TW201322531A - 次電池組 - Google Patents

次電池組 Download PDF

Info

Publication number
TW201322531A
TW201322531A TW101128456A TW101128456A TW201322531A TW 201322531 A TW201322531 A TW 201322531A TW 101128456 A TW101128456 A TW 101128456A TW 101128456 A TW101128456 A TW 101128456A TW 201322531 A TW201322531 A TW 201322531A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit board
battery unit
battery pack
secondary battery
anode terminal
Prior art date
Application number
TW101128456A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI482337B (zh
Inventor
Jong-Woon Choi
Ju-Hwan Baek
Hyung-Ku Yun
Tae-Wook Kim
Original Assignee
Lg Chemical 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 Ltd filed Critical Lg Chemical Ltd
Publication of TW201322531A publication Critical patent/TW201322531A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI482337B publication Critical patent/TWI482337B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • 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
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • 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
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • 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
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121Organic material
    • 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
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • 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
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557Plate-shaped terminals
    • 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
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • 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
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/591Covers
    • 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
    • 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
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103Fuse
    • 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
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106PTC
    • 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
    • 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
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • 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
    • Y10T29/4911Electric battery cell making including sealing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

在此中所揭示者係次電池組,包含電池單元,具有形成在一面之陰極端子及陽極端子,該面具有密封餘料部份;及保護電路模組(PCM),經由該陰極端子及該陽極端子電連接至該電池單元,其中該PCM包含電路板,具有連接至該陰極端子之陰極端子連接部件及連接至該陽極端子之陽極端子連接部件;及電絕緣殼體,被建構成經過其打開面承納該電路板。該電路板係經由該陰極端子連接部件及該陽極端子連接部件連接至該電池單元之陰極端子及陽極端子,並於一狀態中被安裝至該電池單元之密封餘料部份,該電路板在該狀態中被設置於該殼體中,以致該陰極端子及該陽極端子係經過該殼體之打開面暴露。

Description

次電池組
本發明有關次電池組。
當行動裝置已日益被開發,且用於此行動裝置之需求已增加時,對於次電池之需求亦已急劇地增加。在此次電池之中者係鋰次電池呈現高能量密度及操作電壓與優異保存及使用壽命特徵,其已被廣泛地用作一用於各種電子產品以及各種行動裝置之能量來源。
視次電池被使用的裝置之種類而定,該次電池可被建構成具有一可分開型結構,其中該次電池可被輕易地插入外部裝置及由外部裝置移去、或具有一嵌入型結構,其中該次電池被嵌入該裝置。譬如,被使用於該傳統行動裝置中之次電池被建構成具有一可分開型結構,其係可能在該可分開型結構中讓使用者將電池插入每一裝置或由每一裝置移去電池。在另一方面,被使用於裝置、諸如一些行動電話、平板電腦、及觸控板中之次電池可被建構成具有嵌入型結構。
鋰次電池被廣泛地使用當作此次電池。每一次電池包含電連接至一裝置之陽極端子及陰極端子,其中該次電池被安裝,且一安全元件有效地控制該次電池之異常狀態、諸如過量充電或過載電流。該安全元件之範例可包含正溫度係數(PTC)元件、保護電路模組(PCM)、保險絲、及隔 熱(TCO)元件。
大致上,諸如PCM之安全元件經由導電鎳板藉由焊接或軟焊被連接至包含陽極端子及陰極端子的電池單元。譬如,該鎳板藉由焊接或軟焊被連接至該電池單元之電極端子,保護電路板(PCB)被附著至雙面膠帶的一側面,保護膠帶被附著至該雙面膠帶之另一側面,且該PCB之電極耳片及該鎳板係藉由在該PCB係與該電池單元緊密接觸的狀態中之焊接而連接至彼此。這樣一來,該PCM被連接至該電池單元,以製造電池組。
其係需要使該PCM被維持與該電池單元之電極端子電連接,且同時,與該電池單元之其他部件電絕緣。為此目的,絕緣膠帶被附著至各種構件、包含該PCM。此外,電池殼體之密封部份被局部地彎曲,且絕緣膠帶被附著在其上面、或條碼被印刷在其上面。亦即,該製程係很複雜的。
既然複數絕緣膠帶或部件被需要,以如上面所述在該安全元件及該電池單元之間達成安全連接,電池組組裝製程係複雜化,且製造成本係增加。當外部衝擊亦被施加至電池組時,由於該絕緣膠帶之使用,該PCM可被損壞或尺寸穩定性可被大幅地降低,其呈現低機械強度。
本發明之一目的係提供能夠使用電絕緣殼體覆蓋次電 池單元之保護電路板的次電池組,藉此保護該保護電路板不遭受外部衝擊、使該保護電路板絕緣、及防止該次電池單元之電極端子被暴露在外側。
本發明之另一目的係提供能夠減少構成該電池組所需要之部件的數目之次電池組,藉此簡化一組裝製程及呈現優異之結構穩定性。
本發明之另一目的係提供被建構成具有一結構之次電池組,在該結構中包含保護電路板及殼體的保護電路模組,被安裝至電池單元的外部周圍,其中該保護電路板被設置在該殼體中,藉此於相同之標準中提供最大容量。
本發明之另一目的係提供一保護電路模組,其係能夠保護安全元件不遭受外部衝擊、呈現尺寸穩定性、及防止皺褶被形成在電池組的外面上之保護電路模組。
根據本發明之實施例的次電池組包含電池單元,具有形成在一面之陰極端子及陽極端子,該面具有密封餘料部份;及保護電路模組(PCM),經由該陰極端子及該陽極端子電連接至該電池單元。
於此實施例中,該PCM可包含電路板,具有連接至該陰極端子之陰極端子連接部件及連接至該陽極端子之陽極端子連接部件;及電絕緣殼體,被建構成經過其打開面承納該電路板。
