CN101573807B - 具有优良的可生产性和结构稳定性的电池组 - Google Patents

具有优良的可生产性和结构稳定性的电池组 Download PDF

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Abstract

本说明书中公开了一种电池组，其包括一电池单元；一以特定联结结构联结至电池单元的绝缘安装构件；一具有直接联结至电池单元的下连接板的正温度系数(PTC)元件，同时所述下连接板不弯曲；以及一绝缘盖，从而减少了用于电连接和电绝缘的构件的数目，导致极大地简化了电池组的装配过程，减少了死区，从而将相同尺寸电池组中的电池的容量最大化，并且提高了电池组抵抗外力的结构稳定性。

Description

具有优良的可生产性和结构稳定性的电池组
技术领域
本发明涉及一种具有优良的可生产性和结构稳定性的电池组，更具体而言，涉及一种这样的电池组，其包括一电池单元；一以特定联结结构联结至电池单元的绝缘安装构件；一具有直接联结至电池单元的下连接板的正温度系数(PTC)元件，同时所述下连接板是不弯曲的；以及一绝缘盖，从而减少了用于电连接和电绝缘的构件的数目，使极大地简化了电池组的装配过程，减少了死区(dead space)，从而将相同尺寸电池组中的电池容量最大化，并且提高了电池组抵抗外力的结构稳定性。 
背景技术
随着移动设备的日益发展，以及对于这种移动设备的需求增加，对于二次电池的需求也已迅速增加。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征的锂二次电池，这种锂二次电池已被广泛用作各种电子产品和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可燃材料。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施加至电池的其他物理外部冲击而被加热或者爆炸。即，锂二次电池的安全性非常低。因此，锂二次电池包含一正温度系数(PTC)元件和一保护电路模块(PCM)作为安全元件，用于有效控制电池的异常状态，诸如电池的过充电，或者电池中的过电流。所述PTC元件和PCM连接至电池单元。 
需要多个连接构件将包括PTC元件的安全元件电连接至电池单元。对于连接构件，通常使用的是镍板。然而，很难通过焊接将镍板固定到由铝制成的电池壳。为此，将一镍包覆构件(nickel cladmember)联接至电池单元的顶部的一侧，然后通过焊接将镍板固定至镍包覆构件。结果，使用了许多构件，从而，增加了死区，导致电池的装配过程复杂，并且降低了电池的容量。 
通常，安全元件——诸如PTC元件和PCM——需要与电池单元的 电极端子保持电连接，同时需要与电池单元的其他部分电绝缘。因此，需要多个绝缘构件来保持这种电绝缘。通常，在电池单元和绝缘构件之间施加一粘合剂，使得绝缘构件通过该粘合剂被固定到电池单元。然而，该联结方法使得电池组的装配过程变得复杂，并降低了电池的强度。当向电池单元施加物理冲击时，联结强度的降低诱发在电池单元内发生短路，导致电池可能着火或者爆炸，从而降低了电池的安全性。 
为此，已经进行了许多研究，以减少联结至电池单元的绝缘安装构件的数目，使得电池组的装配过程简化，并且同时提高电池单元的机械强度。例如，韩国专利申请公开文本No.2002-077175公开了一种这样的结构，在该结构中在电池壳或安装在电池壳的顶部的盖上形成锁凸出物，锁容纳部形成在盖或电池壳处，使得所述盖通过锁凸出物和相应容纳部之间的接合而联结至电池壳。韩国专利注册No.0561298公开了一种这样的结构，在该结构中在裸电池和位于裸电池的顶部的电池组件部分之间的联结界面处形成有凹凸部分，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，电池组件部分被联接到裸电池。此外，日本专利申请公开文本No.2006-140149公开了一种这样的结构，在该结构中通过安装至电池的端子部分的导电压制构件与插入到导电压制构件的导电插入构件之间的接合，一保护罩被联结至电池。 
然而，上述各种技术没有暗示一种能够提供所需效果的电池组结构。 
因此，非常需要一种这样的电池组结构，其能够减少安装至电池单元顶部的构件数目从而简化装配过程、提供所需的可焊性并且呈现出抵抗外力的优良结构稳定性。 
