专利名称：用于圆柱形锂可再充电电池的罐和使用该罐的圆柱形锂可再充电电池的制作方法
技术领域：
本发明的各方面涉及一种用于圆柱形锂可再充电电池的罐，以及使用该罐的圆柱形锂可再充电电池。
背景技术：
通常，在诸如便携式摄像机、便携式电话、笔记本电脑之类的无线便携式装置中对于重量减轻和高性能的需要，已经引发了对用作电源的二次电池的研究。这种二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等等。尤其是，锂二次电池可以被再充电，并且能够实现尺寸减小和高容量。由于锂二次电池具有较高的工作电压以及每单位重量具有高能量密度，所以它们被广泛应用于高技术电子设备。
图1是现有技术中的圆柱形锂可再充电电池的竖直剖面图。
参照图1，圆柱形锂可再充电电池100包括电极组件110；圆柱形罐130，其用于容纳电极组件110和电解质溶液；和盖组件150，其被装配在圆柱形罐130的上部分上，从而密封圆柱形罐130，并且允许在电极组件110中产生的电流流出所述器件。
电极组件110通过将阴极板112、阳极板114和隔板113卷绕成软卷型结构而形成，而且在阴极板112中，阴极集电体的表面被涂覆以阴极活性物质；在阳极板114中，阳极集电体的表面被涂覆以阳极活性物质；而隔板113被插置于阴极板112与阳极板114之间以提供电绝缘。虽然在附图中未示出，阴极板112包括阴极集电体，其由具有良好导电性的薄金属片制成，例如由铝(Al)箔制成；和阴极活性物质层，其被涂覆在两个表面上。未带有阴极活性物质层的阴极集电体区域，即阴极未涂覆部分形成于阴极板112的两端处。阴极未涂覆部分的一端被连到阴极接线片116，其通常由铝(Al)材料制成并在电极组件110上方延伸一预定量。此外，阳极板114包括阳极集电体，其由薄导电金属片制成，例如由铜(Cu)或镍(Ni)箔制成；和阳极活性物质层，其被涂覆在两个表面上。未带有阳极活性物质层的阳极集电体区域，即阳极未涂覆部分形成于阳极板114的两端处。阳极未涂覆部分的一端被连到阳极接线片118，其通常由镍(Ni)材料制成并在电极组件110的下方延伸一预定量。另外，在电极组件110的上部分和下部分上可以进一步形成绝缘板122和124，从而防止所述上、下部分中的每一部分接触盖组件150或圆柱形罐130。
圆柱形罐130包括圆柱形表面板142，其具有预定的直径以容纳圆柱形电极组件110；和下部板131，其用于密封圆柱形表面板142的下部。圆柱形表面板142的上端部分具有开口，并且电极组件110通过该开口而被插入。
阳极接线片118被连到圆柱形罐130的下部板131的中部，从而使圆柱形罐130用作阳极。圆柱形罐130通常由铝(Al)、铁(Fe)或它们的合金制成。另外，圆柱形罐130包括弯紧部分146，其从上端向内弯曲，从而在连到形成于其上端的开口时向盖组件146的上部加压。进一步，圆柱形罐130包括卷边部分144，其在远离弯紧部分146的下部位置处向内凹进一定距离，且该距离对应于盖组件150的厚度，从而向盖组件150的下部加压。
盖组件150包括安全排气件152、断路器153、二次保护电路154、和盖156。安全排气件152形成为板状，并被置于盖组件150的下部处。安全排气件152具有中心突起，其朝向电极组件110向下弯曲。在此，突起的弯曲可以通过产生自可再充电电池内部的压力而反转。
阳极接线片118从阳极板114延伸到下部板131。阴极接线片116从阴极板112延伸，并被焊接到安全排气件152的下表面的预定位置处，从而使安全排气件152和电极组件110的阴极板112彼此电连接。阳极板114或者通过接线片(未示出)或者通过直接连接方法而被电连接到罐130。
通常，阳极接线片118通过电阻焊接而被焊接到罐130的下部板131的接近中部处。通过将第一焊头插入到所述电极组件的中部从而接触到阳极接线片118而进行所述焊接。第二焊头接触下部板131的底面，然后将电流施加于此。可将电流施加到多个彼此接触的导体，从而由于接触电阻而产生热，并且这种热促成了导体焊接的发生。由于接触电阻较高，所以大量的产生热发生在导体的接触区域中。这种接触电阻与其接触区域的大小成反比。
