專(zhuān)利名稱：聚合物電池組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物電池組件及其制造方法，特別是，具有加強(qiáng)外部強(qiáng)度和增加容量的聚合物電池組件以及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，聚合物電池組件包括具有連接到袋式裸電池(pouch-type bare cell)上的電路保護(hù)模塊的芯組和具有所有的邊緣通過(guò)超聲波熱粘結(jié)而該芯組包含其中的塑料殼體。傳統(tǒng)的袋式裸電池是指具有聚合物電解液和電極組件的鋰聚合物電池，其中電極組件包括正電極、分隔件和負(fù)電極，容放在用流延聚丙烯(CPP)、鋁、尼龍或聚乙烯對(duì)苯二酸鹽(PET)制造的袋中。該聚合物電池組件和鋰聚合物電池應(yīng)該區(qū)別于電池組件和采用液體電解液的鋰離子電池。
聚合物電池組件存在的問(wèn)題是，由于構(gòu)成該裸電池的袋和該袋裝入其中的塑料殼體的強(qiáng)度都較差，以致易于受外部沖擊而損壞，而且可靠性差。特別是，該袋由鋁箔制造，而圍繞它的塑料殼體又很薄。其結(jié)果是，該聚合物電池組件容易受外力而形變，并且容易被鋒利的釘子和針穿透。如果發(fā)生此類(lèi)形變或扎破，該聚合物電池組件可以由于短路而冒煙、著火或爆炸。
該聚合物電池組件在每個(gè)邊緣上具有肋間隔，以便該塑料殼體可以通過(guò)超聲波焊接。這樣的空間占據(jù)至少0.8毫米，并且相應(yīng)地減小了包含在該聚合物電池組件中的芯組和裸電池的尺寸。這導(dǎo)致容量減小。包含在塑料殼體中的芯組基本上小于塑料殼體的事實(shí)，使得在該塑料殼體中難于容納具有大容量的芯組。實(shí)際上，傳統(tǒng)的聚合物電池組件典型地不能容納具有680mAh甚至更大容量的芯組。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的各種實(shí)施例針對(duì)上述當(dāng)前技術(shù)所存在的問(wèn)題，提供具有加強(qiáng)外部強(qiáng)度和增加容量的聚合物電池組件及其制造方法。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，聚合物電池組件包括具有附在裸電池上的電路保護(hù)模塊的芯組、具有該芯組連接其上的殼體、具有部分暴露在該殼體外部的該電路保護(hù)模塊和圍繞暴露在該殼體外部的該電路護(hù)保模塊的至少一部分的樹(shù)脂。
該裸電池可以包括具有第一電極板、第二電極板和設(shè)置在他們之間的分隔件的電極組件，以預(yù)定長(zhǎng)度上延伸到電極組件的外部并且分別連接到第一和第二電極板的抽頭，和裝入該電極組件的袋，以致該抽頭的一定長(zhǎng)度暴露在該袋的外部。
該袋可以包括第一絕緣層、金屬箔和第二絕緣層。該第一絕緣層可以包括流延聚丙烯(CPP，cast polypropylene)，金屬箔可以包括選自于由鋁、鋼和不銹鋼組成的組中的任意一種材料，而第二絕緣層可以包括選自于由尼龍和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)組成的組中的任意一種材料。
該電路保護(hù)模塊可以包括具有安裝其上的至少一個(gè)電子元件的印刷電路板，和設(shè)置在電路保護(hù)模塊的一側(cè)上而暴露在樹(shù)脂外部的至少一個(gè)端子。該電路保護(hù)模塊也可以電連接到該抽頭上。
該殼體呈容器形狀，其封閉端處于該電路保護(hù)模塊的遠(yuǎn)端，并且可以包括以一定距離彼此分隔的長(zhǎng)側(cè)面部分，與兩長(zhǎng)側(cè)面部分的末端彼此連接的短側(cè)面部分，以及封閉該長(zhǎng)側(cè)面部分和該短側(cè)面部分的公共末端的底部。該殼體也可以包括選自于由鋁、鋼和不銹鋼組成的組中的任意一種材料，并且可以具有0.1到0.2mm的厚度。
