CN101764248B - 二次电池、其制造方法、压制夹具和连附该电池的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种二次电池、其制造方法、压制夹具和连附该电池的方法。所述二次电池包括裸电池和保护电路模块，所述保护电路模块包括电路板和位于所述电路板纵向上的至少一侧以将所述电路板联接至所述裸电池的联接件。所述联接件包括被固定到所述电路板的联接器，和分别从所述联接器延伸并且在所述电路板纵向上相互隔开的第一支撑件和第二支撑件。

Description

二次电池、其制造方法、压制夹具和连附该电池的方法
技术领域
本发明涉及二次电池、其制造方法、压制夹具和连附该电池的方法，更具体地说，涉及具有保护电路模块的二次电池及其制造方法。
背景技术
近年来，由于电子、通信和计算机工业的快速发展，便携式电子设备得到了广泛的使用。可再充电二次电池主要被用作便携式电子设备的电源。
当前，组型电池被广泛用作二次电池。组型电池是将提供电能的裸电池以及对裸电池的充电和放电进行控制的保护电路模块(PCM)集成到单个单元中的单元。PCM包括安装有各种电路器件并且联接至裸电池的电路板。在薄的方型二次电池中，使用的是纵向薄条型的电路板。这种情况下，电路板在联接至裸电池时很容易被弯曲。因此，电路板上的提供的充电端子和放电端子可以相对较低。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，并且本发明提供一种具有保护电路模块的二次电池，该保护电路模块具有防止在电路板与裸电池的联接过程中电路板发生弯曲的联接件。
本发明还提供一种制造具有保护电路模块的二次电池的方法，用于防止在电路板与裸电池的联接过程中电路板发生弯曲。
本发明还提供一种用于压制保护电路模块的压制夹具，以及一种将电池的保护电路模块连附到裸电池的方法。
根据本发明的一个方面，提供一种具有保护电路模块的二次电池，所述二次电池包括：裸电池；和保护电路模块，包括电路板和位于所述电路板纵向上的至少一侧以将所述电路板联接至所述裸电池的联接件；其中所述联接件包括：被固定到所述电路板的联接器；和分别从所述联接器延伸并且在所述电路板纵向上相互隔开的第一支撑件和第二支撑件。
所述联接件可以包括分别被提供在所述电路板纵向上的两侧的两个联接件。所述两个联接件可以位于所述电路板纵向上的两个末端。所述两个联接件中的至少一个可以由导电材料制成。
所述联接件的第一支撑件可以包括与所述裸电池接触的第一接触部分和将所述联接器连接至所述第一接触部分的第一支撑腿；其中所述联接件的第二支撑件包括与所述裸电池接触的第二接触部分和将所述联接器连接至所述第二接触部分的第二支撑腿，所述第一接触部分与所述第二接触部分相比被定位为朝向所述纵向的外侧。
所述联接件的第一支撑件的第一接触部分可以通过焊接联接至所述裸电池。在这种情况下，所述焊接可以包括激光焊接。
所述第一接触部分可以包括连接至所述第一支撑腿的平板。
所述第二接触部分可以包括连接至所述第二支撑腿的平板。
所述第二接触部分可以形成在所述第二支撑腿的末端。
所述联接件可以通过弯曲一平板组件而整体制成。
根据本发明的另一方面，提供一种制造包括保护电路模块的二次电池的方法，所述方法包括：准备裸电池和保护电路模块，所述保护电路模块包括电路板和位于所述电路板纵向上的两侧的多个联接件；使用压制夹具压制所述电路板，以使所述保护电路模块的多个联接件与所述裸电池紧密接触；以及执行所述多个联接件与所述裸电池的焊接，以将所述保护电路模块联接至所述裸电池，其中，在所述电路板的压制中，所述压制夹具压制除所述电路板的中央之外的所述电路板纵向上的两侧。
根据本发明的再一方面，提供一种用于压制保护电路模块的压制夹具，所述保护电路模块具有电路板和用于焊接的、位于所述电路板纵向上的两侧的多个联接件，所述压制夹具包括被提供为与所述保护电路模块的多个联接件的位置相对应的第一压制单元和第二压制单元。
所述多个联接件中的每一个可以包括：被固定到所述电路板的联接器；和分别从所述联接器延伸并且在所述电路板纵向上相互隔开的第一支撑件和第二支撑件。
