专利名称：可再充电电池的制作方法
技术领域：
所描述 的技术总地涉及在纵向挤压条件下诱导盖板弯曲的可再充电电池。
背景技术：
与原电池不同，可再充电电池能够反复进行充电和放电，并包括例如镍氢电池、锂电池和锂离子电池，并且以电池包(pack)的形式制造以广泛使用在便携电子装置诸如移动电话、膝上型计算机和摄像放像机中。可再充电电池包括电极组件，通过堆叠正电极、负电极和插置在正电极与负电极之间的隔板而螺旋卷绕成果冻卷(jelly roll)形式；壳体，容纳电极组件和电解质溶液；盖板，密封壳体的上开口 ；以及电极端子，安装在盖板中并电连接到电极组件。例如，壳体可以具有圆筒形或正方形并由铝或铝合金制成。当壳体被相对于正方形壳体的上下方向的垂直方向上施加的压力挤压并变化时，也就是在纵向挤压条件下，盖板可能不弯曲或者盖板可能在不确定的点处弯曲。因此，由于壳体弯曲的问题，壳体可能沿随机方向弯曲，或者正电极和负电极可能在电极组件里面短路。可再充电电池的内部短路会导致燃烧或爆炸。在本背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对所描述的技术的背景的理解，因此它可以包含不形成现有技术的信息。
发明内容
所描述的技术致力于提供一种可再充电电池，其在纵向挤压条件下通过沿预定方向诱导盖板的弯曲来防止电池单元的内部短路。本发明还致力于提供一种可再充电电池，其在纵向挤压条件下通过沿预定方向诱导壳体的弯曲或折叠来防止电池单元的内部短路。本发明还致力于提供一种可再充电电池，其用于在纵向挤压条件下防止燃烧或爆炸。根据本发明的一个方面，提供一种可再充电电池，该可再充电电池包括壳体，具有与背侧壁相反的前侧壁、与开口相反的底壁、以及将底壁连接到前侧壁和背侧壁中的每个的接合部分，该壳体的前侧壁、背侧壁和相应的接合部分都具有中心部分和在该中心部分的两侧的侧部分，该前侧壁和背侧壁从开口延伸到底壁；电极组件，布置在壳体内；盖板，布置在壳体的开口内从而将电极组件密封在壳体里面，该盖板包括至少一个弯曲诱导槽；以及电极端子，延伸穿过盖板且电连接到电极组件，其中壳体的前侧壁和背侧壁的厚度可以小于壳体的底壁的厚度，其中接合部分的布置于所述中心部分内的部分的内弯曲表面的曲率可以大于接合部分的布置于所述侧部分内的部分的内弯曲表面的曲率。壳体的接合部分的布置于所述中心部分内的部分的厚度可以小于壳体的接合部分的布置于所述侧部分中的部分的厚度。壳体的前侧壁和背侧壁在所述中心部分内的厚度可以等于壳体的前侧壁和背侧壁在所述侧部分内的厚度。
盖板可以包括长的长度方向和从壳体的背侧壁延伸到前侧壁的相对更短的宽度方向，盖板可以在盖板中心处被端子孔穿透，电极端子穿过端子孔延伸，盖板还可以被电解质注入孔穿透。
至少一个弯曲诱导槽可以布置在电解质注入孔和端子孔之间并可以沿宽度方向仅延伸盖板的宽度的一部分，弯曲诱导槽的长度可以大于端子孔的直径。至少一个弯曲诱导槽可以包括两个弯曲诱导槽，在端子孔的两侧各有一个且沿宽度方向延伸盖板的整个宽度。至少一个弯曲诱导槽可以包括两个弯曲诱导槽，在端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽且沿宽度方向仅延伸盖板的宽度的一部分。至少一个弯曲诱导槽可以布置在电解质注入孔与端子孔之间且沿与盖板的宽度方向形成一角度的方向延伸。至少一个弯曲诱导槽可以包括两个弯曲诱导槽，在端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽且沿与盖板的宽度方向形成一角度的方向延伸。至少一个弯曲诱导槽可以布置在电解质注入孔与端子孔之间且具有V形，该V形具有指向端子孔的顶点。至少一个弯曲诱导槽可以包括两个弯曲诱导槽，在端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽，每个弯曲诱导槽可以具有V形，该V形具有指向端子孔的顶点。至少一个弯曲诱导槽可以布置在电解质注入孔和端子孔之间且具有V形，该V形具有指向远离(point away from)端子孔的顶点。至少一个弯曲诱导槽可以包括两个弯曲诱导槽，在端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽，每个弯曲诱导槽可以具有V形，该V形具有指向远离端子孔的顶点。可再充电电池还可以包括布置于盖板的端子孔内以使电极端子与盖板绝缘的绝缘垫圈。可再充电电池还可以包括端子板，电连接到电极端子且布置在电极组件与盖板之间；绝缘板，布置在盖板与端子板之间以使端子板与盖板绝缘；以及绝缘壳，布置在端子板与电极组件之间以使端子板与电极组件电绝缘。根据本发明的另一方面，提供一种可再充电电池，该可再充电电池包括壳体，具有与背侧壁相反的前侧壁、与开口相反的底壁、以及将底壁连接到前侧壁和背侧壁中的每个的接合部分，壳体的前侧壁、背侧壁和相应的接合部分都具有中心部分和在该中心部分的两侧的侧部分，该前侧壁和背侧壁从所述开口延伸到底壁；电极组件，布置在壳体内；盖板，布置在壳体的开口内以将电极组件密封在壳体里面，盖板包括至少一个弯曲诱导槽；以及电极端子，延伸穿过盖板且电连接到电极组件，其中壳体的前侧壁和背侧壁的厚度可以小于壳体的底壁的厚度，其中壳体的接合部分的布置于所述中心部分内的部分的厚度可以小于壳体的接合部分的布置于所述侧部分内的部分的厚度。