CN102332540B - 用于二次电池的壳和包括壳的二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于二次电池的壳和包括该壳的二次电池。该壳包括：壳体，该壳体具有底部和用于接收电极组件的空间；以及冲击吸收盖，该冲击吸收盖具有底部和从该冲击吸收盖的底部延伸的边缘，该边缘耦接到该壳体的底部，其中该冲击吸收盖包括子冲击吸收器，该子冲击吸收器构造来分散和传输施加到该冲击吸收盖的底部的冲击。
Description
技术领域
实施例涉及用于二次电池的壳和包括壳的二次电池。
背景技术
由于近年来多种移动器件已得到广泛使用，所以已经进行了关于用作电源的二次电池的许多研究。
二次电池可包括例如镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂电池。二次电池可具有果冻卷形电极组件密封于矩形或圆柱形壳中的基本结构，果冻卷形电极组件具有在阳极和阴极之间的隔板。
用于二次电池的壳可包括在容纳电极组件的壳体顶部的具有电极端子的盖组件。
发明内容
实施例涉及用于二次电池的壳和包括壳的二次电池。
以上和其他特征和优点中的至少一种可通过提供一种用于二次电池的壳实现，所述壳包括：壳体，该壳体具有底部和用于接收电极组件的空间；以及冲击吸收盖，该冲击吸收盖具有底部和从该冲击吸收盖的底部延伸的边缘，该边缘耦接到该壳体的所述底部，其中该冲击吸收盖包括子冲击吸收器，该子冲击吸收器构造来分散和传输施加到该冲击吸收盖的底部的冲击。
该子冲击吸收器可包括位于该冲击吸收盖上的一个或更多冲击吸收槽，该冲击吸收槽具有预定的深度。
该子冲击吸收器可包括具有规则间隔的多个冲击吸收槽。
所述多个冲击吸收槽中的每个可具有相同的面积。
该子冲击吸收器可包括多个所述冲击吸收槽，所述冲击吸收槽对称设置于该冲击吸收盖的中心的侧面。
该子冲击吸收器可包括多个所述冲击吸收槽，该冲击吸收槽设置于该冲击吸收盖的相对侧端。
该冲击吸收盖还可包括在该冲击吸收槽之间的连接肋，该冲击吸收盖的连接肋和边缘可以接触该壳体的底部。
该冲击吸收盖可由聚碳酸酯制成。
所述用于二次电池的壳还可包括在该冲击吸收槽中的冲击吸收块。
该冲击吸收块可包括弹性体，该弹性体具有比该冲击吸收盖的弹性更大的弹性。
该弹性体可包括橡胶和粘合剂中的任一种。
该冲击吸收盖可具有一厚度，所述预定的深度可以是该冲击吸收盖的厚度的约50％或更小。
该预定的深度可以为约0.1mm至约0.25mm。
该冲击吸收盖还可包括在该冲击吸收盖的边缘上的一个或更多连接突起，该连接突起沿所述壳体的底部的侧面延伸并覆盖之。
该连接突起可以在该冲击吸收盖的边缘的长边上。
以上和其他特征和优点中的至少一种还可通过提供一种用于二次电池的壳来实现，该壳包括：壳体，该壳体具有底部和用于接收电极组件的空间；冲击吸收盖，该冲击吸收盖包括：底部，从该冲击吸收盖的底部的侧面延伸的边缘，该边缘耦接到该壳体的底部，从所述边缘的长边延伸的一个或更多连接突起；以及冲击吸收块，在该冲击吸收盖上。
该冲击吸收盖可由聚碳酸酯和聚丙烯中的任一种制成。
该冲击吸收块可叠置于该冲击吸收盖上。
该冲击吸收块可由具有比该冲击吸收盖的弹性更大的弹性的材料制成。
该冲击吸收块可包括橡胶和粘合剂中的任一种。
以上和其他特征和优点中的至少一种还可通过提供一种二次电池来实现，该二次电池包括：根据一实施例的用于二次电池的壳；在该壳中的电极组件；以及盖组件，与电极组件连接且耦接到壳体的上端。
附图说明
通过参照附图详细描述示范性实施例，以上和其他特征和优点将对本领域普通技术人员变得更加显然，附图中：
图1示出根据一实施例的壳的分解透视图；
图2示出图1的壳的组装状态的剖视图；
图3A示出图1的壳的冲击吸收盖的平面图；
图3B示出图1的冲击吸收盖的变型例的平面图；
