专利名称：具有新颖结构的绝缘安装部件和pcm组件的二次电池组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有新颖结构的绝缘安装部件和电路保护模块(PCM)组件的二 次电池组，并且更加具体地，涉及一种二次电池组，其包括电池单元、具有连接部件(A)的 电路保护模块(PCM)组件、具有嵌入在其中的连接部件(B)的绝缘安装部件、和绝缘帽，其 中连接部件(B)通过焊接而被联接到电池单元的第二电极端子，从而在其中在电池单元上 安装绝缘安装部件的状态中，连接部件(B)被电连接到电池单元的第二电极端子，连接部 件㈧被从PCM向上地联接到电池单元的第一电极端子，从而连接部件㈧被电连接到电 池单元的第一电极端子，并且以物理接触方式实现了在PCM组件和连接部件(B)之间的电 连接。
背景技术：
随着移动装置的研发的不断进步，以及对于这种移动装置的需求的增加，对于二 次电池的需求也已经急剧地增加。在其中，存在具有高能量密度和操作电压，以及优良保存 和服务寿命特性的锂二次电池，锂二次电池已经广泛地被各种电子产品以及移动装置用作 能源。在另一方面，在锂二次电池中包含各种可燃材料。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，作为用于对例如电池的过度充电或者过电流的电池的异常状态 进行有效地控制的安全性元件的正温度系数(PTC)元件和电路保护模块(PCM)被连接到锂 二次电池。通常，PCM通过焊接或者钎焊而经由传导镍板连接到电池单元。即，镍板通过焊接 或者钎焊而被连接到PCM的电极片(electrode tab)，并且然后镍板通过焊接或者钎焊而 被连接到电池单元的电极端子。以此方式，PCM被连接到电池单元以制造电池组。需要包括PCM的安全性元件与电池单元的电极端子保持电连接，并且同时与电池 单元的其它部分电隔离。因此，需要多个绝缘安装部件或者部分来构造这种连接，这使得电 池组装工艺变得复杂，并且减少了用于接收电池单元的空间。而且，需要大的数目的焊接或者钎焊工艺来构造电池组，并且因为二次电池具有 的小的结构，所以必须执行高精度的焊接或者钎焊工艺。因此，缺陷可能性是较高的。此外， 在产品的制造工艺期间添加焊接或者钎焊工艺，这增加了制造成本。因此，已经针对用于降低在电池单元的顶部上装载的构件的数目和增加电池单元 的容量的技术进行了有效地研究。例如，韩国专利申请公开No. 2005-0121116公开了一种 具有被联接到裸电池单元的外表面的保护电路单元的二次电池，其中，该保护电路单元被 以由制模树脂制成的组件的形状来进行构造，在保护电路单元和裸电池单元的外表面之间 的界面处形成连接端子以联接保护电路单元和裸电池单元，并且保护电路单元设有用于对 保护电路单元和裸电池单元的连接端子被焊接的在保护电路单元和裸电池单元的连接端 子之间的接触区域进行暴露的空间，从而使得焊接得以容易地执行。
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然而，在上述传统技术中，需要在裸电池单元和保护电路单元之间形成用于将待 焊接区域向外部暴露的空间。因此，电池组的总体体积增加，并且因此，用于接收电池单元 的空间减少。而且，韩国专利申请公开No. 2006-0101573公开了一种具有电池单元连接端子的 电池保护电路板，其中，弓丨线型静态特性聚合开关通过钎焊而直接被连接到在电池保护电 路板上的电池单元连接端子之一上，从而在电池保护电路板的表面上安装引线型静态特性
聚合开关。然而，所公开的电池保护电路板是通过一系列复杂工艺制造的，所述工艺包括制 造印刷电路板(PCB)的工艺；向已制造的PCB涂覆糊膏型焊料和使用安装设备在PCB的预 定位置上安装包括静态特性聚合开关的、构成保护电路的部件的工艺；回流工艺；热处理 经过回流工艺的保护电路板的工艺；以及检查包括引线型静态特性聚合开关的保护电路板 的工艺。因此，制造电池的工艺是复杂的，并且因此生产率被降低。因此，在解决由传统技术引起的上述问题时，存在这样一项技术是非常有必要的， 该项技术能够降低安装到电池单元的顶部的部件的数目以简化组装工艺，降低焊接工艺的 数目以降低缺陷率，在装载于电池单元的顶部上的部件之间实现稳定的联接，并且增加电 池单元的容量。
发明内容
