Estructura de batería delgada, paquete de batería y método para fabricar un paquete de batería.

Un paquete de batería (1) que comprende:

un elemento de batería (2) conformado con una configuración plana y aproximadamente rectangular;

una porción de marco

(3) que acomoda dicho elemento de batería (2);

una unidad de placa de circuito (4) dispuesta en una superficie lateral exterior de dicha porción de marco (3); una porción de tapa (5) montada en un extremo de dicha porción de marco (3) y de dicho elemento de batería (2) para emparedar dicha unidad de placa de circuito (4) con dicha superficie lateral exterior de dicha porción de marco (3); y

una película de embalaje exterior (6) que cubre íntegramente una parte de dicha porción de tapa (5), dicho elemento de batería (2) y dicha porción de marco (3); en donde

la porción de tapa (5) comprende una pluralidad de ventanas de terminal (53) a través de las cuales asoman las porciones de terminal (42) de la unidad de placa de circuito (4); y

las cuatro porciones de esquina de la porción de tapa (5) que miran hacia fuera comprenden rebajos de forma rectangular.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04256384.

Solicitante: SONY CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-7-1 KONAN MINATO-KU TOKYO JAPON.

Inventor/es: SATO, HIDEYUKI, TAKESHITA,TOSHIO, MIYAJIMA,YOICHI, SATO,Hiroaki.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Detalles de construcción o procesos de fabricación... > H01M2/10 (Monturas; Dispositivos de suspensión; Amortiguadores; Dispositivos de sujeción o de transporte; Soportes (combinación estructural de acumuladores con aparatos para la carga H01M 10/46))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Detalles de construcción o procesos de fabricación... > H01M2/04 (Tapas o cubiertas)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Detalles de construcción o procesos de fabricación... > H01M2/02 (Armazones, carcasas o embalajes)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Celdas secundarias; Su fabricación > H01M10/04 (Construcción o fabricación en general (H01M 10/058, H01M 10/12, H01M 10/28, H01M 10/38 tienen prioridad))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Celdas secundarias; Su fabricación > H01M10/44 (Métodos para cargar o descargar (circuitos de carga H02J 7/00))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > H01M2/00 (Detalles de construcción o procesos de fabricación de partes no activas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE... > Recipientes, elementos de embalaje o paquetes especialmente... > B65D85/88 (Baterías)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Detalles de construcción o procesos de fabricación... > H01M2/08 (Materiales de sellado)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Celdas primarias; Su fabricación > H01M6/50 (Métodos o disposiciones para asegurar el funcionamiento o el mantenimiento, p. ej. mantenimiento de la temperatura de funcionamiento)

PDF original: ES-2456665_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Estructura de batería delgada, paquete de batería y método para fabricar un paquete de batería.

La presente invención se refiere a una estructura de una batería delgada, un paquete de batería y un método para fabricar un paquete de batería; se pueden utilizar realizaciones preferidas para una batería de un teléfono móvil, una máquina de juegos, un ordenador personal tipo agenda o similares.

En la figura 10 se muestran una estructura de batería anteriormente propuesta y un paquete de batería. Un paquete de batería 101 está constituido por un cuerpo principal de batería rectangular (denominado seguidamente “elemento de batería”) 103 que contiene elementos generadores de potencia, y una unidad de placa de circuito 105 en la que está montada una pluralidad de componentes electrónicos 104 para constituir un circuito de protección, los cuales están acomodados en un estuche de batería 102 constituido por dos mitades de una caja delgada. Es de hacer notar que, como se muestra en la figura 11, la unidad de placa de circuito 105 está soportada por unos nervios 106 formado en el estuche de batería 102 de modo que los componentes electrónicos 104 no hagan contacto con el elemento de batería 103. Como se muestra en la figura 12, se ha conocido también un paquete de batería que elimina la necesidad de los nervios 106 de tal manera que se forme una capa de resina de molde (denominada seguidamente “molde de transferencia”) 110 para moldear los componentes electrónicos 104, una superficie plana 110a en el extremo de la capa de resina de molde 110 sea hecha contactar con una superficie plana 103a del elemento de batería 103 y éstos estén acomodados en el estuche de batería. (Véase, por ejemplo, el documento de patente 1: Publicación de la solicitud de patente japonesa No. 2002-110121 (en los parágrafos [0003] y [0006], figura 2, figura 5, figura 6 y similares.) )

Sin embargo, el paquete de batería convencional 101 descrito anteriormente tiene los inconvenientes siguientes.

