CN100502126C - 可再充电的电池及制备该可再充电的电池的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可再充电电池，其包括具有正电极、负电极和设置在正和负电极之间的隔膜的电极组件；用于容纳电极组件的外壳，外壳具有开口端；以及具有倾斜的外缘表面的盖板，倾斜的外缘表面的外端与外壳的壁端表面连接。本发明还公开了一种改善可再充电电池外壳和盖板之间密封的方法，该方法包括：通过开口端将电极组件插入外壳中；提供可与壁端表面耦连、具有倾斜的外缘表面的盖板，并使所述倾斜的外缘表面的外端定位于壁端表面上；以及将倾斜边缘表面的外端焊接到所述壁端表面上。本发明可提高盖板的焊接性能并可改善可再充电电池的气密封性能和可靠性，因此，可避免用于激光焊接的激光束对电极组件的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种可再充电的电池，尤其涉及具有改善的焊接结构的可再充电电池及制备这种可再充电电池的方法。
背景技术
与一次电池不同，可再充电的电池可以被再充电。近来，使用具有高能量密度的无水电解质的高输出再充电电池已有所发展。低容量可再充电电池被用于各种便携式电子设备，例如用于电话、膝上型计算机和录像摄像机。通过串联或并联连接多个低容量可再充电电池形成的高容量可再充电电池用于驱动电机，例如用于驱动燃油电力两用车的电机。
根据可再充电电池的外形，可将其分为不同类型，例如棱柱形电池和圆柱形电池。可再充电电池包括具有正电极、负电极和设置在正电极和负电极之间的隔膜的电极组件、容纳电极组件的外壳、密封外壳的盖组件、和从盖组件中延伸出来并分别与正、负电极电连接的正、负极端子。
通过焊接将盖组件的盖板接合在外壳上以使外壳保持气密封。将盖板固定在外壳内时可进行垂直焊接(即，基本上垂直于焊接点)，或将盖板放置于外壳上表面上时可以进行水平焊接(即，基本上平行于焊接点)。
在盖板和外壳的制备过程期间可能产生公差变量。结果，难于将盖板和外壳垂直焊接在一起。例如，为了将盖板和外壳垂直焊接在一起，盖板必须精确固定于外壳的内周。然而，当盖板和/或外壳存在公差变量时，在外壳的内周和盖板的外周之间可能产生缝隙，这将导致焊接不良。而且，焊接期间的激光束可通过缝隙到达电极组件，损坏电极组件。
当将盖板放置在外壳上表面上进行水平焊接时，在外壳的上表面和盖板之间也会由于外壳和/或盖板的公差误差产生缝隙。同样，激光束可以通过缝隙射到电极组件，因此损坏电极组件。盖板和外壳之间的焊接缺陷将降低可再充电电池的使用寿命和性能，并可能导致可再充电电池不能使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有改善外壳和盖板之间焊接结构的可再充电电池及制备该可再充电的电池的方法。
可再充电电池包括：具有正电极、负电极和设置在正电极和负电极之间的隔膜的电极组件；用来容纳电极组件的外壳，该外壳具有用来将电极组件装于外壳中的开口端，所述开口端由具有壁端表面的外壳壁形成；封闭开口端的盖板。盖板具有倾斜的外缘表面，倾斜的外缘表面的外端与壁端表面相连。壁端表面具有壁内缘和壁外缘。可将外端设置在壁内缘和壁外缘之间。
通过沿垂直于开口端表面的方向进行焊接可将外端连接于外壳的开口端表面上。焊接可以通过发射激光束进行。可沿垂直于外壳开口端表面的方向发射激光束。
盖板的与倾斜边缘表面相对的表面可以与外壳的开口端表面接触。
可再充电电池可用作驱动电机的电源。
根据本发明的另一方面，提供一种制备可再充电电池的方法，其中，可再充电电池包括电极组件；用于容纳电极组件的外壳，该外壳具有至少一个开口端；以及与外壳开口端耦连的盖板，该方法包括：通过开口端将电极组件设置在外壳中；将盖板的外缘端放置在外壳开口端的表面上；通过焊接将盖板的外缘端与外壳开口端的表面耦连。
倾斜边缘表面和盖板的底面之间的夹角可以在0-90°的范围内。
附图说明
图1是本发明一示例性实施方式的可再充电电池的局部剖面图；
图2是图1中A部分的放大图；
图3是用图1所示的可再充电电池驱动电机的框图。
具体实施方式
首先参见图1，可再充电电池2包括电极组件10、用于容纳电极组件10的外壳14和通过焊接密封外壳14的盖组件30，其中，电极组件10包括正和负电极11、12及插在正和负电极11、12之间的隔膜13。盖组件30包括从外壳14内部延伸到外部的外部端子23、23′。外部端子23、23′与抽头20、20′电连接，这些抽头分别连接在正和负电极11、12的未敷覆区域11a、12a。
外壳14可以由导电材料形成，例如由铝、铝合金、或镀镍钢制成。在此实施方式中，外壳14具有矩形横截面。当然，外壳14的这种结构仅仅是示例性的，本发明并不限于此。
盖组件30包括与外壳14的开口耦连的盖板31，以紧密密封外壳14。盖板31设置有端子孔34、34′，外端子23通过端子孔34、34′伸出。在盖板31上形成有排气口35，以便在外壳14的内压超过预定水平时释放外壳14内的气体。
在此实施方式中，在各正和负电极11、12的侧端部分上形成有与抽头20电连接的未敷覆区11a、12a。当然，本发明并不限于这种情况。
之间插有隔膜13的每一正和负电极11、12包括集流体和敷覆于集流体上的活性材料层。将电极组件10装于外壳14中，以使未敷覆区11a、12a与外壳14的壁相邻。盖组件30的外端子23、23′通过抽头20、20′与正和负电极11、12电连接。
