專(zhuān)利名稱(chēng)：導(dǎo)線(xiàn)端子及電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以足夠強(qiáng)度與連接體相連的導(dǎo)線(xiàn)端子，及通過(guò)這種導(dǎo)線(xiàn)端子與電池和電路板相連的電源裝置。
本申請(qǐng)要求2003年1月23日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2003-015167號(hào)的優(yōu)先權(quán)，整個(gè)內(nèi)容作為參考結(jié)合在這里。
背景技術(shù)：
迄今為止，作為筆記本電腦、移動(dòng)電話(huà)、集成照像式VTR(視頻信號(hào)磁帶記錄器)和/或PDA(個(gè)人數(shù)字助理)等電子設(shè)備的電源，具有高能量密度的輕質(zhì)蓄電池是必需的。作為這種具有高能量密度的蓄電池，鋰離子蓄電池的能量密度大于含水電解質(zhì)電池等鉛蓄電池、鎳鎘電池和/或鎳氫電池等的能量密度。
鋰離子蓄電池包括具有陰陽(yáng)極的電池件，具有圓柱形容器的密封殼和蓋體，上述密封殼的底部用于容納電池件，該密封殼和陽(yáng)極導(dǎo)電相連，以便于該密封殼作為陽(yáng)極端子，上述蓋體用以密閉密封殼的開(kāi)口部，并和陰極導(dǎo)電相連，以便于該蓋體作為外部的陰極端子。在上述鋰離子蓄電池中，由于蓋體過(guò)盈壓到密封殼的開(kāi)口部?jī)?nèi)，因而上述蓋體封閉上述密封殼的開(kāi)口部，上述電池件就被密封到密封殼內(nèi)。出于這個(gè)原因，在鋰離子蓄電池中，外部陽(yáng)極端子的密封殼和外部陰極端子的蓋體就都由墊圈而處在絕緣狀態(tài)中。
在這種結(jié)構(gòu)的鋰離子蓄電池用作為上述電子設(shè)備的電源時(shí)，鋰離子蓄電池以電池組的形式安裝到電子設(shè)備中。在日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2002-343320中就記載著這樣一種電池組。
如圖1所示，在電池組100中，在和用以對(duì)電池過(guò)載保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)和/或充電/放電控制的電路板102相連的狀態(tài)下，在一對(duì)放置殼103內(nèi)容納著兩個(gè)鋰離子蓄電池101。具體的，上述鋰離子蓄電池101在串連狀態(tài)下連接到電路板102上，經(jīng)由由鎳、鐵或不銹鋼等導(dǎo)體金屬構(gòu)成的帶形導(dǎo)線(xiàn)端子104。此時(shí)在電池組100中，鋰離子蓄電池101中的作為外端子的密封殼105和/或蓋體106與引線(xiàn)端子104之間由電阻焊方式進(jìn)行連接。
如圖2所示，這種電阻焊是這樣一種方式，即利用引線(xiàn)端子104和蓋體106之間電阻產(chǎn)生的熱量，使約1200A的電流從一對(duì)電極107、108的一側(cè)流到另一側(cè)電極，使引線(xiàn)端子104和蓋體106相接觸，從而將引線(xiàn)端子104和蓋體106焊接，上述電極設(shè)置在引線(xiàn)端子104的主要表面上。
在通過(guò)這種方式相對(duì)上述密封殼105和/或蓋體106焊接引線(xiàn)端子104時(shí)，需要引線(xiàn)端子104的厚度要薄到一定的程度。具體地說(shuō)，如果由鎳或鐵等導(dǎo)體金屬構(gòu)成的引線(xiàn)端子104的厚度不小于0.15mm，則很難進(jìn)行焊接，而且焊接的可靠性也很難提高。
原因如下，如圖3所示，引線(xiàn)端子104的厚度為0.2mm時(shí)，由于該引線(xiàn)端子104的厚度過(guò)厚，如圖3中由箭頭X所示，通過(guò)引線(xiàn)端子104的電流即所謂無(wú)功電流中的一部分就會(huì)從進(jìn)行電阻焊的電極107流到電極108中。
因此，在引線(xiàn)端子104和密封殼105或蓋體106之間焊接的過(guò)程中，圖3中箭頭Y所示的電流，即在引線(xiàn)端子104的厚度方向上通過(guò)密封殼105或蓋體106的電流，也就是所謂的有功電流就減少了，引線(xiàn)端子104電阻的發(fā)熱值也就從而減小了。因此，在引線(xiàn)端子104和密封殼105或蓋體106之間焊接的過(guò)程中，就會(huì)產(chǎn)生焊接塊狀物，即所謂的焊塊109，所以因引線(xiàn)端子104的有功電流的電阻生熱而彼此溶融的引線(xiàn)端子104和密封殼105和/或蓋體106就會(huì)減少，因而焊接強(qiáng)度就減弱了。
尤其是，在引線(xiàn)端子104由銅、銀或鋁等金屬導(dǎo)體形成時(shí)，電阻要小于密封殼105或蓋體106的電阻，從電極107流到電極108，無(wú)功電流在經(jīng)由電極108內(nèi)的電流中占的比重也就越大。因此引線(xiàn)端子104和密封殼105或蓋體106之間的焊接強(qiáng)度就進(jìn)一步減弱了。
對(duì)于這種鋰離子蓄電池101，如果電池組100在從電子設(shè)備上不正確拆卸時(shí)掉落，鋰離子蓄電池101就會(huì)承受撞擊，由于引線(xiàn)端子104和密封殼105或蓋體106之間的焊接強(qiáng)度很弱，所以引線(xiàn)端子104和密封殼105或蓋體106之間的連接就會(huì)斷裂，從而使電池組100無(wú)效(不可用)。
而且，在電池組100中，如果引線(xiàn)端子104很薄，以便于相對(duì)密封殼105和/或蓋體106提高焊接的可靠性，則在上述鋰離子蓄電池101充電/放電過(guò)程中經(jīng)由引線(xiàn)端子104長(zhǎng)度方向的電流遇到的電阻就會(huì)變大，因此在電池組100中，具有較大電阻的引線(xiàn)端子104，會(huì)由充電/放電操作的電流所加熱，因而上述鋰離子蓄電池101就會(huì)因這些熱量而變質(zhì)。即由于需要在每個(gè)電池大約1C到2C的電流等大電流下進(jìn)行放電操作，所以在電池組100中，利用鋰離子蓄電池101作為具有高性能的電子設(shè)備的電源裝置變得非常困難。
而且在這種引線(xiàn)端子中，由于電阻非常大，在充電或放電操作時(shí)，在鋰離子蓄電池101中就會(huì)產(chǎn)生電壓降。因此就會(huì)損失能量，從而造成能量的利用效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種新穎的引線(xiàn)端子和利用這種引線(xiàn)端子的電源裝置，能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的就是提供一種焊接到連接體上的引線(xiàn)端子，具有合適的連接強(qiáng)度和減小的電阻。
本發(fā)明的另一個(gè)目的就是提供一種電源裝置，在電池和引線(xiàn)端子之間具有改進(jìn)(提高)的連接可靠性和優(yōu)良的大電流負(fù)載特性。
根據(jù)本發(fā)明的引線(xiàn)端子是一種可與第一連接體和第二連接體導(dǎo)電相連的引線(xiàn)端子，該引線(xiàn)端子為由導(dǎo)體金屬構(gòu)成的板狀端子，該引線(xiàn)端子包括焊接部，與第二連接體的外部端子相連的連接部，及設(shè)置在焊接部和連接部之間且使焊接部和連接部導(dǎo)電的傳導(dǎo)部，上述焊接部有電(電流)通過(guò)，以便于和第一連接體的外部端子相接觸，使焊接部被電阻焊到第一連接體的外部端子上，其特征在于，上述引線(xiàn)端子形成得使焊接部的厚度要小于傳導(dǎo)部的厚度。
在該引線(xiàn)端子中，由于上述被電阻焊接到第一連接體的外部端子上的焊接部要薄于傳導(dǎo)部，所以在焊接第一連接體的外部端子和焊接部時(shí)，有可能使流經(jīng)焊接部的大部分電流在焊接部的厚度方向上通過(guò)。
在根據(jù)本發(fā)明的引線(xiàn)端子中，電阻焊的電流在很大程度上通過(guò)焊接部的厚度方向，從而使焊接部的電阻增加。因此，第一連接體的外部端子和焊接部之間的接觸部所產(chǎn)生的發(fā)熱值變大。所以可以高焊接強(qiáng)度地將焊接部通過(guò)電阻焊方式焊接到第一連接體的外部端子上。
在該引線(xiàn)端子中，由于電阻焊的電流在很大程度上通過(guò)焊接部的厚度方向，使焊接部的電阻變大，所以焊接部產(chǎn)生的熱量也隨著電阻增大而增大。因此，就可能相對(duì)于第一連接體的外部端子以高焊接強(qiáng)度執(zhí)行焊接部的電阻焊。
在根據(jù)本發(fā)明的引線(xiàn)端子中，由于傳導(dǎo)部要厚于上述焊接部，所以就能夠減小在電流通過(guò)傳導(dǎo)部時(shí)焊接部和連接部之間的電阻即傳導(dǎo)部的電阻。
根據(jù)本發(fā)明的電源裝置包括電池、控制電池充電和/或放電操作的電路板和導(dǎo)電連接電池和電路板的引線(xiàn)端子，上述引線(xiàn)端子為由導(dǎo)體金屬構(gòu)成的板狀端子，該引線(xiàn)端子包括焊接部和與電路板的外部端子相連的連接部，以及設(shè)置在焊接部和連接部之間的且使焊接部和連接部導(dǎo)電的傳導(dǎo)部，上述焊接部有電通過(guò)，以便于和電池的外部端子相接觸，使焊接部被電阻焊接到電池的外部端子上，其中，上述引線(xiàn)端子形成得使焊接部的厚度要小于傳導(dǎo)部的厚度。
在該電源裝置中，由于上述引線(xiàn)端子的焊接部要薄于傳導(dǎo)部，所以在通過(guò)電阻焊方式焊接電池的外部端子和引線(xiàn)端子的焊接部時(shí)，就有可能使流經(jīng)引線(xiàn)端子焊接部的大部分電流在引線(xiàn)端子的厚度方向上通過(guò)。
在根據(jù)本發(fā)明的電源裝置中，電阻焊的電流在很大程度上通過(guò)引線(xiàn)端子的厚度方向，從而使焊接部的電阻增加。因此，電池的外部端子和引線(xiàn)端子的焊接部之間的接觸部所產(chǎn)生的發(fā)熱值變大。所以可以高焊接強(qiáng)度地將引線(xiàn)端子的焊接部通過(guò)電阻焊方式合適地焊接到電池的外部端子上。
在該電源裝置中，由于引線(xiàn)端子處的傳導(dǎo)部要厚于上述焊接部，所以在對(duì)電池充電/放電的電流通過(guò)引線(xiàn)端子時(shí)，就能夠減小焊接部和連接部之間的電阻，即傳導(dǎo)部的電阻。因而引線(xiàn)端子處傳導(dǎo)部的電阻就能夠得以減小，從而在電通過(guò)引線(xiàn)端子時(shí)，可減小引線(xiàn)端子受電阻影響產(chǎn)生的熱量。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的電源裝置中，可減小引線(xiàn)端子的電阻，從而在充電/放電操作時(shí)使電壓降和能量損失都得以減少。因此，能夠使充電/放電的效率令人滿(mǎn)意。