图3C示出图1的冲击吸收盖的另一变型例的平面图；
图3D示出图1的冲击吸收盖的又一变型例的平面图；
图4示出根据另一实施例的壳的分解透视图；
图5示出图4的壳的组装状态的剖视图；
图6示出根据又一实施例的壳的分解透视图；
图7示出图6的壳的组装状态的剖视图；
图8示出根据又一实施例的壳的剖视图；
图9A示出图8的冲击吸收盖的变型例的放大剖视图；以及
图9B示出图8的冲击吸收盖的另一变型例的放大剖视图。
具体实施方式
2010年7月12日向韩国知识产权局提交的题为“Case of SecondaryBattery and Secondary Battery Thereof”的韩国专利申请No.10-2010-0066860的全部内容通过引用合并于此。
现在将参照附图在下面更充分地描述示范性实施例；然而，它们可以以不同的形式实施，不应解释为局限于这里阐述的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开将彻底和完整，且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
在图中，层和区域的尺寸可为了图示清晰而夸大。还将理解，当层或元件称为在另一元件上时，它可直接在另一元件上，或者还可存在居间元件。此外还将理解，当元件称为在两个元件之间时，他可以是在这两个元件之间的唯一元件，或者还可存在一个或更多居间元件。相似的附图标记始终表示相似的元件。
在说明本发明时，当确定对公知技术或构造的详细描述可不必要地使本发明的要点不清楚时，不提供该详细描述。此外应注意，图中所示的相同部件由相同的附图标记指示，即使它们示于不同的附图中。此外，每个层的尺寸或厚度可在图中被夸大以为了描述的方便和清楚，且可以不同于该层的实际尺寸或厚度。
图1示出根据一实施例的壳的分解透视图。图2示出图1的壳的组装状态的剖视图。图3A至图3D示出图1的冲击吸收盖的变型例的平面图。
如图1和2所示，用于二次电池的壳可包括壳体10、壳组件20和冲击吸收盖30，冲击吸收盖30包括子冲击吸收器40。
壳体10可用作用于电极组件50的电极和壳，可具有接收空间12以用于在其中接收电极组件50，且可具有带封闭底部和开放顶部的盒形以用于电极组件50的插入。
根据电池的期望类型，壳体10可具有例如圆柱或矩形；在本实施例中以矩形为例。
电极组件50可接收于壳体10中且可大量产生二次电池中的电流。电极组件50可以以果冻卷形卷绕。果冻卷形的电极组件50可包括通过在阳极集流器上涂覆阳极活性材料而形成的阳极板、通过在阴极集流器上涂覆阴极活性材料而形成的阴极板以及在阳极板和阴极板之间以电连接它们的隔板。
电极组件50可与壳体10和盖组件20的阳极端子(描述于下面)连接。
电极组件50和盖组件20可具有本领域公知的结构，它们未被详细描述和示于附图中。
冲击吸收盖30可贴附到配备有电极组件50和盖组件20的壳体10的底部。冲击吸收盖30可称为底壳，但是称为冲击吸收盖30以与二次电池的壳体10区别开。冲击吸收盖30可包括沿其底部的周边延伸的边缘34。
冲击吸收盖30可用作覆盖壳体10的底部的保护构件，较大冲击可能施加到壳体10的底部，例如当二次电池落在地上时等。冲击吸收盖30可具有简单的板形，具有与壳体10的底部的面积基本相同的面积。冲击吸收盖30的顶部可与壳体10的底部紧密接触。
冲击吸收盖30可由合成树脂例如PC(聚碳酸脂)或PP(聚丙烯)制成。然而，可选择和使用任何合适的材料，只要它们表现出充分的冲击吸收属性。
冲击吸收盖30可包括在其前边缘和后边缘的连接突起32。当冲击吸收盖30与壳体10耦接时，连接突起32可覆盖壳体10的下外表面或侧表面。连接突起32可沿与壳体10耦接的边缘34的长边延伸。
