专利名称：含有保护电路板的整体帽盖组件以及包括该帽盖组件的二次电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电池的整体帽盖组件(cap assembly)和包括该帽盖组件的二次电池。更具体地，本发明涉及一种整体帽盖组件、包含这种帽盖组件的二次电池的制造方法以及用该方法制造的二次电池，所述帽盖组件包括顶盖和帽盖子组件(cap subassembly)，该顶盖作为基板装配在电池壳上端的开口，该帽盖子组件包括在顶盖上整体装配的保护电路模块等。
背景技术：
可再充电的二次电池一般分为硬盖电池和内部电池。图1是硬盖电池的典型示例。参见图1，硬盖电池10为设备12的可拆卸部分，因此其优势是能方便地将电池安装在设备12上。然而，由于硬盖电池10需要壳体(罩体)11以容纳嵌入其中的电池体，并且需要根据相关设备的类型来设计形状，因此存在价格高和不兼容的问题。
另一方面，由于内部电池20的使用状态是嵌在设备中并被形成为设备的一部分的壳体所覆盖，如图2所示，其具有价格低和兼容性好的优点，但电池不能方便地装在设备上。
图3和图4示出了内部电池的具体结构。参见图3和图4，内部电池20包括电池体21，其装备有，例如其一侧设有阴极端子，另一侧设有阳极端子；保护电路(PTC)元件22，其与电池体21的一个端子相连，以主要保护电池不受过电流(over-current)、过放电和过充电；保护电路模块24，其通过镍板23与连接在PTC元件22上的端子相连，通过镍板27与电池的另一个端子相连，以辅助保护电池，保护电路模块24包括形成在其外表面上的输入和输出端子，以使相关的设备(未示出)能够与保护电路模块24相连；上部壳体25和下部容器壳体26包封电池体21、PTC元件22和保护电路模块24。
绝缘片28位于电池体21的侧表面和镍板23之间以及保护电路模块24和镍板27之间，因此可防止由于镍板23和27分别与相邻的电池体21或保护电路模块24之间不必要的接触而造成的短路。
另外，双面胶设在电池体21和下部壳体26之间，以使电池体21紧密地固定在下部壳体26的底面上。从而，当电池体21容纳在上部壳体25和下部壳体26中时，它能牢固地固定在壳体25和26中。
为了制造上述的电池，在电池组件插入电池壳30中后，帽盖31装配在壳30的开口上，并且在帽盖与开口的接触部分通过激光焊接使它们结合。然后，通过形成在帽盖31一侧的注入孔32将电解质注入壳30中。
然而，如上所述构成的二次电池存在一些问题。
首先，为了使设备最小化和紧凑，对更小和更轻的电池的需求增加，因此必须通过超精细薄膜注射成型法制造适合这种电池的壳体，该方法在技术上困难，因此增加了制造成本。
其次，二次电池需要多道工序来装配PTC元件、镍板、保护电路模块、上部壳体和下部壳体等，而且组装难度大，因此次品率高且增加了制造成本。
再者，由于上部壳体和下部壳体主要通过超声波焊接彼此结合，对于超声波焊接，电池组需要具有预定的或更大的厚度，这是阻碍电池最小化和紧凑的因素。而且，由于超声波焊接过程中上部壳体和下部壳体发生的微小移动，次品率高，持续的操作者管理是必须的。
作为解决上述问题的方法，建议的方法是将装配在电池体上端的多个部件(即帽盖组件)与电池体一起嵌入式注射成型。图5和图7示出了这种嵌入式注射成型法的图，其分别示出了由该方法制造的二次电池的正视图和侧视图。
参见图5和图7，电池20按下述方法制造将保护电路模块24侧的连接端子50与电池体21侧的盖51连接，保护电路模块24和电池20的电池体24通过注入熔融树脂(未示出)在模具43的成模空间40中彼此整体固定，该模具包括上模41和下模42，该熔融树脂从上模41的注入口44注入。
