二次电池以及形成二次电池的方法

专利名称：二次电池以及形成二次电池的方法
二次电池以及形成二次电池的方法技术领域
实施例涉及可再充电二次电池。
技术背景
二次电池是可再充电电池，其能被充电和放电。通常，这样的二次电池实现为包括 一个电极组件的小容量二次电池。小容量二次电池可用于便携小尺寸电器件例如便携终端 和摄像放像机。
近年来，二次电池也已实现为应用于电源的大容量二次电池，例如用于驱动电设 备和混合动力车辆的马达。然而，常规的大容量二次电池会需要将用于实现已有小容量二 次电池的制造设备和工艺改变为用于实现大容量二次电池的制造设备和工艺。这样的制造 设备和工艺的改变会是复杂且耗成本的。发明内容
因此，实施例涉及可再充电电池，其基本克服了由于相关技术的限制和缺点而引 起的一个或更多问题。
因此，实施例的特点在于一种可再充电二次电池结构，其利用用于小容量二次电 池的制造设备实现大容量二次电池。
实施例的另一特点在于提供一种具有改善的安全性的可再充电二次电池结构。
上述和其他特点和优点中的至少一个可通过提供一种二次电池来实现，该二次电 池包括沿相同方向设置的多个电极组件，所述多个电极组件中的每个电极组件包括具有 第一电极未涂覆部分的第一电极板、具有第二电极未涂覆部分的第二电极板以及设置于该 第一电极板和该第二电极板之间的分隔体；第一集流器接触多个电极组件的第一电极未涂 覆部分，该第一集流器将该第一电极未涂覆部分以并联连接彼此电连接；以及壳，收纳所述 多个电极组件和所述第一集流器。
该第一电极未涂覆部分可以突出到该多个电极组件的一侧，该第二电极未涂覆部 分可以突出到该多个电极组件的另一侧。
该电极组件可以设置得彼此相邻。
该第一集流器可以包括将该第一电极未涂覆部分彼此一体连接的板。
该第一集流器可以具有条形状。
该第一集流器可以包括将该第一电极未涂覆部分彼此一体连接的第一板，以及交 叉连接到该第一板的第二板，该第二板接触各第一电极未涂覆部分。
该第一板和该第二板可以彼此交叉连接以形成交叉形状。
该第一集流器可包括朝向所述多个电极组件突出的第一焊接部分，该第一焊接部 分焊接到该第一电极未涂覆部分。
该第一集流器可包括第一基底和第一侧壁，该第一基底具有面对该多个电极组件 的该第一电极未涂覆部分的板，该第一侧壁从该第一基底的端部朝向该多个电极组件延伸从而围绕该多个电极组件的该第一电极未涂覆部分，其中该第一焊接部分设置于该第一基 底中。
该第一焊接部分可包括第一突出和第二突出，该第一突出接触该多个电极组件的 该第一电极未涂覆部分从而将该多个电极组件的该第一电极未涂覆部分彼此一体连接，该 第二突出交叉连接到该第一突出，该第二突出接触各第一电极未涂覆部分。
该多个电极组件可包括以槽形设置于与该第一电极未涂覆部分的该第一焊接部 分对应的区域中的接收部分。
该二次电池还可包括密封该壳的盖组件。
该盖组件可包括在面对该第一集流器的区域中暴露到该盖组件外的第一电极端 子，该第一电极端子焊接到该第一集流器。
该多个电极组件的该第二电极未涂覆部分可焊接到壳。
该第一电极板、该分隔体和该第二电极板可以被卷绕以形成所述电极组件。
该电极组件可具有圆柱形或柱状(prismatic)形形。
该二次电池还可以包括接触该多个电极组件的该第二电极未涂覆部分的第二集 流器，该第二集流器将该第二电极未涂覆部分彼此并联电连接。
该二次电池还可以包括穿过面对该第二集流器的壳的第二电极端子，该第二电极 端子焊接到该第二集流器。
该第一电极端子可以设置于该第一集流器的中心区域中，该第二电极端子可以设 置于该第二集流器的中心区域中，其中该第一电极端子和该第二电极端子可以在与该多个 电极组件的布置方向垂直的方向上共线设置。
该第一电极端子可以设置在第一集流器的一侧，该第二电极端子可设置在该第二 集流器的一侧，其中该第一电极端子和该第二电极端子可以沿该多个电极组件的布置方向 关于该多个电极组件的中心对称设置。
