CN101685871B - 二次电池及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种二次电池及其形成方法，该二次电池通过减小内部器件的尺寸和紧凑定位这些内部器件而能够被形成为相对较小。因此，该二次电池的体积被减小，且其容量被保持，从而增大该二次电池的容量密度。在一个实施例中，该二次电池包括具有盖板的裸电池和在该裸电池上并包括表面接触所述盖板的印刷电路板的保护电路模块。

Description

二次电池及其形成方法
相关申请的交叉参考
本申请要求于2008年9月22日递交的美国临时专利申请61/099,138以及于2009年3月4日递交的美国专利申请12/397,578的优先权和权益，其全部内容通过参考并入本文。
技术领域
本发明涉及一种二次电池及其形成方法。
背景技术
锂离子二次电池包括具有裸电池和保护电路模块的核心组。
裸电池包括正极板、负极板和隔板，将电源供应到外部电子器件，并能够被重复充电和放电。保护电路模块防止二次电池过充电和过电流，并防止因过放电而使性能下降。
发明内容
本发明实施例的一方面致力于一种二次电池，其能够减小二次电池的总体尺寸和/或增大二次电池的功率密度(或容量密度)。
本发明的实施例提供一种二次电池，该二次电池包括裸电池和保护电路模块。所述裸电池包括盖板，并且所述保护电路模块位于所述裸电池上并包括表面接触所述盖板的印刷电路板。
在一个实施例中，所述印刷电路板为柔性印刷电路板。所述柔性印刷电路板在面对所述盖板的表面上包括绝缘部分。
在一个实施例中，所述保护电路模块包括位于所述印刷电路板上并用于将所述裸电池电连接到外部器件的充/放电端子部分。所述充/放电端子部分可包括外壳和在该外壳体的充/放电端子，并且所述充/放电端子部分可被表面贴装到所述印刷电路板。另外，所述充/放电端子部分的所述充/放电端子可被表面贴装在所述印刷电路板的远离所述裸电池的侧面上。所述外壳可由绝缘材料组成，并且所述充/放电端子由多个金属板组成。所述多个金属板可包括通过所述外壳被彼此绝缘的正极、检测电阻器和负极。所述充/放电端子部分可包括：具有平板状形状的基底；表面贴装在所述印刷电路板上并用于支撑所述基底的第一侧部以与所述印刷电路板分隔开的第一支架；以及表面贴安装在所述印刷电路板上并用于支撑所述基底的第二侧部以与所述印刷电路板分隔开的第二支架。该二次电池可进一步包括在所述印刷电路板上并在所述第一支架与所述第二支架之间的保护电路器件，其中所述基底的面对所述保护电路器件的侧面可由所述第一和第二支架支撑以与所述保护电路器件分隔开。
在一个实施例中，所述印刷电路板具有约0.10到约0.15mm之间的厚度。
在一个实施例中，所述印刷电路板的面积小于所述盖板的面积。
在一个实施例中，所述印刷电路板被安装在所述裸电池上，而在所述印刷电路板与所述裸电池之间没有任何空间。
在一个实施例中，该二次电池进一步包括在所述印刷电路板上的正温度系数(PTC)部分。这里，所述印刷电路板具有端子孔，并且所述裸电池包括通过所述端子孔与所述PTC部分电连接的电极端子。所述电极端子可延伸到所述端子孔的面对所述裸电池的第一端，并从所述端子孔的远离所述裸电池的第二端伸出。所述PTC部分可包括：与所述柔性印刷电路板的远离所述裸电池的侧面上的端子电连接的第一接线片；与所述裸电池电连接的第二接线片；以及与所述第一接线片和所述第二接线片电连接的PTC器件。所述PTC部分可为正或负引线板的至少一部分。
在一个实施例中，该二次电池可进一步包括在所述印刷电路板的短边缘部分的引线板，该引线板与所述裸电池和所述印刷电路板电和机械连接。
在一个实施例中，所述引线板包括：第一板，该第一板具有位于所述印刷电路板的顶表面上的一部分，并在所述印刷电路板的所述短边缘部分与所述印刷电路板机械和电连接；以及第二板，该第二板具有位于所述裸电池的顶表面上的一部分，并与所述裸电池机械和电连接，所述第一板和所述第二板彼此电连接。在一个实施例中，所述引线板包括：位于所述印刷电路板上并在所述印刷电路板的所述短边缘部分与所述印刷电路板机械和电连接的第一板；位于所述裸电池上并与所述裸电池机械和电连接的第二板；以及电连接所述第一板和所述第二板并具有使所述第一板与所述第二板分离的高度的第三板，并且其中所述印刷电路板的厚度可基本等于使所述第一板与所述第二板分离的所述高度和所述第二板的厚度之和。在一个实施例中，所述引线板为基本平板。另外，该二次电池可进一步包括位于所述印刷电路板的另一短边缘部分用于机械连接所述裸电池与所述保护电路模块的伪板。可替换地，该二次电池可进一步包括位于所述印刷电路板的另一短边缘部分并与所述裸电池电连接的另一引线板，所述两个引线板被整体式形成为正或负引线板的至少一部分。
