專利名稱：二次電池的制作方法
技術領域：
實施例涉及二次電池。
背景技術：
二次電池是可再充電的。二次電池可用在高科技的小型電子裝置中，比如蜂窩電話、筆記本電腦和便攜式攝像機，或者用作用于驅動電動車輛或混合動力車輛的馬達的高容量電源。
發明內容
實施例致力于一種電池，包括蓋板，所述蓋板具有穿過所述蓋板的開口并具有從所述蓋板的第一側面延伸的至少第一突出部；延伸穿過所述蓋板中的所述開口的電極端子；從所述電極端子延伸的集電體；和介于所述電極端子的一部分與所述蓋板的第一側面之間的襯墊，所述第一突出部延伸穿過所述襯墊和所述集電體。電極端子和集電體可以是分離的構件，電極端子和集電體在它們的接觸面處電接觸。所述集電體可包括穿過所述集電體的開口，所述襯墊和所述第一突出部各自延伸到所述集電體的所述開口中，并且所述第一突出部的端部可膨脹抵靠所述襯墊的一部分， 使得所述電極端子被夾在所述集電體與所述蓋板之間。所述第一突出部可延伸穿過所述集電體中的所述開口。所述電極端子可與所述集電體形成整體。所述電極端子可被焊接到所述集電體。所述集電體可包括狹縫，所述襯墊和所述第一突出部各自延伸到所述狹縫中。所述第一突出部的端部可膨脹以將所述襯墊的延伸到所述狹縫中的一部分壓靠所述集電體。所述第一突出部可延伸穿過所述狹縫。所述狹縫可具有圓弧形狀，所述襯墊的延伸到所述狹縫中的所述部分具有與所述圓弧形狀對應的形狀以填充所述狹縫。所述電極端子可具有相對較寬部分，所述相對較寬部分沿著所述襯墊的表面相對于所述電極端子的延伸方向橫向地延伸，所述襯墊被擠壓在所述電極端子的所述相對較寬部分與所述蓋板的所述第一側面之間。所述電池可進一步包括在所述蓋板的與所述第一側面相反的第二側面處的在所述電極端子上的螺母和墊圈，所述螺母被螺紋連接到所述電極端子上，所述墊圈介于所述電極端子的相對較寬部分與所述螺母之間。所述電池可進一步包括在所述蓋板的與所述第一側面相反的第二側面處的在所述電極端子上的螺母和墊圈，所述墊圈接觸所述蓋板的所述第二側面，所述墊圈是電絕緣體。所述電極端子可與所述蓋板電絕緣。所述襯墊可介于所述電極端子的側面與所述蓋板中的所述開口的內周界之間，并且可介于所述蓋板的所述第一側面與所述集電體之間。所述電池可進一步包括介于所述襯墊與所述集電體之間的絕緣體，所述絕緣體圍繞所述狹縫。所述第一突出部可不接觸所述集電體。
圖1示出了根據示例性實施例的二次電池的分解透視圖；圖2示出了根據示例性實施例的二次電池的剖視圖；圖3示出了圖2中的區域‘A，的放大圖；圖如和圖4b示出了根據示例性實施例的二次電池的集電體、電極端子、襯墊和蓋板的透視圖；圖5示出了根據示例性實施例的制造二次電池的方法的流程圖；和圖6a至圖6f示出了根據示例性實施例的在制造二次電池的方法中的各階段的示意圖。
具體實施例方式現在將在下文中參照附圖更為完全地描述示例性實施例；然而，這些實施例可通過不同的形式實施并且不應解釋為局限于這里提出的實施例。相反，這些實施例被提供以使得此公開徹底并且完整，并且將完全地向本領域技術人員傳達本發明的范圍。下文中，現在將根據實施例描述二次電池。圖1示出了根據示例性實施例的二次電池的分解透視圖。圖2示出了根據示例性實施例的二次電池的剖視圖。圖3示出了圖2中的區域‘A’的放大圖。圖如和圖4b示出了根據示例性實施例的二次電池的集電體、電極端子、襯墊和蓋板的透視圖。參照圖1至圖4b，根據示例性實施例的二次電池100可包括殼體110、電極組件 120、集電體130、電極端子140、絕緣體150、襯墊160、蓋板170和螺母190。墊圈180可設置在蓋板170和螺母190之間。殼體110可由導電金屬，比如鋁、鋁合金或者鍍有鎳的鋼形成。殼體110可具有被提供有開口的近似六面體形狀，電極組件120和集電體130通過該開口插入和放置。該開口可朝向殼體110的上側打開。電極組件120可通過卷繞或堆疊第一電極板121、第二電極板122和隔板123形成，隔板123設置在第一電極板121與第二電極板122之間，可具有薄板或薄膜形狀。在一實施方式中，第一電極板121可起正電極作用，第二電極板122可起負電極作用。