CN1379496A - 电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明的电池组件具有:在内部容纳发电单元的电池壳体,覆盖该电池壳体的一侧面、在与所述电池壳体之间划分形成部件容纳空间的盖体,配置在所述部件容纳空间内、与所述发电单元连接的电路元件,配置在所述部件容纳空间内、与所述发电单元连接、同时通过盖体与外部电路连接的端子。在该电池组件中,由于与外部电路连接的端子配置在通过盖体划分形成的部件容纳空间中,所以没有必要将镍引线沿电池壳体引导到引出另一端子的另一端,不需要在侧面部以塑料壳体覆盖。
Description
发明领域
本发明涉及电池组件。
现有技术的描述
在例如携带式电话等电子器械中使用锂二次电池等电池组件。该电池组件例如为以下所述构造。即，从在铝壳体中容纳有发电单元的二次电池上下两面分别引出正极端子和负极端子，在其中一个端子上连接镍引线，通过绝缘带沿着铝壳体，把该镍引线引导到引出另一端子的侧面。而且，该二次电池与装载电路元件的保护电路基板一起容纳在塑料壳体内。
近年，为了使携带式电话等电子器械变得更加小型、轻量化，有小型化、成本降低的要求。但是，在上述已有的构造中，由于采取将二次电池容纳在塑料壳体中的二重构造，因而在小型化和成本降低方面存在限度。
而且，在上述已有的构造中，由于装载有保护电路基板，在小型化和成本降低方面存在限度。
本发明是基于上述情况完成的，目的在于提供能够谋求小型化和降低成本的电池组件。
发明概述
本发明的电池组件具有：在内部容纳发电单元的电池壳体，覆盖该电池壳体的一侧面、在与所述电池壳体之间划分形成部件容纳空间的盖体，配置在所述部件容纳空间内、与所述发电单元连接的电路元件，配置在所述部件容纳空间内、与所述发电单元连接、同时通过所述盖体与外部电路连接的端子。
在该电池组件中，由于与外部电路连接的端子配置在通过盖体划分形成的部件容纳空间中，所以没有必要将镍引线沿电池壳体引导到引出另一端子的另一端，不需要在侧面部以塑料壳体覆盖。并且，由于与外部电路连接所需的电路元件配置在通过盖体划分形成的部件容纳空间内，因而电气方面需要的单元全部位于盖体内，将二次电池的全部覆盖的塑料壳体变得不必要。
而且，最好位于所述部件容纳空间中，在所述电池壳体及所述盖体二者之一上设置定位凸部，通过使该定位凸部上合在设于二者中另一个上的定位接受部上来组装所述电池壳体和所述盖体。在装配该电池组件时，由于可以使定位凸部卡合在定位接受部上，所以盖体的组装操作变得容易。
而且，作为不使用塑料壳体的电池组件，可考虑在二次电池的侧面用通过低压成形以树脂来固定保护电路。然而，由于一这样做在成形时熔融的树脂就直接接触到二次电池，因而二次电池被加热，担心二次电池的性能劣化。对此，在设置了定位凸部和定位接受部的电池组件中，由于没有了在组装时加热二次电池的危险，因而可防止二次电池的劣化。
而且，本发明的电池组件是这样的电池组件，其具有在内部容纳发电单元的电池壳体，和安装在所述电池壳体一侧面的具有多个端子部的电路元件(该电路元件的至少一个端子部与所述发电单元电气连接)，并与外部电路连接。因为如果按照这种构成就不使用保护电路基板，所以可以谋求小型化和成本的降低。
再者，最好以在一对所述端子部之间夹持元件功能部的层叠状态构成所述电路元件，其层叠方向与所述电池壳体的所述一侧面交叉地安装所述电路元件。
借助这种构成，由于用于连接外部电路的端子部不面对所述电池壳体的所述一侧面，因而该端子部不接触电池壳体，因此该端子部和电池壳体之间可以可靠地绝缘。
附图的简要说明
图1是关于第一实施例的电池组件的分解透视图；
图2是同样电池组件的透视图；
图3是同样电池组件的断面图；
图4是同样电池组件的负极端子的断面图；
图5是关于第二实施例的电池组件的断面图；
