CN100563045C

CN100563045C - 包括树脂腔侧盖的蓄电池

Info

Publication number: CN100563045C
Application number: CNB2007101462332A
Authority: CN
Inventors: 徐镜源; 权容杰; 李相州
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2027-08-29
Also published as: KR100778993B1; US7521150B2; CN101136461A; US20080057383A1

Abstract

本发明涉及一种蓄电池，其包括具有端子侧、与端子侧相反的相反侧和纵向侧的裸电池，其中电极端子从端子侧伸出。电路模块位于纵向侧上，树脂模制件覆盖该电路模块。导线电极电连接电极端子和电路模块。侧盖附接到端子侧和相反侧中的至少一侧上，侧盖包括限定出适合于接收热熔树脂的树脂腔的周缘和基底。

Description

包括树脂腔侧盖的蓄电池

技术领域

本发明涉及蓄电池(secondary battery)，更具体地说，涉及具有树脂腔侧盖的蓄电池。

背景技术

蓄电池是可充电电池，经常用作各种便携电子装置的电源，例如，移动电话、膝上型电脑、便携摄像机和混合式发动机机车。

特别是，锂蓄电池具有3.6伏的工作电压，这个电压比通常用于给电子设备供电的镍-铬(Ni-Cd)电池、或镍-氢(Ni-MH)电池高大约3倍。此外，因为锂蓄电池的每单位重量的能量密度很高，所以蓄电池可以很紧凑。因此，锂蓄电池现在经常用来代替Ni-Cd或Ni-MH电池。

常规的锂蓄电池具有由金属薄片制成的棱柱状外形。棱柱状的锂蓄电池一般包括附接到裸电池上的外壳和盖，该裸电池具有容纳在一罐体中的电极组件。盖经常由树脂模制盖和注模成型硬盖构成。当电路模块，如保护电路，附接到裸电池以形成芯组(core pack)时，树脂模制盖至少部分地覆盖电路模块。当硬盖附接到树脂模制盖上时，硬盖的一部分被树脂盖覆盖。通常，这样的结构适用在没有外部电极端子的蓄电池，如棱柱状蓄电池。在这种结构中，侧盖与罐体的附接相对不牢固，造成侧盖和罐体之间经常分离。

为了加强这种不牢固的附接，可用标签覆盖侧盖。然而，如果标签受损，侧盖和罐体之间的附接会受损或失效。而且，因为蓄电池的绝缘和机械保护取决于侧盖，所以如果侧盖和蓄电池的其它部分之间的边界受损，则在侧盖和罐体之间产生间隙，让诸如灰尘之类的碎屑或湿气进入间隙，从而降低蓄电池的质量。

发明内容

因此，本发明要提供一种带有侧盖的蓄电池，其中侧盖可靠地附接至裸电池从而稳定地保护裸电池。

本发明还要提供一种带有侧盖的蓄电池，其中可以防止湿气和其它碎屑物进入，从而提高可充电电池的质量。

本发明还要提供一种能够降低制造成本的带有侧盖的蓄电池。

一种蓄电池包括具有端子侧、与端子侧相反的相反侧和纵向侧的裸电池，其中电极端子从端子侧伸出。电路模块位于纵向侧上，树脂模制件覆盖该电路模块。导线电极电连接电极端子和电路模块。侧盖附接到端子侧和相反侧中的至少一侧，所述侧盖包括限定出适合于接收热熔树脂的树脂腔的周缘和基底。

所述侧盖可以包括附接到端子侧的端子侧盖和附接到相反侧的相反侧盖。侧盖可以具有多边形或半圆形横截面，并可以与导线电极接触或分隔开。

侧盖也可以包括从周缘沿基底延伸的限位块，其中限位块接触导线电极并将热熔树脂密封在侧盖内。此外，侧盖可以具有从基底延伸到树脂腔内的接合凹槽。

附图说明

图1是根据本发明示例性实施例的包括树脂腔侧盖的蓄电池的局部分解透视图。

图2是根据本发明示例性实施例的树脂腔侧盖的透视图。

图3a、3b、3c和图3d是本发明的示例性树脂腔侧盖的剖面图。

图4a和4b是根据本发明示例性实施例嵌入导线电极周围的热熔树脂的透视图。

图5a、5b、5c、5d、5e、和5f是本发明示例性树脂腔侧盖的剖面图。

图6是根据本发明另一示例性实施例的具有限位块的树脂腔侧盖的透视图。

图7是根据本发明又一示例性实施例的具有接合凹槽的树脂腔侧盖的透视图。

图8是根据本发明又一示例性实施例的蓄电池的局部分解透视图。

图9是本发明的示例性裸电池的局部分解透视图。

具体实施方式

参照图1，蓄电池包括裸电池1和树脂模制件3；电路模块5；具有第一导线电极7a和第二导线电极7b的导线电极7；和具有附接到裸电池的端子侧盖9a和相反侧盖9b的侧盖9，这在以下将更详细地描述。

