专利名称：可再充电电池的制作方法
技术领域：
根据本发明的各实施例的各方面涉及可再充电电池。
背景技术：
一种示例性锂离子电池包括保护装置，例如正温度系数(PTC)装置或热熔丝，用于在由于电池异常引起该电池的内部温度异常增加时防止温度升高。保护装置可以位于电池外部。然而，在这种情况下，可能降低对电池内部产生的热进行检测的灵敏度。为了克服这一缺陷，已开发了一种其中保护装置能够被插入电池中的结构。为了便于保护装置的安装，已提出了一种用于将电极端子的位置从电池中心转移到电池一侧的结构。然而，当大容量电池被容纳在电池座盘中并经历充/放电过程时，这种电极端子位置的转移(为了容纳保护装置)可能使得难以利用现有充/放电设备。这是因为现有的充/放电设备可能被构造在向位于电池盖板中心的电极端子上提供充/放电插头。因此，这可能导致可再充电电池与现有充/放电设备的不期望的低兼容性。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明的各实施例的各方面提供一种可再充电电池，其在偏(例如，偏置)向盖板顶表面中心的一侧的位置形成电极端子的同时可与现有充/放电设备兼容。根据本发明的一示例性实施例，提供一种可再充电电池。该可再充电电池包括包括正电极接线片和负电极接线片的电极组件；容纳所述电极组件的罐；盖板，密封所述罐的顶部开口并具有位于相对于所述盖板的中心偏置向所述盖板的一侧的第一位置的端子通孔；和插入所述端子通孔中的电极端子。所述电极端子沿所述盖板的顶表面从所述第一位置延伸到所述盖板的所述中心。所述电极端子可以包括沿所述盖板的所述顶表面延伸的头部和插入所述端子通孔中的柱状部。所述头部可以延伸超过所述盖板的所述中心。所述可再充电电池可以进一步包括位于所述第一位置下方且被电连接到所述电极端子的端子板，以及位于所述盖板的底表面和所述端子板之间的绝缘板。所述可再充电电池可以进一步包括附接到所述绝缘板的底表面的保护装置，其中所述保护装置的一侧通过第一连接接线片被电连接到所述端子板，并且所述保护装置的另一侧通过第二连接接线片被电连接到所述负电极接线片。 所述可再充电电池可以进一步包括位于所述绝缘板和所述保护装置之间的隔热板。
所述可再充电电池可以进一步包括位于所述盖板的所述底表面上的第二绝缘板和位于所述第二绝缘板的底表面上的第二端子板。所述第二绝缘板位于所述盖板的第二位置下方，所述第二位置相对于所述盖板的中心偏置向所述盖板的另一侧，所述盖板的所述中心位于所述第一位置和所述第二位置之间。所述可再充电电池可以进一步包括位于所述第二绝缘板的所述底表面上的保护装置，其中所述保护装置的一侧通过第四连接接线片被电连接到所述盖板的所述底表面， 所述保护装置的另一侧通过第三连接接线片被电连接到所述第二端子板，并且所述第二端子板被电连接到所述正电极接线片。所述可再充电电池可以进一步包括位于所述第一位置下方且位于所述盖板的底表面上的绝缘板，以及位于所述绝缘板的底表面上且被电连接到所述电极端子和所述负电极接线片的保护装置。所述可再充电电池可以进一步包括位于所述电极端子和所述盖板之间的绝缘衬垫，其中所述绝缘衬垫的尺寸和形状形成为适于与所述电极端子配合。所述可再充电电池可以进一步包括位于所述罐内且被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片其中之一以及所述电极端子的保护装置。所述保护装置可以包括热熔丝、正温度系数元件或双金属器件。所述保护装置可以包括热熔丝。所述可再充电电池可以进一步包括位于所述罐内且被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片其中之一的保护装置，其中所述电极端子被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片中的另一个。所述保护装置可以包括热熔丝、正温度系数元件或双金属器件。
所述保护装置可以包括热熔丝。如上所述，根据本发明的各实施例的可再充电电池能够解决或减轻与在电池内部形成保护装置相关的问题(例如，以使所述保护装置对电池内部温度的变化更加敏感)。由于所述电极端子被形成在偏向所述盖板中心的一侧的位置处，因此可以防止或减轻可再充电电池与现有充/放电设备的不兼容性。本发明的其他方面和/或特征将部分地在后续的描述中提出，并且部分地将从该描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践而获知。
本发明的特征和方面根据以下结合附图的详细描述将变得更加明显，在附图中图1是例示出根据本发明的一实施例的可再充电电池的裸电池的透视图；图2A是从图1的方向‘A’观看的电极端子和绝缘衬垫的部分剖视图，并且图2B 是从图1的方向‘C’观看的俯视图；图3是沿图1的线X-X'截取的剖视图，其部分地例示出根据本发明的一实施例的可再充电电池的裸电池；图4是沿图1的线X-X'截取的剖视图，其部分地例示出根据本发明的另一实施例的可再充电电池的裸电池；图5是沿图1的线X-X'截取的剖视图，其部分地例示出根据本发明的又一实施例的可再充电电池的裸电池；以及 图6是沿图1的线X-X'截取的剖视图，其部分地例示出根据本发明的再一实施例的可再充电电池的裸电池。
具体实施例方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的各实施例。图1是例示出根据本发明的一实施例的可再充电电池的裸电池的透视图。图3是沿图1的线X-X'截取的剖视图，其部分地例示出根据本发明的一实施例的可再充电电池的裸电池100。参照图1和图3，一可再充电电池的裸电池100包括罐200、收纳(或容纳)在罐 200内的电极组件210和密封罐200的顶部开口的盖组件300a。罐200可以由具有大致长方体形状的金属构件制成并可以用作端子。罐200的顶端可以是敞口的，从而形成顶部开口，并且电极组件210能够被插入罐200的顶部开口。参照图3，电极组件210包括正电极板211、负电极板213和用于将正电极板211 与负电极板213分隔开的隔板212。电极组件210能够例如通过将正电极板211、隔板212、 负电极板213和另一隔板212卷绕成胶卷型结构而制造。正电极板211具有焊接到其上的正电极接线片150，并且正电极接线片150的一端从电极组件210向上伸出。盖组件300a包括盖板310a、电极端子320和保护装置330a。盖板310a例如由尺寸和形状形成为适于与罐200的顶部开口配合(以密封罐200的顶部开口)的金属板制成。 端子通孔311a形成在从盖板310a的中心(该中心对应于盖板310a的一侧301与另一侧 302之间的中间位置)偏(例如，偏置)向一侧301的位置(例如，预定位置)。电极端子 320能够沿盖板310a的厚度方向插入端子通孔311a中，从盖板310a的顶表面304延伸到盖板310a的底表面303。电极端子320，例如负极端子，被插入端子通孔311a中。具有一尺寸(例如，预定尺寸)的电解液注入孔312形成在从盖板310a的中心偏向另一侧302的位置。电解液沿盖板310a的厚度方向通过电解液注入孔312被注入。电极组件210的负电极接线片140 被焊接到盖板310a的底表面303的中心(在负电极接线片140与底表面303之间具有绝缘板313)，而电极组件210的正电极接线片150被焊接到盖板310a的另一侧302。电极端子320包括露到盖板310a的顶表面的头部321和插入端子通孔311a的柱状部322。另外，绝缘衬垫340被提供在盖板310a和电极端子320之间，以将盖板310a和电极端子320之间电绝缘。绝缘衬垫340的尺寸和形状形成为适于与电极端子320配合。图2A和图2B是分别从图1的方向‘A’和方向‘C’观看的电极端子320和绝缘衬垫340的部分剖视图。参照图2A，当从前方(沿图1的方向‘A’)观看时，电极端子320关于中心线L两边不对称，中心线L与被插入端子通孔311a的柱状部322的一侧32 和另一侧322b的距离均相等。因此，电极端子320被构造为使得从头部321 (从盖板310a向上伸出)的一侧 321a延伸到中心线L的距离小于从头部321的另一侧321b延伸到中心线L的距离。另外， 绝缘衬垫340也被成形为使得从一侧341延伸到中心线L的距离小于从另一侧342延伸到中心线L的距离。
