可再充电电池的制作方法
【专利摘要】一种可再充电电池包括：包括第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的隔板的电极组件；容纳电极组件的壳体；被联接到壳体的盖板；被联接到电极组件的第一电极的第一集流体；以及第一端子组件。第一端子组件包括被联接到第一集流体并具有第一固定槽或第一固定突起的第一端子以及具有被联接到第一固定槽的第二固定突起或被联接到第一固定突起的第二固定槽的第二端子。
【专利说明】可再充电电池
【技术领域】
[0001 ] 本发明的方面一般来说涉及可再充电电池。
【背景技术】
[0002]和不能被再充电的一次电池不同，可再充电电池具有在放电之后可以被再充电的特性。小容量的可再充电电池被用于小型可携式电子设备，如移动电话、笔记本电脑、便携式摄像机等，而大容量可再充电电池被用作用于如混合动力车辆或大容量蓄电设备的更大型设备的马达电源。
[0003]目前，使用非水电解质的具有高能量密度的高功率可再充电电池已被开发并通过串联联接多个可再充电电池被形成为大容量可再充电电池，以用来驱动要求高电能的设备的马达(例如，电动车辆的马达)。这些可再充电电池在形状上可以是圆柱形或角形。
[0004]可再充电电池通常包括被安装在壳体内部并且电流可以向其充电或从其放电的电极组件。电极端子经常经由集流体被电连接到电极组件。电极端子通常包括正极端子和负极端子，并被联接和固定到用于封闭和密封可再充电电池的壳体的开口的盖板。用于该可再充电电池的电极端子可以是铆钉型电极端子和螺栓型电极端子中的一种。为了将铆钉型电极端子固定到盖板，铆钉型电极端子必须首先被固定到盖板，然后铆钉型电极端子的接触盖板的一侧必须被进行铆接加工和焊接，使得固定电极端子的组合工艺复杂。
[0005]对于可再充电电池，相比激光焊接，类似于通过摩擦焊接组合的结构的组合程度，用不同材料构造的结构已被证明具有优异的性能。与此相反，已经表明，通过激光焊接由相同材料形成的组合结构比通过摩擦焊接的相同组合更有效。
[0006]当铆钉型电极端子和盖板由不同材料形成时，它们通常被进行铆接加工，由于在被联接到盖板的具有不同的材料的一部分上不容易进行摩擦焊接，可能有必要在铆接加工的部分上进行激光焊接。因此，在这些可再充电电池中，由和盖板相同的材料制成的结构被联接到铆钉型电极端子的通过摩擦焊接被联接到盖板的一侧上，该结构被进行铆接加工，然后在铆钉加工的部分进行激光焊接。结果，当铆钉型电极端子和盖板由不同材料形成时，将电极端子固定到盖板上的工艺变得复杂。
【发明内容】
[0007]本发明的方面一般来说涉及可再充电电池，更特别地，涉及具有改进的端子构造的可再充电电池。
[0008]本发明的实施例提供一种可再充电电池，包括具有第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的隔板的电极组件；容纳电极组件的壳体；被联接到壳体的盖板；被联接到电极组件的第一电极的第一集流体；以及第一端子组件。第一端子组件可以包括被联接到第一集流体并具有第一固定槽或第一固定突起的第一端子以及具有被联接到第一固定槽的第二固定突起或被联接到第一固定突起的第二固定槽的第二端子。
[0009]在一个实施例中，第一固定槽包括第一螺旋槽，并且第二固定突起包括被构造为接合第一螺旋槽的第二螺纹。
[0010]在另一实施例中，第二固定槽包括第二螺旋槽，并且第一固定突起包括被构造为接合第二螺旋槽的第一螺纹。
[0011]第一端子可以由第一材料制成，并且第二端子可以由和第一材料不同的第二材料制成。
[0012]第一端子组件可以进一步包括在盖板上的第一端子板，第一集流体可以由第一材料制成，并且第一端子板可以由第二材料制成。
[0013]在一个实施例中，第一材料是铜，第二材料是铝。
[0014]可再充电电池可以进一步包括在第一端子和第二端子之间的防腐蚀构件。
[0015]防腐蚀构件可以被套在第二固定突起或第一固定突起上。
[0016]根据一个实施例的可再充电电池进一步包括被联接到第二电极的第二集流体和第二端子组件。第二端子组件可以包括被联接到第二集流体并具有第三固定槽或第三固定突起的第三端子以及具有被联接到第三固定槽的第四固定突起或被联接到第三固定突起的第四固定槽的第四端子。
[0017]在一个实施例中，第三固定槽包括第三螺旋槽，并且第四固定突起包括被构造为接合第三螺旋槽的第四螺纹。