於此實施例中,經由該陰極端子連接部件及該陽極端 子連接部件被連接至該電池單元之陰極端子及陽極端子的電路板,可於一狀態中被安裝至該電池單元之密封餘料部份,該電路板在該狀態中被設置於該殼體中,以致該陰極端子及該陽極端子係經過該殼體之打開面暴露。
於此實施例中,該PCM之陽極端子連接部件可為經由安全元件連接至該電池單元之陽極端子。該安全元件可為第一安全元件或第二安全元件。於此案例中,該陽極端子連接部件可為第二安全元件連接部件。
於此實施例中,該第一安全元件可為保護電路。
於此實施例中,該第二安全元件可為正溫度係數(PTC)元件、保險絲、或溫度保險絲(TCO)元件。
於此實施例中,該電池單元可為板形電池單元,且該陽極端子及該陰極端子可為板形導電構件。
於此實施例中,該電絕緣殼體可為設有安裝溝槽,該電路板及安全元件係經過該打開面安裝在該安裝溝槽中。
於此實施例中,該電路板可另包含外部輸入與輸出端子。
於此實施例中,該外部輸入與輸出端子可被形成在該電路板上,該陽極端子連接部件及該陰極端子連接部件被形成在該電路板。
於本實施例中,該外部輸入與輸出端子可被形成在該電路板之另一面,該陽極端子連接部件及該陰極端子連接部件被形成在該電路板。
該外部輸入與輸出端子亦可被形成在該電路板,該陰 極端子連接部件及該陽極端子連接部件係經由互連部件形成在該電路板。
於此實施例中,該次電池組可另包含額外地附著至該殼體的外面之至少一者的絕緣膠帶。
於此實施例中,該電池單元可被建構成具有一結構,在該結構中,包含陰極、陽極、及分別設置於該陰極與該陽極間之分離器的電極總成被設置在電池殼體中,該電池殼體由包含於密封狀態中之金屬層及樹脂層的層壓片所製成。
於此實施例中,該外部輸入與輸出端子可被連接至該電路板的一面,且該電路板可為在其另一面設有該陰極端子連接部件及安全元件連接部件,該安全元件連接部件形成在對應於該陰極端子及一安全元件的位置。
於此實施例中,該次電池組可另包含藉由超音波焊接額外地安裝至該電路板之陰極端子連接部件及陽極端子連接部件的鎳板。
於此實施例中,該次電池組可另包含標籤,以覆蓋該電池單元。該標籤被建構成具有一結構,以覆蓋該電池單元及該PCM之密封外部周圍。
該標籤亦可被建構成具有一薄片結構,包含第一附著面,以覆蓋該電池單元之相向主要面的其中一者;第二與第三附著面,由該第一附著面延伸,以覆蓋該電池單元之相向側面;及第四附著面,由該第一附著面延伸,以覆蓋該PCM。
根據本發明之另一實施例的保護電路模組包含保護電路板,具有分別連接至電池單元之陰極端子及陽極端子的陰極端子連接部件及陽極端子連接部件;及電絕緣殼體,被建構成經過其打開面承納該保護電路板。
於根據此實施例之保護電路模組中,該保護電路板可於一狀態中被設置在該電絕緣殼體中,並可被安裝至該電池單元之密封餘料部份,該保護電路板在該狀態中係平行於該電池單元。
於根據此實施例之保護電路模組中,該保護電路模組之陽極端子連接部件可為經由安全元件連接至該電池單元的陽極端子。
於根據此實施例之保護電路模組中,該電絕緣殼體可為設有安裝溝槽,該保護電路板及安全元件係經過該打開面安裝在該安裝溝槽中。
根據本發明之另一實施例的製造次電池組之方法包含形成電池單元之步驟,該電池單元被建構成具有一結構,在該結構中,包含陰極、陽極、及分別設置於該陰極與該陽極間之分離器的電極總成以密封狀態被設置在電池殼體中,該電池單元之密封外部周圍的其中一者具有餘料部份;將電路板承納進入一殼體之步驟,以致該陰極端子及該陽極端子係經過該殼體之打開面暴露,該電路板係經由陰極端子連接部件及陽極端子連接部件連接至該電池單元之陰極端子及陽極端子;及將該殼體安裝至該電池單元的密封餘料部份之步驟。
如係由該上面之敘述變得明顯,根據本發明之次電池組被建構,以致該保護電路板被設置在該電絕緣殼體中。 因此,其係可能保護及絕緣該保護電路板。其係亦可能輕易地防止該電極端子暴露在外面,而沒有經過額外構件之使用來絕緣該電極端子。
根據本發明之次電池組亦被建構成具有一結構,其中該PCM被安裝至該電池單元之密封餘料部份,其中該保護電路板被設置在單一殼體中。因此,其係可能有效地保護該PCM及大幅地改善製造效率。
再者,根據本發明之次電池組被建構成具有一結構,其中該保護電路板被安裝在該殼體中。因此,其係可能輕易地製造該次電池組,相對地減少故障率,及建構該次電池組,以致該次電池組沒有形成在其外面之皺褶,亦即乾淨及清潔的外觀。
此外,根據本發明之次電池組被建構成具有一結構,其中該保護電路板被安裝至該電池單元的外部周圍之其中一者、例如該密封部份之其中一者。因此,其係可能減少該密封部份之長度及增加該次電池組每單位體積之容量。
現在,本發明之示範實施例將參考所附圖面被詳細地敘述。然而,應注意的是,該實施例將僅只為更好理解本 發明被敘述,且因此,本發明之範圍不被所示實施例所限制。
