可再充电电池的制作方法

本发明涉及一种可再充电电池，并且详细地，涉及一种包括电阻器元件的可再充电电池。

背景技术：

随着移动设备的发展，对作为能源的可再充电电池的需求已经增大。此外，已经要求高能量、小尺寸、轻量和纤薄的移动设备。例如，一种可再充电电池使用聚合物固体电解质膜平坦地形成。作为可再充电电池，存在一种有效实现电池的纤薄性的袋型电池。

在锂离子聚合物可再充电电池中，通过将正电极和负电极堆叠在用于在它们之间传递锂离子的聚合物固体电解质膜的相应侧来形成电极组件，并且通过将壳体材料设置在电极组件的两个表面上并通过热熔合壳体材料的周边部分来形成袋，从而形成将电极组件接纳在袋中的结构。

连接到电极组件的正电极的正电极引线接线片和连接到负电极的负电极引线接线片被引出到袋的一侧。该正电极引线接线片和负电极引线接线片电连接到包括保护电路部分的保护电路模块(pcm)。

保护电路模块防止可再充电电池的过充电、过放电、过电流和短路。另外，在保护电路模块和正电极引线接线片之间使用具有正温度系数的电阻器元件。

当可再充电电池的温度达到预定风险值时，电阻器元件将正极端子与保护电路模块电隔离，并且当可再充电电池的温度达到设定安全值时，电阻器元件再次将正极端子连接到保护电路模块。因此，需要一种用于可再充电电池的具有优异的温度检测性能的电阻器元件。

技术实现要素：

技术问题

本发明的一个方面是提供一种可再充电电池，该可再充电电池能够通过在该可再充电电池产生热时快速操作电阻器元件来防止由该可再充电电池的过热导致的爆炸。

技术方案

根据本发明一示例性实施例的可再充电电池包括：包括第一电极和第二电极的电池组件；接纳所述电池组件的壳体；电连接到所述第一电极的第一引线接线片；电连接到所述第一引线接线片的电阻器元件；以及电连接到所述电阻器元件的第二引线接线片，其中所述第一引线接线片和所述第二引线接线片中的一个电连接到所述电阻器元件，并包括具有第一宽度的第一部分和连接到所述第一部分并具有比所述第一宽度宽的第二宽度的第二部分。

所述电阻器元件可以包括连接到所述第一引线接线片的第一连接部分和电连接到所述第二引线接线片的第二连接部分。

所述第二引线接线片的所述第一部分和所述第二连接部分可以通过多个焊点连接。

与所述第二引线接线片的所述第一部分和所述第二连接部分重叠的连接构件可以进一步被包括，并且所述第二连接部分和所述第二引线接线片的所述第一部分可以利用多个焊点联接到所述连接构件。

电连接到所述第二电极的第三引线接线片可以进一步被包括。

所述电阻器元件可以包括正温度系数元件，该正温度系数元件的电阻在预定温度无限增大。

所述壳体可以是袋。

根据本发明另一示例性实施例的可再充电电池包括：包括第一电极和第二电极的电池组件；接纳所述电池组件的壳体；电连接到所述第一电极并且具有第一子引线部分和第二子引线部分的第一引线接线片；连接到所述第二电极的第二引线接线片；具有分别连接到所述第一子引线部分和所述第二子引线部分的第一连接部分和第二连接部分的电阻器元件；以及连接在所述第一子引线部分和所述第一连接部分之间或者连接在所述第二子引线部分和所述第二连接部分之间的辅助加热部分。

所述辅助加热部分可以包括多个焊点。

所述第二子引线部分可以具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一宽度，所述第二部分具有比所述第一宽度宽的宽度，并且所述第一部分可以连接到所述辅助加热部分。

所述焊点可以通过摩擦焊接或电阻焊接形成。

所述电阻器元件可以包括正温度系数元件，该正温度系数元件的电阻在预定温度无限增大。

所述壳体可以是袋。

有益效果

根据本发明的示例性实施例，当形成辅助加热部分时，可以改善电阻器元件的电流阻挡能力，从而最小化由电池组件的过热导致的电池爆炸的可能性。

附图说明

图1是根据本发明一示例性实施例的可再充电电池的立体图。

图2是图1中示出的可再充电电池的电极组件和袋被拆开的立体图。

图3是图1的一部分的放大俯视图。

图4是根据本发明一示例性实施例的电阻器元件的示意性剖视图。

图5是根据本发明另一示例性实施例的可再充电电池的立体图。

图6是图5的一部分的放大俯视图。

图7是示出根据常规技术的可再充电电池的随时间的温度变化的曲线图。

图8是示出根据本发明一示例性实施例的可再充电电池的随时间的温度变化的曲线图。

具体实施方式

在下文中将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式修改，全部都不脱离本发明的范围。

附图和描述在本质上被认为是例示性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

此外，在附图中，为了更好地理解和易于描述，各个元件的尺寸和厚度被任意地表示，并且本发明不限于此。

贯穿该说明书和所附权利要求，当描述一元件“联接”到另一元件时，该元件可以“直接联接”到另一元件或通过第三元件“间接联接”到另一元件。另外，除非明确地描述为相反的意思，否则词语“包括”及其变体“包含”或“含有”将被理解为意指包括所陈述的元件但不排除任何其它元件。

