可充电电池的制作方法

专利名称：可充电电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可充电电池，更具体地说，涉及一种通过加强连接4果 电池和保护电路模块的模制树脂部的固定力就不会由于模制树脂的形变而 分离开的可充电电池。
本申请可参照2006年10月27日在韩国知识产权局申请的序列号为 No. 10-2006-0105085的可充电电池的申请中的所有权益，本申请将相同的 内容并入于此，而且本申请具有其所有权益。
背景技术：
一般而言，与一次性的电池相比，可充电电池是一种可通过再充电而 被重复使用的电池。可充电电池组被用作通讯、信息处理和音频/视频便携 式装置的电源。在近几年，所述可充电电池已经得到快速的发展并被普遍 地应用在工业中，因为可充电电池是一种具有超轻的重量、高能量密度、 高输出电压、较低的自放电、环保的电池以及较长的使用寿命的电源。
根据电极的活性材料，所述可充电电池可被分为镍-金属氬化物(NiMH) 电池和锂离子(Li-ion)电池，根据电解液，所述锂离子电池可具体 地被分为液体电解液锂离子电池、固体聚合物电解液锂离子电池以及凝胶 体电解液锂离子电池。根据容纳电极组件的容器的形状，所述可充电电池 也可被分为各种罐形的电池、盒形电池以及其他类型的电池。
由于所述4里离子电池与所迷一 次性的电池相比具有相当高的能量密 度，所以就可以使锂离子电池具有超轻重量。所述锂离子电池每个单元具 有3.6伏的平均电压，此电压是镍-镉电池或镍-氢电池1.2伏电压的三倍， 因此锂离子电池就具有三倍的紧凑效果。锂离子电池在2(TC下每月的自放 电速率要小于5%,这个百分比是所述镍-镉电池或镍-氢电池的1/3,由于 不使用例如Cd或Hg这样的重金属，所以锂离子电池是一种环保的电池， 并且在正常情况下锂离子电池可^皮重复充电或力文电超过1000次。因此， 由于具有以上所述的优点，随着信息和通讯技术的发展，锂离子电池也一
直在快速地发展。
通过将由阳极板、阴极板和隔板所组成的电极组件放入由铝或铝合金 制成的罐中，然后将电解液注入其中并密封罐就形成了传统的可充电电池
的棵电池(bare cell )。如上，当罐是由铝或铝合金制成时，由于铝的特 性，使电池具有较轻的重量，即使长时间在高电压下使用，电池也不会腐蚀。
密封的棵电池与保护电路模块电连接，保护电路模块由例如正温度系 数(PTC, positive temperature coe伍cient)装置、热保险丝、保护电路板 以及其他电池部件等安全器件构成。
保护电路板的连接端子穿过各个铅板与棵电池电连接，设置在棵电池 中的盖板通过阳极板连接到保护电路板的阳极端子，棵电池的阴极端子通 过阴极板连接到保护电路板的阴极端子。
彼此电连接的棵电池和保护电路模块容纳在单独的硬包装中，以便加 强连接或通过由热熔树脂制成的模制树脂部形成可充电电池的完整的外 形。
另 一方面，模制树脂部使棵电池和与其电连接的保护电路模块接合起 来，如果模制树脂部被扭曲一定角度，那么棵电池的阳极和阴极端子、铅
脂部没有完全破裂，电池的安全器件也不能运行。
如上，当通过使用熔融树脂将模制树脂部模制成包装电池的形状时， 包装相对于棵电池的扭曲或弯曲就会使模制树脂部变形，这样就会使模制 树脂部与棵电池分离。

发明内容
因此，本发明的目的就是提供一种改进的可充电电池以及提供一种用 于制造所述可充电电池的改进方法。
另 一 目的就是提供一种通过加强连接棵电池和保护电路模块的模制树 脂部的固定力防止由于模制树脂部的形变而分离的可充电电池。
的一个目的就是提供一种可充电电池，可充电电池通过增加树脂部的剪切 应力来加强固定力以便防止可充电电池被外力所弯曲或变形，这样就能防
止树脂部与棵电池分离。
为了实现以上目的，根据本发明，可充电电池包括棵电池，棵电池 设置有盖板；保护电路模块，保护电路模块连接到棵电池的上部；树脂 部，树脂部被注入棵电池和保护电路模块之间的间隔并成型于其中，其中
可充电电池还包括加强部件，加强部件由以下部分组成支撑板部分，支 撑板部分连接到盖板的一侧并设置有铆接通孔；树脂固定部分，树脂固定 部分与支撑板部分的一端一体形成，并在保护电路模块的方向上弯曲一角 度且突伸出来；铆接部分，铆接部分穿过铆接通孔从而将支撑板部分固定 到盖板上。
树脂固定部分可包括至少 一个树脂支撑孔，由于穿孔树脂成型于树脂 支撑孔中，所以所述树脂支撑孔支撑树脂部。
当树脂固定部分与支撑板部分弯曲成直角时，加强部件可具有直角'L' 的形状。
加强部件可形成为树脂固定部分相对于支撑板部分弯曲成锐角。 加强部件可形成为树脂固定部分相对于支撑板部分弯曲成钝角。 而且，加强部件还可具有树脂固定部分，树脂固定部分在支撑板部分 的另一端上，并以位于支撑板部分的中点处的垂线为轴线与预先形成在支 撑板部分上的树脂固定部分相对应。
本发明的另一特征在于可充电电池包括棵电池，棵电池设置有盖 板；保护电路模块，保护电路模块连接到棵电池的上部；树脂部，树脂部 被注入棵电池和保护电路模块之间的间隔并成型于其中，其中可充电电池 还包括加强部件，加强部件由以下部分组成树脂固定部分，树脂固定部 分向在盖板的一侧的保护电路模块突出，并通过形成至少一个树脂支撑孔 泉支撑树脂部，当穿孔树脂被模制时，树脂支撑孔支撑树脂部；铆接部 分，铆接部分形成在树脂固定部分的底部上并连接到盖板。


通过参照下面结合附图的详细描述，就能对本发明有一个更完整的认 识并理解本发明的许多优点，附图中类似的参考标记表示相同或相似的组 件，其中
图1是根据本发明的一实施例的被纵向切开的可充电电池的分解透视 图。
图2a是根据本发明的示例性的实施例的连接到盖板的加强部件的透 视图。
图2b是沿图2a中的线n-II图示的横截面视图。
图2c、 2d、 2e、 2f和2g是根据本发明的另一实施例的连接到盖板的 加强部件的纵截面视图。
图3a是根据本发明的另一实施例的连接到盖板的加强部件的透视图。
图3b是沿图3a中的线III-m图示的横截面视图。
图3c、 3d、 3e、 3f和3g是根据本发明的另一实施例的连接到盖板的 加强部件的纵截面视图。
图4a是根据本发明的另 一 实施例的加强部件的透视图。
图4b是沿图4a中的线IV-IV图示的连接到盖板的加强部件的横截面 视图。
图5是根据本发明的一实施例的被纵向切开的组装后的可充电电池的 分解透视图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图对根据本发明的可充电电池的示例性的实施例 进行详细的描述。
如图1所示，根据本发明的实施例，可充电电池包括棵电池100、 电连接到4果电池100的上部的保护电聘4莫块300、以及连接棵电池100和 保护电路模块300的树脂部。
棵电池100包括电极组件110、容纳电极组件110的罐体、以及密 封罐体120的上部开口的盖组件130。
通皿过层压和缠绕涂有阳极活性材料的阳极板111、涂有阴极活性材料 的阴极板112以及布置在阳极板111和阴极板112之间的隔板112，就形 成了电45i且件110。
阳极接头114电连接到阳极板111上没有形成阳极覆盖部分的区域， 阴极接头115电连接到阴极板112上没有形成阴极覆盖部分的区域。在电 极接头114和115从电极组件110抽出的边界区域上可绕置绝缘带，以防 止电极接头114和115之间短路，这样就防止了电极板111和112间短 路。并且，优选的是，隔板113的宽度要大于阳极板111和阴极板112的 宽度，以防止电极板间短路。
