具有保护电路模块固定胶带的电池组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括保护电路模块(PCM)固定胶带的电池组，并且更加具体地涉及一种如下电池组，其构造为具有包括板形电池单体和PCM的结构，该板形电池单体具有在其包括密封余留部(sealed surplus part)的一侧处形成的电极端子，PCM被安装在密封余留部处，其中电池单体的每一个电极端子由板形导电部件制成，PCM包括保护电路板(PCB)、安全元件、外部输入输出端子和电绝缘的模块外壳，安全元件电连接在电池单体的电极端子中的一个和PCB之间或者被装载在PCB上，外部输入输出端子电连接到PCB的保护电路，在外部输入输出端子向外侧延伸的状态下PCB和安全元件被安装在模块外壳中，在PCM被接纳在模块外壳中的状态下，PCM被装载在电池单体的密封余留部上使得PCM电连接到电池单体的电极端子，并且模块外壳包括在其一侧处向外敞开的PCB接纳部，并且粘性固定胶带附接到模块外壳的与密封余留部接触的外表面。
【背景技术】
[0002]呈现高能量密度和操作电压以及优良的保存和服务寿命特性的、由锂二次电池代表的二次电池已经广泛地用作各种电子产品以及各种移动装置的能源。
[0003 ]取决于使用二次电池的外部装置的类型，二次电池可以构造为具有其中二次电池能够容易地插入外部装置中和从其移除的可拆离式结构或者具有其中二次电池在外部装置中嵌入的嵌入式结构。例如，根据需要，使用者能够将电池插入诸如膝上型计算机的装置中或者将电池从其移除。另一方面，诸如移动电话的装置由于其结构和容量而要求嵌入式电池组。
[0004]同时，在锂二次电池中包含了各种可燃材料。结果，锂二次电池可能由于电池的过度充电、电池中的过电流，或者对电池的其它外部物理冲击而被加热或者爆炸。即，锂二次电池的安全性是非常低的。因此，将能够有效地控制锂二次电池的异常状态诸如锂二次电池的过度充电或者锂二次电池中的过电流的安全元件诸如正温度系数(PTC)元件和保护电路模块(PCM)连接到锂二次电池的电池单体。
[0005]通常，嵌入式二次电池组使用适合于电连接的板形电池单体，并且PCM通过熔焊或者钎焊经由导电镍板连接到电池单体。即，镍板通过熔焊或者钎焊连接到电池单体的电极端子，柔性印刷电路板(F-PCB)附接到双面胶带的一侧，保护性胶带附接到双面胶带的另一侦U，并且在F-PCB与电池单体紧密接触的状态下，F-PCB的电极突片和镍板通过熔焊相互连接。以此方式，PCM连接到电池单体以制造电池组。
[0006]要求包括PCM的安全元件维持与电池单体的电极端子电连接并且同时与电池单体的其它部分电隔离。
[0007]为此目的，将绝缘胶带附接到包括PCM的各种部件。另外，电池外壳的密封部的其中接纳电池单体的一个部分被弯曲，并且将绝缘胶带附接于此或者在其上打印条形码。即，该过程是非常复杂的。
[0008]因为为了实现如上所述的安全连接而要求多个绝缘胶带或者零件，所以电池组装配过程是复杂的并且制造成本增加。
[0009]另外，当外部冲击施加到电池组时，由于使用了呈现低机械强度的绝缘胶带，PCM可能受到损坏或者电池组的尺寸稳定性可能大大地降低。
[0010]因此，非常需要一种技术，其能够减小安装到电池单体的部件的数目以简化装配过程，从而在电池单体上装载的部件之间实现稳定的联接并且保护PCM。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]因此，已经实现了本发明以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。
[0013]具体地，本发明的一个目的在于提供一种电池组，其中制造电池组所需的零部件的数目减小，由此简化装配过程，并且改进了电池组的结构稳定性。
[0014]本发明的另一个目的在于提供一种包括模块外壳和具有特殊结构的固定胶带的电池组，以提供比具有相同标准的其它不同的电池组更高的电容量，同时具有紧凑的结构。
[0015]技术方案
