罐式二次电池和制造二次电池的电路板的方法

专利名称：罐式二次电池和制造二次电池的电路板的方法
技术领域：
本发明的方面涉及一种罐式二次电池和一种制造罐式二次电池的电路板 的方法，更具体地讲，本发明涉及一种包括可防止电池爆炸的电路板的罐式 二次电池以及制造该电路板的方法。
背景技术：
最近，已经积极地开发并生产出了紧凑的且轻质的便携式电子设备，如 蜂窝电话、便携式计算机和可携式摄像机等。便携式电子设备包括内置的电 池包，从而可在未提供单独电源的地方工作。考虑到成本，将可充电电池用 作电池包。典型的二次电池包括镍镉(Ni-Cd)电池、镍氬(Ni-MH)电池、 锂(Li)电池和锂离子(Li离子)二次电池等。
锂离子二次电池的工作电压是通常用作便携式电子设备的电源的镍镉 (Ni-Cd)电池或镍氢(Ni-MH)电池的工作电压的三倍。另外，因为锂离子 二次电池具有较高的每单位重量的能量密度，所以已经被广泛地使用。
锂离子二次电池具有保护装置，以防止电池由于过热或过电流而爆炸。
例如，热断路器在过电流时断开电流，或者，当锂离子电池的内压增大时， 安全出口打开。这些保护装置防止锂离子电池过热或爆炸。
安全出口和电路板可以作为罐式二次电池中的保护装置。当二次电池的 内压增大时，安全出口变形，从而使电路板的传导图形断裂，从而保护罐式 二次电池。
然而，电路板具有复杂的结构和高生产成本。因此，制造电路板应当考 虑到在期望的压力下使电路板断裂的可靠性、安装在罐中的电路板的类型、 生产成本和制造时间。具体而言，大量生产的电路板在测试过程中应当在相 同的压力下断裂，以满足可靠性要求。另外，安装在罐式二次电池中的电路板不应当在制造过程中或之后被外部冲击断裂，但应当足够灵敏，以被安全 出口断裂。此外，构造的电路板应当在罐式二次电池中不占用大的安装空间， 并应当易于安装。如果可以的话，在不增加生产成本的情况下，电路板在设 计方面应当是可变化的。

发明内容
本发明的方面提供了 一种罐式二次电池和一种制造二次电池的电路板的 方法，该二次电池通过给在罐式二次电池中使用的电路板提供一致的断裂压 力而可提高可靠性。
本发明的方面还提供了 一种包括电路板的罐式二次电池和一种制造该电
路板的方法，该电赠4反抗外部冲击，并灵智:地^皮安全出口 (safetyvent)断裂。 本发明的方面还提供了一种包括电路板的罐式二次电池和一种制造电路 板的方法，所述电路板能够在不增加制造成本的情况下提高可靠性。
根据本发明的方面，提供了一种罐式二次电池，所述罐式二次电池包括 电极组件；容纳电极组件的罐；与罐组合的盖子组件，所述盖子组件包括盖 帽、设置在盖帽和电极组件之间的电路板、设置在电路板和电极组件之间的 安全出口和绝缘垫，其中，所述电路板包括电路图形和编织纤维层，所述编 织纤维层的编织方向相对于电路板的长度方向倾斜，所述安全出口可由于二 次电池的内压而变形，/人而使电路板断裂，所述绝缘垫用于使盖帽、电路板 和安全出口与罐绝缘。根据本发明的方面，所述电路板可包括多个层。根据 本发明的方面，所述多个层可包括彼此交叉形成的多个纤维层；在所述多 个纤维层之间和在所述多个纤维层的上部和下部形成的树脂层；设置在树脂 层上的电路图形。
根据本发明的方面，提供了一种罐式二次电池，所述罐式二次电池包括 电极组件；容纳电极组件的罐，该罐在其一端具有开口；设置在罐的开口中 的盖子组件，所述盖子组件包括盖帽；设置在盖帽和电极组件之间的电路 板，所述电路板包括多个编织纤维层、在纤维层之间和纤维层上部及下部形 成的树脂层以及设置在一个树脂层上的电路图形，并布置所述多个编织纤维 层的编织纤维层，以使所述编织纤维层关于在所述编织纤维层之间形成的树 脂层而彼此面对；安全出口，设置在电路板和电极组件之间，用于使电路板 断裂；绝缘垫，用于使盖帽、电路板和安全出口与罐绝缘。根据本发明的方面，在纤维层之间形成的树脂层可以被形成得比在多个纤维层的上部和下部 形成的树脂层厚。