在一個(gè)實(shí)施例中，該樹(shù)脂包括在140-160℃的溫度下熔化的熱熔性樹(shù)脂，而該電路保護(hù)模塊和固定其上的裸電池區(qū)域從該殼體上突出出來(lái)并且用樹(shù)脂模鑄在一起。該電路保護(hù)模塊可以與樹(shù)脂一起，并且連接到該殼體上，以電連接到該芯組上。在一個(gè)實(shí)施例中，該電路保護(hù)模塊具有至少一個(gè)形成其上并暴露在樹(shù)脂外部的端子。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件的制造方法，包括通過(guò)在袋中定位并固定電極組件形成裸電池；通過(guò)連接具有端子的保護(hù)電路模塊到裸電池外部上形成芯組；連接芯組到殼體內(nèi)表，以便該電路保護(hù)模塊和固定其上的裸電池區(qū)域暴露在該殼體的外部；和通過(guò)用樹(shù)脂模鑄暴露在該殼體外部的該電路保護(hù)模塊和固定其上的裸電池區(qū)域來(lái)模鑄樹(shù)脂，以致該端子暴露在樹(shù)脂的外部。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件的制造方法，包括通過(guò)在袋中定位并固定電極組件形成裸電池；通過(guò)提供帶有端子的電路保護(hù)模塊并用樹(shù)脂模鑄該電路保護(hù)模塊來(lái)模鑄樹(shù)脂，以致該電路保護(hù)模塊的端子暴露在樹(shù)脂外部；連接該裸電池到殼體的內(nèi)部上，以致于該電路保護(hù)模塊用樹(shù)脂固定其上的區(qū)域暴露在該殼體外部；和固定并連接已經(jīng)用樹(shù)脂模鑄的該電路保護(hù)模塊到暴露在該殼體外部的裸電池區(qū)域上。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的聚合物電池組件及其制造方法的優(yōu)點(diǎn)是，由于外部較軟的袋式裸電池連接到金屬殼體上，并且電路保護(hù)模塊用樹(shù)脂模鑄，以致外部強(qiáng)度和可靠性得以改進(jìn)。
另外，由于該殼體的厚度可以減小到大約0.1-0.2mm，因此該減小的空間可以用來(lái)增加容量。
特別是，根據(jù)當(dāng)前技術(shù)利用超聲波熱結(jié)合該殼體需要0.8mm的空間。然而，本發(fā)明并不需要這樣大的空間。這使得可以有效容放具有850mAh或更大容量的裸電池(或芯組)。


結(jié)合附圖，通過(guò)下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他特征及觀點(diǎn)將變得更為顯見(jiàn)，其中圖1為展示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的聚合物電池組件的透視圖。
圖2為圖1所示聚合物電池組件的分解透視圖。
圖3為展示圖1所示聚合物電池組件中連接電路保護(hù)模塊到裸電池的工藝的透視圖。
圖4為沿著圖1的4-4線剖取的截面圖。
圖5為沿著圖1的5-5線剖取的截面圖。
圖6為展示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件的透視圖。
圖7為圖6所示聚合物電池組件的分解透視圖。
圖8為展示根據(jù)本發(fā)明一種方法的一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件各制造階段的流程圖。
圖8a-f為展示根據(jù)本發(fā)明一種方法的一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件各制造階段的示意圖。
圖9為展示根據(jù)本發(fā)明一種方法的另一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件各制造階段的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在下文，將參照相關(guān)附圖描述本發(fā)明示范性實(shí)施例。在以下的描述和附圖中，相同的標(biāo)號(hào)代表相同或相似的元件，并省略對(duì)于相同或相似元件的重復(fù)描述。
圖1為展示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的聚合物電池組件的透視圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的聚合物電池組件100的外部包括金屬殼體120和形成在該殼體120上部的樹(shù)脂130。該殼體120和該樹(shù)脂130具有近似成直六面體形狀。至少一個(gè)端子117c暴露在該樹(shù)脂130的外部。
