电池包、电池包的制造方法及制造电池包的铸型的制作方法

文档序号:4405781阅读:228来源:国知局
专利名称:电池包、电池包的制造方法及制造电池包的铸型的制作方法
技术领域
本发明涉及容纳非水电解质二次电池组的电池包、电池包的制造方法以及制造电池包的铸型。
背景技术
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。

发明内容
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Mcm2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Mcm2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SOmI^a至小于IOOOmPa,使得流动性良好,并且即使覆盖区是Mcm2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,一种电池包的制造方法,以及制造电池包的铸型。根据本发明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。根据本发明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。根据本发明另一实施方式的电池包的制造方法包括通过利用具有尺寸吸收能力的铸型突部在成型空间中定位一个或多个电池;并且通过用低于120°C的反应固化树脂填充成型空间来形成成型部。根据本发明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。根据本发明,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、电池包的制造方法以及制造电池包的铸型。


图1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1 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。
具体实施例方式下文中,将描述本发明的实施方式。此外,下面描述的实施方式是适于本发明的详细实例,并且给出了各种技术上优选的限制,本发明的方面不限于下面描述的实施方式,除非声明该实施方式限制了本发明。[电池包的实例]如图1所示,电池包10具有平面矩形的外观,并且具有这样的结构电池和电池的保护电路基板被由反应固化树脂构成的成型部(外封装体11) 一体地包覆。多个小垫片12 附着于电池包10的成型部11的主表面(顶部和底部)。垫片12具有吸收电池的尺寸变化的能力。该能力在下面的描述中称作尺寸吸收能力。在图1的实例中,矩形12附着于主表面上的4个角落周围。除了图1所示的以外,如下所述,可以各种方式改变垫片12的形状和附着位置。垫片12的尺寸吸收能力是即使对于成型时电池的规定尺寸存在误差也可精确地将电池设置在成型空间(腔)的中心位置的能力。即,垫片12由在内部具有孔的纤维状材
6料制成,并且即使电池的尺寸变化,垫片根据尺寸的变化而改变厚度,使得可以在腔中的预定位置处保持电池。由于垫片12,当树脂流向腔中的每一个角落而覆盖最大表面时,保持了树脂填充空间。在成型部11的前端形成开口 13A和13B,电池内部的正极和负极通过开口 13A和 13B露出,并且例如,外部连接电极通过开口 13A和1 连接至内部的电极,使得电池可以充电/放电。此外,如下所述,通过隔着隔膜卷绕或堆叠正极和负极而获得的元件称作电池元件,通过用层压膜包覆电池元件而获得的构造称作电池,以及其中电池和电路基板通过树脂一体成型的构造称作电池包10。如上所述,通过树脂一体地固定基板和电池。然而,可以各种方式改变基板和电池之间的位置关系。例如,可以分离地形成直接形成的电池和基板部,并且可以配合并焊接电池和基板部。基板端子可以形成为各种形状,并且优选端子形成为平面形状并且与设备的引线 (管脚,Pin)接触而执行充电/放电的类型,这是因为易于确定由于表面的平坦性所导致的成型树脂在内部流动的范围以及成型树脂无法在内部流动的范围。即使在设备的端子和引线配合的平纹形状中,也可以通过在端子前部设置将剩余树脂放掉的树脂流道来提高生产率。此外,优选实现从基板引出连接器,并且将其配合至设备的类型。端子部需要是导电的(这是昂贵的),包覆基板或电池的树脂优选具有高绝缘性和流动性,这是因为导电部得以被包覆。通过从基板引出连接器而实现的电池包通过用诸如橡胶的紧密接触的材料按压电池包的导线部形成,使得可以简单防止绝缘树脂流入连接器的导电部;因此,可以提高生产率,并且以低成本提供电池包。除了包括诸如保险丝、PTC(正温度系数)元件以及热敏电阻的温度保护元件的保护电路之外,在电路板上安装了用于识别电池包的ID电阻器,并且还形成了接触部(例如, 2个或3个)。在保护电路上设置了充电/放电控制FET(场效应晶体管)以及执行二次电池监控和充电/放电控制FET的控制的IC(集成电路)。PTC元件与电池元件串联连接,并且当电池的温度上升而高于设定的温度时,电阻迅速增大,并且在电池中流动的电流基本被阻断。保险丝同样与电池元件串联连接,使得当过电流在电池中流动时,保险丝熔化且阻断电流。此外,在电阻丝周围设置加热器电阻,并且在施加过电压时加热器电阻的温度上升而熔化,从而阻断电流。此外,如果二次电池的端子电压超过4. 3V至4. 4V,那么可能产生危险状态,例如发热或起火。因此,在以上述超过4. 3V至4. 4V的电压过充电的状态中,保护电路监控二次电池的电压,并且通过截止充电控制FET来防止充电。此外,当二次电池的端子电压过放电至充电防止电压以下且二次电池的电压变为OV时,二次电池变为内部短路状态,使得不能执行再充电。因此,当由监控二次电池的电压引起过放电状态时,放电控制FET被截止而防止放电。将描述电池的实例。如图2和图3所示,通过用作为封装体的层压膜27封装电池元件20而实现电池,该电池元件通过隔着隔膜23a和2 卷绕或堆叠正极21和负极而实现。如图2所示,在层压膜27上形成的矩形凹槽27a中容纳电池元件20,并且结合且通过加热密封边缘(除了弯折部之外的3个边)。其中层压膜27被结合的部分是台阶部(terrace portion)。凹槽27a两侧的台阶部向凹槽27a弯折。此外,作为层压膜27(其是封装体),可以使用现有技术中的金属层压膜,例如可以使用铝层压膜。这是优选的,铝层压膜适合冲压,从而适于形成容纳电池元件20的凹槽 27a。通常,铝层压膜具有在铝层的两侧上具有结合层和表面保护层的堆叠结构,其中从内侧、即电池元件20的表面起顺序设置作为结合层的聚丙烯层(PP层)、作为金属层的铝层以及作为表面保护层的尼龙层或聚对苯二甲酸乙二醇酯层(PET层)。此外,除了铝层压膜以外,作为封装体的层压膜27是单层膜或两层膜,并且可以包括聚烯烃膜。层压膜的厚度例如是0. 2mm以下。如图3所示,顺序堆叠带状正极21、隔膜23a、与正极21相对设置的带状负极22 以及隔膜23b,并且纵向卷绕堆叠体。在正极21和负极22的两侧上均涂覆凝胶状电解质 24。从电池元件20引出与正极21连接的正极导线2 和与负极22连接的负极导线25b。 密封层26a和^b (诸如马来酸酐改性聚丙烯(PPa)的树脂构件)包覆在正极导线2 和负极导线2 上以增加与稍后被封装的层压膜的粘附性。下面将详细描述电池的构成部件。除了下面描述的电池,本发明也可以应用于其他电池。例如,电介质不限于凝胶状,而可以使用液体状或固体状电解质。此外,本发明不仅可以应用于通过卷绕带状正极、隔膜及负极实现的电池,而且可以应用于通过堆叠这些板状部件实现的电池。(正极)正极21通过在正极集电体的两侧上形成包含正极活性物质的正极活性物质层来实现。作为正极集电体,可以使用诸如铝(Al)片、镍(Ni)片或不锈钢(SUS)片的金属片。正极活性物质层例如包含正极活性物质、导电剂以及粘合剂。对于正极活性物质, 使用包含LixMO2 (其中,依赖于电池的充电/放电状态,M是一种或多种过渡金属,χ通常是 0. 05以上至1. 10以下)作为主要成分的锂和过渡金属的复合氧化物。