專利名稱：二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及一種二次電池，更具體地，涉及能夠減少金屬接頭之間的不良焊接 (welding)或不良軟釬焊(soldering)并同時(shí)提高保護(hù)電路模塊(PCM)的金屬接頭與二次 保護(hù)器件的金屬接頭之間的結(jié)合力的二次電池。
背景技術(shù)：
通常，二次電池是這樣的電池，其中化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)換是可逆的，從而 能夠反復(fù)地進(jìn)行充電和放電。由于二次電池重量降低且功能增加，所以二次電池作為移動(dòng) 和便攜的IT設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電源已經(jīng)引起人們很多的興趣。二次電池包括鎳-鎘電池、鎳-氫電池、鎳-鋅電池、鋰二次電池等。在這些電池 中，由于鋰二次電池可再充電并可以具有小尺寸、高容量、高操作電壓和每單位重量的高能 量密度，所以鋰電池被廣泛使用在先進(jìn)電子裝置領(lǐng)域。鋰電池包括鋰離子電池、鋰離子聚合 物電池、鋰聚合物電池等?，F(xiàn)有技術(shù)中的二次電池包括諸如保護(hù)電路模塊(PCM)和二次保護(hù)器件的安全器 件，以防止溫度的過(guò)度升高、過(guò)充電和過(guò)放電等。此外，PCM和二次保護(hù)器件可以一起提供。 在此情形下，二次保護(hù)器件連接到PCM的一端，單元電池連接到PCM的另一端。此外，二次 保護(hù)器件附接在單元電池與PCM之間并且同樣地保護(hù)單元電池免受單元電池的過(guò)電流和 發(fā)熱損傷。此外，二次保護(hù)器件通過(guò)焊接到位于PCM上的金屬接頭而連接到PCM，在此過(guò)程中 經(jīng)常發(fā)生問(wèn)題。由于PCM外部的金屬接頭通常所處的位置會(huì)與二次保護(hù)器件的金屬接頭通 常所處的位置間隔開(kāi)，所以在焊接金屬接頭的過(guò)程中會(huì)發(fā)生不良焊接或者金屬接頭的一側(cè) 被間隔開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，通過(guò)減少在焊接過(guò)程中金屬接頭之間的不良焊接或不良軟釬 焊并防止附接到PCM的接頭間隔開(kāi)以改善接頭之間的結(jié)合力，可以提高質(zhì)量的可靠性。在本發(fā)明的一方面中，提供了具有保護(hù)電路模塊(PCM)和二次保護(hù)器件的二次電 池。在該方面中，PCM的金屬接頭和二次保護(hù)器件的金屬接頭在PCM頂部上彼此連接，PCM 或二次保護(hù)器件的金屬接頭中的至少一個(gè)被彎曲從而與另一個(gè)更緊密地接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在PCM中形成穿過(guò)部分(passing portion)，二次保護(hù)器 件的金屬接頭從該穿過(guò)部分穿過(guò)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該穿過(guò)部分具有凹槽或孔的形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，PCM和二次保護(hù)器件的金屬接頭通過(guò)焊接或軟釬焊彼此 連接。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，為了相互焊接二次保護(hù)器件和金屬接頭，用于焊接的孔 形成在上殼的長(zhǎng)端和側(cè)端表面上。此外，額外的隔板可以提供在上殼中以保護(hù)PCM免受在相互焊接金屬接頭時(shí)產(chǎn)生的火花(spark)損傷。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二次電池減少了金屬接頭之間的不良焊接或不良軟釬焊，將 附接到PCM的金屬接頭和二次保護(hù)器件的金屬接頭移到一起，并由于PCM的金屬接頭與二 次保護(hù)器件的金屬接頭之間更好的結(jié)合力而改善了電池的制造工藝。


