芯组制造用电极端子连接构件的制作方法【专利说明】芯组制造用电极端子连接构件[0001]本申请是于2011年4月6日进入中国国家阶段的国际申请日为2009年10月13日、国家申请号为200980139707.8(国际申请号为PCT/KR2009/005869)、名称为“芯组制造用电极端子连接构件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域：
[0002]本发明涉及一种芯组制造用电极端子连接构件，更详细地讲，涉及以串联和/或并联方式连接两个或两个以上的电池单元，从而制造电池单元芯组的连接构件，该连接构件由其大小能够使至少以2行2列以上的结构排列的电池单元的电极端子相互连接的板主体构成，并在非弯曲状态下将电池单元电极端子直接结合在板主体上。【
背景技术：
】[0003]伴随着对移动设备的技术开发和需求的增加，对二次电池的需求也急剧增加，其中，能量密度和工作电压高且保存和寿命特性优异的锂二次电池，作为能量源不仅应用于各种移动设备中，还广泛应用于各种各样的电子产品中。[0004]对二次电池而言，根据使用该二次电池的外部设备的种类，可使用单一电池形态的二次电池，还可以使用将多个单位电池加以电连接的电池组形态的二次电池。例如，在手机等小型设备中，可通过一个电池的输出和容量来工作规定时间，相反，在笔记本电脑、便携式DVD(portableDVD)、小型PC、电动汽车、混合动力汽车等的中型或大型设备中，由于输出和容量的问题，需要使用电池组。[0005]电池组是通过在芯组上连接保护电路等而制造，该芯组是以串联和/或并联的方式将多个单位电池进行排列并连接而成的。当作为单位电池使用棱柱形或袋状电池的情况下，以宽表面相互对置的方式层叠后，通过母线等连接构件连接电极端子，从而可容易地进行制造。因此，当制造六面体结构的立体型电池组时，作为单位电池优选棱柱形或袋状的电池。[0006]相反，通常圆筒形电池与棱柱形和袋状电池相比，具有更大的电容量，但是，由于圆筒形电池的外观特性，难以排列成层叠结构。然而，当电池组的形状整体上为线状或板状结构时，与棱柱形或袋状相比，圆筒形电池在结构上具有优点。[0007]因此，在笔记本电脑、便携式DVD、小型PC等中，多数情况下使用将多个圆筒形电池以并联和串联方式连接的电池组。作为在这种电池组中使用的芯组的结构，例如，可使用2P(并联)_3S(串联)的线形结构、2P-3S的板状结构、2P-4S的线状结构、2P-4S的板状结构等。[0008]并联方式的连接结构，可通过如下方式实现:使电极端子朝向相同的方向而定向的状态下，将两个或两个以上的圆筒形电池排列成在它们的侧面方向相邻接，并通过连接构件进行焊接而实现。将这种并联方式的圆筒形电池也称作“电池排(bank)”。[0009]串联方式的连接结构，可通过如下方式实现:按相反极性的电极端子相互连接的方式，将两个或两个以上的圆筒形电池纵向排列，或以电极端子朝向相互相反的方向而进行排列的状态下，将两个或两个以上的圆筒形电池排列成在它们的侧面方向相邻接，电极端子通过连接构件焊接而实现。[0010]在这种多个圆筒形电池的电连接中，通常使用镍板等薄板状连接构件而实施点焊。而且，在通过并联和/或串联方式的连接形成的芯组上连接保护电路，从而制造电池组。[0011]图1?图3表示采用以往技术的板状连接构件制造2P-3S板状结构的芯组的一系列步骤的示意图。[0012]首先，根据图1和图2，为了制造2P-3S板状结构的芯组50，将共计6个圆筒形电池10用作单位电池，并将它们按侧面方向排列，以形成三个电池排11、12、13。[0013]为了制造芯组50，首先，将第一电池排11和第三电池排13配置成其阳极端子朝向前面，并向相反方向配置第二电池排12，以使第二电池排12的阴极端子朝向前面。