根據本發明之實施例的次電池組包含具有四個密封外部周圍及一被安裝至密封外部周圍的安全元件之電池單元,該密封外部周圍具有一餘料部份,其係該外部周圍的其中一者。根據本發明之實施例的安全元件可包含第一安全元件及第二安全元件。該第一安全元件可為保護電路,且該第二安全元件可為正溫度係數(PTC)元件、保險絲、或隔熱(TCO)元件。該第二安全元件亦能以一部份之形式被安裝於保護電路模組(PCM)中。
根據本發明之實施例的安全元件可為PCM。該PCM可包含保護電路板及殼體,該保護電路板被設置在該殼體中。用於敘述之便利,PCM將被敘述為採用當作該安全元件,且該PCM於此說明書中將被敘述為包含保護電路板(PCB),然而,根據本發明之實施例的安全元件不被限制於此。
在下文,根據本發明之實施例的次電池組將參考圖1至10被敘述。
圖1係電池單元之局部立體圖,圖2係局部立體圖,顯示一安全元件耦接至該電池單元,圖3係局部立體圖,顯示外部輸入與輸出端子被耦接至保護電路板(PCB),且圖4係局部立體圖,典型顯示該該PCB及該安全元件被耦接至該電池單元的上端。
參考這些圖面,電池單元10係具有形成在其一端部 之陽極端子12及陰極端子11的板形電池單元。
根據本發明之實施例的電池單元10係口袋形電池單元,被建構成致使陰極/分離器/陽極結構之電極總成被設置在由層壓片所製成之電池殼體中,該層壓片包含在密封狀態中之金屬層與樹脂層,然而,根據本發明之實施例的電池單元不被限制於此。
參考圖1,該電池單元10包含形成在其一面之密封餘料部份13、及暴露至該密封餘料部份13的陽極端子12與陰極端子11。於此說明書中所使用之‘面’一詞指示具有四面之四面體的一任意面,且被了解為包含側面、區段、或端部。亦於此說明書中,當電極總成於密封狀態中被設置在由層壓片所製成之電池殼體中時,具有形成在所形成之密封外部周圍的其中一者之餘料空間的密封部份被稱為密封餘料部份13。然而,於本發明有關之技藝中具有普通技巧的個人將了解該密封餘料部份可被術語所替換、諸如熱焊接之餘料部份及密封平台,只要該指定之術語具有與該密封餘料部份相同之意義。
亦如圖1所示,該密封餘料部份13可在垂直於該面之縱長方向的方向中,藉由延伸一形成在該電池單元的一任意面之密封部份所形成。
如圖1至4所示,鎳板15可被進一步安裝至該電池單元10之陰極端子11的一面,陰極端子連接部件101係藉由超音波焊接耦接至該陰極端子11。
同時,包含以電線的形狀形成之互連部件112的外部 輸入與輸出端子110可被連接至PCB 100的一端部,該互連部件具有安裝至其一端部的連接器111,且由鎳板所製成之陰極端子連接部件101、及由鎳板所製成之安全元件連接部件102可被形成在對應於該陰極端子11及安全元件120的位置。
除了該電線以外,該外部輸入與輸出端子110的互連部件112亦可被以各種形狀形成、諸如板件。亦於一案例中,其中沒有第二安全元件被加至該PCB,該PCB可包含陰極端子連接部件及陽極端子連接部件。
如圖4所示,連接至該PCB 100之第二安全元件被彎曲。該安全元件120之範例可為正溫度係數(PTC)元件或保險絲。
圖5為立體圖,顯示一電絕緣殼體,圖6係局部立體圖,顯示圖4之PCB及安全元件被安裝至該電絕緣殼體,且圖7係局部立體圖,顯示圖6之保護電路模組(PCM)被安裝至該電池單元之熱焊接餘料部份的狀態。
參考這些圖面,根據本發明之實施例的次電池組可包含殼體210,以承納該PCB 100及該安全元件120,同時包圍該PCB 100及該安全元件120。
當作該殼體210的一範例,如圖5所示,電絕緣殼體210係在其一面打開,該電絕緣殼體210亦可具有安裝溝槽211,該PCB 100及該安全元件120係經過該打開面安裝在該安裝溝槽中。
如圖7所示,於根據本發明之實施例的次電池組中, 包含被設置在該殼體210中之PCB 100及安全元件120的PCM 200亦可被安裝至該電池單元10之密封餘料部份13。
根據本發明之實施例的殼體210亦可大約在一盒子之形狀中被形成,具有對應於該電池單元形成該密封餘料部份的一面之長度。另一選擇係,該殼體210之長度可為大於或小於該密封餘料部份的長度。
明確地係,如圖7所示,在根據本發明之實施例的次電池組中,根據本發明之實施例的次電池組,包含被設置在該殼體210中之PCB 100及安全元件120的PCM 200可被安裝至該電池單元10之密封餘料部份13,譬如藉由彎曲該電極端子11及12。
因此,根據本發明之實施例的次電池組被建構,以致該PCM 200被安裝至形成在該電池單元的一面之密封餘料部份,其中電連接至該電池單元的陰極端子及陽極端子之保護電路板被設置在該殼體中。因此,如與該傳統次電池組比較,其係可能有效地保護該PCM及大幅地減少構成該次電池組的部件之數目,藉此大幅地改善製造效率。