圖2為圖1所示聚合物電池組件的分解透視圖。
如圖所示，該聚合物電池組件100包括具有附在裸電池111上的電路保護(hù)模塊117的芯組110；殼體120，該芯組110連接于其上，該電路保護(hù)模塊117的一部分暴露在其外部；和樹(shù)脂130，其包封除電路保護(hù)模塊117的暴露部分以外的該電路保護(hù)模塊117。
與該電路保護(hù)模塊117一起形成該芯組110的該裸電池111可以是傳統(tǒng)的鋰聚合物電池。袋112構(gòu)成該裸電池111的外部。該袋112的部分在三方向上彼此加熱結(jié)合。特別是，其上彼此面對(duì)著的兩個(gè)部分對(duì)折起來(lái)以使尺寸最小化，此后將稱作折疊部分113。該電路保護(hù)模塊117固定在該折疊部分113之間的區(qū)域的上方。該電路保護(hù)模塊117包括PCB117a、安裝在該P(yáng)CB117a上的至少一個(gè)電子元件117b和安裝在該P(yáng)CB117a的頂部的至少一個(gè)端子117c。
該殼體120呈容器形狀，具有該電路保護(hù)模塊117相反側(cè)的封閉端。特別是，殼體120包括面積較大且以預(yù)定距離彼此分隔的長(zhǎng)側(cè)面部分121，面積較小并且彼此連接該長(zhǎng)側(cè)面部分121的兩端的短側(cè)面部分122，和設(shè)置在該長(zhǎng)側(cè)面部分121和該短側(cè)面部分122的公共末端以將其封閉的底部123。該底部123的相對(duì)端是開(kāi)口。該長(zhǎng)側(cè)面部分121、短側(cè)面部分122和底部123可以通過(guò)原金屬板深沖壓而整體形成，或者可以分別制備再彼此焊接起來(lái)。然而，根據(jù)本發(fā)明的制造殼體的方法不局限于此。
該殼體120可以由鋁基材料、鋼基材料、不銹鋼基材料或它們的等同物中的任意一種制造，其可以承受深沖壓，并且輕質(zhì)高強(qiáng)度，但是該材料不局限于此。
在該實(shí)施例中，該殼體120的厚度約為0.1-0.2mm，以便可以容納大容量(850mAh或更大)的芯組110。雖然根據(jù)當(dāng)前技術(shù)采用超聲波進(jìn)行熱結(jié)合需要0.8mm的空間，但是本發(fā)明并不需要這樣大的空間，并且在具有與當(dāng)前技術(shù)相同尺寸的該殼體120中可以容納更大的芯組110。如果該殼體120的厚度為0.1mm或更小，則該殼體容易在沖壓過(guò)程中扯破，而如果其厚度為0.2mm或更大時(shí)，則難于進(jìn)行深沖壓，并且殼體變得較重。
該殼體120的整個(gè)高度可以小于該芯組110的高度。具體地講，當(dāng)該芯組110裝在該殼體之中時(shí)，該電路保護(hù)模塊117和在其周?chē)脑撔窘M的區(qū)域通過(guò)該殼體120暴露在外部，并且從其上突出預(yù)定的長(zhǎng)度。
該樹(shù)脂130包封該電路保護(hù)模塊117的大部分和在其周?chē)脑撔窘M110的區(qū)域?？梢赃B接到外部設(shè)備的該電路保護(hù)模塊117的端子117c通過(guò)該樹(shù)脂130的開(kāi)口131之一暴露到外部。該樹(shù)脂130可以是在大約140-160℃的溫度下熔化的熱熔樹(shù)脂或其等同物，但該材料不局限于此。雖然該樹(shù)脂130被視作獨(dú)立于該電路保護(hù)模塊117的元件，但是實(shí)際上也可以利用模具在造型工藝中形成(未示出)。特別是，該殼體120與連接其上的該芯組110一起放置在模中。然后，具有高溫高壓的樹(shù)脂130提供到該電路保護(hù)模塊117和在其周?chē)脑撔窘M110的區(qū)域上，并且硬化。結(jié)果，該樹(shù)脂130幾乎成型為如附圖所示的直六面體形狀。
圖3為展示在如圖1所示的聚合物電池組件中連接該電路保護(hù)模塊到該裸電池上的工藝的透視圖。
如圖所示，導(dǎo)體抽頭116a和116b暴露在裸電池112的上部區(qū)域114的該袋112之上，并且以預(yù)定長(zhǎng)度延伸。該電路保護(hù)模塊117的PCB117a具有形成其上的導(dǎo)體焊盤(pán)117d和117e以電連接到抽頭116a和116b上。該導(dǎo)體焊盤(pán)117d、117e和該導(dǎo)體抽頭116a、116b通過(guò)超生波焊接、激光焊接、低溫焊接或類(lèi)似工藝彼此連接，以便該電路保護(hù)模塊117穩(wěn)固地位于該裸電池111的上部區(qū)域114。