[0018]在另一实施例中，第四固定槽包括第四螺旋槽，并且第三固定突起包括被构造为接合第四螺旋槽的第三螺纹。
[0019]根据本发明的方面，提供具有容易被组装并且容易且稳定地和盖板组合的端子的可再充电电池，提高包括容易被组装并且容易且稳定地和盖板组合的端子的可再充电电池的生产率和耐久性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1示出根据本发明的第一实施例的可再充电电池的透视图。
[0021]图2示出图1中所示的可再充电电池的沿线I1-1I截取的剖视图。
[0022]图3示出根据本发明的第一实施例的可再充电电池的分解透视图。
[0023]图4示出根据本发明的第一实施例的可再充电电池的局部剖视图。
[0024]图5示出根据本发明的第二实施例的可再充电电池的局部剖视图。
[0025]图6示出根据本发明的第三实施例的可再充电电池的分解透视图。
[0026]图7示出根据本发明的第三实施例的可再充电电池的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0027]在下面的详细描述中，只简单地通过举例说明的方式示出和描述本发明的某些示例性实施例。如本领域技术人员将认识和理解的，在不背离本发明的精神或范围的所有情况下，所描述的实施例可以以各种方式进行修改。
[0028]图1示出根据本发明的第一实施例的可再充电电池的透视图，图2示出图1中所示的可再充电电池的沿线I1-1I截取的剖视图。
[0029]参照图1和图2，可再充电电池100包括电极组件10、电极组件10被安装在其中的壳体25、被电连接到电极组件10的第一端子组件30和第二端子组件40、盖板20以及第一底部绝缘构件60和第二底部绝缘构件80。
[0030]第一实施例中的可再充电电池100是角型锂离子二次电池。然而，本发明并不局限于此，本发明的实施例适用于多种类型和形状的可再充电电池，包括圆柱形或锂聚合物电池。
[0031]电极组件10可以是具有螺旋卷绕的第一电极11、第二电极12和隔板13的果冻卷型组件。
[0032]此外，在一个实施例中，绝缘带14被联接到电极组件10的表面，以将电极组件10与壳体25绝缘。
[0033]在此实施例中，第一电极11是负电极，第二电极12是正电极。然而，本发明并不限于此实施例，例如，第一电极11可以是正电极，第二电极12是负电极。
[0034]根据此实施例的第一电极11和第二电极12各自被划分为具有涂覆在集流体上的活性物质的涂覆区域以及分别在第一电极11和第二电极12的涂覆区域的侧部且没有涂覆在集流体上的活性物质的第一电极未涂覆区域Ila和第二电极未涂覆区域12a。
[0035]在这些实施例中，第一端子组件30被电连接到电极组件10的第一电极未涂覆区域11a，第一集流体50作为介质，第二端子组件40被电连接到第二电极未涂覆区域12a，第二集流体70作为介质。
[0036]根据这些实施例的第一端子组件30包括第一底部端子31 (以下称为“第一端子”)、第一顶部端子32 (以下称为“第二端子”)、第一端子板33、第一端子绝缘构件34以及在第一端子31与盖板20之间的第一衬垫35。
[0037]根据这些实施例的第二端子组件40包括第二底部端子41 (以下称为“第三端子”)、第二顶部端子42 (以下称为“第四端子”)、第二端子板43、第二连接板44以及在第三端子41与盖板20之间的第二衬垫45。在一个实施例中，第二连接板44可以由导电材料制成，使得盖板20和壳体25可通过第二连接板44被电连接到第二电极12。
[0038]当前发明的实施例并不局限于用于可再充电电池100的如上所述的第一端子组件30和第二端子组件40的实施例，在一些实施例中，可以包括如上所述的用于可再充电电池100的第一端子组件30和第二端子组件40中的仅一个的结构。在一个实施例中，例如，第一端子组件30和第二端子组件40中的一个可以不包括第一端子31和第二端子32或第三端子41和第四端子42，而是包括铆钉型端子或螺栓型端子。因此，在其他实施例中，可再充电电池100可以包括第一端子组件30和第二端子组件40中的仅一个，或者可以同时包括第一端子组件30和第二端子组件40。
[0039]图3示出根据本发明的第一实施例的可再充电电池的分解透视图，图4示出根据本发明的第一实施例的可再充电电池的局部剖视图。
