电池包及制造电池包的铸型制造技术

本实用新型专利技术提供了电池包以及制造电池包的铸型，其中，该电池包包括：成型部，用反应固化树脂包覆一个或多个电池的外表面的至少一部分；以及垫片，具有尺寸吸收能力且附着于成型部的表面。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及容纳非水电解质二次电池组的电池包以及制造电池包的铸型。
技术介绍
近来，诸如相机集成式VTR(磁带录像机)、移动电话或便携式计算机的许多便携式计算机已经引入市场，并且研究其小型化和重量减轻。因此，对于用作便携式电子设备的电源的电池的需求已经快速提升，并且为了实现设备的小型化和重量减轻，需要设计轻薄的电池且有效使用设备中的容纳空间。具有大能量密度和输出密度的锂离子二次电池最适于用作满足这些要求的电池。锂离子二次电池配备有具有允许锂离子嵌入/脱嵌的正极和负极且封入金属壳或金属层压膜中的电池元件，并且通过与电池元件电连接的电路板而进行控制。 在锂离子二次电池中，使用凝胶状聚合物电解质的锂离子聚合物二次电池通常用于防止电解液的泄漏(这是当使用现有技术的液体类电解液时的问题)。在锂离子聚合物二次电池中，通过彼此连接电极端子、隔着隔膜堆叠正极和负极(通过向两面涂覆聚合物电解质以带状形成)、以及纵向卷绕电极来制造电池元件。此外，通过以层压膜封装电池元件成为电池单元且在树脂模制壳中容纳电池单元而获得电池包。如在日本专利未审查申请公开第2008-140757号中所述，已经提出了作为可以大大简化装配处理的电池包的不使用外壳的电池包。即，通过将电路板连接至电池而实现电池部件、在树脂模制铸型的模制腔中暂时保持电池部件、以及向模制腔中注入溶液状合成树脂，来制造电池包。当形成电池包的外壳时，树脂模制部可以一体地固定电路板、连接端子或电池。
技术实现思路
该电池包对于所规定的尺寸具有相对大的公差。其原因是因为在以高压压制具有高振实密度(tap density)的电极活性物质颗粒之后的第一次充电所伴随的电极的回弹随着堆叠数的增加而增大。此外，即使通过诸如沉积的气相法制造合金类的电极活性物质，但是合金在充电/放电时体积的变化大，并且堆叠多个电极层，从而提供了大的尺寸公差。在现有技术中，由于在由热塑性树脂制成的成型产品或具有预订尺寸的诸如由铁或铝制成的金属壳的外封装体中收纳电池元件，所以在该电池包的外直径中没有表现出电池元件的大尺寸公差。同时，使用具有预订尺寸的外封装体具有缺点，S卩，由于尺寸公差而外封装体与电池元件之间的空间被限定，并且由于高温和充电/放电循环时产生气体而使厚度变化大。此外，当电池的覆盖区是24cm2以上(例如，4cmX6cm或3cmX8cm)时,金属的深冲压困难，并且用于深冲压的铸型数增加。结果，存在外封装体厚度增加、能量密度减小、以及成本增加的问题。即使对于热塑性树脂制成的模制品，当电池的覆盖区是24cm2以上时，也存在由于树脂的流动性的限制而需要250 μ m至300 μ m以上的厚度的问题。当通过直接模制树脂形成电池元件时，可以避免使用具有预订尺寸的外封装体时的问题。相反，当通过反应固化树脂直接形成其中通过膜封装体封装具有大尺寸公差的电池元件的一个或多个电池时，电池元件的尺寸公差不会被外封装体所吸收。当电池元件中与正/负极界面相对的电极层是14层时，直接成型的电池的尺寸公差变得太大而难以忽略。因此，为了限制电池的尺寸公差，需要减小电池元件的屈强比或为用于成型树脂所设计的厚度提供充足的空间。这些措施具有引起成本增加或减小能量密度的问题。当集中地直接形成多个电池时，这种情况会进一步增强。当通过直接成型反应固化树脂制造具有上述的电池或电池组的电池包时，优选粘度是80mPa至小于IOOOmPa,使得流动性良好，并且即使覆盖区是24cm2以上(例如，4cmX6cm或3cmX8cm)也可以以250 μ m的厚度成型。然而，覆盖区越大以及电池数量增加得越多，电池包中具有不同成型树脂厚度的流道的数量增加得越多，使得成型中诸如填充缺陷或起泡侵蚀(bubble biting)的缺陷增加。可以考虑将通过使不必要的剩余的树脂流动来增加成型屈强比作为一项措施。然而，这种方法降低生产率，并且原料成本会增加。 因此，期望提供一种电池包，其可以通过成型树脂制造外封装部而对电池元件的尺寸公差没有严格限制，以及制造电池包的铸型。根据本技术实施方式的电池包包括成型部，用反应固化树脂包覆一个或多个电池的外表面的至少一部分；以及垫片，具有尺寸吸收能力且附着于成型部的表面。根据本技术另一实施方式的电池包包括成型部，其中至少一个或多个电池的侧面直接形成；以及保护电路基板，其中至少电池的最厚部分从成型部露出。根据本技术另一实施方式的制造电池包的铸型包括铸型突部，其从具有容纳一个或多个电池且充满反应固化树脂的成型空间的铸型的内表面突出，具有与电池的表面接触的凸形状，在铸型的内表面上所具有的面积大于与电池的表面的接触部分的面积，并且大致具有圆锥台形状或棱锥台形状。根据本技术，提供即使存在电池尺寸的变化也能在铸型的腔中的预定位置处准确定位电池部件的电池包以及制造电池包的铸型。附图说明图I是示出了电池包的外观的透视图。图2是用于描述电池元件的外部膜的包覆处理的示意图。