在一个实施例中，该二次电池可进一步包括：标签；位于所述标签的上端的上壳体；以及位于所述标签的下端的下壳体；所述保护电路模块和所述裸电池位于所述标签、所述上壳体和所述下壳体内，并且所述保护电路模块位于所述上壳体与所述裸电池之间。
在一个实施例中，该二次电池可进一步包括：位于所述印刷电路板上的正温度系数(PTC)部分，该PTC部分为具有负极性的负引线板；位于所述印刷电路板的短边缘部分并与所述裸电池电连接的引线板，该引线板为具有正极性的正引线板；以及位于所述印刷电路板上并在所述充/放电端子部分与所述印刷电路板之间的保护电路器件。
本发明的另一实施例提供一种二次电池，该二次电池包括裸电池和保护电路模块。所述保护电路模块在所述裸电池上并包括在该保护电路模块的短边缘部分的引线板。所述引线板在所述裸电池的顶表面上，用于将所述保护电路模块夹紧到所述裸电池。
在一个实施例中，所述保护电路模块通过所述引线板被安装在所述裸电池上，而在所述保护电路模块与所述裸电池之间没有任何空间。
本发明的另一实施例提供一种形成二次电池的方法。该方法包括：在裸电池上形成保护电路模块，其中所述保护电路模块包括印刷电路板，该印刷电路板具有接触所述裸电池的第一侧面，而在所述印刷电路板与所述裸电池之间没有任何空间；以及将充/放电端子部分表面贴装在所述印刷电路板的第二侧面上，用将所述裸电池电连接到外部器件。
综上所述，根据本发明实施例的二次电池的总体尺寸可通过减小二次电池的内部器件的尺寸以及将这些内部器件紧凑地定位在二次电池中而减小。因此，二次电池的总体尺寸(或体积)被减小，其容量被维持，从而增大该二次电池的容量密度。
附图说明
附图与说明书一起例示本发明的示例性实施例，并与说明书一起用于阐释本发明的原理。
图1为根据本发明实施例的二次电池的示意性分解透视图。
图2为根据本发明实施例的裸电池的示意性分解透视图。
图3为根据本发明实施例的保护电路模块的示意性分解透视图。
图4为根据本发明实施例的第一引线板的示意性侧视图。
图5为根据本发明实施例的图1的二次电池的示意性截面图。
图6为根据本发明实施例的充/放电端子部分的示意性分解透视图。
图7为根据本发明实施例的图6的充/放电端子部分的示意性透视图。
图8为根据本发明实施例的图1的二次电池的示意性透视图。
图9为根据本发明另一实施例的第一引线板的示意性侧视图。
图10为根据本发明又一实施例的第一引线板的示意性侧视图。
具体实施方式
在以下详细描述中，通过示例，仅显示和描述本发明的某些示例性实施例。本领域技术人员应该认识到，本发明可被实施为各种不同形式，并且不应被解释为限于本文所阐释的实施例。此外，在本申请的相关内容中，当元件被提及在另一元件“上”时，其可以直接在另一元件上或者使用插入其间的一个或更多中间元件而间接在另一元件上。全文中相同的附图标记表示相同的元件。
下文中，将参照附图更详细地描述根据本发明实施例的二次电池。
图1为根据本发明实施例的二次电池10的示意性分解透视图。
参见图1，二次电池10包括裸电池100、保护电路模块200、上壳体620、下壳体640和标签660。保护电路模块200位于裸电池100上，并被机械和电连接到裸电池100。上壳体620围绕保护电路模块200的上端和裸电池100的上端的部分，并且下壳体640覆盖裸电池100的下端。裸电池100的外表面被标签660包围，由此受到保护。
图2为根据本发明实施例的裸电池100的示意性分解透视图。图3为根据本发明实施例的保护电路模块200的示意性分解透视图。图4为根据本发明实施例的第一引线板250的示意性侧视图。图5为根据本发明实施例的二次电池100的示意性截面图。
参见图2及图1，裸电池100包括罐110、容纳在罐110内的电极组件120、以及覆盖罐110的开口110a的盖组件130。
