可再充电电池及其制造方法_2

文档序号:9566120阅读:来源:国知局
大层和区域的尺寸和相对尺寸。同样的标号始终表示同样的元件。如这里所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项中的任一组合和全部组合。
[0050]在此使用的术语仅用于描述具体实施例的目的,并不意图成为本发明的限制。如在此使用的,除非上下文另外清楚地表明,否则单数形式意图也包括复数形式。还将理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0051]将理解的是,尽管在此可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但这些元件不应该受这些术语限制。这些术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。因此,在不脱离本发明的教导的情况下,例如,下面讨论的第一元件、第一组件或第一部分可被称为第二元件、第二组件或第二部分。此外,当第一元件被描述为“结合到”或“连接到”第二元件时,第一元件可直接“结合到”或“连接到”第二元件,或者第一元件可间接“结合到”或“连接至IJ”第二元件而在第一元件与第二元件之间插入有一个或更多个元件。
[0052]将理解的是,在此使用的术语“接线片”是包含“正极接线片”和/或“负极接线片”的概念。正极接线片可直接从正极板的正极集流体板朝外延伸,负极接线片可直接从负极板的负极集流体板朝外延伸。另外,正极接线片可单独焊接到正极板的正极集流体板,然后朝外延伸(例如,延伸预定长度),负极接线片可单独焊接到负极板的负极集流板,然后朝外延伸(例如,延伸预定长度)。如上所述,由于术语“接线片”具有复杂的含义,因此它将被解释为具有上述含义中的仅一种含义。
[0053]图1是根据本发明的实施例的可再充电电池的透视图,图2是沿图1的线2-2截取的可再充电电池的剖视图,图3是图1中示出的可再充电电池的分解透视图。
[0054]如图1至图3所示,根据本发明的本实施例的可再充电电池100包括电极组件110、第一端子120、第二端子130、壳体140和盖组件150。
[0055]电极组件110包括具有第一电极板111、分隔件113和第二电极板112的卷绕或分层的堆叠结构,并且电极组件110可以是薄板或薄箔形状。在本实施例中,第一电极板111可以是正极,第二电极板112可以是负极,或者第一电极板111可以是负极,第二电极板112可以是正极。
[0056]第一电极板111包括:第一集流体板111a,由金属箔或金属网形成,金属箔或金属网由铝或铝合金制成;第一涂覆部111b,通过在第一集流体板111a上涂覆诸如过渡金属氧化物的第一电活性物质来形成;第一未涂覆部111c,其上未涂覆第一电活性物质;第一切割部(图4A和图4B的11 Id),从第一未涂覆部111c朝内形成;第一弯曲部(图4A和图4B的1 lie),在第一未涂覆部111c的厚度方向上沿第一切割部11 Id形成;第一接线片lllf,从第一未涂覆部111c朝外延伸并电连接到第一端子120。
[0057]这里,第一接线片lllf可用作第一电极板111与第一端子120之间电流流动的通道。以下将参照其它附图更详细地描述第一电极板111的第一切割部llld、第一弯曲部1 lie和第一接线片lllf。
[0058]第二电极板112包括:第二集流体板112a,由金属箔或金属网形成,金属箔或金属网由铜、铜合金、镍或镍合金制成;第二涂覆部112b,通过在第二集流体板112a上涂覆诸如过渡金属氧化物的第二电活性物质来形成;第二未涂覆部112c,其上未涂覆第二电活性物质;第二切割部,从第二未涂覆部112c朝内形成;第二弯曲部,在第二未涂覆部112c的厚度方向上沿第二切割部形成;第二接线片112f,从第二未涂覆部112c朝外延伸并电连接到第二端子130。
[0059]这里,第二接线片112f可用作第二电极板112与第二端子130之间电流流动的通道。另外,由于第二未涂覆部112c、第二切割部、第二弯曲部和第二接线片112f的外部形状分别与第一未涂覆部111c、第一切割部llld、第一弯曲部llle和第一接线片lllf的外部形状基本上相同,因此将不给出第二未涂覆部112c、第二切割部、第二弯曲部和第二接线片112f的详细描述。
[0060]在其它实施例中,第一电极板111和第二电极板112的极性可不同于以上所描述的。
[0061]分隔件113可位于第一电极板111与第二电极板112之间,以防止或基本上防止电气短路并允许锂离子的运动。根据本实施例的分隔件113可以由从聚乙烯、聚丙烯或者聚丙烯和聚乙烯的共聚物组成的组中选择的材料制成。本发明不限于在此列出的分隔件13的材料。
[0062]同时,电极组件110的卷绕轴可与第一端子120的端子轴和第二端子130的端子轴基本上平行或水平。这里,卷绕轴或端子轴指图2和图3中示出的竖直轴,将理解的是,当卷绕轴被称为与端子轴基本上平行或水平时,卷绕轴和端子轴即使在它们被延长时也不会彼此相交,或者仅在它们延长地非常远时才可能彼此相交。