绝缘盒l卯可被安装在电极组件110的上表面，以便在电极组件110 和盖组件130之间提供电绝缘并且盖住电极组件110的上端，绝缘盒190 由树脂聚合物制成。并且，在绝缘盒190的中心可形成通孔192,以便阳 极接头115穿过，在通孔192 —侧形成有电解液通孔191。
由铝和铝合金制造的罐体120具有近似矩形的形状，罐体120被用作 电极组件110和电解液的容器，电极组件110穿过罐体的上端开口容纳于 此。并且，罐体120本身可作为一端子使用。
盖组件130设置有平面型的盖板140，盖板140具有与罐体120的上 端开口相对应的尺寸和形状。在此，在盖板140的中心形成有端子通孔 141，绝缘用的管状垫片160被安装在穿过端子通孔141的电极端子150 和盖板140之间，在绝缘板170的下表面形成有端子板180。另外，电极 端子150的底部与端子板180电连接。从阳极板111突出的阳极接头114 被焊接到盖板140的下表面上，从阴极板112突出的阴极接头115被焊接 到电极端子150的底部上，并使阴极接头弯曲成Z字形。
在盖板140中形成有电解液入口 142，在注入电解液之后，就插入塞 子143以便封闭电解液入口 142。球形塞子143是由铝或铝合金制造的， 塞子143祐j几才成压入电解液入口 142中。并且，在电解液入口 142的周 围，塞子143被焊接到盖板140上以便密封入口。同时，在盖板140中形 成有安全放气口 144。当内部的压力升高到超过预定的压力时，安全放气 口144就打开，以防电池燃烧和爆炸。
并且，盖板140包括加强部件200，当盖板由于外力作用发生形变 时，加强部件200可防止盖板与棵电池100分离。也就是说，加强部件 200可通过增加树脂部的剪切应力来防止由可充电电池的弯曲试验或扭曲 实验所产生的变形。
铅接头195形成在盖板140上以便联接棵电池100和保护电蹈4莫块
300。
如图5所示，阳极板310电连接到铅接头195，而铅接头195电连接 到盖板140和阳极接头114。阳极端子311电连接到阳极铅板310。同样
地，阴极铅板320电连接到铅接头196,铅接头196电连接到阴极电极端 子150,并且阴极端子321电连接到阴极铅板320。这样就形成了电池的 阳极端子和阴极端子。虽然棵电池和保护电路模块是通过铅接头和铅板被 连接的，但是需要加强连接力。因此，就模制树脂部部件101以便填充棵 电池和保护电路模块之间的空间。并且，本发明还引入加强部件，以便更 进一步地加强棵电池和保护模块之间的连接力。
如图2a所示，加强部件200是由以下部分组成的平面形的支撑板 部分210;树脂固定部分220，其与支撑板部分210的一端形成为一体， 并在保护电路模块300的方向上弯曲一定角度且突伸出来；铆接部分 230，其将支撑板部分210固定到盖板140。
供铆接部分230穿过的铆接通孔211在与铆接部分230相对应的连接 区域处形成在支撑板部分210中。
铆接部分230整体形成在盖板140的一侧，并由向保护电路模块300 突出的突出部分所构成。铆接部分230用作铆钉。也就是说，当4妄压铆接 部分的上部时，铆接部分230就穿过形成在支撑板部分210中的铆^接通孔 211并将支撑板部分210连接到盖^反140。
同时，铆接部分可能形成有独立的固定部件，例如铆钉，在与支撑板 部分210和盖板140对应的连接区域处分别形成有孔，以供铆钉穿过。 即，铆钉插入形成在支撑板部分210和盖板140中的孔中，然 后通过^^压 暴露于盖板140的下表面和支撑板部分210上表面的铆钉，支撑板部分 210就连接到盖板140。
如图2a和图2b中所描述的，当树脂固定部分220相对于支撑板部分 210成直角弯曲时，加强部件200就形成横截面为直角'L'的形状。
并且，如图2c所示，当支撑板部分210的上部的树脂固定部分220 在保护电踪4莫块300的方向上以锐角弯曲时，加强部件200就形成例如锐 角形'l'的形状。
