專利名稱：電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池組。
技術(shù)背景與原電池不同，蓄電池通常是能夠多次充放電的電池。制造成電池組形 狀的蓄電池已經(jīng)廣泛地用作便攜式電子裝置(例如，便攜式電話、筆記本計(jì)算機(jī)、可攜式ii^^幾等)的電源。特別地，在蓄電池中，由于鋰離子蓄電池具有相對(duì)較高的操作(或工作) 電壓和每制件重量相對(duì)較高的能量密度，因此鋰離子蓄電池更適于便攜式電 子裝置領(lǐng)域。此外，在鋰離子蓄電池中，由于使用聚合電解質(zhì)的鋰聚合物電 池具有形狀多樣性和靈活性，因此其可以形成為相對(duì)較薄(或纖細(xì))的，以減 小便攜式電子裝置的尺寸。常規(guī)的電池組包括具有電極組件的棵電池(barecell)，電極組件通過(guò)巻 繞正極板和負(fù)極板以及置于正極板和負(fù)極板之間的隔板而形成；和內(nèi)殼體， 巻繞好的電極組件密封在該內(nèi)殼體中，同時(shí)將電極組件的陽(yáng)極端子和陰極端 子露出。通過(guò)用外殼體密封棵電池的外表面來(lái)完成電池組，其中諸如保護(hù)電 路板的安全裝置安裝在棵電池的外表面上。當(dāng)電池組用作便攜式電子裝置的電源時(shí)，與棵電池具有相對(duì)較高的效率 相比，更重要的是具有相對(duì)較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和剛度。此外，電池組需要相 對(duì)纖細(xì)(或較薄)，以使便攜式電子裝置的尺寸細(xì)長(zhǎng)并最小化。使電池組纖細(xì) 的關(guān)鍵是構(gòu)成電池組外形的外殼體的結(jié)構(gòu)。特別地，棵電池、保護(hù)電路板和外殼體中每個(gè)的厚度對(duì)使電池組纖細(xì)具 有相當(dāng)大的影響。隨著棵電池的容量更高，電池組的厚度增加。因此，為了 在保持或甚至增加電池組容量的同時(shí)使電池組變得纖細(xì)，應(yīng)當(dāng)減小外殼體的 厚度。然而，對(duì)于由樹(shù)脂材料形成的常規(guī)外殼體，在保持其強(qiáng)度的同時(shí)使其具 有較薄的厚度較為困難。例如，將形成外殼體的前殼體和后殼體中每個(gè)的厚度減小至小于0.4mm是較為困難的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種電池組，該電池組可以通過(guò)用金屬板形成外殼 體的一部分主壁，而在保持電池組的電池容量的同時(shí)、在保證整個(gè)殼體的強(qiáng) 度的同時(shí)，使外殼體的厚度最小。本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種電池組，該電池組可以通過(guò)用金屬板形成外殼 體的一部分主壁，而在保持(或保證)電池組的電池容量的同時(shí)，保證外殼體 的強(qiáng)度，同時(shí)使整個(gè)殼體的厚度最小。本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種電池組，該電池組包括芯組(core pack)、第 一殼體和第二殼體。芯組包括袋形棵電池，具有電極組件和袋殼體(pouch case)，所述袋殼體具有構(gòu)造成用于接納電極組件的腔；和保護(hù)電路元件，設(shè) 置在袋形棵電池的一部分處，并具有適于電連接到袋形棵電池的外部輸入/ 輸出端子。第一殼體具有包括第一樹(shù)脂模制件的外圍，并構(gòu)造成用于覆蓋芯 組的第一表面。第二殼體具有包括第二樹(shù)脂模制件的外圍，并構(gòu)造成用于覆 蓋芯組的第二表面。這里，第一和第二殼體通過(guò)將第一和第二樹(shù)脂模制件焊 接起來(lái)而彼此連接。在一個(gè)實(shí)施例中，袋殼體包括第一表面和第二表面，第一表面設(shè)置有具 有基部和四邊的腔，第二表面覆蓋腔。在一個(gè)實(shí)施例中，電路保護(hù)元件位于芯組的第一表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，第一殼體包括構(gòu)造成用于形成至少第一主壁的第一金 屬板和構(gòu)造成用于形成至少第 一側(cè)壁的第一樹(shù)脂模制件，第 一主壁和第 一側(cè) 壁構(gòu)造成圍繞芯組的第一表面；第二殼體包括構(gòu)造成用于形成至少第二主壁 的第二金屬板和構(gòu)造成用于形成至少第二側(cè)壁的第二樹(shù)脂模制件，第二主壁 和第二側(cè)壁構(gòu)造成圍繞芯組的第二表面。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二殼體通過(guò)超聲焊接第一側(cè)壁的第一端和第 二側(cè)壁的第二端而彼此連接。在一個(gè)實(shí)施例中，第 一側(cè)壁的第一端包括具有第一形狀的第一接觸表 面；并且第二側(cè)壁的第二端包括具有與第一形狀相反的第二形狀并構(gòu)造成與 第 一接觸表面接觸的第二接觸表面。在一個(gè)實(shí)施例中，第 一和第二端包括形成在將要彼此接合的第 一和第二 接觸表面上的第一和第二突出部。在一個(gè)實(shí)施例中，電池組還包括第 一端或第二端上的焊接肋。 在一個(gè)實(shí)施例中，焊接肋的垂直段具有三角形。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)口形成在第 一樹(shù)脂模制件上以對(duì)應(yīng)于外部輸入/輸出 端子。在一個(gè)實(shí)施例中，基部和四邊在多個(gè)邊緣相交，并且，所述多個(gè)邊緣中 的至少兩個(gè)相對(duì)邊緣構(gòu)造成在袋殼體的第一表面上具有弄圓形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，第一金屬板包括第一平面部，具有矩形形狀，尺寸與形成在袋殼體的第一表面上的基部大致相等，并且形成為對(duì)應(yīng)于基部以形成第一主壁的中心；和第一彎曲部，從第一平面部的外圍彎曲并一體延伸到 芯組的第一表面，以形成第一主壁的周邊。