以上和其他特点和优点中的至少一个可以通过提供一种二次电池来实现，该二次 电池包括多个电极组件，该多个电极组件包括朝向一侧突出的第一电极未涂覆部分和朝 向另一侧突出的第二电极未涂覆部分，该多个电极组件沿一个方向设置；第一集流器，接触 该多个电极组件的该第一电极未涂覆部分，该第一集流器将该第一电极未涂覆部分彼此并 联电连接；以及壳，收纳该第一集流器和该多个电极组件，其中该第一集流器直接焊接到该 第一电极未涂覆部分。


通过参照附图详细描述示范性实施例，上述和其他特征和优点将对本领域技术人 员而言变得显然，附图中
图IA示出根据实施例的二次电池的透视图IB示出图IA的二次电池的横截面图IC示出图IB的二次电池中电极组件在卷绕之前的分解透视图ID示出图IB的二次电池中耦接到多个电极组件的第一集流器的透视图2示出根据另一实施例的二次电池中耦接到多个柱状电极组件的第一集流器 的透视图；5
图3示出根据另一实施例的二次电池中耦接到多个电极组件的第一集流器的透 视图4A示出根据另一实施例的二次电池的第一集流器的透视图4B示出图4A的第一集流器的上翻的底表面的透视图5示出在多个电极组件上的图4A的第一集流器的分解透视图6示出根据另一实施例的二次电池的横截面图；以及
图7示出根据另一实施例的二次电池的横截面图。
具体实施方式
现在，在以下文中将参照附图更充分地描述示范性实施例；然而，它们可以以不同 的形式体现且不应理解为局限于这里阐述的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开将 全面和完整，且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
在附图中，为了清楚显示，可以夸大层和区域的尺寸。还将理解，当层或元件被称 为在另一层或衬底“上”时，它可以直接在另一层或衬底上，或者还可以存在中间层。此外， 还将理解，当层被称为在两层“之间”时，它可以是该两层之间的唯一层，或者还可以存在一 个或更多中间层。相似的附图标记始终指示相似的元件。
图IA示出根据实施例的二次电池的透视图，图IB示出图IA的二次电池的横截面 图。图IC示出图IB的二次电池中电极组件在卷绕之前的堆叠状态的透视图，图ID示出图 IB的二次电池中第一集流器耦接到多个电极组件的状态的透视图。图2示出图ID的第一 集流器耦接到多个柱状电极组件的状态的透视图。
参照图IA至图1D，根据实施例的二次电池100可包括多个电极组件110、第一集 流器120、壳130和盖组件140。
多个电极组件110可包括小容量电极组件。电极组件110可以分成第一电极组件 110a、第二电极组件IlOb和第三电极组件110c。这里，多个电极组件110可包括三个电极 组件110a、IlOb和110c，但是不限于此。例如，多个电极组件110可包括三个或更多电极组 件。小容量可定义为可应用于便携小尺寸电器件例如便携终端或摄像放像机的二次电池的 容量，而大容量可定义为可应用于驱动电设备和混合动力车辆中的马达的电源的二次电池 的容量。
关于多个电极组件110，第一电极组件IlOa将作为示例详细描述。参照图1C，具 有薄板或薄膜形状的第一电极板111、分隔体113和第二电极板112可以堆叠且卷绕以形成 第一电极组件110a。第一电极板111和第二电极板112可具有彼此不同的各自极性。例 如，第一电极板111可以是负电极，第二电极板112可以是正电极。
第一电极板111可包括第一电极集流器11 Ia和涂覆在第一电极集流器Illa的两 表面上的第一电极涂覆部分111b。此外，其上没有涂覆第一电极活性材料的第一电极未涂 覆部分Illc可设置在第一电极集流器Illa上。
第一电极集流器Illa可具有箔(foil)形状以用于收集电流，且可以由例如镍 (Ni)或铜(Cu)形成。第一电极涂覆部分Illb可产生电，且可由例如石墨或碳形成。第一 电极未涂覆部分Illc可设置在第一电极集流器Illa的侧面例如端子边缘处，从而提供第 一电极板111与外界之间的电流路径。
第二电极板112可包括第二电极集流器11 和涂覆在第二电极集流器11 的两 表面上的第二电极涂覆部分112b。此外，其上没有涂覆第二电极活性材料的第二电极未涂 覆部分112c可设置在第二电极集流器11 上。
第二电极集流器11 可具有箔(foil)形状以用于收集电流，且可以由例如铝 (Al)形成。第二电极涂覆部分112b可产生电，且可由过渡金属氧化物例如LiCo02、LiNi02、 LiMn2O4等形成。第二电极未涂覆部分112c可设置在第二电极集流器11 的侧面例如端 子边缘处，从而提供第二电极板112与外界之间的电流路径。
分隔体113可设置在第一电极板111与第二电极板112之间，从而防止第一电极 板111和第二电极板112短路。此外，分隔体113可仅允许锂离子移动。分隔体113可包 括例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚乙烯和聚丙烯的复合膜等。
在第一电极组件1 IOa中，第一电极板111、分隔体113和第二电极板112可被设置 且卷绕，使得第一电极未涂覆部分Illc和第二电极未涂覆部分112c从第一电极组件IlOa 的相反两侧突出到外。例如，如图IB所示，第一电极未涂覆部分Illc可朝向第一电极组件 IlOa的顶部突出，第二电极未涂覆部分112c可朝向第一电极组件IlOa的底部，即与顶部相 反的侧部突出。
第一电极板111、分隔体113和第二电极板112可螺旋卷绕以具有例如从平面图观 察时漩涡横截面或者可以堆叠，从而形成第一电极组件110a。例如，第一电极组件IlOa可 以被柱形地卷绕，例如电极板111/112和分隔体113可被卷绕以定义直径逐渐增大的多个 同心圆柱体(cylinder)。第二电极组件IlOb和第三电极组件IlOc可以具有与第一电极组 件IlOa相同的构造和制造方法，因此不再重复其描述。
参照图1D，第一电极组件110a、第二电极组件IlOb和第三电极组件IlOc可以沿 一个方向设置，即彼此平行。第一至第三电极组件IlOa至IlOc可以彼此相邻，且可以通过 固定带(未示出)固定为一体。例如，第一至第三电极组件IlOa至IlOc可以对准，从而 第一至第三电极组件IlOa至IlOc的顶表面，即与壳130的底部131基本平行且包括第一 电极未涂覆部分Illc的端子边缘的表面，可以基本共面。例如，第一至第三电极组件IlOa 至IlOc的顶表面可以对准从而使顶表面的平面横截面(planar cross-section)的直径对 准。
如图IB所示，沿一个方向设置的多个电极组件110可具有耦接到第一集流器120 的第一侧，即顶表面，例如，多个电极组件110的第一电极板111的第一电极未涂覆部分 IllC可以经第一集流器120彼此电连接。如图IB进一步所示，电极组件110的另一侧，即 与第一侧相反的第二侧，可以接触壳130从而具有与第一集流器120相反的极性且电连接 电极组件110的第二电极板112。
参照图1D，第一集流器120可由导电材料形成，且可接触从多个电极组件110突出 的第一电极未涂覆部分111c。例如，第一集流器120可以是线状部件，其布置得交迭第一 至第三电极组件IlOa至IlOc的顶表面，例如第一集流器120可与顶表面的直径对准。因 此，第一集流器120可以将多个电极组件110的第一电极未涂覆部分Illc以并联连接方式 彼此电连接。如图IB所示，第一集流器120可以电连接到第一电极板111和第一电极端子 142，由此提供多个电极组件110和外部电器件之间的电流路径。
特别地，第一集流器120可以包括长条形的板从而将沿一个方向设置的多个电极7组件Iio的第一电极未涂覆部分IllC彼此一体连接。例如，第一集流器120可以利用焊接 工艺直接焊接到多个电极组件110的第一电极未涂覆部分111c。第一集流器120可以电 连接到包括第一电极组件110a、第二电极组件IlOb和第三电极组件IlOc的多个电极组件 110的第一电极未涂覆部分111c，第一电极组件110a、第二电极组件IlOb和第三电极组件 IlOc具有图ID中的圆柱形状，但不限于此。例如，如图2所示，第一集流器120可电连接到 包括具有柱状形状(cylinder shape)例如扁柱形状的第一电极组件210a、第二电极组件 210b和第三电极组件210c的多个电极组件210的第一电极未涂覆部分211c。
壳130可包括用于收纳电解液(未示出)、多个电极组件110、第一集流器120的 底部131，以及从底部131延伸的侧壁132。壳130可具有开放的上部，多个电极组件110 和第一集流器120可通过该开放的上部插入到壳130中。壳130可以由导电材料例如铝、 铝合金、涂覆有镍的钢等形成，且可用作具有一种极性的电极。在该实施例中，多个电极组 件110的第二电极未涂覆部分112c可以接触壳130的底部131且可以通过焊接工艺被焊 接。结果，壳130可电连接到第二电极未涂覆部分112c从而用作第二集流器。这样，侧壁 132的内表面可被处理从而将侧壁132与极性不同于壳132的第一集流器120和第一电极 未涂覆部分Illc绝缘。
盖组件140可包括盖板141、第一电极端子142、第一垫圈143和第一螺母144。盖 板141可密封壳130。第一电极端子142可穿过盖板141且可连接到第一集流器120。第 一垫圈143可设置于第一电极端子142和盖板141之间以将第一电极端子142与盖板141 绝缘。第一螺母144可以沿设置于第一电极端子142上的螺纹S耦接从而将第一电极端子 142固定到盖板141。例如，第一电极端子142可暴露到盖组件140外且可以设置于盖板 141的中心区域中。此外，盖板141的内表面可以被绝缘以防止它被不必要地电短路。
此外，盖组件140可包括插塞145，在通过形成于盖板141中的电解液注入孔注入 电解液之后，插塞145密封电解液注入孔(未示出)。盖组件140还可包括安全口 146，安 全口 146具有薄的厚度且构造为在设定压力下破裂以排出气体。
多个电极组件110可以通过壳130的开放上部插入到壳130中。电解液可以注入 到壳130中，盖组件140可以覆盖和密封壳130的开放上部从而完成二次电池。
如上所述，根据实施例的二次电池100可包括多个小容量电极组件110和将电极 组件110彼此电连接的第一集流器120。因此，用于已有小容量二次电池的制造设备在其用 于实现大容量二次电池时可以得到保持。结果，在根据实施例的二次电池100中，用于制造 小容量二次电池的设备和工艺到用于制造大容量二次电池(例如包括具有大容量的单个 电极组件的电池)的设备和工艺的改变可以不是必需的。因此，在根据实施例的二次电池 100中，由于消除了改变制造设备和工艺的必要性而可以改善和减少完整工艺和成本。
此外，在根据实施例的二次电池100中，当外力施加到多个小容量电极组件时，仅 一个电极组件可能会被损坏。这样，与外力施加到一个大容量电极组件时产生的热相比，产 生的热量会减少。因此，在根据实施例的二次电池100中，爆炸可能性会减小，安全性可得 到改善。
下面将参照图3描述根据另一实施例的二次电池。图3示出根据另一实施例的二 次电池中第一集流器耦接到多个电极组件的状态的透视图。根据另一实施例的二次电池可 具有与前面参照图1A-1D论述的二次电池100相同的构造与操作，除了第一集流器220之外。因此，将不再赘述重复的描述。
参照图3，第一集流器220可包括第一板221和第二板222。例如，第一和第二板 221和222可彼此一体地形成。
第一板221可接触多个电极组件110的第一电极未涂覆部分Illc从而将多个电 极组件Iio的第一电极未涂覆部分IllC彼此一体连接。例如，第一板221可具有与前面参 照图1A-1D描述的第一集流器120基本相同的形状。
如图3所示，第二板222可交叉连接到第一板221，且可接触各第一电极未涂覆部 分111c。例如，第二板222可形成在各电极组件110的每个顶表面上从而交叉第一板221。 例如，如图3所示，二次电池可包括例如直接在第一至第三电极组件IlOa至IlOc的顶表面 上沿第一方向连续延伸的一个第一板221。如图3进一步所示，二次电池可包括在第一至第 三电极组件IlOa至IlOc的各顶表面上沿第二方向(即，与第一方向基本垂直的方向)延 伸的三个离散的第二板222。
