CN102097644B - 可再充电电池 - Google Patents

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Abstract

一种可再充电电池，包括：壳体；电极组件，容纳于所述壳体中并且包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的隔板，所述第一电极具有涂覆有第一活性物质的涂覆部分和没有所述第一活性物质的未涂覆部分；安全组件，包括第一导电板和从所述第一导电板延伸并物理连接至所述未涂覆部分的第一支撑突起；集流接线片，电连接所述电极组件与所述端子并且被物理连接至所述未涂覆部分；以及第一辅助板，在所述未涂覆部分的与所述第一支撑突起被物理连接至所述未涂覆部分的位置相对的表面处，被物理连接至所述未涂覆部分。

Description

可再充电电池
技术领域
本发明的一个或多个实施例涉及可再充电电池。更具体地说，本发明的一个或多个实施例涉及具有结构改进的安全器件的可再充电电池。
背景技术
与不可再充电的一次电池不同，可再充电电池是可以充电和放电的电池。低容量的可再充电电池可以用于诸如移动电话、便携式计算机以及可携式摄像机之类的小型便携式电子设备。另一方面，高容量的可再充电电池可以用作驱动混合电动车等的马达的电源或者用作大容量电力存储设备。
近来已开发出使用高能量密度的非水电解质的高功率可再充电电池。可以将多个这些可再充电电池串联连接以形成大容量电池模块，使得高功率可再充电电池可以用于驱动需要高功率的设备(例如，电动车中的马达)。可再充电电池可以以圆柱形形状或矩形形状形成。
如果诸如钉子或螺钉之类的导电外物从外部进入可再充电电池，则可再充电电池中可能会发生短路。如果发生短路，则可再充电电池的内部温度可能会急剧上升，因而可再充电电池可能会着火或爆炸。
另外，可再充电电池的正电极未涂覆部分或负电极未涂覆部分通常由非常薄的金属片制成，并且在将具有大厚度的集流接线片(或厚集流接线片)焊接至正电极未涂覆部分或负电极未涂覆部分的过程期间，这可能会引起正电极未涂覆部分或负电极未涂覆部分撕裂或粘住集流接线片。
此背景部分中所公开的以上信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此，可以包含并不构成本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明实施例的一方面致力于一种具有改进的安全性的可再充电电池。本发明的另一方面提供一种易于制造的可再充电电池。本发明的再一方面提供一种具有改进的安全性的可再充电电池。
本发明的一个实施例致力于一种可再充电电池，包括：壳体；电极组件，容纳于所述壳体中并且包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的隔板，所述第一电极具有被涂覆有第一活性物质的涂覆部分和没有所述第一活性物质的未涂覆部分；盖组件，物理连接至所述壳体并且包括电连接至所述电极组件的端子；安全组件，包括第一导电板和从所述第一导电板延伸并物理连接至所述未涂覆部分的第一支撑突起；集流接线片，电连接所述电极组件与所述端子并且被物理连接至所述未涂覆部分；以及第一辅助板，在所述未涂覆部分的与所述第一支撑突起被物理连接至所述未涂覆部分的位置相对的表面处，被物理连接至所述未涂覆部分。
所述电极组件可以具有平坦表面和弯曲表面，所述第一导电板可以位于所述平坦表面上，并且所述盖组件可以位于所述弯曲表面上，其中所述集流接线片包括在所述弯曲表面上沿第一方向延伸的支撑件和在所述电极组件的侧边缘上沿第二方向从所述支撑件延伸的第一板。
所述集流接线片可以进一步包括在所述未涂覆部分的从所述平坦表面延伸的侧表面上沿所述第一方向从所述第一板延伸的第二板。
所述第一方向可以垂直于所述第二方向。
所述第一导电板可以由与所述第一电极的材料相同的材料构成。
所述第一辅助板可以由与所述第一电极的材料相同的材料构成。
所述第一辅助板可以以所述未涂覆部分位于所述第一辅助板与所述集流接线片之间的方式被安置为与所述集流接线片相对。
所述第一支撑突起可以在所述未涂覆部分的与所述集流接线片被物理连接至所述未涂覆部分的位置相对的表面处，被物理连接至所述未涂覆部分，并且以所述未涂覆部分位于所述第一支撑突起与所述集流接线片之间的方式被安置为与所述集流接线片相对。
所述第一支撑突起可以包括多个支撑部分。
在所述多个支撑部分之间可以限定有切除区域。
所述第一辅助板可以以所述未涂覆部分位于所述第一辅助板与所述集流接线片之间的方式被安置为与在所述切除区域处的所述集流接线片相对。
所述安全组件可以进一步包括第二导电板，所述第二导电板位于所述电极组件与所述第一导电板之间。
所述可再充电电池可以进一步包括第二辅助板，其中所述第二电极具有涂覆有第二活性物质的涂覆部分和没有所述第二活性物质的未涂覆部分，并且其中所述第二辅助板被物理连接至所述第二电极的所述未涂覆部分。
所述第二辅助板可以由与所述第二电极的材料相同的材料构成。
所述第二辅助板可以由与所述第一辅助板的材料不同的材料构成。
所述安全组件可以进一步包括第二支撑突起，所述第二支撑突起与所述第二导电板整体提供以从所述第二导电板延伸并被物理连接至所述第二电极的所述未涂覆部分。
所述可再充电电池可以进一步包括第二导电板，其中所述电极组件位于所述第二导电板与所述第一导电板之间。
所述可再充电电池可以进一步包括第三导电板和第四导电板，所述第三导电板位于所述电极组件的第一侧与所述第一导电板之间；并且所述第四导电板位于所述电极组件的第二侧与所述第二导电板之间。
