使用热熔固定结构制造电池组的方法及使用该方法制造的电池组技术

本文披露了一种制造电池组的方法，所述电池组包括电池单元，所述电池单元具有与电解液一起容纳于由包括金属层和树脂层的层压片制成的电池壳体中的电极组件。

Method of manufacturing battery pack using hot-melt fixing structure and battery pack manufactured by the method

This article discloses a method for producing a battery pack, the battery unit including a cell unit, which has an electrode assembly in a battery shell consisting of a layer of laminates including a metal layer and a resin layer with the electrolyte.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用热熔固定结构制造电池组的方法及使用该方法制造的电池组
本申请要求于2015年4月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2015-0052877号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。本专利技术涉及使用热熔固定结构制造电池组的方法及使用该方法制造的电池组。
技术介绍
随着移动装置的持续发展以及对于这些移动装置需求的增加，对于二次电池的需求也迅猛增长。在这些二次电池中，表现出高能量密度和工作电压以及优异的充电保持能力和寿命特性的锂二次电池已被广泛用作各种电子产品以及各种移动装置的能源。根据使用二次电池的外部装置的种类，二次电池可配置成其中二次电池可被容易地从外部装置插入和移出的可拆式结构或者可配置成二次电池被嵌入外部装置中的嵌入式结构。例如，可拆式二次电池可根据需要插入诸如笔记本电脑之类的装置或从所述装置移出。另一方面，诸如某些种类的移动电话、MPEG音频层3(MP3)播放器、平板电脑和智能平板之类的装置因其结构或容量而需要嵌入式电池组。此外，锂二次电池中包含各类可燃材料。因此，在锂二次电池过充、锂二次电池中过流、或向锂二次电池施加一些其他的外部物理冲击的情况下，锂二次电池可被加热或者可能会爆炸。也就是说，锂二次电池的安全性非常低。为此，将能够有效地控制锂二次电池的异常状态(例如锂二次电池的过充或锂二次电池中过流)的诸如正温度系数(PTC，PositiveTemperatureCoefficient)元件和保护电路模块(PCM，ProtectionCircuitModule)之类的安全元件连接至锂二次电池的电池单元。优选地，制造这样的二次电池使其具有尽可能小的尺寸和重量。为此，具有较小的重量容量比的棱状电池或袋状电池通常被用作二次电池的电池单元。特别地，目前主要关注的是使用铝层压片作为包覆构件的袋状电池，因为这种袋状电池重量轻并且袋状电池的制造成本低。在使用如上所述的袋状电池单元制造电池组的情况下，在电池单元安装到壳体的状态下，将PCM连接并固定至电池单元的电极，并且将标签贴附至壳体的外表面，由此制造电池组。例如，壳体可包括耦接至彼此以围绕电池单元的外表面的上盖和下盖。或者，壳体可配置成具有用于固定电池单元的外边缘的框架结构。然而，对电池单元具有紧凑的结构并展现出提高的结构稳定性的要求有所增加。因此，已经采用通过热熔工艺围绕电池单元的外边缘的方法来代替框架。具体地说，图1是示意性地示出传统的热熔工艺中使用的模具的结构的截面图。参照图1，电池单元130位于模具110中，将热熔树脂通过形成于模具的上部和下部中的注入口120注入模具110中，以便用树脂包裹电池单元的外边缘。随后，将外边缘已被树脂包裹的电池单元130从模具110移出，然后，尽管未示出，将保护电路板和容纳在PCM壳体中的安装PCB的PCM装载在电池单元的接收部的外表面上，并且使用双面胶带热焊接电池单元的多余部分(即阶台)，由此组装电池组。然而，在使用上述方法的情形中，通过注入口注入的热熔树脂不分布至远离注入口的模具部分，由此模制产品的缺陷率增加。当为了将树脂分布到远离注入口的模具部分而向热熔树脂施加高压时，高压冲击施加于电池单元。此外，在使用双面胶带安装PCM的情形中，PCM易于因外部冲击而变得不稳定，且因使用诸如双面胶带、下壳体和PCM保持器之类的各种部件而增加额外的成本。因此，非常需要能够降低工艺缺陷率、提高电池组的耐用性、降低电池组的制造成本并且最大化电池组的容量的电池组制造技术。
技术实现思路
技术问题因此，作出本专利技术是为了解决以上问题以及其他尚待解决的技术问题。具体地说，本专利技术的目的是提供经配置使PCB稳固地安装到电池单元上的电池组，其中，通过在执行热熔工艺时在模具中适当地布置注入口并且增加注入口的数量而在不使用额外构件的情况下，在低压下执行注模成型并且同时提高热熔树脂的流动性，由此降低热熔工艺中的缺陷率。技术方案根据本专利技术的一个方面，以上及其他目的能够通过提供一种制造电池组的方法而得以完成，所述电池组包括电池单元，所述电池单元具有与电解液一起容纳于由包括金属层和树脂层的层压片制成的电池壳体中的电极组件，所述方法包括：(a)将电池单元的电极端子电连接至其上形成有保护电路的保护电路板(PCB)的电极端子连接部分，(b)将上壳体耦接至PCB的上部，(c)使电池单元的设置有电极端子的上部密封部分弯曲，并且将已耦接至上壳体的PCB装载到电池单元的上端，使得PCB平行于电池单元的电极组件接收部的外壁，(d)将已耦接至彼此的上壳体、PCB和电池单元置于模具中，所述模具设置在对应于电池单元的外围边缘的区域中并且具有两个或更多个注入口，通过所述注入口注入热熔树脂，(e)通过注入口注入热熔树脂以执行热熔工艺，其中热熔树脂填充上壳体、PCB、电池单元与模具之间限定的空间，及(f)从模具移出所得结构并且用标签包裹所得结构。步骤(b)可包括将上壳体耦接至PCB的上部，使在PCB的上表面上形成的外部输入端子和输出端子通过上壳体中形成的开口暴露。上部密封部分是指在将电极组件安装到处于密封状态的电池壳体中时于形成的密封的外边缘之一处所形成的具有多余空间的部分。上部密封部分对于本专利技术所属领域的技术人员来说将是显而易见的，因此将省略对其进行详细描述。此外，外边缘是指代替传统的安装电池单元的框架而围绕电池单元的外周的边缘。在一个具体例子中，模具可包括耦接至彼此以执行热熔工艺的下模具和上模具，可将对应于已耦接至彼此的上壳体、PCB和电池单元的外部形状的结构刻在选自下模具和上模具的至少一个中。具体地说，可将对应于上壳体、PCB和电池单元的外部形状的结构刻在下模具中。此外，形成注入口的位置没有特别限制。注入口可形成于上模具和/或下模具中。具体地说，注入口可形成于下模具中。也就是说，在根据本专利技术的制造电池组的方法中，将耦接至彼此的上壳体、PCB和电池单元置于下模具和上模具之间，将下模具和上模具耦接至彼此，并且将热熔树脂通过形成于模具中的注入口注入模具中以形成电池单元的外边缘，由此制造电池组。此外，在如上所述的通过传统的热熔工艺制造电池组的方法中，模具中形成的注入口的数量不大，结果导致热熔树脂难以均匀地分布在模具中。此外，当通过高压成型在电池单元处形成外边缘时，在高压下注入热熔树脂，结果导致冲击施加于电池单元。作为种种广泛而深入的研究和实验的结果，本申请的专利技术人已经发现，在注入口的最小数量为八的情形下，上述问题得以解决。因此，具体地说，模具可具有八个或更多个注入口。具体地说，两个或更多个注入口可形成于模具的上部中，即设置电极端子的位置处，使得电池单元的设置PCB的上部外围边缘加厚地形成，以便在不使用传统的PCM壳体的情况下将PCB稳固地固定并安装至电池单元。或者，两个或更多个注入口可形成于模具的下部中，以使用于固定电池单元的外围边缘形成于电池单元的下端处，同时电池单元的下端不用下壳体而被密封。在另一种可选方案中，在模具的每一个侧部的中间可形成一个注入口，以使需要用来保护电池单元免受外部冲击的外围边缘形成于电池单元的侧表面处，而不使用设置在电池单元处的传统侧框架。具体地说，注入口可形成于模具的两个或更多个区域中。此外，注入口可形成于模具的所有区域中，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造电池组的方法，所述电池组包括电池单元，所述电池单元具有与电解液一起容纳于由包括金属层和树脂层的层压片制成的电池壳体中的电极组件，所述方法包括：(a)将电池单元的电极端子电连接至其上形成有保护电路的保护电路板(PCB)的电极端子连接部分；(b)将上壳体耦接至所述PCB的上部；(c)使所述电池单元的设置有所述电极端子的上部密封部分弯曲，并且将已耦接至所述上壳体的所述PCB装载到所述电池单元的上端，使得所述PCB平行于所述电池单元的电极组件接收部的外壁；(d)将已耦接至彼此的所述上壳体、所述PCB和所述电池单元置于模具中，所述模具设置在对应于所述电池单元的外围边缘的区域中并且具有两个或更多个注入口，通过所述注入口注入热熔树脂；(e)通过所述注入口注入热熔树脂以执行热熔工艺，其中所述热熔树脂填充所述上壳体、所述PCB、所述电池单元与所述模具之间限定的空间；和(f)从所述模具移出所得结构并且用标签包裹所得结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.15 KR 10-2015-00528771.一种制造电池组的方法，所述电池组包括电池单元，所述电池单元具有与电解液一起容纳于由包括金属层和树脂层的层压片制成的电池壳体中的电极组件，所述方法包括：(a)将电池单元的电极端子电连接至其上形成有保护电路的保护电路板(PCB)的电极端子连接部分；(b)将上壳体耦接至所述PCB的上部；(c)使所述电池单元的设置有所述电极端子的上部密封部分弯曲，并且将已耦接至所述上壳体的所述PCB装载到所述电池单元的上端，使得所述PCB平行于所述电池单元的电极组件接收部的外壁；(d)将已耦接至彼此的所述上壳体、所述PCB和所述电池单元置于模具中，所述模具设置在对应于所述电池单元的外围边缘的区域中并且具有两个或更多个注入口，通过所述注入口注入热熔树脂；(e)通过所述注入口注入热熔树脂以执行热熔工艺，其中所述热熔树脂填充所述上壳体、所述PCB、所述电池单元与所述模具之间限定的空间；和(f)从所述模具移出所得结构并且用标签包裹所得结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电池单元配置成具有板状矩形结构。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电池组是易于插入装置和从装置移出的可拆式电池组。4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包括将所述上壳体耦接至所述PCB的上部，使在所述PCB的上表面上形成的外部输入端子和输出端子通过所述上壳体中形成的开口暴露。5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(e)包括通过所述热熔工艺将所述PCB固定至所述电池单元的上部。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李范稙，安秀准，李东哲，赵龍昊，朱宰贤，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR