专利名称：二次电池的制作方法
技术领域：
本发明实施例的方面涉及一种二次电池。
背景技术：
不同于一次电池，二次电池是可再充电的。低容量二次电池被广泛应用于诸如便携式电话、笔记本电脑和可携式摄像机的高技术电子设备中。高容量二次电池被广泛用作电动车辆或混合动力车辆的马达驱动电源。通常，这种二次电池包括设置在罐中的电极组件、集电体和电极端子。随着二次电池被用在电动车辆或混合动力车辆中，需要通过有效地使用二次电池的内部空间来增加二次电池的容量，并且还需要保护二次电池的电极组件免受外部冲击，以增加可靠性。
发明内容
根据本发明实施例的方面，二次电池具有内部空间，所述内部空间能够被最佳用于防止或基本防止由于冲击而导致的电极组件的短路并且增加部件选择和设置的灵活性。根据本发明实施例，一种二次电池包括电极组件，所述电极组件绕沿第一方向延伸的轴线卷绕并且包括涂覆部分和未涂覆部分，所述涂覆部分上具有活性物质，所述未涂覆部分位于所述电极组件的沿所述第一方向的第一端处；包含所述电极组件的罐；密封所述罐的开口的盖板；伸出到所述罐外的端子；和电连接在所述电极组件的所述未涂覆部分和所述端子之间的柔性集流体。在一个实施例中，所述柔性集流体的第一端被联接到所述未涂覆部分，并且所述柔性集流体的第二端被联接到所述端子。所述柔性集流体的所述第一端相对于所述柔性集流体的所述第二端可以移动。所述柔性集流体可包括铝或铜。在一个实施例中，所述柔性集流体包括至少一个导线。所述至少一个导线包括沿所述柔性集流体的长度被捻合在一起的多个导线。在一个实施例中，二次电池进一步包括用于所述盖板和所述端子之间的电绝缘的绝缘构件。所述绝缘构件可在所述罐和所述电极组件的沿所述第一方向的所述第一端之间，并且接触所述罐和所述电极组件的沿所述第一方向的所述第一端。所述绝缘构件可固定所述电极组件以防止在所述罐中移动。 在一个实施例中，二次电池进一步包括在所述罐中的另一电极组件，所述另一电极组件包括涂覆部分和未涂覆部分，所述另一电极组件的所述涂覆部分上具有活性物质， 所述另一电极组件的所述未涂覆部分位于所述另一电极组件的沿所述第一方向的一端处。 所述二次电池可进一步包括电连接在所述另一电极组件的所述未涂覆部分与所述端子之间的另一柔性集流体。在一个实施例中，所述二次电池进一步包括用于所述盖板和所述端子之间的电绝缘的绝缘构件，并且所述绝缘构件固定所述电极组件和所述另一电极组件以防止在所述罐中移动。所述柔性集流体和所述另一柔性集流体可将所述电极组件和所述另一电极组件彼此并联地分别连接到所述端子。在一个实施例中，所述电极组件进一步包括位于所述电极组件的与所述第一端相反的第二端处的另一未涂覆部分，并且所述二次电池进一步包括伸出到所述罐外的另一端子，以及电连接在所述电极组件的所述另一未涂覆部分和所述另一端子之间的另一柔性集流体。在一个实施例中，所述柔性集流体具有基本圆形横截面形状。在一个实施例中，所述柔性集流体具有基本平坦形状。所述柔性集流体可通过超声焊接被联接到所述未涂覆部分。所述柔性集流体可被涂覆有选自由氟弹性体、弹性塑料、硅、氟及其组合组成的组中的材料。在一个实施例中，所述未涂覆部分包括位于所述电极组件的最外层处的第一未涂覆部分和位于所述电极组件的沿所述第一方向的边缘处的第二未涂覆部分，并且所述柔性集流体被附接到所述第一未涂覆部分或所述第二未涂覆部分。所述电极组件的所述未涂覆部分可与所述罐电绝缘。根据本发明另一实施例，一种二次电池包括包括内部空间的罐；包括涂覆部分和未涂覆部分并且被插入所述罐中的电极组件；包括被连接到所述未涂覆部分的一端的至少一个导线；被连接到所述导线的另一端的电极端子；设置在所述电极端子的上部处的绝缘构件；和设置在所述绝缘构件的上部处的盖板，其中所述电极端子穿透所述盖板。所述导线可通过超声焊接被联接到所述未涂覆部分。所述导线可被涂覆。所述导线可包括多个线丝。所述导线可包括被捻合的多个线丝。所述绝缘构件可被设置在所述电极端子和所述盖板之间。根据本发明实施例的另一方面，电极组件的未涂覆部分通过使用导线被连接到所述电极端子，从而在部件的选择上灵活性增加，同时减少了制造成本和增加了生产效率。根据本发明另一实施例的方面，导线被用于其中，每一个导线具有多个线丝，所述导线能够根据电极组件的移动被更灵活地调节。根据本发明另一实施例的方面，通过捻合导线的多个线丝，导线的耐久性能够被提闻。
通过参照附图详细描述本发明的一些示例性实施例，上述和其它特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更明显。并且，本发明实施例的另外的方面和/或优点在下面的描述和附图中提出，或者本领域技术人员在看到下面的描述和附图时可以是显而易见的。图I为根据本发明实施例的二次电池的透视图；图2为沿线A-A’截取的图I的二次电池的剖视图；图3为图I的二次电池的分解透视图；图4为根据本发明另一实施例的二次电池的剖视图5为根据本发明另一实施例的二次电池的剖视图；和图6为根据本发明另一实施例的二次电池的分解透视图。
具体实施例方式现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明的一些示例性实施例。然而，本发明实施例可以以不同的形式具体化，并且不应该被解释为限于这里图示和提出的示例性实施例。相反，这些示例性实施例以实例的方式被提供用于理解本发明，并且用于将本发明的范围传达给本领域技术人员。如本领域技术人员会认识到的那样，描述的实施例可以以各种不同的方式被修改，而都不脱离本发明的精神或范围。同样，附图和描述被认为本质上是例示性的而非限制性的。下面将描述根据本发明示例性实施例的二次电池的结构。图I为例示根据本发明示例性实施例的二次电池100的透视图。图2为例示二次电池100的剖视图。图3为例示二次电池100的分解透视图。参照图I至图3，根据一个实施例的二次电池100包括罐110、电极组件120、柔性集流体140、电极端子150和151、第一绝缘构件160、盖板170和第二绝缘构件180。螺母 190可被拧紧在设置在盖板170的外侧的电极端子150和151上。罐110可具有诸如六面体形状的形状。罐110包括用于接纳电极组件120的空间。 在一个实施例中，罐110由导电金属材料，例如铝、铝合金和/或镀镍钢，形成。电极组件120被设置在罐110中。电极组件120包括设置在正电极板和负电极板之间的隔板(未示出)。在一个实施例中，电极组件120是胶卷型电极组件，其中正电极板、隔板和负电极板绕一轴线(该轴线特别地沿第一方向延伸)被卷绕成诸如螺旋或涡旋形状。在一个实施例中，电极组件120包括涂覆有活性物质的涂覆部分121和电极板被暴露且未涂覆活性物质的未涂覆部分122。在一个实施例中，未涂覆部分122从涂覆部分121 的两侧伸出并且被连接到柔性集流体140。在一个实施例中，未涂覆部分122位于电极组件 120的沿第一方向的第一端处。在一个实施例中，柔性集流体140被联接到电极组件120的相应未涂覆部分122。 也就是说，在一个实施例中，柔性集流体140被成对提供并且被分别连接到电极组件120的正电极板和负电极板。在一个实施例中，柔性集流体140可为导线，但本发明实施例不限于此。柔性集流体140可具有圆形横截面形状或者平坦形状，但本发明实施例不限于此。在一个实施例中，通过将集流体140联接到未涂覆部分122，集流体140的端部被分别连接到电极板。在一个实施例中，集流体140通过超声焊接被联接到未涂覆部分122， 但可替代地，可通过任何其它合适的设备或方法被联接。进一步，在一个实施例中，集流体 140的其它端部(例如通过超声焊接)被分别连接到电极端子150和151，从而未涂覆部分 122被电连接到相应的电极端子150和151。在一个实施例中，集流体140的第一端被联接到未涂覆部分122，并且集流体140的第二端被联接到电极端子150和151。集流体140是柔性的，其第一端相对于其第二端能够移动，从而未涂覆部分122和集流体140之间的联接甚至当冲击施加到二次电池100上时也能够被维持。在一个实施例中，例如，集流体140可由铝(Al)或铜(Cu)形成，但可替代地，可由任何其它合适的材料或材料的组合形成。