裸电池1存储和供应电，其包括端子侧6和与端子侧相反的相反侧10，电极端子从端子侧伸出。裸电池1还包括连接端子侧6和相反侧10的纵向侧面4和平面8。在一个示例性实施例中，裸电池1包括装在基本上是矩形金属罐中的电极组件(图9)。电连接电极组件的电极端子2可以从罐体的一端伸出。电极端子2经过第一导线电极7a电连接电路模块5，并且被端子侧盖9a覆盖。在一个示例性实施例中，罐体具有不同于电极端子2的极性。例如，如果电极端子2是负电极端子，罐体可以是正电极端子。

树脂模制件3防止碎屑进入导线电极7和电路模块5，它通过将热熔树脂附着到裸电池1来形成。树脂模制件3还覆盖侧盖9的一部分，以更加牢固地将侧盖9附接到裸电池1上。树脂模制件3可以位于裸电池1的纵向侧面4上或者位于伸出电极端子2的端子侧6上。电极11可以穿过树脂模制件3露出来，以将电路模块4与外部装置连接。

电路模块5控制裸电池1的放电和充电。这样，裸电池1经过导线电极7电连接至电极端子2和罐体。另外，裸电池1连接至暴露的电极11以进行供电。电路模块5被树脂模制件3覆盖，因此受到树脂模制件3的保护。电路模块5可以含有保护电路，诸如热反应(thermal reactive)元件，以防止蓄电池出现故障，例如在蓄电池的放电和充电过程中可能出现的过热、短路、和泄漏。

导线电极7电连接电路模块5和裸电池1。具体而言，导线电极7将电极端子2连接至电路模块5，并将罐体连接至电路模块5。在一个示例性实施例中，导线电极7比侧盖9窄，侧盖9覆盖导线电极7以形成树脂腔。导线电极7可以通过树脂腔提供的热熔性固定到裸电池1上，从而保护导线电极，使之免受例如潮湿、灰尘和碎屑之类的影响。第一导线电极7a和第二导线电极7b沿裸电池1的纵向侧面4延伸到裸电池1的端子侧6和相反侧10。

侧盖(也称为树脂腔侧盖)9附接到裸电池1的侧面6、10，以保护导线电极7免受碎屑和潮湿的影响。侧盖9适合于限定树脂腔，并允许热熔树脂供应到树脂腔中。下面参照图2和3a-3d更详细地描述示例性侧盖。

图2是根据本发明示例性实施例的端子侧盖的透视图。因为端子侧盖和相反侧盖9a、9b基本上相似，所以在此仅仅描述相反侧盖9b。参照图2，相反侧盖9b包括基底13a、周缘(skirt)13b和侧壁13c。

周缘13b和侧壁13c从基底13a延伸出。在一个示例性实施例中，基底13a比裸电池1的相反侧10长，以允许侧壁13c插入树脂模制件3。基底13a的宽度基本上与相反侧10相同，或者可以比相反侧10宽。具体而言，树脂腔由周缘13b和基底13a形成。结果，树脂模制件固定到基底13a和周缘13b的一部分上，以更牢固地固定相反侧盖9b，同时保护导线电极7b。

周缘13b适合于接触裸电池1的相反侧10和平面8，以形成树脂腔。另外，周缘13b包括狭缝(未示出)，以形成周缘分段，而不是连续表面。

侧壁13c适合于嵌入树脂模制件3中，以更牢固地附接相反侧盖9b。侧壁13c具有各种形状和长度，或完全省略。

现在参照图3a，其中侧盖17被示出附接到裸电池1的相反侧10。具体地说，周缘17b附着到裸电池1的相反侧，同时基底17a接触导线电极19。这样，热熔树脂21填充到导线电极19和侧盖17之间形成的树脂腔中。尽管图3a中基底17a被示出与导线电极接触，但是也可以在基底17a和导线电极19之间留下小间隙。

在图3b中，周缘27b适合于让树脂嵌入到导线电极29上和导线电极29的任一侧上。这样，侧盖27可以更牢固地附接到裸电池1上，导线电极29可以得到保护而免于受到外部冲击。

除了各个侧盖35、45的周缘35b、45b附接到裸电池1的相反平面8之外，图3c和3d图示的结构与图3a和3b中的相似。这样，侧盖35、45可以牢固地附接到裸电池1上，同时防止空气和/或其它碎屑进入侧盖35、45。