参照图2B，当从顶部(沿图1的方向‘C’)观看时，电极端子320 (其头部321在图 2B中示出)被构造为超过(盖板310a的)中心线N，中心线N与盖板310a的一侧301和另一侧302的距离均相等。也就是，头部321的另一侧321b朝向盖板的另一侧302延伸， 从而头部321超过盖板310a的中心。在此情况下，从头部321的一侧321a延伸到中心线N的距离和从头部321的另一侧321b延伸到中心线N的距离可以大于在形成过程(也就是，将充/放电插头联接到头部的顶表面)中充/放电插头的与电极端子320的头部321的顶表面接触的部分的宽度。这是为了帮助确保充/放电插头与电极端子320的良好接触。这里，充/放电插头的与头部 321的顶表面接触的部分在下文中被定义为“充/放电插头端部”。充放电/插头端部的目的是将充/放电插头安全地连接到电极端子320。绝缘衬垫340也被构造为超过如上所述的中心线N。返回参照图3，端子板314被电连接到电极端子320 (在柱状部322处)，并被形成在偏向盖板310a的一侧301的位置的下部。绝缘板313形成在盖板310a的底表面303和端子板314之间，以电绝缘端子板314和盖板310a。聚丙烯(PP)带可以例如用作绝缘板 313。另外，电极端子320可以用作正电极端子，以便随后被连接到正电极接线片150。保护装置330a通过保护装置330a —侧上的第一连接接线片315被电连接到端子板314。这也将保护装置330a电连接到电极端子320，这是因为端子板被电连接到电极端子320。另外，第一连接接线片315也用于将保护装置330a附接到安置在盖板310a的底表面303上的绝缘板313的底表面。保护装置330a通过保护装置另一侧的第二连接接线片316被电连接到负电极接线片140。在其他实施例中，分别形成在保护装置330a的一侧和另一侧的第一连接接线片315和第二连接接线片316可以形成为单个元件或与保护装置 330a整体形成。热熔丝、正温度系数(PTC)元件或双金属器件(例如，双金属带)可以例如被用作保护装置330a。在一些实施例中，例如可能便宜且热灵敏的热熔丝可以被用作保护装置 330ao热熔丝可以由包含作为主要成分的锡的锡(Sn)合金制成。为了增加热灵敏度，热熔丝可以由薄膜形成。考虑到工作温度和制造过程的一般可接受范围，热熔丝可以被设计为例如在约90°C到约100°C之间的温度工作。也就是，如果工作温度低于90°C，则热熔丝可能例如在制造可再充电电池时在熟化过程(aging process)中熔化。另一方面，如果工作温度高于100°C，则由于可再充电电池的过热而导致的爆炸或类似的风险不能被有效防止。在一示例性实施例中，含有70%至90%的锡(Sn)、5%至10%的锌(Zn)、l%至 4%的铅(Pb)且其余为其他金属的锡(Sn)合金可以被用作热熔丝。在另一实施例中，包含 22%的锡(Sn)J8%的铅(Pb)和50%的铋(Bi)的合金可以被用作热熔丝。热熔丝可以由薄膜形成。由于热熔丝被形成在盖板310a的底表面303上，因此当热熔丝与电解液反应时可能损坏。为了避免这一问题，由聚乙烯或聚氨酯(polyurethane) 制成的保护膜优选与这种热熔丝一起形成。在前面的公开内容中，盖板310a的电极端子320形成为负电极端子，并且保护装置330a被连接在负电极端子和负电极接线片140之间。在其他实施例中，盖板310a的电极端子320可以形成为正电极端子，并且保护装置330a可以连接在正电极端子和正电极接线片150之间。现在将描述根据本发明的另一实施例的可再充电电池。图4是沿图1的线X-X'截取的剖视图，其部分地例示出根据本发明的另一实施例的可再充电电池的裸电池IOOb ；图4的裸电池IOOb对应于图3中关于裸电池100所示的部分。 图4中示出的可再充电电池就构造和功能而言与图3中所示的可再充电电池基本上相同，不同之处在于隔热板317被进一步提供在根据图4中所示的实施例的可再充电电池中。