然而，根据现有技术，由于阳极接线片118和下部板131均形成有平坦表面，因此其接触面积较大，从而导致接触电阻较低。因此，通过焊头而施加的电所产生的热较少，从而导致焊接能力低下。
发明内容
相应地，本发明的一方面在于提供一种用于圆柱形锂可再充电电池的罐，和一种使用该罐的圆柱形锂可再充电电池，通过在所述罐的下部板上形成突起，该罐可容易地被焊接到阳极接线片。所述突起可增大所述罐与阳极接线片之间的接触电阻。
本发明的另外的优点、方面及特征将在下文的描述中得到阐述，并且对本领域的普通技术人员来说，在浏览下文时将变得清晰，或者可以从本发明的实践中被认知。
根据本发明的一方面，提供一种用于圆柱形锂可再充电电池的罐。所述电池包括电极组件，其具有彼此面对的阴极板和阳极板；隔板，其被插置于所述阴极板与所述阳极板之间；阴极接线片和阳极接线片，其分别形成于所述阴极板和所述阳极板上；罐，其用于容纳所述电极组件；和盖组件，其用于密封所述罐的上端部分的开口。所述罐包括表面板和下部板，而且所述下部板包括形成于其上的突起。所述突起允许所述阳极接线片与其进行改进的焊接。进一步，所述突起可以通过压轧所述下部板的第二表面而形成。在一些实施例中，至少3个突起形成在所述下部板上。进一步，所述突起可以具有圆形、椭圆形或多边形的竖直剖面。进一步，所述突起可以具有圆形、椭圆形或多边形的水平剖面。
所述突起可以通过将多个突起设置成线形或矩阵形状而形成。
所述突起或突起组的长度可以为所述下部板直径的至少30％。
所述突起或所述突起组可以具有1.0mm的径度或宽度。
所述突起可以具有从0.05mm到0.2mm的高度。
所述突起组中的多个突起可以间隔至少1.0mm。
所述突起组可以通过将至少3个导点组成的组连到所述下部板的第一表面而形成。
所述导点可以由金属或合金制成，而且所述金属或合金具有比铝金属更大的电阻率。
所述导点可以由钴(Co)、铁(Fe)、铂(Pt)或黄铜制成。
优选的是，所述导点具有1.0mm之内的径度。
优选的是，所述突起组的长度为所述下部板直径的至少30％。
所述突起可以通过挤压所述下部板的第二表面而形成条状。
所述突起组可以由至少两个彼此平行设置的条状突起形成。
优选的是，所述突起组的长度为所述下部板直径的至少30％。
优选的是，所述突起组中的每个条状突起之间的宽度均为1.0mm或更小。
优选的是，所述突起组中的每个条状突起之间的距离均为至少1.0mm。
所述突起组可以形成为具有横向和纵向条状突起的矩形形状。
优选的是，所述纵向条状突起的长度为所述下部板直径的至少20％。
所述突起可以形成于所述下部板的中部。
根据本发明的另一方面，提供一种圆柱形锂可再充电电池，包括电极组件，其具有彼此面对的阴极板和阳极板；隔板，其被插置于所述阴极板与所述阳极板之间；阴极接线片和阳极接线片，其分别形成于所述阴极板和所述阳极板上；罐，其用于容纳所述电极组件；和盖组件，其用于密封所述罐的上端部分的开口。所述罐包括表面板和下部板。突起形成在所述下部板上，从而便于所述阳极接线片的焊接。
所述突起的竖直剖面形状可以包括圆形、椭圆形或多边形。
所述突起的水平剖面形状可以包括圆形、椭圆形或多边形。
本发明的另外方面和/或优点将在下文的描述中得到部分阐述，并且部分地将在说明书中变得明显，或者通过本发明的实践而得到认知。
通过以下结合附图对各实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得清晰并更易于理解，在附图中图1是常规的圆柱形锂可再充电电池的竖直剖面图；图2a是根据本发明一个实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图；图2b是沿图2a中的线A-A截取的罐的剖视图；图3a是根据本发明另一实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图；图3