具有优异生产率和结构稳定性的二次电池组制造技术

本发明专利技术涉及具有优异生产率和结构稳定性的二次电池组。本发明专利技术的二次电池组包括：电池单元，具有在具有通过顶盖密封的开口顶部的电池壳中安装的电极组件和电解液；保护电路模块，具有控制电池单元的过充、过放和过电流的保护电路；绝缘安装构件，保护电路模块装载在绝缘安装构件的顶部，绝缘安装构件安装到电池单元的顶盖上；和绝缘盖，以保护电路模块装载在绝缘安装构件上的状态将绝缘盖耦合到电池单元的上端部，以覆盖绝缘安装构件，顶盖有分别连接到电极组件的阴极和阳极的电极端子，绝缘安装构件有与电极端子对应的贯通孔，保护电路模块有与电极端子对应的贯通孔，并且连续固定地插入电极端子以穿过绝缘安装构件和保护电路模块的贯通孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有优异生产率和结构稳定性的二次电池组，并且更具体而言，涉及包括电池单元、保护电路模块、在其上装载保护电路模块的绝缘安装构件以及绝缘盖的二次电池组，其中电池单元的顶盖提供有分别连接到电极组件阴极和阳极的一对突起型电极端子，绝缘安装构件提供有与所述突起型电极端子相对应的贯通孔，保护电路模块提供有与所述突起型电极端子相对应的贯通孔，并且通过连续固定地插入所述突起型电极端子以通过绝缘安装构件和保护电路模块的贯通孔，来实现将绝缘安装构件和保护电路模块率禹合到电池单元。
技术介绍
随着移动装置的持续开发以及对这种移动装置需求的增加，对二次电池的需求也快速增加。在其之中，具有高能量密度和高工作电压以及具有优异的保存和使用寿命特征的锂二次电池，已经被广泛用作各种电子产品以及移动装置的能源。基于二次电池的外部和内部结构，通常将它们分成圆柱形电池、棱柱形电池和袋形电池。特别地，能够以高集成方式堆叠并且具有小的宽长比的棱柱形电池和袋形电池已经引起了极大关注。此外，作为电动车辆和混合电动车辆的能源，二次电池已经引起了极大的关注，已经开发了二次电池来解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆所引起的诸如大气污染的问题。结果，由于二次电池的优势而使得使用二次电池的各种应用多样化，并且其后，期望将二次电池应用于比现在更多的用途和产品中。然而，在锂二次电池中包含各种可燃物质。因此，可能存在因过充、过电流或任何其他外部物理冲击而使得锂二次电池受热或爆炸的危险。换句话说，锂二次电池的安全性低。因此，在锂二次电池中安装用于有效控制诸如过充的锂二次电池的异常的保护电路模块(PCM)，同时将所述PCM连接到锂二次电池的电池单元。PCM包括场效应晶体管(FET)，其用作控制电流传导、电压检测器和诸如电阻器和电容器的无源元件的切换元件。PCM会中断电池单元的过充、过放、过电流、短路和反向电压，以阻止电池单元的爆炸或过热、电池单元的液体泄漏以及电池单元的充电和放电特性的劣化，并抑制电池单元的电效率的下降和电池单元的异常物理化学行为，由此消除电池单元的危险因素并增大电池单元的使用寿命。通常，通过焊接或软钎焊，经由导电性镍板将PCM电连接到电池单元。即，通过焊接或软钎焊将镍板连接到连接引线，然后通过焊接和软钎焊将镍板连接到电池单元的相应电极端子上。以此方式，将PCM连接到电池单元，以制造电池组。在这种情况中，构造电池组需要大量的焊接或软钎焊工艺，并且因为二次电池的结构小，所以必须在高精度下进行焊接或软钎焊工艺。结果，缺陷可能性大。此外，在产品的制造过程期间，由于增加了焊接或软钎焊工艺，因此增加了制造成本。此外，需要安全元件，使其与电池单元的电极端子保持电连接，同时与电池单元的其他部分电隔离，所述安全元件包括PCM。因此，需要多个绝缘安装构件来实现这种连接，导致电池单元组装工艺复杂化。另一方面，在安全元件和绝缘安装构件之间使用粘合剂，以实现安全元件与绝缘安装构件之间的耦合。然而，这种耦合方法减弱了电池单元的强度。因此,在外部冲击施加于电池单元时，由于耦合强度弱而在电池单元中发生电短路,导致电池单元着火或爆炸。换句话说，会引发安全相关问题。因此，对便于组装绝缘安装构件和装载于电池单元顶部的安全元件、并同时提高电池组机械强度的各项技术，已经进行了积极研究。 与此相关的，例如韩国专利申请公布No. 2006-0060801公开了一种二次电池，所述二次电池组括电极组，所述电极组由隔膜以及在隔膜的相对侧上设置的阴极板和阳极板构成；壳，在所述壳中安装电极组；盖组件，所述盖组件耦合到所述壳，用于密封所述壳，所述盖组件具有电连接到电极组的外部端子；垫圈，所述垫圈设置在所述盖组件处形成的相应外部端子贯通孔中，使得所述垫圈设置在相应外部端子与相应贯通孔之间；以及耦合构件，所述耦合构件安装在外部端子上，使得所述耦合构件耦合到与垫圈形成紧密接触的相应外部端子。