这种制造电池20的嵌入式注射成型法不需要上部壳体和下部壳体，因此具有减小电池尺寸(特别是厚度)的优势。然而，由于帽盖组件60与电池体21在模具40中整体成型，该方法存在下述严重问题。
首先，由于电池体21和保护电路模块24通过熔融树脂固定在成模空间43中，在这种状态下，通过将含有电极组件的电池体21与保护电路模块24一起放置在模具40的成模空间43中而使电路工作，由于模具40中电池体21和保护电路模块24整体地固定在模具24中，它们之间接触引起短路的可能性很高。因此，由于电池体21和保护电路模块24构成通电的电路，所以不利之处在于必须涂覆输出端子以防止电短路。
其次，当上模41和下模42结合，使电池体21和保护电路模块24在模具40的成模空间43中临时连接在一起时，如果电池体21由于受到压力产生相对电池体21的尺寸的变形，或者如果向成模空间43中注入高温和高压的熔融树脂，那么在将熔融树脂注入到成模空间43的过程中，很容易发生电池体21和保护电路模块之间的偏移(misalignment)，因此增加了次品率。
再者，如果电池体21在成模空间40中具有高温，该电池容易改变电性能，并且有爆炸的危险。另外，如果当压力施加到模具40中的构成电池体21的电池壳上，该压力可能施加到电池壳和盖彼此焊接的部分，因此导致出现未焊接的部分。
因此，内部电池存在多个问题，如内部部件由于和电池体21一起注射成型而移动、电池体21和树脂成型部分的接触表面的不稳定性、以及将电池体21插入模具40中所要求的电池体21的尺寸精度，等等。
发明内容
因此，考虑到上述问题作出本发明，本发明的目的是提供整体帽盖组件，其包括顶盖和帽盖子组件，该顶盖装配为电池壳上端开口的基板，该帽盖子组件包括在顶盖上整体装配的保护电路模块等，因此能使电池易于制造并且显著减少次品率。
本发明的另一个目的是提供通过使用帽盖组件的简单组件制造电池的方法。
本发明还有另一个目的是提供由该方法制造的二次电池。
根据本发明的一个方面，上述的和其它的目的可通过提供整体帽盖组件完成，该帽盖组件包括顶盖，其装配为电池壳上端开口的基板；以及帽盖子组件，其包括在顶盖上整体装配的保护电路模块。
本发明的帽盖组件作为独立构件提供，其特征在于包括保护电路模块的帽盖子组件与盖罩整体地安装在顶盖上。因此，通过将包括阴极、隔膜和阳极的电极组件插入电池壳，并将本发明的帽盖组件装配到电池壳的开口上，可以容易地制造电池。同样地，作为独立构件提供的帽盖组件是新颖的，其包括整体装配在顶盖上、用作基板的帽盖子组件。
这里，术语“帽盖子组件”指装配在顶盖上的所有部件，该顶盖同时构成电池的上部，并且可包括例如保护电路模块和盖罩等，保护电路模块防止电池的过电流、过放电和过充电，盖罩用于覆盖保护板的外表面。非必须地，帽盖子组件可包括用于电连接的电极盖、防止电流短路的绝缘部件、以及包括PTC元件、双金属片、保险丝等的安全元件。
顶盖(基板)和帽盖子组件的整体可通过不同的方法实现扣合(fastening)、粘结、成型等。最优选地，帽盖子组件通过嵌入式注射成型法与顶盖整体地结合，形成与顶盖的电连接。
更具体地，整体帽盖组件可通过将帽盖子组件作为嵌入体嵌入到模具中，在该模具内，帽盖子组件装配在顶盖的一个表面上，该顶盖包括两个电极端子，以使保护电路模块与顶盖的两个电极端子电连接，然后用熔融树脂嵌入式注射成型，以使顶盖的另一侧暴露在模具中树脂的外面。