b是沿图3a中的线B-B截取的罐的剖视图；图4a是根据本发明另一实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图；图4b是沿图4a中的线C-C截取的罐的剖视图；图5a是根据本发明另一实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图；图5b是沿图5a中的线D-D截取的罐的剖视图；图6是根据本发明另一实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图；和图7是在采用图3a中的用于圆柱形锂可再充电电池的罐时的焊接过程的剖视图。
具体实施例方式
现在将参考示出了本发明各示范性实施例的附图，在下文中对本发明进行更全面的描述，其中在全文中相同的附图标记代表相同的元件。在下文中对各实施例进行描述，从而通过参照附图来阐释本发明。
本发明并不限于下文所公开的实施例，而是能够以不同方式来实现。说明书中所限定的内容，例如具体的结构和元件，仅仅是提供来帮助本领域的普通技术人员全面理解本发明的特定细节，所以本发明仅仅受限于所附的权利要求书的范围之中。
图2a是根据本发明一个实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图，而图2b是沿图2a中的线A-A截取的罐的剖视图。
参照图2a和图2b，用于圆柱形锂可再充电电池的罐230包括表面板242和下部板231，并且具有圆柱形状。进一步，表面板242具有形成两个近似同心圆柱体的外圆柱表面和内圆柱表面，而下部板231具有面向表面板242的第一表面和背对所述表面板的第二表面。第一表面和第二表面彼此接近平行。
罐230可包含一个或多个突起235。突起235从下部板231的第一表面突出。罐230在其上部处具有开口236。通过开口236可将电极组件插入到所述罐并且将电解质溶液注入到所述罐。可以插入下绝缘板以邻近下部板231的上表面。所述下绝缘板用来将所述电极组件与罐230绝缘。在插入所述电极组件后，在罐230的上部上形成有卷边部分，从而防止所述电极组件在罐230内部移动。在所述卷边部分上设置有盖组件，以用于将开口236密封。在插入所述盖组件后，形成有弯紧部分，以用于将电池密封。可以将上绝缘板插入在电极组件的上端与盖组件之间，以使所述电极和所述盖组件绝缘。
罐230由具有良好延展性且较轻的金属制成。例如，罐230可由铝或铝合金制成，但并不局限于此。优选地，罐230由深冲压方法制成，但并不局限于此。
突起235形成于下部板231中部。突起235从所述第二表面朝向所述第一表面突出。突起235形成于阳极接线片与下部板231的接触区域上，在该处所述阳极接线片被焊接于下部板231。突起235通过压轧下部板231而形成。
多个突起235可以称为突起组237。如此处所使用的，突起组代表多个突起。突起组237包括至少3个突起235。当突起组237中的突起的数量小于3时，阳极接线片与其的连接区域较小，从而可以导致与阳极接线片的焊接较差。因此，所述阳极接线片可能会通过电极组件的微小运动而容易地与突起组237分离，从而导致连接脱离的问题。
突起235可以具有诸如圆形、椭圆形或多边形的竖直剖面。突起235的竖直剖面形状并不局限于此。不过，在一些方面中可以优选地避免锥形或尖端的竖直剖面，例如三角形、五边形、圆锥形等等。尖端形状导致与阳极接线片的较小连接区域，从而大大降低了在该处所形成的焊接的连接强度。进一步，突起235可以具有诸如圆形、椭圆形或多边形的水平剖面，不过并不局限于此。
如图2A所示，突起组237可以被设置而呈与阳极接线片的长度方向平行的直线。如果突起组237被设置而呈锯齿形，则根据各突起与阳极接线片相接触区域，连接强度或焊接强度可被改变。所述阳极接线片的一些区域可能并不特别适合于焊接，或者一些突起可能并不接触所述接线片，这样可导致焊接较差。
根据一些实施例，突起组237的长度为下部板231直径的30％。当突起组237的长度小于下部板231直径的30％时，对于所述阳极接线片的焊接来说，通常要求焊接位置精确。