所述多个联接件的第一支撑件可以包括与所述裸电池接触的第一接触部分和将所述联接器连接至所述第一接触部分的第一支撑腿；其中所述第二支撑件包括与所述裸电池接触的第二接触部分和将所述联接器连接至所述第二接触部分的第二支撑腿，所述第一接触部分与所述第二接触部分相比被定位为朝向所述纵向的外侧。
所述多个联接件中的每一个可以通过弯曲一平板组件而整体制成。
以上所述的结构能够实现以上提及的本发明的各个方面。更具体地说，由于PCM中提供的联接件包括从电路板延伸的两个支撑件，因此能够防止在PCM的电路板与裸电池的联接过程中电路板发生弯曲。
此外，由于可防止电路板发生弯曲，因此能够防止电路板的充电端子和放电端子的降低。
附图说明
本发明的特征和优点将从以下结合附图的详细描述中变得更加明显，在附图中：
图1是根据本发明实施例的二次电池的透视图；
图2是图1的二次电池的分解透视图；
图3是通过割开顶部壳体而沿图1的线A-A截取的用于示出图1中二次电池的内部的截面图；
图4是示出图3的第一联接件和第二联接件的透视图；
图5是放大图3的第一联接件的侧截面图；
图6是示出图5的第一联接件的另一实施例的侧截面图；
图7是示出根据本发明实施例的二次电池的制造方法的流程图；以及
图8是示出通过压制夹具而压制焊接部分的工艺的图。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述根据本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明实施例的二次电池的透视图。图2是图1的二次电池的分解透视图。图3是通过割开顶部壳体而沿图1的线A-A截取的用于示出图1中二次电池的内部的截面图。图4是示出图3的第一联接件和第二联接件的透视图。图5是放大图3的第一联接件的侧截面图。
参见图1至图3，二次电池100包括裸电池110、保护电路模块120、顶部壳体140、底部壳体150和标签160。
裸电池110提供电源，并且包括电极组件(未示出)、通过其开口(未示出)容纳电极组件的罐111以及覆盖罐111的开口的盖组件114。
尽管未示出，但是电极组件通过卷绕正极板、负极板以及介于正极板与负极板之间的隔板而形成。正电极接线片和负电极接线片分别联接至正极板与负极板。罐111是具有近似于平行六边形的形状并且在其顶部具有开口(未示出)的金属容器。罐111包括近似于矩形的底板112和从底板112的周围延伸的侧壁113。罐111提供容纳电极组件和电解液的空间，并且电连接至正电极接线片，以充当正电极端子。罐111优选通过深拉诸如铝或铝合金之类的金属制造而成。
盖组件114包括盖板115和电极端子116。盖板115具有近似于矩形的形状，并且封闭在罐111顶部形成的开口。盖板115由诸如铝或铝合金之类的导电材料制成。电极组件的正电极接线片电连接至充当正电板端子的盖板115。电极端子116基本上位于盖板115的中央，并且穿过盖板115。绝缘衬垫117围绕电极端子116，以将电极端子116与盖板115绝缘。电极组件的负电极接线片电连接至充当负电极端子的电极端子116。尽管在本发明的该实施例中，盖板115充当正电极端子，并且电极端子116充当负电极端子，但是本发明不限于此。对于本领域技术人员来说很显然的是，根据与电极组件的正电极接线片和负电极接线片的连接关系，盖板115可以充当负电极端子，并且电极端子116可以充当正电极端子。
保护电路模块120包括电路板121、第一联接件130a和第二联接件130b。保护电路模块120被联接至裸电池110，并且对二次电池100的操作，包括二次电池的充电和放电，进行控制。
电路板121是其中印制有布线图案的印刷电路板，并且是沿延伸轴X延伸长度的近似于矩形的薄条，通孔121a形成于电路板121的中央。用于进行电阻焊接的焊接条或者用于进行激光焊接的激光束穿过通孔121a。电路板121具有第一表面121b和与第一表面121b相对的第二表面121c。第一联接件130a和第二联接件130b联接至电路板121的第一表面121b的相对端。第一表面121b面对裸电池110的盖板115，并且与盖板115隔开。电路器件121d被安装在电路板121的第一表面121b上。电路器件121d包括控制IC、充/放电开关等。正温度系数(PTC)器件122被安装到电路板121的第一表面121b上。