(1) Dado que el paquete de batería convencional 101 está construido para acomodar el elemento de batería rectangular 103 y la unidad de placa de circuito 105 en la que está montada una pluralidad de componentes electrónicos 104 para constituir un circuito de protección en el estuche de batería 102 constituido por dos mitades de una caja delgada, el paquete de batería 101 resulta ser grueso, voluminoso y de gran peso. Además, su coste es también alto. En particular, el elemento de batería 103 tiende a aumentar su espesor hinchándose en la porción central del mismo en el momento de la carga o a alta temperatura. Por tanto, se requiere diseñar el tamaño del estuche de batería 102 tomando en consideración el inflado o hinchamiento del elemento de batería 103, requiriendo así un espacio entre el estuche de batería 102 y el elemento de batería 103 para absorber tal inflado. Esto hace que el estuche de batería 102 sea relativamente grande y sea usualmente una causa del deterioro de la relación volumétrica del elemento de batería 103 en el paquete de batería 101.

(2) En caso de eliminar la necesidad de los nervios 106 contactando una superficie plana 110a en el extremo del molde de transferencia 110 que moldea y protege los componentes electrónicos 104 con una superficie plana 103a del elemento de batería 103, esto causa efectos más o menos adversos sobre los componentes electrónicos 104 o similares si se presiona fuertemente el molde de transferencia 110 sobre el elemento de batería 103.

El documento US2003/0180582 revela un paquete de batería plano y octogonal que comprende un elemento de batería, un sustrato de circuito y una tapa.

El documento US2003/0165736 revela un paquete de batería que tiene un elemento de batería, una envuelta exterior y una tapa.

Las realizaciones de la presente invención persiguen proporcionar un paquete de batería más delgado, más pequeño y más ligero y reducir el coste eliminando la necesidad de un estuche de batería constituido por dos mitades de una caja delgada.

Las realizaciones de la presente invención persiguen impedir que el molde de transferencia presione sobre el elemento de batería, protegiendo así los componentes electrónicos.

Diversos aspectos respectivos de la presente invención se exponen en las reivindicaciones adjuntas.

Las realizaciones de la presente invención persiguen eliminar la necesidad de las dos mitades convencionales del estuche de batería de tal manera que una batería delgada esté constituida por un elemento de batería conformado con una configuración plana y rectangular, una porción de marco en la que está acomodado el elemento de batería, una unidad de placa de circuito dispuesta en una superficie lateral exterior de la porción de marco, una porción de tapa montada para formar un emparedado de la unidad de placa de circuito con la superficie lateral exterior de la porción de marco en un extremo de dicha porción de marco y del elemento de batería, y una película de embalaje exterior que cubre íntegramente el elemento de batería y la porción de marco, en donde las superficies laterales del elemento de batería están confinadas por la porción de marco, y las superficies frontal y dorsal del elemento de batería están cubiertos con la película de embalaje exterior.

En una segunda realización de la presente invención unas áreas (porción envuelta) , que incluyen tanto la porción de

marco como la porción de tapa, en donde se enrolla la película de embalaje exterior, están conformadas de modo que sean más delgadas con relación a una altura de un área (porción no envuelta) , en donde se enrolla la película de embalaje exterior, en una cantidad correspondiente al espesor de la película de embalaje exterior, y al menos una de las superficies exteriores de la porción de marco está conformada de manera que sea más alta que una superficie lateral del elemento de batería.