附圖與說(shuō)明書(shū)一起示出了本發(fā)明的示范性實(shí)施例，并與文字描述一起用于解釋本 發(fā)明的原理。圖IA是現(xiàn)有技術(shù)中二次電池中的PCM的金屬接頭和二次保護(hù)器件的金屬接頭的 截面圖，示出了可能的分離；圖IB是圖IA中的PCM的金屬接頭在焊接過(guò)程中由于圖IA所示的分隔而與PCM 部分分離的截面圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PCM和二次保護(hù)器件的截面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的PCM和二次保護(hù)器件的截面圖；圖4A是具有孔的PCM的透視圖，二次保護(hù)器件的金屬接頭穿過(guò)該孔；圖4B是具有凹槽的PCM的透視圖，二次保護(hù)器件的金屬接頭穿過(guò)該凹槽；圖5是示出本發(fā)明的耦接到上殼的PCM和二次保護(hù)器件的示意圖；圖6A是與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例相關(guān)的上殼的示意性透視圖；以及圖6B是與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例相關(guān)的上殼的底部透視圖。
具體實(shí)施例方式在下文，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。此外，本發(fā)明的實(shí)施例向本領(lǐng)域技 術(shù)人員提供對(duì)本發(fā)明的更完整的描述，以下描述的實(shí)施例可以以各種其它形式改進(jìn)，本發(fā) 明的范圍不限于以下描述的實(shí)施例。圖IA是示出在現(xiàn)有技術(shù)中PCM的金屬接頭和二次保護(hù)器件的金屬接頭彼此間隔 開(kāi)的狀態(tài)的圖，圖IB是示出一個(gè)金屬接頭的一部分在和與其間隔開(kāi)的金屬接頭焊接的過(guò) 程中被移開(kāi)(dislodge)的狀態(tài)的圖。這里，二次保護(hù)器件12附接在單元電池(未示出) 與PCM 11之間，以保護(hù)單元電池免受過(guò)電流和單元電池的發(fā)熱的影響。二次保護(hù)器件12 連接到PCM 11的一端，單元電池連接到PCM 11的另一端，從而通過(guò)由外部提供的功率來(lái)控 制過(guò)充電和過(guò)放電，可以長(zhǎng)時(shí)間地使用單元電池并同時(shí)安全地保護(hù)單元電池。然而，如圖IA和圖IB所示，在二次電池10中，PCM 11的金屬接頭Ila和二次保護(hù) 器件12的金屬接頭1 在彼此間隔開(kāi)時(shí)焊接到彼此。由于PCM 11與金屬接頭Ila所處的 位置之間的距離(其是由PCM 11的制造工藝引起)，所以間隔距離d產(chǎn)生在金屬接頭Ila 和1 之間。通常，當(dāng)該間隔距離為0. 2mm或以上時(shí)，在金屬接頭Ila和1 焊接到彼此時(shí) 產(chǎn)生不良焊接。這會(huì)導(dǎo)致PCM的金屬接頭Ila如圖IB所示地從PCM 11分離，從而惡化了 操作可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量。圖2是示出二次保護(hù)器件的金屬接頭121彎曲并與PCM 110緊密接觸從而解決上 述問(wèn)題的狀態(tài)的圖。如圖2所示，在根據(jù)本發(fā)明的二次電池100中，保護(hù)電路模塊(PCM)IlO 的金屬接頭111和二次保護(hù)器件120的金屬接頭121在PCM 110的頂部上彼此連接。如圖2還示出，形成彎曲部分122，該彎曲部分122使二次保護(hù)器件120的金屬接頭121在PCM 頂部上彎曲，從而使接頭121和接頭111更接近。圖3是示出PCM的金屬接頭111在PCM 110的頂部上彎曲而不彎曲二次保護(hù)器件 的金屬接頭121的圖，從而使接頭111和121更接近地設(shè)置。如圖2和圖3所示，PCM 110 的金屬接頭111和二次保護(hù)器件120的金屬接頭121中的任何一個(gè)可以被彎曲從而與另一 個(gè)緊密接觸。在圖2所示的實(shí)施例中，二次保護(hù)器件120的金屬接頭121彎曲以與PCM 110 的金屬接頭111緊密接觸。為此，二次保護(hù)器件120的金屬接頭121可以具有位于PCM 110 頂部上的彎曲部分122。類似地，在圖3中，PCM 110的金屬接頭111在PCMllO的頂部上彎 曲以與二次保護(hù)器件120的金屬接頭121緊密接觸。金屬接頭121可以由用于電傳輸?shù)母鞣N材料制成，在一個(gè)實(shí)施例中可以使用鎳接 頭(Ni-tab)。彎曲部分可以通過(guò)一次彎曲形成，或者可以通過(guò)以不同方式彎曲任意次數(shù)而形 成，并且可以具有各種類型的彎曲結(jié)構(gòu)，使得PCM 110的金屬接頭111和二次保護(hù)器件120 的金屬接頭121彼此緊密接觸。圖4A和圖4B是示出一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中二次保護(hù)器件的金屬接頭穿過(guò) PCM。