CN101557012A

CN101557012A - 电池组

Info

Publication number: CN101557012A
Application number: CNA2009101187584A
Authority: CN
Inventors: 金炯信
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-04
Also published as: JP5534678B2; KR20090108417A; KR100984133B1; EP2109166B1; JP2009259778A; CN101557012B; US8178232B2; US20090258285A1; EP2109166A1

Abstract

本发明涉及一种电池组，其包括：具有多个裸电池的多单元组件，所述多单元组件限定相对的平坦表面。所述电池组还包括：位于所述多单元组件一侧的保护电路组件；壳体，其包围所述多单元组件的周界和所述保护电路组件，并将所述多单元组件的所述相对的平坦表面暴露在所述多单元组件的外部；以及被附着至所述相对的平坦表面上的加固带。

Description

电池组

技术领域

本发明涉及一种电池组。

背景技术

与完全放电之后无法再使用的一次电池不同，二次电池可再充电并且能够被重复使用。

这种二次电池广泛应用于手持电子设备中，例如个人数字助理(PDA)、可携摄像机、蜂窝电话、笔记本电脑和MP3播放器。

特别是，锂二次电池因其具有高的工作电压、高的单位重量能量密度和容量并且因其可以是紧凑的而被广泛使用。

锂二次电池可被制造成各种形状，例如，圆柱形、矩形或袋形。

锂二次电池典型地包括外壳和密封在该外壳内的电极组件。

电极组件通过顺序地堆叠和卷绕正极板、隔板和负极板而形成。

在圆柱型或矩型二次电池中，外壳由盖组件密封。

在袋型二次电池中，外壳在其边缘处被密封。

这样形成的二次电池通常称为裸电池，而包括一个或更多的形成为组的裸电池的二次电池称为电池组。

包括多个裸电池的电池组可通过将仅具有外框架的框架壳体附着到彼此连接的多个裸电池上而形成。

然而，上述的电池组在裸电池之间的连接段处易受外部冲击而使裸电池破裂或者移位。

可替换地，电池组可通过将彼此连接的多个裸电池插入矩型的上、下注射壳体中，并将这些壳体彼此连接而形成。

由于多个裸电池彼此连接为在裸电池的窄侧表面接触，因此彼此连接的裸电池的整个宽侧表面变得极宽。

因此，插入多个裸电池的注射壳体的宽表面变得极宽。由于注射壳体的宽表面易受外部冲击，因此很难通过注模成型形成薄的壳体。这样，电池组的厚度可能大于所预期的厚度。

发明内容

根据本发明的各方面，提供一种电池组，其可为较薄的和/或具有相对增加的强度。

根据本发明一实施例，所述电池组包括具有多个裸电池的多单元组件，所述多单元组件限定相对的平坦表面。所述电池组还包括：位于所述多单元组件一侧的保护电路组件；壳体，其包围所述多单元组件的周界和所述保护电路组件，并将所述多单元组件的所述相对的平坦表面暴露在所述多单元组件的外部；以及被附着至所述相对的平坦表面上的加固带。

在另一实施例中，所述壳体限定矩形框架，所述矩形框架具有围绕所述多单元组件的周界的外框架。进一步，所述多个裸电池中的每一个可进一步限定侧表面，且所述多个裸电池中的每一个可在所述侧表面处彼此接触。这样，所述加固带可包括：第一加固带，其覆盖所述多个裸电池的每一个的边缘表面；和第二加固带，其被附着至所述多单元组件的所述相对的平坦表面的每一个上，其中所述第一加固带和所述第二加固带可为整体式的或分离的。

在某些实施例中，所述加固带的厚度约等于或小于所述壳体的厚度。更具体而言，所述加固带的厚度可为约0.15毫米至0.25毫米。所述加固带可包括塑料带，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯，等等。

在另一实施例中，所述保护电路组件可包括：保护电路板，其包括具有长连接件和短连接件的第一连接器；以及第一引线端子和第二引线端子，其将所述多单元组件电连接至所述保护电路板。该电池组还可进一步包括位于所述多单元组件与所述保护电路板之间的保持件，所述保持件包括与所述第一连接器相连的第二连接器。

进一步，所述保护电路板可为限定长边和短边的大致矩形，其中所述长连接件沿所述保护电路板的纵轴延伸，并且所述短连接件的长度小于所述长连接件的长度。所述第一连接器可限定切口或孔，所述第二连接器可为突起。在各种实施例中，所述长连接件限定孔或切口，所述孔或切口的纵轴沿所述保护电路板的纵轴延伸，所述短连接件为位于所述保护电路板的长边上的切口。

