專利名稱：電池組，電池組的制造方法，電子裝置，以及成形構(gòu)件的制作方法
電池組，電池組的制造方法，電子裝置，以及成形構(gòu)件
背景技術(shù)：
本公開(kāi)涉及例如電池組，其具有在特定溫度改變形狀的成形構(gòu)件(molded part)， 還涉及該電池組的制造方法，以及電子裝置。近年來(lái)，多種便攜式電子裝置例如可攜式攝像機(jī)、便攜式電話和筆記本電腦已出現(xiàn)在市場(chǎng)上，它們的尺寸和重量一直在減小。因此，對(duì)于用作這些便攜式電子裝置的電源的電池的需求快速增加。為了減小裝置的尺寸和重量，需要將電池設(shè)計(jì)為輕質(zhì)的，薄的，且高效利用裝置中的容納空間。滿足需求的最合適的電池是鋰-離子二次電池，其具有高能量密度和功率密度。鋰-離子二次電池包含電池單元(battery cell)，其具有可以摻入(dope)鋰離子和脫出(dedope)鋰離子的正極和負(fù)極。該電池單元密封在金屬罐或金屬疊層膜中且受與電池單元電連接的電路基板的控制。鋰-離子二次電池通常包含用于確保安全的機(jī)構(gòu)，例如熱-感應(yīng)機(jī)構(gòu)或壓力-檢測(cè)機(jī)構(gòu)。當(dāng)由熱-感應(yīng)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)的溫度或由-壓力-檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)的壓力超過(guò)特定水平時(shí)，安全機(jī)構(gòu)被激活。日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2002-124224(專利文獻(xiàn)I)，公開(kāi)了例如如下電池組，其具有熱-可變形膜例如雙金屬或形狀-記憶合金片。日本專利No. 3638102(專利文獻(xiàn)2)公開(kāi)了電池組，其具有于三個(gè)位置或更多位置處放置的溫度熔絲(fuse)、應(yīng)變傳感器 (strain sensor)、計(jì)時(shí)器和數(shù)據(jù)分析器。日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2008-258110 (專利文獻(xiàn)3)公開(kāi)了電池組，其在外罩(housing)和電池單元之間具有壓力檢測(cè)器以避免由電池單元的變形而引起的有害影響。還提出了使用熱敏紙(thermal paper)作為熱-感應(yīng)機(jī)構(gòu)。另外，存在一些利用形狀-記憶聚合物作為可變形元件的提議。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了形狀-記憶聚合物應(yīng)用于形態(tài)-匹配枕頭、餐具和工具的用途。日本專利No. 4390214 (專利文獻(xiàn)4)公開(kāi)了設(shè)計(jì)用于空間應(yīng)用(space application)的形狀-記憶聚合物。作為形狀-記憶聚合物在電池中的應(yīng)用，日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 63-292568(專利文獻(xiàn)5)公開(kāi)了將形狀-記憶聚合物用作電流阻擋機(jī)構(gòu)(current-blocking mechanism)的材料。日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2009-151977 (專利文獻(xiàn)6)公開(kāi)了使用形狀-記憶聚合物作為應(yīng)力-產(chǎn)生材料使正極和負(fù)極更近地進(jìn)行接觸而避免阻力增加。

發(fā)明內(nèi)容
例如，使用熱敏紙檢測(cè)熱的技術(shù)的問(wèn)題是其僅檢測(cè)高溫且不能停止電池組的使用。提供溫度-檢測(cè)機(jī)構(gòu)或電流阻擋機(jī)構(gòu)的技術(shù)，如專利文獻(xiàn)I至3中所公開(kāi)的，會(huì)使用具體的構(gòu)件或增加構(gòu)件的總數(shù)。該技術(shù)因而就成本方面而言是不利的，且該技術(shù)還存在以下問(wèn)題其增加了電池之外的構(gòu)件的體積從而降低了電池組的容量。專利文獻(xiàn)5和6中公開(kāi)的技術(shù)中存在相同的問(wèn)題。另外，電池組的外殼(casing)通常由金屬例如鋁或鐵或樹(shù)脂例如聚丙烯或聚碳酸酯形成。當(dāng)具有金屬外殼例如鋁或鐵外殼的電池組反常加熱時(shí)，電池組變得很熱，因?yàn)樵撏鈿ぞ哂懈邔?dǎo)熱性。因此，優(yōu)選使熱電池組從裝置中脫離(release)而不讓使用者觸碰它。 然而，上述專利文獻(xiàn)中所公開(kāi)的技術(shù)中還存在以下問(wèn)題它們不能使電池組從裝置中脫離。另外，就上述在高于100°C的溫度范圍中熔化且成為液體的樹(shù)脂而言，問(wèn)題是熔融樹(shù)脂流進(jìn)電子裝置的電流阻擋構(gòu)件中從而在它被激活后使它為導(dǎo)電的。因此，期望提供成形構(gòu)件，該成形構(gòu)件變化形狀并且在特定溫度恢復(fù)至它的原始形狀，以及期望提供應(yīng)用這樣的成形構(gòu)件的電池組、電池組的制造方法以及電子裝置。根據(jù)本公開(kāi)的一實(shí)施方案，提供了電池組，其包含電池和外殼，該外殼包覆電池且該外殼由形狀-記憶樹(shù)脂形成。該外殼的一部分或整體通過(guò)在特定溫度進(jìn)行加熱而變形。在特定溫度或更高溫度，該變形的外殼的一部分或整體恢復(fù)至原始形狀(original shape)。根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施方案，提供了電池組的制造方法。該方法包括使用定位部分(positioning portion)定位電池,用形狀-記憶樹(shù)脂填充已定位的電池周圍的空間從而形成至少一個(gè)突出(protrustion),以及在加熱狀態(tài)下對(duì)該突出施加外力使突出變形。根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施方案,提供了電子裝置(electronic device),其包含電源以及至少一個(gè)由形狀-記憶樹(shù)脂形成的成形構(gòu)件。該成形構(gòu)件的一部分或整體通過(guò)在特定溫度進(jìn)行加熱而變形。該成形構(gòu)件的一部分或整體在特定溫度或更高溫度恢復(fù)至原始形狀。根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施方案，提供了由形狀-記憶樹(shù)脂形成的成形構(gòu)件。該成形構(gòu)件通過(guò)在特定溫度進(jìn)行加熱而變形。該變形的成形構(gòu)件接近電源放置。在特定溫度或更高溫度該成形構(gòu)件恢復(fù)至原始形狀。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，提供了在特定溫度改變形狀的成形構(gòu)件。另外，提供了電子裝置、電池組和具有提高的可靠性的電池組制造方法。


圖IA和IB是示出了成形構(gòu)件的變形的實(shí)例的示意圖；圖2A和2B是示出了成形構(gòu)件的變形的另一實(shí)例的示意圖；圖3A和3B是示出了成形構(gòu)件的變形的另一實(shí)例的示意圖；圖4A和4B是示出了成形構(gòu)件的變形的另一實(shí)例的示意圖；圖5A和5B是示出了成形構(gòu)件的變形的另一實(shí)例的示意圖；圖6A和6B是示出了成形構(gòu)件的變形的另一實(shí)例的示意圖；圖7是示出了電池組外觀的實(shí)例的立體圖；圖8是對(duì)用包裝膜包覆電池單元的步驟進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；圖9是對(duì)電池單元進(jìn)行說(shuō)明的立體圖；圖10A至10C是對(duì)電池組的制造方法的實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；圖IlA至IlD是對(duì)電池組的制造方法的另一實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；圖12A至12C是對(duì)成形構(gòu)件用于手提個(gè)人電腦進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；圖13A和13B是對(duì)成形構(gòu)件用于數(shù)碼相機(jī)的快門(mén)開(kāi)關(guān)(shutter switch)和電源蓋進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；圖14A和14B是數(shù)碼相機(jī)的電源蓋的放大示意圖15A至15C是對(duì)成形構(gòu)件用于鉸鏈機(jī)構(gòu)(hinge mechanism)的配合部分進(jìn)行說(shuō)明的示意圖，示出在普通使用時(shí)它的運(yùn)行；圖16A和16B是對(duì)成形構(gòu)件用于鉸鏈機(jī)構(gòu)的配合部分進(jìn)行說(shuō)明的示意圖，示出在反常高溫時(shí)它的運(yùn)行；圖17A和17B是對(duì)成形構(gòu)件用于啟動(dòng)冷卻單元用的開(kāi)關(guān)按鈕進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；圖18A和18B是對(duì)成形構(gòu)件用于開(kāi)關(guān)按鈕進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；以及圖19A和19B是對(duì)成形構(gòu)件用于開(kāi)關(guān)按鈕進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖和表格對(duì)大量實(shí)施方案、變型、實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)行說(shuō)明。以下所說(shuō)明的實(shí)施方案、變型、實(shí)施例和對(duì)比例是具有多個(gè)技術(shù)優(yōu)選限制的優(yōu)選實(shí)施例。這些實(shí)施方案、變型、實(shí)施例和對(duì)比例不應(yīng)該被解釋為限制性的，除非明確地在本文中進(jìn)行說(shuō)明。除非具體說(shuō)明，本文中用于量(例如密度、含量和材料填充(charged)量)的符號(hào)指的是質(zhì)量百分比。成形構(gòu)件的概述現(xiàn)在將概述根據(jù)本公開(kāi)的一實(shí)施方案的成形構(gòu)件的一實(shí)例。成形構(gòu)件用于例如電子裝置的外殼，所述電子裝置例如數(shù)字?jǐn)z影機(jī)或便攜式電話或電池組。成形構(gòu)件由例如形狀-記憶樹(shù)脂形成，以及在特定溫度變形。通過(guò)變形，成形構(gòu)件作為電子裝置或電池組的安全機(jī)構(gòu)運(yùn)行。成形構(gòu)件優(yōu)選由反應(yīng)-固化樹(shù)脂形成，該反應(yīng)-固化樹(shù)脂例如硅樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或聚氨酯樹(shù)脂。具體地，在考慮涉及落下或碰撞的耐沖擊性方面和最大屈服應(yīng)力(maximum yield stress)方面,優(yōu)選聚氨酯樹(shù)脂。如果成形構(gòu)件由熱塑性樹(shù)脂形成，其具有的熔化溫度為約100°C至300°C，它會(huì)在移動(dòng)電子裝置的安全機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)運(yùn)行的溫度范圍內(nèi)熔化。