[0040]参照图3和图4中所示的实施例，第一端子组件30的第一端子31包括具有第一固定槽31al的第一端子柱31a以及从第一端子柱31a的端部突出的第一端子法兰31b。
[0041]在此实施例中，第一端子组件30的第二端子32包括第二端子头32a和从第二端子头32a延伸并具有第二固定突起32bl的第二端子柱32b。
[0042]在此实施例中，第二端子柱32b可被插入到第一端子柱31a中的第一固定槽31al中并可被联接或固定于其上。在一个实施例中，第一固定槽31al包括第一螺旋槽，第二固定突起32bl包括第二螺纹。因此，根据此实施例，当第二端子32的第二端子柱32b被插入到第一端子31的第一固定槽31al中时，第二固定突起32bl的第二螺纹可以例如经由螺纹连接被紧固到第一固定槽31al的第一螺旋槽，并可以被联接或固定于其上。
[0043]在一个实施例中，第二端子32的第二端子柱32b穿过第一端子板33的第二端子孔33a，然后被插入到第一端子31的第一固定槽31al中，第二端子32的第二端子头32a被固定到限定围绕第二端子孔33a的区域的第二端子槽33b。在此实施例中，当被固定到第二端子槽33b，第二端子头32a可通过激光焊接被联接到第一端子板33。
[0044]在这些实施例中，通过控制第二端子32的扭力或旋转，联接的第二端子32和第一端子31的转矩或旋转可以被控制，从而位于第一端子31与盖板20之间的第一衬垫35的压缩率也被控制，使得第一衬垫35可以被充分密封。
[0045]此外，例如通过在第一端子31和第二端子32之间使用螺纹连接，联接第一端子组件30的工艺被简化，并且在盖板20上安装第一端子组件30的工艺变得容易，从而提高制造可再充电电池100的生产率。
[0046]在一个实施例中，第二端子组件40的第三端子41包括具有第三固定槽41al的第三端子柱41a以及从第三端子柱41a的端部突出的第三端子法兰41b。
[0047]在一个实施例中，第二端子组件40的第四端子42包括第四端子头42a和从第四端子头42a延伸并具有第四固定突起42bl的第四端子柱42b。在此实施例中，第四端子柱42b可以被插入到第三端子柱41a中的第三固定槽41al中，并可被联接或固定于其上。在一个实施例中，第三固定槽4Ial包括第三螺旋槽，第四固定突起42bI包括第四螺纹。因此，根据此实施例，当第四端子42的第四端子柱42b被插入到第三端子41的第三固定槽41al中时，第四固定突起42bl的第四螺纹可例如经由螺纹连接被紧固到第三固定槽41al的第三螺旋槽，并可以被联接或固定于其上。
[0048]在一个实施例中，第四端子42的第四端子柱42b穿过第二端子板43的第二端子孔43a，然后被插入到第三端子41的第三固定槽41al中，第四端子42的第四端子头42a被固定到限定围绕第二端子孔43a的区域的第四端子槽43b。在此实施例中，当被固定到第四端子槽43b时，第四端子头42a可以通过激光焊接被联接到第二端子板43。
[0049]在这些实施例中，通过控制第四端子42的扭力或旋转，联接的第四端子42和第三端子41的转矩或旋转可以被控制，从而位于第三端子41与盖板20之间的第二衬垫45的压缩率也被控制，使得第二衬垫45可以被充分密封。
[0050]此外，例如通过在第三端子41和第四端子42之间使用螺纹连接，联接第二端子组件40的工艺被简化，并且在盖板20上安装第二端子组件40的工艺变得容易，从而提高制造可再充电电池100的生产率。
[0051]如本领域技术人员会理解的，第一端子组件30和第二端子组件40的第一端子至第四端子(31、32、41和42)可具有和如上所述的那些实施例不同的其它构造。
[0052]详细描述根据本发明的另一实施例的第一和第二端子组件的构造。
[0053]图5示出根据本发明的第二实施例的可再充电电池的局部剖视图。
[0054]除了根据第二实施例的可再充电电池200的第一端子组件130的第一底部端子131 (以下称为“第一端子”)和第一顶部端子132 (以下称为“第二端子”)之外，根据此实施例的可再充电电池200具有和根据第一实施例的可再充电电池100相同的构造。因此，将不提供对和根据本发明的第一实施例的可再充电电池100相同的构造的详细描述。
[0055]在此实施例中，第一端子组件130的第一端子131包括具有第一固定突起131al的第一端子柱131a以及从第一端子柱131a的端部突出的第一端子法兰131b。