參考附圖，根據(jù)下列給出的實(shí)施例，本發(fā)明的其他目的和實(shí)際優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見(jiàn)。


圖1是示出傳統(tǒng)電池組的分解視圖；圖2是示出引線(xiàn)端子被焊接到構(gòu)成電池組的鋰離子蓄電池上狀態(tài)的透視圖；
圖3是以模塊圖示出進(jìn)行電阻焊的電流通過(guò)電池組上引線(xiàn)端子狀態(tài)的主要零件剖視圖；圖4是利用本發(fā)明中引線(xiàn)端子的電池組的透視圖；圖5是示出電池組的分解透視圖；圖6是構(gòu)成電池組的電池模塊的透視圖；圖7是示出設(shè)置在電池組內(nèi)的引線(xiàn)端子實(shí)例的主要零件剖視圖；圖8是示出引線(xiàn)端子和電池之間連接部的主要零件剖視圖；圖9是示出構(gòu)成電池組的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖；圖10是示出了用于連接引線(xiàn)端子和電池的電阻焊接機(jī)的透視圖；圖11是將引線(xiàn)端子連接到電池上的示意圖，示出了電池安裝在焊頭上的狀態(tài)；圖12是將引線(xiàn)端子連接到電池上的示意圖，示出了引線(xiàn)端子被焊接在電池上的狀態(tài)；圖13是將引線(xiàn)端子連接到電池上的示意圖，以主要零件剖視圖的形式理論地示出了引線(xiàn)端子中通過(guò)的電阻焊電流；圖14是示出了在引線(xiàn)端子中設(shè)置開(kāi)縫且電池被焊接到引線(xiàn)端子上狀態(tài)的透視圖；圖15是一種主要零件的剖視圖，理論地示出了在引線(xiàn)端子上設(shè)置的開(kāi)縫及引線(xiàn)端子中通過(guò)的電阻焊電流；圖16是示出形成菱形的引線(xiàn)端子的焊接部的透視圖；圖17是示出在引線(xiàn)端子上設(shè)置彎曲部的狀態(tài)的透視圖；圖18是示出引線(xiàn)端子在彎曲部彎曲狀態(tài)的透視圖；圖19是示出引線(xiàn)端子的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖20是示出引線(xiàn)端子的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖21是示出引線(xiàn)端子的又一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖22A還是示出了引線(xiàn)端子的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖，圖22B是其主要部件的剖視圖；圖23是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的電池組的另一個(gè)實(shí)施例的部分分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考圖4、5中所示的電池組1來(lái)說(shuō)明引線(xiàn)端子和利用本發(fā)明中引線(xiàn)端子的電源裝置。上述電池組1被加載到集成照像式VTR等電子設(shè)備中的加載部上，從而能夠穩(wěn)定地將預(yù)定電壓輸送到電子設(shè)備上。
另外，電池組1包括一對(duì)作為發(fā)電器件的大致圓柱形的電池2a、2b，連接到上述電池對(duì)2a、2b的外部端子的引線(xiàn)端子3及電路板4，該電路板可經(jīng)由引線(xiàn)端子3和上述電池對(duì)2a、2b導(dǎo)電相連，從而相對(duì)上述電池對(duì)2a、2b進(jìn)行充電/放電操作的控制，其中上述電池對(duì)2a、2b，引線(xiàn)端子3和電路板4均容納在一個(gè)大致盒狀的放置殼5內(nèi)。
在電池模塊6中的上述電池對(duì)2a、2b由引線(xiàn)端子3并聯(lián)連接，從而能夠通過(guò)引線(xiàn)端子3和電路板4集成連在一起，由此方式設(shè)置上述電池組1。應(yīng)該注意的是，盡管在這里會(huì)對(duì)電池模塊6中的上述電池對(duì)2a、2b的并聯(lián)連接進(jìn)行解釋?zhuān)景l(fā)明并不限定于此，還可以是電池模塊中的上述電池對(duì)2a、2b進(jìn)行串連，可任意選擇電池的數(shù)量和/或設(shè)置的形式。
在下列的敘述中，這里所示的電池對(duì)2a、2b之一均可簡(jiǎn)單地表示為電池2。
如圖6所示，構(gòu)成電池模塊6的引線(xiàn)端子3為由導(dǎo)體材料構(gòu)成的板狀材料，包括多個(gè)和作為上述電池對(duì)2a、2b的外部端子的兩個(gè)端面相連的焊接部3a，多個(gè)和電路板4的連接端部7相連的連接部3b及設(shè)置在這些焊接部3a之間和連接部3a和3b之間的傳導(dǎo)部3c，該傳導(dǎo)部用以使這些元件導(dǎo)電。
上述引線(xiàn)端子由含有鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、不銹鋼、鋅、鋅合金、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、鉑、鉑合金、鋁、鋁合金、鉬、鉬合金、鎢、鎢合金、鈦、鈦合金、鈹、鈹合金、銠和銠合金等導(dǎo)體金屬中的任何一種構(gòu)成。
引線(xiàn)端子3可適于使焊接部3a分別被焊接到位于上述電池對(duì)2a、2b的兩個(gè)端面上的相同極上，從而將上述電池對(duì)2a、2b整合構(gòu)成上述電池模塊6。具體地說(shuō)，上述電池對(duì)2a、2b中的一個(gè)端面都分別由一個(gè)引線(xiàn)端子3通過(guò)電阻焊并聯(lián)連接，而上述電池對(duì)2a、2b中的另一個(gè)端面也分別由一個(gè)引線(xiàn)端子3通過(guò)電阻焊并聯(lián)連接，從而構(gòu)成上述電池模塊6。在該實(shí)施例中，在電池模塊6中，由于電池對(duì)2的端面和焊接部3a由電阻焊方式進(jìn)行電阻焊，所以在由超聲波焊進(jìn)行焊接時(shí)就有可能防止電池變質(zhì)，超聲波被傳遞到電池中。因此，相比較費(fèi)用較高的激光焊接時(shí)，就有可能降低制造成本。
在通過(guò)這種方式構(gòu)成的電池模塊6時(shí)，由于引線(xiàn)端子3分別被焊接到上述電池對(duì)2a、2b的兩個(gè)端面上，可以防止在電池2外周方向上的旋轉(zhuǎn)，所以電池對(duì)2a、2b被固定在可以彼此相鄰的狀態(tài)中。而且，引線(xiàn)端子3適于使連接部3b通過(guò)釬焊被焊接到電路板4的連接端部7上，從而導(dǎo)電地將電路板4和上述電池對(duì)2a、2b連在一起。
在引線(xiàn)端子3中，大致矩形的焊接部3a的厚度要小于傳導(dǎo)部2c的厚度。具體地說(shuō)，相對(duì)于具有約0.3mm厚度的傳導(dǎo)部3c，焊接部3a要薄至大約0.15mm。
因此，在引線(xiàn)端子3中，由于通過(guò)電阻焊分別被焊接到作為上述電池對(duì)2a、2b外部端子的兩個(gè)端面上的焊接部3a要薄于傳導(dǎo)部3c的厚度，所以通過(guò)焊接部3a中的大部分焊接電流在焊接電池2的端面和焊接部3a時(shí)就通過(guò)焊接部3a的厚度方向。
因此在引線(xiàn)端子3中，用于焊接的電流在很大程度上通過(guò)焊接部3a的厚度方向，從而使焊接部3a的電阻增加了。所以電池2的端面和焊接部3a之間產(chǎn)生的發(fā)熱值也變得很大。因此焊接部3a能夠以很高的焊接強(qiáng)度焊接到電池2的端面上。
在該實(shí)施例中，在引線(xiàn)端子3上，除了設(shè)置有焊接部3a的部分之外，均被掩膜蓋住，在此狀態(tài)使用刻蝕處理等操作，使焊接部3a具有薄的所需厚度。在引線(xiàn)端子3中，浸入蝕刻劑的時(shí)間是可控的，因而焊接部3a可以具有設(shè)定的厚度。在引線(xiàn)端子3中，除了刻蝕處理以外，焊接部3a的厚度還可以通過(guò)激光處理和/或回火處理來(lái)達(dá)到很薄的厚度。
如圖7所示，在引線(xiàn)端子3中，盡管焊接部3a可以由在金屬導(dǎo)體板狀材料的主要表面上彼此相反的槽部構(gòu)成，但是如圖8所示，焊接部3a的一個(gè)主要表面也可以為沒(méi)有凹槽(offset)的平坦面，使該平坦面相對(duì)電池2的兩個(gè)端面進(jìn)行焊接，從而有可能將焊接部3a合適地電阻焊到電池2的端面上，而在焊接部3a和電池2之間不會(huì)產(chǎn)生間隙2。
在引線(xiàn)端子3中，由于用以在焊接到電池2的焊接部3a和連接于電路板4的連接部3b之間導(dǎo)電的傳導(dǎo)部3c在厚度上要厚于焊接部3a，因而當(dāng)使電池2充電/放電的電流通過(guò)時(shí)，焊接部3a和連接部3b之間產(chǎn)生的電阻，即傳導(dǎo)部3c的電阻就會(huì)減小。因此在引線(xiàn)端子3中，由于傳導(dǎo)部3c的電阻減小了，甚至在需要1C到2C等大電流通過(guò)的電子設(shè)備中，電阻的發(fā)熱值也被減小了。此時(shí)在引線(xiàn)端子3中，傳導(dǎo)部3c的厚度可以較厚，可以為約1-2mm。
在電路板4經(jīng)由引線(xiàn)端子3和電池模塊6相連時(shí)，在板8上設(shè)置具有金屬導(dǎo)體連接端部7的壓花線(xiàn)(未示出)，由釬焊等方式使引線(xiàn)端子3和連接到上述壓花線(xiàn)上的IC(集成電路)芯片和/或LSI(大規(guī)模集成電路)芯片(未示出)等電路器件相連，用于對(duì)電池模塊6和/或諸如溫度保險(xiǎn)絲等保護(hù)元器件，進(jìn)行放電/充電控制，和/或過(guò)放電和/或過(guò)載保護(hù)。
而且，在電路板4中，相對(duì)固定著電路的一個(gè)側(cè)面，通過(guò)釬焊和壓花線(xiàn)可導(dǎo)電地相連的連接器9被固定到另一側(cè)面上。當(dāng)電源組1和電子設(shè)備相連時(shí)，連接器9和外部端子相嚙合，從而可導(dǎo)電地進(jìn)行連接，作為向電子設(shè)備供電的端口。當(dāng)電池模塊6進(jìn)行充電時(shí)，連接器9還可以作為和AC電源相連的連接部。電路板4沿著放置殼5的側(cè)壁容納在放置殼5內(nèi)，大致盒狀的放置殼5的側(cè)壁和板8的另一側(cè)面彼此相對(duì)。
容納著電池模塊6和電路板4的放置殼5由聚碳酸酩或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹(shù)脂等絕緣樹(shù)脂構(gòu)成，并包括上殼10和下殼11。上殼10和下殼11的形狀分別是沿著大致矩形的主要表面的外周邊部以突出的方式設(shè)置側(cè)壁，并通過(guò)將各自的側(cè)壁分別對(duì)接一起構(gòu)成大致盒狀的放置殼5。
在放置殼5內(nèi)，在上殼10和下殼11的側(cè)壁上，由切口12形成使固定到電路板4上的連接器9朝外露出的開(kāi)口部，連接器9和嚙合槽部13相配合。