PCT器件122包括PTC主体122a、第一引线板122b和第二引线板122c。第一引线板122b电连接至PTC主体122a的一个表面上，并且第二引线板122c电连接至PTC主体122a的相对表面上。PTC主体122a位于裸电池110的盖板115上，从而检测待操作的裸电池110中产生的热量。PTC主体122a的电阻在其温度超过预定值时快速增加。因此，在裸电池110的温度超过预定值时，PTC主体122a通过中断电流的流动或快速减小电流来保护二次电池100。第一引线122b由诸如镍之类的导电材料制成，并且电连接至电路板121。第二引线板122c由诸如镍之类的导电材料制成，并且通过例如电阻焊接电连接至裸电池110的电极端子116。然后，焊接条(未示出)能通过在电路板121中形成的通孔121a进入电路板121与裸电池110的盖板115之间的空间。
外部端子121e电连接至外部负载，或者充电器被提供在电路板121的第二表面121c上。
参见图2至图5，第一联接件130a和第二联接件130b位于沿电路板121的纵向(X轴)的相对端上。第一联接件130a和第二联接件130b由导电材料制成，以将保护电路模块120的电路板121联接至裸电池110，并且同时充当将电路板121电连接至裸电池110的电极接线片。同时，联接件130a和130b中之一可以由非导电材料制成。在这种情况下，由非导电材料制成的联接件仅用于支撑电路板。
第一联接件130a通过弯曲由诸如镍之类的导电材料制成的板组件而形成。第一联接件130a包括联接器131a、第一支撑件132a和第二支撑件135a。
联接器131a是近似于矩形的平板，并且被连附到且被电连接至电路板121的第一表面121b的一端。
第一支撑件132a包括第一支撑腿133a和第一接触部分134a。第一支撑腿133a从联接器131a的位于电路板121纵向外侧上的一端1311a向裸电池110的盖板115延伸。第一支撑腿133a基本上是平板，并且从联接器131a向裸电池弯曲。第一接触部分134a基本上是平板，并且从第一支撑腿133a向联接器131a的相对侧弯曲。在将保护电路模块120联接至裸电池110之前，如图5所示，第一接触部分134a向下倾斜，使得第一接触部分134a的一端1341a比第一支撑腿133a的一端1331a远离电路板121。在上述形状下，电路板121被压制夹具压制，并且当第一接触部分134a与裸电池110的盖板115相接触时，第一接触部分134a弯曲，使得第一接触部分134a的整个表面均被连附，如虚线所示。第一接触部分134a例如通过激光焊接联接至裸电池110的盖板115。
第二支撑件135a包括第二支撑腿136a和第二接触部分137a。第二支撑腿136a从联接器131a的位于电路板121纵向内侧上的一端1312a向裸电池110的盖板115延伸。第二支撑腿136a基本上是平板，并且从联接器131a弯曲。第二接触部分137a基本上是平板，并且从第二支撑腿136a向联接器131a的相对侧弯曲。在将保护电路模块120联接至裸电池110之前，如图5所示，第二接触部分137a向下倾斜，使得第二接触部分137a的一端1371a比第二支撑腿136a的一端1361a远离电路板121。在上述形状下，电路板121被压制夹具压制，并且当第二接触部分137a与裸电池110的盖板115相接触时，第二接触部分137a变形，使得第二接触部分137a的整个表面均被连附，如虚线所示。由于第二支撑件135a与第一支撑件132a相比位于电路板121的纵向内侧上，因此有效地防止电路板121由于施加到电路板121的弯曲力矩而弯曲。所以，能够防止电路板121的第二表面121c上形成的外部端子121e的深度由于电路板121的偏转而减小。