因为集流体140是柔性的，电极组件120和电极端子150和151的位置不被刚性地确定。此外，由于电极端子150和151能够被设置在期望的位置处，二次电池100的内部部件能够被灵活选择。因此，二次电池100的部件的数量和/或成本能够被降低。另外，由于集流体140比传统的集流体占用更少的空间，因此罐110内的空间能够被有效地利用，例如来减小二次电池100的重量。在一个实施例中，为了绝缘的目的，集流体140可被涂覆有诸如选自由氟弹性体、弹性塑料、硅、氟及其组合组成的组中的材料，从而例如不会与包含在罐110中的电解质反应。电极端子150和151通过集流体140被电连接到电极组件120。在一个实施例中， 电极端子150和151通过使用第一绝缘构件160被固定到盖板170，从而电极端子150和 151能够与盖板170电绝缘。连接到集流体140中的一个的电极端子150具有第一极性，并且连接到集流体140中的另一个的电极端子151具有第二极性。在一个实施例中，电极端子150和151从盖板170向外伸出。在一个实施例中，第一绝缘构件160被联接到电极端子150和151的在盖板170 下方的上侧。第一绝缘构件160的下侧可被电极端子150和151支撑，并且可通过将螺母 190拧紧在电极端子150和151上而被固定。在一个实施例中，由于第一绝缘构件160,电极端子150和151以及集流体140不接触罐110，从而罐110能够与电极端子150和151以及集流体140电无关。进一步，在一个实施例中，第一绝缘构件160将电极组件120固定在罐110中，从而电极组件120在罐 110中不移动。进一步，在一个实施例中，第一绝缘构件160在罐110和电极组件120的沿第一方向的第一端之间，并且接触罐Iio和电极组件120的沿第一方向的第一端。第一绝缘构件160可包括垫圈160a，以防止或基本防止电解质在盖板170和第一绝缘构件160之间泄漏。垫圈160a填充第一绝缘构件160和盖板170之间的间隙以防止或基本防止电解质的泄漏。盖板170被联接到罐110的上部并且密封罐110。在一个实施例中，盖板170沿罐Iio的边缘被焊接。在电解质被填充到罐110中之后，盖板170的注入孔可通过使用注入孔塞171被封闭。另外，盖板170可包括比盖板170的其它区域薄的安全排气部172，从而如果罐110中的内部压力达到或超过预定值，则安全排气部172能够被首先打开。在一个实施例中，电极端子150和151穿透盖板170并且从盖板170向上伸出。 在一个实施例中，电极端子150和151通过第一绝缘构件160和垫圈160a与盖板170电绝缘。第二绝缘构件180从盖板170的上侧被联接到电极端子150和151。在一个实施例中，第二绝缘构件180被设置为在电极端子150和151与盖板170之间围绕电极端子150 和151。在一个实施例中，由于第二绝缘构件180，电极端子150和151不接触盖板170，从而电极端子150和151能够与盖板170电绝缘。在一个实施例中，螺母190从第二绝缘构件180的上侧被联接到电极端子150和 151。螺母190被螺纹联接到电极端子150和151的上部。电极端子150和151通过螺母 190物理联接到盖板170，从而电极端子150和151的位置能够被固定。如上所述，在根据一个实施例的二次电池100中，电极组件120的未涂覆部分122 通过集流体140被连接到电极端子150和151，从而电极组件120的未涂覆部分122甚至当施加冲击时也不分离。另外，因为集流体140比传统的集流体具有更小的体积，因此罐110的内部空间能够被有效地利用，并且电极端子150和151能够被灵活设计。