电池的制作方法与工艺

所描述的技术大致上涉及一种可再充电电池，具体而言，涉及一种包括电极组件的固定结构的可再充电电池。

背景技术：
不同于不能再充电的一次电池，可再充电电池能够被重复充电和放电。低容量可再充电电池用在例如移动电话、膝上计算机和可携式摄像机的小型可便携式电子设备中，大容量可再充电电池被广泛用作用于驱动例如混合车辆等的马达的电源。近来，已经开发出使用高能量密度的非水电解质的高功率可再充电电池。为了使这种高功率可再充电电池用于驱动需要高功率的机械(例如电动车)的马达，多个可再充电电池串联联接，从而形成大容量电池模块。电池模块大致上由串联联接的多个可再充电电池形成，并且可再充电电池可形成为圆柱形、角形或其它形状。因而，为了将多个可再充电电池牢固地容纳在壳体中，提出了各种结构，并且这些结构中的一些正用于电池模块。在此背景技术部分公开的上述信息仅用于增强对所描述的技术的背景的理解，因此它可能包含不构成在本国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。

技术实现要素：
各实施例涉及一种电池，其包括：包括第一电极和第二电极的电极组件；电极端子；电连接所述电极端子和所述第一电极的第一电极未涂覆区域的集流构件；固定构件以及壳体；所述电极组件、所述集流构件和所述固定构件被设置在所述壳体内。所述集流构件可包括：联接到所述电极端子的端子连接部分；以及从所述端子连接部分延伸的电极连接部分。所述电极连接部分可包括从所述端子连接部分延伸的连接板以及从所述连接板沿着所述第一电极未涂覆区域延伸的集流件，所述集流件沿着所述第一电极未涂覆区域的侧壁与所述第一电极未涂覆区域接触。所述固定构件可包括与所述集流构件接合的集流构件联接部分，所述电极连接部分延伸穿过所述固定构件。所述固定构件可位于所述集流构件与所述壳体之间。所述固定构件可包括从所述集流构件联接部分沿所述集流构件并在所述集流构件与所述壳体的内壁之间延伸的分离部分。所述分离部分可仅延伸所述集流构件的部分长度。所述分离部分可覆盖所述第一电极未涂覆区域和所述集流件。所述集流构件联接部分可包括插入槽，所述电极连接部分延伸穿过所述槽。所述固定构件可包括接纳所述端子连接部分的凹部。所述固定构件可包括邻近所述凹部的固定突起，所述固定突起延伸超过所述端子连接部分。所述固定构件可由绝缘材料制成。所述集流构件联接部分可沿所述电极组件延伸，从而位于所述电极组件与相邻的部件之间。所述第一电极未涂覆区域可包括多个第一电极未涂覆区域。所述连接板可从所述端子连接部分延伸并与所述端子连接部分成角度。所述集流件可包括从所述连接板延伸的多个集流件，所述多个集流件彼此分开并接触相应的第一电极未涂覆区域。所述连接板可被弯折为与所述端子连接部分近似成直角，从而所述连接板位于所述第一电极未涂覆区域与所述壳体的侧壁之间。所述多个集流件可被焊接到相应的第一电极未涂覆区域。所述固定构件可包括从所述集流构件联接部分沿着所述集流构件并在所述集流构件与所述电极组件的第一电极涂覆区域之间延伸的支撑部分。所述支撑部分可包括第一配合特征，所述集流构件可包括第二配合特征，所述第二配合特征与所述第一配合特征对应且互补。所述固定构件可包括固定肋部分，该固定肋部分从所述支撑部分朝着所述壳体的内壁延伸超过所述集流构件和所述第一电极未涂覆区域。所述固定肋部分可包括位于所述壳体的所述内壁与所述集流构件之间的固定肋。所述电极组件可包括多个电极组件，其中所述集流构件包括分开的一对集流件，所述固定肋部分在所述一对集流件之间延伸。所述固定肋部分可包括从所述固定肋沿着所述一对集流件中的每一个集流件的外表面延伸的固定槽。所述固定肋可沿与所述一对集流件延伸的方向垂直的方向延伸，从而位于所述集流件与所述壳体的所述内壁之间。所述固定构件可包括从所述集流构件联接部分沿着所述集流构件并在所述集流构件与所述壳体的内壁之间延伸的分离部分附图说明通过参照附图详细描述示例性实施例，各特征对于本领域普通技术人员将变得明显，其中：图1例示了根据示例性实施例的可再充电电池的透视图。