BRPI0820355B1 - pacote de bateria secundária de estrutura compacta - Google Patents

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Jeongsuk Lee
Keunpyo Ahn
Chunyeon Kim
Joung Ho Ha
Masayuki Wakebe
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Abstract

PACOTE DE BATERIA SECUNDÁRIA DE ESTRUTURA COMPACTA É revelado aqui um pacote de bateria secundária incluindo uma célula de bateria conjunto com um eletrólito, um módulo de circuito de proteção (PCM) que tem um circuito de proteção para controlar excesso de carga, excesso de descarga, e excesso de corrente da célula de bateria, um elemento de montagem isolante montado em uma tampa superior da célula de bateria, e uma tampa isolante acoplada à extremidade superior da célula de bateria, em que a tampa superior é provida com ao menos um terminal de eletrodo do tipo protuberância, e a tampa superior é provi-da em uma região parcial onde o terminal de eletrodo do tipo protuberância não é formado com um espaço (espaço de depressão) rebaixado no sentido para baixo por uma profundidade prede-terminada. O elemento de montagem isolante é provido com um furo direto (um primeiro furo dire-to) correspondendo ao terminal de eletrodo do tipo protuberância e um furo direto (um segundo furo direto) correspondendo ao espaço de depressão, o PCM é provido com um furo direto de acoplamento correspondendo ao primeiro furo direto, e o acoplamento do elemento de montagem isolante e o PCM à célula de (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a um pacote de bateria secundária de uma estrutura compacta e, mais particularmente, a um pacote de bateria secundária incluindo uma célula de bateria, um módulo de circuito de proteção (PCM), um membro de montagem isolante, e uma tampa isolante, em que a tampa superior é provida com ao menos um terminal de eletrodo de tipo protuberância e um espaço de depressão rebaixado no sentido para baixo em uma profundidade predeterminada, o membro de montagem isolante é provido com um furo passante (um primeiro furo passante) correspondendo ao terminal de eletrodo de tipo protuberância e um furo passante (um segundo furo passante) correspondendo ao espaço de depressão, o PCM é provido com um furo passante de acoplamento correspondendo ao primeiro furo passante, e o acoplamento do membro de montagem isolante e do PCM à célula de bateria é obtido mediante inserção sucessivamente de forma fixa do terminal de eletrodo de tipo protuberância através do primeiro furo passante do membro de montagem isolante e o furo passante de acoplamento do PCM.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] À medida que os dispositivos móveis têm se desenvolvido cada vez mais, e a demanda por tais dispositivos móveis têm aumentado, também tem acentuada- mente aumentado a demanda por baterias secundárias. Entre elas está uma bateria secundária de lítio que tem densidade de energia elevada e voltagem de operação e excelentes características de preservação e vida útil em serviço, o que tem sido amplamente utilizado como uma fonte de energia para vários produtos eletrônicos assim como para os dispositivos moveis.
[003] Com base em suas estruturas, externa e interna, as baterias secundárias são geralmente classificadas em uma bateria prismática, e uma bateria no formato de saco. Especificamente, a bateria prismática e a bateria no formato de saco, as quais podem ser empilhadas com elevada integração e têm uma relação de largu- ra/comprimento pequena, têm despertado considerável atenção.
[004] Além disso, as baterias secundárias têm chamado atenção considerável como uma fonte de energia para os veículos elétricos e os veículos elétricos híbridos, que têm sido desenvolvidos para resolver problemas, tais como a poluição do ar, causado pelos veículos à gasolina e diesel, existentes, que utilizam combustível fóssil. Como resultado, os tipos de aplicação utilizando baterias secundárias estão sendo diversificados devido às vantagens das baterias secundárias e, daqui por diante se espera que as baterias secundárias sejam empregadas em um número maior de aplicações e produtos do que no presente.
[005] Contudo, diversos materiais combustíveis são contidos na bateria secundária de lítio. Como resultado, há a possibilidade de perigo em que a bateria secundária de lítio seja aquecida ou exploda devido à carga excessiva, corrente excessiva, ou quaisquer outros impactos físicos externos. Em outras palavras, a bateria secundária de lítio tem baixa segurança. Por essa razão, está em discussão um método de montar os elementos fora de uma célula para garantir a segurança da bateria. Os elementos podem incluir um módulo de circuito de proteção (PCM) para efetivamente controlar a anormalidade da bateria secundária de lítio, tal como carga excessiva, um elemento de coeficiente de temperatura positiva (PTC) e um elemento de dispo-sitivo de interrupção de circuito (CID) utilizando uma mudança em temperatura da bateria, e um suspiro de segurança utilizando a mudança em pressão interna da bateria.
[006] O PCM inclui um transistor e efeito de campo (FET), que seve como um elemento de comutação para controlar a condução de corrente elétrica, um detector de voltagem, e um elemento passivo tal como um resistor e um capacitor. O PCM interrompe a carga excessiva, a descarga excessiva, a corrente excessiva, os curtos-circuitos, e voltagem inversa da célula de bateria para prevenir explosão ou o superaquecimento da célula de bateria, o vazamento de líquido a partir da célula de bateria, e a degradação das características de carregamento e descarregamento da célula de bateria, e para suprimir a diminuição da eficiência elétrica da célula de bateria e o comportamento físico químico anormal da célula de bateria eliminando as- sim fatores perigosos a partir da célula de bateria e aumentando a vida útil da célula de bateria. O elemento PTC é eletricamente conectado entre um conjunto de eletrodo da célula de bateria e um terminal externa de entrada e saída de tal modo que, em uma temperatura na qual normalmente opera a célula de bateria, o elemento PTC mantém baixa resistência para permitir que corrente elétrica flua através do mesmo e, em um estado anormal, tal corrente excessiva ou temperatura elevada, da célula de bateria, a resistência do elemento PTC aumenta subitamente com o aumento da temperatura, pelo que o elemento PTC se desliga ou apenas uma pequena quantidade da corrente flui através do elemento PTC. Consequentemente, o elemento PTC serve para suprimir o aumento na pressão interna da bateria devido ao superaquecimento da bateria.
[007] No pacote de bateria incluindo o elemento PTC, por exemplo, o PCM tendo terminal externo de entrada e saída é conectado a um terminal de catodo e a um terminal de anodo por intermédio de chapas condutoras de níquel mediante soldagem ou solda fraca, e o elemento PTC fixado às chapas de níquel na sua parte superior e na sua parte inferior é eletricamente conectado ao PCM e aos terminais de eletrodo da célula de bateria.
[008] Para montar o pacote de bateria com a construção mencionada acima, contudo, vários processos de soldagem ou de solda fraca são exigidos para se obter a conexão elétrica entre o elemento PTC e o PCM e entre o elemento PTC e os terminais de eletrodo. Adicionalmente, como o elemento PTC é conectado ao PCM e à célula de bateria, exige-se que as chapas de níquel tenham um grande comprimento. As chapas de níquel, longas, devem ser dobradas de tal modo que o PCM seja carregado na célula de bateria, com o resultado de que um espaço morto correspondendo ao espaço de dobra é formado e, portanto, a densidade de volume do pacote de bateria diminui reativamente em comparação com outros pacotes de bateria que têm o mesmo padrão.
[009] Pela razão mencionada acima, em um método de montar elementos em uma placa para fabricar o PCM, foi desenvolvido uma tecnologia para fabricar um PCM muito fino utilizando uma tecnologia de chip interno para reduzir o volume do pacote de bateria e carregamento do PCM a parte superior do pacote de bateria. Contudo, o PCM fabricado utilizando a tecnologia de chip interno tem um preço mais alto do que o PCM fabricado de acordo com a técnica convencional, com o resultado de que aumentam os custos de fabricação do pacote de bateria.
[010] Portanto, tem sido realizada pesquisa ativamente em várias tecnologias para utilização eficientemente do espaço na extremidade superior do pacote de bateria no qual o PCM é carregado para facilmente montar um elemento de montagem iso- lante e um elemento de segurança carregado na parte superior da célula de bateria e, ao mesmo tempo, não aumentar o volume total do pacote de bateria mesmo quando utilizando um pacote de bateria incluindo o PCM fabricado de acordo com a técnica convencional.
[011] Em conexão com esse assunto, por exemplo, a Publicação de Pedido de Patente Coreana 2007-0097143 revela uma bateria secundária incluindo um conjunto de eletrodo construído em uma estrutura na qual dois eletrodos diferentes são enrolados enquanto um separador está disposto entre os dois eletrodos, um recipiente no qual o conjunto de eletrodo é montado, e um conjunto de tampa acoplado a um topo aberto do recipiente, em que um invólucro de isolamento é montado entre o conjunto de eletrodo e o conjunto de tampa; e o invólucro de isolamento é provido com uma primeira ranhura para receber ao menos parcialmente uma região projetada no sentido para baixo do conjunto de tampa.