在一個(gè)實(shí)施例中，第一樹(shù)脂模制件包括'.第一樹(shù)脂部，圍繞第一彎曲部 以形成第一主壁的周邊；和第二樹(shù)脂部，從第一主壁的第一周邊向芯組的第 一表面垂直彎曲以形成第 一側(cè)壁。在一個(gè)實(shí)施例中，第一彎曲部具有構(gòu)造成與具有弄圓形狀的至少一個(gè)相 對(duì)邊緣沿著從袋殼體的第 一表面朝第二表面的方向重疊的重疊部。在一個(gè)實(shí)施例中，沿著第一彎曲部的形狀圍繞第一彎曲部的第一樹(shù)脂部 的內(nèi)部構(gòu)造成具有不到達(dá)袋殼體的第 一表面的所述具有弄圓形狀的至少一 個(gè)相對(duì)邊緣的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，第一彎曲部包括從第一平面部的外圍彎曲的斜切面和 從斜切面的外圍延伸以平行于第 一平面部的平行表面。在一個(gè)實(shí)施例中，第一金屬板包括第一平面部，具有矩形形狀，尺寸 與除了保護(hù)電路元件之外的芯組的第 一表面大致相等，并且形成為對(duì)應(yīng)于除 了保護(hù)電路元件之外的芯組的第一表面以形成第一主壁的中心；第 一彎曲 部，從第一平面部的保護(hù)電路元件部分的外圍彎曲并一體延伸到芯組的第一 表面，以形成第一主壁的一部分周邊；和垂直彎曲部，從第一平面部的剩余 部分的外圍向芯組的第 一表面 一體垂直彎曲以形成第 一側(cè)壁。在一個(gè)實(shí)施例中，第一樹(shù)脂模制件包括第一樹(shù)脂部，圍繞第一彎曲部 以形成第一主壁的一部分周邊；第二樹(shù)脂部，從第一主壁的第一周邊的一部 分向芯組的第一表面垂直彎曲以形成第一側(cè)壁的一部分；和第三樹(shù)脂部，圍 繞垂直彎曲部以形成第 一側(cè)壁的剩余部分。
在一個(gè)實(shí)施例中，垂直彎曲部形成在袋殼體的前表面邊^(qū)^的外部上。在一個(gè)實(shí)施例中，第二金屬板包括第二平面部，具有矩形形狀，尺寸 與芯組的第二表面大致相等，并且構(gòu)造成對(duì)應(yīng)于芯組的第二表面；和第二彎 曲部，從第二平面部的外圍向芯組的第二表面一體垂直彎曲。 在一個(gè)實(shí)施例中，第二樹(shù)脂模制件圍繞第二彎曲部。 在一個(gè)實(shí)施例中，第二彎曲部構(gòu)造在袋殼體的后表面邊緣的外部上。 在一個(gè)實(shí)施例中，第二彎曲部的高度為形成在袋殼體的第二表面與袋殼 體的第一表面的基部之間的高度的1/3至2/3。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二金屬板具有從O.l至0.2mm的厚度。 在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二金屬板包括不銹鋼。 在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二樹(shù)脂模制件包括塑性樹(shù)脂。 本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種電池組，該電池組包括芯組、第一殼體 和第二殼體。芯組包括棵電池，具有電極組件和殼體，所述殼體具有構(gòu)造 成用于接納電極組件的腔；和保護(hù)電路元件，設(shè)置在棵電池的一部分處，并 具有適于電連接到棵電池的外部輸入/輸出端子。第一殼體包括第一金屬板和 位于第一金屬板外圍的第一樹(shù)脂模制件，并構(gòu)造成覆蓋芯組的第一表面。第 二殼體包括第二金屬板和位于第二金屬板外圍的第二樹(shù)脂模制件，并構(gòu)造成 覆蓋芯組的第二表面。這里，第一和第二殼體在第一和第二樹(shù)脂模制件處焊 接在一起。


附圖和說(shuō)明書(shū)一起說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并且與描述一起用于解 釋本發(fā)明的原理。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電池組的示意性透視圖； 圖2是示出圖1的電池組的示意性分解透視圖；圖3是示出在密封圖1的袋形棵電池的袋殼體之前的狀態(tài)的示意性透視圖；圖4是示出圖3的袋形棵電池的袋殼體已密封的狀態(tài)的示意性透視圖； 圖5是示出適于將圖2的前殼體與后殼體連接起來(lái)的結(jié)構(gòu)的示意性透視圖；圖6是示出前后殼體彼此連接之前的狀態(tài)的示意性局部截面圖，其中圖2的芯組位于前后殼體之間；圖7是示出圖6所示的前后殼體彼此連接的狀態(tài)的示意性截面圖； 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的電池組的示意性透視圖； 圖9是示出圖8的電池組的示意性分解透視圖； 圖IO是示出沿著圖9中A-A，線剖開(kāi)的前殼體的示意性局部截面圖； 圖11是示出沿著圖9中B-B，線剖開(kāi)的前殼體的示意性局部截面圖； 圖12是示出前后殼體彼此連接的狀態(tài)的示意性局部截面圖，其中圖9的芯組位于前后殼體之間；和圖13是示出圖12所示的前后殼體彼此連接的狀態(tài)的示意性截面圖。
具體實(shí)施方式
