CN101529619A - 二次电池组 - Google Patents

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Abstract

在此公开了一种二次电池组，该二次电池组包括：电池组电池，其具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件，该电极组件与电解质一起以密封状态安装在电池壳内；绝缘安装构件，其具有开口，通过所述开口将所述电池组电池的电极端子暴露到外部，所述绝缘安装构件被构造为其中安全元件被安装至该绝缘安装构件的顶部的结构，所述绝缘安装构件与所述电池组电池的顶部直接接触；以及绝缘盖，其结合至所述电池组电池的顶部，使得所述绝缘盖围绕所述绝缘安装构件，同时所述安全元件被安装到所述绝缘安装构件上，其中所述电池壳在其顶部设置有至少一个联接凹槽，并且所述绝缘安装构件在其底部设置有相应于所述至少一个联接凹槽的至少一个联接凸出物，由此通过将所述至少一个联接凸出物插入到所述至少一个联接凹槽中实现将所述绝缘安装构件结合至所述电池组电池。根据本发明的二次电池组的装配过程被极大地简化。此外，安装至电池组电池的顶部的构件的体积被最小化，并且同时，电池组电池和安装构件之间的结合强度被稳定地保持。

Description

二次电池组
技术领域
本发明涉及一种二次电池组，该二次电池组被构造为使得通过一个特殊的联接结构将一绝缘安装构件结合至电池组电池(batterycell)的顶部，更具体而言，本发明涉及一种如下的二次电池组，其包括：一电池组电池，该电池组电池具有与电解质一起以密封状态安装在电池壳内的阴极/隔板/阳极结构的电极组件；一个具有开口的绝缘安装构件，通过所述开口将电池组电池的电极端子暴露到外部，所述绝缘安装构件被构造为如下结构，在该结构中一个安全元件被安装至绝缘安装构件的顶部，所述绝缘安装构件与电池组电池的顶部直接接触；以及绝缘盖，该绝缘盖结合至电池组电池的顶部，使得所述绝缘盖围绕所述绝缘安装构件，同时所述安全元件被安装至绝缘安装构件，其中所述电池壳在其顶部设置有至少一个联接凹槽，并且所述绝缘安装构件在其底部设置有相应于所述至少一个联接凹槽的至少一个联接凸出物，从而通过将所述至少一个联接凸出物插入到所述至少一个联接凹槽中，实现将所述绝缘安装构件结合至所述电池组电池。
背景技术
随着移动设备日益发展，以及对这种移动设备的要求增加，对二次电池的要求也已急剧增加。在这些二次电池中，有一种具有高能量密度和电压以及优良保存和使用寿命特性的锂二次电池，该锂二次电池已被广泛用作各种电子产品以及移动设备的能量来源。
另一方面，在锂二次电池中包含有各种易燃材料。因此，锂二次电池可能会由于电池的过充电、电池中的过电流或者其他的物理外部冲击而发热或者爆炸。即，锂二次电池的安全性很低。因此，锂二次电池包括一保护电路模块(PCM)，所述保护电路模块连接至电池组电池用以有效地控制电池的异常状态，诸如电池的过充电。
通常，要求安全元件，包括PCM，与电池组电池的电极端子保持电连接，同时与电池组电池的其他部分电绝缘。因此，需要多个绝缘安装构件来构造这种连接，这使得电池装配过程复杂。此外，在电池组电池和绝缘安装构件之间施用粘合剂，使得所述绝缘安装构件通过粘合剂被固定至电池组电池。然而，这种结合方法降低了电池的强度。当向电池组电池施加物理冲击时，结合强度的降低导致在电池组电池内发生短路，结果电池可能着火或者爆炸，从而降低了电池的安全性。