在下文中，参考附图详细描述根据本发明一示例性实施例的可再充电电池。

图1是根据本发明一示例性实施例的可再充电电池的立体图，图2是图1中示出的可再充电电池的电极组件和袋被拆开的立体图，图3是图1的一部分的放大俯视图，图4是根据本发明一示例性实施例的电阻器元件的示意性剖视图。

如图1至图3所示，根据本发明一示例性实施例的可再充电电池包括电极组件110和接纳电极组件110的壳体。壳体可以是方型或袋型，并且下面将袋型120作为示例描述。

电极组件110包括第一电极11、第二电极12和设置在第一电极和第二电极之间的隔板13。隔板13用于绝缘，并且它们可以按照第一电极11、隔板13、第二电极12和隔板13的顺序堆叠。

电极组件110可以具有果冻卷形状，其中第一电极11、隔板13和第二电极12以层叠状态绕卷绕轴线螺旋卷绕。如果需要，电极组件可以螺旋卷绕然后被平压，并且其横截面可以是大致椭圆形的。

可替代地，电极组件110可以具有大体矩形的横截面，其中片形式的第一电极11、隔板13和第二电极12重复地堆叠(未示出)。

第一电极11和第二电极12分别包括第一电极活性区域11a和第二电极活性区域12a和未涂覆活性材料的第一电极未涂覆区域11b和第二电极未涂覆区域12b，在第一电极活性区域11a和第二电极活性区域12a中，活性材料被涂覆在由带状金属箔形成的薄板上。第一电极未涂覆区域11b和第二电极未涂覆区域12b可以分别沿着第一电极活性区域11a和第二电极活性区域12a的一侧每隔预定间隔形成，并且绕卷绕轴线卷绕，使得多个第一电极未涂覆区域11b可以重叠并且多个第二电极未涂覆区域12b可以重叠。

多个第一电极未涂覆区域11b可以通过超声波焊接等彼此焊接，并且多个第二电极未涂覆区域12b可以通过超声波焊接等彼此焊接。

第一电极未涂覆区域11b和第二电极未涂覆区域12b可以被设置为以预定间隔分开，以便不会被短路。例如，第一电极11可以是可再充电电池的正电极，并且第一电极活性区域11a可以在诸如铝的金属箔上涂覆诸如过渡金属氧化物的活性材料。第二电极12可以是可再充电电池的负电极，并且第二电极活性区域12a可以在诸如铜或镍的金属箔上涂覆诸如石墨或碳的活性材料。

隔板13由多孔材料制成，并且可以由聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯等制成。

电极组件110可以在与电解质一起插入袋中之后密封。电解质溶液可以由诸如ec、pc、dec、emc和emc的有机溶剂中的诸如lipf6和libf4的锂盐制成。电解质溶液可以是液体、固体或凝胶。

袋120包括以多层片结构形成的下片201和上片202。例如，袋的上片202和下片201包括形成内表面并执行绝缘和热熔合功能的聚合物片21、形成外表面并执行保护功能的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)片、尼龙片或pet-尼龙复合片25，以及提供机械强度的金属片23。金属片可以例如是铝片，并被设置在粘合片和尼龙片之间。

上片202或下片201可以形成为用以接纳电极组件110的凹形结构。

在接纳电极组件110之后，在通过将上片和下片的围绕电极组件110设置的边缘部分彼此热熔合而形成平台部分250的同时，将袋120密封。

第一电极未涂覆区域11b和第二电极未涂覆区域12b可以分别电连接到第一引线接线片42和第二引线接线片44。第一引线接线片42和第二引线接线片44连接到热熔合的袋120的外部，使得电极组件110被电引出袋120的外部。

也就是说，第一引线接线片42和第二引线接线片44被设置成在形成于袋120的一侧(图1的y-z平面)的平台部分250处穿过热熔合的上片和下片的边缘部分。此时，第一引线接线片42和第二引线接线片44可以分别通过绝缘构件80与袋120更紧密地密封。