在另一实施例中，所述电池组包括位于所述多单元组件与所述保持件之间的隔离件。进一步，所述多单元组件可限定远离所述保护电路组件的底表面和与所述保护电路组件相邻的侧表面。所述隔离件可包括位于所述多单元组件与所述保持件之间的顶梁、位于所述多单元组件的所述侧表面与所述第二引线端子之间的侧梁、以及位于所述多单元组件的所述底表面与所述第二引线端子之间的底梁。

本发明其它方面将部分地阐明在以下的描述中。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得清楚和更易于理解，其中：

图1A为根据本发明实施例的电池组的分解透视图。

图1B为图1A的电池组在外壳装管之前的组装透视图。

图2A、图2B和图2C为图示说明根据本发明实施例的不同保护电路板的平面视图。

具体实施方式

现在将详细参照示例说明于附图中的本发明的实施例，其中全文中相同的附图标记代表相同的元件。为了阐释本发明，以下通过参照附图来描述实施例。

图1A为根据本发明实施例的电池组的分解透视图，图1B为图1A的电池组在外壳装管之前的组装透视图。

参见图1A和图1B，电池组100包括：多单元组件110，其具有在一个表面处彼此接触的多个裸电池111、113；布置在多单元组件110一侧的保护电路组件120；以及布置在多单元组件110与保护电路组件120之间的保持件130。

电池组100还包括布置在多单元组件110与保持件130之间的隔离件140，以及包围彼此连接的保护电路组件120和多单元组件110的壳体150。

电池组100还包括：加固带160，其被粘附到多单元组件110的两个宽侧表面或平坦表面上；和用于装管或贴标的外壳170。

每个裸电池111、113分别包括：罐111a、113a，每个罐分别具有在一侧的开口，以及与所述开口相连的盖组件。

每个裸电池111、113包括电极组件和容纳在每个罐111a、113a中的电解液，所述电极组件可通过将正极板、负极板和隔板堆叠然后卷绕而形成。

罐111a、113a可形成为棱柱形或具有圆角的棱柱形。

每个裸电池111、113包括相对的窄侧表面或边缘表面以及相对的宽侧表面，每个裸电池的这些表面彼此连接，裸电池111、113在窄侧表面处彼此接触。

裸电池111、113分别包括第一电极端子111b、113b和第二电极端子111c、113c。

下文中，第一电极端子111b、113b称为负电极端子，第二电极端子111c、113c称为正电极端子。

根据形成裸电池111、113的方法，罐111a、113a可用作正电极端子，或者附着在每个罐111a、113a的一个表面上的电极板也可用作正电极端子。

在本实施例中，电极板111c、113c用作正电极端子，但其极性也可根据形成电极端子的方法而改变。

第一电极端子111b、113b和第二电极端子111c、113c可形成在相同的方向或方位上或相反方位上。

下文中，裸电池111、113的其上形成有负电极端子111b、113b的表面被称为多单元组件110的顶表面，裸电池的其上形成有电极板111c、113c即形成有正电极端子的表面被称为多单元组件110的底表面。

电极板111c、113c可形成为两个金属层的复合金属结构，电极板111c、113c通过超声焊接等附着至罐111a、113a上。在本发明实施例中，两个金属层中的一层为铝层，两个金属层的另一层为镍层。铝层通过超声焊接等被附着至罐111a、113a上。

负电极端子111b、113b被连接至第一引线端子123，电极板111c、113c的镍层被连接至第二引线端子125。

尽管在本实施例中裸电池被形成为矩形形状，但本发明并不限于此，从而裸电池也可形成为其它形状，例如袋形或圆柱形形状等。

保护电路组件120包括：保护电路板121，其包括安装在印刷电路板上的保护电路和外部连接端子；第一引线端子123；以及第二引线端子125。

保护电路板121包括第一连接器121a，以便与保持件130的第二连接器131连接。

第一连接器121a可为槽、切口或孔，第二连接器131可为突起。

当第一连接器121a包括多个元件或部件时，第一连接器121a可包括：长连接件121a_1，其纵轴基本上与保护电路板121的纵轴平行；和短连接件121a_2，其长度相对长连接件121a_1的长度较短。