对于锂复合氧化物的过渡金属,使用钴(Co)、镍(Ni)以及锰(Mn)0详细地,作为锂复合氧化物,可以考虑钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)以及锰酸锂(LiMn2O4)15此外,可以使用一些过渡金属元素被其他元素所代替的固溶体。例如,可以使用镍钴复合锂氧化物(LiNia5COa502、LiNia8COa202等)。此外,锂复合氧化物可以产生高压,使得能量密度良好。此外,作为正极活性物质,可以使用诸如TiS2、MoS2、NbSe2以及V2O5 的不含锂的金属硫化物或金属氧化物。这些材料的复合混合物被用作正极活性物质。此外,作为导电剂,可以使用诸如炭黑或石墨的碳材料。此外,作为粘合剂,例如使用聚偏二氟乙烯(PVdF)或聚四氟乙烯(PTFE)。此外,作为溶剂,例如使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。(负极)负极22通过在负极集电体的两侧上形成包含负极活性物质的负极活性物质层来实现。作为负极集电体,可以使用诸如铜(Cu)片、镍(Ni)片或不锈钢(SUS)片的金属片。负极活性物质层例如包含负极活性物质、导电剂以及粘合剂。作为负极活性物质,可以使用锂金属、锂合金、可以嵌入/脱嵌锂的碳材料、或金属材料和碳类材料的复合材料。详细地,对于可以嵌入/脱嵌锂的碳材料,可以考虑石墨、难石墨化碳以及易石墨化碳,并且更详细地,可以使用诸如热解碳类的材料、焦炭类材料(浙青焦炭、针状焦炭、石油焦炭)、石墨类材料、玻璃碳类材料、有机高分子化合物烧成(通过以适当的温度焙烧酚醛树脂和呋喃树脂所得的碳化材料)、碳纤维以及活性炭的碳材料。此外,可以使用能够嵌入 /脱嵌锂的材料、诸如聚乙炔和聚吡咯的高分子材料、或诸如SnA和Li4Ti5O12的LxTiyOz类氧化物。此外,作为锂合金材料,尽管可使用各种金属,但是通常使用锡(Sn)、钴(Co)、铟 an)、铝(Al)、硅(Si)以及它们的合金。当使用锂金属时,不需要实现粉体粘合剂的涂覆膜,并且可以使用轧制的锂金属片。此外,作为粘合剂,可以使用聚偏二氟乙烯(PVdF)或丁苯橡胶(SBR)。此外,作为溶剂,例如可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、甲基乙基酮(MEK)以及蒸馏水。(电解质)通常用于锂离子二次电池的电解质盐和非水溶剂可以用于电解质。详细地,作为非水溶剂,可以考虑碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、Y-丁内酯、碳酸二甲酯(DMC)JI 酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)、乙基二丙基碳酸酯(EPC)、或具有用卤素取代碳酸酯类的氢的溶剂。对于溶剂,可以使用一种或多种的混合物。电解质盐在非水溶剂中溶解,并且结合阳离子和阴离子。碱金属或碱土金属用于阳离子。使用Cr、Br—、Γ、SCN—、CI04_、BF4_、PF6_、CF3SO3^等。具体地,可以考虑六氟磷酸锂 (LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)、双(五氟甲烷磺酰)亚胺锂(LiN(C2F5SO2)2)以及高氯酸(LiClO4)15电解质的浓度可以是能够溶解于溶剂中的浓度,但是优选地,对于非水溶剂,锂离子的浓度在0. 4mol/kg以上至2. Omol/kg以下的范围内。当使用高分子电解质时,高分子电解质通过向基质聚合物放入通过混合非水溶剂和电解质溶剂以凝胶状态制成的电解液而获得。基质聚合物与非水溶剂具有相容性。作为基质聚合物,可以考虑硅凝胶、亚克力凝胶、丙烯腈凝胶、聚磷腈改性聚合物、聚环氧乙烷、 聚环氧丙烷、络合聚合物、交联聚合物以及改性聚合物。此外,作为氟类聚合物,可以选择诸如聚偏二氟乙烯(PVdF)、在重复单元中包含偏二氟乙烯(VdF)和六氟丙烯(HFP)的共聚物、 以及包含偏二氟乙烯(VdF)和三氟乙烯(TFE)的共聚物的聚合物。可以使用一种聚合物, 或者可以混合使用两种以上聚合物。聚合物中的电解质优选包含含有Si、Al、Ti、Zr以及W中的任何一种的金属氧化物和复合氧化物。这是因为可以预期限制高温时的膨胀同时通过确保异常状态下的绝缘性来增加安全性和可靠性的效果。(隔膜)隔膜23a和2 通过由诸如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)的聚烯烃类材料制成的多孔膜或由诸如陶瓷无纺织物的无机材料制成的多孔膜实现,并且可以具有堆叠这样的两种以上多孔膜的结构。在这些膜中,聚乙烯和聚丙烯多孔膜最有用。通常,隔膜的厚度非常适合在5μπι以上至50μπι以下,而优选为7μπι以上至 30 μ m以下。当隔膜太厚时,活性物质的填充量减少且电池容量减小,同时离子导电性降低, 使得电流特性劣化。相反,当它们太薄时,膜的机械性能劣化。[树脂成型装置]
将参照图4描述电池包的成型部11的形成。电池部件31示意性地示出电池和电路板都容纳在成型装置的铸型的腔(成型空间)中。此外,多个电池和电路板可以由树脂形成。4个垫片12预先附着于电池部件的主表面上的4个角周围。铸型由上铸型41和下铸型42构成,并且上铸型41和下铸型42的结合面是平面。例如,在下铸型42上形成闸孔(gate hole) 43a和43b。闸孔43a是在成型时使树脂流入内部的通道,以及间孔4 是在成型时使树脂排出的通道。上铸型41和下铸型42 由金属、塑料或陶瓷制成。如图4A和图4B所示,用于成型的腔通过上铸型41和下铸型42限定,并且在腔中容纳附着有垫片12的电池部件31。变为成型部11的树脂从闸孔43a向腔中注入且从闸孔4 排出。如图4C和图4D所示,树脂硬化之后,上铸型41和下铸型42分离,从而形成了其中电池部件31包覆有成型部11的电池包10。此外,图4中,通过阴影线表示垫片12 和树脂。此外,使用的上铸型41和下铸型42具有两个或多个用于向腔中导入熔融成型材料的闸。因此,在获得的电池包中,对应于闸的剩余的成型材料在外封装材料的任何地方残留且硬化,从而在本发明中通过切削去除剩余的成型材料。此外,当反应固化树脂在腔内填充时,为了防止在腔中产生间隙,寻妖在施加通常外封装材料的压力时填充腔。因此,可以考虑各种措施以限制电池部件31通过在压力下填充腔的反应固化树脂从预定位置移动。例如,可以两次以上分别地注入反应固化树脂,使得电池部件31通过没有注入树脂的部分而保持在预定位置,同时反应固化树脂流向每一个角落。例如,可以使用通过在电池单元周围卷绕一体成型的带、橡胶构件或网状部分一周而形成的定位部。依赖于反应固化树脂的成分,硬化时的发热和来自硬化的两种液体的混合的硬化收缩可能增加。为了限制硬化时的发热,优选在55°C以下的低温下吐出作为树脂原料的具有充分低粘度的低分子树脂,并且将具有充分大容量和高热传导性的铝或SUS用于上铸型 41和下铸型42。对于硬化收缩,优选通过在铸型中设置树脂流道来吐出充分大于所需量树脂的树脂,然后向树脂流道提供伴随有硬化收缩的树脂原料的结构。由于上述垫片12具有尺寸吸收能力,因此即使电池部件31 (特别地,具有包覆有层压膜的电池元件的电池)的尺寸不统一,但是也可以在铸型的腔中的预定位置处稳固地保持电池部件31。(成型部的树脂)成型部11由诸如通过与热反应硬化的热固性树脂和通过与紫外线反应硬化的紫外线固化树脂的反应固化树脂制成。成型部11是在反应固化树脂硬化时形成的树脂成型材料。(反应固化树脂)作为反应固化树脂,可以考虑选自聚氨酯树脂(urethane resin)、环氧树脂、亚克力树脂(丙烯酸酯树脂,acryl resin)、硅树脂以及二环戊二烯树脂中的至少一种。在该树脂中,选自聚氨酯树脂、环氧树脂、亚克力树脂以及硅树脂中的至少一种是优选的。(聚氨酯树脂)聚氨酯树脂由多元醇和聚异氰酸酯制成。优选使用下面限定的绝缘性聚氨酯树脂(polyurethane resin)作为聚氨酯树脂。绝缘性聚氨酯树脂表示这样的物质,从其可以得到在25士5°C、65士5% RH测量具有101° Ω · cm的体积特征值(Ω · cm)的硬化材料。优选绝缘性聚氨酯树脂具有6以下(IMHz)的介电常数和15KV/mm以上的绝缘击穿电压。绝缘性聚氨酯树脂可以通过将所获得的绝缘性硬化材料的体积特征电阻值调节为101° Ω 以上(优选地,IO11 Ω · cm以上),通过调节含氧率、洗脱离子浓度或洗脱离子的种类数而获得。