罐110具有基本平行六面体形状(或棱柱形状)，并在其一侧上具有开口110a。罐110由金属制成，并且自身能被用作电极端子。
电极组件120通过罐110的开口110a被插入罐110。电极组件120为胶卷型电极组件，并包括第一极板121、第二极板122、以及位于第一极板121与第二极板122之间的隔板123。第一极板121、第二极板122和隔板123被卷绕成胶卷形状(即，被卷绕以形成具有胶卷形状的电极组件120)。当二次电池10被重复充电和放电时，电极组件120能用于重复存储和供应电力。第一极板121包括第一电极集流体和第一电极涂覆部分。
当第一极板121为正极板时，第一电极集流体由具有高导电率的铝(Al)箔形成。
第一电极涂覆部分位于第一电极集流体上，并包括第一电极活性物质、导电材料和粘合剂。在该情况下，第一电极活性物质包括氧化锂钴(LiCoO2)、氧化锂锰(LiMn2O4)和/或氧化锂镍(LiNiO2)。炭黑被用作导电材料。粘合剂通过使用诸如NMP、有机溶剂或水等挥发溶剂溶解和分散PVDF、SBR和/或PTFE获得。
第一电极集流体包括第一电极非涂覆部分，每一个第一电极非涂敷部分在第一电极集流体的两个侧端均不具有第一电极涂覆部分。第一电极接线片121a被连接到第一电极非涂覆部分，并朝向罐110的开口110a突出。第一电极接线片121a由铝制成。第一绝缘带形成在第一电极接线片121a的下述部分，即，第一电极接线片121a从电极组件120伸出，以防止第一电极接线片121a与除了盖板131之外的部分短路。
第二极板122包括第二电极集流体和第二电极涂覆部分。
当第二极板122为负极板时，第二电极集流体由具有高导电率的铜(Cu)箔形成。
第二电极涂覆部分位于第二电极集流体上，并包括第二电极活性物质、导电材料和粘合剂。在该情况下，第二电极活性物质包括碳基物质、Si、Sn、氧化锡、复合锡合金、过渡金属氧化物、锂金属氮化物和/或锂金属氧化物。炭黑被用作导电材料。粘合剂通过使用诸如NMP、有机溶剂和/或水等挥发溶剂溶解和分散PVDF、SBR、或PTFE获得。由于第二电极活性物质自身的高导电率，第二极板122可不必使用额外的导电材料。
第二电极集流体包括第二电极非涂覆部分，每一个第二电极非涂覆部分在第二电极集流体的两个侧端均不具有第二电极涂覆部分。第二电极接线片122a被连接到第二电极非涂覆部分，并朝向罐110的上部开口110a突出。第二电极接线片122a由铜(Cu)和/或镍(Ni)制成。第二绝缘带形成在第二电极接线片122a的下述部分，即，第二电极接线片122a从电极组件120伸出，以防止第二电极接线片122a与除了电极端子134之外的部分短路。
在本发明的实施例中，第一极板121为正极板，且第二极板122为负极板，不过第一极板121可为负极板，第二极板122可为正极板。
在根据实施例的棱柱型二次电池10中，罐110为正极或正极的一部分，以执行正极端子功能。在该情况下，当第一极板121为正极板时，胶卷电极组件120的最外层极板可为第一极板121，即正极板。另一方面，当第一极板121为负极板时，胶卷电极组件120的最外层极板可为第二极板122，即正极板，以便使罐110能够仍然为正极。
下文中，在第一极板121为正极板，第二极板122为负极板的假设下，将更详细地描述本发明的实施例。
隔板123位于第一极板121与第二极板122之间。隔板123由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或使用PE和PP的复合膜的多孔薄膜形成。在电极组件120中，隔板123中断第一极板121与第二极板122之间的电子传导，并允许锂离子平稳地移动通过。隔板123阻挡第一极板121和第二极板122彼此接触，并在二次电池10的温度因外部短路升高时，通过关断该二次电池来防止二次电池10的温度进一步升高。在一个实施例中，通过混合陶瓷材料与粘合剂获得的陶瓷层也形成有隔板123，以进一步防止第一极板121与第二极板122短路。
在二次电池10的充电过程中，在电极组件120中，锂离子从第一极板121嵌入第二极板122，以使电力能被供应给二次电池10。另一方面，在二次电池10的放电过程中，锂离子从第二极板122脱嵌到第一极板121，以将电源供应到外部电子器件。
