CN202721220U - 结构新颖的二次电池组及保护电路模块 - Google Patents

结构新颖的二次电池组及保护电路模块 Download PDF

Info

Publication number
CN202721220U
CN202721220U CN2012201782055U CN201220178205U CN202721220U CN 202721220 U CN202721220 U CN 202721220U CN 2012201782055 U CN2012201782055 U CN 2012201782055U CN 201220178205 U CN201220178205 U CN 201220178205U CN 202721220 U CN202721220 U CN 202721220U
Authority
CN
China
Prior art keywords
pcb
pcm
terminal
connecting portion
outside input
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2012201782055U
Other languages
English (en)
Inventor
崔钟运
李东哲
洪殷杓
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 Ltd
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
Application granted granted Critical
Publication of CN202721220U publication Critical patent/CN202721220U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147Lids or covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/148Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making

Abstract

公开了一种结构新颖的二次电池组,包括:电池单体的阳极端子和阴极端子,该阳极端子和阴极端子由板状导电构件制成,该阳极端子和阴极端子电连接到保护电路模块(PCM);电池单体,该电池单体的一个端部处形成有所述阳极端子和阴极端子,电池单体的该端部处设有热焊接的余留部;和PCM,该PCM包括:其上形成有保护电路的印刷电路板(PCB)、外部输入和输出端子以及电绝缘的PCM外壳,该PCB的一侧设有阴极端子连接部和阳极端子连接部,该PCB的另一侧设有外部输入和输出端子连接部,该外部输入和输出端子经由PCB的外部输入和输出端子连接部电连接到PCB的保护电路,该PCB以插入方式安装在PCM外壳中,该PCM在其与电池单体电连接的状态下装载在电池单体的热焊接的余留部上。本实用新型还提供了一种保护电路模块。