在放置殼5的下殼11中，設(shè)置有電池分隔壁14，用于將容納電池模塊6的側(cè)面分隔為兩部分。而且，在放置殼5內(nèi)，電池模塊6內(nèi)的電池對(duì)2a、2b分別容納到由電池分隔壁14所隔開(kāi)的兩個(gè)空間內(nèi)。因此電池分隔壁14插入其間，使電池對(duì)2a、2b彼此之間不會(huì)碰撞。
在放置殼5的下殼11中，除了上述電池分隔壁14以外，在容納電池模塊6的側(cè)面上還設(shè)置有多個(gè)卡持件15，用于和電池2的外周面相接觸，從而保持上述電池模塊6。在下殼11中，在整個(gè)兩個(gè)由電池分隔壁14形成的空間內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電池卡持件15，適于使具有沿電池卡持件15上電池2外周面的曲面延伸的接觸面15a能夠和電池2的外周面相接觸，從而合適地保持著電池模塊6。應(yīng)該注意的是，在放置殼5內(nèi)，電池模塊6可以通過(guò)粘結(jié)劑等粘結(jié)件粘著到內(nèi)壁上，從而能夠牢固地固定電池模塊6。
因此在電池組1中，就有可能容納著電池模塊6，而并不會(huì)因放置殼5內(nèi)設(shè)置的上述電池分隔壁14和電池卡持件15而振動(dòng)。
在電池組1受外部沖擊時(shí)，例如電池組1不正確地掉落，由于電池分隔壁14插入在電池模塊6的電池對(duì)2a、2b之間，作為阻尼材料，就有可能防止因電池2a、2c彼此相互碰撞所產(chǎn)生的電池2變形和/或電池變質(zhì)。此外，電池分隔壁14和/或電池卡持件15的功能是提高放置殼5的剛性。
在這種結(jié)構(gòu)的電池組1內(nèi)，除了上述電池模塊6和電路板4以外，還可以容納用于絕緣的絕緣器16，以防電池模塊6和電路板4之間產(chǎn)生接觸。
絕緣器16由聚乙烯、聚丙烯或不易燃(非燃燒性)紙等板狀絕緣材料構(gòu)成，并設(shè)置在電池模塊6和電路板4之間。因此當(dāng)電池組1承受外界沖擊時(shí)，絕緣器16就會(huì)防止電池模塊6和電路板4相接觸。由此就可以防止因電池模塊6和電路板4相接觸而產(chǎn)生的電池2外部短路。
此外，在電池組1中，在放置殼5的外周面上還固定著一個(gè)用于顯示制造批號(hào)的標(biāo)簽17，從而更加清楚地表示電池模塊6和/或電路板4的原產(chǎn)地。
隨后將說(shuō)明將電池2放置在如上構(gòu)成的電池組1內(nèi)。如圖9所示，電池2包括產(chǎn)生電能的電池件20，在電池件20內(nèi)移動(dòng)離子的電解質(zhì)溶液21，容納電池件20和電解質(zhì)溶液21的密封殼22，及密封殼22的開(kāi)口部的蓋體23。
在上述電池件20的結(jié)構(gòu)中，使用鋰過(guò)渡金屬氧化物等作為活性陰極材料的帶形陰極24和使用含碳材料作為活性陽(yáng)極材料的帶形陽(yáng)極，經(jīng)由帶形分隔件26層疊設(shè)置，該分隔件將陰陽(yáng)極彼此隔開(kāi)，使它們不會(huì)彼此接觸，且在長(zhǎng)度方向繞在一起。電池2中作為發(fā)電元件的這種電池件20稱(chēng)之為鋰離子蓄電池，其中鋰離子在陰極24和陽(yáng)極25之間傳遞，從而進(jìn)行電池反應(yīng)。
在陰極24的結(jié)構(gòu)中，包含活性陰極材料和粘結(jié)劑的陰極配合劑涂層液體相對(duì)于陰極集電極27的主要表面進(jìn)行涂覆、干燥、壓實(shí)，從而使陰極配合劑層28被壓緊且在陰極集電極27的主要表面上成形。陰極24的陰極端子29可導(dǎo)電地連接到陰極集電極27的預(yù)定位置上。由鋁等金屬導(dǎo)體構(gòu)成的帶形金屬件等作為陰極端子29。
在陰極24中，作為含在陰極配合劑層28中的活性陰極材料，可以使用摻有或不摻鋰離子的材料。具體地說(shuō)，可以使用由化學(xué)式LixMO2(Li的化合價(jià)x在0.5～1.1之間，M為任一種或多種過(guò)渡金屬化合物)表示的鋰過(guò)渡金屬氧化物，不包含鋰的金屬硫化物或金屬氧化物TiS2，MoS2，NbSe2，V2O5等，或特定聚合物等。在這些材料中，作為鋰過(guò)渡金屬氧化物，可以是鋰鈷氧化物(LiCoO2)，鋰鎳氧化物(LiNiO2)，LixNiyCo1-yO2(鋰的化合價(jià)x和鎳的化合價(jià)y取決于電池的充電/放電狀態(tài)，1-y是鈷的化合價(jià)，這些化合價(jià)分別由0＜x＜1，0.7＜y＜1.02所表示)和/或由LiMn2O4所表示的尖晶石型鋰錳氧化物。而且，在陰極2中，作為活性陰極材料，可以使用上述的任一種金屬硫化物、金屬氧化物和鋰氧化物等或多種材料相混合的混合物。
在陰極24中，作為陰極配合劑層28的粘結(jié)劑，可以添加含碳材料等或已知的添加劑等，除了使用樹(shù)脂材料以外，作為傳導(dǎo)材料添加到陽(yáng)極配合劑層28還可以使用聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等，這些可用作為非水電解質(zhì)電池的陰極配合劑。此外在陰極24中，也可以使用由鋁等傳導(dǎo)金屬構(gòu)成的箔形金屬或網(wǎng)孔式金屬作為陰極集電極27。
在陽(yáng)極25的結(jié)構(gòu)中，包含活性陽(yáng)極材料和粘結(jié)劑的陽(yáng)極配合劑液體相對(duì)于陽(yáng)極集電極30的主要表面進(jìn)行涂覆、干燥、壓實(shí)，從而使陽(yáng)極配合劑層31被壓緊且在陽(yáng)極集電極30上成形。在陽(yáng)極25上，陽(yáng)極端子32連接到陽(yáng)極集電極30的預(yù)定位置上?？墒褂糜摄~或鎳等金屬導(dǎo)體構(gòu)成的帶形金屬件等作為陽(yáng)極端子32。
在陽(yáng)極25上，作為含在陽(yáng)極配合劑層31內(nèi)的活性陽(yáng)極材料，可以使用鋰，鋰合金或者摻有或不摻鋰離子的含碳材料。作為使用摻有或不摻鋰離子的含碳材料，可以是在低于2000℃的低溫下燒結(jié)獲得的低結(jié)晶(結(jié)晶特性)碳材料，和/或可以是由適于在3000℃高溫附近結(jié)晶的燒結(jié)(烘焙)材料所獲得的人造石墨等高結(jié)晶碳材料。具體地說(shuō)，可以使用熱分解碳，焦碳，石墨，玻璃碳纖維，有機(jī)高分子合成燒結(jié)(烘焙)體，碳纖維和/或活性碳等含碳材料。作為焦碳等類(lèi)似物，可以是瀝青焦炭，針狀焦和/或石油焦等。此時(shí)，上述有機(jī)高分子合成燒結(jié)(烘焙)體為酚樹(shù)脂或呋喃樹(shù)脂等樹(shù)脂在合適的溫度下碳化而獲得的材料。在向電池2充電/放電過(guò)程中，這些含碳材料就有可能防止鋰向陽(yáng)極25沉淀。
除了上述含碳材料，作為活性陽(yáng)極材料，還可以是金屬、合金和能夠和鋰合成的元素，以及它們的混合物等。作為活性陽(yáng)極材料，當(dāng)和鋰合成的元素由M表示時(shí)，則化合物由化學(xué)式MxM’yLiz(M’為金屬元素，除了Li元素和M元素以外，M的化合價(jià)x大于(0)，Li和M的化合價(jià)y和化合價(jià)z為(0)或更大)表示。在該化學(xué)式中，B、Si、As等半導(dǎo)體元素可以用作金屬元素。具體地說(shuō)，可以是Mg，B，Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Pb，Bi，Cd，Ag，Zn，Hf，Zr，Y，B，Si，As等元素和含有這些元素的化合物，例如Li-Al，Li-Al-M(M為2A族，3B族和4B族的過(guò)渡金屬元素的一種或多種)，AlSb和CuMgSb等。
尤其是，作為和鋰化合的元素，可以?xún)?yōu)選地使用3B典型元素。在這些元素中，可優(yōu)選地使用Si或Sn。而且，更優(yōu)選地使用Si。具體地說(shuō)，這里所涉及的作為由化學(xué)式MxSi，MxSn(M為除了Si，Sn以外的一種或多種元素，M的化合價(jià)x為數(shù)值0)所表示的Si化合物和Sn化合物，可以是SiB4，SiB6，Mg2Sn，Ni2Si，TiSi2，MoSi2，NiSi2，CaSi2，CrSi2，Cu5Si，F(xiàn)eSi2，MnSi2，NbSi2，TaSi2，VSi2，WSi2和ZnSi2等?？梢允褂眠@些化合物中的一種或者由這些化合物所混合的混合物。
而且，作為活性陽(yáng)極材料，除了碳以外，還可以利用含有一或多種4B族中非金屬元素的元素化合物。在這些化合物中，可以含有多種4B族元素。具體地說(shuō)，可以是SiC，Si3N4，Si2N2O，Ge2N2O，SiOx(氧的化合價(jià)x處在0＜x＜2的范圍內(nèi))，SnOx(氧的化合價(jià)處在0＜x＜2的范圍內(nèi))，LiSiO和LiSnO等?？梢允褂眠@些化合物的任一種或者它們的多種相混合的混合物。
在陽(yáng)極25中，陽(yáng)極配合劑層31的粘結(jié)劑可以使用聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等樹(shù)脂材料，這些可用作為非水電解質(zhì)電池的陽(yáng)極配合劑。此外在陽(yáng)極25中，也可以使用由銅等傳導(dǎo)金屬構(gòu)成的箔形金屬或網(wǎng)孔式金屬作為陽(yáng)極集電極30。
分隔件26用以將陰極24和陽(yáng)極25彼此隔開(kāi)?？梢杂靡阎钠胀ú牧献鳛檫@種非水電解質(zhì)電池的絕緣微孔薄膜。具體地說(shuō)，可以使用高分子薄膜，例如聚丙烯或聚乙烯等。此外，從鋰離子導(dǎo)體和能量密度之間的關(guān)系看出，優(yōu)選的是分隔件26的厚度要盡可能的小。該分隔件26的厚度為30μm或更小。
這種結(jié)構(gòu)的電池件20是一種纏繞體，其中陰極24和陽(yáng)極25經(jīng)由分隔件26層疊在一起，且在長(zhǎng)度方向上纏繞，在這樣的結(jié)構(gòu)中，陰極端子29從纏繞軸向的一個(gè)端面伸出(突出)，陽(yáng)極端子32從另一個(gè)端面伸出(突出)來(lái)。
電解質(zhì)溶液21為非水電解質(zhì)溶液，其中電解質(zhì)鹽溶解在非水溶劑中。在電解質(zhì)溶液21中，作為非水溶劑，可以使用環(huán)形碳酯化合物和/或循環(huán)碳酯或鏈?zhǔn)教减セ衔锏?，其中鹵基或丙烯酸鹵化物被氫取代。具體地說(shuō)，可以是丙烯碳酸鹽，乙烯碳酸鹽，二乙基碳酸鹽，二甲基碳酸鹽，1，2-二甲氧基乙烷，1，2-二甲氧基乙烷，γ-丁內(nèi)酮，四氫呋喃，2-甲基四氫呋喃，1，3-二氧戊環(huán)，4甲基1，3二氧戊環(huán)，二乙基醚，環(huán)丁砜，甲基環(huán)丁砜，乙腈，丙腈，甲氧基苯，醋酸脂，丁酸脂和丙酸等?？梢允褂眠@些化合物中的任一種。尤其是，從電壓穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選的是，可以使用丙烯碳酸鹽，二乙基碳酸鹽和/或二甲基碳酸鹽作為非水溶劑。
