TWI525884B - 保護電路模組（ｐｃｍ）及具有此ｐｃｍ之二次電池組 - Google Patents

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Description

保護電路模組(PCM)及具有此PCM之二次電池組
本發明有關包含非突出連接器之二次電池組，且更特別有關二次電池組，包含電池單元，具有形成在包含密封部分的一表面上之陰極端子及陽極端子，該密封部分密封該電池單元；及保護電路模組(PCM)，包含具有形成在其上面的保護電路之保護電路板(PCB)、電連接至該保護電路的外部輸入和輸出端子、電連接至該外部輸入和輸出端子之連接器、及該PCB電被安裝在其中的電絕緣PCM殼體，其中該PCM係於該PCM被電連接至該電池單元之狀態中裝載在該密封部分上，且該連接器被形成在該PCM上，使得該連接器不會由該二次電池組往外突出。
當行動裝置已日漸被開發，且用於此行動裝置的需求已增加時，用於二次電池之需求亦已急劇地增加。在此二次電池之中者係呈現高能量密度及操作電壓與優異的保存性及使用壽命特徵之鋰二次電池，其已廣泛地被用作用於各種電子產品以及各種行動裝置之能源。
取決於二次電池被使用的裝置之型式，該二次電池可被建構成具有可分開型結構，其中該二次電池可被輕易地插入該裝置及由該裝置移去，或具有一嵌入型結構，其中該二次電池被嵌入於該裝置中。譬如，傳統行動裝置中所使用之二次電池可被建構成具有可分開型結構，其中該二次電池可如需要地被插入該行動裝置及由該行動裝置移去。在另一方面，被使用於其他裝置、諸如一些行動電話、平板型個人電腦(PC)、及觸控板中之二次電池可被建構成具有嵌入型結構。
在此二次電池之中者係鋰二次電池，其被廣泛地使用。二次電池包含電連接至安裝該二次電池的裝置及安全元件之陽極及陰極端子，以有效地控制該二次電池的異常狀態、諸如該二次電池之過量充電或該二次電池的過載電流。該安全元件之範例可包含正溫度係數(PTC)元件及保護電路模組(PCM)。
大致上，嵌入型二次電池組使用板形電池單元，其係適合用於電連接，且諸如PCM的安全元件經由傳導性鎳板藉由焊接或軟焊被連接至包含陽極及陰極端子之電池單元。該陽極及陰極端子接觸該PCM之陽極及陰極端子部件，使得該陽極及陰極端子被電連接至在該PCM所形成的外部輸入和輸出端子。連接器被電連接至該外部輸入和輸出端子。
於傳統二次電池組中，該連接器在該連接器由該電池組往外突出的狀態中被連接至一裝置。為此緣故，其係需 要使該裝置的內部設有額外之空間，其中該連接器將位於該空間中，雖然形成該連接器所需要的空間係存在於該電池組中。
此外，昂貴之撓性板件被使用於互連由該電池組往外突出的連接器及該PCM。其結果是，製造成本增加。
因此，對於由其移除突出的連接器之二次電池組有高度需要，以改善空間效率及減少製造成本。
因此，本發明已被作成，以解決上述之問題、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二次電池組，其被建構成具有一結構，其中連接器被形成在保護電路模組(PCM)上，使得該連接器不會由該二次電池組往外突出，藉此防止由於該連接器而使裝置中之死空間(dead space)的產生，並減少製造成本。
按照本發明之一態樣，上述及其他目的能藉由製備二次電池組所完成，該二次電池組包含電池單元，具有形成在包含密封部分的一表面上之陰極端子及陽極端子，該密封部分密封該電池單元；及保護電路模組(PCM)，包含具有形成在其上面的保護電路之保護電路板(PCB)、電 連接至該保護電路的外部輸入和輸出端子、電連接至該外部輸入和輸出端子之連接器、及該PCB被安裝在其中的電絕緣PCM殼體，其中該PCM係於該PCM被電連接至該電池單元之狀態中裝載在該密封部分上，且該連接器被形成在該PCM上，使得該連接器不會由該二次電池組往外突出。
