TWI482334B - 輔助電池封裝和保護電路模組組件 - Google Patents
輔助電池封裝和保護電路模組組件 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI482334B TWI482334B TW102104395A TW102104395A TWI482334B TW I482334 B TWI482334 B TW I482334B TW 102104395 A TW102104395 A TW 102104395A TW 102104395 A TW102104395 A TW 102104395A TW I482334 B TWI482334 B TW I482334B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- battery unit
- pcm
- battery
- mounting member
- connecting member
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 21
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 21
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 21
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000013039 cover film Substances 0.000 claims description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- AJKLKINFZLWHQE-UHFFFAOYSA-N 2,2',3,3',5,5'-hexachlorobiphenyl Chemical compound ClC1=CC(Cl)=C(Cl)C(C=2C(=C(Cl)C=C(Cl)C=2)Cl)=C1 AJKLKINFZLWHQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
- H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
- H01M2200/10—Temperature sensitive devices
- H01M2200/106—PTC
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
本發明有關具有新穎構造的輔助電池封裝,且更特別有關包含一電池單元之輔助電池封裝,該電池單元具有設置在電池殼體中之電極組件和呈密封狀態的電解質,該電池單元具有形成在其頂部之第一及第二電極端子;電絕緣安裝構件,具有一開口,該電池單元之第二電極端子係經過該開口被暴露,該電絕緣安裝構件被安裝至該電池單元之頂部;保護電路模組(PCM),包含被裝載在該電絕緣安裝構件上之保護電路板(PCB),該PCB具有一保護電路,且連接構件(A)及連接構件(B)被耦接至該PCB之底部,該連接構件(A)係經由安全元件連接至該電池單元之第一電極端子,該連接構件(B)被耦接至該電池單元之第二電極端子,該PCB係設有一穿透孔,該連接構件(B)係經過該穿透孔暴露;及絕緣蓋,被耦接至該電池單元的上端,以於該連接構件及該保護電路板被裝載在該絕緣蓋上之狀態中圍繞該電絕緣安裝構件,其中該PCM之高度及該絕緣蓋的高度之總和係3.0毫米或更少。
因行動裝置已變得日益被開發,且對於此等行動裝置之需求已增加,對於輔助電池的需求亦已急劇地增加。在此等輔助電池之中者係呈現高能量密度及操作電壓與優異之充電保持能力及服務壽命特徵的鋰輔助電池,其已被廣泛地用作各種電子產品以及各種類型行動裝置用之能量來源。
視該鋰輔助電池被使用在其中的外部裝置之類型而定,該鋰輔助電池可被組構成具有一可分開型構造,其中該鋰輔助電池可被輕易地插入該等外部裝置及由該等外部裝置移去、或具有一嵌入型構造,其中該鋰輔助電池被嵌入該等外部裝置中。譬如,如需要,該鋰輔助電池能被插入一裝置或由該裝置移去,該裝置諸如行動電話或膝上型電腦。在另一方面,由於其構造或容量,諸如音頻動態壓縮第三層(MPEG Audio Layer-3,簡稱MP3)播放器之另一裝置需要一嵌入型電池封裝。
然而,各種類型之易燃材料被包含在鋰輔助電池中。其結果是,由於該鋰輔助電池之過度充電、該鋰輔助電池中之過載電流、或施加至該鋰輔助電池的另一外部物理衝擊,該鋰輔助電池可被加熱或爆炸。亦即,該鋰輔助電池之安全性係很低的。因此,於該等安全元件被連接至該電池單元之狀態中,諸如正溫度係數(PTC)元件及保護電路模組(PCM)的安全元件被裝載在電池單元上,以有效地控制該鋰輔助電池之異常狀態、諸如該鋰輔助電池之過度充