第二联接件130b包括联接器131b、具有第一支撑腿133b和第一接触部分134b的第一支撑件132b以及具有第二支撑腿136b和第二接触部分137b的第二支撑件135b。第二联接件130b的结构和操作与第一联接件130a的结构和操作相同，在这种情况下，不再重复对第二联接件130b的详细描述。
顶部壳体140在内侧容纳保护电路模块120以对保护电路模块120进行保护。顶部壳体140包括罩板141和从罩板141向下延伸的侧壁144。
罩板141具有与裸电池110的盖板115基本相同的形状。在罩板141中形成一个或多个通孔135。保护电路模块120的外部端子121e通过通孔135暴露在外面。罩板141的内表面面对保护电路模块120的电路板121的第二表面121c，并且与第二表面121c相接触。
侧壁144的一端与裸电池110的盖板115相接触，并且支撑罩板141。延伸部分146通过延伸侧壁144的那一端的外围部分而形成。延伸部分146覆盖裸电池110的罐111的侧壁113的顶部。
顶部壳体150包括底板151和从底板151向上延伸的两个延伸部分152。底板151与裸电池110的底板112具有基本相同的形状，并且通过结合件153连附到裸电池的底板112上。两个延伸部分152覆盖裸电池110的罐111的侧壁113的底部。
标签160围绕裸电池110连附到裸电池110的侧面上。标签160覆盖顶部壳体140中形成的延伸部分146和底部壳体150的延伸部分152。
以下将详细描述根据本发明另一实施例的保护电路模块的联接件。
图6是根据本发明另一实施例的保护电路模块的联接件。参见图6，联接件230通过弯曲由诸如镍之类的导电材料制成的板组件而形成。联接件230包括联接器231、第一支撑件232和第二支撑件235。
联接器231基本上是矩形的平板，并且被连附到且被电连接至电路板121的第一表面121b的一端。
第一支撑件232包括第一支撑腿233和第一接触部分234。第一支撑腿233从联接器231的位于电路板121纵向外侧的一端2311向裸电池110的盖板115延伸。第一支撑腿233基本上是平板，并且从联接器231弯曲。第一接触部分234基本上是平板，并且从第一支撑腿233向联接器231的相对侧弯曲。第一接触部分234向下倾斜，使得第一接触部分234的一端2341比第一支撑腿233的一端2331远离电路板121。在上述形状下，电路板121被压制夹具压制，并且当第一接触部分234与裸电池110的盖板115相接触时，第一接触部分234弯曲，使得第一接触部分234的整个表面均被连附，如虚线所示。第一接触部分234例如通过激光焊接联接至裸电池110的盖板115。
第二支撑件235包括第二支撑腿236和第二接触部分237。第二支撑腿236从联接器231的位于电路板121纵向外侧上的一端2312向裸电池110的盖板115延伸。第二支撑腿236基本上是平板，并且从联接器231弯曲。第二接触部分237形成在第二支撑腿236的一端处。第二接触部分237与裸电池110的盖板115相接触。由于第二支撑件235相比第一支撑件232位于电路板121的纵向内侧，因此有效地防止了电路板121由于施加到电路板121的弯曲力矩而弯曲。
图7是示出根据本发明实施例的包括保护电路模块的二次电池的制造方法的流程图。参见图8，保护电路模块的制造方法包括准备裸电池和保护电路模块的步骤(S10)、通过压制夹具压制电路板的步骤(S20)以及进行焊接的步骤(S30)。
首先，在准备裸电池和保护电路模块的步骤(S10)中，准备裸电池110和保护电路模块120。裸电池110和保护电路模块120的结构如上所述，在这种情况下，不再重复对该结构的详细描述。
接着，在通过压制夹具压制电路板的步骤(S20)中，使用如图8中所示的压制夹具170来压制电路板121。首先，描述压制夹具170的结构。参见图8，压制夹具170包括第一压板171、第二压板172和连接两个压板171和172的联接器。第一压板171和第二压板172在压制方向上比联接器173突出。第一压板171和第二压板172对应于保护电路模块120的第一联接件130a和第二联接件130b被布置。
