專利名稱：電池組的制作方法
電池組技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及電池組。
技術(shù)背景
鋰離子二次電池可以根據(jù)它們的封裝結(jié)構(gòu)分為棱柱型二次電池、圓柱型二次電 池以及袋型二次電池。
特別地，袋型二次電池可包括作為主要部件的電極組件和圍繞電極組件的袋。 保護(hù)電路模塊和外殼可提供到將被商品化成電池組的袋型二次電池。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實(shí)施方式針對(duì)電池組，其基本克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺 點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種電池組，該電池組提高了構(gòu)成該電池組的器 件之間的耦合力。
通過(guò)提供一種電池組可以實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)，該電池組包 括裸電池；及設(shè)置在裸電池的下表面上的樹(shù)脂部件。樹(shù)脂部件可以包括在該樹(shù)脂部件 的表面上的至少一個(gè)突出體，底殼可以設(shè)置在樹(shù)脂部件下面并在對(duì)應(yīng)于突出體的位置處 包括孔，孔可以耦合到突出體。突出體可以設(shè)置在樹(shù)脂部件的兩側(cè)中的每一側(cè)?？卓梢?設(shè)置在底殼的兩側(cè)中的每一側(cè)。突出體可以具有圓形截面和多邊形截面之一?？卓梢允?圓形孔和多邊形孔之一。粘合劑可以施加到突出體與孔之間。
突出體可以包括第一子突出體，耦合到孔；及第二子突出體，設(shè)置在第一子 突出體上并被壓到底殼的下表面。第二子突出體可以被熱壓到底殼的下表面。
底殼可以包括在下表面中相鄰于孔的區(qū)域處的凹槽。突出體可以包括第一子 突出體，耦合到孔；和第二子突出體，設(shè)置在第一子突出體上并被壓到凹槽。第二子突 出體可以被熱壓到凹槽。
樹(shù)脂部件和突出體可以由聚酰胺和聚氨酯之一形成。底殼可以由聚碳酸脂、丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、及其組合物中的一種形成。底殼的硬度可大于樹(shù)脂部件 的硬度。
通過(guò)提供一種制造電池組的方法可以實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)，該 方法包括制備裸電池；在裸電池的下表面上形成包括至少一個(gè)突出體的樹(shù)脂部件；以 及將底殼耦合到樹(shù)脂部件的下表面，底殼在對(duì)應(yīng)于突出體的位置處包括孔，孔被耦合到 突出體。該方法還可包括將突出體的從孔突出的部分熱壓到底殼的下表面。突出體可以 通過(guò)具有約200°C至約250°C溫度范圍的壓力棒按壓。


通過(guò)下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，隨著本發(fā)明得到更好的理解，對(duì)本發(fā)明的更完整的了解及其許多附帶優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相同或 相似的部件，附圖中
圖1為示出根據(jù)一實(shí)施方式的電池組的分解透視圖2為示出根據(jù)一實(shí)施方式的電池組的局部透視圖3為示出根據(jù)一實(shí)施方式的電池組的局部截面圖4為根據(jù)另一實(shí)施方式的電池組的局部截面圖；以及
圖5為根據(jù)一實(shí)施方式制造電池組的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖更加全面地描述實(shí)例實(shí)施方式；然而，這些實(shí)施方式可以以不 同的形式實(shí)現(xiàn)且不應(yīng)解釋為限于這里闡述的實(shí)施方式。更確切地，提供這些實(shí)施方式是 使得本公開(kāi)充分而完整，且向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。相似的附圖 標(biāo)記始終指示相似的元件。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到，附圖中示出的組成部件的尺寸和厚度是為了更好的理解和便于描述 而隨意給出的，本發(fā)明不限于圖示的尺寸和厚度。
在附圖中，為了清晰起見(jiàn)夸大了層、膜、板、區(qū)域等的厚度。整個(gè)說(shuō)明書中相 似的附圖標(biāo)記指示相似的元件。可以理解，當(dāng)諸如層、膜、區(qū)域或基板的元件被稱為在 另一元件“上”時(shí)，它可以直接在其他元件上或可以存在中間的元件。換言之，當(dāng)元件 被稱為“直接”在另一元件“上”時(shí)，則沒(méi)有中間元件存在。