[012] Contudo, a primeira ranhura formada no invólucro de isolamento é provida para impedir a deformação de curvatura do invólucro de isolamento e para minimizar um espaço desnecessário entre o conjunto de tampa e o invólucro de isolamento. Como resultado, a primeira ranhura não permite que o membro de montagem isolan- te e o elemento de segurança sejam facilmente montados ou não proporcionam espaço suficiente para que todos os elementos do PCM sejam introduzidos nesse lugar. Consequentemente é difícil utilizar eficientemente o espaço na extremidade superior do pacote de bateria. Além disso, os elementos de segurança incluindo o PCM são conectados aos terminais de eletrodo da célula de bateria mediante soldagem ou solda fraca, com o resultado de que o processo de montagem do pacote de bateria é complicado.
[013] Consequentemente há uma grande necessidade de uma tecnologia que seja capaz de reduzir o número de elementos montados na parte superior da célula de bateria para simplificar o processo de montagem, obtendo a conexão entre o PCM e os elementos de montagem, isolantes de uma maneira sem soldagem, e montagem dos elementos de segurança, tal como o PCM relativamente grosso e o elemento PTC, na parte superior do pacote de bateria enquanto não aumentando a espessura do pacote de bateria.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[014] Portanto, a presente invenção foi feita para resolver os problemas acima, e outros problemas técnicos que ainda tem que ser resolvidos.
[015] Especificamente, é um objetivo da presente invenção, prover um pacote de bateria secundária construído em uma estrutura na qual um espaço de depressão, predeterminado, é formado em uma tampa superior, aumentando assim, a eficiência espacial na extremidade superior do pacote de bateria.
[016] Outro objetivo da presente invenção é o de prover um pacote de bateria secundária construído em uma estrutura na qual uma célula de bateria e um módulo de circuito de proteção e um elemento de montagem isolante são acoplados a uma célula de bateria através de uma estrutura de acoplamento específica, desse modo simplificando bastante um processo de montagem e proporcionando excelente estabilidade estrutural de acordo com a resistência de acoplamento aperfeiçoada.
[017] Um objetivo adicional da presente invenção é o de prover um pacote de bateria secundária exibindo elevada eficiência espacial e excelente estabilidade estrutural através de uma estrutura na qual um elemento de coeficiente de temperatura positiva (PTC) é montado no espaço de depressão.
[018] De acordo com um aspecto da presente invenção, os objetivos mencionados acima e outros podem ser realizados através da provisão de um pacote de bate- ria secundária incluindo uma célula de bateria tendo um conjunto de eletrodo montado em um invólucro de bateria em conjunto com um eletrólito, o invólucro de bateria tendo um topo aberto vedado por uma tampa superior, um módulo de circuito de proteção tendo um circuito de proteção para controlar carga excessiva, descarga excessiva, e corrente excessiva da célula de bateria, um elemento de montagem iso- lante construído em uma estrutura na qual o módulo de circuito de proteção é carregado em uma parte superior do elemento de montagem isolante, o elemento de montagem isolante sendo montado na tampa superior da célula de bateria, e uma tampa isolante acoplada a uma extremidade superior da célula de bateria para cobrir o elemento de montagem isolante em um estado no qual o módulo de circuito de proteção é carregado no elemento de montagem isolante, em que a tampa superior é provida com ao menos um terminal de eletrodo de tipo protuberância, e a tampa superior é provida em uma região parcial onde o terminal de eletrodo de tipo protuberância é formado com um espaço (espaço de depressão) rebaixado no sentido para baixo em uma profundidade predeterminada para permitir que os elementos carregados na parte inferior do módulo de circuito de proteção sejam recebidos nesse lugar ou que um elemento de coeficiente de temperatura positiva (PTC) seja montado nesse lugar.
[019] De acordo com a presente invenção, o espaço de depressão tendo a profundidade predeterminada é formado na tampa superior e, portanto, é possível garantir um espaço no qual os elementos carregados na parte inferior do módulo de circuito de proteção (PCM) sejam recebidos ou que o elemento PTC, tendo volume predeterminado, seja montado. Consequentemente é possível fabricar o pacote de bateria secundária em uma estrutura mais compacta.
[020] Preferivelmente, o elemento de montagem isolante é provido com um furo passante (um primeiro furo passante) correspondendo ao terminal de eletrodo de tipo protuberância e um furo passante (um segundo furo passante) correspondendo ao espaço de depressão, o PCM é provido com um furo passante de acoplamento correspondendo ao primeiro furo passante, e o acoplamento do membro de monta- gem isolante e o PCM à célula de bateria é obtido mediante inserção fixamente de forma bem-sucedida do terminal de eletrodo de tipo protuberância através do primeiro furo passante do elemento de montagem isolante e do furo passante de acoplamento do PCM.
[021] Isto é, na estrutura descrita acima, o terminal de eletrodo de tipo protuberância tem comprimento suficiente para passar através do primeiro furo passante do elemento de montagem isolante e do furo passante de acoplamento do PCM em um estado no qual o elemento de montagem isolante e o PCM são carregados na célula de bateria.
[022] Nessa estrutura, o acoplamento do membro de montagem isolante do PCM à célula de bateria é obtido mediante inserção fixamente de forma bem-sucedida do terminal de eletrodo de tipo protuberância formado na tampa superior através do primeiro furo passante do elemento de montagem isolante e do furo passante de acoplamento do PCM. Consequentemente, a montagem do pacote de bateria secundária é obtida em uma forma de acoplamento simples.
[023] Além disso, o elemento de montagem isolante e o PCM são configurados em uma estrutura na qual o acoplamento mecânico seguro entre o elemento de montagem isolante e o PCM é facilmente obtido. Consequentemente, o processo de fabricação é bastante simplificado e uma estrutura de acoplamento muito estável contra impacto interno ou vibração é provida, em comparação com o pacote de bateria secundária, convencional construído em uma estrutura exigindo vários processos de soldagem ou solda fraca.
[024] Como descrito previamente, os elementos carregados na parte inferior do PCM podem ser recebidos, ou o elemento PTC pode ser montado, no espaço de depressão.
[025] Em um exemplo original, portanto, os elementos carregados na parte inferior do PCM podem ser recebidos no espaço de depressão em um espaço no qual o PCM é carregado no elemento de montagem isolante. Nesse caso, os elementos carregados na parte inferior do PCM podem ser recebidos no espaço de depressão através do segundo furo passante do elemento de montagem isolante.
[026] Em outro exemplo original, o elemento PCM pode ser montado no espaço de depressão, e o elemento PTC tem um lado conectado eletricamente ao PCM e o outro lado conectado eletricamente a um terminal de eletrodo da célula de bateria.
[027] No pacote de bateria secundária de acordo com a presente invenção, exige- se que o invólucro de bateria apresente fácil processabilidade e uma resistência mecânica de um nível predeterminado ou superior. Por essa razão, o invólucro de bateria pode ser um recipiente de metal. Preferivelmente, o invólucro de bateria é um recipiente de alumínio.
[028] O espaço de depressão formado na tampa superior pode ter vários formatos. O formato do espaço de depressão não é particularmente restrito desde que os elementos carregados na parte inferior do PCM possam ser recebidos, ou que o elemento PTC possa ser montado, no espaço de depressão. Por exemplo, o espaço de depressão pode ser formado no formato plano de um retângulo tendo quatro cantos arredondados. O espaço de depressão tendo esse formato é preferível porque os elementos carregados na parte inferior do PCM são os mais facilmente recebidos, ou o elemento PTC é o mais facilmente montado, no espaço de depressão, enquanto o espaço de depressão não está em contato com o conjunto de eletrodo localizado abaixo da tampa superior.
[029] Em um exemplo original, o espaço de depressão pode ser formado mediante deformação plástica de uma porção da tampa superior em uma profundidade predeterminada. Por exemplo, o espaço de depressão pode ser formado mediante estiramento profundo, de tal modo que o espaço de depressão é rebaixado no sentido para baixo em uma profundidade predeterminada, quando da fabricação da tampa superior.
[030] Especificamente, o espaço de depressão pode ter uma profundidade de pre-ferivelmente 0,1 a 1,0 mm, mais preferivelmente de 0,3 a 0,6 mm, de tal modo que o espaço de depressão não entra em contato com o conjunto de eletrodo na célula de bateria.
[031] Ao se formar o espaço de depressão mediante estiramento profundo de tal modo que o espaço de depressão tenha uma profundidade de 1,0 mm ou mais, deformação por tração aumenta, com o resultado de que os cantos do espaço de depressão se tornam finos, e ocorre uma rachadura no material constituindo a tampa superior. Consequentemente, a resistência da região esticada da tampa superior pode ser bastante diminuída, ou a tampa superior pode quebrar na extremidade, o que leva a um defeito de produto.
[032] Em outro exemplo original, o espaço de depressão pode ser formado mediante acoplamento de um elemento de vedação no formato de chapa à extremidade inferior de um furo passante formado mediante dobradura de uma região correspondente da tampa superior no sentido para baixo em uma profundidade predeterminada.