换言之，第一板221和第二板222可以在第一电极组件110a、第二电极组件IlOb 和第三电极组件IlOc的各第一电极未涂覆部分Illc的每个上彼此交叉以形成交叉形状。 这样，第一集流器220和第一电极未涂覆部分Illc之间的接触面积可增大以加宽多个电极 组件110和外部电器件之间的电流路径。
下面将参照附图4A、图4B和图5描述根据另一实施例的二次电池。图4A示出 根据另一实施例的二次电池的第一集流器的透视图，图4B示出图4A的第一集流器的上翻 (upturned)的底表面的透视图。图5示出图4A的第一集流器耦接到多个电极组件之前的 状态的透视图。注意，图4A、图4B和图5的二次电池的构造和操作与前面参照图1A-1D论 述的二次电池100基本相同，除了第一集流器320和包括接收部分315的多个电极组件310 之外。因此，将不再赘述重复描述。
参照图4A至图5，第一集流器320可围绕例如完全围绕多个电极组件310的第一 电极未涂覆部分311c。此外，第一集流器320可提供在多个电极组件310与第一电极端子 142(图1B)之间的宽的电流路径。第一集流器320可包括第一基底321、第一侧壁322、第 一焊接部分323和电解液穿孔324。
第一基底321可包括具有与电极组件的顶表面的横截面对应的横截面的连接板， 例如图4A所示的圆形板。如图5所示，第一基底321的连接的圆形板可面对第一电极组件 310a、第二电极组件310b和第三电极组件310c的第一电极未涂覆部分311c。
如图5所示，第一侧壁322可从第一基底321例如从第一基底321的周边上的点 朝向多个电极组件310延伸，例如如图4B所示在与第一基底321的平面垂直的面中。第一 侧壁322可围绕例如完全围绕第一基底321，且当耦接到电极组件110时可以围绕多个电极 组件310的第一电极未涂覆部分311c的侧部分。
第一焊接部分323可设置于第一基底321中，且可以朝向多个电极组件310突出。 换言之，如图4B所示，第一焊接部分323和第一侧壁322可以从第一基底321沿相同方向 突出。当第一集流器320耦接到多个电极组件310时，第一焊接部分323可表面接触第一 电极未涂覆部分311c。第一焊接部分323可提供焊接空间，在该焊接空间中利用焊接工艺 将第一集流器320焊接到多个电极组件310的第一电极未涂覆部分311。第一集流器320 可以被注射模制，或者第一基底321可以被单独压制以形成第一焊接部分323。具体而言，第一焊接部分323可包括第一突出323a和第二突出32北。
第一突出323a可具有与前面参照图1A-1D描述的第一集流器120基本相同的形 状，且可以接触多个电极组件310的第一电极未涂覆部分311c，从而将第一电极未涂覆部 分311c彼此一体连接。例如，第一突出323a在平面图中可具有长矩形形状。
第二突出32 可交叉连接到第一突出323a且可以接触各第一电极未涂覆部分 311c。例如，第一和第二突出323a和32 的相关构造可对应于前面参照图3所描述的第 一和第二板221和222。
第一电解液穿孔3M可穿过第一基板321形成。第一电解液穿孔3M可限定在第 一基底321的第一焊接部分323附近，例如在由第一和第二突出323a和32 限定的每个 角处，从而当电解液被注入到壳130中时提供将电解液注入到多个电极组件310中的路径。
如图5所示，第一焊接部分323可以被收纳，例如可以配合到多个电极组件310的 第一电极未涂覆部分311c中的接收部分315中，从而将第一集流器320耦接到多个电极组 件310。第一和第二突出323a和32 的形状可对应于前面参照图3所描述的第一集流器 220的形状。