在這個(gè)實(shí)施方案中使用的反應(yīng)-固化樹(shù)脂(例如聚氨酯樹(shù)脂)是形狀-記憶樹(shù)脂(形狀-記憶聚合物)。形狀-記憶樹(shù)脂可以在特定溫度或更高溫度進(jìn)行成形加工 (molded)。當(dāng)樹(shù)脂在成形加工后冷卻時(shí)，成形加工形狀被固定且記住為它的原始形狀。原始形狀的形狀-記憶樹(shù)脂然后可以在被加熱至特定溫度時(shí)通過(guò)施用外力而變形至任何形狀。 冷卻后，變形的形狀得以保持。當(dāng)在特定溫度或更高溫度加熱該變形的成形構(gòu)件時(shí)，變形的成形構(gòu)件恢復(fù)至它的原始形狀。當(dāng)加熱聚合物材料時(shí)，該聚合物材料從似玻璃硬狀態(tài)改變至似橡膠狀態(tài)的現(xiàn)象稱作玻璃化轉(zhuǎn)變，發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變得溫度稱作玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，標(biāo)為T(mén)g。上述特定溫度是例如接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。反應(yīng)-固化樹(shù)脂優(yōu)選具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C至140°C。如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于60°C，則由反應(yīng)-固化樹(shù)脂形成的外殼可能部分地發(fā)生變形，例如在夏天高溫時(shí)在車輛內(nèi)部，其不利于每天的使用便利。如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過(guò)140°C時(shí)，從另一方面，樹(shù)脂變形的時(shí)間點(diǎn)延遲了，從而使得很難在合適的時(shí)間點(diǎn)確保電子裝置電源的安全型和可靠性。因此，反應(yīng)-固化樹(shù)脂優(yōu)選具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C至140°C。更優(yōu)選地，反應(yīng)-固化樹(shù)脂具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80°C至120°C。這使得反應(yīng)-固化樹(shù)脂起著安全機(jī)構(gòu)的作用，例如，阻擋電流，停止運(yùn)行，啟動(dòng)冷卻機(jī)構(gòu)，或在電源的樹(shù)脂部分例如電池的隔板受影響之前使電源脫離。優(yōu)選以下樹(shù)脂，其具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C至140°C，遠(yuǎn)大于常用樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，即約0°c至-40°c :這樣的樹(shù)脂具有更高的交聯(lián)密度和包含剛性基團(tuán)例如芳基、雜環(huán)基或脂環(huán)族基團(tuán)。例如，成形構(gòu)件優(yōu)選具有的物性變化比(property change ratio)為I. I至小于10，其中物性變化比由以下方程式給出加熱后的成形構(gòu)件物性變化比=軟化溫度 (softening temperature)時(shí)的彈性形變(elastic strain) /室溫時(shí)的彈性形變。如果物性變化比小，因?yàn)闊嶙冃魏蟮牟怀浞值淖兓療?感應(yīng)機(jī)構(gòu)可能故障。從另一方面，如果物性變化比非常高，成形構(gòu)件不提供在加熱后不熔化而保持它的橡膠彈性的優(yōu)勢(shì)，其是本實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。這將引起樹(shù)脂流動(dòng)，如分解和熔化的熱塑性樹(shù)脂一樣，從而引起電子部分的問(wèn)題或溫度上升。因此，物性變化比優(yōu)選為I. I至小于10。成形構(gòu)件的細(xì)節(jié)現(xiàn)在將對(duì)成形構(gòu)件的細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。如上所述,成形構(gòu)件由反應(yīng)-固化樹(shù)脂例如熱固化性的樹(shù)脂或紫外線-固化樹(shù)脂形成，其中該熱固化性的樹(shù)脂通過(guò)利用熱進(jìn)行反應(yīng)而固化，該紫外線-固化樹(shù)脂通過(guò)利用紫外線照射進(jìn)行反應(yīng)而固化。反應(yīng)-固化樹(shù)脂所使用的反應(yīng)-固化樹(shù)脂是至少一種選自以下的樹(shù)脂聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、硅樹(shù)脂和二聚環(huán)戊二烯樹(shù)脂。它們中，至少一種樹(shù)脂選自聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、 丙烯酸樹(shù)脂以及硅樹(shù)脂是優(yōu)選的，在考慮涉及落下或碰撞的耐沖擊性方面和最大屈服應(yīng)力方面，優(yōu)選聚氨酯樹(shù)脂。聚氨酯樹(shù)脂聚氨酯樹(shù)脂由多元醇和多異氰酸酯(polyisocyanate)制備。所用的聚氨酯樹(shù)脂優(yōu)選是如下定義的絕緣聚氨酯樹(shù)脂。術(shù)語(yǔ)“絕緣聚氨酯樹(shù)脂”指的是可以形成以下固化材料的聚氨酯樹(shù)脂，該固化材料在25±5°C和65±5% RH時(shí)測(cè)量的體積電阻率(Ω · cm)為 IO10 Ω · cm或更大。所用的絕緣聚氨酯樹(shù)脂優(yōu)選具有的介電常數(shù)為6或更小(IMHz)以及擊穿電壓(breakdown voltage)為 15kV/mm 或更大。絕緣聚氨酯樹(shù)脂可以通過(guò)調(diào)節(jié)例如多元醇的氧含量、溶解的離子濃度和溶解的離子類型的數(shù)目進(jìn)行制備從而使得所得的絕緣固化的材料具有的體積電阻率為IOkiQ · cm 或更大，優(yōu)選10ηΩ · cm或更大。具體地，如果體積電阻率為IO11 Ω · cm或更大，固化的材料具有極好的絕緣性能，因此使得可以與二次電池的保護(hù)電路基板(protection circuit board) 一起密封。體積電阻率根據(jù)JIS C2105進(jìn)行測(cè)量，其中在25±5°C和65±5% RH時(shí) 500V的測(cè)量電壓施加于樣品(3mm厚)并在60秒后測(cè)量它的體積電阻率。聚氨酯樹(shù)脂的實(shí)例包括聚酯型聚氨酯，其使用聚酯多元醇制備；聚醚型聚氨酯，其使用聚醚多元醇制備；以及使用其他多元醇制備的聚氨酯樹(shù)脂。這些聚氨酯樹(shù)脂可以單獨(dú)使用或作為兩種或多種的混合物進(jìn)行使用。另外，多元醇可以包含粉末。粉末的實(shí)例包括無(wú)機(jī)顆粒例如碳酸鈣、氫氧化鋁、鋁氧化物、硅氧化物、鈦氧化物、硅碳化物、硅氮化物、硅酸鈣、硅酸鎂和碳顆粒；以及有機(jī)聚合物顆粒例如聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚氨酯和多酚顆粒。這些可以單獨(dú)使用或作為混合物使用。顆?？梢允潜砻?處理的，且聚氨酯和多酚顆?？梢砸园l(fā)泡粉(foam powder)的形式使用。在該實(shí)施方案中所用的粉末的其他實(shí)例包括多孔顆粒。多元醇聚酯多元醇聚酯多元醇是脂肪酸和多元醇的產(chǎn)物。脂肪酸的實(shí)例包括含羥基的長(zhǎng)鏈脂肪
酸例如蓖麻油酸、氧己酸(oxycapronic acid)、氧癸酸(oxycaprinic acid)、氧^--酸
(oxyundecanoic acid)、氧亞油酸(oxylinoleic acid)、氧硬脂酸(oxystearic acid)和氧十六碳烯酸(oxyhexadecenoic acid)。和脂肪酸反應(yīng)的多元醇的實(shí)例包括二醇類例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇和二甘醇；三官能團(tuán)多元醇例如甘油、三羥甲基丙烷和三乙醇胺；四官能團(tuán)多元醇例如雙甘油和季戊四醇；六官能團(tuán)多元醇例如山梨醇；八官能團(tuán)多元醇例如糖；相應(yīng)上述多元醇的環(huán)氧烷烴(alkylene oxide)和脂肪族的、脂環(huán)族的或芳族胺的加聚物；以及環(huán)氧烷烴和聚酰胺-聚胺(polyamide-polyamines)的加聚物。特別優(yōu)選例如蓖麻油酸的甘油酯以及蓖麻油酸和1，1，I-三羥甲基丙烷的聚酯多元醇。聚醚多元醇聚醚多兀醇的實(shí)例包括二兀醇類(dihydric alcohols)或三兀醇類(trihydric alcohols)或多元醇(polyhydric alcohols)類和環(huán)氧燒烴的加聚物，該二元醇類例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇、4，4' -二羥基苯基丙烷和4，4' -二羥基苯基甲烷，該三元醇類或多元醇類例如甘油、1，1，I-三羥甲基丙烷、1，2， 5-己三醇和季戊四醇，該環(huán)氧烷烴例如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷和-烯烴氧化物類 (-olefin oxides)。其他多元醇類其他多元醇類包括具有碳-碳主鏈的多元醇類，例如丙烯酸多元醇類、聚丁二烯多元醇類、聚異戊二烯多元醇類和氫化聚丁二醇多元醇類；上述碳-碳多元醇類和丙烯腈(AN)或苯乙烯單體(SM)的接枝共聚物；聚碳酸酯多元醇類；以及聚四亞甲基二醇 (polytetramethylene glycol) (PTMG)。對(duì)于直接成形加工至電池組,聚醚多元醇類是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兡軌蚋叨鹊膹椥詮?fù)元(elastic recovery),具有優(yōu)異的耐化學(xué)性以及比碳酸酯多元醇類具有更大的成本-效益。多異氰酸酯所使用的多異氰酸酯可以是例如芳族多異氰酸酯、脂肪族多異氰酸酯或脂環(huán)族多異氰酸酯。芳族多異氰酸酯類的實(shí)例包括二異氰酸二苯甲酯(MDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(polymethylene polyphenylene polyisocyanate)(粗 MDI)、甲苯二異氰酸酯 (TDI)、聚甲苯多異氰酸酯(polytolylene polyisocyanate)(粗TDI)、二甲苯二異氰酸酯 (XDI)和萘二異氰酸酯(NDI)。脂肪族多異氰酸酯類的實(shí)例包括二異氰酸己二酯(HDI)。脂環(huán)族多異氰酸酯類的實(shí)例包括異佛樂(lè)酮二異氰酸酯(iroi)。其他實(shí)例包括利用碳二亞胺 (carbodiimide)改性的上述多異氰酸酯類(碳二亞胺-改性多異氰酸酯類)、異氰脲酸酯 (isocyanurate)-改性的多異氰酸酯類、環(huán)氧乙燒-改性的多異氰酸酯類、氨基甲酸乙酯預(yù)聚物(例如，多元醇類和過(guò)量多異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物，其在它的分子末端包含異氰酸酯基團(tuán))。這些可以單獨(dú)使用或作為混合物使用。