可再充電電池的制作方法

本申請要求2015年11月11日在韓國知識產權局遞交的韓國專利申請No.10-2015-0158231的優先權和權益以及由其產生的所有權益，其內容通過引用被整體合并于此。

技術領域

本發明的實施例涉及可再充電電池。

背景技術：

與一次電池不同，可再充電電池是被設計成被反復充電和放電的電池。小容量可再充電電池被用作用于諸如蜂窩電話、筆記本電腦、便攜式攝像機等的小型電子設備的電源，而大容量可再充電電池被用作用于驅動諸如混合動力車輛、電動車輛等的電動機的電源。

例如，可再充電電池包括用于執行充電和放電操作的電極組件、容納電極組件的殼體、在殼體的開口處聯接到殼體的蓋板以及將電極組件引到蓋板和殼體外部的電極端子。

近來，已經致力于制造包括從電極組件的未涂覆區域延伸的多接線片結構的高容量電池。然而，該多接線片結構可能遭受由于相對厚而導致的諸如焊接失效或結構脆弱性之類的問題。

技術實現要素：

本發明的實施例提供一種可再充電電池，該可再充電電池能夠防止或大幅減小由于在豎向方向上施加到電極組件的沖擊而導致的對電極組件的損壞。

本發明的上述和其它方面將在對示例性實施例的以下說明中被描述或者由以下說明將顯而易見。

根據本發明一實施例，一種可再充電電池，包括：殼體；包括多個電極子組件且被容納在所述殼體中的電極組件；電連接到所述電極組件的多個電極端子；密封所述殼體的蓋板；以及在所述電極組件與所述電極端子之間并被鉸接地聯接到所述蓋板的絕緣板。所述電極端子穿過所述蓋板突出。

所述絕緣板可以被配置為沿所述蓋板的寬度方向樞轉。

所述可再充電電池可以進一步包括多個襯墊，每個所述襯墊覆蓋所述電極端子之一的頂部并可包括在該襯墊的至少一側中的聯接開口。所述絕緣板可以包括在其相反側的鉤，并且所述絕緣板可被配置為在所述聯接開口處通過所述鉤聯接到所述襯墊。

每個所述聯接開口的高度可以大于對應的鉤的一部分的厚度。

所述鉤可以在所述聯接開口處被聯接到所述襯墊，以便能相對于所述襯墊豎向移動。

所述鉤可以被配置為在所述聯接開口內沿所述絕緣板的寬度方向樞轉。

所述鉤可以穿過所述聯接開口并可延伸到所述襯墊中以聯接到所述襯墊。

所述絕緣板可以在該絕緣板的位于其長度方向上的相反端部包括支撐區域，并且所述鉤可以朝向所述殼體的內部突出。

所述鉤可以在所述絕緣板的寬度方向上位于所述支撐區域的中心。

每個所述鉤可以包括從所述支撐區域突出的突起和在所述突起的端部的緊固件。所述緊固件的厚度可以大于所述突起的厚度。

每個所述襯墊的聯接開口的高度可以大于所述突起的厚度且小于所述緊固件的厚度。

所述蓋板可以包括從所述蓋板的底表面朝向所述殼體的內部突出的突起，并且所述絕緣板可以在對應于所述突起的區域包括凹入的聯接槽。所述突起可以在所述聯接槽處被鉸接地聯接到所述絕緣板。

所述突起可以在所述蓋板的長度方向上位于所述蓋板的相反邊緣處。

所述突起可以在所述蓋板的長度方向上位于所述蓋板的中心區域。

所述突起的端部可以具有圓錐形形狀、彎曲形狀或多邊形形狀。

如上所述，在根據本發明一實施例的可再充電電池中，突起被形成在聯接到電極組件的絕緣板上，并且該突起接合被固定到蓋板的襯墊的聯接開口以允許絕緣板相對于蓋板移動或樞轉，從而平衡電極組件。

