電池設(shè)備制造技術(shù)

一電池設(shè)備包括一具有扁平柱狀的鋰離子電池和一安裝在該電池一側(cè)表面上的電路板。第一連接件連接在電路板和一正極之間，而第二連接件連接在電路板和一負(fù)極之間。第一連接件和第二連接件均是帶狀件。該帶狀件形成有許多自帶狀件的側(cè)邊緣沿橫向延伸的局部切口。當(dāng)電路板和正極／負(fù)極之間的連接長(zhǎng)度有變化時(shí)，許多局部切口打開(kāi)或合攏，從而通過(guò)第一連接件和第二連接件吸納連接長(zhǎng)度的變化。（*該技術(shù)在2018年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及電池設(shè)備。具體地說(shuō)，本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種具有鋰離子電池和一保護(hù)電路板的電池設(shè)備。現(xiàn)有技術(shù)由于包括移動(dòng)電話的電子設(shè)備在體積和重量方面的減少，迫切需要減少電池的體積和重量。為了滿足這種需求，已開(kāi)發(fā)出一種可充電電池(下面可稱(chēng)作“鋰離子電池”)，它使用能摻雜和/或能去除所摻雜的鋰或鋰離子的材料作負(fù)極。這種輸出電壓高重量輕且具有抑制自我放電性能的鋰離子電池已進(jìn)入實(shí)際使用。然而，這種類(lèi)型的可充電電池具有一個(gè)特征，即在充電和放電過(guò)程中，它的電極零件將經(jīng)受反復(fù)的膨脹和收縮。在這種情況下，已有各種考慮，以便解決由于電極材料的膨脹和收縮而產(chǎn)生的技術(shù)問(wèn)題。例如，在1996年5月23日公開(kāi)的日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)H7-134984里有一種設(shè)想，其中，通過(guò)一呈螺旋形的電極體構(gòu)成一圓柱形的可充電電池，這樣，即使在電極材料體積方面的熱膨脹達(dá)到最大程度，作用在正極和負(fù)極之間的壓力也可被緩和。同時(shí)，1996年8月18日公開(kāi)的日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)H7-220754設(shè)想，通過(guò)由可熱收縮的管子捆扎而成的層疊體來(lái)構(gòu)成一電極體，以便吸納因充電和放電產(chǎn)生的體積膨脹，由此防止層疊體變形。后一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)還包括一在容器和蓋子或在容器本身的一波紋部分之間的彈性環(huán)，從而使電極體可膨脹和收縮，以維持層疊體的形狀。這里，所提出的各種設(shè)想是通過(guò)消除電極體的膨脹和收縮的影響的方式來(lái)保持電極體的結(jié)構(gòu)的。同時(shí)，上述的鋰離子電池常常具有保護(hù)電路，以防止電池過(guò)度工作。由于要減少上面提到的電子設(shè)備的體積和重量，這種保護(hù)電路通常直接安裝在電池上，如附圖說(shuō)明圖1所示，以便節(jié)約空間。圖1顯示了一現(xiàn)有技術(shù)中的電池設(shè)備1，它包括一鋰離子電池12，該電池具有呈扁平柱狀的層疊體(未畫(huà)出)。該鋰離子電池12具有暴露在頂表面上的正極導(dǎo)板14和暴露在底表面上的負(fù)極導(dǎo)板16。帶有保護(hù)電路18的電路板20被安裝成與電池12的一側(cè)面接觸。電路板20具有與保護(hù)電路18電氣連接的連接帶2和4。連接帶2和4是(例如)由鎳薄片形成的，并分別與正極導(dǎo)板14和負(fù)極導(dǎo)板16電氣連接。在圖1所示的電池設(shè)備1里，鋰離子電池1使用時(shí)將導(dǎo)致如上面所述的層疊體(未畫(huà)出)的反復(fù)膨脹和收縮。然而，在電路板20和連接帶2和4上沒(méi)有膨脹和收縮。結(jié)果，在這些零件上將出現(xiàn)應(yīng)力。如果這種應(yīng)力作用在結(jié)構(gòu)薄弱部分上，諸如將連接帶2和4固定在電路板20上的點(diǎn)上，有可能在電路零件上、諸如保護(hù)電路18或電路板20上發(fā)生斷裂。在這種情況下，已經(jīng)嘗試了各種改進(jìn)辦法，以便增加強(qiáng)度對(duì)抗上述應(yīng)力。然而，這種傳統(tǒng)的改進(jìn)方法包含使用特殊設(shè)計(jì)的零件或剛性增加的零件，以增加總的強(qiáng)度。但這將產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，即影響電池設(shè)備在體積和重量上的減少，并導(dǎo)致制造成本增加。本專(zhuān)利技術(shù)的簡(jiǎn)要說(shuō)明因此，本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)主要目的是在降低成本的基礎(chǔ)上提供一種電池設(shè)備，它提高了經(jīng)受在其上產(chǎn)生的應(yīng)力的能力。本專(zhuān)利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供一種電池設(shè)備，它在小尺寸和輕重量的同時(shí)提高了經(jīng)受應(yīng)力的能力。一種按照本專(zhuān)利技術(shù)的電池設(shè)備，包括一鋰離子電池，它具有通過(guò)鋰離子充電和放電的聚合材料制成的正極和負(fù)極；一電路板，安裝在鋰離子電池一外表面上；一第一連接件，它連接在電路板和正極之間；一第二連接件，它連接在電路板和負(fù)極之間；以及一長(zhǎng)度變化裝置，它與第一連接件和第二連接件中的至少一個(gè)有關(guān)，以改變?cè)陔娐钒搴驼龢O之間的第一連接長(zhǎng)度和在電路板和負(fù)極之間的第二連接長(zhǎng)度中的至少一個(gè)。即使在鋰離子電池的正極和負(fù)極中的至少一個(gè)和電路板之間的連接長(zhǎng)度由于鋰離子電池的充電或放電而產(chǎn)生的膨脹或收縮而改變，這種連接長(zhǎng)度上的變化也可被設(shè)置成與第一連接件/第二連接件有關(guān)的長(zhǎng)度改變裝置吸納。因此，在本專(zhuān)利技術(shù)里，設(shè)置成與第一連接件和第二連接件中的至少一個(gè)有關(guān)的長(zhǎng)度改變裝置可使連接件釋放作用在其上的應(yīng)力。從而不需要使用特殊設(shè)計(jì)的零件或增加零件的剛性，這樣，可在不影響減少電池設(shè)備的體積和重量的情況下降低成本。按本專(zhuān)利技術(shù)的另一方面，長(zhǎng)度改變裝置包括形成在第一連接件和第二連接件的至少一個(gè)上的可膨脹/收縮部分。該膨脹/收縮部分包括一容易變形部分。可以設(shè)想，該容易變形部分是通過(guò)形成于第一連接件和第二連接件中的至少一個(gè)上的許多局部切口或弧形部分形成的。通過(guò)下面參考附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的詳細(xì)描述，可更清楚地了解本專(zhuān)利技術(shù)的上述目的和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是顯示一傳統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是顯示按照本專(zhuān)利技術(shù)一實(shí)施例的電池結(jié)構(gòu)的視圖；圖3是沿圖2中的Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖；圖4是沿圖2中的Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖；圖5(A)和(B)是顯示圖2所示實(shí)施例中的連接帶的一個(gè)例子的平面圖；圖6是顯示圖2所示實(shí)施例中的連接帶的另一個(gè)例子的平面圖；圖7是顯示圖2所示實(shí)施例中的連接帶的又一個(gè)例子的平面圖；圖8是顯示按照本專(zhuān)利技術(shù)另一實(shí)施例的電池結(jié)構(gòu)的視圖；圖9是顯示圖8所示實(shí)施例中的弧形部分的視圖；圖10是顯示圖8所示實(shí)施例中的連接帶的另一例子的平面圖；圖11是顯示保護(hù)電路的一個(gè)例子的框圖。