本發(fā)明涉及一種包括保護電路模塊(PCM)固定部的電池組，并且更加具體地，涉及一種被構造為具有以下結構的電池組，該結構包括：板形電池單體，該板形電池單體在其包括密封余留部的一側處形成有電極端子；和安裝在密封余留部處的PCM，其中電池單體的電極端子中的每一個電極端子由板形傳導部件制成，PCM包括：保護電路板(PCB)；安全元件，安全元件被電連接在電池單體的電極端子中的一個電極端子和PCB之間或被裝載在PCB上；外部輸入和輸出端子，外部輸入和輸出端子被電連接到PCB的保護電路；和電絕緣的模塊外殼，PCB和安全元件在外部輸入和輸出端子向外側延伸的狀態(tài)下安裝在該模塊外殼中，模塊外殼包括在其一側處向外敞開的PCB接納部和用以將模塊外殼安裝到電池單體的密封余留部的至少一個固定部，并且在PCM被電連接到電池單體的電極端子的狀態(tài)下，PCM在被接納在模塊外殼中的同時被裝載在電池單體的密封余留部上。

背景技術：

由呈現(xiàn)高能量密度和操作電壓以及優(yōu)良的保持和服務壽命特性的鋰二次電池代表的二次電池已經被廣泛地用作各種電子產品以及移動裝置的能量源。

取決于二次電池在其中使用的外部裝置的類型，二次電池可以構造為具有其中二次電池能夠容易地插入到外部裝置中和從外部裝置移除的可拆離式結構或者具有其中二次電池嵌入在外部裝置中的嵌入式結構。例如，使用者能夠將電池插入到諸如膝上型計算機的裝置中或者從其移除電池。另一方面，由于其結構和容量，諸如移動電話的裝置要求嵌入式電池組。

同時，在鋰二次電池中包含各種可燃材料。結果，鋰二次電池可能由于電池的過充、電池中的過電流或作用在電池上的其它外部物理沖擊而被加熱或爆炸。即，鋰二次電池的安全性是非常低的。為此，用于有效地控制鋰二次電池的異常狀態(tài)，諸如鋰二次電池的過充或鋰二次電池中的過電流的安全元件，諸如正溫度系數(shù)(PTC)元件和保護電路模塊(PCM)被連接到鋰二次電池的電池單體。

通常，嵌入式二級電池組使用適于電連接的板形電池單體，并且PCM通過熔焊或釬焊經由傳導鎳板連接到電池單體。即，鎳板通過熔焊或釬焊連接到電池單體的電極端子，柔性印刷電路板(F-PCB)附接到雙面膠帶的一側，保護帶附接到雙面膠帶的另一側，并且在其中F-PCB與電池單體緊密接觸的狀態(tài)下，F(xiàn)-PCB的電極突片和鎳板通過熔焊相互連接。以此方式，PCM連接到電池單體以制造電池組。

要求包括PCM的安全元件維持與電池單體的電極端子處于電連接，并且同時與電池單體的其它部分電隔離。

為此目的，將絕緣帶附接到包括PCM的各種部件。另外，電池單體接納在其中的電池外殼的密封部的一部分被彎曲，并且將絕緣帶附接導該部分或在其上印刷條形碼。即，該過程是非常復雜的。

由于如上所述為了實現(xiàn)安全連接要求多個絕緣帶或部件，所以電池組組裝過程是復雜的并且制造成本增加。

另外，當外部沖擊施加到電池組時，由于呈現(xiàn)低的機械強度的絕緣帶的使用，PCM可能受到損壞或者電池組的尺寸穩(wěn)定性可能大大地降低。

因此，能夠減小安裝到電池單體的部件的數(shù)量以簡化組裝過程、實現(xiàn)裝載在電池單體上的部件之間穩(wěn)定的聯(lián)接并且保護PCM的技術是高度必要的。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

因此，已經做出本發(fā)明以解決以上問題和尚待解決的其它技術問題。

具體地，本發(fā)明的一個目的在于提供一種電池組，其中對于制造電池組而言必要的部件的數(shù)量被減小，由此簡化組裝過程，并且電池組的結構穩(wěn)定性得到改進。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種包括具有特殊結構的模塊外殼的電池組，以在具有緊湊結構的同時提供比具有相同標準的其它不同的電池組高的電容量。