同样地，通过嵌入式注射成型制造帽盖组件的方法，可由帽盖组件在下面状态下成型来进行，该状态下保护电路模块不与电池体电连接，即这种状态下，保护电路模块装配到顶盖上，该顶盖具有形成在其上的、没有通电的两个电极。因此，本发明的嵌入式注射成型能够通过采用典型的熔融树脂使帽盖组件易于成型，同时确保过程中的电稳定性。另外，本发明的嵌入式注射成型省去了防止电短路的涂覆工艺，并消除了对保护电路电损坏的危险。而且，由于保护电路模块不与电池体在模具中一起成型，因此不存在下列问题，例如当保护电路与电池体一起在模具内成型时，电池体由于受到压力而不稳定或者电池体发热；以及由于插入模具中的电池体的尺寸错误导致的缺陷。相反地，由于电池体不必插入模具的事实，帽盖组件的嵌入式注射成型具有减小模具尺寸的优势。
在嵌入式注入成型过程中，顶盖和帽盖子组件通过熔融树脂的凝固而整体成形。这时，为了加强树脂注入材料的结合力，顶盖优选具有在其上形成的一个或更多个固定凹槽，以使部分熔融树脂渗透进去。从而，熔融树脂渗透到固定凹槽中，凝固后起到增强顶盖和树脂注入材料之间结合力的作用。
关于嵌入式注射成型，考虑的最重要的问题之一是帽盖子组件的移动，特别是保护电路模块的移动。因此，需要将保护电路模块和顶盖在插入模具之前作为结合结构提供。
作为这种结合结构的例子，保护电路模块和/或顶盖可具有一个或多个形成在其上的引导槽，以防止保护电路模块和顶盖在嵌入式注射成型时偏移，并且帽盖组件还可包括一个或多个与引导槽结合的连接件，以使保护电路和顶盖连接。每个连接件可以是独立构件或者可以是形成在顶盖或保护电路模块上的突起，以与引导槽结合。连接件中的一个或两个都可用于保护电路模块和顶盖之间的电连接。
根据本发明的另一个方面，提供了一种使用了本发明的整体帽盖组件制造二次电池的方法，该方法包括如下步骤a)将包括阴极、隔膜和阳极的电极组件插入电池壳中，b)在电池壳的开口上装配该帽盖组件，然后使电池壳和帽盖组件相结合；c)通过穿过帽盖组件而形成的电解质注入口将电解质注入电池壳，然后密封该电解质注入口。
步骤b)中，帽盖组件能通过各种方法与电池壳结合，如扣合、粘结和成型等。扣合可通过这种方式实现，即扣合结构，如扣件、扣合槽等分别形成在电池壳和帽盖子组件上，这样，帽盖子组件可以通过扣合结构的扣合与电池壳结合。扣合可使用夹子实现。粘结可通过在顶盖和帽盖组件的接触表面之间提供粘结剂、在顶盖和帽盖组件的接触表面上涂覆熔融树脂、或贴上胶带或胶粘标签来实现。焊接可包括激光焊接和焊料焊接等。最优选地，帽盖子组件与顶盖的结合可通过激光焊接来实现。
步骤b)中，帽盖子组件可装配在电池壳的开口上，使保护电路模块位于顶盖的上部。或者，帽盖子组件可装配在电池壳的开口上，使保护电路模块位于顶盖的下部。在后者中，保护电路模块埋在树脂注入材料中，因此能防止与电解质接触。这种结构可通过制造帽盖组件来提供，这时，在制造帽盖组件的过程中，用于保护电路模块和电极组件之间电连接的电极盖可以暴露在树脂注入材料的外表面。应指出的是，只要电池是采用本发明的整体帽盖组件制造，电池的各种结构不脱离本发明的范围。
根据本发明的另一方面，提供了通过本发明的方法制造的二次电池。本发明的二次电池不限于特定类型的二次电池。因此，按照电极组件的结构，本发明的二次电池可以是锂二次电池，按照电池壳的形状，本发明的二次电池可以是矩形二次电池。
从下面结合附图的详细说明中，将更清楚地理解本发明的上述或其它的目的、特征以及其它的优点，附图中图1是外部二次电池的图；图2是现有技术中的内部二次电池的图；图3是图2中二次电池的半装配图；图4是图2中二次电池的分解透视图；图5是说明现有技术中嵌入式注射成型工艺的横截面图；图6和图7是说明根据图5所示的嵌入式注射成型工艺制造的电池的前视图和侧视图；图8是本发明的一个优选实施方案的二次电池的分解透视图；
图9是图8中的二次电池在装配状态下的透视图；图10是整体帽盖组件的平面图和沿平面图的A-A线取的横截面图，该帽盖组件是根据本发明的一个优选实施方案通过嵌入式注射成型制造的；图11是沿图10中B-B线取的横截面图；图12是电池制造方法的流程图，该电池制造方法采用了图10中的整体帽盖组件；图13是帽盖组件的透视图，该帽盖组件在嵌入式注射成型之前具有保护电路模块，该保护电路模块在另一个实施方案的整体帽盖组件中；图14是帽盖子组件的透视图，该帽盖子组件在嵌入式注射成型之前具有保护电路模块，该保护电路模块在又一个实施方案的整体帽盖组件中；图15是沿整体帽盖组件的C-C线取的横截面图，该帽盖组件通过嵌入式注射成型采用了帽盖子组件制造，该帽盖子组件包括图14中的保护电路模块；图16是本发明的又一实施方案的整体帽盖组件的透视图，该帽盖组件具有沿顶盖上端的外围表面形成的凹槽；图17是图16的垂直横截面图；图18是与电池壳相连的帽盖组件的横截面图，在该电池壳中，环形件扣合在图16的凹槽中；图19是使图16中的帽盖组件与电池壳连接，并将环形件扣合在凹槽中的工艺流程图；以及图20是本发明的一个实施方案的二次电池的透视图和部分放大透视图。
优选的
具体实施例方式
现在参考
本发明的优选实施方案。要说明的是，公开的这些实施方案是为了解释的目的，并不限制本发明的范围。
图8是本发明的一个优选实施方案的二次电池的分解透视图，图9是图8中的电池在装配状态下的透视图。
参见图8和图9，二次电池100包括电池壳200、顶盖300和帽盖子组件400，该电池壳中插入有电极组件210，该电极组件包括阴极、阳极和隔膜；顶盖300装配在壳200的上端的开口上；帽盖子组件400装配在顶盖300上。
顶盖300包括板310、突起端子320、固定槽330和电解质注入口340；板310由导电材料，如铝制成；突起端子320形成在导电板310上，以与导电板310绝缘，并与电极组件210的阴极或阳极相连；固定槽330用于在嵌入式注射成型时增强注入的树脂材料的结合力。当导电性板310与电池壳200连接时，构成电极端子，该电极端子与电极组件210的阳极和阴极连接。非必须地，由Al-Ni组成的复合板结合在导电板310上，可形成电极端子。关于这些，当Al-Ni复合金属与铝制的导电板310接触时能增强与导电板310的接触力。
帽盖子组件400包括绝缘件410、保护电路模块420、电极盖430和431以及盖罩440；绝缘件410是为了使帽盖子组件400与顶盖300中除突起端子320之外的部分绝缘；保护电路模块420是为了控制过充；电极盖430和431是为了使顶盖300和保护电路模块420电连接；盖罩440是为了牢固地包封保护电路模块420等。
保护电路模块420是包括形成在基片422上的保护电路421的元件，以防止电池在充电或放电时的过电流、过放电和过充电。具有形成在其上的保护电路421的基片421，一般由环氧化合物树脂制成。
基片422可形成有外部输入端子423和外部输出端子424、与连接器连接的连接线、等等，外部输入端子423和外部输出端子424在基片422的后侧，即与其上形成保护电路的那一侧相对的一侧。保护电路421以及相应的外部输入端子423和外部输出端子424通过孔相互连接，该孔是穿过基片厚度打通的孔。另外，测试点425形成在基片422上。
保护电路模块420和盖300彼此电连接，该连接是通过保护电路模块420上的连接端子或者通过电极盖430和431实现的。或者，电线可用于保护电路模块420和盖300的端子之间的连接。电极盖430可由，例如镍或Al-Ni复合金属制成，电极盖430通过点焊、激光焊接等与电极端子310和320电连接。