根据本发明的另一方面，提供一种可再充电电池，该可再充电电池包括壳体，具有与背侧壁相反的前侧壁、与开口相反的底壁、以及将底壁连接到前侧壁和背侧壁中的每个的接合部分，该壳体具有从所述开口延伸到底壁的中心线；电极组件，布置在壳体内；盖板，布置在壳体的开口内以将电极组件密封在壳体里面，盖板包括至少一个弯曲诱导槽；以及电极端子，延伸穿过盖板且电连接到电极组件，其中壳体的前侧壁和背侧壁的厚度可以小于壳体的底壁的厚度，其中接合部分的内弯曲表面的曲率可以在该中心线处最大且随着远离该中心线而逐渐减小。壳体的接合部分的厚度可以在该中心线处最小且随着远离该中心线而逐渐增大。
通过参照以下结合附图来理解的详细描述，对本发明更完整的认知以及本发明具有的许多优点将容易地变得明显并被更好地理解，附图中相似的附图标记表示相同或相似的部件，附图中图I示出根据第一示范性实施例的可再充电电池的分解透视图；图2示出当图I的可再充电电池被组合时关于线II-II的截面图；图3A示出可应用到图I的可再充电电池的盖板的底平面图；图3B示出关于图3A的线IIIb-IIIb的截面图；图3C示出根据第一示范性实施例的可再充电电池在纵向挤压条件下的透视图；图4A示出可应用到根据第二示范性实施例的可再充电电池的盖板的底平面图；
图4B示出根据第二示范性实施例的可再充电电池在纵向挤压条件下的透视图；图5至图12示出可应用到根据第三至第十示范性实施例的可再充电电池的盖板的底平面图；图13示出根据第十一示范性实施例的可再充电电池的正视图；图14示出关于图13的线XIV-XIV的截面图；图15示出关于图13的线XV-XV的在壳体的底壁附近的壳体的顶截面图，示出图13的壳体的接合部分的截面；图16示出关于图15的线XVI-XVI的第一区域Al中的壳体的接合部分及其附近的截面图；图17示出关于图15的线XVII-XVII的第二区域A2中的壳体的接合部分及其附近的截面图；以及图18示出根据第十二示范性实施例的壳体的底壁附近的壳体的顶截面图，示出接合部分的截面。
具体实施例方式在下文将参照附图更充分地描述本发明，附图中示出本发明的示范性实施例。本领域技术人员将意识到，所描述的实施例可以以各种不同方式修改，而都不偏离本发明的思想或范围。附图和描述将被视为在本质上是示范性的而非限制性的。相似的附图标记在整个说明书中始终指示相似的元件。现在转到图I和图2，图I示出根据第一示范性实施例的可再充电电池100的分解透视图，图2示出当图I的可再充电电池100被组装时关于线II-II的截面图。参照图I和图2，可再充电电池100包括电极组件10，用于充放电流；壳体20，容纳电极组件10和电解质溶液；以及盖组件30，密封壳体20的上开口。电极组件10通过堆叠正电极14、隔板15、负电极16和另一隔板15并将其螺旋卷绕成果冻卷而形成，隔板是电绝缘体。电极组件10可以具有与例如正方形壳体20的内部空间相对应的形状，使得电极组件10可以插入到壳体20中。壳体20通过布置在一侧的开口接收电极组件10，壳体20由导体制成从而它可以用作电极端子。例如，壳体20可以由铝或铝合金制成，并可以电连接到电极组件10的正电极14从而壳体20能够用作正电极端子。壳体20具有与开口相对的底壁21以及与背侧壁23相对的前侧壁22。前侧壁22和背侧壁23是壳体的最大的侧壁，并在左侧和右侧通过弯曲部分连接在一起。
当壳体20用作正电极端子时，安装在盖组件30中的电极端子31电连接到电极组件10的负电极16以用作负电极端子。备选地，壳体20可以替代地用作负电极端子，电极端子31可以替代地用作正电极端子。盖组件30包括盖板32，固定到壳体20的开口 ；电极端子31，包括绝缘垫圈33并插入到盖板32的端子孔32a中；端子板34，电连接到电极端子31 ;绝缘板36，提供在盖板32和端子板34之间；绝缘壳37，提供在电极组件10与盖组件30之间；以及密封盖39，安装在盖板32的电解质注入开口 38中。盖板32可以沿表面S或20a焊接到壳体20。绝缘垫圈33使电极端子31与盖板32电绝缘并密封它们之间的间隙。绝缘板36使端子板34与盖板32电绝缘并密封它们之间的间隙。绝缘壳37使电极组件10与盖组件30电绝缘。电解质注入开口 38可以在结合盖板32和绝缘壳37之后形成。电解质注入口 38允许电解质溶液从外部注入到壳体20中。在注入电解质溶液之后，电解质注入开口 38用密封盖39密封。固定到电极组件10的正电极14的正电极引线11焊接在盖板32内侧以将正电极14的电压传输到盖板32和壳体20。也就是说，壳体20用作正电极端子。绝缘壳37使电极组件10的负电极16与具有正极性的盖板32绝缘。固定到电极组件10的负电极16的负电极引线12焊接在端子板34的底部上以将负电极16的电压传输到端子板34和电极端子31。也就是说，电极端子31用作负电极端子。