CN102290551B - 用于二次电池的电极接线片的结合结构和二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于堆叠式二次电池的电极接线片的结合结构和一种使用该结合结构的二次电池。用于二次电池的电极接线片的结合结构包括：电极组件，通过堆叠多个电极板形成；接线片部分，通过堆叠从电极组件的电极板的一侧伸出的电极接线片形成；结合构件，围绕接线片部分的外表面，使得接线片部分的电极接线片彼此连接。

Description

用于二次电池的电极接线片的结合结构和二次电池
本申请要求于2010年6月17在韩国知识产权局提交的第10-2010-0057672号韩国专利申请的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本技术涉及一种用于二次电池的电极接线片的结合结构和一种具有该结合结构的二次电池。
背景技术
二次电池是将电反应产生的化学能转换为电能的装置。与一次电池不同，二次电池是可充电的并具有高的电压和电流密度。因此，二次电池广泛地用在诸如便携式终端的电子设备中。
在这些二次电池中，锂二次电池基本上具有其中电极板被堆叠从而确保合适的输出系数的结构。
具体来讲，在多个负极板和多个正极板交替堆叠的状态下，正极接线片和负极接线片从相应的正极板和负极板伸出，并且正极接线片或负极接线片也彼此堆叠。
由于正极接线片或负极接线片仅彼此堆叠而又彼此分开，所以通过单独的工艺将它们彼此连接。
典型地使用超声焊接方法来完成正极接线片或负极接线片之间的连接。然而，大容量电池具有大量的正负极接线片，并且在厚度上厚。因此，当仅使用超声焊接方法来连接正极接线片或负极接线片时，可能难以获得合适的紧固力，并且操作效率可能由于长的焊接时间而降低。
为了解决这样的问题，最近已经提出铆接法，在该方法中，通过在正极接线片或负极接线片中形成位于同一线上的通孔将正极接线片或负极接线片彼此连接，然后将单独的铆钉插入到通孔中。
然而，在这样的方法中，典型地必须在每个正极接线片或每个负极接线片中独立地形成通孔。因此，该方法的操作会不方便且会增加操作时间。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于堆叠式二次电池的电极接线片的结合结构，在该结合结构中，电极接线片彼此连接而无需用于连接电极接线片的单独的加工方法，从而能够减少结合操作的不便利性并且能够提高电极接线片之间的紧固力。
根据本发明的方面，提供了一种用于二次电池的电极接线片的结合结构，该结合结构包括：电极组件，通过堆叠多个电极板形成；接线片部分，通过堆叠从电极组件的电极板的一侧伸出的电极接线片形成；结合构件，围绕接线片部分的外表面，使得接线片部分的电极接线片彼此连接。
结合构件可具有框架结构，该框架结构包括：上覆盖部分，围绕接线片部分的顶表面；侧覆盖部分，从上覆盖部分的两端处向下延伸，以围绕接线片部分的两侧；下覆盖部分，从每一个侧覆盖部分延伸，以围绕接线片部分的底表面。
弯曲部分可形成在每个下覆盖部分的端部处，其中，弯曲部分彼此面对并向上弯曲，并且接线片部分安装在弯曲部分上。
弯曲部分可在下覆盖部分的上表面上与下覆盖部分叠置。
弯曲部分的两个端部可向着侧覆盖部分弯曲。
弯曲部分和下覆盖部分可堆叠为多层结构。
接线片保护构件可形成在结合构件的内表面和接线片部分的表面上。
位于结合构件中的接线片部分可形成为弧形形状。
接线片部分的每个电极接线片可包括在每个电极板上以间隔隔开的正极接线片部分和负极接线片部分，其中，结合构件可包括围绕正极接线片部分的第一结合构件和连接到第一结合构件以围绕负极接线片部分的第二结合构件。
第一结合构件和第二结合构件可通过连接覆盖件彼此连接。
连接覆盖件可具有弯曲部分。
第一结合构件的围绕第一结合构件的正极接线片部分的部分和第二结合构件的围绕第二结合构件的负极接线片部分的部分可具有圆形或弧形形状。
接线片保护构件可形成在第一结合构件和正极接线片部分之间以及第二结合构件和正极接线片部分之间。
根据本发明的方面，提供了一种用于二次电池的接线片的结合构件，该结合结构包括：电极组件，通过堆叠多个电极板形成；正极接线片部分和负极接线片部分，通过堆叠从电极组件的电极板的一侧伸出的正极接线片和负极接线片形成；大电流接线片部分，附于正极接线片部分和负极接线片部分的一端；结合构件，围绕正极接线片部分、负极接线片部分和大电流接线片部分中的至少一个接线片部分的外表面，使得每个接线片部分的电极接线片彼此连接。
接线片保护构件可形成在结合构件的内表面上。
结合构件还可包括围绕正极接线片部分和负极接线片部分的一个或多个外表面的单独的结合构件。
根据本发明的方面，提供了一种二次电池，该二次电池包括：电极组件，通过堆叠多个电极板形成；正极接线片部分和负极接线片部分，所述正极接线片部分和负极接线片部分中的每个接线片部分具有根据上述实施例的任一个的结合构件，正极接线片部分通过堆叠从电极组件的电极板的一侧伸出的正极接线片形成，负极接线片部分通过堆叠从电极组件的电极板的一侧伸出的负极接线片形成；外壳，容纳电极组件，使得正极接线片部分和负极接线片部分伸出到外壳外部。
如上所述，根据本发明的实施例，结合构件形成为围绕具有堆叠的电极接线片的整个接线片部分，而无需执行用于连接电极接线片的单独的工艺，使得能够简化结合操作并获得高的紧固力。
附图说明
附图与说明书一起示出本发明的特定实施例，并且与说明书一起起到解释本发明的原理的作用。
图1是示出电极板和电极接线片的堆叠结构以及结合构件的形成状态的侧视示意图。
图2是示出结合构件形成在每个接线片部分处的状态的平面示意图。
图3是示出结合构件的结构和通过结合构件而连接的电极接线片的连接结构的剖视示意图。
图4至图8是示出结合构件的结构的修改的剖视示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，仅以说明的方式示出并描述了本发明的特定实施例。如本领域的技术人员将认识到的，在全部不脱离本发明的精神或范围的情况下，所描述的实施例可以以多种不同的方式进行修改。因此，附图和说明书将被看作实质上是说明性的而非限制性的。此外，当元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者也可以利用一个或多个设置在该元件和所述另一元件之间的中间元件而间接地在另一元件上。此外，当元件被称作“连接到”另一元件时，该元件可以直接连接到另一元件，或者可以利用一个或多个设置在该元件和所述另一元件之间的中间元件而间接地连接到另一元件。下文中，相同的标号表示相同的元件。在附图中，为了清楚起见，夸大了层的厚度或尺寸，而不一定按照比例画出层的厚度或尺寸。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的堆叠式二次电池包括通过堆叠多个电极层而形成的电极组件100以及多个接线片部分200。在该实施例中，电极组件100具有正极板110和负极板120交替堆叠的结构。在该实施例中，可根据要被制造的二次电池的输出功率来改变堆叠的正极板110和负极板120的数量。
多个接线片部分200可形成在具有正极板110和负极板120按上文所述堆叠的结构的电极组件100的一侧上。可使用接线片部分200收集由电极组件产生的电流，并且接线片部分200包括正极接线片部分210和负极接线片部分220。
正极接线片部分210可起到收集由每个正极板110产生的电流的作用。正极接线片部分210可具有这样的结构，即，具有薄板形状的多个正极接线片212连接到正极板110的一个端部并彼此堆叠。
负极接线片部分220可起到收集由每个负极板120产生的电流的作用。负极接线片部分220可具有这样的结构，即，具有与正极接线片212的形状相同的薄板形状的多个负极接线片222连接到负极板120的一个端部并彼此堆叠。
