TWI278137B - Battery pack and method for manufacturing the same - Google Patents

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1278137 九、發明說明： [相關申請案之交叉參考] 本文件之申請專利範圍係基於同時於2003年11月14曰向 曰本專利局申請之曰本優先權文件JP2003-385288、 JP2003-3 85 290及於2004年10月29日向日本專利局申請之 曰本優先權文件JP2004-316988，該等優先權文件之全文 以法律所允許之引用程度併入本文内容中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一（例如）鋰離子聚合物二次電池内使用之 電池包及製造此種電池包之方法。 【先前技術】 近年來，諸如膝上型個人電腦、可攜式電話及PDA(個 人數位助理）等可攜式電子裝置已廣泛投放市場，且具有 諸如高電壓、高能量密度及質輕等優點之鋰離子電池亦已 作爲該等裝置之一電源廣泛得到應用。 另外，爲解決使用一液態電解質時可能發生之液體泄漏 問題，鋰離子聚合物二次電池亦已投入實務使用。該等電 池之實例係鋰離子聚合物二次電池，其使用一由浸潰有非 水性電解溶液之聚合物構成之膠凝化聚合物薄膜或一固態 電解質作爲電解質。 聚合物鋰離子電池具有一電池單元結構，該電池單元包 括一具有一正電極、一負電極及一聚合物電解質之電池元 件，其中正電極及負電極皆分別電連接至引線上，且該電 池元件覆蓋有一層封裝薄膜，例如一鋁質層狀薄板。另 95902.doc 1278137 外’該電池單元及一其上面 上面女k有一電路部分之線路板一 起谷納於一包括上部殼體及 卜。卩Λ又體之盒形塑膠模製殼體 中。 舉例而5 ’日本專利特許公開申請案第_•屬⑽號 ^了一具有上述結構之鐘離子聚合物二次電池之實例。 【發明内容】 ' 傳、，先上’將連接至電池元件之正電極及負電極之引線一 直採用電阻焊接方式& & $ ^ — ^ Μ至一 ％路板上，並連同該電池元 牛一起容納於一塑膠模製殼體中。 於本說明書中，_你花；χ # 1 條形正电極、一條形負電極及一聚合 物：r:,’或一設置於該正電極與該負電極之間的隔離 =作「電池元件」，該等元件上下堆疊且於縱向方向 端=繞在一起，其中正電極及負電極分別電連接至引 . 復现有一外部覆蓋層（封裝）的電池元件稱作 「電池單元」。進 卞掷作 進步具有一電路板且其上面安裝有一諸 如保護性電路等電路的電池單元稱作「電池包」。 使用盒形模製殼體之傳統電池結構具有厚度增加之缺 ;二：解決現有問題，業内已對傳統電池予以改良，且已 ^ . 之；度方向上既不蓋有上部模製殼體亦不 息有下部模製殼體恭 — 封裝之電池單元Γ 使用一薄金屬板作爲 製件自該電予以研究。於該等電池單元中，一樹脂模 %之兩個邊緣面插人蓋中。關於傳統電池 笔/也包夕&PJ 1 χ 配。除此之/於該電池單元完成之後再行裝 卜，電池單元與電池包之裝配線彼此分離。 95902.doc 1278137 圖15顯不一用於說明如何將一電路板安裝於傳統電池包 t之視圖。於具有傳統結構之電池包中，電路板係容納於 —由封襄膜界定之容器空間内，且同時彎曲分別連接至該 電池元件之正電極及負電極之引線。 於圖15中’參考編號21表示一電路板。電路板。上安裝 有一具有諸如PTC、保險絲或熱阻器或類似保護性元件^ 保護性電路。除此之外，電池元件之引線22藉由電阻焊接 黏結至電路板21上。電路板21於順時針方向上旋轉9〇。， 亚放置在封裝2 3頂側之邊緣面内—用於容納電池單元之開 口中，然後其被置入專用模具中接受樹脂模具整體模製。 …、而’於具有上述結構之傳統電池包中，引線由夾且或 手進行彎曲並納入封裝膜令，因而會出現引線彎曲形狀不 穩定之問題。除此之外，需要一整體模製模具及一專用射 ^成型機’另外’還可出現樹脂成型期間所産生之溫度升 门對弘路板上之Ic部分或錫焊部分産生不利影響之問題。 