[0056]第一端子组件130的第二端子132包括第二端子头132a以及从第二端子头132a延伸并具有第二固定槽132bl的第二端子柱132b。
[0057]在此实施例中，第一端子柱131a可被插入到第二端子柱132b中的第二固定槽132bl中，然后可被联接或固定于其上。在一个实施例中，第二固定槽132bl包括第二螺旋槽，第一固定突起131al包括第一螺纹。因此，根据此实施例，当第一端子131的第一端子柱131a被插入到第二端子132的第二固定槽132bl中时，第一固定突起131al的第一螺纹可以例如经由螺纹连接被紧固到第二固定槽132bl的第二螺旋槽，并且可以被联接或固定于其上。
[0058]在这些实施例中，通过控制第一端子131的扭力或旋转，联接的第一端子131和第二端子132的转矩或旋转可以被控制，从而位于第一端子131与盖板20之间的第一衬垫35的压缩率也被控制，使得第一衬垫35可以被充分密封。
[0059]此外，例如通过在第一端子131和第二端子132之间使用螺纹连接，联接第一端子组件130的工艺被简化，并且在盖板20上安装第一端子组件130的工艺变得容易，从而提高制造可再充电电池200的生产率。
[0060]在此实施例中，可再充电电池200还可以包括被电连接到第二电极12并具有和根据本发明的本实施例的第一端子组件130或根据第一实施例的第一端子组件30相同的构造的第二端子组件40。
[0061]图6示出根据本发明的第三实施例的可再充电电池的分解透视图，图7示出根据本发明的第三实施例的可再充电电池的局部剖视图。
[0062]参照图6和图7中所示的实施例，除了第一端子组件230之外，根据这些实施例的可再充电电池300具有和根据第一实施例的可再充电电池100相同的构造。因此，将不提供和根据第一实施例的可再充电电池100相同的构造的详细描述。
[0063]根据这些实施例的第一端子组件230包括第一底部端子231 (以下称为“第一端子”)、第一顶部端子232 (以下称为“第二端子”)、第一端子板233、第一端子绝缘构件234、在第一端子231和盖板20之间的第一衬垫235以及防腐蚀构件236。除了防腐蚀构件236之外，根据这些实施例的第一端子组件230具有和根据第一实施例的第一端子组件30相同的构造。因此，将不提供和根据第一实施例的第一端子组件30相同的构造的详细描述。
[0064]此外，除了第一端子231和第二端子232可以由不同材料(例如，不同类型的金属)制成之外，根据这些实施例的第一端子231和第二端子232具有和根据第一实施例的第一端子31和第二端子32相同的构造。因此，将不提供对和根据第一实施例的第一端子31和第二端子32相同的构造的详细描述。
[0065]根据这些实施例的第一端子231和第一集流体50可以由相同材料制成(例如，相同类型的金属)，第二端子232和第一端子板233可以由相同材料(例如，相同类型的金属)制成。例如，根据一个实施例的第一端子231和第一集流体50可以由铜制成，第二端子232和第一端子板233可以由铝制成。
[0066]根据一个实施例的第一端子组件230的第一端子231包括具有第一固定槽231al的第一端子柱231a以及从第一端子柱231a的端部突出的第一端子法兰231b。
[0067]根据此实施例的第一端子组件230的第二端子232包括第二端子头232a以及从第二端子头232a延伸并具有第二固定突起232bl的第二端子柱232b。
[0068]根据一个实施例的防腐蚀构件236由绝缘材料制成，并位于第一端子231的第一固定槽23Ial和第二端子柱232b的第二固定突起232bI之间。根据此实施例，当防腐蚀构件236被插入到第一固定槽231al中时，第二端子柱232b可以被联接到防腐蚀构件236，并且可以被固定于其上。在一实施方式中，防腐蚀构件236被套在所述第二固定突起232bl上。因此，根据此实施例的防腐蚀构件236被安装在第一固定槽231al和第二固定突起232bl之间，防止在可以由不同类型的材料制成的第一端子231和第二端子232彼此接触的位置产生腐蚀。
[0069]此外，通过控制根据本实施例的第二端子232的扭力或旋转，联接的第二端子232和第一端子231的转矩或旋转可以被控制，从而位于第一端子231与盖板20之间的第一衬垫235的压缩率也被控制，使得第一衬垫235可以被充分密封。
[0070]此外，在由不同类型的金属制成的第一端子231和第二端子232使用例如螺纹连接而不是例如摩擦焊接的连接被联接的实施例中，联接第一端子组件230的工艺变得容易，制造可再充电电池300的生产率被提高。
