发明名称 二次电池
摘要 在电池外壳(15)收容有发电单元(51)之下,使电池外壳(15)之开口端封口用之封口部(8)内装一在电路基板(10)上构成有电子电路(ll)之保护电路。将电路基板(10)安装于封口部(8)之外侧端,而将充当二次电池(A)之正极端子之正极端子板(16)及藉外部连接方式控制电子电路(ll)之动作之S极端子板(14)设在电路基板(10)之外侧面,藉此结构将防止过放电、过充电等之保护电路配设于封口部内,而在未构成组合电池之下,构成一具备保护电路之二次电池。
申请公布号 TW432734 申请公布日期 2001.05.01
申请号 TW088114527 申请日期 1999.08.25
申请人 松下电器产业股份有限公司 发明人 祝园 芳宣;增本兼人;水谷精一;森克彦;石丸富也
分类号 H01M10/46;H02J7/00 主分类号 H01M10/46
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种二次电池,系以有底筒状形成之电池外壳(15) 内收容有发电单元(51),而电池外壳(15)之开口端藉 内装有电池保护装置之封口部(80)封口,如此构成 之二次电池(A),其特征为,上述电池保护装置在电 路基板(10)上形成有被用以防止过充电、过放电等 以保护电池之电子电路(11),而构成一种以形成于 该电路基板10之一面侧之电极端子可露出于外部 之方式在上述封口部(8)配设该电路基板而成之保 护电路者。2.一种二次电池,系以有底筒状形成之 电池外壳(15)内收容有发电单元(51),而电池外壳(15) 之开口端藉内装有电池保护装置之封口部(80)封口 ,如此构成之二次电池(A),其特征为,上述电池保护 装置为如下述所构成,即在电路基板(10)上形成有 被用以防止过充电、过放电等以保护电池之电子 电路(11),而具备:以形成于该电路基板(10)之一面侧 之电极端子可露出于外部之方式在上述封口部(8) 配设该电路基板而成之保护电路;以及被用以在电 池内压异常上升时遮断通电电路之同时放出内压 之电流遮断机构(24)者。3.一种二次电池,系以有底 筒状形成之电池外壳(15)内收容有发电单元(51),而 电池外壳(15)之开口端侧藉内装有电池保护装置之 封口部(80)封口,如此构成之二次电池(A),其特征为, 上述电池保护装置为如下述所构成,即在电路基板 (10)上形成有被用以防止过充电、过放电等以保护 电池之电子电路(11),而具备:以形成于该电路基板( 10)之一面侧之电极端子可露出于外部之方式在上 述封口部(8)配设该电路基板而成之保护电路;被用 以在短路等之过大电流放电时阻止通电之过大电 流阻止机构;以及被用以在电池内压异常上升时遮 断通电电路之同时放出内压之电流遮断机构(24)者 。4.如申请专利范围第3项之二次电池,其中该过大 电流阻止机构为PTC(21)者。5.如申请专利范围第4项 之二次电池,其中在保护电路构成有过大电流阻止 机构之同时,配设有金属环以代替PTC(21)者。6.如申 请专利范围第1项之二次电池,其中该电路基板(10) 在其一面侧之中央部形成有电池之正电极端子(30) 而在周边部形成有充当保护电路之接地部分之外 部连接用之电极端子(31),且在另一面侧之周边部 形成有与发电单元(51)之正极连接之正极连接用之 电极(29),而在一面侧与另一面侧之间之指定位置 藉通孔(32)连接者。7.如申请专利范围第6项之二次 电池,其中该电极端子为由金属板(20)利用软焊接 合或导电性黏着剂接合之手段对电路基板(10)之导 体图型之安装所构成者。8.如申请专利范围第6项 之二次电池,其中与正电极端子(30)接合之金属板( 20)为在其外表面侧中心部形成有突起者。