CN108602219A - 用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法和设备 - Google Patents

用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN108602219A
CN108602219A CN201780002477.5A CN201780002477A CN108602219A CN 108602219 A CN108602219 A CN 108602219A CN 201780002477 A CN201780002477 A CN 201780002477A CN 108602219 A CN108602219 A CN 108602219A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pcb
battery pack
manufacturing
battery
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780002477.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108602219B (zh
Inventor
李范植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lg Energy Solution
Original Assignee
LG Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chemical Co Ltd filed Critical LG Chemical Co Ltd
Publication of CN108602219A publication Critical patent/CN108602219A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108602219B publication Critical patent/CN108602219B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14336—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/2701—Details not specific to hot or cold runner channels
    • B29C45/2708—Gates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3468—Batteries, accumulators or fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种包括板状电池单元的电池组的制造方法，所述板状电池单元排列在平面上使得所述板状电池单元的电极端子彼此相对，所述电池组的制造方法包括：(a)将电池单元的电极端子电连接至保护电路板(PCB)的电极端子连接部的工序；(b)将连接至PCB的电池单元安装在模具中的工序，所述模具提供有两个或更多个用于热塑性树脂的注射孔；(c)经由注射孔注射热塑性树脂以在PCB和电池单元的外边缘上形成由热塑性树脂制成的模塑框架的工序，以及(d)固化模塑框架的工序。

Description

用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法 和设备
技术领域
本申请主张于2016年2月3日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请第10-2016-0013346号的权益，其公开内容通过引用的方式全部并入本文中。
本发明涉及一种电池组的制造方法和制造设备，所述电池组具有由热塑性树脂制成的固定结构。
背景技术
随着技术发展以及对于移动装置的需求增加，对于可充电电池作为能源的需求存在着迅速的增加。在这些可充电电池中，具有高能量密度和操作电压、以及长循环寿命的锂可充电电池已经商业化并广为使用。
由于锂可充电电池包含多种可燃材料，存在着因过热、过电流、物理外部冲击等所致的热量生成和爆炸的危险。因此，它在安全性方面具有严重的不利之处。因此，将锂可充电电池连接至对应于诸如正温度系数(PTC)元件、保护电路模块(PCM)或类似物的安全元件的电池单元，所述安全元件能够有效地控制诸如过充电、过电流等异常状态。
由于可充电电池优选地被制造成具有小尺寸和轻重量，因此，与其容量相比具有轻重量的棱柱形电池或者袋型电池主要被用作可充电电池的电池单元。特别地，使用铝叠片或类似物作为外部元件的袋型电池近来因其诸如轻重量和低制造成本的优势而吸引了大量的关注。
在袋型电池单元中，在电池单元安装在电池单元的壳体处的状态下，PCM固定地连接至电池单元的电极，标签附接在壳体的外表面，并因而完成了袋型电池单元。例如，壳体可以具有带着用于覆盖电池单元外表面的上盖和下盖的组件结构，或者可以具有单独的用于固定电池单元的角落部分的固定元件。
除此之外，为了将电池单元安装在应用产品上，通常有必要将电池单元容纳在框架中以保护电池单元免于外部震动或冲击。
然而，根据移动装置的小尺寸和高性能的趋势，由于需要电池组的小尺寸和高容量，因而越来越多地需要在相同的尺寸下能够提供更大容量的电池组。除此之外，十分需要可以通过简化制造工序来降低制造成本以及可以改进对于外部冲击的稳定性的电池组的制造方法。