为此，已进行了大量研究，以减少结合至电池组电池的绝缘安装构件的数目，并且同时提高电池组电池的机械强度。例如，韩国专利申请公开文本No.2002-077175公开了一种结构，在该结构中锁紧凸出物(lock protrusion)被形成在电池壳上或者安装到所述电池壳的顶部的罩(cover)上，并且锁紧容纳部被形成在所述罩或者电池壳上，使得通过锁紧凸出物和相应的锁紧容纳部之间的接合，将所述罩结合至电池壳。韩国专利注册No.0561298公开了一种结构，在该结构中凹凸部分被形成在裸电池和位于裸电池顶部的电池组件部分之间的结合界面处，使得通过裸电池的凹凸部分和电池组件部分的相应凹凸部分之间的接合，将所述电池组件部分结合至所述裸电池。此外，日本专利申请公开文本No.2006-140149公开了一种结构，在该结构中通过安装至电池的末端部分的导电压制构件(conductive press member)和插入到所述导电压制构件中的导电插入构件之间的接合，将一个保护罩结合至电池。
然而，上述技术的问题在于，凸、凹型联接构件被附加形成在裸电池的顶部和电池罩的底部，并且一个附加的绝缘构件被安装在布置于裸电池和电池罩之间的保护电路板和裸电池之间，用于实现保护电路板和裸电池之间的电绝缘。
另外，日本专利申请公开文本No.2006-04882公开了一种如下结构，在该结构中，裸电池在其顶部的相对侧面设置有联接凹槽，并且顶盖在其底部设置有相应于联接凹槽的联接凸出物，使得通过将联接凸出物强制插入到相应的联接凹槽中，将顶盖结合至裸电池。此外，韩国专利申请公开文本No.2006-32591公开了一种被构造为如下结构的二次电池，在该结构中一个顶盖被安装至电池芯(battery core)，同时一个用于支撑保护电路板的“结构支撑构件”被插入电池芯的顶部，所述电池芯在其顶部设置有定位孔，并且所述顶盖在其底部设置有定位槽口(notch)。
然而，上述技术的问题在于，一个附加构件被插在电池组电池的端子和保护电路板之间，用以实现电池组电池的端子和保护电路板之间的电绝缘，这使得装配过程复杂。将在下面更加详细地描述该问题。
通常，包括一个用于控制电池的过充电、过放电和过电流的保护电路的保护电路模块(PCM)被安装至二次电池的一侧，在此处二次电池的电极端子被暴露到外部。要求PCM被电连接至电池组电池的两个电极端子，并且同时，与电池组电池的剩余部分电绝缘，以便防止在电池组电池内发生短路。因此，需要在PCM板和电池组电池之间插入一个绝缘构件。另外，需要提供一个附加的导电构件，诸如连接销，用于与电极端子电连接。
此外，在安装结构支撑构件的技术中，为了将保护电路板支撑到电池芯的顶部，所述结构支撑构件仅用于引导保护电路板使得保护电路板被安装在合适位置，以及支撑保护电路板。而且，所述保护电路板被安装至结构支撑构件的底部，导致仍然需要提供附加的绝缘构件。
附加提供绝缘/导电构件使得装配过程复杂。此外，在电池组电池和顶盖之间附加布置多个构件，降低了机械结合强度。
因此，非常需要一种这样的技术，其能够减小安装至电池组电池的顶部的构件数目以简化装配过程，并确保电池组电池和安装构件之间的稳定结合强度。
发明内容
因此，作出了本发明，以解决上述问题以及其他仍须解决的技术问题。
作为为解决上述问题而进行的各种广泛深入研究和实验的结果，本发明的发明人已发现，当通过一个特殊的联接结构将绝缘安装构件放置在电池组电池的顶部以构造二次电池组时，二次电池组的装配过程被极大地简化，结合至电池组电池的顶部的绝缘安装构件的体积被最小化，并且可以保持稳定的结合强度。
因此，本发明的一个目的是提供一种二次电池组，该二次电池组被构造为使得通过一个特殊的联接结构将绝缘安装构件结合至电池组电池的顶部。