发明内容
因此，为了解决上述问题以及其他尚待解决的技术问题，做出了本发明。 
具体而言，本发明的目的之一在于，提供一种这样的电池组，其中，安装在电池单元的顶部上的正温度系数(PTC)元件被以一特定结 构形成，从而极大地简化电池组的装配过程，将安装在电池单元的顶部的构件的体积最小化，并且同时，确保优良的可焊性。 
本发明的另一目的在于，提供一种这样的电池组，其中，电池单元和安装在电池单元顶部的绝缘安装构件之间的联接是通过一特定联接结构实现的，从而简化电池组的装配过程，并且使电池组呈现出抵抗外力的优良结构稳定性。 
根据本发明，可通过提供一种如下的电池组实现上述和其他目的，该电池组包括：一电池单元，其具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件，所述电极组件与电解质一起以密封状态安装在由金属材料制成的电池壳内；一具有开口的绝缘安装构件，所述电池单元的电极端子通过所述开口暴露到外部，所述绝缘安装构件被构造为其中保护电路模块(PCM)被安装至绝缘安装构件的顶部的结构，所述绝缘安装构件与电池单元的顶部直接接触；一正温度系数(PTC)元件，其电连接至PCM和电池单元的电极端子；以及一绝缘盖，其联接至电池单元的顶部，使得当所述PCM被安装至绝缘安装构件时所述绝缘盖围绕绝缘安装构件，其中所述PTC元件被构造为这样的结构，在该结构中用于与电池单元电连接的连接板(a)以及用于与PCM电连接的连接板(b)被联接至PTC主体的相对的主表面，所述连接板(a)被构造为板状，所述连接板(a)通过焊接直接联接到电池壳的顶部，同时连接板(a)不弯曲，使得连接板(a)电连接至电池壳的顶部，并且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至少一个对应于所述至少一个联接凹槽的联接凸出物，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联接至电池单元。 
因此，在根据本发明的电池组中，在无需使用附加的连接构件下，所述PTC元件的连接板(a)通过焊接联接至电池壳，同时连接板(a)不弯曲，使得连接板(a)电连接至电池壳。因此，极大地减少了安装PTC元件所需的部件的数目以及过程的数目。另外，PTC元件与电池单元直接接触。因此，PTC元件可根据电池单元的温度更加可靠地运行。 
此外，根据本发明的电池组被构造为这样的结构，在该结构中在绝缘安装构件的底部形成的至少一联接凸出物被插入到在电池壳的顶 部形成的对应联接凹槽中，从而实现了将绝缘安装构件联接至电池壳。从而，确保了绝缘安装构件和已定位的电池壳之间的联接。另外，尽管装配过程简单，却提供了高的联接力。 
因此，减少了用于电连接和电绝缘的构件(组件)的数目，从而使电池组的装配过程被极大地简化，减少了死区，从而将相同尺寸电池组中的电池的容量最大化，并且提高了电池组抵抗外力的结构稳定性。 
不具体限制所述电极组件，只要所述电极组件可被充电和放电。例如，电极组件可被构造为卷绕(凝胶卷)型结构、堆叠型结构或者堆叠/折叠型结构。 
由金属材料制成的电池壳需要呈现出高可加工性和高于特定等级的机械强度。因此，所述电池壳可由铝制成。优选的是，所述电池壳是由铝制成的棱柱形容器。 
所述安装构件被构造为其中PCM联接至安装构件的顶部的结构。所述安装构件由绝缘材料制成，并且所述安装构件与电池单元的顶部直接接触。在一优选实施方案中，所述绝缘安装构件具有的尺寸大致相当于电池单元的顶部的尺寸，所述绝缘安装构件在其中部设置有第一开口，所述电池单元的第一电极端子通过该第一开口暴露到外部，并且所述绝缘安装构件在与第一开口间隔一预定距离的位置处设置有第二开口，所述电池单元的电池壳的顶部的一部分(第二电极端子)通过该第二开口暴露到外部。 
此外，所述绝缘安装构件可被构造为这样的结构，在该结构中绝缘安装构件的相对侧的末端向上凸出一预定高度，从而确保PCM的安装空间。 
在电池单元顶部处形成的至少一联接凹槽与在安装构件底部形成的至少一联接凸出物之间的联接是沿电池单元的纵向方向实现的，由于施加至电池单元的纵向张力(而非垂直冲击)，所述至少一联接凹槽和对应的联接凸出物之间的联接会更弱。因此，在将粘合剂注入联接凹槽之后，所述至少一联接凸出物可被插入到对应的联接凹槽中，从而解决上述问题。 