根據本發明之次電池組亦被建構,以致該保護電路板被設置在該電絕緣殼體中。因此,其係可能保護及絕緣包含該保護電路板之PCM。其係亦可能輕易地防止該電極端子被暴露在外面,而沒有經過額外構件之使用來使電極端子絕緣。
再者,根據本發明之次電池組亦被建構,以致該保護 電路板被安裝在該殼體中。因此,其係可能輕易地製造該次電池組,以相對地減少故障率,且建構該次電池組,以致該次電池組沒有形成在其外面之皺褶,亦即一乾淨及清潔的外觀,如與該傳統次電池組比較,其中該PCM使用一膠帶被絕緣。
此外,根據本發明之次電池組被建構,以致該保護電路被安裝至形成在該電池單元的一面之密封餘料部份。因此,如與該傳統次電池組比較,其係可能減少該密封餘料部份之長度及增加該電池組每單位體積之容量。
同時,於組裝該次電池組的一般製程中,該連接構件及該PCM被耦接,且絕緣膠帶被附著在每一階梯狀部分,使該PCM總成被安裝至該電池單元,如先前所述。亦即,該PCM總成使用複數部件被安裝至該電池單元,而具有需要複數製程之結果,且結構穩定性以及機械強度係低的。
在另一方面,根據本發明之保護電路模組被建構成具有一結構,其中該保護電路板被安裝在該殼體中,且因此,其係可能改善該電池組之結構穩定性、大幅地簡化製造該電池組之製程、確保優異之絕緣性、及最大化該電池組中之電池單元的容量,該電池組具有與該傳統電池組相同之標準。
圖8至10係視圖,典型顯示將標籤附著至所製成之電池單元的製程,如圖7所示。
參考這些圖面,標籤400可被建構成具有一薄片結 構,包含第一附著面410,以覆蓋該電池單元10之相反主要面的其中一者;第二及第三附著面420及430,由該第一附著面410延伸,以覆蓋該電池單元10之相反側面;及第四附著面440,由該第一附著面410延伸,以覆蓋該PCM 200。
因此,該電池單元10之相反主要面的其中一者被放置在該第一附著面410上,且該第二及第三附著面420及430被彎曲及附著至該電池單元10之相反相反側面,以便覆蓋該電池單元10之相反相反側面,且該第四附著面440被彎曲及附著至該PCM,以便覆蓋該PCM。以此方式,該標籤400可被附著至該電池單元10。
顯示產品資訊之標籤400更穩定地確保該電池單元的電極端子及該PCB間之電連接狀態,而在該電池單元10之相反側面以及該電池單元10的外面維持該絕緣狀態。
圖11係根據本發明之另一實施例的次電池組之立體圖,其被建構,以致外部輸入及輸出端子被安裝至PCB。參考圖11,如先前所述,次電池組600被建構成具有一結構,其中外部連接端子310被形成在該PCB的一面(未示出),以致該外部連接端子310經過PCM殼體200被暴露在外面。
雖然本發明之示範實施例為說明之目的已被揭示,那些熟諳該技藝者將了解各種修改、增補、及替代係可能的,而不會由本發明之如所附申請專利範圍中所揭示的範圍及精神脫離。
10‧‧‧電池單元
11‧‧‧陰極端子
12‧‧‧陽極端子
13‧‧‧密封餘料部份
15‧‧‧鎳板
100‧‧‧保護電路板
101‧‧‧陰極端子連接部件
102‧‧‧安全元件連接部件
110‧‧‧外部輸入與輸出端子
111‧‧‧連接器
112‧‧‧互連部件
120‧‧‧安全元件
200‧‧‧保護電路模組
210‧‧‧殼體
211‧‧‧溝槽
220‧‧‧保護電路模組殼體
310‧‧‧外部連接端子
400‧‧‧標籤
410‧‧‧第一附著面
420‧‧‧第二附著面
430‧‧‧第三附著面
440‧‧‧第四附著面
600‧‧‧次電池組
本發明上面及其他目的、特色及其他優點將由以下之詳細敘述會同所附圖面被更清楚地了解,其中:圖1係電池單元之局部立體圖;圖2係局部立體圖,顯示安全元件被耦接至該電池單元;圖3係局部立體圖,顯示外部輸入及輸出端子被耦接至保護電路板(PCB);圖4係局部立體圖,顯示該PCB及該安全元件被耦接至該電池單元的上端;圖5係立體圖,顯示電絕緣殼體;圖6係局部立體圖,顯示圖4之PCB及安全元件被安裝至該電絕緣殼體;圖7係局部立體圖,顯示圖6之保護電路模組(PCM)被安裝至該電池單元之熱焊接餘料部份的狀態;圖8至10係典型視圖,顯示標籤附著過程;及圖11係根據本發明之另一實施例的次電池組之立體圖。
10‧‧‧電池單元
12‧‧‧陽極端子
102‧‧‧安全元件連接部件
110‧‧‧外部輸入與輸出端子
111‧‧‧連接器
112‧‧‧互連部件
120‧‧‧安全元件
200‧‧‧保護電路模組
210‧‧‧殼體

Claims (22)

  1. 一種次電池組,包括:電池單元,具有形成在一面之陰極端子及陽極端子,該面具有密封餘料部份;及保護電路模組(PCM),經由該陰極端子及該陽極端子電連接至該電池單元,其中該PCM包括:電路板,具有連接至該陰極端子之陰極端子連接部件及連接至該陽極端子之陽極端子連接部件;及電絕緣殼體,被建構成經過其打開面承納該電路板,及該電路板係經由該陰極端子連接部件及該陽極端子連接部件連接至該電池單元之陰極端子及陽極端子,並於一狀態中被安裝至該電池單元之密封餘料部份,該電路板在該狀態中被設置於該殼體中,以致該陰極端子及該陽極端子係經過該殼體之打開面暴露。