它們之中，二異氰酸二苯甲酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、碳二亞胺-改性的多異氰酸酯類和環(huán)氧乙烷-改性多異氰酸酯類是優(yōu)選的。電池組的性能，例如耐熱性、阻燃性、耐沖擊性和水分阻隔性可以依賴反應(yīng)-固化樹(shù)脂的性能得以改進(jìn)。例如，如果使用聚氨酯樹(shù)脂，優(yōu)選二異氰酸二苯甲酯(MDI)用作硬鏈段結(jié)構(gòu)，其為包含剛性苯環(huán)結(jié)構(gòu)的分子量最小的異氰酸酯，并調(diào)節(jié)用作基底(base)的多元醇和用作固化劑的異氰酸酯的重量混合比率(基底/固化劑)為I或更小，優(yōu)選O. 7或更小。這提供了具有高交聯(lián)密度的結(jié)構(gòu)，其具有剛性的、對(duì)稱的分子鏈，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐熱性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、改進(jìn)的阻燃性(由于氨基甲酸乙酯鍵)和適用于注塑(injection)的樹(shù)脂粘度。就強(qiáng)度和水分阻隔性方面而言，更高的二異氰酸二苯甲酯(MDI)含量是有利的； 然而，大于80重量％的MDI含量得到弱的耐沖擊性，這是因?yàn)檫^(guò)量的MDI硬鏈段結(jié)構(gòu)。針對(duì)更高的耐氣候性，優(yōu)選使用MDI和不泛黃(non-yellowing)多異氰酸酯例如XDI、IPDI或 HDI的混合物。為了增加交聯(lián)密度，優(yōu)選向基底加入小分子量交聯(lián)劑例如三羥甲基丙烷。反應(yīng)-固化樹(shù)脂優(yōu)選具有6kJ/m2或更大的沖擊強(qiáng)度(impact strength),更優(yōu)選 10kJ/m2或更大，其通過(guò)Izod V-notched沖擊測(cè)試根據(jù)JIS K7110測(cè)定。如果沖擊強(qiáng)度是 6kJ/m2或更大，樹(shù)脂在I. 9m落下測(cè)試和Im落下測(cè)試中顯示出優(yōu)異的性能。如果沖擊強(qiáng)度是10kJ/m2或更大，樹(shù)脂在市場(chǎng)上所設(shè)想的最可能發(fā)生的落下測(cè)試中示出了特別優(yōu)異的性能。當(dāng)分子量分布(molecular weight dispersity)(數(shù)均分子量/重均分子量)增加時(shí)， 樹(shù)脂的流動(dòng)性和成形性(moldability)改進(jìn)，但是耐沖擊性傾向于減小。因而就流動(dòng)性方面，粘度優(yōu)選為至少80mPa .S。更優(yōu)選地,調(diào)節(jié)粘度在200至600mPa *s的范圍內(nèi)從而使樹(shù)脂容易使用。反應(yīng)-固化樹(shù)脂優(yōu)選具有以下阻燃性，該阻燃性等同于在UL 746C 3/4英寸火焰測(cè)試(UL 746C 3/4 inch flame test)中25cm2或更小的過(guò)火面積(burned area),當(dāng)使用厚度為0. 05至小于0. 4mm的樣本時(shí)。如果使用的反應(yīng)-固化樹(shù)脂是聚氨酯樹(shù)脂，多元醇優(yōu)選是具有由式(I)表示的結(jié)構(gòu)的阻燃多元醇PO(XR)3- · · (I)其中R是氫、烷基或苯基，以及X是硫、氧、氮或(CH2)nOi是I或大于I的整數(shù))。 聚氨酯樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中的這樣的阻燃成分改進(jìn)了阻燃性，特別是如果樹(shù)脂是薄的，還確保了充分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在不使用聚氨酯樹(shù)脂的情況中，如果反應(yīng)-固化樹(shù)脂是薄的，耐沖擊性可以通過(guò)降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度得以改進(jìn)。這也改進(jìn)了阻燃性，因?yàn)槿紵鞯幕鹧媸箻?shù)脂收縮，樹(shù)脂實(shí)質(zhì)上變得更厚因而更抗燃燒。然而，非常低或高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度傾向于減小強(qiáng)度和安全。因此，反應(yīng)-固化樹(shù)脂優(yōu)選具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C至140°C以及熔化(分解)溫度為200°C至400°C。更優(yōu)選地，反應(yīng)-固化樹(shù)脂具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80°C至 120°C和熔化(分解)溫度為240°C至300°C。如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于60°C，則很難確保在環(huán)境溫度為45°C時(shí)作為外殼所具有的充分的強(qiáng)度。如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過(guò)140°C，由于誤用而積聚在電池中的能量的釋放被延遲，其可能引起事故。如果熔化(分解)溫度為200°C至400°C，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C至150°C，阻燃性通過(guò)熔化或分解的吸熱效應(yīng)得以改進(jìn)。小于200°C的熔化(分解)溫度不利于改進(jìn)阻燃性，這是因?yàn)樵谔蓟拇龠M(jìn)和熱-絕緣層的形成過(guò)程中熱量吸收發(fā)生早。大于400°C的熔化 (分解)溫度不利于改進(jìn)阻燃性，這是因?yàn)闊嵛盏臅r(shí)機(jī)被延遲。反應(yīng)-固化樹(shù)脂優(yōu)選具有的粘度為80至小于IOOOmPa · S。在該范圍內(nèi)的粘度避免了電池最大面積上的包覆缺陷，因而避免了電池組性能的降低。另外，反應(yīng)-固化樹(shù)脂具有優(yōu)異的流動(dòng)性，這是因?yàn)檫_(dá)到固化的時(shí)間長(zhǎng)于熱塑性樹(shù)脂達(dá)到固化的時(shí)間。然而，更長(zhǎng)的固化時(shí)間導(dǎo)致樹(shù)脂占用模具的時(shí)間更長(zhǎng)。這增加了模具的數(shù)量，從而增加制造設(shè)備成本和減小生產(chǎn)性，使得難以通過(guò)減小電池組成形構(gòu)件的厚度來(lái)增加體積能量密度和減小成本。 如果粘度不夠，另一方面，反應(yīng)-固化樹(shù)脂示出了非常高的流動(dòng)性，其可能減小制造效率和增加缺陷率，這是因?yàn)闃?shù)脂從模具流出(flashing)以及流至電路基板上。反應(yīng)-固化樹(shù)脂(例如聚氨酯樹(shù)脂)具有與金屬的高粘附性以及也可以利用其極性基團(tuán)粘附至熱塑性樹(shù)脂以形成剛性一體化結(jié)構(gòu)(integrated structure)。雖然為熱塑性樹(shù)脂的聚酰胺樹(shù)脂具有一定程度的粘附性，當(dāng)未用物理粘附強(qiáng)化和高加壓時(shí)該粘附性對(duì)于使用而言是不充分的；反應(yīng)-固化樹(shù)脂不存在這樣的制約。雖然聚氨酯樹(shù)脂的粘附性和凝聚結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是不清楚的，但存在以下傾向性當(dāng)它的交聯(lián)密度增加時(shí)具有更小的粘附性。因此，優(yōu)選使用以下粘合部件(bonding member),該粘合部件在它的表面上具有大量活性氫或大量容易和聚氨酯樹(shù)脂形成氫鍵的極性基團(tuán)。類似地,優(yōu)選在待裝配至部件(member)的部分上形成下陷(undercut)以阻止和部件的分離，或使得部件的表面粗燥化，或者在其上制造一個(gè)切口用于增加有效粘附區(qū)域。 另外，優(yōu)選依賴固化過(guò)程中的溫度條件控制聚氨酯樹(shù)脂的凝聚結(jié)構(gòu)，例如，通過(guò)減小溫度以增加表面上的極性基團(tuán)從而增加粘附性，或通過(guò)增加溫度以減小粘附性用于控成形加工的脫模性(releasability)。添加劑反應(yīng)-固化樹(shù)脂可以包含添加劑例如填充劑、阻燃劑、消泡劑、殺菌劑、穩(wěn)定劑、±曾塑劑、增稠劑、殺真菌劑和其他樹(shù)脂。阻燃劑的實(shí)例包括磷酸三乙酯和磷酸三(2，3- 二溴丙基)酯。其他添加劑包括填充劑例如三氧化二銻和沸石以及染色劑例如顏料和染料。催化劑可以向反應(yīng)-固化樹(shù)脂中加入催化劑。加入以便于促進(jìn)異氰酸酯和多元醇之間的反應(yīng)和異氰酸酯的二聚化或三聚化的催化劑可以是相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中所使用的催化劑。催化劑的實(shí)例包括叔胺類例如三亞乙基二胺、2-甲基三亞乙基二胺、四甲基己二胺、五甲基二亞乙基三胺、五甲基二亞丙基三胺、五甲基己二胺、二甲基氨基乙基醚、三甲基氨基丙基乙醇胺、三二甲基氨基丙基六氫三嗪和叔銨鹽類。金屬基異氰脲酸酯化(isocyanuration)催化劑優(yōu)選的使用量為O. 5至20重量份，基于100重量份的多元醇。小于O. 5重量份的金屬基異氰脲酸酯化催化劑的量是不期望的，因?yàn)槠鋵?dǎo)致不充分的異氰脲酸酯化。另一方面，大于20重量份的金屬基異氰脲酸酯化催化劑的量(基于100重量份的多元醇)不提供和所添加的量相稱的效果。金屬基異氰脲酸酯化催化劑的實(shí)例包括脂肪酸金屬鹽類例如二月桂酸二丁基錫(dibutyltin dilaurate)、辛酸鉛、蓖麻酸鉀、蓖麻酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸鈉、油酸
9鉀、油酸鈉、乙酸鉀、乙酸鈉、環(huán)燒酸鉀(potassium naphthenate)、環(huán)燒酸鈉(sodium naphthenate)、辛酸鉀、辛酸鈉和它們的混合物。其他的催化劑包括有機(jī)錫化合物例如乙酸三正丁基錫、三氯化正丁基錫、二甲基二氯錫、二丁基二氯錫和三甲基氫氧化錫。這些催化劑可以直接使用或可以溶解在溶劑例如乙酸乙酯中至濃度為O. 1%至20%，且以以下量加入，就固體含量而言所述量為O. 01至I 質(zhì)量份，基于100質(zhì)量份的異氰酸酯。因此，催化劑的加入量，直接地或作為溶液，就固體含量而言優(yōu)選是O. 01至I質(zhì)量份,基于100質(zhì)量份的異氰酸酯，更優(yōu)選O. 05至O. 5質(zhì)量份。 如果催化劑的加入量是不充分的，例如，小于O. 01份，聚氨酯樹(shù)脂形成緩慢且較難成形，這是因?yàn)樗还袒癁橛矘?shù)脂狀態(tài)。如果催化劑的添加量超過(guò)I質(zhì)量份，另一方面，樹(shù)脂形成地非?？焖偾逸^難成形為形狀-保持的聚合物層。金屬氧化物填充劑反應(yīng)-固化樹(shù)脂可以包含金屬氧化物填充劑。金屬氧化物填充劑的實(shí)例包括硅 (Si)、鋁(Al)、鈦(Ti)、錯(cuò)(Zr)、鋅(Zn)和鎂(Mg)氧化物和它們的混合物。金屬氧化物填充劑用于改進(jìn)反應(yīng)-固化樹(shù)脂的硬度。提供金屬氧化物填充劑使其接觸包含反應(yīng)-固化樹(shù)脂的層；例如，它可以混合在包含反應(yīng)-固化樹(shù)脂的層中。在這種情況下，優(yōu)選金屬氧化物填充劑均勻分散遍布包含反應(yīng)-固化樹(shù)脂的層中?；旌系慕饘傺趸锾畛鋭┑牧靠梢愿鶕?jù)例如包含反應(yīng)-固化樹(shù)脂的層的聚合物類型而改變。然而，如果混合量小于包含反應(yīng)-固化樹(shù)脂的層的質(zhì)量的3%，它可能不充分地增加外殼的硬度。