在下面的詳細(xì)描述中，為了進(jìn)行說(shuō)明，僅示出和描述本發(fā)明的一些示例 性實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，本發(fā)明可以體現(xiàn)為許多不同的形式， 并且不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里闡述的實(shí)施例。此外，當(dāng)提到一個(gè)元件在另一 元件"之上，，時(shí)，該元件可以直接在另一元件之上，或間接地在另一元件之 上，而在該兩元件之間設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)插入元件。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相同 的附圖標(biāo)記表示相同的元件。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的電池組的示意性透視圖。圖2是 示出圖1的電池組的示意性分解透視圖。圖3是示出在密封圖1的袋形棵電 池的袋殼體之前的狀態(tài)的示意性透視圖。圖4是示出圖3的袋形棵電池的袋 殼體已密封的狀態(tài)的示意性透圖。參照?qǐng)D1和2，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池組100包括芯組40,包 括袋形棵電池10和設(shè)置在袋形棵電池10的上部、具有一個(gè)或多個(gè)電連接到 袋形棵電池10的外部輸入/輸出端子30的保護(hù)電路元件20;用于覆蓋芯組 40的設(shè)置有保護(hù)電路元件20的前表面的前殼體50;和用于覆蓋芯組40的 后表面的后殼體60。下面，將參照?qǐng)D3和4解釋形成芯組40的袋形棵電池10。參照?qǐng)D3，袋形棵電池10包括電極組件1和接納電極組件1的袋殼體11。電極組件1包括正極板2、隔板3和負(fù)極板4，正極板2的兩側(cè)表面涂 覆有正極活性物質(zhì)，負(fù)極板4的兩側(cè)表面涂覆有負(fù)極活性物質(zhì)。 此外，與正極板2連接的正極抽頭(tap)5從正才及板2伸出 一長(zhǎng)度(可以是 預(yù)定的長(zhǎng)度)作為正極，而與負(fù)極板4連接的負(fù)極抽頭6從負(fù)極板4伸出一 長(zhǎng)度(可以是預(yù)定的長(zhǎng)度)作為負(fù)極。此外，袋形棵電池10包括用于防止正極 和負(fù)極抽頭5和6之間短路(或保護(hù)正極和負(fù)極抽頭5和6不發(fā)生短路)的電 絕緣膠帶7和袋殼體11。此外，將正極和負(fù)極抽頭5和6向外拉出(或?qū)С? 通過(guò)袋殼體11的一側(cè)并使它們與保護(hù)電路元件20(在下面進(jìn)行描述)電連接。 上和下絕緣板進(jìn)一步粘附到電極組件1的頂部和底部，以防止電極組件1與 袋殼體11接觸(或保護(hù)電極組件1不與袋殼體11接觸)。此外，為了易于描述，袋形棵電池10的正極和負(fù)極抽頭5和6被拉出(或 導(dǎo)出)的方向稱作"向上"方向，但本發(fā)明并不因此受到限制。袋殼體11通過(guò)將袋折疊成一半而由前表面12和后表面13構(gòu)成，其中 后表面13與前表面12連接。接納電極組件1的腔14通過(guò)合適的壓制過(guò)程 形成在前表面12上。如圖3所示，腔14由前表面12的基部12a和四邊12b 確定。正極板2、隔板3和負(fù)極板4分別布置，然后沿一個(gè)方向巻繞在一起， 以形成果凍巻(jelly-roll)結(jié)構(gòu)的電極組件1。具有果凍巻結(jié)構(gòu)的電極組件1置 于帶有腔14的袋殼體11的前表面12中。在這種情況下，從電極組件的每個(gè)極板2和4向外拉出的正極和負(fù)極抽 頭5和6的每端暴露在袋殼體11的外部，其中袋殼體ll密封正極和負(fù)極抽 頭5和6的一部分。袋形棵電池IO通過(guò)下述步驟形成放置電極組件l;用袋殼體ll的后 表面13覆蓋袋殼體11的前表面12;以及通過(guò)沿著腔14的周邊15進(jìn)行熱焊 接而密封袋殼體11的前后表面12、 13。置于袋形;寐電池IO的兩側(cè)表面中的 周邊15a彎曲一角度(或一預(yù)定角度)，以使袋形棵電池10的寬度最小，如圖 4所示。在袋形棵電池10中，前表面12的形成腔14的基部12a和四邊12b 相接的邊緣中的至少兩個(gè)相對(duì)邊緣形成為弄圓的形狀，如圖4所示，以遵從 電子裝置的外部為弄圓形狀的趨勢(shì)。露出的抽頭5和6與袋形棵電池10上部的保護(hù)電^各元件20電連接。如 上面所述，芯組40通過(guò)將保護(hù)電路元件20置于袋形棵電池10的上部以使 保護(hù)電路元件20電連接到袋形棵電池10而形成。這里，將保護(hù)電路元件20 描述為在袋殼體ll的前表面12處(或前表面12上)，但是本發(fā)明并不因此而 受到限制。形成芯組40的保護(hù)電路元件20包括印刷電路板21。印刷電路板21包 括合適的保護(hù)電路，例如通過(guò)控制電池的充放電而維持均勻帶電狀態(tài)的電合適電路。在一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)電路元件20還包括合適的保護(hù)元件，例 如熱每文電阻和/或熱熔絲，當(dāng)電池電壓或電流由于電池溫度的增加、電池的過(guò) 度充電和/或過(guò)度放電等而增加到超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，該保護(hù)元件通過(guò)斷開(kāi)(或阻 礙)電流流動(dòng)來(lái)防止電池的意外損壞或引燃(或保護(hù)電池不會(huì)意外損壞或引 燃)。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)電路元件20包括用作保護(hù)電路元件20與 外部設(shè)備之間的電介體的外部輸入/輸出端子30,用于在袋形棵電池10與外 部設(shè)備之間傳送/接收電信號(hào)。外部輸入/輸出端子30包括金屬部31和圍繞 金屬部31的框部32。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬部31鍍有金(Au)作為導(dǎo)電材料，來(lái)實(shí)現(xiàn)袋形棵 電池10與外部設(shè)備之間的電流流動(dòng)?？