专利名称：电池组的制作方法
技术领域：
本7>开内容的各方面涉及电池组。
背景技术：
通常，通过将棵电池电联接到保护电^^板形成电池组。棵电池包括密封 在罐中的电极组件和电解液。棵电池才艮据可逆化学反应充电或放电。保护电 ^各板通过控制棵电池的电流防止净果电池过充电和过》史电。电池组可^皮安装在 电子设备上。
保护电路板包括通过表面贴装技术(SMT)方法安装在绝缘基板上的芯 片型电元件。每个电元件被单独安装在基板上。相应地，如果保护电路板的 设计略微改变，则其制造时间显著增力口，特别是当大规模生产保护电路板时。
发明内容
根据本公开内容的一方面，提供一种电池组，该电池组包括具有阴极 和阳极的棵电池；和电联接到棵电池用于控制棵电池的充电/放电的COB模块。
本发明另外的方面和/或优点将部分地显示在以下的描述中，并部分地 通过这些描述变得显而易见，或可通过实施本发明而获悉。
通过以下参照附图的各示例性实施例的描述，本发明的这些和/或其它
方面和优点将变得显而易见并更易于理解，其中
图la是例示根据本公开内容一个示例性实施例的电池组的分解立体
图lb是例示图la的电池组的部分组装状态的分解立体图； 图lc是例示图la的电池组在组装后的立体图； 图ld是例示图la的COB模块的仰视图； 图le是沿图ld的线'I-I，所取的COB模块的剖视图； 图lf是图la的座基板的俯视图； 图lg是沿图lf的线'n-n，所取的座基板的剖视图； 图lh是沿图lc的线'III-III'所取的电池组的局部剖视图； 图2是例示根据本公开内容一个示例性实施例的制造电池组的过程的 流程图；和
图3a至3d是例示出制造过程的过程图。
具体实施例方式
现在将详细参照本发明的示例性实施例，其实例在附图中示出，其中相 似的附图标记始终指示相似的元件。所述示例性实施例在下文中参照附图进 行描述，以说明本发明的各方面。
如在此所述，当第一元件被表达为设置在或形成在第二元件"上"或"邻 近"第二元件时，第一元件可直接接触第二元件或可通过位于第一和第二元 件之间的一个或多个其它元件而与第二元件分离。与此不同的是，当元件被 称为"直接，，设置在或形成在另一元件"上"时，不存在中间元件。在此使 用的术语"和/或"包括一个或多个所列相关项的任何或所有组合。
图la是根据本公开内容一个示例性实施例的电池组的分解立体图。图 lb例示电池组的部分组装状态。图lc是例示电池组的组装状态的立体图。
6图ld是例示图la的COB模块的仰视图。图le是沿图ld的线'1-1，所取 的COB模块的剖视图。图lf是图la的座基板的俯视图。图lg是沿图If
的线'n-n，所取的座基板的剖视图。图ih是沿图ic的线"'ni-iir 所:取的电池组的局部剖一见图。
参见图la至lh,根据本公开内容一个实施例的电池组10包括棵电 池100、 COB (板上芯片)模块200、座基板300、正温度系数(PTC)元件 400、引线接线片500和绝缘带600。电池组10进一步包括壳体700和标签 800。
棵电池100包括具有阴极110和阳极120的电极组件(未示出)，以 及电解液(未示出)。棵电池IOO可为罐型电池，该罐型电池包括用于容纳 电极组件和电解液的罐130。罐130可以是金属的，并可通过深冲压方法形 成。棵电池IOO可为袋型电池，该袋型电池包括具有铝层的袋以替代罐130。 根据本示例性实施例，棵电池IOO被显示为罐型电池。
COB模块200包括绝缘基板210、印刷电路图样220、导电垫230、 充电/放电端子240和中央处理单元250。中央处理单元250作为单独的集成 电路可通过COB方法而不是经过传统的组装或封装被直接安装在基板210 上并被电连接到基板210。这样，中央处理单元250也可被称为COB芯片 250。 COB模块200被电联接到阴极110和阳极120,并控制棵电池100的 充电/放电(电流)。COB模块200在尺寸上适于被包括在电池组10内。因 此，COB模块200可被设置在棵电池100的长侧表面或短侧表面处。COB 模块200可通过引线接线片500被电联接到棵电池100。
基板210可由酚醛塑料或诸如环氧树脂之类的聚合物树脂形成。基板 210通常包括多个堆叠的绝缘层。印刷电路图样220由诸如铜之类的导电金 属形成。印刷电路图样220可在基板210的上、下表面之间延伸，即通过限 定在基板210中的孔。