盖组件130包括盖板131、绝缘板132、端子板133、电极端子134和衬垫135。盖组件130在罐110的开口110a被连接到电极组件120，从而与位于盖组件130下部的分离的绝缘壳体136一起密封罐110。另外，电解液注入孔被形成在绝缘壳体136中，以将电解液注入到电极组件120。
盖板131位于罐110的开口110上，并由尺寸与罐110的开口110a的尺寸对应的金属板形成。具有设定(或预定)尺寸的第一孔131a被形成在盖板131的中心。电解液注入孔被形成在盖板131的一侧上。电解液通过该电解液注入孔被注入到罐110，并由诸如球等盖密封。安全通风口131d被形成在盖板131的与电解液注入孔位置对应并位于远离第一孔131a的邻近处的部分。凹进被形成在盖板131的一个表面中，以使安全通风口131d被放置在该凹进内，并远离盖板131的所述一个表面而形成台阶。当在裸电池100中产生高压气体时，安全通风口131d被破坏以将气体排放到外部。盖板131与第一电极接线片121a接触以与其电连接。因此，盖板131与第一极板121具有相同的极性。
绝缘板132具有平坦形状，并位于盖板131的下部。绝缘板132在对应于第一孔131a的位置具有第二孔132a。绝缘板132由与衬垫135相同(或基本相同)的绝缘材料制成。
端子板133具有平坦形状，并位于绝缘板132的下部。端子板133在对应于第二孔132a的位置具有第三孔133a。端子板133由镍或镍合金制成。
电极端子134通过第一孔131a、第二孔132a和第三孔133a被插入到盖板131、绝缘板132和端子板133。电极端子134与第二电极接线片122a接触以与其电连接。因此，电极端子134与第二极板122具有相同的极性。
衬垫135位于电极端子134与盖板131之间。衬垫135使电极端子134与盖板131绝缘。
保护电路模块200位于裸电池100的上表面上。保护电路模块200防止二次电池10过充电和过电流，并减小电池性能因过放电而降低。
下文中，将参照图3至图5更详细地描述保护电路模块200与裸电池100之间的连接结构。
参见图3至图5，根据本发明实施例的保护电路模块200包括印刷电路板210、正温度系数(PTC)部分220、保护电路器件230、充/放电端子部分240、第一引线板250和第二引线板260。印刷电路板210具有的尺寸对应于盖板131的尺寸(例如，具有的尺寸小于盖板131的尺寸)，并具有矩形形状。另外，在一个实施例中，盖板131的侧部具有弯曲部分。端子孔210a被形成在印刷电路板210的与裸电池100的电极端子134位置对应的位置。电极端子134和衬垫135被插入到端子孔210a，并且，印刷电路板210的下表面被定位成使其与裸电池100的上表面接触，具体而言，与盖板131的上表面接触。
在现有二次电池中，保护电路模块与裸电池之间存在一些空间。这些空间至少为位于盖板表面上的电极端子的一部分的空间(或距离)。然而，由上述可知，在根据本发明实施例的保护电路模块200中，印刷电路板210表面接触裸电池100的上表面。这样，保护电路模块200与裸电池100之间的空间能被去除，从而可以制造更紧凑的二次电池10。因此，二次电池10可被制造的更小或微型化。上述结构还能保持裸电池100的电池容量，并紧凑地连接裸电池100和保护电路模块200，从而增大二次电池10的容量密度(电池容量/体积)。
导电金属在印刷电路板210中形成图案，并被电连接到PTC部分220、保护电路器件230、充/放电端子部分240和第一引线板250。
在一个实施例中，印刷电路板210为柔性印刷电路板。柔性印刷电路板210的厚度在约0.1到约0.15mm之间。柔性印刷电路板210的厚度与使用在现有二次电池中的保护电路模块相比相对较薄。这样，在本发明的实施例中，二次电池的尺寸被减小，并且二次电池的容量密度被增大。印刷电路板210的侧面包括第一短边缘211、第二短边缘212、第一长边缘213和第二长边缘214。在一个实施例中，使印刷电路板210与盖板131绝缘的绝缘带被进一步提供在印刷电路板210与裸电池100之间。粘合材料被涂覆在绝缘带的相反表面上，以将印刷电路板210粘合到盖板131。此外，在一个实施例中，印刷电路板或柔性印刷电路板210的外部材料包括绝缘材料，且导电金属在外部材料中形成图案。