现在转到图3A至图3C，图3A示出可应用到图I的可再充电电池100的盖板32的底平面图，图3B示出关于图3A的线IIIb-IIIb的盖板32的截面图，图3C示出根据第一示范性实施例的可再充电电池100在被纵向挤压变形时的透视图。现在参照图3A至图3C，盖板32具有长度L和宽度W，宽度W从壳体20的前侧壁22延伸到背侧壁23。长度方向(即X轴方向)是盖板32的较长维度，宽度方向(即y轴方向)是盖板的较短维度。因而，可以说L>W，优选地L W。盖板32的底面包括沿y轴方向延伸的直的弯曲诱导槽41，该y轴方向与x轴方向交叉，纵向挤压(P)力在X轴方向上施加。弯曲诱导槽41布置在盖板32的底面上，使得槽41面对电极组件10并且对应的突起51在盖板32的顶面上并背离电极组件10。弯曲诱导槽41在纵向挤压条件下诱导盖板32的弯曲。在第一示范性实施例中，弯曲诱导槽41布置在端子孔32a和电解质注入开口 38之间。现在参照图I和图2，纵向挤压(P)作用在盖板32的侧面和壳体20的弯曲侧壁上以将壳体20朝向前侧壁22或背侧壁23弯曲或折叠。为了方便起见，图3C示出壳体20折叠得前侧壁22作为内侧，背侧壁23作为外侧。在该情况下，布置在盖板32中的弯曲诱导槽41顺畅地诱导盖板32顺着壳体20的变化而弯曲，从而防止盖板32的其他方式的有害弯曲导致的对壳体20的弯曲或折叠的妨碍。在图3C中，盖板在弯曲诱导槽41处分开以允许盖板32容易地弯曲且壳体20容易地折叠。现在参照图3A和3B，端子孔32a布置在盖板32的长度(L)方向(沿x轴方向设置)的中心处且具有与绝缘垫圈33对应的直径(D)。弯曲诱导槽41布置在端子孔32a附近。在纵向挤压(P)条件下，由于弯曲诱导槽41布置在端子孔32a附近，所以壳体20在长度(L)方向(即X轴方向)的中心附近弯曲或折叠。弯曲诱导槽41放置得尽可能合理地靠近端子孔32a，只要弯曲诱导槽41不过于靠近从而会干扰盖板32的端子孔32a中电极端子31的安装。弯曲诱导槽41在盖板32中提供一位置，盖板中的该位置在纵向挤压(P)条件下具有低的机械强度，其设计为具有槽，该槽具有比盖板32的厚度(ta)小的深度(tb)(见图3B)。因此，当施加纵向挤压(P)力时，盖板32能够在弯曲诱导槽41处弯曲。此外，弯曲诱导槽41布置在端子孔32a附近且具有比端子孔32a的机械强度更弱的机械强度。这是因为在盖板32的宽度(W)方向(即y轴方向)上弯曲诱导槽41具有比端子孔32a的直径(D)更大的长度LI (见图3A)。结果，当施加纵向挤压(P)时，盖板32能够 在弯曲诱导槽41处弯曲而不在端子孔32a处弯曲。如图3B所示，通过具有在盖板32的底面上且面对电极组件10的弯曲诱导槽41，在施加挤压力P到电池100的壳体20时电极组件10不那么容易受到损坏。这是因为当施加挤压力P时在盖板32的底面上的槽41使盖板向上远离电极组件10凸出，从而防止盖板32接触或干扰电极组件10。在较小空间中具有增大的容量的现代可再充电电池中，盖板32与电极组件10之间的距离可以非常小。如果电池被挤压力P挤压，由于电极组件10与盖板32之间的该非常小的距离，电极组件易于受到损坏，因为它能被盖板32刺破。因此，通过在盖板32的底表面中包括这样的槽41，在施加挤压力P时保护了电极组件10免于被盖板32短路，因为盖板的底表面中的槽41使盖板32沿远离电极组件10的方向弯曲，使电极组件10不受损坏。如图3B所示，槽41可以具有底表面41b以及相对的侧表面41sl和41s2。由于侧表面41sl与相对表面41s2间隔开,并且由于槽41布置在盖板32的底面上,所以电池100和盖板32上的挤压力P使得盖板32向上且远离电极组件10凸出。与槽41相对应的突起51在盖板的顶表面上。突起或脊51可以具有侧表面51sl和51s2以及顶表面51t。可以通过冲压工艺在盖板31中产生槽41/突起51布置。在图3A的实施例中，弯曲诱导槽41的长度LI与盖板32的宽度(W)尺寸相同。也就是说，弯曲诱导槽41延伸在盖板32的整个宽度(W)上，因此在纵向挤压(P)条件下，能够在弯曲诱导槽的长度(LI)上诱导盖板32的弯曲。因此，当壳体20通过纵向挤压(P)而弯曲或折叠时，在弯曲诱导槽41取向的方向上诱导盖板32的弯曲，从而能够防止电池单元的内部短路。也就是说，在纵向挤压(P)条件下当盖板32由于抗弯性而不弯曲或沿随机方向弯曲时可能发生的电池单元的内部短路被防止。结果，弯曲诱导槽的存在用于防止可再充电电池100燃烧或爆炸，并防止电极组件10被损坏或短路。现在将描述各个示范性实施例，其中盖板中的弯曲诱导槽的数量、长度、取向等改变。在对其的描述中，与第一示范性实施例中相同构造的部分将被省略，而与第一示范性实施例的差异将通过比较来着重说明。现在转到图4A和图4B，图4A示出可应用到根据第二示范性实施例的可再充电电池的盖板232的底平面图，图4B示出根据第二示范性实施例的可再充电电池在纵向挤压条件下的透视图。在第一示范性实施例中，盖板32包括布置在端子孔32a —侧的弯曲诱导槽41。在第二示范性实施例中，盖板232包括在端子孔32a两侧的弯曲诱导槽41和42。在第二示范性实施例中，一个弯曲诱导槽41布置在端子孔32a与电解质注入开口 38之间，另一个弯曲诱导槽42布置在端子孔32a的与第一弯曲诱导槽41相反的一侧。在第二示范性实施例中，盖板232包括以对称方式在端子孔32a两侧的弯曲诱导槽41和42，所以在纵向挤压(P)条件下能在端子孔32a的一侧或两侧诱导盖板232的弯曲。也就是说，在纵向挤压(P)条件下电池单元的内部短路被更有效地防止。为了方便起见，在图4B中，弯曲诱导槽41和42在端子孔32a的两侧诱导盖板232的弯曲。在该情况下，壳体20弯曲为前侧壁22作为内侧且背侧壁23作为外侧。