士關於傳統電池包’電池包之各組成部分係於該電池單元 一後再行裝配。除此之外，電池單元與電池包之裝配線 刀離因此，一直存在電池包之製程複雜之問題。另 了面’雖然f知有_種在電池單元完成後再對電池單元 旨模部分進行整體模製之方法，但該方法具有於樹脂 八芦’月間所産生之溫度升高會對電路板上1C部分或錫焊部 刀:生不利影響且電池包之尺寸精度差之問題。 包之、本t明之構思旨在提供一種電池包及製造該電池 匕之方法，其優點不僅在於可使引線之彎曲穩定，且亦在 95902.doc 1278137 於無需整體模製，因而避免了於成型期間 影響。 7心个利 ，另外，本發明之另一目的係提供一種製作一電池包之方 法，其優點不僅在於可簡化電池包之製造方法，且亦在於 無需整體模製，因此避免了由整體模製所引起之問題。、 另外’藉由插人-可設置於__電池單元式生產線中之小 型熱炫體模製機，可提供一電池包及一可簡化生產線並可 防止機械力降低之電池包製造方法。 另外’再藉由使用-可於低溫下藉由樹脂模製方法模製 之熱熔體(聚醯胺樹脂)，即可避免成型期間温度對電路板 所産生之不利影響。 本發明之第-模式係針對現有之問題構想而成，本發明 之一較佳實施例係關於一電池包’其具有：_用於二次電 j之電池元件、一用於容納該電池元件且於兩端具有一第 :開口及-第二開口之外封裝、由樹脂成型製成且分別安 裝2該第—及該第二開口的第一蓋及第二蓋、及一連接至 :卜池兀件之一引線的電路板’其中該電池元件容納於該 第一開口之第一蓋内。 兩本毛明之第二模式係關於製造一具有一用於二次電池之 •凡件之電池包之方法’該方法包括··將_電路板接合 〜元件之一引線上之電路板接合製程，其令該電池元 件4納於_兩端具有—第—開口及—第二開口之外封裝 内，使用藉由樹脂成型製成之頂蓋以垂直於電路板平面之 方向覆蓋電路板之頂蓋裝配製程；使該頂蓋嚙合一固持件 95902.doc 1278137 藉由該固持件自該頂蓋之開σ側支擇該電路板之蓋 齒合1程；藉由將頂蓋及接合在一起之固持件大致旋轉90。 ^同W曲引線使頂蓋及固持件經由該第_開口插入外封 夕卩之頂盍裝配製程；及將一後蓋經由該第二開口插入 于衣内"卩空間之後蓋裝配製程；及將頂蓋及後蓋接合至 外封裝上之接合製程。 带本毛明之第二模式係關於製造一具有一用於二次電池之 電池元件之電池包’該方法包括：將—電路板接合至一電 、元件之引線上之電路板接合製程，其中該電池元件容納 於:兩端具有_第_開口及_第二開口之硬外封裝内；使 2由樹脂成型製成之頂蓋讀直於電路板平面之方向覆 =電路板之頂蓋裝配製程；將該頂蓋與一固持件嚙合且同 :藉由忒固持件自該頂蓋之開口側支撐該電路板之蓋嚙合 衣成，藉由將頂蓋及接合在一起之固持件大致旋轉卯。且 同時彎曲引線使頂蓋及固持件經由第—開σ插人外封裝内 邛之頂盍裝配製程；將一後蓋經由該第二開口插入外封裝 内部空間之後蓋裝配製程；將頂蓋接合至外封裝之第一接 合製程，及藉由使用黏合劑或熱熔體將頂蓋接合至外封裝 之第二接合製程。 、、 本發明之第四模式係關於製造一具有一用於二次電池 電：元件之電池包之方法，該方法包括：將1路板接 至電池7L件之一引線上之電路板接合製程，其中該電池 件容納於一兩端具有一第一開口及一第二開口之硬外封 内，使用藉由樹脂成型製成之頂蓋以垂直於電路板平面 95902.doc -10- 1278137 2向覆蓋電路板之頂蓋裝配製程； 固持件自該頂蓋之開口側㈣該電路板之 盡喷合製程；藉由蔣 蚁< 9〇。且同時〜 起之固持件大致旋轉 封二 使頂蓋及固持件經由第-開口插入外 封衣内4之頂蓋裝配製 亥弟—開口插入 衣内邛空間之後蓋裝 | 制。· 傻皿展配衣耘，將頂盍接合至外封裝之 口衣私’及將一藉由樹脂或熱熔體模製之後蓋自該第二 開口插入外封裝内部空間之插入製程。 *本發明之第五模式係關於製造一具有一用於二次電池之 私池兀件之電池包之方法，該方法包括··將電池元件容納 於二層狀材料中之容納製程，·將_電路板接合該電池元件 之I引線上之電路板接合製程；於一第一蓋令裝配電路板 =電路板裝配製程；於一敞開狀態在層狀材料上安裝蓋之 :安裝製程，其中該第一蓋上裝配有該電路板，而一第二 f則位於該電池元件之另一端；及使用該層狀材料圍繞該 第一及第二蓋及該電池元件並將該層板材料之端部部分接 合在一起且將該層狀材料之内表面接合至該第一蓋及該第 二蓋之周向表面之接合製程。 根據本發明，欲安裝至一電路板之樹脂模製蓋係一於一 不同V ‘中獨立製造之模製物件，因此電路板不受樹脂模 製部分及電池單元部分一起接受整體模製時所産生之熱量 的心各，彳之而改良了可靠度。除此之外，亦可提高樹脂模 製盍之尺寸精度。另外，可整合電池單元之生產線及電池 包之生產線，從而提高了生産效率。 95902.doc -11- 1278137 根據本發明’樹丨旨模製蓋及封裝可牢@地接合在—起， 從而防止封裝邊緣剝落。另外，其亦可藉由熱黏結、-熱 黏結片之熱壓、一黏合劑黏合或類似方法接合在一起，因 此黏合僅需要廉價設備，從而降低了電池包之生産成本。 根據本發明，電池包之組成部分係於―層狀材料打開狀 悲下裝配’此可方便電池包之各組成部分之裝配。 於本發明巾，層狀材料係順應樹脂模蓋之形狀彎曲，從 而可使薄板材料之彎曲形狀穩定。 :本毛月中^件係、於固持該樹脂固持件時組裝，從而 可避免直接用手接觸電路板。 於本發明中，無需使用夾具即可穩定地彎曲引線。 於本發明中，可藉由以 糟甶引入一置於一電池單元式生產線中 之小型熱熔體模製來避免降低機械力。 於本發明中，藉由使用-可於低溫下模製之熱熔體來避 免由溫度引起之對電路板之不利影響。 【實施方式】 a I文將減裝配順序參考附圖闡述本發明之較佳實施例 之弟一核式0於圖1中，矢一 多考、，扁號1表示一由（例如）鐘離子 聚合物二次電池製成之電池單元。作爲一實例，電池單元 1包括-覆蓋有硬層狀材料作爲一封裝之電池元件。 該電池元件包括—你游x 心卞形正龟極、一條形負電極及一聚合 物電解質及/或一位於該正電極與該負電極之間的隔離 物，電極彼此上下堆疊並在縱向方向上螺旋纏繞在-起， 其中d亥正電極及該倉雷搞八 貝私極分別電連接至引線端子2及3 〇 95902.doc 1278137 正電極包括一形成於條形陰極集電器上之陰極活性材料 層’並進-#包括-形成於該陰極活性#料層丨之聚合物 電解貝層。負電極包括一形成於一條形陽極集電器上之陽 極活^材料層’並進—步包括一形成於該陽極活性材料層 之聚合物電解質層。引線端子2及3分別接合至陰極集電 器及，極集電器。可使用已提議之材料作爲陰極活性材 料、陽極活性材料及聚合物電解質。 於正電極中，可根據所需電池之類型使用金屬氧化物、 、’屬I化物或一特疋聚合物作爲陰極活性材料。舉例而 言，當構造一鋰離子電池時，可使用一主要由LixM〇2(其 中Μ代表至少—種過渡金屬，且續常代表至⑶，其 據X弘池之充電狀怨及放電狀態而定）組成之含鋰複合 氧化物作爲陰極活性材料。M，c〇、沁、或驗作爲組成 含鋰複合氧化物之過渡金屬較佳。 含鋰離子複合氧化物之具體實例包括UC〇02、UNi〇2、

LlNiyC〇1-y〇2(其中0<y<1)及LiMn2〇4。該等含鋰複合氧化 物可呈現高電壓及極佳之能量密度。另一選擇爲，可使用 諸如加2、M〇S2、NbSe^V2〇5等無鐘金屬硫化物或氧化 乍爲陰!生活性材料。於正電極中，可結合使用複數種該 :陰極活性材料。另外，當使用上述陰極活性材料形成正 电極％，可添加電導體或黏合劑或類似物質。 可使用-種能夠摻雜鋰或不能摻雜鋰之材料作爲負電極 之材料。舉例而言’可使用一諸如非石墨化碳材料或石墨 材料等含碳材料。更具體而言，可使用諸如熱解碳、焦炭 95902.doc -13- 1278137 (:“焦、針狀焦、石油焦)、石墨、玻璃態碳、有機聚合 匕之W産物（精由於_適當溫度下對盼酸樹脂、咬喝樹 或頒似材料實施鍛燒碳化而獲得）、碳纖維、或活性 碳？：，可使用諸如聚乙炔或聚砒洛等聚合物，或諸如 Sn〇2等氧化物作爲能夠摻雜㈣不摻隸之材料。