这样，尽管印刷电路板或柔性印刷电路板210直接接触盖板，绝缘仍被保持。也就是说，在一个实施例中，柔性印刷电路板210在面对盖板131的表面上包括绝缘部分(或为绝缘的外部材料部分)，以使导电金属与盖板131绝缘。PTC部分220位于印刷电路板210的上表面上。更具体而言，PTC部分220包括与形成在保护电路板210的上表面上的端子部分215电连接的第一接线片221、位于第一接线片221上并电连接到第一接线片221的PTC器件222、以及位于PTC器件222上并与突出穿过端子孔210a的电极端子134电连接的第二接线片223。例如，通过使用激光焊接或电阻焊接，第二接线片223被焊接到电极端子134以被稳固地连接到电极端子134。PTC器件222为当温度超过临界值时电阻到达几乎无限大的器件，并在二次电池10的温度异常高时中断充/放电电流。PTC器件222执行可逆操作，使得电流的流动至PTC器件222受操作时被停止。于是，当二次电池10的温度降低时，PTC器件222的电阻减小，从而再次操作二次电池10。PTC部分220被电连接到裸电池100的电极端子134，并执行负极引线板(或其一部分)的功能。
保护电路器件230以一定距离远离端子部分215形成在印刷电路板210上，且印刷电路板210的端子孔210a位于端子部分215与保护电路器件230之间。保护电路器件230由多个无源和有源器件制成，并被电连接到在印刷电路板210中形成图案的导电金属。保护电路器件230检测有关电池的充/放电状态以及电池的电流、电压和温度的信息，并保护电池。
充/放电端子部分240与保护电路器件230的上端分隔开一定距离，并被安装到印刷电路板210的表面。充/放电端子部分240被电连接到印刷电路板210上的导电金属，以用作到达外部电子器件的电路径。充/放电端子部分240将参照图6至8进行更详细的描述。
第一引线板250位于印刷电路板210的第一短边缘211(或其一部分)，并被电连接到盖板131。因此，第一引线板250为正极引线板。更具体而言，第一引线板250包括电连接到印刷电路板210的第一短边缘211并具有平坦形状的第一板251、电连接到盖板131并具有平坦形状的第二板252、以及电连接第一板251和第二板252的第三板253。第一板251被钎焊到印刷电路板210。第二板252和盖板131例如通过激光焊接被彼此稳固地连接。第三板253的高度为使第一板251与第二板252分离的高度。另外，印刷电路板210的厚度基本等于使第一板251与第二板252分离的高度和第二板的厚度之和。
现有的引线板在裸电池和与该裸电池分隔开的保护电路模块之间限定额外空间。因此，引线板具有与额外空间对应的高度，从而在二次电池被制造完成后留下不必要的空间。然而，在根据本发明实施例的二次电池10中，保护电路模块200表面接触盖板131的上表面，且第一板251位于保护电路模块200的上表面上。由于上述结构，第三板253的高度基本类似于印刷电路板210的厚度，且第一引线板250连接裸电池100和保护电路模块200。因此，连接盖板131和第一引线板250的额外空间被去除，从而能够制造紧凑的二次电池10并减小二次电池10的总体尺寸。另外，裸电池100的电池容量被保持，且裸电池100和保护电路模块200彼此紧凑地连接，从而增大二次电池10的容量密度(二次电池的电池容量/体积)。
第二引线板260位于保护电路板210的第二短边缘212(或其一部分)处，并被连接到盖板131。第二引线板260被电连接到盖板131，并象第一引线板250一样用作正极引线板。然而，第二引线板260可为具有与第一引线板250形状对应的结构的伪板。当第二引线板260为伪引线板时，第二引线板260机械连接裸电池100和保护电路模块200，从而提高连接力。在一个实施例中，不管引线板260为正极引线板还是伪板，第二引线板260具有与第一引线板250相同(或基本相同)的结构。
第二引线板260可被从二次电池10去除。现有的第二引线板在裸电池与保护电路模块之间限定额外空间。然而，在根据本发明实施例的二次电池10中，在保护电路模块200与二次电池10之间不存在额外空间。因此，当第二引线板260为伪板时，二次电池10的结构通过消除用于从二次电池10电连接的实际引线板的需求而被简单地制成，并且伪板的结构还减小二次电池10的总体尺寸。另外，二次电池10的制造成本被降低，并且其制造过程通过消除用于电连接的实际引线板的需求被简化。