技术问题因此，做出本发明以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。具体地，本发明的一个目的在于提供一种二次电池组，其中构造电池组所需要的 构件的数目得以降低，并且组装电池组的工艺得以简化，以减少电池制造成本，电池组具有 稳定的联接结构以减小由于外部冲击而引起的缺陷和内阻的变化，并且与具有相同标准的 其它电池组相比，电池组的容量增加。本发明的另一个目的在于提供一种具有新颖结构的电路保护模块(PCM)组件，其 中连接部件被以特定的方式相互联接，以制造二次电池组。技术方案根据本发明的一个方面，能够通过提供一种二次电池组而实现以上和其它目的， 所述二次电池组包括电池单元，该电池单元具有在密封状态中与电解质一起被安装在电 池盒中的阴极/分离器/阳极结构的电极组件，和在电池盒的上端处形成的第一电极端子 和第二电极端子；电路保护模块(PCM)组件，其包括PCM和被联接到PCM的底部的连接部 件(A)，该PCM组件在其一侧处设有用于与绝缘安装部件联接的通孔；绝缘安装部件，该绝 缘安装部件以其中在绝缘安装部件的顶部上装载PCM组件的结构来进行构造，该绝缘安装 部件具有被联接到电池单元的第二电极端子的连接部件(B)，在连接部件(B)的顶部和底 部被暴露于外侧时，该连接部件(B)在绝缘安装部件中嵌入在绝缘安装部件中，该绝缘安 装部件具有在相应于通孔的位置处形成的联接部件，该绝缘安装部件被安装于电池单元的 顶部处；以及绝缘帽，该绝缘帽被联接到电池单元的上端，以在其中在绝缘安装部件上装载 PCM组件的状态中对绝缘安装部件进行覆盖，其中，连接部件(B)通过焊接而被联接到电池 单元的第二电极端子，从而在其中在电池单元上安装绝缘安装部件的状态中，使得连接部
6件(B)被电连接到电池单元的第二电极端子，连接部件(A)沿着横向方向从PCM组件的一 端凸出，使得连接部件(A)的、被电连接到电池单元的区域被从PCM组件向上暴露，由此连 接部件(A)被从PCM向上联接到电池单元的第一电极端子，从而在其中通过将联接部件插 入通孔中而在绝缘安装部件上装载PCM组件的状态中，使得连接部件(A)被电连接到电池 单元的第一电极端子，并且以物理接触方式实现了在PCM组件和连接部件(B)之间的电连 接。即，根据本发明的二次电池组被以如下的结构来进行构造，其中，在其中在绝缘安 装部件上装载PCM组件的状态中，沿着横向方向从PCM组件的一端凸出的连接部件(A)被 向上电连接到电池单元的第一电极端子，并且在连接部件(B)的顶部和底部被暴露于外侧 时，在绝缘安装部件中嵌入的连接部件(B)通过物理接触而被电连接到PCM组件。因此，以 一种简单连接方式实现了二次电池组的组装，并且因此改善了制造的方便性，并且制造效 率得以大大地改进。而且，从PCM的一端延伸的连接部件(A)未被弯曲，并且在绝缘安装部件中嵌入的 连接部件(B)并不要求另外的装载空间。因此，可以最小化在传统技术中由于为了 PTC元 件的电连接而弯曲连接部件所产生的死空间(dead space)，并且因此，可以制造具有高于 具有相同标准的其它电池组的能量密度的电池组。同时，本申请的申请人已经提出一种以如下的结构来进行构造的二次电池组，在 其中，最小化了在电池单元的顶部上安装的部件的数目，并且进一步简化了部件的组装工 艺，其中，在PCM的中央部分中形成开口，并且连接部件与开口的底部紧密接触，由此通过 穿过该开口进行的焊接实现了在连接部件和电池单元的电极端子之间的联接，其在韩国专 利申请No. 2007-0105189中得以公开。然而，带有上述构造的二次电池组具有如下的限制，S卩，应该在相应于电池单元的 电极端子的位置处形成PCM的开口结构，并且因此，外部输入和输出端子不能位于形成开 口的PCM的中央部分处。在另一方面，以如下的结构来构造根据本发明的二次电池组，在其中，在PCM中没 有形成任何开口，但是在电池单元的顶部上安装的部件的数目被最小化，并且进一步简化 了部件的组装工艺。因此，根据本发明的二次电池组的特征在于，在PCM的顶部处形成的外 部输入和输出端子的位置不受限制。因此，可以依赖于在其中使用二次电池组的装置的规 格，在PCM的顶部上的所期位置处形成外部输入和输出端子。电池盒需要呈现易加工性，并且具有预定水平或者更高的机械强度。例如，电池盒 可以是一种金属容器。优选地，电池盒是铝制容器或者不锈钢容器。在一个示例性实施例中，第一电极端子是阴极端子，并且第二电极端子是阳极端 子。