导电垫230包括第一导电塾231和第二导电垫232。第一导电垫231例 如通过钎焊被连接到座基板300的第一导电端子331。此外，第一导电垫231被连接到印刷电路图样220,并由此被电连接到充电/放电端子240的阴极端 子241。
第二导电垫232例如通过钎焊被连接到座基板300的第二导电端子332。 第二导电垫232被连接到印刷电路图样220,并由此被电联接到充电开关元 件251al和;故电开关元件251a2。
导电垫230可比印刷电路图样220厚，以被焊接或钎焊到另一金属件。 导电垫230可由镍或含镍合金形成，以改善导电性。
充电/放电端子240包括阴极端子241、阳极端子242和辅助端子243。 充电/放电端子240被电联接到印刷电路图样220,并被形成在基板210的上 表面上。充电/放电端子240能用作触点以将便携式电子设备(未示出)电 联接到裸电池100。充电/放电端子240的宽度窄于棵电池100的设置有端子 240的侧部的宽度。因此，端子240不会增加电池组10的厚度。
阴极端子241与辅助端子243分开预定距离，并被设置在辅助端子243 的一侧处。阴极端子241经由印刷电路图样220被电连接到第一导电垫231。
阳极端子242与辅助端子243分开预定距离，并被设置在辅助端子243 的相反侧处。阳极端子242经由印刷电路图样220被电连接到充电开关元件 251al和;改电开关元件251a2。
辅助端子243被设置在阴极端子241与阳极端子242之间并处于基板 210的中间。辅助端子243经由印刷电路图样220被电联接到控制电路251a3。 控制电路251a3确定棵电池100是正在充电还是》文电。
辅助端子243被设置在基板210中间以与常用端子构造一致。阴极、阳 极和辅助端子241、 242和243的间隔被设定在允许容差范围内，使得COB 模块200能被连接到各种装置。换句话说，充电/放电端子240通过简化结 构制造。因此其制造和维护成本降低。
中央处理单元250包括电元件251和绝缘体252。电元件251包括有源 元件251a和无源元件251b。电元件251被涂覆以绝缘体252。有源元件251a 包括充电开关元件251al和;改电开关元件251a2以及控制电^各251a3。充电开关元件251al被连接到印刷电路图样220并位于基板210上。充 电开关元件251al可为FET(场效应晶体管)并在净果电池100充电时祐j妄通。 ;故电开关元件251a2可在充电过程中关断以^又允许充电电 流流动o
放电开关元件251a2被连接到印刷电路图样220并位于基板210上。放 电开关元件251a2可为FET并在^f果电池100》文电时祐j妾通。充电开关元件 251 al可在放电过程中关断以仅允许放电电流流动。
控制电路251a3为集成半导体元件。控制电路251a3通过印刷电路图样 220被电连接到充电开关元件251al和放电开关元件251a2。控制电^各251a3 控制充电开关元件251al和放电开关元件251a2的开关操作。在棵电池100 的充电过程中，通过控制电路251a3接通充电开关元件251al。在净果电池100 的方文电过程中，通过控制电^各251a3 "l妄通》文电开关元件251a2。
当过度充电电压施加于棵电池100时，通过控制电路251a3关断充电开 关元件251al，以防止净果电池100过充电。当净果电池100过》文电时，通过控 制电路251a3关断放电开关元件251a2,从而保护棵电池IOO免于过放电。 换句话说，棵电池100被过充电或过放电，则通过控制电路251a3关断充电 和/或》文电开关元件251al和251a2，并由此防止^果电池100过热或受损。
控制电路2 51 a 3具有温度传感操作。当控制电路2 51 a 3检测到棵电池10 0 过热时，通过控制电^各251a3关断充电开关元件251al和;改电开关元件 25la2。这样，在4全测到特定温度时棵电池100中的电流;故切断。才艮据示例 性实施例，控制电路251a3通过连接或切断通向棵电池100的阳极120的电 流路径而控制与棵电池100的电联接。
无源元件251b可为如电阻器、电容器和/或电感器的电元件。无源元件 251b被电联接到印刷电路图样220并被设置在基板210的上表面上。无源 元件251b被电3f关接到有源元件251a。无源元件251b控制施加到有源元件 25la的电压和电流。