现在转到图5，图5示出可应用到根据第三示范性实施例的可再充电电池的盖板332的底平面图。在第一示范性实施例中，盖板32包括沿宽度方向(即y轴方向)延伸盖板32的整个宽度的弯曲诱导槽41。在第三示范性实施例中，盖板332包括弯曲诱导槽43，弯曲诱导槽43仅延伸盖板332的沿宽度方向(即y轴方向)设定的宽度(W)的一部分。在第三示范性实施例中，盖板332包括在端子孔32a —侧的具有长度L2的弯曲诱导槽43，该长度L2小于盖板332的宽度(W)，在纵向挤压(P)条件下弯曲诱导槽43在端子孔32a的一侧诱导盖板332的弯曲。为此，布置在盖板332的宽度(W)的一部分上的弯曲诱导槽43设定有比端子孔32a的直径(D)更大的长度L2，且覆盖宽度方向(即y轴方向)的中心。在图5的实施例中，弯曲诱导槽43布置为使得它不与盖板332的焊接表面(S)相交或不干扰盖板332的焊接表面(S)。结果，通过缩短槽43的长度L2使得它不延伸到用于将盖板332焊接到壳体20的焊接表面S (20a)中，使盖板332与壳体20之间的焊接工艺更容易并且可以改善盖板332与壳体20之间的焊接强度。因此，更短的弯曲诱导槽43的优点在于它不干扰盖板332的焊接表面S与壳体20之间的焊接，允许更坚固和更容易的焊接工艺。现在转到图6，图6示出可应用到根据第四示范性实施例的可再充电电池的盖板432的底平面图。在第三示范性实施例中，盖板332包括在端子孔32a—侧的弯曲诱导槽43。在第四示范性实施例中，盖板432包括在端子孔32a两侧的弯曲诱导槽43和44。在第四示范性实施例中，盖板432包括以对称方式在端子孔32a两侧的弯曲诱导槽43和44，使得其在纵向挤压(P)条件下在端子孔32a的一侧或两侧诱导盖板432的弯曲。也就是说，弯曲诱导槽43和44能够更有效地防止纵向挤压(P)条件下电池单元的内部短路。类似于图5的第三实施例，图6中的弯曲诱导槽43和44是短的，使得它们不干扰由虚线所示的焊接表面S (20a)或不与由虚线所示的焊接表面S (20a)相交。如图3A的第一实施例那样，弯曲诱导槽43和44中的每个布置在盖板432的底面上从而挤压力P引起盖板432远离电极组件10弯曲，使得当施加挤压力P时在电极组件中不发生短路。现在转到图7，图7示出可应用到根据第五示范性实施例的可再充电电池的盖板532的底平面图。在第一示范性实施例中，盖板32包括在端子孔32a—侧的沿宽度(W)方向(即y轴方向)的弯曲诱导槽41。在第五示范性实施例中，盖板532包括弯曲诱导槽45，使得弯曲诱导槽45可以在端子孔32a的一侧相对于宽度(W)方向(即y轴方向)具有一倾斜角(Θ )。如图3A的第一实施例那样，弯曲诱导槽45布置在盖板532的底面上从而挤压力P引起盖板532远离电极组件10弯曲，使得当施加挤压力P时在电极组件10中不发生短路。在第五示范性实施例中，盖板532包括弯曲诱导槽45，弯曲诱导槽45可以在端子孔32a的一侧相对于宽度方向(即y轴方向)具有一倾斜角(Θ )，并且弯曲诱导槽45可以在纵向挤压(P)条件下在端子孔32a的一侧沿倾斜角(Θ )的方向诱导盖板532的弯曲。弯曲诱导槽45能够在纵向挤压(P)在一定程度上偏离X轴方向时有效地诱导盖板532的弯曲。现在转到图8，图8示出可应用到根据第六示范性实施例的可再充电电池的盖板632的底平面图。在第五示范性实施例中，盖板532包括在端子孔32a—侧的弯曲诱导槽45。在第六示范性实施例中，盖板632包括在端子孔32a两侧的弯曲诱导槽45和46。在第六示范性实施例中，盖板632包括以对称方式在端子孔32a两侧的具有倾斜角(Θ )的弯曲诱导槽45和46，从而在纵向挤压(P)条件下弯曲诱导槽45和46能够在端子孔32a的两侧或一侧沿倾斜角(Θ )的方向诱导盖板632的弯曲。当纵向挤压(P)在一定程度上偏离X轴方向时，弯曲诱导槽45和46能够在端子孔32a两侧有效诱导盖板632的 弯曲。现在转到图9，图9示出可应用到根据第七示范性实施例的可再充电电池的盖板732的底平面图。在第五示范性实施例中，盖板532包括相对于宽度(W)方向(即y轴方向)具有倾斜角(Θ )的作为直线的弯曲诱导槽45。在第七示范性实施例中，盖板732包括作为对称弯曲线的V形(或人字形)弯曲诱导槽47，其相对于宽度方向(即y轴方向)具有倾斜角(Θ )和弯曲角(Θ I)。在第七示范性实施例中，盖板732包括在端子孔32a —侧的作为具有倾斜角(Θ )和弯曲角(Θ I)的弯曲线的V形弯曲诱导槽47，从而在纵向挤压(P)条件下它能够在端子孔32a的一侧诱导盖板732沿弯曲线方向的弯曲。