现在，详细描述使用压制夹具170压制电路板的步骤(S20)。如图8中所示，保护电路模块120被布置为使得第一联接件130a的第一接触部分134a和第二接触部分137a以及第二联接件130b的第一接触部分134b和第二接触部分137b位于裸电池110的盖板115上。在这种状态下，保护电路模块120的电路板121被压制夹具170压向裸电池110。然后，压制夹具170的两个压板171和172与电路板121的相对的纵向末端相接触。压制夹具170的联接器173与电路板121隔开。因此，压力仅被施加到电路板121的相对端，从而最小化施加到电路板121的弯曲力矩。通过位于电路板121纵向内侧的第一联接件130a的第二支撑件135a和第二联接件130b的第二支撑件135b来防止电路板121弯曲(电路板纵向的中央部分的偏转)。接下来，第一联接件130a和第二联接件130b被弯曲并变形，以将第一联接件130a的两个接触部分134a和137a的整个表面以及第二联接件130b的两个接触部分134b和137b的整个表面附到裸电池110的盖板115上。PTC器件122的第二引线板122c位于裸电池110的电极端子116上。
然后，通过焊接保护电路模块120的第一联接件130a和第二联接件130b来实施进行焊接的步骤(S30)。更详细地说，第一联接件130a的第一接触部分134a和第二联接件130b的第一接触部分134b与通过压制夹具170压制的电路板121一起被激光焊接，以将保护电路模块120联接至裸电池110。
之后，通过移除压制夹具170并焊接PTC器件122的第二引线板122c以将第二引线板122c电连接至裸电池110的电极端子116，来完成保护电路模块120和裸电池110的联接。
尽管以上已详细描述了本发明的实施例，但是应当理解，对这里所描述的基本发明思想的诸多改变和修改仍然落在所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

Claims (17)

1.一种具有保护电路模块的二次电池，所述二次电池包括：
裸电池；和
保护电路模块，包括电路板和位于所述电路板纵向上的至少一侧以将所述电路板联接至所述裸电池的联接件；
其中所述联接件包括：
被固定到所述电路板的联接器；和
分别从所述联接器延伸并且在所述电路板纵向上相互隔开的第一支撑件和第二支撑件，
其中所述联接件的第一支撑件包括与所述裸电池接触的第一接触部分和将所述联接器连接至所述第一接触部分的第一支撑腿；以及
其中所述联接件的第二支撑件包括与所述裸电池接触的第二接触部分和将所述联接器连接至所述第二接触部分的第二支撑腿，其中所述第一接触部分与所述第二接触部分相比被定位为朝向所述纵向的外侧。
2.如权利要求1所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述联接件包括分别被提供在所述电路板纵向上两侧的两个联接件。
3.如权利要求2所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述两个联接件位于所述电路板纵向上的两个末端。
4.如权利要求2所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述两个联接件中的至少一个由导电材料制成。
5.如权利要求1所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述联接件的第一支撑件的第一接触部分通过焊接联接至所述裸电池。
6.如权利要求5所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述焊接包括激光焊接。
7.如权利要求1所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述第一接触部分包括连接至所述第一支撑腿的平板。
