罐形鋰離子二次電池的制作方法

專利名稱：罐形鋰離子二次電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種二次電池，更具體地，本發明涉及一種具有均勻厚度的罐形鋰離子二次電池。
背景技術：
近來，正在積極地研發二次電池，因為它們是可再充電的，而且可以較小的尺寸制成具有較大的容量。這種二次電池包括鎳-氫(Ni-MH)電池、鋰(Li)電池和鋰離子(Li-ion)電池。
根據制備二次電池的裸電池的典型方法，包括正極、負極和隔板的電極組件固定在一般由鋁或鋁合金制成的罐體中，該罐體經過封閉加工形成罐體組件，將電解液注入罐體中，最終將罐體組件密封。罐體一般可由鋼制成。然而，由鋁或鋁合金制成的罐體可以降低包括罐體的整個電池的重量，因為鋁或鋁合金的重量小。而且，鋁或鋁合金制成的罐體即使在高壓下長期使用也不會發生腐蝕。
作為一種能源，電池可以釋放大量的能量。特別地，二次電池不僅包含高密度的儲蓄能量，而且還可以接收和額外地儲蓄由另一能源提供的能量。如果處于這種高能量儲蓄狀態的二次電池中發生短路或任何其它問題或者同時進行再充電，則所儲蓄的能量立即釋放，從而導致電池起火或爆炸。
近來廣泛使用的鋰基二次電池具有起火或爆炸的危險，因為鋰的活性高。鋰離子電池比鋰電池更穩定，因為前者僅使用離子狀態的鋰(Li+)而不是金屬鋰。然而，當電池內部出現問題時，用于負極或非水電解液的材料很可能因其可燃性而導致重大的起火或爆炸的危險。
因而，采用各種安全裝置，以防止因正在充電或已經充電的電池的內部問題而導致的起火或爆炸的危險。這種安全裝置通過稱為“引線板”的導電結構與裸電池的正負極端子相連接。安全裝置可以在電池受熱、充電或放電超出其安全極限，導致電壓迅速升高時，通過切斷電流防止危險的情形過熱和發火。能夠與裸電池連接的安全裝置包括檢測任何異常電流或電壓以中斷電流的保護電路組件，檢測異常電流所導致的過熱的PTC(正溫度系數)熱敏電阻，及雙金屬條。
二次電池制備如下借助于成型樹脂，將包括安全裝置的電路部分連接在裸電池上；用下蓋覆蓋裸電池的下部；并在電池的外表面加上標簽。
圖1是將下蓋裝配到常規罐形鋰離子二次電池中的透視圖。圖2a是纏有標簽的圖1的罐形鋰離子二次電池的仰視圖。圖2b是纏有標簽的圖1的罐形鋰離子二次電池的平面圖。
參照圖1以及圖2a和圖2b，常規的罐形鋰離子二次電池包括裸電池10和電路成型部12，電路成型部12具有安全裝置如保護電路組件，并通過樹脂裝填在裸電池10的頂部。填充電路成型部12的成型樹脂甚至可以覆蓋保護電路組件的外表面，同時使外部的輸入和輸出端子16和17露在外面。電路成型部12可以如此形成，以從裸電池10的每一側延伸出來至預定的高度。此外，由絕緣材料如聚合物制成的下蓋20與裸電池10的底部相連接。下蓋20呈頂部具有開口的箱形，裸電池10可以插入其中，而且裸電池10的下部與下蓋20的各個內表面緊密接觸。如果需要，可以提供單獨的上蓋25，以保護電路成型部12。某些常規二次電池在裸電池10的頂部沒有保護電路組件。這種電池僅在裸電池10的頂部提供上蓋25，而不形成電路成型部12。
如上所述，裸電池10的外部罐體由諸如鋁等金屬制成，并與電池10中的電極組件的正極相連接。所述罐體應當與外部絕緣。下蓋不僅保護而且使罐體的底部絕緣。