附圖說明

通過參考附圖詳細描述本發明的示例性實施例，本發明的上述和其它特征和方面將變得更加顯而易見，附圖中：

圖1是根據本發明一實施例的可再充電電池的透視圖；

圖2是圖1中所示的可再充電電池的分解透視圖；

圖3示出圖1中所示的可再充電電池的聯接到蓋板的電極組件；

圖4是沿圖1的線A-A'截取的剖視圖；

圖5是示出圖1中所示的可再充電電池的絕緣板的透視圖；

圖6是圖1中所示的可再充電電池的絕緣板的主視圖；

圖7是根據本發明的另一實施例的可再充電電池的分解透視圖；

圖8是圖7中所示的可再充電電池的剖視圖；

圖9是示出圖7中所示的可再充電電池的彼此聯接的蓋板和絕緣板的側視圖；和

圖10是根據本發明的又一實施例的可再充電電池的剖視圖。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的實施例的示例，從而它們可以很容易地由本領域技術人員制造和使用。

圖1是根據本發明一實施例的可再充電電池的透視圖，圖2是圖1中所示的可再充電電池的分解透視圖，圖3示出圖1中所示的可再充電電池的聯接到蓋板的電極組件，圖4是沿圖1的線A-A'截取的剖視圖，圖5是示出圖1中所示的可再充電電池的絕緣板的透視圖，圖6是圖1中所示的可再充電電池的絕緣板的主視圖。

參見圖1至圖6，根據本發明一實施例的可再充電電池100可包括殼體110、容納在殼體110中的電極組件120、密封殼體110的蓋板130、電連接到電極組件120的電極端子140和145、位于電極端子140和145與蓋板130之間的襯墊150和155、位于電極端子140和145與電極組件120之間的絕緣板160、形成在絕緣板160上并形成電極端子140和145與電極組件120之間的連接通路(例如，分別將電極端子140和145電連接到電極組件120)的引線接線片170和171、絕緣構件180和181、以及端子板190和191。絕緣構件180和181以及端子板190和191在蓋板130上。

殼體110由諸如鋁、鋁合金或鍍鎳鋼之類的導電金屬制成，并具有包含開口的大致六面體形狀，電極組件120通過該開口被插入并定位。開口大體對應于殼體110的鄰接于蓋板130的周界部分。

殼體110的內表面經受絕緣處理(例如被絕緣或被涂覆絕緣材料)，從而防止在殼體110內部發生內部電短路。在一些實施例中，電極組件120的一個電極可通過蓋板130被電連接到殼體110。在這樣的實施例中，通過使殼體110的內表面絕緣也可以防止內部電短路。

電極組件120通過卷繞或層疊包括均為薄板或層的第一電極板、隔板和第二電極板的層疊物被形成。在一個實施例中，第一電極板可以用作正電極，第二電極板可以用作負電極。然而，本發明不限于此，第一電極板和第二電極板的極性可以與上述實施例相反。

第一電極板通過在包括諸如鋁箔的金屬箔(例如，由諸如鋁箔的金屬箔形成)的第一電極集流體上涂覆諸如過渡金屬氧化物的第一電極活性物質而被形成，并且具有對應于未涂覆第一電極活性物質的區域的第一電極未涂覆部分。第一電極未涂覆部分可以是第一電極板與第一電極板的外部之間的電流通路。然而，第一電極板的材料不限于本文所列的材料。

另外，第一電極未涂覆部分可包括第一集流接線片組件121。第一集流接線片組件121可以包括從第一電極未涂覆部分突出的多個或數個第一集流接線片。多個第一集流接線片可以形成配置為或布置為使得當電極組件120被卷繞時它們彼此重疊(例如，在預定位置彼此重疊)的多接線片結構。第一電極板可以在多個第一集流接線片彼此隔開(例如，隔開預定距離)的狀態下被卷繞。因為第一集流接線片組件121與第一電極板一體形成并且從卷繞的電極組件120引出(例如，延伸)，所以電極組件120的集電效率可增加。然而，本發明不限于此，第一集流接線片組件121可以被形成為獨立于第一電極板的一個或多個單獨構件。

第二電極板通過在包括諸如銅箔或鎳箔的金屬箔(例如，由諸如銅箔或鎳箔的金屬箔形成)的第二電極集流體上涂覆諸如石墨或碳的第二電極活性物質而被形成，并且具有對應于未涂覆第二電極活性物質的區域的第二電極未涂覆部分。