圖4是沿著圖1的4-4線剖取的截面圖。
如圖所示，該裸電池111具有設(shè)置在該袋112中的電極組件115，其已經(jīng)繞了數(shù)圈。稍候?qū)⒚枋鲈摯?12和該電極組件115的具體結(jié)構(gòu)。形成在其上相對(duì)面上的該袋112的折疊部分113在預(yù)定的方向上彎曲，以最小化該裸電池111所占據(jù)的尺寸。該袋112的外部由該殼體120包封。具體地講，包括長(zhǎng)側(cè)面部分121和短側(cè)面部分122的該殼體120完全圍繞該袋112的外部。由于由高強(qiáng)度金屬材料制造的該殼體112直接圍繞低強(qiáng)度的該裸電池111的該袋112，因此外部強(qiáng)度得到改善。另外，該殼體120無(wú)需當(dāng)前技術(shù)所要求的用于采用超聲波進(jìn)行終端連接的額外空間，并且相應(yīng)地可以容納大的裸電池111。這提高了總?cè)萘俊?br> 圖5為沿著圖1的5-5線剖取的截面圖。
如圖所示，由該殼體120和該樹(shù)脂130圍繞的該聚合物電池組件100包括裸電池111，其內(nèi)部由袋112包封。該袋112包括金屬箔112a、形成在該金屬箔112a的表面上的第一絕緣層112c和形成在其上另一表面上的第二絕緣層112c。該金屬箔112a可以由選自于鋁、鋼、不銹鋼和它們的等同物中的任意一種材料制造，但是該材料不局限于此。該第一絕緣層112b可以由選自于流延聚丙烯(CPP)及其等同物中的任意一種制造，而該第二絕緣層112c可以由選自于尼龍、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和它們的等同物中的任意一種制造，但是在本發(fā)明中該材料不局限于此。
該袋112具有設(shè)置在其中的電極組件115。該電極組件115包括第一電極板115a、分隔件115b和第二電極板115c，他們繞成數(shù)圈。該第一電極板115a可以具有第一集電極，其表面涂有第一活性金屬。該第二電極板115c可以具有第二集電極，其外部涂有第二活性金屬。例如，該第一電極板115a可以為正電極，第一集電極可以由鋁箔制造，并且第一活性材料可以是氧化鋰。另外，該第二電極板115c可以為負(fù)電極板，第二集電極可以由銅箔制造，并且第二活性材料可以是碳基材料。該第一導(dǎo)體抽頭116a在連接到第一電極板115a的第一集電極上的同時(shí)，從該袋112的外部以預(yù)定長(zhǎng)度突出出來(lái)。該第二導(dǎo)體抽頭116b(見(jiàn)圖3)在連接到第二電極板115c的第二集電極上的同時(shí)，從該袋112的外部以預(yù)定長(zhǎng)度突出出來(lái)。在圖5中，為了清楚起見(jiàn)，僅顯示出第一導(dǎo)體抽頭116a。該分隔件115b設(shè)置在第一、第二電極板115a和115c之間，并且由只允許鋰離子通過(guò)的多孔材料制造。
該電路保護(hù)模塊117電連接到該導(dǎo)體抽頭116a上，其以預(yù)定長(zhǎng)度從該袋112的外部延伸出來(lái)。特別是，該電路保護(hù)模塊117具有形成在PCB 117a上的導(dǎo)體焊盤(pán)117d，其電連接到導(dǎo)體抽頭116a上。另一個(gè)導(dǎo)體焊盤(pán)117e(見(jiàn)圖3)電連接到導(dǎo)體抽頭116b上。
再參照?qǐng)D5，該電路保護(hù)模塊117在設(shè)置在絕緣體117f上的同時(shí)，具有形成在PCB117a的上端上的端子117c。該端子117c與PCB117a彼此電連接。
圖6為展示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件的透視圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件的大部分外部由金屬殼體220圍繞。特別是，該聚合物電池組件200的高度幾乎相同于該殼體220的高度。然而，樹(shù)脂230通過(guò)該殼體220的頂面暴露到外部，而端子217c則通過(guò)樹(shù)脂230暴露出來(lái)。在圖1-5所示的實(shí)施例中，該樹(shù)脂的四個(gè)側(cè)面及其上表面都暴露在根據(jù)上述實(shí)施例的聚合物電池組件的殼體100中的外部。然而，在圖6所示的實(shí)施例中，只有該聚合物電池組件200的該樹(shù)脂230的上表面是暴露的。