例如，以如下的结构来构造棱柱形电池单元，在其中，从电池单元的顶部凸出的电极 端子和电池盒分别地形成阳极端子和阴极端子，并且绝缘部件被置于电极端子和电池盒之 间，以确保在电极端子和电池盒之间的绝缘。因此，在棱柱形电池单元中，第一电极端子是 用作阴极端子的电池盒的顶部，并且第二电极端子是从电池盒的顶部凸出的阳极端子。如在前描述地，连接部件㈧在如下的结构中被联接到PCM的底部，其中，连接部 件㈧沿着横向方向从PCM组件的一端凸出，同时连接部件㈧被连接到PCM的电路上。可以以各种方法实现在连接部件㈧和PCM之间的联接(电连接)。优选地，连接部件(A)利用表面安装技术(SMT)而被联接到PCM的底部。在钎焊的情形中，糊膏被留 置于PCM的底部处。在焊接的情形中，PCM的底部由于热量而被损坏。然而，SMT防止了糊 膏被留置于PCM的底部处，并且防止PCM的底部由于热量而被损坏。另外，SMT比传统焊接 或者钎焊方法更加精确地和可靠地实现了在连接部件(A)和PCM之间的联接。因此，优选 使用SMT。作为参考，SMT主要被用于在例如印刷电路板(PCB)的电子板上安装表面安装部 件。在另一个示例性实施例中，连接部件(A)设置有正温度系数(PTC)元件，其中，正 温度系数(PTC)元件包括PTC本体、被联接到PTC本体的顶部的PCM联接部、和被联接到 PTC本体的底部的电池单元联接部，该电池单元联接部沿着横向方向从PCM组件的一端凸 出，使得电池单元联接部从PCM组件向上暴露。当电池组的温度由于内部短路等而突然地增加时，被联接到PTC元件的连接部件 (A)中断流向电池组的上组件的电流，由此改进电池组的安全性。而且，通过提供沿着横向 方向从PCM组件的一端凸出的电池单元联接部，可以利用焊接实现在连接部件(A)和从PCM 向上的电池单元之间的联接，由此有助于改进电池组的生产率。在上述结构中，PTC本体包含其电阻根据温度而改变的材料。因此，当电池的内部 温度突然地增加时，PTC本体中断电流。而且，联接部被联接到PTC本体的顶部和底部。例 如，PTC本体可以包括由聚合复合物制成的PTC材料层，以及被结合到PTC材料层的顶部和 底部的金属箔。而且，PTC元件的电池单元联接部和PCM联接部的种类不受具体限制，只要PCM联 接部和电池单元联接部是由传导材料制成的。优选地，PCM联接部和电池单元联接部由例 如镍板的金属板形成。同时，除了连接部件(B)面向PCM组件的端子连接部的顶部和连接部件(B)面向 电池单元的相应的电极端子的底部，连接部件(B)的其余区域被嵌入绝缘安装部件中。因此，除了连接部件(B)面向PCM组件的端子连接部的顶部和连接部件(B)面向 电池单元的相应的电极端子的底部，连接部件(B)的其余区域的电绝缘状态利用绝缘安装 部件而得到有效地保持，并且因此，在电池单元的电极端子和PCM组件之间的电连接状态 得以稳定地实现。在上述结构中，连接部件(B)可以以各种方法而被嵌入绝缘安装部件中。例如，可 以在嵌件注塑工艺(insert injection molding process)期间同时地形成连接部件(B)， 嵌件注塑工艺是一种在集成结构中联接或者组合不同材料的方法。优选该种方法是因为制 造工艺的数目得以降低。因此，当通过嵌件注塑形成绝缘安装部件时，连接部件(B)可以被 嵌入绝缘安装部件中，然而，本发明不限于嵌件注塑。例如，可以在绝缘安装部件中形成预 定开口，并且可以在连接部件(B)的顶部和底部被暴露于外侧时，在绝缘安装部件的开口 中联接连接部件(B)。在一个示例性实施例中，在其中连接部件(B)的部分被向上暴露的状态中，在绝 缘安装部件中嵌入的连接部件(B)的至少部分沿着垂直于绝缘安装部件的顶部的方向以 凸起的形状从绝缘安装部件的顶部凸出，从而使得连接部件(B)被稳定地固定到绝缘安装 部件，同时如在前描述地，连接部件(B)的除了连接部件(B)面向PCM组件的端子连接部的 顶部和连接部件(B)面向电池单元的相应的电极端子的底部的其余区域被嵌入绝缘安装
8部件中。沿着垂直方向凸出的凸起结构增加了在连接部件(B)和绝缘安装部件之间的联 接强度，并且因此有效地防止了连接部件(B)被外部作用力从将连接部件(B)嵌入在其中 的绝缘安装部件中分离。连接部件(B)的种类不受具体限制，只要连接部件(B)是由传导材料制成的。优 选地，连接部件(B)由镍板形成。沿着电池单元的横向方向，绝缘安装部件具有小于电池单元的顶部的尺寸，从而 使得绝缘安装部件设有连接部件(A)与电池单元连接的区域，并且绝缘安装部件设有在与 被联接到电池单元的第二电极端子的连接部件(B)间隔预定距离的位置处形成的开口，使 得电池单元的上端外壳凸起(密封的电解质注射端口)通过开口而被向上暴露。因为沿着电池单元的横向方向绝缘安装部件具有小于电池单元的顶部的尺寸，所 以可以容易地确保在PCM组件的一端和电池单元的顶部的一端之间的连接部件㈧所处的 空间。连接部件⑶和开口的形状可以是多样的。例如，因为连接部件⑶接触第二电 极端子，所以连接部件(B)可以以矩形的平面形状形成。开口可以以圆的平面形状形成，其 对应于以圆的形状凸出的密封的电解质注射端口。同时，在绝缘安装部件的顶部上安装PCM。因此，绝缘安装部件可以沿着横向方向 在其的相对端部处设有向上凸出的接收侧壁，使得PCM组件被接收侧壁稳定地安装到绝缘 安装部件。 具体地，侧壁的上端可以在支撑PCM组件时被联接到PCM组件。这个结构在PCM组 件和绝缘安装部件之间提供了预定空间，由此确保在嵌入绝缘安装部件中的连接部件(B) 和PCM组件之间的物理接触空间。虽然当执行焊接操作以将嵌入绝缘安装部件中的连接部件(B)连接到电池单元 时，绝缘安装部件到电池盒的顶部的联接得以自动地实现，但是在电池盒的顶部和绝缘安 装部件之间的联接可以例如通过粘结来实现，以确保电池组组装工艺的容易性和更加稳定 的联接。绝缘帽用于保护电池单元不受外部冲击影响，增加在电池单元的顶部上安装的部 件的机械强度，并且保持电绝缘。优选地，绝缘帽以预定长度向下延伸，从而在其中绝缘帽 被联接到电池单元的上端的状态中，使得绝缘帽的至少部分覆盖电池单元的上端的外侧表 面，由此改进到电池单元的联接。为了最大化这种效果，绝缘帽的向下延伸部优选地通过粘 结或者通过机械联接而被结合到电池单元的上端。除了被联接到电池单元的上端的绝缘帽，还可以将另外的绝缘帽(底部帽体)安 装到电池单元的下端。而且，可以将护套膜附接到电池单元的电池盒的外表面。因此，通过 提供护套膜，保护电池单元不受外部冲击影响，并且电池单元的电绝缘得以保持。优选地， 护套膜被附接到电池盒的外表面，使得护套膜覆盖绝缘帽的下延伸部。根据本发明的二次电池组可以与电池单元的种类和外观无关地以各种方式加以 应用。优选地，本发明能够被应用于包括棱柱形锂二次电池单元来作为电池单元的电池组。根据本发明的另一个方面，提供一种安装到电池单元的PCM组件，其包括PCMjlJ 用SMT而被联接到PCM的底部的连接部件(A)、和在PCM的顶部处形成的外部输入和输出端子，其中连接部件㈧被联接到PCM，同时连接部件(A)沿着横向方向从PCM组件的一端凸 出，使得连接部件(A)的焊接区域相对于电池单元从PCM组件被向上暴露，并且在选自包括 PCM的中间、左侧和右侧的组的任意区域处形成外部输入和输出端子。通常，PCM元件是分立部件，其被安装在电池单元的顶部上，同时被电连接到电池 单元的顶部上。因此，需要用于将PCM联接到电池单元的、复杂的和麻烦的工艺，例如大数 目的焊接或者钎焊工艺，以将PCM安装到电池单元的外侧，因此缺陷率增加，并且另外，需 要将PCM安装到电池单元的顶部所必要的空间。在根据本发明的PCM组件中，在另一方面，在其中连接部件(A)沿着横向方向从 PCM组件的一端凸出的状态中，连接部件(A)通过SMT而被联接到电池单元的顶部。因此， 与传统的焊接或者钎焊方法相比，在连接区域处的缺陷率被大大地降低，并且因此，组装工 艺得以简化。而且，在PCM中没有形成用于焊接的任何开口。因此，当在PCM的顶部处形成外部 输入和输出端子时，它们的位置不受限制。因此，可以在PCM的任意区域，例如中间、左侧或 者右侧处选择性地形成外部输入和输出端子。该结构使得电池组的设计能够变得更加灵活。根据本发明的进一步方面，提供一种安装到电池单元的绝缘安装部件，其包括沿 着横向方向具有小于电池单元的顶部的尺寸的主体，该主体设有电池单元的上端外壳凸起 (密封的电解质注射端口)通过其而被向上暴露的开口，和通过嵌件注塑而被嵌入主体的 部分中的连接部件(B)，其中，连接部件(B)被嵌入绝缘安装部件中，使得仅仅面向PCM组件 的端子连接部的连接部件(B)的顶部和面向电池单元的相应的电极端子的连接部件(B)的 底部被暴露于外侧，连接部件(B)的底部通过焊接而被电连接到电池单元的电极端子，并 且连接部件(B)的顶部通过物理接触而被电连接到PCM组件的端子连接部。因为连接部件(B)的顶部和底部被朝向绝缘安装部件的顶部和底部而暴露，所以 可以通过焊接将连接部件(B)的底部连接到电池单元的相应的电极端子，并且可以通过物 理接触将连接部件(B)的顶部电连接到PCM组件的端子连接部，由此简化制造电池组的工 艺。而且，因为连接部件⑶被嵌入绝缘安装部件中，所以可以最小化连接部件⑶的 尺寸，由此与具有相同标准的其它电池组相比增加了电池组容量。附图简要说明结合附图，从以下详细说明中，将更加清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征 以及其它优点，其中
图1是示意根据本发明示例性实施例的二次电池组的分解透视图；图2是示意其中连接部件㈧被联接到电路保护模块(PCM)组件的底部的结构的 代表性视图；图3是代表性地示意图2的连接部件(A)的竖直截面视图；图4是示意其中连接部件(B)被嵌入绝缘安装部件中的结构的代表性视图；图5是示意其中绝缘安装部件被安装到图1所示的电池组中的电池单元的状态的 透视图；图6是示意其中在图5所示的绝缘安装部件上装载PCM组件的结构的透视图7是示意其中绝缘性顶部帽体被联接到图6所示结构的结构的代表性视图；以 及图8是图6的代表性前视图。
具体实施例方式现在，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，应该指出，本发明的范 围不受所示意的实施例限制。图1是代表性地示意根据本发明示例性实施例的二次电池组的分解透视图。参考图1，二次电池组100包括电池单元110，其具有在密封状态中与电解质一起 被容纳在电池盒中的电极组件；电路保护模块(PCM)组件120，用于对例如过度充电的电池 单元110的异常状态进行有效地控制；绝缘安装部件130，其被安装在电池单元110的顶部 114处；PCM组件120，其被装载在绝缘安装部件130上；顶部帽体140，其被联接到电池单元 110的上端，用以在其中在绝缘安装部件130上装载PCM组件120的状态中对绝缘安装部件 130进行覆盖；绝缘性底部帽体150，其被联接到电池单元110的下端；以及护套膜160，其 被附接到电池单元110的电池盒的外表面以覆盖电池单元110的电池盒。在电池单元110的顶部114处形成向上凸出的阳极端子112，同时其与电池盒隔 离。除了阳极端子112，电池单元110的顶部114的其余区域用作阴极端子。在电池单元 110的顶部的一侧处形成以圆的平面形状凸出的电解质注射端116。电解质注射端116被 金属球或者聚合物树脂密封。绝缘安装部件130被装载于电池单元110的顶部114上，并且被以粘结方式结合 到电池单元Iio的顶部114。连接部件(B) 132被嵌入绝缘安装部件130中，同时连接部件 (B) 132的顶部和底部被暴露于外侧。而且，在绝缘安装部件130的一侧的预定区域中形成 开134，使得密封的电解质注射端116通过开134而被向上暴露。PCM组件120被以其中连接部件㈧123被联接到电路保护模块(PCM)的底部的结 构来进行构造。具体地，连接部件㈧123被联接到PCM的底部，使得连接部件㈧123的焊 接区域相对于电池单元110沿着电池单元110的横向方向从PCM组件120的一端凸出。绝缘性顶部帽体140被联接到电池单元110的上端，用以在其中PCM组件120被 装载于绝缘安装部件130上的状态中对绝缘安装部件130进行覆盖。绝缘性顶部帽体140 以预定长度向下延伸，以覆盖电池单元110的上端的外侧表面。售后服务(A/S)标签142 被附接到绝缘性顶部帽体140的顶部的一侧。护套膜160被附接到电池盒的外表面，以确保电池单元110与外侧电绝缘并且示 意产品信息。护套膜160是由热收缩材料制成的。护套膜160被以管状的形状制造。在电 池单元110被护套膜160覆盖之后，当热量被施加到护套膜160时，护套薄膜160收缩，结 果护套薄膜160与电池单元110的电池盒的外表面形成紧密接触。图2是示意其中连接部件(A)被联接到PCM组件的底部的结构的代表性视图，图 3是代表性地示意图2的连接部件(A)的竖直截面视图，并且图4是示意其中连接部件(B) 被嵌入绝缘安装部件中的结构的代表性视图。参考这些图以及图1，连接部件(A) 123利用表面安装技术(SMT)而被联接到PCM 组件120的底部，并且在PCM组件120的一侧中形成通孔127，使得绝缘安装部件130的联接部件137被插入并且被联接到通孔127中。被电连接到电池单元110的顶部114的连接部件(A) 123包括板形PCM联接部 126、板形电池单元联接部124、和被置于板形PCM联接部126和板形电池单元联接部124之 间的正温度系数(PTC)本体125。PTC本体125包括由其电阻依赖于温度而改变的聚合复合物制成的PTC材料层 1254，和被结合到PTC材料层1254的顶部和底部的金属箔1252。而且，连接部件(A) 123的 电池单元联接部124沿着电池单元110的横向方向从PCM组件120的一端凸出。除了面向PCM组件120的端子连接部128的连接部件⑶132的顶部和面向电池单 元110的阳极端子112的连接部件(B) 132的底部，连接部件(B) 132的其余区域通过嵌件 注塑而被嵌入绝缘安装部件130中。至少嵌入绝缘安装部件130中的连接部件(B) 132的 多个部分1322沿着垂直于绝缘安装部件130的顶部的方向以凸起的形状从绝缘安装部件 130的顶部凸出，使得连接部件(B)132的部分1322被向上暴露。而且，绝缘安装部件130 的联接部件137在相应于PCM组件120的通孔127的位置处以预定高度向上凸出。因此，连接部件(A) 123通过焊接而被联接到用作阴极端子的电池单元110的顶 部114。而且，连接部件(B)132的底部通过焊接而被联接到电池单元110的凸出阳极端子 112，并且连接部件(B) 132的顶部与PCM组件120的端子连接部128物理接触，使得连接部 件⑶132的顶部被电连接到PCM组件120的端子连接部128。因此，在电池单元110和PCM 组件120之间的电连接得以实现。物理接触型连接意味着当连接部件(A) 123被焊接到电 池单元110并且联接部件137被插入通孔127中时，通过在PCM组件120和绝缘安装部件 130之间的联接自然实现的电连接。同时，如在图2和4中所示，连接部件123和132被分别地连接到电池单元110的 电极端子112和114，而没有被弯曲。因此，可以使用具有比传统连接部件的尺寸小的尺寸 的连接部件。此外，在组装工艺期间弯曲连接部件是不必要的，并且因此不需要用于弯曲的 死空间。图5是代表性地示意其中绝缘安装部件被安装到图1所示电池组中的电池单元上 的状态的透视图。参考图5和图1，绝缘安装部件130利用粘结剂而被附接到电池单元110的顶部 114。电池单元的阳极端子112通过焊接而被联接到连接部件(B) 132的底部。而且，电池 单元110的密封的电解质注射端口 116被插入穿过绝缘安装部件130的开口 134，并且被从 绝缘安装部件130向上暴露。接收侧壁138沿着绝缘安装部件130的横向方向从绝缘安装部件130的相对端部 以预定高度向上凸出，使得通过接收侧壁138将PCM组件120稳定地安装到绝缘安装部件 130。 沿着电池单元110的横向方向，绝缘安装部件130具有比电池单元110的顶部114 的长度L小的长度1。通过该结构而暴露的电池单元110的顶部114的部分L-1被用作用 于与连接部件(A)123连接的阴极端子。 而且，联接部件137沿着绝缘安装部件130的纵向方向在绝缘安装部件130的一 端处形成，使得联接部件137向上凸出。相应地，在PCM组件120中形成通孔127。因此，可 以在绝缘安装部件130和PCM组件120之间实现到位的联接，并且可以增加在绝缘安装部
12件130和PCM组件120之间的联接强度。图6是代表性地示意其中在图5所示绝缘安装部件上装载PCM组件的结构的透视 图。参考图6以及图2和4，绝缘安装部件130的联接部件137被插入穿过PCM组件 120的通孔127，并且同时，PCM组件120的端子连接部128位于绝缘安装部件130的连接 部件(B) 132的顶部处，从而使得PCM组件120的端子连接部128与绝缘安装部件130的连 接部件(B) 132的顶部形成接触。随后，连接部件(A) 123的电池单元联接部124位于电池单元110的顶部114处， 并且然后电池单元联接部124和电池单元110的顶部114通过焊接而相互联接。因此，在 连接部件(A) 123和电池单元110之间的电连接和机械联接得以实现。而且，在PCM组件120的顶部的左侧处形成用于与外部装置(未示出)电连接的 外部输入和输出端子129。