另外，第二電極未涂覆部分可包括類似于第一集流接線片組件121的第二集流接線片組件122。第二集流接線片組件122可以包括從第二電極未涂覆部分突出的多個或數個第二集流接線片。第二集流接線片組件122可以通過在多個第二集流接線片彼此隔開(例如，隔開預定距離)的狀態下卷繞第二電極板而被形成。

位于第一電極板和第二電極板之間的隔板防止第一電極板和第二電極板之間的電短路，并允許鋰離子移動。隔板可以包括聚乙烯、聚丙烯或包括聚乙烯和聚丙烯的復合膜(例如，可以由聚乙烯、聚丙烯或包括聚乙烯和聚丙烯的復合膜制成)。然而，隔板的材料不限于本文中列出的具體材料。

電極組件120與電解質溶液一起被容納在殼體110中。電解質溶液可以包括諸如碳酸亞乙酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)和/或碳酸二甲酯(DMC)等的有機溶劑和諸如LiPF₆或LiBF₄的鋰鹽。電解質溶液可以是液體、固體或凝膠。第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122分別被電連接到引線接線片170和171。為清楚和簡潔起見，第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122被示出和描述為以圖2中所示的豎向延伸狀態設置。然而，當可再充電電池100包括兩個電極組件120(例如，兩個電極子組件)時，絕緣板160然后被插入在引線接線片170和171下方，第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122被彎曲大約90度，第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122通過超聲波焊接分別被焊接到引線接線片170和171，從而完成圖3和圖4中所示的結構。

蓋板130具有板形狀并密封殼體110的開口。另外，蓋板130和殼體110可以由相同的材料形成。蓋板130可以通過例如激光焊接被聯接到殼體110。另外，蓋板130可以電獨立于第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122(例如與其電絕緣)或可被電連接到第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122之一。例如，蓋板130可以被電連接到第一集流接線片組件121。在一個實施例中，蓋板130和殼體110可以具有相同的極性(例如，第一極性)。然而，在其它實施例中，蓋板130可以被電連接到第二集流接線片組件122。

蓋板130包括大約居中位于蓋板130上的安全通風部131。安全通風部131具有比蓋板130的其它區域更小的厚度。當殼體110中的內部壓力變得大于某一水平(例如，預定水平)時，安全通風部131先于蓋板130的其它區域打開或破裂，從而防止可再充電電池100爆炸。

另外，蓋板130包括形成在蓋板130的至少一個區域中的用于注入電解質溶液的注入開口132(例如，注入孔)。電解質溶液通過注入開口132被注入到殼體110中(例如，通過蓋板130注入)。然后，注入開口132由塞子135密封。

另外，蓋板130包括形成在蓋板130的相反端部的開口133和134(例如，通孔)，以允許電極端子140和145從中穿過。電極端子140和145可通過開口133和134穿過蓋板130向上露出，然后被連接到端子板190和191。

電極端子140和145分別被電連接到電極組件120的第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122。電極端子140可以被聯接到與第一集流接線片組件121連接的引線接線片170，電極端子145可以被聯接到與第二集流接線片組件122連接的引線接線片171。在一個實施例中，電極端子140和145可以通過使用超聲波焊接分別被聯接到引線接線片170和171。

電極端子140包括聯接到引線接線片170的主體141(例如，主體單元)和從主體141豎向突出的端子柱142(例如，端子單元)。端子柱142可以具有使得其穿過蓋板130露出或者在蓋板130的外部露出的高度(例如，可在主體141上方突出)。另外，電極端子145包括與電極端子140的主體和端子柱類似的主體146(例如，主體單元)和端子柱147(例如，端子單元)。

襯墊150和155分別被定位在電極端子140與蓋板130之間以及電極端子145與蓋板130之間。襯墊150和155被形成為分別覆蓋電極端子140的主體141和電極端子145的主體146，端子柱142和147分別穿過襯墊150和155。襯墊150和155分別包括平坦地形成的基部151和156(例如，板或板單元)、從基部151和156豎向向下延伸的蓋152和157、以及從基部151和156豎向向上延伸的密封部153和158。