图6是关于第三实施例的电池组件的分解透视图；
图7是同样电池组件的透视图；
图8是同样电池组件的局部透视图；
图9是同样电池组件的断面图；
图10同样电池组件的负极端子的断面图；
图11是关于第四实施例的电池组件的局部透视图；
图12是同样电池组件的断面图；
图13是关于第五实施例的电池组件的局部透视图；
图14是同样电池组件的断面图；
图15是关于第六实施例的电池组件的透视图；
图16是同样电池组件的断面图；
详细描述
第一实施例
参照图1-4详细说明本发明的第一实施例。本实施例的电池组件1具有在内部容纳发电单元4的电池壳体7，和覆盖该电池壳体7的一侧面、在与电池壳体7之间的部分划分形成部件容纳空间10的矩形盖体41。
首先描述二次电池2。没有详细图示的二次电池的发电单元4为带状的负极和正极通过隔离件卷绕成为扁平的螺旋状。从该卷绕状态的发电单元4的一端侧在左右隔开规定间隔分别引出一对正负引线构件3、5。
将该发电单元4从没有引线构件3、5引出的端部侧收纳在矩形容器状电池壳体7中。该电池壳体7例如是将铝制板材拉深加工而形成，其开口通过例如同样是铝制的、由激光熔接的盖9而被堵塞。
在盖9的内面，靠图面左侧熔敷例如铝制的正连接片11，该正连接片11与发电单元4的正引线构件3电气连接。在盖9的外面，在相当于正连接片11的位置熔敷正极端子13。正极端子13由在镍基材上被覆了铝的复合金属材料制成，以铝为其与盖9的接触面，熔敷在盖9的外面。由此，正极端子13通过正引线构件3以及正连接片11与发电单元4电气连接。
而且，在盖9外面，正极端子13的朝向图面的右侧，例如通过热传导性好的树脂17附着PTC元件15。该PTC元件15通过镍片19与正极端子13连接。由此，PTC元件15通过正极端子13与发电单元4电气连接。
另一方面，在该PTC元件15的右侧，与盖9绝缘地设置负极端子23。该负极端子23固定在盖9上形成的通孔28中嵌入的塑料制套筒27上。具体地说，使设置在负极端子23下面的轴部23A贯穿在套筒27内，而且绝缘板31和负连接片21从盖9下面侧嵌入轴部23A上，该轴部23A通过铆接而固定。如此将负极端子23与发电单元4电气连接。
而且，在盖9中负极端子23的图示右侧设置安全阀37。安全阀37由覆盖着盖9上设置的椭圆形通孔的例如铝薄膜做成。
下面描述盖体41。该盖体41被形成为有底的矩形筒状，把开口面装配成二次电池2一侧，在盖体41和电池壳体7之间划分形成部件容纳空间10。在该部件容纳空间10内配置PTC元件15、正极端子13及负极端子23。
盖体41的开口面为与二次电池2的上部侧面大体同一形状，形成为盖着二次电池2的上部侧面。
在盖体41上从设置在盖9上的PTC元件15和负极端子23的正上方位置向图示右侧移动少许的位置处，通过插入成形设置了用于与外部电路连接的、以镍作为基材进行了镀金的正负充放电端子45、47。
正充放电端子45在盖体41的内侧通过镍引线49与PTC元件15连接。另一方面，负充放电端子47在盖体41的内侧通过镍引线50与负极端子23连接。由此，正极端子13和负极端子23可以通过盖体41连接到外部电路。
而且，在盖体41上设置在盖9上的PTC元件15和负极端子23的大体正上方的位置处设置焊接用通孔52，通过该焊接用通孔52可以插入用于焊接镍引线49、50的插头。另外，在盖体41上设置位于安全阀37的大致正上方和侧面的抽气孔51、53。
这里说明电池壳体7和盖体41的组装构造。在电池壳体7的盖9外面，在两端附近设置例如铝制的2个有底的圆筒形定位接受部39、39。通过在盖9外面焊接该定位接受部39、39的底面而使其开口部朝向盖9的上方那样被固定。
另一方面，在盖体41上，在设置在盖9上的两个定位接受部39、39的大体正上方的位置处设置定位凸部43、43。将盖体41固定在电池壳体7上的结构是：定位凸部43、43由具有与定位接受部39、39的开口部的断面大体相同的断面的圆柱制成，定位凸部43、43压入定位接受部39、39的开口部而卡合。
另外，正负充放电端子45、47的电气连接如下。在把盖体41装配在二次电池2上之前，在正负充放电端子45、47的背面焊接镍引线49、50。由此，以镍引线49、50的顶端分别连接在PTC元件15和负极端子23上面的状态将盖体41安装到二次电池2上。之后，将电阻点焊机的探头前端插头插入盖体41的焊接用通孔52中进行焊接。
在本实施例中，由于连接外部电路的正极端子13和负极端子23配置在通过盖体41划分形成的部件容纳空间10内，因而不需要使镍引线沿着电池壳体7引导到引出另外端子的另一端，在侧面不需要用塑料壳体覆盖。于是，由于与外部电路连接所需要的PTC元件15配置在通过盖体41划分形成的部件容纳空间10中，因而电气所需要的单元全部位于盖体41内，不需要覆盖二次电池2全体的塑料壳体。
而且，在装配电池组件1时，由于可以使定位凸部43、43卡合在定位接受部39、39中，所以盖体41的组装操作变得容易。并且，在本实施例的电池组件中，由于没有了在组装时加热二次电池2的危险，因而可防止二次电池2的劣化。
第2实施例
下面参照附图5说明第2实施例，与第1实施例相同的部分附有同样的符号，省略重复的说明，只说明不同之处。
二次电池2收纳在与第1实施例的电池组件1相同的电池壳体7中。而且，在盖9外面靠图面左侧设置正极端子13，靠图面右侧设置负极端子23。而且，宽度与盖9大致相同、长度比盖9还短的长方形电路基板61连接在该正极端子13、负极端子23上。电路基板61这样设置：其与盖9上面保持规定距离并大致平行，左端部和正极端子13通过镍引线63电气连接，右端部和负极端子23通过同样的镍引线63电气连接。在电路基板61与盖9相互面对的面上配置有电路元件65，在其背面设置端子部67。而且，从二次电池2的盖9的上方将有底矩形筒状树脂制的盖体41开口面朝下地安装。在盖体41上与设置在电路基板61上的端子部67对应的位置处设置通孔69，在盖体41与二次电池2组装的状态下使端子部67从通孔69露出，这样构成盖体41。通过这样构成的电池组件1，可以达到与第1实施例同样的作用效果。
第3实施例
下面参照附图6-10说明第3实施例。在与第1实施例相同的部分附同样的符号进行说明。
本实施例的电池组件1具有在内部容纳发电部件4的电池壳体7，具有多个端子部75A、75B并安装在电池壳体7的一侧面上的热敏电阻75，以及具有多个端子部15A、15B并安装在电池壳体7的一侧面上的PTC元件15。
首先描述二次电池2。没有详细图示的二次电池2的发电单元4为带状的负极和正极通过隔离件卷绕成为扁平的螺旋状。从该卷绕状态的发电单元4的一端侧在左右隔开规定间隔分别引出一对正负引线构件3、5。
将该发电单元4从没有引线构件3、5引出的端部侧收纳在矩形容器状电池壳体7中。该电池壳体7例如是将铝制板材拉深加工而形成，其开口通过例如同样是铝制的、由激光熔接的盖9而被堵塞。
在盖9的内面，靠图面左侧熔敷例如铝制的正连接片11，该正连接片11与发电单元4的正引线构件3电气连接。在盖9的外面，在相当于连接片11的位置熔敷正极端子13。正极端子13由在镍基材上被覆了铝的复合金属钢制成，以铝为其与盖9的接触面，熔敷在盖9的外面。由此，正极端子13通过正引线构件3以及正连接片11与发电单元4电气连接。
而且，在盖9外面，正极端子13的朝向图8的右侧上，设置作为电路元件的热敏电阻75和PTC元件15。