虿?2由作為電絕緣材料的塑料材料 制成，并用作以規(guī)則間隔形成在框部32上的金屬部31的電絕緣體。如上所述，電池組100通過(guò)焊接前殼體50和后殼體60而獲得，其中芯 組40置于前殼體50和后殼體60之間，用于保護(hù)芯組40不受外部的影響。前殼體50覆蓋一個(gè)較寬的表面，即，芯組40的前表面，其周邊由第一 樹(shù)脂模制件55形成；而后殼體60覆蓋另一較寬表面，即，芯組40的后表 面，其周邊由第二樹(shù)脂模制件65形成。前殼體50的外形形成為一側(cè)打開(kāi)的盒形。在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)前 殼體50覆蓋芯組40時(shí)，前殼體50的對(duì)應(yīng)于芯組40的前表面的部分稱為前 殼體50的第一主壁，從第一主壁垂直彎曲并具有均勻厚度以覆蓋芯組40的 垂直彎曲部稱為第一側(cè)壁。芯組40的前表面設(shè)置在與袋殼體11的前表面12 相同的方向上。以相同的方式，后殼體60的外形形成為一側(cè)打開(kāi)的盒形。當(dāng)后殼體60 覆蓋芯組40時(shí)，后殼體60的對(duì)應(yīng)于芯組40的后表面13的部分稱為后殼體 60的第二主壁，從第二主壁垂直彎曲并具有均勻厚度以覆蓋芯組40的垂直 彎曲部稱為第二側(cè)壁，其中，芯組40的后表面設(shè)置在與袋殼體11的后表面 13相同的方向上。
此外，前殼體50具有開(kāi)口56，以使外部輸入/輸出端子30的露出表面 暴露到第一樹(shù)脂模制件55的對(duì)應(yīng)于外部輸入/輸出端子30的部分，如圖2 所示。下面，根據(jù)圖5-8解釋覆蓋芯組40的每個(gè)前后殼體50和60的結(jié)構(gòu)和 功能。圖5是示出用于連接圖2的前殼體50和后殼體60的結(jié)構(gòu)的示意性透視 圖，圖6是示出前后殼體彼此連接之前的狀態(tài)的示意性局部截面圖，其中圖 2的芯組位于前后殼體之間，圖7是示出圖6的前后殼體彼此連接的狀態(tài)的 示意性截面圖。參照?qǐng)D5,根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池組100的前殼體50包括用于形 成第 一主壁的第 一金屬板51和用于形成圍繞圖2的芯組40的前表面的第一 側(cè)壁的第一樹(shù)脂模制件55,而后殼體60包括用于形成至少第二主壁的第二 金屬板61和用于形成圍繞芯組40的后表面的第二側(cè)壁的第二樹(shù)脂模制件 65。前殼體50的第一金屬板51包括形成第一主壁的中心的第一平面部51a 和從第一平面部51a的外圍一體延伸并形成第一主壁的周邊的第一彎曲部 51b,如圖6所示。第一平面部51a具有矩形形狀，尺寸與形成在袋殼體的前表面12上的 基部12a相等，并且當(dāng)前殼體50與芯組40的前表面相連時(shí)，該第一平面部 51a對(duì)應(yīng)于袋殼體的前表面12的基部12a。第一彎曲部51b彎曲并從第一平面部51a的外周一體延伸到芯組40的 前表面，即，袋殼體的前表面12,并且包括從第一平面部51a的外圍彎曲的 斜切面51ba和從斜切面51ba的外圍延伸以平行于第一平面部51a的平行表 面51bb。當(dāng)前殼體50覆蓋芯組40時(shí)，第一彎曲部51b置于前殼體50與袋 殼體的前表面12的弄圓形狀的邊緣之間形成的空間中，如圖7所示，使得 可以利用電池組的內(nèi)部空間。因此，可以不增加總電池組的厚度。在前殼體 50覆蓋芯組40之后，當(dāng)從袋殼體的前表面12觀察袋殼體的后表面13時(shí)， 第一彎曲部51b具有與弄圓形狀的邊緣重疊的重疊部。如上所述，第一金屬板51用不銹鋼制成，在一個(gè)實(shí)施例中，用日本工 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)SUS301、 JISSUS 304、 JIS SUS 430和/或類似物制成，它們具有 適于外殼體的高拉伸強(qiáng)度和良好的耐腐蝕性，該第一金屬板51具有從約0.1
至約0.2mm的厚度。即，在一個(gè)實(shí)施例中，如果第一金屬才反51具有小于0.1 mm 的厚度，則很難保證前殼體50的強(qiáng)度，并且如果第一金屬板51具有大于 0.2mm的厚度，則前殼體50強(qiáng)度的增加不會(huì)勝過(guò)其厚度和重量的增加。此 外，由于厚度范圍從O.l至0.2mm的第一金屬板51處于厚度約為0.5mm的 塑性樹(shù)脂的強(qiáng)度水平上，具有由第一金屬板51形成的第一主壁的前殼體50 可以在具有期望強(qiáng)度的同時(shí)具有較薄的厚度。因此，與僅由塑性樹(shù)脂形成的 傳統(tǒng)電池組相比，根據(jù)本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例的電池組可以更薄和/或更結(jié)實(shí)。參照?qǐng)D6,第一樹(shù)脂模制件55包括圍繞第一彎曲部51b且形成第一主壁 的周邊的第一樹(shù)脂部52和從第一主壁的第一周邊向袋殼體的前表面12垂直 彎曲并形成第一側(cè)壁的第二樹(shù)脂部53。第一樹(shù)脂部52通過(guò)用塑性樹(shù)脂圍繞從第一金屬板51的第一平面部51a 延伸并形成的第一彎曲部51b而形成，并支撐可能沒(méi)有足夠強(qiáng)度抵抗來(lái)自外 力的撓曲的第一金屬板51的第一彎曲部5lb。圍繞第一彎曲部5lb的第一樹(shù) 脂部52的內(nèi)部沿著第一彎曲部51b的形狀形成，并且當(dāng)前殼體50覆蓋芯組 40的前表面時(shí)，第一樹(shù)脂部52的內(nèi)部形成為不到達(dá)袋殼體的前表面12的弄 圓形狀的邊》彖的厚度，如圖7所示。