发明内容
技术问题
现已做出本发明以解决现有技术的上述问题和传统技术问题。
本申请的发明人已进行了深入的研究和各种实验。他们发现，如之后所述，当制造包含多个电池单元的电池组时，由于通过形成由热塑性树脂制成的模塑框架而并未使用单独的组装结构，因而省略电池组的组装工序是可行的，由此改进了加工性能并降低了制造成本。因此，本发明现已完成。
技术方案
为了这些目的，本发明一示例性实施方式提供了一种电池组的制造方法，所述电池组包括板状电池单元，所述板状电池单元排列在平面上使得所述板状电池单元的电极端子彼此相对，所述电池组的制造方法包括：
(a)将电池单元的电极端子电连接至保护电路板(PCB)的电极端子连接部的工序；
(b)将连接至PCB的电池单元安装在模具中的工序，所述模具提供有两个或更多个用于热塑性树脂的注射孔；
(c)经由注射孔注射热塑性树脂以在PCB和电池单元的外边缘上形成由热塑性树脂制成的模塑框架的工序，以及
(d)固化模塑框架的工序。
就这一点而言，由于根据本发明的电池组的制造方法包括由热塑性树脂制成的模塑框架形成在PCB和电池单元的外边缘上，因而解决需要单独的用于组装传统电极组或者用于将其固定至外部装置的组件结构的问题是可行的。除此之外，使用热塑性树脂的模塑框架的形成可以在短时间内执行，且电池组的总尺寸可以减小，并且进一步地，由于热塑性树脂具有预定的弹性，因而电池组可以受到保护免于外部冲击。
在一具体的示例性实施方式中，考虑到电池单元的外形，板状电池单元可以是袋型可充电电池或者棱柱形可充电电池，但考虑到板状电池单元在没有额外的固定元件的情况下仅用模塑框架进行组装和固定，板状电池单元可以是袋型可充电电池。
在电池组中，位于PCB的相对两侧上的两个电池单元中各自的电极端子连接至PCB的电极端子连接部，且板状电池单元可以以平面的布置用彼此相对的电极端子进行排列。在这种情况下，由于电池单元的数量可以是两个或者更多个，且它们基于PCB相对于PCB的相对两侧优选地对称排列，电池单元的数量可以是偶数。
由于热塑性树脂经由注射孔注射，然后移动至电池单元的外边缘以形成模塑框架，因而热塑性树脂必须在相对低的温度下具有流动性以便防止对电池单元的损害。具有这样一种条件的热塑性树脂可以是是聚烯烃类(polyolefin-based)树脂、聚氯乙烯类(polyvinylchloride-based)树脂、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA，Ethylene-Vinyl Acetatecopolymer-based)共聚物类树脂和硅橡胶中的至少一种。
另一方面，当形成在模具中的注射孔的数量很少时，由于热塑性树脂的流动性下降，因而模塑框架的厚度和形状的缺陷率可能增加。因此，优选的是，至少一个注射孔分别形成在对应于电池单元的外棱角的部分处和在对应于所述电池单元的外边缘的部分处。
在一具体的示例性实施方式中，作为一个在没有被安装在单独的壳体上的情况下PCB通过模塑框架固定至电池单元的主体的情况，注射孔额外地形成在模具对应于PCB的部分中，且在工序(c)中，热塑性树脂也经由注射孔射进PCB中，从而PCB可以稳定地被固定。
在另一具体的示例性实施方式中，工序(b)可以在PCB安装在用于在PCB和电池单元的主体之间的牢固固定的PCB壳体上的同时执行，且PCB壳体包括在其中容纳有PCB的下壳体和在PCB安装于所述下壳体中的状态下耦接至下壳体的上壳体。
热塑性树脂必须注射进PCB壳体中，以便保护连接至PCB电极端子连接部的电极端子，并且由于PCB壳体相对的末端部份可以形成为具有敞口结构，因而热塑性树脂可以移动至PCB内部。
由于用于将PCB电连接至外部装置的外部输入/输出端子被提供在PCB处，因而用于引出外部输入/输出端子的开口可以形成在PCB壳体的上壳体或下壳体的部分中。
除此之外，由于热塑性树脂需要不仅被注射在PCB壳体的敞口末端中还需要被注射在PCB壳体的中心部分中以便用热塑性树脂完全填充PCB壳体的内部，用于注射热塑性树脂的通孔可以形成在上壳体和下壳体中。
在这种情况下，优选的是，通孔形成在对应于形成在模具中的热塑性树脂的注射孔的位置处，以便从模具中注射的热塑性树脂准确地注射进PCB壳体中以用作固定元件。
就这一点而言，为了将热塑性树脂注射进PCB壳体中，形成在上壳体和下壳体中的通孔的数量可以是两个或者更多个。
在安装于PCB壳体上的PCB安装在模具中的情况下，为了准确地将从模具中注射的热塑性树脂准确地注射进PCB壳体中，注射孔可以额外地形成在所述模具的分别对应于所述PCB壳体的敞口末端部分和所述PCB壳体的通孔的位置处。
在一具体的示例性实施方式中，模塑框架可以形成为围绕包括PCB的电池单元的外边缘，并且由于模塑框架形成在电池单元的外边缘上且注射进位于电池单元之间的PCB或PCB壳体中，电池单元以及PCB或PCB壳体可以被固定，而电池组可以被固定至装置。
在一具体的示例性实施方式中，模塑框架在包括电池单元的上边缘末端和下边缘末端的同时可以形成为在电池单元的中心方向上延伸。就这一点而言，当模塑框架形成为在电池单元的中心方向上延伸时，电池组可以受到保护免于从电池组外边缘施加的冲击。
根据本发明的示例性实施方式，可以提供一种根据上述制造方法制造的电池组的制造设备，其中，待耦接至彼此的下模具和上模具被包括在所述制造设备中，对应于包括PCB的电池单元外形的结构形成在下模具和上模具的至少一个中，且热塑性树脂可以进行注射所经由的注射孔形成在模具中。
通常，当形成在模具中的注射孔的数量很少时，热塑性树脂难以在模具中均匀地展开，导致了高的缺陷率。进一步地，当热塑性树脂被注射时需要高压，从而在高压模塑期间可能将震动施加至电池单元。