如果混合量大于60%，另一方面，它可能引起制造中的成形性問(wèn)題和陶瓷的脆性問(wèn)題。因此，混合的金屬氧化物填充劑的量?jī)?yōu)選占包含反應(yīng)-固化樹(shù)脂的層質(zhì)量的約2%至50%。具有小的平均顆粒大小的金屬氧化物填充劑提供高硬度，但它可能影響成形加工時(shí)填充的容易程度(ease)從而導(dǎo)致生產(chǎn)性方面的問(wèn)題。具有大的平均顆粒大小的金屬氧化物填充劑，從另一方面，可能使得較難實(shí)現(xiàn)所需的強(qiáng)度以確保作為電池組的充分的空間準(zhǔn)確性。因此，金屬氧化物填充劑優(yōu)選具有的平均顆粒大小為O. I至40 μ m，更優(yōu)選O. 2至 20 μ m0金屬氧化物填充劑可以呈多種形狀例如球形、鱗片形(scales)、薄片形和針狀。雖然允許任意形狀，球形填充劑是優(yōu)選的，因?yàn)樗^易低成本且具有均勻顆粒大小地形成，具有高長(zhǎng)寬比的類針狀物的填充劑是優(yōu)選的，因?yàn)檩^易增加作為填充劑的強(qiáng)度。另外，類鱗片形的填充劑是優(yōu)選的，因?yàn)楫?dāng)填充劑含量增加時(shí)填充的容易程度可以增加。也可以根據(jù)用途和材料使用不同平均顆粒大小的填充劑的混合物或不同形狀的填充劑的混合物。除了金屬氧化物，成形構(gòu)件可以包含多種添加劑。例如，包含反應(yīng)-固化樹(shù)脂的層可以和金屬氧化物一起包含紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、固化劑或它們的混合物。成形構(gòu)件的變形的實(shí)例如上述的成形構(gòu)件在特定溫度變形?，F(xiàn)在將對(duì)成形構(gòu)件的變形的實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。圖IA和IB示出了成形構(gòu)件彎曲變形的實(shí)例。圖IA示出了成形構(gòu)件la，其形狀是原始形狀。例如，如圖IA中所示的棒狀是原始形狀。在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度對(duì)成形構(gòu)件Ia進(jìn)行加熱，并對(duì)已加熱的成形構(gòu)件Ia施加外力。結(jié)果成形構(gòu)件Ia變形。例如， 如圖IB所示，成形構(gòu)件Ia變形為彎曲形狀。冷卻變形后成形構(gòu)件Ia時(shí)，其彎曲形狀被記住了。因此，形成了成形構(gòu)件lb。如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“冷卻”包括在室溫放置成形構(gòu)件。成形構(gòu)件Ib在特定溫度或更高溫度恢復(fù)至它的原始形狀，例如，接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。即，成形構(gòu)件Ib在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度變形為它的原始形狀(棒狀)。 可選地，圖IB中所示的彎曲形狀可以是成形構(gòu)件Ib的原始形狀，圖IA中所示的棒狀可以是變形后的形狀。圖2A和2B示出了成形構(gòu)件壓縮變形的實(shí)例。圖2A示出了成形構(gòu)件2a，其形狀為原始形狀。例如，圖2A中所示的粗棒狀是原始形狀。在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度對(duì)成形構(gòu)件2a進(jìn)行加熱，并對(duì)已加熱的成形構(gòu)件2a施加外力。結(jié)果成形構(gòu)件2a變形。例如，如圖2B所示，成形構(gòu)件2a變形至細(xì)棒狀。冷卻變形后成形構(gòu)件2a，其細(xì)棒狀被記住了。因此，形成了成形構(gòu)件2b。例如在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，成形構(gòu)件2b恢復(fù)至它的原始形狀。S卩，成形構(gòu)件2b在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度通過(guò)膨脹變形至它的原始形狀(粗棒狀)。可選地， 圖2B中所示的細(xì)棒狀可以是成形構(gòu)件2b的原始形狀，而圖2A中所示的粗棒狀可以是變形后的形狀。成形構(gòu)件的一部分是可以變形的。圖3A示出了成形構(gòu)件3a，其形狀為原始形狀。 例如，棒狀是成形構(gòu)件3a的原始形狀。在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度對(duì)成形構(gòu)件3a進(jìn)行加熱，并對(duì)已加熱的成形構(gòu)件3a施加外力。結(jié)果成形構(gòu)件3a的一部分變形。例如，如圖3B 所示，成形構(gòu)件3a變形使得成形構(gòu)件3a的一部分伸長(zhǎng)以形成突出3b。冷卻變形后的成形構(gòu)件3a，從而形成成形構(gòu)件3c，其具有突出3b。成形構(gòu)件3c在特定溫度或更高溫度恢復(fù)至它的原始形狀，例如，在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。即，成形構(gòu)件3c在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度變形至它的原始形狀(棒狀)。例如，隨著突出3b收縮，成形構(gòu)件3c變形為棒狀?？蛇x地，具有突出3b的形狀可以是成形構(gòu)件3c的原始形狀，棒狀可以是變形后的形狀。成形構(gòu)件3a的變形部分的形狀和位置可以適當(dāng)?shù)馗淖儭＠?，可以形成大量突出。圖4A和4B示出了螺絲釘4a。成形構(gòu)件用作螺絲釘4a的螺紋(thread) 4b。例如， 具有螺紋4b的形狀是原始形狀。加熱螺絲釘4a，并向已加熱的螺絲釘4a施加外力。結(jié)果螺絲釘4a的螺紋4b變形。例如，如圖4B所示，螺紋4b變形從而消失。冷卻變形后的螺絲釘4a之后，形成螺絲釘4c。例如，在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，螺絲釘4c恢復(fù)至它的原始形狀。即，螺絲釘 4c在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度變形使得螺紋4b形成在螺絲釘4c上。因此，螺絲釘4c恢復(fù)為具有螺紋4b的螺絲釘4a。在螺紋4b在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度形成后，螺絲釘4a 恢復(fù)它的咬合機(jī)制(engagement function)?？蛇x地,不具有螺紋的形狀可以是原始形狀， 具有螺紋4b的形狀可以是變形后形狀。在這種情況下，在螺絲釘4a在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)恢復(fù)為它的原始形狀之后，螺絲釘4a失去其咬合機(jī)制。以此方式，在特定溫度時(shí)對(duì)具有任意原始形狀的成形構(gòu)件進(jìn)行加熱。對(duì)已加熱的成形構(gòu)件施加外力以使其變形為任意形狀。隨著冷卻變形后的成形構(gòu)件，變形后形狀得以保持。接著，在特定溫度對(duì)成形構(gòu)件進(jìn)行加熱。成形構(gòu)件然后恢復(fù)至它的原始形狀。特定溫度是例如接近形成成形構(gòu)件的形狀-記憶樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。成形構(gòu)件的原始和變形后形狀可以適當(dāng)改變。成形構(gòu)件用作電子裝置的裝配部件或部分，如以下詳細(xì)說(shuō)明。圖5A和5B示出用于裝配結(jié)構(gòu)的成形構(gòu)件的實(shí)例。圖5A示出了成形構(gòu)件5a。成形構(gòu)件5a具有突出5b。突出5b裝配進(jìn)入部件5c上的凹槽(recess) 5d中。當(dāng)加熱成形構(gòu)件5a時(shí),其恢復(fù)至它的原始形狀。例如，具有收縮的突出5b的形狀是原始形狀。當(dāng)成形構(gòu)件5a恢復(fù)至它的原始形狀時(shí)，突出5b收縮。當(dāng)突出5b收縮，其離開(kāi)凹槽5d。成形構(gòu)件放置在電子裝置的一處或多處位置。圖6A和6B示出了用于電子裝置的鉸鏈機(jī)構(gòu)的成形構(gòu)件的實(shí)例。如圖6A所示，部件6a和6b可圍繞轉(zhuǎn)軸6c旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸6c是具有基本圓形橫截面的棒。轉(zhuǎn)軸6c是成形構(gòu)件。例如，轉(zhuǎn)軸6c在接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度恢復(fù)為它的原始形狀。例如，如圖6B所示,周圍表面具有凸(ridge)和凹(valley)的形狀是原始形狀。部件6a和6b在轉(zhuǎn)軸6c恢復(fù)至它的原始形狀之后不圍繞轉(zhuǎn)軸6c旋轉(zhuǎn)。 因此，成形構(gòu)件形狀的改變可以用于控制另一機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)。成形構(gòu)件的第一應(yīng)用接著，將對(duì)成形構(gòu)件的應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。首先，將對(duì)成形構(gòu)件應(yīng)用于電池組進(jìn)行說(shuō)明。圖7示出了應(yīng)用了成形構(gòu)件的電池組的外觀。電池組10具有平面狀的、基本上矩形的形狀以及進(jìn)行配置使得成形部(外殼)11將電池和電池用的保護(hù)電路基板包覆在一起。成形部11由形狀-記憶樹(shù)脂形成。開(kāi)口 12A和12B形成在成形部11的前端表面使得在此露出內(nèi)部正極和負(fù)極。內(nèi)部電極通過(guò)開(kāi)口 12A和12B連接至外部電極例如連接電極，從而使得電池可以充電和放電。如之后所說(shuō)明的，由將正和負(fù)極通過(guò)隔板卷繞或堆疊在一起而形成的電池稱作“電池單元”， 通過(guò)利用疊層膜包覆電池單元而形成的組件稱作“電池”，以及通過(guò)形狀-記憶樹(shù)脂將電池和電路基板包覆在一起而形成的組件稱作“電池組”。如上所述，基板(board)和電池通過(guò)樹(shù)脂結(jié)合。然而,基板和電池之間的位置關(guān)系可以呈不同的形式。例如，在裝配或焊接在一起之前，電池和基板可以獨(dú)立地直接成形加工。另外，基板的端子可以采用多種形狀。平面狀端子，其中接觸裝置的栓(pin)用于充電和放電，是優(yōu)選的，這是因?yàn)榛迨瞧矫鏍畹模^容易確定樹(shù)脂允許流入的區(qū)域和樹(shù)脂不能流入的區(qū)域。針對(duì)具有波紋(tabby)形狀的端子(其中裝置的栓裝配與此)，可以在端子的前端提供用于接收過(guò)量樹(shù)脂的樹(shù)脂儲(chǔ)存容器從而改進(jìn)生產(chǎn)性。針對(duì)直接成形電池組(directly molded pack),其連接器(connector)優(yōu)選從基板伸出從而裝配至裝置上。這是因?yàn)椋m然端子優(yōu)選具有高導(dǎo)電性，但是優(yōu)選包覆基板和電池的樹(shù)脂具有高絕緣性和流動(dòng)性，因此存在導(dǎo)電部分被包覆的風(fēng)險(xiǎn)。如果連接器從基板伸出，通過(guò)粘性材料例如橡膠按壓連接器的導(dǎo)線，絕緣樹(shù)脂可以較容易和可靠地進(jìn)行成形加工，而不流動(dòng)至連接器的導(dǎo)電部分上，從而改進(jìn)生產(chǎn)性。