技術方案

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，以上和其它目的能夠通過提供一種電池組來實現(xiàn)，該電池組構造為具有以下結構，該結構包括：板形電池單體，板形電池單體具有形成在其包括密封余留部的一側處的電極端子；和安裝在密封余留部處的保護電路模塊(PCM)，其中電池單體的電極端子中的每一個電極端子由板形傳導部件制成，PCM包括：保護電路板(PCB)；安全元件，安全元件被電連接在電池單體的電極端子中的一個電極端子和PCB之間或被裝載在PCB上；電連接到PCB的保護電路的外部輸入和輸出端子；和電絕緣的模塊外殼，PCB和安全元件在外部輸入和輸出端子向外側延伸的狀態(tài)下安裝在該模塊外殼中，模塊外殼包括在其一側處向外敞開的PCB接納部和用以將模塊外殼安裝到電池單體的密封余留部的至少一個固定部，并且PCM在PCM被電連接到電池單體的電極端子的狀態(tài)下接納在模塊外殼中的同時被裝載在電池單體的密封余留部上。

因此，根據(jù)本發(fā)明的電池組是基于這樣的模塊外殼結構的，該模塊外殼結構包括在其一側處向外敞開的PCB接納部和用以將模塊外殼安裝到電池單體的密封余留部的至少一個固定部，由此能夠減小構成電池組的部件的數(shù)量并簡化電池組的聯(lián)接結構，由此改進電池組的制造加工性能和穩(wěn)定性。

另外，具有如上所述的具體結構的模塊外殼被應用于根據(jù)本發(fā)明的電池組。因此，能夠在具有緊湊結構的同時提供比具有相同標準的其它不同的電池組高的電容量。

在一個具體示例中，板形電池單體可以是袋形二次電池。

具體地，袋形二次電池可以構造為具有其中電極組件在密封狀態(tài)下被接納在由包括金屬層和樹脂層的層壓片制成的電池外殼中的結構。電極組件可以構造為具有包括陰極、陽極和設置在陰極和陽極之間的分隔物的結構，并且可以與電解質一起在密封狀態(tài)下接納在電池外殼中。

二次電池可以是呈現(xiàn)高能量密度、放電電壓和輸出穩(wěn)定性的鋰二次電池。將在下文中詳細描述鋰二次電池的其它構件。

通常，鋰二次電池包括陰極、陽極、分隔物和包含鋰鹽的非水性電解溶液。

可以例如通過將陰極活性材料、傳導材料和粘合劑的混合物施加到陰極集電器并且使所施加的混合物干燥來制造陰極。可以根據(jù)需要進一步添加填料(filler)。在另一方面，可以通過將陽極材料施加到陽極集電器并且使所施加的陽極材料干燥來制造陽極?？梢愿鶕?jù)需要進一步包括上述組分。

分隔物設置在陽極和陰極之間。分隔物可以由呈現(xiàn)高離子滲透性和機械強度的絕緣性薄膜制成。

包含鋰鹽的非水性電解溶液由非水性電解質和鋰鹽組成。液體非水性電解溶液、固體電解質或者無機固體電解質可以被用作非水性電解質。

集電器、電極活性材料、傳導材料、粘合劑、填料、分隔物、電解溶液和鋰鹽在本發(fā)明所屬技術領域中是眾所周知的，并且因此將省略其詳細說明。

可以使用在本發(fā)明所屬技術領域中眾所周知的普通方法來制造鋰二次電池。即，可以通過在陰極和陽極之間設置多孔分隔物并且將電解溶液注入到其中而制造鋰二次電池。

可以例如通過將包含鋰過渡金屬氧化物活性材料、傳導材料和粘合劑的漿液施加到集電器并且使所施加的漿液干燥來制造陰極。以相同的方式，可以例如通過將包含碳活性材料、傳導材料和粘合劑的漿液施加到薄集電器并且使所施加的漿液干燥來制造陽極。

在本發(fā)明中，密封余留部意味著當電池外殼在密封狀態(tài)下被熱粘結時形成的上端密封部。

具體地，具有形成在當電極組件在密封狀態(tài)下設置在由層壓片制成的電池外殼中時形成的密封外周邊中的一個處的富余空間的密封部被稱作密封余留部(sealed surplus part)。然而，密封余留部可以被諸如熱粘結余留部和密封平臺(terrace)的術語替代，只要規(guī)定的術語具有與密封余留部相同的含義。

在具體示例中，安全元件可以是用于有效地控制電池組的異常狀態(tài)的元件，所述異常狀態(tài)諸如電池組的過度充電或電池組中的過電流。安全元件的示例可以包括正溫度系數(shù)(PTC)元件、熔絲和熱斷路器或熱熔斷器(TCO)。

外部輸入和輸出端子的形式不受特別限制，只要該外部輸入和輸出端子能夠電連接到PCB，以從外部裝置諸如充電器向電池單體供應電流或者從電池單體向諸如移動電話的裝置供應電流即可。在嵌入式電池組中，可以以板或金屬絲的形式來構造外部輸入和輸出端子。

在具體示例中，模塊外殼的所述至少一個固定部可以被構造為具有鉤結構，該鉤結構被聯(lián)接到密封余留部的一個端部。

另外，模塊外殼的所述至少一個固定部可以形成在模塊外殼的長側的中間處，并且面對密封余留部的模塊外殼的相對兩端區(qū)域可以以與所述至少一個固定部的尺寸對應的長度朝向密封余留部突出。此外，模塊外殼的所述至少一個固定部形成在其處的區(qū)域可以在與密封余留部相反的方向上凹陷。在這個結構中，保證了模塊外殼到密封余留部的更加彈性的安裝。

在另一個具體示例中，密封余留部可以設有朝向模塊外殼突出的安裝部，模塊外殼的所述至少一個固定部聯(lián)接到所述密封余留部。在這個結構中，保證了模塊外殼到密封余留部的更加穩(wěn)定的安裝。

另外，模塊外殼可以被構造為具有長方體盒結構，并且模塊外殼可以在其內側處設有至少一個PCB固定突起部。

如上所述，模塊外殼包括具有特殊結構的固定部、PCB接納部和PCB固定突起部。因此，能夠容易地將PCB和安全元件接納并固定在PCB接納部中。另外，該模塊外殼構造為具有這樣的結構，其不要求另外的固定部件或保護部件。因此，通過簡化的組裝過程改進了生產率。此外，PCB和安全元件在其中該PCB和安全元件被接納在模塊外殼的PCB接納部中的狀態(tài)下被PCB固定突起部牢固地并穩(wěn)定地固定，使得PCB和安全元件能夠與外側電隔離并且受到保護。因此，如與常規(guī)的嵌入式電池組相比較，能夠改進PCM的總體機械強度并且高度地減小所使用的絕緣帶的量。

另外，因為模塊外殼具有長方體盒結構，該長方體盒結構的外表面是光滑的，所以具有以上結構的包括PCB接納部的模塊外殼可以被容易地裝載在電池單體的密封余留部上。

作為結果，根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池組具有比常規(guī)的電池組更加緊湊的結構。另外，能夠利用由常規(guī)的電池組的PCM、PCM固定部件或PCM保護部件占據(jù)的空間作為用于電容量的空間。因此，能夠增加具有與常規(guī)的電池組相同標準的電池組的電容量。

在另一個具體示例中，電池組可以進一步包括標簽(label)，所述標簽以包裹方式附接到除了外部輸入和輸出端子以外的PCM和電池單體的外表面。因此，能夠在維持與電池單體的絕緣的同時更加穩(wěn)定地固定在電池單體的電極端子與PCB之間的電連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于構成帶有上述構造的電池組的具有特殊結構的保護電路模塊(PCM)。

具體地，提供一種裝載在板形電池單體的密封余留部上的PCM，板形電池單體具有形成在其上端處的電極端子，所述電極端子中的每一個電極端子由板形傳導部件制成，其中PCM包括：PCB；安全元件，安全元件被電連接在電池單體的電極端子中的一個電極端子和PCB之間或被裝載在PCB上；外部輸入和輸出端子，該外部輸入和輸出端子被電連接到PCB的保護電路；和電絕緣的模塊外殼，PCB和安全元件在其中外部輸入和輸出端子向外側延伸的狀態(tài)下安裝在該模塊外殼種，模塊外殼包括在其一側處向外敞開的PCB接納部和用以將模塊外殼安裝到電池單體的密封余留部的至少一個固定部，并且PCM在其中PCM被電連接到電池單體的電極端子的狀態(tài)下接納在模塊外殼中的同時被裝載在電池單體的密封余留部上。