因此，在根据本发明的电池组的制造设备中使用的模具具有这样一种结构：在其中至少一个注射孔形成在对应于电池单元的外棱角的每一个部分中和在对应于电池单元的外边缘的每一个部分中。
例如，当PCB位于两个电池单元之间时，一个或者更多个注射孔可以形成在一个电池单元除了在电池单元的PCB方向上之外的三个外边缘中的每一处，以及在PCB所位于的相对侧上的两个外棱角部分处。因此，热塑性树脂的移动距离可以被缩短，并且因此，由于热塑性树脂被全部均匀地分布，因而降低模塑框架的缺陷率是可行的。
同时，由于模塑框架可以被提供为具有形成在对应于PCB的部分处或在对应于形成于PCB壳体处的热塑性树脂的通孔的部分处的注射孔，因而将PCB安装在电池单元上可以更稳定地被执行。
除此之外，模塑框架可以形成为经由包括PCB的电池单元的上边缘末端和下边缘末端在电池单元的中心方向上延伸，以便为了形成模塑框架，模具可以具有倾斜结构，从而可以形成从电池单元的上边缘末端和下边缘末端延伸至电池单元中心的模塑框架。
本发明也提供一种通过上述方法制造的电池组，以及一种包括所述电池组作为电源的装置。
有益效果
具体而言，电池组可以用作用于需要高温安全性、长循环特性以及高速率特性的装置的电源。这种装置的具体实例包括移动电子装置；由电池类马达驱动的电动工具(power tool)；包括电动汽车(electric vehicle，EV)、混合电动汽车(Hybrid ElectricVehicle，HEV)、插入式混合电动汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV)、以及类似物的电动汽车；包括电动自行车(E-bike)和电动滑板车(E-scooter)的电机动车；电动高尔夫球车；以及电源存储系统，但本发明并不限制于此。
这些装置的结构以及其制造方法在本领域中已众所周知，因此对于其的详细描述将在本文中省略。
附图说明
图1图示了根据一示例性实施方式安装在模具上、连接至PCB的电池单元的俯视图；
图2图示了根据另一示例性实施方式安装在模具上、连接至PCB的电池单元的俯视图；
图3图示了安装在PCB壳体上的PCB的分解透视图；
图4图示了根据一示例性实施方式的提供有模塑框架的电池组的俯视图；以及
图5图示了根据另一示例性实施方式的提供有模塑框架的电池组的俯视图。
具体实施方式
在下文中，本发明的示例性实施方式参照附图进行描述，并且被提供是为了容易理解本发明，但本发明的范围并不限制于此。
图1和图2示意性地示出在其中将连接至PCB的电池单元安装在用于本发明的电池组的制造方法中的模具上的状态的俯视图。参照图1和图2，用其间的PCB 120布置在模具100的相对两侧处的板状电池单元101和102以平面排列安装在模具100上。电池单元101和102的电极端子103和104连接至PCB的电极端子连接部121，且PCB在没有单独的元件的情况下经由电极端子连接部连接至电池单元。
用于注射热塑性树脂的多个注射孔111和112形成在模具100中，从而注射孔112形成在对应于电池单元外边缘的部分处，以及注射孔111形成在对应于电池单元外棱角113的部分处。图1示出在电池单元的每一个外边缘处的一个注射孔，但两个或者更多个注射孔可以形成在每一个外边缘处。
尽管在其中电池单元101和102的电极端子连接至PCB的电极端子连接部的结构和方法在本说明书中并未具体说明，但使用具有不同方向的电极端子的电池单元或者以多种方式排列和设计电池单元从而连接至一个电极端子连接部的电极端子的电极可以具有相同结构是可行的。
图2示出在其中布置在PCB 220的相对两侧上的两个电池单元201和201在连接至PCB的同时安装在模具200上，而且当与图1的模具100相比时，在注射孔223额外地形成在对应于PCB 220的部分中方面存在着区别。就这一点而言，当注射孔额外地形成在对应于PCB的部分中时，通过将热塑性树脂移动至PCB的中心部分来稳定地连接PCB和电池单元是可行的。
图3示意性地示出在其中PCB 220容纳在包括上壳体230和下壳体240的PCB壳体中的状态的分解透视图。
参照图3，PCB壳体250配置有位于PCB 220的上表面上的上壳体230和位于PCB 220下表面上的下壳体240，且PCB壳体250相对的末端提供有敞口结构242以便将热塑性树脂注射进PCB壳体中。
在电极端子耦接指电极端子连接部221的同时将PCB安装在PCB壳体上的状态下，包括电极端子的PCB可以可以安装在模具中，从而上壳体230形成有用于引出连接至电极端子连接部221的外部输入/输出端子(未示出)的开口232，且两个用于注射热塑性树脂的通孔231形成在上壳体239和下壳体240的每一者中。
图4和图5示出由模塑框架形成的电池组的俯视图。
参照图4和图5，电池组300包括形成在连接至PCB或PCB壳体320的两个电池单元301和302的外边缘处的模塑框架360。模塑框架360形成为能够稳定地固定连接至PCB的电极端子连接部的电极端子，且能够稳定地将PCB安装在电池单元上，从而模塑框架可以形成为具有框架结构，所述框架结构具有预定的厚度，以便在围绕PCB的上表面和下表面的同时连接至电池单元，或者热塑性树脂可以围绕PCB壳体的外边缘，并且全部地注射进PCB壳体内部的空间。
与电池组300类似，电池组400包括形成为围绕电池单元401和402的上表面和下表面的外边缘末端的模塑框架460，并且进一步地，它从电池单元的上表面和下表面的外边缘末端朝向电池单元的中心部分延伸。就这一点而言，当模塑框架形成为在电池单元的中心方向上延伸时，电池单元和PCB可以稳定地被固定，并且形成有模塑框架的部分可以降低外部冲击，由此保护电池组免于冲击。
