CN101820078B

CN101820078B - 圆柱型二次电池及其组装方法

Info

Publication number: CN101820078B
Application number: CN2010101204879A
Authority: CN
Inventors: 金大奎
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: EP2228848A1; KR101066257B1; CN101820078A; JP5149924B2; EP2228848B1; US9017860B2; US20100216013A1; KR20100097592A; JP2010199069A

Abstract

本发明公开圆柱型二次电池及其组装方法。该圆柱型二次电池包括：具有开口的罐；所述罐中的电极组件；覆盖所述罐的开口的盖组件；所述电极组件与所述盖组件之间的上绝缘板；所述上绝缘板上的支撑板；所述支撑板具有外围边缘，其中所述支撑板的面积小于所述上绝缘板的面积；以及从所述电极组件延伸的第一电极接线片，所述第一电极接线片具有与所述支撑板相接触的第一段、与所述盖组件相接触的第二段以及所述第一段与所述第二段之间的弯曲段，其中所述弯曲段的一部分从所述支撑板的外围边缘伸出。

Description

圆柱型二次电池及其组装方法

技术领域

本发明涉及圆柱型二次电池。

背景技术

最近，诸如手机、笔记本电脑、便携式摄像机等的紧凑并且轻质的移动电子/电气设备得到了快速发展和制造。为了能够对不具有独立电源的移动电子/电气设备进行操作，使用了二次电池。与不能被再充电的一次性电池不同，这种二次电池可以通过充电和放电而重复利用。

另外，由于二次电池具有大的容量，因此除移动电子/电气设备之外，二次电池还被用于诸如混合动力车、动力工具等高输出的产品。

这种二次电池包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池等。在这些电池中，锂二次电池由于其高工作电压和每单元重量的高能量密度而被广泛使用。

锂二次电池通过将电极组件和电解质容纳于外壳中，然后密封外壳而形成。锂二次电池依赖于外壳的形状可以被分类为罐型电池和袋型电池，而罐型电池可以进一步被分类为圆柱型电池或棱柱型电池。

圆柱型二次电池通过卷绕正极板、隔板和负极板以形成电极组件、将电极组件和电解质置于圆柱形罐中，并使用盖组件密封圆柱形罐而形成。

未涂有正或负极活性材料的未涂覆部分位于电极组件的正极板和负极板上。电极接线片分别被安装在电极板的未涂覆部分上。电极接线片之一向上向柱形罐的开口延伸，而另一电极接线片向下延伸。

另外，向上引的电极接线片电连接至盖组件，而向下引的电极接线片电连接至罐的底部。

然而，由于电连接至盖组件的电极接线片被弯曲并被焊接至盖组件，使得应力集中在电极接线片的弯曲部分上，因此电极接线片可能容易脱落。

发明内容

本发明的方面提供能够防止应力集中于电极接线片的弯曲部分上的圆柱型二次电池。

提供一种圆柱型二次电池，包括：具有开口的罐；所述罐中的电极组件；覆盖所述罐的开口的盖组件；所述电极组件与所述盖组件之间的上绝缘板；所述上绝缘板上的支撑板；所述支撑板具有外围边缘，其中所述支撑板的面积小于所述上绝缘板的面积；以及从所述电极组件延伸的第一电极接线片，所述第一电极接线片具有与所述支撑板相接触的第一段、与所述盖组件相接触的第二段以及所述第一段与所述第二段之间的弯曲段，其中所述弯曲段的一部分从所述支撑板的外围边缘伸出。

在一个实施例中，所述支撑板包括绝缘材料，例如聚乙烯或聚丙烯。进一步地，在一个实施例中，所述弯曲段的一部分与所述支撑板的外围边缘相邻并交叠。所述支撑板和所述上绝缘板可以由相同的材料制成。

在一个实施例中，所述支撑板具有中心通孔，并且是圆形的、矩形的或六边形的。所述支撑板的厚度可以从大约0.3mm到大约0.5mm，并且从所述上绝缘板的中心到所述支撑板的外围边缘的长度是所述第一电极接线片从所述上绝缘板的中心到所述弯曲段的外围延伸的长度的大约85％到大约97％。

在一个实施例中，所述上绝缘板和所述支撑板彼此是整体，而在另一实施例中，所述上绝缘板和所述支撑板是组合的。

在另一实施例中，提供一种圆柱型二次电池，包括：具有开口的罐；所述罐中的电极组件；覆盖所述罐的开口的盖组件；所述电极组件与所述盖组件之间的上绝缘板，所述上绝缘板包括中心段和围绕所述中心段的外围段，其中所述中心段具有外围边缘，并且其中所述中心段的厚度大于所述外围段的厚度；以及从所述电极组件延伸的第一电极接线片，所述第一电极接线片具有与所述上绝缘板的中心段相接触的第一段、与所述盖组件相接触的第二段以及所述第一段与所述第二段之间的弯曲段，其中所述弯曲段的一部分与所述中心段的外围边缘相邻并交叠。

在一个实施例中，所述弯曲段的曲率半径从大约0.5mm到大约0.6mm。

在另一实施例中，提供一种组装圆柱型二次电池的方法，该方法包括：将电极组件插入具有开口的罐中，所述电极组件包括从所述电极组件延伸的第一电极接线片；将上绝缘板置于所述电极组件上；将支撑板置于所述上绝缘板上；所述支撑板具有基本平坦的表面和外围边缘，其中所述支撑板的面积小于所述上绝缘板的面积；将所述第一电极接线片的第一段配置为基本上平行于所述上绝缘板的基本平坦的表面而延伸；将所述第一电极接线片的第二段弯曲为基本平行于所述第一电极接线片的第一段延伸，并形成所述第一段与所述第二段之间的弯曲段；用盖组件覆盖所述罐的开口，使得所述第一电极接线片的第二段与所述盖组件相接触；围绕所述罐的外围形成突缘部分，使得所述突缘部分与所述上绝缘板相接触；以及挤压所述盖组件，以将所述盖组件移向所述电极组件，使得所述弯曲段的一部分移动靠近所述电极组件并邻近所述支撑板的外围边缘。

在一个实施例中，在挤压所述盖组件时，所述弯曲段的曲率半径保持基本不变。

在另一实施例中，提供一种圆柱型二次电池，包括：具有开口的罐；所述罐中的电极组件；覆盖所述罐的开口的盖组件；所述电极组件与所述盖组件之间的上绝缘板；所述上绝缘板上的支撑板；所述支撑板具有外围边缘，其中所述支撑板的面积小于所述上绝缘板的面积；以及从所述电极组件延伸的第一电极接线片，所述第一电极接线片具有与所述支撑板相接触的第一段、与所述盖组件相接触的第二段以及所述第一段与所述第二段之间的弯曲段，其中所述弯曲段的外曲率半径为大约0.5mm到大约0.6mm。

附图说明

本发明的这些和/或其它方面将从以下结合附图对实施例的描述中变得明显并且更易于理解，附图中：

图1A是传统圆柱型二次电池的截面图；

图1B是传统的挤压过程之后的圆柱型二次电池的截面图；

图2A是根据本发明第一示例性实施例的圆柱型二次电池的分解透视图；

图2B是根据本发明第一示例性实施例的圆柱型二次电池的截面图；

图2C是根据本发明第一示例性实施例的挤压过程之后的圆柱型二次电池的截面图；

图3A是根据传统的圆柱型二次电池的挤压过程的外曲率半径的截面细节视图；

图3B是根据本发明第一示例性实施例的圆柱型二次电池的挤压过程的外曲率半径的截面细节视图；

图4是根据本发明示例性实施例的圆柱型二次电池的第一电极接线片长度与支撑板长度之间的关系的截面图；

图5A和图5B是示出支撑板形状的平面图；以及

图6是根据本发明第二示例性实施例的圆柱型二次电池的截面图。

具体实施方式

以下参考附图更充分地描述本发明，附图中示出本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以不同的形式被具体化，而不应当被解释为限于这里所给出的实施例。相反，提供这些实施例在于使该公开内容更全面且完整，并且向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。在附图中，为了清晰起见，层和区域的长度及厚度被放大，但并不一定成比例放大，并且在整个申请文件中相同的附图标记指代相同的元件。

图1A是传统圆柱型二次电池的截面图；而图1B是传统的挤压过程之后的圆柱型二次电池的截面图。

参见图1A，圆柱型二次电池1包括电极组件10、用于容纳电极组件10的罐20和用于对罐20进行密封的盖组件70。此外，二次电池1进一步包括下绝缘板30、上绝缘板40、中心销50和绝缘垫圈60。

电极组件10具有胶卷形状，具有矩形形状的第一和第二电极板11和13在其中被沉积并卷绕，并且隔板15a和15b被置于第一和第二电极板11和13之间，以防止第一和第二电极板11和13之间的短路。

另外，第一电极板11和第二电极板13分别具有不涂浆的未涂覆部分。第一电极接线片17和第二电极接线片19以电的方式分别附到未涂覆部分。这里，第一电极接线片17是引向电极组件10上表面的向上的电极接线片，而第二电极接线片19是引向电极组件10下表面的向下的电极接线片。

罐20具有形成在罐20的一个表面中的开口。电极组件10通过该开口被插入罐20中，绝缘垫圈60插入到罐20的开口中，然后盖组件70被联接在绝缘垫圈60中，以密封罐20。

另外，罐20包括从罐的侧面弯向罐20内部以与绝缘板40的上端平面相对应的突缘部分21。

盖组件70包括充当电极端子的上盖71以及布置在上盖71之下的下部分。下部分包括被顺序布置在上盖71之下的正温度系数(PTC)热敏电阻72、通风口73、下盖74和次板75。次板75通过焊接等连接至通风口73的通过中心孔露出的突出部77。

从电极组件10向上引的第一电极接线片17通过焊接等连接至下盖74的下表面或次板75的下表面。第一电极接线片17被弯曲，以形成第一段17a、第二段17c以及第一段17a与第二段17c之间的弯曲段17b，然后被焊接至盖组件70。

接下来参见图1B，如以上所述，电极组件10通过开口被插入到罐20中。在向罐20的开口中插入绝缘垫圈60之后，盖组件70被联接在绝缘垫圈60中，并且罐20被密封。然后，执行挤压过程，以设置组装的圆柱型二次电池的总高度，即设置圆柱型二次电池的总尺寸，并防止电极组件的纵向移动。

如图1B中所示，通过压缩圆柱型二次电池的上部分来执行挤压过程，以减小盖组件与电极组件之间的空间，从而减小电池的总尺寸，并防止电极组件的纵向移动。

如图1B中所示，突缘部分21在挤压过程中被压缩。具体来说，第一电极接线片17的弯曲段17b被压缩，并且应力集中在弯曲段17b上，使得弯曲段会容易脱落。

图2A是根据本发明第一示例性实施例的圆柱型二次电池的分解透视图，图2B是根据本发明第一示例性实施例的圆柱型二次电池的截面图，并且图2C是根据本发明第一示例性实施例的挤压过程之后的圆柱型二次电池的截面图。

首先，参见图2A和图2B，根据本发明示例性实施例的圆柱型二次电池100包括电极组件110、用于容纳电极组件110的罐120和用于密封罐120的盖组件170。

此外，圆柱型二次电池进一步包括下绝缘板130、上绝缘板140、中心销150和绝缘垫圈160。

电极组件110可以被形成为胶卷形状，其中被形成为矩形板的第一和第二电极板被卷绕。卷绕的电极组件110具有带有中心孔的中空的圆柱形。

接下来，中心销150可以被插入电极组件110的中心部分中形成的中心孔中。中心销150防止电极组件110由于外力而变形。当中心销150具有中空结构时，中心销150充当从电极组件110产生的气体的移动通路。

第一电极板111和第二电极板113具有不同的极性，隔板115a和115b被置于第一电极板与第二电极板之间，以防止第一电极板与第二电极板之间的短路。

第一电极板111和第二电极板113分别通过将正活性材料浆和负活性材料浆涂到分别由铝和铜形成的集电板上而形成。第一电极板111可以是正极板，其中正极浆被涂到由铝或铝合金形成的正极集电体，而第二电极板113可以是负极板，其中负极浆被涂到由铜或铜合金形成的负极集电体上。

另外，第一电极板和第二电极板各自包括不涂浆的未涂覆部分，并且第一和第二电极接线片117和119以电的方式分别被附到第一电极板和第二电极板的未涂覆部分。

也就是说，第一电极接线片117被附到形成在第一电极板111上的未涂覆部分，而第二电极接线片119被附到形成在第二电极板113上的未涂覆部分。

因此，第一和第二电极接线片具有分别与第一和第二电极板相同的极性。

这里，第一电极接线片117可以向上引至电极组件110的上表面并朝向罐120的开口，而第二电极接线片119可以向下引至电极组件110的下表面。

罐120可以由诸如铝、不锈钢等金属形成。另外，罐120包括在罐120的一个表面中形成的开口。

电极组件110通过开口插入罐120中，并且下绝缘板130被布置在电极组件110的下表面处。

下绝缘板130具有与电极组件110的中心孔对应的通孔，并且可以包括多个通孔131。

这里，下绝缘板130可以由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)形成，但是不限于此。

焊接棒通过电极组件110的中心孔和下绝缘板130的通孔131插入，以将第二电极接线片119焊接到罐120的下表面。

因此，罐120具有与第二电极接线片119相同的极性，并且罐120本身充当电极端子。

同时，上绝缘板140可以位于插入罐120中的电极组件110上，并且具有与电极组件的中心孔相对应的通孔。

上绝缘板140可以包括多个通孔141，使得电解质可以容易地沉入电极组件110中。第一电极接线片117可以通过多个通孔141引到外部。虽然没有示出，但是可以形成独立的孔以将第一电极接线片117引到外部。

这里，上绝缘板140可以由PE或PP形成，但是不限于此。

罐120包括通过将罐120的侧面弯向罐120内部以与上绝缘板140的上端水平相对应的突缘部分121。突缘部分121可以防止插入罐120中的电极组件110的纵向移动。

另外，绝缘垫圈160插入罐120的开口中，并且盖组件170联接在绝缘垫圈160中，以密封罐120。

绝缘垫圈160由绝缘弹性材料形成，具有围绕盖组件170的形状，并且用于使具有不同极性的罐120和盖组件170绝缘。

盖组件170包括充当电极端子的上盖171和布置在上盖171之下的下部分。盖组件170可以作为单一单元被安装在绝缘垫圈160中，或者各个部分可以被顺序安装在绝缘垫圈160中。

下部分包括顺序布置在上盖171之下的PTC热敏电阻172、通风口173、下盖174和次板175。

具体来说，通风口173布置在PTC热敏电阻172之下，并且具有中心孔的下盖174布置在通风口173之下，绝缘材料176被置于通风口173与下盖174之间，以使通风口173和下盖174通过绝缘材料176绝缘。

下盖174可以进一步包括通孔，在电池中的压力增加时，压力可以通过该通孔施加于通风口173的下表面。

此外，次板175位于下盖174之下以横跨下盖174中形成的中心孔，并且通过焊接等连接至通风口173的通过中心孔露出的突出部177。

因此，突出部177从盖组件170向下突出，即向在罐120中容纳的电极组件110的方向突出。

从电极组件110向上引的第一电极接线片117通过焊接等连接至下盖174的下表面或次板175的下表面。这里，下盖174和次板175可以通过激光焊接等被联接，并且通风口173的突出部和次板175可以通过超声焊接等被联接。

以下将描述根据本发明第一示例性实施例的圆柱型二次电池的特征。

如以下所述，支撑板142用于支撑包括第一段117a、第二段117c和弯曲段117b的第一电极接线片117，以防止应力集中在弯曲段117b上。支撑板142在与上绝缘板和电极组件的中心部分相对应的区域处形成有通孔。

支撑板142可以由与上绝缘板140相同的材料形成，并且可以具有与上绝缘板140相同的圆形。图5A和图5B是示出支撑板的形状的平面图。如图5A所示，支撑板142可以具有矩形的形状242，而如图5B所示，该支撑板可以具有六边形的形状342，但是并不限于这些材料和形状。

接下来，参见图2C，电极组件110通过开口被插入罐120中，绝缘垫圈160插入到罐120的开口中，然后盖组件170被联接在绝缘垫圈160中，以密封罐120，从而完成圆柱型二次电池的组装。然后，执行挤压过程，以减小圆柱型二次电池的总高度，即减小圆柱型二次电池的总尺寸，并防止电极组件的纵向移动。

如图2C中所示，通过压缩圆柱型二次电池的上部分来执行挤压过程，以减小盖组件与电极组件之间的空间，从而减小电池的总尺寸，并防止电极组件的纵向移动。

作为挤压过程的结果，如图2C中所示，突缘部分121被压缩。

根据本发明示例性实施例的圆柱型二次电池包括在上绝缘板140上的支撑板142。支撑板142支撑第一电极接线片117的下表面，以防止应力集中在弯曲段117b上。

具体来说，第一电极接线片117包括从电极组件延伸并平行于上绝缘板140的上表面被弯曲的第一段117a，以及平行于上绝缘板140的上表面延伸并连接至下盖174的下表面或次板175的下表面的第二段117c，以及第一段117a与第二段117c之间的弯曲段117b。

第一段117a通常具有

或

的形状，并且弯曲段117b通常具有“C”的形状。

假设第一段117a的边缘至弯曲段117b的边缘之间的距离为长度L，支撑板142的两端均被设计为位于长度L内，并且特别地，支撑板142的一端位于弯曲段117b之内，使得弯曲段从支撑板的外围边缘伸出。

结果，由于弯曲段117b可以位于由上绝缘板140与支撑板142之间的台阶形成的空间中，并且可以在挤压过程中被推入由上绝缘板与支撑板之间的台阶形成的空间内，而不会压缩弯曲段117b，因此可以减小或防止应力集中在弯曲段117b上。

也就是说，由于传统圆柱型二次电池没有由上绝缘板与支撑板之间的台阶形成的空间，因此在挤压过程中弯曲段被压缩，导致应力集中在弯曲段上。然而，在根据本发明示例性实施例的圆柱型二次电池中，由于弯曲段117b可以在挤压过程期间被推入由上绝缘板与支撑段之间的台阶形成的空间中，因此弯曲段117b不会被压缩，从而可以减少或防止应力集中在弯曲段117b上。

图3A是根据传统圆柱型二次电池的挤压过程的外曲率半径的截面图，而图3B是依照根据本发明第一示例性实施例的圆柱型二次电池的挤压过程的外曲率半径的截面图。这里，外曲率外径是指弯曲段的外表面的曲率半径。

首先，参见图3A，传统圆柱型二次电池具有上绝缘板40之上的第一电极接线片17，并且第一电极接线片17包括第一段17a和弯曲段17b。

尽管第一电极接线片17的第一段17a的外曲率半径不受到挤压过程的太大影响，但弯曲段17b的外曲率半径R关于弯曲点17b’显著减小。外曲率半径R的减小意味着弯曲点张应力的增加。因此，应力增加会导致弯曲点断裂，并且电极接线片可能脱落。另外，尽管没有示出，但在弯曲部分的内表面上形成有内曲率半径，并且在内曲率半径的弯曲点处，压应力增加。然而，由于断裂容易由张应力而非压应力产生，因此本发明将仅考虑外曲率半径R。这里，弯曲点17b’具有弯曲段17b中的最小曲率半径。

接下来，参见图3B，根据本发明示例性实施例的圆柱型二次电池包括形成在上绝缘板140之上的第一电极接线片117。第一电极接线片117包括第一段117a、第二段117c和弯曲段117b。支撑板142被布置在上绝缘板140上。

另外，假设从第一段117a的边缘至弯曲段117b的边缘之间的距离为长度L，支撑板142的两端均被设计为位于长度L内，并且特别地，支撑板142的一端位于弯曲段117b之内，使得弯曲段的一部分从支撑板的外围边缘伸出。结果，弯曲段117b被布置在由上绝缘板140与支撑板142之间的台阶所形成的空间中。换句话说，弯曲段117b的一部分与支撑板142的外围边缘相邻并交叠。

由于弯曲段117b可以被推入由上绝缘板与支撑板之间的台阶形成的空间中，因此弯曲段117b不会被压缩，从而减少或防止应力集中于弯曲段117b上。

也就是说，由于第一电极接线片117的第一段117a的外曲率半径不会受到挤压过程的太大影响，并且弯曲段117b的外曲率半径关于弯曲点117b’来说也不会受到太大影响，因此在弯曲点处张应力不会显著增大，从而可以防止电极接线片在弯曲点处脱落。这里，弯曲点117b’具有弯曲段117b上的最小曲率半径。

对由于外曲率半径而导致的电阻增加(IR)以及弯曲段的电极接线片的脱落进行了评估。

在以下的表1中，条件1对应于如上所述的传统圆柱型二次电池的挤压，而条件2至4对应于根据本发明示例性实施例的圆柱型二次电池的挤压。也就是说，条件1对应于上绝缘板上没有布置支撑板的结构，而条件2至4对应于上绝缘板上布置有支撑板的结构。这里，在条件1至4中，使用厚度为0.5mm的上绝缘板，而在条件2至4中，分别使用厚度为0.5mm、0.3mm和0.17mm的支撑板。此外，在条件1至4的每一个条件下，对六个电池进行了测试。