電或該鋰輔助電池中之過載電流。
大致上,該PCM係經由藉由焊接或軟焊之傳導性鎳板電連接至該電池單元。亦即,鎳板藉由焊接或軟焊被連接至PCB之電極垂片,且該鎳板藉由焊接或軟焊被連接至該電池單元的電極端子。這樣一來,該PCM被連接至該電池單元,以製造電池封裝。
其係需要使包含該PCM之安全元件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零件電絕緣。為此目的,複數絕緣安裝構件或其他零件係需要,其使該電池封裝之組裝製程複雜化。特別地是,該PCM之高度及該絕緣蓋的高度之總和大致上高達3毫米,其結果是承接該電池單元所需要之空間被減少。
大量焊接或軟焊製程亦被需要,以建構一電池封裝。然而,因為輔助電池之小的構造,該焊接或軟焊製程必需被以高精確性進行。其結果是,缺陷可能性係大的。此外,由於這些製程之加入,產品成本被增加。
因此,對於能夠減少被安裝至電池單元的上端之構件的數目以簡化一組裝製程、減少焊接製程之數目以減少缺陷比率、達成被裝載在該電池單元的上端上之構件間之穩定的耦接、及增加該電池單元之容量同時解決上面論及的傳統問題之技術有一高度需要。
因此,本發明已被製成,以解決該等上面之問題及其他尚未被解決的技術問題。
明確地是,本發明之一目的係提供輔助電池封裝,其零件之數目被減少,其組裝製程被簡化,且其具有一大於具有相同標準之其他電池封裝的電池容量。
本發明之另一目的係提供一保護電路模組(PCM)總成,其具有一新穎構造及一電絕緣安裝構件,連接構件係在特定構造中耦接至該構造,使得該上面之輔助電池封裝能夠被製成。
按照本發明的一態樣,該上面及其他目的能藉由輔助電池封裝之製備所完成,該輔助電池封裝包含電池單元,具有設置在電池殼體中之陰極/分離器/陽極構造的電極組件和呈密封狀態的電解質,該電池單元具有形成在其頂部之第一及第二電極端子;電絕緣安裝構件,具有一開口,該電池單元之第二電極端子係經過該開口被暴露,該電絕緣安裝構件被安裝至該電池單元之頂部;保護電路模組(PCM),包含被裝載在該電絕緣安裝構件上之保護電路板(PCB),該PCB具有一保護電路,且連接構件(A)及連接構件(B)被耦接至該PCB之底部,該連接構件(A)係經由安全元件連接至該電池單元之第一電極端子,該連接構件(B)被耦接至該電池單元之第二電極端子,該PCB係設有一穿透孔,該連接構件(B)係經過該穿透孔暴露;及絕緣
蓋,被耦接至該電池單元的上端,以於該連接構件及該保護電路板被裝載在該絕緣蓋上之狀態中圍繞該電絕緣安裝構件,其中該PCM之高度及該絕緣蓋的高度之總和係3.0毫米或更少。
亦即,於根據本發明之輔助電池封裝中,經過該PCB之穿透孔暴露的連接構件(B)係經由該PTC元件從上面電連接至該電池單元之第二電極端子,且該連接構件(A)係於該PCM被裝載在該電絕緣安裝構件上之狀態中電連接至該電池單元之第一電極端子。因此,電連接係使用簡單之連接方法所達成。該組裝操作亦輕易地被施行,藉此大幅地改善製造效率。
由該PCM的一端部延伸之連接構件(A)亦不被彎曲,且該連接構件(B)不需要一額外之裝載空間。因此,其係可能使無用空間減至最小,如用於該傳統技藝中之安全元件的電連接之連接構件被彎曲所造成者。該PCM之高度及該絕緣蓋的高度之總和亦被減至最小,且因此,其係可能製造具有比其他具有相同標準的輔助電池封裝較高之能量密度的輔助電池封裝。
明確地是,於根據本發明之輔助電池封裝中,該PCM之高度及該絕緣蓋的高度之總和可為3.0毫米或更少。該PCM之高度及該絕緣蓋的高度之總和的最小值未特別受限制。譬如,該PCM之高度及該絕緣蓋的高度之總和的最小值可為1毫米。
該電池殼體需要輕易之機器加工及預定的機械強度。
用於此理由,該電池殼體可為稜柱形金屬容器。較佳地係,該電池殼體係鋁容器或不銹鋼容器。
於一較佳範例中,該第二電極端子可為陽極端子,且該第一電極端子可為陰極端子。譬如,稜柱形電池單元可被建構成具有一構造,其中由該電池單元之頂部突出的電極端子與該電池單元之電池殼體分別形成一陽極端子及一陰極端子,且諸如墊片之絕緣構件被設置在該陽極端子及該陰極端子之間,以使該陽極端子及該陰極端子彼此絕緣。於該稜柱形電池單元之構造中,因此,該第二電極端子可為由該電池殼體之頂部突出的陽極端子,且該第一電極端子可為在該電池殼體排除該陽極端子之頂部所形成的陰極端子。
該等連接構件及該PCM間之耦接(電連接)可使用各種方法被達成。較佳地係,該等連接構件可使用表面安裝技術(SMT)被耦接至該PCB之底部。該SMT防止糊料於軟焊期間殘留在該PCB之底部或在焊接期間防止該PCB之底部由於熱而受損壞。如與傳統之焊接或軟焊方法比較,該SMT亦達成精確及可靠之耦接。備考,該SMT被廣泛地使用於在電子板、諸如印刷電路板(PCB)上安裝表面安裝型零件。