平台部分250可以通过将沿着电极组件110弯折的上片202的边缘热熔合到下片201的在第一引线接线片42和第二引线接线片44的引出侧处的平坦边缘而被形成。

可再充电电池可以包括通过将保护电路元件安装在电路基板上而形成的保护电路模块(未示出)，以免受过充电、过放电、过电流和外部短路。

第二引线接线片44可以直接连接到保护电路模块(未示出)，并且第一引线接线片42可以经由电阻器元件300连接到保护电路模块。如此，第一引线接线片42包括在基于电阻器元件300的两侧分开的第一子引线部分42a和第二子引线部分42b。

参见图4，电阻器元件300包括正温度系数(在下文中，ptc)元件33a，其电阻在预定温度增大到无穷大。正温度系数元件33a在传递部分33中与第一连接部分31接触，并且双金属盘33b在传递部分33中与ptc元件33a的上表面接触。第二连接部分32在接触点33f处与第一连接部分31接触，第二连接部分32还与双金属盘33b接触。第一连接部分31延伸到传递部分33中并且朝向下表面部分地暴露。因此，第一连接部分31和第二连接部分32彼此电连接。

袋中产生的热可以通过第一引线接线片42的第一子引线部分42a或直接从袋传递到电阻器元件的ptc元件33a。当热传递到电阻器元件300的ptc元件33a时，ptc元件33a被加热以使双金属盘33b反转。

当反转的双金属盘33b将第二连接部分32推向传递部分33的上表面，即盖板33d时，第一连接部分31和第二连接部分32彼此分开，从而被电切断。此时，ptc元件被加热并且由于电阻器元件而发生电断开的温度可被设置为在发生袋爆炸的温度以下的温度。

再次参见图1至图3，虽然第一引线接线片42的第一子引线部分42a的宽度被恒定地形成，但是第二子引线部分42b包括具有第一宽度的第一部分和具有第二宽度l2的第二部分。此时，第二宽度l2可以大于第一宽度l1。第一子引线部分42a可以连接到电阻器元件300的第一连接部分31，第二子引线部分42b可以通过连接构件50连接到电阻器元件300的第二连接部分32。第二子引线部分42b在具有第一宽度l1的第一部分处联接到连接构件50。

第二连接部分32的一个表面和连接构件50的一个表面彼此接触并且可以通过焊接联接在一起，并且第二子引线部分42b的一个表面和连接构件50的一个表面彼此接触并且可以通过焊接联接在一起。此时，第二连接部分32和连接构件50焊接的区域(被称为第一焊接部分)可以是第二连接部分32和连接构件50重叠的区域中的大部分。第二子引线部分42b和连接构件50焊接的区域(在下文中被称为第二焊接部分)可以焊接到第二子引线部分42b和连接构件50重叠的区域中的部分。第二焊接部分可以通过点焊形成，并且多个焊点3可以在第二子引线部分42b和连接构件50重叠的区域中形成。

多个焊点3可以以相同的尺寸和规则的间隔形成，但不限于此，并且可以根据需要以各种尺寸和间隔形成。

第一引线接线片的第二子引线部分42b和多个焊点3形成辅助加热部分d，并且由于电流的瓶颈而可以在辅助加热部分d中产生热。

因此，第一部分的宽度被形成为具有可以通过热瓶颈现象产生热的长度，并且该长度可以根据需要的热的量来控制，然而，第一部分的宽度不限于此，并且第一部分可以被形成为具有各种形状以获得需要的热。例如，通过减小设置在电流移动的路径上的电流路径的第一部分的厚度，能够通过减小电流移动通过的路径的横截面来产生热，或者能够通过使用电阻相对高的材料来引起瓶颈现象和热。

而且，随着焊点的数量和尺寸的增大，所产生的热的量可以减少，从而可以根据需要的热量以各种数量和尺寸形成焊点。

如上所述，与本发明的示例性实施例类似，由于连接到电阻器元件300的第二子引线部分42b的宽度被不同地形成并且通过将具有相对窄的第一宽度l1的部分进行点焊形成辅助加热部分d，因此电阻器元件300的电流阻挡能力可以被改善。

例如，如果电池组件由于异常反应而过热，则所产生的热被传递到电阻器元件300。此时，电池组件被设置在袋中并且电阻器元件300被设置在袋120的外部，使得袋120内的温度与预定温度之间可能存在差异，从而通过电阻器元件300阻挡电流。由于此温度差，在电阻器元件300达到电流阻挡温度之前，袋120内的温度继续升高，从而使得电池在电阻器元件300断开电流之前爆炸。