V形弯曲诱导槽47能够在纵向挤压(P)条件下通过弯曲角(Θ I)关于长度(L)方向(即X轴方向)和宽度(W)方向(即y轴方向)诱导盖板732的各种弯曲。如图3A的第一实施例那样，弯曲诱导槽47布置在盖板732的底面上，从而挤压力P引起盖板732远离电极组件10弯曲，使得当施加挤压力P时在电极组件10中不发生短路。现在转到图10，图10示出可应用到根据第八示范性实施例的可再充电电池的盖板832的底平面图。在第七示范性实施例中，盖板732包括在端子孔32a —侧的V形弯曲诱导槽47。在第八示范性实施例中，盖板832包括在端子孔32a两侧的V形弯曲诱导槽47和48。在第八示范性实施例中，盖板832包括在端子孔32a两侧的作为具有倾斜角(Θ )和弯曲角(Θ I)的弯曲线的V形弯曲诱导槽47和48，在纵向挤压(P)条件下其能在端子孔32a的两侧或一侧沿弯曲线方向诱导盖板832的弯曲。在纵向挤压(P)条件下，弯曲诱导槽47和48能够在端子孔32a的两侧通过弯曲角(Θ I)在长度(L)方向(即X轴方向)和宽度(W)方向(即y轴方向)上诱导盖板832的各种类型的弯曲。在图9和图10的实施例中，Θ I是在槽47和48的顶点处的角度。在图9和图10的实施例中，顶点指向端子孔32a。尽管可以说Θ 1=180° _2 Θ，但是本发明无论如何不受此限制。现在转到图11，图11示出可应用到根据第九示范性实施例的可再充电电池的盖板932的底平面图。在第七示范性实施例中，盖板732具有V形弯曲线，弯曲诱导槽47的突出方向朝向端子孔32a(即指向端子孔32a)。在第九示范性实施例中，盖板932具有V形弯曲线，弯曲诱导槽49的突出方向指向远离端子孔32a。也就是说，弯曲诱导槽49形成为弯曲线容纳端子孔32a的状态。在第九示范性实施例中，盖板932包括在端子孔32a —侧的作为具有倾斜角(Θ )和弯曲角(Θ 2)的弯曲线的V形弯曲诱导槽49，该弯曲诱导槽49在纵向挤压(P)条件下能够在端子孔32a的一侧沿弯曲线方向诱导盖板932的弯曲。在纵向挤压(P)条件下，V形弯曲诱导槽49能够在长度(L)方向(B卩x轴方向)和宽度(W)方向(即y轴方向)上通过弯曲角(Θ 2)诱导盖板932的各种弯曲。在第七示范性实施例中，V形弯曲诱导槽47具有指向端子孔32a的突出方向，其形成有倾斜角(Θ )和弯曲角(Θ I)。因此，在第七示范性实施例中，弯曲诱导槽47能够在盖板732的宽度方向(即y轴方向)上通过弯曲角(Θ I)在邻近端子孔32a的位置诱导凸起弯曲。在第九示范性实施例中，弯曲诱导槽49形成有突出方向，其在离开端子孔32a的一侧形成有倾斜角(Θ )和弯曲角(Θ2)。因此，与第七示范性实施例相比，在第九示范性实施例中，弯曲诱导槽49能够关于盖板932的宽度方向(即y轴方向)通过弯曲角(Θ 2)在远离端子孔32a的位置诱导凸起弯曲。如图3A的第一实施例那样，弯曲诱导槽49布置在盖板932的底面上，从而挤压力P引起盖板932远离电极组件10弯曲，使得当施加挤压力P时在电极组件10中不发生短路。现在转到图12，图12示出可应用到根据第十示范性实施例的可再充电电池的盖板1032的底平面图。在第九示范性实施例中，盖板932包括在端子孔32a —侧的V形弯曲诱导槽49。在第十示范性实施例中，盖板1032包括在端子孔32a两侧的V形弯曲诱导槽49和50。在第十示范性实施例中，盖板1032包括在端子孔32a两侧的作为具有倾斜角(Θ )和弯曲角(Θ 2)的弯曲线的弯曲诱导槽49和50，并能够在纵向挤压(P)条件下在端子孔32a的两侧或一侧沿弯曲线方向诱导盖板1032的弯曲。弯曲诱导槽49和50能够在纵向挤压(P)条件下在端子孔32a的两侧通过弯曲角(Θ 2)沿长度(L)方向(即X轴方向)和宽度(W)方向(即y轴方向)诱导盖板1032中的各种弯曲。在图11和图12的实施例中，Θ 2是在槽49和50的顶点处的角。在图11和图12的实施例中，顶点指向远离端子孔32a。尽管可以说Θ 2=180° _2 Θ，但是本发明无论如何不受此限制。现在转到图13至图17，图13至图17是根据本发明的第十一示范性实施例的可再充电电池200的视图。现在参照图13和图14，图13是根据第i^一实施例的可再充电电池200的壳体220的正视图，图14示出关于图13的线XIV-XIV的截面图。参照图13和图14，壳体220形成为矩形形状，该矩形形状包括开口、提供在该开口的相反侧的底壁221、围绕开口与底壁221之间的前部的前侧壁222、以及围绕背部的背侧壁223，接合部分224将底壁221分别接合到前侧壁222和背侧壁223中的每个，壳体220提供用于电极组件10的容纳空间。根据第十一示范性实施例的壳体220设计来防止纵向挤压条件下对电极组件10的损坏。在图13中，纵向挤压(P)施加到壳体220的右侧和左侧。例如，壳体220通过拉深工艺或冲压工艺制造，并且壳体220通过经由接合部分224 (其是弯曲表面)将底壁221连接到前侧壁222且经由另一接合部分224将底壁221连接到背侧壁223来制造。