专利名称：二次电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种二次电池，更具体地讲，涉及一种在被焊接到盖组件的端子板上的第一电极接片上形成有突起的二次电池，以增加该第一电极接片与该端子板之间的接触电阻，从而易于进行焊接。
背景技术：
随着包括摄像机、便携电话和便携式计算机的便携式无线设备趋于减小重量，同时包含更多的功能，对用作其驱动电源的二次电池进行了许多研究。例如，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池广泛地用于尖端电子设备领域中，这是因为它们可以被再充电，可制造成紧凑的尺寸同时具有更大容量，并且具有高工作电压且具有高的单位重量能量密度。
罐型二次电池是通过将包括第一电极板和第二电极板以及隔板的电极组件与电极一起放入罐中，并用盖组件密封罐的顶部开口而形成的。
卷绕电极组件，同时将隔板放入第一电极板与第二电极板之间。第二电极板具有从电极组件的上端突出的第二电极接片。第一电极板具有从电极组件的上端突出的第一电极接片。第一电极接片和第二电极接片通常由镍基金属制成。
盖组件包括盖板、绝缘板、端子板和电极端子。在与分离的绝缘壳体连接之后，盖组件与罐的顶部开口相连接并密封该罐。
盖板由尺寸和形状与罐的顶部开口相对应的金属板制成。盖板具有在其中心处形成的第一端子通孔，电极端子插入该第一端子通孔中。当电极端子插入第一端子通孔中时，将管状密封圈连接到电极端子的外表面，并一起插入，以使电极端子与盖板彼此绝缘。盖板具有形成在其一侧上的电解液注入孔。在盖组件被连接到罐的顶部开口上时，通过电解液注入孔注入电解液，然后用分离的密封装置密封该电解液注入孔。
电极端子被连接到第一电极板的第一电极接片或第二电极板的第二电极接片上，并作为负或正极端子。
绝缘板由绝缘材料制成，并被连接到盖板的下表面。绝缘板具有形成在其上的第二端子通孔，其中第二端子通孔设置成与盖板的第一端子通孔相对应，从而使电极端子可以插入其中。
端子板由镍基合金的不胀钢合金(invar alloy)(36.5％的Ni和63.5％的Fe)制成，并且被连接到绝缘板的下表面。端子板具有形成在其上的第三端子通孔，第三端子通孔设置成与盖板的第一端子通孔相对应，从而使电极端子可以插入其中。端子板与电极端子电连接，同时与盖板绝缘，电极端子在通过盖板的第一端子通孔延伸时被管状密封圈绝缘。
与第一电极板连接的第一电极接片被焊接到端子板的一侧，与第二电极板连接的第二电极接片被焊接到端子板的另一侧。可以通过电阻焊接或激光焊接来连接第一及第二电极接片。但优选电阻焊接。
根据用于减小二次电池内电阻的最新方法，每个部件由具有低电阻的金属制成。换言之，减小二次电池的内电阻，以避免电池内的电损耗。尽管端子板通常由具有高电阻的不胀钢合金制成，不过其也可以由具有低电阻的镍基金属取代，以避免高电阻所引起的电损耗。
但是，当端子板由镍基金属制成时，端子板与第一电极接片之间的接触电阻减小，并且难以焊接第一电极接片。由此，端子板与第一电极接片之间的焊接性降低，并且会在第一电极接片与焊条之间发生焊接。
这种问题不仅会发生在罐型二次电池中，而且还会发生在袋型电池中。
发明内容
因此，为了解决上述问题而做出本发明，本发明的目的在于提供一种在被焊接到盖组件的端子板上的第一电极接片上形成有突起的二次电池，以增加第一电极接片与端子板之间的接触电阻，从而易于进行焊接。
为了实现这一目的，提供一种二次电池，包括具有第一和第二电极板、隔板以及分别连接到第一和第二电极板的第一和第二电极接片的电极组件，和具有盖板、电极端子和端子板的盖组件，其中该第一电极接片具有布置在其与端子板接触的部分上的至少一个突起，以便于将所述至少一个突起焊接到该端子板上。
该第一电极板优选包括负极板，该第一电极接片包括负极接片。该第一电极接片优选包括布置在其上的两个突起。
该突起优选包括通过按压该第一电极接片的后表面而形成的至少一个压纹。