圖7為如圖6所示的聚合物電池組件的分解透視圖。
如圖6和7所示，該聚合物電池組件200的電路保護(hù)模塊217在與該樹(shù)脂230模鑄后，連接到該殼體220上。特別是，構(gòu)成該電路保護(hù)模塊217的PCB 217a和該電子元件217b，事先與樹(shù)脂230或其等同物模鑄。PCB 217a在電連接到形成在該裸電池211上的導(dǎo)體抽頭216a和216b的同時(shí)，具有以預(yù)定長(zhǎng)度從該樹(shù)脂230的外部延伸出來(lái)的導(dǎo)體抽頭217f和217g。
該裸電池211的高度略小于該殼體220的高度。具體地講，當(dāng)該裸電池211連接到該殼體220上時(shí)，該裸電池211的一個(gè)區(qū)域暴露在該殼體220外部，但不從該殼體上突出。與該樹(shù)脂230模鑄在一起的該電路保護(hù)模塊217上的該導(dǎo)體抽頭217f和217g電連接到該裸電池211的導(dǎo)體抽頭216a和216b上，而該裸電池211完全連接到該殼體220上，并且該電路保護(hù)模塊217連接到該殼體220的上部空間，以完成該聚合物電池組件200。
由于該聚合物電池組件200的大部分外部由金屬殼體220圍繞，其強(qiáng)度和可靠性都進(jìn)一步得到改善。必要的話，防水膠可以附加地施與到在事先已經(jīng)模鑄在該電路保護(hù)模塊217上的該樹(shù)脂230和該殼體220之間的分界面上，以免外界物質(zhì)和濕氣滲入到它們之間的縫隙中。
圖8為展示根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件在各制造階段的流程圖。圖8a到8f為展示根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件在各制造階段的示意圖。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造聚合物電池組件100的方法的一個(gè)實(shí)施例，包括裸電池111的形成步驟，即在袋112中容納電極組件115并密封之；芯組110的形成步驟，即連接具有至少一個(gè)端子117c的電路保護(hù)模塊117到該裸電池111的外部上；殼體120連接步驟，即以一定方式連接該芯組110到殼體的內(nèi)部上，使得該電路保護(hù)模塊117和固定其中的該裸電池111的一個(gè)區(qū)域暴露在該殼體外部；和樹(shù)脂130的模鑄步驟，即用樹(shù)脂130以一定方式模鑄通過(guò)殼體120暴露的該電路保護(hù)模塊117和固定在其中的裸電池111的一個(gè)區(qū)域，使得該電路保護(hù)模塊117的端子117c暴露在其外部。
現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述該實(shí)施例的每一步驟，同時(shí)為了清楚起見(jiàn)，將略去每個(gè)元件的材料和特點(diǎn)的重復(fù)描述。
參照?qǐng)D8a和8b，示出了裸電池111的形成步驟。
在該裸電池111的形成步驟中，繞制第一電極板115a、分隔件115b和第二電極板115c，而第一和第二導(dǎo)體抽頭116a和116b分別連接到第一和第二電極板115a和115c上，以形成電極組件115。該電極組件115容納在袋112中，并密封之。該第一和第二導(dǎo)體抽頭116a和116b以預(yù)定長(zhǎng)度從該袋112的外部延伸出來(lái)，并暴露到外部。該袋112的部分在關(guān)于該電極組件115的三個(gè)方向上彼此熱結(jié)合起來(lái)，以防止該電極組件115脫離外部。在熱結(jié)合后，該袋112彼此面對(duì)的兩個(gè)部分以預(yù)定的角度折疊，以使尺寸最小化，并形成折疊部分113。相鄰于該第一和第二導(dǎo)體抽頭116a和116b突出部分的區(qū)域也熱結(jié)合起來(lái)，在下文將稱為第一區(qū)域114。
