[发明专利]电池设备

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及电池设备。具体地说，本发明涉及一种具有锂离子电池和一保护电路板的电池设备。

现有技术

由于包括移动电话的电子设备在体积和重量方面的减少，迫切需要减少电池的体积和重量。为了满足这种需求，已开发出一种可充电电池(下面可称作“锂离子电池”)，它使用能掺杂和/或能去除所掺杂的锂或锂离子的材料作负极。这种输出电压高重量轻且具有抑制自我放电性能的锂离子电池已进入实际使用。

然而，这种类型的可充电电池具有一个特征，即在充电和放电过程中，它的电极零件将经受反复的膨胀和收缩。在这种情况下，已有各种考虑，以便解决由于电极材料的膨胀和收缩而产生的技术问题。

例如，在1996年5月23日公开的日本专利公开号H7-134984[H01M4/02,4/58,10/40]里有一种设想，其中，通过一呈螺旋形的电极体构成一圆柱形的可充电电池，这样，即使在电极材料体积方面的热膨胀达到最大程度，作用在正极和负极之间的压力也可被缓和。同时，1996年8月18日公开的日本专利公开号H7-220754[10/38,10/38]设想，通过由可热收缩的管子捆扎而成的层叠体来构成一电极体，以便吸纳因充电和放电产生的体积膨胀，由此防止层叠体变形。后一个现有技术还包括一在容器和盖子或在容器本身的一波纹部分之间的弹性环，从而使电极体可膨胀和收缩，以维持层叠体的形状。

这里，所提出的各种设想是通过消除电极体的膨胀和收缩的影响的方式来保持电极体的结构的。

同时，上述的锂离子电池常常具有保护电路，以防止电池过度工作。由于要减少上面提到的电子设备的体积和重量，这种保护电路通常直接安装在电池上，如图1所示，以便节约空间。

图1显示了一现有技术中的电池设备1，它包括一锂离子电池12，该电池具有呈扁平柱状的层叠体(未画出)。该锂离子电池12具有暴露在顶表面上的正极导板14和暴露在底表面上的负极导板16。带有保护电路18的电路板20被安装成与电池12的一侧面接触。电路板20具有与保护电路18电气连接的连接带2和4。连接带2和4是(例如)由镍薄片形成的，并分别与正极导板14和负极导板16电气连接。

在图1所示的电池设备1里，锂离子电池1使用时将导致如上面所述的层叠体(未画出)的反复膨胀和收缩。然而，在电路板20和连接带2和4上没有膨胀和收缩。结果，在这些零件上将出现应力。如果这种应力作用在结构薄弱部分上，诸如将连接带2和4固定在电路板20上的点上，有可能在电路零件上、诸如保护电路18或电路板20上发生断裂。

在这种情况下，已经尝试了各种改进办法，以便增加强度对抗上述应力。然而，这种传统的改进方法包含使用特殊设计的零件或刚性增加的零件，以增加总的强度。但这将产生一个问题，即影响电池设备在体积和重量上的减少，并导致制造成本增加。

本发明的简要说明

因此，本发明的一个主要目的是在降低成本的基础上提供一种电池设备，它提高了经受在其上产生的应力的能力。

本发明的另一个目的是提供一种电池设备，它在小尺寸和轻重量的同时提高了经受应力的能力。

一种按照本发明的电池设备，包括：一锂离子电池，它具有通过锂离子充电和放电的聚合材料制成的正极和负极；一电路板，安装在锂离子电池一外表面上；一第一连接件，它连接在电路板和正极之间；一第二连接件，它连接在电路板和负极之间；以及一长度变化装置，它与第一连接件和第二连接件中的至少一个有关，以改变在电路板和正极之间的第一连接长度和在电路板和负极之间的第二连接长度中的至少一个。

即使在锂离子电池的正极和负极中的至少一个和电路板之间的连接长度由于锂离子电池的充电或放电而产生的膨胀或收缩而改变，这种连接长度上的变化也可被设置成与第一连接件/第二连接件有关的长度改变装置吸纳。

因此，在本发明里，设置成与第一连接件和第二连接件中的至少一个有关的长度改变装置可使连接件释放作用在其上的应力。从而不需要使用特殊设计的零件或增加零件的刚性，这样，可在不影响减少电池设备的体积和重量的情况下降低成本。

按本发明的另一方面，长度改变装置包括形成在第一连接件和第二连接件的至少一个上的可膨胀/收缩部分。该膨胀/收缩部分包括一容易变形部分。可以设想，该容易变形部分是通过形成于第一连接件和第二连接件中的至少一个上的许多局部切口或弧形部分形成的。

通过下面参考附图对本发明的详细描述，可更清楚地了解本发明的上述目的和其它的目的、特征和优点。

附图的简要说明

图1是显示一传统电池结构的视图；