根据本发明，可通过提供一种如下的二次电池组实现上述和其他目的，所述二次电池组包括：一电池组电池，该电池组电池具有与电解质一起以密封状态安装在一个电池壳内的阴极/隔板/阳极结构的电极组件；一个具有开口的绝缘安装构件，通过所述开口将电池组电池的电极端子暴露到外部，所述绝缘安装构件被构造为如下结构，在该结构中一个安全元件被安装至绝缘安装构件的顶部，所述绝缘安装构件与电池组电池的顶部直接接触；以及绝缘盖，该绝缘盖结合至电池组电池的顶部，使得所述绝缘盖围绕所述绝缘安装构件，同时所述安全元件被安装至绝缘安装构件，其中所述电池壳在其顶部设置有至少一个联接凹槽，并且所述绝缘安装构件在其底部设置有相应于所述至少一个联接凹槽的至少一个联接凸出物，从而通过将所述至少一个联接凸出物插入到所述至少一个联接凹槽中，实现将所述绝缘安装构件结合至所述电池组电池。
根据本发明的二次电池组包括：其中容纳有电极组件的电池组电池；绝缘安装构件，安全元件安装在所述绝缘安装构件的顶部，使得所述绝缘安装构件与电池组电池的顶部紧密接触；以及绝缘盖，其结合至电池组电池的顶部。通过联接凹槽和相应于所述联接凹槽的联接凸出物之间的接合，实现绝缘安装构件和电池组电池的顶部之间的结合。
要求电池壳易于制造并且呈现出大于预定水平的机械强度。为此，电池壳是金属外壳(container)，优选地是铝外壳。
所述绝缘安装构件被构造为如下结构，在该结构中安全部件被安装在绝缘安装构件的顶部。所述绝缘安装构件是与电池组电池的顶部直接接触的绝缘构件。在一个优选实施方案中，所述绝缘安装构件具有的尺寸大约对应于电池组电池的顶部的尺寸，所述绝缘安装构件在其中部设置有第一开口，通过该第一开口将电池组电池的第一电极端子暴露到外部，并且所述绝缘安装构件在与第一开口相隔预定距离的位置设置有第二开口，通过该第二开口将电池组电池的电池壳的顶部的一部分(第二电极端子)暴露到外部。此外，所述绝缘安装构件可被构造为如下结构，在该结构中绝缘安装构件的相对侧末端(opposite-side ends)向上突出一预定高度，以确保安装安全元件所需的空间。
所述安全元件可包括：一个保护电路模块，该保护电路模块具有一个用于控制电池的过充电、过放电和过电流的保护电路；以及一对电连接至保护电路的连接构件，该连接构件被安装至矩形保护电路模块的底部。优选的是，所述安全元件是从由正温度系数(PTC)元件、保险丝以及保护电路板构成的组中选择的一个或多个。
根据情况，安全元件可包括PTC元件和保护电路板，所述PTC元件的一端可连接至电池组电池的第一电极端子，所述PTC元件的另一端可连接至保护电路板，并且所述电池组电池的第二电极端子可连接至保护电路板。
优选的是，通过可变连接构件实现PTC元件和保护电路板之间的电连接(a)以及第二电极端子和保护电路板之间的电连接(b)。更优选的是，用于电连接(a)的连接构件和用于电连接(b)的构件被结合至保护电路板，并且所述这些连接构件被结合至电池组电池的相应电极端子。
所述连接构件不受特别限制，只要所述连接构件由可变导电材料制成。优选的是，所述连接构件是镍板。
所述连接构件被结合至电池组电池的电极端子，同时保护电路板被放置在电池组电池的顶部，使得保护电路板和电池组电池的顶部之间的角度超过约90度，所述可变连接构件被弯曲，使得保护电路板被放置在绝缘安装构件上，同时所述保护电路板平行于电池组电池的顶部，并且所述连接构件被结合至保护电路板，使得所述连接构件的弯曲部分指向相同侧。
例如，可通过点焊将所述镍板结合至电极端子，同时所述板状PCM被定位为使得PCM垂直于电池组电池的顶部，并且所述镍板可被弯曲，使得PCM被放置在绝缘安装构件上，同时PCM平行于电池组电池的顶部。
沿电池组电池的纵向方向实现联接凹槽和联接凸出物之间的结合，结果相比于施加到电池组电池的竖直冲击，纵向张力可能导致联接凹槽和联接凸出物之间的结合更弱。因此，可在将粘合剂注入联接凹槽之后，将所述联接凸出物插入相应的联接凹槽中，以解决上述问题。