以與第一彎曲部51b相同(或大致相同) 的方式，當(dāng)前殼體50覆蓋芯組40時(shí)，與第一彎曲部51b—起形成第一主壁 的周邊的第一樹(shù)脂部52置于由袋殼體的前表面12的弄圓形狀的邊緣形成的 空間中，從而利用電池組的內(nèi)部使電池尺寸最小。第二樹(shù)脂部53從第一主壁的周邊向芯組40的前表面(即，袋殼體的前 表面12)垂直彎曲并形成，以覆蓋芯組40。逸里,第二樹(shù)脂部53由與第一 樹(shù)脂部52相同的塑性材料制成，并且第一和第二樹(shù)脂部52、 53形成為一體。 形成有第二樹(shù)脂部53的第一側(cè)壁的第一端在該第一端與第二側(cè)壁(下面描述) 的第二端連結(jié)的接觸表面的一側(cè)具有突出部53a。如上所述，前殼體50的第一樹(shù)脂模制件55通過(guò)圍繞由不銹鋼和樹(shù)脂制 成的第一彎曲部51b而形成，從而應(yīng)當(dāng)比僅由樹(shù)脂形成時(shí)要更結(jié)實(shí)。如圖6所示，后殼體60的第二金屬板61包括形成第二主壁的第二平面 部61a和從第二平面部61a的外圍一體延伸并形成第二側(cè)壁的第二彎曲部 61b。第二金屬板61由和第一金屬板51相同或基本相同的不銹鋼制成。第二平面部61a具有矩形形狀，尺寸與圖4的袋殼體的后表面13相等， 并且當(dāng)后殼體60與芯組40的后表面相連時(shí)，該第二平面部61a對(duì)應(yīng)于袋殼
體的后表面13。第二彎曲部61b彎曲并從第二平面部61a的外圍一體延伸到芯組40的 后表面，即，袋殼體的后表面13。第二彎曲部61b形成在袋殼體的后表面邊 緣的外部并提供期望的強(qiáng)度來(lái)保護(hù)芯組40不遭受外力。這里，第二彎曲部 的高度為當(dāng)后殼體60覆蓋芯組40的后表面時(shí)形成在袋殼體的后表面13與 形成到前表面12的基部12a之間的高度的1/3至2/3。即，在一個(gè)實(shí)施例中， 如果第二彎曲部61b的高度小于形成在袋殼體的后表面13與形成到前表面 12的基部12a之間的高度的1/3，則當(dāng)?shù)诙?shù)脂模制件65(下面描述)圍繞第 二彎曲部61b并形成后殼體60的第二側(cè)壁時(shí)，很難將第二側(cè)壁的強(qiáng)度增加 到足夠的程度，而如果第二彎曲部61b的高度大于形成在袋殼體的后表面13 與形成到前表面12的基部12a之間的高度的2/3,則當(dāng)電池組的重量因第二 彎曲部61b由不銹鋼材料制成而增加時(shí)，圍繞第二彎曲部61b的樹(shù)脂的高度 受到限制。如上所述，當(dāng)?shù)诙?shù)脂模制件65圍繞由不銹鋼制成的第二彎曲部61b 并形成后殼體60的第二側(cè)壁時(shí)，第二彎曲部61b增加了第二側(cè)壁的強(qiáng)度， 而且也改善了第二平面部61a與第二樹(shù)脂模制件65之間的連接。如上所述，該第二金屬板61具有從0.1至0.2mm的厚度，這與第一金 屬板51的厚度相同(或者大致相同或相等)。即，在一個(gè)實(shí)施例中，如果第二 金屬板61具有小于O.lmm的厚度，則很難保證后殼體60的強(qiáng)度，并且如 果第二金屬板61具有大于0.2mm的厚度，則后殼體60強(qiáng)度的增加不會(huì)勝 過(guò)其厚度和重量的增加。此外，由于厚度范圍從0.1至0.2mm的第二金屬板 61處于厚度約為0.5mm的塑性樹(shù)脂的強(qiáng)度水平上，具有由第二金屬板61形 成的第二主壁的后殼體60可以在具有期望強(qiáng)度的同時(shí)具有較薄的厚度。因 此，與僅由塑性樹(shù)脂形成的傳統(tǒng)電池組相比，根據(jù)本發(fā)明的電池組可以更薄 和/或更結(jié)實(shí)。第二樹(shù)脂模制件65通過(guò)用塑性樹(shù)脂圍繞第二彎曲部61b并與第二彎曲 部61b —起形成第二側(cè)壁而形成。如圖6所示，后殼體60的第二側(cè)壁的第二端具有與第一側(cè)壁的第一端 相反的形狀，從而與之連接。在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一突出部53a形成在 第 一端的一側(cè)，第二突出部65a形成在與第 一端的另 一側(cè)相對(duì)應(yīng)的第二端的 一側(cè)。如上所述，當(dāng)前后殼體50和60彼此連接時(shí)，第一和第二突出部彼此 接合并提高了連接性。此外，為了使前后殼體50和60彼此連接，在前殼體50或后殼體60的 端部形成有焊接肋。在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖6所示，焊接肋53b形成在 前殼體50的第一端的一部分上。由于焊接肋53b的垂直段為三角形，因此 容易通過(guò)超聲射線將分別形成在前殼體50和后殼體60上的第一側(cè)壁的第一 端和第二側(cè)壁的第二端焊接起來(lái)。如圖7所示，前后殼體50和60通過(guò)超聲焊接彼此連接，其中芯組40 在前后殼體50和60之間。在該情況下，前殼體50的焊接肋53b通過(guò)超聲 焊接(或超聲焊縫)與后殼體60相連。由于用于覆蓋芯組40的每個(gè)前后殼體50和60的主壁的一部分用厚度 從0.1至0.2mm的金屬板形成，因此根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池組與包括 由厚度約為0.4mm的塑性樹(shù)脂形成的主壁的傳統(tǒng)電池組相比，將電池組厚 度減小了 0.3到0.2mm。因此，由于每個(gè)前后殼體50和60的主壁更薄，因 此增加了可用空間，從而電池容量根據(jù)增加的可用空間而增加。因此，根據(jù) 本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，可以使電池組的厚度最小，并且同時(shí)獲得高容量的電池 組。