根据本发明的方面，纤维层可以由玻璃纤维或聚酰亚胺纤维层形成，其 中，玻璃纤维层或聚酰亚胺纤维层通过在玻璃纤维层或聚酰亚胺纤维层之间 形成的树脂层结合在一起。
根据本发明的方面，电路板可包括具有环形的边缘部分和跨越边缘部分 的中央部分形成的断裂部分。根据本发明的方面，电路板的纤维层可以相对 于断裂部分的长度方向倾斜。
根据本发明的方面，断裂部分可包括在沿与断裂部分的长度方向垂直的 方向并关于断裂部分的中央部分彼此相对的位置形成的断裂凹槽。
根据本发明的方面，可以在边缘部分和断裂部分连接的部分形成弯曲凹槽。
根据本发明的方面，断裂部分可包括在沿断裂部分的长度方向关于断裂
部分的中央部分^:此相对的位置形成的孔。
根据本发明的方面，断裂部分可包括在中央部分形成的孔。
根据本发明的方面，制造二次电池的电路板的方法包括通过在编织纤
维层之间、编织纤维层的顶部和底部堆叠树脂层并将上下部的树脂层按压在
一起来形成绝缘基板；在绝缘基板上形成图形膜，使编织纤维的编织方向相 对于与电路板的断裂部分的长度方向对应的 一部分图形膜倾斜；根据图形膜 将绝缘基板图形化。
根据本发明的方面，在形成绝缘基板的过程中，可以将纤维层和树脂层 加热，然后按压。根据本发明的方面，在形成图形膜的过程中，可以对绝缘 基板进行蚀刻，使其相对于纤维层的编织方向倾斜45°的角。
本发明的附加方面和/或优点将部分地在下面的说明书中进行说明，并部 分地根据说明书将是明显的，或者可以由本发明的实施教导。


通过结合附图的实施例的以下描述，本发明的这些和/或其它方面和优点 将变得更明显和更易于理解，其中
图1A是示出根据本发明一个示例性实施例的罐式二次电池的透视图； 图1B是沿图1A的'I-I'线获得的剖视图;图1C是示出图1A所示的罐式二次电池的分解透视图； 图1D是示出图1C所示的电路板的平面图； 图1E是示出图1D所示的电路板的侧面图； 图1F是图1E所示的电路板的局部剖视图1G是示出电路板被图1B所示的二次电池的安全出口的操作断裂的状 态的剖视图1H是示出根据与图1F所示的电路板进行比较的第一对比示例的电路 板的剖视图ll是示出根据与图IF所示的电路板进行比较的第二对比示例的电路 板的剖视图2A是示出根据本发明另 一示例性实施例的电路板的主视图2B是沿图2A所示的电路板的'III-m，线获得的局部剖视图3A是示出根据本发明又一示例性实施例的电路板的主视图3B是沿图3A所示的电路板的'IIII-nir线获得的局部剖视图4A是示出根据本发明又一示例性实施例的罐式二次电池的电路板的
制造方法的流程图4B至4E是示出根据图4A的流程图的二次电池的电路板的制造方法
的工艺的图。
具体实施例方式
现在将详细地参照本发明的本实施例，在附图中示出了其示例，其中， 相同的标号始终表示相同的元件。下面通过参照附图对实施例进行描述，以 说明本发明的方面。
图1A是示出根据本发明一个示例性实施例的罐式二次电池的透视图； 图1B是沿图1A的'I-I，线获得的剖视图；图1C是示出图1A所示的罐式二次 电池的分解透视图；图1D是示出图1C所示的电路板的平面图；图1E是示 出图1D所示的电路板的侧面图；图1F是图1E所示的电路板的局部剖视图； 图1G是示出电路板被图1B所示的二次电池的安全出口的操作断裂的状态的 剖视图；图1H是示出根据与图1F所示的电路板进行比较的第一对比示例的 电路板的剖视图；图ll是示出根据与图1F所示的电路板进行比较的第二对 比示例的电路板的剖视图。参照图1A至1C, 二次电池100包括电极组件110 (在图1A中未示出)、 盖子组件120和罐130。电极组件110可以通过堆叠阴极板111、阳极板112 和隔膜113并将阴极板111、阳极板112和隔膜113巻绕在一起而形成。
阴极板111包括阴极集流体和阴极活性材料层。阴极活性材料层可包括 含锂的化合物、用于提高结合力的粘结剂和用于提高阴极活性材料的导电性 的导电材料。阴极集流体通常由铝制成，为在阴极活性材料层中产生的电荷 提供通道，并支撑阴极活性材料层。可以在阴极板111的一部分上形成未布 置阴极活性材料层的阴极未涂覆部分(未示出)，阴极接线片114可以与阴极 未涂覆部分结合。
