CN100511811C - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
一种二次电池包括电极组件，该组件具有缠绕在一起的正电极板、负电极板和分隔件；以及用于接纳该电极组件的罐；所述罐具有开口。盖组件包括具有电解液注入孔的盖板，所述盖组件封闭所述罐的开口。引线板被焊接在所述盖板的外部表面上以覆盖所述电解液注入孔以及与所述盖组件电连接的保护电路板。至少一个定位元件被布置成与所述引线板的至少一个边缘对准，所述至少一个定位元件限定接纳所述引线板的区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种二次电池，并且特别涉及到具有改进的引线板固定结构的二次电池。
背景技术
最近已经对二次电池，已知也作为可再充电的电池，进行了减小的尺寸和增加容量的研究和开发。近来已经开发并使用的典型性的二次电池包括镍氢电池、锂电池、锂离子电池等。
在二次电池中，多数裸电池以这样的方式进行制造，即包括正电极、负电极和分隔件的电极组件被接纳在由铝或铝合金制造的罐内。盖组件与所述罐进行装配，电解液被注入所述罐内，并且所述罐被密封。具有由铝或铝合金制造的罐允许制造耐久的轻重量二次电池从而该二次电池在长期的使用中不会受到腐蚀。
裸电池设置有与所述裸电池的周边进行绝缘的电极接线。所述电极接线被连接到在所述裸电池中的所述电极组件的一个电极上以用作正电极接线或负电极接线。所述罐具有与所述电机接线相反的极性。
电池是可以放出大量能量的能量源。在这种二次电池的情况下，当所述电池被充电时其积累能量。在充电期间，如果在所述二次电池中产生内部短路电路，所述二次电池可在短的时间段内放出积累的能量，因此导致例如着火或爆炸的安全性的危险。
在锂基的二次电池中，由于锂为高活性，如果所述电池产生故障，对于二次电池具有潜在的着火和/或爆炸的可能性。在锂离子电池中，使用的是离子化的锂而不是金属锂，因此锂离子电池与使用金属锂的锂电池相比具有更好的稳定性。但是，由于负电极或例如非氢电解液的材料是可燃的，锂离子电池如果产生故障仍然具有潜在的着火和/或爆炸的可能。
因此，为了防止二次电池由于充电故障而着火和/或爆炸，二次电池被设置各种安全装置。当由于过分充电或放电时，所述二次电池的温度或电压急剧增加，所述安全装置中断电流以防止所述二次电池着火和/或爆炸。所述安全装置与所述裸电池连接，并且可以包括检测不正常电流或电压的保护电路板并且中断所述电流的流动。所述安全装置也可以包括当所述二次电池由于不正常的电流而过热时产生变形的正温度系数元件和双金属等。
典型地，由于裸电池的材料特性和形状，通过将该保护电路板焊接到所述裸电池的电极上形成的电连接相对比较薄弱。因此，导体结构，称为引线板，用作将所述安全装置的电接线连接到正电极和负电极上。镍、镍合金、或带镍的不锈钢板典型地被用作所述引线板的材料。通常地，所述裸电池和所述保护电路板通过焊接被彼此电连接。
图1为示意性地显示在模制树脂被安装到所述二次电池前的常规锂二次电池的放大透视图。图2为显示常规二次电池的放大透视图，其中保护电路板用模制树脂模制而成并且被安装到一裸电池上。如图1和2所示，所述罐型二次电池包括裸电池10和保护电路板20。所述裸电池10为罐12，在其内接纳电极组件并且在其上端以由盖组件组装的盖板来密封。
所述盖板13具有对应于所述罐12的上部开口端的尺寸和形状。所述盖板13包括阴极触点引线16和安装到所述盖板的外面表面(exterior facingsurface)上的引线板18。负电极接线14穿过所述盖板13的中心部分而延伸。所述阴极触点引线16具有连接到负电极接线14的一端，并且另一端延伸越过所述盖板13的外面表面。所述引线板18被安装到所述盖板13的外面表面使得所述引线板18的侧壁离开所述罐12而延伸。
所述保护电路板29具有外部表面，在其上形成外部输入和输出接线22、23，以及内部表面，电路部分(未显示)和触点接线26、28设置在其上。所述触点接线26、28包括阳极触点接线26及阴极触点接线28，其基本上形成L形而使所述触点接线26、28分别连接到所述引线板16、18。所述盖板13的引线板16、18和所述触点接线26、28通过电阻点焊而被基本上焊接到一起。可以设置用于电绝缘所述阴极触点接线16和所述盖板13的绝缘板。
如图2所示，所述保护电路板20由模制部分30来模制，并且然后被安装到裸电池10上。从所述模制部分30的表面上伸出外部输出和输入接线22、23。
在常规的如上所述的二次电池中，当所述引线板被焊接到所述盖板的电解液注入孔上时该引线板可能会变得扭曲或从所述罐12上脱开。而且，在对所述罐进行扭曲试验中，所述引线板会由于外力而变形。
发明内容
本发明目的在于提供一种二次电池，其包括能够将引线板固定在盖板的上表面上的结构，因此提高焊接的强度并防止由于外力使所述引线板变形。
提供一种二次电池包括电极组件，该电极组件包括被缠绕的正电极板、负电极板和分隔件；还包括盖组件，该盖组件包括用于接纳该电极组件和电解液的罐、盖板，其具有形成在所述盖板一侧上的电解液注入孔，及被焊接到所述盖板的上表面的引线板以覆盖所述电解液孔，所述盖组件封闭所述罐的开口；保护电路板与所述盖组件电连接；以及在所述盖板的上表面的电解液注入孔周围形成的以安全地接纳所述引线板的定位元件。
所述定位元件可以包括L形突出。在一个示意性实施例中，所述定位元件包括岛型突出用于容纳所述引线板的四个角。所述定位元件可以包括一对突出，其被形成在所述盖板的上表面的两个相对的角上。
而且，所述定位元件可以包括突出，其被形成有壁形以围绕所述引线板的四个横向侧和四个角。
所述定位元件可以包括岛型突出，其被对应于所述引线板的四个横向侧而形成。所述定位元件可以包括浮雕突出，其对应于所述引线板的四个横向侧被形成。
所述定位元件对应于所述引线板的每个横向侧的中心部分而形成，或每个所述引线板的横向侧的一端而形成。
附图说明
图1为显示在模制树脂被安装到二次电池前的常规二次电池的示意性放大透视图。
图2为显示一个常规二次电池的放大透视图，其中保护电路板被用模制树脂来模制并被安装到裸电池上。
图3为根据本发明的一个实施例的二次电池的放大及部分剖视图。
图4和5为根据本发明的另一个实施例的二次电池的视图。
图6为根据本发明的另一个实施例的二次电池的定位元件的透视图。
图7为根据本发明的再一个实施例的二次电池的定位元件的透视图。
图8和9为根据本发明的再一个实施例的二次电池的视图。
图10为根据本发明的另外的实施例的二次电池中的定位元件的透视图。
图11为根据本发明的再一个实施例的二次电池的变化的视图。
具体实施方式
如图3所示，根据本发明的二次电池包括裸电池100及保护电路板200。所述裸电池100包括适合于接纳电极组件的罐120，所述罐的一端由盖组件140密封。
在多边形锂离子电池中，所述罐120由金属制成并且可以是带有开口端的基本上的矩形六面体。典型地，所述罐120由轻重量并具有良好防腐性能的铝或铝合金制成。所述罐120接纳所述包括正电极124、分隔件126和负电极128，及电解液的电极组件。在所述电极组件被插入所述罐120后，所述罐120的开口130由盖组件140来封闭。这样的盖组件140包括盖板150、电极接线160和引线板170。
所述盖板150具有对应于所述罐120的上端形成的开口的尺寸和形状。所述盖板150具有通孔(未显示)及电解液注入孔152。所述电极接线160穿过所述通孔延伸。所述电解液注入孔152可以让电解液被注入到所述罐120内。所述电解液注入孔152可以在所述电解液被注入所述罐120后由塞子封闭。所述盖板150可以像罐120一样由铝或铝合金制成以提高所述盖板150焊接到所述罐120的能力。
管形垫圈162被插入到电极接线160和所述盖板150的中间以将所述电极接线160和所述盖板150电绝缘。所述电极接线160典型地用作负电极接线。绝缘板(未显示)可以被布置在所述盖板150上的通孔附近，而引线板(未显示)可以被安装到所述绝缘板上。阴极触点引线164被布置在所述电极接线160上并且被焊接到保护电路板200的触点接线202上以将所述电极接线160电连接到所述保护电路板200的负电极上。
所述引线板170可包括长方形板体171，带有与所述板体171结合为一体的侧壁172、173。所述保护电路板200的触点接线204被焊接到所述侧壁172以将所述保护电路板200电连接到所述盖板150上。在所述电解液注入孔152附近通过激光焊接所述引线板将所述引线板170固定到所述盖板150上。所述电解液注入孔152可以由塞子(未显示)来封闭。
大致为L形的定位突出154a绕着所述盖板150上的电解液注入孔152被设置，以对应于所述板体171的四个角并且限定接纳所述板体171的区域。在另一个如图4和5的实施例中，所述定位突出可以仅被布置在对应于所述引线板170的相对的对角线的角上的位置。虽然在对应于如上所述两个相反的角上的位置上布置的两个定位突出显示出与布置在对应于所述引线板170的四个角上的四个定位突出大致上相同的效果，因此减少了所述二次电池的制造费用。