而且作為電解質(zhì)鹽，在這里可使用LiPF6，LiClO4，LiAsF6，LiBF4，LiB(C6H5)4，LiCH3SO3，LiCF3SO3，LICl和LiBr等。也可以使用這些材料的任一種或者多種。
密封殼22是一種圓柱形容器，具有由鐵、鋁或不銹鋼等金屬導(dǎo)體構(gòu)成的底部，其中密封殼底部22a大致為圓形。作為密封殼22，也可以使用具有底部的圓柱形容器，包括具有矩形或扁圓形的底部22a。
電池件20中用于防止內(nèi)部短路的絕緣器33設(shè)置在兩端面上，該電池件20嵌入在密封殼22內(nèi)，陽(yáng)極端子32從電池件20的另一端面突出，并通過(guò)釬焊導(dǎo)電地和密封殼底部22a相連，從而使密封殼22作為電池2的外部陽(yáng)極端子。在該實(shí)施例中，在電池2中，通過(guò)電阻焊方式，引線(xiàn)端子3的焊接部3a被焊接到密封殼22的底部22a，作為一個(gè)端面。
在密封殼22內(nèi)，壓條部22b沿整個(gè)圓周在徑向向內(nèi)收縮，該壓條部設(shè)置在上述開(kāi)口部附近。當(dāng)蓋體23經(jīng)由墊圈34過(guò)盈裝配到密封殼22的上述開(kāi)口部以封閉上述蓋時(shí)，上述壓條部作為蓋體23的支腳，用以確定蓋體23在密封殼22開(kāi)口部上的設(shè)置位置，且防止容納在密封殼22內(nèi)的電池件20從中脫落。
上述密封殼22適于使上邊緣部附近的部分相對(duì)壓條部22b進(jìn)行彎曲處理，即所謂的堵縫處理，其中電池件20設(shè)置得使蓋體23經(jīng)由墊圈34過(guò)盈裝配到開(kāi)口部?jī)?nèi)，因而蓋體23可牢固地固定開(kāi)口部上，密封電池件20。而且在密封殼22內(nèi)，當(dāng)進(jìn)行堵縫處理時(shí)，墊圈34在開(kāi)口部邊緣的整個(gè)圓周伸出或突出，從而使上述邊緣和蓋體23彼此不會(huì)相接觸。
蓋體23過(guò)盈裝配到密封殼22的開(kāi)口部中，其中在墊圈34內(nèi)容納著且連續(xù)層疊著當(dāng)電池2的電池內(nèi)壓等于預(yù)定值時(shí)用以中斷通過(guò)電池2內(nèi)電流的電流中斷機(jī)構(gòu)部35，在預(yù)定溫度或更大時(shí)增加電阻值或者通過(guò)電池2的預(yù)定電流值、以減小電池2內(nèi)電流的PTC(正向溫度系數(shù))元件36，及作為電池2的外部陰極端子的端板37。
上述電流中斷機(jī)構(gòu)部35由在電池內(nèi)壓超過(guò)預(yù)定值時(shí)斷開(kāi)并向電池外部逸出氣體的安全閥38，與陰極端子29相連的連接板39，與連接板39相連的盤(pán)40以及用于將安全閥38和盤(pán)40絕緣的盤(pán)架41構(gòu)成。
上述安全閥38由鋁等金屬導(dǎo)體構(gòu)成，其中對(duì)盤(pán)形金屬板進(jìn)行加壓處理，使形成的盤(pán)部38a向容納在密封殼22內(nèi)的電池件20突出，且使突出部38b從盤(pán)部38a的大致中心朝向電池件20突出。而且，在安全閥38中，當(dāng)電池內(nèi)壓等于預(yù)定值或更大時(shí)，在盤(pán)部38a內(nèi)設(shè)置的薄壁部38c就會(huì)斷開(kāi)。
連接板39由鋁等金屬導(dǎo)體構(gòu)成，其中通過(guò)超聲波焊接，安全閥38的突出部38b被焊接到一個(gè)主要表面上，且電池件20從其突出的陰極端子29被焊接到另一主要表面上，以使連接板39得以連接。
盤(pán)40由具有一定剛性能夠保持平面特性的金屬板構(gòu)成，且在大致中心部設(shè)置著一個(gè)孔部40a，安全閥38的突出部38b可插入其中。
盤(pán)架41由絕緣樹(shù)脂材料構(gòu)成且為環(huán)形，從而相對(duì)內(nèi)周側(cè)安裝安全閥38的盤(pán)部38a和盤(pán)40，以保持盤(pán)部38a和盤(pán)40。而且，在盤(pán)架41上，設(shè)置有分隔部41a，將安全閥38的盤(pán)部38a和盤(pán)40分隔開(kāi)，使它們不會(huì)彼此接觸，在整個(gè)內(nèi)周側(cè)上向內(nèi)突出。此外，在盤(pán)架41處，安全閥38的突出部38b所插入的孔部41b被基本上設(shè)置在分隔部41a的大致中心部分。
而且，電流中斷機(jī)構(gòu)部35的結(jié)構(gòu)中，安全閥38的盤(pán)部38a和盤(pán)40相對(duì)盤(pán)架41的內(nèi)周側(cè)進(jìn)行裝配，從而使它們因分隔部41a而不會(huì)彼此接觸，安全閥38的突出部38b插入到盤(pán)架41的孔部41b和盤(pán)40的孔部40a中，使其能夠通過(guò)電阻焊或超聲波焊接方式被焊接到連接板39上。即，電流中斷機(jī)構(gòu)部35是適合的，從而使連接板39，盤(pán)40，盤(pán)架41和安全閥38按順層疊，以及安全閥38的突出部以穿入盤(pán)架41和盤(pán)40的方式連接于連接板39。
這種結(jié)構(gòu)的電流中斷機(jī)構(gòu)部35對(duì)應(yīng)于電池內(nèi)壓的升高，安全閥38的盤(pán)部38a就會(huì)變形，相對(duì)電池件20向外側(cè)膨脹。而且由于盤(pán)40防止了電流中斷機(jī)構(gòu)部35因突出部38b受安全閥38的盤(pán)部38a的變形影響產(chǎn)生隨動(dòng)從而試圖向和上述突出部相連的連接板39外側(cè)移動(dòng)，所以安全閥38的突出部38b和連接板39之間的連接就被斷開(kāi)。在上述方式中，在電流中斷機(jī)構(gòu)部35中，當(dāng)電池內(nèi)壓升高時(shí)，電池件20和蓋體23之間的連接被斷開(kāi)，以防止電流通過(guò)，導(dǎo)致電池內(nèi)壓升高。
當(dāng)電池溫度升高到一個(gè)預(yù)定值或更大時(shí)，或者預(yù)定值或更大的電流通過(guò)而導(dǎo)致溫度上升時(shí)，PTC元件36便會(huì)增大其自身的電阻，以減小電池2內(nèi)的通過(guò)電流。因此，在電池2內(nèi)，PTC元件36控制著電流值，從而就有可能防止電池內(nèi)部的溫度升高。而且，當(dāng)其電阻值變大使電池2內(nèi)的通過(guò)電流變小從而引起溫度下降時(shí)，PTC元件36的電阻就會(huì)變小，使電流再次通過(guò)電池2。
端板37由金屬導(dǎo)體構(gòu)成，包括任鐵、鋁、不銹鋼、鎳、鋅和鋅合金中的一種或多種，而且可經(jīng)由連接板39、安全閥38和PTC元件36，導(dǎo)電地和從電池件20突出的陰極端子29相連，從而使端板37可作為電池2的陰極外部端子。
在端板37中，對(duì)盤(pán)形金屬板進(jìn)行加壓處理，從而設(shè)置相對(duì)容納在密封殼22內(nèi)的電池件20反向突出的終端部37a。相對(duì)作為陰極外部端子的端板37的外側(cè)，該終端部37a作為陰極側(cè)的連接部，并通過(guò)接觸和/或焊接，還可以作為外界的連接端子。在該實(shí)施例中，在電池2中，引線(xiàn)端子3的焊接部3a通過(guò)電阻焊方式被焊接到作為另一端面的端板37的端部37a上。
而且在端板37中，還設(shè)置有因電池內(nèi)壓升高而使安全閥38斷開(kāi)時(shí)用于向外界排出氣體的排氣孔(未示出)。
隨后，將說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的電池2的電池組1的組裝方法。首先，說(shuō)明將引線(xiàn)端子3焊接到電池2上的方法。應(yīng)該注意的是，這里所給出的說(shuō)明是對(duì)和蓋體23的焊接部37a相連的引線(xiàn)端子3實(shí)施例進(jìn)行的。
如圖10所示，引線(xiàn)端子3通過(guò)電阻焊接機(jī)50被焊接到作為電池2外部端子的兩個(gè)端面上。該電阻焊接機(jī)50包括帶有一對(duì)用于允許電流相對(duì)于焊接材料流過(guò)的電極51a、51b的焊頭52，使電流通過(guò)任意電極51a、51b的焊接轉(zhuǎn)換單元53，控制流經(jīng)電極51a、51b內(nèi)電流的控制單元54，及向控制單元54發(fā)送ON信號(hào)以表示焊接操作開(kāi)始的開(kāi)關(guān)單元55。
焊頭52包括經(jīng)由諸如螺旋彈簧等偏壓件(未示出)在上下方向上由氣缸驅(qū)動(dòng)的夾緊部56，以與夾緊部56驅(qū)動(dòng)互鎖的方式進(jìn)行移動(dòng)的一對(duì)電極保持部57a、57b，和將作為焊接材料的電池2安裝在其上的安裝臺(tái)58，該安裝臺(tái)由絕緣材料形成，使電池2在外部不會(huì)短路。而且在焊頭52中，電極51a、51b分別由一對(duì)彼此絕緣的電極保持部57a、57b所保持。此外，焊頭52還包括當(dāng)電極對(duì)51a、51b以預(yù)定壓力值受焊接材料下壓時(shí)傳送ON信號(hào)的限位開(kāi)關(guān)(未示出)。
經(jīng)由從焊接變壓器(未示出)引出的焊接電纜59a、59b，上述焊接轉(zhuǎn)換單元53連接到焊頭52的相應(yīng)對(duì)的電極保持部57a、57b。
控制單元54由中央處理器(此后稱(chēng)之為CPU)等構(gòu)成，用于響應(yīng)于諸如ON信號(hào)和/或指令信號(hào)等電信號(hào)，控制整個(gè)電阻焊接機(jī)50。控制單元54包括用于控制整個(gè)裝置的ON/OFF操作的電源開(kāi)關(guān)54a，對(duì)施加在電極對(duì)51a、51b上的電壓和/或電流進(jìn)行切換的模式切換開(kāi)關(guān)54b，及對(duì)施加在電極對(duì)51a、51b上的電壓和/或電流進(jìn)行顯示的監(jiān)視單元54c。而且，上述控制單元54還包括和焊頭52相連的且可以將電信號(hào)傳遞到焊頭52上或從焊頭上傳出的致動(dòng)器電纜60，和焊接變換單元53相連的且可以將電信號(hào)傳遞到焊接變換單元52上或從該單元傳出的電力電纜61，以及與電極保持部57a、57b相連以檢測(cè)電極51a、51b上電壓的電壓檢測(cè)電纜62。
上述開(kāi)關(guān)單元55就是所謂的通過(guò)電纜和控制單元54相連的腳踏開(kāi)關(guān)，用于向控制單元54發(fā)送ON信號(hào)來(lái)啟動(dòng)焊接操作。
如圖11所示，在通過(guò)使用這種結(jié)構(gòu)的電阻焊接機(jī)50將引線(xiàn)端子3連接到蓋體23的終端部37a上時(shí)，上述電池2以蓋體23和電極51a、51b彼此相對(duì)的方式首先被安裝在焊頭52的安裝臺(tái)58上。
隨后如圖12所示，引線(xiàn)端子3的焊接部3a以引線(xiàn)端子3的焊接部3a正對(duì)其上的方式設(shè)置在蓋體23的終端部37a上。因此，焊接部3a上沒(méi)有凹槽的平坦面就會(huì)與之接觸。