将为本领域技术人员所理解的是，可以在不脱离如随附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下在其中做出形式和细节上的多种变化。
如上所述，由于根据本发明的电池组的制造方法和设备并未使用单独的用于包括多个电池单元的电池组的组装结构，因而省略电池组组装工序中的一些并提供高容量的电池组是可行的。
除此之外，由于形成了有热塑性树脂制成的模塑框架，因而减少外部冲击、并因此改进电池组的安全性是可行的。

Claims (21)

1.一种电池组的制造方法，所述电池组包括板状电池单元，所述板状电池单元排列在平面上使得所述板状电池单元的电极端子彼此相对，所述电池组的制造方法包括：
(a)将电池单元的电极端子电连接至保护电路板(PCB)的电极端子连接部的工序；
(b)将连接至PCB的电池单元安装在模具中的工序，所述模具提供有两个或更多个用于热塑性树脂的注射孔；
(c)经由注射孔注射热塑性树脂以在PCB和电池单元的外边缘上形成由热塑性树脂制成的模塑框架的工序，以及
(d)固化模塑框架的工序。
2.如权利要求1所述的电池组的制造方法，其中，所述板状电池单元是袋型可充电电池或棱柱形可充电电池。
3.如权利要求1所述的电池组的制造方法，其中，在所述电极端子彼此相对的状态下，二个所述板状电池单元排列在平面上。
4.如权利要求1所述的电池组的制造方法，其中，所述热塑性树脂是聚烯烃类树脂、聚氯乙烯类树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)类树脂和硅橡胶中的至少一种。
5.如权利要求1所述的电池组的制造方法，其中，至少一个形成于所述模具中的注射孔分别形成在对应于所述电池单元的外棱角的部分处和在对应于所述电池单元的外边缘的部分处。
6.如权利要求1所述的电池组的制造方法，其中，注射孔额外地形成在所述模具对应于所述PCB的部分中，且在所述工序(c)中，热塑性树脂经由所述注射孔被注射进所述PCB中。
7.如权利要求1所述的电池组的制造方法，其中，所述工序(b)在所述PCB安装在PCB壳体上的状态下执行。
8.如权利要求7所述的电池组的制造方法，其中，所述PCB壳体包括在其中容纳有所述PCB的下壳体和在所述PCB安装于所述下壳体中的状态下耦接至所述下壳体的上壳体。
9.如权利要求7所述的电池组的制造方法，其中，所述PCB壳体的相对的末端部分是敞口的。
10.如权利要求7所述的电池组的制造方法，其中，用于引出外部输入/输出端子的开口形成在所述PCB壳体中。
11.如权利要求8所述的电池组的制造方法，其中，用于注射热塑性树脂的通孔形成在所述上壳体和所述下壳体中。
12.如权利要求11所述的电池组的制造方法，其中，所述通孔形成在对应于形成在所述模具中的热塑性树脂的注射孔的位置处。
13.如权利要求11所述的电池组的制造方法，其中，所述通孔的数量为两个或者更多个。
14.如权利要求7所述的电池组的制造方法，其中，所述注射孔额外地形成在所述模具的分别对应于所述PCB壳体的敞口的末端部分和所述PCB壳体的通孔的位置处。
15.如权利要求1所述的电池组的制造方法，其中，所述模塑框架形成为围绕包括所述PCB的电池单元的外边缘。
16.如权利要求1所述的电池组的制造方法，其中，所述模塑框架形成为经由所述电池单元的上边缘末端和下边缘末端在所述电池单元的中心方向上延伸。
17.一种如权利要求1至16中任一项所述的电池组的制造设备，所述设备包括：
待耦接至彼此的下模具和上模具，
其中，对应于包括PCB的所述电池单元的外形的结构形成在所述下模具和所述上模具的至少一个中，以及
配置为注射热塑性树脂的注射孔形成在所述模具中。
18.如权利要求17所述的电池组的制造方法，其中，所述模具具有这样一种结构：在其中至少一个注射孔形成在对应于所述电池单元外棱角的每一个部分中和在对应于所述电池单元外边缘的每一个部分中。
19.如权利要求17所述的电池组的制造方法，其中，所述模具提供有通孔，所述通孔形成在对应于所述PCB的部分处、或者形成在对应于形成在PCB壳体中的热塑性树脂的通孔的部分处。
20.一种电池组，所述电池组由如权利要求1至16中任一项所述的电池组的制造方法制造。
21.一种装置，所述装置包括如权利要求20所述的电池组作为电源。
CN201780002477.5A 2016-02-03 2017-02-03 用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法和设备 Active CN108602219B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160013346A KR102092071B1 (ko) 2016-02-03 2016-02-03 열가소성 수지에 의한 고정 구조를 포함하는 전지팩의 제조방법 및 제조장치
KR10-2016-0013346 2016-02-03
PCT/KR2017/001168 WO2017135718A1 (ko) 2016-02-03 2017-02-03 열가소성 수지에 의한 고정 구조를 포함하는 전지팩의 제조방법 및 제조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108602219A true CN108602219A (zh) 2018-09-28
CN108602219B CN108602219B (zh) 2020-12-11

Family