二次保護(hù)器件120位于PCM 110下方，二次保護(hù)器件120的金屬接頭121可以形成為 延伸到PCM 110的頂部。例如，為了將二次保護(hù)器件120連接到PCM 110，在PCM 110中可 以形成用于使二次保護(hù)器件120的金屬接頭121穿過(guò)的穿過(guò)部分。該穿過(guò)部分可以具有凹 槽112’(其一側(cè)在PCM中敞開(kāi))的形狀(圖4B)或者具有孔112的形狀(圖4A)，并且該 穿過(guò)部分可以形成為具有與金屬接頭121的形狀相應(yīng)的形狀。圖5是示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的耦接到上殼的PCM和二次保護(hù)器件的示意圖。圖 6A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的上殼的示意性透視圖，圖6B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的上 殼的底部透視圖。如所示出的，為了將PCM的金屬接頭111和二次保護(hù)器件的金屬接頭121相互焊 接到彼此并彼此連接，額外的間隔部分(spacing portion)210可以形成在上殼200上殼 中。間隔部分210是用于設(shè)置相互焊接金屬接頭111和121的焊條(welding rod)的空 間。間隔部分210可以形成在上殼200的長(zhǎng)端和側(cè)端表面上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中， PCM 110的金屬接頭111和二次保護(hù)器件120的金屬接頭121可以通過(guò)焊接或軟釬焊彼此 連接，從而更穩(wěn)定和準(zhǔn)確地連接到彼此?；蛘?，接頭通過(guò)被熱量加熱而彼此連接，并可以通 過(guò)由導(dǎo)電材料制成的介質(zhì)構(gòu)件(medium member)而彼此連接。這里使用的焊接可以包括電 阻焊或通過(guò)允許高電流流過(guò)而以電阻熱進(jìn)行焊接。圖6A和圖6B是更具體地示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的上殼的示意圖。在本發(fā)明 中，用于電阻焊的額外的間隔部分210可以形成在上殼200中，并且額外的隔板220可以形 成在上殼200的頂表面內(nèi)側(cè)，以保護(hù)PCM 110不受焊接過(guò)程中產(chǎn)生的火花等的損傷。焊條 位于隔板220之間，使得當(dāng)金屬接頭111和121彼此相互焊接時(shí)，隔板220用作保護(hù)壁以減 少對(duì)PCM的其它部分的損傷。在圖6中，附圖標(biāo)記230表示端子孔。此外，根據(jù)本發(fā)明的二次電池100可以是這樣的電池，其外殼具有容納電極組件 的圓柱形狀或者矩形形狀，二次電極100也可以由聚合物型形成。以下將描述具有上述結(jié)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的二次電池100的操作。
PCM 110的金屬接頭111和二次保護(hù)器件120的金屬接頭121可以在PCM 110頂 部上彼此連接，從而通過(guò)減小或消除金屬接頭111和121之間的距離，可以減少焊接或軟釬 焊金屬接頭中的不良接近(access)，同時(shí)改善金屬接頭111和121之間的結(jié)合力。此外，PCM 110的金屬接頭111和二次保護(hù)器件120的金屬接頭121中的任何一 個(gè)可以被彎曲以與另一個(gè)緊密接觸。彎曲部分例如通過(guò)彎曲二次保護(hù)器件120的金屬接頭 121形成，使得二次保護(hù)器件120的金屬接頭121的形狀與PCM 110的金屬接頭111的形狀 一致。因此，附接到PCM 110的金屬接頭121更靠近PCM 110頂部上的金屬接頭111以提 高可焊性?；蛘?，金屬接頭111被彎曲以使接頭111和121更靠近地在一起用于焊接。此 外，通過(guò)在上殼200中形成額外的焊接間隔部分210，有助于焊接，此外，可以額外地在上殼 200中形成額外的隔板230，用于保護(hù)諸如PCM 110的器件不受焊接時(shí)產(chǎn)生的火花的損傷。根據(jù)本發(fā)明的二次電池100通過(guò)改善PCM 110與二次保護(hù)器件120之間的連接的 可靠性而使制造工藝穩(wěn)定，并進(jìn)一步改善了電池110的裝配及其可靠性和操作。