突起组237可以具有大约1.0mm或更小的径度或宽度。在一些实施例中，例如当突起组被设置而呈直线时，所述突起组的宽度与单一突起的宽度相等。当突起组237的径度或宽度大于1.0mm时，其与阳极接线片的接触面积较大，从而能够减少接触电阻，这样就导致焊接较差。通常，焊头和有关的焊接区域的直径为1.0mm或更大，因此所形成的突起235具有在1.0mm之内的径度或宽度，从而减少了突起235与阳极接线片的接触面积。
进一步，突起组237可以具有0.05mm到0.2mm的高度。如上文所述，所形成的突起235具有在1.0mm之内的径度或宽度，从而根据在压轧突起组237之时所采用的弯曲和压力级别，突起235的高度可以为0.05到0.2mm。
进一步，优选的是，突起组237的邻近突起235之间的距离至少为1.0mm。当将所述阳极接线片焊接到突起235时，焊接区域的直径为1.0mm或者更大，从而使突起组237中的邻近突起间隔至少1.0mm。这种间隔增大了接触电阻，降低了下部板231与阳极接线片的接触面积，从而允许形成更好的焊接。
图3a是根据另一实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图，而图3b是沿图3a中的线B-B截取的罐的剖视图。
参照图3a和图3b，用于锂可再充电电池的罐330包括表面板342，其具有形成两个接近同心圆柱的外表面和内表面；和下部板331，其具有彼此接近平行的第一表面和第二表面。罐330包括突起335，其从下部板331的第二表面朝向第一表面突出。突起335通过压轧下部板331的第二表面而形成。罐330可以包括多个突起335，其可以被称为突起组337。突起组337被设置成矩阵形状，其具有多个互相平行设置的突起335的线形阵列。如图3a所示，突起组337可包括2行，或者也可包括更多行。进一步，如图3a所示，突起组337可以在一个线形阵列中包括3个突起，而且一个线形阵列可以包括2个或4个突起或者更多，但并不限于此。突起组337中的突起335可以具有圆形、椭圆形或多边形的竖直剖面，以及圆形、椭圆形或多边形的水平剖面。突起组337可具有为下部板331直径的30％的长度，并且具有1.0mm或更小的径度或宽度。进一步，突起组337可具有0.05mm到0.2mm的高度。突起组337中的邻近突起335可间隔至少1.0mm。
图4a是根据本发明另一实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图，而图4b是沿图4a中的线C-C截取的罐的剖视图。
参照图4a和图4b，用于圆柱形锂可再充电电池的罐430包括表面板442，其具有形成两个接近同心圆的外表面和内表面；和下部板431，其具有彼此接近平行的第一表面和第二表面。突起组437形成于下部板431的接近中部处。突起组437包括至少3个突起。突起组437的各突起可以为导点435。导点435可以包括被连到所述下部板的第一表面的电阻材料。所述导点可具有球形或椭圆形的形状，并可通过挤压、沉积、焊接等等而被连接到下部板431的第一表面。
如图2a的实施例中所示，突起组437可具有被设置成线形的导点435。进一步，导点435可被设置成矩阵形状，如图3a的实施例所示。导点435可包括金属或合金，而且所述金属或合金的电阻高于铝金属的电阻。这种金属或合金可包括钴(Co)、铁(Fe)、铂(Pt)或黄铜。铝的电阻率(p)为2.75×10-3Ωm，而钴、铁和铂分别具有9.7×10-3Ωm、9.8×10-3Ωm和10.6×10-3Ωm的电阻率(p)。根据使用的特定黄铜合金，黄铜具有从5×10-3Ωm到7×10-3Ωm的电阻率(p)。不过，在此，导点435的材料并不局限于此。如果在用作罐430的材料时导点435由电阻率比铝高的金属或合金制成，则在将导点435焊接到阳极接线片时，接触电阻增大，从而增强了电阻焊接。