9.如申 请专利范围第7项之二次电池,其中该金属板(20)为 由镍板或镀金之金属板或与电池外壳相同材料之 金属板所形成者。10.如申请专利范围第1项之二次 电池,其中电路基板在电学上与发电单元(51)之正 极连接,而电路基板之外周侧系在被固定于封口部 内之支持构件(55.56.57)之内周侧上以此项支持构件 (55.56.57)与正极连接用之电极(29)可互相接触之方 式被支持,且支持构件(55.56.57)与正极连接用之电 极(29)之间藉软焊接合或藉导电性黏着剂接合者。 11.如申请专利范围第10项之二次电池,其中该项支 持构件(55.56.57)形成有电路基板定位用之突出部者 。12.如申请专利范围第1项之二次电池,其中该保 护电路在其电子电路部分被覆有树脂者。13.如申 请专利范围第1项之二次电池,其中设有通电构件( 20),被用以使构成电池负极端子之电池外壳(15)与 电路基板(10)上之外部连接用之电极互相在电学上 连接者。14.如申请专利范围第13项之二次电池,其 中该通电构件(20)形成一种在底面之中央部及周边 部设有开口部之同时,具有可与电池外壳(15)之开 口端侧嵌合之内径之有底筒状者。15.如申请专利 范围第13项之二次电池,其中该通电构件(20)为由具 有弹性之金属材料或对电池外壳(15)具有优异之熔 接性之金属材料或与电池外壳(15)相同之金属材料 所形成者。16.如申请专利范围第13项之二次电池, 其中该通电构件(20)为在其底面之周边部以外之表 面部分被施加绝缘涂层(34)之下所形成者。17.如申 请专利范围第1项之二次电池,其中以填隙固定有 封口部之电池外壳(15)之开口端可在电学上连接于 与外部连接用之电极端子接合之连接用之构件之 方式所构成者。18.如申请专利范围第1项之二次电 池,其中配设有以外周侧与支持构件(55.56.57)一起 被固定于封口部(44.45.46)内且以内周侧夹着电路基 板(7)与支持构件(55.56.57)相对之固定构件(58.59),而 以锁紧机构(62.63)可在电路基板(7)周边部之复数位 置夹着电路基板(7)锁紧支持构件(55.56.57)与固定构 件(58.59)之间以支持电路基板(7)之方式所构成者。 19.如申请专利范围第18项之二次电池,其中该锁紧 机构为由一种使穿通有支持构件(55)、电路基板(7) 以及固定构件(58)之一端侧熔融成形之树脂铆钉(62 )所形成者。20.如申请专利范围第18项之二次电池, 其中该锁紧机构为由一种经过绝缘物(64)穿过固定 构件(59)及电路基板(7)而被固定于支持构件(56)之 金属构件(63)所形成者。21.如申请专利范围第1项 之二次电池,其中该封口部在所需要之构件形成有 沿着与电池外壳(15)之筒方向正交之方向朝着外部 开口之开口部者。22.如申请专利范围第1项之二次 电池,其中该电池外壳(15)之表面在底面中央部留 着比正电极端子之外形尺寸为大之露出面(68)以及 在侧周面之指定圆周部位留着露出面(76)之下被覆 有绝缘被覆物(69)者。23.如申请专利范围第1项之 二次电池,其中该电池外壳(15)在其底面中央部形 成有比正电极端子之外形尺寸为大之直径之凹部 者。24.一种二次电池,系以有底筒状形成之电池外 壳(15)内收容有发电单元(51),而电池外壳(15)之开口 端藉具备有电池保护装置之封口部(108)封口,如此 构成之二次电池(F),其特征为,在上述封口部(108)之 最外部配设有电路基板(110),在此电路基板(110)之 内面侧构成有保护电路被用以防止过充电、过放 电等以保护电池,且在此电路基板(110)之外面侧之 中央部接合有藉由上述保护电路连接于正极板之 正极输入输出端子(102),又在该外面侧之周边部接 合有与上述电池外壳(15)嵌合而覆盖电路基板(110) 之周边部之外插接帽(120)者。