具体地，第一电极未涂覆部分311c的设置于被切割器件(未示出)切除的部分内 的部分可以被压器件(未示出)压制，从而在各第一电极未涂覆部分311c的上部分中形成 槽形的接收部分315。例如，单个接收部分315可以形成为交迭所有未涂覆部分311c的顶 表面。例如，在平面图中观察时，各第一电极未涂覆部分311c的切除部分可对应于第一焊 接部分323的外周线。当第一集流器320耦接到多个电极组件310时，接收部分315可接 收具有朝向多个电极组件310突出的形状的第一焊接部分323，例如第一焊接部分323可延 伸到电极组件310中预定深度从而完全填充接收部分315。因而，接收部分315可允许第一 集流器320平滑耦接到多个电极组件310。此外，由于设置于接收部分315中的第一电极未 涂覆部分311c被压器件压，所以第一焊接部分323与第一电极未涂覆部分311c之间的表 面接触面积可增大，从而将第一焊接部分323容易地焊接到第一电极未涂覆部分311c。
如上所述，由于图5中的二次电池包括构造来例如完全围绕多个电极组件310的 第一电极未涂覆部分311c的第一集流器320，所以在多个电极组件310与外部电器件之间 的电流路径可被加宽。这样，在多个电极组件310与外部电器件之间的电流可增大。
此外，由于二次电池包括具有接收部分315的多个电极组件310，所以朝向多个电 极组件310突出的第一焊接部分323可以平滑地插入到各电极组件310的接收部分315中。 因而，多个电极组件310可以容易地耦接到第一集流器320。
下面将参照图6描述根据另一实施例的二次电池400。图6示出根据另一实施例 的二次电池的横截面图。二次电池400可具有与前面参照图1A-1D描述的二次电池100相 同的构造和操作，除了还包括第二集流器450之外。因此，将不再赘述重复的描述。
参照图6，二次电池400可包括多个电极组件110、第一集流器120、壳130、盖组件 140和第二集流器450。此外，二次电池400可包括第二电极端子462、第二垫圈463和第二 螺母464。
第二集流器450可以由导电材料形成，可以接触从多个电极组件110的另一端突 出的第二电极未涂覆部分112c。因此，第二集流器450可以将多个电极组件110的第二电 极未涂覆部分112c彼此并联连接(即电连接)。第二集流器450可以电连接到第二电极板112和第二电极端子462，从而提供多个电极组件110与外部电器件之间的电流路径。
第二集流器450可以具有与图ID的第一集流器120、图3的第一集流器220或图 4A的第一集流器320相同的构造。此外，第二集流器450可以直接焊接到多个电极组件110 的第二电极未涂覆部分112c。
第二电极端子462可以穿过壳130的底部分131且可以连接到第二集流器450。 例如，第二电极端子462可以利用焊接工艺焊接到第二集流器450。此外，第二电极端子462 可以设置于底部分131的中央区域中。第一和第二电极端子142和462可以在与多个电极 组件110的布置方向(即，与连接多个电极组件110的线基本平行的方向)基本垂直的方 向上共线设置，例如交迭同一电极组件110。在该情况下，当二次电池耦接到外部电器件时， 位置确定可以是容易的。
第二垫圈463可以设置于第二电极端子462和底部分131之间以使第二电极端子 462与底部分131绝缘。例如，壳130的内表面可以被绝缘以防止它被不必要地电短路。第 二螺母464可以沿设置于第二电极端子462上的螺纹S耦接，从而将第二电极端子462固 定到底部分131。
如上所述，由于二次电池400包括第二集流器450，所以第一集流器120以及多个 电极组件110与外部电器件之间的电流可增大。
下面将参照图7描述根据另一实施例的二次电池500。图7示出根据另一实施例 的二次电池的横截面图。二次电池500可具有与图6的二次电池400相同的构造和操作， 除了第一电极端子542和第二电极端子562的位置之外。因此，将不再赘述重复的描述。
参照图7，二次电池500可包括多个电极组件110、第一集流器120、壳130、盖组件 540和第二集流器450。此外，二次电池500可包括第二电极端子562、第二垫圈563和第二 螺母564。
盖组件540可包括盖板141、第一电极端子M2、第一垫圈M3、第一螺母讨4、插塞 145和安全口讨6。盖组件540类似于图6的盖组件440。然而，第一电极端子M2、第一垫 圈M3、第一螺母544和安全口 546的位置不同于图6的盖组件140的第一电极端子142、 第一垫圈143、第一螺母144和安全口 146的位置。