En una tercera realización de la presente invención la batería delgada de la primera realización está conformada de tal manera que una ventana de acoplamiento de una porción de polo positivo del elemento esté dispuesta en un lado de la porción de marco para acoplarse con la porción de polo positivo del elemento que sobresale de la superficie lateral del elemento de batería, y una porción de montaje de la unidad de placa de circuito esté dispuesta en la superficie exterior del costado de la porción de marco.

En una cuarta realización de la presente invención la batería delgada de la tercera realización está conformada de tal manera que la porción de tapa tenga una porción de superficie extrema rectangular para emparedar la unidad de placa de circuito montada en la porción de montaje con la porción de marco, y una porción tubular que está conformada continuamente con la porción de superficie extrema rectangular y tiene una porción de ajuste destinada a ajustarse a la porción de circunferencia exterior de un extremo de la porción de marco y del elemento de batería, y, además, está dispuesta una porción hueca en una porción de esquina formada por la porción de superficie extrema y la porción tubular.

En una quinta realización de la presente invención la batería delgada de la primera realización está conformada de tal manera que una porción de contacto de terminal que se expone al exterior a través de una ventana de terminal esté dispuesta en la porción de superficie extrema de la porción de tapa, unos componentes electrónicos y un molde de transferencia para moldar los componentes electrónicos estén dispuestos en la superficie interior que mira hacia la porción de marco, y la porción de marco tenga salientes conformados en la superficie que mira hacia... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un paquete de batería (1) que comprende: un elemento de batería (2) conformado con una configuración plana y aproximadamente rectangular; una porción de marco (3) que acomoda dicho elemento de batería (2) ; una unidad de placa de circuito (4) dispuesta en una superficie lateral exterior de dicha porción de marco (3) ; una porción de tapa (5) montada en un extremo de dicha porción de marco (3) y de dicho elemento de batería (2)

para emparedar dicha unidad de placa de circuito (4) con dicha superficie lateral exterior de dicha porción de marco (3) ; y una película de embalaje exterior (6) que cubre íntegramente una parte de dicha porción de tapa (5) , dicho elemento de batería (2) y dicha porción de marco (3) ; en donde la porción de tapa (5) comprende una pluralidad de ventanas de terminal (53) a través de las cuales asoman las porciones de terminal (42) de la unidad de placa de circuito (4) ; y las cuatro porciones de esquina de la porción de tapa (5) que miran hacia fuera comprenden rebajos de forma rectangular.

2. Un paquete de batería (1) según la reivindicación 1, en el que:

un área, que incluye tanto la porción de marco como la porción de tapa, en donde se enrolla la película de embalaje exterior, está conformada de modo que sea más delgada con relación a una altura de un área en la que no se enrolla la película de embalaje exterior, en una cuantía correspondiente al espesor de la película de embalaje exterior; y

al menos una de las superficies exteriores de la porción de marco está conformada de modo que sea más alta que una superficie lateral del elemento de batería.

3. Un paquete de batería (1) según la reivindicación 1, en el que dicha porción de marco comprende:

una ventana de acoplamiento de una porción de polo positivo del elemento formada en un lado de dicha porción de marco para su acoplamiento con una porción de polo positivo (21) del elemento que sobresale de una superficie lateral de dicho elemento de batería; y

en una superficie exterior de dicho un lado de dicha porción de marco está prevista una porción de montaje de la unidad de placa de circuito para conectar dicha porción de polo positivo del elemento.

4. Un paquete de batería según la reivindicación 1, en el que dicha porción de tapa comprende:

una porción de superficie extrema rectangular para emparedar la unidad de placa de circuito montada en la porción de montaje con la porción de marco;

y una porción tubular que está conformada continuamente con la porción de superficie extrema rectangular y tiene una porción de acoplamiento destinada a acoplarse a la porción de circunferencia exterior de un extremo de la porción de marco y del elemento de batería, y

está prevista además una porción hueca en una porción de esquina formada por la porción de superficie extrema y la porción tubular.