[033] Nessa estrutura, é possível ajustar a profundidade do espaço de depressão conforme necessário e, portanto, é possível facilmente receber os elementos do PCM que tem grande altura, ou facilmente montar o elemento PTC tendo grande altura, no espaço de depressão. O acoplamento entre a extremidade inferior do furo passante dobrado no sentido para baixo e uma chapa de vedação no formato de placa pode ser obtido, preferivelmente, mediante soldagem. Consequentemente, o espaço de depressão pode ter uma profundidade, por exemplo, de 0,5 a 2,0 mm, preferivelmente de 0,6 a 1,5 mm, dentro de um faixa na qual a chapa de vedação no formato de placa não entra em contato com o conjunto de eletrodo.
[034] O material para a chapa de vedação no formato de plana não é particularmente restrito. A chapa de vedação no formato de chapa pode ser feita de um material idêntico ao invólucro de bateria ou diferente do invólucro de bateria. Além disso, a chapa de vedação no formato e placa pode ser feita de um material condutivo ou de um material isolante.
[035] Na estrutura na qual o terminal de eletrodo de tipo protuberância é inserido fixamente através do primeiro furo passante do elemento de montagem isolante e do furo passante de acoplamento do PCM, conforme previamente descrito, o terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser fixado de diversas maneiras após o terminal de eletrodo de tipo protuberância ser inserido através do primeiro furo passante do elemento de montagem isolante e do furo passante de acoplamento do PCM. A fixação do terminal de eletrodo de tipo protuberância não é particularmente restrita desde que seja aperfeiçoado o acoplamento do terminal de eletrodo de tipo protuberância ao primeiro furo passante do membro de montagem isolante e ao furo passante de acoplamento do PCM, e a conexão elétrica entre o terminal de eletrodo de tipo protuberância e o PCM seja obtida.
[036] Em um exemplo original, a extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância pode se projetar a partir do topo do PCM por uma extensão predeterminada, e a extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância é prensada de modo a ser fixada ao PCM.
[037] Por exemplo, quando o terminal de eletrodo de tipo protuberância é formado de um rebite condutivo, o acoplamento do elemento de montagem isolante e o PCM à célula de bateria e a conexão elétrica entre o PCM e o terminal de eletrodo da célula de bateria são obtidos simultaneamente por intermédio de uma série de processos simples incluindo a formação do rebite condutivo na tampa superior, inserindo-se de forma bem-sucedida os rebites através do primeiro furo passante do elemento de montagem isolante e do furo passante de acoplamento do PCM, e prensando a extremidade do terminal de eletrodo que se projeta a partir do topo do PCM. A ação de prensar a extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância aumenta ainda mais a resistência do acoplamento do elemento de montagem isolante e do PCM à célula de bateria.
[038] Em outro exemplo, o terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser configurado em uma estrutura na qual, quando o terminal de eletrodo de tipo protuberância é inserido através do primeiro furo passante do elemento de montagem isolante e do furo passante de acoplamento do PCM, a extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância se projeta a partir do topo do PCM por uma extensão predeterminada, e então a extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância é fixada ao PCM em uma forma de acoplamento mecânico. O acoplamento mecânico do PCM à extremidade projetada do terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser obtido de diversas maneiras. Em um exemplo original, o acoplamento mecânico do PCM à extremidade projetada do terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser obtido pelo engate roscado com base em uma estrutura de parafuso fêmea e de parafuso macho.
[039] A célula de bateria inclui um terminal de catodo e um terminal de anodo. Preferivelmente a tampa superior é provida com um par de terminais de eletrodo de tipo protuberância (um primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância e um segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância).
[040] Os terminais de eletrodo de tipo protuberância não apenas acoplam de forma fixa o PCM e o elemento de montagem isolante à extremidade superior da célula de bateria como também permitem que a célula de bateria seja facilmente fabricada e para simplificar a estrutura da célula de bateria.
[041] Por exemplo, ao menos um dos terminais de eletrodo de tipo protuberância pode ser configurado em uma estrutura oca incluindo um canal passante se comunicando com o interior do invólucro de bateria. O canal passante pode ser usado como uma porta de injeção de eletrólito, através do qual um eletrólito é injetado, após o conjunto de eletrodo ser montado no invólucro de bateria, durante a fabricação da célula de bateria.
[042] Uma vez que ao menos um dos terminais de eletrodo de tipo protuberância pode ser usado como a porta de injeção de eletrólito, não há a necessidade de formar uma porta de injeção de eletrólito adicional na tampa superior ao contrário das células de bateria convencionais. Consequentemente, o canal passante pode ser vedado, por exemplo, por uma esfera metálica após ser usado como a porta de injeção de eletrólito.
[043] Além disso, na estrutura na qual as extremidades dos terminais de eletrodo são fixadas ao PCM na forma de acoplamento mecânico, por exemplo, cada um dos terminais de eletrodo de tipo protuberância pode ser provido na sua extremidade com uma parte de rosca. Nesse caso, a extremidade de cada um dos terminais de eletrodo de tipo protuberância pode ser engatada de forma roscada em uma porca, em um estado no qual as extremidades dos terminais de eletrodo de tipo protuberância se projetam a partir do topo do PCM, desse modo obtendo acoplamento mecânico entre os terminais de eletrodo de tipo protuberância e o PCM.
[044] Os terminais de eletrodo de tipo protuberância são aplicáveis de forma diversa independentemente do tipo e formato externo das células de bateria. Para uma célula de bateria prismática, por exemplo, o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser conectado ao catodo da célula de bateria enquanto sendo conectado eletricamente à tampa superior, e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser conectado ao anodo da célula de bateria enquanto sendo isolado eletricamente a partir da tampa superior. Consequentemente, é possível para o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância servir como um terminal de catodo e para o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância servir como um terminal de anodo.
[045] Como um exemplo da estrutura descrita acima, a tampa superior pode ser provida com um furo passante, o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser integralmente formado com a tampa superior, e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância pode incluir um corpo principal no formato de chapa, uma extensão superior que se estende para cima a partir do corpo principal de tal modo que a extensão superior é perpendicular ao corpo principal, e uma extensão inferior que se estende o sentido para baixo a partir do corpo principal de tal modo que a extensão inferior é perpendicular a partir do corpo principal, a extensão inferior sendo configurada para inserção através do furo passante da tampa superior, pelo que o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância é acoplado à tampa superior mediante prensagem da extremidade da extensão inferior.
[046] Em uma estrutura na qual o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância serve como um anodo, por exemplo, o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância, formado integralmente com a tampa superior, pode ser formado si- multaneamente quando a tampa superior é prensada. Evidentemente, contudo, o terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser preparado separadamente, e então o terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser acoplado à tampa superior. Por exemplo, o terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser acoplado à tampa superior mediante soldagem. Considerando-se a produtividade, contudo, é mais preferível formar o terminal de eletrodo de tipo protuberância utilizando o método mencionado primeiro, isto é, formar o terminal de eletrodo de tipo protuberância simultaneamente ao se prensar a tampa superior.
[047] Além disso, em uma estrutura na qual o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância serve como o catodo, o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância é acoplado de forma mais fácil e estável à tampa superior pela estrutura de acoplamento entre a tampa superior e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância conforme descrito acima, e o acoplamento do PCM e do elemento de montagem isolante à célula de bateria é obtido de forma segura e estável por intermédio da extensão superior e da extensão inferior do segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância.
[048] Por outro lado, em uma estrutura na qual o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância serve como o anodo, por exemplo, uma gaxeta eletricamente iso- lante pode ser montada em uma interface entre o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância e o furo passante da tampa superior para obter o isolamento entre o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância e a tampa superior servindo como o catodo.
[049] A estrutura dos terminais de eletrodo de tipo protuberância não é particularmente descrita desde que os terminais de eletrodo de tipo protuberância sejam facilmente conectados eletricamente ao PCM. Além disso, a estrutura do espaço de depressão não é particularmente restrita desde que os elementos do PCM sejam efetivamente recebidos, ou que o elemento PTC seja efetivamente montado no espaço de depressão. Preferivelmente, os terminais de eletrodo de tipo protuberância estão localizados em lados opostos da tampa superior, e o espaço de depressão está localizado entre os terminais de eletrodo de tipo protuberância.
[050] Além disso, o material para os terminais de eletrodo de tipo protuberância não é particularmente restrito desde que os terminais de eletrodo de tipo protuberância sejam feitos de um material altamente condutivo. Preferivelmente, os terminais de eletrodo de tipo protuberância são feitos de um aço revestido com cobre (Cu), níquel (Ni), e/ou cromo (Cr), aço inoxidável, alumínio (Al), uma liga de Al, uma liga de Ni, uma liga de Cu, ou uma liga de Cr. Quando os terminais de eletrodo de tipo protuberância são formados integralmente com a tampa superior, é natural que os terminais de eletrodo de tipo protuberância sejam feitos do mesmo material que a tampa superior.