[0014]然后，在单位电池10的前面(参照图1)，使第一连接构件16位于第一电池排11的阳极端子上，使第二连接构件17位于连接第二电池排12的阴极端子和第三电池排13的阳极端子的位置上的状态下，进行点焊，以使前面的电极端子与连接构件16、17相互结合。[0015]然后，在单位电池10的后面(参照图2)，使第三连接构件18位于连接第一电池排11的阴极端子和第二电池排12的阳极端子的位置上，使第四连接构件19位于第三电池排13的阴极端子的状态下，进行点焊，以使后面的电极端子与连接构件18、19相互结合。[0016]将图3与图1和图2结合观察，第三电池排13是在第二连接构件17的中心部向前面方向垂直弯曲，第一电池排11是在第三连接构件18的中心部向后面方向垂直弯曲，由此完成2P-3S板状结构的芯组，作为参考，P(Parallel)表示并联电连接、S(Serial)表示串联电连接。[0017]然而，由于通常的板状连接构件形成为长条状结构，因此，在侧面方向相邻接而排列的多个圆筒形电池的情况下，如果采用这样的长条状板状连接构件，则在长条状板状连接构件于圆筒形电池的上面和下面的电极端子部位准确定位的状态下，存在着难以进行焊接的问题。[0018]另外，在电极端子朝向相互相反方向的状态于侧面方向相邻接而排列两个或两个以上的圆筒形电池、采用总体为长条状的连接构件连接电极端子，并且使连接部位弯曲以串联圆筒形电池时，由于弯曲部位连接构件的宽度和厚度薄，因此，难以精确而稳定地使圆筒形电池弯曲成为串联的线形结构，弯曲部位存在着有可能产生破裂的问题。[0019]S卩，当采用通常的板状连接构件连接多个圆筒形电池的情况下，连接圆筒形电池的过程变得困难且复杂，因此，存在制造电池组的效率显著降低的问题。[0020]与此相关地，曾经研究过提高电池组的组装效率的技术。例如，在日本专利申请公开第2001-325931号中，公开了一种组装电池结构，其是多个圆筒形电池单元被固定而电连接的组装电池的结构，其中，与上述电池单元数量对应地形成有内径稍大于上述电池单元的外径的圆形槽部，通过两个绝缘树脂制夹具，在竖向上下夹持上述电池单元的两端部而进行固定，以串联方式连接上述电池单元，其中，所述夹具埋设有电连接上述电池单元后的金属连接构件。[0021]然而，由于上述组装电池结构采用具有相当大的体积的、埋设有金属连接构件的绝缘树脂，因此，整体上增加了电池组的体积和重量，由此减少电池组的电池单元的收容空间，存在着降低单位体积电池组的能量密度的问题。[0022]另外，日本专利申请公开第2002-246003号公开了一种电池用连接构件，其用于在将圆筒形单位电池以相反方向配置的状态下，向半径方向并联设置两个，并以串联方式连接两个，其中，该连接构件是一张板状体，由第一连接部和第二连接部构成，所述第一连接部是与一个单位电池的底部接合的平面状的连接部，所述第二连接部由该第一连接部延伸，具有能够使另一个单位电池的阳极端子凸出的开口，同时具有与上述另一个单位电池的密封板(封口板)接合的环状的槽底部或与第一连接部之间存在段差的平面部。[0023]然而，上述电池用连接构件难以在以串联方式连接三个以上的圆筒形电池的情况下使用，需要在连接构件上形成第一连接部和第二连接部等结构，因此，连接构件的制造过程变得复杂，存在着电池组的生产率降低的问题。[0024]因此，需要开发出可解决现有技术中存在的问题，同时能够容易且有效地实现电池单元的电连接，由此可提高电池组的制造工序性和生产率的技术。【
发明内容】[0025]发明要解决的课题[0026]本发明的目的在于，解决如上所述的现有技术中存在的问题和一直以来想要解决的其他技术课题。[0027]本申请的发明人等，经过深度研究和反复进行各种实验，开发出了一种电极端子连接构件，其由板主体构成，是一种在非弯曲状态下直接将板电池单元电极端子结合在板主体上的连接构件，可使电池单元当前第1页1 2 3 4