图2A至图2C为图示说明具有第一连接器的保护电路板121、121’、121”的实施例的各种形状的平面图。

如图2A所示，第一连接器121a包括：孔121a_1(长连接件)，其纵轴基本上与保护电路板121的纵轴平行；和第一切口121a_2(短连接件)，其形成在保护电路板的纵向边缘处。

尽管在本实施例中，一个孔121a_1和两个第一切口121a_2均位于保护电路板121上，但本发明并不限于此。

进一步，如图2B所示，第一连接器121a’包括：第二切口121a_1’(长连接件)，其形成在保护电路板121’的侧边缘处，并朝向保护电路板的中心纵向地延伸；和第三切口121a_2’(短连接件)，其沿保护电路板的纵向边缘形成。尽管图示出一个第二切口121a_1’和两个第三切口121a_2’，但本发明并不限于如图2B所示的切口的具体数目或结构。

可替换地，如图2C所示，第一连接器121a”包括形成在保护电路板121”的纵向边缘处的第四切口121a_1”(长连接件)，以及形成在保护电路板的纵向边缘处的第五切口121a_2”(短连接件)。尽管图示出两个第四切口121a_1”和两个第五切口121a_2”，但本发明并不限于如图2C所示的切口的具体数目或结构。

第一连接器121a、121a’和121a”的形状和位置不限于本实施例，并且第一连接器可以以各种方式和各种结构形成，以与保持件130的第二连接器131连接。

因此，第一连接器121a、121a’和121a”包括长连接件121a_1、121a_1’和121a_1”，从而可防止或显著减小加工误差。

第一引线端子123和第二引线端子125将多单元组件110电连接至保护电路板121。

也就是说，第一引线端子123在一侧被连接至保护电路板121，而在另一侧被连接至负电极端子111b、113b。

进一步，第二引线端子125在一侧被连接至保护电路板121，而在另一侧被连接至电极板111c、113c。

当诸如过充电、过放电和过热等异常操作出现时，保护电路使内部电路短路以阻止电流流动至此，从而可防止电池的燃烧或爆炸。

此外，保护电路组件120还包括被布置在保护电路板121与第二引线端子125之间的正温度系数(PTC)热敏电阻127。

保持件130可布置在多单元组件110与保护电路板121之间，可具有能够连接至保护电路板121的形状，并可由塑料形成。

保持件130还可包括第二连接器131，其形成为与保护电路板121的第一连接器121a相连。

第二连接器131可形成在保持件130的任何位置处，以与第一连接器121a相对应或对准。

在本实施例中，第一连接器121a可为切口或孔，第二连接器131可为突起。

隔离件140可包括顶梁141、侧梁143和底梁145。

顶梁141布置在多单元组件110的顶表面与保持件130之间，以增强多单元组件110与保持件130之间的粘合强度。

侧梁143布置在多单元组件110的侧表面与第二引线端子125之间，底梁145布置在多单元组件110的底表面与第二引线端子125之间。

侧梁143和底梁145可增强多单元组件110与第二引线端子125之间的粘合强度。

壳体150可形成为方形或矩形框架，其仅具有外框架以包围多单元组件110的窄侧表面、顶表面和底表面、以及保护电路组件120。

壳体150可形成为单一部件，或者也可被分为两部分，例如如本实施例所图示的被连接在一起的上壳体和下壳体。

这样，壳体150将多单元组件110的两个平坦表面均暴露在多单元组件外部。

壳体150可通过对聚酰胺、聚亚胺酯、塑料、纤维增强塑料、工程塑料、热熔树脂或其替代物进行注模形成。

加固带160被粘附到多单元组件110的暴露在外部的每个宽侧表面或平坦表面，并用于增大强度和加固平坦表面

加固带160可为由挤压模塑形成的薄塑料带，并可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其替代物形成，但本发明不限于此。

加固带160的厚度可等于或小于壳体150的厚度。

如果加固带160过厚，电池组的总厚度增大，而当加固带160过薄时，其可能无法正常工作。在一个实施例中，加固带160的厚度可为约0.15毫米至0.25毫米。

加固带160包括第一加固带161，其覆盖裸电池111、113之间的接触部分。

这样，第一加固带161可防止裸电池111、113之间的接触部分因外部冲击而彼此错位或易于分离。

加固带160还可包括第二加固带163、165，其布置在裸电池111、113的各自的平坦侧。

这样，第二加固带可保护脆弱的平坦表面，并增强平坦表面的强度，以防止因外部冲击对裸电池的平坦表面的损坏。

第一加固带161和第二加固带163、165可形成为单一的整体式部件或者可彼此分开。

外壳170可以是被附着以覆盖多单元组件110的侧表面的带形标签，或者热缩管。

因此，加固带包括在多单元组件的平坦表面上以增加强度。由于增强的强度，电池组可具有较薄的壳体，并因而可减小电池组的总厚度。

尽管示出和描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以理解，在不背离由权利要求及其等同替换限定范围的本发明的原则和精神的情况下，可以对这些实施例进行变化。