图2例示了沿图1中的线II-II截取的剖视图。图3例示了根据示例性实施例的集流构件和固定构件与电极组件的联接状态的透视示意图。图4例示了图3中的可再充电电池的集流构件和固定构件的分解状态的分解透视图。图5例示了图4中的可再充电电池的集流构件和固定构件的联接状态的透视图。图6例示了根据示例性实施例的可再充电电池的集流构件和固定构件的分解透视图。图7例示了图6中的可再充电电池的集流构件和固定构件与电极组件的联接状态的透视图。图8例示了根据示例性实施例的可再充电电池的集流构件和固定构件的分解透视图。图9例示了图8中的可再充电电池的集流构件和固定构件的联接状态的透视图。图10例示了图9中的可再充电电池的集流构件和固定构件的联接状态的俯视图。具体实施方式现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而示例实施例可以以不同的形式实施，并且不应被解释成限于在此提出的实施例。相反，这些实施例被提供以使本公开内容将是全面和完整的，并将发明概念的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，层、膜、面板、区域等的厚度为了清楚被夸大。将理解，被称为在另一层或基底“上”的一层或元件可直接在该另一层或基底上，或者可具有介于它们之间的另一层。还将理解，被称为在另一层“下”的一层可直接在该另一层下，或者可具有介于它们之间的至少一个其它层。进一步，将理解，被称为在两个其它层“之间”的一层可以是这两层之间的唯一层，或者可具有插入它们之间的至少一个或其它层。另外，相似的附图标记在本说明书和附图中表示相似的元件。图1例示了根据示例性实施例的可再充电电池的透视图。图2例示了沿图1中的线II-II截取的剖视图。参照图1和图2，根据本示例性实施例的可再充电电池100包括：通过在隔板13介于第一电极11和第二电极12之间的情况下进行卷绕而形成的多个电极组件10；容纳电极组件10的壳体26；电连接到电极组件10的第一端子部分30和第二端子部分40；联接到形成在壳体26中的开口的盖板20；以及安装在壳体26中的第一固定构件60和第二固定构件80。根据本示例性实施例的可再充电电池100被示例性地描述成角形的锂离子二次电池。然而，各实施例还可被应用于其它类型的电池，例如，锂聚合物电池。进一步，尽管第一电极11可被构造成负电极，第二电极12可被构造成正电极，相反，第一电极11也可被构造成正电极，第二电极12也可被构造成负电极。然而，为了更好地理解和易于描述，第一电极11和第二电极12将被分别描述成负电极和正电极。电极组件10可被形成为果冻卷构造，其中第一电极11、第二电极12和隔板13被卷绕在一起。在此，第一电极11和第二电极12各自包括被形成为金属箔的薄板的集流体，并且活性物质涂覆在每个集流体的表面上。第一电极11和第二电极12可被分成活性物质被涂覆在集流体上的涂覆区域和活性物质未被涂覆在集流体上的第一电极未涂覆区域11a和第二电极未涂覆区域12a。涂覆区域形成第一电极11和第二电极12位于电极组件10中的大部分，并且第一电极未涂覆区域11a和第二电极未涂覆区域12a在果冻卷形式中被分别设置在涂覆区域的两侧。可替代地，电极组件10可具有结构：形成为多个片的第一电极11和第二电极12被堆叠，隔板13位于它们之间。在电极组件10中，第一端子部分30被电连接到第一电极未涂覆区域11a，其中第一集流构件50位于第一端子部分30与第一电极未涂覆区域11a之间，第二端子部分40被电连接到第二电极未涂覆区域12a，其中第二集流构件70位于第二端子部分40与第二电极未涂覆区域12a之间。第一端子部分30可包括第一端子31，第二端子部分40可包括第二端子41，并且第一端子31和第二端子41可分别与第一集流构件50和第二集流构件70整体组合。壳体26可具有六面体形状，包括位于其一侧中的开口。可替代地，壳体26可被形成为各种其它形状，例如，圆柱形形状或袋形形状。盖板20可由薄板材料形成，并可被联接到壳体26的开口，从而封闭和密封该开口。