專(zhuān)利名稱(chēng)：保護(hù)電路組件及具有該組件的電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護(hù)電路組件和具有該種保護(hù)電路組件的電池包(battery pack ),特別是，涉及一種保護(hù)電路組件和一種具有保護(hù)電路組件 的電池包，其中當(dāng)外部接線端被電連接到保護(hù)電路組件時(shí)能夠防止連接到外 部接線端的保護(hù)電路板端子部被推壓，使得外部接線端以一種可靠的方式被 電連接到保護(hù)電路組件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，緊湊的和重量輕的移動(dòng)電子/電氣設(shè)備，如便攜式電話、筆記本 電腦、便攜式攝像機(jī)等已經(jīng)被積極地發(fā)展和生產(chǎn)。電池包被設(shè)置在便攜式電 子、電氣設(shè)備內(nèi)部，使得其能在沒(méi)有外部電源的情況下工作。從經(jīng)濟(jì)方面考 慮，電池包通?？梢杂面囨k電池、4臬氫電池或鋰電池等可充電的二次電池。其中，鋰充電電池具有比鎳鎘電池或鎳氫電池高三倍的工作電壓，并且 單位重量的能量密度比鎳鎘電池和鎳氫電池大。因此，鋰充電電池被廣泛用 于便攜式電子/電氣設(shè)備。根據(jù)電解質(zhì)的類(lèi)型鋰充電電池可以分為使用液體電 解質(zhì)的鋰離子電池和使用聚合物電解質(zhì)的鋰聚合物電池。根據(jù)形狀鋰充電電 池可以分為圓柱型電池、多邊型電池和袋式電池。通常，采用鋰充電電池的電池包包括棵電池和保護(hù)電路組件。棵電池包 括電極組件、罐體和蓋組件。電極組件包括正極板，具有連接到正極集流 體的正極耳，且正極集流體上具有正極活性物質(zhì)；負(fù)極板，具有連接到負(fù)極 集流體的負(fù)極耳，且負(fù)極集流體上具有負(fù)極活性物質(zhì)；和置于正極板和負(fù)極 板之間的間隔件。電極組件裝在具有上部開(kāi)口的罐體內(nèi)。罐體的上部開(kāi)口被 蓋組件密封。保護(hù)電路組件被電連接到棵電池以防止棵電池被過(guò)充電。保護(hù) 電路組件包括當(dāng)棵電池被充電或放電時(shí)控制電壓或電流的保護(hù)電路板；放置 在保護(hù)電路板和棵電池之間的下殼體，用于提供固定保護(hù)電路板的空間；和 與下殼體耦接的上殼體用于防止保護(hù)電路板被外部撞擊。一般地，電池包的保護(hù)電路組件的下殼體通過(guò)模制過(guò)程制備。然而，在模制過(guò)程中，例如樹(shù)脂或熱熔性等模制材料滲入保護(hù)電路板的端子部以致于 阻斷端子部與外部接線端間的電連接。另外，模制材料不良的流動(dòng)性可能導(dǎo) 致裂縫或針孔。為了解決這些問(wèn)題，提出了保護(hù)電路板被一個(gè)蓋狀上殼體覆 蓋的結(jié)構(gòu)。因此，采用蓋狀上殼體覆蓋保護(hù)電路板的結(jié)構(gòu)可以省去模制過(guò)程。然而， 由于保護(hù)電路板和上殼體的耦接不夠堅(jiān)固，當(dāng)外部接線端與保護(hù)電路板的端 子部接觸使得保護(hù)電路組件電連接到外部接線端時(shí)，保護(hù)電路可被推向棵電 池，使得外部接線端不完美地連接到保護(hù)電路組件。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種保護(hù)電路組件和電池包，其能安全地將保護(hù)電路組件的 保護(hù)電路板耦接到上殼體以防止保護(hù)電路板被推壓，從而以可靠的方式將保 護(hù)電路組件電連接到外部端子上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種保護(hù)電路組件包括在其側(cè)面有至少一個(gè) 突起的保護(hù)電路板；和具有對(duì)應(yīng)于上述突起的至少一個(gè)孔的上殼體。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面， 一種電池包包括棵電池；電連接于該棵電 池且在其側(cè)面具有至少一個(gè)突起的保護(hù)電路板；和具有對(duì)應(yīng)于上述突起的至 少一個(gè)孔的上殼體。


