CN102104124A - 电池组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池组，该电池组不使用绝缘胶带，简化了外部壳体的制造工艺，另外电池组具有改善的抗弯曲性。电池组包括：可充电且可放电的裸电池；电耦接到裸电池的电路构件；以及框架壳体，用于覆盖裸电池的除了该裸电池的一对长侧部之外的整个外表面。框架壳体包括至少两个倒圆部。

Description

电池组

技术领域

本发明的实施方式涉及二次电池，更具体地，涉及在制造工艺中不需要绝缘胶带的电池组，从而简化外部壳体的制造。另外，电池组具有改善的结构整体性，从而不容易弯曲。

背景技术

一般地，电池组包括可充电且可放电的二次电池。二次电池包括Ni-Cd电池、Ni-MH电池、Li电池、Li离子电池和Li聚合物电池。

电池组根据外部形状分为两种类型。即，电池组分为硬封装电池和内封装电池，在硬封装电池中，塑料树脂的外壳被一体模制到电池的外表面上在电耦接到外部装置的外部端子被暴露的位置处，在内封装电池中，塑料树脂的外壳没有被模制到电池的外表面上外部端子被暴露的位置处。

因为在硬封装电池安装到外部装置中的位置处，硬封装电池的外表面的一部分被暴露，所以至少被暴露的外表面的外壳的一部分由与外部装置的外壳相同的材料制成。因此，电池可以被容易地安装在外部装置中。然而，电池的外壳必须根据外部装置的形状和结构来制造。

另一方面，因为当内封装电池安装在外部装置中时额外的外部壳体被附接，所以与硬封装电池相比，难以安装内封装电池。然而，可以使用内封装电池而不考虑外部装置的形状和结构。因此，持续发展可以与外部装置的形状和结构无关地使用的内封装电池。

发明内容

因此，使本发明的一方面提供一种不需要绝缘胶带的电池组，从而可简化外部壳体的制造工艺。

根据本发明的另一方面，提供具有改善的结构整体性从而不容易弯曲的电池组。

为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供一电池组，其包括：裸电池；保护电路模块，电耦接到裸电池；以及框架壳体，覆盖裸电池的除了裸电池的一对长侧部之外的整个外侧。框架壳体包括在至少一侧上朝裸电池的该对长侧部延伸的一对肋。

根据本发明的另一方面，提供一种电池组，其包括：裸电池；电路构件，电耦接到裸电池；电池容纳框架，用于覆盖裸电池的除了该裸电池的一对长侧部之外的整个外侧，以及框架壳体，用于覆盖电池容纳框架的外围。电池容纳框架包括在至少一侧上朝着裸电池的该对长侧部延伸的一对肋。

根据本发明的又一方面，提供一种电池组，其包括：裸电池；保护电路模块，电耦接到裸电池；以及框架壳体，用于覆盖裸电池的除了该裸电池的一对长侧部之外的整个外侧。底切形成在框架壳体的一个内侧上，在该框架壳体中容纳裸电池。

根据本发明的再一方面，提供一种电池组，其包括：裸电池；保护电路模块，电耦接到裸电池；电池容纳框架，用于容纳裸电池的除了裸电池的该对长侧部之外的整个外侧；以及框架壳体，用于覆盖电池容纳框架的外围。电池容纳框架包括在裸电池被安置在其中的内侧上的底切。

框架壳体是正方形或矩形形状且一体形成。然而，将理解框架壳体能具有在其中容纳电池的其它形状或形式。电池容纳框架可仅包裹裸电池的一部分或者可不包括在电池组中。

框架壳体或电池容纳框架的该对肋的其中之一比另一个长，从而容易地安装并牢固地安置电池组。

外形框架(outline frame)还包括形成在外形框架的平面中的与外部端子相应的区域中的至少一个开口，从而暴露包括电路构件的外部端子。电池组还包括用于包裹电池组的外侧的标签(label)。