Description

结构新颖的二次电池组及保护电路模块
技术领域
本实用新型涉及一种结构新颖的二次电池组,更具体地,涉及如下一种二次电池组,其包括:电池单体的阳极端子和阴极端子,该阳极端子和阴极端子由板状导电构件制成,该阳极端子和阴极端子电连接到保护电路模块(PCM);电池单体,该电池单体的一个端部处形成有所述阳极端子和所述阴极端子,电池单体的该端部处设有热焊接的余留部(surplus portion);以及PCM,该PCM包括:印刷电路板(PCB),该印刷电路板(PCB)上形成有保护电路,所述PCB的一侧设有阴极端子连接部和阳极端子连接部,并且所述PCB的另一侧设有外部输入和输出端子连接部;外部输入和输出端子,所述外部输入和输出端子经由所述PCB的外部输入和输出端子连接部而电连接到所述PCB的保护电路;以及电绝缘的PCM外壳,所述PCB以插入方式安装在该PCM外壳中,所述PCM在所述PCM与所述电池单体电连接的状态下装载在所述电池单体的、热焊接的余留部上。 
背景技术
随着移动设备的日益发展以及对这种移动设备的需求增加,对二次电池的需求也急剧增加。在这样的二次电池中,锂二次电池具有高的能量密度和工作电压以及优异的存放特性和使用寿命特性,其作为能量源已广泛用于各种电子产品以及移动设备中。 
根据使用二次电池的外部设备的种类,二次电池可以构造成具有可拆卸式结构或具有内置式结构,在可拆卸式结构中,二次电池能够容易地插入到外部设备中或从外部设备中取出,而在内置式结构中,二次电池被内置在外部设备中。例如,用户可以将电池插入到诸如笔记本电脑等的设备中或从该设备中取出。另一方面,诸如移动电话、 mp3(MPEG audio layer-3)播放器、平板电脑或智能平板(smart pad)等的设备由于其结构和容量而需要内置式电池组。 
同时,锂二次电池中含有各种可燃材料。结果,由于电池的过度充电、电池中的过电流、或其它的外部物理冲击,锂二次电池可能发热或爆炸。也就是说,锂二次电池的安全性非常低。因此,把用于有效控制锂二次电池的异常状态(例如锂二次电池的过度充电或锂二次电池中的过电流)的安全元件(例如正温度系数(PTC)元件和保护电路模块(PCM))连接到电池单体。 
通常,内置式二次电池组使用适于电连接的板状电池单体,并且,通过焊接或钎焊,把PCM经由导电镍板连接到电池单体。也就是说,该镍板通过焊接或钎焊而连接到电池单体的电极端子,印刷电路板(PCB)被贴附到双面胶带的一侧,保护带被贴附到该双面胶带的另一侧,并且,PCB的电极突片和所述镍板在该PCB与电池单体紧密接触的状态下通过焊接而彼此连接。这样,该PCM连接到电池单体以制造出电池组。 
所述安全元件(包括上述PCM)需要与电池单体的电极端子维持电连接,同时,需要与电池单体的其它部件电绝缘。 
为此,将绝缘带贴附到各个构件(包括所述PCM)。另外,其内安装有所述电池单体的电池外壳的密封部被局部弯曲,并且,绝缘带附接到该密封部或将条形码印在该密封部上。也就是说,此过程非常复杂。 
为了实现上述安全连接,需要多个绝缘带或部件,所以,电池组的组装过程非常复杂,并且增加了制造成本。 
而且,当外部冲击施加至该电池组时,由于使用了具有低机械强 度的绝缘带,所述PCM可能受损,或者其尺寸稳定性可能大大降低。 
因此,对如下技术存在着高度需求:这种技术能够减少安装于所述电池单体的构件的数量以简化组装过程,实现被装载在电池单体中的构件之间的稳定联接并保护所述PCM。 
此外,考虑到各种设备的、其重量和尺寸逐渐减小的发展趋势,对于能够在尺寸相同的同时提供大容量的电池组,也存在着高度需求。 
实用新型内容
技术问题 
因此,为了解决上述问题以及其它尚未解决的技术问题,已经做出了本实用新型。
具体地,本实用新型的一个目的是提供一种二次电池组,其中,减少了制造该电池组所需的部件数量,从而简化了组装过程,并提高了该电池组的结构稳定性。 
本实用新型的另一个目的是提供如下一种二次电池组,其中,改变了该电池组的内部结构,从而与具有相同标准的电池组相比能够提供最大容量。 
本实用新型的又一个目的是提供一种保护电路模块(PCM),其受到保护免受外部冲击,尺寸稳定性高,并且设置在电池组的外侧,同时具有无皱褶的整洁外观。 
技术方案 
根据本实用新型的一个方面,可以通过提供如下的二次电池组来实现上述及其它目的,该二次电池组包括:电池单体的阳极端子和阴极端子,该阳极端子和阴极端子由板状导电构件制成,该阳极端子和 阴极端子电连接到保护电路模块(PCM);电池单体,该电池单体的一个端部处形成有所述阳极端子和阴极端子,电池单体的该端部处设有热焊接的余留部;以及PCM,该PCM包括:印刷电路板(PCB),该印刷电路板(PCB)上形成有保护电路,所述PCB的一侧设有阴极端子连接部和阳极端子连接部,并且所述PCB的另一侧设有外部输入和输出端子连接部;外部输入和输出端子,该外部输入和输出端子经由所述PCB的外部输入和输出端子连接部而电连接到所述PCB的保护电路;以及电绝缘的PCM外壳,所述PCB以插入方式安装在该PCM外壳中,所述PCM在所述PCM与电池单体电连接的状态下装载在所述电池单体的、热焊接的余留部上。 