特别地,当体积特征电阻值是IOkiQ 以上时,硬化材料的绝缘性保持良好,使得硬化材料可以与保护电路基板一起总体密封。根据JISC2105执行体积特征电阻值的测量。在25士5°C、65士5% RH对样本(厚度3mm)施加500V的测量电压,并且在60 秒后测量值。作为聚氨酯树脂,可以使用利用聚酯多元醇的聚酯类树脂、利用聚醚多元醇的聚酯类树脂和利用其他多元醇的聚氨酯树脂。可以使用这些材料中的一种、两种或多种。此夕卜,多元醇可以包含粉末。作为粉末,可以使用诸如碳酸钙、氢氧化铝、氧化铝、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、硅酸钙、硅酸镁和碳的无机颗粒、以及诸如聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚乙烯醇、羟甲基纤维素、聚氨酯和多酚的有机高分子颗粒。此外,可以将它们单独使用或使用它们的混合物。可以对颗粒执行表面处理,或可以使用聚氨酯和多酚作为发泡粉。此外,在本发明中使用的粉末体包括多孔体。(多元醇)(聚酯类)聚酯类多元醇是脂肪酸与多元醇的反应物。脂肪酸的实例包括含羟基的长链脂肪酸,诸如蓖麻酸、羟基己酸、羟基辛酸、羟基十一酸、羟基亚油酸、羟基硬脂酸、羟己基壬酸等。与脂肪酸反应的多元醇的实例包括二醇类,诸如乙烯乙二醇、丙二醇、丁二醇、环己乙二醇和二甘醇;三官能多元醇,诸如丙三醇、三羟甲基丙烷和三乙醇胺;四官能多元醇,诸如二甘油和季戊四醇;六官能多元醇,诸如山梨醇;八官能多元醇,诸如糖;通过将脂肪族的、脂环族的、芳香胺加入至与这些多元醇相应的环氧烷烃所获得的聚合物,或通过将聚酰胺聚胺加入至环氧烷烃所获得的聚合物。这些之中,优选蓖麻油酸甘油酯和蓖麻油酸的聚酯多元醇和1,1,1-三羟甲基丙烷。(聚醚类)聚醚类多元醇例如包括这样的聚合物,其通过将诸如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、α-烯烃氧化物等的烯烃氧化物添加至一种或多种的二价醇(诸如乙二醇、二甘醇、丙二醇、双丙二醇、1,3_ 丁二醇、1,4_ 丁二醇、4,4' -二羟苯基丙烷、4,4' - 二羟苯基甲烷)、 三价以上的多元醇(诸如甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷、1,2,5_己三醇或季戊四醇)中而获得。(其他多元醇)其他多元醇包括主链由碳-碳形成的多元醇,例如丙烯酸多元醇、聚丁二烯多元醇、聚异戊二烯多元醇、氢化聚丁二烯多元醇;与前面提到的由碳-碳形成的多元醇进行 AN(丙烯腈)或SM(苯乙烯单体)接枝聚合的多元醇;聚碳酸酯多元醇、PTMG(聚四亚甲基醚二醇)。为了在电池包中直接形成,优选使用具有高弹性恢复力、良好的耐化学性、以及优于碳酸酯类的性价比的聚醚多元醇。
(聚异氰酸酯)可以使用的聚异氰酸酯的实例包括芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯等。芳香族聚异氰酸酯的实例包括二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(粗制MDI),甲苯二异氰酸酯(TDI)、多亚甲基多异氰酸酯(粗制TDI)、 二甲苯二异氰酸酯O(DI)、萘二异氰酸酯(NDI)等。脂肪族聚异氰酸酯的实例包括环己二异氰酸盐(HDI)等。脂环族聚异氰酸酯的实例包括义佛尔酮二异氰酸盐(IPDI)等。另外,可以使用通过碳化二亚胺改性的聚异氰酸酯(碳化二亚胺改性的聚异氰酸酯、异氰尿酸酯改性的聚异氰酸酯、环氧乙烷改性的聚异氰酸酯、聚氨酯的预聚合物(例如,多元醇与剩余的聚异氰尿酯的反应产物,并在分子末端具有异氰酸酯基团)。这些聚合物可以单独或混合使用。其中,优选二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、碳化二亚胺改性的聚异氰酸酯和环氧乙烷改性的聚异氰酸酯。在电池包中,诸如耐热性、阻燃性、耐冲击性、防潮性等的特性可以依赖于反应固化树脂的形状得以提高。例如,在使用聚氨酯树脂的情况下,具有刚性苯环结构和最低分子量的异氰酸酯的二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)用作硬段结构,作为基质树脂的多元醇与作为固化剂的异氰酸酯的重量混合比(基质树脂/固化剂)等于或低于1,优选等于或低于0.7。从而, 获得了具有高交联密度、刚性和对称性的分子链结构,获得了具有耐热性和良好结构强度、 由于聚氨酯结合而阻燃性增加、以及高液体注入特性的树脂。然而,二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)成分越多,从强度或防潮性的观点来看越具有良好的特性,但是当其量大于按重量计80%时,由MDI而产生的硬段结构增加太多,因此耐冲击性劣化。在需要耐气候性的情况下,优选向MDI中混合作为具有无黄 (non-yellow)改性的聚异酰胺的XDI类、IPDI类或HDI类(polyisoamide)。为了增加交联密度,向基质树脂添加作为交联剂的低分子三羟甲基丙烷。反应固化树脂根据JISK-7110IzodV标准而获得,并且优选具有WiJ/m2以上的冲击强度,更优选10kJ/m2以上。这是因为当冲击强度是Wa/m2以上时,反应固化树脂具有对于1. 9m下落试验和Im下落试验的良好特性。这是因为当冲击强度是10kJ/m2以上时,从市场中最高可能性的下落试验可以获得非常良好的特性。当分子量分布(平均分子量/重均分子量)高时,树脂的流动性和成形性提高,但是耐冲击性劣化,从而为了流动性,粘度优选至少是80mPa · s以上,并且通过调节粘度在200mPa · s以上至600mPa · s以下(这是更优选的)而适当进行使用。优选地,反应固化树脂以0. 05mm以上至小于0. 4mm的厚度、在UL746C3/4英寸燃烧试验下,确保25cm2以下的燃烧面积的耐烧性。当聚氨酯树脂用作反应固化树脂时,优选包括通过式(1)表示的结构,作为耐燃烧性多元醇。当树脂厚度较小时向聚氨酯树脂的结构添加耐燃烧性成分对提高耐燃烧性尤其有效果,并且可以确保结构强度。P0(XR)3 ...式(1)(R = H、烷基、苯基,X = S、0、N、(CH2)n :n 是 1 以上的整数)即使不使用聚氨酯树脂时,通过在厚度较小时降低玻璃化转变点(玻璃化转变温度),反应固化树脂的耐冲击性也得以提高,并且树脂由于燃烧器的火而收缩,使得树脂的实际厚度增加而燃烧变困难,因此,可以提高耐燃烧性。同时,当玻璃化转变点太低或太高时,强度或安全性降低。因此,反应固化树脂的玻璃化转变点优选为60°C以上且150°C以下,并且熔化温度(分解温度)为200°C以上且400°C以下。进一步,优选玻璃化转变点为85°C以上且120°C 以下。优选熔化温度(分解温度)为对01以上且300°C以下。当玻璃化转变点低于60°C 时,难以在45°C的环境温度下保证外封装体的强度。当玻璃化转变点超过150°C时,电池在不正确的使用中滞后地释放积累的能量,这可能引起严重事故。当熔化温度(分解温度)为200°C以上且400°C以下时,即使玻璃化转变温度为 60°C以上且150°C以下,也通过经由熔化分解的吸热反应的作用而提高耐燃烧性。当熔化 (分解)温度为200°C以下时,碳化加速,并且在热绝缘层形成的早期状态中吸收热量,这不利于耐燃烧性。尽管熔化(分解)温度超过400°C,但是吸热的定时太晚,使得同样不利于耐燃烧性。反应固化树脂的粘度优选为SOmPa · s以上且IOOOmPa · s以下。通过将粘度调节在该范围内可以抑制电池最大表面的包覆不良,使得可以限制电池包的特性的劣化。此夕卜,反应固化树脂比热塑性树脂花费更长的时间硬化,流动性极好。然而,高粘度增加了保持力,使得生产装置的成本增加而生产率降低;因此,难以提高体积能量密度,并且难以通过减小电池包的成型部件的厚度来降低成本。相反,由于粘度太低时流动性太高,生产率降低,并且缺陷程度由于成型铸型的毛刺和树脂的渗出而增加。反应固化树脂(例如,聚氨酯树脂)是粘性的,并且对金属提供持久的粘附性,使得通过极性基粘附热塑性树脂,从而实现坚硬的一体结构。由于尽管热塑性树脂也具有粘附性,但是粘合强度低,从而需要粘附性的物理加强和高填充压力,但是在反应固化树脂中不存在这些限制。