根据不同情况，为了补充联接构件的联接力，可进一步将粘合剂 施加至所述至少一联接凹槽和所述至少一联接凸出物。特别地，优选的是，在粘合剂注入至少一联接凹槽之后，将所述至少一联接凸出物插入到所述至少一联接凹槽中。 
所述PTC元件是一种这样的安全元件，当电池单元的温度增加时其通过增加阻抗中断电流，当电池单元的温度减少时其通过降低阻抗传导电流。所述PTC元件位于电池单元和PCM之间的连接电路上，用于根据电池单元的温度进行电流中断和电流传导。通常，PTC元件包括一PTC主体和可变连接引线，该PTC主体被构造为其中金属箔片结合至PTC材料层的上表面和下表面的结构，所述PCT材料层由一种其阻抗根据温度变化的聚合物合成物制成，而诸如镍板等的所述可变连接引线通过钎焊联接至PTC主体的顶部和底部。因此，上镍板通过钎焊连接至PCM，下镍板联接至电池壳的顶部，从而实现了它们之间的电连接，镍包覆构件联接至电池壳的顶部。此外，在电池组的装配过程中，一预定长度的镍板被用于通过焊接将PTC元件联接至电池壳，并且在镍板被弯曲的同时进行所述电池组的装配过程。 
另一方面，根据本发明，PTC元件的用于与电池单元电连接的连接板(a)，通过焊接直接联接到电池壳的顶部，同时连接板(a)不弯曲，从而极大地简化了装配过程。此外，至少在将PTC元件电连接至电池单元的过程中，不需要用于弯曲可变连接引线所需的空间。 
如上所述，根据常规技术，预定长度的镍板通过钎焊或焊接联接至PTC元件、电池单元和PCM，然后被弯曲，从而实现PTC元件、电池单元和PCM之间的电连接。然而，由于外部冲击，镍板的弯曲部分可能会接触到电极端子，导致可能会发生短路，并且PTC元件可能会不正常运行。然而，根据本发明，PTC元件和电池单元之间的电连接是通过连接板(a)实现的，所述连接板(a)不弯曲，并且通过绝缘安装构件确保PTC元件的稳定固定，从而防止了PTC元件接触电极端子的可能性。因此，防止了由于PTC元件和电极端子之间的导电而引发的短路，从而防止了PTC元件的运行可靠性降低。 
可使用各种连接板(a)，并且所述连接板(a)可以各种方式通过焊接联接至电池壳。然而，电阻焊接或激光焊接优于超声焊接，超声焊接对其他区域有影响(例如，容器和顶盖之间的已焊接区域)。 
在一优选实施方案中，连接板(a)是金属板，该金属板通过激光焊接联接至电池壳。所述金属板不弯曲，并且所述金属板可包含作为主要成分的镍。 
在另一优选实施方案中，连接板(a)被构造为金属包覆结构(cladmetal structure)，在该金属包覆结构中朝向电池单元的部分包括作为主要成分的与电池壳相同的材料，所述连接板通过电阻焊接联接至电池壳。所述金属包覆结构的连接板不弯曲，并且所述连接板可以是在朝向电池壳的部分包含作为主要成分的铝的镍包覆构件。 
因此，PTC元件的连接板(a)通过焊接直接联接至电池壳的顶部的预定位置，连接板(b)连接至PCM，从而使PTC元件位于电池单元和PCM之间的连接电路上。优选的是，连接板(a)具有大于PTC主体和连接板(b)的尺寸的尺寸，使得连接板(a)通过焊接容易地联接至电池壳的顶部，并且连接板(a)至少部分向上暴露。 
类似于连接板(a)，连接板(b)在电池组的装配过程可不弯曲。替代地，连接板(b)在电池组的装配过程中可弯曲。因此，连接板(b)可以是不可变的镍板或者可变的镍板，而连接板(b)可通过钎焊联接至PCM。优选的是，所述不可变的镍板通过表面安装技术(SMT)联接至PCM的预定区域，所述表面安装技术(SMT)是钎焊的一种。在该情况中，PTC元件被放置在PCM上，使得连接板(b)通过SMT联接至PCM，然后进行焊接过程，使得PTC元件的连接板(a)联接至电池壳的顶部，从而使PTC元件位于电池单元和PCM之间的连接电路上，同时连接板(a)和连接板(b)不弯曲。 
在一优选实施方案中，电池单元在其顶部的中间设置有一凸出端子，所述凸出端子与电池壳绝缘，并且PTC元件在与所述凸出端子间隔开的一位置处通过焊接联接至电池壳的顶部，并且凸出端子和PCM通过一预定的连接构件相互电连接。 
不具体限制所述连接构件，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。 
所述绝缘盖用于保护电池单元抵抗外部冲击，以补充安装至电池单元顶部的构件的机械强度，从而保持电绝缘。为此，绝缘盖可向下延伸一预定长度，该预定长度在绝缘盖被安装在电池单元上时足以使绝缘盖的至少一些部分围绕电池单元顶部的外侧。 