然而，在本发明的示例性实施例中，由于袋内部的温度与电阻器元件阻挡电流的温度之间的差减小，因而电流在电池爆炸之前被断开以防止电池爆炸。也就是说，在本发明的示例性实施例中，辅助加热部分d用于进一步加热电阻器元件，使得袋内部的温度与电阻器元件阻挡电流的温度之间的差减小，从而电阻器元件在电池爆炸之前操作。

辅助加热部分d的第二子引线部分42b的宽度相对窄于其它部分的宽度，导致传递到邻近的电阻器元件的电流的瓶颈现象。此时，传递到电阻器元件的热不将ptc元件加热到电阻器元件阻挡电流的温度。因此，当没有从袋的内部传递的热时，不会出现电阻器元件通过辅助加热部分d中产生的热阻挡电流的现象。

另一方面，当在袋的内部发生异常反应时，产生热并且袋内部的热与从辅助加热部分d传递的热一起传递到电阻器元件，使得温度迅速升高到电阻器元件中断电流的温度。

也就是说，随着由于辅助加热部分d的热进一步被传递，电阻器元件在电池爆炸之前阻挡电流，从而防止电池爆炸。因此，期望辅助加热部分d产生可以使电阻器元件的温度升高袋内部的温度与电阻器元件温度之间的差以上的热。

例如，当使用预定在77℃阻挡电流的电阻器元件时，袋内部的温度必须为至少约85℃，以便袋外部的电阻器元件可以阻挡电流。此时，由于袋的内部和外部之间的温差约为8℃，因此期望辅助加热部分产生可以使电阻器元件的温度升高约8℃或更多的热。

如上所述，类似于本发明的示例性实施例，可以根据电池组件和电阻器元件的特性容易地引起热，从而改善电阻器元件的电流阻挡能力。

在以上示例性实施例中，辅助加热部分连接到第二连接部分，然而，本发明不限于此，并且如果产生热，其可以连接到第一连接部分。

图5是根据本发明另一示例性实施例的可再充电电池的立体图，图6是图5的一部分的放大俯视图。

图5和图6的可再充电电池与图1至图4的可再充电电池大部分相同，从而仅详细描述其它部分。

图5和图6的可再充电电池包括电极组件和接纳电极组件的袋120型壳体。电极组件的第一电极未涂覆区域连接到第一引线接线片42和电阻器元件300，第二电极未涂覆区域连接到第二引线接线片44。

第一引线接线片42和第二引线接线片44可以被安装为穿过袋120的平台部分250，并且电阻器元件300可以设置在平台部分250上方。

第一引线接线片42包括分别通过电阻器元件300连接到第一连接部分31和第二连接部分32的第一子引线部分42a和第二子引线部分42b。

第二子引线部分42b具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一宽度l1，第二部分具有第二宽度l2，第二宽度l2可以被形成为宽于第一宽度l1。

具有第一宽度l1的第一部分可以通过辅助加热部分电连接到第二子引线部分42b，并且辅助加热部分可以包括多个焊点。

第一宽度被形成为具有可以通过热瓶颈现象产生热的长度，并且该长度可以根据需要的热的量来控制，然而，第一部分的宽度不限于此，并且第一部分可以被形成为具有各种形状以获得需要的热。例如，通过减小设置在电流移动的路径上的电流路径的第一部分的厚度，能够通过减小电流移动通过的路径的横截面来产生热，或者能够通过使用电阻相对高的材料来引起瓶颈现象和热。

而且，随着焊点的数量和尺寸的增大，所产生的热的量可以减少，从而可以根据需要的热量以各种数量和尺寸形成焊点。

图7是测量根据常规技术的可再充电电池的随时间的温度变化的曲线图，图8是测量根据本发明一示例性实施例的可再充电电池的随时间的温度变化的曲线图。

参见图7，可以确认，当在根据常规技术的可再充电电池中阻挡电流时的袋的温度为约80℃。

而且，参见图8，可以确认，当在根据本发明的可再充电电池中阻挡电流时的袋的温度为约60℃，这表明电流在比常规技术更低的温度被阻挡。

虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于公开的实施例。相反，其旨在覆盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等同布置。

<标记说明>

3：焊点

11：第一电极12：第二电极

11a：第一电极活性区域12a：第二电极活性区域

11b：第一电极未涂覆区域12b：第二电极未涂覆区域

13：隔板31：第一连接部分

21：聚合物片23：金属片

25：复合片32：第二连接部分

33：传递部分33a：ptc元件

42：第一引线接线片42a：第一部分

42b：第二部分44：第二引线接线片

50：连接构件80：绝缘构件

110：电极组件120：袋

201：下片202：上片

250：平台部分300：电阻器元件