參照?qǐng)D8c，示出了芯組110的形成步驟。
在該芯組100的形成步驟中，電路保護(hù)模塊117機(jī)/電連接到該裸電池111上。特別是，包括印刷電路板117a、電子元件117b和端子117c的電路保護(hù)模塊117機(jī)/電連接到導(dǎo)體抽頭116a和116b上。該導(dǎo)體抽頭116a和116b暴露到該裸電池111的袋112的外部。電路保護(hù)模塊117設(shè)置在裸電池111的袋112的第一區(qū)域114中。具有固定其上的該電路保護(hù)模塊117的該裸電池111稱為芯組110。
參照?qǐng)D8d，示出了殼體120的連接步驟。
在該殼體120的連接步驟中，該芯組110連接到包括長(zhǎng)側(cè)面部分121、短側(cè)面部分122和底部123的中空殼體120上。該殼體120由鋁基材料、鋼基材料或不銹鋼基材料制造，以保證剛度，其厚度約為0.1-0.2mm。該殼體120的高度約為對(duì)應(yīng)的該芯組110的高度的80-95％，以致于該電路保護(hù)模塊117和在固定其上的芯組100周?chē)膮^(qū)域從該殼體120突出出來(lái)。
參照?qǐng)D8e，示出了樹(shù)脂130的模鑄步驟，參照?qǐng)D8f，示出了完成的聚合物電池組件100。
在該樹(shù)脂130的模鑄步驟中，由該殼體120圍繞的芯組110放置在具有預(yù)定形狀的模M上。該殼體120與該模M之間存有很小或沒(méi)有縫隙。然而，該電路保護(hù)模塊117及其周?chē)脑撔窘M110區(qū)域在模M之間留有縫隙。具有高溫、高壓的樹(shù)脂130經(jīng)過(guò)澆口(gate)G填充該縫隙，并冷卻至預(yù)定溫度硬化。該電路保護(hù)模塊117的端子117c固定于形成在模M上的突出P上，以致于其暴露該樹(shù)脂130的外部。該樹(shù)脂130可以是在140-160℃的溫度下熔化的熱熔樹(shù)脂或其等同物，但該材料不局限于此。在樹(shù)脂130填充并冷卻后，該殼體120從模M上移走，以獲得如圖8f所示的聚合物電池組件110。具體地講，該聚合物電池組件的大部分由該金屬殼體120圍繞，其上部用樹(shù)脂130模鑄，而只有該端子117c暴露在外部。
該電路保護(hù)模塊217可以事先用樹(shù)脂230模鑄并由該殼體220圍繞，來(lái)取代電連接該電路保護(hù)模塊117到芯組110上再用樹(shù)脂130模鑄。
特別是，參照?qǐng)D6-7及圖9，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的聚合物電池組件的選擇性制造方法，包括裸電池211的形成步驟，即容納電極組件215在袋212中并密封之；樹(shù)脂230模鑄步驟，即提供具有至少一個(gè)端子217c的電路保護(hù)模塊217，并以一定方式用樹(shù)脂230模鑄該電路保護(hù)模塊217，以致端子217c暴露在外部；殼體120連接步驟，即以一定方式連接裸電池211到殼體之內(nèi)，以致用該樹(shù)脂230模鑄的該電路保護(hù)模塊21 7所放置的區(qū)域暴露在外部；和連接步驟，即將用該樹(shù)脂230模鑄的該電路保護(hù)模塊217放置和連接到通過(guò)該殼體220暴露出來(lái)的裸電池211的表面上。
如果應(yīng)用該選擇性方法，該殼體220的高度要略大于該裸電池211的高度。具體地講，在其上減去該殼體220的底部223的厚度之后，該殼體220的高度等于該裸電池211的高度。結(jié)果，當(dāng)該裸電池211連接到該殼體220上時(shí)，該裸電池211的一個(gè)區(qū)域通過(guò)該殼體220暴露到外部，但并沒(méi)有突出其外。
在該裸電池211裝配在該殼體220中之后，已經(jīng)事先用樹(shù)脂230模鑄的該電路保護(hù)模塊217電連接到經(jīng)裸電池211暴露在外面的導(dǎo)體抽頭216a和216b上，并連接到提供在殼體220中的空間。以這種方法制造的該聚合物電池組件具有如圖6和圖7所示的形狀。具體地講，該聚合物電池組件200的大部分由該殼體220圍繞。這進(jìn)一步提高了該聚合物電池組件的剛度和可靠性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的聚合物電池組件及其制造方法的優(yōu)點(diǎn)是，由于外部較軟的袋式裸電池連接到金屬殼體上，并且電路保護(hù)模塊用樹(shù)脂模鑄，因此外部強(qiáng)度和可靠性得以提高。
