專利名稱：非焊接式電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非焊接式電池組，且更具體地，涉及一種電池組， 其包括連接構(gòu)件，包括一對連接突出部；保護電路模塊(PCM)， 包括連接槽，連接突出部插入到該連接槽中使得PCM可被接合至連接 構(gòu)件，且其被連接至保護電路；以及罩蓋，被接合至連接構(gòu)件或電池 單元，同時PCM由罩蓋包圍。
背景技術(shù)：
隨著移動設(shè)備的日益發(fā)展以及對這種移動設(shè)備的需求的增長，對 作為移動設(shè)備的能源的二次電池的需求也急劇增長。二次電池中的一 種為鋰二次電池，其具有高能量密度、高工作電壓和極佳的儲存及使 用壽命特性，現(xiàn)今，該鋰二次電池被廣泛地用作各種電子產(chǎn)品以及各 類移動設(shè)備的能源。
然而，鋰二次電池含有各種可燃性材料。結(jié)果，因為鋰二次電池 可能由于過充電、過電流或其他外部物理沖擊而發(fā)熱或爆炸，所以存 在潛在性危險。換句話說，鋰二次電池具有低安全性。因此，用于有 效控制電池諸如過充電這樣的異常情形的保護電路模塊(PCM)被裝 設(shè)于鋰二次電池中，同時此PCM連接至鋰二次電池的電池單元。
PCM包括用作用于控制電流的開關(guān)元件的場效應(yīng)晶體管(FET)、 電壓檢測器以及諸如電阻器或電容器這樣的無源元件。該PCM中斷電 池的過充、過放、過電流、短路及反向電壓以防止電池的爆炸或過熱、 從電池泄漏液體以及電池充放電特性的下降，并抑制電池的電功率的 減小以及電池的異常物理化學作用，藉此消除電池的危險因素并延長 電池的使用壽命。一般來說，PCM通過焊接或焊錫經(jīng)導(dǎo)電鎳板連接至電池單元。具
體地，此鎳板通過焊接或焊錫固定至PCM的電極分接頭，且然后鎳板 通過焊接或焊錫固定至電池單元的電極端子。依此方式，PCM被連接 至電池單元，從而制造電池組。
在這種情形中，需要執(zhí)行許多焊接或焊錫以制造電池組。然而， 因為二次電池的結(jié)構(gòu)小，所以這些焊接或焊錫操作必須以高精確度來 完成。結(jié)果，增加了缺陷率。而且，將焊接或焊錫操作添加到產(chǎn)品的 制造流程會增加產(chǎn)品的制造成本。
因此，非常需要一種不需執(zhí)行點焊或焊錫流程而組裝PCM和電池 單元的方法。因此，至今已完成在技術(shù)上省略焊接或焊錫流程的研究。
舉例來說，韓國未審查專利公開No. 2005-81175公開了一種電池 組，其包括PCM組件、用于封住PCM組件的罩蓋以及用于電連接的 電極導(dǎo)線，其中裝設(shè)于電池單元的PCM組件具有槽，該槽與PCM組 件及罩蓋相通使得電極導(dǎo)線暴露于外側(cè)。
同樣地，韓國未審査專利公開No. 2005-15314公開了一種電池組， 其中，包括PCM以及突出接點的印刷電路板(PCB)被裝設(shè)到電池單 元，且然后該PCB通過固定構(gòu)件被固定到該電池單元。
當制造二次電池時，上述現(xiàn)有技術(shù)具有省略焊接或焊錫流程的優(yōu) 點，由此簡化了電池的組裝流程，減少了電池組件的數(shù)量，因此，降 低了電池的制造成本。然而，更經(jīng)濟地制造電池組及提高制造效率的 需求仍然很高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，創(chuàng)造本發(fā)明以解決上述問題以及其他也需要解決的技術(shù)問題。
具體來說，本發(fā)明的目的是提供一種電池組，其中，此電池組的 組裝流程被簡化，這使得能夠最小化在電池組的自動生產(chǎn)過程中因外 部影響而造成的電池組的缺陷以及內(nèi)部電阻的變化，增加電池組的容 量以及增加電池組的穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明，可通過提供一種電池組達到上述及其他目的，該電 池組包括(a)連接構(gòu)件，其包括被裝設(shè)到電池單元的上端的絕緣框 體和形成于該絕緣框體的上端表面的一對連接突出部，所述連接突出 部與所述電池單元的電極端子接觸；(b)保護電路模塊(PCM)，其 被裝設(shè)到所述連接構(gòu)件，所述PCM包括連接槽，所述連接突出部插入 到其中使得所述PCM可被接合至所述連接構(gòu)件，且其被連接至保護電 路；以及(c)罩蓋，其被接合至所述連接構(gòu)件或所述電池單元，同時 所述PCM由所述罩蓋包圍。