压纹优选包括圆形、椭圆形或多边形形状。压纹优选小于焊核。压纹优选小于第一电极接片宽度的30％。压纹优选小于该电极接片宽度的20％。压纹的宽度优选为1.0mm或更小。压纹的厚度优选等于至少该电极接片厚度的90％。
每个压纹彼此相隔的距离优选等于至少压纹的尺寸。每个压纹优选彼此相隔至少1.0mm。压纹优选布置为线性或矩阵形状。
突起优选包括连接到第一电极接片的前表面上的导电接点。该导电接点优选包含具有比镍基金属的电阻更高电阻的金属。该导电接点优选包含不胀钢合金。该导电接点的宽度为1.0mm或更小。
突起优选包括导电压纹板。压纹板优选包含具有比镍基金属的电阻更高电阻的金属。压纹板优选包含不胀钢合金。压纹板压纹的直径优选为1.0mm或更小，并且每个压纹优选彼此相隔至少1.0mm。
第二电极板优选包括正极板，并且第二电极接片优选包括正极接片，且具有布置在其接触盖板的部分上的至少一个第二突起。
结合附图并参照以下详细说明，可以更好地理解本发明，同时使本发明的更完整理解和许多伴随的优点将变得很明显。其中，相同的参考标记表示相同或类似的元件，其中图1为二次电池的分解透视图；图2为根据本发明一实施例的二次电池的分解透视图；图3a为根据本发明一实施例的第一电极接片的前视图；图3b为沿图3a中线A-A作出的截面图；图4为根据本发明另一实施例的第一电极接片的仰视图；图5a为根据本发明另一实施例的第一电极接片的仰视图；图5b为沿图5a中线B-B作出的截面图；图6a为根据本发明另一实施例的第一电极接片的仰视图；图6b为沿图6a中线C-C作出的截面图；图7是根据本发明一实施例的端子板和第一电极接片的装配前视图。
具体实施例方式
图1是二次电池的分解透视图。罐型二次电池是通过将包括第一电极板115和第二电极板113以及隔板114的电极组件112与电极一起放入罐110中，并用盖组件120密封罐110的顶部开口110a而形成的。
卷绕电极组件112，同时将隔板114放入第一电极板115与第二电极板113之间。第二电极板113具有从电极组件112的上端突出的第二电极接片116。第一电极板115具有从电极组件112的上端突出的第一电极接片117。第一电极接片117和第二电极接片116通常由镍基金属制成。
盖组件120包括盖板140、绝缘板150、端子板160和电极端子130。在与分离的绝缘壳体170连接之后，盖组件120与罐110的顶部开口110a相连接并密封罐110。
盖板140由尺寸和形状与罐110的顶部开口110a相对应的金属板制成。盖板140具有在其中心处形成的第一端子通孔141，电极端子130插入该第一端子通孔141中。当电极端子130插入第一端子通孔141中时，管状密封圈146与电极端子130的外表面相连接，并一起插入，以使电极端子130与盖板140彼此绝缘。盖板140具有形成在其一侧上的电解液注入孔142。在盖组件120被连接到罐110的顶部开口110a上时，通过电解液注入孔142注入电解液，然后用分离的密封装置密封该电解液注入孔。
电极端子130与第一电极板115的第一电极接片117或与第二电极板113的第二电极接片116相连接，并作为负或正极端子。
绝缘板150由绝缘材料制成，并与盖板140的下表面相连接。绝缘板150具有形成在其上的第二端子通孔151，其中第二端子通孔151设置成与盖板140的第一端子通孔141相对应，从而使电极端子130可以插入其中。
端子板160由镍基合金的不胀钢合金(invar alloy)(36.5％的Ni和63.5％的Fe)制成，并且与绝缘板150的下表面相连接。端子板160具有形成在其上的第三端子通孔161，将第三端子通孔161设置成与盖板140的第一端子通孔141相对应，从而使电极端子130可以插入其中。端子板160与电极端子130电连接，同时与盖板140绝缘，电极端子130在通过盖板140的第一端子通孔141延伸时被管状密封圈146绝缘。
与第一电极板117连接的第一电极接片115被焊接到端子板160的一侧，与第二电极板113连接的第二电极接片116被焊接到端子板160的另一侧。可以通过电阻焊接或激光焊接来连接第一电极接片117和第二电极接片116。但优选电阻焊接。