所述绝缘盖用于保护电池组电池免受外部冲击，以补充安装至电池组电池的顶部的构件的机械强度，以及保持电绝缘。为此，所述绝缘盖可向下延伸一预定长度至足以使所述绝缘盖的至少一部分围绕电池组电池的顶部的外部，同时所述绝缘盖被安装在电池组电池上。为了最大化该效应，所述绝缘盖的向下延伸部分优选地通过粘结方式或者机械结合方式被固定至电池组电池的顶部的外部。
除了结合至电池组电池的顶部的绝缘盖，所述二次电池组还可包括结合至电池组电池的底部的另一绝缘盖(底盖)。而且，所述二次电池组还可包括附接至电池组电池的电池壳的外表面的防护膜。因此，可保护电池组电池免受外部冲击并且保持电绝缘。优选的是，所述防护膜被附接到电池组电池的电池壳的外表面，使得所述防护膜围绕绝缘盖的向下延伸部分。
根据本发明的二次电池组可以各种方式用于任何电池组电池，而无关于电池组电池的类型和形状。优选的是，所述电池组电池是棱柱形锂二次电池组电池。
附图说明
根据结合附图的以下详细描述，将更加清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，在附图中：
图1和2是分别示出在一个绝缘安装构件被结合至根据本发明一优选实施方案的二次电池组的电池组电池之前和之后该二次电池组的结构的正视图；
图3是一个示出根据本发明一优选实施方案的二次电池组的分解立体图；
图4是一个示出根据本发明一优选实施方案的电池组电池的顶部的局部立体图；
图5是一个示出将被结合至根据本发明的电池组电池的顶部的一个绝缘安装构件的立体图；
图6是一个示出将被结合至根据本发明的绝缘安装构件的一个安全元件的透视图；
图7～10是示出装配根据本发明一优选实施方案的二次电池组的过程的局部正视图；
图11是一个示出根据本发明一优选实施方案的二次电池组的典型视图；
图12是一个示出根据本发明一优选实施方案完成的二次电池组的立体图；
图13和14是示出本发明的实验例1的实验过程的照片；
图15和16是示出本发明的实验例2的实验过程的照片。
<对附图中主要参考数字的说明>
100：电池组电池              110：联接凹槽
200：绝缘安装构件            210：联接凸出物
300：安全元件                400：绝缘盖
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的优选实施方案。然而，应注意的是，本发明的范围不受所示出的实施方案限制。
图1和2是分别示出在一个绝缘安装构件被结合至根据本发明一优选实施方案的二次电池组的电池组电池之前和之后该二次电池组的结构的正视图。
参照这些附图，多个联接凹槽110被形成在电池组电池100的顶部，并且相应于联接凹槽110的联接凸出物210被形成在绝缘安装构件200的底部。电池组电池100被构造为如下结构，在该结构中，阴极/隔板/阳极结构的电极组件(未示出)与电解质一起以密封状态安装在电池壳(金属外壳)内。电极端子被形成在电池组电池100的顶部。
绝缘安装构件200是具有开口(未示出)的绝缘构件，通过所述开口将电极端子暴露到外部，同时维持电池组电池100和所述开口之间的电绝缘。绝缘安装构件200被安装至电池组电池100的顶部，使得绝缘安装构件200与电池组电池100紧密接触。通过将联接凸出物210插入到相应的联接凹槽110中，实现电池组电池100和绝缘安装构件200之间的结合。
图3是一个示出根据本发明一优选实施方案的二次电池组的分解立体图。
参照图3，根据本发明的二次电池组500包括电池组电池100、绝缘安装构件200、包括保护电路板310和正温度系数(PTC)元件320的安全元件、绝缘顶盖400和绝缘底盖410以及防护膜140。