  2. 如申請專利範圍第1項之次電池組,其中該PCM之陽極端子連接部件係經由安全元件連接至該電池單元之陽極端子。
  3. 如申請專利範圍第2項之次電池組,其中該安全元件係第一安全元件或第二安全元件。
  4. 如申請專利範圍第3項之次電池組,其中該第一安全元件為保護電路。
  5. 如申請專利範圍第3項之次電池組,其中該第二安 全元件為正溫度係數(PTC)元件、保險絲、或溫度保險絲(TCO)元件。
  6. 如申請專利範圍第1項之次電池組,其中該電池單元為板形電池單元,且該陽極端子及該陰極端子為板形導電構件。
  7. 如申請專利範圍第1項之次電池組,其中該電絕緣殼體係設有安裝溝槽,該電路板及安全元件係經過該打開面安裝在該安裝溝槽中。
  8. 如申請專利範圍第1項之次電池組,其中該電路板另包括外部輸入及輸出端子。
  9. 如申請專利範圍第8項之次電池組,其中該外部輸入及輸出端子被形成在該電路板上,該陽極端子連接部件及該陰極端子連接部件被形成在該電路板。
  10. 如申請專利範圍第8項之次電池組,其中該外部輸入及輸出端子被形成在該電路板之另一面,該陽極端子連接部件及該陰極端子連接部件被形成在該電路板。
  11. 如申請專利範圍第8項之次電池組,其中該外部輸入及輸出端子被形成在該電路板,該陰極端子連接部件及該陽極端子連接部件係經由互連部件形成在該電路板。
  12. 如申請專利範圍第1項之次電池組,另包括額外地附著至該殼體的外面之至少一者的絕緣膠帶。
  13. 如申請專利範圍第1項之次電池組,其中該電池單元被建構成具有一結構,在該結構中,包括陰極、陽極、及分別設置於該陰極與該陽極間之分離器的電極總成 被設置在電池殼體中,該電池殼體由包括於密封狀態中之金屬層及樹脂層的層壓片所製成。
  14. 如申請專利範圍第8項之次電池組,其中該外部輸入及輸出端子被連接至該電路板的一面,且該電路板係在其另一面設有該陰極端子連接部件及安全元件連接部件,該安全元件連接部件形成在對應於該陰極端子及一安全元件的位置。
  15. 如申請專利範圍第14項之次電池組,另包括藉由超音波焊接額外地安裝至該電路板之陰極端子連接部件及陽極端子連接部件的鎳板。
  16. 如申請專利範圍第1項之次電池組,另包括標籤,以覆蓋該電池單元。
  17. 如申請專利範圍第16項之次電池組,其中該標籤被建構成具有一結構,以覆蓋該電池單元及該PCM之密封外部周圍。
  18. 如申請專利範圍第17項之次電池組,其中該標籤被建構成具有一薄片結構,包括第一附著面,以覆蓋該電池單元之相向主要面的其中一者;第二與第三附著面,由該第一附著面延伸,以覆蓋該電池單元之相向側面;及第四附著面,由該第一附著面延伸,以覆蓋該PCM。
  19. 一種保護電路模組,包括:保護電路板,具有分別連接至電池單元之陰極端子及陽極端子的陰極端子連接部件及陽極端子連接部件;及電絕緣殼體,被建構成經過其打開面承納該保護電路 板,其中該保護電路板係經由該陰極端子連接部件及該陽極端子連接部件連接至該電池單元之陰極端子及陽極端子,並於一狀態中被安裝至該電池單元之密封餘料部份,該保護電路板在該狀態中被設置於該殼體中,以致該陰極端子及該陽極端子係經過該殼體之打開面暴露。
  20. 如申請專利範圍第19項之保護電路模組,其中該保護電路模組之陽極端子連接部件係經由安全元件連接至該電池單元的陽極端子。
  21. 如申請專利範圍第19項之保護電路模組,其中該電絕緣殼體係設有安裝溝槽,該保護電路板及安全元件係經過該打開面安裝在該安裝溝槽中。
  22. 一種製造次電池組之方法,包括:形成電池單元之步驟,該電池單元被建構成具有一結構,在該結構中,包括陰極、陽極、及分別設置於該陰極與該陽極間之分離器的電極總成以密封狀態被設置在電池殼體中,該電池單元之密封外部周圍的其中一者具有餘料部份;將電路板承納進入一殼體之步驟,以致該陰極端子及該陽極端子係經過該殼體之打開面暴露,該電路板係經由陰極端子連接部件及陽極端子連接部件連接至該電池單元之陰極端子及陽極端子;及將該殼體安裝至該電池單元的密封餘料部份之步驟。
TW101128456A 2011-08-09 2012-08-07 二次電池組、其保護電路模組、以及製造二次電池組之方法 TWI482337B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110078982 2011-08-09
KR1020120014786A KR20130018476A (ko) 2011-08-09 2012-02-14 콤팩트한 구조의 이차전지 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201322531A true TW201322531A (zh) 2013-06-01