如上所述，盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了具體實(shí)施例，但是可以進(jìn)行各種改進(jìn)而不脫離本 發(fā)明的精神。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)基于描述的實(shí)施例來(lái)限定，而應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求書(shū)及其 等同物來(lái)確定。本申請(qǐng)要求于2009年11月30日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61Λ65238的權(quán)益，其 全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用整體結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種用于二次電池的保護(hù)組件，所述保護(hù)組件包括保護(hù)電路模塊，具有第一表面和第二表面；二次保護(hù)器件，鄰近所述保護(hù)電路模塊的第一表面設(shè)置；保護(hù)電路模塊接頭，具有從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部分；二次保護(hù)器件接頭，具有從所述二次保護(hù)器件向外延伸從而朝向所述保護(hù)電路模塊延 伸的部分，其中所述二次保護(hù)器件接頭包括從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部 分，使得所述保護(hù)電路模塊接頭的第一端和所述二次保護(hù)器件接頭的第一端彼此最接近地 設(shè)置并連接在一起，并且其中所述保護(hù)電路模塊接頭和所述二次保護(hù)器件接頭中的至少一 個(gè)包括橫向輪廓，所述橫向輪廓減小所述保護(hù)電路模塊接頭和所述二次保護(hù)器件接頭的從 所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部分之間的距離，從而有助于其間的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)組件，其中所述保護(hù)電路模塊限定有開(kāi)口，所述二次保護(hù) 器件接頭的延伸部分穿過(guò)所述開(kāi)口延伸，從而從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的保護(hù)組件，其中所述開(kāi)口包括鄰近所述保護(hù)電路模塊的側(cè)邊緣 形成的凹槽。
4.如權(quán)利要求2所述的保護(hù)組件，其中所述開(kāi)口包括穿過(guò)所述保護(hù)電路模塊延伸的開(kāi) 口從而與所述保護(hù)電路模塊的側(cè)邊緣間隔開(kāi)。
5.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)組件，其中所述二次保護(hù)器件接頭包括橫向輪廓，所述橫 向輪廓使所述二次保護(hù)器件接頭朝所述保護(hù)電路模塊接頭延伸。
6.如權(quán)利要求5所述的保護(hù)組件，其中所述橫向輪廓包括形成在所述二次保護(hù)器件接 頭的從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部分中的彎，曲。
7.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)組件，其中所述保護(hù)電路模塊接頭包括使所述保護(hù)電路模 塊接頭朝所述二次保護(hù)器件接頭延伸的橫向輪廓。
8.如權(quán)利要求7所述的保護(hù)組件，其中所述橫向輪廓包括形成在所述保護(hù)電路模塊接 頭的從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部分中的彎曲。
9.如權(quán)利要求8所述的保護(hù)組件，其中所述保護(hù)電路模塊接頭包括安裝在所述保護(hù)電 路模塊上的第一部分和從其向外延伸的第二部分，其中所述彎曲插設(shè)在所述第一部分和所 述第二部分之間。
10.如權(quán)利要求9所述的保護(hù)組件，其中所述彎曲包括垂直插設(shè)在所述第一部分和所 述第二部分之間的第三部分，其中所述第三部分在垂直于所述第二部分的延伸方向的方向 延伸。
11.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)組件，還包括置于所述保護(hù)電路模塊和所述二次保護(hù)器 件上方的上殼。