阳极板112包括阳极集流体和阳极活性材料层。阳极活性材料层可包括 硬碳或石墨和用于提高活性材料颗粒之间的结合力的粘结剂。阳极集流体通 常由铜制成，为在阳极活性材料层中产生的电荷提供通道，并支撑阳极活性 材料层。阳极活性材料层布置在阳极板112的表面上。可以在阳极板112的 一部分上形成未布置阳极活性材料层的阳极未涂覆部分(未示出)，阳极接线 片115可以与阳极未涂覆部分结合。
将隔膜113设置在阴极板111和阳极板112之间，从而使阴极板111与 阳极板112绝缘，并使来自阴极板111和阳极板112的离子穿过。通常，隔 膜113由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)制成，但隔膜113不限于此。
盖子组件120包括盖帽121、电路板122、安全出口 123和绝缘垫124。 盖子组件120还可选择性地包括正温度系数装置125。在图1A-1C中，示出 包括正温度系数装置125;然而，本发明的方面不限于此。
盖帽121被大概形成为环形，并包括位于中央的拱型凸起。盖帽121包 括多个通孔121a,可通过通孔121a将电极组件IIO产生的气体排出。此外， 盖帽121可以与在电路板122上形成的电路图形122c的上部电路图形122cl 电连接。这里，可以将正温度系数装置125设置在盖帽121和电路板122之 间，从而将盖帽121和电路板122彼此电连接。当电极组件110的温度增大 或者过电流流动时，正温度系数装置125的内阻会无限地增大，从而断开电 路板122的电流。正温度系数装置125可以是PTC装置或者由钛酸钡类材料 制成的装置。这里，可选择性地使用正温度系数装置125。另外，盖帽121 可以由钢、不锈钢、铝等制成，但本发明的方面不限于此。
如图1C所示，电路板122包括边缘部分122a、断裂部分122b和电路图形122c。电路板122位于盖帽121下面。可以将边缘部分122a形成为圆环形 或环形，并在边缘部分122a的里面形成断裂部分122b，使其穿过边缘部分 122a的中央部分，例如，作为圓环形的直径而延伸。
断裂部分122b由于安全出口 123的变形而断裂。如图1D所示，断裂部 分122b包括在沿与断裂部分122b的长度方向垂直的方向彼此相对的位置形 成的断裂凹槽122b3。可以在断裂部分122b的中央部分形成断裂凹槽122b3, 但本发明的方面不限于此，因此，可以更接近断裂部分122b的一端设置断裂 凹槽。当安全出口 123变形时，断裂凹槽122b3使得断裂部分122b更易于断 裂，从而破坏断裂部分122b的形成有断裂凹槽122b3的部分。另外，可以在 断裂部分122b的其中断裂部分122b和边l^部分122a接触的部分形成弯曲凹 槽122bl。当安全出口 123由于二次电池100的内压增大而变形时，弯曲凹 槽122bl ^:得断裂部分122b更加易于断裂，^v而石皮坏断裂部分122b。虽然 将断裂凹槽122b3和弯曲凹槽122bl描述为多个，但本发明的方面不限于此， 因此，可以在断裂部分122b中形成一个断裂凹槽122b3和/或一个弯曲凹槽 122bl。
如至少图1B和图1E所示，电路图形122c包括上部电路图形122cl和 下部电5^图形122c2。在断裂部分122b的上部上即面对盖帽121形成上部电 路图形122cl，并在断裂部分122b的下部上即面对安全出口 123形成下部电 路图形122c2。上部电路图形122cl和下部电路图形122c2在断裂部分122b 的中部彼此电连接。此外，上部电路图形122cl与正温度系数装置125或盖 帽121电连接，而下部电路图形122c2与安全出口 123电连接。
此外，如图1F所示，电路板122包括具有方向性的纤维层122d。可以 将纤维层122d形成为插入层。纤维层122d通过编织纤维形成。在这种情况 下，包含在电路板122中的纤维层122d的编织方向相对于断裂部分122b的 长度方向倾斜，即，编织纤维层的经纱和綷纱均不与断裂部分122b的长度对 齐。图1F所示的箭头方向表示纤维层122d的编织方向，纤维层122d的编织 方向相对于断裂部分122b的长度方向倾斜。
如图1C所示，安全出口 123位于电路板122下面。安全出口 123与阴 极接线片114和电路板122的下部电路图形122c2电连接。另夕卜，安全出口 123包括向下凸起并位于安全出口 123中央的凸起部分123a。当罐130的内 压增大时，凸起部分123a的边缘部分123b向上扩展，从而将电路板122的中间部分顶起，从而在断裂部分122b的设置有断裂凹槽122b3的部分处使断 裂部分122b断裂。当将断裂凹槽122b3设置于断裂部分122b的中央部分时， 当安全出口 123施加足够的压力时，断裂部分122b在其中央部分断裂。因此， 电路图形122c的中间部分^皮安全出口 123断开，因此，盖帽121与安全出口 123断开电连接，并且电极组件110的阴极板111与盖帽121断开电连接，从 而导致二次电池100内的电流中断。
图1G是示出电路板122已经被安全出口 123断开的状态的剖视图。如 图1G所示，在安全出口 123上形成的凸起部分123a的边缘部分123b上向扩 展，从而使电路板122的断裂部分122b断开。同样地，在断裂部分122b上 形成的上部电^^图形122cl和下部电路图形122c2断开电连接。因此，盖帽 121与安全出口 123断开电连接，因而，盖帽121与电极组件110的阴极板 111断开电连接。
绝缘垫124围绕着盖帽121、安全出口 123和电路板122,从而使它们与 罐130断开电连接，其中，罐130是与阳极板112电连接的阳极。绝缘垫124 可以与盖帽121、安全出口 123和电路板122整体组合，从而密封罐130的 开口。可以通过以下步骤执行罐的开口的密封工艺将整体形成的盖子组件 120插入到开口中，然后在罐130的外围形成凹缘部分(concave beading part) 133，从而通过珠缘部分133固定绝缘垫124。因此，罐130的开口被盖子组 件120密封。另一方面，罐130的开口可以通过焊接或结合到盖帽121上而 被密封，但本发明的方面不限于此。
罐130具有大体圓柱形状，并包括圓柱体131,其中，圓柱体131具有 特定的直径和在圓柱体131的下部形成的底部132。上部是开口的。因此， 可以通过罐130的上部将电极组件110直接插入到罐130中。这里，可以将 电极组件110的阳极接线片115焊接至罐130的底部132，圆柱形罐130可以 是阳极。另外，可以在电极组件110的下部和上部分别形成下部绝缘板117 和上部绝缘板116，从而通过使阴极和阳极彼此绝缘来防止阴极和阳极之间 的电短3各。罐130可以由钢、不4秀钢、铝等制成，^旦本发明的方面不限于此。
在罐130的外围表面上形成凹珠缘部分133。珠缘部分133按压盖子组 件120的外围表面，从而防止盖子组件120移向电极组件110。另外，在珠 缘部分133的上部形成巻边部分134。巻边部分134向内弯曲，从而将绝缘 垫124压向^朱^^部分133。珠缘部分133和巻边部分134将盖子组件120牢固地固定并支撑至罐130,并防止电解液泄露到外面。将电解液(未示出)
置于罐130内部。电解液能够使锂离子移动，其中，当二次电池100充电/放 电时，二次电池100中的阳极板112和阴极板111的电化学反应产生锂离子。 电解液可以是作为锂盐和高纯有机溶剂的混合物的非水有机电解液。另外， 电解液可以是使用聚合物电解质的聚合物，但本发明的方面不限于此。
在罐式二次电池100中，在电路板122上形成的纤维层与电路板122的 长度方向倾斜，,人而^吏电路^反122在一致的压力下^皮安全出口 123断开。
参照图1H和图ll示出的对比示例，图1H示出了根据第一对比示例的 电路板，图ll示出了根据第二对比示例的电路板。参照图IH和图II，在电 路板上形成的纤维层122d5和122d6的编织方向与电路斧反的长度方向相同。 图1H所示的接近断裂凹槽122b3的纤维层122d5的紋理122dl与断裂凹槽 122b3的连接方式不同于图ll所示的接近断裂凹槽122b3的纤维层122d6的 紋理122d2与断裂凹槽122b3的连接方式。在这种情况下，当安全出口 123 的凸起发生变形并在相同的压力下撞击第 一和第二对比示例的电路板时，第 一对比示例的电路板被断裂，但第二对比示例的电路板未被断裂。原因在于， 当沿电路板的长度方向形成在电路板上形成的纤维层的紋理时，因为纤维层 的紋理分别在不同的点与断裂凹槽122b3接触，所以第一和第二对比示例的 电路板的断裂压力是不一致的。除了此结果之外，在第一和第二对比示例的 电路板中，多个纤维层彼此交叉堆叠，从而导致电路板的断裂压力进一步不 一致。
另一方面，在图1F所示的电路板中，在电路板122上形成的纤维层122d 的编织方向相对于电路板的长度方向倾斜，并形成倾斜的纤维层122d，从而 相对于断裂凹槽122b3倾斜。因此，电路板122的断裂压力未受到大的影响。 换句话说，如果在电路板122的断裂部分122b处形成的纤维层的编织方向被 形成为相对于电路板122的长度方向倾斜，那么电^^板122的断裂压力能够 保持一致。因此，电路板122在最初设计的压力下断裂而没有分散，从而提 高了罐式二次电池100的可靠性。另外，当大量生产电路板122并通过断开 多个电路板122来测试断裂压力时，电路板122的断裂压力保持一致，从而 提高了大量生产的二次电池100的可靠性。因此，罐式二次电池100使用具 有一致,裂压力的电路板122,从而提高罐式二次电池100的安全性和可靠 性。图2A是示出根据本发明另一示例性实施例的电路板的主视图。图2B是 沿图2A所示的电路板的'III-Iir线获得的局部剖视图。参照图2A,电路板222 包括在断裂部分222b的中间部分形成的中孔222a。当安全出口 123由于二次 电池100的内压而变形时，中孔222a使得断裂部分222b易于断裂。这里， 可以通过镀覆在中孔222a上形成导电图形(未示出)，从而使上部电路图形 (未示出)与下部电路图形(未示出)电连接。
断裂部分222b包括在沿断裂部分222b的长度方向关于断裂部分222b 的中部彼此相对的位置处形成的孔222b2。孔222b2能使断裂部分222b易于 弯曲。因此，当安全出口 (未示出)使断裂部分222b变形时，断裂部分222b 由于安全出口施加的压力而断裂，从而提高了可靠性。
根据图2B中的电路板222的剖视图，电路板222包括纤维层222b4、树 脂层222b5和电路图形222c2。
纤维层222b4可以以复数形式堆叠，并可通过编织玻璃纤维或聚酰亚胺 纤维而形成。在堆叠式的多个纤维层222b4中，可以形成彼此接触的纤维层 222b4的纤维，使其彼此交叉。换句话说，当堆叠多个纤维层222b4时，上 部纤维层和下部纤维层的纤维彼此交叉，从而减小它们之间形成的空白空间。 或者另一种方式，相邻的纤维层222b4的经纱与炜纱可以是平行的而非对齐 的。
树脂层222b5与纤维层222b4 —起形成。纤维层222b4可以由在绝缘基 板中使用的环氧树脂或酚醛类树脂制成，但本发明的方面不限于此。
形成电路图形222c2,使其压向纤维层222b4。电3各图形222c2可以通过 以下步骤形成加热纤维层222b4，并将纤维层222b4与诸如铜箔之类的薄 板按压在一起，以使它们彼此组合。然后，可以通过蚀刻形成电路图形222c2。
电路板222包括与树脂层222b5堆叠的多个纤维层222b4。电路板222 由于多个纤维层222b4的堆叠结构而可以具有对施加于电路板222的上部和 下部的压力或张力有抵抗性的结构。电路板222提供了耐用性，以承受外部 冲击，例如当整体组装盖子组件时施加于电路板222的上部和下部的压力或 张力。另外，形成电路板222的纤维层222b4，使其彼此交叉，从而减小电 路板222的厚度。较薄地形成电路板222的断裂部分222b，因而基于安全出 口的变形而易于断裂。因此，才艮据电^各才反222，当制造罐式二次电池100时， 减小了安装空间。另外，电路板222抗外部冲击；然而，电路板222基于安全出口的变形而断裂。