例如，蓋152和157分別覆蓋電極端子140的主體141和電極端子145的主體146。另外，襯墊150和155中的每個包括形成在其至少一側中的聯接開口。例如，蓋152和157分別包括形成在其中的聯接開口152a和157a(例如，聯接孔)。在一示例中，聯接開口152a和157a分別在蓋152和157的最外表面的水平方向上的中心區域被形成在蓋152和157的最外表面上。下面將進一步描述的絕緣板160的或從絕緣板160突出的鉤163(例如，鉤單元)在襯墊150和155的聯接開口152a和157a處被聯接到襯墊150和155，從而將襯墊150和155聯接到絕緣板160。另外，聯接開口152a和157a中的每個的高度可大于絕緣板160的對應的鉤163的一部分的厚度，從而允許鉤163在聯接開口152a和157a內豎向移動。例如，鉤163可在聯接開口152a和157a內沿絕緣板160的寬度方向樞轉。因此，通過鉤163聯接到襯墊150和155與蓋板130的電極組件120能夠相對于襯墊150和155與蓋板130豎向移動。因此，當電極組件120包括多個電極子組件時，鉤163可以充當絕緣板160的鉸鏈，從而適應電極組件的移動。

密封部153和158被形成為分別穿過蓋板130的開口133和134。另外，電極端子140的端子柱142和電極端子145的端子柱147可分別穿過密封部153和158(例如，穿過密封部153和158的內部開口)，密封部153和158可分別穿過蓋板130的開口133和134同時圍繞端子柱142和147的周界。因此，電極端子140的端子柱142和電極端子145的端子柱147可與蓋板130電絕緣。

絕緣板160被定位在電極端子140和145與電極組件120之間。絕緣板160保護電極組件120。例如，當蓋板130變形(例如，當蓋板130的內表面變形)時，絕緣板160可以防止電極組件120被損壞。另外，絕緣板160可固定電極組件120在殼體110內的位置，并且可以將電極組件120與蓋板130電隔離。除了絕緣板160之外，附加的絕緣板可被包括在電極端子140和145上或與電極端子140和145相鄰，從而改善其絕緣。

絕緣板160包括形成在絕緣板160的相反端部的一對板區域161、從板區域161的端部(例如，板區域161的在絕緣板160的長度方向上的端部)(例如，遠端)突出的一對支撐區域162、沿長度方向延伸的兩個鉤163、以及被定位在板區域161之間并通過斜面161a連接到板區域161以相對于電極組件120在板區域161的上方的中心區域164。

支撐區域162從板區域161豎向延伸，以便鉤163可與襯墊150和155聯接，由此固定絕緣板160在蓋板130和電極組件120之間的位置。

鉤163可被形成為朝向支撐區域162的內側突出(例如，朝向殼體110的中心)。在一示例中，鉤163在絕緣板160的寬度方向上位于支撐區域162的中心。另外，鉤163在聯接開口152a和157a處被聯接到襯墊150和155。在一個實施例中，鉤163均包括從支撐區域162突出的突起163a(例如，突起部)和形成在突起163a的端部的緊固件163b(例如，緊固部)。緊固件163b具有比對應的突起163a大的厚度，在緊固件163b被插入到相應的聯接開口152a和157a中之后，緊固件163b不能意外地從襯墊150和155分離。為此，聯接開口152a和157a的高度可大于突起163a的厚度且小于緊固件163b的厚度。

鉤163穿過聯接開口152a和157a以便然后被聯接到襯墊150和155，并可以在聯接開口152a和157a內豎向移動。因此，絕緣板160可保持在其被懸掛在蓋板130的底側(例如，下方)同時被聯接到襯墊150和155的狀態。因此，絕緣板160圍繞鉤163豎向移動，從而保持電極組件120處于平衡。

在一個實施例中，因為絕緣板160的長度與殼體110的容納槽(例如，開口)的長度基本相同，所以絕緣板160在殼體110的水平方向上的位置被固定。因此，能夠防止絕緣板160和電極組件120由于絕緣板160的移動而從襯墊150和155分離。

