專利名稱：袋式鋰可再充電電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰可再充電電池以及用于將一電極組件與保護電路模塊耦合的連接引線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
最近，緊湊輕便的電子裝置的開發(fā)非?；钴S，這例如便攜式電話、筆記本電腦和錄像攝像機。在此類電子裝置中安裝電池組從而能夠攜帶。所述電池組包括至少一個能夠提供工作電壓的裸電池，從而使電子設(shè)備能夠工作預定的時間。
由于其具有經(jīng)濟上的優(yōu)勢，因此，目前在電池組中采用可充電的可再充電電池。可再充電電池可以包括Ni-Cd電池、Ni-MH電池和例如鋰電池或鋰離子電池的鋰可再充電電池。
特別地，鋰可再充電電池具有大約3.6V的工作電壓，是Ni-Cd電池或Ni-MH電池的三倍。此外，鋰離子電池具有高的單位重量能量密度，因此，它們在先進的電子技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
鋰可再充電電池采用基于鋰的氧化物作為正極活性材料，采用碳作為負極活性材料。通常，根據(jù)所采用的電解質(zhì)的種類，將鋰電池劃分為液體電解質(zhì)電池和聚合物電解質(zhì)電池。將液體電解質(zhì)電池稱為“鋰離子電池”，將聚合物電解質(zhì)電池稱為“鋰聚合物電池”。此外，可以將鋰可再充電電池制作成各種形狀，例如圓柱鋰可再充電電池、矩形盒狀鋰可再充電電池或袋式(pouch type)鋰可再充電電池。
袋式鋰可再充電電池包括由金屬箔層和覆蓋所述金屬箔層的合成樹脂層構(gòu)成的袋式外殼。因此，與采用金屬容器的圓柱鋰可再充電電池或矩形盒狀鋰可再充電電池相比，袋式鋰可再充電電池的重量可以得到顯著降低。
袋式鋰可再充電電池包括袋式外殼，其中容納了包括正極板、負極板和插入到所述正極板和負極板之間的分隔體的電極組件。此外，正極接頭和負極接頭從所述袋式外殼中伸出且耦合到保護電路模塊(PCM)。
通常，PCM包括印刷電路板(PCB)，在印刷電路板上提供了各種保護電路和正熱系數(shù)(Positive Thermal Coefficient，PTC)裝置。
但是，如果電極組件發(fā)生故障，將導致由電極組件產(chǎn)生的熱量通過電極接頭和連接引線施加到PCM的PTC裝置上。這可能降低PTC裝置的反應(yīng)速度并使鋰可再充電電池遭受危險的爆炸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種袋式鋰可再充電電池，其包括在因電極組件的故障而導致該電極組件異常發(fā)熱時，通過迅速檢測異常發(fā)熱來切斷電池中的電流的裝置。
本發(fā)明還提供了一種袋式鋰可再充電電池，其在電極組件異常發(fā)熱時，通過迅速檢測異常發(fā)熱來切斷電池中的電連接。
本發(fā)明的其他特征將在隨后的說明書中闡述、將部分地從所述說明中得到理解、或者可以通過實施本發(fā)明得知。
本發(fā)明公開了一種袋式鋰可再充電電池，其包括電極組件，其包括第一電極板、第二電極板和插入到第一電極板和第二電極板之間的分隔體。所述電池還包括具有用于容納電極組件的空腔的袋式外殼；用于控制電極組件的充電/放電的保護電路模塊；以及連接引線，該連接引線將保護電路模塊與電極組件耦合，而且在電池的溫度異常升高時，其切斷袋式鋰可再充電電池中的電流。
本發(fā)明還公開了一種鋰可再充電電池，其包括電極組件，其包括第一電極板、第二電極板和插入到第一電極板和第二電極板之間的分隔體。所述電池還包括具有用于容納電極組件的空腔的袋式外殼；用于控制電極組件的充電/放電操作的保護電路模塊；以及將保護電路模塊與電極組件耦合并充當正熱系數(shù)裝置的連接引線。
應(yīng)當理解，前述一般性描述和以下詳細的描述都是示范性和說明性的，旨在提供對所要求保護的發(fā)明的進一步解釋。


包括附圖以提供對本發(fā)明進一步的理解，并且附圖被引入并構(gòu)成說明書的一部分，附圖展示了本發(fā)明的實施例并和說明書一起解釋本發(fā)明的原理。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明一實施例的袋式鋰可再充電電池在袋式外殼打開時的透視圖；圖1B是根據(jù)本發(fā)明一實施例的袋式鋰可再充電電池在袋式外殼被密封時的透視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明一實施例的袋式鋰可再充電電池的連接引線結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖2B是說明根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的袋式鋰可再充電電池的連接引線結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實施例方式