为了增加绝缘盖和电池单元之间的联接力，绝缘盖的向下延伸部分优选通过粘合方式(bonding fashion)或者机械联接方式固定到电池单元顶部的外侧。 
除了联接至电池单元顶部的绝缘盖之外，所述电池组可进一步包括联接至电池单元的底部的另一绝缘盖(底盖)。而且，所述电池组可进一步包括一覆盖膜，该覆盖膜附接到电池单元的电池壳的外表面。因此，可以保护电池单元抵抗外部冲击并保持电绝缘。优选的是，所述覆盖膜被附接到电池单元的电池壳的外表面，使得所述覆盖膜围绕绝缘盖的向下延伸部分。 
附图说明
从下面结合附图的详细说明中，可以更加清晰地理解根据本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中： 
图1是一个示出根据本发明一优选实施方案的电池单元的顶部的局部立体图； 
图2是一个示出将被联接至根据本发明的电池单元的顶部的绝缘安装构件的立体图； 
图3是一个示出将被联接至根据本发明的电池单元的绝缘安装构件的保护电路模块(PCM)的立体图； 
图4是一个示出根据本发明一优选实施方案的电池组的分解立体图； 
图5～8是示出根据本发明一优选实施方案的用于装配电池组的过程的部分正视图； 
图9是一个示出根据本发明一优选实施方案的电池组的典型视图； 
图10是一个示出根据本发明一优选实施方案所完成的电池组的立体图； 
图11是一个示出在根据本发明的电池组中使用的正温度系数(PTC)元件的一实施例的立体图； 
图12是一个示出在根据本发明的电池组中使用的PTC元件的另一实施例的立体图； 
图13是一个示出联接至一保护电路板的图12的PTC元件的典型视图； 
图14是一个示出根据本发明另一优选实施方案的、包括图13的保护电路板的电池组的分解立体图。 
具体实施方式
现在，将参考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是一个示出根据本发明一优选实施方案的电池单元的顶部的局部立体图。 
参照图1，电池单元200被构造为其中阴极/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被安装在电池壳(金属容器)内的结构。阳极端子210从电池单元200的顶部的中部凸出。金属容器自身构成阴极。阳极端子210通过绝缘构件221与金属容器电绝缘。在电池单元200的顶部的相对侧处形成有多个联接凹槽220，绝缘安装构件的联接凸出物330(参见图2)接合到所述联接凹槽中。此外，正温度系数(PTC)元件100在阳极端子210的一侧联接至电池单元200的顶部。所述PTC元件100包括金属包覆结构的连接板(a)(下连接板)、PTC主体和连接板(b)(上连接板)。为了简化示图，附图中省略了上连接构件。PTC元件100的结构将在下面更加详细地描述。 
图2是一个示出将被联接至图1中所示的电池单元的顶部的一绝缘安装构件的立体图。 
参照图2，绝缘安装构件300具有的尺寸大致相当于电池单元200的顶部(参见图1)的尺寸。绝缘安装构件300在其中部设置有第一开口310，电池单元200的阳极端子210(参见图1)通过该第一开口暴露到外部。此外，在绝缘安装构件300处形成第二开口320，使第二开口320与第一开口310间隔一预定距离，电池单元200的顶部的一部分(阴极端子)通过该第二开口暴露到外部。具体而言，联接至电池单元的PTC元件100，或者PTC元件100的上连接板(未示出) 通过第二开口320被暴露到外部。 
绝缘安装构件300的相对侧的末端340向上凸出一预定高度，从而提供一足以联接保护电路模块(PCM)400(参见图3)的空间。 
此外，绝缘安装构件300在其底部设置有多个联接凸出物330，所述联接凸出物330对应于在电池单元200的顶部形成的联接凹槽220(参见图1)。所述联接凸出物330接合进在电池单元200的顶部形成的联接凹槽220，从而实现电池单元200和绝缘安装构件300之间的机械联接。 
图3是一个示出将被联接至根据本发明的绝缘安装构件的PCM的立体图。 