於一較佳範例中,在根據本發明之輔助電池封裝中,由鎳板所形成之連接構件(B)可使用SMT被耦接至該陽極端子,且該安全元件可使用SMT被耦接至該陰極端子。
於另一較佳範例中,該連接構件(B)可被耦接至該
PCB之穿透孔的底部。亦即,該連接構件(B)能經過該穿透孔被耦接至該第二電極端子,藉此進一步簡化該組裝製程與使該PCM之厚度減至最小。
該安全元件係一在過載電流之傳導或其電阻隨著溫度之增加而增加期間破開的元件。較佳地係,該安全元件係正溫度係數(PTC)元件。當該電池封裝之溫度由於內部短路等而突然上昇時,該PTC元件具有在該電池封裝的上端中斷電流之作用。然而,該安全元件不被限制於該PTC元件。譬如,雙金屬或保險絲可被用作該安全元件。
於該上面之構造中,該PTC元件可包含PTC本體、耦接至該PTC本體之頂部的PCM耦接部分、及耦接至該PTC本體之底部的電池單元耦接部分,且該電池單元耦接部分可於一水平方向中以突出之方式由PCM組件的一端部延伸,使得該電池單元耦接部分係由該PCM組件向上暴露。
同時,該絕緣安裝構件在水平方向中之尺寸可為少於該電池單元之頂部的尺寸,以便提供該連接構件(A)被連接至該電池單元之區域,且該絕緣安裝構件可為另設有第二開口,該電池單元之殼體上端突出部分(‘被密封之電解質注入通口’)係經過該第二開口向上暴露。
既然該絕緣安裝構件於該水平方向中之尺寸係少於該電池單元的頂部之尺寸,其係可能在該PCM組件的一端部及該電池單元之頂部的一端部之間輕易地確保一定位該連接構件(A)所需要之空間。
承接側壁可由該絕緣安裝構件之頂部向上突出,且緊固突出部分可被直立地形成在該承接側壁,使得該PCM組件被穩定地安裝至該絕緣安裝構件。
亦即,該側壁的上端可被耦接至該PCM組件,而該側壁的上端支撐該PCM組件。
直立地形成在該承接側壁之緊固突出部分亦增加該PCM組件及該電絕緣安裝構件間之耦接力量,藉此有效地防止該連接構件(A)由於外力而與該PCM組件分開。該承接側壁之高度與該等突出部分的高度之總和可為等於該PCB的高度。
同時,一或多個緊固突出部分可由該絕緣安裝構件之底部往下突出,且對應於該等緊固突出部分的緊固溝槽可被形成在該電池單元之頂部,使得該絕緣安裝構件被穩定地安裝至該電池單元。
該電絕緣安裝構件之耦接至該電池殼體的頂部可譬如藉由焊接被達成,藉此於該電池封裝之組裝製程中達成輕易性及確保一更穩定之耦接狀態。
除了被耦接至該電池單元的上端之絕緣蓋以外,額外之絕緣蓋(底蓋)可被安裝至該電池單元的下端。包覆薄膜可被附著至該電池單元之電池殼體的外表面。因此,其係可能保護該電池單元免於外部衝擊及維持該電池單元之電絕緣。較佳地係,該包覆薄膜係附著至該電池單元之電池殼體的外表面,使得該包覆薄膜圍繞該絕緣蓋之往下延伸部。
根據本發明之輔助電池封裝可被不同地應用,而不管該電池單元之種類或外部形狀。較佳地係,根據本發明之輔助電池封裝係應用至一包含稜柱形鋰輔助電池當作電池單元的電池封裝。
按照本發明之另一態樣,提供有一被安裝至電池單元的PCM組件,該PCM組件包含:PCM;連接構件(A與B),使用SMT將其耦接至該PCM之底部;及外部輸入與輸出端子,被形成在該PCM之頂部,其中該連接構件(A)係經由安全元件連接至該電池單元之第一電極端子,該連接構件(B)被耦接至該電池單元之第二電極端子,且該PCM係設有一穿透孔,該連接構件(B)係經過該穿透孔暴露。
大致上,為一額外構件之PCM於該PCM被電連接至該電池單元的上端之狀態中被安裝至該電池單元的上端。因此,為了將該PCM安裝至該電池單元的外面,該PCM及該電池單元間之複雜的耦接係需要的,包含大量之焊接或軟焊製程。其結果是,缺陷比率係增加。此外,將該PCM安裝至該電池單元所需要之空間被需要。
在另一方面,於根據本發明之PCM組件中,該連接構件使用SMT被耦接至該PCM,該連接構件(A)係於該連接構件(A)由該PCM組件的一端部於該水平方向中以突出之方式延伸的狀態中耦接至該電池單元。因此,其係可能在該連接區域大幅地減少一缺陷比率,及如與傳統焊接或軟焊方法比較簡化一組裝製程。
如由該上面之敘述變得明顯,於根據本發明之輔助電池封裝中,連接構件(A)係於該連接構件(A)由該PCM組件的一端部於該水平方向中以突出之方式延伸的狀態中耦接至PCM之底部,且連接構件(B)係於該連接構件(B)之頂部(B)經過PCB的穿透孔暴露之狀態中耦接至PCM之底部。因此,其係可能減少製造製程之數目及製造一具有更小巧之尺寸的電池封裝。亦於具有上面之構造的電池封裝中,該PCM組件及該電絕緣安裝構件被安裝的上空間之尺寸係減少,且因此,如與其他具有相同標準的輔助電池封裝比較,其係可能增加該輔助電池封裝之電池容量。