聚氨酯树脂的粘附性与凝聚结构之间的关系不清楚,但是发现随着交联密度增大,粘附性减小。因此,优选使用在表面上具有大量活性氢的构件或具有大量容易与聚氨酯树脂进行氢结合的极性基的构件作为粘附构件。如上所述,尽管通过在构件的配合部上形成底切削(undercut)部来防止构件的分离,但是优选通过使构件表面粗糙或形成切割部来增加实质粘着的表面。此外,尽管通过在表面上增加极性基的数量、通过在硬化条件下以低温控制聚氨酯树脂的凝聚结构来提高粘附性,但是优选通过增加温度而减小粘附性来控制与铸型的可分离性。(添加剂)在反应固化树脂中可以包含诸如填充剂、防火剂、防沫剂、防菌剂、稳定剂、增塑齐U、增稠剂、防霉剂以及其他树脂的添加剂。作为防火剂,可以使用磷酸三乙酯或三(2,3_溴丙基)磷酸酯。作为其他添加剂, 可以使用诸如氧化亚锑和沸石的填充剂、或诸如色素或染料的着色剂。(催化剂)可以向反应固化树脂添加催化剂。为异氰酸盐与多元醇化合物的反应、或异氰酸盐的二聚作用或三聚作用的促进添加催化剂,并且可以使用现有的催化剂。催化剂的具体实例包括诸如三乙二胺(三乙撑二胺)、2_甲基三乙二胺、四甲基己烷二胺、五甲基二乙三胺、五甲基二丙三胺、五甲基己烷二胺、二甲基氨基乙基醚、三甲基氨基丙基乙醇胺、三甲基氨基丙基六水三嗪以及叔铵盐的叔胺。
相对于100重量份的多元醇,优选以等于或大于0. 5重量份且等于或小于20重量份的范围来使用金属类异氰脲酸酯(isocyanuration)催化剂。当金属类异氰脲酸酯催化剂小于0. 5个重量份时,不会达到充分的异氰脲酸酯水平,这不是优选的。即使当相对于 100重量份的多元醇、金属类异氰脲酸酯催化剂的量大于20重量份的时候,也无法获得响应于添加量的效果。金属类异氰脲酸酯催化剂的实例包括脂肪族金属盐,具体地,为二月桂酸二丁基锡、辛酸铅、蓖麻油酸钾、蓖麻油酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸钠、油酸钾、油酸钠、乙酸钾、乙酸钠、环烷酸钾、环烷酸钠、辛酸钾、辛酸钠、以及这些混合物。其他催化剂使用有机锡化合物,例如,三-η- 丁基乙酸锡、η- 丁基三氯化锡、二甲基二氯化锡、二丁基二氯化锡、三甲基氢氧化锡等。这些催化剂可以照原样使用,或溶解在诸如乙酸乙酯的溶剂中以具有0. 至20%的浓度,或可以添加为相对于100重量份具有作为固体含量的0. 01至1重量份。以这种方式,当上述催化剂照原样使用或混合为溶解状态时,其可以添加为相对于100重量份具有作为固体含量的0. 01至1重量份,更优选0. 05 至0. 5重量份。换句话说,当混合的催化剂的量减少为小于0. 01重量份时,聚氨酯树脂成型体缓慢形成,并且其难以形成而无法固化成树脂形状。当量大于1重量份时,树脂极其快速形成,并且难以形成用于保持树脂形状的聚合物层。(金属氧化物填充剂)在成型部11中可以包含金属氧化物填充剂。作为金属氧化物填充剂,可以考虑硅 (Si)、铝(Al)、钛(Ti)、锆⑶、锌(Zn)以及镁(Mg)的氧化物、或这些氧化物的混合物。金属氧化物填充剂具有提高成型部11的硬度的功能,并且设置为与包括反应固化树脂的层接触,并且例如,金属氧化物填充剂可以混合在包括反应固化树脂的层中,其中优选金属氧化物填充剂均勻分布在包括反应固化树脂的整个层中。根据包括反应固化树脂的层的聚合物的种类而适当改变混合的金属氧化物的量。 然而,当混合量相对于包括反应固化树脂的层的重量低于3%时,难以充分增加外封装材料的硬度。另一方面,当混合量超过60%时,在制造中陶瓷的可成型性或脆性上可能存在问题。因此,优选将金属氧化物填充剂的混合量设定为相对于包括反应固化树脂的层的重量的2%至50%。此外,当金属氧化物填充剂的平均粒径较小时,硬度增加且填充特性在成型中受到影响,这引起生产率的缺陷。另一方面,当金属氧化物填充剂的平均粒径较大时,难以获得所期望的强度,使得难以充分实现电池包尺寸的精度。因此,金属氧化物填充剂的平均粒径优选设定为0. 1 μ m至40 μ m,并且更优选设定为0. 2 μ m至20 μ m。此外,作为金属氧化物填充剂的形状,可以考虑诸如球体、鳞片状、板状或针状的各种形状。特别地,尽管没有限制,但是球体是优选的,因为可以实现具有容易制造的粒径的填充物,并且具有高纵横比的针状是优选的,因为容易增加填充剂的强度。此外,鳞片状是优选的,因为在增加填充剂的含量时可以提高填充性。此外,可以混合并使用用途、材料或平均粒径不同的填充剂,或混合并使用具有不同形状的填充剂。除了金属氧化物以外,成型部11可以包含各种添加剂。例如,可以添加紫外线吸收剂、光稳定剂或所期望的它们的混合物,以与金属氧化物共存。(关于垫片)
在参照图1和图4描述的实例中,具有尺寸吸收能力的垫片12设置在电池部件31 的主表面的4个位置上。然而,可以根据电池部件的尺寸和形状来适当改变垫片12的位置和形状。图5是示出了设置垫片12的位置的多个实例的示图。图5A是当垫片12分别设置在电池部件31的前表面和后表面上的3个位置处时的实例。图5B是垫片12分别设置在电池部件31的前表面和后表面上的15个位置处时的实例。图5C是相对较大的矩形垫片12分别设置在电池部件31的前表面和后表面上时的实例。图5D是垫片12分别沿着电池部件31的前表面和后表面上的短边延伸的实例。如图5E所示,每个垫片12均形成为具有与电池部件的接触面12A和与铸型的接触面12B,其中接触面12A和接触面12B的面积不同。例如,设定接触面12B的面积大于接触面12A的面积。作为垫片12的平面形状,除了矩形,可以是图6中示出的各种形状。图6A中示出的垫片12是五边形垫片。图6B中示出的垫片12是棱形垫片。图6C中示出的垫片12是梯形垫片。图6D中示出的垫片12是圆形垫片。图6E中示出的垫片12是椭圆形垫片。图 6F中示出的垫片12是环状垫片。图6G中示出的垫片12是具有一侧被切除的圆形的垫片。图6H中示出的垫片12 是泪滴状垫片。图61中示出的垫片12是扇形垫片。图6J中示出的垫片12是具有向电池部件31的外边缘逐渐变细的形状的三角形垫片。图6K中示出的垫片12是具有向电池部件31的外边缘逐渐变宽的形状的三角形垫片。图6L中示出的垫片12是具有圆顶角的三角形状的垫片。此外,参照图7描述垫片12的修改例。图7A中示出的垫片12是在电池部件31的 4个表面上卷绕的垫片。图7B中示出的垫片12是在电池部件31上卷绕一次的垫片。在图7A的实例中,垫片12与长边接触而卷绕前表面、后表面和端面,而在图7B的实例中,垫片12与短边接触而卷绕前表面、后表面和端面。在图7C和吐7D示出的实例中,使用两个卷绕电池部件31 —次的垫片12,使得两个垫片12彼此交叉。图7E中示出的垫片12与长边接触而附着于端面,电池部件31介于其间。图7F中示出的垫片12与短边接触而附着于端面,电池部件31介于其间。如上所述,作为其间附着有电池部件31的端面的垫片12,使用在图8A中示出的薄矩形垫片和图8B中示出的两端圆化的薄矩形垫片。当垫片12阻塞树脂的通道以减小气泡排出的可能性时,可能制造出注入不良或起泡侵蚀的有缺陷的产品,所以使得可以使垫片的面积尽可能小。例如,优选每个垫片12 的覆盖区面积为Icm2以下,并且所有垫片12的总面积为IOcm2以下。更优选每个垫片12 的覆盖区面积为5mm2以下,并且所有垫片12的总面积为40mm2以下。另一方面,当垫片12太小时,难以充分减缓通过膜封装的电池表面的尺寸不一致 (不均勻)。这是因为不仅每个电池具有尺寸不一致,并且即使一个电池中各尺寸也不一致。当每个垫片12的覆盖区面积小于0. 5mm2时,尺寸不一致进一步增加,使得发生树脂的不良填充,并且电池在铸型中倾斜,使得要被包覆的电池暴露至封装表面,或封装厚度的不一致可能增加。垫片12优选由纤维状材料、橡胶状材料、可以与反应固化树脂的预聚物相溶的材料以及弹簧状材料制成,并且可以使用金属、陶瓷以及树脂等。当垫片12的尺寸吸收能力在3%以上时,即使对于具有14层以上正极和负极的电池元件,这样的电池包也是可以的。 更优选地,优选允许15%以上的尺寸变化。当尺寸变化在50%以上时,电池部件31的位置由于注入树脂的吐出压力而偏移,使得电池部件31从成型部11突出,并且成型部11的厚度变得不均勻。因此,优选将尺寸变化抑制为40%以下。由于垫片12的尺寸在不施加铸型的合模力时比铸型中的厚,所以定位于铸型中的电池部件31的垂直稳定性良好。