在組裝嵌入式電池組的一般過程中，如在前描述地，連接部件和F-PCM被聯(lián)接，并且在每一個臺階處附接絕緣帶，從而PCM組件被安裝在電池單體上。即，使用了大量的部件將PCM組件安裝到電池單體。作為結果，要求大量的過程。另外，電池組的機械強度和結構穩(wěn)定性是低的。

在另一方面，根據(jù)本發(fā)明的PCM被構造為具有這樣的結構，其中安全元件在其中該安全元件被聯(lián)接到PCB的狀態(tài)下安裝在模塊外殼中。因此，電池組的結構穩(wěn)定性得到改進并且制造電池組的過程被大大地簡化。

在具體示例中，在嵌入式電池組中，可以以板或者金屬絲的形式來構造外部輸入和輸出端子，但是外部輸入和輸出端子的形式不受特別限制，只要外部輸入和輸出端子能夠電連接到PCB，以從諸如充電器的裝置向電池單體供應電流或者從電池單體向諸如移動電話的裝置供應電流即可。

在另一個具體示例中，模塊外殼的所述至少一個固定部可以構造為具有鉤結構，該鉤結構被聯(lián)接到密封余留部的一個端部。

另外，模塊外殼的所述至少一個固定部可以形成在模塊外殼的長側的中間處，并且面對密封余留部的模塊外殼的相對兩端區(qū)域可以以與所述至少一個固定部的尺寸對應的長度朝向密封余留部突出。此外，模塊外殼的所述至少一個固定部形成在其處的區(qū)域可以在與密封余留部相反的方向上凹陷。

在另一個具體示例中，模塊外殼可以被構造為具有長方體盒結構，并且模塊外殼可以在其內側處設有至少一個PCB固定突起部。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種制造帶有上述結構的電池組的方法。

具體地，該制造電池組的方法包括：(a)通過熔焊或釬焊將外部輸入和輸出端子連接到PCB；(b)通過熔焊或釬焊將PCB連接到電池單體的電極端子；(c)將PCB安裝在PCB接納部中；(d)將PCM裝載在電池單體的密封余留部上并將PCM固定部聯(lián)接到電池單體的密封余留部；以及(e)以包裹方式將標簽附接到除了外部輸入和輸出端子以外的PCM和電池單體的外表面。

在具體示例中，熔焊可以是點焊、激光焊接或超聲波焊接，但是焊接不受特別限制，只要通過焊接實現(xiàn)了電連接即可。

如與制造常規(guī)的嵌入式電池組的方法相比較，根據(jù)本發(fā)明的電池組制造方法減小了制造過程的數(shù)量并且提供呈現(xiàn)改進的結構穩(wěn)定性的電池組。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種移動裝置，該移動裝置包括帶有上述結構的電池組作為電源。

其中能夠使用根據(jù)本發(fā)明的電池組的移動裝置的具體示例可以包括移動電話、膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、平板PC和智能板。

在本發(fā)明所屬技術領域中，上述裝置或設備是眾所周知的，并且因此將省略詳細說明。

附圖說明

根據(jù)與附圖相結合地做出的以下詳細描述，將更加清楚地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特征和其它優(yōu)勢，其中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池組的透視圖；

圖2是圖1所示的電池組的分解透視圖；

圖3至圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造電池組的過程的透視圖；并且

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的模塊外殼的透視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，應該指出，本發(fā)明的范圍不受所示意的實施例限制。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池組的透視圖，并且圖2是圖1所示的電池組的分解透視圖。

參考這些圖，電池組600包括：板形電池單體100，板形電池單體100具有形成在其包括密封余留部130的一側處的電極端子110和120；和電絕緣的模塊外殼400，該模塊外殼400用以接納保護電路模塊(PCM)200。板形電池單體100和模塊外殼400被保護標簽500包裹。

另外，安裝部131形成在電池單體100的密封余留部130處，使得安裝部131在沿其裝載模塊外殼400的方向上突出。

同時，PCB 200被電連接到外部輸入和輸出端子300的連接部310。所述外部輸入和輸出端子300從模塊外殼400向外延伸。被構造為連接到外部裝置的連接器320形成在外部輸入和輸出端子300的端部處。