100‧‧‧輔助電池封裝
110‧‧‧電池單元
111‧‧‧陽極端子
112‧‧‧陰極端子
113‧‧‧注入通口
114‧‧‧緊固溝槽
120‧‧‧絕緣安裝構件
121‧‧‧開口
123‧‧‧開口
124‧‧‧緊固突出部分
125‧‧‧承接側壁
126‧‧‧緊固突出部分
127‧‧‧緊固突出部分
128‧‧‧緊固突出部分
129‧‧‧緊固突出部分
130‧‧‧保護電路模組
132‧‧‧連接構件
133‧‧‧保護電路板
134‧‧‧穿透孔
136‧‧‧連接構件
137‧‧‧正溫度係數元件
140‧‧‧絕緣蓋
150‧‧‧電池殼體
160‧‧‧包覆薄膜
1371‧‧‧PTC本體
1372‧‧‧PCM耦接部分
1373‧‧‧電池單元耦接部分
本發明的上面及其他目的、特色及其他優點將由以下之詳細敘述取同所附圖面被更清楚地了解,其中:圖1係分解立體圖,顯示根據本發明的實施例之電池單元的上端及一絕緣蓋,絕緣安裝構件被裝載在該絕緣蓋上;圖2係局部立體圖,顯示該絕緣蓋被安裝在圖1之構造的狀態;圖3係典型視圖,顯示附著至圖2之電池殼體的外表面之包覆薄膜;圖4係局部立體圖,顯示該絕緣安裝構件被安裝至該
電池單元的上端之狀態;圖5係局部立體圖,顯示保護電路模組(PCM)被安裝在圖4之構造的狀態;圖6係典型視圖,顯示連接構件被耦接至PCM組件之底部的構造;及圖7係圖6之典型側視圖。
現在將參考所附圖面詳細地敘述本發明之較佳實施例。然而,應注意的是本發明之範圍不被所說明之實施例所限制。
圖1係分解立體圖,顯示根據本發明的實施例之電池單元的上端及一絕緣蓋,絕緣安裝構件被裝載在該絕緣蓋上,圖2係局部立體圖,顯示該絕緣蓋被安裝在圖1之構造的狀態,及圖3係典型視圖,顯示附著至圖2之電池殼體的外表面之包覆薄膜。
參考這些圖面,輔助電池封裝100被建構成具有一構造,其包含電池單元110、被安裝至該電池單元110之頂部的電絕緣安裝構件120、保護電路模組(PCM)130、被安裝至該電池單元110的上端而圍繞該絕緣安裝構件120之絕緣蓋140、及附著至該電池單元110之電池殼體的外表面之包覆薄膜160,使得該包覆薄膜160圍繞該電池單元110之電池殼體的外表面。
該電池單元110被建構成具有一構造和呈密封狀態的
電解質,其中陰極/分離器/陽極構造之電極組件被安裝在由鋁所製成之電池殼體150中,陽極端子111由該電池單元110之頂部的中間突出,且陰極端子112係形成在該電池單元110之排除該陽極端子111的頂部。
該絕緣安裝構件120係設有一開口121,該電池單元110之陽極端子111係經過該開口被暴露。
緊固突出部分124由該絕緣安裝構件120之底部往下突出,且對應於該緊固突出部分124的緊固溝槽114係形成在該電池單元110之頂部,如此,使得該絕緣安裝構件120被穩定地安裝至該電池單元110。
該PCM 130包含一裝載在該電絕緣安裝構件120上之保護電路板(PCB)133,該PCB 133具有一保護電路、及耦接至該PCB 133之底部的連接構件132與136。該連接構件136係經由正溫度係數(PTC)元件137連接至該陰極端子112,且該連接構件132被連接至該陽極端子111。該PCB 133係設有一穿透孔134,該連接構件132係經過該穿透孔被暴露。
該絕緣蓋140係由電絕緣材料所製成。該電絕緣蓋140係於該連接構件132與136及該保護電路板133被裝載在該電絕緣蓋140上之狀態中形成圍繞該絕緣安裝構件120。該絕緣蓋140亦藉由接合被耦接至該電池殼體之頂部。
顯示產品資訊同時維持電絕緣狀態之包覆薄膜160係附著至該電池殼體的外表面。該包覆薄膜160係由可熱收
縮的材料所形成。該包覆薄膜160被建構成管子之形式,其圍繞該電池單元110,被施加至該管子之熱所收縮,且與該電池單元110之電池殼體的外表面變得緊密接觸。
圖4係局部立體圖,典型顯示該絕緣安裝構件被安裝至該電池單元的上端之狀態。
隨同圖1參考圖4,該電絕緣安裝構件120於該水平方向中具有少於該電池單元110之尺寸頂部的L之尺寸1,使得該連接構件136被連接至該電池單元110。該絕緣安裝構件120係另設有第二開口123,該電池單元110之密封的電解質注入通口113係經過該第二開口向上暴露。
承接側壁125亦由該絕緣安裝構件120之頂部向上突出,且緊固突出部分126、127、128及129係直立地形成在該承接側壁125,使得PCM組件被穩定地安裝至該絕緣安裝構件120。
圖5係局部立體圖,顯示該PCM被安裝在圖4之構造的狀態,及圖6係典型視圖,顯示連接構件被耦接至PCM組件之底部的構造。
隨同圖1至4參考這些圖面,該連接構件132及136藉由表面安裝技術(SMT)被耦接至該PCB 133之底部,且該連接構件132被耦接至該PCB 133之穿透孔134的底部。
