专利名称：一种方形二次电池的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电池领域，尤其涉及ー种方形二次电池。
背景技术：
方形二次电池一般包括外壳及容纳于外壳内的电芯，其制作过程通常按以下步骤完成，将正极板(通常为铝箔)的部分区域涂敷正极活性物质，负极板(通常为铜箔)的部分区域涂覆负极活性物质，然后将正极板、隔膜及负极板叠加后卷绕，并压成方形。电芯的一端形成有从正极板伸出的未涂覆正极活性物质的正极露出部，另一端形成有从负极板伸出的未涂覆负极活性物质的负极露出部，然后将电芯收容到长方体状的金属制外壳(通常为铝壳)内，将正极露出部和负极露出部分别焊接到盖板的正极端子和负极端子上。接着，将盖板焊接到外壳的开ロ，通过盖板上的注液孔注入电解液，形成方形二次电池。在上述结构的二次电池中，电芯无保护地放置在外壳内，在电池受到振动的情况下，电芯容易在外壳内产生晃动，出现电芯外层的隔膜破损、连接件焊接部位脱落等隐患。公开号为CN1728432A的中国发明专利，通过第一支座和第二支座将电极组件固定于外壳内，不易产生晃动。然而，第一和第二支座无法做到与电极组件和壳体之间的间隙对应，理由是若想更好地固定电极组件，则使第一和第二支座尽量填满电极组件和壳体之间的间隙，但这却带来电极组件入壳时不好安装的麻烦；若为了便于安装，减小第一和第二支座的厚度尺寸，则有可能在第一和第二支座与外壳之间产生间隙，电极组件仍会在外壳内产生晃动。
发明内容本实用新型为解决以上技术问题之一，提供一种能够保护电芯不致产生晃动，且安装方便的方形二次电池。为达到上述目的，本实用新型提供ー种方形二次电池，包括外売、盖板组件、以及容纳于外壳与盖板组件所形成的密闭空间内的电芯和电芯保护组件；所述盖板组件包括正、负极端子；所述电芯在其两端分别形成有正极露出部和负极露出部，所述正、负极露出部与设置在盖板组件上的正、负极端子电连接；所述电芯保护组件包括包覆正、负极露出部的绝缘套，所述绝缘套包括位于正、负极露出部端部的基板、由基板前侧朝电芯方向延伸的前包覆板及由基板后侧朝电芯方向延伸的后包覆板；所述前、后包覆板的外侧均设有用于填补前、后包覆板与外壳之间的间隙的凸条。优选地，所述凸条与外壳内壁抵接。优选地，所述凸条水平设置于前、后包覆板上。优选地，所述凸条的竖截面为半圆形或半椭圆形或三角形。优选地，所述前、后包覆板上均设有互相平行的若干凸条。优选地，所述电芯保护组件还包括位于电芯两端的绝缘套之间的底板，所述底板位于电芯底部，所述底板与绝缘套之间卡合固定。[0011]优选地，所述前、后包覆板上均设有第一卡孔；所述底板上设第一卡扣，所述第一卡扣从前、后包覆板的内侧到外侧卡入第一卡孔中。优选地，所述前、后包覆板的内侧均设有平行于前、后包覆板的弹性卡接板，所述弹性卡接板与前、后包覆板之间留有间隙，弹性卡接板上设有第二卡孔；所述底板上设有第ニ卡扣，所述第二卡扣伸入弹性卡接板与前、后包覆板之间的间隙中并卡合于第二卡孔中。优选地，所述电芯保护组件还包括位于电芯两端的绝缘套之间的顶板，所述顶板位于电芯顶部，所述顶板与绝缘套之间卡合固定；所述顶板上设有用于穿过正、负极端子的第二插槽。优选地，所述电芯两端水平地置于外壳内。本实用新型的有益效果是电芯装入外壳时，凸条与外壳之间的摩擦力小，电芯能顺利地装入；且凸条又可填补前、后包覆板与外壳之间的间隙，起到固定保护电芯的作用， 避免电芯在外壳中晃动。
图I是本实用新型提供的方形二次电池的爆炸示意图。图2是图I中A-A剖面图。图3是本实用新型提供的方形二次电池的绝缘套与底板卡合结构的ー实施例的示意图。图4是本实用新型提供的方形二次电池的绝缘套与底板卡合结构的另一实施例的示意图。图5是本实用新型提供的方形二次电池的电芯保护组件的一实施例的示意图。图中标记I-方形二次电池、2-外壳、21-开ロ、3-盖板组件、31-盖板基体、32-正极端子、33-负极端子、34端子孔、35-绝缘件4-电芯、41-正极露出部、42-负极露出部、43-涂覆区域、44-过渡区域、5-连接件、51-端子连接部、52-电芯连接部、6-电芯保护组件、7-绝缘套、71-基板、711-通孔、72a-前包覆板、72b-后包覆板、721-第一卡孔、722-弹性卡接板、723-第二卡孔、724-凸条、7241-倾斜面、73-上板、731-第一插槽、8-底板、81-第一^^扣、82-第二卡扣、9-顶板、91-第二插槽、92-通孔。