大容量电池组制造技术

本文公开了一种安装在电池组壳体中的包含电池单元的电池组，所述电池单元包含电极组件，所述电极组件被安装在由包括金属层和树脂层的层压片制成的袋状电池壳体中，并通过热焊密封，其中所述电池组壳体包括一个构造为如下结构的框架构件：其中用于容纳电池单元的接收部件是开放的，电池单元的相对侧密封部分安装在框架构件上，使得相对侧密封部分覆盖框架构件的相对侧，并且护套膜被施用至框架构件的外表面，电池单元安装至所述框架构件中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种大容量电池组(battery pack)，更具体地，涉及一种安装在电池 组壳体中的包含电池单元的电池组，所述电池单元包含电极组件，所述电极组件被安装在 由包括金属层和树脂层的层压片制成的袋状电池壳体中，并通过热焊密封，其中所述电池 组壳体包括一个构造为如下结构的框架构件其中用于容纳电池单元的接收部件是开放 的，电池单元的相对侧密封部分安装在框架构件上，使得相对侧密封部分覆盖框架构件的 相对侧，并且护套膜(sheath film)被施用至框架构件的外表面，电池单元安装至所述框架 构件中。
技术介绍
随着对移动设备越来越多的开发以及对这种移动设备的需求增加，对移动设备的能源——二次电池的需求也已急速增加。其中包括具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池，人们已经对它进行大量的研究，其目前已商业化并被广泛使用。 基于其外在形状，锂二次电池通常可分为圆柱状电池、棱柱状电池或袋状电池。 基于其电解质，锂二次电池可分为锂离子电池或锂离子聚合物电池。由于移动设备已小型化，对具有相对较小厚度的矩形电池和袋状电池的需求增加。 此外，基于二次电池安装入壳体的方式，电池组通常可分为硬质电池组(hardbattery pack)或内部电池组(inner battery pack)。 硬质电池组构成硬质电池组安装于其上的外部装置的外观的一部分。因此，硬质 电池组的优点在于其在使用时可容易地安装至外部装置上。但是，当将电池单元安装在壳 体中时，需要根据相应的外部装置的类型设计所述壳体。因此，硬质电池组的制造成本高， 并且与外部装置具有低相容性。 另一方面，内部电池组安装在外部装置中，然后用形成外部装置一部分的盖子隐 藏。因此，虽然将内部电池组安装在外部装置中稍麻烦，但内部电池组的优点在于其设计容 易，制造成本低并且与外部装置具有高相容性。 棱柱状电池或袋状电池被广泛用作电池单元，其为内部电池组的主体。棱柱状电 池是一种具有安装在电池容器中的电极组件的电池，电池容器由铝或不锈钢制成。袋状电 池是一种具有安装在袋状电池壳体中的电极组件的电池，袋状电池壳体由层压铝片制成。 最近，对袋状电池的需求增加了，这是因为袋状电池的重量小，成本低，并且可容易地根据 电池壳体的容量和输出量而改变。 图1和2分别是一个透视图和一个分解透视图，示出了常规的含有一个袋状电池 单元的内部电池组。 参照这些附图，电池组10包括一个电池单元20，其中，含有阴极、阳极和隔膜的电 极组件与一种电解质以密封的状态安装在一起，电池组壳体30具有用于容纳电池单元20 的内部空间，并且一个顶盖40与容纳电池单元20的电池组壳体30的顶部连接，用于封住 电池单元20。在电池组壳体30和电池单元20之间，以及在顶盖40和电池单元20之间各贴有双面胶带50。 电池组壳体30和40增补了袋状电池单元20的小机械强度；但是，电池组壳体30 和40限制了电池单元20的大小，结果是电池组的总容量降低。此外，电池组壳体30和顶 盖40彼此通过超声焊接法相连接。因此，需要使电池组壳体30和顶盖40制造成具有一定 厚度，以在电池组壳体30和顶盖40之间形成结合界面，在结合界面处使电池组壳体30和 顶盖40彼此相连，结果使电池组的体积增加。 因此，近来，仅用于盖住单元电池侧面的框架式电池组壳体的使用越来越多，代替 了盖住单元电池的全部外表面的盒状电池组壳体，从而减小了电池组的体积并有效地增补 了电池单元的强度。