绝缘体252围绕电元件251并防止电元件251由于异物而短路。绝缘体 252可被结合到基板210。绝缘体252可为由诸如环氧树脂之类的聚合物树脂形成的注射成型框架。绝缘体252被设置在基板210上并覆盖电元件251, 以防止电元件251外露。换句话说，绝缘体252使电元件251绝缘并将电元 件251固定到基板210。因此，电元件251与基板210以及充电/放电端子 240和导电垫230集成。这样COB才莫块200以简化结构形成。
绝缘体252被模制到中央处理单元250,其中电元件251被安装在基板 210上。中央处理单元250设置在基板210中间。中央处理单元250具有比 传统处理单元更易于安装的简化结构，其中在传统处理单元中每一电元件为 单独安装在PCB (印刷电路板)上的半导体芯片封装。
第 一和第二导电垫231和232被分别设置在中央处理单元250的相反侧 上。换句话说，通向阴极110和阳极120的电流路径被分开预定距离。因此， 阴极110与阳极120之间的短路可能性被显著减低。COB模块200的结构 被筒化。因此COB模块200的制造成本被降低。
中央处理单元250被设置在基板210的下表面上。充电/放电端子240 被设置在基板210的上表面上。因此，充电/放电端子240可易于被连接到 便携式电子设备。此外，中央处理单元250和充电/放电端子240相互对应。 印刷电路图样220的结构被简化，且基板210具有堆叠形式。因此，COB 模块200的结构非常简化，其制造成本由此被降低。
基板210的上表面的表面积为充电/放电端子240的暴露表面的表面积 的120 %至400 % 。 COB才莫块200与导电垫230和中央处理单元250组装在 一起，因而基板210的上表面的表面积可为充电/放电端子240的暴露表面 的表面积的大约120%。这样，用于中央处理单元250和导电垫230的安装 空间被占据。此外，基板210的上表面的面积小于充电/放电端子240的暴 露表面积的400%。因此COB模块200的结构和尺寸得以改进。
COB模块200的结构被简化，因而即使电池组10的结构发生改变也可 使用COB模块。因此其制造成本被降低。此外，当棵电池100充电或放电 时，COB模块200控制棵电池IOO的电流。COB模块200被布置在棵电池 IOO的一侧，乂人而不增加电池组10的厚度。
10座基板300包括绝缘基板310、印刷电^各图样320和导电端子330。基 板310大致由与基板210相同的材料制成。基板310比基板210长以支撑 COB模块200。
印刷电路图样320通过形成在基板310中的孔延伸。此外，印刷电路图 样320被形成在基板310的上、下部分上，并形成用于连接到导电端子330 的安装空间。印刷电路图样320可由诸如铜之类的导电金属材料形成。
导电端子330位于基板310的相反表面上。此外，导电端子330被电联 接到导电垫230。导电端子330包括第一、第二、第三和第四导电端子331、 332、 333和334。
第一导电端子331位于基板310的上表面上并通过印刷电路图样320被 电联接到第一导电垫231。第一导电端子331和第一导电垫231例如可通过 钎焊被联接。第二导电端子332位于基板310的上表面上并通过印刷电路图 样320被电联接到第二导电垫232。第二导电端子332和第二导电垫232例 如可通过钎焊被联接。
第三导电端子333位于基板310的下表面上并被连接到PTC元件400。 第三导电端子333和PTC元件400例如可通过钎焊被连接。第四导电端子 334位于基板310的下部分上并例如通过钎焊被连接到第二引线接线片520。
第一和第三导电端子331和333在基板310的相反侧上相互面对，并由 通过基板310中的孔延伸的印刷电路图样320被电联接。第二和第四导电端 子332和334在基板310的相反侧上相互面对，并由通过基板310中的孔延 伸的印刷电路图样320被电连接。因此，导电端子330的布置筒化了布线， 座基板300的制造成本由此被降低。导电端子330可由镍或含镍合金形成， 以提高其导电性和焊接性。
座基板300将棵电池100电联接到COB才莫块200。座基板300在结构 上将COB模块200附接到棵电池100，以将COB模块200有效用作通用 COB模块。