該PTC元件137亦包含PTC本體1371、被耦接至該PTC本體1371之頂部的PCM耦接部分1372、及被耦接至該PTC本體1371之底部的電池單元耦接部分1373。該
電池單元耦接部分1373於一水平方向中以突出之方式由該PCM組件的一端部延伸,使得該電池單元耦接部分1373係由該PCM組件向上暴露。
圖7係圖6之典型側視圖。隨同圖1至6參考圖7,該承接側壁125之高度與該絕緣安裝構件120之突出部分126、127、128及129的高度之總和H係等於該PCB 133的高度H。
因此,於根據本發明之輔助電池封裝100中,該連接構件136係經由該PTC元件137電連接至該電池單元110的陰極端子112,且在該PCM 130被裝載於該電絕緣安裝構件120上之狀態中,該連接構件132經過該PCB 133的穿透孔137被電連接至該電池單元110的陽極端子111。因此,電連接係使用簡單之連接方法所達成。該PCM 130之高度與該絕緣蓋140的高度之總和係亦3毫米或更少。因此,其係可能製造具有比其他具有相同標準的輔助電池封裝較高之能量密度的輔助電池封裝。
為說明之目的,雖然本發明之較佳實施例已被揭示,那些熟諳此技藝者將了解各種修改、增補及替代係可能的,而不會由本發明之範圍及精神脫離,如於所附申請專利範圍中所揭示者。
100‧‧‧輔助電池封裝
110‧‧‧電池單元
111‧‧‧陽極端子
112‧‧‧陰極端子
114‧‧‧緊固溝槽
120‧‧‧絕緣安裝構件
121‧‧‧開口
124‧‧‧緊固突出部分
132‧‧‧連接構件
133‧‧‧保護電路板
134‧‧‧穿透孔
136‧‧‧連接構件
137‧‧‧正溫度係數元件
Claims (13)
- 一種輔助電池封裝,包括:電池單元,具有設置在電池殼體中之陰極/分離器/陽極構造的電極組件和呈密封狀態的電解質,該電池單元具有形成在其頂部之第一及第二電極端子;電絕緣安裝構件,具有一開口,該電池單元之第二電極端子係經過該開口被暴露,該電絕緣安裝構件被安裝至該電池單元之頂部;保護電路模組(PCM),包括被裝載在該電絕緣安裝構件上之保護電路板(PCB),該PCB具有一保護電路,和耦接至該PCB之底部的連接構件(A)及連接構件(B),該連接構件(A)係經由安全元件連接至該電池單元之第一電極端子,該連接構件(B)被耦接至該電池單元之第二電極端子,該PCB係設有一穿透孔,該連接構件(B)係經過該穿透孔暴露;及絕緣蓋,被耦接至該電池單元的上端,以於該連接構件及該保護電路板被裝載在該絕緣蓋上之狀態中圍繞該電絕緣安裝構件,其中該PCM之高度及該絕緣蓋的高度之總和係3.0毫米或更少,其中承接側壁由該絕緣安裝構件之頂部向上突出,且緊固突出部分係直立地形成在該承接側壁,使得該PCM組件被穩定地安裝至該絕緣安裝構件,其中該承接側壁之高度與該等突出部分的高度之總和 係等於該PCB的高度。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中該電池殼體係稜柱形金屬容器。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中該第二電極端子係由該電池單元之頂部的中間突出之陽極端子,且該第一電極端子係在該電池單元排除該陽極端子之頂部所形成的陰極端子。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中該等連接構件係使用表面安裝技術(SMT)被耦接至該PCB之底部。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中該連接構件(B)係耦接至該PCB之穿透孔的底部。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中該安全元件係正溫度係數(PTC)元件。
- 如申請專利範圍第6項之輔助電池封裝,其中該PTC元件包括PTC本體、耦接至該PTC本體之頂部的PCM耦接部分、及耦接至該PTC本體之底部的電池單元耦接部分,該電池單元耦接部分於一水平方向中以突出之方式由該PCM組件的一端部延伸,使得該電池單元耦接部分係由該PCM組件向上暴露。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中該絕緣安裝構件在水平方向中之尺寸係少於該電池單元之頂部的尺寸,以提供該連接構件(A)被連接至該電池單元之區域,且該絕緣安裝構件係另設有第二開口,該電池單元之 殼體上端突出部分(‘被密封之電解質注入通口’)係經過該第二開口向上暴露。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中一或多個緊固突出部分由該絕緣安裝構件之底部往下突出,且對應於該等緊固突出部分的緊固溝槽被形成在該電池單元之頂部,使得該絕緣安裝構件被穩定地安裝至該電池單元。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中該絕緣蓋係藉由接合而被耦接至該電池殼體之頂部。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中包覆薄膜被附著至該電池殼體的外表面。