在一个示例性实施例中，导线电极19的宽度在裸电池1的相反侧10的宽度的大约20％和大约60％之间，以允许树脂腔9装入足够量的树脂，同时使得导线电极19能够保持充分的电连接。如果导线电极19的宽度大于相反侧10的宽度的大约60％，则侧盖17不能可靠地固定到裸电池1上。另一方面，如果导线电极19的宽度小于相反侧10的宽度的大约20％，则导线电极19无法提供充分的电连接。

图4a图示裸电池1的相反侧10，其中树脂腔53被导线电极49分开，如以上参照图3a和3c所述。尽管如图4a所示，树脂腔53和导线电极49长度基本相等，但是树脂腔53和导线电极49也可以长度不同。

图4b图示相反侧10和覆盖导线电极49的顶部和侧面的树脂腔59，如以上参照图3b和3d所述。

虽然参照图4a和4b，导线电极49和树脂腔53、59覆盖了相反侧10上较长的长度，但是导线电极49和树脂腔53、59可以构成为仅延伸于相反侧10的部分长度上。另外，导线电极49可以仅覆盖相反侧10的部分长度，而树脂腔53、59可以覆盖相反侧10的基本上整个长度。

图5a-5f图示裸电池1的侧盖的各种可替代结构。如图5a所示，侧盖63a是与导线电极67接触并形成树脂腔65a的半圆形。类似地，图5b图示通过树脂腔65b与导线电极67b分开的半圆形侧盖63b。

图5c和5d图示具有大致三角形形状并且附接到裸电池1的相反侧10(图5c)和平面8(图5d)的侧盖63c、63d。如这些附图所示，树脂腔65c和65d可以通过侧盖63c、63d围绕导线电极67c、67d分为三个部分。

如图5e和5f所示，侧盖63e、63f具有多边形形状，并且附接到裸电池1的平面8上。如图所示，侧盖63e可以接触导线电极67e或侧盖63f可以与导线电极67f分开。本领域的普通技术人员应该理解，除了参照图5a-5f所述的示例性几何形状之外，侧盖可以具有许多几何形状。因此，本领域的普通技术人员应该理解，侧盖63a、63b、63c、63d、63e、63f可以附着到裸电池1的平面8或相反侧10。

现在参照图6，根据本发明另一实施例的侧盖71包括基底71a、周缘71b、和例壁71c。另外，侧盖71包括用于限定树脂模制区域的限位块73。限位块73可以从周缘71b的相反侧沿基底延伸，并且构成为允许导线电极在限位块73之间延伸。如果导线电极不延伸到限位块73，可以提供在侧盖的整个宽度上延伸的单个限位块，以阻止热熔树脂的流动。

现在参照图7，根据本发明另一实施例的侧盖75包括基底75a、周缘75b、和侧壁75c。此外，侧盖75包括接合凹槽77，以增加热熔树脂和侧盖之间的表面面积，从而提高元件之间的粘附力。为了清楚起见，导线电极以虚线示出。虽然图7示出多个接合凹槽77，接合凹槽也可以是单个整体并且可以有各种几何形状。

现在描述裸电池87的组件。热熔树脂被供应到以上参照图1-7描述的树脂腔和侧盖内。具体地说，热熔树脂倒入裸电池87和侧盖82之间的树脂腔，并且让其冷却。因此，树脂使得侧盖能够附接到裸电池上，同时提供了足够的粘附性。

图8是根据本发明示例性实施例的蓄电池的局部分解透视图，其中没有树脂模制件。参照图8，蓄电池包括电路模块81、导线电极89、裸电池87、和侧盖82。

裸电池87包括容纳在罐体88中并且与帽组件联接的电极组件。控制裸电池87的放电和充电的电路模块81布置在裸电池87的纵向侧4，并且连接至导线电极89。电路模块81包括暴露的电极95，以允许外部装置与蓄电池电连接。安装在印刷电路板91上的电路元件93和位于保护电路和裸电池87之间的热反应元件97用作保护电路，例如，以保护裸电池87和外部连接的装置免于过放电、过充电、泄漏和/或短路。热反应元件97例如可以是热熔丝或正温度系数元件(PTC)，其用于在达到蓄电池的阈值温度时切断电流。为了绝缘，也可以包括绝缘片99。

导线电极89包括连接电极端子85与印刷电路板91的第一导线电极89a，和连接罐体88与电路模块81的第二导线电极89b。另外，如上所述，导线电极89与侧盖82一起限定树脂腔。侧盖82包括附接到裸电池87的端子侧6和相反侧上的端子侧盖82a和相反侧盖82b。