热敏电阻75形成与正极端子13相同高度的箱形，以元件功能部75C夹在一对端子部75A、75B之间的层叠状态构成。并且，通过以下方式安装热敏电阻75：使热敏电阻75的层叠方向与安装了热敏电阻75的一侧面平行，即与盖9平行，用连接部76电气连接端子部75A和盖9。在该连接部76，使在镍材料上接合或被覆了铝材料的复合金属材料位于中间。然后，使铝侧面对向盖9的上面，对该复合金属材料进行激光焊接，镍材料和端子部75A通过钎锡被接合。这样，使端子部75A也与发电单元4电气连接。并且，为连接到外部电路，使用端子部75B。
PTC元件15也同样形成与正极端子13相同高度的箱形，构成为元件功能部15C夹在一对端子部15A、15B之间的层叠状态。并且，通过以下方式安装PTC元件15：使PTC元件15的层叠方向与安装了PTC元件的一侧面平行，用连接部76电气连接端子部15A和盖9。而且，与上述热敏电阻75的情况同样地构成该连接部76。由此，使端子部15A也与发电单元4电气连接。并且，为连接到外部电路，使用端子部15B。
一方面，在PTC元件15的右侧，与盖9绝缘地设置负极端子23。负极端子23形成为与正极端子13相同高度的大致箱形，固定在盖9上形成的通孔28中嵌入的塑料制套筒27上。具体地说，使设置在负极端子23的下面的轴部23A贯穿在套筒27内，而且绝缘板31和负连接片21从盖9的下面侧嵌入轴部23A上，该轴部23A通过铆接而固定。如此将负极端子23与发电单元4电气连接。
而且，盖9上，在负极端子23的图示右侧设置安全阀37。安全阀37由盖着盖9上设置的椭圆形通孔的例如铝薄膜做成。
然后，将二次电池2收纳在树脂制的壳体73中。该壳体73由一侧面开口的框体73A和盖着该开口的盖体73B构成，作为整体形成为箱形。在框体73A中，在设置于二次电池2的盖9上的正极端子13、热敏电阻75与外部电路连接的端子部75B、用于将PTC元件15与外部电路连接的端子部15B以及负极端子23的大体正上方的位置上设置通孔79。
因为如果按照本实施例的电池组件1就不使用保护电路基板，所以可以谋求小型化和成本的降低。
而且，由于热敏电阻75以及PTC元件15被连接到盖9上，因而检测二次电池的温度上升变得容易。
而且，由于热敏电阻75、PTC元件15、正极端子13以及负极端子23的高度一致，所以可以使树脂制的壳体的形状简单。
第4实施例
下面参照附图11及12说明第4实施例，在与第3实施例相同的部分附有相同的符号，省略重复的说明，只说明不同之处。
在热敏电阻75的端子部75B和盖9之间，即用于连接到外部电路的端子部75B和安装了热敏电阻75的一侧面之间，以及元件功能部75C和盖9之间，即元件功能部75C和安装了热敏电阻75的一侧面之间，设置绝缘性树脂层81。
同样，在PTC元件15的端子部15B和盖9之间，以及元件功能部15C和盖9之间，设置绝缘性树脂层81。借助这种构成，端子部75B、15B和盖9的绝缘变得可靠。
而且，由于热敏电阻75及PTC元件15的元件功能部75C、15C通过绝缘性树脂层81连接到盖9上，因而检测二次电池2的温度上升变得容易。
第5实施例
下面参照附图13及14说明第5实施例，在与第3实施例相同的部分附有相同的符号，省略重复的说明，只说明不同之处。
热敏电阻75作为整体形成为箱形，构成为在一对扁平的端子部75A、75B之间夹持扁平的元件功能部75C的层叠状态。并且，热敏电阻75的层叠方向与安装热敏电阻75的一侧面交叉，即与盖9交叉地安装热敏电阻75。
PTC元件15也同样，作为整体形成为箱形，构成为在一对扁平的端子部15A、15B之间夹持扁平的元件功能部15C的层叠状态。并且，PTC元件15的层叠方向与安装PTC元件15的一侧面交叉地安装PTC元件15。
借助这种构成，由于端子部75B、15B不面对盖9，因而端子部75B、15B不接触盖9。因此端子部75B、15B和盖9之间可以可靠地绝缘。
第6实施例