当框架壳体或电池容纳壳体的一侧是底切时，裸电池的一侧被用力地安置在底切中。底切的一侧形成为比朝向裸电池的长侧部的另一侧长。

根据本发明的一方面的电池组不需要绝缘胶带，简化了外部壳体的制造工艺并且还减少了部件的数量。

另外，因为根据本发明的一方面的电池组通过将包括底切或电池容纳框架的框架壳体耦接到裸电池而形成，所以电池组不容易弯曲且被牢固地固定。

本发明的额外的方面和/或优点将部分地在以下的描述中阐述，且部分将通过该描述变得显而易见或者可以通过对本发明的实践而习知。

附图说明

通过结合附图对实施方式的以下描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得显而易见且更易于理解，在附图中：

图1是透视图，示出根据本发明的实施方式的电池组；

图2是分解透视图，示出根据本发明的实施方式的电池组；

图3是竖直截面图，示出根据本发明的实施方式的电池组中的裸电池；以及

图4A是截面图，示出在框架壳体和裸电池彼此耦接之前在根据本发明实施方式的电池组中的框架壳体和裸电池；

图4B是截面图，示出在框架壳体和裸电池彼此耦接之后在根据本发明实施方式的电池组中的框架壳体和裸电池；

图5是放大透视图，示出在图4B中所示的部分A；

图6是分解透视图，示出根据本发明的实施方式的电池组；

图7是分解透视图，示出根据本发明的实施方式的电池组；以及

图8是分解透视图，示出图1的电池组。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的当前实施方式，其实例在附图中示出，其中相似的附图标记通篇表示相似的元件。下文参考附图来描述实施方式从而解释本发明。这里，当第一元件被描述为耦接到第二元件时，第一元件不仅可以直接耦接到第二元件，而且还可以经由第三元件间接地耦接到第二元件。图8是分解透视图，示出电池组。如图8中所示，电池组100包括：裸电池10，其可以被再充电；保护电路模块20，其可以包括电耦接到裸电池的电路构件，从而控制裸电池10的充电和放电并且在过充电和过放电期间中断电路；辅助壳体60，耦接在裸电池10与电路构件20之间使得电路构件20不与裸电池10分离；绝缘胶带50，用于使辅助壳体60和裸电池10彼此耦接；以及外部壳体70，用于封装(pack)裸电池、电路构件和树脂，该树脂将被模制成可被安装在外部装置(set)中的形状。

为了制造电池组100，使得引线(未示出)耦接到裸电池10的正电极以及PTC 22耦接到负电极，电路构件20电耦接到该引线和该PTC 22。然后，辅助壳体60耦接在电路构件20与裸电池10之间以被机械地固定使得电路构件20不与裸电池10分离，并使用外部壳体70来封装彼此结合的裸电池10和电路构件20，该外部壳体70具有可以安装在外部装置中的形状。这里，外部壳体70可包括各种壳体，诸如用于包裹(wrapping)电路构件20以防止短路并用于保护电路构件20不受外部冲击的壳体以及用于包裹裸电池10以保护裸电池10的边缘不受外部冲击的壳体。在这个实施方式中，外部壳体70钩式耦接到电路构件20并且通过结合、粘附和缠绕(tapping)而耦接到电路构件20以形成与电池组的形状一致的覆盖壳体。另外，外部壳体70耦接到电路构件20并且可以通过标签80与裸电池10包裹在一起。

另外，绝缘胶带50形成在上述形状的辅助壳体60与裸电池10之间使得辅助壳体60可以耦接到裸电池10。用于制造内封装电池的胶带(tape)耦接到裸电池10从而固定并隔离壳体60。在普通的胶带封装(taping)工作中，例如双面胶带，增加两个操作到制造内封装电池的工艺中，在单面胶带的情形下，增加一个操作到制造内封装的工艺中。然而，这些增加的工序使电池组的制造工艺复杂。