ID=59500428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780002477.5A Active CN108602219B (zh) 2016-02-03 2017-02-03 用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法和设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10675796B2 (zh)
EP (1) EP3321058B1 (zh)
JP (1) JP6604636B2 (zh)
KR (1) KR102092071B1 (zh)
CN (1) CN108602219B (zh)
TW (1) TWI709266B (zh)
WO (1) WO2017135718A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102388127B1 (ko) * 2018-01-31 2022-04-19 주식회사 엘지에너지솔루션 탑 커버, 이를 구비한 배터리 모듈, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP7014655B2 (ja) * 2018-03-22 2022-02-01 本田技研工業株式会社 バッテリモジュール及びバッテリモジュールの製造方法
KR102527981B1 (ko) 2018-08-31 2023-05-03 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치, 그를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법
DE102018219466A1 (de) * 2018-11-14 2020-05-14 Audi Ag Verfahren zum Herstellen einer Stromführungseinrichtung, Anschlussdose für eine Fahrzeugbatterie und Kraftfahrzeug
EP3796462B1 (en) * 2019-02-13 2023-04-26 LG Energy Solution, Ltd. Battery module, manufacturing method thereof and battery pack including battery module
US20220037710A1 (en) * 2019-02-13 2022-02-03 Lg Chem, Ltd. Battery Module, Manufacturing Method Thereof and Battery Pack Including Battery Module
KR102396438B1 (ko) * 2019-02-21 2022-05-10 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 그 제조 방법
WO2022261302A1 (en) * 2021-06-09 2022-12-15 Black & Decker Inc. Battery pack isolation system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101268570A (zh) * 2005-09-28 2008-09-17 株式会社Lg化学 用于制造二次电池的设备
KR101182801B1 (ko) * 2009-07-24 2012-09-13 엔피텍주식회사 배터리 프레임 제조용 사출 금형장치
CN102742043A (zh) * 2010-02-01 2012-10-17 株式会社Lg化学 新颖结构的电池胞组件和采用该电池胞组件的电池组
US20150263389A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery protection circuit module and battery pack including the same
US20150380697A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Black & Decker Inc. Battery pack for a cordless power tool

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4702290B2 (ja) * 2001-06-28 2011-06-15 パナソニック株式会社 電池
JP3929839B2 (ja) * 2001-06-28 2007-06-13 松下電器産業株式会社 電池及び電池パック
JP2004362874A (ja) * 2003-06-03 2004-12-24 Hitachi Maxell Ltd 電池パック
KR20050059891A (ko) 2003-12-15 2005-06-21 주식회사 에스엠시 휴대폰 및 모바일기기 강도보강용 2차 전지 배터리 팩
KR100686814B1 (ko) 2005-04-26 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 폴리머 배터리 팩 및 그 제조 방법