侧盖82形成树脂腔，当热熔树脂供应到导线电极89周围时，装入树脂模制件，如上所述。可以提供绝缘膜或标签，以覆盖裸电池87的外部。

现在参照图9，裸电池包括具有正电极101、负电极103、正电极接头117和负电极接头119的电极组件107。具有开口端的罐体111用于容纳电极组件。帽组件115和绝缘盒113用于密封罐体111的开口端。罐体例如可以由具有高耐热、耐磨和导电性能的铝、铝合金或不锈钢制成。

正电极101和负电极103之间具有隔离件105，并且可以形成胶卷状结构。生产正电极101和负电极103，分别在铝金属箔和铜金属箔上涂敷和干燥浆液。浆液由正电极101和负电极103的活性材料和用于将各种活性材料附着至金属箔的粘接剂组成。主要是，氧化锂用作正电极活性材料，诸如硬碳、软碳、和/或石墨之类的碳用作负电极活性材料。

隔离件105设置在正电极101和负电极103之间，以将正电极101与负电极103绝缘。而且，隔离件105提供在正电极101和负电极103之间传输离子的通道。这样，隔离件105由多孔的聚乙烯、聚丙烯、或聚乙烯聚丙烯共聚体制成。在一个示例性实施例中，隔离件105可以比正电极101和负电极103宽，以防止在正电极101和负电极103之间的短路。

分别连接至正电极101和负电极103的正电极接头117和负电极接头119从电极组件107伸出。正电极接头117和负电极接头119用作来自外部的电导主路径，绝缘接头121可用于将电极片绝缘，以避免电极组件的接头117、119上发生短路。

帽组件115包括帽片127、电极端子123、绝缘片131和端子片133。

帽片127包括端子孔137和电解液注入孔129。通过端子孔137，电极端子123穿过帽片127与负电极接头119连接，通过垫圈125绝缘。帽片127可以与通过绝缘盒113的导线孔135伸出的正电极接头117电连接。电解液注入孔129用作将电解液注入罐体111内的通道，在注入电解液后封闭起来。

包括本发明的树脂腔侧盖的蓄电池通过提供和固定在树脂腔中的热熔树脂为侧盖提供足够的粘附力，以稳定地保护裸电池。

另外，包括本发明的树脂腔侧盖的蓄电池通过树脂腔中形成的树脂模制件防止湿气和其它碎屑进入，以提高可充电电池的质量。

此外，包括本发明的树脂腔侧盖的蓄电池可以具有能够实施的各种几何形状和结构，因此，降低蓄电池的制造成本。树脂腔中的限位块使得可以将树脂模制件导入希望的区域，保证蓄电池的有效性能和低廉的生产成本。此外，树脂腔中的接合凹槽有助于热熔树脂粘接到侧盖上，从而提高侧盖的可靠性。

虽然已经图示和描述了本发明的示例性，应该理解，本领域的普通技术人员不脱离本发明的原理和精神可以对本实施例进行变化，本发明的范围由权利要求以及它们的等同方案限定。

本申请要求享有2006年8月31日向韩国知识产权局提交的韩国申请No.2006-0083703的优先权，该文献内容通过引用结合于此。

Claims

1.一种蓄电池，包括：

裸电池，其具有端子侧、与该端子侧相反的相反侧、和连接该端子侧和相反侧的纵向侧，其中电极端子从所述端子侧伸出；

位于所述纵向侧上的电路模块；

覆盖所述电路模块的树脂模制件；

电连接所述电极端子和电路模块的导线电极；和

附接到所述端子侧和相反侧中的至少一侧的侧盖，该侧盖包括限定适合于接收热熔树脂的树脂腔的周缘和基底。

2.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述侧盖包括：

附接到所述端子侧的端子侧盖；和

附接到所述相反侧的相反侧盖。

3.如权利要求2所述的蓄电池，其中，所述侧盖包括多边形或半圆形横截面。

4.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述侧盖接触所述导线电极。

5.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述侧盖与所述导线电极分隔开。

6.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述侧盖接触所述裸电池的一平面。

7.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述侧盖覆盖整个所述端子侧。

8.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述侧盖还包括联接至所述树脂模制件的侧壁。

9.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述树脂腔与所述树脂模制件成为一个整体。

10.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述侧盖还包括从周缘沿基底延伸的限位块，

其中，所述限位块接触所述导线电极，以将热熔树脂密封在所述侧盖内。

11.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述侧盖还包括从基底延伸到树脂腔内的接合凹槽。

12.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述树脂腔延伸超过所述端子侧和相反侧的长度的一半。

13.如权利要求1所述的蓄电池，其中，所述导线电极的宽度在所述端子侧和相反侧的宽度的20％和60％之间。