根据第i^一 示范性实施例的壳体220形成为将壳体220的弯曲或折叠位置诱导在预定位置，以防止在纵向挤压条件(P)下电极组件10内的内部短路，并通过在壳体的与盖板中的槽对应的部分处向电池进一步提供薄弱点而在施加挤压力P时增强弯曲电池的能力且弯曲位置依赖于根据本发明头十个实施例的盖板中的槽。现在转到图15，图15示出壳体关于图13的线XV-XV的截面图，示出图13的壳体220的接合部分224的截面。参照图13和图15，壳体220设计为对于纵向挤压条件(P)在不同位置具有不同的机械强度。也就是说，壳体220包括对于纵向挤压条件(P)具有低机械强度的在中心处的第一区域Al和具有比第一区域Al相对更高的机械强度的在两端的第二区域A2。第一区域Al具有延伸通过壳体220的中心线(C)的第一宽度Wl。第二区域A2每个具有第二宽度W2且布置在第一区域Al的相反两侧。在图13至图15的第i^一实施例中，第一区域Al和第二区域A2关于壳体220中的中心线(C)对称。在第^ 实施例中，盖板32的弯曲诱导槽41可以布置得对应于如图13所示的第一区域Al和第二区域A2相遇处的第一区域Al的边缘。在图13至图15的第i^一实施例中，对于将底壁221连接到前侧壁222和背侧壁223每个的接合部分224的内弯曲表面，壳体220具有不同的曲率，这些不同曲率对应于第一区域Al和第二区域A2。此外，在图13至图15的第i^一实施例中，壳体220的在底壁221与前侧壁222和背侧壁223每个之间的接合部分224根据第一区域Al和第二区域A2而具有不同的厚度。连接底壁221到前侧壁222的接合部分224的弯曲表面的轮廓与连接底壁221到背侧壁223的另一接合部分224的弯曲表面的轮廓相同。因此，现在将仅论述连接底壁221到前侧壁222的接合部分224。现在转到图16和图17，图16示出关于图15的线XVI-XVI的截面图，其示出连接底壁221到前侧壁222的接合部分224在中心区域Al中的轮廓，图17示出关于图15的线XVII-XVII的截面图，示出连接底壁221到前侧壁222的相同接合部分224在侧区域A2中的轮廓。参照图16和图17两者，在区域Al和A2每个中(其中背侧壁的厚度与前侧壁的厚度相同)，底壁221的第一厚度tl形成得大于前侧壁222的第二厚度t2(即tl>t2)。此外，还注意，第一区域Al中前侧壁222的厚度(t2)与第二区域A2中前侧壁222的厚度t2相同，区域Al和A2每个中背侧壁223的厚度t2也相同，且仅接合部分224的厚度在第一区域Al和第二区域A2之间变化。因此，在纵向挤压条件下，具有机械强度的壳体220可以根据接合部分224的机械强度诱导弯曲或折叠，而不受底壁222或前侧壁222和背侧壁223的机械强度影响。也就是说，壳体220能在与第二区域A2相比而言弱的第一区域Al中诱导弯曲。例如，底壁221的第一厚度tl是O. 4mm,前侧壁222的第二厚度t2是O. 25_。参照图13和图15至图17，将底壁221连接到前侧壁222的接合部分224在第一区域Al中的内弯曲表面Cl具有第一曲率半径Rl，Rl小于将底壁221连接到前侧壁222的接合部分224在第二区域A2中的内弯曲表面C2的曲率半径R2。由于曲率与曲率半径的倒数成比例(也就是，Cl=k/Rl，且C2=k/R2，其中k是常数)，所以也可以说接合部分224的在第一区域Al中的部分的内弯曲表面的曲率Cl大于接合部分224的在第二区域A2中的部分的内弯曲表面的曲率C2。并且由于接合部分224的内表面可能不画完美圆的弧且因此不具有传统意义上的半径，所以与曲率半径相反，曲率可以相互比较。第一和第二曲率半径Rl和R2分别是第一和第二区域Al和A2中壳体220的接合部分224的内表面上的弯曲表面Cl和C2的内曲率半径。将底壁221连接到前侧壁222的外弯曲表面C3的外曲率半径RO在第一和第二区域Al和A2 二者中相同。结果，内弯曲表面Cl和外弯曲表面C3之间的距离为t3，其是第一区域Al中壳体220的将底壁221连接到前侧壁222的接合部分224的厚度。内弯曲表面C2和外弯曲表面C3之间的距离为t4，其是第二区域A2中壳体220的将底壁221连接到前侧壁222的接合部分224的厚度。第三厚度t3和第四厚度t4被设定为在第一厚度tl和第二厚度t2之 间，且从底壁221朝向前侧壁222逐渐减小。此外，可以说，第二区域A2中接合部分224的厚度t4大于第一区域Al中接合部分224的厚度t3 (S卩，t4H3)。为了方便起见，在图16和图17中，第三厚度t3和第四厚度t4在接合部分224的随机位置示出。参照图16，第一和第二区域Al和A2中将底壁221连接到前侧壁222的接合部分224的弯曲表面Cl和C2具有截面差异(Λ A)。也就是，通过横截面差异(Λ Α)，接合部分224的在第二区域Α2中的部分比接合部分的在第一区域Al中的部分具有更大的机械强度。因此，在纵向挤压条件(P)下，能够在布置于壳体220的中心线(C)附近的第一区域Al中诱导弯曲。因此，包括根据第一示范性实施例的具有弯曲诱导槽41的盖板32的可再充电电池200能够焊接到根据第i^一示范性实施例的壳体220从而进一步在壳体220的第一区域Al中沿预定方向诱导弯曲或折叠，由此有效地防止电池单元的内部短路。除了将第一实施例的盖板32与第十一实施例的壳体220组合之外，根据第二至第十示范性实施例中的任一个的盖板能够焊接到根据图13至图17的第十一示范性实施例的壳体220。为了方便起见，根据第一示范性实施例的盖板32已经在上面描述为应用到第i^一示范性实施例。现在转到图18，图18示出根据本发明第十二示范性实施例的可应用到可再充电电池的壳体320的截面图。在第i^一示范性实施例中，壳体220包括在宽度方向的中心的具有第一曲率半径Rl的第一区域Al且包括在第一区域Al两侧的具有第二曲率半径R2的第二区域A2。根据第十二示范性实施例的壳体320具有与中心线(C)对应的第一内曲率半径Rl (最小曲率半径)，且具有在中心线C两侧且最远离中心线C的第二内曲率半径R2 (最大曲率半径)。内曲率半径从壳体320的两侧朝向中心线(C)线性减小(即从第二曲率半径R2逐渐减小到第一曲率半径R1)。由于曲率反比于曲率半径，所以可以替代地说，接合部分324的内表面的曲率在中心线C处最大且随着远离中心线C而逐渐减小。此外，通过比较曲率而不是曲率半径，当接合部分324的内表面不画完美圆的弧时，可以更好地表达本发明。在图18的第十二实施例中，包括将底壁321连接到背侧壁323和前侧壁322每个的接合部分324的内弯曲表面的弯曲表面(C4)设置的截面差异(ΛΑ，参照图16)从壳体320的两侧朝向中心线(C)线性减小。因此，壳体320在中心线(C)处具有最弱的机械强度，从而由于壳体320在纵向挤压条件(P)下在中心线(C)附近弯曲或折叠，所以壳体320有效地防止电池单元的内部短路。根据第十一示范性实施例的壳体220能够在纵向挤压条件(P)下根据第一区域Al范围内的条件在稍微不同的位置处弯曲，根据第十二示范性实施例的壳体320更精确地设定弯曲位置，因为它在纵向挤压条件(P)下在中心线(C)处弯曲。此外，壳体320可以被修改为使得最小的第一曲率半径Rl (即最大曲率Cl)在与中心线(C)间隔开的位置，在该情况下，盖板的弯曲诱导槽可以是位于底壁321与前和背侧壁322和323之间壳体320具有第一曲率半径Rl (未示出)的位置处的直线。除了将第一实施例的盖板32与第十二实施例的壳体320组合之外，根据第二至第 十示范性实施例中的任一个的盖板可以应用到根据图18的第十二实施例的壳体320以进一步增强电池在挤压力P下的弯曲特性。为了方便起见，根据第一示范性实施例的盖板32已经在上面描述为应用到第十二示范性实施例。虽然已经结合当前认为的实用示范性实施例描述了本公开，但是将理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括于所附权利要求的思想和范围内的各种修改和等同布置。
权利要求
1.一种可再充电电池，包括 壳体，具有与背侧壁相反的前侧壁、与开口相反的底壁、以及将所述底壁连接到所述前侧壁和所述背侧壁中的每个的接合部分，所述壳体的所述前侧壁、所述背侧壁和相应的接合部分都具有中心部分和在该中心部分的两侧的侧部分，所述前侧壁和所述背侧壁从所述开口延伸到所述底壁； 电极组件，布置在所述壳体内； 盖板，布置在所述壳体的开口内从而将电极组件密封在所述壳体里面，该盖板包括至少一个弯曲诱导槽；以及 电极端子，延伸穿过所述盖板且电连接到所述电极组件，其中所述壳体的所述前侧壁和所述背侧壁的厚度小于所述壳体的所述底壁的厚度，其中所述接合部分的布置于所述中心部分内的部分的内弯曲表面的曲率大于所述接合部分的布置于所述侧部分内的部分的内弯曲表面的曲率。
2.如权利要求I所述的可再充电电池，其中所述盖板具有长的长度方向和从所述壳体的背侧壁延伸到前侧壁的相对更短的宽度方向，所述盖板在盖板的中心处被端子孔穿透，所述电极端子穿过该端子孔延伸，所述盖板还被电解质注入孔穿透。
3.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽布置在所述电解质注入孔和所述端子孔之间并沿所述宽度方向延伸所述盖板的整个宽度。
4.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽布置在所述电解质注入孔和所述端子孔之间且沿所述宽度方向仅延伸所述盖板的宽度的一部分。
5.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽包括两个弯曲诱导槽，在所述端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽且沿所述宽度方向延伸所述盖板的整个宽度。
6.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽包括两个弯曲诱导槽，在所述端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽且沿所述宽度方向仅延伸所述盖板的宽度的一部分。