這使得可以低成本提供電池組。電路基板上設(shè)置有保護(hù)電路，其包含溫度保護(hù)裝置例如熔絲，正溫度系數(shù) (positive temperature coefficient (PTC))裝置，或熱敏電阻(thermistor)和其他組分例如用于識(shí)別電池組的ID電阻器。另外，電路基板包含大量(例如，兩個(gè)或三個(gè))接觸部 (contacts)。保護(hù)電路包含例如充電/放電控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)和集成電路(1C)，用于二次電池的監(jiān)控和充電/放電控制。PTC裝置串聯(lián)至電池單元。如果電池溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度，它的電阻突然增加至基本切斷流經(jīng)電池的電流。類似地，熔絲串聯(lián)至電池單元，如果過(guò)電流流經(jīng)電池，該熔絲被電流熔化和斷開(kāi)，從而切斷電流。另外，電阻加熱器設(shè)置在熔絲附近。如果使用過(guò)電壓，當(dāng)電阻加熱器的溫度增加時(shí)，熔絲將被熔化和斷開(kāi)，從而切斷電流。如果二次電池的端電壓(terminal voltage)超過(guò)例如4· 3至4. 4V,可能會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)情況如熱產(chǎn)生或著火(ignition)。因此，保護(hù)電路監(jiān)控二次電池的電壓以及，如果電壓超過(guò)4. 3至4. 4V，即，如果電池變得過(guò)度充電(overcharged)，關(guān)掉充電/放電控制FET以禁止充電。另一方面，如果二次電池的端電壓是過(guò)度放電(overdischarged)的，超過(guò)放電禁止電壓(discharging prohibition voltage)成為0V,由于內(nèi)部短路會(huì)導(dǎo)致二次電池不能再充電。因此，如果當(dāng)監(jiān)控二次電池電壓時(shí)檢測(cè)到過(guò)放電，關(guān)掉充電/放電控制FET以禁止放電?，F(xiàn)在將對(duì)電池實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。參見(jiàn)圖8和9，電池30包含電池單元20，其通過(guò)將正極21和負(fù)極22以及隔板23a和23b —起卷繞或堆疊而形成，并利用用作包裝材料的疊層膜27包裝。如圖8所示,疊層膜27用作包裝材料(packaging material),具有矩形平面狀凹槽27a，其容納電池單元20。疊層膜27的邊緣(除了折疊部分的三邊)是熱熔 (thermally fused)和密封的。疊層膜27的粘合部分(bonded portions)形成平臺(tái)部分 (terrace portions)。凹槽27a兩邊上的平臺(tái)部分朝向凹槽27a折疊。用作包裝材料的疊層膜27可以是相關(guān)領(lǐng)域中使用的疊層膜，例如鋁疊層膜。鋁疊層膜優(yōu)選是適合通過(guò)拉伸(drawing)形成用于容納電池單元20的凹槽27a的招疊層膜。鋁疊層膜通常具有多層結(jié)構(gòu)，其中粘附層和表面保護(hù)層設(shè)置在鋁層的不同表面上。具體地，鋁疊層膜包括，以從內(nèi)部開(kāi)始的次序，即，從電池單元20的表面開(kāi)始，用作粘附層的聚丙烯(PP)層、用作金屬層的鋁層以及用作表面保護(hù)層的尼龍或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)層。代替鋁疊層膜，用作包裝材料的疊層膜27可以是單層或雙層膜且包括聚烯烴膜。 疊層膜27具有的厚度為例如0. 2mm或更小。如圖9中所示，帶狀正極21、隔板23a、相對(duì)正極21放置的帶狀負(fù)極22以及隔板 23b以上述次序堆疊，然后縱向卷繞堆疊物。利用凝膠電解質(zhì)24涂敷正極21和負(fù)極22的兩個(gè)表面。連接正極21的正極導(dǎo)線25a和連接負(fù)極22的負(fù)極導(dǎo)線25b從電池單元20伸出。為了改進(jìn)之后與待疊層的疊層膜27的粘附性，利用密封劑26a和26b涂敷正極導(dǎo)線 25a和負(fù)極導(dǎo)線25b，該密封劑26a和26b是樹(shù)脂片，例如馬來(lái)酸酐改性的聚丙烯(PPa)片?，F(xiàn)在將對(duì)電池30的組成進(jìn)行更為具體地說(shuō)明，雖然本公開(kāi)也可以應(yīng)用于除了下述之外的電池。例如，使用的電解質(zhì)不限于凝膠電解質(zhì)，可以是液體或固體電解質(zhì)。另外， 本公開(kāi)可以不僅應(yīng)用于由卷繞帶狀正和負(fù)極以及隔板形成的電池，也可以應(yīng)用于由類盤(pán)狀 (plate-like)組件堆疊形成的電池。正極正極21包括正極集電體和正極活性材料層，其包含形成在正極集電體兩面上的正極活性材料。正極集電體例如是金屬箔例如鋁(Al)、鎳(Ni)、或不銹鋼(SUS)箔。正極活性材料層包含例如正極活性材料、導(dǎo)電劑(conductive agent)和粘合劑(binder)。所用的正極活性材料是基于LixMO2 (其中M是至少一種過(guò)渡金屬，以及x通常為 O. 05至I. 10，取決于電池的充電/放電狀態(tài))的鋰-過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物。形成鋰復(fù)合氧化物的過(guò)渡金屬例如是鈷(Co)、鎳(Ni)或錳(Mn)。這樣的鋰復(fù)合氧化物的實(shí)例包括鈷酸鋰(LiCoO2)、鎳酸鋰(LiNiO2)和錳酸鋰 (LiMn2O4) ο也可以使用固溶體，在該固溶體中部分過(guò)渡金屬元素由另一元素替代。一個(gè)這樣的實(shí)例是鋰-鎳-鈷復(fù)合氧化物(例如LiNia5Coa5O2或LiNia8Coa2O2)。這些鋰復(fù)合氧化物可以產(chǎn)生具有高能量密度的高電壓。正極活性材料的另外實(shí)例包括不含鋰的金屬硫化物和氧化物例如TiS2, MoS2, NbSe2和V205。這些正極活性材料可以以混合物進(jìn)行使用。所使用的導(dǎo)電劑例如是碳材料例如炭黑或石墨。所使用的粘合劑例如是聚偏二氟乙烯(PVdF)或聚四氟乙烯(PTFE)。所使用的溶劑例如是N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。負(fù)極負(fù)極22包括負(fù)極集電體和負(fù)極活性材料層，其包含形成在負(fù)極集電體兩個(gè)表面上的負(fù)極活性材料。負(fù)極集電體例如是金屬箔例如銅(Cu)、鎳(Ni)或不銹鋼(SUS)箔。負(fù)極活性材料層包含例如負(fù)極活性材料、導(dǎo)電劑和粘合劑。所使用的負(fù)極活性材料是金屬鋰、鋰合金、可以摻入和脫出鋰的碳材料，或金屬基材料和碳基材料的復(fù)合材料。 可以摻入和脫出鋰的碳材料的實(shí)例包括石墨、非-石墨化碳和石墨化碳，具體地，熱解碳、 焦炭(例如浙青焦炭(pitch coke)、針狀焦炭(needle pitch)和石油焦炭)、石墨、玻璃碳、 燒結(jié)(fired)有機(jī)聚合化合物(例如通過(guò)在適當(dāng)?shù)臏囟冗M(jìn)行燒結(jié)而碳化的酚醛樹(shù)脂和呋喃樹(shù)脂類)、碳纖維和活性碳?？梢該饺牒兔摮鲣嚨钠渌牧习ň酆衔锢缇垡胰埠途圻量┮约把趸锢鏢nO2和LxTiyOz，例如Li4Ti5O1215鋰可以和大量金屬形成合金，其中通常使用錫(Sn)、鈷(Co)、銦(In)、鋁(Al)、硅
(Si)和它們的合金。針對(duì)金屬鋰，可以使用壓制的(rolled)金屬鋰片，而不是混合粘合劑的粉末的涂層。所使用的粘合劑例如是聚偏二氟乙烯(PVdF)或苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)。所使用的溶劑例如是N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、甲乙酮(MEK)或蒸餾水。電解質(zhì)所使用的電解質(zhì)可以是通常用于鋰離子二次電池的電解質(zhì)鹽和非水溶劑。 非水溶劑的實(shí)例包括碳酸酯類例如碳酸亞乙酯(EC)、碳酸亞丙酯(PC)、Y-丁內(nèi)酯 (butyrolactone)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯 (DPC)和碳酸乙丙酯(EPC)以及它們的鹵素-取代衍生物。這些溶劑可以單獨(dú)使用或以特定比率的混合物形式使用。所使用的電解質(zhì)鹽是在非水溶劑中可溶解的電解質(zhì)鹽且是陽(yáng)離子和陰離子的組合物。所使用的陽(yáng)離子是例如堿金屬或堿土金屬。所使用的陰離子是例如Cr、Br' Γ、 SCN_、C104_、BF4_、PF6_或CF3SO3'這些電解質(zhì)鹽類的實(shí)例包括六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、雙(三氟甲磺?；?亞胺鋰(LiN(CF3SO2)2)、雙(五氟乙磺?；?亞胺鋰 (LiN(C2F5SO2)2)和高氯酸鋰(LiClO4)15電解質(zhì)鹽濃度可以是以下任何濃度，在該濃度時(shí)它可以溶解在溶劑中。優(yōu)選地，在非水溶劑中的鋰離子濃度是O. 4至2. Omol/kg。如果使用聚合物電解質(zhì)，其通過(guò)混合非水溶劑和電解質(zhì)鹽以制備類凝膠電解質(zhì)溶液和利用該電解質(zhì)溶液浸潰基質(zhì)聚合物進(jìn)行制備?；|(zhì)聚合物在非水溶劑中是可混合的。這樣的基質(zhì)聚合物的實(shí)例包括娃凝膠(silicone gel)、丙烯酸凝膠、丙烯腈凝膠、聚磷腈-改性聚合物、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷和它們的復(fù)合的、交聯(lián)的或改性的聚合物。氟聚合物的實(shí)例包括聚偏二氟乙烯(PVdF)，具有偏二氟乙烯(VdF)和六氟丙烯(HFP)作為重復(fù)單元的共聚物，和具有偏二氟乙烯(VdF)和三氟乙烯(TFE)作為重復(fù)單元的共聚物。這些聚合物可以單獨(dú)使用或以兩種或更多種的混合物進(jìn)行使用。聚合物電解質(zhì)優(yōu)選包含金屬氧化物或包含硅、鋁、鈦、鋯或鎢的復(fù)合金屬氧化物。 這確保了反常條件下的絕緣作用，從而改進(jìn)了安全性和可靠性，還提供了在高溫下抑制膨脹的效應(yīng)。隔板隔板23a和23b由例如聚烯烴如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)的多孔膜或無(wú)機(jī)材料如陶瓷無(wú)紡織物(nonwoven fabric)的多孔膜形成。這樣的多孔膜的兩種或多種也可以進(jìn)行堆疊。它們中，聚丙烯和聚乙烯的多孔膜是最有效的。通常，隔板的厚度優(yōu)選為5至50 μ m，更優(yōu)選7至30 μ m。如果隔板是非常厚的，所含的活性材料量減小，從而降低了電池容量，以及離子導(dǎo)電性也減小，從而降低了電流特征 (current characteristics)。如果隔板是非常薄的,貝U另一方面膜的機(jī)械強(qiáng)度減小。電池組的制造方法現(xiàn)在將參考圖IOA至IOC對(duì)上述電池組10的制造方法的實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。如在圖 IOA所不,容納在支撐容器(holder)中的電池30和電路基板31置于模具(未不出)的成形加工空間(molding space)中。成形加工空間用形狀-記憶樹(shù)脂填充以形成成形部(molded portion) 11。成形部11和電池30和電路基板31組合在一起。