进一步，用于将电解质溶液注入到被封闭和密封的壳体26中的电解质注入开口21可形成在盖板20中。电解质注入开口21在注入电解液之后由密封盖22密封。另外，在盖板20中可形成有容纳排气板24的排气孔23，当封闭和密封的壳体26的内压超过预定压力时排气板24破裂。第一端子部分30和第二端子部分40可包括第一端子31和第二端子41、第一端子板32和第二端子板42、位于第一端子板32与盖板20之间的第一端子绝缘构件33、位于第二端子板42与盖板20之间的导电连接构件43以及第一衬垫34和第二衬垫44。在示例性实施例中，导电连接构件43也可由第二端子绝缘构件代替。根据本示例性实施例，盖板20可通过导电连接构件43被电连接到第二端子部分40，并因而可具有负电极或正电极的极性。第一集流构件50和第二集流构件70可包括联接到第一电极11的第一电极联接部分51和联接到第二电极12的第二电极联接部分71、以及联接到第一端子部分30的第一端子联接部分52和联接到第二端子部分40的第二端子联接部分72。在此，根据本示例性实施例的第一端子部分30和第二端子部分40的各自的结构近似相同、第一集流构件50和第二集流构件70的各自的结构近似相同、以及第一固定构件60和第二固定构件80的各自的结构近似相同，因而将不再提供第二端子部分40、第二集流构件70和第二固定构件80的详细描述。可替代地，根据本示例性实施例的第一端子31和第二端子41可包括不是板型端子而是形成为圆柱形状的端子(未显示)。进一步，替代导电连接构件43，在盖板20与第二端子41之间可安装有绝缘构件。因而，盖板20可以不被电连接到第二端子部分40。图3例示了根据示例性实施例的集流构件和固定构件与电极组件的联接状态的透视示意图。图4为例示了图3的可再充电电池的集流构件和固定构件的分解状态的分解透视图。图5例示了图4中的可再充电电池的集流构件和固定构件的联接状态的透视图。参照图3至图5，集流构件50可包括联接到第一端子31的端子连接部分52和从端子联接部分52延伸的电极连接部分51。根据本示例性实施例的电极连接部分51可包括从端子连接部分52的端部被弯折并延伸的连接板511以及多个集流件512，多个集流件512被形成为从连接板511的端部延伸并且多个集流件512之间具有一定的间隙。端子连接部分52可通过焊接与第一端子31组合成薄矩形板形状。端子连接部分52的面对电极组件10的部分的宽度可与盖板20的宽度近似相同。可替代地，第一端子31可从端子连接部分52延伸，或者第一端子31可通过挤压配合到可形成在端子连接部分52中的孔(未显示)中而被联接到端子连接部分52。连接板511可以以近似直角被弯折，并从端子连接部分52的一侧的端部并沿着电极组件10延伸，从而连接板511被设置在电极组件10的设置有电极未涂覆区域11a和12a的一侧与壳体26的侧壁之间。另外，多个集流件512可从连接板511的端部延伸，并彼此分隔开一定的距离。更详细地，根据本示例性实施例的集流件512可以以矩形板形状通过焊接被组合到第一电极未涂覆区域11a，并被电连接到电极组件10。在示例性实施例中，集流件512从连接板511沿着第一电极未涂覆区域11a延伸，并且集流件512沿着第一电极未涂覆区域11a的侧壁接触第一电极未涂覆区域11a。在示例性实施例中，第一电极未涂覆区域包括多个第一电极未涂覆区域，集流件包括多个集流件，多个集流件彼此分开并且以一对一或一对多的关系接触多个第一电极未涂覆区域。在示例性实施例中，多个集流件以一对一或一对多的关系被焊接到多个第一电极未涂覆区域。根据示例性实施例的固定构件60可包括集流构件联接部分61和分离部分62。在示例性实施例中，分离部分62可从集流构件联接部分61沿集流构件50并在集流构件50与壳体26的内壁之间延伸。在示例性实施例中，分离部分62可仅延伸集流构件50的部分长度。根据本示例性实施例的集流构件联接部分61可包括第一槽(例如凹部)611、第二槽612以及固定突起613。第二槽612可包括多个集流件插入槽612a和连接板插入槽612b。