[發明專利]具有優異生產率和結構穩定性的二次電池組

有效

• 申請號: 201210240668.4
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN102820438A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 樸永善;李晶錫;安根杓;金春淵;河晶皓;分部政之
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M2/04
• 分類號: H01M2/04;H01M2/30
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;謝麗娜

本申請是國際申請日為2008年11月21日、國際申請號為PCT/KR2008/006872的PCT國際申請的、進入中國國家階段的、國家申請號為200880117534.5、題為“具有優異生產率和結構穩定性的二次電池組”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種具有優異生產率和結構穩定性的二次電池組，并且更具體而言，涉及包括電池單元、保護電路模塊、在其上裝載保護電路模塊的絕緣安裝構件以及絕緣蓋的二次電池組，其中電池單元的頂蓋提供有分別連接到電極組件陰極和陽極的一對突起型電極端子，絕緣安裝構件提供有與所述突起型電極端子相對應的貫通孔，保護電路模塊提供有與所述突起型電極端子相對應的貫通孔，并且通過連續固定地插入所述突起型電極端子以通過絕緣安裝構件和保護電路模塊的貫通孔，來實現將絕緣安裝構件和保護電路模塊耦合到電池單元。

背景技術

隨著移動裝置的持續開發以及對這種移動裝置需求的增加，對二次電池的需求也快速增加。在其之中，具有高能量密度和高工作電壓以及具有優異的保存和使用壽命特征的鋰二次電池，已經被廣泛用作各種電子產品以及移動裝置的能源。

基于二次電池的外部和內部結構，通常將它們分成圓柱形電池、棱柱形電池和袋形電池。特別地，能夠以高集成方式堆疊并且具有小的寬長比的棱柱形電池和袋形電池已經引起了極大關注。

此外，作為電動車輛和混合電動車輛的能源，二次電池已經引起了極大的關注，已經開發了二次電池來解決由使用化石燃料的現有汽油和柴油車輛所引起的諸如大氣污染的問題。結果，由于二次電池的優勢而使得使用二次電池的各種應用多樣化，并且其后，期望將二次電池應用于比現在更多的用途和產品中。

然而，在鋰二次電池中包含各種可燃物質。因此，可能存在因過充、過電流或任何其他外部物理沖擊而使得鋰二次電池受熱或爆炸的危險。換句話說，鋰二次電池的安全性低。因此，在鋰二次電池中安裝用于有效控制諸如過充的鋰二次電池的異常的保護電路模塊（PCM），同時將所述PCM連接到鋰二次電池的電池單元。

PCM包括場效應晶體管（FET），其用作控制電流傳導、電壓檢測器和諸如電阻器和電容器的無源元件的切換元件。PCM會中斷電池單元的過充、過放、過電流、短路和反向電壓，以阻止電池單元的爆炸或過熱、電池單元的液體泄漏以及電池單元的充電和放電特性的劣化，并抑制電池單元的電效率的下降和電池單元的異常物理化學行為，由此消除電池單元的危險因素并增大電池單元的使用壽命。

通常，通過焊接或軟釬焊，經由導電性鎳板將PCM電連接到電池單元。即，通過焊接或軟釬焊將鎳板連接到連接引線，然后通過焊接和軟釬焊將鎳板連接到電池單元的相應電極端子上。以此方式，將PCM連接到電池單元，以制造電池組。

在這種情況中，構造電池組需要大量的焊接或軟釬焊工藝，并且因為二次電池的結構小，所以必須在高精度下進行焊接或軟釬焊工藝。結果，缺陷可能性大。此外，在產品的制造過程期間，由于增加了焊接或軟釬焊工藝，因此增加了制造成本。

此外，需要安全元件，使其與電池單元的電極端子保持電連接，同時與電池單元的其他部分電隔離，所述安全元件包括PCM。因此，需要多個絕緣安裝構件來實現這種連接，導致電池單元組裝工藝復雜化。另一方面，在安全元件和絕緣安裝構件之間使用粘合劑，以實現安全元件與絕緣安裝構件之間的耦合。然而，這種耦合方法減弱了電池單元的強度。因此，在外部沖擊施加于電池單元時，由于耦合強度弱而在電池單元中發生電短路，導致電池單元著火或爆炸。換句話說，會引發安全相關問題。

因此，對便于組裝絕緣安裝構件和裝載于電池單元頂部的安全元件、并同時提高電池組機械強度的各項技術，已經進行了積極研究。

與此相關的，例如韓國專利申請公布No.2006-0060801公開了一種二次電池，所述二次電池組括：電極組，所述電極組由隔膜以及在隔膜的相對側上設置的陰極板和陽極板構成；殼，在所述殼中安裝電極組；蓋組件，所述蓋組件耦合到所述殼，用于密封所述殼，所述蓋組件具有電連接到電極組的外部端子；墊圈，所述墊圈設置在所述蓋組件處形成的相應外部端子貫通孔中，使得所述墊圈設置在相應外部端子與相應貫通孔之間；以及耦合構件，所述耦合構件安裝在外部端子上，使得所述耦合構件耦合到與墊圈形成緊密接觸的相應外部端子。

然而，將在蓋組件處形成的并且電連接到電極組的兩個外部端子牢固耦合到裝載于電池單元頂部的安全元件是不可能的，因此難以提高所述電池單元頂部的機械強度，所述安全元件包括保護電路模塊。