12.如權(quán)利要求11所述的保護(hù)組件，其中所述上殼包括側(cè)壁，該側(cè)壁限定接收所述保 護(hù)電路模塊和所述二次保護(hù)器件的凹陷。
13.如權(quán)利要求12所述的保護(hù)組件，其中至少一個(gè)開(kāi)口形成在所述上殼的鄰近所述保 護(hù)電路模塊接頭與所述二次保護(hù)器件接頭之間的界面的側(cè)壁中，從而有助于在連接接頭的 過(guò)程中接近所述界面。
14.如權(quán)利要求13所述的保護(hù)組件，其中至少一個(gè)隔板形成在所述凹陷中，從而將所 述接頭與所述保護(hù)電路模塊分離，以在連接接頭的過(guò)程中提供對(duì)所述保護(hù)電路模塊的保護(hù)。
15.一種二次電池，包括裸電池；保護(hù)電路模塊，具有電耦接到所述裸電池的第一表面和第二表面；二次保護(hù)器件，鄰近所述保護(hù)電路模塊的第一表面設(shè)置；保護(hù)電路模塊接頭，具有從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部分；二次保護(hù)器件接頭，具有從所述二次保護(hù)器件向外延伸從而朝向所述保護(hù)電路模塊延 伸的部分，其中所述二次保護(hù)器件接頭包括從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部 分，使得所述保護(hù)電路模塊接頭的第一端和所述二次保護(hù)器件接頭的第一端彼此靠近地設(shè) 置并連接在一起，并且其中所述保護(hù)電路模塊接頭和所述二次保護(hù)器件接頭中的至少一個(gè) 包括橫向輪廓，所述橫向輪廓減小所述保護(hù)電路模塊接頭和所述二次保護(hù)器件接頭的從所 述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部分之間的距離，從而有助于其間的連接。
16.如權(quán)利要求15所述的二次電池，其中所述保護(hù)電路模塊限定有開(kāi)口，所述二次保 護(hù)器件接頭的延伸部分穿過(guò)所述開(kāi)口延伸，以從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸， 其中所述開(kāi)口包括鄰近所述保護(hù)電路模塊的側(cè)邊緣形成的凹槽，或包括穿過(guò)所述保護(hù)電路 模塊延伸從而與所述保護(hù)電路模塊的側(cè)邊緣間隔開(kāi)的開(kāi)口。
17.如權(quán)利要求15所述的二次電池，其中所述二次保護(hù)器件接頭包括使所述二次保護(hù) 器件接頭朝向所述保護(hù)電路模塊接頭延伸的橫向輪廓，其中所述橫向輪廓包括形成在所述 二次保護(hù)器件接頭的從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部分中的彎曲。
18.如權(quán)利要求15所述的二次電池，其中所述保護(hù)電路模塊接頭包括使所述保護(hù)電路 模塊接頭朝向所述二次保護(hù)器件接頭延伸的橫向輪廓，其中所述橫向輪廓包括形成在所述 保護(hù)電路模塊接頭的從所述保護(hù)電路模塊的第二表面向外延伸的部分中的彎曲。
19.如權(quán)利要求15所述的二次電池，還包括置于所述保護(hù)電路模塊和所述二次保護(hù)器 件上方的上殼。
20.如權(quán)利要求19所述的二次電池，其中所述上殼包括側(cè)壁，所述側(cè)壁限定接收所述 保護(hù)電路模塊和所述二次保護(hù)器件的凹陷，其中至少一個(gè)開(kāi)口形成在所述上殼的鄰近所述 保護(hù)電路模塊接頭與所述二次保護(hù)器件接頭之間的界面的側(cè)壁中，從而有助于在連接所述 接頭的過(guò)程中接近所述界面，并且其中至少一個(gè)隔板形成在所述凹陷中，從而將所述接頭 與所述保護(hù)電路模塊分離，以在連接所述接頭的過(guò)程中提供對(duì)所述保護(hù)電路模塊的保護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種二次電池。該二次電池具有保護(hù)電路模塊和二次保護(hù)器件。該電池包括在保護(hù)電路模塊的頂部彼此連接的保護(hù)電路模塊的金屬接頭和二次保護(hù)器件的金屬接頭。至少一個(gè)接頭被彎曲以使接頭更接近從而有助于在其間的焊接。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102082304SQ20101056550
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者尹鐘郁, 白云成, 金佑徹 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社