电池组及其制造方法技术

本发明专利技术揭示一种电池组及其制造方法。通过配置绝热片（１６），覆盖安放在二次电池（２）的封口板（２３）上的温度熔断器（１０），利用绝热片（１６）隔断填充在二次电池（２）与电路板（３）之间并形成一次模压体（１１）的树脂的热，防止温度熔断器（１０）受到热破坏。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电池组的制造方法
本专利技术涉及一种电池组及其制造方法，该电池组利用填充树脂、使组成单元合为一体，谋求小型化和提高牢固性，以适合小型便携电子设备的电池电源。
技术介绍
便携电话机和PDA等便携电子设备小型化或厚度薄化、进而高功能化，其进展显著。与此相对应，要求成为其电源的电池小型化、厚度薄化且高容量化。作为可小型化且高容量化的电池，锂离子二次电池是有效的，其中扁平方形的适合设备的厚度薄化，作为能重复使用的二次电池用到便携电子设备，不断增多。上述锂离子二次电池的能量密度高，采用可燃性有机溶媒作为电解液，因而关心安全性重要。必须确保安全性，使任何原因引起异常时都不让设备和人身受到损伤。例如，电池的正端子与负端子之间由于某些原因而短路时，能量密度高的电池中流通过大的短路电流，由内部电阻产生焦耳热，使电池的温度升高。电池成为高温时，产生正极板活性物质与电解液的反应和电解液汽化、分解等，电池内部的气体压力急剧升高，可能导致电池破裂和着火。电池陷于高温状态的原因不仅是上述外部短路，而且还相当于对二次电池进行过充电的情况、将装好电池的便携电子设备放在暖气设备附近或放在停泊在烈日下的车内的情况等。电池陷于异常状态的原因可考虑电、机、热等各种因素，以锂离子二次电池为首的非水电解质二次电池中，设有防止电池陷于异常状态并同时使陷于异常状态的情况下也不形成危险状态的功能。作为电池本身的功能，设法使极板的活性物质和电解液难以产生过量反应，用作隔离物的聚烯类微多孔膜具有成为异常高温时软化并堵住细孔的关闭功能。圆筒性锂离子二次电池中，在封口部安放与输入输出电路串联的PTC(Positive Thermal Coefficient：正温度系数)元件，设置限制外部短路造成的过大电流的保护功能。在电池内没有设置所述PTC元件的空间的小型电池中，一般用布线连接PTC元件和温度熔断器，-->作为外装电路元件，而且设置保护电池免于过充电和过放电的电池保护电路成为必备的必要条件，并将这些组成单元和二次电池一起装在电池组壳体内，构成电池组的形态。然而，形成所述电池组壳体用的树脂成形模，其制作费用高，开发周期长，因而不能适应新机种投入周期短的便携电子设备等。又，上述那样构成适应便携电子设备小型化、厚度薄化的电池组，树脂成形可形成的壁厚有限，因而树脂成形所得的外装壳体也有限。电池组为了防止将其分解后错误使用和基于兴趣使用，在确保安全方面重要的是结构上做成难分解和判明受到分解。考虑用于便携电子设备，还要求能抗跌落等造成的冲击的牢固结构和电子电路部位的抗湿性。为了实现这样的难分解、牢固且具有抗湿性的结构，设想利用树脂模压将构成电池保护电路等的电路板与电池合为一体。利用所述树脂模压的电池组有日本国专利公开公报2002-134077号和该公报2002-166447号揭示的，其中在金属模内安排由连接构件连接电池和电路板的中间完成品，将树脂填充到中间完成品的周围、使电路板上形成的外部连接端子露出到外部。日本国专利公开公报2000-315483号又揭示一种结构，其中在金属模内安排由连接构件连接电池和电路板的组件，用树脂密封电路板后，将其固定在电池上或电池组壳体(电池盖体)中，或者用树脂密封电路板和电池。上文所述那样使用锂离子二次电池的电池组中，设有保护二次电池以免因外部电路和过充电等而温度升高的功能，但为了切断电池电路、作为这种保护功能不起作用时的最终保安功能，设置温度熔断器和PTC元件等热感应元件，以构成电池组。将热感应元件配置成与二次电池热耦合的状态，使其不仅按过大电流而且按二次电池的温度进行工作，由于该元件连接从二次电池到电路板的电路，在二次电池与电路板之间填充树脂时，需要填充树脂的温度不使热感应元件受到热破坏。在温度熔断器的情况下，一般设定成在104℃熔断；与此相反，填充的树脂即使是熔化温度低的热熔树脂，该温度也超过200℃。热熔树脂比其它成形用的树脂熔化温度低，容易处理，但该温度还是远高于温度熔断器的熔断温度。此热熔树脂直接接触温度熔断器时，温度熔断器一定熔断，从而电池组切断电路，不起作用。在PCT元件的情况下，温度超过200℃的树脂也导致作-->为主要组成构件的导电性聚合物交联状态等变化，使温度一电流特性和断开温度变化，成为PCT元件可靠性受损的状态。因此，用热感应元件构成保安功能并由填充树脂使二次电池与电路板合为一体地构成的电池组中，采取制造过程中不破坏热感应元件的措施，成为必备的必要条件。本专利技术目的在于提供一种所设的结构在由树脂模压将电池和电路板合为一体地构成电池组时、作为保安功能设置的热感应元件不受填充的树脂破坏的电池组及其制造方法。
