专利名称：电池包的制作方法
技术领域：
本发明的各方面涉及一种二次电池，更具体地讲，涉及一种用于将二次 电池结合的电池包的结构。
背景技术：
近来，已经迅速开发并生产了紧凑、重量轻并且便携的电子装置(例如， 蜂窝电话、笔记本电脑、可携式摄像机等)。这些便携式电子装置包括电池包， 从而即使在不提供另外的电源的地方这些装置也可被操作。最近，当考虑到 经济方面的因素时，电池包采用可执行充电/il电的二次电池的例子。镍-镉电 池、镍-氬电池、锂电池和锂离子二次电池是典型的二次电池。锂离子二次电 池的操作电压大约比镍-镉电池和镍-氩电池的操作电压高三倍，镍-镉电池和 镍-氢电池被广泛地用作便携式电子装置的电源。此外，由于锂离子二次电池 每单位重量的能量密度非常高，所以锂离子二次电池被广泛使用。
二次电池通常采用锂基氧化物作为正极活性材料，采用碳材料作为负极 活性材料。通常，二次电池根据电解质的类型分为液态电解质电池和高聚合 物电解质电池。使用液态电解质的电池被称作锂离子电池，使用高聚合物电 解质的电池被称作锂聚合物电池。锂二次电池按照各种形状(例如，圆柱形、 方形和袋形)形成。
在具有这些形状的二次电池中，方形二次电池的边缘在组装和/或使用期 间会由于撞击而被挤坏。为了防止这个问题，可在将覆盖二次电池的边缘的 盖框架结合到电池上之后，使用所述二次电池。
于该圆滑形状的橫侧表面而使二次电池与盖框架的装配变得困难。装配工人 将电池推到盖框架中，结果，盖框架发生非弹性变形。此外，因为盖框架由于变形而不能恢复到最初的形状，所以难以将二次电池与盖框架重新装配。
此外，与盖框架接触的二次电池的圆滑形状的侧表面被压迫，从而影响 盖框架的装配可靠性。
发明内容
本发明的各方面提供一种电池包，所述电池包具有结合到电池的盖框架， 从而盖框架不会产生塑性变形。
根据本发明的一方面，提供一种电池包。所述电池包包括充电电池， 具有至少一个圓滑形状的横侧面；盖框架，包括围绕充电电池的每个横侧面 的侧部，其中，至少一个凹槽形成在覆盖充电电池的圆滑形状的横侧面的所 述侧部的两端。根据本发明的另一方面，与充电电池的圓滑形状的横侧面接 触的盖框架的一个侧部是圓滑形状的侧部，以围绕所述圓滑形状的横侧面。
根据本发明的另一方面，提供一种电池包。所述电池包包括充电电池， 具有至少一个圓滑形状的横侧面；盖框架，包括围绕充电电池的每个横侧面 的侧部，其中，与充电电池的圓滑形状的横侧面接触的盖框架的一个侧部是 围绕所述圓滑形状的横侧面的圓滑形状的侧部。根据本发明的另一方面，至 少 一个凹槽形成在覆盖充电电池的圓滑形状的冲黄侧面的所述侧部的两端。
根据本发明的另一方面，从充电电池的宽面的正面看，充电电池是方形 形状，并且盖框架按照围绕充电电池的窄的4黄侧面的方形形状形成。
根据本发明的另 一 方面，凹槽按照方形或者弧形形成。
根据本发明的另 一方面，盖框架由热塑性树脂形成。
根据本发明的另一方面，在盖框架的侧部上形成用于充电/放电端子的孔。
根据本发明的另一方面，所述电池包包括布置在盖框架的侧部中的一个 与电池之间的保护电鴻^反，充电/》文电端子形成在所述保护电路板上，其中， 在盖框架的框架中形成用于容纳充电/放电端子的孔。
根据本发明的另 一方面，在保护电路板和充电电池之间布置用于使保护 电路板绝缘的绝缘件。
根据本发明的另 一方面，在保护电路板和充电电池之间布置用于安装保 护电路板的安装壳。
根据本发明的另一方面，电池包包括巻标，该巻标包围一个区域，在该区域中，所述具有凹槽的侧部与充电电池冲妻触。
根据本发明的另一方面，充电电池是罐式充电电池。 根据本发明的另一方面，充电电池是袋式充电电池。
将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分 通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其它方面和 优点将会变得清楚和更易于理解，其中
图1A是示出根据本发明的实施例的电池包的分解透视图1B是显示沿着一个方向拉盖框架以将电池结合到图1A中的盖框架的 状态的俯视图1C是沿着图1A的I-I线截取的截面图1D是示出结合到图1A的盖框架的电池的俯视图2是示出根据本发明的另一实施例的电池、盖框架和结合辅助件的分 解透浮见图3是示出根据本发明另 一 实施例的电池包的分解透视图4A是示出根据本发明另一实施例的罐式(can type)充电电池的透视