盖罩440形成有窗口441和442以及孔443；保护电路模块430的外部输入端子423和外部输出端子424通过窗口441、442暴露到外面；测试点425通过孔443暴露到外面。另外，盖罩440形成有通孔444，其与电解质注入口340相通，在完成电池装配后可使电解质注入到电池中，注入电解质后，该通孔由密封帽450密封。
根据本发明，顶盖300和帽盖子组件整体地构成独立的帽盖组件500。
图10是整体帽盖组件的平面图和沿平面图的A-A线取的横截面图，该帽盖组件是根据本发明的一个优选实施方案通过嵌入式注射成型制造的。
参见图10，帽盖组件500通过嵌入式注射成型制造，保护电路模块400通过树脂注入材料510，与用作基板的顶盖300整体地结合在一起，树脂注入材料510由熔融树脂凝固而成。
在顶盖300的任一侧形成有固定槽330，熔融树脂在嵌入式注射成型过程中渗透到固定槽330中并凝固，顶盖300在固定槽330的一侧形成有通孔444。固定槽330可具有向下的锥度，或者固定槽300的下部直径大，如图10所示，这样即使电池的上端受到强烈的冲击，也可防止顶盖300与树脂注入材料510分离。突起端子320形成在顶盖300的中心，并且与顶盖300绝缘。
突起端子320通过电极盖430与保护电路模块420电连接，突起端子320通过绝缘件410与顶盖300电绝缘。另外，由于导电性的顶盖300构成电极端子，它通过电极盖431与保护电路模块420电连接。
保护电路模块420周围的树脂注入材料在其上端形成有窗口441和442以用于端子，以及孔443以用于测试点，这样，保护电路模块420的外部输入和输出端子以及测试点通过它们分别暴露到外面。
在电解质注入完成后，树脂注入材料510的通孔444被密封帽450密封。密封帽450可由塑性成模材料或橡胶形成。
根据本发明，由于嵌入式注射成型是这样进行的，即将保护电路模块和用作基板的顶盖插入到模具中，而不将电池体插入模具，因此，即使采用低温低压的树脂或采用高温高压的树脂进行嵌入式注射成型，也几乎能完全消除次品。因此，用于保护电路模块的嵌入式注射材料可采用具有高温高压的树脂，其包括聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和环氧树脂等；又可采用具有低温低压的聚酰胺树脂。另外，该树脂可包括一般的树脂。
同样地，由于制造具有保护电路模块的嵌入式注射成型体的方法采用组件，在嵌入式注射成型过程中没有电流通过该组件，因此该方法与现有技术不同，不需要绝缘处理或绝缘件来使模具电绝缘。另外，通过嵌入式注射成型制得的组件，其尺寸减小，因此减少了现有技术中当电池体与其它组件一起在模具中嵌入式注射成型时导致的不必要的空间。
在采用具有保护电路模块的帽盖子组件作为插入件进行嵌入式注射成型时，考虑的最重要的问题之一是帽盖子组件的移动，特别是保护电路模块420的移动。关于这，图11是沿图10中沿B-B线的横截面图。
参见图11，为了防止保护电路模块420在嵌入式注射成型过程中移动，当顶盖30与保护电路模块420插入到模具中，保护电路模块420由第一引导件600和第二引导件610固定；第一引导件600沿用于端子的窗口的方向引入，第二引导件610沿树脂注入口的方向引入。第一引导件600也用于形成窗口442，以使保护电路模块420的外部输入和输出端子暴露到外面。第二引导件610的前端形状与保护电路模块420的侧部相配。因此，在嵌入式注射成型过程中，由于第一引导件600和第二引导件610的共同作用，保护电路模块420在模具中能牢固地固定在顶盖300上的适当位置。
图12是电池制造方法的流程图，该电池制造方法采用了图10中的整体帽盖组件。下面将详细说明该方法。