参照图3，PCM 400包括一其上印刷有保护电路的板(保护电路板)410，以及在保护电路板410的底部形成的电极端子连接部分412和414。保护电路板410被构造为一印刷电路板(PCB)结构，在该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)被印刷在由环氧化合物制成的矩形结构上。一可变镍板420通过钎焊联接至阳极端子连接部分412，所述阳极端子连接部分电连接至保护电路。镍板420连接至电池单元的阳极端子210(参见图1)。PTC元件100(参见图1)的上连接板通过钎焊联接至阴极端子连接部分414。 
图4是一个示出根据本发明一优选实施方案的电池组的分解立体图。 
参照图4，根据本发明的电池组600包括一电池单元200、绝缘安装构件300、PTC元件100、保护电路板410、绝缘顶盖500和底盖510，以及覆盖膜530。 
电池单元200被构造为其中阴极/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容器内的结构。在电池单元200的顶部形成有：一阳极端子210，其位于电池单元200的中部；一阴极端子212，其位于阳极端子210的一侧，使得包括金属包覆结构的连接板的PTC元件100通过焊接联接至阴极端子212；以及多个联接凹槽220，所述联接凹槽是凹形的使得绝缘安装构件300联接至电池单元200的顶部。 
绝缘安装构件300具有开口，电池单元200的阳极端子210和阴 极端子212通过所述开口暴露到外部。绝缘安装构件300的相对侧的末端向上凸出一预定高度，使得保护电路板410可稳定联接至绝缘安装构件300的顶部。绝缘安装构件300联接至电池单元200的顶部，使得绝缘安装构件300直接接触到电池单元200。此外，绝缘安装构件300在其底部设置有多个联接凸出物330(参见图2)，所述联接凸出物对应于在电池单元200的顶部形成的联接凹槽220。 
绝缘顶盖500联接至电池单元200的顶部，使得绝缘顶盖500围绕绝缘安装构件300，同时保护电路板410联接至绝缘安装构件300的顶部。绝缘顶盖500向下延伸一足以围绕电池单元200顶部的外侧的预定长度。在绝缘顶盖500的顶部的一侧附接有一保证标签520。 
此外，底盖410通过一粘合性底盖片511固定至电池单元200的底部。电池单元200的外周边被绝缘覆盖膜530围绕。 
在下文中，将参照图5～8详细描述一种用于装配根据本发明一优选实施方案的电池组的过程，图5～8是示出电池组装配过程的部分正视图。 
首先参照图5，PTC元件100通过焊接在电池单元200的与阳极端子210间隔开的一侧处联接至电池单元200的顶部，所述PTC元件的下连接板被构造为金属包覆结构或者由镍板制成。电池单元200在其顶部设置有多个联接凹槽220，所述绝缘安装构件300在其底部设置有多个对应于联接凹槽220的联接凸出物330。因此，通过将联接凸出物330插入到对应的联接凹槽220中，实现了将绝缘安装构件300联接至电池单元200。为了提供更高的联接力，联接凸出物330可在粘合剂被注入联接凹槽220中之后插入对应的联接凹槽220中。 
接下来，正如在图6和图7中所示，包括保护电路板410的PCM 400被放置在绝缘安装构件300上。保护电路板410联接有被连接至电池单元200的阳极端子210的镍板420，以及充当PTC元件100的上连接板的镍板430。因此，利用镍板420和430，保护电路板410的阳极连接至电池单元200的阳极端子210，保护电路板410的阴极连接至PTC元件100，所述PTC元件固定至电池单元200的阳极端子，同时定位保护电路板410使得保护电路板410垂直于电池单元400的顶部。 
镍板430充当PTC元件100的上连接板。因此，PTC元件100在 图5的步骤中可联接至电池单元的顶部，镍板430通过钎焊联接在所述PTC元件100上。在该情况中，在图6的步骤中进行将镍板430连接至保护电路板410的过程。 
接下来，将镍板420和430弯曲，使得保护电路板410可平行于电池单元200的顶部被放置在绝缘安装构件300上。因此，镍板420和430与绝缘安装构件300紧密接触。镍板420和430的联接位置以及镍板420和430的弯曲形状在图3中示出。 
参照图8，绝缘盖500联接至电池单元200的顶部，使得绝缘盖500围绕绝缘安装构件300，同时保护电路模块(未示出)被放置在绝缘安装构件300上。绝缘盖500的向下延伸部分围绕电池单元200顶部的外侧。从而实现了绝缘盖500和电池单元200之间的机械联接。 