图4B是示出图4A的罐式充电电池的分解透视图； 图5A是示出根据本发明的另一实施例的袋式(punchtype)充电电池的 透视图5B是示出图5A的袋式充电电池的分解透视图。
具体实施例方式
现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相 同的标号始终表示相同的元件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释 本发明。
图1A是示出根据本发明的实施例的电池包100的分解透视图。电池包 100包括电池110和盖框架120。根据本发明的其它方面，电池包可包括另外
的组件。电池110的几个4黄侧面中形成有至少一个圓滑形状的表面111。电池110 可形成有彼此面对的两个宽的表面以及将这两个宽的表面连接起来的三个窄 的表面。在这种情况下，至少两个窄的表面分别是圓滑形状的表面111。
盖框架120包括围绕电池110的每个横侧面的边框。多于一个的凹槽125 可形成在覆盖形成为圓滑形状的表面111的电池110的横侧面的边框的两端。 盖框架120围绕电池110的横侧面，从而围绕电池110，以防止电池110受到
外部撞击。
由于围绕电池的盖框架的每个侧部121、 122、 123和124—体地形成， 所以盖框架120可一次结合到电池。在这种情况下，方形或者弧形凹槽125 可形成在与电池110的圆滑形状的横侧面111接触的边框的两端。凹槽125 防止当电池IIO插入到盖框架120中时与电池110的圆滑形状的横侧面111 接触的边框的两端发生塑性变形。
图1B是显示沿着一个方向拉盖框架以将电池110结合到图1A中的盖框 架120的状态的俯视图。当与电池(未示出)的圓滑形状的横侧面接触的侧 部121沿着箭头所示的方向被打开时，电池110结合到盖框架120。如果不 形成凹槽125，则当拉开侧部121时，侧部121的两端可发生塑性变形，从 而在盖框架120和电池之间产生装配误差。通过形成凹槽125,盖框架120 不会发生非弹性变形，并且盖框架120可恢复到其最初形状。
图1C是沿着图1A的I - I线截取的截面图。覆盖电池(未示出)的圓 滑形状的横侧面的盖框架120的一侧126可以是圓滑形状的，从而围绕所述 圓滑形状的横侧面。当电池110的圆滑形状的横侧面与盖框架120结合时， 盖框架120的圓滑形状的横侧面可覆盖电池的圆滑形状的横侧面，从而使电 池110与盖框架120之间的间隙最小化。由此可提高电池(未示出)与盖框 架120之间的装配力。从而可降低电池与盖框架120之间的装配误差。
图1D是示出结合到盖框架120的电池110的俯^见图。从电池110的宽 面的正面看，电池110是方形的。盖框架120可按照围绕电池的窄的横侧面 的方形形状形成。随着便携式电子装置的尺寸越来越小且越来越薄，安装在 便携式电子装置中的电池的厚度也越来越薄，并且方形形状被广泛使用，方 形形状的电池可实现良好的插入。然而，在结构方面，存在这样的问题具 有这种结构的电池110的边缘由于外部撞击或者插入力而被压扁。为了解决 上述问题，通过使用盖框架120围绕电池110的窄的横侧面可保护电池110的边缘。盖框架120也按照围绕电池110的窄的横侧面的方形形成。
盖框架120可由热塑性树脂形成。盖框架120可通过注塑成型形成。盖 框架120可通过将原始材料转变成具有弹力和恢复力的热塑性树脂而形成。 在热塑性树脂中，可使用具有良好弹性和抗撞击性能的材料(例如，不易燃 的ABS或者聚乙烯)。
图2是根据本发明的另一实施例的包括电池110、盖框架120和结合辅 助件(绝缘体)220的电池包200的分解透一见图。如图2所示，保护电路板 210与电池IIO的正极110a和负极110b电结合。保护电路板210可形成有充 电/放电端子211。在这种情况下，用于充电/方文电端子211的孔212形成在盖 框架120的边框中的一个上。孔212将保护电路板210的充电/放电端子211 的端子侧暴露到外部。充电/放电端子211结合到充电装置或者负载，从而使 电池包200充电/放电。保护电路板210包含电子元件，电子元件包括无源元 件(未示出)、有源元件(未示出)和保护电路(未示出)。这些电子元件可 焊接到形成在绝缘基底213的上侧和下侧上的印刷电路图案(未示出)上。