下文參考附圖更為詳細地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的實施例。不過，本發(fā)明可以以不同的形式實施，并且不應(yīng)被解釋為局限于這里所述的實施例。相反，提供這些實施例是為了使內(nèi)容公開充分，且完整地將本發(fā)明的范圍傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，為清晰起見可能放大了層和區(qū)域的尺寸和相對尺寸。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的袋式鋰可再充電電池在袋式外殼打開時的透視圖，圖1B是根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的袋式鋰可再充電電池在袋式外殼被密封時的透視圖。
參照圖1A和圖1B，袋式鋰可再充電電池100包括電極組件110、在其中容納所述電極組件110的袋式外殼120、用于控制所述電極組件110的充電/放電的保護電路模塊130、以及將電極組件110耦合至所述保護電路模塊130的連接引線140和145，此時，所述連接引線起著正熱系數(shù)裝置的作用。
電極組件110包括涂覆有正極活性材料或負極活性材料(優(yōu)選為正極活性材料)的第一電極板111，涂覆有正極活性材料或負極活性材料(優(yōu)選為負極活性材料)的第二電極板112，以及插入到第一電極板111和第二電極板112之間的分隔體113，分隔體113防止在第一電極板111和第二電極板112之間發(fā)生短路，而同時只允許鋰離子的移動。
此外，將包括A1的第一電極接頭114耦合至第一電極板111上。第一電極接頭114從第一電極板111向上伸出預定距離，并起著正極接頭的作用。將包括Ni的第二電極接頭115耦合至第二電極板112上。第二電極接頭115從第二電極板112向上伸出預定距離，并且起著負極接頭的作用。盡管第一電極接頭114和第二電極接頭115分別包括Al和Ni，但是，本發(fā)明的電極接頭的組分并不限于此。此外，可以提供絕緣接頭116，以防止在袋式外殼120和第一電極接頭114、第二電極接頭115之間發(fā)生短路。
正極活性材料可以包括硫族化物(chalcogenide)化合物。例如，正極活性材料可以包括，但不限于諸如LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNi1-xCoxO2(O＜x＜1)或LiCoO2的復合金屬氧化物。負極活性材料可以包括，但不限于碳基材料、Si、Sn、氧化錫、復合錫合金、過渡金屬氧化物、鋰金屬氮化物或鋰金屬氧化物。通常，正極板可以包括Al，負極板可以包括Cu。此外，分隔體可以包括聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。但是，本發(fā)明不僅限于此。
袋式外殼120包括具有用于在其中容納電極組件110的空腔121a的下部121，和用于覆蓋具有空腔121a的下部121的上部122。當電極組件110被容納到空腔121a之中時，圍繞空腔121a形成的下部121的邊緣部分可作為接合部分123。此外，可以通過加壓形成空腔121a。將電極組件110已經(jīng)容納于空腔121a中之后，通過將上部122與下部121相接合來實現(xiàn)對袋式外殼120的密封。
電極組件110的第一電極接頭114和第二電極接頭115通過袋式外殼120的接合部分123的預定部分從袋式外殼120中伸出。第一電極接頭114和第二電極接頭115通過第一連接引線140和第二連接引線145耦合至保護電路模塊130。
提供保護電路模塊130來控制電極組件110的充電/放電，同時，防止電極組件110產(chǎn)生故障。例如，當電極組件110遭遇過電流時，保護電路模塊130切斷過電流。盡管在圖中未示出它們，但是在保護電路模塊130上也可以提供其他各種保護電路。
第一連接引線140和第二連接引線145分別將第一電極接頭114和第二電極接頭115耦合至保護電路模塊130。第一連接引線140和第二連接引線145中的至少一個可以起著正熱系數(shù)裝置的作用。例如，耦合至第二電極接頭115(負極接頭)的第二連接引線145可以充當正熱系數(shù)裝置。
可以將第一連接引線140和第二連接引線145的第一末端分別耦合至第一電極接頭114和第二電極接頭115的末端部分。此外，可以將第一連接引線140和第二連接引線145的第二末端耦合至保護電路模塊130，使得第一電極接頭114和第二電極接頭115分別耦合至保護電路模塊130。第一連接引線140和第二連接引線145可以具有L形。但是，本發(fā)明不僅限于此。
此外，如圖1B所示，在將第一電極接頭114和第二電極接頭115分別通過第一連接引線140和第二連接引線145耦合至保護電路模塊130之后，可以采用這樣一種方式來折疊第一電極接頭114和第二電極接頭115以及第一連接引線140和第二連接引線145，使得保護電路模塊130能夠位于在袋式外殼120的接合部分123上的第一電極接頭114和第二電極接頭115暴露的部分之上。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的袋式鋰可再充電電池的連接引線的分解透視圖，圖2B是根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的袋式鋰可再充電電池的連接引線的截面圖。
參照圖2A和圖2B，袋式鋰可再充電電池的連接引線200充當著正熱系數(shù)裝置。
連接引線200包括上部導電板200a、下部導電板200c、以及位于上部導電板200a和下部導電板200c之間的正熱系數(shù)層200b。