步骤a通过在用作基板的顶盖上装配电极端子形成基板组件，然后通过在顶盖的一侧上装配阴极盖、阳极盖、保护电流模块等形成具有保护电路模块的帽盖子组件。如果需要，帽盖子组件上还设置有绝缘件以防止组件之间的短路。这时，通过点焊将包括电极盖、绝缘件等的组件装配在一起。
步骤b具有保护电路模块的帽盖子组件插入到模具中成模空间，将熔融树脂注入成模空间中，这样顶盖的另一侧暴露在外面，然后嵌入式注射成型，从而形成了本发明的整体帽盖组件。当熔融树脂凝固时，各组件，如顶盖、保护电路模块、电极盖、绝缘件等被凝固的树脂所固定，因此形成整体的部件，即整体帽盖组件。
步骤c帽盖组件通过暴露在树脂注入材料外的顶盖的另一侧与电池壳的开口连接，该电池壳中装有电极组件。帽盖组件与电池的结合可通过扣合、粘结和焊接等方法，优选采用激光焊接。
步骤d从电解质注入口中注入电解质，该电解质注入口通过通孔暴露，然后用密封帽将注入口密封。
步骤e当完成电池装配后，电池壳可以直接后处理。这时，各种涂覆方法均可用于电池壳，最后用标签封好电池壳。
图13和图14是帽盖子组件的透视图，该帽盖子组件在嵌入式注射成型之前具有保护电路模块，该保护电路模块分别在其它实施方案的整体帽盖组件中。图15是沿整体帽盖组件的C-C线取的横截面图，该帽盖组件通过嵌入式注射成型采用帽盖子组件制造，该帽盖子组件包括图14中的保护电路模块。通过具有保护电路模块的帽盖子组件，保护电路模块420在嵌入式注射成型的过程中能避免移动，在某些情况下，在注射成型的过程中能实现保护电路模块与顶盖之间的电连接。
首先，参见图13，嵌入式注射成型的过程中，为了防止保护电路模块在模具内移动，顶盖300的导电板310形成有两个突起连接件700，而且保护电路模块420的基片422上形成有引导槽800和810，该连接件700能扣紧在引导槽800和810上，这样，通过连接件700与引导槽800和810的扣合，将保护电路模块420固定在导电板310上。
连接件700整合在导电板310上，并且可以在处理导电板310时形成。连接件700与引导槽800和810的扣合防止保护电路模块420在x方向和y方向上移动，并且模具上的引导件600(参见图11)防止保护电路模块420在z方向上移动，因此防止保护电路模块420在嵌入式注射成型过程中的移动。通过连接件700与引导槽800和810的结构，没有必要向模具提供额外的引导件(图11中的610)。
对连接件700、引导槽800和810的形状没有特别的限制。例如引导槽800的形状不限制为通孔，引导槽810中的一个可形成为缺口，如图13所示。即在一侧开有引导槽810的缺口，以防止由于装配公差而导致难以连接。
两个连接件700中的一个可设置成盖和电线，用于顶盖的导电板310和保护电路模块420之间的电连接，该导电板310用作一个电极端子，这样，不需要为了它们间的电连接增加额外的盖或电线。另一方面，为了形成在导电板320上的突起电极端子320与保护电路模块420之间的电连接，可能需要提供盖或电线，或非必须地，电极端子320可设置为更高的突起以与保护电路模块420直接相连。
优选地，为了增强支撑保护电路模块420的连接件700的功能，可在连接件700与保护电路模块420的接触部分进行额外的工序，该额外工序包括焊接。
参见图14和图15，连接件701和702设为独立构件，并且扣合在顶盖300上。连接件701和702与图13中的连接件700的不同之处在于，连接件701和702都是用于电连接的盖或电线。为了确保连接件702和保护电路模块420之间的电连接，阳极端子320邻近连接件702。用于阴极端子的连接件701与顶盖300的导电板310直接相连，但是阳极端子320和用于阳极端子320的连接件702通过绝缘材料412与导电板310绝缘。