图6为根据本发明实施例的充/放电端子部分240的示意性分解透视图。图7为根据本发明实施例的充/放电端子部分240的示意性透视图。图8为根据本发明实施例的二次电池10的示意性透视图。
参见图6至图8以及图1和图3，根据本发明实施例的充/放电端子部分240位于印刷电路板210和保护电路器件230上。充/放电端子部分240根据其材料能被分为外壳241和充/放电端子242。充/放电端子部分240还根据其结构能被分为基底243、第一支架244和第二支架245。充/放电端子部分240通过上壳体620的充/放电端子开口620a露出。
参见图6，充/放电端子部分240的外壳241和充/放电端子242可被整体式形成。在图6中，应该理解的是，外壳241和充/放电端子242出于方便而被分离。外壳241在其下表面的中心部分具有槽，该槽具有设定(或预定)宽度和设定(或预定)长度，并且沿短边缘的截面基本上为U形。外壳241由绝缘材料制成。充/放电端子242具有分别用作正极、检测电阻和负极的三个金属板。更具体而言，充/放电端子通过将磷青铜镀金而制成。充/放电端子242的下部被安装到位于保护电路板210的第一长边缘213和第二长边缘214的侧面上的安装部分217的表面。充/放电端子242被电连接到印刷电路板210的导电金属。
参见图7，充/放电端子部分240包括具有平板状形状的基底243，以及支撑基底243的相反的侧面(或相反的侧部)的第一支架244和第二支架245。在该情况下，应该理解的是，外壳241和充/放电端子242彼此相连。第一支架244和第二支架245位于印刷电路板210的第一长边缘213的一部分和第二长边缘214的一部分上，以支撑基底243。
参见图8，充/放电端子部分240的基底243位于保护电路器件230上，并且第一支架244和第二支架245分别位于印刷电路板210的第一长边缘213和第二长边缘214上。更具体而言，保护电路器件230位于第一支架244与第二支架245之间，并且基底243的下表面由第一支架244和第二支架245支撑，以使其与保护电路器件230分隔开。
具有上述结构的充/放电端子部分240仅需要很小的区域以安装到印刷电路板210，并位于保护电路器件230上，以使其形成为紧凑地位于印刷电路板210上。因此，用于制造保护电路器件230所需的所有器件能被有效地设置在印刷电路板210的一个表面上。因此，二次电池10能被制造成相对较小，并且二次电池的容量密度(电池容量/体积)能被增大。
图9为根据本发明另一实施例的第一引线板250a的示意性侧视图。图10为根据本发明又一实施例的第一引线板250b的示意性侧视图。
参见图9，第一引线板250a包括第一板251a和第二板252a。第一板251a被电连接到印刷电路板的第一短边缘并具有平坦形状。第二板252a被电连接到盖板并具有平坦形状。第一板251a和第二板252a彼此机械和电连接。第一板251a被钎焊到印刷电路板，第二板252a通过焊接被连接到盖板。
参见图10，第一引线板250b具有平坦形状。当印刷电路板为柔性印刷电路板时，柔性印刷电路板的厚度在约0.1到约0.15mm之间。实际上，当第一引线板250b被连接到柔性印刷电路板时，由于柔性印刷电路板的厚度，会存在一些台阶或水平差。但是，由于柔性印刷电路板的厚度比现有的刚性印刷电路板薄很多，因此第一引线板250b能被连接到盖板而基本没有水平差(即，被基本平齐或平坦地连接到盖板)。
如上所述，图1至图10的二次电池10公开一种薄保护电路模块200以及裸电池100与保护电路模块200之间的连接关系。
根据本发明实施例的二次电池10具有PTC部分220、保护电路器件230、充/放电端子部分240以及引线板250和260均电和机械连接到保护电路板210一个表面的结构。因此，通过去除现有裸电池与现有保护电路模块之间的额外空间，二次电池10能被制造成相对较薄或纤细。进一步，由于器件的紧凑设置，在二次电池10中没有所需的多余和单独的空间。而且，薄印刷电路板210被用作二次电池10的保护电路板，从而减小由单独的基板造成的厚度。