例如，日本专利申请2004-0094633公开了一种含有一体式袋状壳体的 电池组，其具有一个第一区域、一个第二区域和一个第三区域，以及一个框架构件；在所述 第一区域上形成一个用于容纳电极组件的接收部分，所述第二区域延伸自所述第一区域以 使第二区域盖住电极组件暴露于外部的一个表面，所述第三区域延伸自所述第二区域以使 第三区域盖住所述第一区域，并且所述第三区域的一端与所述第二区域接触，所述框架构 件安装至电池单元以使所述第一区域被所述第三区域盖住之前使框架构件盖住所述接收 部件的外表面。此外，该公开文本还公开了一种分离式袋状壳体，其包括一个具有用于容纳 电极组件的接收部件的第一包装构件，以及一个第二包装构件，其具有用于封住所述第一 包装构件并盖住电极组的一个暴露于外部的表面的第一区域，以及一个延伸自第一区域的 第二区域，使所述第二区域盖住所述第一包装构件的外表面。 但是，在一个具有上述结构的电池组中，电池组的最外层表面未被另外的护套构 件盖住，结果是包装构件的弯曲部分和连接部分暴露于外部，因此，电池组的表面不平滑。 该问题可能是对工程师或用户造成伤害的主要原因，并威胁到工程师或用户在制造或使用 该电池组期间的安全。此外，安装至电池组中的电池单元的外观通过框架构件保持，电池单 元的强度也由框架构件增补；但是，未被框架构件保护的电池单元的顶部和底部仅由机械 强度较弱的包装构件盖住。因此，不可能达到期望的强度。 另一方面，锂二次电池中含有多种可燃材料。因此，锂二次电池可能由于电池的过 充、电池的过流或者其它外部物理作用而加热或爆炸。也就是说，锂二次电池的安全性很 低。因此，锂二次电池含有一个保护电路模块(PCM)，其被连接至电池单元上，用于对电池的 不正常状态、例如电池过充进行控制。 —般而言，PCM通过熔焊(welding)或锡焊(soldering)经导电的镍板连接至电 池单元上。具体而言，所述镍板通过熔焊或锡焊连接至PCM的电极接触端上，然后所述镍板 通过熔焊或锡焊被连接至电池单元的电极端子。这样，PCM被连接至电池单元上以制造电 池组。 在这种情形下，所述熔焊或锡焊步骤必须进行几次以制造电池组。由于二次电池 的结构较小，因此熔焊或锡焊步骤必须非常精确地进行，因此，存在电池缺陷的可能性增 加。此外，上述方法的加入增加了产品的制造成本。 因此，非常需要一种能够从根本上增补电池组(包括袋状电池单元)的强度、有效 地增加电池组的容量，并且易于组装成电池组并由此降低电池组的制造成本的技术。
技术实现思路
因此，作出本专利技术以解决上文提及的问题，以及还未解决的其它技术问题。 具体而言，本专利技术的一个目的是提供一种具有期望强度以及在同一标准水平上具 有相对大的容量的电池组，其通过一种特定的耦合结构来获得期望强度，该结构使用一种 框架构件而不使用常规的包装护套构件(如盒状壳体)。 本专利技术的另一个目的是提供一种能够通过简单的组装方法制造的电池组，从而降 低电池组的制造成本。 根据本专利技术，上述目的和其它目的可通过提供一种安装在电池组壳体内的包含电 池单元的电池组实现，所述电池单元包含电极组件，所述电极组件被安装在由包括金属层 和树脂层的层压片制成的袋状电池壳体中，并通过热焊密封，其中所述电池组壳体含有一 种构造为如下结构的框架构件其中用于容纳电池单元的接收部件是开放的，电池单元的 相对侧密封部分安装在框架构件上，使得相对侧密封部分覆盖框架构件的相对侧，并且护 套膜被施用至框架构件的外表面，电池单元安装至所述框架构件中。 因此，本专利技术的电池组在不使用其它包装护套构件的情况下制成，简化了电池组 的组装方法，电池组的制造成本降低，并且电池组以更薄和更紧凑的结构制得。此外，电池 被安全地放置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装在电池组壳体中的包含电池单元的电池组，所述电池单元包含电极组件，所述电极组件安装在由包括金属层和树脂层的层压片制成的袋状电池壳体中，并通过热焊密封，其中所述电池组壳体包括一个构造为如下结构的框架构件：其中用于容纳电池单元的接收部件是开放的，电池单元的相对侧密封部分安装在框架构件上，使得相对侧密封部分覆盖框架构件的相对侧，并且护套膜被施用至框架构件的外表面，电池单元安装至所述框架构件中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：安昶范，李香穆，崔棅珍，张准桓，尹炯具，黄成敏，郑贤澈，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]