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，本发明涉及一种对于制造二次电池具有改进的特性的二次电池。
背景技术：
最近，体积小，重量轻的电子装置的开发和生产非常活跃，这些装置例如是便携式电话、笔记本电脑和录像摄像机。在此类电子装置中安装电池组可以使用户能够在各种场所使用所述电子装置，即使并非单独地为所述电子装置提供电源。所述电池组包括至少一个能够输出预定电平的工作电压的电池，从而使电子装置能够工作预定的时间。
由于其经济优势，因此，目前在二次电池组中采用可充电的二次电池。二次电池包括Ni-Cd电池、Ni-MH电池和例如锂电池或锂离子电池的锂二次电池。
特别地，锂二次电池具有大约3.6V的工作电压，这是可移动电子设备所采用的Ni-Cd电池或Ni-MH电池的三倍。此外，锂离子电池具有高的单位重量能量密度，因此，锂离子二次电池在先进的电子技术领域得到了广泛地应用。
锂二次电池采用基于锂的氧化物作为正极活性材料，采用碳作为负极活性材料。通常，根据所采用的电解质的种类，将锂电池划分为液体电解质电池和聚合物电解质电池。将液体电解质电池称为“锂离子电池”，将聚合物电解质电池称为“锂聚合物电池”。此外，可以将锂二次电池制作成各种形状，例如圆柱形电池、方形电池或袋式(pouch type)电池。
通常，锂二次电池包括容器；容纳在所述容器当中的果冻卷(jellyroll)型电极组件；耦合到所述容器的盖装置，用于密封所述容器；以及耦合到在盖组件中所提供的盖板的上部的垫圈。
盖板具有位于中央的端子孔，电极端子插入所述端子孔当中，其一侧还具有电解质注入孔，以便将电解质注入到所述容器当中。此外，在盖板的另一侧形成安全孔。可以在盖板中形成一个孔，并采用焊接的方法利用层压板来将该孔密封，或者形成具有预定深度的凹陷，使得盖板的一侧具有显著减小的厚度，由此形成所述安全孔。因此，在电池的内部压力增大到危险级别或在电池中发生爆炸之前，所述安全孔可以破裂。
此外，在盖板的上部安装一电极引线线路，从而将外部端子与电极端子电连接。在垫圈的中央部分形成一电极引线孔，用于使电极端子与电极引线线路接触，使得电极端子通过垫圈的电极引线孔暴露。在盖板的上部安装垫圈，用来防止在盖板和电极引线线路之间发生短路。
但是，根据具有上述结构的传统二次电池，所述电极是由不透明材料构成的，并且具有对称结构。因此，对于工人来讲，在二次电池的制造过程中，如果用垫圈覆盖电解质注入孔或安全孔，那么将难于定位电解质注入孔和安全孔的位置。也就是说，在将电极端子焊接到电极线路时，工人必须掀起垫圈以核实安全孔或电解质注入孔的位置，这样将降低焊接工作的效率。
此外，由于通过插头(plug)密封电解质注入孔之后，插头的突出部分从盖板的上表面突出，垫圈将在盖板上松动。也就是说，垫圈将不会在盖板上保持水平，使得难以向电池上牢固地固定其他组件。
发明内容
因此，提供了一种能够使工人在二次电池的制造过程中识别安全孔的位置的二次电池，即使已经将垫圈安装到了盖板上。所提供的二次电池还能够防止垫圈在盖板上变得松动，所述松动是由在电解质注入孔中插入的插头与垫圈之间的接触所造成的。
提供了一种二次电池，包括容器，用于容纳电解质和通过缠绕第一和第二电极板以及分隔体所获得的电极组件；盖组件，其包括覆盖所述容器上部的盖板、连接至插入到盖板中央部分的第一和第二电极板中的一个的电极端子；电极引线线路，其连接至电极端子的上表面，以便将电极端子连接至外部端子；以及垫圈，其安装到盖组件的上表面，从而将盖板与电极引线线路绝缘，所述垫圈还形成有孔，用于使电极端子突出暴露盖板的位置的暴露部分。
根据本发明的示范性实施例，所述暴露部分包括位置与形成于盖板中的安全孔相对应的安全孔洞，并且在安全孔洞中安装由透明树脂构成的覆盖部件。透明树脂包括从聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、特氟隆和聚四氟乙烯组成的集合中选出的一种材料。
在盖板的第二侧形成电解质注入孔，通过插头密封所述电解质注入孔，在垫圈上形成插头孔，用于允许插入到电解质注入孔中的插头穿过插头孔突出，或用于暴露插头的位置。在插头的上表面涂覆有绝缘材料。
在盖板的底面提供至少两个具有预定高度的支撑部件，使得盖板与垫圈间隔开与支撑部件的高度相对应的预定距离。设计支撑部件的高度，使得插头的上部不会从垫圈的上表面突出。
图1是说明根据本发明的实施例的二次电池的分解透视图；图2是沿图1所示的A-A′线得到的截面图；图3是根据本发明实施例的与垫圈耦合的容器的平面图；图4是根据本发明实施例的垫圈底面的透视图。
具体实施例方式
参照图1到图4，所述二次电池100包括上部带有开口的容器110；容纳于容器110中的电极组件250；盖组件300，其具有与容器110的开口相耦合的盖板310，以用于密封容器110；以及安装在盖板310上的垫圈500。容器110可以由金属部件构成，所述金属部件基本具有六面体的外形，并且起着端子的作用。
电极组件250包括具有第一电极接头215的第一电极板210，具有第二电极接头225的第二电极板220，以及插入到第一和第二极电板210和220之间的分隔体。第一和第二电极板和分隔体以果冻卷的形式卷绕。
盖组件300包括盖板310、绝缘板340、端子板350和电极端子320。
盖板310用金属板制作，并具有与容器110的开口相对应的尺寸和外形。盖板310具有位于中央的第一端子孔311，电极端子320可插入到所述端子孔311中。
电极端子320连接至第一电极接头215或第二电极接头225，使得电极端子320分别充当着正电极端子或负电极端子的作用。在将电极端子320插入到盖板310的第一端子孔311中时，为了使电极端子320与盖板绝缘，在电极端子320周围提供管型垫片330，并将其与电极端子320一起插入到盖板310的第一端子孔311中。在一个示范性实施例中，电极端子320为负极端子。
在盖板310的一侧提供安全孔317。在电池的内部压力增大到危险级别或在电池中发生爆炸之前，安全孔317可以破裂。可以在盖板310的一侧形成一个孔，并采用焊接的方法利用层压板将该孔密封，或者在盖板310的一侧形成具有预定深度的凹陷，使得盖板310的该侧具有显著减小的厚度，由此形成所述安全孔317。盖板310在其另一侧具有预定尺寸的电解质注入孔312。在盖组件300耦合到容器110的开口之后，通过电解质注入孔312向容器中诸如电解质。之后，通过插头315密封电解质注入孔312。
绝缘板340是由与垫片330基本相同的绝缘材料形成的，并且被耦合至盖板310的底面。所形成的绝缘板340具有与盖板310的第一端子孔311的位置相对应的第二端子孔341。
端子板350由Ni或Ni合金构成，并且耦合至绝缘板340的底面。端子板350具有与盖板310的第一端子孔311的位置相对应的第三端子孔351。可以将电极端子320插入到端子板350的第三端子孔351中。因此，电极端子320电连接至端子板350，同时，通过垫片330与盖板310电绝缘。
此外，在电极组件250的上表面安装绝缘外壳360，从而以一种能够使电极组件250与盖组件310绝缘的方式来覆盖电极组件250的上端部分。
如图2所示，电极端子320可以通过电极引线线路600连接至外部端子(未示出)。如果将电极端子320连接至第一电极接头215，将盖板310连接至第二电极接头225，那么与电极端子320连接的电极引线线路600必须与盖板310绝缘。出于这一原因，在盖板310和电极引线线路600之间安装垫圈500。
垫圈500由绝缘材料构成且具有位于中央的电极端子孔510，使得连接至电极引线线路600的电极端子320能够通过电极端子孔510露出。在垫圈500的一侧形成安全孔洞520，以便露出安全孔317，在垫圈500的另一侧形成插头孔530，从而让插头315插入到注入孔312中，并通过插头孔530伸出。
如果碎片被引入到凹陷的安全孔317中，那么即使电池内部的压力增大到危险级别时，安全孔317也不会破裂，由此引发电池的爆炸或燃烧。出于这一原因，可以在安全孔洞520上安装由透明材料形成的盖子521。在一个示范性实施例中，盖子521由透明绝缘材料构成，其选自由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯、PET、聚丙烯、特氟隆和聚四氟乙烯组成的集合。
此外，如图2所示，垫圈500在底面上具有至少两个支撑部件540，以便通过支撑板540将垫圈500与盖板310的上表面隔开。所设计的支撑部件540可以采用这样的高度，使得密封电解质注入孔312的插头315的上部不会从垫圈500的上表面突出。此外，可以在插头315的上部覆盖绝缘材料，使盖板310与垫圈500绝缘。此外，可以在支撑部件540的底面形成粘结层541，从而将垫圈500结合到盖板310上。
因此，在盖板310上安装了垫圈500时，不仅盖板310与电极引线线路600绝缘，安全孔317的位置也通过安全孔洞520露出。此外，插入到电解质注入孔312中的插头315可能通过垫圈500的插头孔530伸出。
如上所述，根据本发明的实施例，通过在垫圈的一侧形成的安全孔洞向外露出了安全孔，因此，在二次电池的制作过程中不必再拆开垫圈以核对安全孔的位置。
此外，由于垫圈在一侧具有插头孔，因此，插入到电解质注入孔中的插头可以通过插头孔伸出，使得垫圈能够以水平状态牢固地安装到盖板上，并且不会受插头的突出部分妨碍。因此，二次电池可以被牢固地组装。
尽管已经出于说明的目的对本发明的示范性实施例进行了说明，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离权利要求中定义的本发明的范围和精神的前提下，可能存在各种修改、添加和替换。
本申请要求于2004年9月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2004-0076147的优先权和权益，其全部内容在此引入以作参考。
权利要求
1.一种二次电池，其包括容器，其用于容纳电解质和电极组件，所述电极组件包括以果冻卷结构卷绕到一起的第一电极板、第二电极板和在所述第一电极板和第二电极板之间的分隔体；盖组件，其包括覆盖所述容器上部的盖板，并包括和第一和第二电极板中的一个连接、且插入到所述盖板中央部分的电极端子；电极引线线路，其连接至所述电极端子的上表面，从而将所述电极端子连接至外部端子；以及垫圈，其安装在所述盖组件的上表面上，从而将所述盖板与所述电极引线线路绝缘，所述垫圈形成有孔，用于使电极端子突出暴露盖板的位置的暴露部分。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中，所述盖板在第一侧具有安全孔；并且所述暴露部分包括位置与形成于所述盖板中的安全孔相对应的安全孔洞。
3.如权利要求2所述的二次电池，其中，由透明树脂构成的覆盖部件安装在所述安全孔洞当中。
4.如权利要求3所述的二次电池，其中，所述透明树脂为从聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、特氟隆和聚四氟乙烯组成的集合中选出的一种材料。
5.如权利要求2所述的二次电池，其中，所述盖板具有电解质注入孔，通过插头密封所述电解质注入孔，所述垫圈具有插头孔，用于允许所述插头穿过所述插头孔突出。
6.如权利要求5所述的二次电池，其中，在所述插头的上表面涂覆有绝缘材料。
7.如权利要求2所述的二次电池，其中，在所述垫圈的底面提供有至少两个支撑部件，使得所述盖板与所述垫圈间隔开。
8.如权利要求7所述的二次电池，其中，所述支撑部件的高度是这样的，使得所述插头的上部不会从所述垫圈的上表面突出。
9.如权利要求1所述的二次电池，其中所述盖板具有电解质注入孔，所述电解质注入孔由插头密封，且所述暴露部分包括暴露所述插头的位置的插头孔。
全文摘要
本发明公开了一种二次电池。包括容器，用于容纳电解质和电极组件，所述电极组件包括第一和第二电极板；盖组件，其包括覆盖容器上部的盖板。连接至第一和第二电极板中的一个的电极端子插入到盖板的中央部分。在盖板的第一侧形成安全孔；电极引线线路连接至电极端子的上表面，以将电极端子连接至外部接头。垫圈安装到盖板组件的上表面，从而将盖板与电极引线线路绝缘，所述垫圈还具有用于暴露安全部分的暴露部分，允许不拆开二次电池而指示出安全孔的位置。
文档编号H01M2/00GK1753231SQ20051010692
公开日2006年3月29日 申请日期2005年9月22日 优先权日2004年9月22日
发明者全炳德 申请人:三星Sdi株式会社