下面参照附图15及16说明第6实施例，在与第3实施例相同的部分附有相同的符号，省略重复的说明，只说明不同之处。在该实施例中，电池壳体7以热敏电阻75、PTC元件15、正极端子13及负极端子23露出的状态，通过绝缘层90覆盖。以这种构成，使电池组件1的尺寸和重量不太增加，可以可靠地将其侧面绝缘。
并且，上述绝缘层90，通常使用绝缘性树脂薄膜或经铝氧化处理的绝缘层。
其它实施例
本发明不限于以上描述和借助图面说明的实施例，例如下面那样的实施例也包含在本发明的技术范围内，而且，即使在下述范围以外，也可以在不脱离本发明要点的范围内通过种种变化来实施。
(1)在上述第1-6实施例中，电路元件是PTC元件15和热敏电阻75，但是并不限于此，不用说也可以是温度保险丝、热保护器、识别电阻、NTC等。而且，不用说也可以设置多个电路元件。
(2)在上述第1-6实施例中，为具有扁平矩形二次电池2的电池组件1，但二次电池2的形状不特别限定于此，不用说，即使是例如圆筒形电池、用层叠了金属膜的树脂薄膜构成电池壳体类型的电池也可以。再者，本发明可以合适地适用于锂二次电池。在这种情况下，作为发电单元，例如是涂布了钴酸锂等活性物质材料的正极板，保持含有锂盐的有机电解液的隔离件，以及涂布了碳等基质物质的负极板顺次层叠后，卷成螺旋状而成。在电极中也可以使用聚乙炔等聚合物材料，也可以使用聚合物固体电解质代替有机电解液。
(3)在上述的第1及第2实施例中，做成在电池壳体中设置定位接受部39，在盖体41上设置定位凸部43的构造，但不限于此，不用说也可以是做成例如在电池壳体中设置定位凸部43，在盖体41上设置定位接受部39的构造。
(4)在上述的第1及第2实施例中，做成通过该定位接受部39和定位凸部43固定电池壳体7和盖体41的构造，但不限于此，不管把电池壳体7和盖体41作成一体化的情况，不用说即使是变成例如通过螺栓部和螺母部、铆接部、配合卡爪、粘接将电池壳体7和盖体41固定的构造也可以。
Claims (10)
1.一种与外部电路连接的电池组件，具有以下单元：
在内部容纳发电单元的电池壳体，
覆盖该电池壳体的一侧面，在与所述电池壳体之间划分形成部件容纳空间的盖体，
配置在所述部件容纳空间内，连接所述发电单元的电路元件，
配置在所述部件容纳空间内，与所述发电单元连接，同时通过所述盖体与所述外部电路连接的端子。
2.如权利要求1的电池组件，在所述盖体内具有电路基板，所述电路元件安装在该电路基板上。
3.如权利要求1的电池组件，位于所述部件容纳空间中，在所述电池壳体及所述盖体二者之一上设置定位凸部，通过使该定位凸部卡合在设于二者中另一个上的定位接受部上，组装所述电池壳体和所述盖体。
4.如权利要求2的电池组件，位于所述部件容纳空间中，在所述电池壳体及所述盖体二者之一上设置定位凸部，通过使该定位凸部卡合在设于二者中另一个上的定位接受部上，组装所述电池壳体和所述盖体。
5.一种与外部电路连接的电池组件，具有以下单元：
在内部容纳发电单元的电池壳体，
具有多个端子部、安装在所述电池壳体的一侧面上的电路元件(该电路元件的至少一个端子部与所述发电单元电气连接)。
6.如权利要求5的电池组件，在所述电池组件的所述一侧面上安装与所述外部电路连接的端子。
7.如权利要求6的电池组件，所述电路元件相对于所述电池壳体的高度大致与所述端子相对于所述电池壳体的高度相同。
8.如权利要求6的电池组件，以所述电路元件和所述端子露出的状态，利用绝缘层覆盖所述电池壳体。
9.如权利要求5的电池组件，以在一对所述端子部之间夹持元件功能部的层叠状态构成所述电路元件，其层叠方向与所述电池壳体的所述一侧面平行地安装所述电路元件。
10.如权利要求5的电池组件，以在一对所述端子部之间夹持元件功能部的层叠状态构成所述电路元件，其层叠方向与所述电池壳体的所述一侧面交叉地安装所述电路元件。
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