另外，因?yàn)樵摎んw的厚度可以減小到0.1-0.2mm，所以減小的空間可以用來(lái)增加容量。特別是，按照當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用超聲波進(jìn)行熱結(jié)合需要0.8mm的空間。然而，本發(fā)明并不需要這樣的空間。這使得可以有效容納具有850mAh或更大容量的裸電池或芯組。
盡管為了圖解的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，這些實(shí)施例可以進(jìn)行修改、加減，而不脫離如所附權(quán)利要求中所揭示的本發(fā)明的范圍和精神及他們的等同物。
權(quán)利要求
1.一種聚合物電池組件，包括芯組，其具有附在裸電池上的電路保護(hù)模塊；殼體，該芯組連接于其上，該電路保護(hù)模塊具有暴露到該殼體的外部的部分；和樹(shù)脂，其包封暴露在該殼體的該外部的該電路保護(hù)模塊的至少一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的聚合物電池組件，其中該芯組包括電極組件，其具有第一電極板、第二電極板和介于其間的分隔件；抽頭，其以一長(zhǎng)度延伸到該電極組件的外部，并且分別連接到該第一和第二電極板；和圍繞該電極組件的袋，以致該抽頭的長(zhǎng)度暴露到該袋的外部。
3.如權(quán)利要求2所述的聚合物電池組件，其中該袋包括第一絕緣層，金屬箔和第二絕緣層。
4.如權(quán)利要求3所述的聚合物電池組件，其中該第一絕緣層包括流延聚丙烯(CPP)；該金屬箔包括選自于由鋁、鋼和不銹鋼組成的組中的任意一種材料；并且該第二絕緣層包括選自于由尼龍和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)組成的組中的任意一種材料。
5.如權(quán)利要求1所述的聚合物電池組件，其中該電路保護(hù)模塊包括具有至少一個(gè)電子元件安裝其上的印刷電路板；和至少一個(gè)端子，其設(shè)置在該電路保護(hù)模塊的一側(cè)上，并且暴露在該樹(shù)脂的外部。
6.如權(quán)利要求2所述的聚合物電池組件，其中該電路保護(hù)模塊電連接到該抽頭上。
7.如權(quán)利要求1所述的聚合物電池組件，其中該殼體具有容器形狀，帶有處于該電路保護(hù)模塊遠(yuǎn)端的封閉端。
8.如權(quán)利要求2所述的聚合物電池組件，其中該殼體包括彼此分隔一定距離的長(zhǎng)側(cè)面部分；與該長(zhǎng)側(cè)面部分的末端彼此連接的短側(cè)面部分；和封閉該長(zhǎng)側(cè)面部分和該短側(cè)面部分的公共末端的底部。
9.如權(quán)利要求1所述的聚合物電池組件，其中該殼體包括選自于由鋁、鋼和不銹鋼組成的組中的任意一種材料。
10.如權(quán)利要求1所述的聚合物電池組件，其中該殼體的厚度為0.1-0.2mm。
11.如權(quán)利要求2所述的聚合物電池組件，其中該樹(shù)脂包括在140-160℃溫度下熔化的熱熔樹(shù)脂。
12.如權(quán)利要求1所述的聚合物電池組件，其中該電路保護(hù)模塊和該電路保護(hù)模塊放置于其上的該裸電池的區(qū)域，都從該殼體中突出出來(lái)，并且用該樹(shù)脂模鑄在一起。
13.如權(quán)利要求1所述的聚合物電池組件，其中該電路保護(hù)模塊用該樹(shù)脂模鑄，并且連接到該殼體，以電連接到該芯組。
14.如權(quán)利要求12所述的聚合物電池組件，其中該電路保護(hù)模塊具有形成在其上暴露在該樹(shù)脂的外部的至少一個(gè)端子。
15.如權(quán)利要求13所述的聚合物電池組件，其中該電路保護(hù)模塊具有形成在其上暴露在該樹(shù)脂的外部的至少一個(gè)端子。