在成形部11上形成用于除去泡沫(bubbles)的突出32從而沒(méi)有泡沫殘留在形狀-記憶樹(shù)脂中。突出32形成在，例如電池組10的最大表面上泡沫傾向于殘留的位置處。突出32用于除去泡沫的處理。突出32避免了由于殘留泡沫引起的泡沫-咬合故障 (bubble-biting failure)從而改進(jìn)生產(chǎn)性。然而，突出32保留在電池組10的表面上。因此，在由形狀-記憶樹(shù)脂形成的成形部11固化后，外力施加在處于加熱后狀態(tài)中的突出32上。例如，突出32是熱-壓的。在熱壓之前殘留泡沫的突出32的前端是可以切去的。該具有突出32的形狀是成形部11的原始形狀的實(shí)例。如圖10B所示,通過(guò)按壓裝置(pressing device) 33,例如脈沖焊接機(jī)(impulse welder)，按壓突出32來(lái)對(duì)突出32進(jìn)行熱壓。按壓裝置33的溫度高于或等于形成成形部 11的形狀-記憶樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。結(jié)果如圖10C所示，突出32壓縮，且形成了突出 32的表面變成基本上是平的。當(dāng)突出32被壓縮時(shí),形成了變形部(strained portion) 34。 因此變形部34可以在成形加工和固化后利用按壓裝置33形成以確保在特定溫度時(shí)熱變形的預(yù)期量和位置。由此形成的電池組10容納在電子裝置中。例如，容納電池組10使得形成了變形部34的表面面對(duì)覆蓋電池組10用的電源蓋。如果電池組10的電池30反常加熱，例如由于外來(lái)物質(zhì)的進(jìn)入，由電池30產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)移到成形部11。當(dāng)成形部11加熱至接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，它恢復(fù)為其原始形狀。即，成形部11恢復(fù)為它的原始形狀從而變形部34伸出以形成突出32。當(dāng)突出32形成時(shí)，它推動(dòng)和強(qiáng)制電源蓋離開(kāi)。在蓋子離開(kāi)后，電池組10從電子裝置中脫離?？蛇x地，打開(kāi)電源蓋的開(kāi)關(guān)可能被作為變形結(jié)果的突出32按壓。S卩，開(kāi)關(guān)可能被按壓以打開(kāi)電源蓋，從而使得電池組10從電子裝置中脫離。以此方式，反常加熱的電池組10可以從電子裝置中脫離。成形構(gòu)件的第二應(yīng)用接著，將對(duì)成形構(gòu)件在電池組上的第二應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。此處將不對(duì)電池組的外觀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，因?yàn)樗鼈兒偷谝粦?yīng)用中的那些相同。將參考圖IlA至IlD對(duì)電池組10的制造方法的另一實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。如圖IlA所示，容納在支撐容器中的電池30和電路基板31置于模具的成形加工空間(腔)40中。模具由公模具半部分(male mold half)41和母模具半部分(female mold half)42形成,其具有平的配對(duì)表面(mating surface)。公模具半部分41和母模具半部分42由例如金屬、 塑料或陶瓷形成。公模具半部分41和母模具半部分42配對(duì)以形成成形加工空間40。公模具半部分41具有電池-定位部41a和41b，其作為定位電池30用的突出。母模具半部分42具有電池-定位部42a和42b，其作為定位電池30用的突出。四個(gè)電池-定位部41a、41b、42a和42b設(shè)定電池30在成形加工空間40中的位置。電池-定位部的位置和數(shù)量例如可以適當(dāng)改變?？臻g形成在單個(gè)電池-定位部41a、41b、42a和42b的周圍。例如，空間41c和41d 分別形成在電池-定位部41a和41b的周圍。類似地，空間42c和42d分別形成在電池-定位部42a和42b的周圍。在電池30和電路基板31定位在成形加工空間40中之后，形狀-記憶樹(shù)脂經(jīng)過(guò)管道(未示出)注入成形加工空間40和空間41c、41d、42c和42d中。在形狀-記憶樹(shù)脂固化后，公模具半部分41和母模具半部分42分離。如圖IlB所示，形成包覆電池30的成形構(gòu)件11。形狀-記憶樹(shù)脂注入空間41c、41d、42c和42d中以在成形部11上分別形成突出 43、44、45和46。另外，移除電池-定位部41a、41b、42a和42b以在成形部11上分別形成孔47、48、49和50。這個(gè)形狀是成形部11的原始形狀的實(shí)例。接著，在加熱狀態(tài)下向四個(gè)突出43、44、45和46施加外力。例如，如圖IlC所示， 針對(duì)四個(gè)突出43、44、45和46按壓按壓裝置33從而對(duì)四個(gè)突出43、44、45和46進(jìn)行熱壓。 按壓裝置33的溫度高于或等于形成成形部11的形狀-記憶樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。四個(gè)突出43、44、45和46可以同時(shí)熱壓或相繼熱壓。如圖IlD所示，突出43、44、45和46通過(guò)熱壓被壓縮。當(dāng)突出43、44、45和46壓縮時(shí)，成形部11的表面變成基本上平的。變形部51形成在成形部11上突出43被熱壓的位置。變形部52形成在成形部11上突出44被熱壓的位置。變形部53形成在成形部11 上突出45被熱壓的位置。變形部54形成在成形部11上突出46被熱壓的位置。因此形成的電池組10容納在電子裝置中。例如，容納電池組10使得形成了變形部分51和52的表面面對(duì)覆蓋電池組10用的電源蓋。當(dāng)電池組10的電池30因?yàn)槔缤鈦?lái)物質(zhì)的進(jìn)入反常加熱時(shí)，由電池30所產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)移至成形部11。當(dāng)成形部11加熱至接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，它恢復(fù)為其原始形狀。即，成形部11恢復(fù)為它的原始形狀從而使得變形部51、52、53和54伸出，它們分別形成突出43、44、45和46。當(dāng)四個(gè)突出43、44、45和46形成時(shí)，它們中的至少一個(gè)推動(dòng)和強(qiáng)制電子裝置的電源蓋離開(kāi)。在蓋子離開(kāi)后，電池組10從電子裝置中脫離?？蛇x地，打開(kāi)電源蓋的開(kāi)關(guān)可以被至少一個(gè)由變形導(dǎo)致的突出按壓。即，開(kāi)關(guān)可能被按壓以打開(kāi)電源蓋，從而使得電池組10 從電子裝置中脫離。以此方式，反常加熱的電池組10可以從電子裝置中脫離。另外,通過(guò)將形狀-記憶樹(shù)脂注入空間41c、41d、42c和42d中以形成突出43、44、 45和46從而使得圍繞電池-定位部41a、41b、42a和42b的成形部11的厚度大于其他部分的厚度提供了以下優(yōu)勢(shì)在樹(shù)脂固化后，公模具半部分41和母模具半部分42分離，以及四個(gè)電池-定位部41a、41b、42a和42b被移除。當(dāng)電池-定位部41a、41b、42a和42b被移除時(shí)，四個(gè)孔47、48、49和50形成。突出43、44、45和46形成并被熱壓。通過(guò)熱壓，突出43、44、45和46變形。變形后的突出43、44、45和46分別進(jìn)入孔47、48、49和50中。這使得電池組10的表面基本上是平的，從而避免了不良的外觀。另外，電池組10可以以低成本制造，而無(wú)需使用復(fù)雜形狀的模具。已經(jīng)歷反常高溫的電池組在再次使用時(shí)可能導(dǎo)致故障或溫度上升。對(duì)于根據(jù)本實(shí)施方案的電池組10，突出43、44、45和46阻止了電池組10附著在例如電子裝置上，從而避免了電池組10的再使用。在一定壓力下由形狀-記憶樹(shù)脂填充成形加工空間40，從而使得在成形加工空間 40中無(wú)空隙殘留。因此，可以考慮多種措施以阻止在壓力下注入的形狀-記憶樹(shù)脂移動(dòng)在成形加工空間40中處于特定位置的電池30和電路基板31。例如，形狀-記憶樹(shù)脂可以以兩步或多步注入。具體地，在形狀-記憶樹(shù)脂注入充滿成形加工空間40之前，電池30和電路基板31可以保持在特定的位置且留下一些未填充的空間。也可以使用定位部件；例如， 一起成形加工的帶子(tape)、橡膠片，或網(wǎng)狀物(mesh)可以卷繞電池周圍一圖。值得注意的取決于形狀-記憶樹(shù)脂的組成，在固化過(guò)程中可能產(chǎn)生熱，以及在兩組分混合至固化過(guò)程中可能發(fā)生固化收縮(curing contraction)。為了抑制固化過(guò)程中產(chǎn)生熱，優(yōu)選在低溫即40°C或更低時(shí)，注入具有充分小粘度的小分子量樹(shù)脂作為樹(shù)脂混合物。 成形加工空間40優(yōu)選具有充分大的體積，以及模具41優(yōu)選由具有高導(dǎo)熱性的材料例如鋁或不銹鋼形成。針對(duì)固化收縮，優(yōu)選在模具41上提供樹(shù)脂儲(chǔ)存容器和注入充分大量的樹(shù)脂使得當(dāng)樹(shù)脂混合物固化和收縮時(shí)可以由樹(shù)脂儲(chǔ)存容器供應(yīng)樹(shù)脂混合物?，F(xiàn)在將對(duì)電池組10的變型進(jìn)行說(shuō)明。疊層膜27可以是單層或雙層膜，其包含聚烯烴膜，來(lái)代替鋁疊層膜。在該情況中，所使用的樹(shù)脂優(yōu)選聚氨酯樹(shù)脂。優(yōu)選地，在聚氨酯樹(shù)脂中用作基底的多元醇和用作固化劑的異氰酸酯的重量混合比率(基底/固化劑)是I或更小，以及衍生自二異氰酸二苯甲酯(MDI)的分子鏈的含量占基底和固化劑總量的至少20重量％。這提供了具有顯著水分阻隔性的聚氨酯樹(shù)脂。更優(yōu)選地，在聚氨酯樹(shù)脂中用作基底的多元醇和用作固化劑的異氰酸酯的重量混合比率(基底/固化劑)是O. 7或更小，以及衍生自二異氰酸二苯甲酯(MDI)的分子鏈的含量占基底和固化劑總量的至少40重量％。這提供了具有更顯著水分阻隔性的聚氨酯樹(shù)脂。這樣的聚氨酯樹(shù)脂形成了具有極好水分阻隔性的成形部11，從而允許使用單層或多層膜，其包含聚烯烴膜，來(lái)代替鋁疊層膜。另外，沉積層優(yōu)選形成在聚烯烴膜的表面上，例如，通過(guò)真空沉積或?yàn)R射沉積以改進(jìn)水分阻隔性。沉積層可以由以下在相關(guān)領(lǐng)域中所使用的材料形成例如二氧化硅 (silica)、氧化招(alumina)、招、鋅、鋅合金、鎳、鈦、銅或銦。具體地,優(yōu)選使用招。針對(duì)待在電池的厚度方向上拉伸的鋁疊層膜，形成了具有厚度為約20μπι的鋁層，以及形成厚度為約15至30 μ m的尼龍或PET層以在拉伸期間保護(hù)鋁層。這傾向于減小約10%的體積能量密度。另一方面，如果在鋁沉積在電池單元20上以形成沉積層之前，電池單元20用不滲透電池單元20的電解質(zhì)和具有水分阻隔性的薄聚烯烴膜密封，可以使用具有厚度為ΙΟμπι 或更小(其是相關(guān)領(lǐng)域中所使用的那些的一半或更小)的鋁層來(lái)提供水分阻隔性。另外，由于不進(jìn)行拉伸，可以略去尼龍或PET層。電池單元20因此在聚氨酯樹(shù)脂的成形加工之前可以由單層或雙層包裝膜包覆以確保比相關(guān)領(lǐng)域中的電池電源具有更高或相等的可靠性。替代地，所使用的包裝膜可以是基于粘土(clay)-礦物的膜例如Claist 。 