CN116565462A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种二次电池，该二次电池在保护电路板的激光焊接期间防止图案短路的发生。作为示例，公开一种二次电池，该二次电池包括：壳体，容纳电极组件，所述电极组件包括涂覆有第一活性物质的多个第一电极板、涂覆有第二活性物质的多个第二电极板以及位于每个所述第一电极板和每个所述第二电极板之间的隔膜；引线接线片，分别连接至所述第一电极板和所述第二电极板，并伸出到所述壳体的外部；以及保护电路板，电连接至所述引线接线片，其中所述保护电路板可包括所述引线接线片安置在上面的电池单体安置区域和沿着所述电池单体安置区域的边缘形成的空白区域。

Description

二次电池
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年1月27日在韩国知识产权局递交的第10-2022-0012602号韩国专利申请的优先权和权益，其内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及一种二次电池，该二次电池在保护电路板的激光焊接期间防止图案短路的发生。
背景技术
一般而言，与不能被充电的一次电池不同，二次电池可被充电和放电。根据所应用的外部装置的类型，二次电池可以单个电池的形式使用，或者可以其中多个电池被连接和捆绑成单个单元的电池模组的形式使用。
随着二次电池在大型车辆(诸如混合动力车辆)中的使用超过用作小型电子装置(诸如移动电话和笔记本计算机)的电源，对高输出和高容量电池的需求正在迅速增加。
同时，在二次电池中，为了控制充电和放电操作，保护电路板被联接至电池单体，电池单体和保护电路板通常通过焊接被结合。
本背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此其可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种二次电池，该二次电池在保护电路板的激光焊接期间防止图案短路的发生。
根据本公开的实施例的二次电池可包括：壳体，容纳电极组件，所述电极组件包括涂覆有第一活性物质的多个第一电极板、涂覆有第二活性物质的多个第二电极板以及位于每个所述第一电极板和每个所述第二电极板之间的隔膜；引线接线片，分别连接至所述第一电极板和所述第二电极板，并且伸出到所述壳体的外部；以及保护电路板，电连接至所述引线接线片，其中所述保护电路板可包括所述引线接线片安置在上面的电池单体安置区域和沿着所述电池单体安置区域的边缘形成的空白区域。
这里，所述空白区域可通过沿着所述电池单体安置区域的所述边缘去除所述保护电路板上的焊盘的一部分而被形成，所述电池单体安置区域形成在所述焊盘上。
另外，所述电池单体安置区域和所述引线接线片可通过激光被焊接。
另外，所述电池单体安置区域可具有2.3mm～2.5mm的宽度。
另外，所述电池单体安置区域可具有1.8mm～2.0mm的高度。
另外，所述空白区域可具有0.2mm～0.4mm的宽度。
另外，绝缘层可进一步形成在所述空白区域的上表面上。
附图说明
图1A为例示根据本公开的实施例的二次电池的透视图。
图1B为例示联接根据本公开的实施例的二次电池中的电池单体和保护电路板的过程的分解透视图。
图2为例示根据本公开的实施例的二次电池中使用的保护电路板的平面图。
图3为图2的部分A的放大图。
图4为图3中的保护电路板的导电图案的放大图。
具体实施方式
本发明的示例被提供以向本领域技术人员更完整地解释本发明，并且以下示例可以各种其他形式修改。然而，本发明可以许多不同的形式实施，并且不应被解释为局限于本文中陈述的示例(或示例性的)实施例。相反，这些示例性实施例被提供以使本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员传达本发明的方面和特征。
另外，在附图中，为了简洁和清楚，各种部件的尺寸或厚度被夸大。相同的附图标记始终指代相同的元件。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和所有组合。另外，将理解，当元件A被称为“连接至”元件B时，元件A可直接连接至元件B，或者居间元件C可存在于元件A和元件B之间，使得元件A和元件B彼此间接连接。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文中使用的，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。将进一步理解，术语“包括或包含”当在本说明书中使用时明确指出所述特征、数字、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
将理解，尽管术语第一、第二等可在本文中用于描述各种构件、元件、区域、层和/或区段，但是这些构件、元件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或区段与另一构件、元件、区域、层和/或区段区分开。因此，例如，下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一区域段可被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二区域段，而不脱离本发明的教导。