7.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽布置在所述电解质注入孔与所述端子孔之间且沿与所述盖板的宽度方向形成一角度的方向延伸。
8.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽包括两个弯曲诱导槽，在所述端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽且沿与所述盖板的宽度方向形成一角度的方向延伸。
9.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽布置在所述电解质注入孔与所述端子孔之间且具有V形，该V形槽的顶点指向所述端子孔。
10.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽包括两个弯曲诱导槽，在所述端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽，每个弯曲诱导槽具有V形，每个V形槽的顶点指向所述端子孔。
11.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽布置于所述电解质注入孔和所述端子孔之间且具有V形，该V形槽的顶点指向远离所述端子孔。
12.如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述至少一个弯曲诱导槽包括两个弯曲诱导槽，在所述端子孔的两侧各有一个弯曲诱导槽，每个弯曲诱导槽具有V形，每个V形槽的顶点指向远离所述端子孔。
13.如权利要求4所述的可再充电电池，其中所述弯曲诱导槽的长度大于所述端子孔的直径。
14.如权利要求I所述的可再充电电池，还包括布置于所述盖板的端子孔内以将所述电极端子与所述盖板绝缘的绝缘垫圈。
15.如权利要求I所述的可再充电电池，还包括 端子板，电连接到所述电极端子且布置在所述电极组件与所述盖板之间； 绝缘板，布置在所述盖板与所述端子板之间以将所述端子板与所述盖板绝缘；以及 绝缘壳，布置在所述端子板与所述电极组件之间以将所述端子板与所述电极组件电绝缘。
16.如权利要求I所述的可再充电电池，其中所述壳体的接合部分的布置于所述中心部分内的部分的厚度小于所述壳体的接合部分的布置于所述侧部分中的部分的厚度。
17.如权利要求16所述的可再充电电池，其中所述壳体的所述前侧壁和所述背侧壁在所述中心部分内的厚度等于所述壳体的所述前侧壁和所述背侧壁在所述侧部分内的厚度。
18.—种可再充电电池,包括 壳体，具有与背侧壁相反的前侧壁、与开口相反的底壁、以及将所述底壁连接到所述前侧壁和所述背侧壁中的每个的接合部分，所述壳体的所述前侧壁、所述背侧壁和相应的接合部分都具有中心部分和在该中心部分的两侧的侧部分，所述前侧壁和所述背侧壁从所述开口延伸到所述底壁； 电极组件，布置在所述壳体内； 盖板，布置在所述壳体的开口内以将所述电极组件密封在所述壳体里面，所述盖板包括至少一个弯曲诱导槽；以及 电极端子，延伸穿过所述盖板且电连接到所述电极组件，其中所述壳体的所述前侧壁和所述背侧壁的厚度小于所述壳体的所述底壁的厚度，其中所述壳体的接合部分的布置于所述中心部分内的部分的厚度小于所述壳体的接合部分的布置于所述侧部分内的部分的厚度。
19.一种可再充电电池,包括 壳体，具有与背侧壁相反的前侧壁、与开口相反的底壁、以及将所述底壁连接到所述前侧壁和所述背侧壁中的每个的接合部分，所述壳体具有在从所述开口到所述底壁的方向上延伸的中心线； 电极组件，布置在所述壳体内； 盖板，布置在所述壳体的开口内以将所述电极组件密封在所述壳体里面，所述盖板包括至少一个弯曲诱导槽；以及 电极端子，延伸穿过所述盖板且电连接到所述电极组件，其中所述壳体的前侧壁和背侧壁的厚度小于所述壳体的底壁的厚度，其中所述接合部分的内弯曲表面的曲率在所述中心线处最大且随着远离所述中心线而逐渐减小。
20.如权利要求19所述的可再充电电池，其中所述壳体的接合部分的厚度在所述中心线处最小且随着远离所述中心线而逐渐增大。
全文摘要
本发明涉及一种可再充电电池，该可再充电电池在纵向挤压条件下通过在预定位置且沿预定方向诱导盖板和壳体的弯曲而防止电池单元的内部短路。该可再充电电池包括壳体，具有与背侧壁相反的前侧壁、与开口相反的底壁以及将底壁连接到前侧壁和背侧壁每个的接合部分；电极组件，布置在壳体内；盖板，布置在壳体的开口内以将电极组件密封在壳体里面，盖板包括至少一个弯曲诱导槽；以及电极端子，延伸穿过盖板且电连接到电极组件，接合部分的布置于中心部分内的部分的内弯曲表面的曲率大于接合部分的布置于侧部分内的部分的内弯曲表面的曲率。
文档编号H01M2/04GK102903864SQ20121026911
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月30日 优先权日2011年7月28日
发明者成宰一, 吉尾英明, 李炅根, 金镇郁, 郑志完 申请人:三星Sdi株式会社