CN101599553A

CN101599553A - 电池组

Info

Publication number: CN101599553A
Application number: CNA2009101420536A
Authority: CN
Inventors: 卞正德; 高锡
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2029-06-01
Also published as: CN101599553B; EP2131419B1; KR100965684B1; US8835025B2; US20090297891A1; KR20090126096A; EP2131419A1

Abstract

一种电池组，在裸单电池与保护电路模块之间无需熔焊即实现电连接结构，该电池组包括：裸单电池，包括电极组件、接纳所述电极组件的罐及密封所述罐的开口的盖组件；保护电路模块，具有电连接至所述裸单电池的电极端子的销；及顶部壳体，接纳所述保护电路模块且与所述裸单电池结合。

Description

电池组

优先权要求

本申请要求2008年6月3日提交的韩国专利申请No.10-2008-0052275的优先权，该申请的公开内容以其整体通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种电池组，更具体地说，涉及一种裸单电池与保护电路模块之间具有改进的电连接结构的电池组。

背景技术

最近，紧凑型且轻质的便携式电子设备，例如蜂窝电话、笔记本电脑和可携式摄像机等，已经得到积极地开发和生产。便携式电子设备包括内置电池组，以便在外部电源不可用的地方被操作。电池组包括能被充电或放电的二次电池。

二次电池可以是镍-镉(Ni-Cd)电池、镍-氢(Ni-MH)电池、锂(Li)电池和锂离子(Li-离子)二次电池等。具体而言，锂离子二次电池的工作电压是通常被用作便携式电子设备电源的镍-镉(Ni-Cd)电池或镍-氢(Ni-MH)电池的工作电压的三倍。另外，锂离子二次电池由于具有较高的每单位重量的能量密度而被广泛使用。

二次电池使用锂族氧化物作为阴极活性材料，使用碳材料作为阳极活性材料。按照所使用的电解液的种类，二次电池被划分为液态电解质电池和聚合物电解质电池。锂离子电池使用液态电解质，锂聚合物电池使用聚合物电解质。

二次电池通过将裸单电池密封于包含电极组件和电解质的罐中，然后将裸单电池电连接至保护电路模块而形成。裸单电池通过化学反应被充电或放电，保护电路模块通过控制裸单电池的充电/放电和阻止其裸单电池的充电/过放电来保护裸单电池。

在传统的电池中，裸单电池和保护电路模块通过熔焊或钎焊工艺彼此电连接且机械连接。换句话说，电极端子与保护电路模块的引线板通过熔焊或钎焊彼此相连，然后，引线板被熔焊或钎焊至裸单电池的电极端子。

因此，在装配裸单电池与保护电路模块时，熔焊或钎焊工艺被执行几次。因此，要花费大量时间，且工艺很难。

熔焊或钎焊工艺尤其不适合最近的电池瘦身趋势所需要的高精度。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种电池组，该电池组中的保护电路模块电连接至裸单电池，而无需将它们熔焊到一起。

根据本方面的另一个目的，提供一种电池组，所述电池组具有简化的保护电路模块与裸单电池的装配工艺。

本发明另外的优点、目的及特征，部分将在下面的描述中阐述；部分将在研究下列内容后对于本领域技术人员来说显而易见，或可以从对本发明的实践中获知。

根据本发明的一个方面，提供的电池组包括：裸单电池，包括电极组件、接纳所述电极组件的罐及密封所述罐的开口的盖组件；保护电路模块，具有电连接至所述裸单电池的电极端子的销；及顶部壳体，接纳所述保护电路模块且与所述裸单电池结合。

所述裸单电池的电极端子可以包括与所述盖板绝缘且从所述盖板向外伸出的第一电极端子和由所述盖板形成的第二电极端子。

所述销可以包括提供在所述保护电路板中部且与所述第一电极端子相连的第一电极销和提供在所述保护电路板的两侧且与所述第二电极端子相连的第二电极销。

所述销可以铆接在所述保护电路板上。

所述销的截面为矩形或圆形。所述销的截面面积可以朝着该销的下部的方向逐渐减小且所述销的末端可以形成为矩形、圆形或尖锥。当所述销形成为尖锥时，阻止器可以提供在保护电路板上以保持所述保护电路板与所述盖板之间的间隙。

用于插入所述销的孔可以形成在所述电极端子和所述盖板的表面上。所述孔可以形成为矩形或圆形。

所述销的下端可以被导电材料涂覆，并且所述导电材料可以是金或银。

所述销可以由具有极好的导电性和机械强度的镍制成。

所述销的下端可以通过传导粘合剂黏合至所述电极端子的表面。

所述销可以包括固定至保护电路板的销外壳、通过下开口从所述销外壳的内部伸出的连接销、沿所述开口的方向弹性支撑所述连接销的弹性元件。

弯曲部可以形成在所述销外壳的下端，并且分离防止部可以形成在所述连接销的外部圆周上以防止所述连接销通过所述销外壳的开口分离。

所述保护电路板可以通过形成在所述顶部壳体内部的两侧上的右钩部件和左钩部件与所述顶部壳体完整地结合。

所述电池组可以进一步包括围绕所述裸单电池的上边缘和所述顶部壳体的下边缘的标签。

附图说明

随着参考以下结合附图来考虑的详细描述，本发明变得更好理解，由此对本发明的更完整的认知以及许多所伴随的优点将变得更加显而易见，在附图中，相同的附图标记指代相同或类似的部件，其中：

图1为根据本发明的一个示例性实施例的电池组的分解立体图；

图2为电池组的裸单电池与顶部壳体的组合状态的立体图；

图3A为沿着图2的线“3A-3A”的截面图；

图3B为图3A中被圈住的部分“3B”的放大图；

图3C为图3A中被圈住的部分“3C”的放大图；

图4A为根据本发明另一示例性实施例的销的立体图；

图4B为接触图4A的圆柱形销的盖板的平面图；

图5A为根据本发明又一示例性实施例的销的立体图；

图5B为接触图5A的角形销的盖板的平面图；

图6A为根据本发明再一示例性实施例的销的立体图；

图6B为提供有图6A的销的电池组的截面图；

图7A为根据本发明另一示例性实施例的电池组的截面图；

图7B为图7A中被圈住的部分“7B”的放大图；

图7C为用于图7A的电池组中的销的立体图；以及

图8为根据本发明又一示例性实施例的销的立体图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。通过参考参照附图详细描述的实施例，本发明的方面和特征及实现这些方面和特征的方法将显而易见。然而，本发明并不局限于下文所公开的实施例，而是能以不同的形式实施。说明书中所限定的内容，例如详细的构造和构件，只是被提供以帮助本领域技术人员充分理解本发明的特定细节，且本发明仅被限定在所附权利要求的范围内。在本发明的整个描述中，贯穿各幅图，相同的附图标记用于同样的元件。

图1为根据本发明的一个示例性实施例的电池组的分解立体图；图2为电池组的裸单电池与顶部壳体的组合状态的立体图；图3A为沿图2的线“3A-3A”的截面图；图3B为图3A中被圈住的部分“3B”的放大图；图3C为图3A中被圈住的部分“3C”的放大图。

参考图1至图3C，电池组100包括裸单电池110、保护电路模块120、销130以及顶部壳体140。电池组100进一步包括底部壳体150和标签160。

在电池组100中，销130的一端被电连接至裸单电池110的电极端子，另一端被电连接至保护电路模块120的外部端子。因此，裸单电池110与保护电路模块120不通过熔焊而彼此相连。

裸单电池110通过在罐111中提供电极组件(未示出)并由包括盖板112的盖组件密封罐111的开口而形成。

电极组件(未示出)通过在第一板和第二板之间插入隔板，然后将它们以胶卷形结构卷绕在一起而形成。

罐111为矩形。罐可由铝或铝合金制成。

盖板112被提供在盖组件(未示出)的中部。盖板被提供有通孔，并且裸单电池110的第一电极端子113通过该通孔延伸到外面。第一电极端子113被提供在通孔(未示出)中，且与盖板112电绝缘。因此，盖板112充当第二电极端子。期望第一电极端子113是阳极，第二电极端子112是阴极。然而，相反地，第一电极端子113可以是阴极，第二电极端子112可以是阳极。

保护电路模块120包括保护电路板121和安装在保护电路板121上的多个电元件122。

另外，几个外部端子123被提供在保护电路板121的上表面，销130被提供在保护电路板121的下表面，在该保护电路板121的下表面，销130被连接至裸单电池110的电极端子。

销130包括与裸单电池110的第一电极端子113相连接的第一电极销131和与裸单电池110的第二电极端子112相连接的第二电极销132。

第一电极销131被提供在保护电路板121的下表面的中部。期望第一电极销131包括被连接至第一电极端子113的两个销。然而，本发明并不局限于此。可以提供一个销或三个以上销。

第二电极销132包括两个分别被提供在保护电路板121的下表面的右侧和左侧的销。然而，可以分别在保护电路板121的下表面的右侧和左侧提供三个以上销。

如上所述，第一电极销131和第二电极销132的个数可以根据电池的性能和设计条件变化，并且不局限于上述的示例。

销130被电连接至保护电路板121的外部端子123。另外，销130被电连接至盖板112的上表面。因此，裸单电池110的阴极电流和阳极电流通过外部端子123被传输到电池的外面。

销130的上端被固定到保护电路板121。销130可以通过铆接固定到保护电路板121，销130也可以通过注射成型与保护电路板121完整地浇铸在一起。

销130由镍(Ni)制成。由镍制成的销130具有极好的耐腐蚀性、机械强度和导电性。

销130的下端可以镀以导电材料(未示出)。导电材料可以是金或银。镀在销130的下端的导电材料大大提高裸单电池110与销130之间的电连接。

销130的下端与盖板112以及第一电极端子113的表面粘结。销130的下端可以通过传导粘合剂170粘结。传导粘合剂170可以是通用的导电粘合剂。然而，本发明不局限于此。

传导粘合剂170粘合销130、盖板112和第一电极端子113，提高这三者之间的电连接。

保护电路模块120与顶部壳体140结合。左钩部件141和右钩部件142被提供在顶部壳体140内部的两侧以防止装配的保护电路板121分离。

保护电路模块120的保护电路板121的一端被插入左钩部件141和右钩部件142之一的内部。然后，当保护电路板121的另一端被插入另一钩部件的内部时，保护电路板121被左钩部件141和右钩部件142限制。

如上所述，保护电路模块120被粘合至顶部壳体140的内部，然后顶部壳体140被粘合至裸单电池110的上部。顶部壳体140的下边缘通过标签160被粘合至裸单电池110的上边缘。

另外，底部壳体150通过粘合元件180被粘合至裸单电池110的下端。

销130可以以多种形状被提供。

例如参考图4A和4B，销130包括主体130a和从主体130a的一端延伸的连接部件130b。主体130a以具有圆形横截面的圆柱形被形成。连接部件130b的直径朝着该连接部件130b的末端逐渐减小，末端130c以截锥形被形成。用于连接部件130b末端130c插入的孔112a被形成在盖板112和第一电极端子113的表面上。孔112a以与销130的连接部件130b末端130c相对应的圆形被形成。

因此，销130的末端130c容易被插入孔112a。因此，销130与盖板112以及第一电极端113之间的接触面积增加，因而允许它们之间稳定地保持电连接。

销130可以由截面为三角形、矩形或多边形的角形销形成。

参考图5A和5B，销130′的主体130a′的截面为矩形。销130′的连接部件130b′的面积朝着该连接部件130b′的具有金字塔形状的末端的方向逐渐减小。另外，孔112b以矩形被形成，其中孔112b被形成在盖板112、第一电极端子113和连接部件130b′的被插入孔112b的末端130c′的表面上。

销130′的末端130c′容易被插入孔112b。因此，销130′与盖板112以及第一电极端子113之间的接触面积增加，因而允许它们之间稳定地保持电连接。

对于销130或130′的另一个示例，销130″的末端可以形成为尖锥。

参考图6A和6B，销130″的主体130a″的截面可以是圆形或矩形。销130″的连接部件130b″的面积朝着该连接部件130b″的尖锐端的方向逐渐减小。

因此，末端130c″以非常细微的深度刺入盖板112和第一电极端子113的表面，阻止器121a被提供在保护电路板121的下表面以防止销130″的末端130c″深度刺入表面。阻止器121a保持保护电路板121与盖板112之间的间隙。

下面将解释根据本发明另一示例性实施例的电池组200。

图7A为根据本发明另一示例性实施例的电池组的截面图；图7B为图7A的“7B”部分的放大图；图7C为销的立体图。

参考图7A至7C，电池组200包括裸单电池110、包括保护电路板121的保护电路模块120以及将保护电路模块120组合至裸单电池110的顶部壳体140，其中裸单电池110包括罐111和密封罐111的盖板112，其中保护电路板121包括一端被电连接至裸单电池110的电极端子112和113的销230。

在电池组200中，销230的一端被电连接至裸单电池110的电极端子，另一端被电连接至保护电路模块120的外部端子。因此，裸单电池110和保护电路模块120不通过熔焊而彼此相连接，这与上述实施例相同。

相同的附图标记用于上述实施例的相同元件，将省略对这些元件的详细描述。在图7A中，仅与“7B”相对应的部分被显示为截面。

销230包括被固定至保护电路板121的销外壳231、被提供在销外壳231中且通过销外壳231的开口231a伸出的连接销232及弹性支撑连接销232朝向开口231a的弹性构件233。期望弹性构件233是盘簧或板簧。

弯曲部件231b被形成在销外壳231的下端的内部，分离防止部件232a被形成在连接销232的外部圆周上以防止连接销232通过弯曲部件231b与销外壳231的外部分离。