因此，上述二次电池10减小内部器件的尺寸，并紧凑地确定内部器件的位置，从而减小二次电池10的尺寸。换言之，二次电池10的容量密度(电池容量/体积)通过紧凑地连接裸电池100和保护电路模块200而增大，同时保持裸电池100的电池容量。
也就是说，由上述可知，根据本发明实施例的二次电池包括具有裸电池和保护电路模块的核心组。通常在保护电路模块与裸电池之间存在一些空间。这些不必要的空间在没有增大二次电池功率密度的同时增大其总体尺寸。
相比之下，根据本发明实施例的二次电池包括形成有表面接触裸电池上表面的印刷电路板的保护电路模块，以便使裸电池与保护电路模块之间的不必要的空间能被去除，从而减小二次电池的总体尺寸和/或增大二次电池的功率密度。
在一个实施例中，印刷电路板为柔性印刷电路板。另外，二次电池可进一步包括利用表面贴装技术安装到印刷电路板的充/放电部分。此外，二次电池可包括具有台阶结构的引线板，用于将裸电池连接到柔性电路板而在其间没有任何空间。
尽管结合某些示例性实施例对本发明进行了描述，但是本领域技术人员应理解，本发明并不限于所公开的实施例，相反，而是意欲覆盖包括在所附权利要求书及其等同替代的精神和范围内的各种修改。

Claims (23)

1.一种二次电池，包括：
包括盖板的裸电池；
位于所述裸电池上并包括表面接触所述盖板的印刷电路板的保护电路模块；
其中所述保护电路模块包括位于所述印刷电路板上并用于将所述裸电池电连接到外部器件的充/放电端子部分；
其中所述充/放电端子部分包括：
具有平板状形状的基底；
表面贴装在所述印刷电路板上并用于支撑所述基底的第一侧部以与所述印刷电路板分隔开的第一支架；
表面贴装在所述印刷电路板上并用于支撑所述基底的第二侧部以与所述印刷电路板分隔开的第二支架；以及
外壳和在该外壳上的充/放电端子，其中所述外壳在该外壳下表面的中心部分具有槽，该槽具有设定宽度和设定长度，并且沿短边缘的截面为U形；
其中所述充/放电端子部分被表面贴装到所述印刷电路板；
其中所述充/放电端子部分的所述充/放电端子被表面贴装在所述印刷电路板的远离所述裸电池的侧面上；以及
在所述印刷电路板上并在所述第一支架与所述第二支架之间的保护电路器件，其中所述基底的面对所述保护电路器件的侧面由所述第一和第二支架支撑以与所述保护电路器件分隔开。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中所述印刷电路板为柔性印刷电路板。
3.如权利要求2所述的二次电池，其中所述柔性印刷电路板在面对所述盖板的表面上包括绝缘部分。
4.如权利要求1所述的二次电池，其中：
所述外壳由绝缘材料组成；并且
所述充/放电端子由多个金属板组成。
5.如权利要求4所述的二次电池，其中所述多个金属板包括通过所述外壳被彼此绝缘的正极、检测电阻器和负极。
6.如权利要求1所述的二次电池，其中所述印刷电路板（210）具有0.10到0.15mm之间的厚度。
7.如权利要求1所述的二次电池，其中所述印刷电路板的面积小于所述盖板的面积。
8.如权利要求1所述的二次电池，其中所述印刷电路板被安装在所述裸电池上，而在所述印刷电路板与所述裸电池之间没有任何空间。
9.如权利要求1所述的二次电池，进一步包括在所述印刷电路板上的正温度系数部分，其中：
所述印刷电路板具有端子孔（210a）；并且
所述裸电池包括通过所述端子孔与所述正温度系数部分电连接的电极端子。
10.如权利要求9所述的二次电池，其中所述电极端子延伸到所述端子孔的面对所述裸电池的第一端，并从所述端子孔的远离所述裸电池的第二端伸出。
11.如权利要求9所述的二次电池，其中所述正温度系数部分包括：
与所述印刷电路板的远离所述裸电池的侧面上的端子电连接的第一接线片；
与所述裸电池电连接的第二接线片；以及
与所述第一接线片和所述第二接线片电连接的正温度系数器件。
12.如权利要求9所述的二次电池，其中所述正温度系数部分为正或负引线板的至少一部分。
13.如权利要求1所述的二次电池，进一步包括在所述印刷电路板的短边缘部分的引线板，该引线板与所述裸电池和所述印刷电路板电和机械连接。
14.如权利要求13所述的二次电池，其中所述引线板包括：
第一板，该第一板具有位于所述印刷电路板的顶表面上的一部分，并在所述印刷电路板的所述短边缘部分与所述印刷电路板机械和电连接；以及