PTC元件400被连接到第一引线接线片510和第三导电端子333,以将座基板300电4关接到棵电池100。此外，PTC元件400 4皮设置在净果电池100 的侧部处，从而不增加电池组10的厚度。当棵电池100的温度升高超过临 界温度时，PTC元件400的内阻增加以切断棵电池100的电流。
引线接线片500包括第一和第二引线接线片510和520。第一引线接线 片510将阴极110电联接到PTC元件400。第一引线接线片510围绕棵电池 IOO的角部弯曲。第一引线接线片510被设置在电池组10的侧部处，从而 不增加电池组10的厚度。第二引线接线片520将阳极120电联接到第四导 电端子334。第二引线接线片520围绕棵电池IOO的另一角部弯曲。
第一和第二引线接线片510和520被电联接到座基板300。此外，第一 和第二引线接线片510和520被电联接到COB模块200。在此，第一和第 二引线接线片510和520、座基板300和COB模块200形成围绕电池组10 三个侧部的'U，形。因此，电池组10的厚度没有增加。
带600在两侧涂覆有粘合剂，并将引线接线片500结合到棵电池100。 带600使第二引线接线片520与阴极110绝缘。
壳体700包括上盖710、第一侧盖720和第二侧盖730。上盖710围绕 COB模块200。上盖710包括对应于充电/放电端子240的充电/放电端子孔 711。
第一侧盖720围绕棵电池100的第一侧，并被结合到第一引线接线片 510。第一侧盖720防止第一引线接线片510外短路。第二侧盖730围绕棵 电池100的第二侧，并被结合到第二引线接线片520。第二侧盖730防止第 二引线接线片520外短路。第一侧盖720和第二侧盖730设置有翼部以围绕 棵电池100的相应侧并保护棵电池100的边缘不受外部冲击。
壳体700围绕COB模块以保护COB模块200。壳体700包括使充电/ 放电端子240外露的充电/放电端子孔711。壳体700可与COB模块200集 成。壳体700和COB模块200可相互机械或化学粘接。
参见图lh,双面胶带712被设置在壳体700内。双面月交带7U将COB 模块200的基板210粘接到壳体700。因此，COB模块200与壳体700集成，充电W文电端子240的位置相对于充电W文电端子孔711 一皮保持。
标签800围绕第一和第二侧盖720和730以及净果电池100。因此，标签 800有助于将壳体700附^接到禾果电池100。
如前所述，COB模块200控制棵电池100的充电/放电，并可通用于各 种类型的电池中。因此降低制造成本。COB模块200被构造为易于公差控 制。因此降低维护成本。
电池组10集成座基板300、 PTC元件400、引线接线片500、壳体700 和COB模块200。因此电池组结构显著简化。COB才莫块200通过控制棵电 池100的电流而改善,果电池100的耐久性并防止^果电池100的过热和老4b。 因此电池组10的稳定性得以改善。
COB模块200集成中央处理单元250、充电/》文电端子240和导电垫230, 因此与传统基板相比减小安装空间。此外，在电池组10中，COB模块200、 座基板300、引线接线片500和PTC元件400被设置在棵电池IOO的侧部处。 因此电池组IO的厚度没有增加。
图2是例示根据本公开内容的一个示例性实施例的电池组10的制造方 法的流程图。图3a至3d是显示电池组10的制造方法的过程图。参见图2， 该制造方法包括制备棵电池(操作S10)和形成组(操作S20)。
参见图3a，在操作S10中，制备包括阴极110和阳极120的棵电池100。 引线接线片500被附接到阴极110和阳极120并附接到座基板300。
在操作S20中(参见图3b ) , COB模块200经由座基板300被电联接 到阴极110和阳极120。 COB模块200被电联接到与棵电池100电联接的座 基板300。 COB模块200位于座基板300上。然后，参见图3c，棵电池100 由壳体700围绕。COB模块200包括被电联接到印刷电路图样220的中央 处理单元250以及导电垫231和232。
在电池组的制造方法中，COB模块200被结合到座基板300,然后利用 壳体700覆盖COB模块200。因此简化制造过程，降低制造成本。此外， COB模块200可以是与中央处理单元250、充电/放电端子240以及第一和第二导电垫231和232集成形成的通用COB才莫块。因此减少电池组10的制 造时间，并降低制造成本。