當負電 極由上述材料形成時，可添加黏合劑或類似物質。 ;聚合物電解質包括-其中納入-膠凝電解質之聚合物， 4膠旋私解質藉由混合一聚合物材料、一電解質溶液及一 電解質鹽而獲得。該聚合物材料具有與電解f溶液相容之 f生貝，且可使用矽氧膠體、丙烯酸凝膠體、丙烯腈膠體、 聚磷腈改質聚合物、聚I乙烯氧化物、聚a丙烯氧化物、 或其改質聚合物、或氟聚合 聚（二氟亞乙烯共四氟乙浠sa 或複合聚合物、交聯聚合物 物、或諸如聚（偏二氟乙稀）、 六氟丙烯）或聚（二氟亞乙烯共三氟乙烯）等聚合物材料或其 一混合物。 電解質溶液組份可分散於上述聚合物材料中，例如可使 用碳酸伸乙酯（EC)、碳酸丙二醇酯（PC)、碳酸丁酯（BC)或 類似物質作爲一非質子溶劑。使用一與該溶劑相容之電解 質鹽作爲電解質鹽，且該電解質鹽包括陽離子與陰離子之 結合。可使用驗金屬或鹼土金屬作爲陽離子。可使用、 Br_、I·、SCN.、C1CV、BF4-、PF6-、CF3S(V或類似離子作 爲陰離子。具體而言’可使用其濃度可溶於該電解質溶液 之六氟磷酸鋰或四氟硼酸鋰作爲該電解質鹽。 該硬層狀板材料具有一（例如）其堆疊於一内部柔軟層狀 95902.doc -14- 1278137 材料上之結構。使用柔軟層狀材料之原因在於，用於容 f該電池元件之凹陷部分係藉由拉伸形成。作爲-實例， z内4木I人層狀材料包括：自内側（與該硬層狀材料接觸 :)彼此堆疊在一起的一聚丙烯(pp)層(作爲一黏合層）、一 木軟鋁金屬層及一聚丙烯（PP)層。 a丙烯層達成熱黏結，並防止聚合物電解質改變性質。 使^堯鑄的聚丙稀（CPP)或類似物質作爲聚丙烯層。舉例 而吕，可形成厚度約爲30 μιη之聚丙烯（pp)層。聚丙烯（pp) 層具有一熔化溫度，於熱黏結期間，於此溫度下施加至該 電池單元之熱量不會對該電池單元造成不利影響。 幸人銘至屬層防止濕氣進入電池元件。使用具有一厚度在 30至130 μιη範圍内之退火鋁（3〇〇3_〇 JIS Ή 416〇)或（3⑼4-〇 ^8 114160)或類似材料作爲軟鋁金屬層16八。 置於外部表面上之硬層狀材料之硬度足以使其在受到彎 曲4保持其形狀，且能抵抗外力造成之變形。該硬層狀材 料具有一作爲一黏合層之聚丙浠層、一硬鋁金屬層及一作 爲一表面保護層之奈綸層或ΡΕΤ層。該奈綸層或ρΕΤ層保 護該表面。該奈綸層或PET層具有約10至3〇 μιη之厚度。 分別連接至正電極及負電極之引線2及3係自電池單元i 之一邊緣面（於頂側上）引出。電路板4藉由電阻焊接、超聲 波焊接或類似焊接黏結至引線2及3上。電路板4上安裝有 一保護性電路，該保護性電路包括一諸如保險絲、pTC或 熱阻器、電池包標識用ID電阻及類似元件等溫度保講元 件。電路板4上形成有複數個（例如三個）接觸部分$。於上 95902.doc -15- 1278137 述保護性電路中，亦施加一保護性電路，其包括一對二次 電池實施監控並控制FET(場效電晶體）之1C以及一充電及 放電控制FET。 該PTC串行連接至該電池元件並迅速增加電阻，以便當 電池之溫度高於一預定溫度時實質上切斷該電池中之電 流。保險絲或熱阻器亦串行連接至該電池元件，且當該電 池溫度高於一預定温度時，切斷電池中之電流。除此之 外，由於在二次電池之終端電壓超過4.3至4.4V/二次電池 之狀況下會存在發熱及火災之危險，因而該保護性電路包 括一 1C用於監控該二次電池並控制FET及FET之充電及放 電，藉此該保護性電路可在二次電池之終端電壓超過4.3 至4.4V/二次電池之狀況下藉由關閉充電控制FET來防止充 電。二次電池之終端電壓超放電至一禁止放電電壓，且當 二次電池之電壓變爲0V時，二次電池内部短路，從而使其 不能再充電。因此，可藉由監控二次電池之電壓並關閉放 電控制FET來防止放電，放電控制FET具有一低於禁止放 電電壓之電壓。 於圖2中，參考編號6表示一頂蓋，其藉由射出成型法或 類似方法於一不同步驟中單獨製造之樹脂模製物件製成。 頂蓋6安裝至電路板4上，以封蓋電路板4。於頂蓋6中設置 有一扣件部分，用於保持電路板4水平。