US20100294344A1 (en) 2005-09-28 2010-11-25 Sipix Chemical Inc. Decoration film and decoration device
US20100196651A1 (en) 2005-09-28 2010-08-05 Sipix Chemical Inc. Mold manufacturing of an object comprising a functional element, transfering process and object
US20070069418A1 (en) 2005-09-28 2007-03-29 Chih-Yuan Liao In mold manufacturing of an object comprising a functional element
KR20070108756A (ko) 2006-05-08 2007-11-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
KR100824875B1 (ko) 2006-08-31 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제조 방법
JP5504554B2 (ja) * 2006-11-06 2014-05-28 ソニー株式会社 電池パックの製造方法及び電池パック
JP5031606B2 (ja) * 2008-01-30 2012-09-19 ソニー株式会社 電池パック及びその製造方法
DE102009007249A1 (de) * 2009-01-26 2010-07-29 Varta Microbattery Gmbh Batterie mit vereinfachter Konstruktion
US8597807B2 (en) 2009-08-11 2013-12-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery including a thermally insulating sheet having a recess for receiving a thermal fuse
WO2011033629A1 (ja) * 2009-09-16 2011-03-24 三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社 射出成形方法
KR101278978B1 (ko) 2010-01-25 2013-07-02 주식회사 엘지화학 이차 전지 및 그 제조 방법
JP2012119290A (ja) * 2010-11-12 2012-06-21 Sony Corp 電池パック、電池パックの製造方法および電池パック製造用の金型
KR101255240B1 (ko) * 2013-01-08 2013-04-16 주식회사 에이티앤씨 통신단말기용 안테나 모듈 제조방법
KR20140100085A (ko) * 2013-02-05 2014-08-14 삼성에스디아이 주식회사 배터리팩
US20150092360A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-02 Nike, Inc. Battery overmolding
KR101634769B1 (ko) 2013-12-27 2016-06-29 주식회사 엘지화학 경화성 물질 분사 수단을 구비한 전지셀 제조 장치
KR102355326B1 (ko) 2014-07-24 2022-01-26 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 및 그 제조방법
JP6449315B2 (ja) * 2014-09-30 2019-01-09 三洋電機株式会社 電池パック
KR101872308B1 (ko) 2015-04-15 2018-06-29 주식회사 엘지화학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 내장형 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
KR101872307B1 (ko) * 2015-04-15 2018-06-29 주식회사 엘지화학 핫 멜팅 고정 구조를 이용한 전지팩의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 전지팩
JP2017112478A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 セイコーエプソン株式会社 静電気保護回路、半導体集積回路装置、及び、電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101268570A (zh) * 2005-09-28 2008-09-17 株式会社Lg化学 用于制造二次电池的设备
KR101182801B1 (ko) * 2009-07-24 2012-09-13 엔피텍주식회사 배터리 프레임 제조용 사출 금형장치
CN102742043A (zh) * 2010-02-01 2012-10-17 株式会社Lg化学 新颖结构的电池胞组件和采用该电池胞组件的电池组
US20150263389A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery protection circuit module and battery pack including the same