在此情形下，第一電極板121可通過將第一電極活性物質(比如過渡金屬氧化物)涂到第一電極集電體(可由金屬箔，比如鋁箔形成)上而形成，第二電極板122可通過將第二電極活性物質(比如石墨或碳)涂到第二電極集電體(可由金屬箔，比如鎳箔或者銅箔形成)上而形成。在另一實施方式中，第一電極板121和第二電極板122的極性可彼此互換。設置在第一電極板121與第二電極板122之間的隔板123可防止短路并且允許鋰離子的移動。隔板123可由例如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯與聚丙烯的組合膜等形成。第一電極板121和第二電極板122可各自包括分別設置于除第一電極活性物質和第二電極活性物質以外的區域處的未涂覆部分124。電極板的未涂覆部分IM可連接到集電體130的相應的一個以形成電流路徑。集電體130可連接到電極板的相應的未涂覆部分124。集電體130可包括連接到未涂覆部分124的第一區域131和從第一區域131彎曲的第二區域132。集電體130的第一區域131可沿為電極的未涂覆部分124的縱向方向的第一方向延伸。集電體130的第一區域131可被擠壓并聯接到對應的電極的未涂覆部分124的側表面。集電體130的第一區域131可通過焊接聯接到對應的電極的未涂覆部分124。集電體130的第二區域132可從集電體130的第一區域131延伸。集電體130的第二區域132可沿近似與第一方向垂直的第二方向延伸。狹縫13 可形成在第二區域132 中。例如，兩個對稱的圓弧狀狹縫13 可形成在第二區域132中。電極端子140和襯墊160可穿過狹縫132a，使得第二區域132能夠聯接到電極端子140和襯墊160。電極端子140可聯接到集電體130的上部。電極端子140可沿第一方向聯接到集電體130的第二區域132的上表面。電極端子140可近似垂直于集電體130的第二區域132。電極端子140可為與集電體130分離的結構，并且可以通過施加在蓋板170 與集電體130的第二區域132之間的壓力而被保持在恰當位置。在一實施方式中，電極端子140和集電體130可以是分離的構件，電極端子140和集電體130在它們的接觸面處電接觸。在另一實施方式中，電極端子140可以與集電體130整體地形成。在另一實施方式中，電極端子140可通過焊接聯接到集電體130。電極端子140可包括接觸集電體130的第二區域132的第一區域141、連接到第一區域141的第二區域142和連接到第二區域142并且突出到蓋板170的上側的第三區域 143。電極端子140的第一區域141可設置在集電體130的第二區域132的上部上。電極端子140的第一區域141可聯接到集電體130的第二區域132，并且可設置在狹縫13 之間。例如，電極端子140可聯接到第二區域132的在一對狹縫13 之間的部分。狹縫13 可圍繞電極端子140的第一區域141。電極端子140的第一區域141可接觸集電體130的第二區域132并且由此電連接和機械連接到集電體130的第二區域132。電極端子140的第一區域141可以凸緣的形式沿第二方向延伸，并且如下所述地，襯墊160和蓋板170可與電極端子140的第一區域141的上部擠壓在一起，以機械聯接到集電體130。因此，電極端子140的第一區域141可設置在集電體130與蓋板170之間以固定電極端子140。電極端子140的第二區域142可沿第一方向延伸，該第一方向近似垂直于電極端子140的第一區域141，即垂直于電極端子140的凸緣的延伸方向。電極端子140的第二區域142可將電極端子140的第一區域141連接到電極端子140的第三區域143以形成電流路徑，并且支撐電極端子140的突出到蓋板170的上側的第三區域143。電極端子140的第二區域142可具有近似對應于襯墊160的厚度與蓋板170的厚度之和的高度。電極端子 140的第二區域142可具有比電極端子140的第一區域141的橫截面小的橫截面，例如，其可具有比電極端子凸緣的直徑小的直徑。因此，當蓋板170沿第一方向聯接到電極端子140 的第二區域142的上部時，蓋板170可擠壓電極端子140的第一區域141。