也就是说,在根据本实用新型的二次电池组中,所述PCM装载在电池单体的、热焊接的余留部上,所述PCM被构造成具有如下结构:在该结构中,所述PCB以插入方式安装在所述PCM外壳中。因此,与常规的内置式二次电池组相比,能够有效保护所述PCM并显著减少部件的数量,从而大大提高制造过程的效率。 
而且,在根据本实用新型的二次电池组中,所述PCB以插入方式安装在所述PCM外壳中。因此,与利用常规的绝缘带使PCM绝缘的常规内置式电池组相比,能够显著减少部件的数量,从而大大提高制造过程的效率。因此,容易进行该电池组的制造过程,相对降低了缺陷率,并且该电池组呈现出在其外侧没有皱褶的、富有美感的外形。 
此外,沿着所述PCB面向电池单体的主体上端的方向,所述PCB在其垂直于电池单体地直立的状态下装载在所述电池单体的、热焊接的余留部上。因此,与所述PCB以与电池单体的、热焊接的余留部平行的方式进行装载的结构相比,能够缩短所述电池单体的、热焊接的余留部,从而增加该二次电池组的每单位体积的容量。 
优选地,所述PCM外壳覆盖了所述PCM的、除了外部输入和输 出端子以外的部分。因此,所述PCM外壳被装载在电池单体的热焊接的余留部上以完全覆盖所述PCM,从而完全确保稳定的安装和绝缘。 
根据情形,还可以在电池单体的一个电极端子(例如阳极端子)与所述PCB之间的电连接区域处安装有安全元件,以进一步确保该二次电池组的安全性。在这种情况下,该安全元件可以与所述PCB一起以插入方式安装在所述PCM外壳中。 
该安全元件是这样一种元件:它用于在电池单体的温度升高时中断电流,从而确保该电池组的安全性。例如,该安全元件可以是其电阻随着温度的升高而增大的正温度系数(PTC)元件,或者是随着温度的升高而熔断的熔断器。然而,该安全元件不限于上述PTC元件或熔断器。 
在一特定实例中,所述PCM外壳可以被构造成具有中空盒体结构,所述PCM外壳的一端以狭缝的形状开口,所述PCB通过所述狭缝插入。因此,增加了所述PCM外壳的尺寸稳定性,并且所述PCB能够容易地安装到所述PCM外壳中。 
而且,由于该PCM外壳覆盖了所述PCM的、除了外部输入和输出端子以外的部分,所以能够容易地保护所述PCM免受外部冲击。 
而且,由于所述PCB以插入方式安装在所述PCM外壳中,所以,与使用挂钩(hooks)的组装式PCM外壳相比,能够大大减少安装时间和安装过程。 
优选地,将绝缘带进一步附接到所述热焊接的余留部的电极端子暴露区域上。结果,能够更有效地实现弯曲区域处的绝缘。该绝缘带优选为双面胶带。当安装所述PCM外壳时,该双面胶带提供了PCM外壳与所述热焊接的余留部之间联接力,从而进一步提高结构稳定性。 
在一具体实例中,所述PCM外壳可以构造成具有中空盒体结构,所述PCM外壳的一端以狭缝的形状开口,PCB通过该狭缝插入。因此,增加了所述PCM外壳的尺寸稳定性,并且所述PCB能够容易地通过所述PCM外壳的狭缝插入。 
在根据本实用新型的二次电池组中,可以使用各种类型的电池单体。根据本实用新型的二次电池组中所用的电池单体可以是厚度小、重量轻的袋状二次电池,其具有以密封状态安装在电池外壳中的、阴极/隔板/阳极结构的电极组件,该电池外壳由包括金属层和树脂层的层合片制成。 
优选地,所述PCB是柔性印刷电路板(FPCB)。因此,如果必要,所述PCB可以容易地弯曲。作为参考,该FPCB是指使用了柔性绝缘板的印刷电路板。 
正如上文所限定的,所述PCB具有用于控制电池的过度充电、过度放电、过电流等的保护电路,所述PCB的一侧设有阴极端子连接部和阳极端子连接部,并且所述PCB的另一侧设有外部输入和输出端子连接部。 
根据情形,还可以在阳极端子和/或阴极端子与所述PCB之间安装有安全元件,以进一步确保该二次电池组的安全性。优选地,该安全元件位于电池单体的阳极端子与所述PCB之间。而且,该安全元件可以与所述PCB一起以插入方式安装在所述PCM外壳中,从而确保结构稳定性。 
因此,能够在不改变形状或不使用其它元件的情况下将电池单体的阴极端子连接到所述PCB的阴极端子连接部,并能够在电池单体的阳极端子与该安全元件的另一侧连接的状态下将该安全元件的一侧与 位于所述PCM的同一侧上的、所述PCB的安全元件连接部连接。结果,其结构强度低的安全元件被稳固地安装在所述PCB上,从而减少了制造过程中的缺陷率,并因此提高了制造过程的效率。 
该安全元件是这样一种元件:它用于在电池单体的温度升高时中断电流,从而确保该电池组的安全性。例如,该安全元件可以是其电阻随着温度的升高而增大的正温度系数(PTC)元件,或者是随着温度的升高而熔断的熔断器。然而,该安全元件不限于上述PTC元件或熔断器。 
在一个实例中,所述外部输入和输出端子可以连接到所述PCB的一侧,并且,所述阳极端子连接部和阴极端子连接部可以形成在所述PCB的另一侧,使得所述阳极端子连接部和阴极端子连接部分别对应于所述阳极端子和阴极端子。 