然后，將電阻焊接機(jī)50的開(kāi)關(guān)單元55擰到ON，從而將引線(xiàn)端子3焊接到蓋體23的終端部37a上。
具體地說(shuō)，當(dāng)開(kāi)關(guān)單元55擰到ON時(shí)，控制單元54經(jīng)由電纜被供以O(shè)N信號(hào)，并向焊頭52發(fā)送一個(gè)通過(guò)該ON信號(hào)CPU操作夾緊部56的指令信號(hào)。
此后，根據(jù)控制單元54的指令信號(hào)，焊頭52使夾緊部56下落，以使電極對(duì)51a、51b受該下落運(yùn)動(dòng)的影響而分別下壓引線(xiàn)端子3的焊接部3a。
然后，在焊頭52，當(dāng)電極對(duì)51a、51b分別下壓引線(xiàn)端子3的焊接部3a的壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，限位開(kāi)關(guān)就轉(zhuǎn)動(dòng)到ON位置，發(fā)送ON信號(hào)。
然后，控制單元54被供以O(shè)N信號(hào)，即焊頭52的限位開(kāi)關(guān)經(jīng)由致動(dòng)器電纜60向變換單元53發(fā)送一個(gè)指令信號(hào)，CPU根據(jù)該ON信號(hào)，使預(yù)定值的電流通過(guò)電極51a。
此外，受控制單元54輸出的指令信號(hào)，焊接變換單元53傳遞的電流從電極51a流經(jīng)焊接電纜59a和電極保持部57a，并經(jīng)由引線(xiàn)端子3的焊接部3a流到端板37的終端部37a上。
此時(shí)如圖13所示，在引線(xiàn)端子3上，具有預(yù)定電流值和預(yù)定電壓值的電從一個(gè)電極51a流到另一個(gè)電極51b上，使大部分電實(shí)際上經(jīng)由焊接部3a、終端部37a和焊接部3a的路徑，即圖13中箭頭A所示的路徑通過(guò)。
即在引線(xiàn)端子3上，焊接部3a的厚度要薄于傳導(dǎo)部3c的厚度。由于電極51a和終端部37a之間的距離B縮短了，所以電阻焊的電流就被允許以焊接部3a的厚度方向通過(guò)。因此，可以防止現(xiàn)有技術(shù)中那樣的電流流經(jīng)引線(xiàn)端子的平面，即防止產(chǎn)生所謂的無(wú)功電流。
因此，在引線(xiàn)端子3中，焊接電流在很大程度上流經(jīng)焊接部3a的厚度方向。所以焊接部3a的電阻增加了，因電阻產(chǎn)生的發(fā)熱值也增加了。而且在引線(xiàn)端子3中，在焊接部3a和終端部37a內(nèi)熱熔或溶融的金屬量增多，焊接部3a和終端部37a受熱彼此熔接產(chǎn)生的焊接塊狀物，即所謂的焊塊63也變大了。具體地說(shuō)，在數(shù)值關(guān)系上，焊接部3a的熱量和流經(jīng)電極51a的電阻焊電流平方成正比。
因此，在引線(xiàn)端子3中，由于受具有高焊接強(qiáng)度的較大焊塊63的影響，焊接部3a被焊接到終端部37a上，引線(xiàn)端子3被連接到蓋體23的終端部37a上，連接的可靠性得以提高(改善)。
如圖14所示，在引線(xiàn)端子3中，在與焊接部接觸的電極對(duì)51a、51b之間設(shè)置著開(kāi)縫3d，這樣就可能使焊接部3a焊接到終端部37a上，其中連接的可靠性進(jìn)一步得以提高(改善)。具體地說(shuō)，如圖15所示，除了電極51a和終端部37之間的距離可以縮短以外，上述開(kāi)縫3d還可以進(jìn)一步減小僅從電極51a經(jīng)由引線(xiàn)端子3流到電極51b內(nèi)的無(wú)功電流。因此，更多的有功電流就會(huì)通過(guò)引線(xiàn)端子3的厚度方向。所以在引線(xiàn)端子3中，開(kāi)縫3d設(shè)置得使焊塊63能夠進(jìn)一步變大。因而引線(xiàn)端子被焊接到具有高焊接強(qiáng)度的終端部37a上。
盡管在上述實(shí)施例中給出了具有大致矩形的焊接部3a的引線(xiàn)端子3實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于這種結(jié)構(gòu)，如圖16所示，對(duì)應(yīng)于和焊接部3a相接觸的電極對(duì)51a、51b的位置，焊接部3a還可以為菱形。
而且，引線(xiàn)端子3可以通過(guò)上述的方式被焊接到電池對(duì)2a、2b的端面上，從而能夠組成(制成)電池模塊6。在該實(shí)施例中，在電池2中固定著絕緣墊片42和絕緣管43，它們能夠插入在同蓋體23相連的引線(xiàn)端子3和密封殼22之間，從而使密封殼22和蓋體23不會(huì)經(jīng)由引線(xiàn)端子3而彼此接觸，造成外界短路。具體地說(shuō)，上述絕緣墊片42被固定在蓋體23的上部，從而使絕緣管43能夠至少覆蓋一部分外周面和密封殼22的開(kāi)口部附近區(qū)域。
然后，引線(xiàn)端子3的連接部3b通過(guò)電阻焊、超聲波焊、激光焊、離子焊或釬焊等被焊接到電路板4上的連接端部7，從而使以上述方式制成的電池模塊6可導(dǎo)電地和電路板4相連。
而且如圖5所示，電池模塊6和電路板4設(shè)置在放置殼5的上殼10和下殼11之間，此后將該上下殼的周壁彼此連接或粘結(jié)在一起。以上述方式組裝電池組1，其中連接器9從如圖4所示的開(kāi)口部露出。
在以上述方式組裝的電池組1中，引線(xiàn)端子3被焊接到電池模塊內(nèi)的電池對(duì)2a、2b的兩個(gè)端面上時(shí)，連接的可靠性能夠得以提高(改善)。因此與現(xiàn)有技術(shù)那樣，當(dāng)從電子設(shè)備上拆卸而使電池組1不正確地下落從而受到外界沖擊時(shí)，就不會(huì)造成不便，導(dǎo)致電池和引線(xiàn)端子之間的連接在焊接部處斷開(kāi)，使電池組處于無(wú)效狀態(tài)。
在該電池組1，引線(xiàn)端子3的傳導(dǎo)部3c要厚于焊接部3a。因此在放電/充電操作中，就有可能由通過(guò)引線(xiàn)端子3長(zhǎng)度方向的電流減小引線(xiàn)端子3的電阻。
所以在電池組1中，由于引線(xiàn)端子3的電阻很小，所以在用于放電/充電操作的電流通過(guò)引線(xiàn)端子3時(shí)，就很可能抑制引線(xiàn)端子3中電阻的發(fā)熱值。因而在電池組1中，就可以防止如現(xiàn)有技術(shù)中因放電/充電操作中電流產(chǎn)生的引線(xiàn)端子熱量所造成的變質(zhì)。
在電池組1中，由于引線(xiàn)端子3的電阻很小，所以就可以防止如現(xiàn)有技術(shù)中大電流通過(guò)時(shí)電池組內(nèi)的溫度保險(xiǎn)絲或恒溫器由引線(xiàn)端子的電阻來(lái)操作而導(dǎo)致不能充電/放電操作。因此在電池組1中，就可以由大電流進(jìn)行所謂的放電/充電操作，其中根據(jù)電子設(shè)備的要求，每電池可以通過(guò)1C到2C數(shù)量級(jí)的電流。
而且，在電池組1中，由于傳導(dǎo)部3c要厚于焊接部3a，從而使引線(xiàn)端子3的表面區(qū)域很大，引線(xiàn)端子3作為輻射板，就有可能在放電/充電操作的電流通過(guò)時(shí)，進(jìn)一步減小引線(xiàn)端子3電阻產(chǎn)生的熱量。
盡管在上述實(shí)施例中通過(guò)采用僅焊接部3a厚度減薄的引線(xiàn)端子的實(shí)施例進(jìn)行了解釋?zhuān)景l(fā)明并不限定于此，而是還可以如圖17、18所示，使用具有彎曲部70a的引線(xiàn)端子70，其厚度要小于傳導(dǎo)部3c的厚度。應(yīng)該注意的是，在下面將說(shuō)明的引線(xiàn)端子70、71、72、73、74中，對(duì)相同部分將省去敘述，且相同的附圖標(biāo)記指示與上述引線(xiàn)端子3相類(lèi)似的材料、形狀和部分。
引線(xiàn)端子70設(shè)置有彎曲部70a，該彎曲部的厚度要小于傳導(dǎo)部3c的厚度，且在傳導(dǎo)部3c的寬度方向上從一端貫穿到另一端，并能夠很容易地在長(zhǎng)度方向上彎曲。在這里，該彎曲部以70a作為參考。
在引線(xiàn)端子70中，類(lèi)似于焊接部3a，由刻蝕處理形成彎曲部70a。因此在焊接部3a成型時(shí)，彎曲部70a可以正確地得以成型。彎曲部70a適于引線(xiàn)端子70彎曲而設(shè)置成由刻蝕傳導(dǎo)部3c的主要表面而獲得的偏置在引線(xiàn)端子70彎曲時(shí)朝外。
而且，在上述實(shí)施例中，除了引線(xiàn)端子3和/或引線(xiàn)端子70以外，還可以使用這樣的引線(xiàn)端子，即如圖19所示的引線(xiàn)端子71，其中和電路板4的連接端部7相連的連接部71a的厚度小于傳導(dǎo)部3c的厚度。
在引線(xiàn)端子71中，由于連接部71a的厚度設(shè)置得小于傳導(dǎo)部3c的厚度，所以就能夠在將傳導(dǎo)部71a釬焊到電路板4的連接端部7上時(shí)，防止釬焊的熱量從連接部71a輻射出來(lái)。因此，引線(xiàn)端子71可以連接在連接端部7上，此時(shí)連接部71a的連接可靠性得以提高(改善)。而且，由于連接部71a能夠輕易地加熱，所以有可能縮短將連接部71a釬焊到連接端部7上所需的時(shí)間。在該實(shí)施例中，在引線(xiàn)端子71中，還可以類(lèi)似于焊接部3a，通過(guò)刻蝕處理，減薄連接部71a。因此，連接部71a可以在焊接部3a成型過(guò)程中形成。
而且，在上述實(shí)施例中，還可以使用這樣的引線(xiàn)端子，即多個(gè)連接部72a的厚度要薄于僅設(shè)置在電阻焊中電極對(duì)51a、51b相互接觸的部分上的傳導(dǎo)部3c的厚度。
在引線(xiàn)端子72中，由于在厚度上傳導(dǎo)部3c大于焊接部72a的區(qū)域變得更大，就有可能在進(jìn)行充電/放電操作中，進(jìn)一步減小通過(guò)長(zhǎng)度方向的電流所產(chǎn)生的電阻。因此，在引線(xiàn)端子72中，由于電阻小，因充電/放電操作電流由電阻所產(chǎn)生的熱量和電壓降就可以進(jìn)一步減小。
而且在上述實(shí)施例中，如圖21所示，對(duì)于引線(xiàn)端子73，還可以使用這樣的引線(xiàn)端子，即在焊接部73a上形成有在厚度方向貫穿的孔部73b。
在該引線(xiàn)端子73中，由于孔部73b設(shè)置在焊接部73a上，所以可以提高在制造過(guò)程中的產(chǎn)量，使孔部73b在進(jìn)行電阻焊過(guò)程中能夠被標(biāo)記，從而縮短電阻焊所需的時(shí)間。
而且，盡管在上述實(shí)施例中已經(jīng)敘述了引線(xiàn)端子3的實(shí)例，其中焊接部3a、連接部3b和傳導(dǎo)部3c可由單塊的金屬導(dǎo)體形成，但本發(fā)明并不限定于此，還可以使用由包層材料形成的引線(xiàn)端子，如圖22A-22B所示，可以是由具有不同導(dǎo)電率的多層金屬導(dǎo)體層疊在一起的引線(xiàn)端子74。