因此，電極端子 140可通過蓋板170的聯接力牢固地電聯接和機械聯接到集電體130，即使電極端子140是與集電體130分離的構件。電極端子140的第三區域143可沿第一方向突出。電極端子140的第三區域143 可突出到蓋板170的上側，并且其上可具有螺紋。電極端子140的第三區域143可與墊圈 180和螺母190聯接，螺母190聯接到螺紋以擠壓在電極端子140的第一區域141與螺母 190之間的蓋板170，由此提供高的聯接力。絕緣體150可設置在集電體130的上部上。絕緣體150可具有圓孔150a以圍繞電極端子140的第一區域141。孔150a可具有使得其內邊緣對應于狹縫13 的外邊緣的尺寸，如圖3中所示。絕緣體150可有助于改進襯墊160的密封性能，并且可防止集電體130 接觸蓋板170，由此有助于使蓋板170與集電體130電絕緣。襯墊160可從電極端子140和集電體150的上側沿第一方向聯接到電極端子140 和絕緣體150。襯墊160可以聯接到電極端子140的第一區域141，擠壓電極端子140的第一區域141。另外，襯墊160可從蓋板170的下側聯接到蓋板170以密封蓋板170。由此， 襯墊160可防止電解液漏出殼體110。蓋板170可包括穿過襯墊160的部分，并且襯墊160可防止蓋板170接觸集電體 130和電極端子140，以使蓋板170與它們電絕緣。襯墊160可包括設置在電極端子140的第一區域141的上部上的第一區域161、從第一區域161向上突出并聯接到蓋板170的第二區域162和從第一區域161向下突出并聯接到集電體130的第三區域163。襯墊160的第一區域161可從電極端子140的第一區域141的上側擠壓電極端子 140的第一區域141。襯墊160的第一區域161可沿第二方向延伸到絕緣體150的頂面的一部分上以從絕緣體150的上側擠壓絕緣體150。由此，襯墊160的第一區域161可填充絕緣體150與蓋板170之間的間隙，以防止電解液的泄漏。襯墊160的第一區域161可使電極端子140與蓋板170電絕緣。襯墊160的第二區域162可從襯墊160的第一區域161向上突出。襯墊160的第二區域162可穿過蓋板170。襯墊160的第二區域162可具有上通孔162a，電極端子140的第二區域142突出穿過上通孔16加。襯墊160的第二區域162與襯墊160的第一區域161 一起可使電極端子140與蓋板170電絕緣。襯墊160的第三區域163可從襯墊160的第一區域161向下突出。襯墊160的第三區域163可經過絕緣體150與電極端子140的第一區域141之間，并從集電體130的第二區域132的下部突出出來。襯墊160的第二區域162可具有下通孔163a。蓋板170的一部分可穿過下通孔163a并從集電體130的下部突出出來，使得蓋板170機械連接到集電體 130以提高對于電極端子140的聯接力。蓋板170可設置在殼體110的上側面上以密封殼體110。蓋板170可焊接到殼體 110的開口部分的邊緣以密封殼體110。
蓋板170可具有在設置電極端子140的區域中的端子孔171。端子孔171的內壁可圍繞襯墊160的第二區域162，并且電極端子140可突出穿過襯墊160的第二區域162的上通孔16加。因此，蓋板170可與電極端子140電絕緣。如上所述，蓋板170的一部分可穿過下通孔163a并從集電體130的下部突出出來。就此而言，蓋板170可包括從端子孔171的邊緣向下突出的突出部172。蓋板170可通過突出部172聯接到集電體130。在一實施方式中，突出部172可穿過襯墊160的第三區域163的下通孔163a。襯墊160的第三區域163可圍繞突出部172的側部以使突出部172與集電體130絕緣。結果， 蓋板170可通過突出部172機械聯接到集電體130，而同時保持與集電體130電絕緣。蓋板170可包括在突出部172的下表面上的鉚接部173。鉚接部173可通過使突出部172的下表面形成鉚釘頭(或填縫或變形)而形成。鉚接部173可沿襯墊160的第三區域163形成。鉚接部173可通過形成鉚釘頭而膨脹以固定襯墊160，從而防止突出部172 從襯墊160移除。