在另一个实例中,所述外部输入和输出端子的形式不受特别限制,只要该外部输入和输出端子能够电连接到所述PCB以从外部装置(例如充电器)向电池单体供应电流或从电池单体向移动电话、mp3播放器等供应电流即可。优选地,所述外部输入和输出端子被构造成具有板状结构,其中在所述外部输入和输出端子的一端安装有连接器。 
还可以通过超声焊接而在阴极端子的顶部处安装有镍板,该阴极端子联接到所述阴极端子连接部。因此,防止了电池单体的通常由铝制成的阴极端子与所述PCB的由镍制成的阴极端子连接部之间、由于它们之间的性质不同而造成的不良焊接。 
同时,可以将边条(label)贴附到所述PCM的除了外部输入和输出端子以外的部分并贴附到电池单体的外侧,以覆盖所述PCM和电池单体。具体来说,该边条可以构造成具有如下结构:覆盖所述PCM的除了外部输入和输出端子以外的部分并覆盖设于所述电池单体的横向 侧处的热焊接的外周。因此,能够在总体上维持绝缘状态的同时、将该热焊接的外周稳定地固定到电池单体的主体,从而更稳定地确保电池单体的电极端子与所述PCB之间的电连接。 
优选地,根据本实用新型的二次电池组是内置式二次电池组。 
根据本实用新型的另一方面,提供了一种特殊结构的保护电路模块,使用该保护电路模块来构成具有上述构造的二次电池组。 
具体地,提供了如下一种保护电路模块(PCM),该保护电路模块(PCM)安装到板状电池单体的顶部,该板状电池单体的上端形成有电极端子,每个电极端子均由板状导电构件制成,其中,所述PCM包括:印刷电路板(PCB),该印刷电路板(PCB)上形成有保护电路,该PCB的一侧设有阴极端子连接部和阳极端子连接部,并且该PCB的另一侧设有外部输入和输出端子连接部;外部输入和输出端子,该外部输入和输出端子经由所述PCB的外部输入和输出端子连接部而电连接到所述PCB的保护电路;以及电绝缘的PCM外壳,在阳极端子和阴极端子电连接到所述PCB的状态下,所述PCB以插入方式安装在该PCM外壳中。 
在内置式二次电池组的通常组装过程中,连接构件与PCM彼此联接,并且每个步骤中均贴附绝缘带,以便将PCM组件安装在电池单体上。也就是说,使用大量部件将该PCM组件安装到电池单体上。因此需要大量过程。而且,这种电池组的机械强度和结构稳定性较低。 
另一方面,根据本实用新型的保护电路模块被构造成具有如下结构:即,所述PCB安装在PCM外壳中。因此,提高了该电池组的结构稳定性并大大简化了该电池组的制造过程。 
此外,通过上文提到的特殊结构,沿着所述PCB面向电池单体的 主体上端的方向将所述PCB装载在所述电池单体的、热焊接的余留部上,因此,与具有同一标准的电池组相比,能够使电池组的容量最大化。 
在一优选实例中,所述外部输入和输出端子可以连接到所述PCB的一侧,并且,所述阳极端子连接部和阴极端子连接部可以形成在所述PCB的另一侧,使得所述阳极端子连接部和阴极端子连接部分别对应于所述阳极端子和阴极端子。 
优选地,所述外部输入和输出端子被构造成具有板状结构,其中在所述外部输入和输出端子的一端安装有连接器。 
优选地,所述PCM外壳被构造成具有中空盒体结构,所述PCM外壳的一端以狭缝的形状开口,所述PCB通过该狭缝插入。 
根据本实用新型的另一方面,提供了一种制造具有上述构造的二次电池组的方法。
特别地,可以使用如下的制造二次电池组的方法来制造根据本实用新型的二次电池组,所述方法包括:(a)通过超声焊接将镍板连接到电池单体的阴极端子的顶部处;(b)通过点焊接将电池单体的阳极端子和阴极端子连接到阳极端子连接部和阴极端子连接部,该阳极端子连接部和阴极端子连接部形成在PCB的背面;(c)弯曲所述PCM,使得所述阳极端子连接部和阴极端子连接部平行于所述电池单体布置;(d)将所述PCM插入到被构造成具有中空盒体结构的PCM外壳中,该中空盒体结构被形成为使得所述外部输入和输出端子向外延伸;(e)弯曲所述电池单体的电极端子并将所述PCM安装到所述电池单体的、热焊接的余留部;以及(f)利用边条来覆盖所述PCM的除了外部输入和输出端子以外的部分并覆盖所述电池单体的外侧。 
与常规内置式二次电池组的制造方法相比,根据本实用新型的二次电池组制造方法能够减少制造过程的数量并提供具有提高的结构稳定性的二次电池组。 
而且,在该二次电池组制造方法中,能够在无额外构件(例如边条或绝缘带)的情况下使用PCM外壳来实现所述PCM的保护和绝缘,并且,该外壳是在所述PCB电连接到电极端子并且完成弯曲过程之后安装的。结果,在该弯曲过程期间不会形成暴露区域,因此,不需要额外的绝缘材料。 
根据情形,所述二次电池组制造方法还可以包括:在所述弯曲步骤之前,将绝缘带贴附到所述热焊接的余留部的电极端子暴露区域上。 
有益效果 
从上文的描述中明显可见,在根据本实用新型的二次电池组中,包括PCM外壳的所述保护电路模块(PCM)装载在电池单体的、热焊接的余留部上。因此,能够简化电池组的组装过程并提高该电池组的结构稳定性。 
此外,根据本实用新型的二次电池组具有特殊的内部结构,从而与具有相同标准的电池组相比,能够提供最大容量。 
此外,在根据本实用新型的PCM中,该PCM得到保护以免受外部冲击,该PCM的尺寸稳定性高,并且该PCM设置在电池组的外侧,同时具有无皱褶的整洁外观。 
附图说明
从以下结合附图进行的详细描述中,可以更清楚地理解本实用新型的上述及其它目的、特征和其它优点,在附图中: 
图1是根据本实用新型实施例的二次电池组的分解透视图; 
图2至图7是透视图,示出了图1的二次电池组的制造过程;并且 
图8是放大透视图,示出了图6的A区域。 
具体实施方式
现在,将参考附图来详细描述本实用新型的示例性实施例。然而,应当注意,本实用新型的范围不限于所例示的实施例。 
图1是根据本实用新型实施例的二次电池组的分解透视图。 
参考图1,二次电池组900包括:具有阳极端子120和阴极端子110的电池单体100;保护电路模块(PCM)500;以及边条400。 
电池单体100的阳极端子120和阴极端子110是板状导电构件。电池单体100的阳极端子120和阴极端子110电连接到PCM 500的印刷电路板(PCB)200。 
电池单体100的一个端部处形成有阳极端子120和阴极端子110。在电池单体100的上端外壳延伸部处形成有热焊接的余留部130。 
PCM 500包括:PCB 200,该PCB 200上形成有保护电路;外部输入和输出端子210,该外部输入和输出端子210电连接到PCB 200的所述保护电路;以及电绝缘的PCM外壳300,PCB 200以插入方式安装在该PCM外壳300中。 
而且,PCM 500在该PCM 500与电池单体100电连接的状态下装载在电池单体100的、热焊接的余留部130上。 
因此,在根据本实用新型的内置式二次电池组中,其内安装有与电池单体100的阴极端子110及阳极端子120电连接的PCB 200的PCM500被装载在位于电池单体100的上端外壳延伸部处的、所述热焊接的 余留部130上。因此,与常规的内置式二次电池组相比,能够有效地保护PCM 500并显著减少部件数量,从而大大提高制造过程的效率。 
PCM外壳300被构造成具有中空盒体结构,该PCM外壳300的一端以狭缝的形状开口。因此,PCB 200能够稳固而容易地插入到该盒体中。 
电池单体100是袋状二次电池,其具有以密封状态安装在电池外壳中的、阴极/隔板/阳极结构的电极组件,所述电池外壳由包括金属层和树脂层的层合片制成。 
外部输入和输出端子210连接到PCB 200的一侧,该PCB 200是柔性印刷电路板。阳极端子连接部220和阴极端子连接部230形成在PCB 200的另一侧,使得该阳极端子连接部220和阴极端子连接部230分别对应于阳极端子120和阴极端子110。 
而且,外部输入和输出端子210具有板状结构,其中在该外部输入和输出端子210的一端安装有连接器。 
图2至图7是透视图,典型地示出了图1的二次电池组的制造过程,而图8是放大透视图,典型地示出了图6的A区域。 
将参考这些图以及图1来描述该二次电池组的制造过程。 
首先参考图2,通过超声焊接将镍板140连接到电池单体100的阴极端子110的顶部处,该阴极端子110将联接到PCB 200的阴极端子连接部230。 
接下来,参考图3,通过点焊接将电池单体100的阳极端子120和阴极端子110连接到阳极端子连接部220和阴极端子连接部230,该 阳极端子连接部220和阴极端子连接部230形成在PCB 200的背面。 
参考图4,将PCM 500的PCB 200向下弯曲,使得阳极端子连接部220和阴极端子连接部230平行于电池单体100布置,然后,将双面胶带160贴附到所述热焊接的余留部130的电极端子暴露区域,所述热焊接的余留部130是电池单体100的主体的上端。 
参考图5,将PCM外壳300从电池单体100的前方装配到PCM 500的PCB 200上,该PCM外壳300被构造成具有中空盒体结构,该PCM外壳300的一端(未示出)以狭缝的形状开口,外部输入和输出端子210穿过该狭缝向外延伸。 
具体地,将PCM外壳300装配到PCB 200上,以覆盖PCM 500的、除了外部输入和输出端子210以外的部分。 
参考图6和图8,将电池单体100的阴极端子110和阳极端子120垂直地向上弯曲,并将PCM 500安装在电池单体100的、热焊接的余留部130上。 
最后,参考图7,利用边条400来覆盖PCM 500的除了外部输入和输出端子210以外的部分并覆盖设于电池单体100的横向侧处的热焊接的外周。 
因此,边条400在与电池单体100维持绝缘的同时、将所述热焊接的外周紧紧固定到电池单体100的主体,从而更稳定地确保电池单体100的阴极端子110及阳极端子120与PCB 200之间的电连接。 
尽管已出于说明性目的公开了本实用新型的示例性实施例,但本领域技术人员将会理解,在不偏离所附权利要求中公开的本实用新型的精神和范围的情况下,可以进行各种修改、添加和替换。 