图3A是示出根据本发明又一示例性实施例的电路板的主视图，图3B是 沿图3A所示的电路板的'Iin-Iin，线获得的局部剖视图。参照图3A和图3B, 电路板322包括纤维层322b4、树脂层322b5和电路图形322c2。
以多个纤维层形成纤维层322b4。纤维层322b4可以由玻璃纤维或芳族 聚酰胺纤维形成，并且，纤维层322b4可以通过编织纤维而形成。布置纤维 层322b4，使其面对在纤维层322b4之间形成的插入树脂层322b51。换句话 说，堆叠上部纤维层322b41和下部纤维层322b42的纤维，从而当它们沿着 图3B中的下部方向垂直凸起时，形成相同的凸起图像，即，纤维层322b4 的多个纤维层的纤维关于插入的树脂层322b51而对齐或对称。或者，多个纤 维层的纤维层的经纱与炜纱中至少之 一 可以对齐。
在纤维层之间以及在纤维层的上部和下部形成树脂层322b5。树脂层 322b5可以通过以下步骤形成利用加热使诸如环氧树脂或酚醛类树脂之类 的树脂略微地熔融，并将熔融的树脂与纤维层322b4按压在一起，以使它们 彼此组合。在上部纤维层322b41和下部纤维层322b42之间形成的插入树脂 层322b51的厚度(U0)被形成为比在上部和下部形成的其它树脂层322b52 的厚度厚。在上部纤维层322b41和下部纤维层322b42之间形成插入树脂层 322b51，从而在以下状态下使用其它树脂层322b52对插入树脂层322b51进 行按压，即，当执行按压工艺时，将纤维层322b41和322b42彼此面对面进 行布置。因此，即-使用上部纤维层322b41和下部纤维层322b42按压插入树 脂层322b51，所形成的插入树脂层322b51的厚度(t10)还是比其它树脂层 322b52的厚度厚。因此，将上部纤维层322b41和下部纤维层322b42在不彼 此交叉的情况下面对面布置。
在树脂层322b5的上部或下部选择性地形成电路图形322c2。电路图形 322c2可通过以下步骤形成利用加热将诸如铜箔之类的薄板按压到树脂层 上，以使它们彼此组合，然后对组合的板进行蚀刻。另夕卜，形成电路图形322c2, 使其包括下部电路图形(未示出)和与下部电路图形电连接的上部电路图形 (未示出)。这里，上面描述了电路图形322c2，因此，将省略其解释。
电路板322的长度方向与纤维层322b41和322b42的编织方向相同。这 里，将上部纤维层322b41和下部纤维层322b42面对面地布置在插入树脂层 322b51的上部和下部，从而保持电路板322的断裂压力一致。即，因为将上部纤维层322b41和下部纤维层322b42面对面地进行布置，所以结合力相对 小于形成^f皮此交叉的上部纤维层322b41和下部纤维层322b42的电^^反(即， 电路板222)的结合力。因此，可以减小电路板322的断裂压力的分布。因 此，即使形成的断裂部分322b的长度方向与纤维层322b4的长度方向相同， 在电路板322上形成的断裂部分322b也保持电路板322的断裂压力一致，从 而提高可靠性。
图4A是示出根据本发明又一示例性实施例的罐式二次电池的电路板的 制造方法的流程图。图4B至4E是示出根据图4A的流程图的二次电池的电 路板的制造方法的工艺的图。参照图4A,电路板的制造方法包括通过堆叠 纤维层和树脂层然后按压纤维层和树脂层来形成绝缘基板(SI );通过在树脂 层上按压图形膜而形成图形膜(S2);蚀刻图形膜，从而使图形膜相对于在绝 缘基板上形成的纤维层的编织方向倾斜(S3 )。然而，本发明的方面不限于此， 如果树脂为液态树脂，那么可以将纤维层与液态树脂压在一起，从而形成其 间具有树脂层的纤维层。
参照图4B,在操作S1中，纤维层422b4通过以下步骤形成编织玻璃 纤维或芳族聚酰胺类纤维；然后使用由环氧树脂或酚醛类树脂形成的树脂层 422b5压在玻璃纤维或芳族聚酰胺类纤维的上部和下部。然后，如图4C所示， 形成绝缘基板410，使其包括纤维层422b4和粘附在纤维层422b4之间的树 脂层422b5。此时，通过按压先前加热的纤维层422b4和树脂层422b5执行 按压工艺。
参照图4C和图4D，在S2中，将作为诸如铜箔之类的薄板的图形膜422c 设置在绝缘基板410上。可以将图形膜422c设置在绝缘基板410的一面或两 面上。然后，通过加热并同时按压图形膜422c而将图形膜422c与绝缘基板 410整体化。
参照图4E，在S3中，蚀刻图形膜422c，以使在绝缘基板410中形成的 纤维层422b4的编织方向相对于电路板的断裂部分倾斜。用箭头示出了图4E 所示的纤维层422b4的编织方向。蚀刻的电路板的形状包括圓形边缘部分 122a和断裂部分122b。另外，蚀刻断裂部分122b,使其相对于纤维层422b4 的编织方向倾斜。断裂部分122b相对于纤维层422b4的编织方向可以具有大 约45。的角，即，断裂部分122b可以相对于纤维层422b4的经纱与炜纱之一 倾斜45。角。然而，本发明的方面不限于此，断裂部分122b的角可不同于45。。此外，关于以上描述的实施例，纤维层的编织方向可以与断裂部分对齐。可 以执行镀覆工艺，从而提高上述方法完成之后的导电性和耐蚀性。此外，可 以使用诸如圓桶锯、竖锯或钻机之类的加工机对图形膜422c进行后处理。
如上所述，根据本发明的包括电路板的罐式二次电池和制造电路板的方
法产生下面的和/或附加的作用第一，因为减小了断裂压力分布，所以电路 板在一致的压力下被安全出口断裂，因而提高了罐式二次电池的可靠性。第 二，电路板抗外部沖击；然而，电路板被安全出口断裂，因而提高了罐式二 次电池的可靠性。第三，能够在不增加生产成本的情况下制造出可靠性提高 的电路板。
虽然已经示出并描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应当明 白的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以在该实施例中做出改 变，本发明的范围在权利要求书及其等同物中进行限定。
权利要求
1、一种罐式二次电池，包括电极组件；容纳所述电极组件的罐，所述罐在所述罐的一端具有开口；设置在所述罐的开口中的盖子组件，所述盖子组件包括与所述电极组件电连接的盖帽，设置在所述盖帽和所述电极组件之间的电路板，所述电路板包括电路图形和编织纤维层，所述编织纤维层的编织方向相对于所述电路板的长度方向倾斜，设置在所述电路板和所述电极组件之间的安全出口，所述安全出口由于所述二次电池的内压而能够变形，从而使所述电路板断裂，用于使所述盖帽、所述电路板和所述安全出口与所述罐绝缘的绝缘垫。
2、 如权利要求1所述的罐式二次电池，其中，所述电路板包括 具有环形的边缘部分；跨越所述边缘部分的中央部分而形成的断裂部分，其中，所述编织纤维层相对于所述断裂部分的长度方向倾斜。
3、 如权利要求2所述的罐式二次电池，其中，所述断裂部分包括在沿与 所述断裂部分的长度方向垂直的方向彼此相对的位置形成的断裂凹槽。
4、 如权利要求3所述的罐式二次电池，其中，所述断裂凹槽形成在所述 断裂部分的大约中央部分。
5、 如权利要求2所述的罐式二次电池，其中，在所述边缘部分和所述断 裂部分连接的地方形成弯曲凹槽。
6、 如权利要求2所述的罐式二次电池，其中，所述断裂部分包括在所述 断裂部分的中央部分形成的孔。
7、 如权利要求2所述的罐式二次电池，其中，所述断裂部分包括在沿所 述断裂部分的长度方向关于所述断裂部分的中央部分彼此相对的位置处形成 的孔。
8、 如权利要求1所述的罐式二次电池，其中，所述电路板包括多层，所 述多层包括彼此交叉的多个编织纤维层；在所述多个编织纤维层之间、所述多个编织纤维层顶部和底部形成的树脂层；设置在所述树脂层上的电路图形。