然而，将在盖组件处形成的并且电连接到电极组的两个外部端子牢固耦合到装载于电池单元顶部的安全元件是不可能的，因此难以提高所述电池单元顶部的机械强度，所述安全元件包括保护电路模块。此外，韩国专利申请公布No. 2004-0054232公开了一种二次电池，所述二次电池组括电极组件，所述电极组件由阴极板、阳极板和在阴极板与阳极板之间设置的隔膜；容器，在所述容器中，容纳所述电极组件以及电解液，所述容器由导电性金属材料制成，所述容器在其底部处提供有至少一个固定突起；在所述容器处形成的开口中耦合的盖板，所述盖板在其上部的一侧处提供有至少一个凹槽；盖组件，所述盖组件通过盖板插入，使得盖组件通过垫圈而与盖板隔离，所述盖组件具有连接到从阴极板和阳极板引出的任意一个极耳(tab)的电极端子；耦合到盖板凹槽中的导板，这通过将导板插入到凹槽中并按压导板而实现，所述导板连接到安全装置。通过按压而耦合到盖板的导板，用于牢固地将安全装置固定在电池单元顶部，由此稍微增强了电池组的机械强度。然而，仍通过焊接或软钎焊将保护电路模块耦合到电池单元的电极端子，导致电池组的组装工艺复杂化。因此，迫切需要一种技术，能够减少安装到电池单元顶部的构件数目，以简化组装工艺，并且能够以无焊接方式实现保护电路模块与绝缘安装构件之间的连接，同时能够确保它们之间的耦合强度。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题以及尚未解决的其他技术问题而做出了本专利技术。作为为了解决如上所述问题而进行的各种广泛而细致的研究和实验的结果，本申请的专利技术人已经开发了一种二次电池组，其中，通过特定耦合结构将电池单元的顶盖与在电池单元上端处安装的保护电路模块和绝缘安装构件相互耦合在一起，并且专利技术人还发现，利用上述构造可以大大简化用于组装二次电池组的方法，并且所述二次电池组由于增加的耦合强度而具有优异的结构稳定性。因此，本专利技术的目的是提供一种二次电池组，其中，电池单元和所述电池单元顶部处安装的保护电路模块和绝缘安装构件通过特定耦合结构而相互耦合。根据本专利技术的一个方面，通过提供一种二次电池组能够完成上述和其他目的，所述电池组包括电池单元,所述电池单元具有安装在电池壳中的电极组件以及电解液，所述电池壳具有通过顶盖密封的开口顶部；保护电路模块，所述保护电路模块具有用于控制电池单元过充、过放和过电流的保护电路；绝缘安装构件，其中，以将保护电路模块装载在绝缘安装构件顶部的结构来构造所述绝缘安装构件，所述绝缘安装构件安装到电池单元的顶盖上；以及绝缘盖，以保护电路模块装载在绝缘安装构件上的状态将所述绝缘盖耦合到电池单元的上端部，以用于覆盖所述绝缘安装构件，其中，所述顶盖提供有分别连接到电极组件的阴极和阳极的一对突起型电极端子(第一突起型电极端子和第二突起型电极端子)，所述绝缘安装构件提供有与所述突起型电极端子相对应的贯通孔，所述保护电路模块提供有与所述突起型电极端子相对应的贯通孔，并且通过连续固定地插入突起型电极端子以通过绝缘安装构件和保护电路模块的贯通孔，来实现将绝缘安装构件和保护电路模块耦合到电池单元。即，根据本专利技术的二次电池组由电池单元、保护电路模块、绝缘安装构件和绝缘盖构成，并且通过连续固定地插入所述突起型电极端子以通过绝缘安装构件和保护电路模块的贯通孔，来实现将绝缘安装构件和保护电路模块耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池组，包括：电池单元，所述电池单元具有在电池壳中安装的电极组件以及电解液，所述电池壳具有通过顶盖密封的开口顶部；保护电路模块，所述保护电路模块具有用于控制所述电池单元的过充、过放和过电流的保护电路；绝缘安装构件，其中，以将所述保护电路模块装载在所述绝缘安装构件顶部处的结构来构造所述绝缘安装构件，所述绝缘安装构件安装到所述电池单元的所述顶盖；以及绝缘盖，以所述保护电路模块装载在所述绝缘安装构件上的状态，将所述绝缘盖耦合到所述电池单元的上端部，用于覆盖所述绝缘安装构件，其中所述顶盖提供有分别连接到所述电极组件的阴极和阳极的一对突起型电极端子，即第一突起型电极端子和第二突起型电极端子，所述绝缘安装构件提供有与所述突起型电极端子相对应的贯通孔，所述保护电路模块具提供有与所述突起型电极端子相对应的贯通孔，并且通过连续固定地插入所述突起型电极端子以穿过所述绝缘安装构件和所述保护电路模块的贯通孔，来实现将所述绝缘安装构件和所述保护电路模块耦合到所述电池单元，其中以中空结构来构造所述突起型电极端子中的至少一个，所述中空结构包括与所述电池壳内部连通的通道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴永善，李晶锡，安根杓，金春渊，河晶皓，分部政之，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：