CN101404325B - 盖组件及使用该盖组件的二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种盖组件和利用该盖组件的二次电池。一种用于二次电池的盖组件，其中绝缘构件被设置在部分或整个端子板中，以实现改进的稳定性。该盖组件包括端子板。该端子板包括绝缘构件，该绝缘构件被设置在所述端子板的除焊接有电极接线片的区域以外的部分或整个区域中。

Description

盖组件及使用该盖组件的二次电池
技术领域
本发明涉及盖组件及使用该盖组件的二次电池，更具体地说，涉及一种盖组件及使用该盖组件的二次电池，其中绝缘构件被设置在部分或整个端子板中，以实现改进的稳定性。
背景技术
可再充电二次电池与一次性干电池相比要经济。近年来，随着小体积、大容量二次电池被发展起来，它们被广泛用作诸如蜂窝电话、便携式摄像机和笔记本电脑之类的便携式电子/电器设备的电源。
二次电池包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池和锂二次电池。
其中，锂二次电池由于体积小、容量大、工作电压高以及每单位重量的能量密度高而得到最广泛的应用。
锂二次电池根据壳体的形状可以被分为罐型锂二次电池和袋型锂二次电池，该壳体用于容纳具有负极板、正极板和隔板的电极组件。罐型锂二次电池可以进一步被分为圆柱型锂二次电池和棱柱型锂二次电池。
当锂二次电池为罐型时，壳体通常由诸如铝之类的金属制成并为圆柱形状、棱柱形状或具有圆边的柱状。
罐具有上开口，通过该上开口将电极组件插入罐中并将电解液注入罐中。
然后，罐由具有与罐的开口对应的大小和形状的盖组件完成，以实现密封的裸电池。
当锂二次电池为袋型时，袋壳体具有用于容纳电极组件的空间，该电极组件被容纳在壳体的下表面上。
该下表面由袋壳体的上表面覆盖，密封部分被形成在袋壳体的上表面和下表面的边缘，并被粘合以进行密封，从而形成裸电池。
如上配置的裸电池与保护电路板电连接，该保护电路板包括用于防止由诸如过充电、过放电、过电流之类的异常操作引起的事故的保护器件。
通常，裸电池与保护电路板之间的电连接是通过导线进行的。这种二次电池可以被称为芯包装(core pack)。
芯包装被容纳在单独的壳体中，或者芯包装的缝隙由热熔性树脂填充。然后，芯包装经受利用薄壳体的装管处理以及贴标签处理，从而形成电池组。
在棱柱型二次电池中，当完成罐的开口的盖组件由于外部压力而部分变形或弯向电极组件时，形成盖组件的导电端子板可能插入电极组件或者可能与罐接触并短路，从而带来诸如起火和爆炸之类的稳定性问题。
本相关技术部分中所公开的以上信息仅用于增进对本发明背景的理解，因此可能会包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
根据示例性实施例，本发明提供一种包括端子板的盖组件，其中该端子板包括绝缘构件，该绝缘构件被设置在所述端子板的除焊接有电极接线片的区域以外的部分或整个区域中。
根据另一示例性实施例，本发明提供一种二次电池，包括：电极组件，包括负电极接线片和正电极接线片；罐，用于容纳所述电极组件，该罐包括上开口；和盖组件，用于封住所述上开口，其中所述盖组件包括端子板，该端子板包括绝缘构件，该绝缘构件被设置在所述端子板的除焊接有正电极接线片或负电极接线片的区域以外的部分或整个区域中。
所述绝缘构件可以被涂覆聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述绝缘构件可以包括连附在该绝缘构件上的绝缘带。
所述二次电池为内包装型或硬包装型。
根据本发明，可以在完成所述罐的开口的盖组件由于外部压力而部分变形并弯向电极组件时，防止形成盖组件的导电端子板插入电极组件或者与罐接触并异常短路。
这样，还可以防止异常短路引起的起火和爆炸，从而改进电池的稳定性。
附图说明
通过参考以下结合附图所考虑的详细描述，对本发明的更全面理解及本发明的许多附带优点将变得更好理解和容易显而易见，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件，其中：
图1为根据本发明实施例的二次电池的分解透视图；和
图2为示出图1中的二次电池的装配剖面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。为了图示方便，附图中的层和区域的厚度、距离等可能被放大。
图1和图2为示出根据本发明实施例的二次电池的分解透视图和装配剖面图。
参见图1和图2，该二次电池包括电极组件10、用于容纳电极组件10的罐20和置于罐20的开口上的盖组件30。