通過(guò)結(jié)合附圖參照如下詳細(xì)描述，可有助于更容易同時(shí)更好地理解本發(fā) 明及其相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，附圖中相似的參考記號(hào)代表相同或相似的部件，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的棵電池分解視圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電池包的分解視圖； 圖3A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電池包的分解視圖； 圖3B是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電池包的分解視圖； 圖3C是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電池包的分解視圖； 圖3D是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的電池包的分解視圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明作全面的描述，附圖中展示了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式被實(shí)施，并不局限于以下闡述的實(shí)施例。為 了清楚起見(jiàn)，附圖中層的厚度和區(qū)域被放大了。在整個(gè)詳細(xì)描述中同樣的標(biāo) 記對(duì)應(yīng)于相同的部件。圖l是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例棵電池的分解視圖。參照?qǐng)D1,本發(fā)明第一實(shí)施例中的棵電池包括電極組件100、上部具有 開(kāi)口端并容納電解質(zhì)(未示出)使得鋰離子可以在電極組件100和罐體200 間運(yùn)動(dòng)的罐體200、以及用于密封罐體200并具有電連接到電極組件100上 的電極端子310的蓋組件300。在這個(gè)過(guò)程中，電極組件100包括具有正極 極耳150的正極板120,正極極耳150連接到涂覆有正極活性物質(zhì)(未示出) 的正極集流體(未示出)上；具有負(fù)極極耳140的負(fù)極板110，負(fù)極極耳140 連接到涂覆有負(fù)極活性物質(zhì)(未示出)的負(fù)極集流體(未示出)上；和置于 正極板120和負(fù)極板110之間的間隔件130。在圖1中，所示出的負(fù)極極耳 140被設(shè)置在電極組件100的內(nèi)部中心上，所示出的正極極耳150被設(shè)置在 電極組件100的邊緣，并且如圖所示負(fù)極極耳140被電連接到電極端子310 上。然而，正極極耳150和負(fù)極極耳140的位置是可以變化的。作為選擇， 正極極耳150和負(fù)極極耳140中的任一個(gè)可以向罐體200的下部突出使其電 連接到罐體200上。正極活性物質(zhì)可以包括含鋰的過(guò)渡金屬氧化物和鋰碌K屬化合物，例如， 典型的金屬氧化物如LiCo02、 LiNi02、 LiMn02、匸恤204或LiNi^.yCoxMyCb (其中0《x<l， 0《y《l, 0《x+y<l， M選自Al、 Sr、 Mg和La等金屬)。 負(fù)極活性物質(zhì)可以包括結(jié)晶碳、無(wú)定形碳、碳化合物、碳纖維等碳材料、金 屬鋰或鋰合金。正極集流體或負(fù)極集流體可以由不銹鋼、鎳、銅、鋁或它們的合金制成。 優(yōu)選地，正極集流體可以是鋁或鋁合金制成，負(fù)極集流體可以由銅或銅合金 制成，從而使效率最大化。間隔件130放置在正極板120和負(fù)極板110之間以防止電短路，并使鋰 離子能移動(dòng)。間隔件130可以是諸如聚乙烯、聚丙烯制成的聚烯烴基聚合物 層，或者是它們制成的多層結(jié)構(gòu)。如圖l所示，罐體200可以是多邊型金屬材料、圓柱型或袋型金屬材料 的形式，且罐體200具有上部開(kāi)口。金屬材料可包括質(zhì)量輕和撓性的材料如 鋁、鋁合金、不銹鋼，或者類(lèi)似的材料，使得罐體200具有作為端子的功能。耦4妻到罐體200上部開(kāi)口的蓋組件300包括蓋板350、絕緣板340、端 子板330、絕緣框架320、和電極端子310。蓋板350是具有與罐體200上部 開(kāi)口相應(yīng)尺寸和形狀的金屬片，并且包括預(yù)定尺寸的端子孔352、電解質(zhì)注 入孔354和安全出口 (未示出)。安全出口可以形成在不妨礙端子孔352和 電解質(zhì)注入孔354的任何區(qū)域，并可形成在罐體200的側(cè)面上。電解質(zhì)注入354便于將電解質(zhì)注入到容納有電極組件IOO的罐體內(nèi)，使 得鋰離子平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)。