由于接线片部分200形成为这样的结构，所以正极接线片部分210和负极接线片部分220可在电极组件100的一侧的两个端部处以一定的间隔布置。
在该实施例中，对多个接线片部分200中的每个接线片部分的正极接线片部分210和负极接线片部分220设置结合构件。
结合构件300可起到将正极接线片部分210的正极接线片212彼此连接以及将负极接线片部分220的负极接线片222彼此连接的作用。结合构件300可包括第一结合构件310和第二结合构件320。
可使用第一结合构件310将正极接线片212彼此连接。第一结合构件310可整体地形成为金属框架结构。如图3所示，第一结合构件可形成为在正极接线片部分210的外侧围绕整个正极接线片部分210。
具体来讲，用于覆盖正极接线片部分210的顶表面的上覆盖件312可位于正极接线片部分210的顶表面上，侧覆盖件314可弯曲为在上覆盖件312的两端处向下延伸以围绕正极接线片部分210的两侧。
此外，下覆盖件316可弯曲为在侧覆盖件314的端部处朝向彼此延伸，以围绕正极接线片部分210的底表面。
由于第一结合构件310形成为围绕正极接线片部分210的整个外周，所以正极接线片部分210可被第一结合构件310限制，从而保持正极接线片212的堆叠状态。
如图3所示，还可形成弯曲件318以在彼此面对的下覆盖件316的端部处向上延伸，使得弯曲件318与正极接线片部分210的底表面接触。因此，正极接线片部分210可安全地安装在弯曲件318上。
在正极接线片部分210的底表面仅被下覆盖件316围绕的结构中，下覆盖件316之间的间隙会因正极接线片部分210的自重而变宽，因此，正极接线片部分210会从下覆盖件316之间的间隙滑出。
然而，由于弯曲件318形成为从相应的下覆盖件316的端部竖直地直立，正极接线片部分210的重量负载可主要由弯曲件318沿竖直方向支撑。因此，能够使因负载分布而引起的下覆盖件316之间的间隙的变宽最小化。
出于负载分布的目的，弯曲件318可形成为这样的结构，即，在该结构中弯曲件318堆叠在下覆盖件316的上表面上。然而，弯曲件318之间可能发生因与外部物体接触而引起的短路。
如图4所示，弯曲件318可堆叠在下覆盖件316的上表面上。在这种情况下，可以加强下覆盖件316的强度，并且可以简化下覆盖件316的端部的最终形状。
可选择地，弯曲件318和下覆盖件316可堆叠为双层结构，或者弯曲件318可重复地形成使得弯曲件318和下覆盖件316堆叠为三层结构或者更多层的结构。
如图5所示，整个结合构件300可形成为弧形形状，使得当结合构件300围绕正极接线片部分210时正极接线片部分210也形成为弧形形状，从而提高正极接线片部分210和结合构件300之间的紧固效率。
此外，不论第一结合构件310的形状如何，可将单独的接线片保护构件330形成在第一结合构件310的内表面上，使得能够防止相应的电极接线片的表面因第一结合构件310与相应的电极接线片之间的接触而受到损坏。
在该实施例中，将合成树脂带等用作接线片保护构件330，使得能够防止短路并能够使电极接线片的表面的损坏最小化。
可使用形成在负极接线片部分220处的第二结合构件320将负极接线片部分220的负极接线片222彼此连接。第二结合构件320可形成为与第一结合构件310的结构相同的结构，以在负极接线片部分220的外侧围绕负极接线片部分220。
因此，可通过第二结合构件320粘结负极接线片部分220，从而保持负极接线片222的堆叠状态。
第二结合构件320的形状也可被改变而与第一结合构件310具有相同的形状。第二结合构件320可设置有接线片保护构件330。
通过第一结合构件310和第二结合构件320而从电极组件100伸出的正极接线片部分210和负极接线片部分220可被限制成束。