下面，将参照附图描述本发明的示范性实施例。在下面的描述和附图中，使用相同附图标记表示相同或相似部件，并且将省略对相同或相似部件的重复描述。
图2为根据本发明一实施例的二次电池的分解透视图；图3a为根据本发明一实施例的第一电极接片的前视图；图3b为沿图3a中线A-A作出的截面图；图4为根据本发明另一实施例的第一电极接片的仰视图；图5a为根据本发明另一实施例的第一电极接片的仰视图；图5b为沿图5a中线B-B作出的截面图；图6a为根据本发明另一实施例的第一电极接片的仰视图；图6b为沿图6a中线C-C作出的截面图；和图7是根据本发明一实施例的端子板和第一电极接片的装配前视图。
参照图2，根据本发明的二次电池包括罐210、包含在罐210中的电极组件212以及用于密封罐210的顶部开口210a的盖组件220。
罐210是盒子形状的金属件。罐210优选由轻且可延展的铝或铝合金制成。不过本发明不局限于此材料。罐210具有带敞开面的顶部开口210a，并且电极组件212通过顶部开口210a放置到罐210中。
电极组件212包括第二电极板213、第一电极板215和隔板214。可将第二电极板213与第一电极板215叠层，将隔板214放置在它们之间，并缠绕成胶辊状(jelly roll)。第二电极接片216被焊接到第二电极板213上，以使第二电极接片216的端部从电极组件212的顶部突出。第一电极接片217被焊接到第一电极板215上，以使第一电极接片217的端部从电极组件212的顶部突出。
盖组件220包括盖板240、绝缘板250、端子板260和电极端子230。盖组件220与罐210的顶部开口210a相连接，同时通过分离的绝缘壳体270与电极组件212绝缘，并密封罐210。
第二电极接片216通过第二电极接片孔271与盖板240相连，第一电极接片217通过第一电极接片孔272与端子板260相连。
本领域技术人员显然可知，如果需要的话，可分别交换第一电极板215和第二电极板213与第一电极接片217和第二电极接片216的连接关系。
盖板240是尺寸和形状与罐210的顶部开口210a的尺寸和形状相对应的金属板。盖板240优选由铝或铝合金制成。盖板240在其中心处形成第四端子通孔241，和位于其一侧处的电解液注入孔242。电极端子230被插入第四端子通孔241中。第四端子通孔241具有连接到其内表面的管状密封圈246，以使电极端子230与盖板240彼此绝缘。
在将盖组件220连接到罐210的顶部开口210a之后，通过电解液注入孔242注入电解液，然后用分离的密封装置来密封该电解液注入孔。
绝缘板250由绝缘材料制成，并且具有在其下表面上形成的安置槽252，在安置槽252上安置端子板260。绝缘板250具有形成在其一侧上的第五端子通孔251，该第五端子通孔251设置成与盖板240的第四端子通孔241相对应，从而使电极端子230可以插入其中。
端子板260由镍基金属制成，并且与绝缘板250的安置槽252相连接。端子板260具有形成在其一侧上的第六端子通孔261，该第六端子通孔261设置成与盖板240的第四端子通孔241相对应，从而使电极端子230可以插入其中。
第一电极接片217优选通过电阻焊接焊接到端子板260上以进行电连接。
参照图3a和3b，第一电极接片217具有形成在其表面上且与端子板260接触的突起280。突起280包含通过按压第一电极接片的后表面形成的至少一个压纹。优选地，形成至少两个压纹并布置成线性。优选形成两个压纹，是因为在将第一电极接片217电阻焊接到端子板260上的过程中，使用两个焊接电焊条。突起280可以包含具有圆形、椭圆形或多边形形状的压纹，不过本发明并不局限于这些形状。突起280的宽度优选为1.0mm或更小。如上所述，通过使用具有低电阻的镍基金属制成端子板260，在将第一电极接片217电阻焊接到端子板260上过程中会产生低电阻，并且不易于焊接。突起280减小端子板260与第一电极接片217之间的接触面积，以增加它们之间的电阻，从而使电阻焊接更容易。因此，突起280的尺寸优选小于电阻焊接过程中形成的焊核的尺寸。