保护电路板210可通过正/负接线片214电结合到电池110的正极和负极。 电结合到电池110的保护电路板210的保护电路电结合到有源元件和无源元 件，以控制电池110的各种状态，并检查电池110的剩余电量。根据二次电
存储关于电池IIO的信息(例如，电压、电流、温度、剩余电量等)，并将所 述信息传输到外部装置。保护电路可以是集成电路，多个逻辑元件和有源/无 源元件集成在所述集成电^各中。
正/负显示凹槽215可形成在在盖框架120上形成的孔212的周围。正/ 负显示凹槽215显示充电/放电端子211的正极和负极，从而可将电池包的极 性信息通知^^用户。
用于使保护电路板210绝缘的绝缘体220可形成在保护电路板210和电 池110之间。绝缘体220 <吏保护电路板210和电池110绝缘，以防止保护电 路板210与电池IIO之间短路。绝缘体220可由树脂(例如，聚丙烯或者聚 乙烯等)形成。然而，本发明不限于此，绝缘体220可由任何绝缘材料构成。 绝缘体220可按照根据电池110的侧面的形状的各种形状形成。
正/负结合孔221可形成在绝缘体220上，以-使保护电路板210结合到电 池110的正极和负极。电结合到保护电路板210的正/负接线片214可通过正/负结合孔221电结合到正才及110a和负极110b。
用于安装保护电路板210的安装壳230可形成在保护电路板210与电池 110之间。安装壳230形成突起231，使得安装壳230可钩到形成在盖框架 120上的钩孔232上。这里，通过安装保护电路板210使得盖框架120和保 护电路板210—体地结合。具体地讲，安装壳230支撑保护电路板210，使 得形成在保护电路板210上的充电/放电端子211的端子侧正确地结合到形成 在盖框架120上的用于充电"文电端子的孔212。在安装壳230中，形成用于 安装保护电路板210的侧壁233，可形成孔234以确保安装在保护电路板210 中的电子元件布置的空间。
图3是示出根据本发明另一实施例的电池包300的分解透视图。电池包 300包括电池110、盖框架120和巻标(label) 310。
巻标310粘附到形成有凹槽125的圆滑形状的侧面121和电池110的宽 的表面301。结果，通过巻标310提高电池IIO与盖框架120之间的结合力。 粘附剂可以是聚丙烯或者聚乙烯，从而可将电池与盖框架结合。然而，本发 明不限制所述材料和巻标310的结构。
图4A是示出根据本发明另一实施例的罐式充电电池400的透视图。图 4B是示出罐式充电电池400的分解透视图。
参照图4A，使用电池包的电池400形成为在茛式充电电池。罐式充电电池 400可被重复充电，并形成有至少 一个形成的圆滑形状的^f黄侧面。
罐式充电电池400可包括电极组件410、罐子420和帽组件430。可通过 层叠然后巻曲正极板411、负极板412和分隔件413形成电极组件410，其中， 正极片414结合到正极板411 ，负极片415结合到负极板412.
正极板411包括正才及集流器(positive electrode collector)和正极涂覆部 分。正极涂覆部分可由含有锂化合物的分层的化合物、用于提高结合强度的 粘结剂以及用于改善导电性的导电材料构成。通常，铝用作正极集流器，然 而，也可使用其它材料。正极集流器用作使在正极涂覆部分中产生的电荷运 动通过的路径，并支撑正极涂覆部分。正^l涂覆部分附着在正极集流器的宽 边之上。正极非涂覆部分(不形成正极涂覆部分的部分，未示出)形成在正 极板411的横侧面上。正极片414结合到正极非涂覆部分。
负极板412包括负极集流器和负极涂覆部分。负才及涂覆部分可由硬碳或 者含碳石墨和用于提高活性材料颗粒之间的粘合强度的粘结剂组成。通常，负极集流器由铜形成，并用作用于从负极涂覆部分产生的电荷的路径，也可 使用其它材料。负极集流器支撑负极涂覆部分。负极涂覆部分形成在负极板 的宽的表面上。负极非涂覆部分(不形成负极涂覆部分的部分，未示出)形
成在负极板412的一端。负极片415连接到负极非涂覆部分。