[0016]根据本发明的一个方面，能够通过提供一种电池组而实现以上和其它目的，该电池组构造为具有包括板形电池单体和保护电路模块(PCM)的结构，该板形电池单体具有在其包括密封余留部的一侧处形成的电极端子，保护电路模块(PCM)被安装在密封余留部处，其中电池单体的每一个电极端子由板形导电部件制成，PCM包括保护电路板(PCB)、安全元件、外部输入输出端子和电绝缘的模块外壳，安全元件在电池单体的电极端子中的一个和PCB之间电连接或者被装载在PCB上，外部输入输出端子电连接到PCB的保护电路，在外部输入输出端子向外侧延伸的状态下PCB和安全元件被安装在模块外壳中，在PCM被接纳在模块外壳中的状态下，PCM被装载在电池单体的密封余留部上，使得PCM电连接到电池单体的电极端子，并且模块外壳包括在其一侧处向外敞开的PCB接纳部，并且粘性固定胶带附接到模块外壳的与密封余留部接触的外表面。
[0017]因此，根据本发明的电池组基于如下结构，该结构包括在其一侧处向外敞开的PCB接纳部，并且其中固定胶带附接到模块外壳的一侧并且模块外壳被装载和固定到电池单体的密封余留部，由此能够减小构成电池组的零部件的数目并且简化电池组的联接结构，由此改进电池组的制造加工性和稳定性。
[0018]另外，将具有如上所述特殊结构的模块外壳和固定胶带应用于根据本发明的电池组。因此，能够在具有紧凑的结构时提供比具有相同标准的其它不同的电池组更高的电容量。
[0019]在具体实例中，板形电池单体可以是袋形二次电池。
[0020]具体地，袋形二次电池可以构造为具有如下结构，其中电极组件在密封状态下被接纳在由包括金属层和树脂层的层压片制成的电池外壳中。电极组件可以构造为具有包括阴极、阳极以及布置在阴极和阳极之间的分隔物的结构并且在密封状态下电极组件可以被与电解质一起地接纳在电池外壳中。
[0021]二次电池可以是呈现高能量密度、放电电压和输出稳定性的锂二次电池。将在下文中详细地描述锂二次电池的其它成分。
[0022]通常，锂二次电池包括阴极、阳极、分隔物和包含锂盐的非水性电解溶液。
[0023]可以例如，通过将阴极活性材料、导电材料和粘结剂的混合物施加到阴极集电器并且干燥所施加的混合物而制造阴极。根据需要可以进一步添加填料。另一方面，可以通过将阳极材料施加到阳极集电器并且干燥所施加的阳极材料而制造阳极。根据需要，可以进一步包括上述组分。
[0024]分隔物被布置在阳极和阴极之间。分隔物可以由呈现高离子渗透性和机械强度的绝缘性薄膜制成。
[0025]包含锂盐的非水性电解溶液由非水性电解质和锂盐组成。液体非水性电解溶液、固体电解质，或者无机固体电解质可以被用作非水性电解质。
[0026]在本发明所属技术领域中，集电器、电极活性材料、导电材料、粘结剂、填料、分隔物、电解溶液和锂盐是众所周知的，并且因此将省略其详细说明。
[0027]可以使用在本发明所属技术领域中众所周知的普通方法制造锂二次电池。即，可以通过在阴极和阳极之间布置多孔分隔物并且将电解溶液注射到其中而制造锂二次电池。
[0028]可以例如通过将包含锂过渡金属氧化物活性材料、导电材料和粘结剂的浆液施加到集电器并且干燥所施加的浆液而制造阴极。以相同的方式，可以例如通过将包含碳活性材料、导电材料和粘结剂的浆液施加到薄集电器并且干燥所施加的浆液而制造阳极。
[0029]在本发明中，密封余留部指当电池外壳在密封状态下被热结合时形成的上端密封部。
[0030]具体地，具有余留空间的密封部被称作密封余留部，该余留空间在当在密封状态下将电极组件布置在由层压片制成的电池外壳中时形成且形成在电池外壳的被密封的外周边之一处。然而，密封余留部分可以被诸如热结合余留部和密封阶地(terrace)的术语替代，只要特定术语具有与密封余留部相同的含义。
[0031]在具体实例中，安全元件可以是用于有效地控制电连接到其中安装电池组的装置的阳极和阴极端子的异常状态和电池组的异常状态诸如电池组的过度充电或者电池组中的过电流的元件。安全元件的实例可以包括正温度系数(PTC)元件、熔丝、和温度断路器或者断流器(TCO)。
[0032]外部输入输出端子的形式不受特别限制，只要外部输入输出端子能够电连接到PCB以从外部装置诸如充电器向电池单体供应电流或者从电池单体向诸如移动电话的装置供应电流。在嵌入式电池组中，外部输入输出端子可以被构造成板或者线的形式。
[0033]在具体实例中，固定胶带的基膜不受特别限制，只要固定胶带是能够将电池单体的密封余留部从外侧电隔离并且将模块外壳固定到电池单体的密封余留部的电绝缘材料。例如，固定胶带的基膜可以是聚碳酸酯胶带、Nomex胶带、聚丙烯胶带、聚乙烯胶带，或者聚对苯二甲酸乙二醇酯胶带。
[0034]另外，在可靠地将