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池組的示意性透視圖；圖9是示 出圖8的電池組的示意性分解透視圖；圖IO是示出沿著圖9中A-A，線剖開(kāi) 的前殼體的示意性局部截面圖；圖11是示出沿著圖9中B-B，線剖開(kāi)的前殼 體的示意性局部截面圖；圖12是示出前后殼體彼此連接的狀態(tài)的示意性局 部截面圖.，其中圖9的芯組位于前后殼體之間；圖13是示出圖12所示的前 后殼體彼此連接的狀態(tài)的示意性截面圖。根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的電池組200除了前后殼體150和160的結(jié)構(gòu)之 外包括與電池組100的元件大致相同的元件。因此，不再描述與電池組IOO 相同或大致相同的元件，僅更加詳細(xì)地描述前后殼體150和160。如圖9和10所示，電池組200包括芯組140，包括袋形:棵電池110 和設(shè)置在袋形棵電池110的上部、具有一個(gè)或多個(gè)電連接到袋形棵電池110 的外部輸入/輸出端子130的保護(hù)電^^元件120;用于覆蓋芯組140的設(shè)置有 保護(hù)電路元件120的前表面的前殼體150;和用于覆蓋芯組140的后表面的 后殼體160。電池組200的前殼體150包括用于形成至少第一主壁的第一金屬板151 和用于形成圍繞芯組140的前表面的至少第一側(cè)壁的第一樹(shù)脂模制件155, 而后殼體160包括用于形成至少第二主壁的第二金屬板161和用于形成圍繞 芯組140的后表面的第二側(cè)壁的第二樹(shù)脂模制件165。參照?qǐng)DlO和ll，前殼體150的第一金屬板151包括形成第一主壁的中 心的第一平面部151a、從第一平面部151a的一部分外圍彎曲并延伸且形成 第一主壁的一部分周邊的第一彎曲部151b、以及從第一平面部151a的剩余 外圍彎曲并延伸且形成第一側(cè)壁的一部分的垂直彎曲部151c。第一平面部151a具有矩形形狀，尺寸除了圖9的保護(hù)電路元件120部 分之外與芯組140的前表面相等，即，袋殼體111的前表面112。當(dāng)前殼體 150與芯組140的前表面相連時(shí)，該第一平面部151a形成為對(duì)應(yīng)于除了保護(hù) 電路元件120之外的袋殼體111的前表面112。參照沿著圖9的A-A，線剖開(kāi)的圖10,第一彎曲部151b從第一平面部 151a的保護(hù)電路元件120部分的外圍彎曲并一體延伸到芯組140的前表面， 即，袋殼體111的前表面112,并且包括從第一平面部151a的外圍彎曲的斜 切面151ba和從斜切面151ba的外圍一體延伸以平行于第一平面部151a的 平行表面151bb。該第一彎曲部151b的結(jié)構(gòu)與前殼體50的第一彎曲部51b大致相同，其 作用也與之大致相同，其中，第一彎曲部151b僅形成在芯組140的上部上。如圖11和12所示，垂直彎曲部151c從第一平面部151a的剩余外圍一 體垂直彎曲到芯組140的前表面，即，袋殼體111的前表面112,并形成第 一側(cè)壁的一部分。由于該垂直彎曲部151c位于袋殼體的邊纟彖的外部，因此 垂直彎曲部151c增加了第一側(cè)壁的強(qiáng)度并也改善了第一平面部151a與第一 樹(shù)脂模制件155之間的連接。在才艮據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池組中，垂直彎曲部151c在前殼體150 中形成在對(duì)應(yīng)于芯組140的下部和兩側(cè)部的位置并形成第一側(cè)壁的一部分， 但垂直彎曲部151c不形成在第一側(cè)壁的對(duì)應(yīng)于芯組140的上部的另一部分 (或剩余部分)上。這是由于暴露輸入/輸出端子130的露出表面的開(kāi)口 156形 成在對(duì)應(yīng)于芯組140上部的第一主壁處的原因。換言之，如果第一金屬板151 的第一平面部151a延伸到對(duì)應(yīng)于芯組140上部的第一主壁以在對(duì)應(yīng)于芯組 140上部的第一側(cè)壁的另一部分處形成垂直彎曲部151c,開(kāi)口 156可能不會(huì) 容易地形成在對(duì)應(yīng)于芯組140上部的第一主壁處。即，在一個(gè)實(shí)施例中，前
殼體150對(duì)應(yīng)于輸入/輸出端子130的部分由樹(shù)脂形成。如上所述，第一金屬板151由不銹鋼制成，并具有與第一金屬板51大 致相同的0.1至0.2mm的厚度。因此，根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的電池組與僅 由塑性樹(shù)脂形成的傳統(tǒng)電池組相比可以更薄和/或更結(jié)實(shí)。如圖10至13所示，第一樹(shù)脂4莫制件155包括圍繞第一彎曲部151b且 形成第一主壁的一部分周邊的第一樹(shù)脂部152、從第一主壁的第一周邊部分 向芯組的前表面(即，袋殼體的前表面112)垂直彎曲的第二樹(shù)脂部153、以及 圍繞垂直彎曲部151c并與之一起形成一部分第一側(cè)壁的第三樹(shù)脂部154。第一和第二樹(shù)脂部152和153的結(jié)構(gòu)與第一和第二樹(shù)脂部52和53的結(jié) 構(gòu)相同(或大致相同或相等)，并由與第一和第二樹(shù)脂部52和53相同(或大致 相同或相等)的材料制成，并且所起的作用相同(或大致相同或相等)。因此， 不再詳細(xì)描述第一和第二樹(shù)脂部152和153。第三樹(shù)脂部154用塑性樹(shù)脂圍繞垂直彎曲部151c,并與之一起形成一部 分第一側(cè)壁。第一、第二和第三樹(shù)脂部152、 153和154形成為一體，其中形成一部 分第一側(cè)壁的第三樹(shù)脂部154的長(zhǎng)度大于從前殼體150延伸到芯組140的前 表面(即，袋殼體的前表面112)的垂直彎曲部151c的長(zhǎng)度。此外，形成第一 側(cè)壁的另一部分的第二樹(shù)脂部153的長(zhǎng)度與第三樹(shù)脂部154相同(或大致相 同或相等)，如圖10和11所示。