用乙烯樹脂或聚合物薄膜纏繞與下蓋20相連接的裸電池10，所述薄膜保護裸電池10的外表面，充當記錄產品信息的標簽，并且使電池10與外部絕緣。
由于電子產品的小型化制造趨勢，因此需要能夠插入小型電子產品中的更小和更薄的二次電池。一般地，二次電池具有約4.7mm的厚度。電池在使用時可能膨脹而具有較厚的中部。
如圖2a所示，具有下蓋20的裸電池10被呈薄膜狀的標簽30纏繞。標簽30的兩個相對的端部重疊，并且在裸電池10的一側彼此互相粘附，從而形成標簽重疊部分32。二次電池因標簽30的厚度(通常約0.05mm)，而使其下蓋20上的標簽重疊部分32比任何其它部分都厚。標簽重疊部分32增加了二次電池的整體厚度。如果電路成型部12也用標簽30纏繞，那么二次電池在電路成型部12上的標簽重疊部分32同樣會更厚，如圖2b所示。
如上所述，當用標簽纏繞時，二次電池因標簽的厚度而變得更厚。由于標簽導致的厚度增加不可避免，所以應當嚴格限制導致厚度偏差的其它原因，如罐體厚度的不均勻性，而不增加電池的總體厚度。

發明內容
因此，已經完成本發明，以解決現有技術中存在的上述問題，本發明的目的是提供一種罐形鋰離子二次電池，其具有使電池厚度均勻的結構。
為了實現該目的，本發明提供一種罐形鋰離子二次電池，包括裸電池；與所述裸電池的頂部和底部裝配在一起的蓋子；及纏繞在所述裸電池上的標簽，其中所述蓋子具有標簽重疊接受部，并且是在預定位置以預定寬度切割而成的，以便接受為粘附標簽而形成的標簽重疊部分。
標簽重疊接受部可以提供于蓋子的寬側壁上。
標簽重疊接受部可以通過切割寬側壁的邊緣而提供于蓋子的寬側壁上。
標簽重疊接受部可以提供于蓋子的窄側壁上。
標簽重疊接受部可以通過切割窄側壁的邊緣而提供于蓋子的窄側壁上。
標簽重疊接受部形成于所述蓋子的寬側壁或窄側壁上，并且是通過從所述蓋子的側壁的頂部切割至所述蓋子的底部的上表面而形成的。
標簽重疊接受部形成于所述蓋子的寬側壁或窄側壁上，并且是通過從所述蓋子的側壁的頂部切割至所述蓋子的底部的下表面而形成的。
根據本發明的二次電池可進一步包括與裸電池的頂部連接的保護電路組件。
保護電路組件模制在由樹脂形成的電路成型部中。
電路成型部具有標簽重疊接受部，其是在與形成于所述蓋子上的標簽重疊接受部的共線位置以預定寬度切割而成的。


通過下面結合附圖的詳細說明，本發明的上述及其它目的、特征和優點將會更加顯而易見，在附圖中圖1是現有技術中將下蓋裝配到罐形鋰離子二次電池中的透視圖；圖2a是其上纏有標簽的圖1的罐形鋰離子二次電池的仰視圖；
圖2b是其上纏有標簽的圖1的罐形鋰離子二次電池的平面圖；圖3a是根據本發明第一實施方案的下蓋的透視圖；圖3b是圖3a的下蓋的仰視圖；圖3c是除去兩個窄側壁的圖3a的下蓋的透視圖；圖4a是根據本發明第二實施方案的下蓋的透視圖；圖4b是具有標簽纏繞的圖4a的下蓋的罐形鋰離子二次電池的仰視圖；圖5a是根據本發明第三實施方案的下蓋的透視圖；圖5b是圖5a的下蓋的仰視圖；圖6a是根據本發明第四實施方案的下蓋的透視圖；圖6b是圖6a的下蓋的仰視圖；圖7a是具有標簽纏繞的圖3a的下蓋的罐形鋰離子二次電池的仰視圖；圖7b是圖7a的罐形鋰離子二次電池的正視圖；圖8是具有標簽纏繞的圖4a的下蓋的罐形鋰離子二次電池的仰視圖；圖9a是具有標簽纏繞之成型部分的罐形鋰離子二次電池的平面圖；及圖9b是圖9a的罐形鋰離子二次電池的正視圖。