引線(xiàn)端子74由第一金屬層74a和第二金屬層74b構(gòu)成，第一金屬層由第一金屬導(dǎo)體構(gòu)成，包括下列中的一種或多種，即鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、不銹鋼、鋅和鋅合金等，第二金屬層由第二金屬套體構(gòu)成，包括下列中的一種或多種，即銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、鉑、鉑合金、鋁、鋁合金、鎢、鎢合金、鈹、鈹合金、銠和銠合金等。具體地說(shuō)，上述引線(xiàn)端子74為層疊結(jié)構(gòu)即包層材料，其中金屬箔由第一金屬導(dǎo)體構(gòu)成，而另一金屬箔由第二金屬導(dǎo)體構(gòu)成，具有高于第一金屬導(dǎo)電率的導(dǎo)電率。在將這些金屬導(dǎo)體層疊在一起加熱時(shí)進(jìn)行加壓，使這些金屬箔的相對(duì)主要表面被加壓裝配而連接(粘結(jié))構(gòu)成第一金屬層74a和第二金屬層74b。
應(yīng)該注意的是，在引線(xiàn)端子74中，即由第一金屬導(dǎo)體構(gòu)成的金屬箔和由第二金屬導(dǎo)體構(gòu)成的金屬箔還可以被加熱和加壓，在這些金屬箔經(jīng)過(guò)導(dǎo)電粘結(jié)劑或薄膜式焊料(soldering film)層疊，并連接(粘結(jié))第一金屬層74a和第二金屬層74b。而且，第一金屬層74a和第二金屬層74b可以層疊并由簡(jiǎn)單加壓層疊的第一金屬層74a和第二金屬層74b的冷壓裝配方式連接(粘結(jié))。而且，第一金屬層74a和第二金屬層74b還可以在層疊的預(yù)定位置進(jìn)行電阻焊，從而將它們層疊或連接(粘結(jié))在一起。
而且，對(duì)焊接部74c進(jìn)行刻蝕處理時(shí)，在除了第二金屬層74b的主要表面上設(shè)置焊接部74c以外的部分上掩膜，直到露出第一金屬層74a，從而形成露出第一金屬導(dǎo)體的焊接部74。在該實(shí)施例中，類(lèi)似于上述引線(xiàn)端子3，引線(xiàn)端子74還可以包括通過(guò)釬焊與電路板4的連接端部7相連的連接部74d，以及使焊接部74c和連接部74d導(dǎo)電的傳導(dǎo)部74e。
在引線(xiàn)端子74中，焊接部74c僅由第一金屬導(dǎo)體構(gòu)成，而該第一金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電率低于第二金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電率，在電阻焊過(guò)程中通過(guò)焊接部74c厚度方向上的有功電流所產(chǎn)生的單位體積電阻就變大。由此，該電阻的發(fā)熱值也就變大。
具體地說(shuō)，在引線(xiàn)端子74中，由于具有低導(dǎo)電率的第一金屬導(dǎo)體的熱傳導(dǎo)率很低，所以焊接部74c的熱量很難向周邊輻射出去，因此焊接部74c的升溫就很大。而且在引線(xiàn)端子74，焊接部74c很薄。舉例來(lái)說(shuō)，由于在進(jìn)行電阻焊時(shí)電極51a和終端部37a之間的距離變短，所以流經(jīng)焊接部74c的電阻焊電流值就變大了。由此，在引線(xiàn)端子74中，焊接部74c就可以被焊接到具有高焊接強(qiáng)度的電池2的外部端子上。此時(shí)，這里電阻焊發(fā)熱值的一半或更多是依靠焊接部74c和電池2的外部端子之間的連接(粘結(jié))表面的接觸電阻貢獻(xiàn)的。
在引線(xiàn)端子74處，傳導(dǎo)部74e適于除了第一金屬層74a以外，還層疊著由銅等金屬形成的第二金屬層74b，其導(dǎo)電率高于第一金屬層74a的導(dǎo)電率。由此，相比較于由鎳、鐵、不銹鋼、鋅和鋅合金等金屬或合金形成的引線(xiàn)端子3來(lái)說(shuō)，在電池組1的充電/放電操作中，就可以進(jìn)一步減小通過(guò)長(zhǎng)度方向的電流所產(chǎn)生的電阻。因此，在引線(xiàn)端子74中，由于可以由傳導(dǎo)部74e的第二金屬層74b進(jìn)一步減小電阻，所以就有可能進(jìn)一步減小充電/放電操作電流所產(chǎn)生的電阻發(fā)熱值和壓降。
在引線(xiàn)端子74中，還可以提供和上述引線(xiàn)端子70一樣的彎曲部70a，還可以象上述引線(xiàn)端子71，使連接部74d減薄，以使其薄于傳導(dǎo)部74e。而且在引線(xiàn)端子74中，盡管敘述了使用雙層結(jié)構(gòu)的包層材料的實(shí)施例，但也還可以使用兩層或多層的包層材料。
在引線(xiàn)端子74中，具有防銹功能的諸如金或鎳等導(dǎo)體金屬的表面可由電解質(zhì)涂料或非電解質(zhì)涂料所覆蓋，從而使其能夠進(jìn)一步防銹。因此在引線(xiàn)端子74中，由于表面能夠防銹，所以在電阻焊過(guò)程中大的電流就可以流經(jīng)焊接部74c。由此，就可以適度地溶解焊接部74c和電池的外部端子。因此焊接強(qiáng)度就提高了。
例如，在引線(xiàn)端子74的表面上發(fā)生銹蝕時(shí)，進(jìn)行電阻焊的電流因?yàn)橛袖P就可能在連接面上很困難通過(guò)焊接部74c，從而難于進(jìn)行電阻焊。而且此時(shí)，在連接部74d中，由于生銹防止合金層在焊接到連接端部7過(guò)程中成型，所以連接端部7的連接強(qiáng)度就可能減弱。尤其是，在引線(xiàn)端子74中，如果包括有銅，則因?yàn)槿菀咨P，所以如前所述，表面覆蓋著具有防銹功能的金屬導(dǎo)體所產(chǎn)生的效果/優(yōu)點(diǎn)就會(huì)變大。
應(yīng)該注意的是，如果引線(xiàn)端子74的表面由具有防銹功能的金屬導(dǎo)體覆蓋，由于具有防銹功能的金屬導(dǎo)體層由電鍍形成，因而很薄，而在電阻焊時(shí)具有高生銹特性的金屬導(dǎo)體熔化到引線(xiàn)端子74一側(cè)，則有可能對(duì)焊接部74c和電池的外部端子進(jìn)行電阻焊，而不會(huì)降低焊接強(qiáng)度。而且，盡管敘述了由包層材料等構(gòu)成的引線(xiàn)端子74，但也可以在由上述金屬或合金構(gòu)成的引線(xiàn)端子3的表面上通過(guò)設(shè)置具有高生銹特性的金屬導(dǎo)體層來(lái)獲得類(lèi)似的效果/優(yōu)點(diǎn)。
而且，盡管在上述實(shí)施例中敘述了在電池組1中設(shè)置有并聯(lián)連接的電池2a、2b的單電池模塊6，但是本發(fā)明并不限定于這種結(jié)構(gòu)的電池組1，還可以如圖23所示，應(yīng)用設(shè)置有兩個(gè)或多個(gè)電池模塊的電池組80，這些電池模塊中具有兩個(gè)或多個(gè)電池。
類(lèi)似于上述電池組1，電池組80可以裝載筆記本式電腦等電子設(shè)備上設(shè)置的裝載部，從而可以穩(wěn)定地向電子設(shè)備提供預(yù)定電壓的電能。
而且電池組80包括大致柱狀的六個(gè)電池81a、81b、81c、81d、81e、81f，作為發(fā)電元件，和這些電池81a-81f的外部端子相連的引線(xiàn)端子82a、82b，及與電池81a-81f導(dǎo)電相連的電路板83，該電路板對(duì)電池81a-81f進(jìn)行充電/放電控制，因而電池81a-81f，引線(xiàn)端子82和電路板83均容納在大致盒狀的放置殼84內(nèi)。
電池組80適于使電池81a-81f三個(gè)三個(gè)地并聯(lián)連接，分別構(gòu)成集成式電池模塊85a、85b，這些電池模塊85a、85b設(shè)置得以它們?cè)陔娐钒?3上并聯(lián)連接的方式容納。具體地說(shuō)，電池模塊85a由電池81a-81c構(gòu)成，而電池模塊85b由電池81d-81f構(gòu)成。應(yīng)該注意的是，盡管已經(jīng)敘述了具有電池81a-81f三個(gè)三個(gè)并聯(lián)連接的電池模塊85a、85b，但是本發(fā)明并不受限于此，電池模塊中的多個(gè)電池81a-81f也可以串連，電池模塊的數(shù)量和/或設(shè)置也可以任意進(jìn)行選擇。在該實(shí)施例中，示出了非限定的電池81a-81f，標(biāo)號(hào)也可簡(jiǎn)單地由電池81表示。
在電池組80中，為了使電池81a-81f三個(gè)三個(gè)地并聯(lián)連接從而構(gòu)成電池模塊85a、85b，引線(xiàn)端子82a、82b由類(lèi)似于上述引線(xiàn)端子3材料的金屬導(dǎo)體構(gòu)成。具體地說(shuō)，引線(xiàn)端子82a連接著端面，使在電池模塊85a中的電池81a-81c具有相同的極性，使在電池模塊85b中的電池81d-81f相比于在電池模塊85a的引線(xiàn)端子82a處相連的端面具有相反的極性。相對(duì)于連接在電池模塊85a、85b的引線(xiàn)端子82a處的端面，引線(xiàn)端子82b連接到另一側(cè)的端面上。即，引線(xiàn)端子82b串連連接電池模塊85a和電池模塊85b，其中電池81a-81c在電池模塊85a中并聯(lián)，以及電池81d-81f在電池模塊85b中并聯(lián)。
構(gòu)成電池模塊85a、85b的引線(xiàn)端子82a、82b為由類(lèi)似于上述引線(xiàn)端子3的材料構(gòu)成的帶形金屬導(dǎo)體，包括和端面相連的且作為電池82的外部端子的多個(gè)焊接部86，和電路板83的連接端部91相連的連接部87，及設(shè)置在這些焊接部86之間和焊接部86、連接部87之間的傳導(dǎo)部88，該傳導(dǎo)部用于使連接部導(dǎo)電。而且在引線(xiàn)端子82b中，除了這些焊接部86，連接部87和傳導(dǎo)部88以外，類(lèi)似于上述引線(xiàn)端子70的彎曲部89在長(zhǎng)度方向上設(shè)置在大致中央部的附近。
在這些引線(xiàn)端子82a、82b中，類(lèi)似于引線(xiàn)端子3，焊接部86的厚度要薄于傳導(dǎo)部88的厚度。由此，由于焊接部86分別焊接到作為電池81外部端子的兩個(gè)端面上，且該焊接部要薄于引線(xiàn)端子82a、82b上的傳導(dǎo)部88，所以在電池81的焊接端面上，通過(guò)焊接部86的大部分焊接電流就會(huì)通過(guò)焊接部86的厚度方向。因此，即使在引線(xiàn)端子82a、82b上，類(lèi)似于上述引線(xiàn)端子3，焊接部86也可以高焊接強(qiáng)度地焊接到電池81的端面上。
而且在這些引線(xiàn)端子82a、82b中，由于使焊接部86焊接到電池81上的傳導(dǎo)部88及與電路板83導(dǎo)電相連的連接部87均比焊接部86要厚，所以就可以減小使電池81充電/放電的電(電流)通過(guò)的傳導(dǎo)部88的電阻。因而在這些引線(xiàn)端子82a、82b中，即使根據(jù)電子設(shè)備的要求有1C到2C等級(jí)的大電流通過(guò)電池81，也可以類(lèi)似于上述引線(xiàn)端子3減小電阻產(chǎn)生的發(fā)熱值。