连接件701和702通过铆钉连接到导电板310上，并且通过粘结或焊接与保护电路模块420连结，从而用作盖或电线。
在嵌入式注射成型过程中，通过连接件701和702与引导槽600和601的结合，以及引导件720与图11所示的、用作第一引导件600的共同作用，保护电路模块420在模具中能牢固地固定在顶盖300的适当位置。
图16和图17分别是本发明的又一实施方案的具有凹槽的整体帽盖组件的透视图和图16的垂直横截面图，该凹槽沿顶盖上端的外围表面形成。图18是与该电池壳相连的帽盖组件的横截面图，在该电池壳中，环形件扣合在凹槽中。图19是使帽盖组件与电池壳连接并将环形件扣合在凹槽中的工艺流程图。
参见图16到图19，在本发明的整体帽盖组件中，顶盖300上端的树脂注入材料510具有侧槽900，其沿着顶盖300上端的外围表面凹陷。如上所述，电池壳200与顶盖300的结合优选激光焊接，这时，树脂注入材料510邻接顶盖300的部分由于焊接过程中的传热会部分熔融或变形。为了避免这个问题，焊接的宽度必须最小化，这需要更精确的操作。因此，根据上述的结构，沿着顶盖300上端的外围表面在树脂注入材料510上形成侧槽900，这样使传热导致的问题最小化，并且增加了结合部分的操作宽度，因此使制造过程简单。
另外，在整体帽盖组件500设有电解质注入口的一侧可形成有缺口和环形件910；缺口取代图10中的通孔444；环形件910包括突起911，其能与缺口445扣合。从而，在注入电解质后，不用图11所示的单独的密封帽450，环形件910与侧槽900和缺口445扣合，从而密封了电解质注入口。
图20示出了本发明一个实施方案的二次电池的形状。
参见图20，二次电池100在其下端形成有向下的突起201。如上所述，二次电池分为硬盖电池和内部电池，本发明优选用于内部电池。因此，向下的突起201使电池在设备1000上易于安装或拆卸，设备1000包括移动电话和PDA等。向下的突起201不仅可在电池壳200的下端形成，也可在电池壳的侧表面上形成。而且，对向下的突起201的形状和位置没有特别的限制，只要它们能使电池易于拆卸即可。
工业实用性如上所述可见，本发明的整体帽盖组件和采用该帽盖组件制造二次电池的方法提供了一种整体组件，其包括用作基板的顶盖和在其上的具有保护电路模块的帽盖子组件，因此简化了电池的制造工序，并且使次品率最小化。另外根据通过本发明的嵌入式注射成型制造的整体帽盖组件与传统的技术相比具有显著的优势，传统的技术是将电池体与其它部件一起放在模具中。因此，将帽盖子组件与顶盖整体而提供单独的独立构件的方法是新颖的。
尽管为了解释的目的，公开了本发明的优选实施方案，本领域的技术人员应认识到，在不脱离本发明所附的权利要求的范围和精神的修改、添加和替代都是可能的。
权利要求
1.一种帽盖组件，包括顶盖，其作为基板装配于电池壳开口；以及包括保护电路模块的帽盖子组件，所述帽盖子组件整体地装配在顶盖上。
2.根据权利要求1的帽盖组件，其中帽盖子组件包括保护电路模块和盖罩，所述保护电路模块用来防止电池的过电流、过放电和过充电，所述盖罩用来包封该保护电路模块；非必须地，所述帽盖子组件还包括用于电连接的电极盖、防止电短路的绝缘件、和/或安全元件。
3.根据权利要求1的帽盖组件，其中整体帽盖组件如下制造将帽盖子组件作为插入件插入到模具中，帽盖子组件被装配在顶盖的一侧，所述顶盖包括两个电极端子，以使保护电路模块与顶盖的两个电极端子电连接，然后用熔融树脂进行嵌入式注射成型，以使顶盖的另一侧暴露在模具中树脂的外面。
4.根据权利要求1的帽盖组件，其中在顶盖上形成至少一个固定槽，从而在嵌入式注射成型过程中，熔融树脂渗透到所述固定槽中并在其中凝固。