图9是一个典型示出根据本发明一优选实施方案的电池组的立体图，所述电池组被构造为其中顶盖和底盖联接至电池单元的结构。 
参照图9，除了联接至电池单元200顶部的绝缘盖500之外，另一绝缘盖(底盖)510联接至电池单元200的底部。具体而言，双面粘合性底盖片511附接至电池单元200的底部，绝缘底盖510通过该底盖片511固定到电池单元200的底部。 
图10是一个示出根据本发明一优选实施方案完全装配好的电池组的立体图。 
参照图10，电池组600被构造为这样的结构，在该结构中电池组600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500、覆盖膜530和底盖(未示出)与外部电绝缘，同时保护电路模块(PCM)和绝缘安装构件联接至电池单元的顶部。 
图11是一个示出在根据本发明的电池组中使用的PTC元件的一实施例的立体图。 
参照图11，PTC元件100被构造为其中顺序堆叠有下连接板130、PTC主体110和上连接板120的结构。 
下连接板130具有大于PTC主体110和上连接板120的尺寸的尺寸。因此，当下连接板130位于电池单元的顶部时，下连接板130通过焊接从上面容易地联接至电池单元。因此，下连接板130被联接至电池单元(具体而言，作为电池壳的金属容器)的顶部，同时下连接 板130不弯曲。 
另一方面，上连接板130由可变构件制成。上连接板130在电池组的装配过程中被弯曲。对于图3～图6，上连接板130被描述为镍板430。 
下连接板130可由一种材料制成。在该情况中，下连接板130通过激光焊接联接至电池单元。替代地，正如在图11中所示，下连接板130可被构造为金属包覆结构，在该金属包覆结构中下连接板130的上部包含作为主要成分的镍，下连接板130的下部包含作为主要成分的铝。在该情况中，下连接板130通过电阻焊接联接至电池单元。 
图12是一个示出在根据本发明的电池组中使用的PTC元件的另一实施例的立体图。 
参照图12，该实施例的PTC元件100a与图11的PTC元件100的相同之处在于，顺序堆叠有下连接板130a、PTC主体110和上连接板120a。然而，图12的PTC元件100a与图11的PTC元件100的不同之处在于，下连接板130a由镍板制成，上连接板120a连接至PCM(未示出)，同时上连接板120a与下连接板130a一样不弯曲。 
下连接板130a通过激光焊接联接至电池壳(未示出)的顶部。然而，下连接板130a可被构造为金属包覆结构，并且可通过电阻焊接联接至电池壳的顶部，如在图11中所示。 
上连接板120a由不可变的镍板制成。上连接板120a通过表面安装技术(SMT)联接至PCM的电极端子连接部分412。 
图13是一个示出联接至保护电路板的图12的PTC元件的典型视图，图14是一个示出根据本发明另一优选实施方案的、包括保护电路板的电池组的分解立体图。 
参照这些附图，PTC元件100a的上连接板120a通过SMT被联接至保护电路板410a，同时上连接板120a不弯曲。因此，在电池组的装配过程中，PTC元件100a被放置在保护电路板410a上，使得上连接板120a通过SMT被联接至保护电路板410a的电极端子连接部分414，然后进行一电阻焊接过程，使得PTC元件100a的下连接板130s被联接至金属容器的顶部。 
PTC元件100a的下连接板130a具有一大于PTC主体和上连接板 120a的尺寸的尺寸，使得PTC元件100a通过焊接容易地联接至电池单元200的金属容器的顶部，同时PTC元件100a被放置在保护电路板410a上。此外，当从上面观察时，下连接板130a具有足以从保护电路板410a的一端暴露出的尺寸。 
PTC元件的形状、尺寸和结构可基于上述说明在本发明的范围内不同地变化。 
工业适用性 
正如从上述说明书中显而易见的，根据本发明的电池组具有下列效果。根据本发明，减少了用于电连接和电绝缘的构件的数目，从而，极大地简化了电池组的装配过程。此外，减少了死区，从而最大化了在相同尺寸电池组内的电池容量。另外，提高了电池组抵抗外力的结构稳定性。 
尽管已出于示例性目的公开了根据本发明的优选实施方案，本领域中普通技术人员将意识到，在不偏离所附权利要求中所公开的本发明的范围和主旨下，各种修改、添加和替换都是可能的。 

Claims (17)