在此情況下，鉚接部173可僅接觸襯墊160的第三區域163，而不接觸集電體130的第二區域132，從而蓋板170能夠與集電體130電絕緣。安全排氣部174和電解液注入塞175可被提供在蓋板170的上表面處。安全排氣部174可比蓋板170的其它部分薄。由此，當殼體110的內部壓力增大時，安全排氣部174 可最先打開以確保二次電池100的安全。電解液注入塞175可用于在將電解液注入殼體 110中之后密封注入孔。墊圈180可設置在蓋板170的上部上，并且可以與電極端子140聯接。墊圈180 可設置在電極端子140的第三區域143上，并且可有助于防止螺母190從電極端子140釋放。在蓋板170保持與電極端子140電絕緣的情況下，墊圈180可由絕緣材料形成。螺母190可沿第一方向從電極端子140的上側聯接。螺母190可具有在其內表面上的螺紋，該螺紋與形成在電極端子140的第三區域143的外表面上的螺紋接合。螺母190 與電極端子140之間的聯接力可用以將電極端子140和集電體130牢固地聯接到蓋板170。如上所述，根據實施例的二次電池100包括在蓋板170的下表面上的突出部172 以將突出部172聯接到集電體130，從而蓋板170能夠牢固地聯接到集電體130。二次電池 100可包括在突出部172的下部的鉚接部173，以提高突出部172的聯接力。另外，二次電池100可包括在集電體130與蓋板170的突出部172之間的襯墊160，從而集電體130與蓋板170的突出部172電絕緣。下文中，現在將根據示例性實施例描述制造二次電池的方法。圖5示出了根據示例性實施例的制造二次電池的方法的流程圖。圖6a至圖6f示出了根據示例性實施例的在制造二次電池的方法中的各階段的示意圖。參考圖5，制造二次電池100的方法包括電極端子聯接操作Si、絕緣體聯接操作 S2、襯墊聯接操作S3和蓋板聯接操作S4。制造二次電池100的方法可進一步包括在蓋板聯接操作S4之后的形成鉚釘頭操作S5。下文中，將參照圖6a至圖6f描述圖5中的每個操作。參照圖5和圖6a，在電極端子聯接操作Sl中，電極端子140聯接到集電體130。 電極端子140被布置在集電體130的第二區域132上。電極端子140可被焊接到第二區域 132以提高聯接力，或者可以與集電體130整體地形成。
參照圖5和圖6b，在絕緣體聯接操作S2中，絕緣體150聯接到集電體130的上部。 絕緣體150圍繞電極端子140的外周表面被設置。例如，絕緣體150可包括圓孔150a，使得絕緣體150可圍繞電極端子140的外周表面設置。參照圖5和圖6c，在襯墊聯接操作S3中，襯墊160沿第一方向從電極端子140和絕緣體150的上側聯接到電極端子140和絕緣體150。這里，電極端子140穿過第二區域 162的上通孔16加。襯墊160的第三區域163穿過形成在集電體130的第二區域132中的狹縫13加。襯墊160聯接到電極端子140和絕緣體150以將電極端子140和絕緣體150擠壓到集電體130。參照圖5和圖6d，在蓋板聯接操作S4中，蓋板170沿第一方向從襯墊160的上側聯接到襯墊160。襯墊160的第二區域162穿過端子孔171以聯接到蓋板170。蓋板170 接觸襯墊160的第一區域161。這里，蓋板170的突出部172的下部173’穿過襯墊160的下通孔163a并且從集電體130的下部突出出來。參照圖5和圖6e，在形成鉚釘頭操作S5中，突出部172的下部173’從其下表面開始形成鉚釘頭。突出部172的下部173’被形成鉚釘頭以形成鉚接部173。鉚接部173將蓋板170牢固地聯接到襯墊160。通過總結和回顧，二次電池可包括在殼體內的電極組件和連接到該電極組件并突出到蓋板的上側的電極端子。二次電池可被要求防止電解液漏出殼體以確保可靠性。因此， 確保二次電池的強度可能是重要的。如上所述，示例性實施例可提供改進了集電體與蓋板之間的聯接力以防止電解液泄漏的二次電池。根據示例性實施例的二次電池可包括殼體、插入殼體中的電極組件、集電體的連接到電極組件的未涂覆部分的電極端子、設置在電極端子的上部上的襯墊和包括設置在下表面上并穿過襯墊并向下延伸到集電體的突出部的蓋板。