因此，将不再重复相似元件或功能的详细解释，在下文的描述中将主要针对隔热板 317论述图4例示出的实施例。参照图4，隔热板317利用例如聚氨酯类粘合树脂被形成在绝缘板313和保护装置 330b之间。由这种聚氨酯类粘合树脂制造的隔热板317能够增强保护装置330b的拉伸强度，同时在电池的外部温度被传递到用作保护装置330b的热熔丝时防止热熔丝出故障。类似的想法也能够被应用到图3的裸电池100。也就是，用于固定保护装置330a 的绝缘板313可以由聚氨酯树脂代替PP带制成，由此仅使用绝缘板313实现绝缘功能和隔热功能的双重功能。现在将描述根据本发明的又一实施例的可再充电电池。图5是沿图1的线X-X'截取的剖视图，其部分地例示出根据本发明的又一实施例的可再充电电池的裸电池100c。图5中示出的可再充电电池就结构和功能而言与图3中所示的可再充电电池基本上相同，不同之处在于保护装置330c的形成位置与图3中示出的实施例的保护装置330a 的形成位置不同。另外，第二绝缘板313c和第二端子板3Hc被进一步提供在根据图5中所示的实施例的可再充电电池中。因此，将不再重复相似元件或功能的详细解释，在下文的描述中将主要针对两个实施例之间的差异论述例示出的实施例。参照图5，保护装置330c可以被提供在正电极接线片150和盖板310a之间(或被电连接到正电极接线片150和盖板310a)。也就是，第二绝缘板313c被形成在相对于盖板310a的底表面303的中心偏向盖板310a的另一侧302的位置。第二端子板3Hc被形成在第二绝缘板313c和正电极接线片150之间。另外，正电极接线片150被连接到第二端子板314c，并且保护装置330c通过形成在保护装置330c —侧的第四连接接线片319被连接到盖板310a。进一步，第二端子板 314c被连接到形成在保护装置330c另一侧的第三连接接线片318。因此，电流经过保护装置330c而非直接流动地从正电极接线片150流动到盖板310a。另外，在其他实施例中，盖板310a的电极端子320可以用作正电极端子，并且保护装置330c可以被提供在负电极接线片140和盖板310a之间。现在将描述根据本发明的再一实施例的可再充电电池。图6是沿图1的线X-X'截取的剖视图，其部分地例示出根据本发明的再一实施例的可再充电电池的裸电池100d，图6的裸电池IOOd对应于图3中示出的裸电池100的部分。 图6中示出的可再充电电池就结构和功能而言与图3中所示的可再充电电池基本上相同，不同之处在于保护装置330d与端子板(例如，见图3中的端子板314)整体形成，由此制造图6中的组合端子板/保护装置330d。因此，将不再重复两个实施例之间的相似元件或功能的详细解释，在下文的描述中将主要针对与端子板整体形成的保护装置330d论述例示出的实施例。参照图6，与图3 (其中端子板314和保护装置330a被分立地形成在绝缘板313的底表面303上)中不同，电极端子320和负电极接线片140使用保护装置330d而不是也使用端子板(例如，见图3中的端子板314)被电连接，以将电极端子320和负电极接线片140 彼此连接。因此，不需要分立的端子板，由此简化盖组件。另外，电极端子320可以用作正电极端子，而不是用作负电极端子。另外，在一个示例中，保护装置位于所述罐内且被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片其中之一以及所述电极端子。在另一示例中，保护装置位于所述罐内且被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片其中之一，并且所述电极端子被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片中的另一个。尽管已参照某些示例性实施例对本发明进行了描述，但前面的公开内容应当仅被解释为示例性的，并且应当理解，在不脱离如所附权利要求及其等同替代所限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员能够容易地进行各种修改和改变。