突起280的宽度优选为1.0mm或更小，以减小端子板260与第一电极接片217之间的接触面积，这是因为通常用于电阻焊接的焊条的直径和焊接部分的直径至少为1.0mm。突起280的尺寸小于第一电极接片217宽度的30％，并且优选小于第一电极接片217宽度的20％。由于形成至少一个(优选至少两个)压纹，压纹的尺寸必须小于第一电极接片217宽度的30％。突起280的尺寸优选小于第一电极接片217宽度的20％，这是因为当在第一电极接片217上形成突起280时，在第一电极接片217的两个横向端部与突起280之间需要形成预定的空间。
形成突起280，使得压纹区域的厚度相当于至少第一电极接片217厚度的90％。如果压纹太薄，则压纹区域在焊接过程中可能会破裂，并且可能会与第一电极接片217分离。
当形成至少两个压纹作为突起280时，压纹彼此分隔的距离相当于至少压纹的尺寸。如果突起280的每个压纹之间的间隔太小，则存在突起280与端子板260之间的接触面积增加的问题。由此，突起280的每个压纹之间的间隔至少为1mm。每个突起280之间的间隔优选为至少1mm，因为第一电极接片217在两个焊点上焊接到端子板260上，且焊接部分的直径至少为1.0mm。
图4为根据本发明另一实施例的第一电极接片的前视图。
参照图4，形成在第一电极接片217a上的突起280a包括形成为矩阵形状的若干压纹。特别是，突起280a是设置成至少两列和两行的压纹。当压纹形成为矩阵形状时，第一电极接片217可以被焊接到更大区域，并且焊接过程更易于执行。突起280a的压纹宽度优选为1.0mm或更小。
图5a和5b为根据本发明另一实施例的第一电极接片的前视图和截面图。
参照图5a和5b，第一电极接片217b上具有通过线性地或以矩阵阵列的形式连接至少两个导电接点而形成的突起280b。导电接点280b由具有板形、球形或椭球形形状的导体制成，并且优选具有1.0mm或更小的宽度。导电接点280b通过冲压、焊接或软焊连接到第一电极接片217b上。导电接点280b优选由具有比镍基金属的电阻更高电阻的诸如不胀钢合金之类的金属制成。不过此处并不局限于这类金属。当导电接点280b由具有比构成端子板260的镍基金属的电阻更高电阻的金属制成时，在导电接点280b与端子板260彼此接触时，接触电阻进一步增加。这样可改善电阻焊接性。
图6a和6b为根据本发明另一实施例的第一电极接片的前视图和截面图。
参照图6a和6b，第一电极接片217c具有连接到其上的压纹板282c。突起280c形成在压纹板282c之上。压纹板282c是薄板，并且具有形成在其表面上的线性或矩阵形状的至少两个压纹284c。压纹284c的宽度优选为1.0mm或更小。每个压纹284c之间的间隔优选为至少1.0mm。压纹板282c优选由具有比镍基金属的电阻更高电阻的诸如不胀钢合金的金属制成。不过此处并不局限于此种金属。当压纹板282c由具有比构成端子板260的镍基金属的电阻更高电阻的金属制成时，在压纹板282c与端子板260彼此接触时，接触电阻进一步增加。这样可改善电阻焊接性。压纹板282c优选通过焊接、软焊接或粘贴连接到第一电极接片217c上。
尽管参照上面形成有突起280的第一电极接片217的实施例描述了本发明，不过第二电极接片216也可以具有形成在其上的与突起280具有相同形状的第二突起。在这种情况下，当第二电极接片217被焊接到盖板240上时，接触面积减小。这样就会增加电阻，并改善焊接性。
根据本发明的二次电池的操作如下。
图7为根据本发明一实施例的具有上面形成有突起、被焊接到端子板上的第一电极接片的二次电池的前视图。
第一电极接片217在其与端子板相接触的表面上形成有突起280。突起280被焊接到端子板260上，并与其电连接。第一电极接片217和端子板260通过电阻焊接彼此连接。通过突起280减小第一电极接片217与端子板260之间的接触面积。这就增加了接触区域中的接触电阻。由此，可以更易于在第一电极接片217与端子板260之间进行电阻焊接。