具體實施例方式
下文中，將參照附圖描述本發明的優選實施方案。在下面的說明和附圖中，相同的附圖標記代表相同或相似的組成部分，因此省略了對相同或相似組成部分的重復說明。盡管下面所說明的是具有下蓋的罐形鋰離子二次電池，但是本發明同樣可以應用于具有上蓋的電池。
圖3a是根據本發明第一實施方案的下蓋的透視圖。圖3b是圖3a中的下蓋的仰視圖。圖3c是其側壁上形成有接受部的圖3a的下蓋的透視圖。圖4a是根據本發明第二實施方案的下蓋的透視圖。圖4b是具有標簽纏繞的圖4a的下蓋的罐形鋰離子二次電池的仰視圖。圖5a是根據本發明第三實施方案的下蓋的透視圖。圖5b是圖5a的下蓋的仰視圖。圖6a是根據本發明第四實施方案的下蓋的透視圖。圖6b是圖6a中的下蓋的仰視圖。圖7a是具有標簽纏繞的圖3a的下蓋的罐形鋰離子二次電池的仰視圖。圖7b是圖7a的罐形鋰離子二次電池的正視圖。圖8是具有標簽纏繞的圖4a的下蓋的罐形鋰離子二次電池的仰視圖。圖9a是具有標簽纏繞之成型部分的罐形鋰離子二次電池的平面圖。圖9b是圖9a的罐形鋰離子二次電池的正視圖。
參照圖3a至圖7a，二次電池包括裸電池10，電路成型部12，下蓋40，及標簽30。裸電池10包括電極組件和外部罐體。電路成型部12包括保護電路組件(未示出)及PTC(未示出)，它們通過電極端子串聯并通過成型樹脂密封。下蓋40連接至裸電池10的底部。標簽30纏繞在裸電池10的外表面上。由于標簽30的兩端重疊并彼此粘附，以便纏繞裸電池10，所以在裸電池10的某一側形成標簽重疊部分32。標簽重疊部分32應形成足夠的寬度，以防止標簽30的兩個粘附端在二次電池的使用期間分離。
參照圖3a和圖3b，構成本發明特征的下蓋40是由絕緣材料如樹脂制成的。下蓋40呈頂部開口的箱形。下蓋40的尺寸依據裸電池10的尺寸確定。下蓋40應當具有使裸電池10的下部完全適合下蓋40并與下蓋40的內表面緊密接觸的尺寸。下蓋40的尺寸隨裸電池10的尺寸而變化。
下蓋40具有標簽重疊接受部45，以接受在裸電池10上纏繞標簽30時形成的標簽重疊部分32。標簽重疊接受部45以預定的寬度形成于下蓋40之四個側壁中較寬的一個側壁上(下文中稱之為“寬側壁”)。優選標簽重疊接受部45應當以預定的寬度形成于下蓋40的寬側壁上，同時又不切斷下蓋40與該寬側壁相鄰的底部。換言之，標簽重疊接受部45應當從下蓋40的寬側壁的頂部切割至與該寬側壁相鄰的底部的上表面，使其不能從下蓋40底部的方向看到。
需要適宜寬度的標簽重疊部分32，以便將標簽30緊緊地纏繞在裸電池10上。因此，標簽重疊部分32應具有足以防止標簽30的兩個粘附端在二次電池的使用期間分離的寬度。標簽重疊接受部45的寬度依據標簽重疊部分32的寬度而確定，以完全接受標簽重疊部分32。當標簽重疊接受部45的寬度太窄，以至于不能整體地接受標簽重疊部分32時，則不能產生本發明的有利效果。如果標簽重疊接受部45具有過寬的寬度，則二次電池不可能具有均勻的厚度，因為與標簽重疊部分32相鄰的標簽部分也接受在標簽重疊接受部45中。因此，標簽重疊接受部45應當在考慮到用標簽30纏繞電池時所形成的標簽重疊部分32的寬度的情況下，以適當寬度形成。