另外，頂蓋6之頂 表面上對應於接觸部分5之位置處形成有三個開口 7。接觸 部分5透過開口 7暴露出來。頂蓋6之寬度選擇爲略小於電 池單元1頂側之邊緣面内開口高度之内尺寸。 95902.doc -16- 1278137 其次’如圖3所示，將固持件 ^ U幵仵11文裝至頂蓋ό上。固持件 11藉由射出成型法或_ ^古 員U方法於一不同步驟中單獨製造之 树脂模製物件製成。朝頂菩 / 取朝頂盍6突出之肋12a、12b、12c分別 I成於固持件11之兩端及中 、 J硐夂〒間部分。肋12a、12b、12c之 邊緣面用作在頂蓋6中收响雷敗 τ 4又、、，円包路板4之平面，以牢固支撐電 路板4。 固持件u自下側安裝至頂蓋6。於該實施例中，如圖4之 放^圖所示，其藉由機械唾合構件彼此安裝在一起。具體 而-¾合用孔8形成於頂蓋6中，—形成於固持件"之 肋12c之邊緣部分的鈎13放入孔8中，以使頂蓋續固持件 11彼此安I在一起。一未圖示之類似鈎形成於固持件11之 另一端之肋12a處，且將該鈎放置在頂蓋6之一孔中，以使 頂盍6與固持件11彼此安裝在一起。 。後，用手或使用夾具將彼此安裝在一起之頂蓋6及固 持件11朝圖5箭頭r所指示之順時針方向旋轉9〇。，以使水 平疋位之電路板4變爲垂直定位。於此情況下，電路板4位 於頂蓋6與固持件Π之間，因此不外露，從而旋轉該頂蓋 及该固持件時不會接觸電路板4。 其次’如圖6中所示，當彎曲引線2及3時，頂蓋6及固持 件U 一起朝電池單元1邊緣面之開口移動（朝箭頭S所指示 之方向）°如上所述，頂蓋6之寬度W略小於開口之内尺 寸’因此’可將其中間設置有電路板4之頂蓋6及固持件11 容納於一由電池單元1之邊緣面附近之硬層狀材料所界定 之空間中。 95902.doc -17- 1278137 圖7係頂蓋6及固持件n之一部分放大圖’其中頂蓋6及 固持件11朝上述箭頭R所指示之方向一起旋轉。圖8係一截 面圖，其顯示將頂蓋6及固持件11容納進一由電池單元^之 硬層狀材料所界定之容納空間内之狀態。將頂蓋6安裝至 電池單元1邊緣面内之開口，且頂蓋6之周向面與硬樹脂層 狀材料之内表面彼此緊密接觸。 引線2、3沿固持件丨丨之側壁及底面兩者之輪廓彎曲。考. 慮到引線須焊接至電路板及固持件丨丨外周輪廓之長度，引籲 線2 3之母一引線長度之選擇須使引線之彎曲形狀穩定。 如圖8所示，引線2、3位於硬層狀材料之内侧與固持件u 側壁及底面之間的空隙内。因此，當彎曲引線2、3時，手 不必接觸引線2、3。另外，由於引線2、3沿固持㈣之外 周輪廓彎曲，因而引線之彎曲形狀穩定，且另外該彎曲形 狀可穩定於該等引線容納於電池單元丨中之狀態下。 卜士圖9所示，將底盍15插入至由位於電池單元1底 侧邊緣面之硬層狀材料所形成之開口中。底蓋15封閉該底籲 面上之開口。 然後，藉由一夾具壓住整個長度，以達成圖1〇所示之熱 黏結。具體而言，靠近頂侧端部之電池單元丨之一部分夾* 持於由諸如銅等金屬製成之加熱塊16a與i6b之間，以藉由 加熱將頂盍6之周向表面黏結至構成該層狀材料之内表面 的4·丙烯層上。相似地’靠近該底側端部附近之電池單元 分夾持於加熱塊17a與17b之間，以藉由加熱將底 蓋15之周向表面黏結至構成層狀材料之内表面的聚丙稀層 95902.doc -18- 1278137 上。 由此，藉由上述步驟即製造出本發明之一第一較佳實施 例之電池包。 下文將參考各圖式闡述本發明之一第二較佳實施例。 圖11係展示根據本發明之第二較佳實施例將頂蓋36及固 持件11容納進電池單元1之透視圖。本發明之第二較佳實 施例之電池包係藉由在一模具（未圖示）中引入包含容納於 電池單元3 1中之頂蓋36及固持件i丨組套並澆注一熱熔體之 製程製造而成，，如圖11所示。如圖11所示，舉例而言， 頂蓋36上設有兩個孔。孔35a設置用於澆注熱熔體。另一 孔35b設置用於在成型期間排放氣體。該等孔之尺寸係（舉 例而言）φ 〇·8至1.5毫米。 若注入熱熔體，由於圖8所示之部件空間被熱熔體填 滿，因而增強了基板支承件及第一蓋之機械強度。