所述电极组件可以包括多个电极组件。
所述集流接线片可以位于所述第一导电板与所述第二导电板之间。
所述安全组件可以进一步包括第二支撑突起，所述第二支撑突起与所述第二导电板整体提供以从所述第二导电板延伸并被物理连接至所述第一电极的所述未涂覆部分。
附图说明
附图与说明书一起示出本发明的示例性实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的可再充电电池的透视图。
图2是沿图1中的线II-II截取的截面图。
图3是示出根据本发明第一示例性实施例的电极组件和安全组件的分解透视图。
图4是示出根据本发明第一示例性实施例的其上附着有安全组件的电极组件和集流接线片的透视图。
图5是示出根据本发明第二示例性实施例的电极组件和安全组件的分解透视图。
图6是示出根据本发明第二示例性实施例的其上附着有安全组件的电极组件和集流接线片的分解透视图。
图7是沿图6中的线VII-VII截取的截面图。
图8是示出根据本发明第三示例性实施例的可再充电电池的电极组件、安全组件和集流接线片的透视图。
图9是示出根据本发明第四示例性实施例的可再充电电池的电极组件和集流接线片的分解透视图。
图10是示出根据本发明第五示例性实施例的可再充电电池的电极组件和集流接线片的分解透视图。
图11是示出根据本发明第六示例性实施例的安装在可再充电电池的电极组件上的集流接线片的侧视图。
具体实施方式
以下将参照附图对本发明的示例性实施例进行更充分的描述。正如本领域技术人员应当认识到的那样，可以在均不超出本发明的精神或范围的情况下以多种不同的方式对所描述的实施例进行修改。在说明书和附图中，相同的附图标记表示相同的组件。
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的可再充电电池的透视图，而图2是沿图1中的线II-II截取的截面图。
参见图1和图2，根据第一示例性实施例的可再充电电池100包括多个电极组件10、容纳(或覆蔽)电极组件10的壳体34以及连接至壳体34的开口的盖组件20，其中每个电极组件10以隔板13被置于正电极11与负电极12之间的方式被卷绕。
作为示例，将根据第一示例性实施例的可再充电电池100描述为矩形锂离子二次电池。然而，本发明的实施例不限于此，而是可以应用于包括锂聚合物电池和圆柱形电池在内的具有各种合适形状的电池。
正电极11具有在由诸如铝之类的金属制成的正电极集流体上涂敷正电极活性物质的结构，并且包括在正电极集流体上涂覆有正电极活性物质的正电极涂覆部分和在正电极集流体上未涂覆(或没有)正电极活性物质的正电极未涂覆部分11a。
负电极12具有在由诸如铜之类的薄金属箔制成的负电极集流体上涂敷负电极活性物质的结构，并且包括在负电极集流体上涂覆有负电极活性物质的负电极涂覆部分和在负电极集流体上未涂覆(或没有)负电极活性物质的负电极未涂覆部分12a。
正电极未涂覆部分11a在正电极11纵向上的一侧形成在正电极11的一端，并且负电极未涂覆部分12a在负电极12纵向上的另一侧形成在负电极12的一端。正电极11和负电极12在将用作绝缘体的隔板13置于二者之间之后被卷绕。支撑电极组件10形状的终止带(finishing tape)(未示出)可以附着到电极组件10的外表面。电极组件10通过在卷绕之后被挤压而制成近似像板的形状。弯曲表面10b位于顶边缘和底边缘上，并且位于弯曲表面10b之间的平坦表面10a形成在电极组件10的外周边上(例如如图3所示)。
然而，本发明的实施例不限于此，并且上述电极组件10可以具有这样的结构：其中正电极和负电极包括被交替堆叠且一个隔板(或多个隔板)置于二者之间的多片。
壳体34具有近似长方体(或立方体)的形状，并且在其一面上具有开口。盖组件20包括覆盖壳体34的开口的盖板30、从盖板30向外突出并电连接至正电极11的正电极端子21、从盖板30向外突出并电连接至负电极12的负电极端子22，以及具有槽口39a使得依赖于内部压力(例如，设定的内部压力)而破裂的排气构件39。
盖板30被形成为薄板。盖板30包括在其一侧处形成的用于注入电解质的电解质注入孔27，以及安装在电解质注入孔27上的塞子38。
上衬垫25和下衬垫23安装在盖板30与端子21和22之间以使盖板30与端子21和22绝缘。在一个实施例中，端子21和22包括正电极端子21和负电极端子22。
端子21和22具有圆柱形形状。螺母29安装在端子21和22中每一个上，以在端子21和22的上部支撑端子21和22，并且在端子21和22中每一个的外圆周上形成有螺纹，从而与螺母29啮合。在螺母29与衬垫25之间提供有用于缓冲紧固力的垫圈24。在端子21和22的下端上形成有支撑端子21和22的端子法兰21a和22a以及从端子法兰21a和22a向下突出的下突起21b和22b。
在端子法兰21a和22a与盖板30之间提供有用于绝缘的下绝缘构件26，并且端子法兰21a和22a被插入到下绝缘构件26中。电连接至正电极11的正电极集流接线片35通过焊接被附着到下突起21b，而电连接至负电极12的负电极集流接线片36通过焊接被附着到下突起22b。端子法兰21a和22a以及集流接线片35和36被适配到在下绝缘构件26的下表面上形成的槽中。
图3是示出根据本发明第一示例性实施例的电极组件和安全组件的分解透视图。
参见图3，安全组件40包括电连接至正电极11的第一金属板41，以及布置在第一金属板41与电极组件10之间的第一膜43。
第一金属板41与电极组件10的平坦表面10a紧密接触。第一金属板41通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a。
尽管已针对第一金属板41通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a的情况对第一示例性实施例进行了描述，但本发明的实施例不限于此，并且第一金属板41可以通过焊接被附着到负电极未涂覆部分12a。
第一金属板41可以由与正电极集流体相同的材料铝制成。第一膜43可以由电绝缘聚合物材料制成。
第一金属板41包括与电极组件10的平坦表面10a紧密接触的平坦板部分41a以及从平坦板部分41a的侧边缘突出的支撑突起41b(例如参见图3)。
平坦板部分41a具有类似矩形板的形状，并且具有与电极组件10的平坦表面10a的宽度对应的宽度。
支撑突起41b包括通过超声波焊接等被附着到正电极未涂覆部分11a的焊接部分41ba，以及形成在平坦板部分41a与焊接部分41ba之间的连接部分41bb。焊接部分41ba被预焊接至正电极未涂覆部分11a以支撑正电极未涂覆部分11a。
正电极未涂覆部分11a由具有低强度的多个薄金属膜组成。如果正电极未涂覆部分11a通过焊接被固定至支撑突起41b，则可以密集地放置正电极未涂覆部分11a的薄金属膜，从而将焊接热量快速地传递至正电极未涂覆部分11a的堆叠的薄金属膜。如果不密集地放置正电极未涂覆部分11a的薄金属膜并且正电极未涂覆部分11a的薄金属膜之间的间隙大，则热量会仅仅聚集在正电极未涂覆部分11a的某些薄金属膜上，结果，正电极未涂覆部分的薄金属膜可能粘在一起或者正电极未涂覆部分11a的堆叠的薄金属膜可能不会在它们整个区域上联结在一起。
连接部分41bb被形成为向电极组件10的内部倾斜，并支撑正电极未涂覆部分11a。正电极未涂覆部分11a具有比正电极涂覆部分的厚度小的厚度，因而正电极未涂覆部分11a在与正电极涂覆部分相邻的区域处倾斜形成，并且连接部分41bb支撑正电极未涂覆部分11a的倾斜区域。
在电极组件10中，在与附着有第一金属板41的表面相对的表面上提供有辅助板37。辅助板37被预焊接至正电极未涂覆部分11a。
如果诸如钉子或螺钉之类的导电外物从外部进入可再充电电池100，则正电极11和负电极12会被该导电外物短路，并且这可能会产生非常多的热量，从而使可再充电电池着火或爆炸。
然而，在如第一示例性实施例提供有安全组件40的情况下，第一金属板41与负电极12短路，从而在不着火的情况下安全释放所存储的电流(例如，使得短路跨金属板且在电极组件的外部发生)。
同样，根据第一示例性实施例，当导电外物从外部侵入导致有短路风险时，着火的风险通过释放电流而被消除，因此提高了可再充电电池100的安全性。
在另一实施例中，安全组件可以被配置为电连接至负电极，且壳体可以被配置为电连接至正电极。因此，当导电外物进入可再充电电池时，连接至正电极的壳体可以与连接至负电极的安全组件发生短路。
图4是示出根据本发明第一示例性实施例的在其上附着有安全组件的电极组件和集流接线片的透视图。
参见图4，根据第一示例性实施例的正电极集流接线片35和负电极集流接线片36通过焊接分别被联结至电极组件10的正电极未涂覆部分11a(安全组件40和辅助板37被预焊接至该正电极未涂覆部分11a)和负电极未涂覆部分12a。
正电极集流接线片35包括固定至正电极端子21的上支撑板35a(可以称之为支撑件)、沿电极组件10的侧边缘从上支撑板35a向下延伸的侧板35b(可以称之为第一板)，以及与侧板35b成直角弯曲并通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a的焊接板35c(可以称之为第二板)。在上支撑板35a中形成用于向其中插入正电极端子21的下突起21b的孔35d。
焊接板35c通过焊接被固定至正电极未涂覆部分11a。焊接板35c可以通过包括超声波焊接和激光焊接的多种方法被联结至正电极未涂覆部分11a。在图4所示的实施例中，焊接板35c被焊接至安全组件40的支撑突起41b，支撑突起41b又被焊接至正电极未涂覆部分11a。因此，在图4所示的实施例中，焊接板35c通过焊接被固定至正电极未涂覆部分11a。
因此，焊接板35c被布置为以正电极未涂覆部分11a被置于焊接板35c与辅助板37之间的方式面对辅助板37，并且通过焊接被固定至面对电极组件10的布置有辅助板37的表面的相对方向的表面。辅助板37的厚度小于焊接板的厚度。辅助板的厚度是焊接板的厚度的2/3至1/10。
在第一示例性实施例中，当焊接板35c通过焊接被附着到通过焊接被固定至辅助板37的正电极未涂覆部分11a时，焊接板35c可以容易地固定至正电极未涂覆部分11a。在第一示例性实施例中，如果支撑突起41b在顶部和底部提供支撑，并且辅助板37在焊接有焊接板35c侧的相对侧上提供支撑，则焊接板35c可以更容易地焊接至正电极未涂覆部分11a。
正电极集流接线片35用于将正电极未涂覆部分11a中聚集的电流传递至正电极端子21。因为大电流流经正电极集流接线片35，因此优选形成具有相对大的厚度的正电极集流接线片35，以减小电阻。然而，因为将具有大厚度的焊接板35c联结至正电极未涂覆部分11a需要更多热量，因此，如果很多的热量被传递至正电极未涂覆部分11a，则具有非常小的厚度的正电极未涂覆部分11a可能被粘住或撕裂。由于这个问题，难以无限制地增加正电极集流接线片35的厚度。然而，在第一示例性实施例中，如果正电极未涂覆部分11a被预焊接至辅助板37，然后正电极未涂覆部分11a通过焊接被附着到正电极集流接线片35，则正电极未涂覆部分11a被稳定地支撑在辅助板37上。因此，即使具有足够(或相当大)厚度的正电极集流接线片35与正电极未涂覆部分11a通过焊接被联结在一起，正电极未涂覆部分11a将会粘住或撕裂的可能性也会减小。
制造如上所述的根据第一示例性实施例的可再充电电池的方法包括：将安全组件40电连接至电极组件10；将辅助板37附着到正电极未涂覆部分11a；以及通过焊接将集流接线片35附着到正电极未涂覆部分11a，其中正电极未涂覆部分11a位于集流接线片35与辅助板37之间。
在将安全组件40电连接至电极组件10的过程中，安全组件40的支撑突起41b通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a。在将辅助板37附着到未涂覆部分11a的过程中，辅助板37通过超声波焊接被附着并被固定至正电极未涂覆部分11a。在通过焊接将集流接线片35固定至正电极未涂覆部分11a的过程中，正电极未涂覆部分11a和焊接板35c通过诸如超声波焊接之类的方法彼此附着，其中集流接线片35的焊接板35c被布置在支撑突起41b上，使得正电极未涂覆部分11a位于焊接板35c与辅助板37之间。
如上所述，可以在将集流接线片35焊接至正电极未涂覆部分11a之前，将辅助板37焊接至正电极未涂覆部分11a。可选地，辅助板37和焊接板35c可以同时被焊接，其中辅助板37和焊接板35c被布置有置于二者之间的正电极未涂覆部分11a。在这种情况下，由于辅助板37和焊接板35c同时向正电极未涂覆部分11a施加压力，因此正电极未涂覆部分11a的薄金属膜之间的间隙变得更小。结果，热量可以容易地传递至正电极未涂覆部分11a的堆叠的薄金属膜。
图5是示出根据本发明第二示例性实施例的电极组件和安全组件的分解透视图。
参见图5，安全组件40包括电连接至正电极11的第一金属板41(可以称之为导电板)、电连接至负电极12的第二金属板42(可以称之为导电板)、布置在第一金属板41与第二金属板42之间的第一膜45，以及布置在第一金属板41与电极组件10之间的第二膜46。
第一金属板41以第二膜46被置于第一金属板41与电极组件10的平坦表面10a之间的方式与电极组件10的平坦表面10a紧密接触，并且第二金属板42以第一膜45被置于第二金属板42与第一金属板41之间的方式与第一金属板41紧密接触。第一金属板41通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a，并且第二金属板42通过焊接被附着到负电极未涂覆部分12a。
尽管已针对第一金属板41通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a的情况对第二示例性实施例进行了描述，但本发明的实施例不限于此，并且第二金属板42可以通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a。类似地，第一金属板41可以通过焊接被附着到负电极未涂覆部分12a。
根据第二示例性实施例，第一金属板41由与正电极集流体相同的材料(例如铝)制成，并且第二金属板42由与负电极集流体相同的材料(例如铜)制成。第二膜46和第一膜45由具有电绝缘的聚合物材料制成。
第一金属板41包括与电极组件10的平坦表面10a紧密接触的平坦板部分41a以及从平坦板部分41a的侧边缘突出的支撑突起41b。
平坦板部分41a具有矩形板类似形状，并且具有与电极组件10的平坦表面10a的宽度对应的宽度。
两个支撑突起41b在平坦板部分41a的高度方向上彼此隔开，并且在支撑突起41b之间形成切除部分41c。根据第二示例性实施例的支撑突起41b分别形成在平坦板部分41a的上端和下端，并且切除部分41c位于平坦板部分41a的高度方向的中央。
每个支撑突起41b包括通过超声波焊接等被附着到正电极未涂覆部分11a的焊接部分41ba，以及形成在平坦板部分41a与焊接部分41ba之间的连接部分41bb。焊接部分41ba被预焊接至正电极未涂覆部分11a以支撑正电极未涂覆部分11a。正电极未涂覆部分11a包括具有低强度的多个薄金属膜。如果正电极未涂覆部分11a通过焊接被固定至支撑突起41b，则可以密集地放置正电极未涂覆部分11a的薄金属膜，从而将焊接热量快速地传递至正电极未涂覆部分11a的堆叠的薄金属膜。如果不密集地放置正电极未涂覆部分11a的薄金属膜并且正电极未涂覆部分11a的薄金属膜之间的间隙大，则热量只会聚集在正电极未涂覆部分11a的某些薄金属膜上，结果正电极未涂覆部分的薄金属膜可能会粘在一起或者正电极未涂覆部分11a的堆叠的薄金属膜可能不会在它们整个区域上联结在一起。
连接部分41bb形成为向电极组件10的内部倾斜，并且支撑正电极未涂覆部分11a。正电极未涂覆部分11a具有比正电极涂覆部分的厚度小的厚度，因而正电极未涂覆部分11a在与正电极涂覆部分相邻的区域倾斜形成，并且连接部分41bb支撑正电极未涂覆部分11a的倾斜区域。
与第一金属板41类似，第二金属板42包括与第一金属板41紧密接触的平坦板部分42a，以及从平坦板部分42a的侧边缘突出的支撑突起42b。
平坦板部分42a具有矩形板类似形状，并且具有与电极组件10的平坦表面10a的宽度对应的宽度。两个支撑突起42b在平坦板部分42a的高度方向上彼此隔开，并且在支撑突起42b之间形成切除部分42c。
每个支撑突起42b包括通过超声波焊接等被附着到负电极未涂覆部分12a的焊接部分42ba，以及形成在平坦板部分42a与焊接部分42ba之间的连接部分42bb。焊接部分42ba被预焊接至负电极未涂覆部分12a以支撑负电极未涂覆部分12a。连接部分42bb形成为向电极组件10的内部倾斜，并且支撑负电极未涂覆部分12a。
如果支撑突起42b被预焊接至负电极未涂覆部分12a，则负电极未涂覆部分12a被固定至支撑突起42b，从而在具有刚度的同时维持它们的形状。
在电极组件10中，辅助板37被提供在与形成有第一金属板41的切除部分41c的区域相对的表面上，并且另一辅助板也被提供在与形成有第二金属板42的切除部分42c的区域相对的表面上(例如，辅助板37以正电极未涂覆部分11a位于辅助板37与正电极集流接线片35之间的方式被安置为与正电极集流接线片35相对)。这里，辅助板(包括辅助板37)分别被预焊接至正电极未涂覆部分11a和负电极未涂覆部分12a。辅助板可以由与它们的相应电极集流体相同的材料(例如，对于连接至正电极未涂覆部分的辅助板为铝，而对于连接至负电极未涂覆部分的辅助板为铜)制成。
如果诸如钉子或螺钉之类的导电外物从外部进入可再充电电池100，则正电极11和负电极12会被该导电外物短路，并且这会产生非常多的热量，从而使可再充电电池着火或爆炸。
然而，在第二示例性实施例中提供有安全组件40的情况下，如果钉子或螺钉从外部进入可再充电电池，则第一金属板41与负电极12短路，并且第二金属板42与正电极11短路，从而在不发生着火的情况下安全地释放所存储的电流(例如，使得短路在电极组件外部跨金属板发生)。
这样，根据第二示例性实施例，当导电外物从外部侵入导致有短路风险时，着火的风险通过释放电流而被降低或消除，从而提高了可再充电电池100的安全性。
图6是示出根据本发明第二示例性实施例的其上附着有安全组件的电极组件和集流接线片的透视图，并且图7是沿图6中的线VII-VII截取的截面图。
参见图6和图7，根据第二示例性实施例的正电极集流接线片35和负电极集流接线片36通过焊接分别被联结至预焊接有安全组件40和辅助板(包括辅助板37)的电极组件10的正电极未涂覆部分11a和负电极未涂覆部分12a。
正电极集流接线片35包括固定至正电极端子21的上支撑板35a(可以称之为支撑件)、沿电极组件10的侧边缘从上支撑板35a向下延伸的侧板35b(可以称之为第一板)，以及与侧板35b成直角弯曲并通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a的焊接板35c(可以称之为第二板)。在上支撑板35a中形成用于向其中插入正电极端子21的下突起21b的孔35d。
焊接板35c被插入到支撑突起41b之间的切除部分41c中，与正电极未涂覆部分11a平行布置，并且通过焊接被固定至正电极未涂覆部分11a。可以通过包括超声波焊接和激光焊接的多种合适的方法将焊接板35c联结至正电极未涂覆部分11a。
因此，焊接板35c以正电极未涂覆部分11a被置于焊接板35c与辅助板37之间的方式被布置为面对辅助板37，并且通过焊接被固定至面对电极组件10的布置有辅助板37的表面的相对方向的表面。辅助板37的厚度小于焊接板的厚度。辅助板的厚度可以是焊接板的厚度的2/3至1/10。
在第二示例性实施例中，当焊接板35c通过焊接被附着(或被焊接)至通过被焊接至辅助板37而被固定的正电极未涂覆部分11a时，焊接板35c可以容易地被固定至正电极未涂覆部分11a。具体而言，在第二示例性实施例中，如果支撑突起41b在顶部和底部提供支撑，并且辅助板37在焊接有焊接板35c侧的相对侧上提供支撑，则可以更容易地将焊接板35c焊接至正电极未涂覆部分11a。
正电极集流接线片35用于将正电极未涂覆部分11a中聚集的电流传递至正电极端子21。因为大电流流经正电极集流接线片35，因此优选形成具有相对大的厚度的正电极集流接线片35以便减少电阻。然而，由于将具有大厚度的焊接板35c联结至正电极未涂覆部分11a需要更多的热量，因此如果很多的热量被传递至正电极未涂覆部分11a，则具有非常小的厚度的正电极未涂覆部分11a可能被粘住或撕裂。因此，难以无限制地显著增加正电极集流接线片35的厚度。然而，如在第二示例性实施例中，如果正电极未涂覆部分11a被预焊接至辅助板37，然后正电极未涂覆部分11a通过焊接被附着到正电极集流接线片35，则正电极未涂覆部分11a被稳定地支撑在辅助板37上。因此，当具有足够(或相当大)厚度的正电极集流接线片35被焊接至正电极未涂覆部分11a时，正电极未涂覆部分11a将会粘住或撕裂的可能性会降低。
负电极集流接线片36包括固定至负电极端子22的上支撑板36a、沿电极组件10的侧边缘从上支撑板36a向下延伸的侧板36b，以及与侧板36b成直角弯曲并通过焊接被附着到负极未涂覆部分12a的焊接板36c。在上支撑板36a中形成有用于向其中插入负电极端子22的下突起22b的孔36d。
焊接板36c被插入到支撑突起42b之间的切除部分42c中，与负电极未涂覆部分12a平行布置，并且通过焊接被固定至负电极未涂覆部分12a。与正电极集流接线片35类似，负电极未涂覆部分12a的焊接板36c以负电极未涂覆部分12a置于焊接板36c与第二辅助板之间的方式被布置为面对第二辅助板(与固定至正电极未涂覆部分11a的辅助板37类似)。第二辅助板被预焊接至负电极未涂覆部分12a。第二辅助板可以由与负电极集流体相同的材料(例如铜)制成。
相应地，负电极集流接线片36可以容易地被焊接至负电极未涂覆部分12a，同时第二辅助板支撑负电极未涂覆部分12a。
制造如上所述的根据示例性实施例的可再充电电池的方法包括：将安全组件40电连接至电极组件10；将辅助板(例如辅助板37)附着到未涂覆部分11a和12a；以及通过焊接将集流接线片35和36附着到未涂覆部分11a和12a，其中未涂覆部分11a和12a位于集流接线片35和36与辅助板(包括辅助板37)之间。