为了易于描述，诸如“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空间相对术语可在本文中用于描述如图中例示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解，除了图中描绘的定向之外，空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中的不同定向。例如，如果图中的元件或特征被翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定向为在其它元件或特征“上”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可涵盖上方和下方两种定向。
在下文中，在参考附图描述根据本公开的实施例的电极组件之前，将首先描述一般的电极组件结构。
图1A为例示根据本公开的实施例的二次电池的透视图。图1B为例示联接根据本公开的实施例的二次电池中的电池单体和保护电路板的过程的分解透视图。
首先参见图1A，根据本公开的二次电池100可包括从电极组件延伸的引线接线片110、111、容纳电极组件的壳体120和保护电路板130。
首先，内置电极组件(未示出)可具有如下结构：其中通过将第一活性物质施加至基板的两个表面而形成的第一电极板、隔膜和通过将第二活性物质施加至基板的两个表面而形成的第二电极板依次堆叠。这里，隔膜插入在第一电极板和第二电极板之间以防止在电极板之间发生短路。例如，第一电极板可由正电极板构成，第二电极板可由负电极板构成，但极性也可互换。
同时，第一引线接线片110和第二引线接线片111可分别联接至第一电极板的一侧端和第二电极板的一侧端，以电连接至外部电极端子。另外，绝缘带可进一步形成在第一引线接线片110和第二引线接线片111中的每一个联接至壳体120的部分上。
壳体120可为所示的袋的形式，或者可为用于棱柱形电池或类似电池的罐型壳体。在下文中，为了方便，壳体120将被描述为袋型。
相对于弯折区域，壳体120可包括电极组件100通过内部槽容纳于其中的第一区域和围绕与第一区域接触的边界折叠以密封第一区域的第二区域。
这里，第一区域中的槽可被形成为具有与电极组件的厚度基本上对应的深度。因此，当电极组件被容纳在第一区域中时，第一引线接线片110和第二引线接线片111可通过第一区域的边界被暴露。
另外，在该状态下，第二区域被折叠使得第二区域密封第一区域，并且仅第一引线接线片110和第二引线接线片111可延伸并且通过第一区域和第二区域之间的区域被暴露。
参见图1B连同图1A，保护电路板130可电连接至暴露的第一引线接线片110和第二引线接线片111。用于这种电连接的电图案可形成在保护电路板130的表面上，并且可通过激光焊接分别联接至第一引线接线片110和第二引线接线片111。另外，当在该焊接过程中产生过量的激光输出时，损伤被施加到保护电路板130，相应地，存在可能发生图案之间的短路的担忧，在本公开中，如将在后面描述的，可通过改变图案来防止这种短路。
另外，在如图1B中示出的状态下焊接至第一引线接线片110和第二引线接线片111之后，保护电路板130可向上折叠约90度，并且如图1A中所示的那样定位在壳体120的前端。诸如正温度系数(PTC)元件的电路部件可进一步单独地联接至保护电路板130的顶部，并且当电池单体110与外部进行充电和放电时所需的端子可被进一步联接。
在下文中，将详细描述根据本公开的实施例的二次电池中使用的保护电路板的配置。
图2为例示根据本公开的实施例的二次电池中使用的保护电路板的平面图。
参见图2，根据本公开的实施例的二次电池中使用的保护电路板130可包括第一导电图案132和第二导电图案133，其中第一引线接线片110和第二引线接线片111焊接至基板主体131的至少一侧。另外，保护电路板130的导电图案132、133可通过布线134连接至保护电路板130内部的期望路径。另外，在电池单体的引线接线片110、111联接至第一导电图案132和第二导电图案133的区域中，可进一步形成通过去除基板主体131的一侧的局部而形成的槽131a、131b。当引线接线片110、111稍后被分别焊接至第一导电图案132和第二导电图案133时，或者当引线接线片110、111稍后被折叠时，这种槽131a和131b可允许操作被顺畅地执行。
另外，第三导电图案135和第四导电图案136可进一步形成在基板主体131的另一侧上。第三导电图案135和第四导电图案136可被形成为与第一导电图案132和第二导电图案133对称。根据该设计，第三导电图案135和第四导电图案136可被配置为使得当多个电池单体被联接时第二电池单体的引线接线片被连接，或者PTC装置等可用于联接目的。另外，因为第二导电图案133至第四导电图案136可具有与第一导电图案132相同的配置，因此下面将主要描述第一导电图案132。
在下文中，将详细描述第一导电图案132的结构。
图3为图2的部分A的放大图。