另外，在上述形状的电池组中，因为外部壳体一体形成，所以电池组不能容易地弯曲或扭弯。

图1是透视图，示出根据本发明的实施方式的电池组。图2是分解透视图，示出在图1中所示的根据本发明实施方式的电池组。

如在图1和图2中所示，根据本发明的实施方式的电池组100包括可充电且可放电的裸电池10、电耦接到裸电池10的电路构件20以及框架壳体30，该框架壳体30用于包裹包括电路构件20的裸电池10的外围。框架壳体30具有底切30g，该底切30g形成在设置裸电池的一侧的部分中。在一个实施方式中，底切30g可具有倒圆状，但是将理解底切不限于特定形状，而是可以是任何适当的形状。

如在图2中所示，该框架壳体30具有形成在一侧上的倒圆底切30g，使得裸电池10被用力地插入该倒圆底切30g，在该倒圆底切30g中设置裸电池10的一侧并且裸电池10的一侧可以牢固地固定到该底切30g。当形成底切30g时，底切30g的两侧自然地包裹裸电池10。首先，由于该框架壳体30的肋将裸电池10放置在该框架壳体30中可能是困难的。然而，一旦裸电池10被定位于其中，裸电池10可以牢固地耦接到底切30g，而不使用额外的胶带。

根据本发明的一方面，该框架壳体30可包括在至少一侧上朝裸电池10的该对长侧部延伸的一对肋。当该对肋可以形成为长的以包裹裸电池10的长侧部的预定部分时，有可能获得与形成底切30g的类似效果。

根据本发明的实施方式，裸电池10可以是袋形或罐形。然而，如在图中所示的，裸电池10是罐形。

图3是竖直截面图，示出在根据本发明实施方式的电池组100中的裸电池10。

如在图3中所示，裸电池10包括电极组件11、在其中容纳电极组件11的罐12、以及用于密封罐12的上端开口的罐组件13。

电极组件11通过层叠并卷绕涂有正电极活性材料的正电极板11a、涂有负电极活性材料的负电极板11b以及插置在正电极板11a与负电极板11b之间的隔板11c而形成。

在正电极集电器的没有形成正电极活性材料层的区域中，正电极接头11d电耦接到正电极板11a。在负电极集电器的没有形成负电极活性材料层的区域中，负电极接头11e电耦接到负电极板11b。用于防止电极接头与两个电极板之间的短路的绝缘胶带可以围绕正电极接头11d和负电极接头11e从电极组件11抽出的边界来卷绕。另外，隔板11c的宽度形成为大于正电极板11a和负电极板11b的宽度以防止电极板之间的短路。

另一方面，绝缘壳体14，用于使电极组件11和罐组件13彼此电绝缘并用于覆盖电极组件11的上端，可以设置在电极组件11的顶部。具有绝缘性能的绝缘壳体14由聚合物树脂制成。另外，通孔形成在绝缘壳体14的中心使得负电极接头穿过，电解质通过孔14a形成在绝缘壳体14的侧部上。

罐12由铝或铝合金制成并具有大致长方体形状，以通过敞开的上端容纳电极组件11并起电极组件11和电解质的容器的作用。另外，罐12可起端子的作用。

罐组件13包括尺寸和形状与罐12的敞开顶部相应的平板形盖板15。此时，端子通孔15a形成在盖板15的中心，管状的衬垫17设置在穿过端子通孔15a的电极端子16与盖板15之间。另外，绝缘板18设置在盖板15的底部上以及端子板19设置在绝缘板18的底部上。另外，电极端子16的底部电耦接到端子板19。从正电极板11a延伸的正电极接头11d被焊接到盖板15的底部，从负电极板11b延伸的负电极接头11e被焊接到电极端子16的底部同时具有Z字形的弯曲部分。

电解质注入孔15b形成在盖板15的一侧。在注入电解质之后，为了密封注入孔15b，提供塞子15c。成形为球形材料的塞子15c由铝或含铝的金属制成，并被放置在电解质注入孔15b上，且被机械地按压插入电解质注入孔15b中。另外，为了密封，塞子15c被焊接到围绕电解质注入孔15b的盖板15。另一方面，安全排气孔(safety vent)15d形成在盖板15的另一侧。当电池中的压力增加到不小于预定压力时，安全孔15d破裂以防止电池着火和爆炸。