如上所述，前殼體150的第一側(cè)壁的第一端在第一端與第二側(cè)壁(下面 描述)的第二端相連結(jié)的接觸表面的一側(cè)具有突出部153a、 154a。如圖10和 ll所示，焊接肋153b、 154b形成在第一端的另一側(cè)，從而易于通過(guò)超聲射 線將第 一側(cè)壁的端部與第二側(cè)壁的第二端焊接起來(lái)。在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池組中，以與圖5和6所示的前后殼體50 和60的連接相同(或大致相同或相等)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于芯組140的保護(hù)電路 元件120的前后殼體150、 160的連接。這樣，圖12和13示出對(duì)應(yīng)于芯組 140的另一部分的前后殼體150和160的連接。如上所述，前殼體150的第一樹(shù)脂模制件155圍繞由不銹鋼和樹(shù)脂制成 的第一彎曲部151b和垂直彎曲部151c，因此，其將比僅由樹(shù)脂形成時(shí)更結(jié) 實(shí)。除了第二側(cè)壁的高度根據(jù)前殼體150的第一側(cè)壁的高度減小以外，后殼
體160與后殼體60相同(或大致相同或相等)。即，后殼體160包括第二金屬 板161。第二金屬板161包括形成第二主壁的第二平面部161a和從第二平面 部161a的外圍一體延伸并形成第二側(cè)壁的第二彎曲部161b。第二平面部161a具有矩形形狀，尺寸與袋殼體的后表面113相等，并 且當(dāng)后殼體160與芯組140的后表面相連時(shí)，該第二平面部161a形成為對(duì) 應(yīng)于袋殼體的后表面113。如上所述，當(dāng)?shù)诙?shù)脂模制件165圍繞由不銹鋼制成的第二彎曲部161b 并形成后殼體160的第二側(cè)壁時(shí)，第二彎曲部161b增加了第二側(cè)壁的強(qiáng)度， 并也改善了第二平面部161a和第二樹(shù)脂模制件165之間的連接。后殼體160的第二側(cè)壁的第二端具有與第一側(cè)壁的第一端相反的形狀， 并與之連接。在本發(fā)明的實(shí)施例中，第二突出部165a也形成在第二端的一 側(cè)。當(dāng)前后殼體150、 160彼此連接時(shí)，如上所述，第一和第二突出部^f皮此 接合并增強(qiáng)了其連接。如圖13所示，前后殼體150、 160通過(guò)超聲焊接(或超聲焊縫)彼此連接， 芯組140位于兩者之間。在該情況下，前后殼體150、 160通過(guò)形成在第一 樹(shù)脂模制件155上的焊接肋154b的超聲焊接而容易地彼此連接。由于覆蓋芯組140的每個(gè)前后殼體150、 160的主壁的一部分由厚度為 0.1至0.2mm的金屬板形成，因此根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的電池組與包括由 厚度為約0.4mm的塑性樹(shù)脂形成的主壁的傳統(tǒng)電池組相比，將電池組厚度 減小了 0.3到0.2mm。因此，由于每個(gè)前后殼體150、 160的主壁更薄，因 此增加了可用空間。從而，電池容量根據(jù)增加的可用空間而增加。因此，根 據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，可以使電池組的厚度最小，并且同時(shí)獲得高容量的電 池組。如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組具有下述效果。第 一，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組通過(guò)用金屬板形成外殼的一部分主壁可以保證其外殼的強(qiáng)度，使整個(gè)外殼的厚度最小，并保證(或維持)電池容量。 第二 ，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組使一部分外殼置于由位于外殼內(nèi)部的具有弄圓形狀邊緣的袋形棵電池形成的空間中，從而使電池尺寸減小(或最小)。雖然已經(jīng)結(jié)合一些示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明 不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而相反本發(fā)明旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求及其等
同物的精神和范圍內(nèi)的各種變型和等同布置。 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求享有2006年9月28曰在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申 請(qǐng)No. 10-2006-0095135的優(yōu)先權(quán)，這里將其公開(kāi)內(nèi)容引作參考。
權(quán)利要求
1.一種電池組，包括芯組，包括袋形裸電池，具有電極組件和袋殼體，所述袋殼體具有構(gòu)造成用于接納電極組件的腔，和保護(hù)電路元件，設(shè)置在袋形裸電池的一部分處，并具有適于電連接到袋形裸電池的外部輸入/輸出端子；第一殼體，具有包括第一樹(shù)脂模制件的外圍，并構(gòu)造成用于覆蓋芯組的第一表面；以及第二殼體，具有包括第二樹(shù)脂模制件的外圍，并構(gòu)造成用于覆蓋芯組的第二表面，其中，第一和第二殼體通過(guò)將第一和第二樹(shù)脂模制件焊接起來(lái)而彼此連接。
2. 如權(quán)利要求l的電池組，其中，袋殼體包括第一表面和第二表面，第 一表面設(shè)置有具有基部和四邊的腔，第二表面覆蓋腔。
3. 如權(quán)利要求2的電池組，其中，電路保護(hù)元件位于芯組的第一表面上。