- 如申請專利範圍第1項之輔助電池封裝,其中該電池單元係稜柱形鋰輔助電池單元。
- 一種被安裝至電池單元的PCM組件,該PCM組件包括:PCM;連接構件(A與B),使用SMT將其耦接至該PCM之底部;及外部輸入及輸出端子,被形成在該PCM之頂部,其中該連接構件(A)係經由安全元件連接至該電池單元之第一電極端子,該連接構件(B)被耦接至該電池單元之第二電極端子,且該PCM係設有一穿透孔,該連接構件(B)係經過該穿透孔暴露,其中承接側壁由該絕緣安裝構件之頂部向上突出,且緊固突出部分係直立地形成在該承接側壁,使得該PCM 組件被穩定地安裝至該絕緣安裝構件,其中該承接側壁之高度與該等突出部分的高度之總和係等於該PCB的高度。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120012102A KR101441524B1 (ko) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | 신규한 구조의 이차전지 팩 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201403923A TW201403923A (zh) | 2014-01-16 |
TWI482334B true TWI482334B (zh) | 2015-04-21 |
Family
ID=48947729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102104395A TWI482334B (zh) | 2012-02-07 | 2013-02-05 | 輔助電池封裝和保護電路模組組件 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10170801B2 (zh) |
EP (1) | EP2782160B1 (zh) |
JP (1) | JP2015510233A (zh) |
KR (1) | KR101441524B1 (zh) |
CN (1) | CN104170117B (zh) |
TW (1) | TWI482334B (zh) |
WO (1) | WO2013119003A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101726774B1 (ko) * | 2015-02-23 | 2017-04-13 | 주식회사 엘지화학 | 모듈화된 전지팩용 어셈블리 및 이를 포함하는 전지팩 |
CN104900819B (zh) * | 2015-06-12 | 2017-02-15 | 福建南平南孚电池有限公司 | 具有封装型芯片散热结构的二次电化学电池封口体及电池 |
CN104993092B (zh) * | 2015-06-12 | 2017-03-08 | 福建南平南孚电池有限公司 | 一种带有充电指示灯的二次电化学电池封口体 |
CN106450060A (zh) * | 2015-08-04 | 2017-02-22 | 郑州比克电池有限公司 | 锂离子电池及其盖板 |
KR102046879B1 (ko) * | 2016-01-18 | 2019-11-20 | 주식회사 엘지화학 | 2차 전지 |
KR102051927B1 (ko) | 2016-10-31 | 2019-12-04 | 주식회사 엘지화학 | 전극단자와 접속단간 접합 상태를 쉽게 확인할 수 있는 보호회로기판 및 이를 포함하는 이차전지팩 |
KR102409424B1 (ko) * | 2017-08-29 | 2022-06-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 모듈 및 그 제조 방법 |
KR102168675B1 (ko) * | 2017-09-28 | 2020-10-21 | 주식회사 엘지화학 | 보호회로모듈을 구비한 파우치형 이차전지 팩 |
JP1667618S (zh) * | 2019-07-05 | 2020-09-07 | ||