此外,由于具有金属中的定位的水平稳定性且电池部件 31在铸型31中没有偏移,所以不存在电池元件的突出和树脂的不良变形,这是优选的。为了防止水平偏移,增加垫片12与封装的电池部件31的表面之间的接触以及铸型与垫片12 的紧密接触。因此,优选双面胶带或橡胶用作垫片12、或一侧为结合侧而另一侧由橡胶制成。类似地,可以通过使铸型或电池部件31的表面粗糙以及使垫片12的表面粗糙来增大摩擦系数而防止水平位置偏移。在通过加热而变形的垫片12中,垫片12在加热的铸型表面上以铸型的形状变形,并且增加紧密接触,以防止水平位置偏移,这是优选的。优选地,作为具有尺寸吸收能力的垫片12,垫片12通过堆叠纤维状材料而形成, 使得在内部形有孔。由于垫片12在强度上大于填充的反应固化树脂,所以由于其中的孔而浸渍了树脂,并且封装强度增加。此外,通过使用纤维状垫片,在电池包充电/放电时,在膨胀和压缩中抵抗拉伸应力和压缩应力的树脂的弹性限制范围增加,这是优选的。更优选地, 纤维状材料是硅石纤维、玻璃纤维、碳纤维、氧化铝纤维、醋酸树脂纤维以及聚酯纤维中的任何一种或多种。可以通过向醋酸树脂纤维或聚酯纤维添加现有的防火剂来防止电池包在异常环境下燃烧时的燃烧,这是优选的。更优选地,纤维状材料制成两层以上的网眼。由于纤维薄且编织数量增加,不仅垫片12的成本增加,且树脂的浸渍和气泡的去除变难,使得由于起泡侵蚀而发生外观缺陷, 并且成型屈强比降低。相反,当以7层以上形成纤维状网眼时,不仅难以去除气泡,而且垫片12的原料成本可能增加。对于垫片12的另一实例,可以使用由于铸型的合模力而具有3%以上变形的橡胶状材料。橡胶状材料是人造橡胶,且优选由聚氨酯橡胶、硅橡胶、亚克力橡胶、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一种或多种制成。优选地,橡胶状垫片12的形状是底切削结构,其中将与膜封装体的电池部件的接触面和与铸型接触面相比较,铸型接触面积大于电池接触面积。当使用橡胶状垫片12时, 可以防止由于垫片比成型后的树脂外表面更易隆起而导致的外观缺陷,以及由于长时间使用所导致的垫片12的分离,这是因为垫片12提高了比树脂外表面软的表面的结合力。本发明的垫片12还可以用作下落传感器。作为垫片,可以使用与外部树脂的结合力被抑制,更优选地,与树脂的溶解度参数(SP值)的差异为7以上的垫片12。如图9A中的箭头所表示的,以及如上所述,对在4个角部具有垫片12的电池包10的角部施加冲击。 因此,如图9B所示,最接近施加冲击的位置的垫片12的一部分从成型部11出来。可选地, 如图9C所示,最接近施加冲击的位置的垫片12与电池包10分离。因此,从电池包10的垫片12的状态可以判定是否施加了冲击。即,可以使用垫片12作为下落传感器。此外,关于安置在电子设备中的电池包,由于垫片12的部分在对电子设备施加振动或冲击时突出,所以可以防止由于电池包的偏移而导致的临时断电。如图IOA所示,在电池容纳空间32a中保持电池包10,设备的连接引线16与电池包10中的基板的端子部接触。这种状态下,当对电子设备施加振动或冲击时,连接引线16与基板的端子部分断开连接,产生临时断电。然而,在本发明的电池包10中,如图IOB所示,由于垫片12的部分从成型部11突出,所以电池包10牢固保持在电池容纳空间32中,并且可以防止电池包10 与连接引线16断开连接。此外,垫片12优选是负载下的挠曲温度(在JIS7191中所规定的)为40°C以上至 120°C以下、并且由于铸型的加热而导致的热变形为3%以上的材料。通过加热变形的垫片 12优选由聚氨酯、硅、亚克力以及环氧树脂中的一种或多种制成。这种类型的垫片12可以通过定位垫片的软化和变形、通过在负载下以挠曲温度加热铸型并且将其密封而表现出尺寸吸收能力,并且可以防止铸型中电池元件的水平位置偏移。垫片12与反应固化树脂的预聚物之间的SP值的差优选为5以下。使用的反应固化树脂的预聚物的实例包括多元醇。使用的垫片12的材料实例包括聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸丁酯、尼龙6、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚N-异丙基丙烯酰胺、尼龙66、聚丙烯腈、聚乙烯醇、醋酸纤维素以及纤维素中的任何一种或多种。在垫片12形成期间,它通过树脂溶胀且具有尺寸吸收能力,并且垫片一体形成于树脂中,因此可以以较好的生产率提供没有表现出与垫片外部接合且具有整洁外观的产品。由于溶胀的垫片12紧密粘附于电池元件和铸型,所以防止水平方向上的位置偏差,这是优选的。在垫片12与外部材料一体化然后热固化的情况下,不会发生热变形,这是优选的。在垫片通过紫外光固化的情况下,其优选是透明的。当在热固化期间没有发生变形且保持高厚度尺寸精度时,垫片可以是任何的金属、玻璃以及树脂。尽管没有具体限制,但是具有良好尺寸精度的诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂、聚碳酸酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树月旨(ABS)、聚丙烯或聚乙烯的树脂、以及诸如铝和不锈钢的金属用作材料,或可以使用诸如铝的金属材料被插入而形成在树脂中的材料。(环氧树脂)将描述可以在本申请中使用的环氧树脂。环氧树脂通过环氧预聚物和固化剂而制造。预聚物可以包含粉末。可以使用的粉末的实例包括诸如碳酸钙、氢氧化铝、氧化铝、氧化硅、氧化钛、碳化硅、氮化硅、硅化钙、硅酸镁以及碳的无机颗粒;以及诸如聚丙烯酸甲酯、 聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚氨酯以及多酚的有机高分子颗粒。可以单独或混合使用这些粉末。可以执行微粒的表面处理,并且聚异氰酸酯和多酚可以以发泡粉的状态进行使用。在本申请中可以使用的粉末包括多孔粉末。(预聚物)可以使用的预聚物实例包括诸如双酚A类环氧树脂、双酚F类环氧树脂、苯酚酚醛类环氧树脂、氢化双酚A类环氧树脂、环状脂肪族环氧树脂、以及有机羧酸的缩水甘油醚的现有的环氧预聚物。在该说明书中,可以使用一种或多种这些预聚物。从固化速率的观点看,与诸如的氧化环己烯和环氧化的聚丁二烯的内环氧类型相比较,缩水甘油醚类型和缩水甘油酯类型是优选的。缩水甘油醚类型的实例包括双酚A的环氧氯丙烷缩合物。从粘度的观点看,优选使用双酚F类环氧树脂。(固化剂)固化剂的实例包括诸如胺和酮亚胺的胺改性体、聚酰胺树脂、咪唑、聚硫醇、酸酐、 光和紫外线固化剂。这些固化剂可以单独或混合使用。(胺)胺的实例包括链状脂肪族胺、环状脂肪族胺以及芳族胺。链状脂肪族胺的实例包括诸如二乙三胺(二乙撑三胺)、三乙四胺、四乙五胺、二丙二胺、二乙基氨基丙基胺和胺M8(AMINEM8)的六亚甲基二胺、以及其衍生物。环状脂肪胺的实例优选包括N-氨基乙基哌嗪、薄荷烷二胺、异佛尔酮二胺、Ramilon C-260, Araldit HY-964, SCure 211至212、WONDAMINE HM、1,3-双氨甲基环己烷以及它们的衍生物。脂肪芳族胺的实例优选包括间二甲苯二胺、show amineX( ν 3 - T χ) ,amine black( r ^ > -7- 7 y 9 ) ,show amine black( ν a — T ^ > 7" 7 ) ,show amineN( ν 3 — 7 ^ > N)、show amine 1001(、> 彐一了 < > 1001)、show amine 1010( ν 3 — T ^ > 1010)及它们的衍生物。芳族胺的实例优选包括间苯二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯磺酰、以及它们的衍生物。聚硫醇优选通过将液体聚硫醇和聚硫树脂与胺混合来使用。酸酐的实例包括邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、苯甲酮四羧酸酐、乙二醇双三偏苯三甲酸、甘油双三偏苯三甲酸、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、甲基环己烯二羧酸酐、烷基苯乙烯-马来酸酐共聚物、氯菌酸酐、聚壬二酸酐、以及它们的衍生物。