根据本示例性实施例的分离部分62可以是具有预定厚度的宽板的形状，并被形成为从集流构件联接部分61的一侧处的端部弯曲和延伸。具体地，分离部分62可从与形成有第二槽612的部分相邻的部分弯曲和延伸，并可被设置在集流构件50的电极连接部分51与壳体26之间。包围部分621可从分离部分62朝着电极组件10延伸，从而包住电极连接部分51的上部。在示例性实施例中，分离部分62可覆盖第一电极未涂覆区域和集流件512。在下文中，将参照图3至图5详细描述集流构件50与固定构件60之间的联接关系。根据示例性实施例，集流构件50的电极连接部分51可延伸穿过固定构件60。根据本示例性实施例，集流构件50的电极连接部分51可被插入到形成在固定构件60的集流构件联接部分61中的第二槽612中，端子连接部分52可被插入第一槽611中，以便通过形成在与第一槽611相邻的部分处的固定突起613固定集流构件50。在示例性实施例中，固定突起613可延伸超过端子连接部分52。特别地，如图4所示，电极连接部分51的多个集流件512可被分别插入集流件插入槽612a中，连接板511可被插入连接板插入槽612b中，并且固定突起613可挤压集流件512的顶部(如图3可见)，从而固定集流构件50。因而，如图3所示，集流构件50被固定到固定构件60并被电连接到电极组件10，以便被安装在壳体26内。在示例性实施例中，固定构件60可位于集流构件50与壳体26之间。进一步，根据本示例性实施例的固定构件60可由绝缘材料形成。因而，固定构件60可通过设置在盖板20与电极组件10之间的集流构件联接部分61执行阻挡盖板20与电极组件10之间的电路径的功能。进一步，固定构件60的分离部分62被设置在电极组件10的设置有第一电极未涂覆区域11a的一侧与壳体26的一侧之间，从而执行保护集流构件50不受可从壳体26的一侧朝向壳体26的内部传递的外来冲击影响的功能。特别地，固定构件60可执行电极组件10与盖板20之间的绝缘构件的功能以及电极组件10与壳体20之间的保护功能，绝缘构件和保护构件能够仅由根据本示例性实施例的固定构件60替代。因此，根据本示例性实施例，在可再充电电池100中使用的部件的数量能够被减少，可再充电电池100的生产成本和生产时间能够被减少，并且可有效保护集流构件50免受外部冲击。进一步，根据本示例性实施例的集流构件50可通过插入到固定构件60而被固定，因而能够将集流构件50容易地固定在壳体26中。图6例示了根据示例性实施例的集流构件和固定构件的分解透视图。图7例示了图6中的集流构件和固定构件的联接状态的透视图。本示例性实施例与先前示例性实施例的不同仅涉及集流构件50a和固定构件60a。因而，在下文中将不提供可再充电电池100的相同结构的详细描述。参照图6和图7，根据本示例性实施例的集流构件50a可包括联接第一端子31的端子连接部分52a以及被形成为从端子连接部分52a延伸的电极连接部分51a。除了被形成为分别从连接部分51a的集流件511a延伸的集流件突起512a之外，根据本示例性实施例的集流构件50a可与根据先前示例性实施例的集流构件50具有相同的结构。因而，在下文中将不提供相同结构的详细描述。进一步，根据本示例性实施例的固定构件60a可包括集流构件联接部分61a、分离部分62a和支撑部分63a。根据本示例性实施例的集流构件联接部分61a和包括包围部分621a的分离部分62a，可与根据先前示例性实施例的集流构件联接部分61和分离部分62具有相同的结构。因而，在下文中将不提供集流构件联接部分61a和分离部分62a的详细描述。参照图6，根据本示例性实施例的支撑部分63a可被形成为从集流构件联接部分61a的一侧的端部弯曲和延伸。因而，根据本示例性实施例的支撑部分63a可被形成为近似平行于分离部分62a，形成在集流构件联接部分61a中的第一槽611a和第二槽612a位于支撑部分63a和分离部分62a之间。更详细地，根据本示例性实施例的支撑部分63a可被形成为一对支撑板631a，支撑板631a具有预定厚度和细长的板形形状并彼此分开预定距离。在下文中，将描述根据本示例性实施例的集流构件50a和固定构件60a的联接关系。