技术实现思路
为了达到上述目的，本申请的第1专利技术的电池组，在二次电池的封口板一方、隔开间隙地配置形成外部连接端子的电路板，而且填充在所述间隙并成形的树脂、使所述二次电池与电路板合为一体，其中，在所述间隙中配置与二次电池热耦合的热感应元件，用所述树脂以外的其它组成单元热屏蔽所述热感应元件。在间隙填充处于熔融(软化)状态的高温度成形树脂时，介入连接导线、绝缘片等所述成形树脂以外的其它组成单元，包围热感应元件，通过该组成单元对热感应元件热屏蔽掉成形树脂，防止该元件直接对高温度的所述成形树脂暴露，从而能抑制发生热感应元件功能破坏和特性劣化。又通过使热感应元件与二次电池热耦合，提高二次电池温度的检测精度。采用在二次电池与电路板的间隙配置热感应元件并同时在该间隙填充成形树脂加以成形的本申请特有结构的电池组，具有这种可提高电池温度检测精度的特有效果。另一方面，通过不使二次电池与热感应元件直接接触，形成两者的热耦合，将二次电池的热传到热感应元件，使热感应元件的二次电池温度检测精度提高。热耦合的结构也可为：热感应元件与二次电池之间介入硅树脂等具有热传导性的绝缘材料。这种结构能确保二次电池与热感应元件的绝缘。与简单接触相比，热传导性大幅度提高，在检测精度方面发挥较佳效果。本申请的第2专利技术的电池组，与二次电池隔开间隙地配置形成外部连接端子的电路板，而且通过在所述间隙填充树脂并使其成形、将二次电池与电路板合为一体，其中，在所述间隙内配置热感应元件、使其与所述二次电池热耦合，并设置绝热构件、覆盖此热感应元件。由于用绝热构件覆盖热感应元件，即使填充在二次电池与电路板之间的树脂流入到热感应元件上，热感应元件也不直接接触树脂，由绝热构件抑制树脂的热传到热感应元件，能构成树脂填充成形-->的电池组，而树脂填充成形时不破坏热感应元件。作为绝热构件，可用树脂和无机物组成的熟知绝热材料构成的薄片，在对热感应元件进行绝热的同时，还需要具有对配置在间隙内的连接导线等组成单元的绝缘性。也可采用以具有绝热性的树脂材料覆盖热感应元件的结构，代替配置绝热材料组成的薄片的结构。哪一种结构都在二次电池的正极或负极电连接热感应元件，而且将该元件以与二次电池热耦合的状态配置在规定位置。然后，实施配置绝热片或用树脂材料覆盖的工序、以覆盖热感应元件，从而可用绝热构件覆盖热感应元件。本申请的第3专利技术的电池组，在二次电池的封口板一方、隔开间隙地配置形成外部连接端子的电路板，而且通过在所述间隙填充树脂并使其成形、将所述二次电池与电路板合为一体，其中，在所述封口板上形成的凹陷部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，在二次电池（２）的封口板（２３）一方、隔开间隙地配置形成外部连接端子的电路板（３），而且填充在所述间隙并成形的树脂、使所述二次电池（２）与电路板（３）合为一体，其特征在于，在所述间隙中配置与二次电池（２）热耦合的热感应元 件（１０），用所述树脂以外的其它组成单元热屏蔽所述热感应元件（１０）。

【技术特征摘要】
JP 2002-2-13 34927/2002;JP 2002-10-15 300515/20021、一种电池组，在二次电池(2)的封口板(23)一方、隔开间隙地配置形成外部连接端子的电路板(3)，而且填充在所述间隙并成形的树脂、使所述二次电池(2)与电路板(3)合为一体，其特征在于，在所述间隙中配置与二次电池(2)热耦合的热感应元件(10)，用所述树脂以外的其它组成单元热屏蔽所述热感应元件(10)。2、一种电池组，与二次电池(2)隔开间隙地配置形成外部连接端子的电路板(3)，而且通过在所述间隙填充树脂并使其成形、将二次电池(2)与电路板(3)合为一体，其特征在于，在所述间隙内配置热感应元件(10)、使其与所述二次电池(2)热耦合，并设置绝热构件(16)、覆盖此热感应元件。3、一种电池组，在二次电池(2)的封口板(23)一方、隔开间隙地配置形成外部连接端子的电路板(3)，而且通过在所述间隙填充树脂并使其成形、将所述二次电池(2)与电路板(3)合为一体，其特征在于，在所述封口板(23)上形成的凹陷部(28)内配置热感应元件(10)、使其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高津克巳，石丸毅，大泽善树，片冈智志，森猪一郎，鸟山幸一，水田雅博，近田辰久，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]