舉例而 σ 所用之合適熱熔體係一聚醯胺基熱熔體，但亦不限 於此。 下文將參考該等圖式闡述本發明之一第三較佳實施例。 圖10所示截至熱黏結前之製程係一類似於上述較佳實施 例之製程，其不同之處在於：如圖9所示，抵靠一開口設 置底蓋15，以使一硬層狀材料形成於電池單元1底側一端 部㈣内。然後，藉由-夾具壓住整個長度，並按上述方 式貫轭熱黏結，如圖10所示。於此情況下，於本發明之第 三實施例中，不在底側實施熱黏結。 於本t明之第二較佳實施例中，無需熱壓接即可接合該 95902.doc -19- 1278137 底側。於上述較佳實施射然使用藉樹脂模製製成之 -底蓋來封閉位於底側之開口，但本發明之第三較佳實施例 係藉由使用自頂蓋側洗注之熱溶體形成。由於係藉由使用 熱熔體鑄造而成，電池單元元件之間未留有空間，3因而可 提高機械強度。 下文將參考各圖式闡釋本發明之第四較佳實施例。 圖12係-本發明第四較佳實施例所用底蓋之平面圖。圖 10所示導致熱黏結之前的製程類似於圖9所示之上述較佳 實施例。如同傳統製程，本發明之第四較佳實施例使用一 藉由樹脂成型製成之底蓋。如圖12所示，用於洗注樹脂之 孔39設置於該底蓋中。孔39具有（例如）〇〇8至〇15毫 米。藉由自孔39澆注樹脂（熱熔體）並由此使其中之空間充 滿樹脂來達成接合。由於電池單元部分與底蓋之間所形成 之空間充滿注入之樹脂，因而電池包之機械強度增強。除 此之外，引入樹脂之孔不限於一個位置。 下文將參考各圖式闊述本發明之第五較佳實施例。於圖 U中考編號24表示一電池(例如鋰離子聚合物二次電 池）之電池早疋。作爲一實例，電池單元24薄且呈矩形， 亚包括-覆蓋有相對較軟之内部層狀薄膜材料之電池元 件。具體而言，盆由田 ，、中用於谷納該電池元件之凹陷部分係藉 由拉伸形成於内層狀薄膜中，且將該電池元件插入該凹陷 ^刀中’然後’將電極引線電連接至電池元件上，並藉由 ㈣結或類似方式密封凹陷部分開口之外圍，從而形成曰電 池單元24。 95902.doc -20- 1278137 電池單元24覆蓋有並纏繞有一硬封裝層狀薄膜4〇。封裝 層狀薄膜40纏繞於電池單元24之周圍，以便暴露出引線引 出側（亦稱爲「頂側」）上電池單元24之邊緣面及對置面（亦 稱爲底側」）之邊緣面。如圖12中所示，頂側上之一頂 蓋及底側上之一頂蓋係於圍繞電池單元覆蓋封裝層狀薄膜 4〇之前裝配，然後折疊封裝層狀薄膜4〇。封裝層狀薄膜4〇 具有於兩個邊緣面中界定開口之側面41a及41b，及垂直於 該等側面之側面42a及42b。 如上所述，頂側上之蓋包括彼此安裝在一起之頂蓋“及 固持件32。頂側蓋及底蓋35係藉由樹脂成型造不同步驟中 單獨製造而成。 而且，可如上所述使用熱熔體形成底側。另外，可藉由 下述方法接合底側：使用於另一製程中藉由樹脂加工製成 之具有樹脂引入孔39之底蓋，並經由該孔注入熱熔體以使 该空間充滿樹脂。 布置頂側皿29、32及底蓋35，同時使用夾具保持其位 置，折疊封裝層狀薄膜4〇,使側面42a、仙彼此接觸或彼 2面對但巾間關-小縫隙。藉加熱將已折疊封裝層狀薄 膜40黏結至内層板薄膜上。 封裝層板薄膜4〇之熱黏結之後，藉加熱將沿側面❿端 部區域之内表面黏結至頂蓋29之周向表面上，並藉加熱將 沿面仙端部區域之内表面黏結至底蓋”之周向表面上。 圖13顚示最終完成之電池包。爲達成該熱黏結，彼此面對 之内層狀薄膜表面及封裝層狀薄膜表面係單獨由可藉加敎 95902.doc 1278137 黏結之黏結層製成。黏結層及藉由樹脂成型製成之蓋之周 向表面可藉加熱而黏結在一起。 如上所述，本發明之較佳實施例中之電池元件包括—條 形正電極、-條形負電極及一聚合物電解質及/或設置於 該正電極與該負電極之間底隔離物，㈣電極彼此上下堆 疊並在縱向方向上螺旋纏繞在—起，其中該正電極與負電 極分別電連接至弓丨線端子。正電極及負電極、聚合物電解 質、電解質溶液成份、封裝、頂側蓋、及PTC所用材料皆 類似於第一較佳實施例之材料。 