JP1667617S (zh) * | 2019-07-05 | 2020-09-07 | ||
JP1667632S (zh) * | 2019-07-05 | 2020-09-07 | ||
JP1667633S (zh) * | 2019-07-05 | 2020-09-07 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0935748A (ja) * | 1995-07-24 | 1997-02-07 | Ricoh Co Ltd | 二次電池 |
US20010006746A1 (en) * | 1997-12-19 | 2001-07-05 | Masayuki Kageyama | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
TW557594B (en) * | 2001-07-09 | 2003-10-11 | Hitachi Maxell | Battery |
TWI265653B (en) * | 2004-02-18 | 2006-11-01 | Lg Chemical Ltd | Unification type cap assembly containing protection circuit board and secondary battery comprising the same |
JP2008192397A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池パック |
TW200937697A (en) * | 2007-10-18 | 2009-09-01 | Lg Chemical Ltd | Secondary battery pack having excellent energy density and PCM assembly therefor |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100858788B1 (ko) * | 2006-10-23 | 2008-09-17 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 제조공정성과 구조적 안정성의 이차전지 팩 |
KR100934459B1 (ko) * | 2006-11-27 | 2009-12-30 | 주식회사 엘지화학 | 생산성과 구조적 안정성이 우수한 전지팩 |
KR101012728B1 (ko) * | 2007-12-14 | 2011-02-09 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 pcm 어셈블리 및 절연성 장착부재를포함하고 있는 이차전지 팩 |
KR101011632B1 (ko) * | 2008-07-31 | 2011-01-31 | 이기철 | 초박형 2차 전지에 실장되는 폴리머 피티씨 써미스터 소자및 그 제조방법 |
KR20100089124A (ko) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | 주식회사 퓨처라인 | 보호회로모듈 조립캡을 구비한 이차전지 |
KR200466244Y1 (ko) * | 2010-01-29 | 2013-04-05 | 주식회사 이랜텍 | 안전소자가 내장된 보호회로모듈을 포함하는 배터리팩 |
JP2011243352A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Sanyo Electric Co Ltd | パック電池 |
-
2012
- 2012-02-07 KR KR1020120012102A patent/KR101441524B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-02-04 JP JP2014555491A patent/JP2015510233A/ja active Pending
- 2013-02-04 WO PCT/KR2013/000866 patent/WO2013119003A1/ko active Application Filing
- 2013-02-04 CN CN201380004404.1A patent/CN104170117B/zh active Active
- 2013-02-04 EP EP13746867.4A patent/EP2782160B1/en active Active