將上部導電板200a和下部導電板200c中的一個耦合至保護電路模塊130和袋式鋰可再充電電池100的第一電極接頭114和第二電極接頭115中的一個。例如，上部導電板200a可以耦合至保護電路模塊130，且下部導電板200c可以耦合至起著負極接頭作用的第二電極接頭115。
耦合至保護電路模塊130的上部導電板200a和下部導電板200c中的至少一個可以具有L形。但是，本發(fā)明并不限制上部導電板200a和下部導電板200c的形狀。此外，上部導電板200a和下部導電板200c可以包括Ni、Ni合金或其等價物，但并不限于此。
正熱系數(shù)層200b可以包括聚合物成分。例如，正熱系數(shù)層200b可以包括丁苯橡膠(SBR)和分布在SBR中的碳。正熱系數(shù)層200b可以是小于約0.3mm厚。如果正熱系數(shù)層200b超過0.3mm厚，那么，在將保護電路模塊130放置在袋式外殼120的接合部分123上的第一電極接頭114和第二電極接頭115暴露的部分之上時，保護電路模塊130的高度將增加。在這種情況下，袋式鋰可再充電電池100可能無法在該硬殼中穩(wěn)固地安放以形成硬電池組。
根據(jù)本發(fā)明的袋式鋰可再充電電池100，連接引線140、145和200將電極組件110與保護電路模塊130耦合，且可以充當正熱系數(shù)裝置。與傳統(tǒng)的正熱系數(shù)裝置相反，本發(fā)明的正熱系數(shù)裝置充當著連接引線，從而使產(chǎn)生自電極組件的熱量被直接施加到正熱系數(shù)裝置上，由此提高了正熱系數(shù)裝置的反應(yīng)速度和可靠性。此外，由于正熱系數(shù)裝置的反應(yīng)速度得到了提高，所以可以避免袋式鋰可再充電電池100的危險爆炸。
由于連接引線140、145和200充當著正熱系數(shù)裝置，因此，當袋式鋰可再充電電池100的內(nèi)部溫度異常升高時，可以在短時間內(nèi)切斷袋式鋰可再充電電池100的電路。因此，可以改善袋式鋰可再充電電池100的穩(wěn)定性，并使具有袋式鋰可再充電電池100的電池組具有低的危險爆炸的風險。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當明了，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以在本發(fā)明中做出各種潤飾和改動。因此，只要它們落在權(quán)利要求及其等價物的范圍之內(nèi)，本發(fā)明旨在覆蓋本發(fā)明的此類潤飾和改動。
本申請要求于2004年9月22日提交的韓國專利申請No.10-2004-0076149的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，在此將其全文引入以作參考。
權(quán)利要求
1.一種袋式電池，其包括電極組件，其包括第一電極板、第二電極板和插入到所述第一電極板和第二電極板之間的分隔體；袋式外殼，其包括用于在其中容納所述電極組件的空腔；保護電路模塊；以及連接引線，將所述保護電路模塊與所述電極組件耦合，同時在所述袋式鋰可再充電電池的溫度異常升高時，切斷所述袋式鋰可再充電電池中的電流。
2.如權(quán)利要求1所述的袋式電池，其中，所述連接引線包括上部導電板、下部導電板和插入到所述上部導電板和下部導電板之間的正熱系數(shù)層。
3.如權(quán)利要求2所述的袋式電池，其中，所述上部導電板和下部導電板中的一個耦合至所述電極組件，所述上部導電板和下部導電板中的另一個耦合至所述保護電路模塊。
4.如權(quán)利要求2所述的袋式電池，其中，所述上部導電板和下部導電板中的至少一個具有L形。
5.如權(quán)利要求2所述的袋式電池，其中，所述上部導電板和下部導電板包括Ni。
6.如權(quán)利要求2所述的袋式電池，其中，所述正熱系數(shù)層不到約0.3mm厚。
7.如權(quán)利要求2所述的袋式電池，其中，所述正熱系數(shù)層包括丁苯橡膠和分布于所述丁苯橡膠中的碳。
8.一種袋式電池，其包括電極組件，其包括第一電極板、第二電極板和插入到所述第一電極板和第二電極板之間的分隔體；袋式外殼，其包括用于在其中容納所述電極組件的空腔；保護電路模塊；以及連接引線，其將所述保護電路模塊與所述電極組件耦合，并充當著正熱系數(shù)裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的袋式電池，其中，所述連接引線包括耦合至所述電極組件的上部導電板、耦合至所述保護電路模塊的下部導電板、和插入到所述上部導電板和下部導電板之間的正熱系數(shù)層。
10.如權(quán)利要求8所述的袋式電池，其中，所述正熱系數(shù)層不到約0.3mm厚。
全文摘要
一種具有改善的穩(wěn)定性的袋式鋰可再充電電池，包括電極組件，其包括第一電極板、第二電極板和插入到第一電極板和第二電極板之間的分隔體；具有用于容納電極組件的空腔的袋式外殼；用于控制電極組件的充電/放電的保護電路模塊；以及連接引線，其將保護電路模塊與電極組件耦合，同時，在電極組件的溫度異常升高時，切斷施加到所述電極組件上的電流。
文檔編號H01M2/34GK1758476SQ20051010692
公開日2006年4月12日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者崔帝勛, 孫榮培, 徐鏡源 申請人:三星Sdi株式會社