当然，外部输入和输出端子129可以选择性地在PCM组件120的 任意区域处形成。例如，除了 PCM组件120的左侧之外，外部输入和输出端子129还可以处 于PCM组件120的中间或者右侧。图7是示意其中绝缘性顶部帽体140被联接到图6所示结构的结构的代表性视 图。参考图7，绝缘性顶部帽体140的至少部分以预定长度向下延伸，以覆盖电池单元110 的上端的外侧表面。所述绝缘性顶部帽体140的部分利用粘结剂而被附接到电池单元110 的上端的外侧表面。图8是图6的代表性前视图。参考图8，绝缘安装部件130具有比传统二次电池组(未示出)的高度小得多的高 度H。因此，可以以与降低的高度相对应的容积来增加电池单元110的容量。工业适用性根据以上说明明显的是，根据本发明的二次电池组被以如下的结构进行构造，在 其中，连接部件㈧被联接到PCM的底部，同时沿着横向方从PCM组件向的一端凸出；并且 连接部件(B)被嵌入绝缘安装部件中，同时连接部件(B)的顶部和底部被暴露于外侧。因 此，本发明具有降低工艺步骤的数目，并且以更加紧凑的结构制造电池组的效果。而且，可 以通过提供这个结构而减小安装了 PCM组件和绝缘安装部件的电池组的内部空间的尺寸。 因此，本发明与具有相同标准的其它电池组相比具有增加电池组容量的效果。虽然已经出于示意性的目的公开了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员 可以理解，在不偏离如在所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的前提下，各种修改、 添加和替代是可能的。
权利要求
一种二次电池组，包括具有电极组件、第一电极端子及第二电极端子的电池单元，所述电极组件具有在密封状态下与电解质一起被安装在电池盒中的阴极/分离器/阳极结构，所述第一电极端子和第二电极端子形成在所述电池盒的上端；电路保护模块(PCM)组件，所述电路保护模块(PCM)组件包括电路保护模块(PCM)和与所述电路保护模块(PCM)的底部相联接的连接部件(A)，所述电路保护模块(PCM)组件的一侧设有用于与绝缘安装部件联接的通孔；绝缘安装部件，所述绝缘安装部件具有这样的结构所述电路保护模块(PCM)组件装载在所述绝缘安装部件的顶部，所述绝缘安装部件具有与所述电池单元的第二电极端子相联接的连接部件(B)，所述连接部件(B)嵌入所述绝缘安装部件中，同时所述连接部件(B)的顶部和底部外露，所述绝缘安装部件具有形成在对应于所述通孔的位置的联接部件，所述绝缘安装部件安装在所述电池单元的顶部；以及绝缘帽，所述绝缘帽联接到所述电池单元的上端，用于在所述电路保护模块(PCM)组件装载于所述绝缘安装部件上的状态下、对所述绝缘安装部件进行覆盖，其中所述连接部件(B)通过焊接来联接到所述电池单元的第二电极端子，从而在所述绝缘安装部件安装于所述电池单元上的状态下，所述连接部件(B)电连接到所述电池单元的第二电极端子，所述连接部件(A)沿着横向方向从所述电路保护模块(PCM)组件的一端凸出，使得所述连接部件(A)的、电连接到所述电池单元的区域从所述电路保护模块(PCM)组件向上露出，由此所述连接部件(A)联接到从所述电路保护模块(PCM)向上竖立的所述电池单元的第一电极端子，从而在通过将所述联接部件插入所述通孔中来使得所述电路保护模块(PCM)组件装载于所述绝缘安装部件上的状态下，所述连接部件(A)电连接到所述电池单元的第一电极端子，并且所述电路保护模块(PCM)组件和所述连接部件(B)之间的电连接以物理接触方式得以实现。
2.根据权利要求1的二次电池组，其中，所述电池盒为金属容器。
3.根据权利要求1的二次电池组，其中，所述第一电极端子是阴极端子，所述第二电极 端子是阳极端子。
4.根据权利要求1的二次电池组，其中，所述连接部件(A)利用表面安装技术(SMT)来 联接到所述电路保护模块(PCM)的底部。
5.根据权利要求1的二次电池组，其中，所述连接部件(A)设置有正温度系数(PTC)元 件，所述正温度系数(PTC)元件包括PTC本体、联接到所述PTC本体的顶部的电路保护模 块(PCM)联接部、以及联接到所述PTC本体的底部的电池单元联接部，所述电池单元联接部 沿着横向方向从所述电路保护模块(PCM)组件的一端凸出，使得所述电池单元联接部从所 述PCM组件向上露出。