如图2d所示，当树脂固定部分220在保护电路才莫块300的方向上以 钝角弯曲时，加强部件200就形成例如钝角V '的形状。
另外，加强部件200可具有形成在支撑板部分210的另一端的树脂固 定部分220，该树脂固定部分220以支撑板部分210的中点处的垂线为轴 线与预先形成在支撑板部分210上的树脂固定部分220对应。
也就是说，假如当树脂固定部分220相对于支撑板部分210以直角弯 曲时，加强部件200就形成直角'L'的形状，然后，以支撑板部分210的中 心处的垂线为轴对称地形成另一树脂固定部分220，由此形成如图2e所示 的C形(即弯管形)，因此，如果当树脂固定部分220在保护电路模块300 的方向上以锐角弯曲时，加强部件200就形成例如锐角'L'的形状，然 后，就形成如图2f所示的被截断的三角形'n'的形状，如果当树脂固定部 分220以钝角弯曲时，加强部件200就形成例如钝角V'的形状，然后，就 形成如图2g所示的槽形'vV的形状。
同时，如图3a所示，根据另一实施例，加强部件200是由以下部分 组成的平面形的支撑板部分210;树脂固定部分220,所述树脂固定部 分220与支撑板部分210的一端形成为一体，并在保护电路模块300的方 向上弯曲一定角度并由此突起；铆接部分230，所述铆^接部分230将支撑 板部分210连接到盖板140。
如上，在支撑板部分210中与铆接部分230相对应的连接区域处形成 供铆接部分230穿过的铆接通孔211,并且铆接部分230是由整体地形成 在盖板140的一侧的突出部分组成的。
当按压铆接部分的上部时，铆接部分230穿过形成在支撑板部分210 中的铆接通孔211并将支撑板部分210连接到盖板140。
不同于以前所提供的实施例，在树脂固定部分220中形成当穿孔树脂 被模制时支撑树脂部的至少 一个树脂支撑孔221 。
通过填充熔融树脂模制出树脂支撑孔221,这样树脂部的固定力就加 强了。
如图3a和3b所示，按以前的实施例的方式，当树脂固定部分220相 对于支撑板部分210成直角弯曲时，加强部件200就形成横截面为直角'L' 的形状。
如图3c和3d所示，当树脂固定部分220相对于支撑板部分210以锐 角弯曲时，加强部件200就形成例如锐角形'L'的形状，或者，当树脂固 定部分220相对于支撑板部分210以钝角弯曲时，加强部件200就形成例 如钝角形V的形状，
并且，加强部件200可具有形成在支撑板部分210的另一端的树脂固 定部分220，该树脂固定部分220以支撑板部分210的中点处的垂线为轴
线与预先形成在支撑板部分210上的树脂固定部分220对应，因此形成如 图3e所示的C形'u',如图3f所示的被截断的三角形'n'的形状，或者， 如图3g所示的槽形'u ，的形状。
如图4a和4b所示，根据另一实施例，加强部件200是由以下部分组 成的树脂固定部分220,所述树脂固定部分220在盖板140的一端向保 护电路模块300突起；铆接部分230,所述铆接部分230连接树脂固定部 分220和盖板140。
模制穿孔树脂时支撑树脂部的至少一个树脂支撑孔221就形成在树脂 固定部分220中。树脂支撑孔221与加强部件200的另一实施例中具有同 样的结构和功能。
铆接部分230成阶梯式地形成在树脂固定部分220的底部，供铆接部 分230穿过的连接孔145形成在对应于固定铆接部分230的区域。加强部 件200通过4安压铆接部分230穿过连接孔145至盖板140底部上而4皮固定 到盖板140。
同时，未图示，通过独立的固定部件，例如供铆钉插入的凹槽，将穿 过连接孔145的铆接部分230连接到盖板140底部，就可将加强部件200 固定到盖板140。
保护电路模块300是由保护电路板、电连接到保护电路板的连接端子 以及连接棵电池100和连接端子的铅4反组成的。