电极组件10包括：负极板11，具有被涂覆负电极活性物质的负电极集电体；正极板13，具有被涂覆正电极活性物质的正电极集电体；和隔板15，被插置在负极板11与正极板13之间，以用于防止负极板11与正极板13之间的短路并允许锂离子移动。
负极板11包括未被涂覆负电极活性物质的非涂覆部分，正极板13包括未被涂覆正电极活性物质的非涂覆部分。
负电极接线片17被粘接到负电极非涂覆部分并被电连接至盖板，正电极接线片19被粘接到正电极非涂覆部分并被电连接至电极端子。
在这种情况下，负电极接线片17和正电极接线片19可以通过超声波焊接分别被粘接到负电极非涂覆部分和正电极非涂覆部分。本发明并不局限于超声波焊接。
负电极集电体可以由不锈钢、镍、铝、钛、其合金、利用碳、镍、钛或银进行表面处理的铝或不锈钢制成。优选地，负电极集电体由铝或铝合金制成。
负电极集电体可以形成为箔、薄膜、薄片、穿孔材料、多孔材料、泡沫材料等。负电极集电体具有1至50μm的厚度，优选地具有1至30μm的厚度。这里，负电极集电体并不局限于这些形状和厚度。
负电极活性物质能够插进或抽出锂离子。优选地，负电极活性物质为从由钴、锰、镍和至少一种锂合成氧化物组成的组中选择的至少一种。
正电极集电体可以由不锈钢、镍、铜、钛、其合金、利用碳、镍、钛或银进行表面处理的铜或不锈钢制成。优选地，正电极集电体由铜或铜合金制成。
正电极集电体可以形成为箔、薄膜、薄片、穿孔材料、多孔材料、泡沫材料等。正电极集电体具有1至50μm的厚度，优选地具有1至30μm的厚度。这里，正电极集电体并不局限于这些形状和厚度。
正电极活性物质能够插进或抽出锂离子，并且可以包括诸如结晶碳、非结晶碳、碳合成物和碳纤维之类的碳物质、锂金属、锂合金等。
隔板15通常由诸如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)之类的热塑性树脂制成，并且具有多孔膜结构的表面。
在电池的内部温度升高到热塑性树脂的熔点时，隔板15被熔化并且孔被堵塞，因此该多孔膜结构成为绝缘膜。
绝缘膜阻挡负极板11与正极板13之间的锂离子，因此电流不再流动，从而阻止电池的内部温度的升高。
罐20可以由金属材料制成并且具有上开口。罐20可以容纳电极组件10和电解液，并具有设置在电极组件上的绝缘壳体。
金属材料可以是轻质柔性的铝、铝合金或不锈钢。在罐20由金属材料制成时，罐20可以具有极性并被用作电极端子。
罐20可以具有包括圆边的椭圆形状或棱柱形状。罐20的上开口被焊接或熔接到盖板以进行密封。
盖组件30与罐20的上开口连接，并包括绝缘壳体31、盖板32、绝缘垫圈33、电极端子34、绝缘板35、端子板36和用在电解液注入孔的塞子37。
绝缘壳体31位于被插入罐20中的电极组件10上，以防止电极组件10移动。
绝缘壳体31具有侧壁，使得端子板36和覆盖端子板36的绝缘板35被放置在绝缘壳体31中。
绝缘壳体31还将负电极接线片17和正电极接线片19以预定的距离隔离，使得负电极接线片17与正电极接线片19不短路。绝缘壳体31可以包括用作导向部件的外部槽。
绝缘壳体31可以由绝缘聚合物树脂制成，例如由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)或退化聚苯醚(PPO)制成。
盖板32与罐20的上开口连接以密封该开口。盖板32为具有与该开口相同的大小和形状的金属板，并且盖板32包括端子孔32a，而绝缘垫圈33和电极端子34可以被插入端子孔32a中。
盖板32进一步包括电解液注入孔32b，以提供用于将电解液注入罐10中的通道。
在电解液被注入后，通过利用塞子37密封电解液注入孔32b，罐20被密封。
绝缘垫圈33与盖板32的端子孔32a连接。绝缘垫圈33由橡胶或其它非导电材料制成，以在电极端子34与盖板32之间绝缘。
绝缘垫圈33具有中心孔，以用于与电极端子34连接。在绝缘垫圈33与电极端子34连接时，绝缘垫圈33围绕电极端子34的外侧。
以电极端子34被插入绝缘垫圈33的孔中的方式，电极端子34与盖板32连接。电极端子34的穿过盖板32的下端被电连接到端子板36。
绝缘板35由绝缘材料制成，并且位于盖板32的下表面上，以将盖板32与位于绝缘板35的下表面上的端子板36绝缘。
绝缘板35包括与盖板32的端子孔32a对应的孔。
电极端子34被插入穿过该孔并与端子板36连接，并且被电连接到电极组件10的被焊接到端子板36的正电极接线片19。
端子板36位于绝缘板35的下表面上。端子板36由导电材料制成，并在电极组件10的被焊接到端子板36的下表面的正电极接线片19与电极端子34间建立电通路。
端子板36可以包括绝缘构件36a，该绝缘构件36a被设置在端子板36的除焊接有正电极接线片19的区域以外的部分或整个区域中。
绝缘构件36a可以被涂覆未被电解液腐蚀的非导电材料，例如聚乙烯(PE)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，或者绝缘构件36a可以包括连附在该绝缘构件36a上的绝缘带。
在完成罐的开口的盖组件由于外部压力而部分变形或弯向电极组件时，绝缘构件36a能够防止形成盖组件的导电端子板插入电极组件中或与罐接触并短路。
对于二次电池为如上配置的裸电池的情况，具有位于该二次电池一侧的保护电路板的芯包装可以经受利用薄壳体的装管处理以及贴标签处理，从而形成内包装(inner pack)。
可替代地，具有位于该二次电池一侧的保护电路板的芯包装可以容纳在单独的壳体中，从而形成硬包装(hard pack)。
本发明已通过优选示例性实施例进行说明。但是，应当理解，本发明的范围不局限于所公开的实施例。相反，在本领域普通技术人员能力范围内，使用现在已知或将来的技术及其等同物所作的各种修改和替代结构都应当包括在本发明的范围内。因此，权利要求记载的范围应做最宽泛的解释，从而包括所有这些修改及类似结构。

Claims (16)

1.一种用于二次电池的盖组件，包括：
端子板，
盖板，包括端子孔，以及
电极端子，该电极端子的通过所述端子孔穿过所述盖板的下端被电连接至所述端子板，
其中该端子板包括：
绝缘构件，该绝缘构件被设置在所述端子板的除焊接有电极接线片的区域以外的部分或整个区域中。
2.根据权利要求1所述的盖组件，其中所述绝缘构件被涂覆聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的盖组件，其中所述绝缘构件包括连附在该绝缘构件上的绝缘带。
4.一种二次电池，包括：
电极组件，包括负电极接线片和正电极接线片；
罐，用于容纳所述电极组件，该罐包括上开口；和
盖组件，用于封住所述上开口，其中：
所述盖组件包括：
端子板，
盖板，包括端子孔，以及
电极端子，该电极端子的通过所述端子孔穿过所述盖板的下端被电连接至所述端子板，
其中该端子板包括：
绝缘构件，该绝缘构件被设置在所述端子板的除焊接有所述正电极接线片或所述负电极接线片的区域以外的部分或整个区域中。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中所述绝缘构件被涂覆聚乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.根据权利要求4所述的二次电池，其中所述绝缘构件包括连附在该绝缘构件上的绝缘带。
7.根据权利要求4所述的二次电池，其中所述罐具有包括圆边的椭圆形状或棱柱形状。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其中所述罐由铝、铝合金或不锈钢制成。
9.根据权利要求4所述的二次电池，其中所述二次电池进一步包括：
被设置在该二次电池的一侧的保护电路板。
10.根据权利要求4所述的二次电池，其中所述二次电池为内包装型。
11.根据权利要求4所述的二次电池，其中所述二次电池为硬包装型。
12.一种二次电池，包括：
电极组件，包括被连接到负极板的负电极接线片、被连接到正极板的正电极接线片和被设置在该负极板与该正极板之间的隔板；
罐，用于容纳所述电极组件，该罐包括上开口；和
盖组件，用于封住所述上开口，其中：
所述盖组件包括：
端子板，
盖板，包括端子孔，以及
电极端子，该电极端子的通过所述端子孔穿过所述盖板的下端被电连接至所述端子板，
其中该端子板包括：
绝缘构件，该绝缘构件被设置在所述端子板的除焊接有所述正电极接线片或所述负电极接线片的区域以外的部分或整个区域中。
13.根据权利要求12所述的二次电池，其中所述隔板具有包括多个孔的多孔膜结构。
14.根据权利要求13所述的二次电池，其中所述隔板由热塑性树脂制成。
15.根据权利要求14所述的二次电池，其中该二次电池的内部温度一旦超过所述热塑性树脂的熔点，所述多个孔就被密封，以防止该二次电池中的电流流动。
16.根据权利要求12所述的二次电池，其中一旦由于外力而使所述盖组件变形，就利用所述绝缘构件防止所述端子板接触所述电极组件，并防止所述导电端子板使该二次电池短路。
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