6.根据权利要求5的二次电池组，其中，所述PTC本体包括由聚合复合物制成的PTC 材料层；以及被结合到所述PTC材料层的顶部和底部的金属箔。
7.根据权利要求5的二次电池组，其中，所述PCM联接部和所述电池单元联接部由金属 板形成。
8.根据权利要求1的二次电池组，其中，除了面向所述PCM组件的端子连接部的所述连 接部件(B)的顶部和面向所述电池单元的相应的电极端子的所述连接部件(B)的底部，所 述连接部件(B)的其余区域被嵌入所述绝缘安装部件中。
9.根据权利要求8的二次电池组，其中，当通过嵌件注塑成型工艺来形成所述绝缘安 装部件时，所述连接部件(B)嵌入所述绝缘安装部件中。
10.根据权利要求8的二次电池组，其中，嵌入所述绝缘安装部件中的、所述连接部件 (B)的至少一部分沿着垂直于所述绝缘安装部件的顶部的方向以凸起的形状从所述绝缘安 装部件的顶部凸出，使得所述连接部件(B)的所述部分向上露出，由此所述连接部件(B)被 稳定地固定到所述绝缘安装部件。
11.根据权利要求1的二次电池组，其中，所述连接部件(B)由镍板形成。
12.根据权利要求1的二次电池组，其中，在所述电池单元的横向方向上，所述绝缘安 装部件的尺寸小于所述电池单元的顶部的尺寸，从而所述绝缘安装部件设有所述连接部件 (A)与所述电池单元相连的区域，并且所述绝缘安装部件设有开口，该开口形成在与被联接 到所述电池单元的所述第二电极端子的所述连接部件(B)间隔预定距离的位置，从而所述 电池单元的上端外壳凸起(密封的电解质注射端口)通过所述开口而向上露出。
13.根据权利要求1的二次电池组，其中，所述绝缘安装部件的横向方向上的相反端部 设有接收侧壁，所述接收侧壁向上凸出，使得所述电路保护模块(PCM)组件利用所述接收 侧壁稳定地安装到所述绝缘安装部件。
14.根据权利要求1的二次电池组，其中，所述电池盒的顶部和所述绝缘安装部件之间 的联接通过粘结得以实现。
15.根据权利要求1的二次电池组，进一步包括附接到所述电池盒的外表面的护套膜。
16.根据权利要求1的二次电池组，其中，所述电池单元为棱柱形锂二次电池单元。
17.一种安装到电池单元的电路保护模块(PCM)组件，包括电路保护模块(PCM)；连接部件(A)，所述连接部件(A)通过表面安装技术(SMT)联接到所述电路保护模块 PCM的底部；以及外部输入和输出端子，所述外部输入和输出端子形成在所述PCM的顶部，其中所述连接部件(A)联接到所述电路保护模块(PCM)，同时所述连接部件(A)沿着横向方 向从所述电路保护模块(PCM)组件的一端凸出，从而所述连接部件(A)相对于所述电池单 元的焊接区域从所述电路保护模块(PCM)组件向上露出，并且所述外部输入和输出端子形成在这样的任意区域中所述任意区域选自所述PCM的中 部、左侧和右侧。
18.一种安装到电池单元的绝缘安装部件，包括主体，所述主体在横向方向上具有小于所述电池单元的顶部的尺寸，所述主体设有开 口，所述电池单元的上端外壳凸起(密封的电解质注射端口)通过该开口向上露出；以及连接部件(B)，所述连接部件(B)通过嵌件注塑成型工艺来嵌入所述主体的一部分中， 其中，所述连接部件(B)嵌入所述绝缘安装部件中，使得仅是所述连接部件(B)的、面向PCM 组件的端子连接部的顶部和所述连接部件(B)的、面向所述电池单元的相应的电极端子的底部外露，所述连接部件(B)的底部通过焊接电连接到所述电池单元的电极端子，并且所 述连接部件(B)的顶部通过物理接触电连接到所述PCM组件的端子连接部。
全文摘要
本发明公开了一种二次电池组，包括电池单元、具有连接部件(A)的电路保护模块(PCM)组件、具有嵌入在其中的连接部件(B)的绝缘安装部件、和绝缘帽。连接部件(B)通过焊接而被联接到电池单元的第二电极端子，从而在其中在电池单元上安装绝缘安装部件的状态中，使得连接部件(B)被电连接到电池单元的第二电极端子。连接部件(A)被从PCM向上联接到电池单元的第一电极端子，使得连接部件(A)被电连接到电池单元的第一电极端子。以物理接触方式实现了在PCM组件和连接部件(B)之间的电连接。
文档编号H01M2/02GK101897054SQ200880120860
公开日2010年11月24日 申请日期2008年11月14日 优先权日2007年12月14日
发明者文基业, 李哲雄, 白周桓, 郑淳光 申请人:株式会社Lg化学