根據(jù)本發(fā)明的電池組使用連接構(gòu)件，該連接構(gòu)件具有可易于制造 的新結(jié)構(gòu)，由此降低了電池組的制造成本，更進一步簡化了電池組的 組裝流程，且去除了因焊接或焊錫造成的缺陷。
在優(yōu)選實施例中，連接構(gòu)件包括絕緣板狀體和一對連接板，這對 連接板被設(shè)置于絕緣板狀體的相對端使得連接板與對應(yīng)的電池單元的 電極端子處于接觸狀態(tài)，連接突出部形成于連接板上。通過上述連接 構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當連接構(gòu)件被裝設(shè)到電池單元與PCM之間時，通過絕緣 板狀體，除了連接構(gòu)件的特定區(qū)域(即連接板)之外，電池單元及PCM 互相電隔離。
板狀體與連接構(gòu)件的一對連接板被構(gòu)造成分離結(jié)構(gòu)。舉例來說， 該板狀體可在相對端設(shè)置有槽，且對應(yīng)于槽的連接板可在相對端表面 設(shè)置有突出部，由此，板狀體通過將突出部嚙合至對應(yīng)的槽而被完整地接合至連接板。
最后，連接板通過形成于連接板的上及下端表面的突出部被接合
至板狀體和PCM,且板狀體和PCM在板狀體及PCM接合至這些連接 板的區(qū)域上設(shè)置有對應(yīng)于這些突出部的連接槽。
連接構(gòu)件可以各種方式裝設(shè)到電池單元。舉例來說，可使用其中 通過雙面膠帶或粘著劑將所述連接構(gòu)件固定到所述電池單元的固定方 法、其中通過焊接或焊錫將所述連接構(gòu)件固定到所述電池單元的固定 方法、或其中附加接合構(gòu)件被裝設(shè)于所述電池單元與所述連接構(gòu)件的 接觸區(qū)域或者所述電池單元與所述連接構(gòu)件的接觸區(qū)域形成在接合結(jié) 構(gòu)中的機械接合方法，將所述連接構(gòu)件接合至所述電池單元。
在優(yōu)選實施例中，連接構(gòu)件在其中間設(shè)置有通孔，該通孔用于使 形成于電池單元上端的突出端可被穿過其插入。突出端與連接板穿越 通孔處于互相接觸的狀態(tài)，由此實現(xiàn)電連接。
根據(jù)本發(fā)明，罩蓋是具有近似對應(yīng)于電池單元的上端表面的下結(jié) 構(gòu)的構(gòu)件，這樣使得罩蓋被接合至電池單元，同時裝設(shè)于電池單元的 上端的PCM被裝設(shè)于此罩蓋中。
根據(jù)情況，PCM可通過夾物注模與罩蓋整體形成。這種整體結(jié)構(gòu) 公開于韓國專利申請No. 2003-88528，該專利申請是以本專利申請的申 請者的名義提交的。上述韓國專利申請在此藉由參考文件一并完整公 開。
罩蓋設(shè)置有通孔，PCM的外部輸入和輸出端子穿過其露出，同時 PCM被裝設(shè)于該罩蓋的下端表面。罩蓋由絕緣材料所制成，藉此，除 外部輸入和輸出端子之外，罩蓋與外界電隔離。同樣地，罩蓋可以各種方式裝設(shè)到電池單元，這類似于上述連接 構(gòu)件被裝設(shè)到電池單元的裝設(shè)方式。根據(jù)情況，罩蓋在其下端設(shè)置有 側(cè)延伸部，當罩蓋被裝設(shè)到電池單元時，該側(cè)延伸部部份包覆電池單 元。因此，當包覆膜附接到電池單元的外表面時，包覆膜亦附接到側(cè) 延伸部，由此實現(xiàn)罩蓋至電池單元的裝設(shè)。
使用于本發(fā)明中的電池單元是具有電極組件的二次電池，該電極 組件包括陰極、陽極以及隔板，并且以被浸入密封狀態(tài)的電解質(zhì)中。 優(yōu)選的是，電池單元可為通常稱之為矩型電池的電池，所述矩形電池 具有裝設(shè)于矩形金屬殼體中的電極組件。


根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述及其他目的、特征 和其他優(yōu)點將會獲得更清楚理解，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的電池組的透視圖； 圖2是示于圖1中的電池組的分解透視圖； 圖3是示于圖1中的電池組的平面圖；以及
圖4是示出以非焊接方式將保護電路模塊(PCM)組裝到示于圖 1中的電池組的電池單元的一系列步驟的透視圖。
圖中符號說明
10 電池單元
20連接構(gòu)件
30保護電路模塊(PCM)
40 罩蓋(cap housing )
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，必須注 意的是，本發(fā)明的范圍并不僅限于所描述的實施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的電池組的透視圖，且圖2 是示于圖1中的電池組的分解透視圖。