襯墊可具有在其下表面上的穿過集電體的部分。襯墊可圍繞蓋板的突出部的外周表面。集電體可具有聯接到所述突出部的至少一個狹縫。蓋板的突出部的下部可被形成鉚釘頭以形成鉚接部。該鉚接部可通過襯墊與集電體分隔開。根據示例性實施例的二次電池可包括在蓋板的下表面上的突出部以牢固地將蓋板聯接到集電體，由此提高其機械強度。根據示例性實施例的二次電池可包括在突出部的下部中的鉚接部以提高其聯接力。根據示例性實施例的二次電池可包括在集電體與蓋板的突出部之間的襯墊以使集電體與蓋板彼此電絕緣。這里已經公開了示例性實施例，并且盡管采用了具體的術語，但它們僅以一般的描述意義被使用和將被解釋，而不是用于限定的目的。因此，本領域技術人員將理解，在不偏離如所附的權利要求書中提出的本發明的精神和范圍的前提下，可作出各種形式和細節上的改變。
權利要求
1.一種電池，包括蓋板，所述蓋板具有穿過所述蓋板的開口并具有從所述蓋板的第一側面延伸的至少第一突出部；延伸穿過所述蓋板中的所述開口的電極端子；從所述電極端子延伸的集電體；和介于所述電極端子的一部分與所述蓋板的所述第一側面之間的襯墊，所述第一突出部延伸穿過所述襯墊和所述集電體。
2.如權利要求1所述的電池，其中所述電極端子和所述集電體是分離的構件，所述電極端子和所述集電體在它們的接觸面處電接觸。
3.如權利要求2所述的電池，其中所述集電體包括穿過所述集電體的開口，所述襯墊和所述第一突出部各自延伸到所述集電體的所述開口中，并且所述第一突出部的端部膨脹抵靠所述襯墊的一部分，使得所述電極端子被夾在所述集電體與所述蓋板之間。
4.如權利要求3所述的電池，其中所述第一突出部延伸穿過所述集電體中的所述開□。
5.如權利要求1所述的電池，其中所述電極端子與所述集電體形成整體。
6.如權利要求1所述的電池，其中所述電極端子被焊接到所述集電體。
7.如權利要求1所述的電池，其中所述集電體包括狹縫，所述襯墊和所述第一突出部各自延伸到所述狹縫中。
8.如權利要求7所述的電池，其中所述第一突出部的端部膨脹以將所述襯墊的延伸到所述狹縫中的一部分壓靠所述集電體。
9.如權利要求8所述的電池，其中所述第一突出部延伸穿過所述狹縫。
10.如權利要求8所述的電池，其中所述狹縫具有圓弧形狀，所述襯墊的延伸到所述狹縫中的所述部分具有與所述圓弧形狀對應的形狀以填充所述狹縫。
11.如權利要求1所述的電池，其中所述電極端子具有相對較寬部分，所述相對較寬部分沿著所述襯墊的表面相對于所述電極端子的延伸方向橫向地延伸，所述襯墊被擠壓在所述電極端子的所述相對較寬部分與所述蓋板的所述第一側面之間。
12.如權利要求11所述的電池，進一步包括在所述蓋板的與所述第一側面相反的第二側面處的在所述電極端子上的螺母和墊圈，所述螺母被螺紋連接到所述電極端子上，所述墊圈介于所述電極端子的所述相對較寬部分與所述螺母之間。
13.如權利要求1所述的電池，進一步包括在所述蓋板的與所述第一側面相反的第二側面處的在所述電極端子上的螺母和墊圈，所述墊圈接觸所述蓋板的所述第二側面，所述墊圈是電絕緣體。
14.如權利要求1或13所述的電池，其中所述電極端子與所述蓋板電絕緣。
15.如權利要求14所述的電池，其中所述襯墊介于所述電極端子的側面與所述蓋板中的所述開口的內周界之間，并且介于所述蓋板的所述第一側面與所述集電體之間。
16.如權利要求15所述的電池，進一步包括介于所述襯墊與所述集電體之間的絕緣體，所述絕緣體圍繞所述狹縫。
17.如權利要求1或15所述的電池，其中所述第一突出部不接觸所述集電體。
全文摘要
根據實施例，一種二次電池包括蓋板，所述蓋板具有穿過該蓋板的開口并具有從所述蓋板的第一側面延伸的第一突出部；延伸穿過蓋板中的開口的電極端子；從電極端子延伸的集電體；和介于電極端子的一部分與蓋板的第一側面之間的襯墊，所述第一突出部延伸穿過襯墊和集電體。
文檔編號H01M2/26GK102468472SQ20111036203
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月15日 優先權日2010年11月15日
發明者金德中 申請人:Sb鋰摩托有限公司