权利要求
1.一种可再充电电池，包括包括正电极接线片和负电极接线片的电极组件； 容纳所述电极组件的罐；盖板，密封所述罐的顶部开口并具有位于相对于所述盖板的中心偏置向所述盖板的一侧的第一位置的端子通孔；和插入所述端子通孔中的电极端子，其中所述电极端子沿所述盖板的顶表面从所述第一位置延伸到所述盖板的所述中心。
2.如权利要求1所述的可再充电电池，其中，所述电极端子包括沿所述盖板的所述顶表面延伸的头部和插入所述端子通孔中的柱状部，并且所述头部延伸超过所述盖板的所述中心。
3.如权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括位于所述第一位置下方且被电连接到所述电极端子的端子板；和位于所述盖板的底表面和所述端子板之间的绝缘板。
4.如权利要求3所述的可再充电电池，进一步包括附接到所述绝缘板的底表面的保护装置，其中所述保护装置的一侧通过第一连接接线片被电连接到所述端子板，并且所述保护装置的另一侧通过第二连接接线片被电连接到所述负电极接线片。
5.如权利要求4所述的可再充电电池，进一步包括位于所述绝缘板和所述保护装置之间的隔热板。
6.如权利要求3所述的可再充电电池，进一步包括位于所述盖板的所述底表面上且位于所述盖板的第二位置下方的第二绝缘板，所述第二位置相对于所述盖板的所述中心偏置向所述盖板的另一侧，所述盖板的所述中心位于所述第一位置和所述第二位置之间；和位于所述第二绝缘板的底表面上的第二端子板。
7.如权利要求6所述的可再充电电池，进一步包括位于所述第二绝缘板的所述底表面上的保护装置，其中所述保护装置的一侧通过第四连接接线片被电连接到所述盖板的所述底表面， 所述保护装置的另一侧通过第三连接接线片被电连接到所述第二端子板，并且所述第二端子板被电连接到所述正电极接线片。
8.如权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括位于所述第一位置下方且位于所述盖板的底表面上的绝缘板；和位于所述绝缘板的底表面上且被电连接到所述电极端子和所述负电极接线片的保护直ο
9.如权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括位于所述电极端子和所述盖板之间的绝缘衬垫，其中所述绝缘衬垫的尺寸和形状形成为适于与所述电极端子配合。
10.如权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括位于所述罐内且被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片其中之一以及所述电极端子的保护装置。
11.如权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括位于所述罐内且被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片其中之一的保护装置，其中所述电极端子被电连接到所述负电极接线片和所述正电极接线片中的另一个。
12.如权利要求10或11所述的可再充电电池，其中所述保护装置包括热熔丝、正温度系数元件或双金属器件。
13.如权利要求12所述的可再充电电池，其中所述保护装置包括热熔丝。
全文摘要
提供一种可再充电电池，其能够通过将电极端子延伸到盖板中心而防止可再充电电池与现有充/放电设备的不兼容。在一个示例性的实施例中，该可再充电电池包括包括正电极接线片和负电极接线片的电极组件；容纳所述电极组件的罐；盖板，密封所述罐的顶部开口并具有位于相对于所述盖板的所述中心偏置向所述盖板的一侧的第一位置的端子通孔；和插入所述端子通孔中的电极端子，其中所述电极端子沿所述盖板的顶表面从所述第一位置延伸到所述盖板的所述中心。
文档编号H01M2/34GK102376930SQ201110186359
公开日2012年3月14日 申请日期2011年6月21日 优先权日2010年8月24日
发明者金昌燮 申请人:三星Sdi株式会社