如上面所述，根據本發明的二次電池組被建構成具有一結構，其中該連接器被形成在該PCM上，使得該連接器不會由該電池組往外突出。因此，其係可能使一裝置中所界定之空間減至最小，而該連接器將被安裝在該空間中。此外，延伸在該PCM及該連接器之間的撓性板件被移去。因此，其係可能減少製造成本。
於一較佳範例中，該電池單元之陰極端子及陽極端子可被電連接至該PCB，且該外部輸入和輸出端子可被形成在該PCB上，使得該外部輸入和輸出端子被電連接至該電池單元之陰極端子及陽極端子。
譬如，該連接器可被直接地耦接至該外部輸入和輸出端子，而沒有使用額外的構件，藉此經由該PCB及該外部輸入和輸出端子達成由該電池單元之陰極端子及該陽極端子至該連接器之電連接。
不像如上面所述該連接器被直接地耦接至該外部輸入和輸出端子的結構，電連接構件可被介入於該外部輸入和輸出端子與該連接器之間，以達成該外部輸入和輸出端子與該連接器間之電連接。
在此案例中，該電連接構件可為撓性印刷電路板(FPCB)。然而，本發明不被限制於此。甚至於此案例中，該連接器被設置在該PCM上，使得該連接器不會由該二次電池組往外突出。因此，此結構係與傳統結構不同的。
於一具體範例中，該PCM殼體可為設有開口，該連接器係經過該開口往外暴露。
明確地是，該PCM殼體可包含彼此耦接的第一殼體構件及第二殼體構件，同時圍繞該PCB。
該第二殼體構件可被建構成具有一盒子結構，並在該盒子結構的一表面打開，使得該PCM被插入及安裝於該第二殼體構件中，及該第一殼體構件可為在其一側面設有開口，該連接器係經過該開口暴露。
於一具體範例中，該PCB可為在其一表面設有該外部輸入和輸出端子，且在其另一表面設有分別對應於該陽極端子及該陰極端子的陽極端子連接零件及陰極端子連接零件。
鎳板可被另安裝在藉由超音波熔接耦接至該陰極端子連接零件的陰極端子之頂部。
安全元件可被進一步安裝在該電池單元的電極端子之一與該PCB間之電連接區域。
明確地是，該安全元件可為正溫度係數(PTC)元件或保險絲。然而，本發明不受限於此。
根據本發明之二次電池組可被建構成具有一結構，其 中標籤被附著至該電池單元，且該PCM以包裹方式排除該連接器。
明確地是，該標籤可被建構成具有一能夠包裹該電池單元的熱接合外圓周表面及排除該連接器之PCM的結構。
該電池單元可為二次電池，具有被接收在由層疊薄片所製成的電池殼體中之陰極/分離器/陽極結構的電極組件，該層疊薄片包括在密封狀態中之金屬層與樹脂層。
按照本發明之另一態樣，提供有一保護電路模組(PCM)，被安裝在具有陰極端子及陽極端子的板形電池單元之密封部分，其每一者係由被形成在其上端的板形傳導性構件所製成，該PCM包含PCB，具有形成在其上面的保護電路；外部輸入和輸出端子，被電連接至該保護電路；連接器，被電連接至該外部輸入和輸出端子；及電絕緣PCM殼體，該PCB電被安裝在其中，其中該PCB被電連接至該電池單元之陰極端子及該陽極端子，且該連接器被安裝在該外部輸入和輸出端子，使得該連接器不會由該PCM殼體往外突出。
該連接器可被直接地耦接至該外部輸入和輸出端子。根據情況，電連接構件可被介入在該外部輸入和輸出端子及該連接器之間，以達成該外部輸入和輸出端子及該連接器間之電連接。
該PCM殼體可為設有一開口，該連接器係經過該開口往外暴露。
按照本發明的另一態樣，提供有一包含具有該上述結構之二次電池組的裝置。
該裝置之範例可包含行動電話、移動電腦、智慧型手機、平板型個人電腦、觸控板、及輕省電腦(netbook computer)。該裝置的結構與製造方法係在與本發明有關之技術中熟知的，且因此，其詳細敘述將被省略。
10‧‧‧二次電池組
100‧‧‧電池單元
110‧‧‧密封部分
120‧‧‧陰極端子
130‧‧‧陽極端子
200‧‧‧保護電路板
210‧‧‧輸入和輸出端子
220‧‧‧連接部件
230‧‧‧連接部件
310‧‧‧PCM殼體
311‧‧‧開口
320‧‧‧PCM殼體
400‧‧‧連接器
500‧‧‧保護電路模組
600‧‧‧標籤