图3是用于描述电池元件的透视图。图4A至图4D是用于描述电池部件的树脂模制的示意图。图5A至图5E是用于描述多个垫片的实例的示意图。图6A至图6L是用于描述多个垫片的实例的示意图。图7A至图7F是用于描述多个垫片的实例的示意图。图8A至图8B是用于描述多个垫片的实例的示意图。图9A至图9C是用于描述垫片的功能的示意图。图IOA至图IOB是用于描述垫片的功能的示意图。图IlA至图IlD是用于描述电池部件的树脂模制的示意图。图12是示出了电池包的外观的透视图。图13A和图13B是用于描述具有定位标记的电池包实例的示意图。图14A至图14C是用于描述铸型和具有定位标记的电池包的实例的示意图。图15A和图15B是用于描述具有定位标记的电池包的实例的示意图。图16A和图16B是用于描述具有定位标记的电池包的实例的示意图。图17A和图17B是用于描述具有定位标记的电池包的实例的示意图。图18A和图18B是用于描述具有定位标记的电池包的实例的示意图。图19A至图19D是用于描述具有定位标记的电池包的实例的示意图。 图20A至图20C是用于描述具有定位标记和垫片的电池包的实例的示意图。图21A至图21D是用于描述模内成型(in-mold forming)的示意图。图22是用于描述设置了垫片时模制时的树脂流动的示意图。图23A至图23C是具有框状成型部的电池包的实例的透视图和平面图。图24A和图24B是具有框状成型部且设置有垫片的电池包的实例的平面图。图25A和图25B是具有框状成型部的电池包另一实例的平面图。图26A至图26C是用于处理层压膜的密封部的示意图。图27A至图27D是用于描述形成为覆盖密封部的端部的电池包的示意图。图28A至图28D是用于描述形成为覆盖密封部的端部的电池包的示意图。图29A和图29B是用于描述形成为覆盖密封部的端部且具有配合缝隙的电池包的示意图。图30A至图30C是用于描述在成型部中具有配合部或连接部的电池包的示意图。图31A至图31D是用于描述电池包的电路板与外部之间的连接的示意图。具体实施方式下文中，将描述本技术的实施方式。此外，下面描述的实施方式是适于本技术的详细实例，并且给出了各种技术上优选的限制，本技术的方面不限于下面描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池包，其特征在于包括：成型部，用反应固化树脂包覆一个或多个电池的外表面的至少一部分；以及垫片，具有尺寸吸收能力且附着于所述成型部的表面。

【技术特征摘要】
2010.11.12 JP 2010-254277;2011.01.19 JP 2011-00851.一种电池包,其特征在于包括 成型部，用反应固化树脂包覆一个或多个电池的外表面的至少一部分；以及 垫片，具有尺寸吸收能力且附着于所述成型部的表面。2.根据权利要求I所述的电池包，其特征在于，所述一个或多个电池通过用膜封装体来封装电池元件，并且所述成型部由反应固化树脂在低于120°C下形成。3.根据权利要求I或2所述的电池包， 其特征在于，所述反应固化树脂是硅、环氧树脂、亚克力以及聚氨酯中的一种，并且成型之后的玻璃化转变温度是60°C以上且140°C以下。4.根据权利要求I至3中任一项所述的电池包， 其特征在于，所述垫片通过重叠纤维状材料而形成、内部具有孔，从而具有尺寸吸收能力。5.根据权利要求4所述的电池包， 其特征在于，所述纤维状材料是硅石纤维、玻璃纤维、碳纤维、氧化铝纤维、醋酸酯树脂纤维以及聚酯树脂纤维中的任何一种。6.根据权利要求4所述的电池包， 其特征在于，所述纤维状材料形成两层以上网眼从而其内部具有孔，并且在所述孔中浸溃所述反应固化树脂。7.根据权利要求I至3中任一项所述的电池包， 其特征在于，所述垫片由通过铸型的合模力变形3%以上的橡胶状材料制成，以表现出尺寸吸收能力。8.根据权利要求7所述的电池包， 其特征在于，所述橡胶状材料是人造橡胶，并且由聚氨酯橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、苯乙烯丙烯橡胶、异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶以及聚异丁烯橡胶中的任何一种制成。9.根据权利要求7所述的电池包， 其特征在于，当将由所述橡胶状材料制成的所述垫片与膜封装体的电池部件的接触面和与所述铸型的接触面进行比较时，所述垫片的形状具有以下关系铸型接触面的面积〉电池接触面积。10.根据权利要求I至3中任一项所述的电池包， 其特征在于，所述垫片的负载下的挠曲温度是40°C以上且120°C以下，并且材料通过铸型的加热变形3%以上而具有尺寸吸收能力。11.根据权利要求10所述的电池包， 其特征在于，通过加热变形的所述材料是聚氨酯、硅、亚克力以及环氧树脂中的一种。12.根据权利要求I至3中任一项所述的电池包， ...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本鉴，赤平幸郎，泽口雅弘，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：实用新型
国别省市：