Claims (14)

1.一种二次电池组,包括:
电池单体的阳极端子和阴极端子,所述阳极端子和所述阴极端子由板状导电构件制成,所述阳极端子和所述阴极端子电连接到保护电路模块(PCM);
所述电池单体,所述电池单体的一个端部处形成有所述阳极端子和所述阴极端子,所述电池单体的该端部处设有热焊接的余留部;以及
所述PCM,所述PCM包括:印刷电路板(PCB),所述印刷电路板(PCB)上形成有保护电路,所述PCB的一侧设有阴极端子连接部和阳极端子连接部,并且所述PCB的另一侧设有外部输入和输出端子连接部;外部输入和输出端子,所述外部输入和输出端子经由所述PCB的外部输入和输出端子连接部而电连接到所述PCB的保护电路;以及电绝缘的PCM外壳,所述PCB以插入方式安装在所述PCM外壳中,所述PCM在所述PCM与所述电池单体电连接的状态下装载在所述电池单体的、所述热焊接的余留部上。
2.根据权利要求1所述的二次电池组,其中,所述PCM外壳覆盖所述PCM的、除了所述外部输入和输出端子以外的部分。
3.根据权利要求1所述的二次电池组,其中,所述PCM外壳被构造成具有中空盒体结构,所述PCM外壳的一端以狭缝的形状开口,所述PCB通过所述狭缝插入。
4.根据权利要求1所述的二次电池组,其中,所述电池单体是二次电池,具有以密封状态安装在电池外壳中的、阴极/隔板/阳极结构的电极组件,所述电池外壳由包括金属层和树脂层的层合片制成。
5.根据权利要求1所述的二次电池组,其中,所述PCB是柔性印刷电路板(FPCB)。
6.根据权利要求1所述的二次电池组,其中,所述外部输入和输出端子连接到所述PCB的一侧;并且,所述阳极端子连接部和所述阴极端子连接部形成在所述PCB的另一侧,使得所述阳极端子连接部和所述阴极端子连接部分别对应于所述阳极端子和所述阴极端子。
7.根据权利要求1所述的二次电池组,其中,所述外部输入和输出端子被构造成具有板状结构,其中在所述外部输入和输出端子的一端安装有连接器。
8.根据权利要求1所述的二次电池组,还包括:通过超声焊接进一步安装到所述阴极端子的顶部处的镍板,所述阴极端子联接到所述阴极端子连接部。
9.根据权利要求1所述的二次电池组,还包括安全元件,所述安全元件进一步安装在所述电池单体的一个所述电极端子与所述PCB之间的电连接区域处。
10.根据权利要求1所述的二次电池组,还包括边条,所述边条贴附到所述PCM的除了所述外部输入和输出端子以外的部分上并贴附到所述电池单体,以覆盖所述PCM和所述电池单体。
11.根据权利要求10所述的二次电池组,其中,所述边条被构造成具有如下结构:覆盖所述PCM的、除了所述外部输入和输出端子以外的部分,并覆盖设于所述电池单体的横向侧的、热焊接的外周。
12.一种保护电路模块(PCM),所述保护电路模块(PCM)安装到板状电池单体的顶部,所述板状电池单体的上端形成有电极端子,每个电极端子均由板状导电构件制成,其中,
所述PCM包括:印刷电路板(PCB),所述印刷电路板(PCB)上形成有保护电路,所述PCB的一侧设有阴极端子连接部和阳极端子连接部,并且所述PCB的另一侧设有外部输入和输出端子连接部;外部输入和输出端子,所述外部输入和输出端子经由所述PCB的外部输入和输出端子连接部而电连接到所述PCB的保护电路;以及电绝缘的PCM外壳,在阳极端子和阴极端子电连接到所述PCB的状态下,所述PCB以插入方式安装在所述PCM外壳中。
13.根据权利要求12所述的保护电路模块,其中,所述外部输入和输出端子连接到所述PCB的一侧;并且,所述阳极端子连接部和所述阴极端子连接部形成在所述PCB的另一侧,使得所述阳极端子连接部和所述阴极端子连接部分别对应于所述阳极端子和所述阴极端子。
14.根据权利要求12所述的保护电路模块,其中,所述PCM外壳被构造成具有中空盒体结构,所述PCM外壳的一端以狭缝的形状开口,所述PCB通过所述狭缝插入。
CN2012201782055U 2011-08-04 2012-04-24 结构新颖的二次电池组及保护电路模块 Expired - Lifetime CN202721220U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2011-0077886 2011-08-04
KR20110077886 2011-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202721220U true CN202721220U (zh) 2013-02-06