為了使本發(fā)明清楚，在此描述的細(xì)節(jié)中省略了與該描述無(wú)內(nèi)在關(guān)系的元件，整 個(gè)說(shuō)明書中相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件。
在幾個(gè)示范性實(shí)施方式中，通過(guò)采用相同的附圖標(biāo)記在第一個(gè)示范性實(shí)施方式 中代表性地描述了具有相同構(gòu)造的組成元件，而在其它實(shí)施方式中僅描述了與第一個(gè)示 范性實(shí)施方式中所描述的組成元件不同的組成元件。
下面，將參考附圖描述根據(jù)實(shí)施方式的電池組及其制造方法。
圖1至圖3為示出根據(jù)一實(shí)施方式的電池組10的分解透視圖、局部透視圖和局 部截面圖。
參考圖1至圖3，電池組10可以包括裸電池100、保護(hù)電路模塊200、板300、 頂殼400、樹(shù)脂部件500、底殼600和標(biāo)簽800。設(shè)置在樹(shù)脂部件500上的突出體550耦 合到底殼600中設(shè)置的孔600a，從而提高樹(shù)脂部件500與底殼600之間的耦合力。
裸電池100包括電極組件(未示出)和容放電極組件的袋110。
電極組件包括第一電極板(未示出)和第二電極板(未示出)以及插置在第一電 極板與第二電極板之間的分隔體(未示出)，它們纏繞成果凍卷形。袋110可以包封電極 組件和電解液。
第一電極接片122可以設(shè)置在電極組件的第一電極板的側(cè)面上，第二電極接片 IM可以設(shè)置在第二電極板的側(cè)面上。在以果凍卷繞形形成的電極組件中第一電極接片 122和第二電極接片IM彼此平行，其間有恒定的距離。第一電極接片122的一部分和 第二電極接片1 的一部分可以暴露在袋110的外部以將電極組件電連接到保護(hù)電路模塊 200。第一電極接片122和第二電極接片IM可以由諸如鋁、銅和鎳的金屬形成。
第一絕緣帶132設(shè)置在第一電極接片122與袋110之間，第二絕緣帶134設(shè)置在 第二電極接片1 與袋110之間。第一絕緣帶132附加到第一電極接片122與袋110接 觸的部分，第二絕緣帶134附加到第二電極接片IM與袋110接觸的部分，從而防止第一 和第二電極接片122和IM與袋110的短路。下面，假定第一電極板和第一電極接片122 是正極，第二電極板和第二電極接片1 是負(fù)極。另外，“上側(cè)”和“上表面”是設(shè)置 有第一和第二電極接片122和124的一側(cè)，“下側(cè)”和“下表面”是與“上側(cè)”和“上 表面”相反的一側(cè)。
袋110可以具有近似四邊形。容納電極組件的凹部通過(guò)壓制工藝形成在袋110 的中部。袋110可以是包括尼龍層、薄鋁層和聚烯烴基樹(shù)脂層的三層。
保護(hù)電路模塊200可以設(shè)置在裸電池100的上側(cè)，電連接到裸電池100并包括近 似矩形板。保護(hù)電路模塊200可以包括保護(hù)電路基板210、保護(hù)電路器件220、第一引線 板230、第二引線板240和充電/放電端子250。保護(hù)電路模塊200還可以包括正溫度系 數(shù)(PTC)器件(未示出)。
保護(hù)電路基板210可以設(shè)置在裸電池100上并包括矩形板。保護(hù)電路基板210 的內(nèi)部和下表面設(shè)置有導(dǎo)電金屬圖案(未示出)，該導(dǎo)電金屬圖案電連接到保護(hù)電路器件 220、第一引線板230、第二引線板240和充電/放電端子250。保護(hù)電路基板210可以 是印刷電路板。熱熔樹(shù)脂可以注入到保護(hù)電路基板210的下表面與裸電池100的上表面 之間。保護(hù)電路基板210通過(guò)熱熔樹(shù)脂附接到裸電池100以穩(wěn)固地形成電池組10。
保護(hù)電路器件220可以設(shè)置在保護(hù)電路基板210的上表面上并檢查裸電池100的 充電/放電狀態(tài)和有關(guān)電池電流、電池電壓和電池溫度的信息，從而保護(hù)電池組10不被 過(guò)充電和過(guò)放電。
第一引線板230和第二引線板240可以設(shè)置在保護(hù)電路基板210的下表面上分別 對(duì)應(yīng)于第一電極接 片122和第二電極接片124的位置。第一和第二電極接片122和IM 分別焊接到第一引線板230和第二引線板M0，然后被彎曲使得裸電池100的上表面平行 于保護(hù)電路基板210，保護(hù)電路模塊200安置在裸電池100的上表面上。
充電/放電端子250可以設(shè)置在保護(hù)電路基板210的上表面上，并且起到供應(yīng)電 能到外部電子器件的電通路的作用。
板300可以分別設(shè)置在裸電池100的具有最大面積的兩個(gè)側(cè)表面上，并具有對(duì)應(yīng) 于裸電池100的側(cè)表面的四邊形。板300可以通過(guò)在裸電池100與板300之間的雙面膠 帶耦接到裸電池100。板300可以由不銹鋼6US)或鋁形成，并保護(hù)裸電池100免于外 部沖擊。
