CN1992413A - 电池组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池组，其包括：裸电池；与裸电池电连接的保护电路板，该保护电路板包括用于检测保护电路板是否工作的检查单元；设置在裸电池上侧的上部壳体，该上部壳体具有限定于其中、用于检查保护电路板的检查孔，检查孔被形成为朝向检查单元开口；与检查孔的外部结合以覆盖检查孔的水渗透检测器。此外，本发明还公开了制造这种电池组的方法。利用本发明可提供能检查是否出现水渗透的电池组以及制造这种电池组的方法。

Description

电池组及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电池组(battery pack)及该电池组的制造方法，更明确地说，涉及一种包括裸电池、保护电路模块、以及水阻断单元的电池组和制造包括裸电池、保护电路模块和水阻断单元的电池组的方法。

本申请要求享有于2005年12月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请NO.2005-134564号的优先权，该申请所公开的全部内容通过参考被结合于本申请中。

背景技术

通常，传统的电池组包括能够根据需要充电和放电的裸电池；可对充电和放电进行控制的保护电路板，在出现过充电和过放电时其使电路断开；充填于裸电池和保护电路板之间的空间中的树脂，以防止保护电路板与裸电池分离；以及封装裸电池、保护电路板和树脂以形成可安装在外部装置上的形状的壳体。

为了制造传统的电池组，将裸电池的正电极与导线连接，而将负电极与正温度系数(PTC)热敏电阻连接。然后，使导线和PTC热敏电阻与保护电路板电连接。为了防止保护电路板与裸电池分离，将树脂填充于保护电路板与裸电池之间的空间中从而将保护电路板机械固定于裸电池上。另外，电池组包括能将电池组安装于外部装置上以将裸电池和保护电路板封装于内部的壳体。这里，壳体、裸电池、保护电路板和树脂可利用其他树脂模制成一体。或者，壳体可包括上部壳体和下部壳体，当上部和下部壳体结合时可容纳集成的裸电池和保护电路板。

但是，当检测水是否渗进传统电池组的水渗透检测纸没有附着于传统电池组时，即使水渗进电池组后，仍可能检查不出水的渗透。结果，由于水的渗透可能导致电池组损坏，电池组的性能可能劣化。所以渗入水的电池组不能有效地为电子装置提供电力。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够检查水是否渗透到电池组的电池组以及制造能够检查电池组中是否出现水渗透的电池组的方法。

根据本发明一方面，提供一种电池组，其包括：裸电池；与裸电池电连接的保护电路板，该保护电路板包括用于检查保护电路板是否工作的检查单元；设置在裸电池上侧的上部壳体，上部壳体具有限定于其内的检查孔，用于检查保护电路板，检查孔被形成为朝检查单元开口；以及水渗透检测器，其与检查孔的外部结合以覆盖检查孔。

根据本发明此方面，保护电路板可以是上面连接有保护电路和正温度系数元件的电路板。

根据本发明此方面，裸电池包括具有正极性或负极性的壳体、容纳在壳体内的电极组件、封闭壳体并包括与壳体极性相反的电极端子的盖组件。

根据本发明此方面，电极端子可呈负电性，壳体可为长方形。

根据本发明另一方面，提供一种制造电池组的方法，其包括：将裸电池与包括能显示裸电池是否工作的检查单元的保护电路板连接；将裸电池的上侧与上部壳体结合，该上部壳体上形成有向上部壳体的外侧开口的检查孔，用于检验检查单元，通过检查孔检验检查单元以确定保护电路板是否工作；以及使检查孔与水渗透单元结合以覆盖检查孔。

根据本发明这一方面，检查单元可检查保护电路板是否工作。使检查单元与上部壳体的外侧连接的检查孔被形成在上部壳体上。在检查单元检查了保护电路板之后使水渗透检测器与检查孔结合以覆盖该检查孔。

本发明另外的和/或其他的方面及优点将在下面的描述中列举出来，其中的一部分可从描述中明显得知或可从本发明的实施中得到启示。

附图说明

从下面结合附图对一些实施方式的描述中，本发明的这些和/或其他方面及优点将更加清晰且更容易理解。附图中：

图1是本发明一实施方式的电池组的分解透视图；

图2是图1所示电池组的裸电池的分解透视图；

图3是图1所示电池组组装后的透视图；

图4是本发明一实施方式的电池组的制造方法流程图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的一些优选实施方式，附图中示出了这些实施方式的一些实例，附图中所有相同元件用相同附图标记表示。为了解释本发明，下面参考附图对这些实施方式进行描述。

图1是本发明一实施方式的电池组的分解透视图，图2是图1所示的电池组的裸电池的分解透视图。图3是图1所示电池组组装后的透视图，图4是本发明一实施方式的电池组的制造方法流程图。

如图1和2所示，根据本发明一实施方式，该电池组包括：裸电池100；与裸电池100电连接的保护电路板180；包住裸电池100的外部部分240；上部壳体210，其覆盖裸电池100的上侧；下部壳体220，其覆盖裸电池100的下侧，以及位于上部壳体外侧上的水渗透检测器230。这里值得注意的是，术语“上部”和“下部”并不应限制本说明书或本申请的范围，而只是为了描述方便。

在实际中，裸电池100起能源的作用，其可以预定的能量充电或放电。更明确地说，裸电池100包括壳体151(见图2)、***壳体151中的电极组件155、覆盖壳体151的盖组件150、被注入壳体151内使离子在电极组件155中迁移的电解质(未示出)。通常，壳体151呈长方体形、立方体形，并具有正极性或负极性。

通常，电极组件155包括：上面敷覆有正活性材料{如，锂钴氧化物(LiCoO₂)、锂镍氧化物(LiNiO₂)、锂锰氧化物(LiMn₂O₂)或等同材料}的第一电极板155a；上面敷覆有负活性材料(例如，石墨或等同材料)的第二电极板155b；置于第一电极板和第二电极板之间用于防止发生短路且只允许锂离子通过的隔板155c。置于第一电极板155a和第二电极板155b之间的隔板155c、第一电极板155a、和第二电极板155b被卷绕成凝胶物卷状，然后被***壳体151内。这里，朝上部方向引出第一和第二电极抽头156a和156b并将它们分别与第一和第二电极板155a和155b连接。根据本发明一实施方式，第一电极板155a可为铝(Al)箔，第二电极板155b可为铜(Cu)箔，而隔板155c可由聚乙烯或聚丙烯材料制成。当然，第一和第二电极板155a和155b以及隔板155c并不限于上面提到的材料。

盖组件150被设置在壳体151的上部。通过使绝缘壳体157、盖板152、接线板158以及电极组件155上的绝缘板159结合形成盖组件150。通孔152a、157a、158a、和159a分别被限定在绝缘壳体157、盖板152、接线板158和绝缘板159上，且提供了允许电极端子154从电极组件155的上部通到接线板的通路。

除通孔152a处于盖板152的中央处外，可将电解质注入孔152b限定于盖板152的一侧。在通过电解质注入孔152b注入电解质后通过焊接球状物152c可密封电解质注入孔152b。可将绝缘垫圈153***盖板152的透孔152a处，且电极端子154可与绝缘垫圈153结合。另外，可在盖板152的一侧形成加强件141用于加强注入的树脂以连接上部壳体210。

根据本发明一实施方式，壳体151可以呈正电性，而电极端子154可呈负电性。

电解质(未示出)用作在电池充电或放电时输送在电池的正和负电极处的电化学反应产生的锂离子的介质。电解质可为非水有机电解质，其为锂盐和高纯有机溶剂的组合物。或者，电解质可为聚合物电解质。

保护电路板180与裸电池100电连接。保护电路板180包括处于印刷电路板(PCB)上的各种保护电路和正温度系数(PTC)元件160。另外，在保护电路板180的表面上形成有多个暴露于裸电池100的外部的外部端子183。检查单元181被包括于保护电路板180的表面上。

值得注意的是，在裸电池100和保护电路板180之间设有绝缘件140以提供裸电池100和保护电路板180之间的绝缘。也就是说，绝缘件140用于防止当保护电路板180上的多个电子部件与裸电池100的表面直接接触时产生的短路。

另一方面，外部部分240具有至少一个开口且具有能有效容纳裸电池100的尺寸和形状。使由外部部分240封闭的裸电池100与用于覆盖裸电池100的上侧和下侧的上部壳体和下部壳体210和220结合。

外部电极孔213形成在上部壳体210的一侧，使得形成在保护电路板180表面上的外部电极183暴露于上部壳体210的外侧。另外，用于检查保护电路板180的检查孔211被形成于上部壳体210的另一侧。

具体而言，当裸电池100的温度超过预定水平时，在保护电路板180上的PTC元件160的电阻无限大。当裸电池100被暴露在高温环境下时，PTC元件160用于控制裸电池100的充电和放电，而当裸电池100过充电或过放电时，通过断开保护电路可防止裸电池100损坏。在保护电路板180的制造过程中，必须确认保护电路板180是否有缺陷，以保证产品的稳定性和可靠性。因此，保护电路板180通过形成在上部壳体210上的检查孔211检查裸电池100的过充电截止电压、过充电恢复电压、过放电截止电压、过放电恢复电压，以及过电流截止电流。

保护电路板180通过第一和第二电极引线161和163与裸电池100电连接。换句话说，可将第一电极引线161焊接到与第一电极抽头156a连接的盖板152上，可将第二电极引线162焊接到与第二电极抽头156b连接的电极端子154上。第一电极引线161可由铝制成，第二电极引线162可由镍制成。当然，第一和第二电极引线161和162并不限于上面提到的材料。

这里，应理解的是，第一电极抽头156a呈正电性，第二电极抽头156b呈负电性。所以，当壳体151和盖板152呈正电性时，电极端子154呈负电性。反之，当壳体151和盖板152呈负电性时，电极端子154呈正电性。

参见水渗透检测器230，通常采用当水渗透检测器230暴露在水中时墨水在内部扩散的示迹件。将水渗透检测器230安装在上部壳体210上，该检测器与形成为向保护电路板180的检查单元181开口的检查孔211结合。

具体地说，水渗透检测器230覆盖检查孔211，以防止在水渗透检测器230通过上部壳体210上的检查孔211检查保护电路板180后外来物质流入保护电路板180。

以下，参考图1～3尤其参考图4对制造本发明一实施方式的上面提到的电池组的方法进行详细描述。首先，准备裸电池100。裸电池100包括电极组件155，该组件的第一和第二电极抽头156a和156b被引出。然后，用盖组件150盖住裸电池100，该盖组件包括电极端子154穿过的盖板152、放置在盖板152和电极端子154之间的绝缘垫圈153、绝缘板159和接线板158。

之后，使保护电路板180、第一和第二电极引线161和163、PTC元件160、以及绝缘件140与裸电池100结合。

此时，PTC元件的一侧与电极端子154相连，PTC元件的另一侧与保护电路板180相连。接下来将绝缘件140放置在裸电池100的上侧、即盖板152的上表面，以防止在保护电路板180和裸电池100之间发生短路。当然，可以理解的是，本发明并不限于上面提到的顺序。保护电路板180通过第一和第二电极引线161和163与裸电池100连接。第一电极引线161的一端与盖板152连接，第二电极引线163的一端与电极端子连接(S300)。

接着，将与保护电路板180连接的裸电池100***外部部分240内。这里，在外部部分240的一侧上形成有至少一个开口。

之后，使上部和下部壳体210和220分别与裸电池100的上侧和下侧结合(S310)。这里，必须将上部壳体210的检查孔211形成为朝保护电路板180上的检查单元181开口。

然后，利用通过检查孔211暴露的检查单元181检查保护电路板180是否工作(S320)。最后，使水渗透检测器230与开口的检查孔211结合，而制成电池组(S330)。

据此，电池组中与检查孔211相结合的水渗透检测器230可确定是否产生水渗透。另外，可在组装完电池组后使水渗透检测器230与检查孔211结合，且可将其简单地安装在传统的电池组上。

如上所述，本发明的电池组以及电池组的制造方法包括水渗透检测器，以确定水是否渗透进电池组。另外，与取代另外的检查孔盖并形成向上开口的检查孔结合的水渗透检测器可检查保护电路板，以便在不需要附加制造工序的情况下可防止外来物质通过检查孔流入电池组。

水渗透检测器与检查孔结合以覆盖检查孔，因此，这种水渗透检测器可安装在传统的电池组上。

虽然已示出并描述了本发明的几种实施方式，显然，本领域技术人员可在不超出本发明的原理和构思的前提下，可对这些实施方式进行变换。因此，本发明的范围由权利要求和它们的等同物限定。

Claims (12)

1.一种电池组，其包括：

裸电池；

与所述裸电池电连接的保护电路板，该保护电路板包括用于检查该保护电路板是否工作的检查单元；

位于所述裸电池上侧的上部壳体，该上部壳体具有限定于其中用于检查所述保护电路板的检查孔，该检查孔被形成为朝所述检查单元开口；及

与所述检查孔的外部结合以覆盖所述检查孔的水渗透检测器。

2.如权利要求1所述的电池组，其中，所述保护电路板包括保护电路和正温度系数元件。

3.如权利要求1所述的电池组，其中，所述裸电池包括：

具有正或负极的壳体；

容纳于所述壳体内的电极组件；及

盖组件，其封闭所述壳体并包括与所述壳体的极性相反的电极端子。

4.如权利要求3所述的电池组，其中，所述电极端子呈负电性。

5.如权利要求3所述的电池组，其中，所述壳体具有长方形。

6.一种制造电池组的方法，其包括：

将裸电池与包括能显示所述裸电池是否工作的检查单元的保护电路板连接；

将所述裸电池的上侧与上部壳体结合，该上部壳体上具有被形成为向该上部壳体外侧开口的检查孔，以用于检验所述检查单元；

通过所述检查孔检验所述检查单元，以确定所述保护电路板是否工作；及

使水渗透检测器与所述检查孔结合，以覆盖所述检查孔。

7.一种包装裸电池的电池组，其包括：

设置在所述裸电池上侧的上部壳体，其具有至少一个限定于其中的检查孔；

与所述裸电池电连接的保护电路板，通过至少一个检查孔检查所述裸电池的过充电截止电压、过充电恢复电压、过放电截止电压、过放电恢复电压、和/或过电流截止电流中的至少之一；及

与所述检查孔的外部结合的水渗透检测器，以覆盖所述检查孔。

8.如权利要求7所述的电池组，其中，还包括下部壳体，以覆盖所述裸电池的下侧。

9.如权利要求7所述的电池组，其中，还包括设置在所述保护电路板表面上的检查单元。

10.如权利要求7所述的电池组，其中，所述水渗透检测器包括当所述水渗透检测器暴露于水中时墨水在内部扩散的示迹件。

11.如权利要求7所述的电池组，其中，所述水渗透检测器被安装在所述上部壳体上并与限定在所述保护电路板中的检查孔结合。

12.如权利要求11所述的电池组，其中，所述水渗透检测器覆盖所述检查孔，以防止外来物通过所述检查孔流入所述保护电路板。