如上所述，在没有单独的电极组件的焊接或加工的情况下，通过在接线片部分的外侧围绕整个接线片部分而将电极接线片彼此连接，使得能够简化结合操作并能够防止结合部分因外部冲击而受到损坏。
作为参考，可对如图1和图2所示的正极接线片部分310和负极接线片部分320中的每个设置多个结合构件300。在这种情况下，能够加强整体强度。
图6是示出另一实施例的示图。与分别对正极接线片部分210和负极接线片部分220设置结合构件300的前述实施例不同的是，一个结合构件300可同时围绕正极接线片部分210和负极接线片部分220，从而将正极接线片部分210和负极接线片部分220彼此连接。
为此，结合构件300可包括如在前述实施例中描述的围绕正极接线片部分210的第一结合构件310和围绕负极接线片部分220的第二结合构件320。还可在第一结合构件310和第二结合构件320之间形成将第一结合构件310和第二结合构件320彼此连接的连接覆盖件319。
更具体地讲，在第一结合构件310和第二结合构件320形成为分别从正极接线片部分210和负极接线片部分220的底表面向着顶表面围绕正极接线片部分210和负极接线片部分220的实施例中，位于第一结合构件310和第二结合构件320之间的连接覆盖件319的两端可分别被连接到第一结合构件310和第二结合构件320。
因此，结合构件300可通过连接覆盖件319将正极接线片部分210和负极接线片部分220彼此连接，同时独立地围绕正极接线片部分210和负极接线片部分220。
在该实施例中，可将单独的接线片保护构件330设置到第一结合构件310、第二结合构件320和连接覆盖件319的内周表面，从而能够防止短路并能够防止正极接线片212和负极接线片222的表面的损坏。
作为参考，在图6示出的实施例中，结合构件310和320具有圆形形状，并且正极接线片部分210和负极接线片部分220被修改为具有与圆形形状对应的形状。然而，可将结合构件310和320的形状应用到在图1、图2和图3示出的结合构件的形状。
如图7所示，弯曲部分319a可形成在连接覆盖件319处，使得能够增强连接覆盖件319的自身强度并能够提高结合构件310和320的整体固定力。
具有这样的形状的多个第一结合构件310可形成在正极接线片部分210上，具有这样的形状的多个第二结合构件320可形成在负极接线片部分220上，从而可更多地提高电极接线片部分的紧固力。
图8是另一实施例的图示。结合构件300可起到将电极接线片彼此连接同时围绕接线片部分200的作用，以及起到将接线片部分200和大电流接线片400彼此连接的作用。
在这种情况下，一个结合构件300的一半侧面可围绕接线片部分200，一个结合构件300的另一半侧面可围绕大电流接线片400。因此，接线片部分200和大电流接线片400可通过作为媒介的一个结合构件300彼此结合。
因此，可省略接线片部分200和大电流接线片400之间的焊接工艺，因此，能够简化结合操作并增强整体强度。
在该实施例中，结合构件300执行接线片部分200和大电流接线片400之间的传导作用。因此，结合构件300可由金属性材料形成。
如上所述，可仅使用结合构件通过围绕整个接线片部分而将组成接线片部分的电极接线片彼此连接，而无需单独的焊接或加工操作，使得能够简化结合操作并增强整体强度。
本领域技术人员可对上述本发明的各种特征进行修改和组合。实施例可提供结合结构的各种修改，在结合结构中，结合构件将连接并堆叠在堆叠式电极组件中的电极接线片连接，同时在电极接线片的外侧围绕电极接线片。因此，当修改和组合涉及能够简化结合操作并增强整体强度的构造时，这些修改和组合包括在本发明的范围内。
尽管已经结合特定的实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明并不局限于公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包括在权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置及其等同物。