介于正极板411和负极板412之间的分隔件413使正极板411与负极板 412绝缘，但是传输正极板411和负极板412的电荷。分隔件通常由聚乙烯 (PE)或者聚丙烯(PP)形成，但是也可使用其它材料。当分隔件413是用 于锂-聚合物电池的分隔件时，可在分隔件413中形成气孔，从而分隔件413 可包括空气孔和聚合物电解质。
罐子420在一端具有侧开口 ，以容纳电才及组件410。基于电极组件410 的形状，罐子420可按照方形或者椭圆形形成。罐子420容纳电极组件410 的上侧上的绝缘壳436。通过在罐子420的开口上覆盖帽板431，然后将绝缘 壳436焊接到罐子420上，使绝缘壳436结合到罐子420。通常，铝用作罐 子420的材料，但是也可使用其它材料。罐子420的横侧部421可以是圆滑 形状的。罐子420可形成有两个彼此面对的宽的表面和将所述两个宽的表面 连接起来的三个窄的表面。在这种情况下，至少两个窄的表面分别是圆滑形 状的表面421。
帽组件430包括帽板431 、电极端子432、绝缘垫圈433、所述绝缘壳436、 端子板434和绝缘板435。 帽板431覆盖罐子420的开口 ，并包括电解质 注入孔盖431b，形成在其上侧，用于封闭电解质注入孔431a;安全孔431c， 用于打开罐子，以防止爆炸。并且帽板431电结合到正极片414。电极端子 432安装在帽板431的中间孔中，并电结合到负极片415。绝缘垫圈433通过 围绕电极端子432的主体而使电极端子432和帽板431绝缘。绝缘壳436包 括用于使正极片414和负极片415突出的孔，并安装在电极组件410的上侧， 以使电极组件410的上表面绝缘。端子板434提供允许电极端子432的端部 被挤压并被固定的孔。绝缘板435使端子板434与帽板431绝缘。
绝缘垫圈433、绝缘壳436和绝缘板435可由绝缘材料(例如，聚乙烯 树脂或者聚丙烯树脂等)形成。电极端子432、帽板431和端子板434可由 导电材料(例如，铝或者镍或者包括导电金属的合金等)形成。然而，可使 用任何材料或者结构的帽组件430。
图5A是示出根据本发明的另一实施例的袋式充电电池500的透浮见图。图5B是示出袋式充电电池500的分解透视图。
如图5A所示，使用本发明的电池包的电池可形成为袋式充电电池500。 袋式充电电池500可^皮重复充电，袋式充电电池500的至少一个横侧面可以
是圓滑形状的。
如图5B所示，袋式充电电池500包括电才及组件410和袋子510。电极组 件410可以是用于罐式充电电池400的电极组件。4吏用的分隔件413可包含 聚合物电解质。用于袋式充电电池500的电极组件410可以是用于锂聚合物 电池的电极组件。
袋子510容纳电极组件410,并使正极片414和负极片415从袋子510 中暴露出来。袋子510可由多层膜形成。在多层膜中，作为内层的热粘合剂 层(未示出)可由CPP (castedpolypropylene,流延聚丙烯)形成，中间障碍 层(未示出)可由铝层形成，外保护层(未示出)可由尼龙层形成。袋子510 可包括下膜511,具有用于容纳形成在其中的电极组件410的凹槽511a; 上膜512，用于密封下膜511的开口。通过加热作为下膜511和上膜512之间 的接触部分的热粘合剂层而使下膜511和上膜512彼此粘合。介于下膜511 和上膜512之间的正极/负极绝缘带520可通过施加热而附着到袋子510上。 然而，袋子的结构和形成袋子的材料不限于上面所描述的。在袋子510容纳 电极组件410之后，袋子的外封闭区被折叠，所述外封闭区可以是圓形区域。 如图5A所示，图5A的折叠的外封闭区的封闭部分是圓滑形状部分510a。
由于根据本发明各方面的电池包包括用于使盖框架恢复到初始状态的盖 框架中的凹槽，所以电池包被容易地装配而不被损坏。此外，根据本发明的 各方面的电池包在盖框架中形成有圆滑形状的边框，电池的圆滑形状的表面 装配到该圓滑形状的边框中，从而提高了装配电池和盖框架的可靠性。
虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解， 在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况 下，可以对所述实施例进行修改。
权利要求