可以通过将标签带(未示出)贴附到壳体10例如贴附到壳体10的外表面并贴附到在该位置的连接突起32而将冲击吸收盖30固定到壳体10。
冲击吸收盖30可包括子冲击吸收器40以通过将施加到冲击吸收盖30的冲击转移到其外边缘而增大冲击吸收效率。子冲击吸收器40可包括在冲击吸收盖30上的槽(下面称为冲击吸收槽42)。
例如，冲击吸收槽42可具有从冲击吸收盖30的顶部起的预定深度。多个冲击吸收槽42可以以规则间隔沿冲击吸收盖30的顶部的整个表面排列。冲击吸收槽42的相对于冲击吸收盖30的厚度的深度可比冲击吸收槽42的数量具有更大的对冲击吸收的影响。在一实施中，冲击吸收槽42的深度可以在冲击吸收盖30的厚度的约50％以内。换言之，冲击吸收槽42的深度可以是冲击吸收盖30的厚度的约50％或更小。将槽的深度维持在冲击吸收盖30的厚度的约50％或更小可有助于确保冲击吸收盖30具有足够的强度。在一实施中，深度可为约0.1mm至约0.25mm。将深度维持在约0.1mm或更大可有助于确保冲击吸收属性不被减弱。将深度维持在约0.25mm或更小可有助于确保冲击吸收盖30具有足够的强度。
随着多个冲击吸收槽42的形成，肋43可对应地形成在冲击吸收槽42之间，肋43可用作加强构件。如图2所示，当冲击吸收盖30与壳体10耦接时，仅冲击吸收盖30的边缘34和肋43的上部分可接触壳体10的底部。
例如，与冲击吸收盖的整个表面与壳体紧密接触的情况相比，冲击吸收盖30和壳体10之间的接触面积可减小。因此，施加到冲击吸收盖30的冲击负载可仅通过边缘34和肋43传输。例如，示于肋43和边缘34中的箭头表示施加到冲击吸收盖30并传输到壳体10的冲击的路径。
除了图1至3A所示的结构之外，在一实施中，例如两个冲击吸收槽42可设置到冲击吸收盖30的中心的左边和右边，如图3B所示。在另一实施中，例如两个冲击吸收槽42可设置在冲击吸收盖30的左侧末端和右侧末端，如图3C所示。例如，由于例如掉落导致的大的冲击负载可尤其施加到两侧末端。因此，在两侧末端形成冲击吸收槽42可以是相当有效的。此外，每个冲击吸收槽42的面积可以相同。在一实施中，考虑到期望的冲击分散，冲击吸收盖30可关于中心对称。
在一实施中，冲击吸收盖30可包括一整体的冲击吸收槽42，如图3D所示。此外，该结构可以以各种方式修改，只要冲击吸收盖30与壳体10之间的接触面积通过冲击吸收槽42而减小。
如上所述，冲击吸收盖30可由合成树脂例如PC(聚碳酸酯)或PP(聚丙烯)制成。然而，对于本实施例的结构中的冲击吸收槽42，在强度方面，聚碳酸酯可优选于聚丙烯。
接下来将描述具有上述构造的本实施例的操作和操作中实现的效果。
如果通过将壳体10与具有冲击吸收槽42的冲击吸收盖30结合而获得的成品(如图2所示)突然掉落或外部冲击以其他方式施加到壳体10的底部，冲击吸收盖30可首先吸收冲击，从而负载可在传输到壳体10之前被减小。
如上所述，冲击吸收槽42可形成在冲击吸收盖30上。因此，初始施加到冲击吸收盖30的冲击负载可自然地分散到除冲击吸收槽42之外的整个肋43和边缘34。
例如，初始施加到冲击吸收盖30的负载可以仅通过肋43和边缘34传输到壳体10。
因此，通过肋43传输的负载可局部地施加在壳体10的底部上；分散到冲击吸收盖30的边缘34的负载可施加在壳体10的底部的边缘上。
由于如上所述，施加到冲击吸收盖30的负载可通过肋43局部传输到壳体10的底部，所以与负载施加到壳体的整个底部和冲击吸收盖的情况相比，施加到壳体10的冲击可减弱或弱化。
此外，由于电极组件50可以不压配在壳体10中，而是可包括位于电极组件50与壳体10的内侧之间的空间，如图2所示，所以如果负载转移到冲击吸收盖30的边缘34且传输到壳体10的底部的边缘，则施加到壳体10的边缘上的负载可以不直接传输到电极组件50。