用蓋組件300密封罐體200后，電解質(zhì)通過(guò)注入孔354 被注入到罐體200內(nèi)，而后用電解質(zhì)注入孔塞370將電解質(zhì)注入孔354封住 以密封罐體200。端子孔352用于插入電極端子310，〗吏得電極端子310通過(guò)端子孔352 被電連接到設(shè)置在蓋板350下面的端子板330上。為了將電極端子310與蓋 板350絕緣，由絕緣橡膠或不導(dǎo)電材料制成的墊圈360設(shè)置在電極端子310 的外側(cè)。絕緣板340和端子板330依次設(shè)置在蓋板350下面。端子板330電連接 到電極組件100的負(fù)極極耳140上，使得電極端子310電連接到負(fù)極極耳140 上。絕緣片340將端子板330與蓋板350電絕緣，從而即使當(dāng)蓋板350被電 連接到電極組件100的正極極耳150上時(shí)，也可以防止蓋板350與端子板330 短路。絕緣框架320祐L放置在罐體200的上部開(kāi)口處以固定電極組件100的正 極極耳150和負(fù)極極耳140。絕緣框架320可以由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚 (PPS)、聚醚砜(PES)、改性聚苯醚(PPO)或類(lèi)似的不導(dǎo)電的聚合物樹(shù)脂 制成。為了提供固定端子板330和絕緣片340的空間，可以在絕緣框架320 外圍形成支撐架。圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中電池包的分解視圖。參見(jiàn)圖2，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的電池包包括如圖1所示具有電極殼體630的保護(hù)電路組件。通過(guò)第一引線板540和第二引線板550,保護(hù)電 路板610被電連接到電極端子310和蓋板350。絕緣部件530被設(shè)置在電連 接到電極端子310上的第一引線板540和蓋板350之間。在這個(gè)過(guò)程中，盡管未示出，可以在保護(hù)電路板610和棵電池500之間 設(shè)置板固定器(未示出)，以提供保護(hù)電路板610和棵電池500間可靠的支撐。板固定器由絕緣材料制成，以防止棵電池500與保護(hù)電路板610間的短 路。另外，棵電池500可以用諸如標(biāo)簽等外部材料包圍。另一方面，為了防 止外部對(duì)棵電池500的沖擊，棵電池500可以用不銹鋼(SUS )材料制成的 外部罐體包圍。保護(hù)電路板610包括電連接到棵電池500的端子部620，和形成在其兩 個(gè)側(cè)面上的至少一個(gè)突起650。上殼體630包括面對(duì)端子部620敞開(kāi)的開(kāi)口 640,和與突起650相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)孔660。為了確保保護(hù)電路板610和上殼體630間的耦接，保護(hù)電路板610上的 突起650可以突出與上殼體630厚度相對(duì)應(yīng)的 一段距離。為了方便地檢測(cè)耦 接，突起650可以具有半圓形或多邊形形狀，或者上殼體630的孔660可以 為矩形。圖3A是本發(fā)明第二實(shí)施例中電池包的分解視圖，圖3B是本發(fā)明第三 實(shí)施例中電池包的分解視圖。參見(jiàn)圖3A和圖3B，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的與4果電池500電連接的保 護(hù)電路組件中，包括分別形成在保護(hù)電路板610和上殼體630上的至少一個(gè) 突起650和至少一個(gè)孔660。突起650和孔660可以形成在保護(hù)電路板610 和上殼體630的一個(gè)長(zhǎng)側(cè)面上(圖3A)或兩個(gè)短側(cè)面上(圖3B),佳_得保 護(hù)電路板610能被容易地耦接到上殼體630上。另外，突起650和孔660可 以分別形成在保護(hù)電路板610和上殼體630的一個(gè)短側(cè)面或兩個(gè)長(zhǎng)側(cè)面上。中的一個(gè)側(cè)面上時(shí)，上殼體630的另一個(gè)側(cè)面可以部分凹進(jìn)以使保護(hù)電路板610能容易地^:固定。圖3C是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電池包的分解視圖，圖3D是根據(jù)本 發(fā)明第五實(shí)施例的電池包的分解視圖。