1、一种电池包括充电电池，具有至少一个圆滑形状的横侧面；盖框架，包括围绕充电电池的每个横侧面的侧部，其中，至少一个凹槽形成在覆盖充电电池的圆滑形状的横侧面的所述侧部的两端。
2、 如权利要求1所述的电池包，其中，与充电电池的所述圆滑形状的横 侧面接触的盖框架的一个侧部是圆滑形状的侧部，以围绕所述圆滑形状的横侧面。
3、 如权利要求1所述的电池包，其中，从充电电池的宽面的正面看，充 电电池是方形形状，并且盖框架按照围绕充电电池的窄的横侧面的方形形状形成。
4、 如权利要求1所述的电池包，其中，盖框架由热塑性树脂形成。
5、 如^l利要求1所述的电池包，还包括布置在盖框架的侧部中的一个与 电池之间的保护电路板，充电/放电端子形成在所述保护电路板上，其中，在盖框架的侧部中的任何一个中形成用于容纳充电/放电端子的孔。
6、 如权利要求5所述的电池包，还包括绝缘件，所述绝缘件布置在保护 电路板和充电电池之间，用于使保护电路板绝缘。
7、 如权利要求5所述的电池包，还包括安装壳，所述安装壳布置在保护 电路板和充电电池之间，用于安装保护电路板。
8、 如权利要求1所述的电池包，还包括巻标，该巻标包围一个区域，在 该区域中，所述具有凹槽的侧部与充电电池4妄触。
9、 如权利要求1所述的电池包，其中，充电电池包括 电极组件；罐子，用于通过开口容纳电极组件，并具有至少一个圓滑形状的侧部； 帽组件，用于覆盖罐子的开口。
10、 如权利要求1所述的电池包，其中，充电电池包括 电极组件，袋子，通过封闭容纳电极组件，并具有至少一个圆滑形状的侧部。
11、 一种电池包，包括充电电池，具有至少一个圓滑形状的^f黄侧面；盖框架，包括围绕充电电池的每个横侧面的侧部， 其中，与充电电池的所述圓滑形状的^f黄侧面接触的盖框架的一个侧部是 围绕所述圓滑形状的横侧面的圓滑形状的侧部。
12、 如权利要求11所述的电池包，其中，至少一个凹槽形成在覆盖充电 电池的所述圓滑形状的横侧面的所述侧部的两端。
13、 如权利要求11所述的电池包，其中，从充电电池的宽面的正面看， 充电电池是方形形状，盖框架按照围绕充电电池的窄的横侧面的方形形状形成。
14、 如权利要求11所述的电池包，其中，盖框架由热塑性树脂形成。
15、 如权利要求11所述的电池包，还包括布置在盖框架的侧部中的一个 与电池之间的保护电路板，充电/放电端子形成在所述保护电路板上，其中，在盖框架的侧部中的一个中形成用于容纳充电/^:电端子的孔。
16、 如权利要求15所述的电池包，还包括绝缘件，所述绝缘件布置在保 护电路板和充电电池之间，用于使保护电路板绝缘。
17、 如权利要求15所述的电池包，还包括安装壳，所述安装壳布置在保 护电路板和充电电池之间，用于安装保护电^各板。
18、 如权利要求11所述的电池包，还包括巻标，该巻标包围一个区域， 在该区域中，所述具有凹槽的侧部与充电电池接触。
19、 如权利要求11所述的电池包，其中，充电电池包括 电极组件；罐子，用于通过开口容纳电极组件，并具有至少一个圓滑形状的侧部； 帽组件，用于覆盖罐子的开口。
20、 如权利要求11所述的电池包，其中，充电电池包括 电极组件，袋子，通过封闭容纳电极组件，并具有至少一个圓滑形状的侧部。
21、 一种电池包，包4舌充电电池，具有至少一个圆滑形状的侧面；盖框架，结合到充电电池，并具有至少一个圓滑形状的侧部，与充电 电池的所述圓滑形状的侧面对应；凹槽，用于防止当充电电池插入到盖框架中时与所述圓滑形状的侧面接触的圓滑形状的框架变形；粘合巻标，围绕盖框架的所述圓滑形状的侧部，以将盖框架粘合到充电 电池上。
全文摘要
本发明提供一种电池包，所述电池包用于提高电池与盖框架的装配可靠性。根据本发明的电池包包括充电电池，具有至少一个圆滑形状的横侧面；盖框架，包括围绕充电电池的每个横侧面的框架，其中，多于至少一个的凹槽形成在覆盖充电电池的所述圆滑形状的横侧面的所述框架的两端。因此，能够通过凹槽将盖框架结合到充电电池，而不使盖框架变形。此外，彼此包围的圆滑形状的电池和圆滑形状的盖框架是可降低电池与盖框架的装配误差的因素。
文档编号H01M2/02GK101425601SQ200810215929
公开日2009年5月6日 申请日期2008年9月9日 优先权日2007年10月30日
发明者徐镜源, 朴庆镐, 锡 高 申请人:三星Sdi株式会社