專利名稱：二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二次電池。
背景技術(shù)：
可再充電的二次電池大量用作便攜式電子設(shè)備的電源。目前，組合型電池(pack-type battery)廣泛用作二次電池。組合型電池是這樣一種形式的電池，其中裸電池和保護(hù)電路模塊(PCM)集成在一個(gè)單元中。組型二次電池通常包括裸電池、保護(hù)電路模塊和上殼。保護(hù)電路模塊被連接到裸單元電池的一個(gè)表面，并且上殼被連接以覆蓋保護(hù)電路模塊。 為了與當(dāng)前以二次電池用作電源的便攜式電子設(shè)備不斷小型化發(fā)展的趨勢(shì)保持同步，日益需要二次電池具有更小尺寸。在傳統(tǒng)的組型二次電池中，保護(hù)電路模塊使用可能限制二次電池小型化的普通印刷電路板(PCB)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種具有保護(hù)電路模塊的二次電池，其中，通過使用柔性印刷電路板(FPCB)，保護(hù)電路模塊具有更小厚度，以實(shí)現(xiàn)電池的小型化。
另外，提供一種二次電池，其包括使用FPCB的保護(hù)電路模塊，F(xiàn)PCB具有被牢固連接到電池充電器或外負(fù)載的端子結(jié)構(gòu)。 在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種二次電池，其包括裸電池和電連接到所述裸電池的保護(hù)電路模塊。所述保護(hù)電路模塊包括柔性印刷電路板，所述柔性印刷電路板包括電路板主體和提供第一外部端子及第二外部端子的端子形成部；和連接到所述端子形成部的支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件具有與所述電路板主體分開的支撐表面。 所述支撐構(gòu)件可以包括具有所述支撐表面的支撐板、和從所述支撐板延伸并固定到所述電路板主體的多個(gè)支撐腿。進(jìn)一步，所述支撐構(gòu)件的支撐腿的端部具有與所述電路板主體接觸的接觸表面。所述保護(hù)電路模塊可以包括安裝在所述電路板主體上的電路元件，所述電路元件占據(jù)所述支撐板與所述電路板主體之間的空間，并且所述空間可以具有至少O. 6mm的深度。 在一個(gè)實(shí)施例中，所述電路板包括在所述電路板主體與所述端子形成部之間的連接部，并且所述電路板主體是縱向延伸的條，所述電路板主體所具有的連接部從所述電路板主體的一側(cè)或一端延伸。 所述支撐構(gòu)件可以通過焊接、粘接或表面組裝技術(shù)工藝被固定到所述電路板主體，并且所述支撐構(gòu)件可以由金屬或注射成型的合成樹脂制成。進(jìn)一步，所述支撐構(gòu)件的所述支撐表面可以被絕緣處理，例如通過絕緣帶進(jìn)行絕緣處理。 進(jìn)一步，所述端子形成部可以被連接到所述支撐構(gòu)件的所述支撐表面，例如通過雙面膠帶。另外，所述電路板主體可包括上表面和與所述上表面相對(duì)的下表面，所述上表面上安裝有電路元件，所述下表面通過連接部延伸到所述端子形成部的安裝有所述第一外部端子和所述第二外部端子的表面。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的二次電池的透視圖。
圖2為圖1中所示二次電池的分解透視圖。 圖3為圖1中所示二次電池的裸電池的上部沿線A-A所取的剖視圖。 圖4A和4B分別為具有展開的端子形成部的圖2中所示保護(hù)電路模塊的俯視透視
圖和仰視透視圖。 圖5為本發(fā)明的實(shí)施例的支撐構(gòu)件的仰視透視圖。 圖6為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的保護(hù)電路模塊的透視圖。 圖7為具有展開的端子形成部的圖6中所示保護(hù)電路模塊的俯視透視圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。 圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的二次電池的透視圖。圖2為圖1的二次電池的分解透視圖。圖3為沿圖1中線A-A所取的裸電池的上部的剖視圖。圖4A和4B分別為具有展開的端子形成部的圖2中所示保護(hù)電路模塊的俯視透視圖和仰視透視圖。圖5為圖4A中所示支撐構(gòu)件的透視圖。 參見圖1至5，二次電池100包括裸電池110、保護(hù)電路模塊(PCM) 120和上殼130。二次電池100可以進(jìn)一步包括下殼140、粘接構(gòu)件150和標(biāo)簽160。 二次電池100的PCM120包括由FPCB構(gòu)成的電路板121，并且電路板121的端子形成部123由支撐構(gòu)件126支撐，從而當(dāng)電池充電器或外負(fù)載被連接到端子形成部123時(shí)減輕或防止端子形成部123被進(jìn)一步推向蓋組件112，由此為電連接狀態(tài)提供良好的保持。
裸電池IIO供應(yīng)電能，并包括具有正電極、負(fù)電極和置于其間的隔板的電極組件，由金屬制成的用于容納電極組件和電解液的罐lll，和用于密封罐111的開口部的蓋組件112。蓋組件112包括由金屬制成的蓋板112a、從蓋板112a突出的第一電極端子115、和設(shè)置在蓋板112a與第一電極端子115之間以在其間提供電絕緣的襯墊116。本實(shí)施例將例示以第一電極端子115作為負(fù)電極端子的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。 罐111和蓋板112a將用作第二電極端子。本實(shí)施例將例示以罐111和蓋板112a作為正電極端子的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。盡管在本實(shí)施例所具有的結(jié)構(gòu)中，第一電極端子115用作負(fù)電極，罐111和蓋板112a用作正電極，但本發(fā)明不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，以第一電極端子115作為正電極并以罐111和蓋板112a作為負(fù)電極的可替代形式也是可行的。
PCM120包括電路板121、支撐構(gòu)件126、多個(gè)電路元件127、第一電極引板128、和安裝在電路板121上的第二電極引板129。 PCM120控制全部操作，包括二次電池100的充電/放電。 在一個(gè)實(shí)施例中，電路板121是具有布線圖案且厚度約為0. lmm的FPCB。電路板121包括電路板主體122、端子形成部123和連接部124。 在一個(gè)實(shí)施例中，電路板121的主體122為縱向延伸的大致矩形條的形式。在主體122的中心提供有通孔121c。襯墊116和裸電池110的第一電極端子115被定位以對(duì)應(yīng)
4于通孔121c。在電路板121的主體122的上表面121a上提供有支撐構(gòu)件126、多個(gè)電路元件127和第一電極引板128。主體122的下表面121b通過由例如雙面膠帶或粘接劑之類的粘接方式形成的粘接層170被連接到裸電池110的蓋板112a。 電路板121的端子形成部123通過從主體122的側(cè)表面延伸的連接部124連接到主體122。如圖4B中所示，端子形成部123的下表面提供有用作負(fù)電極端子的第一外部端子123a、用作正電極端子的第二外部端子123b、和用作輔助控制端子的第三外部端子123c。端子形成部123被設(shè)置在形成于支撐構(gòu)件126中的支撐表面126c上，由此，設(shè)置在端子形成部123的下表面上的第一、第二和第三外部端子123a、 123b、 123c面向上方遠(yuǎn)離蓋組件112。端子形成部123由支撐構(gòu)件126支撐，使得端子形成部123在連接到外部器件時(shí)不會(huì)被推向主體122。因此，在端子形成部123的第一、第二和第三外部端子123a、123b、123c與電池充電器或外負(fù)載之間保持良好的接觸狀態(tài)。 電路板121的連接部124從電路板121的主體122的側(cè)表面向外延伸。電路板121的連接部124連接在主體122與端子形成部123之間，并允許端子形成部123被連接到支撐構(gòu)件126。 支撐構(gòu)件126由金屬制成并包括支撐板126a和多個(gè)支撐腿126b。支撐構(gòu)件126支撐電路板121的端子形成部123，并保護(hù)位于其中的多個(gè)電路元件127。
支撐板126a提供有支撐表面126c，電路板121的端子形成部123被設(shè)置在支撐表面126c上。支撐構(gòu)件126的支撐表面126c和電路板121的端子形成部123通過由例如雙面膠帶或粘接劑之類的粘接方式形成的粘接層171相互連接。只要端子形成部123的第一、第二和第三外部端子123a、123b、123c可位于支撐表面126c上，則對(duì)支撐表面126c的尺寸和形狀沒有特別限制。支撐板126a以給定的距離與電路板121的主體122分開，以允許電路元件插入支撐板126a與電路板主體122之間。因此，多個(gè)電路元件127由于處于在支撐構(gòu)件126的支撐板126a與電路板121的主體122之間限定的空間中而被保護(hù)。支撐構(gòu)件126的支撐板126a與電路板121的主體122之間的間隔(d)可以為至少0. 6mm，以提供可安置多個(gè)電路元件127的空間。 多個(gè)支撐腿126b被形成為從支撐板126a的外周邊沿與支撐表面126c相反的方向延伸。支撐腿126b的端部提供有通過向外彎曲而形成的接觸表面126d。接觸表面126d與主體122的上表面121a接觸，并固定到電路板121。支撐構(gòu)件126可焊接或粘接連接到電路板121的主體122，或者可利用其它方式通過傳統(tǒng)的表面組裝技術(shù)(SMT)工藝安裝。
支撐構(gòu)件126的支撐表面126c被絕緣處理。在一個(gè)實(shí)施例中，絕緣帶被連接到支撐構(gòu)件126的支撐表面126c。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐構(gòu)件126的外表面被絕緣處理，使得支撐構(gòu)件126可與電路板121和電路元件127電隔離。絕緣處理可以通過例如形成聚對(duì)二甲苯涂層、聚氨酯涂層、特氟隆涂層或UV涂層來實(shí)施，或者當(dāng)支撐元件126由鋁形成時(shí)通過陽極化工藝來實(shí)施。 盡管本實(shí)施例中例示的支撐構(gòu)件126由金屬制成，但本發(fā)明不限于此。例如，支撐元件126也可以由合成樹脂的注射成型產(chǎn)品或其它相似的剛性材料形成。
多個(gè)電路元件127被安裝在電路板121的主體122的上表面121a上。多個(gè)電路元件127通過由支撐構(gòu)件126的支撐板126a覆蓋而被保護(hù)。電路元件127可包括控制集成電路(IC)、充電/放電切換元件和其它無源器件。
第一電極引板128由導(dǎo)電材料形成。第一電極引板128通過能夠當(dāng)電池過熱時(shí)切斷電流流動(dòng)的正溫度系數(shù)(PTC)器件127a被電連接到電路板121，并且通過例如焊接之類的傳統(tǒng)方法被電連接到用作裸電池110的負(fù)電極端子的第一電極端子115。第一電極引板128和PTC器件127a位于電路板121的主體122的上表面121a上。 第二電極引板129被連接為從電路板121的主體122的一端向外突出。第二電極引板129由導(dǎo)電材料形成，并因此在電路板121與用作裸電池110的正電極端子的蓋板112a之間提供電連接。 上殼130提供有罩板131和從罩板131朝向蓋組件112向下延伸的側(cè)壁134。上殼130在其內(nèi)空間中容納PCM120，從而保護(hù)PCM120。 罩板131與裸電池110的蓋板112a基本一致，并覆蓋PCM120。罩板131提供有在與電路板121的第一、第二和第三外部端子123a、123b、123c對(duì)應(yīng)的每個(gè)區(qū)域中形成的第一、第二和第三端子孔132a、132b、132c。第一端子孔132a至少部分地暴露設(shè)置在電路板121上的第一外部端子123a，第二端子孔132b至少部分地暴露設(shè)置在電路板121上的第二外部端子123b，第三端子孔132c至少部分地暴露設(shè)置在電路板121上的第三外部端子123c。 側(cè)壁134被形成為從罩板131的外周邊向下延伸。側(cè)壁134提供有延伸部134a以包圍裸電池110的側(cè)表面114的上部。 下殼140提供有底板141和從底板141向上延伸的兩個(gè)延伸部142。底板141與裸電池110的下表面113基本一致，并利用粘接構(gòu)件150被連接到裸電池110的下表面113。兩個(gè)延伸部142包圍裸電池110的側(cè)表面114的下部。 標(biāo)簽160被連接以包圍裸電池110的側(cè)表面114。進(jìn)一步，標(biāo)簽160被連接到上殼130的延伸部134a和下殼140的延伸部142，使得二次電池100的裸單元電池110、上殼130和下殼140相互牢固連接。 在下文中，將對(duì)根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的保護(hù)電路模塊進(jìn)行例示。圖6為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的保護(hù)電路模塊的透視圖，圖7為具有展開的端子形成部的圖6中所示保護(hù)電路模塊的透視圖。參見圖6和7，保護(hù)電路模塊220包括保護(hù)電路板221和支撐構(gòu)件226、多個(gè)電路元件、第一電極引板228、和安裝在電路板221上的第二電極引板229。
電路板221包括電路板主體222、端子形成部223和連接部224。端子形成部223通過從主體222的一個(gè)縱向端延伸的連接部224連接到主體222。端子形成部223被形成為沿著主體222的長(zhǎng)度方向延伸。在該情況下，電路板221大體上具有簡(jiǎn)單的矩形條形狀，該形狀有利于電路板221的制造和可加工性。保護(hù)電路模塊220的其余構(gòu)造和操作與對(duì)之前圖1至5的實(shí)施例的描述基本相同，所以將在此省略其詳細(xì)描述。 從以上描述中顯見，本發(fā)明的構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。特別是，通過使用薄FPCB的保護(hù)電路模塊構(gòu)造，可減小二次電池的尺寸。 進(jìn)一步，由于安裝支撐構(gòu)件以支撐FPCB上形成的外部端子，因此，外部端子不會(huì)移位，使得與電池充電器或外部負(fù)載的連接牢靠。 另外，很多安裝在FPCB上的電路元件位于支撐構(gòu)件內(nèi)并由支撐構(gòu)件來保護(hù)，因此保護(hù)電路模塊的安全性提高。 盡管為了例示目的公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理
6解，在不背離如所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進(jìn)行各種修改、 添加和替換。
權(quán)利要求
一種二次電池，包括裸電池；和電連接到所述裸電池的保護(hù)電路模塊，所述保護(hù)電路模塊包括柔性印刷電路板，所述柔性印刷電路板包括電路板主體和具有第一外部端子及第二外部端子的端子形成部；和連接到所述端子形成部的支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件具有與所述電路板主體分開的支撐表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述支撐構(gòu)件包括具有所述支撐表面的支撐板、和從所述支撐板延伸并固定到所述電路板主體的多個(gè)支撐腿。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池，其中所述支撐構(gòu)件的支撐腿的端部具有與所述電路板主體接觸的接觸表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池，其中所述保護(hù)電路模塊包括安裝在所述電路板主體上的電路元件，所述電路元件占據(jù)所述支撐板與所述電路板主體之間的空間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池，其中所述支撐板與所述電路板主體之間的距離為至少0. 6mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述電路板包括在所述電路板主體與所述端子形成部之間的連接部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的二次電池，其中所述電路板主體是縱向延伸的條。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的二次電池，其中所述電路板的所述連接部從所述電路板主體的一側(cè)延伸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的二次電池，其中所述電路板的所述連接部從所述電路板主體的一端延伸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述支撐構(gòu)件通過焊接、粘接或表面組裝技術(shù)工藝被固定到所述電路板主體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述支撐構(gòu)件由金屬制成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的二次電池，其中所述支撐構(gòu)件的所述支撐表面被絕緣處理。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的二次電池，其中絕緣帶被連接到所述支撐構(gòu)件的所述支撐表面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述支撐構(gòu)件由注射成型的合成樹脂形成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述端子形成部被連接到所述支撐構(gòu)件的所述支撐表面。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的二次電池，其中所述支撐表面和所述柔性印刷電路板的端子形成部通過雙面膠帶相互連接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述電路板主體包括上表面和與所述上表面相對(duì)的下表面，所述上表面上安裝有電路元件，所述下表面通過連接部延伸到所述端子形成部的安裝有所述第一外部端子和所述第二外部端子的表面。
全文摘要
一種二次電池包括裸電池和電連接到所述裸電池的保護(hù)電路模塊。所述保護(hù)電路模塊包括柔性印刷電路板，該柔性印刷電路板包括電路板主體和提供第一外部端子和第二外部端子的端子形成部；和連接到該端子形成部的支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件具有與所述電路板主體分開的支撐表面。
文檔編號(hào)H01M10/42GK101752596SQ20091025912
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者郭魯顯, 高錫 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社