另外在引線(xiàn)端子82b處，由于設(shè)置的彎曲部89類(lèi)似于上述引線(xiàn)端子70，所以以彎曲部89作為參考，可以很容易地在長(zhǎng)度方向上將引線(xiàn)端子82b進(jìn)行彎曲。
在該實(shí)施例中，除了設(shè)置焊接部86和/或彎曲部89的地方掩膜以外，還可以在引線(xiàn)端子82a、82b中進(jìn)行刻蝕處理，以使焊接部86和/或彎曲部89的厚度很薄，通過(guò)控制這些引線(xiàn)端子浸入刻蝕劑的時(shí)間，使這些部分具有預(yù)定的厚度。而且，除了刻蝕處理以外，還可以通過(guò)激光處理或回火處理等方式，使這些焊接部86和/或彎曲部89形成為引線(xiàn)端子82a、82b。
除了上述效果/優(yōu)點(diǎn)以外，由于這些引線(xiàn)端子82a、82b和多個(gè)電池81的兩個(gè)端面相連接，所以可以防止電池81在外周方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將這些電池81固定在彼此相鄰的狀態(tài)中。
而且，由于連接部87通過(guò)釬焊直接焊接到電路板83的連接端部91上，所以引線(xiàn)端子82a、82b可導(dǎo)電地和電路板83相連，電池模塊85a、85b也就導(dǎo)電相連。而且在引線(xiàn)端子82a、82b中，連接部87相對(duì)傳導(dǎo)部89在邊緣部彎曲，從而使其沿著電池81的外周側(cè)能夠?qū)㈦姵啬K85a、85b經(jīng)由引線(xiàn)90和/或溫度保險(xiǎn)絲97連接到電路板83上，引線(xiàn)90和/或溫度保險(xiǎn)絲97均通過(guò)釬焊和連接部87相連。
在該實(shí)施例中，連接部87沿著電池81的外周側(cè)，相對(duì)傳導(dǎo)部89在邊緣部彎曲，連接部87沿著彼此相鄰的電池81的外周面之間形成的空間延伸。即大致柱狀的電池81的外周面所形成的空間彼此相鄰，在放置殼4內(nèi)形成死角。引線(xiàn)端子82a、82b的連接部87就設(shè)置在該死角內(nèi)。因此在電池模塊85a、85b內(nèi)，連接部87并不設(shè)置在相鄰的電池81之間，以使在相鄰電池81之間沒(méi)有間隙形成的狀態(tài)中，它們能夠整合在一起。所以就可以實(shí)現(xiàn)裝置小型化。在電池模塊85a中，引線(xiàn)端子82a、82b的連接部87設(shè)置在相鄰電池81a、81b之間形成的死角內(nèi)，在電池模塊85b中，引線(xiàn)端子82a、82b的連接部87設(shè)置在相鄰電池81e和81f之間形成的死角內(nèi)。
經(jīng)由引線(xiàn)端子82a和/或引線(xiàn)90與電池模塊85a、85b相連的上述電路板83適于在由絕緣樹(shù)脂構(gòu)成的板狀基座92上設(shè)置由金屬導(dǎo)體構(gòu)成的壓花線(xiàn)(未示出)，該壓花線(xiàn)包括和引線(xiàn)90相連的引線(xiàn)端子82a和/或連接端部91，和/或與上述壓花線(xiàn)相連的電路(未示出)等，用于進(jìn)行充電/放電控制，和/或過(guò)放電/過(guò)載保護(hù)。
而且，通過(guò)釬焊與壓花線(xiàn)導(dǎo)電相連的外部單元93被連接到電路板83。當(dāng)電池組80和電子設(shè)備相連時(shí)，外部端子93和電子設(shè)備上的外部端子相配合，以使該外部端子93可以導(dǎo)電地進(jìn)行連接，從而可作為電源端口向電子設(shè)備供電(電流)。而且在向電池模塊85a、85b充電時(shí)，外部端子93可作為一個(gè)連接部，AC電源與該連接部相連。電路板83以大致盒狀放置殼84的側(cè)壁和基座的主要表面彼此相反的方式沿著放置殼84的側(cè)壁容納在放置殼84中。
容納著電池模塊85a、85b和電路板83的放置殼84由聚碳酸酩或ABS樹(shù)脂等絕緣樹(shù)脂構(gòu)成，且包括上殼94和下殼95。上殼94和下殼95分別具有的形狀中側(cè)壁沿著大致矩形主要表面的外周邊緣部突出，各自的側(cè)壁彼此對(duì)接在一起，從而設(shè)置成大致呈盒狀的放置殼84。
在放置殼84內(nèi)，在下殼95的側(cè)壁上形成有使外部端子93向外露出的開(kāi)口部95a，該外部端子設(shè)置在電路板83上。
而且在這種結(jié)構(gòu)的電池組80內(nèi)，除了上述電池模塊85a、85b，電路板83和/或引線(xiàn)90以外，還可以容納著用以絕緣、防止電池模塊85a、85b和電路板83之間產(chǎn)生接觸和/或防止電池模塊85a、85b和引線(xiàn)90之間產(chǎn)生接觸的絕緣器96a，用以在電池模塊85a、85b處的死角內(nèi)保持引線(xiàn)90的保持絕緣器96b，及檢測(cè)電池模塊85a、85b的溫度變化、并在溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)中斷電流的溫度保險(xiǎn)絲97。
上述絕緣器96a由聚乙烯、聚丙烯或不可燃紙等片狀絕緣材料構(gòu)成，且設(shè)置在電池模塊85a、85b和引線(xiàn)90之間，和/或設(shè)置在電池模塊85a、85b和電路板83之間。因此，在電池組80內(nèi)，當(dāng)承受下落而帶來(lái)的沖擊時(shí)，由于絕緣器96a可防止電池模塊85a、85b同電路板83和/或引線(xiàn)90相接觸，所以就可以防止電池81因電池模塊85a、85b同電路板83和/或引線(xiàn)90相接觸而產(chǎn)生外部短路。
保持絕緣器96b由聚乙烯、聚丙烯或不可燃紙等片狀絕緣材料構(gòu)成。該保持絕緣器96b的形狀設(shè)置成片狀絕緣材料在電池模塊85a、85b處的相鄰電池81外周面彼此接觸的切線(xiàn)位置上形成V形(valley)折疊形式。而且在保持絕緣器96b上，引線(xiàn)90和/或溫度保險(xiǎn)絲97均設(shè)置在該V形部?jī)?nèi)，從而有可能將引線(xiàn)90和/或溫度保險(xiǎn)絲97卡持在設(shè)置有電池模塊85a、85b的死角內(nèi)。
而且在電池組80內(nèi)，當(dāng)承受下落而帶來(lái)的沖擊時(shí)，由于保持絕緣器96b在功能上可以作為引線(xiàn)90和/或溫度保險(xiǎn)絲97的阻尼材料，因此就能夠防止引線(xiàn)90和引線(xiàn)端子82a、82b的連接部87之間的連接產(chǎn)生斷裂，和/或防止溫度保險(xiǎn)絲受損。
溫度保險(xiǎn)絲97經(jīng)由絕緣器96b設(shè)置在設(shè)有電池模塊85a、85b的死角內(nèi)。溫度保險(xiǎn)絲97是一種保護(hù)元件，在因電池組80不正常操作而使電池模塊85a、85b處于過(guò)載狀態(tài)或過(guò)放電狀態(tài)時(shí)，溫度保險(xiǎn)絲97檢測(cè)電池模塊85a、85b的溫度，在溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)斷開(kāi)電流，從而使過(guò)載或過(guò)放電狀態(tài)不再繼續(xù)。
而且在電池組80內(nèi)，在放置殼4的外周上固定著表示制造批號(hào)等的標(biāo)簽98，用來(lái)明確電池模塊85a、85b和/或電路板83等的來(lái)源。
應(yīng)該注意的是，類(lèi)似于上述電池組1，在電池組80內(nèi)，可以設(shè)置有能夠防止電池模塊85a、85b彼此相碰的電池分隔壁，和/或使電池模塊85a、85b不會(huì)受振動(dòng)的電池卡持件。
在上述結(jié)構(gòu)的電池組80內(nèi)，引線(xiàn)端子82a、82b在連接可靠性得以提高(改善)的情況下被焊接到電池模塊85a、85b內(nèi)的電池81的端面上。因此，就可以防止如現(xiàn)有技術(shù)中那樣因受外界沖擊，電池和引線(xiàn)端子之間的連接在連接部處斷開(kāi)而使電池組無(wú)效或不可用。
而且，即使在電池組80內(nèi)，由于引線(xiàn)端子82a、82b的電阻值變小，可以防止電池組內(nèi)的溫度保險(xiǎn)絲97因引線(xiàn)端子的電阻熱量而動(dòng)作，從而避免不能進(jìn)行充電/放電操作，而該引線(xiàn)端子如同現(xiàn)有技術(shù)中一樣，有大電流通過(guò)。因此，即使在電池組80內(nèi)，也可以由每個(gè)電池為1C到2C數(shù)量級(jí)的所謂大電流進(jìn)行充電/放電操作。
應(yīng)該注意的是，盡管在這里已經(jīng)敘述了作為電池2的圓柱形鋰離子蓄電池實(shí)例，但是本發(fā)明并不限定于此，還可以應(yīng)用原電池和/或高分子電池等，它們的引線(xiàn)端子和外部端子相連，但和矩形電池、薄板電池、幣式電池和/或紐扣式電池的形狀無(wú)關(guān)。
還應(yīng)該注意的是，盡管根據(jù)附圖示出的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)地?cái)⑹隽吮景l(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例，在不偏離由隨后權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，不同的修改、替換或等效變化等都是應(yīng)該被允許的。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，引線(xiàn)端子上厚度薄的部分被焊接到電池的外部端子上，就有可能將引線(xiàn)端子在連接可靠性已經(jīng)提高(改善)的狀態(tài)下進(jìn)行焊接。由此，在受到外界沖擊時(shí)，就可以防止引線(xiàn)端子和電池之間的連接在焊接部斷開(kāi)。而且根據(jù)本發(fā)明，引線(xiàn)端子厚度大的部分可用于減小流經(jīng)引線(xiàn)端子平面方向的電流所產(chǎn)生的引線(xiàn)端子電阻。因此根據(jù)本發(fā)明，由于可以抑制在電流通過(guò)引線(xiàn)端子時(shí)電阻產(chǎn)生的熱量，所以能夠防止電池功能因引線(xiàn)端子被充電/放電操作中電流加熱所產(chǎn)生的熱量而變質(zhì)。而且根據(jù)本發(fā)明，還可以減小電源裝置內(nèi)在電流通過(guò)引線(xiàn)端子時(shí)電阻產(chǎn)生的電壓下降所導(dǎo)致的能量損失，所以能夠延長(zhǎng)電子設(shè)備的工作時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種引線(xiàn)端子，可和第一連接體、第二連接體導(dǎo)電相連，該引線(xiàn)端子為由導(dǎo)體金屬構(gòu)成的板狀材料，該引線(xiàn)端子包括焊接部，該焊接部有電通過(guò)，以便于和第一連接體的外部端子相接觸，使焊接部被電阻焊到第一連接體的外部端子上；和第二連接體的外部端子相連的連接部；以及設(shè)置在焊接部和連接部之間且使焊接部和連接部導(dǎo)電的傳導(dǎo)部，其特征在于，上述引線(xiàn)端子形成得使焊接部的厚度要小于傳導(dǎo)部的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，多個(gè)焊接部被設(shè)置成焊接部。