不應將本發明視爲侷限於上述本發明之較佳實施例，而 本發明可有各種修改、改變、組合、子组合及不同之應 用’此並不背離本發明之範嘴。舉例而言，可使用除上述 將樹脂模製蓋接合至一外部覆蓋構件之黏結方法外的諸如 壓接夾層熱黏結片、黏合劑、熱熔體等其他黏結方法達成 熱黏結。而且，可藉由超聲波焊接、電池單元結構及快速 壓緊結構等達成接合。 【圖式簡單說明】 結合各附圖閱讀上述對本發明目前較佳實例性實施例之 闡述’將更易得知本發明之上述及其他目的、特徵及優 點。 圖1顯示一根據本發明之一較佳實施例一電路板安裝至 一電池單元一引線上之狀態之透視圖； 圖2顯示用於說明根據本發明之一較佳實施例如何安裝 一頂蓋之透視圖； 95902.doc •22- 1278137 圖3顯示用於說明根據本發明之一較佳實施例如 一固持件之m 農 圖4頌不根據本發明之一較佳實施例彼此安裝在—起之 頂風與固持件之詳細部分之透視圖； 圖5顯示用於說明根據本發明之一較佳實施例如何彎曲 引線之透視圖； :6顯示用於說明根據本發明之一較佳實施例將該頂蓋 及固持件插入電池單元邊緣面開口之作業之透視圖； 圖7顯示用於詳細說明根據本發明之一較佳實施例如何 彎曲引線之剖面視圖； 、 圖8 .、、、員不根據本發明之一較佳實施例將該頂蓋及固持件 插入電池單元邊緣面開口之狀態之刮面視圖； 圖9顯示一用於說明根據本發明之一較佳實施例如何插 入一底盍之透視圖； 圖10·、、、員不一用於說明根據本發明之一較佳實施例實施熱 黏結處理之透視圖； 圖11顯示表示頂蓋及固持件容納於電池單元中之透視 圖； 圖12顯示底蓋之平面圖； 不根據本發明之_較佳實施例之狀態透視圖，其 中一盍設置於一處於敞開狀態之封裝層狀薄膜上； 圖14,4 π根據本發明之_較佳實施例封裝層狀薄膜處於 折疊及閉合狀態之透視圖；及 圖1填示—用於說明一傳統電池包之剖面視圖。 95902.doc •23- 1278137 【主要元件符號說明】 1 電池單元 2 引線 3 引線 4 電路板 5 接觸部分 6 頂蓋 7 開口 8 子L 11 固持件 12a 肋 12b 肋 12c 肋 13 鈎 15 底蓋 16a 加熱塊 16b 加熱塊 17a 加熱塊 17b 加熱塊 21 電路板 22 引線 23 封裝 24 電池單元 29 頂蓋 95902.doc -24 1278137 31 電池單元 32 固持件 35 底蓋 35a 35b 子L 36 頂蓋 39 子L 40 層狀薄膜 41a 側面 41b 側面 42a 側面 42b 側面 R 箭頭 S 箭頭 W 寬度 95902.doc -25-

Claims (1)

1. 9Γ 127¾ 134752 號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(95年丨月） 十、申請專利範圍： 1· 一種電池包，其包括： 一用於二次電池之電池元件； 一用於容納該電池元件並於兩端具有一第—開口及一 第二開口之外封裝，· 一第一盍及一第二蓋，其藉由樹脂成型製造而成並分 別被安裝至該第一開口及該第二開口上，·及 -接合至該電池元件之一引線之電路板，該電池元件 谷納於安裝至該第一開口之該第一蓋中； 該 一機械嚙合構件或黏結而嚙合 包括 在一起的一頂蓋及一固持件；其中 該電路板自該頂蓋之一開口側插入該頂蓋；及 $亥固持件自該頂蓋之開口㈣合該頂蓋，且該電路板 由該固持件之一支撐面支撑。 2. 根據請求項1之電池包，其中該電池元件與該第一蓋之 間的空間填充有一熱炫體。 3. 根據請求項1之電池包，其中响合在—起的該頂蓋及該 固持件被大致旋轉9。。’並經由該第—開口插入該外封 裝之内部空間内且同時彎曲該引線。 4. 根據請求項3之電池包，其中該引線於 卜封裝内沿插 入^卜封裝内之固持件之外周輪廓彎曲。 5. 根據請求項3之電池包，其中插入該 j钌凌内之該頂蓋 95902-950124.doc !278137 内之該頂蓋 内表面之一黏結層藉由熱黏 之周向表面接合至該外封裝之内表面上。 6.根據請求項3之電池包，其中插入該外封裝 之周向表面與構成該外封裝 結而接合。 