突起组437可具有1.0mm或更小的径度。进一步，突起组437的长度可为下部板431直径的至少30％。导点435由于其具有高电阻，因此增大了对阳极接线片的焊接能力。
图5a是根据本发明另一实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图，而图5b是沿图5a中的线D-D截取的罐的剖视图。
参照图5a和图5b，用于圆柱形锂可再充电电池的罐530包括表面板542和下部板531。罐530包括多个条状突起535，其通过挤压下部板531的第二表面而形成。条状突起535可以一起称为由突起535组成的突起组537。在突起组537中的每个条状突起535以预定间隔被平行地设置。突起组537具有的长度为下部板531的直径的至少30％，并且具有的宽度为1.0mm或更小。突起组537的突起535可互相间隔至少1.0mm的距离。突起535的末端可为半圆形、半椭圆形或多边形的形状，并且可具有大致矩形的水平剖面。
图6是根据本发明又一实施例的用于圆柱形锂可再充电电池的罐的透视图。
用于圆柱形锂可再充电电池的罐630包括表面板642、下部板631和由突起635组成的突起组637。突起组637包括设置成矩阵的多个重叠的突起635。所述矩阵可以包括多个横向和纵向的条状突起635a和635b。横向和纵向条状突起635a和635b彼此交叉从而形成预定角度，并且可以形成棋盘形状。如图6所示，横向和纵向条状突起635a和635b的数量均为3，不过本发明并不限于此。突起组637具有的长度为下部板631直径的至少30％，并且具有的宽度为下部板631直径的至少20％。当突起组637所形成的面积较小时，对于其与阳极接线片的焊接来说，通常要求焊接位置精确。突起组637的长度可与条状突起635a的长度相当，并且其宽度可与条状突起635b的长度相当。当焊接阳极接线片时，阳极接线片的长度方向被设置成与突起组637的长度方向平行。
根据本发明的实施例，用于圆柱形锂可再充电电池的罐可以被应用于如图1中所示的圆柱形锂可再充电电池。不过，本发明并不限于此，而是用于圆柱形锂可再充电电池的罐可以被应用于各种不同的锂可再充电电池。
下文中描述的是采用根据本发明实施例的所述罐的圆柱形锂可再充电电池的过程。图7是用于图3a中所示罐330的焊接过程的剖视图。
参照图7，圆柱形锂可再充电电池300包括具有阴极板312和阳极板314的电极组件310、隔板313、圆柱形罐330和盖组件(未示出)。罐330包括表面板342、下部板331和由各突起335组成的突起组337，并且罐330形成为大致圆柱形的形状。突起组337中的突起335可设置成矩阵形状。下绝缘板342可被插入罐330中，然后通过该罐330的上端部分的开口，电极组件310被插入罐330中。第一焊头W1经电极组件310的中部而被插入，然后与阳极接线片328接触，同时第二焊头W2接触罐330的下部板331。可将具有不同极性的电压施加到第一焊头W1和第二焊头W2的每一个，从而电流可流经两个焊头W1和W2以及下部板331。阳极接线片328和下部板331的接触区域显示出，相比罐300的其它区域更高的接触电阻，从而在此集中所产生的热并将阴极接线片328焊接到罐300。因此，相对较小的电流产生了足够大的热，以用来进行焊接。
如上所述，根据本发明各方面的用于圆柱形锂可再充电电池的罐产生了如下技术效果形成于所述罐的下部板上的突起或突起组增大了与阳极接线片接触时的接触电阻，因此，相对小的电流产生了用于焊接的热，进而增强了焊接能力。
虽然已经显示和描述了本发明的若干实施例，但是本领域的技术人员可以理解的是，在不偏离本发明的原理和精神的前提下，可以对本实施例进行改造，本发明的范围被限定于权利要求书及其等效物中。
权利要求
1.一种用于圆柱形锂可再充电电池的罐，所述电池包括电极组件，其具有彼此面对的阴极板和阳极板；隔板，其置于所述阴极板与所述阳极板之间；阴极接线片和阳极接线片，其分别形成在所述阴极板和所述阳极板上；和盖组件，其用于密封所述罐的上端部分的开口，所述罐包括具有底部的表面板；和下部板，其设置于所述表面板的底部上；其中所述下部板包括至少一个突起，以用于在所述阳极接线片或所述阴极接线片被焊接到所述下部板时，增大在所述下部板与所述阳极接线片或所述阴极接线片之间的接触电阻。