參考圖1及圖2，電池組100包括連接構(gòu)件(未示出)，其被 裝設(shè)到電池單元IO的上端；保護電路模塊(PCM) 30，其被裝設(shè)到該 連接構(gòu)件；罩蓋40，其被接合至電池單元IO，同時PCM30被裝設(shè)于 罩蓋40中；以及下罩50，其被裝設(shè)到電池單元10的下端。
連接構(gòu)件20被裝設(shè)到電池單元IO的上端表面17，其構(gòu)成陰極(或 陽極)且在其中間設(shè)置有構(gòu)成陽極(或陰極)的突出端子16。
連接構(gòu)件20包括絕緣板狀體21，其在其中間形成有用于使突 出端子16得以穿入的通孔25;以及連接板22，其電連接至電池單元 10的各電極端子16及17且被接合至板狀體21的相對端。
絕緣板狀體21可以各種接合方式被裝設(shè)到電池單元10的上端表 面17。絕緣板狀體21與PCM 30間的機械接合及電連接通過連接板22 而實現(xiàn)。
具體來說，連接構(gòu)件20的連接板22在其上及下端表面設(shè)置有突 出部23。連接構(gòu)件的板狀體21和PCM 30分別設(shè)置有對應(yīng)于突出部23 的槽24和34。因此，通過將突出部嚙合至對應(yīng)的槽，易于完成連接構(gòu) 件20與PCM 30之間的接合。
當完成上述接合時，連接板22的側(cè)部與電池單元10的電極端子 16及17處于接觸狀態(tài)。因此，連接板22亦使電池單元IO及PCM 30 互相電連接。與連接板22接觸的PCM 30的下端表面連接保護電路， 且因此，當連接板22及PCM30處于互相接觸狀態(tài)時，即自然地實現(xiàn) 電連接。罩蓋40包括開放下端，該開放下端具有對應(yīng)于電池單元10的上 端表面17的結(jié)構(gòu)，使得罩蓋40通過連接構(gòu)件20被接合到電池單元10 且同時裝設(shè)到電池單元10的PCM30被設(shè)置于罩蓋40中。同樣地，罩 蓋40設(shè)置有多個通孔45， PCM 30的外部輸入及輸出端穿過該通孔而 露出。
圖3是示于圖1中的電池組的平面圖。
參考圖3，電池組包括電池單元10;連接構(gòu)件20，其被裝設(shè)到 電池單元10且在其相對側(cè)設(shè)置有用于機械連接和電連接的突出部23; PCM 30，其具有對應(yīng)于突出部23的槽(未示出)；以及罩蓋40，其 被接合至電池單元10且同時PCM 30被裝設(shè)于罩蓋40中，上述細節(jié)請 參考圖1和圖2。
在罩蓋40的下端形成側(cè)延伸部48，該側(cè)延伸部48朝向電池單元 10延伸使得罩蓋40可易于被接合至電池單元10。當罩蓋40被裝設(shè)到 電池單元10時，側(cè)延伸部48部分包覆電池單元。因此，當包覆膜附 接于電池單元10的外表面時，增加了罩蓋40與電池單元10之間的接 合力。
圖4是示出以非焊接方式將保護電路模塊(PCM)組裝到示于圖 1中的電池組的電池單元的一系列步驟的透視圖。
參考圖4，電池組100如下列方式組裝。首先，粘著劑涂布于電 池單元10的上端和/或連接構(gòu)件20的下端，然后電池單元10與連接構(gòu) 件20互相附接，由此連接構(gòu)件20被牢固地裝設(shè)到電池單元10，實現(xiàn) 連接構(gòu)件20的板狀體與電池單元10之間的附接。
接著，PCM 30被裝設(shè)到連接構(gòu)件20，使得突出部被接合到形成 于PCM30的對應(yīng)的槽中，該突出部形成于連接構(gòu)件20的相對側(cè)，具體來說，突出部23形成于連接構(gòu)件20的連接板上，由此PCM30牢固 地被接合至連接構(gòu)件20。 PCM與連接構(gòu)件之間的接合通過將突出端嚙 合至對應(yīng)的槽來實現(xiàn)，因此，非常容易且簡單地實現(xiàn)了 PCM與連接構(gòu) 件之間的接合。此時，連接構(gòu)件20的連接板上的突出部23被嚙合至 板狀體的對應(yīng)槽中。根據(jù)情況，粘著劑可涂布于板狀體與連接板之間 的接觸面。
之后，罩蓋40被接合至電池單元10的上端，使得PCM 30的外 表面由罩蓋40所包覆，由此制造電池組100。根據(jù)情況，包覆膜(未 示出)可附接到電池單元IO的外表面。
電池組100的組裝流程不限于上述組裝流程。舉例來說，電池組 100的組裝流程可在PCM 30已預(yù)先被接合至連接組件20或罩蓋40的 條件下完成。