頂殼400可以設(shè)置在保護(hù)電路模塊200上以保護(hù)保護(hù)電路模塊200免于外部沖 擊。頂殼400可以包括在對(duì)應(yīng)于充電/放電端子250的位置處的充電/放電端子孔400a。 電池組10可以通過(guò)經(jīng)由充電/放電端子孔400a暴露出來(lái)的充電/放電端子250向外部電 子器件供應(yīng)電能或從外部電子器件接收電能。
樹(shù)脂部件500設(shè)置在裸電池100的下表面上。一個(gè)或多個(gè)突出體550可
樹(shù)脂部件500設(shè)置在裸電池100的下表面上。一個(gè)或多個(gè)突出體550可以設(shè)置 在樹(shù)脂部件500的表面上。底殼600可以設(shè)置在樹(shù)脂部件500的下表面上，并在對(duì)應(yīng)于 突出體550的位置處包括孔600a?？?00a耦合到突出體550。設(shè)置在樹(shù)脂部件500上的突出體550耦合到設(shè)置于底殼600中的孔600a以提高電池組10的耦合力。下文將詳 細(xì)描述樹(shù)脂部件500與底殼600之間的耦合。
標(biāo)簽800可以圍繞裸電池100和板300，并保護(hù)裸電池100免于外部沖擊和刮擦。
下面，將詳細(xì)描述裸電池100、樹(shù)脂部件500和底殼600之間的耦合。
樹(shù)脂部件500可以設(shè)置在裸電池100的下表面上。突出體550可以設(shè)置在樹(shù)脂 部件500的表面上。樹(shù)脂部件500和突出體550可以由聚酰胺和聚氨酯之一形成，并可 以通過(guò)注入模塑工藝一體地形成。樹(shù)脂部件500和突出體550可以通過(guò)固化在高溫下熔 化的液體樹(shù)脂而形成。
底殼600設(shè)置在樹(shù)脂部件500下。底殼600的孔600a可以設(shè)置在對(duì)應(yīng)于突出體 550的位置，使得孔600a耦合到突出體550。底殼600可以由聚碳酸脂、丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物、及其組合物中的一種形成。
更具體地，突出體550可以分別設(shè)置在樹(shù)脂部件500的表面的兩側(cè)并面對(duì)底殼 600，孔600a可以分別設(shè)置在底殼600的兩側(cè)并面對(duì)突出體550。雖然在此實(shí)施方式中突 出體550的數(shù)量和孔600a的數(shù)量是兩個(gè)，但是根據(jù)電池組10的尺寸，該數(shù)量可以是三個(gè) 或更多。突出體550具有圓形或多邊形截面，該多邊形截面可以是四邊形截面?？?00a 還可以具有用于耦合到突出體陽(yáng)0的圓形、四邊形或多邊形截面。
突出體550可以包括第一子突出體550a和第二子突出體550b。當(dāng)樹(shù)脂部件500 和底殼600彼此耦合時(shí)，第一子突出體550a可以設(shè)置在底殼600的孔600a中。第二子突 出體550b可以設(shè)置在第一子突出體550a上，并且當(dāng)樹(shù)脂部件500和底殼600彼此耦合時(shí) 第二子突出體^Ob可以從底殼600的下表面突出。在第一子突出體550a耦合到孔600a 之后，第二子突出體550b的上部分可以通過(guò)加熱到約200°C至約250°C溫度范圍的壓力棒 在底殼600的下表面上被熱壓到孔600a的周圍。當(dāng)壓力棒的溫度小于約200°C時(shí)，第二 子突出體550b沒(méi)有達(dá)到用于熱焊接的熔化水平。因此，第二子突出體550b不能被壓到 孔600a的周圍。當(dāng)壓力棒的溫度大于約250°C時(shí)，第二子突出體550b的流動(dòng)性增大。 這樣會(huì)難于形成按壓的預(yù)定結(jié)構(gòu)。
在如上所述構(gòu)造的電池組10中，第一和第二子突出體550a和550b與底殼600 彼此鎖定以將底殼600穩(wěn)固地耦合到樹(shù)脂部件500。
此樹(shù)脂部件500可以構(gòu)成現(xiàn)有的電池組的裸電池下表面。在此情況下，樹(shù)脂部 件的特性可以根據(jù)樹(shù)脂部件的材料而變化。當(dāng)樹(shù)脂部件由具有高硬度的材料形成時(shí)，裸 電池與樹(shù)脂部件之間的耦合力會(huì)減小。當(dāng)樹(shù)脂部件由具有低硬度的材料形成，樹(shù)脂部件 會(huì)因外部沖擊而變形。因此，由硬度低于底殼600的材料形成的樹(shù)脂部件500可以形成在 裸電池100的下表面上以使樹(shù)脂部件500與裸電池100的下表面之間的耦合緊密，然后， 由硬度高于樹(shù)脂部件500的材料形成的底殼600可以耦合到樹(shù)脂部件500。因此，有效地 防止了底殼600因外部沖擊而導(dǎo)致的變形，并且裸電池100、樹(shù)脂部件500和底殼600之 間的耦合更緊固。