另外，由于集流体140，二次电池100的重量能够被减小，并且二次电池100的部件的数量和成本能够被减少。在一个实施例中，未涂覆部分122包括位于电极组件120的最外层处的第一未涂覆部分和位于电极组件120的沿第一方向的边缘处的第二未涂覆部分，并且柔性集流体 140被附接到第一未涂覆部分或第二未涂覆部分。现在将在下面描述根据本发明另一实施例的二次电池。图4为例示根据本发明另一实施例的二次电池200的剖视图。具有与之前描述的实施例的对应元件的结构和功能相同的结构和功能的元件由相同的附图标记指代，并且将仅描述区别。参照图4，根据一个实施例的二次电池200包括罐110、电极组件120、集流体240、 电极端子150和151、第一绝缘构件160、盖板170、第二绝缘构件180和螺母190。在二次电池200中，每个集流体240包括多个导线或线丝。由于每个集流体240 由多个分开的导线构成，因此集流体240能够根据电极组件120的移动被灵活调节。另外，由于与施加在单个导线上的应力相比，集流体240可经受来自电极组件120 的移动的较小的应力，因此，电极组件120和电极端子150和151之间的使用集流体240的连接能够被更可靠地维持。也就是，集流体240的联接可靠性高。现在将在下面描述根据本发明另一实施例的二次电池。图5为例示根据本发明另一实施例的二次电池300的剖视图。参照图5，根据一个实施例的二次电池300包括罐110、电极组件120、集流体340、 电极端子150和151、第一绝缘构件160、盖板170、第二绝缘构件180和螺母190。在二次电池300中，每个集流体340包括多个导线或线丝。集流体340的多个导线被捻合，特别地，沿集流体340的长度被捻合。因此，集流体340当电极组件120移动时能够被灵活调节，并且另外，集流体340的耐久性能够被提高。因此，由电极组件120的移动导致的集流体340的疲劳破坏能被减少，并且电极组件120与电极端子150和151之间的连接能够被可靠地维持。
现在将在下面描述根据本发明另一实施例的二次电池。图6为例示根据另一实施例的二次电池400的分解透视图。参照图6，根据一个实施例的二次电池400包括罐110、多个电极组件420、集流体 440、电极端子150和151、第一绝缘构件160、盖板170、第二绝缘构件180和螺母190。二次电池包括在罐110中的多个电极组件420。电极组件420的数量为至少两个。 电极组件420被插入罐110中。在一个实施例中，每个电极组件420包括涂覆部分421和未涂覆部分422。在图6中，电极组件420被示出为水平并排布置。然而，在另一实施例中， 电极组件420可被竖直堆叠。在一个实施例中，集流体440被联接到电极组件420的未涂覆部分422。集流体 440被分别连接到电极端子150和151，从而电极组件420能够被电连接到电极端子150和 151。电极组件420的未涂覆部分422可根据极性通过集流体440被连接到电极端子150和151，从而电极组件420能够被彼此并联连接。可替代地，电极组件420的未涂覆部分422可通过集流体440被彼此串联连接，并且随后集流体440可被连接到电极端子150 和151 (该构造未示出)。由于集流体440比传统的集流体在罐110中占用更小空间，因此多个电极组件420 能够被设置在罐110中。也就是，由于集流体440，二次电池400能够包括更多电极组件420 来增加容量。这里已经公开了二次电池的一些示例性实施例，尽管采用了特定术语，但它们仅在一般和说明性意义上被使用和将被解释，而不用于限制的目的。本领域普通技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中提出的本公开的精神和范围的情况下，可以对这里描述的实施例进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种二次电池，包括电极组件，所述电极组件绕沿第一方向延伸的轴线卷绕并且包括涂覆部分和未涂覆部分，所述涂覆部分上具有活性物质，所述未涂覆部分位于所述电极组件的沿所述第一方向的第一端处；包含所述电极组件的罐；密封所述罐的开口的盖板；伸出到所述罐外的端子；和电连接在所述电极组件的所述未涂覆部分和所述端子之间的柔性集流体。