中心區域164被定位為由于斜面161a而相對于電極組件120高于板區域161。因此，中心區域164的高度可以對應于電極組件120的第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122的彎曲高度。例如，第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122的頂端從絕緣板160的外側向內側彎曲約90度。在這種狀態下，第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122被超聲波焊接到絕緣板160的引線接線片170和171。因此，由于定位為比電極組件120的其它區域高的第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122應被保持在它們被聯接到引線接線片170和171的狀態，所以中心區域164被定位為相對于電極組件10高于板區域161，從而補償絕緣板160與第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122之間的高度差。另外，布置為對應于蓋板130的安全通風部131的通風開口164a(例如，通風孔)和布置為對應于注入開口132的注入開口164b可以被形成在絕緣板160的中心區域164中。

兩個引線接線片170和171被提供在絕緣板160上。引線接線片170和171被形成為從絕緣板160的板區域161沿著斜面161a延伸到中心區域164上。引線接線片170和171的位于中心區域164上的第一端分別被聯接到(例如，被焊接到)第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122。因此，引線接線片170和171分別被電連接到第一集流接線片組件121和第二集流接線片組件122。另外，引線接線片170和171的位于板區域161上的第二端分別被聯接到(例如，被焊接到)電極端子140的主體141和電極端子145的主體146。因此，在第一集流接線片組件121與電極端子140之間以及在第二集流接線片組件122與電極端子145之間分別通過引線接線片170和171建立電通路。

絕緣構件180和181在蓋板130上。絕緣構件180和181將蓋板130分別與端子板190和191絕緣。另外，襯墊150的密封部153和電極端子140的端子柱142以及襯墊155的密封部158和電極端子145的端子柱147分別穿過形成在絕緣構件180和181中的開口(例如，通孔)。

另外，在一些實施例中，緊固突起可以被形成在絕緣構件180和181的底表面上，待聯接到緊固突起的緊固槽可以被形成在蓋板130中，從而進一步將絕緣構件180和181固定到蓋板130。

端子板190和191分別在絕緣構件180和181上。端子板190和191分別被聯接到電極端子140和145的通過開口133和134露出的端子柱142和147。在一個實施例中，端子柱142和147可通過鉚接或焊接分別被聯接到端子板190和191。因此，電極組件120的電極板可以通過端子板190和191執行充電和放電操作。

如上所述，在根據本發明一實施例的可再充電電池100中，突起163a被形成在聯接到電極組件120的絕緣板160中，并在固定到蓋板130的襯墊150和155的聯接開口152a和157a處被聯接到襯墊150和155，從而允許絕緣板160圍繞突起163a移動(例如，樞轉)。

在下文中，將描述根據本發明的另一實施例的可再充電電池。

圖7是根據本發明的另一實施例的可再充電電池的分解透視圖，圖8是圖7中所示的可再充電電池的剖視圖，圖9是示出圖7中所示的可再充電電池中的彼此聯接的蓋板和絕緣板的側視圖。在當前描述的實施例中，與先前描述的實施例中的部件功能相同的部件由相同的附圖標記表示。下面的描述可能主要集中于當前和先前描述的實施例之間的差異。

參見圖7至圖9，根據本發明的另一實施例的可再充電電池200包括殼體110、容納在殼體110中的電極組件120、密封殼體110的蓋板230、電連接到電極組件120的電極端子140和145、位于電極端子140和145與蓋板230之間的襯墊250和255、位于電極端子140和145與電極組件120之間的絕緣板260、在絕緣板260上并形成(例如，電連接)電極端子140和145與電極組件120之間的連接通路的引線接線片170和171、絕緣構件180和181、以及端子板190和191。絕緣構件180和181以及端子板190和191在蓋板230上。

蓋板230包括形成在蓋板230的在長度方向上的相反端部并且從蓋板230的底表面朝向殼體110的內部突出的一對突起236。突起236在蓋板230的寬度方向上居中形成。突起236的端部具有(例如，被加工或研磨成具有)圓錐形形狀。然而，突起236的端部的形狀可以改變，并且可以具有例如圓錐形形狀、彎曲形狀或多邊形形狀。