第二电极接片216也可以具有形成在其上的、与形成在第一电极接片217上的突起280具有相同形状的、被焊接到盖板240上的第二突起290。
在将端子板260与第一电极接片217彼此焊接在一起之后，将第二电极接片216与盖板240彼此焊接。通过在预定位置处将第一电极接片217和第二电极接片216弯曲成90°角，将盖组件220装配到罐210的顶部开口210a。
如果突起280由具有比镍基金属的电阻更高电阻的金属所制成的导电接点或导电压纹板组成，则端子板260与第一电极接片217之间的接触电阻增加，并且焊接性也改善。
根据本发明的二次电池，上面形成有突起的第一电极接片与端子板彼此接触，它们之间的接触面积减小。这样就增加了接触电阻，并改善了它们之间的电阻焊接性。
此外，端子板与第一电极接片之间的接触电阻增加，可以避免将第一电极接片焊接到焊条上。
尽管为了说明的目的描述了本发明的示范性实施例，不过本领域技术人员在不偏离所附权利要求叙述的本发明范围和精神的条件下，可以做出多种变型、添加和替代。
权利要求
1.一种二次电池，包括电极组件，具有第一和第二电极板、隔板以及分别连接到该第一和第二电极板的第一和第二电极接片；和盖组件，具有盖板、电极端子和端子板；其中该第一电极接片具有布置在其与该端子板相接触的部分上的至少一个突起，以便于将所述至少一个突起焊接到该端子板上。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中该第一电极板包括负极板，该第一电极接片包括负极接片。
3.如权利要求1所述的二次电池，其中该第一电极接片包括布置在其上的两个突起。
4.如权利要求1所述的二次电池，其中该突起包括通过按压该第一电极接片的后表面而形成的至少一个压纹。
5.如权利要求4所述的二次电池，其中该压纹包括圆形、椭圆形或多边形的形状。
6.如权利要求4所述的二次电池，其中该压纹小于焊核。
7.如权利要求4所述的二次电池，其中该压纹小于该第一电极接片宽度的30％。
8.如权利要求4所述的二次电池，其中该压纹小于该第一电极接片宽度的20％。
9.如权利要求4所述的二次电池，其中该压纹的宽度为1.0mm或更小。
10.如权利要求4所述的二次电池，其中该压纹的厚度等于至少该第一电极接片厚度的90％。
11.如权利要求4所述的二次电池，其中每个压纹彼此分隔的距离等于至少压纹的尺寸。
12.如权利要求4所述的二次电池，其中每个压纹彼此分隔至少1.0mm。
13.如权利要求4所述的二次电池，其中所述压纹布置成线性或者矩阵形状。
14.如权利要求1所述的二次电池，其中该突起包括连接到该第一电极接片的前表面上的导电接点。
15.如权利要求14所述的二次电池，其中该导电接点包含具有比镍基金属的电阻更高电阻的金属。
16.如权利要求15所述的二次电池，其中该导电接点包含不胀钢合金。
17.如权利要求14所述的二次电池，其中该导电接点的宽度为1.0mm或更小。
18.如权利要求1所述的二次电池，其中该突起包括导电的压纹板。
19.如权利要求18所述的二次电池，其中该压纹板包含具有比镍基金属的电阻更高电阻的金属。
20.如权利要求19所述的二次电池，其中该压纹板包含不胀钢合金。
21.如权利要求18所述的二次电池，其中该压纹板的压纹具有1.0mm或更小的直径，并且每个压纹彼此分隔至少1.0mm。
22.如权利要求1所述的二次电池，其中该第二电极板包括正极板，该第二电极接片包括正极接片，并且具有布置在其与该盖板相接触的部分上的至少一个第二突起。
全文摘要
本发明公开了一种二次电池，具有在焊接到盖组件的端子板上的第一电极接片上形成的突起，以增加该第一电极接片与该端子板之间的接触电阻，从而易于焊接。
文档编号H01M2/06GK1728433SQ200510087188
公开日2006年2月1日 申请日期2005年7月27日 优先权日2004年7月30日
发明者方善熙 申请人:三星Sdi株式会社