也可以形成只具有兩個寬側壁和底部而除去兩個窄側壁的下蓋40，如圖3c所示。此時，標簽重疊接受部45可以提供在下蓋40的寬側壁上。
圖4a和圖5a示出了本發明的另一實施方案，其中下蓋50和60具有位置不同于圖3a所示位置的標簽重疊接受部55和65。本發明不限制形成于下蓋40上的標簽重疊接受部45的位置。
如圖4a和圖4b所示，標簽重疊接受部55可以通過切割寬側壁的邊緣形成于下蓋50的寬側壁上。如上所述，標簽重疊接受部55具有足以適應標簽重疊部分32的寬度的寬度。將具有鄰接在其邊緣上的標簽重疊接受部55的下蓋50(如圖4a所示)用于裸電池10，該裸電池10在相應的邊緣位置纏繞有標簽重疊部分32。當然，即使鄰接在下蓋50的邊緣上，標簽重疊接受部55仍可以通過自下蓋50的寬側壁的頂部切割至相鄰底部的下表面而形成，如圖6a所示。
如圖5a和圖5b所示，標簽重疊接受部65可以形成于下蓋60的窄側壁上。如上所述，標簽重疊接受部65具有足以適應標簽重疊部分32的寬度之寬度。當纏繞標簽30在裸電池10的相應窄側壁上形成標簽重疊部分32時，使用其窄側壁上具有標簽重疊接受部65的下蓋60。當然，標簽重疊接受部65可以通過自下蓋60的窄側壁的頂部切割至相鄰底部的下表面而形成，如圖6a所示。
如圖6a和圖6b所示，標簽重疊接受部45或75可以通過自側壁的頂部切割至與側壁相鄰的底部而形成于下蓋40或70的側壁上。同不切斷與側壁相鄰的底部的情形相比，按圖6a所示那樣形成標簽重疊接受部45較容易。然而，當標簽重疊接受部45被切割至下蓋的底部時，其可以在二次電池的底部方向上被觀察到，這會破壞二次電池的外觀。
下文中，將詳述根據本發明的具有下蓋的二次電池。
圖7a和圖7b示出了具有裸電池10和圖3a中之下蓋的纏有標簽30的罐形鋰離子二次電池。標簽重疊部分32的形成位置，是下蓋40上形成標簽重疊接受部45的位置。如圖7a所示，標簽重疊部分32接受在形成于下蓋40上的標簽重疊接受部45中。因此，二次電池可以保持均勻的厚度，而不是在標簽重疊部分32處更厚。
此外，由于標簽30的長度略短于到達下蓋40側壁下端的長度，如圖7b所示，所以，當從二次電池底部的方向觀察時，標簽重疊部分32上的標簽30并不突起而超過下蓋40的其它部分。
圖8示出了纏有標簽30的圖4a中的下蓋。用于接受標簽重疊部分32的標簽重疊接受部55，形成于鄰接在下蓋50的邊緣上的位置。標簽30可以均勻地纏繞在下蓋40上，而不在標簽重疊部分32處變得更厚。
標簽重疊接受部可以被切割至下蓋的底部，如圖6a所示。在這種情況下，當從二次電池的底部觀察時，可以看到標簽重疊部分。然而，標簽30看起來均勻地纏繞，沒有在標簽重疊部分32處變得更厚。
盡管上面所描述的是連接在二次電池底部的下蓋，但是本發明同樣可以應用于連接在電池頂部的上蓋。
下文中，將詳述本發明的下蓋和電路成型部均具有標簽重疊接受部的二次電池。