8.如权利要求1所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述第二接触部分包括连接至所述第二支撑腿的平板。
9.如权利要求1所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述第二接触部分被形成在所述第二支撑腿的末端。
10.如权利要求1所述的具有保护电路模块的二次电池，其中所述联接件通过弯曲一平板组件而整体制成。
11.一种制造包括保护电路模块的二次电池的方法，所述方法包括：
准备裸电池和保护电路模块，所述保护电路模块包括电路板和位于所述电路板纵向上两侧的多个联接件；
使用压制夹具压制所述电路板，以使所述保护电路模块的多个联接件与所述裸电池紧密接触；以及
执行所述多个联接件与所述裸电池的焊接，以将所述保护电路模块联接至所述裸电池，
其中，在所述电路板的压制中，所述压制夹具压制除所述电路板的中央之外的所述电路板纵向上的两侧，
其中所述多个联接件中的每一个包括：
被固定到所述电路板的联接器；和
分别从所述联接器延伸并且在所述电路板纵向上相互隔开的第一支撑件和第二支撑件，
其中所述多个联接件的第一支撑件包括与所述裸电池接触的第一接触部分和将所述联接器连接至所述第一接触部分的第一支撑腿；以及
其中所述多个联接件的第二支撑件包括与所述裸电池接触的第二接触部分和将所述联接器连接至所述第二接触部分的第二支撑腿，所述第一接触部分与所述第二接触部分相比被定位为朝向所述纵向的外侧。
12.一种用于压制保护电路模块的压制夹具，所述保护电路模块具有电路板和用于焊接的、位于所述电路板纵向上的两侧的多个联接件，所述压制夹具包括被提供为与所述保护电路模块的多个联接件的位置相对应的第一压制单元和第二压制单元，
其中所述多个联接件中的每一个包括：
被固定到所述电路板的联接器；和
分别从所述联接器延伸并且在所述电路板纵向上相互隔开的第一支撑件和第二支撑件，
其中所述多个联接件的第一支撑件包括与所述裸电池接触的第一接触部分和将所述联接器连接至所述第一接触部分的第一支撑腿；以及
其中所述多个联接件的第二支撑件包括与所述裸电池接触的第二接触部分和将所述联接器连接至所述第二接触部分的第二支撑腿，所述第一接触部分与所述第二接触部分相比被定位为朝向所述纵向的外侧。
13.如权利要求12所述的用于压制保护电路模块的压制夹具，其中所述多个联接件中的每一个通过弯曲一平板组件而整体制成。
14.一种将电池的保护电路模块连附到裸电池的方法，该方法包括：
将至少一个联接件连接至所述保护电路模块，其中所述至少一个联接件包括连接至所述保护电路模块的上安装表面，以及第一腿和第二腿，其中至少所述第一腿具有从所述上安装表面向下延伸的第一段和在具有与所述上安装表面平行的元件的方向上延伸的第二段；
将所述至少一个联接件定位为接近所述裸电池的上表面，使得所述第一腿和第二腿与所述裸电池的上表面接触；以及
对所述保护电路模块施加力，其中对所述保护电路模块施加力使得所述第一腿的第二段变形，以在与所述裸电池的上表面平行的方向上延伸，其中所述第一腿的第二段的变形限制所述保护电路模块所吸收的力量；
在所述第二段因力的施加发生变形之后，将所述至少一个联接件连附到所述裸电池的上表面。
15.如权利要求14所述的将电池的保护电路模块连附到裸电池的方法，其中将所述至少一个联接件连接至所述保护电路模块包括：将第一联接件和第二联接件连接至所述保护电路模块，所述第一和第二联接件中的每一个具有所述第一腿和所述第二腿，所述第一和第二联接件的第一腿中的每一个具有所述第一段和所述第二段。
16.如权利要求15所述的将电池的保护电路模块连附到裸电池的方法，其中所述保护电路模块和所述裸电池的上表面在纵向上延伸，并且其中所述第一联接件和所述第二联接件被定位在所述保护电路模块和所述裸电池的上表面的纵向末端。
17.如权利要求16所述的将电池的保护电路模块连附到裸电池的方法，其中所述力被施加在所述保护电路模块的纵向末端。
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