本發明的上面及其他目的、特徵與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係立體圖，顯示根據本發明之實施例的二次電池組；圖2係圖1所示二次電池組的分解視圖；圖3係立體圖，顯示根據本發明之實施例的電池單元；圖4係立體圖，顯示根據本發明之實施例的保護電路板(PCB)、外部輸入和輸出端子、及連接器；圖5係立體圖，顯示根據本發明之實施例的保護電路模組(PCM)；及圖6係立體圖，顯示圖1之二次電池組，標籤係由該二次電池組移去。
[最佳模式]
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，應注意的是本發明之範圍不被所說明的實施例所限制。
圖1係立體圖，典型顯示根據本發明之實施例的二次電池組10，且圖2係分解視圖，典型顯示圖1之二次電池組10。
參考圖1及2，該二次電池組10包含電池單元100及保護電路模組(PCM)500，其包含保護電路板(PCB)200、PCM殼體310與320、及連接器400。該二次電池組10被建構成具有一結構，其中標籤600係附著至該電池單元100及以包裹方式排除該連接器400的PCM 500，且該連接器400係經過該第一殼體構件310之開口311暴露，使得該連接器400不會由該二次電池組10往外突出。
圖3係立體圖，典型顯示根據本發明之實施例的電池單元，圖4係立體圖，典型顯示根據本發明之實施例的PCB、外部輸入和輸出端子、及連接器，圖5係立體圖，典型顯示根據本發明之實施例的PCM，且圖6係立體圖，典型顯示圖1之二次電池組，標籤係由該二次電池組移去。
隨同圖2參考圖3至6，密封部分110及陰極端子120與陽極端子130被形成在該電池單元100的上端。分別對應於該陰極端子120及該陽極端子130之陰極端子連接部件220及陽極端子連接部件230被形成在該PCB 200 的頂部。
該陰極端子120及該陽極端子130分別接觸該陰極端子連接部件220及該陽極端子連接部件230，藉此達成該電池單元100及該PCB 200間之電連接。安全元件(未示出)進一步被安裝於該陽極端子130及該陽極端子連接部件230之間。
此外，該陰極端子連接部件220及該陽極端子連接部件230被電連接至外部輸入和輸出端子210。該連接器400被安裝在該外部輸入和輸出端子210之頂部，藉此達成其間之電連接。電連接構件(未示出)可被介入於該連接器400及該外部輸入和輸出端子210之間。
該PCM 500被建構成具有一結構，其中該PCB 200被安裝在該第二殼體構件320，且該第一殼體構件310被耦接至該第二殼體構件320的上部。該開口311被形成在該第一殼體構件310之右側。該連接器400係經過該第一殼體構件310的開口311暴露。該PCM 500被裝載在該電池單元100之密封部分上。
雖然本發明的示範實施例已為說明之目的被揭示，那些熟諳此技術者將了解各種修改、添加、及替代係可能的，而不會由本發明之範圍及精神脫離，如在所附申請專利範圍中所揭示者。
[產業利用性]
如由上述之敘述變得明顯，根據本發明的二次電池組 被建構成具有一結構，其中連接器被形成在保護電路模組(PCM)上，使得該連接器不會由該電池組往外突出。因此，其係可能使一裝置中所界定之空間減至最小，而該連接器將被安裝在該空間中。此外，延伸在該PCM及該連接器之間的撓性板件被移去。因此，其係可能減少製造成本。
10‧‧‧二次電池組
400‧‧‧連接器
600‧‧‧標籤

Claims (19)

  1. 一種二次電池組，包括：電池單元，具有形成在包括密封部分的一表面上之陰極端子及陽極端子，該密封部分密封該電池單元；及保護電路模組(PCM)，包括具有形成在其上面的保護電路之保護電路板(PCB)、電連接至該保護電路的外部輸入和輸出端子、電連接至該外部輸入和輸出端子之連接器、及該PCB被安裝在其中的電絕緣PCM殼體，其中該PCM係於該PCM被電連接至該電池單元之狀態中裝載在該密封部分上，且該連接器被形成在該PCM上，使得該連接器不會由該二次電池組往外突出，且其中標籤被附著至該電池單元，且該PCM以包裹方式排除該連接器。