- 2013-02-05 TW TW102104395A patent/TWI482334B/zh active
-
2014
- 2014-06-19 US US14/309,453 patent/US10170801B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0935748A (ja) * | 1995-07-24 | 1997-02-07 | Ricoh Co Ltd | 二次電池 |
US20010006746A1 (en) * | 1997-12-19 | 2001-07-05 | Masayuki Kageyama | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
TW557594B (en) * | 2001-07-09 | 2003-10-11 | Hitachi Maxell | Battery |
TWI265653B (en) * | 2004-02-18 | 2006-11-01 | Lg Chemical Ltd | Unification type cap assembly containing protection circuit board and secondary battery comprising the same |
JP2008192397A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池パック |
TW200937697A (en) * | 2007-10-18 | 2009-09-01 | Lg Chemical Ltd | Secondary battery pack having excellent energy density and PCM assembly therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10170801B2 (en) | 2019-01-01 |
EP2782160A1 (en) | 2014-09-24 |
WO2013119003A1 (ko) | 2013-08-15 |
KR101441524B1 (ko) | 2014-09-17 |
EP2782160B1 (en) | 2016-07-20 |
US20140302372A1 (en) | 2014-10-09 |
JP2015510233A (ja) | 2015-04-02 |
KR20130090958A (ko) | 2013-08-16 |
CN104170117B (zh) | 2017-01-25 |
TW201403923A (zh) | 2014-01-16 |
EP2782160A4 (en) | 2014-12-31 |
CN104170117A (zh) | 2014-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI482334B (zh) | 輔助電池封裝和保護電路模組組件 | |
US8795860B2 (en) | Secondary battery pack of novel structure | |
US8703309B2 (en) | Battery pack of excellent productability and structural stability | |
JP5450634B2 (ja) | 新規な構造を有する二次電池パック | |
EP2218124B1 (en) | Secondary battery pack having pcm assembly and insulating mounting member of novel structure | |
TWI485912B (zh) | 安裝至電池單元的頂蓋總成、以及包含該頂蓋總成的二次電池組 | |
KR101040975B1 (ko) | 신규한 구조의 이차전지 팩 | |
TWI390785B (zh) | 具有優異能源密度之二次電池組及pcm組 | |
JP5718467B2 (ja) | 新規構造を有する二次電池パック | |
US20140023885A1 (en) | Secondary battery pack | |
JP6175218B2 (ja) | 二次電池 | |
TW201349631A (zh) | 用於製造具有新穎構造之電池單元的方法 | |
KR101794943B1 (ko) | 체결 돌기 및 체결공이 형성되어 있는 전지팩 |