另外，現(xiàn)有樹(shù)脂部件和現(xiàn)有底殼可通過(guò)設(shè)置在樹(shù)脂部件與底殼之間的雙面膠帶 而彼此耦合。然而，在此情況下，由于雙面膠帶的粘合力隨著時(shí)間而減小，可能難于永 久地耦合樹(shù)脂部件到底殼。然而，根據(jù)此實(shí)施方式，樹(shù)脂部件500的突出體550和底殼600的孔600a彼此鎖定，樹(shù)脂部件500永久耦合到底殼600，由此增加了電池組10的使用壽命。
此外，在突出體550與孔600a之間可以施加粘合劑，從而提高樹(shù)脂部件500與 底殼600之間的耦合。
下面，將描述根據(jù)一實(shí)施方式的電池組20。電池組20與電池組10相同，除了 樹(shù)脂部件500的突出體550與底殼700的孔700a之間的耦合結(jié)構(gòu)以外。因此，現(xiàn)將詳細(xì) 描述樹(shù)脂部件500的突出體550的結(jié)構(gòu)、底殼700的結(jié)構(gòu)以及它們之間的耦合。
圖4為示出電池組20的局部截面圖。
參考圖4，電池組20的樹(shù)脂部件500設(shè)置在裸電池100的下表面上，一個(gè)或多個(gè) 突出體550可以設(shè)置在樹(shù)脂部件500的表面上?？?00a可以設(shè)置在底殼700的對(duì)應(yīng)于突 出體550的位置上，凹槽700b可以設(shè)置在相鄰于孔700a的區(qū)域中。
突出體550可以包括第一子突出體550a和第二子突出體550b。當(dāng)樹(shù)脂部件500 與底殼700彼此耦合時(shí)，第一子突出體550a可以設(shè)置在底殼700的孔700a中。第二子 突出體550b可以設(shè)置在第一子突出體550a上，當(dāng)樹(shù)突出。在第一子突出體550a耦合到 孔700a之后，第二子突出體550b的上部可以通過(guò)加熱到約200°C至約250°C溫度范圍的 壓力棒被熱壓到圍繞孔700a的凹槽700b。
在如上所述構(gòu)造的電池組20中，第一和第二子突出體550a和550b與底殼700 彼此鎖定以將底殼700穩(wěn)固地耦合到樹(shù)脂部件500。
由于第二子突出體550b被熱壓到底殼700的下表面中的凹槽700b，所以防止了 第二子突出體^Ob從底殼700的下表面突出。
因此，減小了電池組20的體積，但是保持了裸電池100的容量，從而增大電池 組20的體積能量密度。此外，電池組20具有光滑外表面，因此有利于與外部電子器件 的耦合。
下面，將描述制造電池組10的方法。
圖5為制造電池組10的方法的流程圖。
參考圖1至圖3以及圖5，電池組10的制造方法可包括制備裸電池100的工藝 Si、將裸電池100耦合到保護(hù)電路模塊200的工藝S2、形成包括突出體550的樹(shù)脂部件 500的工藝S3、將樹(shù)脂部件500耦合到包括孔600a的底殼600的工藝S4、熱壓突出體550 的工藝S5、耦合板300和頂殼400的工藝S6以及耦合標(biāo)簽800的工藝S7。
在制備包括電極組件和袋110的裸電池100的工藝Sl之后，在工藝S2中，裸電 池100的上表面與保護(hù)電路模塊200耦合，該保護(hù)電路模塊200包括保護(hù)電路基板210、 保護(hù)電路器件220、充電/放電端子250及第一和第二引線板230和M0。
在工藝S3中，包括與保護(hù)電路模塊200耦合的裸電池100的電芯組(core pack) 被提供到成形裝置以在裸電池100的下表面上一體地形成突出體550和樹(shù)脂部件500。樹(shù) 脂部件500和突出體550可以由聚酰胺和聚氨酯之一形成。
在工藝S4中，樹(shù)脂部件500耦合到底殼600。在此情況下，由于底殼600在對(duì) 應(yīng)于樹(shù)脂部件500的突出體550的位置包括孔600a，所以樹(shù)脂部件500的突出體550耦合 到底殼600的孔600a。
底殼600可以由聚碳酸脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、及其組合物中的一種形成。
在工藝S5中，突出體550的從孔600a突出的部分被熱壓到底殼600的
在工藝S5中，突出體550的從孔600a突出的部分被熱壓到底殼600的下表面。 在此情況下，突出體550的從孔600a突出的部分可以被溫度在約200°C至250°C范圍的壓 力棒按壓。
在工藝S6中，板300通過(guò)雙面膠帶耦合到裸電池100的具有最大面積的兩個(gè)表 面，頂殼400耦合到保護(hù)電路模塊200。工藝S6可以在工藝S3之前進(jìn)行。
在工藝S7中，裸電池100和板300被標(biāo)簽800圍繞。
根據(jù)上述實(shí)施方式，突出體形成在樹(shù)脂部件上，該樹(shù)脂部件設(shè)置在裸電池的下 表面上，孔形成在覆蓋樹(shù)脂部件的殼體中，然后突出體耦合到孔，從而提高了殼體與樹(shù) 脂部件之間的耦合力。