Family

ID=47614452

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210122483.3A Active CN102916154B (zh) 2011-08-04 2012-04-24 结构新颖的二次电池组
CN2012201782055U Expired - Lifetime CN202721220U (zh) 2011-08-04 2012-04-24 结构新颖的二次电池组及保护电路模块

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210122483.3A Active CN102916154B (zh) 2011-08-04 2012-04-24 结构新颖的二次电池组

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9219266B2 (zh)
EP (1) EP2725639B1 (zh)
JP (1) JP5656909B2 (zh)
KR (2) KR20130016035A (zh)
CN (2) CN102916154B (zh)
BR (1) BR102012013188B1 (zh)
TW (2) TWI474542B (zh)
WO (1) WO2013019066A2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102916154A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 株式会社Lg化学 结构新颖的二次电池组
CN105580161A (zh) * 2013-09-30 2016-05-11 株式会社Lg化学 具有电绝缘构件的电池组
CN105576167A (zh) * 2014-11-05 2016-05-11 株式会社Lg化学 套管框架和具有该套管框架的电池模块
CN105594015A (zh) * 2013-09-30 2016-05-18 株式会社Lg化学 具有安装在盒框架中的电池单体的二次电池组
CN109417187A (zh) * 2016-07-08 2019-03-01 株式会社村田制作所 电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101094039B1 (ko) * 2009-10-01 2011-12-19 삼성에스디아이 주식회사 전류차단소자 및 이를 구비한 이차 전지
KR20130018476A (ko) 2011-08-09 2013-02-25 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조의 이차전지 팩
KR20130018477A (ko) * 2011-08-09 2013-02-25 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩
KR20130018097A (ko) 2011-08-12 2013-02-20 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩
KR101897829B1 (ko) * 2012-03-15 2018-09-12 삼성에스디아이 주식회사 절연부재를 구비하는 배터리 팩
CN103227347A (zh) * 2013-04-27 2013-07-31 东莞新能德科技有限公司 一种聚合物电池的封装方法
KR20140145787A (ko) * 2013-06-14 2014-12-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 팩
US9553343B2 (en) 2013-07-30 2017-01-24 Johnson Controls Technology Company Printed circuit board interconnect for cells in a battery system
KR101619925B1 (ko) 2013-09-27 2016-05-12 주식회사 엘지화학 보호회로모듈 고정테이프를 포함하는 전지팩
KR101650027B1 (ko) * 2013-09-27 2016-08-22 주식회사 엘지화학 보호회로 모듈을 포함하는 이차전지 팩
KR101619926B1 (ko) * 2013-09-27 2016-05-12 주식회사 엘지화학 보호회로모듈 케이스를 포함하는 전지팩
KR101684358B1 (ko) * 2013-09-30 2016-12-20 주식회사 엘지화학 전기 절연성 팩 케이스를 포함하는 전지팩
KR101650030B1 (ko) * 2013-09-30 2016-08-22 주식회사 엘지화학 보호회로 모듈을 포함하는 이차전지 팩
CN106165153B (zh) 2014-04-29 2019-05-28 株式会社Lg 化学 具有保护电路模块固定部的电池组
KR102331064B1 (ko) * 2015-04-17 2021-11-25 삼성에스디아이 주식회사 전지 팩
KR102232114B1 (ko) * 2016-11-30 2021-03-26 주식회사 엘지화학 조립식 체결구조를 가진 외부 입출력 단자를 포함하는 pcm 어셈블리
KR102221780B1 (ko) * 2017-05-04 2021-03-02 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이의 제조방법
KR102469472B1 (ko) * 2017-12-27 2022-11-21 주식회사 엘지에너지솔루션 만입부가 형성된 회로 기판을 포함하는 전지팩
KR101958882B1 (ko) * 2018-12-06 2019-03-15 (주)하나기술 각형 배터리 테두리부 폴딩 롤러