2.根据权利要求1所述的罐，其中所述突起通过压轧所述下部板的第二表面而形成。
3.根据权利要求1所述的罐，进一步包括突起组，其包括所述突起以及两个或更多个另外的突起。
4.根据权利要求2所述的罐，其中所述突起包括具有圆形、椭圆形和多边形的其中之一的竖直剖面。
5.根据权利要求2所述的罐，其中所述突起包括具有圆形、椭圆形和多边形的其中之一的水平剖面。
6.根据权利要求3所述的罐，其中所述突起组包括线形形状和矩阵形状的其中之一。
7.根据权利要求6所述的罐，其中所述突起组长度为所述下部板直径的至少30％。
8.根据权利要求6所述的罐，其中所述突起组具有1.0mm或更小的宽度。
9.根据权利要求6所述的罐，其中所述突起组具有从0.05mm到0.2mm的高度。
10.根据权利要求6所述的罐，其中所述突起组中的邻近突起之间的距离为至少1.0mm。
11.根据权利要求1所述的罐，进一步包括突起组，其包括所述突起以及两个或更多个另外的突起，而且其中所述突起为设置于所述下部板的第一表面上的导点。
12.根据权利要求11所述的罐，其中所述导点包括金属和金属合金的其中之一，并且所述金属和金属合金具有比铝金属更大的电阻率。
13.根据权利要求12所述的罐，其中所述导点包括钴、铁、铂和黄铜的其中之一。
14.根据权利要求11所述的罐，其中所述导点组具有1.0mm或更小的宽度。
15.根据权利要求11所述的罐，其中所述导点组的长度为所述下部板直径的至少30％。
16.根据权利要求1所述的罐，其中所述突起为条状并且被压轧到所述下部板的第二表面之中。
17.根据权利要求16所述的罐，进一步包括突起组，其包括所述杆状突起以及至少一个另外的杆状突起，其中所述杆状突起彼此平行地被设置。
18.根据权利要求17所述的罐，其中所述突起组的长度为所述下部板直径的至少30％。
19.根据权利要求17所述的罐，其中每个杆状突起均被设置在相邻杆状突起的1.0mm之内。
20.根据权利要求17所述的罐，其中每个杆状突起均被设置在距离相邻杆状突起至少1.0mm之处。
21.根据权利要求16所述的罐，其中所述杆状突起组包括矩阵。
22.根据权利要求21所述的罐，其中所述矩阵的长度为所述下部板直径的至少20％。
23.根据权利要求3所述的罐，其中所述突起组被设置在所述下部板的接近中部处。
24.一种圆柱形锂可再充电电池，包括罐，其包括圆柱形表面板，其具有上端和下端，和下部板，其设置于所述下端上；电极组件，其设置于所述罐中，且包括阴极板，阳极板，其面向所述阴极板，和隔板，其置于所述阴极板与所述阳极板之间；盖组件，其设置于所述罐的所述上端上；阴极接线片，其用于将所述阴极板连接到所述盖；和阳极接线片，其用于连接所述阳极板和所述下部板，其中所述下部板包括至少一个突起，以用于在所述阳极接线片或所述阴极接线片被焊接到所述下部板时，增大所述阳极接线片或所述阴极接线片与所述下部板之间的接触电阻。
25.根据权利要求24所述的圆柱形锂可再充电电池，其中所述突起根据权利要求2到23中任一项权利要求所述而形成。
全文摘要
本发明提供一种用于圆柱形锂可再充电电池的罐和使用该罐的圆柱形锂可再充电电池。所述电池包括电极组件，其具有彼此面对的阴极板和阳极板；隔板，其被置于所述阴极板与所述阳极板之间；阴极接线片和阳极接线片，其分别形成于所述阴极板和所述阳极板上；罐，其用于容纳所述电极组件；和盖组件，其用于密封所述罐的上端部分的开口。所述罐具有表面板和下部板，并且在所述下部板上形成有突起，从而在所述阳极接线片被焊接到所述下部板时增大了所述阳极接线片与所述下部板之间的接触电阻。
文档编号H01M2/06GK101026230SQ200710079380
公开日2007年8月29日 申请日期2007年2月16日 优先权日2006年2月20日
发明者邢有业, 朴燦佑, 方善熙 申请人:三星Sdi株式会社