出于說明性目的，在上文中已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，然 而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在不脫離如所附權(quán)利要求中公開 的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、附加和替換都是可能的。
工業(yè)應(yīng)用性
由以上的說明可以看出，根據(jù)本發(fā)明的非焊接式電池組具有簡化 電池組組裝流程的效果，其可最小化在電池組的自動生產(chǎn)過程中由于 外部影響而造成的電池組的缺陷和內(nèi)部電阻的改變，增加電池組的容 量，并增加電池組的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種電池組，其包括(a)連接構(gòu)件，包括被裝設(shè)到電池單元的上端的絕緣框體和形成于該框體的上端表面的一對連接突出部，所述連接突出部與所述電池單元的電極端子接觸；(b)保護電路模塊(PCM)，被裝設(shè)到所述連接構(gòu)件，所述PCM包括連接槽，所述連接突出部插入到所述連接槽中使得所述PCM能夠接合至所述連接構(gòu)件，且其被連接至保護電路；以及(c)罩蓋，被接合至所述連接構(gòu)件或所述電池單元，同時所述PCM由所述罩蓋包圍。
2. 如權(quán)利要求l所述的電池組，其中，使用通過雙面膠帶或粘著 劑將所述連接構(gòu)件固定到所述電池單元的固定方法、或通過焊接或焊 錫將所述連接構(gòu)件固定到所述電池單元的固定方法、或附加接合構(gòu)件 被裝設(shè)于所述電池單元與所述連接構(gòu)件的接觸區(qū)域或者在接合結(jié)構(gòu)中 形成所述電池單元與所述連接構(gòu)件的接觸區(qū)域的機械接合方法，將所 述連接構(gòu)件接合至所述電池單元。
3. 如權(quán)利要求l所述的電池組，其中，所述連接構(gòu)件包括 絕緣板狀體；以及一對連接板，其被設(shè)置于所述絕緣板狀體的相對端，使得所述連 接板與對應(yīng)的所述電池單元的電極端子處于接觸的狀態(tài)，所述連接突 出部形成于所述連接板上。
4. 如權(quán)利要求l所述的電池組，其中，所述連接構(gòu)件在其中間設(shè) 置有通孔，使得所述電池單元的突出端可穿過其而被插入。
5. 如權(quán)利要求3所述的電池組，其中，所述板狀體在其相對端設(shè) 置有槽，且所述連接板在其相對端表面設(shè)置有對應(yīng)于所述槽的突出部，由此，通過將所述突出部嚙合至對應(yīng)的槽，所述板狀體被一體地接合 至所述連接板。
6. 如權(quán)利要求5所述的電池組，其中，通過形成于所述連接板的上端及下端表面的所述突出部，所述連接板被接合至所述板狀體及所述PCM，并且，在所述板狀體及所述PCM被接合至所述連接板的區(qū)域 上，所述板狀體和所述PCM設(shè)置有對應(yīng)于所述突出部的連接槽。
7. 如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，通過夾物注模使所述PCM 與所述罩蓋整體形成。
8. 如權(quán)利要求l所述的電池組，其中，所述罩蓋通過膠粘、焊接、 焊錫或機械接合被接合至所述電池單元，同時所述PCM被裝設(shè)于所述 罩蓋中。
9. 如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述罩蓋在其下端設(shè)置有 側(cè)延伸部，當所述罩蓋被裝設(shè)到所述電池單元時，所述側(cè)延伸部部分 地覆蓋所述電池單元，并且，當包覆膜附接到所述電池單元的外表面 時，該包覆膜也附接到所述側(cè)延伸部，由此實現(xiàn)所述罩蓋至所述電池 單元的裝設(shè)。
全文摘要
在此公開的是一種電池組，其包括連接構(gòu)件，包括裝設(shè)到電池單元的上端的絕緣框體和形成于框體的上端表面的一對連接突出部，所述連接突出部與電池單元的電極端子相接觸；保護電路模塊(PCM)，裝設(shè)到連接構(gòu)件，并且該PCM包括連接槽，連接突出部插入到連接槽中使得PCM可被接合至連接構(gòu)件，并且其被連接至保護電路；以及罩蓋，其被接合至連接構(gòu)件或電池單元，同時PCM由罩蓋所包圍。
文檔編號H01M2/10GK101292376SQ200680038812
公開日2008年10月22日 申請日期2006年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者尹錫珍, 文基業(yè), 李哲雄, 金禎煥 申請人:株式會社Lg化學