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3966602B2 (ja) 1998-03-06 2007-08-29 日立マクセル株式会社 ポリマー電解質電池
JP3899499B2 (ja) * 1998-11-18 2007-03-28 ソニー株式会社 非水電解質電池
JP3922281B2 (ja) 2003-11-14 2007-05-30 ソニー株式会社 電池パックおよび電池パックの製造方法
WO2005078825A1 (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Lg Chem, Ltd. Battery pack of improved structure
RU2325734C1 (ru) 2004-07-26 2008-05-27 Эл Джи Кем, Лтд. Соединительная структура для электрического соединения модуля защитной схемы и элемента аккумуляторной батареи и блок аккумуляторной батареи
KR100624977B1 (ko) * 2004-09-22 2006-09-15 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 리튬 이차 전지
JP4761765B2 (ja) 2004-12-20 2011-08-31 三洋電機株式会社 パック電池
KR100932224B1 (ko) 2005-09-02 2009-12-16 주식회사 엘지화학 무용접 접속방식의 이차전지
KR100927250B1 (ko) * 2005-10-21 2009-11-16 주식회사 엘지화학 조립식 보호회로모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR100878703B1 (ko) * 2005-11-28 2009-01-14 주식회사 엘지화학 측면 실링부에 pcm이 장착되어 있는 소형 전지팩
JP2008159555A (ja) 2006-12-20 2008-07-10 Alfact Co Ltd 電池用接続タブ
JP2008171726A (ja) 2007-01-12 2008-07-24 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
JP4458145B2 (ja) 2007-10-15 2010-04-28 ソニー株式会社 電池パックおよびその製造方法
KR101017911B1 (ko) 2007-11-29 2011-03-04 주식회사 엘지화학 우수한 제조 공정성의 이차전지 팩
KR101016852B1 (ko) * 2008-12-11 2011-02-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP4985671B2 (ja) 2009-02-09 2012-07-25 ソニー株式会社 電池パック
KR101059756B1 (ko) 2009-05-08 2011-08-26 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩
KR101092959B1 (ko) 2009-09-01 2011-12-13 주식회사 이랜텍 배터리 팩
JP2011070906A (ja) 2009-09-25 2011-04-07 Sony Corp 電池パックおよびホルダー
US9263724B2 (en) 2009-10-12 2016-02-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101182135B1 (ko) 2009-12-11 2012-09-12 주식회사 엘지화학 우수한 구조적 안정성의 내장형 이차전지 팩
KR20130016035A (ko) * 2011-08-04 2013-02-14 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102916154A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 株式会社Lg化学 结构新颖的二次电池组
CN105580161A (zh) * 2013-09-30 2016-05-11 株式会社Lg化学 具有电绝缘构件的电池组
CN105594015A (zh) * 2013-09-30 2016-05-18 株式会社Lg化学 具有安装在盒框架中的电池单体的二次电池组
CN105580161B (zh) * 2013-09-30 2018-01-23 株式会社Lg 化学 具有电绝缘构件的电池组
US10312482B2 (en) 2013-09-30 2019-06-04 Lg Chem, Ltd. Battery pack having electric insulating member
US10319962B2 (en) 2013-09-30 2019-06-11 Lg Chem, Ltd. Secondary battery pack having battery cells mounted in cartridge frame
CN105576167A (zh) * 2014-11-05 2016-05-11 株式会社Lg化学 套管框架和具有该套管框架的电池模块
CN105576167B (zh) * 2014-11-05 2018-01-19 株式会社Lg化学 套管框架和具有该套管框架的电池模块
CN109417187A (zh) * 2016-07-08 2019-03-01 株式会社村田制作所 电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统
CN109417187B (zh) * 2016-07-08 2022-02-08 株式会社村田制作所 电池、电池组、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统

Also Published As

Publication number Publication date
TWI482335B (zh) 2015-04-21
TW201308725A (zh) 2013-02-16
US9219266B2 (en) 2015-12-22
EP2725639A4 (en) 2015-01-21
JP5656909B2 (ja) 2015-01-21
EP2725639A2 (en) 2014-04-30
CN102916154A (zh) 2013-02-06
TW201330360A (zh) 2013-07-16
CN102916154B (zh) 2015-07-15
WO2013019066A3 (ko) 2013-03-07
EP2725639B1 (en) 2017-10-04
WO2013019066A2 (ko) 2013-02-07
TWI474542B (zh) 2015-02-21
KR101311252B1 (ko) 2013-09-25
KR20130016035A (ko) 2013-02-14
KR20130016088A (ko) 2013-02-14
BR102012013188B1 (pt) 2020-03-10
BR102012013188A2 (pt) 2013-07-30
JP2013038064A (ja) 2013-02-21
US20130034750A1 (en) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202721220U (zh) 结构新颖的二次电池组及保护电路模块
CN202855826U (zh) 保护电路模块和包括该保护电路模块的二次电池组
CN203218397U (zh) 保护电路模块和包括该保护电路模块的二次电池组
CN203150632U (zh) 保护电路模块和具有该保护电路模块的二次电池组
CN203277582U (zh) 保护电路模块和二次电池组
CN202930460U (zh) 保护电路模块和包括该保护电路模块的二次电池组
KR101182135B1 (ko) 우수한 구조적 안정성의 내장형 이차전지 팩
JP5160551B2 (ja) 二次バッテリーパック
CN102906903B (zh) 具有紧凑结构的电池组
US9331327B2 (en) Secondary battery pack
KR101619925B1 (ko) 보호회로모듈 고정테이프를 포함하는 전지팩
CN105556709A (zh) 具有保护电路模块的二次电池组
CN105580163B (zh) 具有pcm壳体的电池组
EP3035414B1 (en) Battery pack comprising protection circuit module case
US9385402B2 (en) Secondary battery pack of embedded type with novel structure

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211203

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Energy Solution,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG CHEM, Ltd.

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130206