电池组电池100被构造为如下结构，在该结构中阴极/隔板/阳极结构的电极组件与电解质一起以密封状态安装在棱柱形金属外壳中。在电池组电池100的顶部形成有多个联接凹槽110，所述联接凹槽110是凹入的，以便绝缘安装构件200被结合至电池组电池100的顶部。
绝缘安装构件200具有开口，通过所述开口将电池组电池100的电极端子120和130暴露到外部。绝缘安装构件200的相对侧末端向上突出一预定高度，使得保护电路板310和PTC元件320，作为安全元件，可被稳定地结合至绝缘安装构件200的顶部。绝缘安装构件200被结合至电池组电池100的顶部，使得绝缘安装构件200与电池组电池100的顶部直接接触。此外，绝缘安装构件200在其底部设置有多个联接凸出物，所述联接凸出物与形成在电池组电池100的顶部的联接凹槽110相应。
绝缘顶盖400被结合至电池组电池100的顶部，使得绝缘顶盖400围绕绝缘安装构件200，同时安全元件被结合至绝缘安装构件200的顶部。绝缘顶盖400向下延伸一预定长度至足以围绕电池组电池100的顶部的外部。在绝缘顶盖400的顶部的一侧，附接一个保证标签(warranty label)420。
通过底盖带411将底盖410固定至电池组电池100的底部。电池组电池100的外周边被绝缘防护膜140围绕。将在下面参照图6详细描述安全元件300的结构。
在下文中，将参照图4和图5更加详细地描述电池组电池的顶部以及将被结合至电池组电池的顶部的绝缘安装构件。
参照图4，阳极端子120从电池组电池100的顶部的中部突出。电池壳自身构成阴极，并且通过绝缘构件121将阳极端子120与电池壳电绝缘。因此，通过将包镍构件附接到电池组电池100的顶部的预定区域，形成阴极端子130。在电池组电池的顶部的每侧形成一对联接凹槽110，以便将绝缘安装构件200(参见图3)的联接凸出物插入到联接凹槽110中。
图5是一个示出将被结合至电池组电池的顶部的一个绝缘安装构件的立体图。绝缘安装构件200具有的尺寸大约相应于电池组电池100的顶部的尺寸。绝缘安装构件200在其中部设置有第一开口201，通过该第一开口将电池组电池的阳极端子120(参见图4)暴露到外部。此外，第二开口202形成在绝缘安装构件200中，使得第二开口202与第一开口201相隔一预定距离，通过第二开口202将电池组电池100的顶部的一部分(图4中的阴极端子130)暴露到外部。绝缘安装构件200的相对侧末端220向上突出一预定高度以提供足以结合安全元件300(参见图6)的空间。
此外，绝缘安装构件200在其底部设置有多个联接凸出物210，所述多个联接凸出物210相应于形成在电池组电池100的顶部的联接凹槽110(参见图4)。所述联接凸出物210接合到形成在电池组电池100的顶部的联接凹槽110中，从而实现电池组电池100和绝缘安装构件200之间的机械结合。
图6是一个示出将被结合至根据本发明的绝缘安装构件的一个安全元件的透视图。
参照图6，安全元件300包括保护电路板310和PTC元件320。所述保护电路板310被构造为印刷电路板(PCB)结构，在该印刷电路板(PCB)结构中，用于控制电池的过充电、过放电和过电流的保护电路(未示出)被印制在由环氧树脂合成物制成的矩形结构上。一对镍板331和332附接到保护电路板310的底部，该对镍板是电连接至保护电路的连接构件。具体而言，镍板331和332分别电连接至电池组电池的阳极和阴极。
PTC元件320的一端连接至电池组电池100的阳极端子120(参见图4)，PTC元件320的另一端连接至保护电路板310的阳极。电池组电池100的阴极端子130直接连接至保护电路板310的阴极。
在下文中，将参照图7～10详细描述装配根据本发明一优选实施方案的二次电池组的过程，图7～10是示出二次电池组装配过程的局部正视图。