第二板，该第二板具有位于所述裸电池的顶表面上的一部分，并与所述裸电池机械和电连接，
所述第一板和所述第二板彼此电连接。
15.如权利要求13所述的二次电池，其中所述引线板包括：
位于所述印刷电路板上并在所述印刷电路板的所述短边缘部分与所述印刷电路板机械和电连接的第一板；
位于所述裸电池上并与所述裸电池机械和电连接的第二板；以及
电连接所述第一板和所述第二板并具有使所述第一板与所述第二板分离的高度的第三板，并且
其中所述印刷电路板的厚度等于使所述第一板与所述第二板分离的所述高度和所述第二板的厚度之和。
16.如权利要求13所述的二次电池，其中所述引线板为平板。
17.如权利要求13所述的二次电池，进一步包括位于所述印刷电路板的另一短边缘部分用于机械连接所述裸电池与所述保护电路模块的伪板。
18.如权利要求13所述的二次电池，进一步包括位于所述印刷电路板的另一短边缘部分并与所述裸电池电连接的另一引线板，所述两个引线板被整体式形成为正或负引线板的至少一部分。
19.如权利要求1所述的二次电池，进一步包括：
标签；
位于所述标签的上端的上壳体；以及
位于所述标签的下端的下壳体；
所述保护电路模块和所述裸电池位于所述标签、所述上壳体和所述下壳体内，并且
所述保护电路模块位于所述上壳体（620）与所述裸电池之间。
20.如权利要求1所述的二次电池，进一步包括：
位于所述印刷电路板上的正温度系数部分，该正温度系数部分为具有负极性的负引线板；
位于所述印刷电路板的短边缘部分并与所述裸电池电连接的引线板，该引线板为具有正极性的正引线板；以及
位于所述印刷电路板上并在所述充/放电端子部分与所述印刷电路板之间的保护电路器件。
21.一种二次电池，包括：
裸电池；
保护电路模块，该保护电路模块在所述裸电池上并包括在该保护电路模块的短边缘部分处的引线板，
所述引线板在所述裸电池的顶表面上，用于将所述保护电路模块夹紧到所述裸电池；
其中所述保护电路模块包括位于印刷电路板上并用于将所述裸电池电连接到外部器件的充/放电端子部分；
其中所述充/放电端子部分包括：
具有平板状形状的基底；
表面贴装在所述印刷电路板上并用于支撑所述基底的第一侧部以与所述印刷电路板分隔开的第一支架；
表面贴装在所述印刷电路板上并用于支撑所述基底的第二侧部以与所述印刷电路板分隔开的第二支架；以及
外壳和在该外壳上的充/放电端子，其中所述外壳在该外壳下表面的中心部分具有槽，该槽具有设定宽度和设定长度，并且沿短边缘的截面为U形；
其中所述充/放电端子部分被表面贴装到所述印刷电路板；
其中所述充/放电端子部分的所述充/放电端子被表面贴装在所述印刷电路板的远离所述裸电池的侧面上；以及
在所述印刷电路板上并在所述第一支架与所述第二支架之间的保护电路器件，其中所述基底的面对所述保护电路器件的侧面由所述第一和第二支架支撑以与所述保护电路器件分隔开。
22.如权利要求21所述的二次电池，其中所述保护电路模块通过所述引线板被安装在所述裸电池上，而在所述保护电路模块与所述裸电池之间没有任何空间。
23.一种形成二次电池的方法，该方法包括：
在裸电池上形成保护电路模块，其中该保护电路模块包括印刷电路板，该印刷电路板具有接触所述裸电池的第一侧面，而在所述印刷电路板与所述裸电池之间没有任何空间；
将充/放电端子部分表面贴装在所述印刷电路板的第二侧面上，用于将所述裸电池电连接到外部器件；其中所述充/放电端子部分包括：具有平板状形状的基底；表面贴装在所述印刷电路板上并用于支撑所述基底的第一侧部以与所述印刷电路板分隔开的第一支架；以及表面贴装在所述印刷电路板上并用于支撑所述基底的第二侧部以与所述印刷电路板分隔开的第二支架;外壳和在该外壳上的充/放电端子，其中所述外壳在该外壳下表面的中心部分具有槽，该槽具有设定宽度和设定长度，并且沿短边缘的截面为U形；其中所述充/放电端子部分被表面贴装到所述印刷电路板；其中所述充/放电端子部分的所述充/放电端子被表面贴装在所述印刷电路板的远离所述裸电池的侧面上；以及
将保护电路器件设置在所述印刷电路板上并在所述第一支架与所述第二支架之间，其中所述基底的面对所述保护电路器件的侧面由所述第一和第二支架支撑以与所述保护电路器件分隔开。
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