突起236接觸從絕緣板260突出并被聯接到該絕緣板的支撐區域262。因此，突起236可充當支撐區域262的鉸鏈軸。因此，當由于電極組件120的移動造成電極組件120的不平衡時，絕緣板260相對于突起236移動(例如，樞轉)，從而補償電極組件120之間的不平衡。

襯墊250和255包括板151和156(例如，板單元)、從板151和156豎向向下延伸的蓋252和257(例如，蓋單元)、以及從板151和156豎向向上延伸的密封部153和158。

在根據本發明的該實施例的可再充電電池200中，因為在絕緣板260中未形成單獨的鉤，所以在蓋252和257中不提供單獨的聯接開口。除了聯接開口之外，襯墊250和255與根據先前描述的實施例的襯墊150和155基本相同。

絕緣板260包括板區域161、從板區域161的端部(例如，板區域161的在絕緣板260的長度方向上的端部)突出的一對支撐區域262、以及被定位在板區域161之間并通過斜面161a連接到板區域161以相對于電極組件120高于板區域161的中心區域164。

支撐區域262被形成在板區域161的在絕緣板260的長度方向上的相反端部。另外，如圖9所示，每個支撐區域262包括沿著板區域161的寬度方向凹入的聯接槽262a。

聯接槽262a接觸蓋板230的突起236。在一個實施例中，聯接槽262a在一點支撐突起236(例如，突起236與槽262a成點接觸)。另外，因為絕緣板260通過電極端子140和145從蓋板230懸掛下來(例如，不擱在電極組件120上)，所以絕緣板260可以由于絕緣板260的聯接槽262a與蓋板230的突起236的聯接結構而豎向移動或沿蓋板230的寬度方向樞轉。因此，如上所述，當電極組件120由于電極組件120的移動而變得不平衡，電極組件120之間的不平衡可以通過絕緣板260的移動或樞轉而被補償。

在下文中，將描述根據本發明的又一實施例的可再充電電池。

圖10是根據本發明的又一實施例的可再充電電池的剖視圖。

參見圖10，根據本發明的又一實施例的可再充電電池300包括殼體110、容納在殼體110中的電極組件120、密封殼體110的蓋板330、電連接到電極組件120的電極端子140和145、位于電極端子140和145與蓋板230之間的襯墊250和255、位于電極端子140和145與電極組件120之間的絕緣板360、形成在絕緣板360上并分別形成(例如，電連接)電極端子140與電極組件120之間以及電極端子145與電極組件120之間的連接通路的引線接線片170和171、絕緣構件180和181、以及端子板190和191。絕緣構件180和181以及端子板190和191在蓋板330上。

蓋板330包括在蓋板330的長度方向和寬度方向上居中形成并沿從蓋板330朝向電極組件120的方向向下突出的突起336。突起336充當相對于聯接到突起336的底部的絕緣板360在寬度方向和長度方向二者上的鉸鏈軸(例如，樞軸)。突起336的底部(例如，端部)具有圓錐形形狀。然而，類似于先前描述的實施例，突起336的底部可具有彎曲形狀或多邊形形狀。

絕緣板360包括板區域161、支撐區域362、中心區域164以及從中心區域164向上突出的突起區域365。

除了因為突起336相對于絕緣板360居中形成而沒有提供單獨的聯接槽之外，支撐區域362與根據先前描述的實施例的可再充電電池200的支撐區域262基本相似。

突起區域365可被一體地形成在中心區域164上(例如，可凹入到絕緣板360的中心區域164中)，或者可被形成為絕緣板360的凸起部分。另外，突起區域365包括凹入(例如，向內凹入)的聯接槽365a。蓋板330的突起336接觸聯接槽365a，從而充當相對于突起336的鉸鏈。然而，在絕緣板360具有足夠大的厚度的實施例中，突起區域365可以不被單獨提供(例如，可以不是絕緣板360的突起區域)，聯接槽365a可以被直接形成在中心區域164中(例如，聯接槽365a可以是中心區域164中的槽或凹陷)。

盡管已經參考其示例性實施例特別示出和描述了本發明，但是本領域普通技術人員將理解，可以在不脫離如由下面的權利要求書及其等同物限定的本發明的精神和范圍的情況下對其做出形式上和細節上的各種變化。