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。參阅图I和图2，本实用新型提供ー种方形二次电池1，包括外壳2、盖板组件3、以及容纳于外壳2与盖板组件3所形成的密闭空间内的电芯4和电芯保护组件6 ;所述盖板组件包括正、负极端子32和33 ;所述电芯在其两端分别形成有正极露出部41和负极露出部42，所述正、负极露出部41和42与设置在盖板组件3上的正、负极端子32和33电连接；所述电芯保护组件6包括包覆正、负极露出部的绝缘套7,所述绝缘套7包括位于正、负极露出部41和42端部的基板71、由基板71前侧朝电芯方向延伸的前包覆板72a及由基板后侧朝电芯方向延伸的后包覆板72b,所述前、后包覆板72a和72b的外侧设有用于填补前、后包覆板与外壳之间的间隙的凸条724。需要首先说明的是，在本部分所采用的“前、后”、“左、右”、“上、下”等代表方位的术语，其中，所谓“前”在附图中表示沿方形二次电池I的厚度方向，即附图I中Y方向；所谓“右”在附图中表示沿方形二次电池I的长度方向，即附图I中的X方向；所谓“上”在附图中表示沿単体电池的宽度方向，即附图I中的Z方向。这些术语仅为描述方便而使用，不能解释为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围以权利要求为准。參阅图1，公知的外壳2，通常为铝壳，被制成具有ー开ロ 21的长方体状，用于容纳电芯及电解液。本实用新型的电芯为本领域技术人员所公知，在一实施例中电芯包括正极板、负极板和置于正负极板之间的隔膜，其中正极板上涂覆有正极活性物质，并在其宽度方向的边缘留有未涂覆区域；负极板上涂覆有负极活性物质，并在其宽度方向的边缘留有未涂覆区域。正、负极板以及隔膜被螺旋地卷绕在一起成为胶卷形状，为了适应外壳2的形状，进一步被压成方形，从而形成电芯。上述正、负极板的未涂覆区域分别从电芯的两端伸出，形成正极露出部41和负极露出部42,用于引出电芯的正、负极。由于正、负极露出部41和42不含正、负极活性物质，其厚度比电芯中部的厚度小，将电芯的两端压成束，从而形成两端厚度小，中间厚度大的形状。因而将电芯分成三个部分，分别是未涂覆区域(正、负极露出部41和42)、涂覆区域43、及未涂覆区域与涂覆区域43之间的过渡区域44。电芯放置在外壳2中，外壳2用盖板组件3封闭。盖板组件3被连接到外壳2的开ロ 21上，从而密封该外壳2。公知的盖板组件3包括盖板基体31，位于盖板基体31上用于注入电解液的注液孔(未图示)、及位于盖板基体31上的分别电连接到正、负极露出部41和42的正极端子32和负极端子33。其中，如图2，在盖板基体上设有端子孔34，正、负极端子穿过端子孔伸出到盖板基体31タト，为了保持正、负极端子与盖板基体绝缘，在端子孔内周缘设有一圈绝缘件35。在一实施例中，正、负极端子与电芯的正、负极露出部电连接可通过连接件进行，并且，该连接件可以与正、负极端子形成为一体。具体地，连接件5成T字型，包括水平的端子连接部51和竖直的电芯连接部52，端子连接部51位于盖板基体31下方并与正、负极端子32和33形成为一体，电芯连接部52紧贴在正、负极露出部41和42 —侧并与之焊接。可以理解的是，连接件也可不与正、负极端子形成为一体，而是后续再进行焊接。图I示出的一实施例中的电芯有两个，这两个电芯两端平齐地紧靠着平行放置，并且这两个电芯的正极露出部41位于同一端，以及负极露出部42也位于同一端。位于同一端的两个正极露出部41之间焊接有连接件5的电芯连接部52，该连接件5的端子连接部51与正极端子32焊接。与负极露出部连接的连接件5也按照上述同样的方式连接。可以理解的是，电芯的数量及多个电芯之间的串/并联方式可根据需要自行设置。优选将电芯两端水平的置于外壳内，即形成卧式的结构。[0040]将电芯与电极端子电连接后，在电芯的两端套上绝缘套7，其中绝缘套7的基板71位于电芯的两端部，平行于电芯端面放置。为便于电解液的流通以及气体的排放，在基板71上优选设有若干通孔711。基板位于正、负极露出部的端部，呈矩形板状，为便于描述，将位于基板前方的一侧边称为前侧，位于基板后方的一侧边称为后侧；位于基板上方的ー侧边称为上侧，位于基板下方的ー侧边称为下侧。前、后包覆板72a和72b分别由基板71的前、后侧向电芯的方向延伸而成，从而使得基板71以及基板71两侧的前、后包覆板形成的整体构件的横截面积为“匚”型。优选将绝缘套7的内侧宽度W (如图I)设置的大于电芯未涂覆区域的厚度，且小于涂覆区域43的厚度；另外，前、后包覆板的长度L (如图I)设置成绝缘套7套设在电芯两端时使得前、后包覆板不仅将整个未涂覆区域包覆住，而且也将一部分过渡区域44包覆，这样给与绝缘套7以支撑，使得绝缘套7能暂时固定在电芯的两端。所述凸条724位于前、后包覆板72a和72b的外側，即前、后包覆板朝向外壳2的ー侧。所述凸条水平设置于前、后包覆板上，当然也可以竖直地设置于前、后包覆板上，但水平设置效果更好。进ー步地，凸条的竖截面为半圆形或半椭圆形或三角形，当凸条的竖截面 为三角形时，如图2，位于下方的一条边形成向内倾斜的倾斜面7241，倾斜面7241有助于电芯装入外壳2时，减小绝缘套7与外壳2之间的摩擦力，便于电芯装入外壳2。可以理解的是，当凸条的竖截面为半圆形或半椭圆形时，凸条的下方自然形成向内的倾斜面。凸条用于填补前、后包覆板与外壳之间的间隙，需要注意的是，此处所谓的填补前、后包覆板与外壳之间的间隙指电芯及绝缘套7装入外壳2之后，凸条724最厚处恰好与外壳2内壁接触或与外壳2内壁之间有很小的间隙，间隙最好在0-0. Imm内；或者凸条724最厚处超过外壳2内壁0-0. 05mm,以使凸条724抵接在外壳2内壁，这样凸条724能最大限度地填充前、后包覆板与外壳2之间的间隙,防止电芯在外壳2内晃动。优选前、后包覆板上的凸条均为若干个，并互相平行设置，这样可更稳固的固定电芯。在一实施例中，绝缘套7还包括由基板71的下侧沿垂直基板71的方向朝电芯延伸的下板(未图不)，以使正、负极露出部41和42与外壳2底部绝缘。在另ー实施例中，下板可由底板8代替，其具体结构如图3和图4，所述电芯保护组件6还包括位于电芯两端的绝缘套7之间的底板8，所述底板8位于电芯底部，所述底板8与绝缘套7之间卡合固定。如图3所示的一实施例中，底板8与绝缘套7之间的具体卡合结构是在前、后包覆板上靠下方位置处均设有第一卡孔721 ;所述底板8上设第一卡扣81，所述第一卡扣81从前、后包覆板的内侧到外侧卡入第一卡孔721中，此种卡合结构可拆卸。如图4所示的另ー实施例中，所述前、后包覆板的内侧设有平行与前、后包覆板的弹性卡接板722，所述弹性卡接板722与前、后包覆板之间留有间隙，弹性卡接板722上设有第二卡孔723 ;所述底板8上设有第二卡扣82，弹性卡接板722由具有弹性的材料制成，因此第二卡扣82能伸入弹性卡接板722与前、后包覆板之间的间隙中并卡合于第二卡孔723中，此种卡合结构不可拆卸。在一实施例中，绝缘套7还包括由基板71的上侧沿垂直基板71的方向朝电芯延伸的上板73 (如图3)，以使正、负极露出部41和42与盖板组件3绝缘。如上所述，连接件5包括与正、负极露出部41和42焊接的电芯连接部52和与正、负极端子32和33焊接的端子连接部51，为保证连接件5焊接牢固性，所述上板73上设有用于穿过正、负极端子(本实施例为连接件)的第一插槽731。安装时，连接件5的电芯连接部52插入第一插槽731中，第一插槽731将连接件5固持住，避免电池振动对连接件5的影响。參阅图5,在另一实施例中,位于电芯两端的绝缘套7之间设有位于电芯顶部的顶板9，该顶板9可代替上板73设置，所述顶板9与绝缘套7之间卡合固定；所述顶板9上设有用于穿过正、负极端子(本实施例为连接件)的第二插槽91。第二插槽91起到和第一插槽731相同的作用。顶板9上优选设有用于电解液的流通以及气体的排放的通孔92。下面介绍本实用新型方形二次电池I的制作过程首先，按照公知的方法制备好 电芯。在绝缘套7设有上板73的情况下，将与正、负极端子一体设置的连接件5焊接到电芯的正、负极露出部41和42上，然后在电芯的两端，即正、负极露出部41和42上套设绝缘套7，并使连接件5插入第一插槽731中。