销230的连接销232被形成为截锥形，该连接销232的宽度朝着下端的方向减少。另外，在末端232b提供有几个尖锐的凸起。

在电池组200中，当保护电路模块120与顶部壳体140装配在一起，去顶部壳体140与裸单电池110的上部结合时，在保护电路板121中提供的销230接触盖板112和第一电极端子113。连接销232被销外壳231中的弹性元件233弹性支撑，因此，销230接触盖板112和第一电极端子113的表面。因此，即使发生外部冲击，连接销232的下端持续接触盖板112和第一电极端子113。

因此，连接销232持续维持裸单电池110与保护电路模块120之间的电连接通道，从而在不熔焊的情况下提供期望的连接。

图8为根据本发明又一示例性实施例的销230′的视图。销230′的圆柱连接销232′通过销外壳231′的下开口231a′伸出。分离防止部件232a′形成在销230′的外部圆周上。销230′的末端232b′形成圆形，因此，末端232b′与盖板112或第一电极端子113的表面之间的接触面积增加。

如上所述，根据本发明的电池组产生下列效果。

通过提供在保护电路模块中的销将裸单电池与保护电路模块彼此电连接，裸单电池与保护电路模块无需通过熔焊即可彼此电连接。

裸单电池通过提供在保护电路模块中的销被电连接，且装配不必通过熔焊工艺即可完成，从而大大简化了装配工艺。

本领域技术人员应当理解的是，在不违背本发明精神和下列权利要求所限定的范围的情况下，可对其形式和细节做出替代、改进和改变。因此，应当理解的是，上述实施例仅用于示例而不应被解释为对本发明的限制。

Claims

1、一种电池组，包括：

裸单电池，包括电极组件、接纳所述电极组件的罐以及具有密封所述罐的开口的盖板的盖组件；

保护电路模块，包括与所述裸单电池的电极端子电连接的销；以及

顶部壳体，接纳所述保护电路模块且与所述裸单电池结合。

2、根据权利要求1所述的电池组，其中所述裸单电池的电极端子包括与所述盖板绝缘且从所述盖板向外延伸的第一电极端子和由所述盖板形成的第二电极端子。

3、根据权利要求2所述的电池组，其中所述销包括布置在所述保护电路模块的保护电路板的中部且与所述第一电极端子相连的第一电极销和布置在所述保护电路板的两侧且与所述第二电极端子相连的第二电极销。

4、根据权利要求1所述的电池组，其中所述销铆接在所述保护电路模块的保护电路板上。

5、根据权利要求1所述的电池组，其中所述销的截面为矩形或圆形。

6、根据权利要求5所述的电池组，其中所述销的截面面积朝着该销的下部的方向逐渐减小。

7、根据权利要求6所述的电池组，其中所述销的末端为矩形或圆形。

8、根据权利要求6所述的电池组，其中所述销的末端为尖锥。

9、根据权利要求8所述的电池组，进一步包括布置在所述保护电路模块的保护电路板上以保持所述保护电路板与所述盖板之间的间隙的阻止器。

10、根据权利要求1所述的电池组，进一步包括布置在所述电极端子和所述盖板的表面上的孔，所述销的末端插入所述孔。

11、根据权利要求10所述的电池组，其中所述孔为矩形或圆形。

12、根据权利要求1所述的电池组，其中所述销的下端被导电材料涂覆。

13、根据权利要求12所述的电池组，其中所述导电材料包括金或银。

14、根据权利要求1所述的电池组，其中所述销包括镍。

15、根据权利要求1所述的电池组，其中所述销的下端黏合至所述电极端子的表面。

16、根据权利要求15所述的电池组，其中所述销的下端通过传导粘合剂黏合至所述电极端子的表面。

17、根据权利要求1所述的电池组，其中所述销包括固定至所述保护电路模块的保护电路板的销外壳、通过下开口从所述销外壳的内部伸出的连接销以及沿所述开口的方向弹性支撑所述连接销的弹性构件。

18、根据权利要求17所述的电池组，其中弯曲部件布置在所述销外壳的下端，并且分离防止部件布置在所述连接销的外部圆周上以防止所述连接销通过所述销外壳的开口与所述销外壳的内侧分离。

19、根据权利要求1所述的电池组，其中所述保护电路模块的保护电路板通过布置在所述顶部壳体的内部两侧处的右钩部件和左钩部件与所述顶部壳体完整地结合。

20、根据权利要求1所述的电池组，进一步包括围绕所述裸单电池的上边缘和所述顶部壳体的下边缘的标签。