圖3至8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造電池組的過程的透視圖。

參考圖3和4，PCB 200的端子結合部(joint part)210和220通過點焊(見附圖標記111和121)分別電連接到板形電池單體100的電極端子110和120。

在實現(xiàn)在PCB 200與電極端子110和120之間的電連接之后，將PCB 200的端子結合部210和220彎曲(見附圖標記201)，使得PCB 200的端子連接部210和220被設置成平行于板形電池單體100的頂部和底部。

參考圖4，由于端子結合部210和220的彎曲，電連接到PCB 200的外部輸入和輸出端子結合部230的外部輸入和輸出端子連接部310指向下。電池單體100的密封余留部130被形成為具有與PCB 200相同的寬度。

參考圖5到7，PCB 200被接納在模塊外殼400中并且然后通過電極端子110和120的彎曲而被裝載在電池單體100的密封余留部130上。隨后，固定部410被緊固到密封余留部130的安裝部131。作為結果，模塊外殼400被牢固地固定到電池單體100的密封余留部130。

具體地，參考圖7和9，形成在模塊外殼400的一個表面處的固定部410構造為具有向下彎曲的鉤結構，并且形成在電池單體100的密封余留部130上的安裝部131構造為具有其中密封余留部130的一部分在沿其裝載模塊外殼400的方向上突出的結構。

同時，在模塊外殼400被裝載在電池單體100的密封余留部130上時，從模塊外殼400向外延伸的外部輸入和輸出端子300指向上。

此時，裝載在電池單體100的密封余留部130上的模塊外殼400的寬度和長度近似等于電池單體100的密封余留部130的寬度和長度。

另外，裝載在電池單體100的密封余留部130上的模塊外殼400的高度等于電池單體100的厚度。

模塊外殼400構造為具有長方體盒結構，該長方體盒結構的外表面是光滑的，并且該長方體盒結構不具有另外的部件。另外，多個PCB固定突起部421形成在模塊外殼400的內側處。

因此，PCB 200和安全元件(未示出)在該PCB 200和安全元件被接納在PCB接納部420中的狀態(tài)下被PCB固定突起部421牢固地并穩(wěn)定地固定，使得PCB 200和安全元件能夠與外側電隔離并且受到保護。

如上所述，模塊外殼400被構造為具有組件式緊固結構，其不要求另外的固定部件或者保護部件。因此，通過簡化的組裝過程改進了生產率。

另外，模塊外殼400的外表面是光滑的。因此，電池組具有光滑的外表面。作為結果，電池組可以被制造成具有正確的尺寸，并且同時電池組可以提供合意的外觀。

此外，如在圖6和9中所示，因為模塊外殼400具有長方體盒結構，該長方體盒結構的外表面是光滑的，所以模塊外殼400可以容易地被裝載在電池單體100的密封余留部130上。

結果，根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池組具有比常規(guī)的電池組更加緊湊的結構。另外，能夠利用由常規(guī)的電池組的PCM、PCM固定部件或PCM保護部件所占據(jù)的空間作為用于電容量的空間。因此，能夠增加電池組的電容量。

參考圖8，除了外部輸入和輸出端子300以外，電池單體100的外表面和模塊外殼400的外表面被保護標簽500包裹。

顯示產品信息的標簽500更加穩(wěn)定地確保在電池單體100的電極端子110和120與PCB 200之間的電連接，同時維持與電池單體100的絕緣。

雖然已經為了示意性的意圖公開了本發(fā)明的示例性實施例，但是本領域技術人員可以理解，在不偏離如在權利要求書中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改型、添加和替代都是可能的。

工業(yè)實用性

如根據(jù)以上描述清楚地，根據(jù)本發(fā)明的電池組被構造為具有模塊外殼結構，該模塊外殼結構包括在其一側處向外敞開的PCB接納部和用于將模塊外殼安裝到電池單體的密封余留部的一個或多個固定部。因此，能夠簡化制造過程，改進結構穩(wěn)定性，提供具有緊湊的結構的電池組，并且增加具有與常規(guī)的電池組相同標準的電池組的電容量。