Claims (16)

1.一种结合结构，用于二次电池的电极接线片，所述结合结构包括：
电极组件，通过堆叠多个电极板形成；
接线片部分，通过堆叠从电极组件的电极板的一侧伸出的电极接线片形成；
结合构件，围绕接线片部分的外表面，使得接线片部分的电极接线片彼此连接，
其中，结合构件具有框架结构，所述框架结构包括：上覆盖部分，围绕接线片部分的顶表面；侧覆盖部分，从上覆盖部分的两端处向下延伸，以围绕接线片部分的两侧；下覆盖部分，从每一个侧覆盖部分延伸，以围绕接线片部分的底表面；弯曲部分，形成在每个下覆盖部分的端部处，其中，弯曲部分彼此面对并向上弯曲，并且接线片部分安装在弯曲部分上。
2.如权利要求1所述的结合结构，其中，弯曲部分在下覆盖部分的上表面上与下覆盖部分叠置。
3.如权利要求1所述的结合结构，其中，弯曲部分的两个端部向着侧覆盖部分弯曲。
4.如权利要求1所述的结合结构，其中，弯曲部分和下覆盖部分堆叠为多层结构。
5.如权利要求1所述的结合结构，其中，接线片保护构件形成在结合构件的内表面和接线片部分的表面上。
6.如权利要求1所述的结合结构，其中，位于结合构件中的接线片部分形成为弧形形状。
7.如权利要求1所述的结合结构，其中，接线片部分的每个电极接线片包括在每个电极板上以间隔隔开的正极接线片部分和负极接线片部分，结合构件包括围绕正极接线片部分的第一结合构件和连接到第一结合构件以围绕负极接线片部分的第二结合构件。
8.如权利要求7所述的结合结构，其中，第一结合构件和第二结合构件通过连接覆盖件彼此连接。
9.如权利要求8所述的结合结构，其中，连接覆盖件具有弯曲部分。
10.如权利要求7所述的结合结构，其中，第一结合构件的围绕第一结合构件的正极接线片部分的部分和第二结合构件的围绕第二结合构件的负极接线片部分的部分具有圆形或弧形形状。
11.如权利要求7所述的结合结构，其中，接线片保护构件形成在第一结合构件和正极接线片部分之间以及第二结合构件和负极接线片部分之间。
12.一种结合结构，用于二次电池的电极接线片，所述结合结构包括：
电极组件，通过堆叠多个电极板形成；
正极接线片部分和负极接线片部分，通过堆叠分别从电极组件的电极板的一侧伸出的正极接线片和负极接线片形成；
大电流接线片部分，附于正极接线片部分和负极接线片部分的一端；
结合构件，围绕正极接线片部分、负极接线片部分和大电流接线片部分中的至少一个接线片部分的外表面，使得每个接线片部分的电极接线片彼此连接，
其中，结合构件具有框架结构，所述框架结构包括：上覆盖部分，围绕所述至少一个接线片部分的顶表面；侧覆盖部分，从上覆盖部分的两端处向下延伸，以围绕所述至少一个接线片部分的两侧；下覆盖部分，从每一个侧覆盖部分延伸，以围绕所述至少一个接线片部分的底表面；弯曲部分，形成在每个下覆盖部分的端部处，其中，弯曲部分彼此面对并向上弯曲，并且所述至少一个接线片部分安装在弯曲部分上。
13.如权利要求12所述的结合结构，其中，接线片保护构件形成在结合构件的内表面上。
14.如权利要求12所述的结合结构，其中，结合构件还包括围绕正极接线片部分和负极接线片部分的一个或多个外表面的单独的结合构件。
15.一种二次电池，所述二次电池包括：
电极组件，通过堆叠多个电极板形成；
正极接线片部分和负极接线片部分，所述正极接线片部分和负极接线片部分中的每个接线片部分具有如权利要求1所述的结合构件，正极接线片部分通过堆叠从电极组件的电极板的一侧伸出的正极接线片形成，负极接线片部分通过堆叠从电极组件的电极板的一侧伸出的负极接线片形成；
外壳，容纳电极组件，使得正极接线片部分和负极接线片部分伸出到外壳外部。
16.如权利要求15所述的二次电池，其中，大电流接线片部分连接到正极接线片部分和负极接线片部分的一端。
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