Claims

1、一种电池组，包括：

包括多个裸电池的多单元组件，所述多单元组件限定相对的平坦表面；

位于所述多单元组件一侧的保护电路组件；

壳体，其包围所述多单元组件的周界和所述保护电路组件，并将所述多单元组件的所述相对的平坦表面暴露在所述多单元组件的外部；以及

被附着至所述相对的平坦表面上的加固带。

2、如权利要求1所述的电池组，其中所述壳体限定矩形框架，所述矩形框架具有包围所述多单元组件的所述周界的外框架。

3、如权利要求1所述的电池组，其中所述多个裸电池的每一个进一步限定侧表面，并且其中所述多个裸电池中的每一个在所述侧表面处彼此接触。

4、如权利要求3所述的电池组，其中所述加固带包括第一加固带，所述第一加固带覆盖所述多个裸电池中的每一个的边缘表面。

5、如权利要求4所述的电池组，其中所述加固带还包括第二加固带，所述第二加固带被附着至所述多单元组件的所述相对的平坦表面的每一个上。

6、如权利要求5所述的电池组，其中所述第一加固带和所述第二加固带是整体式的。

7、如权利要求5所述的电池组，其中所述第一加固带和所述第二加固带是分离的。

8、如权利要求1所述的电池组，其中所述加固带的厚度等于所述壳体的厚度。

9、如权利要求1所述的电池组，其中所述加固带的厚度小于所述壳体的厚度。

10、如权利要求1所述的电池组，其中所述加固带的厚度为0.15毫米至0.25毫米。

11、如权利要求1所述的电池组，其中所述加固带包括塑料带。

12、如权利要求1所述的电池组，其中所述加固带包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。

13、如权利要求1所述的电池组，其中所述保护电路组件包括：保护电路板，其包括具有长连接件和短连接件的第一连接器；以及第一引线端子和第二引线端子，其将所述多单元组件电连接至所述保护电路板，以及

其中，所述电池组进一步包括在所述多单元组件与所述保护电路板之间的保持件，所述保持件包括与所述第一连接器相连的第二连接器。

14、如权利要求13所述的电池组，其中所述保护电路板为限定长边和短边的矩形，其中所述长连接件沿所述保护电路板的纵轴延伸，并且所述短连接件的长度小于所述长连接件的长度。

15、如权利要求13所述的电池组，其中所述第一连接器限定切口或孔，并且其中所述第二连接器为突起。

16、如权利要求14所述的电池组，其中所述长连接件限定孔，所述孔的纵轴沿所述保护电路板的纵轴延伸，并且其中所述短连接件为位于所述保护电路板的所述长边上的切口。

17、如权利要求14所述的电池组，其中所述长连接件为位于所述保护电路板的所述短边上的切口，所述短连接件为位于所述保护电路板的所述长边上的切口。

18、如权利要求14所述的电池组，其中所述长连接件为位于所述保护电路板的所述长边上的切口，所述短连接件位于所述保护电路板的所述长边上的切口。

19、如权利要求13所述的电池组，进一步包括：

位于所述多单元组件与所述保持件之间的隔离件。

20、如权利要求19所述的电池组，其中所述多单元组件限定远离所述保护电路组件的底表面和与所述保护电路组件相邻的侧表面，并且其中所述隔离件包括位于所述多单元组件与所述保持件之间的顶梁、位于所述多单元组件的所述侧表面与所述第二引线端子之间的侧梁、以及位于所述多单元组件的所述底表面与所述第二引线端子之间的底梁。

21、如权利要求13所述的电池组，其中所述多个裸电池中的每一个包括正电极端子和负电极端子，

其中所述第一引线端子被连接至所述负电极端子，所述第二引线端子被连接至所述正电极端子，以及

其中所述保护电路组件进一步包括位于所述保护电路板与所述第二引线端子之间的正温度系数热敏电阻。