1.一种电池组，包括：
一电池单元，其具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件，所述电极组件与电解质一起以密封状态安装在由金属材料制成的电池壳内；
一具有开口的绝缘安装构件，所述电池单元的电极端子通过所述开口暴露到外部，所述绝缘安装构件被构造为其中保护电路模块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电池单元的顶部直接接触；
一正温度系数元件，其电连接至所述电池单元的电极端子和所述保护电路模块；以及
一绝缘盖，其联接至所述电池单元的顶部，使得当所述保护电路模块被安装至所述绝缘安装构件时所述绝缘盖围绕该绝缘安装构件，
其中所述正温度系数元件被构造为这样的结构，在该结构中用于与电池单元电连接的下连接板以及用于与所述保护电路模块电连接的上连接板被联接至正温度系数主体的相对的主表面，所述下连接板被构造为板状，所述下连接板通过焊接直接联接到电池壳的顶部，同时下连接板不弯曲，使得下连接板电连接至电池壳的顶部，并且
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至少一个对应于所述至少一个联接凹槽的联接凸出物，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联接至电池单元。
2.根据权利要求1的电池组，其中所述电池壳是由铝制成的棱柱形容器。
3.根据权利要求1的电池组，其中所述绝缘安装构件具有的尺寸大致相当于电池单元的顶部的尺寸，所述绝缘安装构件在其中部设置有第一开口，所述电池单元的第一电极端子通过该第一开口暴露到外部，并且所述绝缘安装构件在与第一开口间隔一预定距离的位置处设置有第二开口，作为所述电池单元的电池壳的顶部的一部分的第二电极端子通过该第二开口暴露到外部。
4.根据权利要求1的电池组，其中所述绝缘安装构件被构造为这样的结构，在该结构中绝缘安装构件的相对侧的末端向上凸出一预定高度，从而确保所述保护电路模块的安装空间。
5.根据权利要求1的电池组，其中在将粘合剂施加至所述至少一个联接凸出物或者所述至少一个联接凹槽之后，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。
6.根据权利要求1的电池组，其中所述下连接板是金属板，其通过激光焊接联接至所述电池壳。
7.根据权利要求6的电池组，其中所述金属板不弯曲，并且所述金属板包含作为主要成分的镍。
8.根据权利要求1的电池组，其中所述下连接板被构造为金属包覆结构，在该金属包覆结构中朝向电池单元的部分包含作为主要成分的与电池壳相同的材料，所述连接板通过电阻焊接联接至电池壳。
9.根据权利要求8的电池组，其中所述金属包覆结构的下连接板不弯曲，并且所述连接板是在朝向电池壳的部分包含作为主要成分的铝的镍包覆构件。
10.根据权利要求1的电池组，其中所述下连接板具有大于正温度系数主体和上连接板的尺寸的尺寸，使得所述下连接板通过焊接容易地连接至电池壳的顶部，并且所述下连接板至少部分向上暴露。
11.根据权利要求1的电池组，其中所述上连接板是可变镍板，其通过钎焊联接至所述保护电路模块。
12.根据权利要求1的电池组，其中所述上连接板是不可变镍板，其通过表面安装技术(SMT)联接至所述保护电路模块。
13.根据权利要求1的电池组，其中所述电池单元在其顶部的中部设置有一凸出端子，所述凸出端子与电池壳绝缘，并且所述正温度系数元件在与凸出端子间隔的一位置处通过焊接联接至电池壳的顶部，并且所述凸出端子和所述保护电路模块通过一预定连接构件相互电连接。
14.根据权利要求1的电池组，其中所述绝缘盖向下延伸一预定长度，该预定长度在绝缘盖被安装在电池单元上时足以使所述绝缘盖的至少一些部分围绕电池单元的顶部的外侧。
15.根据权利要求14的电池组，其中所述绝缘盖的向下延伸部分通过粘合方式或者机械联接方式固定到电池单元的顶部的外侧，从而增加绝缘盖和电池单元之间的联接力。
16.根据权利要求1的电池组，进一步包括：
一联接至电池单元底部的绝缘底盖。
17.根据权利要求14的电池组，其中覆盖膜附接到电池单元的外表面，使得所述覆盖膜围绕绝缘盖的向下延伸部分。
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