在将安全组件40电连接至电极组件10的过程中，安全组件40的支撑突起41b和42b通过焊接分别被附着到正电极未涂覆部分11a和负电极未涂覆部分12a。在将辅助板附着到未涂覆部分11a和12a的过程中，辅助板通过超声波焊接被附着并固定至未涂覆部分11a和12a(例如，辅助板37以超声波的方式被焊接至未涂覆部分11a)。在通过焊接将集流接线片35和36固定至未涂覆部分11a和12a的过程中，未涂覆部分11a和12a以及焊接板35c和36c通过诸如超声波焊接之类的方法被彼此附着，集流接线片35和36的焊接板35c和36c被分别布置在支撑突起41b之间和支撑突起42b之间，使得未涂覆部分11a和12a位于焊接板35c和36c与辅助板之间。
如上所述，可以在将集流接线片35和36焊接至未涂覆部分11a和12a之前，将辅助板焊接至未涂覆部分11a和12a。可选地，辅助板与焊接板35c和36c可以同时被焊接(例如，至未涂覆部分11a和12a)，辅助板与焊接板35c和36c布置有置于辅助板与焊接板35c和36c之间的未涂覆部分11a和12a(例如，辅助板37和焊接板35c可以布置有位于二者之间的未涂覆部分11a)。在这种情况下，由于辅助板与焊接板35c和36c同时向未涂覆部分11a和12a(的相对侧)施加压力，因此未涂覆部分11a和12a之间的间隙变得更小。结果，热量可以容易地传递至堆叠的未涂覆部分11a和12a。
图8是示出根据本发明第三示例性实施例的可再充电电池的电极组件、安全组件和集流接线片的透视图。
参见图8，除安全组件50的结构外，根据第三示例性实施例的可再充电电池具有与根据第二示例性实施例的可再充电电池基本相同的结构，因此不再提供相同结构的描述。
根据第三示例性实施例的安全组件50包括电连接至正电极11的第一金属板51、电连接至负电极12的第二金属板52、布置在第一金属板51与第二金属板52之间的第一膜55，以及布置在第一金属板51与电极组件10之间的第二膜56。
第一金属板51包括与电极组件10的平坦表面10a紧密接触的平坦板部分，以及从平坦板部分的侧边缘突出并通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a的支撑突起51b。一个支撑突起51b形成在平坦板部分的侧边缘的上部，并且正电极集流接线片35的焊接板35c通过焊接被附着到支撑突起51b下方的正电极未涂覆部分11a。尽管第三示例性实施例示出支撑突起51b被布置在侧边缘的上部，但本发明的实施例不限于此，并且支撑突起可以位于平坦板部分的侧边缘的下部，并且焊接板可以在支撑突起上方被附着。焊接板35c以正电极未涂覆部分11a位于焊接板35c与辅助板37之间的方式通过焊接被附着。
第二金属板52包括与第一金属板51的平坦板部分紧密接触的平坦板部分52a，以及从平坦板部分52a的侧边缘突出并通过焊接被附着到负电极未涂覆部分12a的支撑突起52b。一个支撑突起52b形成在平坦板部分52a的侧边缘的上部。尽管第三示例性实施例示出支撑突起52b被布置在侧边缘的上部，但本发明的实施例不限于此，并且支撑突起可以位于平坦板部分的侧边缘的下部，并且焊接板可以在支撑突起上方被附着。焊接板36c以负电极未涂覆部分12a位于焊接板36c与第二辅助板之间的方式通过焊接被附着。
辅助板37通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a的位于支撑突起51b下方的、面对附着有支撑突起51b的表面的相对方向的表面。另外，正电极集流接线片35的焊接板35c在支撑突起51b下方被附着。也就是说，焊接板35c通过焊接被附着到支撑在辅助板37上的正电极未涂覆部分11a，其中正电极未涂覆部分11a位于焊接板35c与辅助板37之间。
第二辅助板通过焊接被附着到负电极未涂覆部分12a的位于支撑突起52b下方的、面对附着有支撑突起52b的表面的相对方向的表面。进一步，负电极集流接线片36的焊接板36c在支撑突起52b下方被附着。也就是说，焊接板36c被附着到支撑在辅助板37上的负电极未涂覆部分12a，其中负电极未涂覆部分12a位于焊接板36c与辅助板37之间。
根据第三示例性实施例，即使在金属板51和52中的每一个上形成一个支撑突起51b和52b，焊接板35c和36c也可以容易地焊接至相应的未涂覆部分11a和12a。这里，未涂覆部分11a和12a由支撑突起51b和52b以及相应的辅助板支撑(例如，正电极未涂覆部分11a由辅助板37支撑)。
图9是示出根据本发明第四示例性实施例的可再充电电池的电极组件和集流接线片的分解透视图。
参见图9，除集流接线片71和72的结构外，根据第四示例性实施例的可再充电电池具有与根据第三示例性实施例的可再充电电池基本相同的结构，因此不再提供相同结构的描述。
根据第四示例性实施例的正电极集流接线片71包括固定至正电极端子21的上支撑板71a(可以称之为支撑板)，以及沿电极组件10的侧边缘从上支撑板71a向下延伸并通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a的侧板71b(可以称之为第一板)。在上支撑板71a中形成用于向其中插入正电极端子21的下突起21b的孔71d。
负电极集流接线片72包括固定至负电极端子22的上支撑板72a(可以称之为支撑板)，以及沿电极组件10的侧边缘从上支撑板72a向下延伸并通过焊接被附着到负电极未涂覆部分12a的侧板72b(可以称之为第一板)。在上支撑板72a中形成用于向其中插入负电极端子22的下突起22b的孔72d。