[0071]此外，在第一端子组件230的第二端子232和第一端子板233由相同材料制成的实施例中，第二端子232可以被固定到第一端子231，第二端子232的第二端子头232a可以通过激光焊接被联接到第一端子板233，从而以稳定的方式将第一端子组件230固定到盖板20。
[0072]另外，本发明的第一端子组件230的第一端子231和第二端子232可以具有其它构造以及如上所述的那些实施例。例如，根据本示例性实施例的另一变型，第一端子组件可包括:包括具有第一固定突起的第一端子柱的第一端子以及包括具有第一端子的第一固定突起和防腐蚀构件被联接于其上的第二固定槽的第二端子柱的第二端子。
[0073]另外，根据本实施例的第二端子组件并不限于具有和根据第一实施例的第一端子组件30相同的构造，它可以具有和根据第二实施例的第一端子组件130相同的构造。
[0074]虽然已经结合如上所述的几个实施例描述本发明，但是应当理解，本发明并不限于这些公开的实施例，而是从整体上意在覆盖发明的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。
【权利要求】
1.一种可再充电电池，包括: 电极组件，所述电极组件包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的隔板； 壳体，所述壳体容纳所述电极组件； 盖板，所述盖板被联接到所述壳体； 第一集流体，所述第一集流体被联接到所述电极组件的所述第一电极；和第一端子组件，所述第一端子组件包括第一端子和第二端子，所述第一端子被联接到所述第一集流体并具有第一固定槽或第一固定突起，所述第二端子具有被联接到所述第一固定槽的第二固定突起或被联接到所述第一固定突起的第二固定槽。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中 所述第一固定槽包括第一螺旋槽，并且 所述第二固定突起包括被构造为接合所述第一螺旋槽的第二螺纹。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中 所述第二固定槽包括第二螺旋槽，并且 所述第一固定突起包括被构造为接合所述第二螺旋槽的第一螺纹。
4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述第一端子包括第一材料，并且所述第二端子包括和所述第一材料不同的第二材料。
5.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中 所述第一端子组件进一步包括在所述盖板上的第一端子板， 所述第一集流体包括所述第一材料，并且 所述第一端子板包括所述第二材料。
6.根据权利要求5所述的可再充电电池，其中 所述第一材料是铜，并且 所述第二材料是铝。
7.根据权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括在所述第一端子和所述第二端子之间的防腐蚀构件。
8.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中 所述防腐蚀构件被套在所述第二固定突起或所述第一固定突起上。
9.根据权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括: 第二集流体，所述第二集流体被联接到所述第二电极，和 第二端子组件，所述第二端子组件包括第三端子和第四端子，所述第三端子被组合到所述第二集流体并具有第三固定槽或第三固定突起，所述第四端子具有被联接到所述第三固定槽的第四固定突起或被联接到所述第三固定突起的第四固定槽。
10.根据权利要求9所述的可再充电电池，其中 所述第三固定槽包括第三螺旋槽，并且 所述第四固定突起包括被构造为接合所述第三螺旋槽的第四螺纹。
11.根据权利要求9所述的可再充电电池，其中 所述第四固定槽包括第四螺旋槽，并且 所述第三固定突起包括被构造为接合所述第四螺旋槽的第三螺纹。
【文档编号】H01M10/04GK104466222SQ201410486657
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】文钟硕, 李熙浚, 李官炯 申请人:三星Sdi株式会社