參見(jiàn)圖3C和3D，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的與棵電池500電連接的保護(hù) 電路組件中包括分別形成在保護(hù)電路板610和上殼體630上的至少 一個(gè)突起 650和至少一個(gè)孔660。突起650和孔660可以形成在保護(hù)電路板610和上 殼體630的一個(gè)長(zhǎng)側(cè)面和兩個(gè)短側(cè)面上(圖3C)或者兩個(gè)長(zhǎng)側(cè)面和兩個(gè)短側(cè)面 上(圖3D)。另外，與圖3C和3D相比，突起650和孔660可形成在保護(hù)電 路板610和上殼體630的一個(gè)短側(cè)面和兩個(gè)長(zhǎng)側(cè)面上。在突起650和孔660 不減弱保護(hù)電路板610和上殼體630之間耦接的條件下，突起650和孔610可以形成在保護(hù)電路板和上殼體630的任何位置。最終，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，保護(hù)電路板和具有該保護(hù)電路板的 電池包包括形成在保護(hù)電路板側(cè)面上的至少 一個(gè)突起和與突起對(duì)應(yīng)的至少 一個(gè)孔，使得保護(hù)電路板和上殼體通過(guò)突起和孔彼此耦接在一起，從而當(dāng)保 護(hù)電路板的端子部與外部接線端接觸時(shí)，可防止保護(hù)電路板被推向棵電池。如前所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，保護(hù)電路板和具有該保護(hù)電路板的電 池包包括至少 一個(gè)形成在保護(hù)電路板側(cè)面上的突起，和至少 一個(gè)對(duì)應(yīng)于突起 的孔，使得保護(hù)電路板和上殼體通過(guò)突起和孔彼此耦接在一起，從而當(dāng)保護(hù) 電路板的端子部與外部接線端接觸時(shí)，可以防止保護(hù)電路板被推向棵電池。 因此，能以一種可靠的方式將包括保護(hù)電路板和上殼體的保護(hù)電路組件與外 部接線端電連接。盡管本發(fā)明是參照某些實(shí)施例進(jìn)行描述的，但所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理 解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下可以對(duì)本發(fā)明做出各種修改和變 化，本發(fā)明由所附權(quán)利要求及其等同方案限定。
權(quán)利要求
1、一種保護(hù)電路組件，包括保護(hù)電路板，在其側(cè)面具有至少一個(gè)突起；和上殼體，其具有與所述突起相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)孔。
2、 如權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路組件，其中，所述突起的數(shù)量等于所 述孔的數(shù)量。
3、 如權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路組件，其中，所述至少一個(gè)突起的長(zhǎng) 度等于所述上殼體的厚度。
4、 如權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路組件，其中，所述至少一個(gè)突起被形 成在所述保護(hù)電路板的短側(cè)面和長(zhǎng)側(cè)面其中之一上。
5、 如權(quán)利要求4所述的保護(hù)電路組件，其中，所述至少一個(gè)突起被形 成在所述保護(hù)電路板的短側(cè)面和長(zhǎng)側(cè)面其中之一 的兩側(cè)上。
6、 如權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路組件，其中，所述至少一個(gè)突起被形 成在所述保護(hù)電路板的短側(cè)面和長(zhǎng)側(cè)面上。
7、 如權(quán)利要求6所述的保護(hù)電路組件，其中，所述至少一個(gè)突起被形 成在所述保護(hù)電路板的兩個(gè)短側(cè)面和兩個(gè)長(zhǎng)側(cè)面上。
8、 如權(quán)利要求6所述的保護(hù)電路組件，其中，所述至少一個(gè)突起被形 成在所述保護(hù)電路板的短側(cè)面和長(zhǎng)側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面的一側(cè)和另 一個(gè)側(cè)面 的兩側(cè)上。
9、 如權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路組件，其中，所述至少一個(gè)孔是矩形的。
10、 如權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路組件，其中，所述至少一個(gè)突起具有 半圓形和多邊形之 一 的形狀。
11、 一種電池包，包括 棵電池；與所述棵電池電連接且在其側(cè)面上具有至少一個(gè)突起的保護(hù)電路板；和 具有至少一個(gè)與所述突起相對(duì)應(yīng)的孔的上殼體。
12、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，所述突起的數(shù)量等于所述孔 的數(shù)量。
13、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，所述至少一個(gè)突起被形成在所述保護(hù)電路板的短側(cè)面和長(zhǎng)側(cè)面其中之一上。
14、 如權(quán)利要求13所述的電池包，其中，所述至少一個(gè)突起被形成在 所述保護(hù)電路板的短側(cè)面和長(zhǎng)側(cè)面其中之一的兩側(cè)上。
15、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，所述至少一個(gè)突起被形成在 所述保護(hù)電路板的短側(cè)面和長(zhǎng)側(cè)面上。
16、 如權(quán)利要求15所述的電池包，其中，所述至少一個(gè)突起被形成在 所述i呆護(hù)電路纟反的兩個(gè)短側(cè)面和兩個(gè)長(zhǎng)側(cè)面上。
17、 如權(quán)利要求15所述的電池包，其中，所述至少一個(gè)突起被形成在 4呆護(hù)電路板的短側(cè)面和長(zhǎng)側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面的一側(cè)和另 一個(gè)側(cè)面的兩側(cè)上。
18、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，所述至少一個(gè)突起具有半圓 形和多邊形之一的形狀。
19、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，所述至少一個(gè)孔是矩形的。
20、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，所述至少一個(gè)突起的長(zhǎng)度等 于所述上殼體的厚度。
21、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，還包括包圍所述棵電池的外 部材料。
22、 如權(quán)利要求21所述的電池包，其中，所述外部材料包括標(biāo)簽。
23、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，還包括設(shè)置在所述棵電池和 保護(hù)電路板之間的板固定器。
24、 如權(quán)利要求23所述的電池包，其中，所述板固定器由絕緣材料制成。
25、 如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，所述上殼體具有形成在一個(gè) 短側(cè)面上或兩個(gè)短側(cè)面上的防顛倒插入槽。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種保護(hù)電路組件和具有保護(hù)電路組件的電池包，當(dāng)外部接線端被電連接到保護(hù)電路組件上時(shí)，其具有防止連接到外部接線端的保護(hù)電路板被推壓的能力。因此，外部接線端以一種可靠的方式被電連接到保護(hù)電路組件。保護(hù)電路組件包括保護(hù)電路板，在其側(cè)面上具有至少一個(gè)突起；和具有與所述突起相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)孔的上殼體。另外，所述電池包包括裸電池；與裸電池電連接且在其側(cè)面上具有至少一個(gè)突起的保護(hù)電路板；和具有與突起相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)孔的上殼體。
文檔編號(hào)H01M2/00GK101242092SQ20081000887
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者卞正德, 徐鏡源 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社