電池元件的電池包 之 —種製造-具有-用於二次電池之 方法’該方法包括： 將-電路板接合至—容納於—兩端具有—第一開口及 =開口之外封裝内的該電池元件之引線上之板接合 使用一藉由樹脂成型製成之頂蓋以一相對於該電路板 千坦面之垂直方向覆蓋該電路板之頂蓋裝配製程； ^該頂心合1持件且同時藉由該固持件自該頂蓋 之一開口側支撐該電路板之蓋嚙合製程； 藉由將嚙合一起的該頂蓋及該固持件大致旋轉，以 使該頂蓋及該固持件經由該第—開吨人該外封裝之一 内部空間内且同時彎曲該引線之蓋裝配製程； 該外封裝内部空間之後 將一後蓋經由該第二開口插 蓋裝配製程；及 8· 一種製造一具有一用 將該頂蓋與該後蓋接合至該外封裝之接合製程。 於二次電池之電池元件的電池包之 方法’该方法包括·· 95902-950124.doc 1278137 將一電路板接合至_容納於一兩端具有—第—開口及 一第二開Π之硬外封裝㈣該電池元件之㈣上之電路 板接合製程； 使用一藉由樹脂成型製成之頂蓋以一相對於該電路板 平:一面之垂直方向覆蓋該電路板之頂蓋裝配製程； ，亥頂盍嚙合一固持件且同時藉由該固持件自該頂蓋 之一開口側支撐該電路板之蓋嚙合製程，· 藉由將喃合在一起的該頂蓋及該固持件大致旋轉90。 以使該頂蓋及該固持件經由該第-開口插人該外封裝之 内口P空間内且同時彎曲該引線之蓋裝配製程； 將一後蓋經由該第二開口插 蓋裝配製程； 4封^内部空間之後 至該外封裝之第 將該頂蓋接合至該外封裝之第一接合製程；及 藉由使用黏纟劑或熱炼體將頂蓋接合 接合製程 元件的電池包之 9· -種製造一具有一用於二次電池之電池 方法，該方法包括： 將-電路板接合至一容納於一兩端具有一第一 一第二開口之 板接合製程； 開口及 硬外封裝内的該電池元件 丨線上之電路 用一藉由樹脂成型製成之頂蓋 以 對於該電路板 95902-950124.doc Ϊ278137 —平坦面之垂直方向覆蓋該電路板之頂蓋震配製程，· 使該頂蓋°齒合一固持件且同時藉由該固持件自該頂蓋 之一開口側支撐該電路板之蓋嚙合製程； 藉由將喃合一起的該頂蓋及該固持件大致旋轉90。以 使邊頂蓋及該固持件經由該第一開口插入該外封裝之一 内部空間内且同時彎曲該引線之蓋裝配製程； 將-後蓋經由該第二開口插入該外封装内部空間之後 蓋裝配製程； 將4頂盖連接至該外封裝之接合製程；及 广藉由樹脂或熱炫體製成之後蓋自該第二開口插入 该外封裝之内部空間内之插入製程。 10. 11. 根據請求項7至9中任一項之製造一雷 ^ < 衣w 冤池包之方法，其中 忒盍裝配製程進一步包括沿插 你外封裝内之該固持件 之外周輪廓彎曲該引線。 一種製造一具有一用於二次電 、 ^ 心电池兀件的電池包之 方法’該方法包括： 將該電池元件容納於一層狀材料中之容納製程； 將一電路板接合至該電池元件之一 合製程； 引線上之電路板接 於—弟一蓋中裝配該電路板之電路板裝配製程； 於處於-開啓狀態在該層狀材料上安敦篕：蓋安裝製 95902-950124.doc u/8137 電 程’該第一蓋中安# 、有°亥電路板且一第二蓋設置於該 池元件之另一端，·及 使用4層狀材料包繞該第一及第二蓋及該電池元件並 該層狀材料之端部部分接合在一起，以及將該層狀材 :之内表面接合至該第-蓋及該第二蓋之周向表面之接 合製程。 12. 根據請求項1 1之製造 —步包括一頂蓋及一 成；其中： 一電池包之方法，其中該第一蓋進 固持件，兩者皆藉由樹脂成型製 該電路板裝配製程進一步包括： 一使用該頂蓋以—相對於該電路板之-平坦面之垂直 方向覆蓋該電路板之頂蓋裝配製程； -使該頂蓋嚙合該固持件且同時藉由該固持件自該頂 蓋之一開口側支撐該電路板之蓋嚙合製程；及 —將嚙合在一起的該頂蓋及該固持件旋轉大致90。之 旋轉製程。 !3·根據請求項21之製造一電池包之方法，其中該層狀材料 包括依次彼此堆疊的一黏結層、一金屬層及一表面保護 層，其中該金屬層被製造為使其硬度足以保持其形狀並 抵抗一外力所引起之變形。 95902-950124.doc