例如，在本实施例中，槽形子冲击吸收器40可形成在冲击吸收盖30中。于是，施加到冲击吸收盖30的负载可以在传输到壳体10之前转移且聚集到特定部分。结果，施加到壳体10和电极组件50的负载可减弱，由此保护包括这样的结构的二次电池。
图4示出根据另一实施例的壳的分解透视图。图5示出图4的壳的组装状态的剖视图。图4和5示出另一实施例，其中在冲击吸收盖30上形成子冲击吸收器40的基本设计与前面的实施例相同。然而，差别包括子冲击吸收器40没有冲击吸收槽42，而是特定的板。
例如，根据本实施例的子冲击吸收器40可由简单的矩形板形成，如图4所示。因此，冲击吸收盖30可具有平的顶部。
例如，冲击吸收块46可由具有与冲击吸收盖30的顶部的面积大约相同的面积的板形成。在一实施中，冲击吸收块46可由比冲击吸收盖30更有弹性的材料制成。在一实施中，柔性材料例如橡胶可被使用且可具有自冲击吸收(self-shock absorbing)能力。
冲击吸收块46可堆叠在冲击吸收盖30的顶部上，且当冲击吸收盖30与壳体10结合时，可以在冲击吸收盖30的顶部与壳体10的底部之间，如图5所示。
在此构造中，冲击吸收块46和冲击吸收盖30可通过粘结固定且然后与壳体10耦接。
此外，尽管冲击吸收块46可由柔性或弹性材料例如橡胶形成，但是粘合剂(而不是橡胶)可用作冲击吸收块。在一实施中，可通过在柔性材料上施加粘合剂来实施双冲击吸收块。
如果外部冲击施加到壳体10的下部，则负载可在传输到壳体10之前通过冲击吸收盖30初步减弱，然后通过冲击吸收块46二次减弱。
因此，通过冲击吸收盖30传输的负载可以以充分减小的大小施加于壳体10中。这样，对壳体10和其中的电极组件50的损伤可相应地减小。
尽管未示出，但是还可以通过使用多个堆叠的冲击吸收块46实现更高的冲击吸收效率。
例如，实施包括冲击吸收块46的子冲击吸收器40可以不导致冲击吸收盖30的设计改变。特别地，与前面的实施例不同，省略在冲击吸收盖30上形成冲击吸收槽42可简化制造。
此外，当负载通过其上包括冲击吸收槽42的冲击吸收块46传输时，如前面的实施例中那样，本实施例由于冲击吸收槽而可实现负载分散效果。在该情况下，冲击吸收槽42可形成得穿过冲击吸收块46。
图6示出根据又一实施例的壳的分解透视图。图7示出图6的壳的组装状态的剖视图。例如，图6和图7示出包括前面的实施例的组合结构的壳的视图。
例如，本实施例的子冲击吸收器40可包括在冲击吸收盖30上的冲击吸收槽42以及堆叠在冲击吸收盖30顶部上的冲击吸收块46。
在该构造中，冲击吸收槽42的形状和数量可通过参照前面的实施例描述的变型确定。此外，冲击吸收块46的结构和材料可与前面的实施例中相同。
如图7所示，通过在该结构中包括子冲击吸收器40，初始施加到冲击吸收盖30的负载可以在传输到冲击吸收块46之前通过冲击吸收槽42转移且聚集到肋44和边缘34。然后，负载可以在传输到壳体10之前通过冲击吸收块46的自冲击吸收属性再次减弱。例如，肋43和边缘34中示出的箭头表示施加到冲击吸收盖30且传输到冲击吸收块46的冲击的路径。
例如，通过冲击吸收槽42和冲击吸收块46吸收冲击的效果可以同时获得，冲击吸收效率可增大。
图8示出根据又一实施例的壳的剖视图。图9A和图9B示出图8的冲击吸收盖的变型例的放大剖视图。例如，图8和9示出其中基本构造与既使用冲击吸收槽又使用冲击吸收块的前面的实施例的构造相同的视图，但是用于冲击吸收块的安装结构被改变。
例如，冲击吸收槽42可形成在冲击吸收盖30上，冲击吸收块46可填充在冲击吸收槽42中。
根据该结构，初始施加到冲击吸收盖30的冲击可在分散到肋43和边缘34的同时传输到冲击吸收槽42中的冲击吸收块46。因此，冲击的大小可通过冲击吸收块46的自冲击吸收属性而减小。