TWI482337B TWI482337B (zh) 2015-04-21

Family

ID=47897233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101128456A TWI482337B (zh) 2011-08-09 2012-08-07 二次電池組、其保護電路模組、以及製造二次電池組之方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9331327B2 (zh)
EP (1) EP2728649B1 (zh)
JP (1) JP6313206B2 (zh)
KR (2) KR20130018476A (zh)
CN (2) CN103718343A (zh)
BR (1) BR112014002635B8 (zh)
TW (1) TWI482337B (zh)
WO (1) WO2013022210A2 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101671371B1 (ko) * 2013-05-23 2016-11-01 주식회사 엘지화학 비돌출 구조의 커넥터를 포함하고 있는 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
KR101690573B1 (ko) 2014-08-29 2016-12-28 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차전지의 가요성 케이스에 부착되기 위한 라벨, 이 라벨이 부착된 리튬 이차전지 및 이 리튬 이차전지를 포함하는 전지 모듈
KR101846642B1 (ko) * 2015-02-02 2018-04-06 주식회사 엘지화학 이차 전지의 저항 팩터 결정 방법, 상기 저항 팩터를 이용한 충전 출력 추정 장치 및 방법
US10483505B2 (en) 2015-06-10 2019-11-19 Lg Chem, Ltd. Sheet attachment device for battery packs
KR102221780B1 (ko) 2017-05-04 2021-03-02 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이의 제조방법
KR102221781B1 (ko) 2017-07-21 2021-03-02 주식회사 엘지화학 배터리 팩
US10985358B2 (en) * 2018-02-16 2021-04-20 Apple Inc. Direct placement battery pack modules
KR102662861B1 (ko) * 2018-07-13 2024-05-03 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 배터리 모듈
USD910545S1 (en) * 2018-08-23 2021-02-16 Apple Inc. Battery for an electronic device
KR102698610B1 (ko) * 2018-11-15 2024-08-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈
KR20230142248A (ko) * 2022-04-01 2023-10-11 주식회사 엘지에너지솔루션 연성회로기판을 포함하는 파우치형 전지셀

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
KR100601519B1 (ko) * 2004-06-22 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 리튬 폴리머 전지 및 그 제조 방법
JP5044934B2 (ja) * 2005-01-21 2012-10-10 ソニー株式会社 電池パック
KR100932224B1 (ko) * 2005-09-02 2009-12-16 주식회사 엘지화학 무용접 접속방식의 이차전지
JP2008159555A (ja) * 2006-12-20 2008-07-10 Alfact Co Ltd 電池用接続タブ
KR101011802B1 (ko) * 2007-12-14 2011-02-07 주식회사 엘지화학 우수한 제조공정성의 이차전지 팩 및 ptc 소자