參照圖9a和圖9b，當標簽30自電路成型部80至下蓋40纏繞在二次電池上時，標簽重疊接受凹槽85形成于電路成型部80上與形成于下蓋40上的標簽重疊接受部45共線的位置。更具體地，標簽重疊接受凹槽85是在電路成型部80的一側，通過以預定的寬度和預定的深度進行切割而形成的。優選地，標簽重疊接受凹槽85應當以與下蓋40之標簽重疊接受部45相同的寬度，并且在與下蓋40之標簽重疊接受部45共線的位置形成。與標簽重疊接受部45一樣，標簽重疊接受凹槽85也可以形成于電路成型部80的不同位置。因此，本文將省略有關標簽重疊接受凹槽85之可能位置的詳細說明。
在用標簽30纏繞包括電路成型部80的二次電池時，標簽重疊部分32被接受在電路成型部80上的標簽重疊接受凹槽85中。與下蓋40的標簽重疊接受部45一樣，標簽重疊接受凹槽85防止標簽30在標簽重疊部分32處更厚。因而，可以避免因標簽重疊部分32所導致的二次電池厚度的增加。
盡管為了說明已經給出了本發明的優選實施方案，但是本領域的技術人員應當理解，在不脫離所附權利要求書中所公開的本發明的構思和范圍的情況下，可以對本發明作出各種修改、添加和替換。
根據本發明，纏繞在裸電池上的標簽在下蓋上的標簽重疊部分處不更厚，從而使二次電池保持均勻的厚度。
權利要求
1.一種罐形鋰離子二次電池，包括裸電池；與所述裸電池的頂部和底部裝配在一起的蓋子；及纏繞在所述裸電池上的標簽，其中所述蓋子具有標簽重疊接受部，其是在預定位置以預定寬度切割而成的，以便接受為粘附標簽而形成的標簽重疊部分。
2.根據權利要求1的罐形鋰離子二次電池，其中所述標簽重疊接受部形成于所述蓋子的寬側壁上。
3.根據權利要求2的罐形鋰離子二次電池，其中所述標簽重疊接受部通過切割寬側壁的邊緣形成于所述蓋子的寬側壁上。
4.根據權利要求1的罐形鋰離子二次電池，其中所述標簽重疊接受部形成于所述蓋子的窄側壁上。
5.根據權利要求4的罐形鋰離子二次電池，其中所述標簽重疊接受部通過切割窄側壁的邊緣形成于所述蓋子的窄側壁上。
6.根據權利要求2～5中任一項的罐形鋰離子二次電池，其中所述標簽重疊接受部形成于所述蓋子的寬側壁或窄側壁上，并且是通過從所述蓋子的側壁的頂部切割至所述蓋子的底部的上表面而形成的。
7.根據權利要求2～5中任一項的罐形鋰離子二次電池，其中所述標簽重疊接受部形成于所述蓋子的寬側壁或窄側壁上，并且是通過從所述蓋子的側壁的頂部切割至所述蓋子的底部的下表面而形成的。
8.根據權利要求1的罐形鋰離子二次電池，還包括與裸電池的頂部相連接的保護電路組件。
9.根據權利要求8的罐形鋰離子二次電池，其中所述保護電路組件模制于由樹脂形成的電路成型部中。
10.根據權利要求9的罐形鋰離子二次電池，其中所述電路成型部具有標簽重疊接受部，其是在與形成于所述蓋子上的標簽重疊接受部的共線位置以預定寬度切割而成的。
全文摘要
一種罐形鋰離子二次電池，其具有能夠使電池具有均勻厚度的結構。電池具有纏繞在其裸電池上的標簽，電池下蓋的標簽重疊部分不比下蓋的其它部分厚，所以該二次電池具有均勻的厚度，而沒有標簽的突起部分。
文檔編號H01M2/02GK1677742SQ200510063930
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月30日 優先權日2004年3月30日
發明者尹喜相 申請人:三星Sdi株式會社