根据本示例性实施例的集流构件50a的电极连接部分51a和端子连接部分52a与固定构件60a的集流构件联接部分61a的联接关系，可与根据先前示例性实施例的可再充电电池100的集流构件50的电极连接部分51和端子连接部分52与固定构件60的集流构件联接部分61的联接关系相同。因此，在下文中将不提供集流构件50a和电极连接部分51a和端子连接部分52a以及固定构件60a的集流构件联接部分61a的详细描述。如图6和图7所示，根据本示例性实施例的集流构件50a可被插入固定构件60a的第一槽611a中，以及插入到包括集流件插入槽612a1和连接板插入槽612a2的第二槽612a中，并且可通过固定突起613a被固定。分别从绝缘构件50a的集流件511a突出的集流件突起512a可被联接并固定到固定构件60a的支撑部分63a的支撑板613a中的槽632a中。换言之，集流件511a和支撑板631a可具有互补的配合特征。在示例性实施例中，支撑部分在集流构件与电极组件的第一电极涂覆区域之间延伸。进一步，固定构件60a的支撑部分63a可被设置在互相邻近的电极组件10之间，并被安装为与邻近电极组件10的形成有第一电极未涂覆区域11a的部分邻近的部分接触。如图7所示，当一对集流件512通过焊接被联接到彼此邻近的第一电极未涂覆区域11a时，固定构件60a的支撑区域63a被安装为与电极组件10的靠近形成有第一电极未涂覆区域11a的区域的其它区域接触，以便执行固定电极组件10的功能。结果，根据本示例性实施例的集流构件50a通过插入而被容易地联接到固定构件60a并可被固定在壳体26内，并且，多个电极组件10可由支撑部分63a支撑并牢固地固定在壳体26内。图8例示了根据示例性实施例的集流构件和固定构件的分解透视图。图9例示了图8中的集流构件和固定构件的联接状态的透视图。图10例示了图9中的可再充电电池的集流构件和固定构件的联接状态的俯视图。本示例性实施例与先前示例性实施例的不同仅涉及固定构件60b。因而，在下文中将不提供与根据先前示例性实施例的可再充电电池100相同的结构的详细描述。为了提供参照图8和图9的描述，根据本示例性实施例的固定构件60b可包括集流构件联接部分61b、分离部分62b、支撑部分63b和固定肋部分64b。根据本示例性实施例的集流构件联接部分61b、包括包围部分621b的分离部分62b以及支撑部分63b，可与根据先前示例性实施例的可再充电电池200的集流构件联接部分61a、分离部分62a和支撑部分62a具有相同的结构。因而，在下文中将不提供集流构件联接部分61b、分离部分62b以及包括用于接纳集流件突起512a的槽632b的支撑部分63b的详细描述。参照图8，根据本示例性实施例的固定肋部分64b可被形成为从支撑部分63b的一侧的端部延伸。在示例性实施例中，固定肋部分64b可从支撑部分63b朝壳体26的内壁延伸超过集流构件50a和第一电极未涂覆区域11a。更详细地，根据本示例性实施例的固定肋部分64b可包括被形成为各自从一对支撑板631b延伸的一对固定肋641b。固定肋641b可位于壳体26的所述内壁与集流构件50a之间。例如，固定肋641b可沿与集流件511a延伸的方向垂直的方向延伸，从而位于集流件511a与壳体26的内壁之间。在此，根据本示例性实施例的固定肋641b可包括支撑突起641b1和固定槽641b2。也就是，支撑突起641b1可被形成为从支撑部分63b的支撑板631b延伸，固定槽641b2可被联接到支撑突起641b1的端部以形成固定肋641b。在下文中，将参照图8至图10描述根据本示例性实施例的集流构件50与固定构件60b的联接关系。根据本示例性实施例的集流构件50a的电极连接部分51a和端子连接部分52a与固定构件60b的集流构件联接部分61b的联接关系，可与根据先前示例性实施例的集流构件50a的电极连接部分51a和端子连接部分52a与固定构件60a的集流构件联接部分61a的联接关系相同。进一步，根据本示例性实施例的固定构件60b的支撑部分63b与电极组件10的联接关系，与根据先前示例性实施例的固定构件60a的支撑部分63a与电极组件10的联接关系相同。