第一电极端子542可以设置于第一集流器120 —侧。例如，第一电极端子542可 以设置于第一电极组件IlOa之上。
由于第一垫圈543和第一螺母544耦接到第一电极端子M2，所以第一垫圈543和 第一螺母544的位置可以根据第一电极端子542的位置而改变。由于第一电极端子542设 置于第一集流器120的一侧，所以安全口 546可以设置于第一集流器120的中央区域中。
第二电极端子562可以设置于第二集流器450的一侧。例如，第二电极端子562可 以设置于第三电极组件IlOc下面。第二电极端子562和第一电极端子542可以在多个电 极组件110的布置方向上关于多个电极组件110的中心(即，第二电极组件IlOb的中心) 对称设置。例如，第二电极端子562和第一电极端子542可以设置于壳130的相反两侧，从 而例如交迭不同的电极组件110，使得连接第一和第二电极端子542和562的线可以关于壳 130具有对角取向(diagonal orientation) 0因而，当二次电池500连接到外部电器件时， 通过第一电极组件IlOa的充电/放电路径、通过第二电极组件IlOb的充电/放电路径和 通过第三电极组件IlOc的充电/放电路径在第一电极端子542和第二电极端子562之间可以具有彼此相同的长度。因而，在充电和放电期间通过第一电极组件110a、第二电极组件 IlOb和第三电极组件IlOc的每个所产生的热量可被最小化从而减小第一电极组件110a、 第二电极组件IlOb和第三电极组件IlOc的每个的退化。因此，二次电池500的生命周期 可以增大。
根据实施例，尽管参照图2描述了多个柱状电极组件210，但是柱状电极组件可以 实施于其他实施例中。例如，柱状电极组件可以应用于参照图3至图7描述的实施例。
如上所述，根据实施例的具有大容量的二次电池可以包括多个小容量电极组件和 将电极组件彼此电连接的集流器，从而用于已有的小容量二次电池的制造设备可得到维持 而不需改变来实现大容量二次电池。因而，在根据实施例的二次电池中，有可能改善和减少 完成工艺和成本。
此外，在根据实施例的二次电池中，当外力施加到多个小容量电极组件时，多个电 极组件中的仅一个电极组件可能会被损坏。因此，与外力施加到一个大容量电极组件时相 比，产生的热量会降低。因此，在根据实施例的二次电池中，爆炸可能性可被减小，安全性可 得到改善。
这里已经公开了示范性实施例，尽管采用了具体术语，但是它们仅在一般的和描 述性意义上使用和理解，而不用于限制目的。因此，本领域普通技术人员将理解，可以进行 形式和细节上的各种改变而不偏离所附权利要求阐述的本发明的思想和范围。
权利要求
1.一种二次电池，包括沿相同方向设置的多个电极组件，所述多个电极组件中的每个电极组件包括具有第一 电极未涂覆部分的第一电极板、具有第二电极未涂覆部分的第二电极板以及在所述第一电 极板与所述第二电极板之间的分隔体；第一集流器，接触所述多个电极组件的所述第一电极未涂覆部分，所述第一集流器将 所述第一电极未涂覆部分彼此并联电连接；以及壳，构造来容纳所述多个电极组件和所述第一集流器。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中所述第一电极未涂覆部分突出到所述多个电极 组件的第一侧，所述第二电极未涂覆部分突出到所述多个电极组件的与所述第一侧相反的第二侧。
3.如权利要求1所述的二次电池，其中所述电极组件设置得彼此相邻。
4.如权利要求1所述的二次电池，其中所述第一集流器包括将所述第一电极未涂覆部 分彼此一体连接的板。
5.如权利要求4所述的二次电池，其中所述第一集流器具有交迭所述多个电极组件中 的全部电极组件的条形状。
6.如权利要求1所述的二次电池，其中所述第一集流器包括第一板，将所述第一电极未涂覆部分彼此一体地连接；以及第二板，交叉连接到所述第一板，所述第二板接触各第一电极未涂覆部分。