25.如申请专利范围 第24项之二次电池,其中在电路基板(110)之外面侧 设有温度检测端子,而与此连接地,设有被用以检 测保护电路及电池之温度之温度检测元件(112)者 。26.如申请专利范围第24项之二次电池,其中该封 口部(108)系由形成圆板状之电流遮断机构(122.123) 及形成圆环状之PTC(121)以及形成开放中央部之帽 子状之内插接帽(118)之互相叠合之各外周部经由 内密合垫片(119)被封口底板(117)之外周部夹压固定 而使安装于电路基板(110)之点焊环(111)接合于上述 内插接帽(118)之顶部时,在具备保护电路之下所构 成,而此封口部(108)经由外密合垫片(113)填隙固定 于电池外壳(15)之开口端者。27.如申请专利范围第 26项之二次电池,其中该点焊环(111)以环状面接合 已形成于电路基板(110)上之导体图型,藉此被安装 于电路基板(110),而使从环状面突出于电路基板(110 )外之接合面接合于内插接帽(118),以此可将电路基 板(110)固定于内插接帽(118)上之方式所构成者。28. 如申请专利范围第26项之二次电池,其中该点焊环( 111)为由铜镍合金或含有铜镍合金之金属包覆材所 形成者。29.如申请专利范围第25项之二次电池,其 中该电路基板(110)为,在形成于其内面侧之IC放热 用之导体图型(134)上安装有IC零件(105),外插接帽( 120)所接合之外面侧负极连接用之导体图型(132)与 上述IC放热用之导体图型(134)互相藉通孔(140)连接, 而在上述负极连接用之导体图型(132)与温度检测 端子连接用之导体图型(130)之间配设有温度检测 元件(112),如此构成者。30.如申请专利范围第29项 之二次电池,其中该电路基板(110)在其要部以外之 指定部位上被施加有焊料抗蚀剂(109),在IC放热用 之导体图型(134)上之IC零件安装位置以岛状图型多 数排列之状态施加有上述焊料抗蚀剂(109),而IC零 件(105)以粘着剂可填充于岛状焊料抗蚀剂(109)之排 列之间之方式藉黏着手段被安装于岛状图型上者 。31.如申请专利范围第30项之二次电池,其中该岛 状焊料抗蚀剂(109)系以正六角形岛状图型之边可 形成平行之方式,按指定间隔被排列者。32.如申请 专利范围第24项之二次电池,其中该项温度检测端 子(103)及正极输入输出端子(102)为如下述所构成: 对于藉金属成形手段由中央之温度检测端子(103) 与以包围此端子之方式设有间隔形成之正极输入 输出端子(102)利用单薄形成之支杆(141)连接一体化 而成之金属组件(106),藉树脂成形手段使绝缘树脂( 107)填充于温度检测端子(103)与正极输入输出端子( 102)之间以使两者接合后,切开上述支杆(141),以形 成为藉绝缘树脂(107)连接一体化之复合端子(104)者 。33.如申请专利范围第32项之二次电池,其中该温 度检测端子(103)为,其顶部位于比正极输入输出端 子(102)为低之位置者。34.如申请专利范围第24项之 二次电池,其中该外插接帽(120)为,具有藉金属材料 对电池外壳(15)之周侧面嵌合之筒状部及以中央部 开口之底面部而形成之形态为有底筒状,其中在底 面部形成有:与形成于电路基板上之负极连接用之 导体图型(132)连接之负极连接片(125);被用以压住 电路基板之外面侧之基板压制片(126);以及位于比 基板压制片(126)为深之高度位置之上面片(127),且 在露出上述负极连接片(125)及上面片(127)之下形成 有覆盖于电路基板之除温度检测端子(103)及正极 输入输出端子(102)以外之外面侧上之树脂成形物 部(138)者。