如图3所示，第一导电图案132可包括在通过清空(例如，去除)焊盘的一部分而形成的空白区域132a内的电池单体安置区域132b。作为示例，电池单体安置区域132b可形成在焊盘上。第一引线接线片110或第二引线接线片111可稍后安置在电池单体安置区域132b中，并且激光焊接可稍后执行。然而，通过清空焊盘的一部分形成的空白区域132a沿着电池单体安置区域132b的边缘被提供，并且在电池单体安置区域132b中，空白区域132a可将电池单体安置区域132b与其他区域电分离和物理分离。另外，可在空白区域132a的上表面上额外提供绝缘层，诸如绝缘带，这可有助于空白区域132a中的电独立性。
通过该空白区域132a，即使当用于引线接线片110、111的激光焊接的激光输出过高时，由于空白区域132a的存在，也不会发生与相邻的焊盘的其他区域的短路。另外，与焊盘的其他区分离的布线连接至电池单体安置区域132b，以在保护电路板130中形成所需的电路径。因为这样的布线通过在形成为多层结构的保护电路板130的垂直方向上形成的导通孔被连接，空白区域132a和布线形成在保护电路板130内的不同层上，因此可彼此不干涉。
另外，其他装置(诸如其他PTC元件)可进一步形成于其中的周边图案区域132c可进一步形成在空白区域132a的外部。然而，如上所述，通过空白区域132a，周边图案区域132c可电独立于和物理独立于电池单体安置区域132b。
在下文中，将详细描述第一导电图案132的详细数值。
图4为图3中的保护电路板的第一导电图案的放大图。
参见图4，在第一导电图案132中，电池单体安置区域132b的宽度d1和高度d3以及空白区域132a的宽度d2被示出。
这里，电池单体安置区域132b可具有2.3mm～2.5mm的宽度d1。电池单体安置区域132b的宽度d1的值可被设定为等于或略大于引线接线片110、111的宽度值，并且可在引线接线片110和111被安置的状态下容易地执行焊接。
另外，电池单体安置区域132b可具有1.8mm～2.0mm的高度d3。高度d3是为了容易地执行激光焊接，如果高度d3为1.8mm或更大，工人可容易地执行焊接，并且根据焊接的结合力可被保持。如果高度d3为2.0mm或更小，布线图案可有利地设定在保护电路板130的有限区域内。
另外，空白区域132a可具有0.2mm～0.4mm的宽度d2。空白区域132a可以相同的宽度d2形成在电池单体安置区域132b的边缘处，如果空白区域132a的宽度d2为0.2mm或更大，电池单体安置区域132b的电独立性可稳定地实现。另外，如果空白区域132a的宽度d2为0.4mm或更小，电池单体安置区域132b的所需区域可确保在焊盘内。
以这种方式，在根据本公开的实施例的二次电池中，通过在电池单体的引线接线片110、111焊接至保护电路板130所在的电池单体安置区域132b的边缘上形成通过清空焊盘的一部分形成的空白区域132a，即使当激光输出过量时，也能够防止与电池单体安置区域132b外部的其他区域发生短路。
如上所述，在根据本公开的实施例的二次电池中，通过在电池单体的引线接线片焊接至保护电路板所在的电池单体安置区域的边缘上通过清除焊盘的一部分形成的空白区域，即使当激光输出过量时，也能够防止与电池单体安置区域外部的其他区域发生短路。
虽然前述实施例仅为用于实施本公开的一个实施例，本公开不限于该实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。

Claims (7)

1.一种二次电池，包括：
壳体，容纳电极组件，所述电极组件包括涂覆有第一活性物质的多个第一电极板、涂覆有第二活性物质的多个第二电极板以及位于每个所述第一电极板和每个所述第二电极板之间的隔膜；
引线接线片，分别连接至所述第一电极板和所述第二电极板，并且伸出到所述壳体的外部；以及
保护电路板，电连接至所述引线接线片，
其中所述保护电路板包括所述引线接线片安置在上面的电池单体安置区域和沿着所述电池单体安置区域的边缘形成的空白区域。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述空白区域通过沿着所述电池单体安置区域的所述边缘去除所述保护电路板上的焊盘的一部分而被形成，所述电池单体安置区域形成在所述焊盘上。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电池单体安置区域和所述引线接线片通过激光被焊接。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电池单体安置区域具有2.3mm～2.5mm的宽度。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电池单体安置区域具有1.8mm～2.0mm的高度。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述空白区域具有0.2mm～0.4mm的宽度。
7.根据权利要求1所述的二次电池，进一步包括形成在所述空白区域的上表面上的绝缘层。
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