另一方面，根据本发明的一方面，裸电池10可以是矩形的，以及裸电池10的正电极接头11d和负电极接头11e沿其形成的方向被认为是“上”方向。

如在图2中所示，电路构件20电耦接到裸电池10。电路构件20包括保护电路模块(PCM)21和正温度系数(PTC)22。PTC 22电耦接在电路构件20的负电极与电极端子16之间，从而当温度过度升高或过量的电流流过时，可以中断电路构件20的负电极与电极端子16之间的电耦接。

框架壳体30耦接到裸电池10，从而形成如在图1和图2中示出的电池组100的外观的一部分，其中该裸电池10电耦接到电路构件20。

参考图2，框架壳体30具有矩形或正方形形状以覆盖裸电池10的顶部10a、裸电池10的底部10f、以及耦接到裸电池10的顶部10a的一对短侧部10b和10c。框架壳体30可以一体地形成。

另外，框架壳体30包括在一侧上的倒圆底切30g。另外，框架壳体30还可包括开口30c。

框架壳体30的平面30a形成为覆盖裸电池10的顶部10a、该对短侧部10b和10c以及底部10f。这里，为了覆盖裸电池10的顶部10a、该对短侧部10b和10c以及底部10f，平面30a可具有相同的宽度。

图2示出框架壳体30的台阶差(step difference)30b。台阶差30b是从平面30a的端部延伸至框架壳体30的内部从而覆盖裸电池10的该对长侧部10d和10e的边缘的部分。

框架壳体30的至少一个开口30c形成在在平面30a中的与设置在电路单元20中的外部端子23相应的区域中，从而暴露外部端子23，其中该电路单元20设置在裸电池10的顶部10a。

当裸电池10安装在框架壳体30中时，电池组100不容易弯曲。如在图5中所示，框架壳体30具有形成在其一侧上的倒圆底切30g。框架壳体30的底切30g从框架壳体30的平面30a接触台阶差30b的部分开始，并形成有预定半径，使得裸电池10自然地安装在框架壳体30中。如在图4A和图4B中所示，当倒圆底切30g由框架壳体30的平面30a和台阶差30b彼此接触的区域形成时，与具有其中未形成上述底切30g的结构的框架壳体30相比，当裸电池10首次耦接时，可能发生干扰。然而，当裸电池10被放置在倒圆底切30g中时，裸电池10更牢固地耦接到框架壳体30并且电池组100不容易弯曲。因此，绝缘胶带不是必需的，从而简化外部壳体的制造工艺并且还减少了电池组100的部件的数量。

另外，框架壳体30可与裸电池10一起被标签80包裹。

图6和图7是分解透视图，示出根据本发明的另一实施方式的电池组。

如在图6和图7中所示，根据本发明另一实施方式的电池组100包括裸电池10、电路构件20和框架壳体30。根据当前实施方式，因为以上描述了裸电池10、电路构件20和框架壳体30，所以将省略其描述。因此，根据当前实施方式，将详细描述电池容纳框架40，该电池容纳框架40包裹裸电池10的外围的一部分或全部。

如在图6中所示，根据本发明另一实施方式的电池组100包括电池容纳框架40，该电池容纳框架40部分地包裹裸电池10的外围。电池容纳框架40耦接在裸电池10与电路构件20之间以防止电路构件20与裸电池10分离。电池容纳框架40具有缺少一边的矩形或正方形形状，以覆盖裸电池10的顶部10a、一个短侧部10b和底部10f。

如在图7中所示，根据本发明又一实施方式的电池组100包括电池容纳框架40，该电池容纳框架40包裹裸电池10的外围。电池容纳框架40是矩形或正方形形状从而覆盖裸电池10的顶部10a、该对短侧部10b和10c以及底部10f。

电池容纳框架40包括在安置裸电池的内侧上的倒圆底切40g。另外，电池容纳框架40还包括从平面40a延伸至裸电池的长侧部的一对肋。

电池容纳框架40的平面40a覆盖裸电池10的顶部10a、该对短侧部10b和10c以及底部10f。用于覆盖裸电池10的顶部10a、该对短侧部10b和10c以及底部10f的电池容纳框架40可具有相同的宽度。