9、 如权利要求1所述的罐式二次电池，其中，所述编织纤维层包括 通过树脂层结合在一起的编织玻璃纤维和/或编织聚酰亚胺纤维层，在所述编织玻璃纤维和/或聚酰亚胺纤维层之间形成所述树脂层。
10、 如权利要求1所述的罐式二次电池，其中，所述编织方向相对子所 述电路板的长度方向倾斜大约45°。
11、 如权利要求1所述的罐式二次电池，其中，所述编织方向是所述纤 维层的经纱和炜纱中之一 。
12、 一种罐式二次电池，包括 电极组件；容纳所述电极组件的具有开口的罐，所述罐在所述罐的一端具有开口 ； 设置在所述罐的开口中的盖子组件，所述盖子组件包括 与所述电极组件电连接的盖帽，设置在所述盖帽和所述电极组件之间的电路板，所述电路板包括多 个编织纤维层、在所述纤维层之间和所述纤维层的顶部和底部形成的树脂层 以及设置在所述树脂层上的电路图形，布置所述多个编织纤维层的编织纤维 层，以使所述编织纤维层关于在所述编织纤维层之间形成的树脂层而彼此面 对，设置在所述电路板和所述电极组件之间的安全出口 ，用于使所述电 路板断裂，用于使所述盖帽、所述电路板和所述安全出口与所述罐绝缘的绝缘垫。
13、 如权利要求12所述的罐式二次电池，其中，在所述编织纤维层之间 形成的树脂层比在所述多个纤维层的顶部和底部形成的树脂层厚。
14、 如权利要求12所述的罐式二次电池，其中，所述编织纤维层包括通 过所述树脂层结合在一起的编织玻璃纤维和/或编织聚酰亚胺纤维层，在所述 编织玻璃纤维和/或聚酰亚胺纤维层之间形成所述树脂层。
15、 如权利要求12所述的罐式二次电池，其中，所述电路板包括具有环形的边缘部分；跨越所述边缘部分的中央部分而形成的断裂部分，其中，所述编织纤维层相对于所述断裂部分的长度方向倾斜。
16、 如权利要求15所述的罐式二次电池，其中，所述断裂部分包括在沿 与所述断裂部分的长度方向垂直的方向彼此相对的位置形成的断裂凹槽。
17、 如权利要求16所述的罐式二次电池，其中，所述断裂凹槽形成在所 述断裂部分的大约中央部分。
18、 如权利要求15所述的罐式二次电池，其中，在所述边缘部分和所述 断裂部分连接的部分形成弯曲凹槽。
19、 如权利要求15所述的罐式二次电池，其中，所述断裂部分包括在所 述断裂部分的中央部分形成的孔。
20、 如权利要求15所述的罐式二次电池，其中，所述断裂部分包括在沿 所述断裂部分的长度方向关于所述断裂部分的中央部分彼此相对的位置处形 成的孔。
21、 一种制造二次电池的电路板的方法，所述方法包括 通过在编织纤维层之间、编织纤维层的顶部和底部堆叠树脂层并将上下部的树脂层按压在一起来形成绝缘基板；在所述绝缘基板上形成图形膜，使所述编织纤维层的编织方向相对于与 所述电路板的断裂部分的长度方向对应的 一部分图形膜倾斜；根据所述图形膜将所述绝缘基板图形化。
22、 如权利要求21所述的方法，其中，在形成绝缘基板的过程中，将所 述纤维层和树脂层加热，然后按压。
23、 如权利要求21所述的方法，其中，在将绝缘基板图形化的过程中， 使所述编织纤维层的编织方向以大约45°的角倾斜。
全文摘要
本发明提供了一种罐式二次电池和一种制造二次电池的电路板的方法，所述二次电池通过给在罐式二次电池中使用的电路板提供一致的断裂压力而提高可靠性。所述罐式二次电池包括电极组件，容纳电极组件的罐和与罐组合的盖子组件。盖子组件包括电路板，所述电路板包含纤维层，当罐的内压增大时，电路板被安全出口断裂。纤维层的编织方向相对于电路板的长度方向倾斜。电路板中的断裂压力的分布减小，因此，电路板在一致的压力下被断裂，从而提高了罐式二次电池的可靠性。
文档编号H01M2/34GK101425609SQ20081017467
公开日2009年5月6日 申请日期2008年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者曹泳富, 邢有业, 金有卿, 金钟九 申请人:三星Sdi株式会社