3.如權(quán)利要求1所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述焊接部為凹槽部，設(shè)置在上述板狀材料的兩個(gè)主要平面上彼此相對(duì)的位置上或設(shè)置在上述板狀材料的一個(gè)主要平面的預(yù)定位置上。
4.如權(quán)利要求1所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，焊接部和第一連接體的外部端子之間設(shè)置有多個(gè)焊接處(點(diǎn))，在這些焊接處之間形成有開(kāi)縫。
5.如權(quán)利要求1所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述連接部形成得使其厚度要薄于傳導(dǎo)部的厚度。
6.如權(quán)利要求1所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述金屬導(dǎo)體可以包括下列的一種或多種，即鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、不銹鋼、鋅、鋅合金、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、鉑、鉑合金、鋁、鋁合金、鉬、鉬合金、鎢、鎢合金、鈦、鈦合金、鉻、鉻合金、鋯、鋯合金、鈹、鈹合金、銠和銠合金。
7.如權(quán)利要求1所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述傳導(dǎo)部由層疊結(jié)構(gòu)形成，該層疊結(jié)構(gòu)層疊著具有第一導(dǎo)電率的多層第一金屬導(dǎo)體和具有第二導(dǎo)電率的多層第二金屬導(dǎo)體。
8.如權(quán)利要求7所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述焊接部由具有低于第二導(dǎo)電率的第一導(dǎo)電率的第一金屬導(dǎo)體構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，第一金屬導(dǎo)體包括下列的一種或多種，即鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、不銹鋼、鋅和鋅合金，而第二金屬導(dǎo)體包括下列的一種或多種，即銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、鉑、鉑合金、鋁、鋁合金、鎢、鎢合金、鈹、鈹合金、銠和銠合金。
10.如權(quán)利要求7所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述層疊結(jié)構(gòu)是一種包層材料，其中第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體在它們被疊放在一起加熱時(shí)被加壓，從而將第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體層疊和連接在一起。
11.如權(quán)利要求7所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述層疊結(jié)構(gòu)是一種層壓板(膠合板)，其中第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體在加熱時(shí)被加壓，從而將它們層疊和連接在一起，在加熱狀態(tài)中第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑或薄膜式低熔點(diǎn)金屬導(dǎo)體被疊放在一起。
12.如權(quán)利要求7所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述層疊結(jié)構(gòu)是一種層壓板(膠合板)，其中第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體在疊放在一起時(shí)被彼此焊接在一起，從而將它們層疊和連接在一起。
13.如權(quán)利要求1所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述引線(xiàn)端子在從傳導(dǎo)部的一個(gè)邊緣端向相反的另一邊緣端的范圍內(nèi)延伸設(shè)置，并可在一個(gè)彎曲部彎曲，該彎曲部形成得使它的厚度薄于傳導(dǎo)部的厚度。
14.如權(quán)利要求1所述的引線(xiàn)端子，其特征在于，上述第一連接體為電池，而焊接部被焊接到該電池的外部端子上。
15.一種電源裝置，包括電池、控制電池充電/放電操作的電路板和導(dǎo)電連接電池、電路板的引線(xiàn)端子或端子，上述引線(xiàn)端子為由導(dǎo)體金屬構(gòu)成的板狀材料，該引線(xiàn)端子包括焊接部，和電路板的外部端子相連的連接部，及設(shè)置在焊接部和連接部之間的且使焊接部和連接部導(dǎo)電的傳導(dǎo)部，上述焊接部有電通過(guò)，以便于和電池的外部端子相接觸，使焊接部被電阻焊到電池的外部端子上，其特征在于，上述焊接部形成得使其厚度要小于傳導(dǎo)部的厚度。
16.如權(quán)利要求15所述的電源裝置，其特征在于，上述引線(xiàn)端子適于使多個(gè)焊接部被設(shè)置成焊接部。
17.如權(quán)利要求15所述的電源裝置，其特征在于，上述引線(xiàn)端子適于使焊接部和電池的外部端子之間設(shè)置有多個(gè)焊接處(點(diǎn))，在這些焊接處之間形成有開(kāi)縫。
18.如權(quán)利要求15所述的電源裝置，其特征在于，上述引線(xiàn)端子為凹槽部，設(shè)置在上述板狀材料的兩個(gè)主要平面上彼此相對(duì)的位置上或設(shè)置在上述板狀材料的一個(gè)主要平面的預(yù)定位置上。
19.如權(quán)利要求15所述的電源裝置，其特征在于，上述引線(xiàn)端子形成得使連接部的厚度要薄于傳導(dǎo)部的厚度。
20.如權(quán)利要求15所述的電源裝置，其特征在于，上述引線(xiàn)端子是金屬導(dǎo)體，可以包括下列的一種或多種，即鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、不銹鋼、鋅、鋅合金、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、鉑、鉑合金、鋁、鋁合金、鉬、鉬合金、鎢、鎢合金、鈦、鈦合金、鉻、鉻合金、鋯、鋯合金、鈹、鈹合金、銠和銠合金。
21.如權(quán)利要求15所述的電源裝置，其特征在于，上述引線(xiàn)端子適于使傳導(dǎo)部由層疊結(jié)構(gòu)形成，該層疊結(jié)構(gòu)層疊著具有第一導(dǎo)電率的多層第一金屬導(dǎo)體和具有第二導(dǎo)電率的多層第二金屬導(dǎo)體。
22.如權(quán)利要求21所述的電源裝置，其特征在于，上述引線(xiàn)端子適于使焊接部由具有低于第二導(dǎo)電率的第一導(dǎo)電率的第一金屬導(dǎo)體構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求21所述的電源裝置，其特征在于，上述第一金屬導(dǎo)體包括下列的一種或多種，即鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、不銹鋼、鋅和鋅合金，第二金屬導(dǎo)體包括下列的一種或多種，即銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、鉑、鉑合金、鋁、鋁合金、鎢、鎢合金、鈹、鈹合金、銠和銠合金。
24.如權(quán)利要求21所述的電源裝置，其特征在于，上述層疊結(jié)構(gòu)是一種包層材料，其中第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體在它們被疊放在一起加熱時(shí)被加壓，從而將第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體層疊和連接在一起。
25.如權(quán)利要求21所述的電源裝置，其特征在于，上述層疊結(jié)構(gòu)是一種層壓板(膠合板)，其中第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體在加熱時(shí)被加壓，從而將它們層疊和連接在一起，在加熱狀態(tài)中第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體經(jīng)由導(dǎo)電粘結(jié)劑或薄膜式低熔點(diǎn)金屬導(dǎo)體被疊放在一起。
26.如權(quán)利要求21所述的電源裝置，其特征在于，上述層疊結(jié)構(gòu)是一種層壓板(膠合板)，其中第一金屬導(dǎo)體和第二金屬導(dǎo)體在疊放在一起時(shí)被彼此焊接在一起，從而將它們層疊和連接在一起。
27.如權(quán)利要求15所述的電源裝置，其特征在于，上述引線(xiàn)端子在從傳導(dǎo)部的一個(gè)邊緣端向相反的另一邊緣端的范圍內(nèi)延伸設(shè)置，并可在一個(gè)彎曲部彎曲，該彎曲部形成得使它的厚度薄于傳導(dǎo)部的厚度。
28.如權(quán)利要求15所述的電源裝置，其特征在于，上述電池為鋰離子蓄電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電源裝置，其中的電池和電路板可由引線(xiàn)端子導(dǎo)電地相連。該引線(xiàn)端子(3)適于使焊接部(3a)的厚度薄于傳導(dǎo)部(3b)的厚度。因此焊接電流很大程度上在厚度方向上通過(guò)，從而使焊接部的電阻變大，電阻所產(chǎn)生的熱量也變大。由此，就可以增大焊塊(63)。由于形成有較大的焊塊，所以引線(xiàn)端子能夠以高可靠性地被焊接到電池(2)的終端部(37a)上。
文檔編號(hào)H01M10/42GK1757138SQ20048000565
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者佐藤文哉 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社