根据本发明的另一个实施例，如图6所示，定位突出154b可以作为围绕所述引线板170的板体171的连续壁而形成。
图7显示根据本发明的再一个实施例，其中四对岛型定位突出154c沿着所述引线板170的边缘对准。每对所述岛型定位突出154c可以通过去掉所述定位突出154a的角部而形成。所述岛型定位突出也可以布置在对应于所述引线板170的相反的对角上，如图8和9所示。
如图10所示，所述定位突出可被布置在对应于所述引线板170的每个横向侧的中心部分。所述定位突出可以被布置在沿着所述引线板170的边缘的任何的位置上以限定用于接纳所述板体171的区域。这样的定位突出可包括岛型定位突出154d，或浮雕型定位突出154e(图11)。
此后，根据本发明的上述结构的二次电池的操作将在下面进行说明。
当所述二次电池的制造期间，在将所述引线板170焊接到盖板150的电解液注入孔152的过程中，在例如上述的定位突出154a、154b、154c、154d或154e帮助下，所述引线板170被固定到盖板150上。
使用所述定位突出154a、154b、154c、154d或154e作为引导件，所述引线板170的四个角或四个横向侧被安全地接纳并且被固定到所述盖板150上。所述引线板170的下表面然后可以被焊接到盖板150的电解液注入孔152上以防止所述引线板170被扭曲或成为分离的。
即使如果外部力施加到所述二次电池上，在所述定位突出154a、154b、154c、154d或154e的帮助下，所述引线板170保持坚固地固定在所述盖板150的上表面上。
虽然已经以说明的目的对本发明的示意性实施例进行了描述，本领域普通技术人员会明白可以进行各种的改变添加和替代，而这些都不背离本发明公开在所附的权利要求书的范围和精神。
Claims (13)
1.二次电池，包括：
电极组件具有缠绕在一起的正电极板、负电极板和分隔件；
罐，其容纳所述电极组件并且具有用于接纳电极组件的开口，所述罐被连接到所述正电极板；
盖组件封闭所述罐的开口，所述盖组件包括：
盖板，具有电解液注入孔，及
引线板，焊接到所述盖板外部表面靠近所述电解液注入孔处；及
保护电路板，具有一对电池接线，一个电池接线通过所述引线板被电连接到所述罐上而另一个电池接线被电连接到所述负电极上；
其中至少一个定位元件被布置在所述盖板上并且限定用于接纳所述引线板的区域使得至少所述引线板的一个边缘与所述至少一个定位元件对准。
2.如权利要求1所述二次电池，其中所述至少一个定位元件包括至少两个L形突出。
3.如权利要求1所述二次电池，其中所述至少一个定位元件包括岛型突出。
4.如权利要求2所述二次电池，其中一对定位元件被形成在对应于所述引线板的两个相对的对角线的角上的位置。
5.如权利要求1所述二次电池，其中所述至少一个定位元件包括围绕所述引线板的连续壁。
6.如权利要求1所述二次电池，其中所述至少一个定位元件包括布置在对应于所述引线板的每个边缘的岛型突出。
7.如权利要求1所述二次电池，其中所述至少一个定位元件为浮雕的突出。
8.如权利要求6所述二次电池，其中所述至少一个定位元件被布置在对应于所述引线板的每个侧面的中心。
9.如权利要求6所述二次电池，其中所述定位元件被布置在对应于所述引线板的每个侧壁的端部。
10.一种固定引线板的方法，该引线板将所述二次电池的外部引线连接到容纳所述二次电池的电极组件的罐上，所述罐在罐的开口处由安装所述引线板的盖板来封闭，所述方法包括在所述盖板上布置至少一个定位突出，所述定位突出限定用于接纳所述引线板的区域以使得所述引线板的至少一个边缘与所述至少一个定位突出对准。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述至少一个定位突出包括至少两个L形突出。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述至少一个定位突出包括围绕所述引线板的连续壁。
13.如权利要求10所述的方法，其中在对应于所述引线板的两个相对的对角线的角上的位置处形成一对定位突出。
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