第一支撑板51的支撑突起51b通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a，并且第二支撑板52的支撑突起52b通过焊接被附着到负电极未涂覆部分12b。
辅助板77通过焊接被附着到由支撑突起51b支撑的正电极未涂覆部分11a，面对支撑突起51b，并且正电极未涂覆部分11a置于辅助板77与支撑突起51b之间。另外，辅助板78通过焊接被附着到由支撑突起52b支撑的负电极未涂覆部分12a，面对支撑突起52b，并且负电极未涂覆部分12a置于辅助板78与支撑突起52b之间。
辅助板77和78通过焊接被附着到涂覆部分11a和12a的面对焊接有支撑突起51b和52b的表面的相对方向的表面。因此，由于预焊接的支撑突起51b和52b支撑未涂覆部分11a和12a，因此辅助板77和78可以更容易地被焊接至未涂覆部分11a和12a。
图10是示出根据本发明第五示例性实施例的可再充电电池的电极组件和集流接线片的分解透视图。
参见图10，除安全组件的结构之外，根据第五示例性实施例的可再充电电池具有与根据第一示例性实施例的可再充电电池基本相同的结构，因此不再提供相同结构的描述。
根据第五示例性实施例的安全组件90包括电连接至负电极12的金属板91，以及布置在电极组件10与金属板91之间的膜92。
金属板91包括与电极组件10的平坦表面10a紧密接触的平坦板部分91a，以及从平坦板部分91a的侧边缘向负电极未涂覆部分12a突出的支撑突起91b。支撑突起91b分别从平坦板部分91a的上端和下端突出，并且在支撑突起91b之间形成有切除部分91c，即分隔间隙。
每个支撑突起91b包括通过超声波焊接等被附着到负电极未涂覆部分12a的焊接部分91ba，以及形成在平坦板部分91a与焊接部分91ba之间的连接部分91bb。焊接部分91ba被预焊接至负电极未涂覆部分12a以支撑负电极未涂覆部分12a。尽管已针对金属板91通过焊接被附着到负电极未涂覆部分12a的情况对第五示例性实施例进行了描述，但本发明的实施例不限于此，并且金属板可以通过将支撑突起焊接至正电极未涂覆部分11a而电连接至正电极11。
辅助板37被提供在与形成有切除部分91c的区域相对的表面上，并且辅助板37被预焊接至负电极未涂覆部分12a。
与第一示例性实施例中一样，负电极集流接线片被附着在负电极未涂覆部分12a的面对提供有辅助板37的区域的相对方向的表面上。负电极集流接线片被焊接至焊接有辅助板37的区域，并且被焊接至负电极未涂覆部分12a，面对辅助板37，其中负电极未涂覆部分12a置于辅助板37与负电极集流接线片之间。
根据第五示例性实施例，在导电外物从外部侵入的情况下，金属板91和正电极11被短路，从而快速地释放所存储的电流。另外，负电极集流接线片以支撑突起91b和辅助板37支撑负电极未涂覆部分12a的方式被焊接至负电极未涂覆部分12a，从而使焊接更容易。
图11是示出根据本发明第六示例性实施例的安装在可再充电电池的电极组件上的集流接线片的侧视图。
参见图11，除在壳体内提供多个电极组件10和10’以及集流接线片80的结构之外，根据第六示例性实施例的可再充电电池具有与根据第四示例性实施例的可再充电电池基本相同的结构，因此不再提供相同结构的描述。
根据第六示例性实施例的可再充电电池包括插入壳体中的多个电极组件10和10’。在电极组件10和10’的外表面上提供具有与根据第四示例性实施例的安全组件相同结构的安全组件50。安全组件50被布置在电极组件10和10’中每一个的朝外的那个表面上。正电极集流接线片80包括上支撑板81、从上支撑板81向下延伸的侧板83，以及从侧板83向下突出并弯曲的焊接板85和84。负电极集流接线片具有与正电极集流接线片基本相同的结构，因此不再提供相同结构的描述。
焊接板85和84从侧板83的两个侧边缘弯曲，从而与正电极未涂覆部分11a和11a’平行并通过焊接被附着到正电极未涂覆部分。
支撑突起51b通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a和11a’，并且焊接板85和84通过焊接被附着到正电极未涂覆部分11a和11a’，其中正电极未涂覆部分11a和11a’置于焊接板85和84与支撑突起51b之间。在第六示例性实施例中，如果正电极未涂覆部分11a和11a’以及焊接板85和84以支撑突起51b稳定地支撑正电极未涂覆部分11a和11a’的方式被附着在一起，则正电极未涂覆部分11a和11a’可以由支撑突起51b稳定地支撑，从而使焊接更容易。
尽管已结合特定示例性实施例对本发明进行了描述，但应当理解，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，本发明意在覆盖在所附权利要求的精神和范围及其等同物内包括的各种修改和等同布置。
附图标记的描述
100：可再充电电池         10、10’：电极组件
10a：平坦表面             10b：弯曲表面
11：正电极                12：负电极
11a、11a’：正电极未涂覆部分
12a：负电极未涂覆部分
13：隔板                  20：盖组件
21：正电极端子
22：负电极端子
21a、22a：端子法兰        21b、22b：下突起
24：垫圈                  25：上衬垫
26：下绝缘构件            27：电解质注入孔
23：下衬垫                29：螺母
30：盖板                  34：壳体