[051] Entretanto, em uma estrutura na qual o elemento PTC é montado no espaço de depressão, como previamente descrito, um lado do elemento PTC é conectado eletricamente ao PCM, e o outro lado do elemento PTC é conectado eletricamente a um terminal de eletrodo correspondente da célula de bateria. Consequentemente, o PCM, eletricamente conectado ao terminal externo de entrada e de saída, é conectado eletricamente à célula de bateria por intermédio do elemento PTC e, portanto, quando aumenta a temperatura interna da bateria, o elemento PTC interrompe o fluxo de corrente no circuito PCM, desse modo obtendo a desconexão entre a célula de bateria e o terminal externo de entrada e de saída.
[052] A conexão elétrica entre o elemento PTC e o terminal de eletrodo da célula de bateria e/ou a conexão elétrica entre o elemento PTC e o PCM não é particularmente restrita. Por exemplo, a conexão elétrica entre o elemento PTC e o terminal de eletrodo da célula de bateria e/ou a conexão elétrica entre o elemento PTC e o módulo de circuito de proteção pode ser obtido mediante acoplamento direto ou acoplamento indireto utilizando-se um elemento de conexão, condutivo. O elemento de conexão pode ser feito de um material condutivo variável. Preferivelmente, o elemento de conexão é formado de uma chapa de níquel.
[053] O terminal de eletrodo da célula de bateria pode ser constituído pelo invólucro de bateria. Em um exemplo original, o invólucro de bateria pode ser formado de um recipiente de metal, e o invólucro de bateria pode ser eletricamente conectado a uma aba de catodo ou a uma aba de anodo do conjunto de eletrodo para constituir um terminal de eletrodo (a).
[054] Quando o invólucro de bateria constitui o terminal de eletrodo (a) e o espaço de depressão é formado mediante deformação da tampa superior, o espaço de depressão também constitui o terminal de eletrodo (a). Consequentemente, a parte inferior do elemento PTC pode ser acoplada diretamente à extremidade inferior do espaço de depressão de tal modo que a parte inferior do elemento PTC é conectada eletricamente ao terminal de eletrodo (a).
[055] Quando o elemento PTC é acoplado diretamente ao espaço de depressão, é possível reduzir o número de elementos de conexão, condutivos. O acoplamento entre a parte inferior do elemento PTC e o espaço de depressão não é particularmente restrito. Por exemplo, o acoplamento entre a parte inferior do elemento PTC e o espaço de depressão pode ser obtido mediante ligação condutiva, soldagem, ou solda fraca. Preferivelmente, o acoplamento entre a parte inferior do elemento PTC e o espaço de depressão é obtido mediante solda fraca.
[056] Além disso, o terminal de eletrodo da célula de bateria, ao qual o elemento PTC é eletricamente conectado, pode ser um terminal de eletrodo (b) eletricamente isolado a partir do invólucro de bateria e acoplado a um eletrodo que tem polaridade oposta àquele conectado ao invólucro de bateria. A conexão elétrica entre o terminal de eletrodo (b) e o elemento PTC pode ser obtida por intermédio de um elemento de conexão condutivo adicional.
[057] Em um exemplo concreto, quando o espaço de depressão constitui o terminal de eletrodo (a), e o elemento PTC é conectado eletricamente ao terminal de eletrodo (b), uma película isolante pode ser fixada, ou uma camada isolante pode ser aplicada, ao espaço de depressão, e o elemento PTC pode ser carregado na película isolante ou na camada isolante, desse modo obtendo o isolamento elétrico entre o elemento PTC e o terminal de eletrodo (b). O acoplamento entre o elemento PTC e o terminal de eletrodo (b) pode ser obtido por intermédio de um membro de conexão condutivo. Nesse momento, exige-se que o elemento de conexão condutivo seja isolado eletricamente do terminal de eletrodo (a). Esse isolamento elétrico pode ser obtido, por exemplo, por intermédio de película isolante, resina, borracha, ou uma camada de revestimento isolante.
[058] Entretanto, o topo do elemento PTC pode ser conectado eletricamente ao PCM por intermédio de outro elemento de conexão condutivo. O material para o elemento de conexão não é particularmente restrito desde que o elemento de conexão seja feito de um material condutivo variável. Preferivelmente, o elemento de conexão é formado de uma chapa de níquel.
[059] De acordo com as circunstâncias, a conexão elétrica entre o elemento PTC e o terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser obtida mediante um elemento de conexão condutivo adicional, e o elemento de conexão condutivo pode ser acoplado ao terminal de eletrodo de tipo protuberância mediante soldagem. Alternativamente, a conexão elétrica entre o elemento PTC e o terminal de eletrodo de tipo protuberância pode ser obtida mediante inserção do elemento de conexão condutivo entre o terminal de eletrodo de tipo protuberância e a gaxeta, o que será descrito em seguida em detalhe com referência aos desenhos anexos.
[060] No pacote de bateria secundária de acordo com a presente invenção, a tampa isolante serve para proteger a célula de bateria contra impacto externo, complementa a resistência mecânica dos membros montados no topo da célula de bateria, e mantém o isolamento elétrico entre os membros. Preferivelmente, a tampa iso- lante se estende no sentido para baixo por uma extensão predeterminada de tal modo que ao menos uma porção da tampa isolante cobre a superfície externa da extremidade superior da célula de bateria em um estado no qual a tampa isolante é montada na extremidade superior da célula de bateria, desse modo aperfeiçoando o acoplamento à célula de bateria. Para maximizar tal efeito, a extensão no sentido para baixo da tampa isolante é preferivelmente unida à superfície externa da extremidade superior da célula de bateria mediante ligação ou mediante acoplamento mecânico. De acordo com as circunstâncias, um adesivo pode ser aplicado entre a tampa superior e o membro de montagem isolante de tal modo que o membro de montagem isolante é montado mais estavelmente na tampa superior.
[061] Além da tampa isolante acoplada à extremidade superior da célula de bateria, uma tampa isolante adicional (uma tampa inferior) também pode ser montada na extremidade inferior da célula de bateria. Além disso, uma película de revestimento pode ser fixada na superfície externa do invólucro de bateria da célula de bateria. Consequentemente, a célula de bateria pode ser protegida contra impacto externo, e o isolamento elétrico da célula de bateria pode ser mantido, através da provisão da película de revestimento. Preferivelmente, a película de revestimento é fixada na superfície externa do invólucro de bateria de tal modo que a película de revestimento cobre a extensão inferior da tampa isolante.
[062] O pacote de bateria secundária de acordo com a presente invenção pode ser aplicável de diversas maneiras independente do tipo e aparência da célula de bateria. Preferivelmente, a célula de bateria é uma bateria prismática que tem um conjunto de eletrodo de uma estrutura de catodo/separador/anodo montada em um recipiente de metal prismático.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[063] Os objetivos, características e outras vantagens mencionadas acima e outros da presente invenção serão mais claramente entendidos a partir da descrição detalhada seguinte considerada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 é uma vista em perspectiva explodida ilustrando um pacote de bateria secundária de acordo com uma modalidade da presente invenção; A Figura 2 é uma vista parcialmente ampliada ilustrando tipicamente uma região de tampa superior de uma célula de bateria mostrada na Figura 1; A Figura 3 é uma vista secional vertical ilustrando tipicamente a parte superior do pacote de bateria secundária mostrado na Figura 1 em um estado no qual o pacote de bateria secundária está montado; A Figura 4 é uma vista secional vertical ilustrando tipicamente a parte superior do pacote de bateria secundária em uma estrutura na qual um espaço de de- pressão mostrado na Figura 3 está deformado; A Figura 5 é uma vista parcialmente ampliada ilustrando tipicamente uma região de tampa superior de uma célula de bateria de acordo com outra modalidade da presente invenção; As Figuras, 6 e 7, são vistas secionais verticais ilustrando tipicamente os formatos da parte superior de um pacote de bateria secundária que podem ser considerados na estrutura de célula de bateria mostrada na Figura 5; As Figuras, 8 e 9, são vistas secionais verticais ilustrando tipicamente primeiros terminais de eletrodo de tipo protuberância, exemplares utilizáveis no pacote de bateria secundária mostrado na Figura 1; A Figura 10 é uma vista secional vertical ilustrando tipicamente um segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância, exemplar utilizável no pacote de bateria secundária mostrado na Figura 1; A Figura 11 é uma vista secional vertical ilustrando tipicamente a parte superior de um pacote de bateria secundária de acordo com uma modalidade da presente invenção; As Figuras, 12 e 13, são vistas secionais verticais ilustrando as extremidades superiores dos pacotes de bateria secundária de acordo com outras modalidades da presente invenção; A Figura 14 é uma vista típica ilustrando um exemplo no qual a estrutura de um espaço de depressão é deformado no pacote de bateria secundária mostrado na Figura 12; A Figura 15 é uma vista em perspectiva explodida ilustrando um pacote de bateria secundária de acordo com outra modalidade da presente invenção; e A Figura 16 é uma vista secional vertical ilustrando a extremidade superior do pacote de bateria secundária da Figura 15 para mostrar uma estrutura exemplar relacionada à conexão elétrica.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS
[064] Agora, modalidades exemplares da presente invenção serão descritas em detalhe com referência aos desenhos anexos. Deve ser observado, contudo, que o escopo da presente invenção não é limitado pelas modalidades ilustradas.