7.如权利要求6所述的二次电池，其中所述第一板和所述第二板彼此交叉连接，从而 在每个第一电极未涂覆部分上形成交叉形状。
8.如权利要求1所述的二次电池，其中所述第一集流器包括从基底部分朝向所述多个 电极组件突出的第一焊接部分。
9.如权利要求8所述的二次电池，其中所述第一集流器包括所述基底部分，所述基底部分具有面对所述多个电极组件的每个所述第一电极未涂覆 部分的板，所述第一焊接部分交迭面对每个所述第一电极未涂覆部分的所述板；以及第一侧壁，从所述基底部分的边缘朝向所述多个电极组件延伸从而围绕所述多个电极 组件的所述第一电极未涂覆部分。
10.如权利要求9所述的二次电池，其中所述第一焊接部分包括第一突出，接触所述多个电极组件的所述第一电极未涂覆部分，从而将所述多个电极 组件的所述第一电极未涂覆部分彼此一体地连接；以及第二突出，交叉连接到所述第一突出，所述第二突出接触各个第一电极未涂覆部分的 每个。
11.如权利要求8所述的二次电池，其中所述多个电极组件包括在所述第一电极未涂 覆部分中的接收部分，所述接收部分具有与所述第一焊接部分对应的槽形状。
12.如权利要求1所述的二次电池，还包括面对所述第一集流器且构造为密封所述壳 的盖组件，所述盖组件包括暴露到所述盖组件外且连接到所述第一集流器的第一电极端 子。
13.如权利要求12所述的二次电池，还包括接触所述多个电极组件的所述第二电极未 涂覆部分的第二集流器，所述第二集流器将所述第二电极未涂覆部分彼此并联电连接。
14.如权利要求13所述的二次电池，还包括第二电极端子，所述第二电极端子穿过所 述壳的面对所述第二集流器的底部，所述第二电极端子焊接到所述第二集流器。
15.如权利要求14所述的二次电池，其中所述第一电极端子设置于所述第一集流器的中心区域中，所述第二电极端子设置于所 述第二集流器的中心区域中，且所述第一电极端子和所述第二电极端子在与所述多个电极组件的布置方向垂直的方 向上共线设置。
16.如权利要求14所述的二次电池，其中所述第一电极端子设置于所述第一集流器的侧区域处，所述第二电极端子设置于所述 第二集流器的侧区域处，且所述第一电极端子和所述第二电极端子在所述多个电极组件的布置方向上关于所述 多个电极组件的中心对称设置。
17.如权利要求1所述的二次电池，其中所述多个电极组件的所述第二电极未涂覆部 分焊接到所述壳。
18.如权利要求1所述的二次电池，其中所述第一电极板、所述分隔体和所述第二电极板被卷绕从而定义所述电极组件，且 所述电极组件具有圆柱形或柱状形状。
19.一种二次电池，包括沿一个方向设置的多个电极组件，所述多个电极组件包括朝向一侧突出的第一电极未 涂覆部分和朝向另一侧突出的第二电极未涂覆部分；第一集流器，所述第一集流器直接接触所述多个电极组件的所述第一电极未涂覆部 分，所述第一集流器将所述第一电极未涂覆部分彼此并联电连接；以及 壳，构造为收纳所述第一集流器和所述多个电极组件。
20.一种形成二次电池的方法，包括形成沿一个方向设置的多个电极组件，所述多个电极组件包括朝向一侧突出的第一电 极未涂覆部分和朝向另一侧突出的第二电极未涂覆部分；形成直接焊接到所述多个电极组件的所述第一电极未涂覆部分的第一集流器，所述第 一集流器将所述第一电极未涂覆部分彼此并联电连接；以及形成壳，所述壳构造为收纳所述第一集流器和所述多个电极组件。
全文摘要
本发明提供一种可二次电池及形成二次电池的方法。二次电池包括沿相同方向设置的多个电极组件，该多个电极组件中的每个电极组件包括具有第一电极未涂覆部分的第一电极板，具有第二电极未涂覆部分的第二电极板，以及在该第一电极板和该第二电极板之间的分隔体；第一集流器，接触该多个电极组件的该第一电极未涂覆部分，该第一集流器将该第一电极未涂覆部分以并联连接彼此电连接；以及壳，构造来容纳该多个电极组件和该第一集流器。
文档编号H01M4/02GK102035012SQ201010295528
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年9月30日
发明者申浩湜 申请人:三星Sdi株式会社