在此实施方式中，设置在外壳14上表面的盖板31的外缘形成为倾斜的边缘表面36。盖板31被设置在外壳14的上表面上，以使与倾斜边缘表面36相对的盖板的基底表面与外壳14的上表面接触。
沿盖板31的整个边缘形成倾斜边缘表面36。如图2更详细地示出的那样，倾斜边缘表面36和盖板31的底面之间的夹角θ可在如下范围。
0<θ<90°
盖板31的倾斜边缘表面36朝向外壳14的上表面倾斜，以使倾斜边缘表面36的外端基本上中心地设置于电池外壳14上。换句话说，围绕电池外周倾斜边缘表面36的端部和外壳14的外缘之间的距离基本相等。由于倾斜边缘表面36的外端比盖板31的其余部分薄，将盖板焊接到外壳的外端可改善焊接点40
通过垂直的激光焊接38可使盖板31与外壳14耦连，使倾斜边缘表面36的外端处于外壳14的上表面上。也就是说，由于盖板31垂直地设置在外壳14的上表面上，可沿朝盖板31的上表面中心垂直正交的方向进行激光焊接38。因此，激光焊接期间发射的激光束不能到达电极组件，因此，可防止电极组件的损坏。
图3示出了将图1所示实施方式的可再充电电池用作驱动电机的电源的电池模块的单元电池的实例。电池模块1具有多个单元电池并用于驱动电机50。
根据本发明，可有效地保护可再充电电池的抽头免受激光束的损坏。本发明的可再充电电池可用作驱动电机的电源，例如用于驱动电动机车、电动摩托车、电动自行车、无线真空吸尘器等中的电机。
根据本发明，由于提高了外壳上盖板的焊接性能，可再充电电池的气密封性能和可靠性也可得到改善。因此，可以避免用于激光焊接的激光束对电极组件的损坏。
虽然上面结合一些示例性实施方式对本发明进行了描述，本领域技术人员可以理解本发明不限于所公开的实施方式，更确切地说，本发明涵盖了包括在所附权利要求及其等同物的构思和保护范围之内的各种变型。
Claims (14)
1.一种可再充电电池，包括：
电极组件，其具有正电极、负电极和设置在正和负电极之间的隔膜；
用来容纳所述电极组件的外壳，该外壳具有用于将所述电极组件装入此外壳的开口端，该开口端由具有壁端表面的外壳壁形成；以及
用于封闭所述开口端的盖板，该盖板具有倾斜的外缘表面，此倾斜的外缘表面的外端与所述壁端表面相连，
其中，所述盖板包括与所述倾斜的外缘表面相对的基底表面，该基底表面与所述壁端表面接触。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，所述壁端表面具有壁内缘和壁外缘；所述外端位于所述壁内缘和壁外缘之间。
3.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中，所述外端中心地位于所述壁内缘和壁外缘之间。
4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，所述外端通过焊接与所述壁端表面连接。
5.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中，所述焊接为激光焊接。
6.根据权利要求5所述的可再充电电池，其中，所述激光焊接垂直地对准所述壁端表面。
7.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，所述可再充电电池包含于驱动电机的电池模块中。
8.一种改善可再充电电池外壳和盖板之间密封的方法，该可再充电电池包括电极组件；用于容纳所述电极组件的外壳，该外壳具有用于装入所述电极组件的开口端，该开口端由具有壁端表面的外壳壁形成；以及用于封闭所述开口端的盖板，所述方法包括：
通过所述开口端将所述电极组件插入所述外壳中；
提供可与所述壁端表面耦连、具有倾斜的外缘表面的盖板，并使所述倾斜的外缘表面的外端定位于所述壁端表面上；以及
将所述倾斜的外缘表面的外端焊接到所述壁端表面上；
设置具有与所述倾斜的外缘表面相对的基底表面的盖板，使得该基底表面与所述壁端表面接触。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述壁端表面具有壁内缘和壁外缘端，该方法包括将所述外端定位于所述壁内缘和壁外缘之间。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，使所述外端中心地位于所述壁内缘和壁外缘之间。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述焊接为激光焊接。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述激光焊接包括将激光束垂直对准所述壁端表面。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述可再充电电池包含于驱动电机的电池模块中。
14.一种可再充电电池，包括：
电极组件，其具有正电极、负电极和设置在所述正电极和负电极之间的隔膜；
用来容纳所述电极组件的外壳，该外壳具有将所述电极组件装入所述外壳中的开口端，该开口端由具有壁端表面的外壳壁形成；以及
用来封闭所述开口端的盖板，该盖板具有倾斜的外缘表面，该倾斜的外缘表面的外端与所述壁端表面连接，
其中，所述盖板包括与所述倾斜的外缘表面相对的基底表面，该基底表面与所述壁端表面接触，所述倾斜的外缘表面与所述基底表面之间的夹角在0-90°之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |