电池组件制造技术

本发明专利技术公开了一种盒形或板形的电池组件。该电池组件具有硬性外壳部件、盒形或板形的电池元件、盖以及电路板。硬性外壳部件在两端形成有第一开口和第二开口。盒形或板形的电池元件容纳在外壳部件中并具有电极端子。盖由树脂模制而成并安装到第一开口。电路板与电极端子导线连接并容纳在盖中。至少电极端子导线从第一开口延伸。盖在一个较长边的两端具有凹形部分。外壳部件具有至少使盖的凹形部分露出的切口部分。至少所述盖的较长边与外壳部件热粘结。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池组件(battery pack)，其中电池元件包覆有外壳部件(outer jacket member)。
技术介绍
近几年，随着便携式电子装置如笔记本型个人电脑、移动电话和个人数字助理 (PDA)的广泛应用，高电压、高能量密度和轻型的锂离子电池已经广泛的用于这些电子装置的电源。当电池使用液体电解质时，会发生液体电解质易于泄漏到电池外部的问题。为了解决该问题，实际上已经使用了聚合物浸透在非水电解质溶液中的凝胶型聚合物膜的锂离子聚合物二次电池和使用固体电解质的锂离子聚合物二次电池。锂离子聚合物二次电池具有单元(cell)结构。单元电池由电池元件和由铝层压材料制成的外壳部件构成。电池元件由阴极、阳极和聚合物电解质构成。电池元件具有从阴极和阳极延伸的电极端子。电池元件包覆有外壳部件。单元电池和其上安装有电路部分的布线板容纳在由上部壳体和下部壳体组成的盒形塑模壳体中。下述专利文献1描述了这种锂离子聚合物二次电池的示例。日本专利申请特开No. 2002-260608ο
技术实现思路
在电池元件容纳在模制外壳中这种现有技术的结构中，模制外壳的壁厚为约 0. 3mm到0. 4mm。当考虑固定双面胶带和公差时，单元厚度增加约0. 8mm到1mm。此外，需要使单元的上部模制外壳和下部模制外壳可以进行超声焊接的形状。为了这样，壁厚增加约 0. 7mm。从而，与单元的体积相比，电池组件的体积增加1. 3到1. 4倍。此外，当电池单元容纳在模制外壳中时，散热能力变差。从而，电池性能降低和/ 或产生热量。为了解决这种问题，本专利申请的专利技术者提出了一种具有下述结构的电池组件。 该电池组件由硬性外壳部件(hard outer jacket member)和电池元件构成。硬性外壳部件在两端具有第一开口和第二开口。电池元件容纳在外壳部件中。由树脂模制而成的第一盖和第二盖分别安装到第一开口和第二开口。电路板容纳在安装到第一开口的第一盖中。 电路板具有连接到电池元件的电极端子。由于该电池组件具有优异的容积效率(每单位体积的电容/ 一个电池组件)和高散热性，因此该电池组件有助于提高电池性能。此外，可以容易地组装该电池组件并且可以3实现高产量。然而，由于电池组件的形状简单，专利技术者意识到存在电池组件与电子装置反极性连接的危险。为了解决该问题，可以在电池组件的边缘表面处添加突起部分。然而，该突起部分会降低电池组件的容积效率。此外，当使用上述电池组件时，由于结构简单，所以使电池组件免于外部冲击很重要。在具有上述结构的电池组件中，如图IA所示，对柔性外壳部件(soft outer jacket member) IOla进行旋压模制(spin-molding)，以形成容纳电池元件的凹形部分。在电池元件容纳在凹形部分中之后，将硬性外壳部件IOlb放置在柔性外壳部件IOla上，使得硬性外壳部件IOlb覆盖凹形部分的开口部分。对电池元件的周边进行热粘结。此后，如图IB所示，折叠硬性外壳部件IOlb和柔性外壳部件101a。从而，所得到的结构具有椭圆形截面。 粘结外壳部件IOla和IOlb的端部。从而，得到电池单元。具有椭圆形截面的盖安装到电池单元顶部和底部的开口。从而，得到电池组件。然而，如图2所示，在具有这种结构的电池组件中，硬性外壳部件IOlb和柔性外壳部件IOla沿着连接电池元件104的左侧表面部分和右侧表面部分以及容纳电池元件104 的开口部分的直线折叠。因而，这些折叠部分的曲率半径小于连接电池元件104的左侧表面部分和右侧表面部分以及电池元件104的底部表面部分的部分的曲率半径。因而，电池元件104的截面不是椭圆形的。这是因为容纳电池元件104的凹形部分是通过旋压模制而形成的，并且凹形部分的端部108可以容易地折叠。当试图将具有大致椭圆形截面的盖安装到电池元件104的开口部分时，硬性外壳部件IOlb与所述盖的形状不匹配。由于它们的接触性降低，所以它们不能进行充分地热粘结。因而，当电池组件坠落到地板上或对电池组件施加冲击时，硬性外壳部件IOlb会容易脱落。上述电池组件的另一个问题在于，当电池组件设计成具有椭圆形截面时，由于侧表面是弯曲的，所以电池组件较难与电子装置的电池组件插槽部分对准。此外，在电池组件接到电子装置之后，电池组件容易与插槽部分脱离。在上述电池组件中，电路板103容纳在由上部支架10 和下部支架102b构成的顶盖102中。顶盖102安装到外壳部件101的一个开口部分。此时，如图3A和;3B所示，连接到电路板103的电极端子105折叠并容纳在电池组件中。在这种情况下，当电池元件104 与顶盖102之间存在足够的空间时，折叠起来的电极端子105不妨碍与电极端子导线部分相对且位于上部支架10 中的部分109。然而，这种结构与设计高容积效率的电池组件这一基本目的相矛盾。当电池元件104与顶盖102之间的空间较窄时，由于电极端子导线部分的结构，置于上部支架10 中的电极端子导线部分与外壳部件101的热粘结部分就变得非常小。因而，顶盖102与外壳部件101之间的热粘结强度变得不足。此外，当电池厚度相对较小时， 如图:3B所示，与电极端子导线部分相对且位于下部支架102b的底表面上的部分110挤压电极端子105。从而，电极端子在电池元件的厚度方向突出并折叠。因而，电极端子部分的厚度变得比其它部分厚。在这种情况下，电池组件可能与电子装置的电池组件插槽不匹配。此外，本专利申请的专利技术者提出一种电池组件，其结构与上述电池组件相同，只是将热熔树脂等注入到第一盖中，从而固定容纳在其中的电路板。然而，在该电池组件中，树脂没有充分地注入到第一盖中并且该盖具有空腔。因4而，电路板没有充分地被固定。当电池组件坠落到地板上时，电路板发生变形。有时候电路受损。考虑到上述，期望提供这样一种电池组件，其能够防止与装置反极性连接，而不会以降低容积效率为代价。此外，期望提供一种电池组件，其具有优异的容积效率和外部冲击抵抗力，并能够容易地与电池组件插槽对准。此外，期望提供一种电池组件，其使电极端子免于受到顶盖的干扰，以及无需使电极端子突出和弯曲，并且不会使电极端子部分的厚度变得比电池组件的其它部分大，并可以增大产量。此外，期望提供一种电池组件，其使热熔树脂充分地注入到保持电路板的盖中，并且使注入的树脂可靠地保持电路板，并提高电池组件的机械强度。根据本专利技术的实施例，提供一种盒形或板形的电池组件，其具有硬性外壳部件、盒形或板形的电池元件、盖和电路板。硬性外壳部件具有形成在两端的第一开口和第二开口。 盒形或板形的电池元件容纳在外壳部件中并具有电极端子。盖由树脂模制而成，并安装到第一开口。电路板与电极端子导线(electrode terminal lead)连接并容纳在盖中。至少电极端子导线从第一开口延伸。盖在一个较长边的两端具有凹形部分。外壳部件具有至少使盖的凹形部分露出的切口部分(cut portion) 0至少盖的较长边与外壳部件热粘结。根据本专利技术的实施例，提供一种电池组件，其具有外壳部件、电池元件和至少一个树脂模制的盖。外壳部件由第一层压部件和第二层压部件构成。第一层压部件具有凹形部分。电池元件容纳在第一层压部件中形成的凹形部分中。第一层压部件和第二层压部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盒形或板形的电池组件，包括：　在两端具有第一开口和第二开口的硬性外壳部件；　容纳在外壳部件中并具有连接到电路板的电极端子导线的盒形或板形的电池元件；以及　覆盖第一开口和第二开口的第一盖和第二盖，第一盖安装到第一开口，电 路板容纳在第一盖中，　其中，第一盖具有至少上部支架和下部支架，上部支架由树脂模制而成并在电池元件的相对侧保持电路板，下部支架由树脂模制而成并在电池元件侧保持电路板，上部支架和下部支架粘结或机械连接，并且　其中，上部支架具有与从电 池元件延伸的电极端子的电极端子导线部分相对应的切口部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木文彦，高桥修，山田弘幸，富樫和男，石井亨，山平隆幸，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]