如图1所示，保护电路基板水平地并行于净果电池100上部中的盖板 140布置并与盖板相连接，而且形成具有和盖板140 —样的尺寸和形状， 盖板是棵电池100的一个相对面，这样，就得到了通过防止过度充电和过 度放电而保证电池的安全的保护电路。
而且，在保护电路板的外表面上形成连接到外部装置的外部端子，连 接端子电连接到内表面，该表面是盖板140的一个相对面，这样，经由穿 过保护电路板的导电结构，保护电路、外部端子和连接端子就彼此连接。
连接端子经由铅板与棵电池100进行电连接，其中铅板是由常规的镍 材料制造的。
通过将熔融树脂浇注到棵电池100和保护电路模块300之间的间隔就 形成了树脂部。
下文将对根据本发明的 一 个实施例的可充电电池的功能进行描述。
根据本发明的 一个实施例，可充电电池配置成通过由熔融树脂模制的
树脂部接合棵电池100和与棵电池100相电连接的保护电路模块300。
由于树脂部的材料不同于棵电池100的材料并且树脂部的面积不够 大，所以由于外力而产生的弯曲或扭曲就容易使得连接保护电路模块300 和棵电池100的树脂部变形。因此，外力作用下，降低了固定力的树脂会 很容易与棵电池分离。
如图1所示，为了通过增加树脂部的易受破坏的固定力来防止树脂部 的变形，在盖板140的一侧上安装加强部件200，其中盖板是可充电电池 的净果电池100的上端。
加强部件200可具有各种形状，如图2b到2g和3b到3g所示。也就 是说，加强部件是由以下部分组成的支撑板部分210，其通过铆接部分 230被固定到盖板140的一侧；和树脂固定部分220,其整体地连接到支 撑板部分210的一端，并在保护电路模块300的方向上相对于支撑板部分 210弯曲成直角。弯曲的树脂固定部分220加强了树脂部分的剪切应力， 因此就增加了树脂部的固定力。
而且，供熔融树脂穿过的树脂支撑孔221就形成在树脂固定部分220 中，如图3a和4a所示。熔融树脂通过插入树脂支撑孔221并模制它就能 封闭树脂支撑孔221。因此，树脂部、加强部件20和棵电池100的机械约 束力还可进一步增加。
因此，加强部件200可通过增加树脂部的剪切应力防止可充电电池的 由弯曲试验或扭曲试验引起的变形。
可以理解的是，本发明不限于以上所描述的图或实施例，但在权利要 求的范围内，本发明会包括任何和所有实施例。显而易见地是，本领域内 的熟练人员，可对本发明进行其他修改和变化。因此也可理解地是，除特 别描述之外，可在权利要求的范围内实施本发明。
如上，由于包括了能增加固定力的加强部件，本发明可防止树脂部由 于外力而引起的弯曲或扭曲的变形，并能防止树脂部分离。
权利要求
1.一种可充电电池，其包括裸电池，所述裸电池设置有盖板；保护电路模块，所述保护电路模块电连接到所述裸电池的上部；和树脂部，所述树脂部被模制以注入所述裸电池和所述保护电路模块之间的间隔并成型于其中，其中所述可充电电池还包括加强部件，所述加强部件由以下部分组成支撑板部分，所述支撑板部分连接到所述盖板的一侧并形成有铆接通孔；树脂固定部分，所述树脂固定部分与所述支撑板部分的一端一体形成，并在所述保护电路模块的方向上弯曲一角度且突伸出来；和铆接部分，所述铆接部分穿过铆接通孔从而将所述支撑板部分固定到所述盖板上。
2. 如权利要求1中所述的可充电电池，其中，在所述树脂固定部分 中形成至少一个树脂支撑孔，当穿孔树脂被模制于所述树脂支撑孔中时， 所述树脂支撑孔支撑所述树脂部。
3. 如权利要求1中所述的可充电电池，其中，所述加强部件由突出 部分组成，其中所述铆接部分整体地形成在所述盖板的一侧上，并且所述 铆才妾部分的上部祐j安压。
4. 如权利要求2中所述的可充电电池，其中，所述加强部件由突出 部分组成，其中所述铆接部分整体地形成在所述盖板的一侧上，并且所述 铆才妻部分的上部纟皮4安压。
5. 如权利要求1中所述的可充电电池，其中，当所述树脂固定部分 相对于所述支撑板部分弯曲成直角时，所述加强部件具有直角的形状。
6. 如权利要求2中所述的可充电电池，其中，当所述树脂固定部分 相对于所述支撑板部分弯曲成直角时，所述加强部件具有直角的形状。
7. 如权利要求1中所述的可充电电池，其中，当所述树脂固定部分 相对于所述支撑板部分弯曲成锐角时，所述加强部件具有锐角的形状。
8. 如权利要求2中所述的可充电电池，其中，当所述树脂固定部分 相对于所述支撑板部分弯曲成锐角时，所述加强部件具有锐角的形状。
9. 如权利要求1中所述的可充电电池，其中，当所述树脂固定部分 相对于所述支撑板部分弯曲成钝角时，所述加强部件具有钝角的形状。
10. 如权利要求2中所述的可充电电池，其中，当所述树脂固定部分相对于所述支撑板部分弯曲成钝角时，所述加强部件具有钝角的形状。
11. 如权利要求5中所述的可充电电池，其中，所述加强部件还包括形成在所述支撑板部分的另 一端的另 一树脂固定部分，该树脂固定部分以 所述支撑板部分的中点处的垂线为轴线与预先形成在所述支撑板部分上的 树脂固定部分相对应。
12. 如权利要求6中所述的可充电电池，其中，所述加强部件还包括 形成在所述支撑板部分的另 一端的另 一树脂固定部分，该树脂固定部分以 所述支撑板部分的中点处的垂线为轴线与预先形成在支撑板部分上的树脂 固定部分相对应。
13. —种可充电电池，其包括 棵电池，所述棵电池设置有盖板；保护电路模块，所述保护电路模块电连接到所述棵电池的上部；和树脂部，所述树脂部被模制以注入所述棵电池和所述保护电路模块之 间的间隔并成型于其中，其中所述可充电电池还包括加强部件，所述加强 部件由以下部分组成树脂固定部分，所述树脂固定部分向在所述盖板的 一侧的所述保护电 路模块突出，并且通过形成至少一个树脂支撑孔来支撑所述树脂部，其中 当模制穿孔树脂时，所述树脂支撑孔支撑所述树脂部；和铆接部分，所述铆接部分形成在所述树脂固定部分的底部上并连接到 所述盖板。
14. 一种可充电电池，其包括 棵电池，所述棵电池设置有盖板；保护电路模块，所述保护电路模块电连接到所述棵电池的上部； 树脂部，所述树脂部被模制以注入所述棵电池和所述保护电路模块之 间的间隔并成型于其中；和加强部件，所述加强部件包括支撑板部分，所述支撑板部分连接到 所述盖板的一侧并形成有铆接通孔；树脂固定部分，所述树脂固定部分与 所述支撑板部分的一端一体形成，并在所述保护电路模块的方向上弯曲一角度且突伸出来；铆接部分，所述铆接部分穿过铆接通孔从而将所述支撑板部分固定到所述盖板上。
15. —种可充电电池，其包括 棵电池，所述棵电池设置有盖板；保护电路模块，所述保护电路模块电连接到所述棵电池的上部；树脂部，所述树脂部被模制以注入所述棵电池和所述保护电路模块之 间的间隔并成型于其中；加强部件，所述加强部件包括树脂固定部分，所述树脂固定部分向在 所述盖板的一侧的所述保护电路模块突出，并且通过形成至少一个树脂支 撑孔而在穿孔树脂被模制时支撑所述树脂部；和铆接部分，所述铆接部分形成在所述树脂固定部分的底部上并连接到 所述盖板。
全文摘要
本发明涉及一种可充电电池，其通过加强连接裸电池和保护电路模块的模制树脂部的固定力来防止模制树脂由于形变而分离。所述可充电电池包括裸电池，其设置有盖板；保护电路模块；树脂部，其中可充电电池还包括加强部件，其包括支撑板部分，其连接到盖板的一侧并设置有铆接通孔；树脂固定部分，其与支撑板部分的一端一体形成，并在保护电路模块的方向上弯曲一角度且突伸出来；铆接部分，其通过穿过铆接通孔将支撑板部分固定到盖板。由于通过固定加强部件增加了固定力时，本发明可防止树脂部由于外力而发生变形，并防止树脂部与裸电池分离。
文档编号H01M2/00GK101170163SQ20071016545
公开日2008年4月30日 申请日期2007年10月29日 优先权日2006年10月27日
发明者崔范国 申请人:三星Sdi株式会社