5. Un paquete de batería según la reivindicación 1, en el que:

dicha unidad de placa de circuito comprende una porción de contacto de terminal que mira hacia fuera desde una ventana de terminal prevista en una porción de superficie extrema de dicha porción de tapa; y

unos componentes electrónicos y un molde de transferencia para moldear dichos componentes electrónicos están previstos en una superficie interior que mira hacia dicha porción de marco;

dicha porción de marco comprende unos salientes que se proyectan hacia el lado de dicha unidad de placa de circuito en una superficie que mira hacia dicha unidad de placa de circuito; y

dicha unidad de placa de circuito se ensambla y se inmoviliza emparedándola entre dicha porción de marco y dicha porción de tapa, quedando un intersticio predeterminado entre un extremo de dicho molde de transferencia y dicha porción de marco.

6. Un paquete de batería según la reivindicación 1, en el que una parte de la porción de tapa que no comprende las ventanas de terminal se extiende hacia fuera en mayor medida que una parte de la porción de tapa que comprende las ventanas de terminal.

7. Un paquete de batería según la reivindicación 1, en el que:

al menos una de las superficies exteriores de la porción de marco está conformada de manera que sea más alta que una superficie lateral del elemento de batería.

8. Un paquete de batería según la reivindicación 1, en el que:

una porción extrema de la unidad de placa de circuito está conectada a la otra porción extrema de una patilla de polo positivo, en cuya una porción extrema de la patilla de polo positivo está conectada una porción de polo positivo del elemento de batería;

la otra porción extrema de la unidad de placa de circuito está conectada a una porción extrema de la patilla de polo negativo;

la otra porción extrema de la patilla de polo negativo y la otro porción extrema de la patilla PTC, en la que un extremo de la misma está conectado a una porción de polo negativo del elemento, están conectadas con una porción soldada; y

la porción soldada está prevista en una de entre la primera superficie lateral y la segunda superficie lateral.

9. Un paquete de batería según la reivindicación 8, en el que:

dicha porción soldada está situada en el lado interior de una porción cortada prevista en una superficie lateral de la porción de marco.

10. Un paquete de batería según la reivindicación 8, en el que:

dicha patilla de polo positivo está conformada con una configuración de L, en la que un lado más largo de la misma está conectado a la porción de polo positivo del elemento de batería y un lado más corto de la misma está conectado al un extremo de la unidad de placa de circuito.

11. Un paquete de batería según la reivindicación 8, en el que:

dicha patilla de polo positivo se ha conformado con una placa metálica en la que se ha realizado un tratamiento de recocido.

12. Un paquete de batería según la reivindicación 8, en el que:

dicha patilla de polo negativo está conformada con una configuración de L, en la que un lado más corto de la misma está conectado a la otra porción extrema de la unidad de placa de circuito.

13. Un paquete de batería según la reivindicación 9, en el que:

el otro extremo de la patilla PTC, en la que una porción extrema de la misma está soldada a la porción de polo negativo del elemento de batería, y una porción extrema del lado más largo de la patilla de polo negativo, en la que el lado más corto está conectado a la otra porción extrema de la unidad de placa de circuito, se solapan en la porción cortada.

14. Un paquete de batería según la reivindicación 13, en el que:

el lado más largo de la patilla de polo negativo se inserta en la porción de marco a través de una hendidura prevista en la superficie lateral del marco y se solapa con la patilla PTC dentro de la porción cortada.

15. Un paquete de batería según la reivindicación 1, en el que:

una porción de soporte de la tapa a insertar dentro de la porción tubular de la porción de tapa está dispuesta en la porción de marco; y

la porción de tapa se fija a la porción de marco insertando la porción de soporte de la tapa dentro de la porción tubular de la porción de tapa.