因而，在下文中将不提供集流构件50a的电极连接部分51a和端子连接部分52a与固定构件60b的集流构件联接部分61b的联接关系以及固定构件60b的支撑部分63b与电极组件10的联接关系的详细描述。可替代地，先前实施例的集流构件50(即，不具有集流件突起512a)以及不具有槽632b的支撑部分63b可与固定肋部分64b一起使用。如图8和图9所示，根据本示例性实施例的集流构件50a可被插入并固定到固定构件60b的第一槽611b中且被插入并固定到包括集流件插入突起612b1和连接板插入槽612b2的第二槽612b中。进一步，固定构件60b的支撑部分63b可被设置在互相邻近的电极组件10之间，并可被安装为与邻近电极组件10的形成有第一电极未涂覆区域11a的部分邻近的部分接触，以便执行将电极组件10固定在壳体26内的功能。另外，根据本示例性实施例，集流构件50a的集流件51a的一侧处的端部可被插入并固定到固定肋641b的固定槽641b2中。在示例性实施例中，固定槽641b2可从固定肋641b沿着集流件51a的外表面延伸。因而，集流构件50a的集流件51a被固定到根据本示例性实施例的一对固定肋641b，因而集流构件50可被更牢固地固定在壳体26内。根据本示例性实施例，由于在每一个固定肋641b的固定槽641b2中由集流构件50a的集流件51a提供支撑，因而，当在壳体26上发生外部冲击(参照图10中的箭头A)时，每一个固定肋641b可变形(参照图10中的箭头B)来吸收冲击，从而来防止对集流构件50a的损坏。在此，当在壳体26上发生外部冲击(参照图10中的箭头)时，支撑部分63b的支撑板631b被设置为与电极组件10接触，由此防止电极组件10在壳体26内移动。根据本示例性实施例，集流构件50可通过插入而与固定构件60b容易地联接并被固定在壳体26内，而且，多个电极组件10可由支撑部分63b支撑并牢固地固定在壳体26内，因而集流构件50a可由固定肋部分64b保护，从而防止来自外来冲击的损坏。作为总结和回顾，各实施例提供了一种可再充电电池，其具有下述优点中的至少一种：减少生产成本、减少电池模块的总生产时间以及通过使用能够被容易地安装在壳体中并能够有效固定电极组件的固定构件来有效保护电极组件免受外部冲击。相反，传统上，为了固定多个可再充电电池，在单独制造需要在制造电池模块之后进行装配的多个固定结构时存在问题。因而，单独制造多个固定结构的制造成本增大，并产生电池模块的生产成本增大的问题。进一步，因为在生产电池模块时单独装配多个固定结构，因而电池模块的总生产时间可增大。虽然已经结合目前认为实用的示例性实施例描述了本发明，但是将理解，本发明不限于公开的实施例，而是相反，意在覆盖包括在所附权利要求的精神与范围内的各种修改和等同布置。符号描述100、200、300：可再充电电池10：电极组件11：第一电极11a：第一电极未涂覆区域12：第二电极12a：第二电极未涂覆区域13：隔板20：盖板30：第一端子部分31：第一端子40：第二端子部分41：第二端子50：第一集流构件51、51a：电极连接部分511：连接板512：集流件52、52a：端子连接部分60a、60b：第一固定构件61、61a、61b：集流构件联接部分611、611a：第一槽612、612a：第二槽613：固定突起62、62a、62b：分离部分63a、63b：支撑部分64b：固定肋部分641b：固定肋641b1：支撑突起641b2：支撑槽70：第二集流构件80：第二固定构件在此已公开各示例性实施例，并且尽管采用了特定用语，但特定用语仅以广泛以及描述性含义并非限制目的进行使用和解释。在一些情况下，如从提交本申请时起对本领域普通技术人员将明显的是，结合具体实施例描述的特征、特性、和/或元件可单独使用或与结合其它实施例描述的特征、特性、和/或元件组合使用，除非另有明确说明。因而，本领域技术人员将理解的是，在不脱离所附权利要求书中提出的本发明的精神和范围的情况下可进行各种形式和细节上的变化。