在电芯保护组件6包括有顶板9的情况下，先将与正、负极端子一体设置的连接件5插入第二插槽91，从第二插槽91伸出后再焊接到电芯的正、负极露出部41和42上；然后在电芯两端套上绝缘套7。以上，在电芯上已套设好绝缘套7，下一歩，在两绝缘套7之间、电芯底部安装底板8。这样，整个电芯保护组件6安装完毕，然后使正、负极端子插入装有绝缘件的盖板组件，将装有电芯保护组件6及盖板组件的电芯装入外壳2中，用盖板组件3密封外壳2开ロ 21。从盖板组件3上的注液孔注入电解液，经过化成、检验等步骤，形成方形二次电池I。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种方形二次电池，包括外壳(2)、盖板组件(3)、以及容纳于外壳(2)与盖板组件(3)所形成的密闭空间内的电芯(4)和电芯保护组件(6);所述盖板组件(3)包括正、负极端子(32、33);所述电芯在其两端分别形成有正极露出部(41)和负极露出部(42)，所述正、负极露出部(41、42)与设置在盖板组件(3)上的正、负极端子电连接；所述电芯保护组件(6)包括包覆正、负极露出部的绝缘套(7)，所述绝缘套(7)包括位于正、负极露出部端部的基板(71 )、由基板前侧朝电芯方向延伸的前包覆板(72a)及由基板后侧朝电芯方向延伸的后包覆板(72b);其特征在于所述前、后包覆板(72a、72b)的外侧均设有用于填补前、后包覆板(72a、72b)与外壳(2)之间的间隙的凸条(724)。
2.如权利要求I所述的方形二次电池，其特征在于所述凸条(724)与外壳(2)内壁抵接。
3.如权利要求I所述的方形二次电池，其特征在于所述凸条(724)水平设置于前、后包覆板(72a、72b)上。
4.如权利要求3所述的方形二次电池，其特征在于所述凸条(724)的竖截面为半圆形或半椭圆形或三角形。
5.如权利要求I所述的方形二次电池，其特征在于所述前、后包覆板(72a、72b)上均设有互相平行的若干凸条(724)。
6.如权利要求I所述的方形二次电池，其特征在于所述电芯保护组件(6)还包括位于电芯两端的绝缘套(7)之间的底板(8)，所述底板位于电芯底部，所述底板与绝缘套(7)之间卡合固定。
7.如权利要求6所述的方形二次电池，其特征在于所述前、后包覆板上均设有第一卡孔(721);所述底板上设第一卡扣(81)，所述第一卡扣从前、后包覆板的内侧到外侧卡入第一^^孔(721)中。
8.如权利要求6所述的方形二次电池，其特征在于所述前、后包覆板的内侧均设有平行于前、后包覆板的弹性卡接板(722),所述弹性卡接板(722)与前、后包覆板之间留有间隙，弹性卡接板(722)上设有第二卡孔(723);所述底板上设有第二卡扣(82)，所述第二卡扣伸入弹性卡接板(722)与前、后包覆板之间的间隙中并卡合于第二卡孔(723)中。
9.如权利要求I所述的方形二次电池，其特征在于所述电芯保护组件(6)还包括位于电芯两端的绝缘套(7)之间的顶板(9)，所述顶板位于电芯顶部，所述顶板与绝缘套(7)之间卡合固定；所述顶板上设有用于穿过正、负极端子的第二插槽(91)。
10.如权利要求I所述的方形二次电池，其特征在于所述电芯(4)两端水平地置于外壳(2)内。
专利摘要本实用新型提供了一种方形二次电池，包括外壳、盖板组件、及容纳于外壳与盖板组件所形成的密闭空间内的电芯和电芯保护组件；电芯在其两端分别形成有正极露出部和负极露出部，正、负极露出部与设置在盖板组件上的正、负极端子电连接；电芯保护组件包括包覆正、负极露出部的绝缘套，绝缘套包括位于正、负极露出部端部的基板、由基板前侧朝电芯方向延伸的前包覆板及由基板后侧朝电芯方向延伸的后包覆板；前、后包覆板的外侧均设有用于填补前、后包覆板与外壳之间的间隙的凸条。电芯装入外壳时，凸条与外壳之间的摩擦力小，电芯能顺利地装入；且凸条又可填补前、后包覆板与外壳之间的间隙，起到固定保护电芯的作用，避免电芯在外壳中晃动。
文档编号H01M2/18GK202454638SQ201120552240
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者公绪斌, 周燕飞, 张中林, 张艳, 杨绍理, 王先平, 谢秀梅, 赵秋雷 申请人:上海比亚迪有限公司