16. Un paquete de batería según la reivindicación 15, en el que: una uña de enganche de la porción de tapa y un agujero de enganche de la uña están dispuestos en la porción de

soporte de la tapa y en la porción tubular de la porción de tapa; y

la uña de enganche de la porción de tapa y el agujero de enganche de la uña se enganchan entre ellos cuando se inserta la porción de soporte de la tapa dentro de la porción tubular de la porción de tapa.

17. Un método de fabricación de un paquete de batería según la reivindicación 1, que comprende:

un paso de acomodación de elemento para acomodar en un marco rectangular un elemento de batería conformado con una configuración plana y rectangular;

un paso de conexión de unidad de placa de circuito para conectar al elemento de batería una unidad de placa de circuito que tiene una porción de conexión de terminal;

un paso de montaje de porción de tapa para montar en la porción de marco una porción de tapa que comprende una pluralidad de ventanas de terminal a través de las cuales asoman las porciones de terminal de la unidad de placa de circuito, y cuatro porciones de esquina que miran hacia fuera y que comprenden rebajos de forma circular; y

un paso de recubrimiento con película de embalaje exterior para cubrir la porción de marco que acomoda el elemento de batería por medio de una película de embalaje exterior.

18. El método de fabricación de un paquete de batería según la reivindicación 17, en el que dicho paso de conexión de la unidad de placa de circuito incluye:

un paso para disponer una patilla de polo positivo junto con la superficie extrema de la porción de marco para el elemento de batería mientras se conecta un lado extremo de la patilla de polo positivo a una porción de polo positivo del elemento de batería;

un paso para conectar el otro lado extremo de la patilla de polo positivo a un lado extremo de la unidad de placa de circuito;

un paso para disponer una patilla de polo negativo junto con la superficie lateral del elemento de batería mientras se conecta un lado extremo de la patilla de polo negativo al otro lado extremo de la unidad de placa de circuito;

un paso para disponer una patilla PTC junto con la superficie lateral del elemento de batería mientras se conecta una porción extrema de la patilla PTC a la porción de polo negativo del elemento de batería; y

un paso de soldadura de patilla para solar la patilla PTC y la porción extrema de la porción de polo negativo del elemento mientras se solapan una a otra.

19. El método de fabricación de un paquete de batería según la reivindicación 18, en el que:

dicho paso para conectar un lado extremo de la patilla de polo positivo a una porción de polo positivo del elemento de batería incluye:

un paso para conectar un lado más largo de la patilla de polo positivo y una porción de polo positivo del elemento de batería, en donde la patilla de polo positivo se ha hecho con una placa metálica, en la que se ha realizado un tratamiento de recocido, y se la ha conformado con una configuración de L; y

un paso para conectar un lado más corto de la patilla de polo positivo de forma L a la unidad de placa de circuito.

20. El método de fabricación de un paquete de batería según la reivindicación 19, en el que:

dicho paso para conectar un lado extremo de la patilla de polo negativo al otro lado extremo de la unidad de placa de circuito conecta el lado más corto a la otra porción extrema de la unidad de placa de circuito mientras se aplana el lado más largo de la patilla de polo negativo de forma de L en paralelo con el lado más largo de la patilla de polo positivo.

21. El método de fabricación de un paquete de batería según la reivindicación 19, en el que:

el lado más largo de la patilla de polo negativo de forma de L se inserta dentro de la porción de marco a través de una hendidura prevista en la superficie lateral de dicha porción de marco, en donde el lado más corto de la patilla de polo negativo se conecta a la unidad de placa de circuito y se solapa con la porción extrema de la patilla PTC en la superficie lateral del elemento de batería, y esta porción de solapamiento se suelda en el paso de soldadura de la patilla.

22. El método de fabricación de un paquete de batería según la reivindicación 21, en el que:

el paso de soldadura para la patilla PTC y la patilla de polo negativo se realiza a través de una porción cortada prevista en una superficie lateral de la porción de marco.