具有較低流動(dòng)性但是極好水分阻隔性的粘土礦物膜是優(yōu)選的，這是因?yàn)樗试S膜厚度減小以改進(jìn)電池組10的體積能量密度。另外，疊層膜包裝體存在鋁層損壞和更多水份進(jìn)入的風(fēng)險(xiǎn)，這是因?yàn)槿绻蹚澝芊舛嗣?sealed end surface)則CPP層從鋁層上剝落。相比之下，在聚氨酯樹(shù)脂的水分阻隔性和電池30的密封之后鋁的沉積提供了顯著改進(jìn)電池容量而不引起上述問(wèn)題的有利效果。鋁優(yōu)選以兩層或多層沉積以形成多層沉積膜。針對(duì)多層沉積，即使具有厚度為Iym或更小的鋁層也具有充分的可靠性，但厚度優(yōu)選為O. 03 μ m或更大，因?yàn)楹穸刃∮贠. 03 μ m可能導(dǎo)致沉積表面中的針孔(pinhole)。成形構(gòu)件的第三應(yīng)用接著，將參考圖12A至12C對(duì)成形構(gòu)件的第三應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。在第三應(yīng)用中，成形構(gòu)件放置在接近手提個(gè)人電腦的電源附近。圖12A示出了手提個(gè)人電腦的背面(bask surface)的實(shí)例，以及圖12B示出了手提個(gè)人電腦的側(cè)面(side surface)的實(shí)例。如圖12A中所示，手提個(gè)人電腦60包含電源 61。電源61由例如一個(gè)或多個(gè)電池組，其包含鋰離子電池形成。形狀-記憶樹(shù)脂62放置在電源61的周圍。形狀-記憶樹(shù)脂62覆蓋電源61以用作電源61的蓋子。如果電源61由于例如外來(lái)物質(zhì)的進(jìn)入反常加熱，由電源61產(chǎn)生的熱升高了形狀-記憶樹(shù)脂62周圍的溫度至接近形狀-記憶樹(shù)脂62的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。然后放置在電源61周圍的形狀-記憶樹(shù)脂62恢復(fù)為它的原始形狀。形狀-記憶樹(shù)脂62的原始形狀是例如彎曲形狀。當(dāng)形狀-記憶樹(shù)脂62恢復(fù)至它的原始形狀時(shí)，其離開(kāi)個(gè)人電腦60，如圖12C所示。 在形狀-記憶樹(shù)脂62離開(kāi)后，電源61脫離個(gè)人電腦60。以此方式，反常加熱的電源61可以脫離而無(wú)需使用者操作。這確保了電子裝置例如手提個(gè)人電腦的安全性。電子裝置例如手提個(gè)人電腦中使用的顯示器、保護(hù)電路和玻璃環(huán)氧印刷基板 (glass epoxy printed boards)對(duì)高溫是敏感的；它們僅對(duì)高達(dá)約130°C的溫度是耐受的。 在這個(gè)實(shí)施方案中，反常加熱的電源可以脫離電子裝置。這阻止了反常加熱的電源影響具有低耐熱性的構(gòu)件，例如電子裝置的顯示器。另外，在這個(gè)實(shí)施方案中所使用的形狀-記憶樹(shù)脂不像熱塑性樹(shù)脂一樣在低溫時(shí)熔化，以及不像金屬一樣具有高導(dǎo)熱性。這阻止了熔融樹(shù)脂影響其他構(gòu)件。
成形構(gòu)件的第四應(yīng)用接著，將參考圖13A和13B對(duì)成形構(gòu)件的第四應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。在第四應(yīng)用中，成形構(gòu)件應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)。圖13A示出了普通使用時(shí)數(shù)碼相機(jī)70的正視圖和底視圖。數(shù)碼相機(jī)70包含例如快門(mén)按鈕71和鏡頭72。電源73與數(shù)碼相機(jī)70 —體化。電源73例如鋰離子電池是可以從數(shù)碼相機(jī)70分離的。數(shù)碼相機(jī)70包含電源蓋74。電源蓋74是可旋轉(zhuǎn)的且與彈簧(未示出)連接。另外，電源蓋74具有滑動(dòng)扣鎖(slidable catch) 74a.電源蓋74是旋轉(zhuǎn)的和關(guān)閉的，且其在該狀態(tài)下，扣鎖74a滑動(dòng)處在特定的方向上。 扣鎖74a滑動(dòng)直到它裝配入數(shù)碼相機(jī)70的特定部分。為了打開(kāi)電源蓋74，扣鎖74a在與特定方向相反的方向上滑動(dòng)且從數(shù)碼相機(jī)70的特定部分脫離。在扣鎖74a從特定部分脫離之后，通過(guò)彈簧的作用電源蓋74被打開(kāi)。在第四應(yīng)用中，電源蓋74的快門(mén)按鈕71和扣鎖 74a是由形狀-記憶樹(shù)脂形成的成形構(gòu)件。圖13B示出了電源73反常加熱后的數(shù)碼相機(jī)70。如果電源73反常加熱，所產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)移到快門(mén)按鈕71。當(dāng)來(lái)自電源73的熱升高快門(mén)按鈕71的溫度至接近形成快門(mén)按鈕71和扣鎖74a的形狀-記憶樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，快門(mén)按鈕71恢復(fù)至它的原始形狀。 原始形狀是例如周圍形成突出的形狀。當(dāng)快門(mén)按鈕71恢復(fù)至它的原始形狀，突出形成。該突出阻止了快門(mén)按鈕71被按壓，因此避免了在電源73反常加熱后數(shù)碼相機(jī)70的使用。另外，如圖13B所示，可以設(shè)置打開(kāi)電源蓋74以使反常加熱的電源73脫離數(shù)碼相機(jī)70。圖14A示出了電源蓋74和扣鎖74a的側(cè)視圖和底視圖?？坻i74a裝配入數(shù)碼相機(jī) 70的特定部分以關(guān)閉電源蓋74。圖14B示出了電源73反常加熱后的電源蓋74和扣鎖74a的側(cè)視圖和底視圖。如果電源73反常加熱，所產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)移至扣鎖74a。當(dāng)所產(chǎn)生的熱升高扣鎖74a的溫度至接近扣鎖74a的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，扣鎖74a恢復(fù)至它的原始形狀。扣鎖74a的原始形狀是例如收縮的形狀。當(dāng)扣鎖74a恢復(fù)至它的原始形狀時(shí)，它收縮。當(dāng)扣鎖74a收縮時(shí)，它離開(kāi)數(shù)碼相機(jī) 70的特定部分。然后通過(guò)彈簧的作用打開(kāi)電源蓋74，因此電源73脫離數(shù)碼相機(jī)70。也可以形成形狀-記憶樹(shù)脂的整個(gè)電源蓋74，而不僅是扣鎖74a，從而使整個(gè)電源蓋74收縮。成形構(gòu)件的第五應(yīng)用在第五應(yīng)用中，成形構(gòu)件應(yīng)用于鉸鏈機(jī)構(gòu)的裝配部。圖15A至15C示出通常使用時(shí)的鉸鏈機(jī)構(gòu)。如圖15A所示，外罩80在一端具有轉(zhuǎn)軸(鉸鏈)81以及在另一端具有裝配部84。成形構(gòu)件的實(shí)例裝配部84由形狀-記憶樹(shù)脂形成。外罩80容納電源(未示出)。蓋82具有連接在它的一端上的轉(zhuǎn)軸81和在它的另一端裝配入裝配部84的扣鎖
83。扣鎖83裝配入裝配部84中以關(guān)閉蓋82。轉(zhuǎn)軸81具有彈簧(未示出)，且通過(guò)彈簧的作用打開(kāi)蓋82。例如，如圖15B所示，蓋82移動(dòng)至附圖的右側(cè)從而使扣鎖83離開(kāi)裝配部
84。然后通過(guò)轉(zhuǎn)軸81的彈簧的力打開(kāi)蓋82。圖15C顯示了扣鎖83和裝配部84的方法的側(cè)視圖和底視圖。當(dāng)扣鎖83滑至左邊或右邊時(shí)，扣鎖83裝配至裝配部84中或從裝配部84 上脫離。
圖16A和16B示出在電源73反常加熱后裝配在一起的扣鎖83和裝配部84。如果電源反常加熱，所產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)移至裝配部84。當(dāng)熱升高裝配部84的溫度至形成裝配部84 的形狀-記憶樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或更高溫度時(shí)，裝配部84恢復(fù)至它的原始形狀。原始形狀是例如膨脹的形狀。當(dāng)裝配部84膨脹時(shí)，扣鎖83離開(kāi)裝配部84。然后在彈簧的力的作用下蓋82被抬高和打開(kāi)。當(dāng)蓋82打開(kāi)時(shí)，外罩80的散熱區(qū)域增加，從而有利于熱散。圖16B示出了扣鎖 83和裝配部84的放大視圖。當(dāng)裝配部84恢復(fù)至它的原始形狀時(shí)，扣鎖83離開(kāi)裝配部84。第五應(yīng)用可以以多種方式應(yīng)用。例如，蓋82可以用作電源蓋?？蛇x地，第五應(yīng)用可以用于手提個(gè)人電腦。例如，外罩80可以配置為鍵盤(pán)，以及蓋82可以配置為液晶顯示器。 如果第五應(yīng)用用于手提個(gè)人電腦，它可以組合參考圖12A至12C所述的第三應(yīng)用技術(shù)。成形構(gòu)件的第六應(yīng)用現(xiàn)在將參考圖17A和17B對(duì)成形構(gòu)件的第六應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。圖17A示出了電源 90，其通過(guò)將一組電池容納在箱子中且進(jìn)行罐封(potting)而形成。電源90具有按鈕91。 按鈕91為開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的實(shí)例，其是用于啟動(dòng)冷卻單元(未示出)的按鈕。按壓按鈕91以啟動(dòng)冷卻單元。按鈕91與成形構(gòu)件92 —體化。圖17B示出了反常加熱的電源90。如果電源90反常加熱，所產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)移至成形構(gòu)件92。當(dāng)熱升高成形構(gòu)件92的溫度至它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或更高溫度時(shí)，成形構(gòu)件92 恢復(fù)至它的原始形狀。原始形狀是例如軟化后收縮(contracted)的形狀。當(dāng)成形構(gòu)件92恢復(fù)至它的原始形狀時(shí)，按壓按鈕91。當(dāng)按壓按鈕91時(shí)，冷卻單元啟動(dòng)。例如，冷卻單元啟動(dòng)以利用空氣冷卻電源90?？蛇x地，可以通過(guò)使水流經(jīng)提供在電源 90周圍的管道93在電源90上進(jìn)行水冷卻。例如，可以在電源90上進(jìn)行循環(huán)水冷卻，如果它安裝在汽車上。成形構(gòu)件的第七應(yīng)用現(xiàn)在將參考圖18A、18B、19A和19B對(duì)成形構(gòu)件的第七應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。圖18A和 18B示出了開(kāi)關(guān)100的橫截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例。開(kāi)關(guān)100包含頂層片(top sheet) 101和底層片(bottom sheet) 102。上電極片103和下電極片104放置在頂層片101和底層片102之間。上電極片103包含接點(diǎn)106a，而下電極片104包含接點(diǎn)106b。間隔物105a和105b放置在電極片103和104之間。間隔物105a和105b形成空間S。間隔物105a和105b由形狀-記憶樹(shù)脂形成。在開(kāi)關(guān)100通常使用時(shí)，如圖18B所示，頂層片101被按壓。然后接點(diǎn)106a和106b 在由間隔物105a和105b形成的空間S中接觸。當(dāng)接點(diǎn)106a和106b接觸時(shí)，上電極片103 和下電極片104電連接在一起由此激活開(kāi)關(guān)100。圖19A和19B示出了暴露在反常環(huán)境溫度下的開(kāi)關(guān)100。例如，如果環(huán)境溫度達(dá)到形成間隔物105a和105b的形狀-記憶樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或更高溫度，間隔物105a和 105b恢復(fù)至它們的原始形狀。原始形狀是例如膨脹的形狀。當(dāng)間隔物105a和105b膨脹并恢復(fù)至它們的原始形狀時(shí)，所述空間消失，如圖19A 所示。如果頂層片101在該狀態(tài)下被按壓，則間隔物105a和105b阻止接點(diǎn)106a和106b 進(jìn)行接觸，如圖19B所示。從而，開(kāi)關(guān)100是未激活的。以此方式，當(dāng)開(kāi)關(guān)100暴露在反常環(huán)境溫度時(shí)可以阻止其被激活。