[065] A Figura 1 é uma vista em perspectiva explodida ilustrando um pacote de bateria secundária de acordo com uma modalidade da presente invenção, e a Figura 2 é uma vista parcialmente ampliada ilustrando tipicamente uma região de tampa superior de uma célula de bateria mostrada na Figura 1.
[066] Com referência a esses desenhos, o pacote de bateria secundária 100 de acordo com essa modalidade inclui uma célula de bateria 130 que tem um conjunto de eletrodo recebido em um invólucro de bateria em conjunto com um eletrólito, uma tampa superior 120 para vedar o topo, o qual é aberto, do invólucro de bateria, um módulo de circuito de proteção no formato de chapa (PCM) 150 tendo um circuito de proteção formado no mesmo, um elemento de montagem isolante 140 montado na tampa superior 120 da célula de bateria 130, uma tampa isolante 160 acoplada à extremidade superior da célula de bateria 130 para cobrir o elemento de montagem isolante 140 em um estado no qual o PCM 150 é carregado no elemento de monta-gem isolante 140, e uma tampa inferior 170 montada na extremidade inferior da célula de bateria 130.
[067] A célula de bateria inclui um primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112 e um segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114 que se projeta no sentido para cima a partir de lados opostos da extremidade superior da tampa superior 120. Além disso, um espaço de depressão 122, rebaixado no sentido para baixo por uma profundidade predeterminada, é formado na tampa superior 120 entre os terminais de eletrodo de tipo protuberância 112 e 114. Os elementos carregados na parte inferior do PCM 150 podem estar localizados no espaço de depressão 122.
[068] O elemento de montagem isolante 140 é provido com primeiros furos diretos, 142 e 144, que têm um formato e um tamanho correspondendo às extremidades inferiores dos terminais de eletrodo de tipo protuberância, 112 e 114, e um segundo furo passante 146 tendo um formato correspondendo ao espaço de depressão 122. O PCM 150 é provido com furos diretos de acoplamento 152 e 154 que têm um formato e tamanho correspondendo às extremidades superiores dos terminais de eletrodo de tipo protuberância 112 e 114.
[069] O primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112 é conectado a um catodo (não mostrado) da célula de bateria 130 enquanto sendo conectado eletricamente à tampa superior 120. O segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114 é conectado a um anodo (não mostrado) da célula de bateria 130 enquanto sendo eletricamente isolado da tampa superior 120.
[070] O acoplamento do elemento de montagem isolante 140 e do PCM 150 à célula de bateria 130 é obtido mediante inserção dos terminais de eletrodo de tipo protuberância 112 e 114 através dos primeiros furos diretos 142 e 144, localizados nos lados opostos do elemento de montagem isolante 140, e os furos diretos de acoplamento 152, 154, localizados nos lados opostos do PCM 150, e prensando as extremidades dos terminais de eletrodo de tipo protuberância 112 e 114. Além disso, o acoplamento do elemento de montagem isolante 140 à tampa superior 120 pode ser adicionalmente garantido por um adesivo, quando necessário.
[071] Os terminais de eletrodo de tipo protuberância 112 e 114 são conectados eletricamente a um circuito do PCM 150 enquanto sendo acoplados ao PCM 150.
[072] A tampa isolante 160 é acoplada à extremidade superior da célula de bateria 130 para cobrir o elemento de montagem isolante 140 em um estado no qual o PCM 150 é carregado no elemento de montagem isolante 140. A tampa isolante 160 se estende no sentido para baixo por uma extensão predeterminada para cobrir o lado externo da parte superior da célula de bateria 130. A tampa inferior 170 é montada na extremidade inferior da célula de bateria 150.
[073] A Figura 3 é uma vista em seção vertical ilustrando tipicamente a parte superior do pacote de bateria secundária mostrada na Figura 1 em um estado no qual o pacote de bateria secundária é montado.
[074] Com referência à Figura 3 em conjunto com a Figura 1, a tampa superior 120, o elemento de montagem isolante 140, e o PCM 150 são montados sequenci- almente na parte superior da célula de bateria 130. Os elementos 156 montados na parte inferior do PCM 150 são recebidos no espaço de depressão 122, o qual é rebaixado no sentido para baixo, a partir da extremidade superior da tampa superior 120 por uma profundidade predeterminada d. Consequentemente, a altura do pacote de bateria diminui à medida que os elementos 156 do PCM 150 são introduzidos no espaço de depressão 122 da tampa superior 120. Como resultado, o tamanho da célula de bateria 130 é aumentado na mesma proporção em que o espaço morto diminuído em comparação com outros pacotes de bateria que têm o mesmo padrão, pelo que é possível aumentar a capacidade da bateria na mesma proporção daquela. O espaço de depressão 122 pode ser formado, por exemplo, mediante estiramento profundo ao se fabricar a tampa superior 120 mediante prensagem.
[075] Embora ilustrado simplesmente na Figura 3, o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114 é montado de tal modo que o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114 é isolada eletricamente a partir da tampa superior 120. Essa estrutura será igualmente aplicada na Figura 4, a qual será descrita em seguida.
[076] A Figura 4 é uma vista em seção vertical ilustrando tipicamente a parte superior do pacote de bateria secundária em uma estrutura na qual o espaço de depressão mostrado na Figura 3 é deformado.
[077] Com referência à Figura 4, um espaço de depressão 222 é formado por intermédio de um furo passante 224 curvado no sentido para baixo, por uma profundidade predeterminada D, a partir de uma região predeterminada localizada na parte central da tampa superior 220 e um elemento de vedação no formato de chapa 226 acoplado à extremidade inferior do furo passante 224 mediante soldagem. A profundidade do espaço de depressão 222 com a construção mencionada acima é maior do que aquela do espaço de depressão 122 da Figura 3. O espaço de depressão 222 é particularmente preferível quando não for possível formar um formato de depressão profunda devido ao limite do estiramento profundo com relação à tampa superior 220.
[078] A Figura 5 é uma vista parcialmente ampliada ilustrando tipicamente uma região de tampa superior de uma célula de bateria de acordo com outra modalidade da presente invenção.
[079] Com referência à Figura 5, apenas um terminal de anodo 312 se projeta para cima a partir de uma tampa superior 320 montada na extremidade superior da célula de bateria 330, e a tampa superior 320 é provida em um seu lado com um espaço de depressão 322 rebaixada no sentido para baixo por uma profundidade predeterminada de tal modo que os elementos carregados na parte inferior de um PCM (não mostrado) são recebidos no espaço de depressão 322.
[080] As Figuras, 6 e 7, são vistas secionais verticais ilustrando tipicamente os formatos da parte superior de um pacote de bateria secundária que podem ser considerados na estrutura de célula de bateria mostrada na Figura 5. No pacote de bateria mostrado nas Figuras 6 e 7, os terminais de eletrodo de tipo protuberância não são acoplados ao PCM, ao contrário das Figuras 1 a 4.
[081] Com referência em primeiro lugar à Figura 6, um terminal de anodo 312 se projeta para cima a partir de uma região central do topo de uma célula de bateria 330, e a parte superior do terminal de anodo 312 é conectado eletricamente a um PCM 350 por intermédio de uma chapa de nível 352. Além disso, os elementos 356 montados na parte inferior do PCM 350 são recebidos em um espaço de depressão 322 rebaixado no sentido para baixo, a partir da extremidade superior da tampa superior 320 por uma profundidade predeterminada d.
[082] Com referência à Figura 7, um espaço de depressão 422 é formado mediante acoplamento de um elemento de vedação no formato de placa 426 à extremidade inferior de um furo passante 424, curvo no sentido para baixo, por intermédio de uma profundidade predeterminada D, a partir da extremidade superior de uma tampa superior 420 mediante soldagem, e elementos 456 montados na parte inferior de um PCM 450 são recebidos no espaço de depressão 322.
[083] Em comparação com o espaço de depressão 322 da Figura 6, o espaço de depressão 422 da Figura 7 tem uma vantagem de que é possível formar mais efici- entemente um formato de depressão tendo profundidade aumentada em um espaço da tampa superior 320 limitado pelo terminal de anodo 312 localizado na parte central da tampa superior 320 e, portanto, um elemento de tamanho grande 356 pode ser recebido no espaço de depressão 422.
[084] As Figuras, 8 e 9, são vistas secionais verticais ilustrando tipicamente primeiros terminais de eletrodo de tipo protuberância, exemplares, utilizáveis no pacote de bateria mostrado na Figura 1.
[085] Com referência a esses desenhos em conjunto com a Figura 1, o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112a da Figura 8 é um rebite condutivo incluindo uma cabeça no formato de placa 1122 e um corpo 1124 se estendendo perpendicularmente a partir da cabeça 1122. Além disso, uma parte de rosca 1125 é formada na circunferência externa da extremidade do corpo 1124. Consequentemente, após o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112a ser inserido sequencialmente através dos furos diretos 142 e 144 do elemento de montagem iso- lante 140 e dos furos diretos de acoplamento 152 e 154 do PCM 150, a parte de rosca 1125 provida na extremidade do corpo 1124 pode ser engatada de forma roscada em uma porca (não mostrada).
[086] No primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b da Figura 9, a extremidade inferior da cabeça 1122 é formada integralmente com uma tampa superior 120’. Consequentemente é possível reduzir o número de partes ao se fabricar o pacote de bateria. Além disso, um canal passante 1121 é formado nas partes centrais da cabeça 1122 e do corpo 1124. O canal passante 1121 pode ser usado como uma porta de injeção de eletrólito. O primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b, formado integralmente com a tampa superior 120’, pode ser formado simultaneamente ao se prensar a tampa superior 120’.
[087] A Figura 10 é uma vista secional vertical ilustrando tipicamente um segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância, exemplar, utilizável no pacote de bateria mostrado na Figura 1.
[088] Com referência à Figura 10, o segundo terminal de eletrodo de tipo protube- rância 114’ inclui um corpo principal no formato de placa 1142, uma extensão superior 1144 que se estende para cima a partir do corpo principal 1142 de tal modo que a extensão superior 1144 é perpendicular a partir do corpo principal 1142, e uma extensão inferior 1146 que se estende no sentido para baixo a partir do corpo principal 1142 de tal modo que a extensão inferior 1146 é perpendicular a partir do corpo principal 1142. A extensão inferior 1146 é configurada para ser inserida através de um furo passante 126 (Figura 11) na tampa superior 120’ (Figura 11).
[089] Além disso, ranhuras de depressão 1143 e 1145 são formadas nas extremidades da extensão superior 1144 e da extensão inferior 1146, respectivamente. Consequentemente, as extremidades da extensão superior 1144 e da extensão inferior 1146 são facilmente prensadas por intermédio da provisão das ranhuras de depressão 1143 e 1145.
[090] A Figura 11 é uma vista secional vertical ilustrando tipicamente a parte superior de um pacote de bateria secundária de acordo com uma modalidade da presente invenção. Para fácil entendimento, os terminais de eletrodo de tipo protuberância são mostrados na Figura 11 em um estado no qual os terminais de eletrodo de tipo protuberância ainda não são prensados.
[091] Com referência à Figura 11, um elemento de montagem isolante 140’ e um PCM 150’ são montados sequencialmente em uma tampa superior 120’, a qual é formada integralmente com um primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b, no topo do pacote de bateria secundária (não mostrado).
[092] Como descrito anteriormente, um canal passante 1121, através do qual é injetado um eletrólito, é formado na região central do primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b. Além disso, o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b é formado integralmente com a tampa superior 120’.
[093] Por outro lado, uma extensão inferior 1146 de um segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ é inserido através de um furo passante 126 na tampa superior 120’ a partir de cima. Na interface entre o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ e a tampa superior 120’ é montada uma gaxeta eletrica- mente isolante 124 para obter o isolamento entre o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ e a tampa superior 120’. Além disso, ranhuras de depressão 1143 e 1145 são formadas nas extremidades de uma extensão superior 1144 e da extensão inferior 1146 do segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’, respectivamente.
[094] Consequentemente, ao se prensar as extremidades projetadas do primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’, o elemento de montagem isolante 140’ e o PCM 150’ são acoplados seguramente à tampa superior 120’.
[095] Além disso, um espaço de depressão 122’ é formado na tampa superior 120’ entre o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ de tal modo que os elementos 156’ montados na parte inferior do PCM 150’ são recebidos no espaço de depressão 122’. Consequentemente é possível reduzir bastante a altura total do elemento de montagem isolante 140’ e do PCM 150’ carregado no topo da tampa superior 120’.
[096] As Figuras, 12 e 13, são vistas secionais verticais ilustrando as extremidades superiores dos pacotes de bateria secundária de acordo com outras modalidades da presente invenção.
[097] Com referência em primeiro lugar à Figura 12, um invólucro de bateria 330 é feito de metal. O invólucro de bateria 330 é acoplado a uma aba de catodo (não mostrado) de um conjunto de eletrodo 110, e, portanto, o invólucro de bateria 330 constitui um terminal de catodo. Além disso, uma tampa superior 320, conectada ao invólucro de bateria 330, também constitui o terminal de catodo. Uma aba de anodo 111 se projeta para cima a partir de uma região central do topo do conjunto de eletrodo 110 enquanto sendo curvada. A aba de anodo curvada 111 é conectada a um terminal de anodo 312. Por intermédio da curvatura da aba de anodo 111, um espaço de separação predeterminado L é definido entre o topo do conjunto de eletrodo 110 e a tampa superior 320.
[098] Um espaço de depressão 322, formado mediante deformação plástica de uma porção da tampa superior 320 mediante estiramento profundo, constitui o terminal de catodo porque o espaço de depressão 322 é uma porção da tampa superior 320, que constitui o terminal de catodo. Consequentemente é possível facilmente obter o acoplamento entre o elemento PTC 500 e o terminal de catodo da célula de bateria mediante acoplamento direto do elemento PTC 500 com o espaço de depressão 322 mediante solda fraca. Nesse momento, a conexão elétrica entre o PCM 350 e o elemento PTC 500 carregado no elemento de montagem isolante 340 é obtida mediante soldagem de um elemento de conexão 520 fixado ao topo do elemento PTC 500 ao PCM 350.
[099] Por outro lado, um exemplo no qual o elemento PTC 500 é conectado ao terminal de anodo 312 é ilustrado na Figura 13. Com referência à Figura 13, é exigido que o elemento PTC 500 seja isolado eletricamente do espaço de depressão 322 constituindo o terminal de catodo. Consequentemente, um elemento de isolamento elétrico 511, tal como uma película isolante, resina, borracha, ou fita isolante, é disposto entre o elemento PTC 500 e o espaço de depressão 322. Em um estado no qual o elemento de isolamento elétrico 511 é disposto entre o elemento PTC 500 e o espaço de depressão 322, a conexão elétrica entre o elemento PTC 500 e o terminal de anodo 312 é obtido por intermédio de um elemento de conexão 530 fixado na parte inferior do elemento PTC 500, e a conexão elétrica entre o PCM 350 carregado no elemento de montagem isolante 340 e o elemento PTC 500 é obtido por intermédio do elemento de conexão 520 fixado no topo do elemento PTC 500.
[0100] A Figura 14 é uma vista típica ilustrando um exemplo no qual a estrutura do espaço de depressão é formada no pacote de bateria mostrado na Figura 12. Para referência, o pacote de bateria da Figura 14 é idêntico àquele da Figura 12 exceto a estrutura do espaço de depressão. Portanto, os outros componentes do pacote de bateria mostrado na Figura 14 são denotados pelos mesmos numerais de referência que aqueles do pacote de bateria mostrado na Figura 12. A estrutura do espaço de depressão mostrado na Figura 14 é idêntica àquela do espaço de depressão mostrado na Figura 7 e, portanto, uma descrição detalhada do espaço de depressão não será fornecida.
[0101] Quando o elemento de vedação no formato de placa 426 é feito de um material condutivo idêntico ou similar à tampa superior 420, o elemento de vedação no formato de chapa 426 pode ser usado como o terminal de catodo. Consequentemente é possível obter a conexão elétrica entre o elemento PTC 500 e a célula de bateria mediante acoplamento direto do elemento PTC 500 com o elemento de vedação no formato de placa 426.
[0102] Por outro lado, quando o elemento de vedação no formato de placa 426 é feito de um material isolante, é possível montar diretamente o elemento PTC 500 no elemento de vedação no formato de chapa 426, sem usar um membro isolante adicional, no momento da conexão do elemento PTC 500 com o terminal de anodo 312. Nesse momento, a conexão entre o elemento PTC 500 e o terminal de anodo 3122 pode ser obtida mediante fixação de um membro de conexão adicional (não mostrado) à parte inferior do elemento PTC 500 e soldagem do elemento de conexão ao terminal de anodo 312. Contudo, é necessário dispor um elemento isolante na região onde o furo passante 424, formado mediante curvatura da tampa superior 420 no sentido para baixo, e o elemento de conexão, o qual conecta o elemento PTC 500 e o terminal de anodo 312 entre si, estejam em contato um com o outro.
[0103] A Figura 15 é uma vista em perspectiva explodida ilustrando um pacote de bateria secundária de acordo com outra modalidade da presente invenção.
[0104] Com referência à Figura 15, o pacote de bateria secundária 100a inclui uma célula de bateria 130 que tem um conjunto de eletrodo recebido em um invólucro de bateria em conjunto com um eletrólito, uma tampa superior 120 para vedar o topo, o qual é aberto, do invólucro de bateria, um PCM no formato de placa 150 tendo um circuito de proteção formato no mesmo, um elemento de montagem isolante 140 montado na tampa superior 120 da célula de bateria 130, uma tampa isolante 160 acoplada à extremidade superior da célula de bateria 130 para cobrir o elemento de montagem isolante 140 em um estado no qual o PCM 150 é carregado no membro de montagem isolante 140, e uma tampa inferior 170 montada na extremidade inferior da célula de bateria 130.
[0105] Um par de terminais de eletrodo de tipo protuberância 112 e 114, isto é, um primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112 e um segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114, se projetam no sentido para cima a partir de lados opostos da extremidade superior da tampa superior 120. Um espaço de depressão 122, rebaixado no sentido para baixo por uma profundidade predeterminada, é formado na tampa superior 120 entre os terminais de eletrodo de tipo protuberância 112 e 114. Além disso, um elemento PTC 500 é montado no espaço de depressão 122.
[0106] No pacote de bateria secundária 100a com a construção mencionada acima, a conexão elétrica entre o elemento PTC 500 e o terminal de catodo pode ser obtida mediante acoplamento direto da parte inferior do elemento PTC 500 com o espaço de depressão 122 constituindo o terminal de catodo, como descrito anteriormente com referência à Figura 12. Alternativamente, o elemento PTC 500 pode ser conectado ao primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112 por intermédio de um membro de conexão adicional. Entretanto, o elemento PTC 500 e o PCM 150 podem ser conectados eletricamente entre si por intermédio do elemento de conexão 520 fixado ao topo o elemento PTC 500.
[0107] Por outro lado, um exemplo no qual o elemento PTC 500 é eletricamente conectado ao terminal de anodo é ilustrado tipicamente na Figura 16.
[0108] Com referência à Figura 16, um elemento de montagem isolante 140’ e um PCM 150’ são montados sequencialmente em uma tampa superior 120’, a qual é formada integralmente com um primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b, no topo de um pacote de bateria secundária.
[0109] Um canal passante 1121, através do qual é injetado um eletrodo, é formado na região central do primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b. O primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 120b é formado integralmente com a tampa superior 120’. Por outro lado, uma extensão inferior 1146 de um segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ é inserida através do furo pas- sante da tampa superior 120’ a partir de cima. Na interface entre o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ e a tampa superior 120’ são montadas gaxe- tas eletricamente isolantes 124 e 126 para obter o isolamento entre o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ e a tampa superior 120’. Além disso, ranhuras de depressão 1143 e 1145 são formadas nas extremidades de uma extensão superior 1144 e da extensão inferior 1146 do segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’, respectivamente.
[0110] Consequentemente, ao prensar as extremidades projetadas do primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância 112b e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’, o elemento de montagem isolante 140’ e o PCM 150’ são fixados de forma estável na tampa superior 120’.
[0111] O elemento PTC 500 pode ser conectado eletricamente ao segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’, constituindo o terminal de anodo, por intermédio do elemento de conexão 530 fixado à parte inferior do elemento PTC 500 em um estado no qual um elemento isolante é disposto no espaço de depressão 122’. Mesmo nesse caso, o elemento PTC 500 e o PCM 150’ podem ser conectados eletricamente um ao outro por intermédio do elemento de conexão 520 fixado no topo do elemento PTC 500.
[0112] O elemento de conexão 530 pode ser acoplado ao segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ mediante soldagem. Alternativamente, a conexão elétrica entre o elemento de conexão 530 e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ pode ser obtida de forma estável mesmo em um estado no qual o elemento de conexão 530 é simplesmente inserido entre as gaxetas 124 e 125 e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância 114’ em uma forma de contato apertado. No caso mencionado por último, é possível omitir um processo de soldagem, desse modo aperfeiçoando a eficiência do processo. Além disso, um espaço de instalação para o elemento de conexão 530 não é exigido e, portanto, é possível fabricar a bateria em uma estrutura mais compacta.
[0113] Embora as modalidades exemplares da presente invenção tenham sido re- veladas para fins ilustrativas, aqueles versados na técnica considerarão que diversas modificações, adições e substituições são possíveis, sem se afastar do escopo e espírito da invenção conforme revelados nas reivindicações anexas.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
[0114] Como evidente a partir da descrição acima, o pacote de bateria secundária de acordo com a presente invenção é construído em uma estrutura na qual os elementos carregados na parte inferior do PCM são recebidos, ou o elemento PCM é montado no espaço de depressão formado na tampa superior de tal modo que o espaço de depressão é rebaixado no sentido para baixo por uma profundidade predeterminada. Consequentemente é possível fabricar um pacote de bateria secundária de elevada energia em comparação com outros pacotes de bateria que têm o mesmo padrão.
[0115] Além disso, o pacote de bateria secundária de acordo com a presente invenção é construído em uma estrutura na qual o acoplamento entre o elemento de montagem isolante e o PCM na parte superior do pacote de bateria é obtido utilizando os terminais de eletrodo de tipo protuberância de estruturas específicas. Consequentemente é possível simplificar bastante o processo de montagem do pacote de bateria e melhorar a estabilidade estrutural do pacote de bateria mediante excelente resistência de acoplamento.
[0116] Aqueles versados na técnica considerarão que diversas modificações, adições e substituições são possíveis, sem se afastar do escopo e espírito da invenção conforme revelados nas reivindicações anexas.

Claims (19)

1. Pacote de bateria secundária (100), CARACTERIZADO por compreender: uma célula de bateria (130) tendo um conjunto de eletrodo (110) montado em um invólucro de bateria (330) junto com um eletrólito, o invólucro de bateria (330) tendo uma parte superior aberta vedada por uma tampa superior (120); um módulo de circuito de proteção (150) tendo um circuito de proteção para controlar excesso de carga, excesso de descarga, e excesso de corrente da célula de bateria (130); um elemento de montagem isolante (140) construído em uma estrutura na qual o módulo de circuito de proteção (150) é carregado em uma parte superior do elemento de montagem isolante (140), o elemento de montagem isolante (140) sendo montado na tampa superior (120) da célula de bateria (130); e uma tampa isolante (160) acoplada a uma extremidade superior da célula de bateria (130) para cobrir o elemento de montagem isolante (140) em um estado no qual o módulo de circuito de proteção (150) é carregado no elemento de montagem isolante (140), em que a tampa superior (120) é provida com ao menos um terminal de eletrodo de tipo protuberância (112, 114), e a tampa superior (120) é provida com um espaço de depressão (122), que é um espaço rebaixado no sentido para baixo por uma profundidade predeterminada para permitir que os elementos carregados em uma parte inferior do módulo de circuito de proteção (150) sejam recebidos nele ou que um elemento de coeficiente de temperatura positiva (PTC) seja montado nele.
2. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o elemento de montagem isolante (140) é provido com um primeiro furo passante (142, 144) correspondendo ao terminal de eletrodo de tipo protuberância (112, 114) e um segundo furo passante (146) correspondendo ao espaço de depressão (122), o módulo de circuito de proteção (150) é provido com um furo passante de acoplamento (152, 154) correspondendo ao primeiro furo passante (142, 144), e o acoplamento do elemento de montagem isolante (140) e o módulo de circuito de proteção (150) para a célula de bateria (130) é obtido inserindo sucessivamente de forma fixa o terminal de eletrodo de tipo protuberância (112, 114) através do primeiro furo passante (142, 144) do elemento de montagem isolante (140) e do furo passante de acoplamento (152, 154) do módulo de circuito de proteção (150).
3. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os elementos carregados na parte inferior do módulo de circuito de proteção (150) são recebidos no espaço de depressão (122) em um estado no qual o módulo de circuito de proteção (150) é carregado no elemento de montagem isolante (140).
4. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento PTC (500) é montado no espaço de depressão (322), o elemento PTC (500) tendo um lado conectado eletricamente a um módulo de circuito de proteção (350) e o outro lado conectado eletricamente a um terminal de eletrodo da célula de bateria (130).
5. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o espaço de depressão (322) é formado por deformação plástica de uma porção da tampa superior (320) por uma profundidade predeterminada.
6. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o espaço de depressão (222) é formado por acoplamento de um elemento de vedação no formato de placa para uma extremidade inferior de um furo passante (224) formado por curvatura de uma região correspondente da tampa superior (220) no sentido para baixo por uma profundidade predeterminada.
7. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que uma extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância (112, 114) se projeta a partir de uma parte superior do módulo de circuito de proteção (150) por uma extensão predeterminada, a extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância (112, 114) sendo prensada para ser fixada no módulo de circuito de proteção (150).
8. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que uma extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância (112) se projeta a partir de uma parte superior do módulo de circuito de proteção (150) por uma extensão predeterminada, a extremidade do terminal de eletrodo de tipo protuberância (112, 114) sendo fixada ao módulo de circuito de proteção (150) em uma forma de acoplamento mecânico.
9. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a tampa superior (120) é provida com um par de terminais de eletrodo de tipo protuberância (112, 114), que é um primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância (112) e um segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância (114).
10. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dentre os terminais de eletrodo de tipo protuberância (112b) é configurado em uma estrutura oca incluindo um canal passante (1121) se comunicando com um interior do invólucro de bateria (330), e o canal passante (1121) é vedado por uma esfera de metal após ser usado como uma porta de injeção de eletrólito.
11. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância (112) é conectado a um catodo da célula de bateria (130) enquanto sendo conectado eletricamente à tampa superior (120), e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância (114) é conectado a um anodo da célula de bateria (130) enquanto sendo eletricamente isolada a partir da tampa superior (120).
12. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que: a tampa superior (220) é provida com um furo passante (224), o primeiro terminal de eletrodo de tipo protuberância (112) é formado integralmente com a tampa superior (220), e o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância (114') inclui um corpo principal no formato de placa, uma extensão superior (1144) se estendendo para cima a partir do corpo principal de tal modo que a extensão superior (1144) é perpendicular a partir do corpo principal (1142), e uma extensão inferior (1146) se estendendo no sentido para baixo a partir do corpo principal (1142) de tal modo que a extensão inferior (1146) é perpendicular a partir do corpo principal (1142), a extensão inferior (1146) sendo configurada para ser inserida através do furo passante (224) da tampa superior (120'), pelo que o segundo terminal de eletrodo de tipo pro-tuberância (114') é acoplado à tampa superior (120') por prensagem de uma extremidade da extensão inferior (1146).
13. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO por compreender ainda: uma gaxeta eletricamente isolante (124, 126) montada em uma interface entre o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância (114') e o furo passante (224) da tampa superior (120') para obter o isolamento entre o segundo terminal de eletrodo de tipo protuberância (114') e a tampa superior (120').
14. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que os terminais de eletrodo de tipo protuberância (112, 114) estão localizados em lados opostos da tampa superior (120), e o espaço de depressão (122) está localizado entre os terminais de eletrodo de tipo protuberância (112, 114).
15. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a conexão elétrica entre o elemento PTC (500) e o terminal de eletrodo da célula de bateria (130) e/ou a conexão elétrica entre o elemento PTC (500) e o módulo de circuito de proteção (150) é obtida por um elemento de conexão condutivo (520, 530).
16. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o invólucro de bateria (330) da célula de bateria (130) é conectado eletricamente a uma aba de catodo ou a uma aba de anodo do conjunto de eletrodo (110) para constituir um terminal de eletrodo (112a).
17. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que uma parte inferior do elemento PTC (500) é acoplada diretamente a uma extremidade inferior do espaço de depressão (122') de tal modo que a parte inferior do elemento PTC (500) é conectada eletricamente ao terminal de eletrodo (112b, 114').
18. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que uma película isolante é fixada, ou uma camada isolante é aplicada, ao espaço de depressão (122'), o elemento PTC (500) é carregado na película isolante ou na camada isolante, e uma parte inferior do elemento PTC (500) é conectada a um terminal de eletrodo (112b) da célula de bateria (130) isolada eletricamente a partir do invólucro de bateria (330) através de um elemento de conexão condutivo (520, 530).
19. Pacote de bateria secundária (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que uma parte superior do elemento PTC (500) é conectada eletricamente ao módulo de circuito de proteção (350) através de outro elemento de conexão (520, 530).
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Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070122613A KR100973422B1 (ko) 2007-11-29 2007-11-29 콤팩트한 구조의 이차전지 팩
KR10-2007-0122613 2007-11-29
KR1020070122970A KR101087046B1 (ko) 2007-11-29 2007-11-29 Ｐｔｃ 소자가 장착된 탑 캡을 포함하는 전지팩
KR10-2007-0122970 2007-11-29
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9263724B2 (en) * 2009-10-12 2016-02-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
EP2613377B1 (en) * 2010-08-30 2019-01-09 Eliiy Power Co., Ltd. Battery cover with attached electrode terminal, method for producing battery cover with attached electrode terminal, and airtight battery
US8999563B2 (en) * 2011-04-07 2015-04-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
US9324977B2 (en) 2011-10-12 2016-04-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
US9331312B2 (en) * 2011-10-12 2016-05-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
CN102569679A (zh) * 2011-12-30 2012-07-11 丁振荣 电芯、电池及其电极盖帽密封固定方法
WO2013105231A1 (ja) * 2012-01-11 2013-07-18 日立マクセル株式会社 電池ユニット
US20140120379A1 (en) * 2012-11-01 2014-05-01 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US20140178717A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101450219B1 (ko) * 2013-04-17 2014-10-15 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 모듈 패키지
KR101619926B1 (ko) * 2013-09-27 2016-05-12 주식회사 엘지화학 보호회로모듈 케이스를 포함하는 전지팩
KR101684349B1 (ko) * 2013-09-30 2016-12-08 주식회사 엘지화학 보호회로모듈 케이스를 포함하는 전지팩
DE102014213700A1 (de) * 2014-07-15 2016-01-21 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem und Abstandshalter zur Schaffung eines räumlichen Abstands innerhalb des Batteriesystems
DE102015200923A1 (de) 2015-01-21 2016-07-21 Robert Bosch Gmbh Deckelbaugruppe für ein Gehäuse einer Batteriezelle für ein Fahrzeug
KR102517901B1 (ko) 2015-10-02 2023-04-03 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
DE102016120838A1 (de) * 2016-11-02 2018-05-03 E-Seven Systems Technology Management Ltd Platine zur elektrisch gesicherten Verbindung von Batteriezellen
GB201900417D0 (en) * 2019-01-11 2019-02-27 Dukosi Ltd Electric battery assemblies
CN111490191B (zh) 2019-01-26 2022-02-08 比亚迪股份有限公司 电池单元、电池模组及汽车
KR20210021840A (ko) * 2019-08-19 2021-03-02 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20220105018A (ko) * 2021-01-19 2022-07-26 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN113904033B (zh) * 2021-09-16 2024-07-30 宁德新能源科技有限公司 电芯以及用电设备
WO2023053666A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社村田製作所 二次電池および電子機器
CN117157809A (zh) * 2022-01-14 2023-12-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 端盖组件、电池单体、电池以及使用电池的装置
KR20240071675A (ko) * 2022-11-16 2024-05-23 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 팩, 그리고 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR20250020521A (ko) * 2022-11-25 2025-02-11 주하이 코스엠엑스 파워 컴퍼니 리미티드 전지 및 전자 기기

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3511698B2 (ja) 1994-11-29 2004-03-29 宇部興産株式会社 密閉型非水二次電池
US5707756A (en) 1994-11-29 1998-01-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Non-aqueous secondary battery
JPH08163536A (ja) * 1994-12-07 1996-06-21 Fujitsu Ltd サーバ装置
JP3454748B2 (ja) 1999-02-26 2003-10-06 三洋電機株式会社 パック電池
JP3221872B2 (ja) * 2000-03-03 2001-10-22 松下電器産業株式会社 電池保護回路を備えた二次電池
JP3220681B2 (ja) * 1999-03-30 2001-10-22 松下電器産業株式会社 電池保護装置を備えた電池
CN1180507C (zh) * 1999-03-30 2004-12-15 松下电器产业株式会社 具备电池保护电路的蓄电池
JP2002334685A (ja) * 2001-05-09 2002-11-22 Alps Electric Co Ltd 電池蓋体
JP2002343315A (ja) * 2001-05-10 2002-11-29 Alps Electric Co Ltd 電池蓋ユニット
US20040170887A1 (en) * 2001-08-07 2004-09-02 Kenjin Masumoto Non-aqueous electrolytic secondary battery
JP4523224B2 (ja) * 2001-09-19 2010-08-11 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
JP3714545B2 (ja) * 2001-12-25 2005-11-09 ローム株式会社 保護回路モジュールおよびこれを備える電池パック
JP4298986B2 (ja) 2002-11-27 2009-07-22 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
JP2005085543A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Sanyo Electric Co Ltd 薄型バッテリーパック
JP4130160B2 (ja) 2003-09-16 2008-08-06 三洋電機株式会社 パック電池
KR100556101B1 (ko) 2003-12-16 2006-03-03 주식회사 엘지화학 이차전지 모듈
JP2005203367A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Samsung Sdi Co Ltd 二次電池
KR100682731B1 (ko) * 2004-02-13 2007-02-15 주식회사 엘지화학 개선된 구조의 전지팩
KR100561308B1 (ko) * 2004-05-31 2006-03-15 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100542677B1 (ko) * 2004-06-25 2006-01-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN100514712C (zh) * 2004-07-26 2009-07-15 株式会社Lg化学 用于pcm和电池的电气连接的连接结构以及包含其的二次电池
KR100778979B1 (ko) * 2005-12-29 2007-11-22 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100807029B1 (ko) 2006-03-28 2008-02-25 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100858788B1 (ko) * 2006-10-23 2008-09-17 주식회사 엘지화학 우수한 제조공정성과 구조적 안정성의 이차전지 팩
KR100791551B1 (ko) 2007-08-17 2008-01-07 주식회사 퓨처라인 보호회로모듈과 이를 포함하는 전지 및 상기보호회로모듈을 포함하는 전지 제조 방법
JP5374856B2 (ja) * 2007-10-22 2013-12-25 日本電気株式会社 電池パック用インシュレータ構造及び電池パック構造
CN102820438B (zh) * 2007-11-23 2015-12-02 株式会社Lg化学 具有优异生产率和结构稳定性的二次电池组

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