  2. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中該外部輸入和輸出端子被形成在該PCB上。
  3. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中該連接器被直接地耦接至該外部輸入及輸出端子。
  4. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中電連接構件被介入於該外部輸入和輸出端子與該連接器之間。
  5. 如申請專利範圍第4項之二次電池組，其中該電連接構件係撓性印刷電路板(FPCB)。
  6. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中該PCM殼體係設有開口，該連接器係經過該開口往外暴露。
  7. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中該PCM殼體包括彼此耦接的第一殼體構件及第二殼體構件，同時圍繞該PCB。
  8. 如申請專利範圍第7項之二次電池組，其中該第二殼體構件被建構成具有一盒子結構，並在該盒子結構的一表面打開，使得該PCM被插入及安裝於該第二殼體構件中，及該第一殼體構件係在其一側面設有開口，該連接器係經過該開口暴露。
  9. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中該電池單元係二次電池，具有被接收在由層疊薄片所製成的電池殼體中之陰極/分離器/陽極結構的電極組件，該層疊薄片包括在密封狀態中之金屬層與樹脂層。
  10. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中該PCB係在其一表面設有該外部輸入和輸出端子，且在其另一表面設有分別對應於該陽極端子及該陰極端子的陽極端子連接零件及陰極端子連接零件。
  11. 如申請專利範圍第10項之二次電池組，其中鎳板被另安裝在藉由超音波熔接耦接至該陰極端子連接零件的陰極端子之頂部。
  12. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中安全元件被進一步安裝在該電池單元的電極端子之一與該PCB間之電連接區域。
  13. 如申請專利範圍第12項之二次電池組，其中該安全元件為正溫度係數元件(PTC)或保險絲。
  14. 如申請專利範圍第1項之二次電池組，其中該標籤被建構成具有一能夠包裹該電池單元的熱接合外圓周表面及排除該連接器之PCM的結構。
  15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項之二次電池組，其充當行動裝置的電源。
  16. 一種保護電路模組(PCM)，被安裝在具有陰極端子及陽極端子的板形電池單元之密封部分，其每一者係由被形成在其上端的板形傳導性構件所製成，該PCM包括：PCB，具有形成在其上面的保護電路；外部輸入和輸出端子，被電連接至該保護電路；連接器，被電連接至該外部輸入和輸出端子；及電絕緣PCM殼體，該PCB被安裝在其中，其中該PCB被電連接至該電池單元之陰極端子及該陽極端子，且該連接器被安裝在該外部輸入和輸出端子，使得該連接器不會由該PCM殼體往外突出，且其中標籤被附著至該電池單元，且該PCM以包裹方式排除該連接器。
  17. 如申請專利範圍第16項之PCM，其中該連接器係直接地耦接至該外部輸入和輸出端子。
  18. 如申請專利範圍第16項之PCM，其中電連接構件被置入在該外部輸入和輸出端子及該連接器之間。
  19. 如申請專利範圍第16項之PCM，其中該PCM殼體係設有一開口，該連接器係經過該開口往外暴露。
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