更优选地,酸酐的实例包括甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基丁烯基四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐以及它们的衍生物。光和紫外线固化剂的实例包括二苯基碘鐺六氟磷酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐以及它们的衍生物。为了在电池包中直接形成,优选使用具有良好耐化学性、快速固化胺类固化剂、难以通过胺类固化剂引起基板腐蚀的酸酐。在电池包中,依赖于反应固化树脂的形状可以提高诸如耐热性、阻燃性、耐冲击性、防潮性等的特性。环氧树脂具有优于聚氨酯树脂的粘附性。然而,当环氧树脂具有太强的粘附性时, 存在引起脱模期间产品变形或外观失败的问题,因此优选添加内部脱模剂,例如诸如巴西棕榈蜡(carnabau wax)的天然类蜡;诸如聚乙烯蜡的聚烯烃类蜡;诸如褐煤酸酰胺的酰胺类蜡;诸如褐煤酸酯的酯类蜡;诸如硅油的硅化合物;诸如硬脂酸的高脂肪酸;诸如硬脂酸锌的高脂肪酸的金属盐。(修改例)层压膜27具有一层以上的膜,其可以使用含聚烯烃膜,来代替铝层压膜。这时,优选使用聚氨酯树脂作为反应固化树脂。在聚氨酯树脂中,作为基质树脂的多元醇与作为固化剂的异氰酸酯的重量混合比(基质树脂/固化剂)为1以下,由作为基质的由二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)形成的分子链与固化剂的总量至少为按重量计20% 以上。这种情况下,聚氨酯树脂显著表现出防潮性。此外,在聚氨酯树脂中,作为基质树脂的多元醇与作为固化剂的异氰酸酯的重量混合比(基质树脂/固化剂)为0.7以下,由二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)形成的分子链与固化剂的总量至少为按重量计40%以上。这
18种情况下,优选聚氨酯树脂进一步提高防潮性。由于成型部11通过利用这些聚氨酯树脂而具有极好的防潮性,可以使用含聚烯烃膜的一层以上的膜代替铝层压膜。对聚烯烃膜的表面进行真空沉积或溅射以形成沉积层,以提高防潮性。可以使用的形成沉积层的材料包括诸如硅石、氧化铝、硅石、氧化铝、铝、锌、锌合金、镍、钛、铜以及铟的现有材料。特别地,优选使用铝。铝层压膜应该具有大约20 μ m厚度的铝层,以用于在电池的厚度方向上执行冲压模制,以及具有约15 μ m至30 μ m厚度的尼龙或PET层,以用于在冲压模制期间保护铝层, 并且它可能引起电池包的体积能量密度减小10%。另一方面,电池元件20的电解质不透过,电池元件20通过具有防潮性的薄聚烯烃膜密封,然后在表面上沉积作为沉积层的铝。因此,具有等于或小于现有技术的一半厚度的 10 μ m以下厚度的铝层可以保持防潮性。由于不执行冲压处理,所以可以省略尼龙或PET层,因此通过一层或多层封装膜来封装电池元件20,然后形成聚氨酯树脂,因此可以确保等于或高于现有技术的可靠性。可以使用的封装膜的实例包括主要含有粘土矿物的诸如CLAIST(商品名称)的膜。使用粘土矿物的膜具有劣化的柔性,但是具有极好的防护性能,以及比现有技术更薄的厚度,因此可以优选增加电池包的体积能量密度。在层压膜封装体中,当密封截面向上弯折时,存在湿气侵入量由于铝层的断裂以及铝和CPP层的剥落而增加的问题,但是通过聚氨酯树脂获得防潮性并且获得在电池密封之后不会通过铝沉积导致上述缺点的较好效果,并且电池容量显著增加。优选执行铝沉积两次或多次。当执行多层沉积时,铝层具有Iym以下的厚度,并且可以保持可靠性。然而, 厚度小于0. 03 μ m时,存在在沉积面上产生针孔的问题,因此优选使铝层具有0. 03 μ m以上的厚度。(通过铸型的突部定位)在本发明中,可以通过铸型的突出代替垫片12或连同垫片12 —起执行定位。如上关于垫片12所述同样地,突部具有尺寸吸收能力,可以吸收电池元件的尺寸变化,并且可以将电池部件准确地保持在铸型的腔中的预定位置处。参照图11描述电池包的成型部11的形成。示意性示出电池和电路板的电池部件 31容纳在成型装置的铸型的腔(成型空间)中。铸型由上铸型41和下铸型42构成,并且上铸型41与下铸型42的结合面是平坦表面。四个定位突部44设置在与电池部件的上表面相对的上铸型41的内表面上以及与电池部件的底部相对的上铸型41的内表面的4个角落周围。例如,在下铸型42上形成两个间孔43a和43b。间孔43a是在成型时使树脂流向内部的通道,而闸孔4 是在成型时使树脂排出的通道。上铸型41和下铸型42由金属、塑料或陶瓷制成。如图IlA和图IlB所示,通过上铸型41和下铸型42限定用于成型的腔,并且在腔中容纳电池部件31。变为成型部11的120°C下的反应固化树脂从闸孔43a注入腔且从闸孔4 排出。如图IlC和图IlD所示,在树脂硬化之后,上铸型41与下铸型42分离,形成了电池部件31包覆有成型部11的电池包10。此外,在图1IA和图1IB中,通过阴影线表示突部44和树脂。由于突部44具有尺寸吸收能力,所以即使电池部件31 (特别地,电池元件包覆有层压膜的电池)的尺寸不均一,也可以在铸型的腔中的预定位置处稳固地保持电池部件 31。此外,上述材料可以用于在腔中填充的反应固化树脂。作为突部44,可以使用通过铸型的合模力变形3%以上的橡胶状材料。例如,橡胶状突部由人造橡胶制成,如硅橡胶、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或多种。如图11C、图IlD和图12所示,电池包10具有平坦矩形外观,并且且具有这样的结构电池和电池的保护电路基板被由反应固化树脂制成的成型部(外封装体)11 一体地包覆。在电池包10的成型部11的主表面(顶面和底面)上形成多个定位标记17。铸型的突部44的优选形状是与电池部件31接触的表面的面积小于基底的面积。 结果,定位标记17的开口的面积大于露出电池部件31的底部的面积。此外,突部44优选具有杯状、截顶的圆锥(圆锥台)形状。此外,作为突部44,可以具有截顶的棱锥(棱锥台) 形状。(铸型突部和定位标记的实例)图13A和图1 是通过具有截顶的圆锥形状的突部44在主表面上的10个位置形成定位标记17的实例。突部44具有尺寸吸收能力。如图14A所示,在与上铸型41和下铸型42各自的电池部件31的主表面相对的内表面上形成具有棱锥台形状的定位突部45。突部45具有尺寸吸收能力。如图14B和图14C 所示,通过突部45制造具有在主表面的中心部分处具有矩形开口的定位标记18的电池包 10。如图15A和图15B所示,通过具有圆锥台状的突部的铸型制造具有在主表面的中心部分处具有椭圆形开口的定位标记18的电池包10。铸型具有两个具有椭圆锥台形状的突部。这种情况下,如图16A和图16B所示,制造具有在主表面的上下位置具有椭圆开形口的定位标记18的电池包10。图17A和图17B中示出的电池包10是通过具有两个具有棱锥台形状的铸型制造的实例。此外,如图18A和图18B所示,可以在前后端部形成成型部11,并且除了电池部件 31的两端之外的表面可以露出。图19A至图19D中示出的电池包10具有与长边接触的两个端面上的两个定位标记18(在图19D中放大)。两个端面上的定位标记18(在图19D中放大)与长边接触。图19B示出了沿着图19A中的线XIXB-XIXB所截取的截面,以及图19C 示出了沿着图19A中的线XDCC-XDCC所截取的截面。如图19所示,当在铸型上形成与电池包10的3个表面接触的突部时,可以在垂直和水平方向上进行定位,并且可以在两个方向上提供尺寸吸收能力。此外,如图20所示,可以同时使用通过上述垫片12的定位和通过铸型的突部的定位。这种情况下,如图20A所示,在电池包10的一个主表面上形成定位标记17,以及如图 20B所示,在另一个主表面上形成垫片12。此外,可以使用上述各种位置和形状用于垫片12 的位置和垫片12的形状。此外,也可以使用上述各种突部用于铸型的突部,并且定位标记 17具有对应于突部的形状。(模内成型)
如在本发明中,当外部成型部11是树脂形成的时,可以在成型部11的内部的整体或一部分上模内成型用于防伪、水分检测或认证的膜。防止了生产者直接模内成型密封、来源混淆、生产率降低、以及体积能量密度减小。反应固化树脂优选是具有高交联密度的硬树脂,因此,优选使用具有高防水性的树脂。通常在用于防伪、水分检测或认证的膜的表面上形成诸如尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯的耐刮擦膜。然而,由于通过外部树脂包括了本发明的密封,所以可以不提供表面膜, 使得成本降低,这是优选的。当封入了水分检测密封时,执行模内成型,使得铸型的橡胶状突部面对没有包覆水分检测密封的边缘的一部分,当由于不正确的使用而浸在水中时,水渗入没有被包覆树脂的边缘,使得可以确定不正确的使用。作为在本发明中使用的全息图密封的感光材料,可以使用银盐化合物、双色凝胶乳剂、光聚合树脂以及光交联树脂。然而,当通过使用热塑性树脂执行模内成型时,不能使用在120°C以上的高温下劣化的便宜的感光材料。在本发明中,由于在低于120°C的低温下执行成型,所以可以使用便宜的感光材料。此外,由于电池包的可靠性和电池特性在60°C以上的不正确使用温度下可能劣化,所以优选还提供热敏纸 (thermal paper),但是通过适当设定全息图的感光材料的劣化温度,也可以实现热敏纸的功能,使得除了降低成本以外,还可以提高电池包的体积能量密度。在本发明中,利用反应固化树脂,通过改变仅部分树脂的反应固化条件而改变交联密度来仅轻微增加树脂的透射率。例如,如图21A和图21B所示,冷却并且形成对应于密封46的位置的铸型的一部分47。通过这种处理,如图21C和图21D所示,可以通过减小仅在模内成型内部的密封46上的树脂48的交联密度来防止白化。因此,使树脂透明化可以增加电池包的体积能量密度,并且提高可见性。(垫片的影响)图22示意性地示出了树脂模制时的树脂的通道。如从树脂的流向线可以看出,垫片12局部阻塞树脂的通道。因此,除非适当设定垫片12的形状、垫片12的尺寸、垫片12 的总面积、垫片12的位置以及垫片12的配置方向,否则会产生不良注入和诸如起泡侵蚀的外部缺陷。在本发明中,在实施方式中,对垫片12的参数进行最优设定。(铸型突部和定位标记的另一实例)如上所述,如图23所示,通过具有尺寸吸收能力以及设置在铸型上的突部,电池包在主表面的中心部分上具有作为定位标记的矩形开口 51a和51b。如图23A、图23B以及图23C所示,主表面上的开口 51a的面积大于另一主表面上的开口 51b的面积。成型部11 以框状形成,并且至少电池部件31的最厚的部分通过开口露出。如上所述,通过以膜封装体来封装保护电路基板和电池元件来实现电池部件31。 此外,以如上所述的相同方式,成型部11通过反应固化树脂在低于120°c的低温下以及小于IOkgf的低压力下而吐出。此外,如上所述,作为反应固化树脂,可以考虑选自聚氨酯树月旨、环氧树脂、亚克力树脂、硅树脂以及二环戊二烯树脂中的至少一种。在树脂中,优选选自聚氨酯树脂、环氧树脂、亚克力树脂以及硅树脂中的至少一种。在成型之后的玻璃化转变温度为60°C以上且140°C以下。聚氨酯树脂由多元醇和聚异氰酸酯制成。优选使用下面限定的绝缘性聚氨酯树脂作为聚氨酯树脂。绝缘性聚氨酯树脂表示这样的物质,从其可以得到在25士5°C、65士5%RH测量具有IOkiQ · cm以上的体积特征值(Ω · cm)的硬化物质。优选绝缘性聚氨酯树脂具有6以下(IMHz)的介电常数和15KV/mm以上的绝缘击穿电压。作为聚氨酯树脂,可以使用利用聚酯多元醇的聚酯类树脂、利用聚醚多元醇的聚酯类树脂、以及利用其他多元醇的聚氨酯树脂。可以使用这些材料中的一种、两种或多种。 此外,多元醇可以包含粉末在于130°C以上形成的聚酰胺或聚异氨酯中,电池、作为保护元件的PTC以及温度保险丝可能劣化,并且流动性低,使得树脂变厚且难以获得高能量密度,此外,在300°C以上的聚烯烃中,除了不存在粘附性的问题外,还存在保持通过充电/放电而膨胀/收缩的电池以及保持振动下的基板的问题。同时,在使用聚酰胺时,在满足耐冲击性的橡胶状树脂中, 不满足用于配合和结合的强度,使得不能实现配合和结合的结构。为了实现配合和结合结构的强度,耐冲击性减弱,使得在设备安装/下落试验中不可避免部分和端子的破坏。如图24A和图24B所示,可以为框状的成型部11设置垫片12。垫片12的形状、数量以及位置没有限制,如图M所示,可以使用如上所述的垫片12。此外,如图25A和图25B 所示,开口 51a和51b的形状不限于矩形,而可以为具有圆角的矩形。如上所述的图14、图23、图M以及图25所示,通过实现成型部11使得在电池部件31的主表面(前表面和后表面)上形成开口,可以增加电池包的能量密度,并且容易地散热。当散热性良好时,在电池包或使用电池包的电子设备中,可以使用具有高性能但产生大量热量的CPU。强度(刚性和耐冲击性)减弱,但是例如,在设置在便携式设备中不会被消费者直接更换的电池包中,抵抗扭转变形的强度没有像外封装那么必要,使得强度的优点没有那么显著。此外,没有必要用树脂包覆顶部,可以减少不良的树脂包覆。(膜封装体的密封部与成型部之间的关系)如上所述,层压膜27 (参见图2)用作膜封装体,并且熔合(cbposit)在其中容纳电池元件20的凹槽27a的周边部。周边熔合部称作台阶部(terrace portion)或密封部 (下文中称作密封部),并且如图26A所示,密封部52基本上以直角向凹槽弯折。密封部52 具有端面53,并且水可以通过端面53从外部渗入。此外,在图26A中,示出了通过层压膜封装的电池部件31的横向截面。密封部52具有其中层压膜重叠以防止水的渗入的大的密封区域,使得如图沈(所示,优选密封部52在顶部。然而,如图26A所示,考虑体积能量密度,密封部52优选设置在侧面,并且如上所述,优选通过密封部52将密封设置在三个边上以防止体积能量密度的减少。此外,如图26B所示,基本以直角设置的密封部52可以沿着电池部件31的表面弯折。如上所述,当实现成型部11以在电池部件31的主表面(前表面和后表面)上具有开口时,通过成型部11覆盖沿着电池部件31的表面弯折的密封部52的端面53。通过这种构造,通过成型部11闭合端面53,并且可以确保防止水从端面53渗入。同时,如图^C 所示,当在顶部上形成密封部52时,由于可以通过具有开口的成型部11覆盖密封部52的端面53,所以存在无法通过成型部11增强密封效果的问题。图27示出了膜封装体的成型部与密封部之间的关系实例。如图23所示,图27A 中示出的实例是成型部11具有面积不同的开口 51a和51b时的实例。在图27B示出的实例中,在通过重叠两个成型部Ila和lib实现成型部时形成具有不同面积的开口 51a和51b。下侧的成型部Ila比上侧的成型部lib更硬,并且上侧的成型部lib具有高于下侧的成型部Ila的耐冲击性。成型部Ila和lib的颜色可以不同。图27C中示出的实例是成型部11覆盖电池部件31的边缘的实例。成型部11覆盖密封部52的端面53。类似于图27C,图27D中示出的实例是成型部11的高度较小的实例。 成型空间的两侧具有非对称截面。即,在成型时流过树脂的通道中设置吐出闸(discharge gate)43a和排出闸(exhaust gate) 4 的侧的截面(参见图22)的面积小于相反侧截面的面积。图观示出了膜封装体的成型部与密封部之间的关系的多个其他实例。图28A和图28B中示出的实例是当成型部11的树脂存在于与沿着电池部件31的表面弯折的密封部 52相对应的范围中时的实例。图28C中示出的实例是当成型部11的树脂存在于与对应于密封部52的范围中的端面53的大致一半相对应的范围中时的实例。图^D中示出的实例是当成型部11的树脂仅存在于密封部52的端面53的周围时的实例。(具有配合部或用于螺纹紧固的连接部的成型部)当电池包通过双面胶带或粘合剂固定于主体的电子设备时,用于更换电池包的移除是麻烦的。在本发明中,考虑到电池包具有成型部11,成型部11设置有用于将电池包自由附着于主体或从主体分离的连接部或定位部。连接部是在主体上形成的诸如突部的配合部、或用于螺纹紧固的连接部。如图四所示,沿着密封部52的范围形成成型部11,并且成型部11覆盖密封部 52的端面53。连同成型部11 一体地形成沿成型部11的两端的纵长方向延伸的缝隙(凹槽)54。缝隙M配合在其中安置了电池包的主体的突部(未示出)上。该突部可以在缝隙 54中滑动,并且通过相对于电池包滑动来安装电池包。如图30A所示,在成型部11的一端形成滑动配合部55a,而在相对端的角落形成滑动配合部5 和55c。如图30B所示,在成型部11的一端上形成滑动配合部55d和55e,以及在相对端的角落形成诸如螺纹孔56的用于螺纹紧固的连接部。在电池部件31的密封部 (台阶部)的区域中形成螺纹孔56。此外,如图30C所示,通过公共的连接1可以一体化多个(例如3个)电池部件 31a、31b以及31c。这种情况下,在成型部11的4个角落形成螺纹孔56a、56b、56c以及56d。如上所述,由于电池包具有成型部11,可以一体形成配合部,其是用于将电池包附于主体的连接部或用于与成型部11螺纹紧固的连接部。结果,不需要用双面胶带或粘合剂固定电池包,并且可以实现容易地安装在主设备的预定位置处的电池包。此外,本发明的电池包的电池部件的露出部或成型部11与设备的冷却机构接触以获得良好的散热效果。设备的冷却机构可以是现有的诸如散热管或冷却风扇的机构。设备中除了电池包以外的模块的冷却金属部分与电池包的电池部件的露出部或成型部11彼此接触以获得良好的散热效果。(与外部的电连接构造)参照图31描述电池包与主设备之间的电连接的构造实例。在图31A示出的实例中,从电池包中的电路板61引出柔性配线基板62,并且将连接器63连接至前端,使得将连接器63连接至设备的端子。
在图3IB所示的实例中,从电池包中的电路板61引出柔性配线基板62,并且配备有增强板(Stiffener)的连接器64连接至前端,使得连接器64连接至设备的端子。当使用柔性配线基板62时,存在电力供给通路的阻抗增加使得成本增加的问题。 耐临时停电性良好。如图31C所示,可以使用横跨电池包周围两面的平纹连接器65。在种构造中,存在容量减小而成本增加的问题。耐临时停电性良好。如图3ID所示,可以在成型部11的顶部形成平坦金属端子表面66。这种构造具有低成本而不减小容量的优点。耐临时停电性低于其他电极构造。下文,以实施方式和比较例更详细描述本发明。然而,本发明不限于这些实施方式。(实施方式1至实施方式42、比较例1至比较例4)首先,将参照表1描述具有拥有尺寸吸收能力的垫片12的电池包和具有定位标记 7的电池包。因为在表1中存在需要记录的许多项目,所以一个表被分为4个表(表1-1、 表1-2、表1-3、表1-4)。在表1-1的下面继续表1-2,在表1_1的右侧继续表1_3,并且在表 1-2的右侧继续表1-4。表1-3和表1-4示出了评价(效果)。
权利要求
1.一种电池包,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所述成型部的表面。
2.根据权利要求1所述的电池包,其中,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1或2所述的电池包,其中,所述反应固化树脂选自硅、环氧树脂、亚克力以及聚氨酯,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1至3中任一项所述的电池包,其中,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,其中,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或多种。
6.根据权利要求4所述的电池包,其中,所述纤维状材料形成两层以上网眼从而其内部具有孔,并且在所述孔中浸渍所述反应固化树脂。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池包,其中,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,其中,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或多种制成。
9.根据权利要求7所述的电池包,其中,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1至3中任一项所述的电池包,其中,根据权利要求1所述的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,其中,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或多种。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的电池包,其中,所述垫片的溶解度参数与所述反应固化树脂的预聚物的溶解度参数之间的差为 5以下,并且在注入时通过溶胀表现出尺寸吸收能力。
13.根据权利要求12所述的电池包,其中,所述垫片由聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸丁酯、尼龙6、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚N-异丙基丙烯酰胺、尼龙66、聚丙烯腈、聚乙烯醇、醋酸纤维素以及纤维素中的任何一种或多种制成。
14.根据权利要求1所述的电池包,其中,所述反应固化树脂的熔化温度是200°C以上且400°C以下。
15.一种电池包,包括成型部,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,至少所述电池的最厚部分从所述成型部露出。
16.根据权利要求15所述的电池包,其中,通过用膜封装体封装电池元件来实现所述一个或多个电池,并且所述成型部由反应固化树脂在低于120°C下形成。
17.根据权利要求16所述的电池包,其中,所述反应固化树脂选自硅、环氧树脂、亚克力以及聚氨酯,并且成型之后的玻璃化转变温度是60°C以上且140°C以下。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的电池包,其中,封装所述电池元件的膜封装体的密封部设置在侧面上,并且所述成型部覆盖所述密封部的端面。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的电池包,其中,所述成型部具有配合部或用于螺纹紧固的连接部。
20.根据权利要求19所述的电池包,其中,用于螺纹紧固的所述连接部形成在层压体电池的台阶部。
21.根据权利要求15至19中任一项所述的电池包,其中,设备的冷却机构接触所述电池的露出部分或所述成型部。
22.一种电池包的制造方法,包括通过利用具有尺寸吸收能力的铸型突部在成型空间中定位一个或多个电池;以及通过用低于120°C的反应固化树脂填充所述成型空间来形成成型部。
23.根据权利要求22所述的电池包的制造方法,其中,所述铸型突部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。
24.根据权利要求23所述的电池包的制造方法,其中,所述橡胶状材料是人造橡胶,并且由硅橡胶、乙丙橡胶、苯乙烯丙烯橡胶、异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异丁烯橡胶以及氟橡胶中的任何一种或多种制成。
25.一种用于制造电池包的铸型,包括铸型突部,从具有容纳一个或多个电池且填充有反应固化树脂的成型空间的铸型的内表面突出,具有与所述电池的表面接触的凸形状,在所述铸型的内表面上所具有的面积大于与所述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。
26.根据权利要求1至21中任一项所述的电池包,其中,在所述成型空间中设置用于防伪、水分检测或认证的标签,并且所述标签在形成所述一个或多个电池时被模内成型。
27.根据权利要求沈所述的电池包,其中,通过冷却所述铸型的对应于所述标签的位置的部分来提高所述反应固化树脂的透射率。
全文摘要
本发明提供了电池包、电池包的制造方法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。
文档编号B29C33/00GK102468461SQ20111034673
公开日2012年5月23日 申请日期2011年11月4日 优先权日2010年11月12日
发明者山本鉴, 泽口雅弘, 赤平幸郎 申请人:索尼公司
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