首先参照图7，电池组电池100在其顶部设置有多个联接凹槽110，并且绝缘安装构件200在其底部设置有相应于联接凹槽110的多个联接凸出物210。因此，通过将联接凸出物210插入到相应的联接凹槽110中，实现将绝缘安装构件200结合至电池组电池100。
接下来，如在图8和9中所示，包括保护电路板310和PTC元件320的安全元件300被放置在绝缘安装构件200上。同时设置保护电路板310，使得保护电路板310垂直于电池组电池100的顶部，PTC元件320的一端连接至电池组电池100的阳极端子120，并且PTC元件320的另一端连接至保护电路板310的阳极。阴极端子130连接到保护电路板31的阴极。此时，利用镍板331和332实现PTC元件320和保护电路板310之间的电连接以及电池组电池100的阴极端子130和保护电路板310之间的电连接。接下来，镍板331和332被弯曲，使得保护电路板310可平行于电池组电池100的顶部被放置在绝缘安装构件200上。镍板331和332被结合至保护电路板310，使得镍板331和332的弯曲部分指向相同侧。在图3中示出镍板331和332的结合位置以及镍板331和332的弯曲形状。
最后，如在图10中所示，绝缘盖400被结合至电池组电池的顶部，使得绝缘盖400围绕绝缘安装构件200，同时安全元件(未示出)被放置在绝缘安装构件200上。绝缘盖400的向下延伸部分围绕电池组电池100的顶部的外部。从而，实现绝缘盖400和电池组电池100之间的机械结合。
图11是一个一般地示出根据本发明一优选实施方案的二次电池组的立体图，所述二次电池组被构造为其中顶盖和底盖被结合至电池组电池的结构。
参照图11，除了结合至电池组电池100的顶部的绝缘盖400，还有另一个绝缘盖(底盖)410被结合至电池组电池100的底部。具体而言，双面粘合的底盖带411被附接至电池组电池100的底部，并且通过底盖带411将绝缘底盖410固定到电池组电池100的底部。
图12是一个示出根据本发明一优选实施方案完成的二次电池组的立体图。
参照图12，二次电池组500被构造为如下结构，在该结构中，二次电池组500的除了外部输入和输出端子部分之外的剩余部分，通过绝缘顶盖400、防护膜140和底盖(未示出)与外部电绝缘，同时安全元件和绝缘安装构件被结合至电池组电池的顶部。
可基于以上描述在本发明的范围内修改形成在电池组电池的顶部的联接凹槽以及相应于所述联接凹槽的联接凸出物的形状、位置和数目。
在下文中，将更加详细地描述本发明的实施例。然而，应注意的是，本发明的范围不受所示出的实施例限制。
[实施例1]
将通过以公知的合成比例添加锂钴氧化物、PVdf和导电剂所制备的浆体涂覆到铝集电器上以制造阴极。将通过以公知的合成比例添加石墨、PVdf和导电剂所制备的浆体涂覆到铜集电器上以制造阳极。
将尺寸稍大于阴极和阳极的尺寸的隔板相应地放置在阴极和阳极之间以制造电极组件。将所制造的电极组件安装在一个棱柱形铝电池外壳中。将电池外壳罩安装至电池外壳，并且通过一注入口将电解质注入到电池外壳中以制造电池组电池。
将形成在绝缘安装构件的底部的联接凸出物插入到形成在具有如图3中所示的结构的电池组电池的顶部的联接凹槽中，同时将粘合剂注入联接凹槽中，使得所述绝缘安装构件被结合至电池组电池的顶部。
接下来，将安全元件连接至绝缘安装构件，将绝缘顶盖和底盖结合至电池组电池，并且将所述电池组电池的外周边用防护膜覆盖，以制造具有图12中所示的结构的二次电池组。
[比较例1]
以与实施例1相同的方式制造二次电池组，只是通过在绝缘安装构件和电池组电池之间施加的粘合剂将绝缘安装构件结合至电池组电池，而不在电池组电池的顶部和安装绝缘构件的底部形成联接凹槽和联接凸出物。
[实验例1]
对根据实施例1制造的20个电池组和根据比较例1制造的20个电池组进行弯曲试验，以测量每个电池组的电池组电池和结合至电池组电池的绝缘安装构件之间的结合强度(参见图13和14)。具体而言，将施加到每个电池组的中部的负荷逐渐增加，同时固定每个电池组的顶盖和底盖。在下面的表1中示出当电池组断裂时的负荷大小。
<表1>
  断裂负荷(kgf)   实施例1   比较例1
  小于25   0   6
  25～30   0   12
  30～35   0   2
  45～50   9   -
  50～55   10   -
  大于55   1   -
如可以从上述表1中看到的，相比于根据比较例1所制造的电池组的结合力，根据实施例1所制造的电池组的结合力被极大地提高。
具体而言，当向根据比较例1制造的电池组施加小于35kgf的负荷时，电池组断裂。甚至当向这些电池组施加30kgf的负荷时，这些电池组中的大部分也断裂。相反，当向根据实施例1所制造的电池组施加大于45kgf的负荷时，电池组断裂。电池组中的一些甚至经受得住55kgf的负荷。这是因为，对于根据比较例1制造的电池组，当向该电池组施加大小超过粘合剂的粘合力的冲击时，发生电池组电池和相应的绝缘安装构件之间的分离，而对于根据实施例1制造的电池组，即使使用相对少量的粘合剂或者不使用粘合剂，通过联接凸出物和相应的联接凹槽之间的机械结合，电池组电池和相应的绝缘安装构件之间的结合也被极大地增强。
[实验例2]
对根据实施例1制造的20个电池组和根据比较例1制造的20个电池组进行扭转试验，以测量每个电池组的电池组电池和结合至所述电池组电池的绝缘安装构件之间的结合强度(参见图15和16)。具体而言，将每个电池组的底盖沿一个方向扭转，同时固定每个电池组的顶盖。此时，逐渐增加扭转力，以产生当发生每个电池组电池和结合至每个电池组电池的顶部的绝缘安装构件之间的分离时的扭转力大小。在下面的表2中示出当电池组断裂时的扭转力大小。
<表2>
  断裂扭矩(kg.cm)   实施例1   比较例1
  小于20   0   15
  20～25   0   5
  25～30   0   -
  30～35   0   -
  35～40   7   -
  40～45   11   -
  大于45   2   -
如从上面的表2中可看到的，相比于根据比较例1制造的电池组的结合力，根据实施例1所制造的电池组的结合力被极大地提高。
具体而言，当向根据比较例1制造的电池组施加小于25kg.cm的扭转力时，这些电池组中的大部分断裂。相反，当向根据实施例1制造的电池组施加大于35kg.cm的扭转力时，所述电池组断裂。这是因为，对于根据比较例1制造的电池组，仅通过粘合剂实现电池组电池和相应绝缘安装构件之间的结合，而对于根据实施例1制造的电池组，通过联接凸出物和相应的联接凹槽之间的机械结合，实现电池组电池和相应的绝缘安装构件之间的结合。特别地，当向根据实施例1制造的电池组施加扭转力时，该电池组的结合力被极大地增加。
工业适用性
如根据以上描述显而易见的，根据本发明的二次电池组的装配过程被极大地简化。此外，安装至电池组电池的顶部的构件的体积被最小化，并且同时，电池组电池和安装构件之间的结合强度被稳定地保持。
尽管出于说明的目的公开了本发明的优选实施方案，但本领域技术人员将意识到，在不偏离如所附权利要求中公开的本发明的范围和主旨的情况下，各种修改、添加和替换是可能的。

Claims (17)

1.一种二次电池组，包括：
电池组电池，其具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件，该电极组件与电解质一起以密封状态安装在电池壳内；
绝缘安装构件，其具有开口，通过所述开口将所述电池组电池的电极端子暴露到外部，所述绝缘安装构件被构造为其中安全元件被安装至该绝缘安装构件的顶部的结构，所述绝缘安装构件与所述电池组电池的顶部直接接触；以及
绝缘盖，其结合至所述电池组电池的顶部，使得所述绝缘盖围绕所述绝缘安装构件，同时所述安全元件被安装到所述绝缘安装构件上，其中
所述电池壳在其顶部设置有至少一个联接凹槽，并且所述绝缘安装构件在其底部设置有相应于所述至少一个联接凹槽的至少一个联接凸出物，由此通过将所述联接凸出物插入到所述联接凹槽中实现将所述绝缘安装构件结合至所述电池组电池。
2.根据权利要求1所述的二次电池组，其中所述电池壳是金属外壳。
3.根据权利要求1所述的二次电池组，其中所述绝缘安装构件具有大约与所述电池组电池的顶部的尺寸相应的尺寸，所述绝缘安装构件在其中部设置有第一开口，通过该第一开口将所述电池组电池的第一电极端子暴露到外部，并且所述绝缘安装构件在与所述第一开口相隔一预定距离的位置设置有第二开口，通过该第二开口将所述电池组电池的电池壳的顶部的一部分(第二电极端子)暴露到外部。
4.根据权利要求3所述的二次电池组，其中所述绝缘安装构件被构造为其中该绝缘安装构件的相对侧末端向上突出一预定高度的结构。
5.根据权利要求1所述的二次电池组，其中所述安全元件是从由正温度系数(PTC)元件、保险丝和保护电路板构成的组中选择的一个或多个。
6.根据权利要求1或5所述的二次电池组，其中所述安全元件包括PTC元件和保护电路板，所述PTC元件的一端连接至所述电池组电池的第一电极端子，所述PTC元件的另一端连接至所述保护电路板，并且所述电池组电池的第二电极端子连接至所述保护电路板。
7.根据权利要求6所述的二次电池组，其中通过可变连接构件实现所述PTC元件和所述保护电路板之间的电连接(a)以及所述第二电极端子和所述保护电路板之间的电连接(b)。
8.根据权利要求7所述的二次电池组，其中用于所述电连接(a)的连接构件和用于所述电连接(b)的构件被结合至所述保护电路板，并且所述这些连接构件被结合至所述电池组电池的相应电极端子。
9.根据权利要求8所述的二次电池组，其中所述连接构件被结合至所述电池组电池的电极端子，同时所述保护电路板被放置在所述电池组电池的顶部，使得所述保护电路板和所述电池组电池的顶部之间的角度超过大约90度，所述可变连接构件被弯曲，使得所述保护电路板被放置在所述绝缘安装构件上，同时所述保护电路板与所述电池组电池的顶部平行，并且所述连接构件被结合至所述保护电路板，使得所述连接构件的弯曲部分指向相同侧。
10.根据权利要求1所述的二次电池组，其中所述连接构件是镍板。
11.根据权利要求1所述的二次电池组，其中在将所述联接凸出物插入到相应的联接凹槽中之前，将粘合剂注入到所述联接凹槽中。
12.根据权利要求1所述的二次电池组，其中所述绝缘盖向下延伸一预定长度，所述长度足以使所述绝缘盖的至少一部分围绕所述电池组电池的顶部的外部，同时所述绝缘盖被安装在所述电池组电池上。
13.根据权利要求12所述的二次电池组，其中通过粘结方式或者机械结合方式，将所述绝缘盖的向下延伸部分固定到所述电池组电池的顶部的外部。
14.根据权利要求1所述的二次电池组，进一步包括：
结合至所述电池组电池的底部的另一绝缘盖(底盖)。
15.根据权利要求1或13所述的二次电池组，进一步包括：
附接至所述电池组电池的电池壳的外表面的防护膜。
16.根据权利要求15所述的二次电池组，其中所述防护膜附接至所述电池组电池的电池壳的外表面，使得所述防护膜围绕所述绝缘盖的向下延伸部分。
17.根据权利要求1所述的二次电池组，其中所述电池组电池是棱柱形锂二次电池组电池。
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