在此已經(jīng)公開(kāi)了示范性實(shí)施方式，雖然使用了特定術(shù)語(yǔ)，但是它們將被解釋為 一般的、描述性的涵義，而不旨在限制本發(fā)明。因此，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將理解在不 脫離由隨附的權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以作出形式和細(xì)節(jié)上 的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種電池組，包括 裸電池；以及樹(shù)脂部件，設(shè)置在所述裸電池的下表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述樹(shù)脂部件包括在所述樹(shù)脂部件的表面上的 至少一個(gè)突出體，底殼設(shè)置在所述樹(shù)脂部件下面并在對(duì)應(yīng)于所述突出體的位置包括孔， 所述孔耦合到所述突出體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述突出體設(shè)置在所述樹(shù)脂部件的表面的兩側(cè) 中的每一側(cè)并面對(duì)所述底殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述孔設(shè)置在所述底殼的兩側(cè)中的每一側(cè)并面 對(duì)所述突出體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述突出體包括 第一子突出體，耦合到所述孔；以及第二子突出體，設(shè)置在所述第一子突出體上并被壓到所述底殼的下表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池組，其中所述第二子突出體被熱壓到所述底殼的所述下表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述底殼包括在所述底殼的下表面中相鄰于所 述孔的區(qū)域處的凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池組，其中所述突出體包括 第一子突出體，耦合到所述孔；以及第二子突出體，設(shè)置在所述第一子突出體上并被壓到所述凹槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組，其中所述第二子突出體被熱壓到所述凹槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中粘合劑施加到所述突出體與所述孔之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述突出體具有圓形截面和多邊形截面之ο
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述孔是圓形孔和多邊形孔之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述底殼的硬度大于所述樹(shù)脂部件的硬度。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述樹(shù)脂部件和所述突出體由聚酰胺和聚氨 酯之一形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述底殼由聚碳酸脂、丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物及其組合物中的一種形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中電連接到所述裸電池的保護(hù)電路模塊設(shè)置在 所述裸電池上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池組。該電池組包括裸電池、底殼和設(shè)置在裸電池的下表面上的樹(shù)脂部件。底殼具有多個(gè)孔。樹(shù)脂部件設(shè)置在裸電池的將底殼固定到裸電池的表面上。此外，提供多個(gè)突出體，該突出體由與樹(shù)脂部件相同的材料構(gòu)成，其中每個(gè)突出體對(duì)應(yīng)于孔。突出體和孔具有圓形、四邊形或多邊形截面形狀，其中對(duì)突出體進(jìn)行熱壓時(shí)，底殼穩(wěn)固地耦合到樹(shù)脂部件。
文檔編號(hào)H01M2/02GK102024985SQ201010280800
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者李雨鎮(zhèn), 許祥道 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社