16.一種聚合物電池組件的制造方法，包括通過(guò)在袋中定位并密封電極組件形成裸電池；通過(guò)連接具有端子的電路保護(hù)模塊到該裸電池的外部形成芯組；連接該芯組到殼體的內(nèi)部，以致該電路保護(hù)模塊和該電路保護(hù)模塊放置于其上的該裸電池的區(qū)域暴露到該殼體的外部；和模鑄樹(shù)脂，其通過(guò)用樹(shù)脂模鑄暴露到該殼體的外部的該電路保護(hù)模塊和該電路保護(hù)模塊放置于其上的該裸電池的區(qū)域，以致該端子暴露到該樹(shù)脂的外部。
17.如權(quán)利要求16所述的聚合物電池組件的制造方法，其中，該殼體呈容器形狀，帶有處于該電路保護(hù)模塊遠(yuǎn)端的封閉端。
18.如權(quán)利要求16所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該殼體包括彼此以預(yù)定距離分隔的長(zhǎng)側(cè)面部分、與該長(zhǎng)側(cè)面部分的末端彼此連接的短側(cè)面部分和封閉該長(zhǎng)側(cè)面部分和該短側(cè)面部分的公共末端的底部。
19.如權(quán)利要求16所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該殼體包括選自于由從鋁、鋼和不銹鋼組成的組中的任意一種材料。
20.如權(quán)利要求16所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該殼體的厚度為0.1-0.2mm。
21.如權(quán)利要求16所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該樹(shù)脂包括在140-160℃溫度下熔化的熱熔樹(shù)脂。
22.一種聚合物電池組件的制造方法，包括通過(guò)在袋中定位并密封電極組件形成裸電池；模鑄樹(shù)脂，其通過(guò)提供具有端子的電路保護(hù)模塊并用樹(shù)脂模鑄該電路保護(hù)模塊，以致該端子暴露到該樹(shù)脂的外部；連接該裸電池到殼體的內(nèi)部，以致用該樹(shù)脂模鑄的該電路保護(hù)模塊放置于其上的區(qū)域暴露在該殼體的外部；和放置并連接已經(jīng)用該樹(shù)脂模鑄的該電路保護(hù)模塊到暴露到該殼體的外部的該裸電池的區(qū)域上。
23.如權(quán)利要求22所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該殼體呈容器形狀，帶有處于該電路保護(hù)模塊遠(yuǎn)端的封閉端。
24.如權(quán)利要求22所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該殼體包括彼此以預(yù)定距離分隔的長(zhǎng)側(cè)面部分、與該長(zhǎng)側(cè)面部分的末端彼此連接的短側(cè)面部分和封閉該長(zhǎng)側(cè)面部分和該短側(cè)面部分的公共末端的底部。
25.如權(quán)利要求22所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該殼體包括選自于由鋁、鋼和不銹鋼組成的組中的任意一種材料。
26.如權(quán)利要求22所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該殼體的厚度為0.1-0.2mm。
27.如權(quán)利要求22所述的聚合物電池組件的制造方法，其中該樹(shù)脂包括在140-160℃溫度下熔化的熱熔樹(shù)脂。
全文摘要
一種聚合物電池組件，包括具有附在裸電池上的電路保護(hù)模塊的芯組；具有該芯組連接其上的殼體，該電路保護(hù)模塊的部分暴露到該殼體的外部；和圍繞暴露在該殼體外部的該電路保護(hù)模塊的至少一部分的樹(shù)脂。一種聚合物電池組件制造方法，包括形成裸電池，形成具有電路保護(hù)模塊的芯組，連接該芯組到該殼體的內(nèi)部以致該電路保護(hù)模塊暴露到該殼體的外部，和用樹(shù)脂模鑄該電路保護(hù)模塊以致該電路保護(hù)模塊的端子暴露到該樹(shù)脂的外部。
文檔編號(hào)H01M4/00GK1838473SQ20061006799
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者李亨馥, 尹喜相 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社