已經(jīng)具體說(shuō)明了大量的實(shí)施方案(應(yīng)用)，應(yīng)該要理解的是可以允許多種變型。例如，根據(jù)本實(shí)施方案的技術(shù)也可以應(yīng)用于除了鋰離子電池之外的電池。另外，根據(jù)本實(shí)施方案的技術(shù)可以應(yīng)用于能量?jī)?chǔ)存裝置例如電容器。另外，根據(jù)本實(shí)施方案的技術(shù)可以應(yīng)用于除了電池之外的加熱組件。在上述應(yīng)用中成形部11包覆電池30的表面，可以部分包覆電池30的表面。另外，成形部11不必一起包覆電路基板31和電池30。形狀-記憶樹(shù)脂可以至少部分包覆電池30的表面。成形部11可以至少部分包覆形成電池組的電池群的表面。成形部11可以通過(guò)整體變形恢復(fù)至它的原始形狀。在上述實(shí)施方案中，由形狀-記憶樹(shù)脂形成的成形構(gòu)件用于改進(jìn)裝置的安全性。 應(yīng)該明白的是成形構(gòu)件還可以組合相關(guān)領(lǐng)域中已提出的安全結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用，所述安全機(jī)構(gòu)例如以下結(jié)構(gòu)，通過(guò)該機(jī)構(gòu)當(dāng)例如熱敏電阻檢測(cè)到反常熱產(chǎn)生時(shí)停止電源?？梢詾殡娫刺峁┐罅堪踩珯C(jī)構(gòu)而不減小電源的體積能量密度。上述應(yīng)用的技術(shù)也可以用于其他的技術(shù)，只要不存在技術(shù)矛盾。另外，也可以在其他應(yīng)用中提供上述應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，只要不存在技術(shù)矛盾。實(shí)施例和對(duì)比例現(xiàn)在將對(duì)實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)行說(shuō)明以更好地理解本公開(kāi)，雖然本公開(kāi)的內(nèi)容不限于以下實(shí)施例和對(duì)比例。首先，將對(duì)實(shí)施例和對(duì)比例中所使用的測(cè)量方法進(jìn)行說(shuō)明。按照下述方法測(cè)定測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在恒定-載荷應(yīng)力測(cè)量模式 (constant-load stress measurement mode)中，在加熱速率為 10°C / 分鐘時(shí)，使用 SII NanoTechnology Inc.的TMA/SS7100熱機(jī)械分析器(TMA)測(cè)量應(yīng)力獲取應(yīng)力-溫度曲線。 由應(yīng)力-溫度曲線中應(yīng)力急劇減小的溫度時(shí)的切線(tangent)測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。使用Luceo Co. , Ltd.的LSM-601變形分析器(strain analyzer)進(jìn)行變形分析 (Strain analysis)以展示成形加工后經(jīng)加熱和變形的特定部分被上色(colored)和變形。將成形構(gòu)件用的樹(shù)脂成形加工為編號(hào)I測(cè)試件(由JIS K7113規(guī)定)。使用 Shimadzu Corporation的AG_5kNX萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)在25°C和lmm/min進(jìn)行測(cè)量，該萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)配有恒溫浴。測(cè)量結(jié)果中，在彈性區(qū)域中至最大屈服應(yīng)力的拉伸作為室溫時(shí)的彈性形變。并且，在由TMA測(cè)量的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度+10°C的環(huán)境溫度時(shí)進(jìn)行相同的測(cè)量以測(cè)定軟化溫度時(shí)的彈性形變。將在軟化溫度時(shí)拉伸至最大屈服應(yīng)力的測(cè)試件存放在恒溫浴中，它們恢復(fù)至它們?cè)紭悠沸螤畹拈L(zhǎng)度，證實(shí)了測(cè)試件的變形是彈性變形。為了測(cè)量便攜式電話中的液晶顯示器的印刷基板的溫度，K-型熱電偶連接印刷基板(printed board),且使用Graphtec Corporation的GL220數(shù)據(jù)記錄器測(cè)量最高溫度。 為了復(fù)制電源的反常充電模式(charging mode)，將便攜式電話置于45°C的恒溫浴中且供應(yīng)給該便攜式電話IC電流，即在12V供應(yīng)1650mA電流，2. 5個(gè)小時(shí)，其中電池的保護(hù)電路是短路且不運(yùn)行的。為了測(cè)量放置在便攜式電話的鉸鏈上的柔性板(flexible board)的應(yīng)力，Kyowa Electronic Instruments Co. ,Ltd的變形測(cè)量器連接柔性板的兩個(gè)表面上,其中該變形測(cè)量器的標(biāo)尺為2mm,以及使用Graphtec Corporation的GL220數(shù)據(jù)記錄器測(cè)量最大應(yīng)力。為
21了復(fù)制電源的反常充電模式，便攜式電話置于45°C的恒溫浴中且供應(yīng)給該便攜式電話IC 電流，即在12V供應(yīng)1650mA電流，2. 5個(gè)小時(shí)，其中電池的保護(hù)電路是短路和不運(yùn)行的。印刷基板的最高溫度、柔性板的兩個(gè)表面上的最大應(yīng)力和其他數(shù)據(jù)示出在表I中。
權(quán)利要求
1.電池組，其包含電池；和外殼，所述外殼包覆電池和包含形狀-記憶樹(shù)脂，所述外殼的一部分或整體通過(guò)在特定溫度進(jìn)行加熱而變形，變形的外殼的一部分或整體在特定溫度或更高溫度恢復(fù)至原始形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電池組，其中所述外殼恢復(fù)至原始形狀從而所述外殼的一部分形成關(guān)出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的電池組，其中所述特定溫度接近所述外殼的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度， 所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60V 140°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)的電池組，其中所述特定溫度超過(guò)普通使用時(shí)的電池組溫度。
5.制造電池組的方法，其包括使用定位部分定位電池；用形狀-記憶樹(shù)脂填充已定位的電池周圍的空間從而形成至少一個(gè)突出；以及在加熱狀態(tài)下對(duì)所述突出施加外力使突出變形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的制造電池組的方法，其中所述突出在所述定位部分的周圍形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的制造電池組的方法，其中所述形狀-記憶樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60°C 140°C。
8.電子裝置，其包括電源；以及至少一個(gè)成形構(gòu)件，其包含形狀-記憶樹(shù)脂，所述成形構(gòu)件的一部分或整體通過(guò)在特定溫度進(jìn)行加熱而變形，所述成形構(gòu)件的一部分或整體在特定溫度或更高溫度恢復(fù)至原始形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電子裝置，其中所述成形構(gòu)件是覆蓋電源的電源蓋，當(dāng)所述成形構(gòu)件恢復(fù)至原始形狀時(shí)所述電源蓋被打開(kāi)，從而使電源從電子裝置中脫離。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的電子裝置，其中所述成形構(gòu)件是開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的一部分或整體，在所述成形構(gòu)件恢復(fù)至原始形狀后所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)是不能操作的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的電子裝置，其進(jìn)一步包括設(shè)置用于冷卻所述電源的冷卻單元；以及設(shè)置用于啟動(dòng)所述冷卻單元的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)包括成形構(gòu)件，在所述成形構(gòu)件恢復(fù)至原始形狀之后所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)行以啟動(dòng)所述冷卻單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求8 11中任一項(xiàng)的電子裝置，其中所述特定溫度接近所述形狀-記憶樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60V 140°C。
13.根據(jù)權(quán)利要求8 12中任一項(xiàng)的電子裝置，其中所述特定溫度超過(guò)電源普通使用時(shí)的溫度。
14.包含形狀-記憶樹(shù)脂的成形構(gòu)件，所述成形構(gòu)件通過(guò)在特定溫度進(jìn)行加熱而變形， 所述變形的成形構(gòu)件接近電源放置，所述成形構(gòu)件在特定溫度或更高溫度恢復(fù)至原始形狀。
全文摘要
電池組，其包含電池和外殼，該外殼包覆電池且該外殼由形狀-記憶樹(shù)脂形成。該外殼的一部分或整體通過(guò)在特定溫度進(jìn)行加熱而變形。變形的外殼在特定溫度或更高溫度恢復(fù)至原始形狀。
文檔編號(hào)H01M2/02GK102610768SQ20121000803
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者山本鑑, 齋藤俊智, 赤平幸郎 申請(qǐng)人:索尼公司