通过本领域中通常使用的转鼓试验来评估条件1至4。转鼓试验以66rpm的旋转速度执行，以测量初始电阻和周期电阻，从而确定电极接线片是否脱落。

周期电阻的测量在100、130、160和190分钟的旋转之后执行。这里，100分钟对应于商业化的基准，130分钟对应于获得裕量的基准，160分钟对应于获得额外裕量的基准，而190分钟对应于获得改善裕量的基准。从根本上说，必需满足商业化的基准，而为了大规模生产的目的就必需满足获得裕量的基准。

结果如下：

表1

参见表1，条件1中，传统圆柱型二次电池被挤压，对应于由压力施加于弯曲段导致的0.32mm的外曲率半径。在这种情况下，第一电极接线片由于压力集中而脱落，不满足100分钟的商业化基准。此外，即使在接线片不脱落时，电阻也显著增加。进一步地，接线片频繁脱落，不满足130分钟的获得裕量的基准。进一步地，应当理解，即使在接线片不脱落时，电阻也显著增加，并且产率降低。

此外，条件4中，使用了0.17mm的支撑板并且具有0.4mm的外曲率半径，使用支撑板满足了100分钟的商业化基准。可以理解，条件4不满足获得裕量的基准，脱落，产率降低。

然而，使用0.5mm的支撑板并且具有0.6mm的外曲率半径的条件2满足了获得改善裕量的基准而没有脱落。另外，条件2的优势在于，电阻没有在初始电阻上大幅增加。使用0.3mm的支撑板并具有0.5mm的外曲率半径的条件3满足规定的基准，即使在获得裕量的基准130分钟之后也没有脱落，提供了良好的产率。

因此，在一个实施例中，弯曲段的外曲率半径为大约0.5mm或更大。

当支撑板的厚度大于0.5mm时，由于上绝缘板与支撑板之间的台阶所形成的空间变大，因此外曲率半径可以保持较大。然而，考虑到电池的总尺寸，优选盖组件与上绝缘板之间的空间较小。因此，当支撑板的厚度大于0.5mm时，由于盖组件与支撑板之间的间隙在挤压过程之前就已经小，因此在执行挤压过程时，压力可能被传递到电极组件，造成对电极板的损坏。

例如，当支撑板的厚度分别为大约0.5mm和大约0.6mm时，假设挤压过程之前电池的总高度为一特定高度，则在支撑板的厚度为大约0.6mm时，盖组件与支撑板之间的间隙比支撑板的厚度为大约0.5mm时减小得更多。因此，厚度为大约0.6mm的支撑板在盖组件与支撑板之间具有较小的间隙，这样在挤压过程期间所施加的压力会被渗透到电极组件，从而对电极组件的电极板造成损坏。

在一个实施例中，支撑板具有0.3mm至0.5mm的厚度。另外，在一个实施例中，弯曲段具有大约0.5mm的外曲率半径，并且考虑到0.5mm或更小的支撑板厚度，弯曲部分的外曲率半径R为大约0.6mm或更小。

图4是根据本发明示例性实施例的圆柱型二次电池的第一电极接线片长度与支撑板长度之间的关系截面图。

如上所述，假设从第一段117a的边缘至弯曲段117b的边缘之间的长度为长度L，支撑板142的两端均被设计为位于长度L内，并且特别地，支撑板142的一端位于弯曲段117b之内，使得弯曲段的一部分伸出。结果，弯曲段117b可以位于由上绝缘板140与支撑板142之间的空间所形成的空间中。

这里，长度“a”表示上绝缘板140的直径，长度“b”表示支撑板142的直径(对应于从截面图看去的支撑板的长度)，长度“d”表示从上绝缘板的中心到支撑板的外围边缘的长度，长度“c”表示从上绝缘板的中心到弯曲段117b的外围绝缘的长度，而厚度“t”表示支撑板的厚度。

如上所述，由于第一段117a通常具有

或的形状，因此即使在挤压过程之后，第一段117a的外曲率半径也不会被大幅减小，因此应力不会被集中。所以，与弯曲段不同，第一段不需要在挤压过程中第一段被推入其中的空间，因此在第一段之下是否存在空间不会产生重大问题。

然而，由于弯曲段117b通常具有“C”的形状，并且在挤压过程期间会产生外曲率半径的大变化。为了减小外曲率半径中的变化，提供由上绝缘板与支撑板之间的台阶形成的空间。

接下来，为了满足弯曲段的外曲率半径的范围，测量从上绝缘板140的中心到支撑板142的外围边缘的长度“d”与从上绝缘板的中心到弯曲段117b的外围边缘的长度“c”之间的关系。

在以下的表2中，条件5和6中，使用厚度为0.5mm的上绝缘板上的第一电极接线片，以及从第一段到弯曲段为9.42mm的长度L。另外，在条件5中，使用厚度为0.5mm的支撑板，而在条件6中，使用厚度为0.3mm的支撑板。

如上所述，在一个实施例中，支撑板的厚度为大约0.3mm到大约0.5mm，并且弯曲段具有大约0.5mm到大约0.6mm的外曲率半径。测量d/c的长度比，使得在大约0.3mm到大约0.5mm的支撑板的厚度范围内，外曲率半径R达到大约0.5mm到大约0.6mm。

测量结果如下：

表2

类	L(mm)	上绝缘板的厚度	支撑板的厚度	外曲率半径	d/c的比
						条件5	9.42	0.5mm	0.5mm	0.6mm	98％
条件6	9.42	0.5mm	0.3mm	0.6mm	97％

表3

类	L(mm)	上绝缘板的厚度	支撑板的厚度	外曲率半径	d/c的比
						条件5	9.42	0.5mm	0.5mm	0.5mm	85％
条件6	9.42	0.5mm	0.3mm	0.5mm	84％

为了将弯曲段置于在由上绝缘板与支撑板之间的台阶所形成的空间中，支撑板的一端被形成为位于弯曲段之内。另外，支撑板可以具有大约0.3mm到大约0.5mm的厚度，并且弯曲段的外曲率半径可以为大约0.5mm到0.6mm，如以上所述。

参见表2，当支撑板具有0.5mm的厚度时，与弯曲段的0.6mm的外曲率半径对应的长度“d”对应于长度“c”的98％。当支撑板具有0.3mm的厚度时，与弯曲段的0.6mm的外曲率半径对应的长度“d”对应于长度“c”的97％。

另外，参见表3，当支撑板具有0.5mm的厚度时，与弯曲段的0.5mm的外曲率半径对应的长度“d”对应于长度“c”的85％。当支撑板具有0.3mm的厚度时，与弯曲段的外曲率半径对应的0.5mm的长度“d”对应于长度“c”的84％。

因此，在一个实施例中，为了使外曲率半径在大约0.5mm到大约0.6mm之间，同时支撑板的厚度在大约0.3mm到大约0.5mm的范围内，从上绝缘板的中心到支撑板外围边缘的长度“d”可以是从上绝缘板的中心到弯曲段的外围边缘的长度“c”的大约85％至97％。

除以下描述之外，根据本发明第二示例性实施例的圆柱型二次电池可以基本上与根据本发明第一实施例的圆柱型二次电池相同。

参见图6，与支撑板独立于上绝缘板而形成的第一实施例不同，根据本发明第二示例性实施例的圆柱型二次电池具有在上绝缘板240的内部区域处整体形成的突出部242。

也就是说，根据本发明第二示例性实施例的圆柱型二次电池包括从上绝缘板240的内部区域突出的突出部242，使得中心区域的厚度大于外围区域。结果，该突出部充当第一实施例中的支撑板。

从前面所述可以看出，根据本发明示例性实施例的圆柱型二次电池可以改善二次电池的可靠性。

另外，可以减小或防止应力集中于电极接线片的弯曲部分上。

尽管已示出并描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域技术人员应当理解，可以对这些示例性实施例进行修改，而不超出本发明的原理和范围，本法明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种圆柱型二次电池，包括：

具有开口的罐；

所述罐中的电极组件；

覆盖所述罐的开口的盖组件；

所述电极组件与所述盖组件之间的上绝缘板；

所述上绝缘板上的支撑板，所述支撑板具有外围边缘，其中所述支撑板的面积小于所述上绝缘板的面积；以及

从所述电极组件延伸的第一电极接线片，所述第一电极接线片具有与所述支撑板相接触的第一段、与所述盖组件相接触的第二段以及所述第一段与所述第二段之间的弯曲段，其中所述弯曲段的一部分从所述支撑板的外围边缘伸出，并且其中所述弯曲段的一部分与所述支撑板的外围边缘相邻并交叠。

2.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其中所述支撑板包括绝缘材料。

3.权利要求2所述的圆柱型二次电池，其中所述绝缘材料是聚乙烯或聚丙烯。

4.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其中所述支撑板和所述上绝缘板包括相同的材料。

5.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其中所述支撑板具有中心通孔。

6.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其中所述支撑板是圆形的、矩形的或六边形的。

7.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其中所述支撑板的厚度为0.3mm到0.5mm。

8.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其中从所述上绝缘板的中心到所述支撑板的外围边缘的长度是所述第一电极接线片从所述上绝缘板的中心延伸到所述弯曲段的外围的长度的85%到97%。