参见图lh, COB模块200被集成结合到壳体700。棵电池100和COB 模块200可相互电联接，且棵电池100可由壳体700围绕。COB模块200 被结合到壳体700，制造过程被简化。因此减少制造时间，并由此降低制造 成本。
如前所述，根据本公开内容各方面的电池组产生以下效果。第一，所述 电池组使用能控制棵电池的充电/放电并能用于任何类型电池的通用C O B模 块，由此降低维护成本和制造成本。所述COB模块具有简化结构，这有利 于安装，从而减少制造过程和时间。
虽然已显示和描述本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应认 识到的是，在不背离本发明的原理和精神的情况下，可在这些实施例中进行 变化，本发明的范围由权利要求书及其等同方案限定。
权利要求
1、一种电池组，包括包括阴极和阳极的裸电池；和电联接到所述裸电池的所述阴极和所述阳极的板上芯片模块，用于控制通向和/或离开所述裸电池的电流。
2、 根据权利要求1所述的电池组，其中所述板上芯片模块包括 绝缘基板；设置在所述绝缘基板的第 一 表面上的板上芯片； 设置在所述绝缘基板的所述第一表面上的导电垫； 设置在所述绝缘基板的相反的第二表面上的端子；和 印制在所述绝缘基板上的电路图样，用于电联接所述导电垫、所述端子 和所述板上芯片。
3、 根据权利要求2所述的电池组，其中所述端子包括阴极端子、阳极 端子和设置在所述阴极端子与阳极端子之间的辅助端子。
4、 根据权利要求2所述的电池组，其中所述板上芯片包括 电连接到所述电路图样的电元件；和覆盖所述电元件的绝缘体。
5、 根据权利要求4所述的电池组，其中所述电元件包括 接通以使所述棵电池充电的充电开关元件；才妾通以卩吏所述净果电池》t电的》文电开关元件；和 用于控制所述充电和放电开关元件的开关的控制电路。
6、 根据权利要求4所述的电池组，其中所述绝缘体包括环氧树脂或者 含有环氧化物的聚合物树脂。
7、 根据权利要求4所述的电池组，其中所述绝缘体被附接到所述绝缘 基板。
8、 #4居*1利要求2所述的电池组，其中所述板上芯片被设置在所述绝缘基板的中间；和 所述导电垫被设置在所述板上芯片的相反侧上。
9、 根据权利要求2所述的电池组，其中所述板上芯片面向所述端子。
10、 根据权利要求2所述的电池组，其中所述绝缘基板的所述第二表面 的表面积是所述端子的暴露部分的表面积的120%至400% 。
11、 根据权利要求2所述的电池组，进一步包括将所述板上芯片模块附 接到所述棵电池的座基板。
12、 根据权利要求11所述的电池组，其中所述座基板将所述棵电池电 联接到所述板上芯片模块。
13、 根据权利要求11所述的电池组，其中所述座基板包括 第二绝缘基板；设置在所述第二绝缘基板的相反侧上的第二端子；和 电连接相反成对的所述第二端子的印刷电路图样； 其中所述第二端子被连接到所述导电垫。
14、 根据权利要求11所述的电池组，进一步包括电连接所述座基板与 所述棵电池的正温度系数元件。
15、 根据权利要求11所述的电池组，进一步包括电连接所述棵电池与 所述座基板的引线接线片。
16、 根据权利要求15所述的电池组，其中所述引线接线片包括 电连接所述阴极与所述板上芯片模块的第 一 引线接线片；和电连接所述阳极与所述板上芯片模块的第二引线接线片。
17、 根据权利要求16所述的电池组，进一步包括将所述第二引线接线 片附接到所述棵电池的绝缘带。
18、 根据权利要求2所述的电池组，进一步包括覆盖所述板上芯片模块 的壳体，所述壳体具有对应于所述端子的孔。
19、 根据权利要求18所述的电池组，其中所述壳体围绕所述棵电池的 三侧设置。
20、根据权利要求18所述的电池组，其中所述板上芯片模块被设置在 所述净果电池的面向所述壳体的侧表面上。
全文摘要
本发明公开一种电池组，该电池组包括包括阴极和阳极的裸电池；和电联接到裸电池的阳极和阴极的板上芯片(COB)模块。所述COB模块控制裸电池的充电/放电。所述COB模块能够通用于不同类型的电池并能够被连接到各种电装置。
文档编号H01M10/42GK101599551SQ20091013337
公开日2009年12月9日 申请日期2009年4月7日 优先权日2008年6月5日
发明者朴锡纶, 金荣镐 申请人:三星Sdi株式会社