电池容纳框架40的台阶差40b在图7中示出。台阶差40b是主体容纳框架40的一部分，该部分在从平面40a的端部到电池容纳框架40的内部的方向上延伸从而覆盖裸电池10的该对长侧部10d和10e的边缘。根据本发明的一方面，通过形成倒圆底切40g或该对肋，电池容纳框架40的一侧部的内侧包裹裸电池10的长侧部10d和10e的预定部分。裸电池10牢固地耦接到电池容纳框架40而不使用额外的绝缘胶带。电池组不容易弯曲。

虽然已经示出并描述了本发明的数个实施方式，但是本领域的技术人员将理解可以对该实施方式进行变化而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围被限定在权利要求书及其等效物中。

本申请要求享有2009年12月18日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2009-0127270的权益，在此通过参考结合其公开。

Claims (20)

1.一种电池组，包括：

裸电池；

保护电路模块，电耦接到所述裸电池；以及

框架壳体，覆盖所述裸电池的除了所述裸电池的一对长侧部之外的整个外表面，

其中，底切形成在其中容纳所述裸电池的所述框架壳体的一个内侧上。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中所述裸电池的一侧被用力地插入所述底切中。

3.根据权利要求1所述的电池组，其中所述框架壳体是正方形或矩形形状。

4.根据权利要求1所述的电池组，其中所述框架壳体的所述底切的一侧比朝向所述裸电池的所述长侧部延伸的另一侧长。

5.根据权利要求1所述的电池组，其中所述框架壳体还包括在所述框架壳体的一侧上的至少一个开口，从而暴露包括在所述保护电路模块中的外部端子。

6.根据权利要求1所述的电池组，其中所述电池组还包括在所述裸电池与所述框架壳体之间用于覆盖所述裸电池的外侧的一部分的电池容纳框架。

7.根据权利要求1所述的电池组，其中所述框架壳体包括在所述框架壳体的至少一侧上朝向所述裸电池的该对长侧部延伸的一对肋。

8.根据权利要求7所述的电池组，其中所述框架壳体的该对肋的其中之一比另一个长。

9.根据权利要求1所述的电池组，还包括用于覆盖所述框架壳体的所述外围的外形框架。

10.根据权利要求9所述的电池组，其中所述外形框架还包括至少一个开口，该至少一个开口形成在所述外形框架的平面中的与所述外部端子相应的区域中从而暴露包括所述保护电路模块的所述外部端子。

11.根据权利要求1所述的电池组，其中所述保护电路模块还包括正温度系数元件。

12.根据权利要求1所述的电池组，其中所述电池组还包括用于包裹所述电池组的外侧的标签。

13.一种电池组，包括：

裸电池；

电路构件，电耦接到所述裸电池，并沿所述裸电池的部分的外围设置；以及

框架壳体，用于包裹包括所述电路构件的所述裸电池的外围，

其中所述框架壳体包括形成在所述框架壳体的一个内侧上从而将所述裸电池牢固地固定到所述框架壳体的至少一个倒圆底切。

14.根据权利要求13所述的电池组，其中所述裸电池的一侧被用力地插入所述倒圆底切。

15.根据权利要求13所述的电池组，其中所述框架壳体是正方形或矩形形状的壳体。

16.根据权利要求13所述的电池组，其中所述电路构件包括保护电路模块、正温度系数模块和外部端子。

17.根据权利要求16所述的电池组，其中所述框架壳体还包括在所述框架壳体的一侧上的至少一个开口，从而暴露包括在所述电路构件中的所述外部端子。

18.根据权利要求13所述的电池组，其中所述电池组还包括在所述裸电池与所述框架壳体之间用于覆盖所述裸电池的外侧的一部分的电池容纳框架。

19.根据权利要求18所述的电池组，其中所述电池容纳框架具有U形形状。

20.根据权利要求18所述的电池组，其中所述电池容纳框架是矩形或正方形形状。

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