35、71、80：正电极集流接线片
36、72：负电极集流接线片
35a、36a、71a、72a、81：上支撑板
35b、36b、71b、72b、83：侧板
35c、36c、85、84：焊接板
35d、36d、71d、72d：孔    37、77、78：辅助板
38：塞子                  39：排气构件
39a：槽口                 40、50、90：安全组件
41、51：第一金属板              42、52：第二金属板
41a、42a、52a：平坦板部分
41b、42b、51b、52b：支撑突起
41ba、42ba：焊接部分            41bb、42bb：连接部分
41c、42c：切除部分              45、55：第一膜
46、56：第二膜

Claims (20)

1.一种可再充电电池，包括：
壳体；
电极组件，容纳于所述壳体中并且包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的隔板，所述第一电极具有涂覆有第一活性物质的涂覆部分和没有所述第一活性物质的未涂覆部分；
盖组件，物理连接至所述壳体并且包括电连接至所述电极组件的端子；
安全组件，包括第一导电板和从所述第一导电板延伸并物理连接至所述未涂覆部分的第一支撑突起；
集流接线片，电连接所述电极组件与所述端子并且被物理连接至所述未涂覆部分；以及
第一辅助板，在所述未涂覆部分的与所述第一支撑突起被物理连接至所述未涂覆部分的位置相对的表面处，被物理连接至所述未涂覆部分，
其中所述第一辅助板以所述未涂覆部分位于所述第一辅助板与所述集流接线片之间的方式被安置为与所述集流接线片相对。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中：
所述电极组件具有平坦表面和弯曲表面，
所述第一导电板位于所述平坦表面上，并且
所述盖组件位于所述弯曲表面上，其中所述集流接线片包括在所述弯曲表面上沿第一方向延伸的支撑件和在所述电极组件的侧边缘上沿第二方向从所述支撑件延伸的第一板。
3.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中所述集流接线片进一步包括在所述未涂覆部分的从所述平坦表面延伸的侧表面上沿所述第一方向从所述第一板延伸的第二板。
4.根据权利要求3所述的可再充电电池，其中所述第一方向垂直于所述第二方向。
5.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述第一导电板由与所述第一电极的材料相同的材料构成。
6.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述第一辅助板由与所述第一电极的材料相同的材料构成。
7.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述集流接线片以所述第一支撑突起位于所述集流接线片与所述未涂覆部分之间的方式被物理连接至所述未涂覆部分。
8.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述第一支撑突起包括多个支撑部分。
9.根据权利要求8所述的可再充电电池，其中在所述多个支撑部分之间限定有切除区域。
10.根据权利要求9所述的可再充电电池，其中所述第一辅助板以所述未涂覆部分位于所述第一辅助板与所述集流接线片之间的方式被安置为与在所述切除区域处的所述集流接线片相对。
11.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述安全组件进一步包括：
第二导电板，
所述第二导电板位于所述电极组件与所述第一导电板之间。
12.根据权利要求11所述的可再充电电池，进一步包括第二辅助板，
其中所述第二电极具有涂覆有第二活性物质的涂覆部分和没有所述第二活性物质的未涂覆部分，并且
其中所述第二辅助板被物理连接至所述第二电极的所述未涂覆部分。
13.根据权利要求12所述的可再充电电池，其中所述第二辅助板由与所述第二电极的材料相同的材料构成。
14.根据权利要求12所述的可再充电电池，其中所述第二辅助板由与所述第一辅助板的材料不同的材料构成。
15.根据权利要求12所述的可再充电电池，其中所述安全组件进一步包括第二支撑突起，所述第二支撑突起与所述第二导电板整体提供以从所述第二导电板延伸并被物理连接至所述第二电极的所述未涂覆部分。
16.根据权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括：
第二导电板，
其中所述电极组件位于所述第二导电板与所述第一导电板之间。
17.根据权利要求16所述的可再充电电池，进一步包括：
第三导电板，
第四导电板，
所述第三导电板位于所述电极组件的第一侧与所述第一导电板之间；并且
所述第四导电板位于所述电极组件的第二侧与所述第二导电板之间。
18.根据权利要求17所述的可再充电电池，其中所述电极组件包括多个电极组件。
19.根据权利要求16所述的可再充电电池，其中所述集流接线片位于所述第一导电板与所述第二导电板之间。
20.根据权利要求16所述的可再充电电池，其中：
所述安全组件进一步包括第二支撑突起，所述第二支撑突起与所述第二导电板整体提供以从所述第二导电板延伸并被物理连接至所述第一电极的所述未涂覆部分。
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