實(shí)施本專(zhuān)利技術(shù)的較佳方式圖2顯示了按照本專(zhuān)利技術(shù)一實(shí)施例的電池設(shè)備10。電池設(shè)備10包括一個(gè)按照?qǐng)D3和4所示結(jié)構(gòu)制造的鋰離子電池12。鋰離子電池12具有基本上類(lèi)似于(例如)上面提到的日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)H7-134984所述的結(jié)構(gòu)。即，鋰離子電池12具有一負(fù)極121、一正極122和一分隔物123，其中，負(fù)極121是通過(guò)將基于含碳材料的負(fù)極復(fù)合物提供給一帶狀銅箔的兩側(cè)表面形成的，正極122是通過(guò)將基于LiCoO2的正極復(fù)合物提供給一帶狀鋁箔的兩側(cè)表面形成的，而分隔物123是由具有小孔的聚丙烯薄膜形成的。負(fù)極121、分隔物123和正極122按序?qū)盈B并螺旋形地卷繞成一扁平柱形。在該層疊體的頂表面安裝一正極導(dǎo)板14，在其底表面安裝一負(fù)極導(dǎo)板16，它們分別與正極122和負(fù)極121連接。該層疊體由一可彎曲的絕緣片124完全密封，只有正極導(dǎo)板14和負(fù)極導(dǎo)板16露出。在該實(shí)施例的電池設(shè)備10里，提供一具有保護(hù)電路18的電路板20并使其與層疊體的側(cè)表面接觸。電路板20上固定著與保護(hù)電路18電氣連接的連接帶22和24。連接帶22和24可由鎳薄片(帶)形成，并分別與正極導(dǎo)板14和負(fù)極導(dǎo)板16電氣連接。此外，在該實(shí)施例的電池設(shè)備10里，連接帶22和24具有局部切口221、222、241和242。這些局部切口221、222、241和242構(gòu)成一長(zhǎng)度變化裝置，它允許在連接長(zhǎng)度上的改變。這里，連接長(zhǎng)度是指在電路板20和正極導(dǎo)板14之間延伸的連接帶22的長(zhǎng)度、或指在負(fù)極導(dǎo)板16和電路板20之間延伸的連接帶24的長(zhǎng)度，其中，連接帶22和24無(wú)松弛地沿層疊體或鋰離子電池12的外形設(shè)置。圖5顯示在該實(shí)施例里的連接帶22一部分的平面圖，其中應(yīng)該看到，另一連接帶也可用類(lèi)似的方式形成。如圖5(A)所示，沿橫向?qū)χB接帶22縱向的方向上形成有許多局部切口221，即，它們是沿寬度方向形成的許多局部切口。在連接帶22橫向一側(cè)部分上的局部切口221從連接帶22的一側(cè)邊緣延伸至超過(guò)連接帶22的中心線22a的一點(diǎn)處，而在連接帶22橫向另一側(cè)部分上的局部切口222從另一側(cè)邊緣延伸至超過(guò)連接帶22的中心線22a的一點(diǎn)處。即，這些局部切口221和222交替地從各側(cè)邊緣延伸至超過(guò)中心線22a的一點(diǎn)處。如果由于層疊體(鋰離子電池12)膨脹或其它原因使電池12上的正極導(dǎo)板14和電路板2本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電池設(shè)備，包括：一鋰離子電池，它具有通過(guò)鋰離子充電和放電的聚合材料制成的正極和負(fù)極；一電路板，安裝在所述鋰離子電池的一外表面上；一第一連接件，它連接在所述電路板和所述正極之間；一第二連接件，它連接在所述電路板和所述負(fù)極之 間；其特征在于，還包括：一長(zhǎng)度變化裝置，它被設(shè)置成與所述第一連接件和所述第二連接件中的至少一個(gè)有關(guān)，以改變?cè)谒鲭娐钒搴退稣龢O之間的第一連接長(zhǎng)度和在所述電路板和所述負(fù)極之間的第二連接長(zhǎng)度中的至少一個(gè)。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：菅井健二，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：羅姆股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]