[0063]另外,如上所述,第一接线片lllf置于电极组件110与第一端子120之间,第二接线片112f置于电极组件110与第二端子130之间。也就是说,第一接线片lllf从电极组件110的顶端延伸到第一端子120,然后连接到或焊接到第一端子120。另外,第二接线片112f从电极组件110的顶端延伸到第二端子130,然后连接到或焊接到第二端子130。
[0064]如上所述,第一接线片lllf可以是第一电极板111的未涂覆第一活性物质的部分(即,第一未涂覆部111c本身),或者可以是连接到第一未涂覆部111c的单独构件。这里,单独构件可包括从由铝、铝合金、镍、镍合金、铜、铜合金以及它们的等同物组成的组中选择的一种。
[0065]另外,第二接线片112f可以是第二电极板112的未涂覆第二活性物质的部分(即,第二未涂覆部112c本身),或者可以是连接到第二未涂覆部112c的单独构件。这里,单独构件可包括从由镍、镍合金、铜、铜合金、铝、铝合金以及它们的等同物组成的组中选择的一种。
[0066]如上所述,电极组件110的卷绕轴与第一端子120和第二端子130中的每个的端子轴形成为彼此基本上平行或水平,电解液注入方向和卷绕轴方向也形成为彼此基本上平行或水平。因此,当注入电解液时,电极组件110表现出高的电解液浸渍效率。另外,当可再充电电池100中发生过充电时,电极组件110的内部气体可朝着安全孔154迅速地移动,从而有利于安全孔154的操作。
[0067]另外,由于电极组件110的接线片lllf和112f (未涂覆部分或单独构件)直接地电连接到端子120和130以具有缩短的电通路,因此可减小可再充电电池100的内部电阻,并且也可减少组件的数量。
[0068]电极组件110与电解液一起容纳在壳体140中。电解液可包括诸如EC (碳酸亚乙酯)、PC(碳酸亚丙酯)、DEC(碳酸二乙酯)、EMC(碳酸甲乙酯)或DMC(碳酸二甲酯)的有机溶剂以及诸如六氟磷酸锂(LiPF6)或四氟硼酸锂(LiBF4)的锂盐。另外,电解液可以处于液相、固相或凝胶相。
[0069]第一端子120由金属制成并电连接到第一电极板111。第一端子120包括第一端子柱121、第一凸缘122和第一端子板123。
[0070]第一端子柱121与第一凸缘122—体地形成,并且向上突出并延伸(例如,延伸预定长度)同时穿过盖板151 (稍后将进行描述),进而在盖板151下方电连接到第一接线片lllf。也就是说,相对宽的第一凸缘122形成在第一端子柱121的底端处,以防止或基本上防止第一端子柱121从盖板151脱离,第一接线片lllf电连接到第一凸缘122。
[0071]第一端子柱121和第一凸缘122由招或招合金制成,从而由招或招合金制成的第一接线片lllf易于电连接/机械连接到第一凸缘122。
[0072]第一端子板123位于盖板151上并具有形成在第一端子板123中的孔123a。另夕卜,第一端子柱121结合并焊接到孔123a。例如,对向上暴露的第一端子柱121和第一端子板123的边界区域提供激光束,使得所述边界区域熔融,然后使其冷却,进而使所述边界区域焊接到彼此。焊接的区域通过图3中的标号124来表示。
[0073]另外,第一端子板123电连接到盖板151,盖板151(稍后将进行描述)和壳体140可具有与第一端子120相同的极性(例如,正极性)。
[0074]第二端子130由金属制成并电连接到第二电极板112。第二端子130可包括第二端子柱131、第二凸缘132和第二端子板133。
[0075]第二端子柱131与第二凸缘132—体地形成,并且向上突出并延伸(例如,延伸预定长度)同时穿过盖板151 (稍后将进行描述),进而在盖板151下方电连接到第二接线片112f0也就是说,相对宽的第二凸缘132形成在第二端子柱131的底端处,以防止或基本上防止第二端子柱131从盖板151脱离,第二接线片112f电连接到第二凸缘132。
[0076]第二端子柱131和第二凸缘132由铜或铜合金制成,从而由铜、铜合金、镍或镍合金制成的第二接线片112f易于电连接/机械连接到第二凸缘132。
[0077]第二端子板133也位于盖板151上并具有形成在第二端子板133中的孔133a。另夕卜,第二端子柱131结合并焊接到孔133a。例如,对向上暴露的第二端子柱131和第二端子板133的边界区域提供激光束,以使所述边界区域熔融,然后使其冷却,进而使所述边界区域焊接到彼此。焊接的区域通过图3中的标号134来表示。
[0078]壳体140由诸如铝、铝合金或镀镍钢的导电材料制成,并可具有六面体形状或能够将电极组件110、第一端子120和第二端子130容纳在它的内部空间中的外的形状。在图2中,由于可再充电电池100被示出为使壳体140与盖组件150彼此组装,因此未示出开口 ;然而,可再充电电池100能够通过盖组件150的顶部而基本上敞开。同时,使壳体140的内表面经受绝缘处理以与电极组件110、第一端子120、第二端子130和盖组件150绝缘。
[0079]盖组件150结合到壳体140。详细地讲,盖组件150包括盖板151、密封垫152、塞子153、安全孔154、上绝缘构件155和下绝缘构件156。
[0080]盖板151密封壳体140的开口,并由与壳体140的材料相同或基本上相同的材料制成。例如,盖板151可通过激光焊接结合到壳体140。这里,
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