4. 如權(quán)利要求3的電池組，其中，第一殼體包括構(gòu)造成用于形成至少第 一主壁的第 一金屬板和構(gòu)造成用于形成至少第 一側(cè)壁的第 一樹(shù)脂模制件，第 一主壁和第一側(cè)壁構(gòu)造成圍繞芯組的第一表面，并且，其中，第二殼體包括 構(gòu)造成用于形成至少第二主壁的第二金屬板和構(gòu)造成用于形成至少第二側(cè) 壁的第二樹(shù)脂模制件，第二主壁和第二側(cè)壁構(gòu)造成圍繞芯組的第二表面。
5. 如權(quán)利要求4的電池組，其中，第一和第二殼體通過(guò)超聲焊接第一側(cè) 壁的第 一端和第二側(cè)壁的第二端而彼此連接。
6. 如權(quán)利要求5的電池組，其中，第一側(cè)壁的第一端包括具有第一形狀 的第 一接觸表面，并且第二側(cè)壁的第二端包括具有與第 一形狀相反的第二形 狀并構(gòu)造成與第 一接觸表面接觸的第二接觸表面。
7. 如權(quán)利要求6的電池組，其中，第一和第二端包括形成在將要彼此接 合的第一和第二接觸表面上的第一和第二突出部。
8. 如權(quán)利要求5的電池組，還包括第一端或第二端上的焊接肋。
9. 如權(quán)利要求8的電池組，其中，焊接肋的垂直段具有三角形。
10. 如權(quán)利要求5的電池組，其中，開(kāi)口形成在第一樹(shù)脂模制件上以對(duì) 應(yīng)于外部輸入/輸出端子。
11. 如權(quán)利要求5的電池組，其中，基部和四邊在多個(gè)邊緣相交，并且其中，所述多個(gè)邊緣中的至少兩個(gè)相對(duì)邊緣構(gòu)造成在袋殼體的第一表面上具 有弄圓形狀。
12. 如權(quán)利要求ll的電池組，其中，第一金屬板包括 第一平面部，具有矩形形狀，尺寸與形成在袋殼體的第一表面上的基部大致相等，并且形成為對(duì)應(yīng)于基部以形成第一主壁的中心；和第 一彎曲部，從第 一平面部的外圍彎曲并一體延伸到芯組的第 一表面， 以形成第一主壁的周邊。
13. 如權(quán)利要求12的電池組，其中，第一樹(shù)脂模制件包括 第一樹(shù)脂部，圍繞第一彎曲部以形成第一主壁的周邊；和 第二樹(shù)脂部，從第一主壁的第一周邊向芯組的第一表面垂直彎曲以形成第一側(cè)壁。
14. 如權(quán)利要求13的電池組，其中，第一彎曲部具有構(gòu)造成與具有弄圓 形狀的至少一個(gè)相對(duì)邊緣沿著從袋殼體的第一表面朝第二表面的方向重疊 的重疊部。
15. 如權(quán)利要求14的電池組，其中，沿著第一彎曲部的形狀圍繞第一彎 曲部的第一樹(shù)脂部的內(nèi)部構(gòu)造成具有不到達(dá)袋殼體的第一表面的所述具有 弄圓形狀的至少 一個(gè)相對(duì)邊緣的厚度。
16. 如權(quán)利要求15的電池組，其中，第一彎曲部包括從第一平面部的外 圍彎曲的斜切面和從斜切面的外圍延伸以平行于第 一平面部的平行表面。
17. 如權(quán)利要求5的電池組，其中，第一金屬板包括 第一平面部，具有矩形形狀，尺寸與除了保護(hù)電路元件之外的芯組的第一表面大致相等，并且形成為對(duì)應(yīng)于除了保護(hù)電路元件之外的芯組的第 一表 面以形成第一主壁的中心；第一彎曲部，從第一平面部的保護(hù)電路元件部分的外圍彎曲并一體延伸 到芯組的第一表面，以形成第一主壁的一部分周邊；和垂直彎曲部，從第 一平面部的剩余部分的外圍向芯組的第 一表面一體垂 直彎曲以形成第一側(cè)壁。
18. 如權(quán)利要求17的電池組，其中，第一樹(shù)脂模制件包括第一樹(shù)脂部，圍繞第一彎曲部以形成第一主壁的一部分周邊； 第二樹(shù)脂部，從第一主壁的第一周邊的一部分向芯組的第一表面垂直彎曲以形成第 一側(cè)壁的一部分；和第三樹(shù)脂部，圍繞垂直彎曲部以形成第 一側(cè)壁的剩余部分。
19. 如權(quán)利要求18的電池組，其中，垂直彎曲部形成在袋殼體的前表面 邊緣的外部上。
20. 如權(quán)利要求5的電池組，其中，第二金屬板包括 第二平面部，具有矩形形狀，尺寸與芯組的第二表面大致相等，并且構(gòu)造成對(duì)應(yīng)于芯組的第二表面；和第二彎曲部，從第二平面部的外圍向芯組的第二表面一體垂直彎曲。
21. 如權(quán)利要求20的電池組，其中，第二樹(shù)脂模制件圍繞第二彎曲部。
22. 如權(quán)利要求21的電池組，其中，第二彎曲部構(gòu)造在袋殼體的后表面 邊緣的外部上。
23. 如權(quán)利要求22的電池組，其中，第二彎曲部的高度為形成在袋殼體 的第二表面與袋殼體的第一表面的基部之間的高度的1/3至2/3。
24. 如權(quán)利要求4的電池組，其中，第一和第二金屬板具有從0.1至 0.2mm的厚度。
25. 如權(quán)利要求4的電池組，其中，第一和第二金屬板包括不銹鋼。
26. 如權(quán)利要求l的電池組，其中，第一和第二樹(shù)脂模制件包括塑性樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電池組，該電池組通過(guò)用金屬板形成外殼的一部分主壁可以保證外殼的強(qiáng)度，使整個(gè)外殼的厚度最小，并保證電池組的電池容量。該電池組包括芯組、第一殼體和第二殼體。第一殼體具有包括第一樹(shù)脂模制件的外圍，并構(gòu)造成用于覆蓋芯組的第一表面。第二殼體具有包括第二樹(shù)脂模制件的外圍，并構(gòu)造成用于覆蓋芯組的第二表面。第一和第二殼體通過(guò)將第一和第二樹(shù)脂模制件焊接起來(lái)而彼此連接。
文檔編號(hào)H01M2/02GK101154719SQ200710153840
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者李成峻, 金炯信 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社