US20150380697A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Black & Decker Inc. Battery pack for a cordless power tool

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史艳艳: "《Moldflow 2012标准教程》", 31 March 2013, 海军出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
TWI709266B (zh) 2020-11-01
TW201740591A (zh) 2017-11-16
CN108602219B (zh) 2020-12-11
EP3321058B1 (en) 2022-05-04
EP3321058A1 (en) 2018-05-16
US10675796B2 (en) 2020-06-09
KR102092071B1 (ko) 2020-04-14
US20180304504A1 (en) 2018-10-25
WO2017135718A1 (ko) 2017-08-10
JP2018524770A (ja) 2018-08-30
KR20170092246A (ko) 2017-08-11
JP6604636B2 (ja) 2019-11-13
EP3321058A4 (en) 2018-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108602219A (zh) 用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法和设备
US11114710B2 (en) Battery module, battery pack including battery module, and vehicle including battery pack
JP6692917B2 (ja) バッテリーモジュール、このバッテリーモジュールを含むバッテリーパック及びこのバッテリーパックを含む自動車
JP7046167B2 (ja) パックハウジングを含むバッテリーパック
JP2019515480A (ja) バッテリーモジュール、このバッテリーモジュールを含むバッテリーパック及びこのバッテリーパックを含む自動車
KR102456993B1 (ko) 전지 모듈, 그 제조 방법 및 전지 모듈을 포함하는 전지팩
EP3285314B1 (en) Secondary battery pack
US20100209764A1 (en) Method of manufacturing secondary battery, and secondary battery manufactured by the method
JP6713052B2 (ja) バッテリーパック及びこれを含む自動車
JP7459230B2 (ja) バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車
CN103563125B (zh) 袋型二次电池的隔板
EP3937299A1 (en) Battery module and battery pack
CN110352510A (zh) 包括注塑成型电池壳体的二次电池
KR102433321B1 (ko) 접철식 커버구조를 갖는 배터리모듈
JP2021516850A (ja) バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車
US11223087B2 (en) Structural potting material used to increase crush resistance
KR101929529B1 (ko) 고정 프레임을 포함하는 전지모듈 및 고정 프레임을 전지모듈 상에 형성하는 방법
CN103887457B (zh) 电池组
US20180366705A1 (en) Battery pack case and method for manufacturing the same
KR20160054253A (ko) 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR100870367B1 (ko) 배터리 팩
JP7039776B2 (ja) バッテリーパック
JP2023511181A (ja) バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車、並びにバッテリーパックを製造する方法
KR20220101474A (ko) 배터리 팩, 이러한 배터리 팩의 제조 장치 및 제조 방법
JP2024507088A (ja) オーバモールド成形されたバスバーを有するバッテリモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211224

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Energy Solution

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG CHEM, Ltd.