2.如权利要求I所述的二次电池，其中所述柔性集流体的第一端被联接到所述未涂覆部分，并且所述柔性集流体的第二端被联接到所述端子。
3.如权利要求2所述的二次电池，其中所述柔性集流体的所述第一端相对于所述柔性集流体的所述第二端能够移动。
4.如权利要求I所述的二次电池，其中所述柔性集流体包括铝或铜。
5.如权利要求I所述的二次电池，其中所述柔性集流体包括至少一个导线。
6.如权利要求5所述的二次电池，其中所述至少一个导线包括沿所述柔性集流体的长度被捻合在一起的多个导线。
7.如权利要求I所述的二次电池，进一步包括用于所述盖板和所述端子之间的电绝缘的绝缘构件。
8.如权利要求7所述的二次电池，其中所述绝缘构件在所述罐和所述电极组件的沿所述第一方向的所述第一端之间，并且接触所述罐和所述电极组件的沿所述第一方向的所述兎顧。
9.如权利要求7所述的二次电池，其中所述绝缘构件固定所述电极组件以防止在所述te中移动。
10.如权利要求I所述的二次电池，进一步包括在所述罐中的另一电极组件，所述另一电极组件包括涂覆部分和未涂覆部分，所述另一电极组件的所述涂覆部分上具有活性物质，所述另一电极组件的所述未涂覆部分位于所述另一电极组件的沿所述第一方向的一端处。
11.如权利要求10所述的二次电池，进一步包括电连接在所述另一电极组件的所述未涂覆部分与所述端子之间的另一柔性集流体。
12.如权利要求11所述的二次电池，进一步包括用于所述盖板和所述端子之间的电绝缘的绝缘构件，其中所述绝缘构件固定所述电极组件和所述另一电极组件以防止在所述罐中移动。
13.如权利要求11所述的二次电池，其中所述柔性集流体和所述另一柔性集流体将所述电极组件和所述另一电极组件彼此并联地分别连接到所述端子。
14.如权利要求I所述的二次电池，其中所述电极组件进一步包括位于所述电极组件的与所述第一端相反的第二端处的另一未涂覆部分，并且其中所述二次电池进一步包括伸出到所述罐外的另一端子，以及电连接在所述电极组件的所述另一未涂覆部分和所述另一端子之间的另一柔性集流体。
15.如权利要求I所述的二次电池，其中所述柔性集流体具有圆形横截面形状。
16.如权利要求I所述的二次电池，其中所述柔性集流体具有平坦形状。
17.如权利要求I所述的二次电池，其中所述柔性集流体通过超声焊接被联接到所述未涂覆部分。
18.如权利要求I所述的二次电池，其中所述柔性集流体被涂覆有选自由氟弹性体、弹性塑料、硅、氟及其组合组成的组中的材料。
19.如权利要求I所述的二次电池，其中所述未涂覆部分包括位于所述电极组件的最外层处的第一未涂覆部分和位于所述电极组件的沿所述第一方向的边缘处的第二未涂覆部分，其中所述柔性集流体被附接到所述第一未涂覆部分或所述第二未涂覆部分。
20.如权利要求I所述的二次电池，其中所述电极组件的所述未涂覆部分与所述罐电绝缘。
全文摘要
一种二次电池，包括电极组件，所述电极组件绕沿第一方向延伸的轴线卷绕并且包括涂覆部分和未涂覆部分，所述涂覆部分上具有活性物质，所述未涂覆部分位于所述电极组件的沿所述第一方向的第一端处；包含所述电极组件的罐；密封所述罐的开口的盖板；伸出到所述罐外的端子；和电连接在所述电极组件的所述未涂覆部分和所述端子之间的柔性集流体。
文档编号H01M4/66GK102610828SQ20121001917
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月20日 优先权日2011年1月24日
发明者金德中 申请人:Sb锂摩托有限公司