JP4980286B2 (ja) 2008-04-01 2012-07-18 ソニー株式会社 電池パックおよび電池パックの外装ケース
JP4835742B2 (ja) * 2009-02-20 2011-12-14 ソニー株式会社 電池および電池パック
KR101040975B1 (ko) 2009-02-26 2011-06-16 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩
KR101059756B1 (ko) 2009-05-08 2011-08-26 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩
US20110039128A1 (en) * 2009-08-11 2011-02-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of manufacturing the same
KR101232783B1 (ko) * 2009-08-26 2013-02-13 주식회사 엘지화학 이차 전지 및 그 제조 방법
JP2011070906A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Sony Corp 電池パックおよびホルダー
KR101182135B1 (ko) * 2009-12-11 2012-09-12 주식회사 엘지화학 우수한 구조적 안정성의 내장형 이차전지 팩
KR101293943B1 (ko) * 2009-12-22 2013-08-07 주식회사 엘지화학 강성이 향상된 전지팩
KR20110007760U (ko) * 2010-01-29 2011-08-04 주식회사 이랜텍 안전소자가 장착된 보호회로모듈을 포함하는 배터리 팩
KR20130016034A (ko) * 2011-08-04 2013-02-14 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지 팩
KR20130016035A (ko) * 2011-08-04 2013-02-14 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩

Also Published As

Publication number Publication date
EP2728649B1 (en) 2017-11-22
EP2728649A2 (en) 2014-05-07
JP2014526124A (ja) 2014-10-02
EP2728649A4 (en) 2015-04-15
CN203277581U (zh) 2013-11-06
KR20130018476A (ko) 2013-02-25
JP6313206B2 (ja) 2018-04-18
BR112014002635B1 (pt) 2021-07-20
CN103718343A (zh) 2014-04-09
KR20130018577A (ko) 2013-02-25
KR101237756B1 (ko) 2013-02-27
TWI482337B (zh) 2015-04-21
BR112014002635A2 (pt) 2017-03-07
WO2013022210A3 (ko) 2013-04-04
WO2013022210A2 (ko) 2013-02-14
US20140141289A1 (en) 2014-05-22
BR112014002635B8 (pt) 2023-03-21
US9331327B2 (en) 2016-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI482343B (zh) 二次電池組、保護電路模組、以及製造二次電池組之方法
TWI482337B (zh) 二次電池組、其保護電路模組、以及製造二次電池組之方法
TWI482335B (zh) 二次電池組及其製造方法
TWI466361B (zh) 二次電池組及其製造方法
TWI482328B (zh) 二次電池組、其保護電路模組、以及製造二次電池組之方法
TWI482336B (zh) 二次電池組及其製造方法
TWI482332B (zh) 二次電池組及其製造方法
TWI525885B (zh) 電池組、製造此電池組的方法及包含此電池組的行動裝置
TWI572080B (zh) 具有pcm外殼之電池組
KR101619926B1 (ko) 보호회로모듈 케이스를 포함하는 전지팩