35.如申请专利范围第34项之二次电池, 其中在该树脂成形物部(138)形成有环状肋(139)者。 36.如申请专利范围第34项之二次电池,其中该外插 接帽(120)为由铜镍合金或含有铜镍合金之金属包 覆材所形成者。37.如申请专利范围第26项之二次 电池,其中在保护电路构成有过大电流之检测及阻 止功能之同时,配设有金属环(205)以代替PTC(121)者 。图式简单说明: 第一图为展示本发明第一实施形态有关之二次电 池之结构之断面图, 第二图展示基板支持板之结构, 第二图A为其平面图, 第二图B为其侧面图, 第三图展示电路基板之结构, 第三图A为另一面侧之平面图, 第三图B为一面侧之平面图, 第四图展示电路基板之变型例, 第四图A为另一面侧之平面图, 第四图B为一面侧之平面图, 第五图展示一支持电路基板之上封口板之变型例 之断面图, 第六图为展示第二实施形态有关之二次电池之结 构之断面图, 第七图A为用电路展示第一实施形态有关之二次电 池之结构之电路图, 第七图B为用电路展示第二实施形态有关之二次电 池之结构之电路图, 第八图展示通电插接帽之结构, 第八图A为平面图, 第八图B为侧面图, 第八图C为变型例之侧面图, 第九图为展示第三实施形态有关之二次电池之结 构之1/2断面图, 第十图为展示第四实施形态有关之二次电池封口 板之结构之1/2断面图, 第十一图为展示第四实施形态有关之二次电池封 口板之变型结构之1/2断面图, 第十二图为展示第四实施形态有关之二次电池封 口板之变型结构之1/2断面图, 第十三图为展示第五实施形态有关之二次电池之 结构之断面图, 第十四图为展示第六实施形态有关之二次电池之 结构之断面图, 第十五图为用以比较本发明之结构与习知结构之 断面图, 第十六图为展示电池外壳之底面构造及绝缘被覆 构造之斜视图, 第十七图为展示串联连接之例子之示意图, 第十八图为展示第七实施形态有关之二次电池之 结构之断面图, 第十九图展示电路基板上形成之导体图型, 第十九图A为内面侧之平面图, 第十九图B为外面侧之平面图, 第二十图展示施加于电路基板上之焊料抗蚀剂, 第二十图A为内面侧之平面图, 第二十图B为外面侧之平面图, 第二十一图展示电路基板在装设有电子零件之下 安装有点焊环之状态, 第二十一图A为内面侧之平面图, 第二十一图B为外面侧之平面图, 第二十二图-第二十四图展示复合端子形成用之金 属组件之结构, 第二十二图为平面图, 第二十三图为第二十二图之XXIII-XXIII线箭视断面 图, 第二十四图为第二十二图之XXIV-XXIV线箭视断面图, 第二十五图-第二十七图展示复合端子之结构, 第二十五图为平面图, 第二十六图为第二十五图之XXVI-XXVI线箭视断面图, 第二十七图为第二十五图之XXVII-XXVII线箭视断面 图, 第二十八图展示内插接帽之结构, 第二十八图A为平面图, 第二十八图B为侧面图, 第二十九图-第三十图展示外插接帽形成用之金属 构件之结构, 第二十九图A为平面图, 第二十九图B为侧面图, 第三十图为第二十九图A之XXX-XXX线箭视断面图, 第三十一图-第三十二图展示外插接帽之结构, 第三十一图A为平面图, 第三十一图B为侧面图, 第三十二图为第三十一图A之XXXII-XXXII线箭视断面 图, 第三十三图为第七实施形态有关之二次电池之电 路图, 第三十四图为用以比较第七实施形态有关之二次 电池与习知二次电池之断面图, 第三十五图为展示第八实施形态有关之二次电池 封口部之结构之图, 第三十六图为展示第八实施形态有关之二次电池 之电路图, 第三十七图为展示习知二次电池之封口部之结构 之图, 第三十八图为习知二次电池之电路图。
地址 日本