9.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其中所述上绝缘板和所述支撑板彼此是整体。

10.如权利要求1所述的圆柱型二次电池，其中所述上绝缘板和所述支撑板是组合的。

11.一种圆柱型二次电池，包括：

具有开口的罐；

所述罐中的电极组件；

覆盖所述罐的开口的盖组件；

所述电极组件与所述盖组件之间的上绝缘板，所述上绝缘板包括中心段和围绕所述中心段的外围段，其中所述中心段具有外围边缘，并且其中所述中心段的厚度大于所述外围段的厚度；以及

从所述电极组件延伸的第一电极接线片，所述第一电极接线片具有与所述上绝缘板的中心段相接触的第一段、与所述盖组件相接触的第二段以及所述第一段与所述第二段之间的弯曲段，其中所述弯曲段的一部分与所述中心段的外围边缘相邻并交叠。

12.如权利要求11所述的圆柱型二次电池，其中所述上绝缘板的中心段的厚度比所述上绝缘板的外围段的厚度厚0.3mm到0.5mm。

13.如权利要求11所述的圆柱型二次电池，其中从所述上绝缘板的中心到所述中心段的外围边缘的长度是所述第一电极接线片从所述上绝缘板的中心延伸到所述弯曲段的外围的长度的85%到97%。

14.如权利要求11所述的圆柱型二次电池，其中所述弯曲段的曲率半径为0.5mm到0.6mm。

15.一种组装圆柱型二次电池的方法，该方法包括：

将电极组件插入具有开口的罐中，所述电极组件包括从所述电极组件延伸的第一电极接线片；

将上绝缘板置于所述电极组件上；

将支撑板置于所述上绝缘板上，所述支撑板具有平坦的表面和外围边缘，其中所述支撑板的面积小于所述上绝缘板的面积；

将所述第一电极接线片的第一段配置为平行于所述上绝缘板的平坦的表面而延伸；

将所述第一电极接线片的第二段弯曲为平行于所述第一电极接线片的第一段延伸，并形成所述第一段与所述第二段之间的弯曲段；

用盖组件覆盖所述罐的开口，使得所述第一电极接线片的第二段与所述盖组件相接触；

围绕所述罐的外围形成突缘部分，使得所述突缘部分与所述上绝缘板相接触；以及

挤压所述盖组件，以将所述盖组件移向所述电极组件，使得所述弯曲段的一部分移动靠近所述电极组件并邻近所述支撑板的外围边缘且与所述支撑板的外围边缘交叠。

16.如权利要求15所述的组装圆柱型二次电池的方法，其中在挤压所述盖组件时，所述弯曲段的曲率半径保持不变。

17.如权利要求16所述的组装圆柱型二次电池的方法，其中所述弯曲段的曲率半径为0.5mm到0.6mm。

18.如权利要求15所述的组装圆柱型二次电池的方法，其中挤压所述盖组件将围绕所述罐的外围形成的所述突缘部分压缩。

19.一种圆柱型二次电池，包括：

具有开口的罐；

所述罐中的电极组件；

覆盖所述罐的开口的盖组件；

所述电极组件与所述盖组件之间的上绝缘板；

从所述电极组件延伸的第一电极接线片，所述第一电极接线片具有与所述支撑板相接触的第一段、与所述盖组件相接触的第二段以及所述第一段与所述第二段之间的弯曲段，其中所述弯曲段的外曲率半径为0.5mm到0.6mm，并且其中所述弯曲段的一部分与所述支撑板的外围边缘相邻并交叠。

20.如权利要求19所述的圆柱型二次电池，其中所述弯曲段的一部分从所述支撑板的外围边缘伸出。

21.如权利要求19所述的圆柱型二次电池，其中所述支撑板和所述上绝缘板包括相同的材料。

22.如权利要求19所述的圆柱型二次电池，其中所述上绝缘板和所述支撑板彼此是整体。

23.如权利要求19所述的圆柱型二次电池，其中所述支撑板是圆形的、矩形的或六边形的。

24.如权利要求19所述的圆柱型二次电池，其中所述支撑板的厚度为0.3mm到0.5mm。