5.根据权利要求1的帽盖组件，其中在将保护电路模块和顶盖插入到模具中之前，使保护电路模块和顶盖结合。
6.根据权利要求5的帽盖组件，其中在保护电路模块和/或顶盖上形成至少一个引导槽，以防止在嵌入式注射成型过程中保护电路模块和顶盖在模具中偏移；所述帽盖组件还包括至少一个与引导槽结合的连接件，以使保护电路模块和顶盖连接。
7.根据权利要求6的帽盖组件，其中连接件是独立构件、或在顶盖或保护电路模块上形成的突起，以使该连接件与引导槽结合。
8.根据权利要求6的帽盖组件，其中所述的至少一个连接件用于在保护电路模块和顶盖之间的电连接。
9.根据权利要求6的帽盖组件，其中连接件是突出的连接件，其整体地形成在顶盖的导电板上，保护电路模块包括具有引导槽的基片，所述引导槽与突出的连接件结合。
10.根据权利要求9的帽盖组件，其中所述的至少一个引导槽包括两个引导槽，其中一个引导槽的形状为通孔，另一个引导槽的形状为缺口，从而防止由于装配公差导致的难以结合。
11.根据权利要求6的帽盖组件，其中所述的至少一个连接件包括两个独立的导电连接件，其中一个装配在顶盖上，并同时与电极端子中的一个电连接，另一个装配在顶盖上，并同时与电极端子中的另一个电连接。
12.根据权利要求11的帽盖组件，其中连接件用铆钉装配在顶盖上。
13.根据权利要求6的帽盖组件，其中连接件和保护电路模块在其接触部分通过焊接结合。
14.根据权利要求1的帽盖组件，还包括树脂注入材料，其具有沿着顶盖上端的外围表面凹陷的槽；以及环形件，在电池装配后，该环形件与槽结合。
15.根据权利要求14的帽盖组件，其中树脂注入材料在帽盖组件设有电解质注入口的一侧形成有缺口，并且环形件形成有与该缺口结合的突起。
16.一种制造二次电池的方法，包括下列步骤a)将包括阴极、隔膜和阳极的电极组件插入到电池壳中，b)在电池壳的开口上装配权利要求1的帽盖组件，然后使电池壳与帽盖组件结合；以及c)通过穿过帽盖组件而形成的电解质注入口将电解质注入到电池壳中，然后密封该电解质注入口。
17.根据权利要求16的方法，其中，在步骤b)中，帽盖子组件与电池壳通过扣合、粘结或焊接结合。
18.根据权利要求17的方法，其中焊接为激光焊接。
19.根据权利要求16的方法，其中，在步骤b)中，帽盖子组件装配在电池壳的开口上，以使保护电路模块位于顶盖的上部或顶盖的下部。
20.根据权利要求16的方法，其中为了防止保护电路模块在嵌入式注射成型过程中移动，当顶盖和保护电路模块插入到模具中时，保护电路模块通过第一引导件和第二引导件固定，所述第一引导件沿用于端子的窗口的方向引入，所述第二引导件沿树脂注入口的方向引入。
21.一种二次电池，其根据权利要求16的方法制造。
22.根据权利要求21的二次电池，其中二次电池在其下端形成有向下的突起，以使二次电池在设备上易于安装或拆卸。
全文摘要
本发明公开了一种整体帽盖组件、制造包括该帽盖组件的二次电池的方法以及用该方法制造的二次电池；该整体帽盖组件包括作为基板装配在电池壳开口的顶盖；以及包括保护电路模块等的帽盖子组件，该帽盖子组件整体地装配在顶盖上。该帽盖组件作为整体构件提供，其包括用作基板的顶盖以及帽盖子组件，该帽盖子组件具有设置在其上的保护电路模块，因此简化了电池的制造工序，并且使次品率最小化。另外，该整体帽盖组件通过嵌入式注射成型法制造，与传统技术相比具有显著的优势。
文档编号H01M2/10GK1922745SQ200580005205
公开日2007年2月28日 申请日期2005年2月1日 优先权日2004年2月18日
发明者金亨灿, 金熙圭, 赵龙昊, 郑载植 申请人:株式会社Lg化学