例如，施加到冲击吸收盖30的负载能以通过冲击吸收块46减小的大小转移到肋43和边缘34。然后，负载可传输到壳体10，从而可以实现与前面的实施例基本相同的冲击吸收效果。例如，肋43、边缘34和冲击吸收槽42/冲击吸收块46中示出的箭头表示施加到冲击吸收盖30且传输到壳体10的冲击的路径。
如上所述，由于冲击吸收器40可具有包括填充于冲击吸收槽42中的冲击吸收块46的结构，所以可以防止二次电池的尺寸由于冲击吸收盖30上的冲击吸收块46的厚度而增大，如前面的实施例中那样。
图9A示出一个冲击吸收槽42形成在冲击吸收盖30上且弹性冲击吸收块46座落于冲击吸收槽42中。图9B示出形成在冲击吸收盖30的两侧末端的冲击吸收槽42以及在冲击吸收槽42中的冲击吸收块46，冲击吸收块46可包括例如橡胶、粘合剂或弹性构件。
与其中提供特定的冲击吸收元件，而板构件通过标签带简单地贴附到壳体底部的结构相比，实施例可具有优点。例如，根据实施例，当二次电池例如掉落时，施加到壳体底部的冲击可在底部的边缘附近局部地传输，因此避免了对电极组件的负面影响。特别地，施加到壳体底部的冲击不在整个壳上消散，而是局限于边缘和/或肋。这样，即使重复冲击时，也能防止对二次电池本身的严重损伤。
实施例提供一种用于二次电池的壳，其通过在冲击吸收盖中包括子冲击吸收器以改善冲击吸收效率而能在施加外部冲击时防止对壳体和其中的电极组件的损伤。
实施例提供一种用于二次电池的壳，其通过将施加到冲击吸收盖的冲击转移到其端部而不是整个冲击吸收盖以使对壳的任何损伤可归于其末端，从而能防止对壳体和其中的电极组件的损伤并改善二次电池的安全性。
通过在冲击吸收盖中包括子冲击吸收器，在施加外部冲击时，实施例可改善冲击吸收效率。
例如，冲击吸收盖与壳体之间的接触面积可通过在冲击吸收盖上的槽中形成子冲击吸收器而减小。这样，施加到壳体的负载可通过将冲击消散到整个冲击吸收盖而更加减弱。
此外，可以通过在柔性板中实现子冲击吸收器而减少传输到壳体的冲击。
示范性实施例已经公开于此，尽管采用了特定术语，但是它们仅在一般性和说明性的意义上使用和解释，而不用于限制。因此，本领域普通技术人员将理解，可以进行形式和细节上的各种改变而不偏离所附权利要求阐述的本发明的精神和范围。
Claims (14)
1.一种用于二次电池的壳，所述壳包括：
壳体，该壳体具有底部和用于接收电极组件的空间；以及
冲击吸收盖，所述冲击吸收盖具有底部和从所述冲击吸收盖的底部延伸的边缘，所述边缘耦接到所述壳体的所述底部，
其中所述冲击吸收盖包括子冲击吸收器，所述子冲击吸收器构造来分散和传输施加到所述冲击吸收盖的底部的冲击，
其中所述子冲击吸收器包括在所述冲击吸收盖上的多个冲击吸收槽，所述冲击吸收槽具有预定的深度，
其中所述冲击吸收盖还包括在所述冲击吸收槽之间的连接肋，并且所述冲击吸收盖的连接肋和边缘接触所述壳体的底部，以及
其中所述冲击吸收盖设置在所述壳体的外部。
2.如权利要求1所述的用于二次电池的壳，其中所述子冲击吸收器包括具有规则间隔的多个冲击吸收槽。
3.如权利要求2所述的用于二次电池的壳，其中所述多个冲击吸收槽中的每个具有相同面积。
4.如权利要求1所述的用于二次电池的壳，其中所述子冲击吸收器包括多个所述冲击吸收槽，所述冲击吸收槽对称设置于所述冲击吸收盖的中心的侧面。
5.如权利要求1所述的用于二次电池的壳，其中所述子冲击吸收器包括多个所述冲击吸收槽，所述冲击吸收槽设置于所述冲击吸收盖的相对侧端。
6.如权利要求1所述的用于二次电池的壳，其中所述冲击吸收盖由聚碳酸酯制成。
7.如权利要求1所述的用于二次电池的壳，还包括在所述冲击吸收槽中的冲击吸收块。
8.如权利要求7所述的用于二次电池的壳，其中所述冲击吸收块包括弹性体，所述弹性体具有比所述冲击吸收盖的弹性更大的弹性。
9.如权利要求8所述的用于二次电池的壳，其中所述弹性体包括橡胶和粘合剂中的任一种。
10.如权利要求1所述的用于二次电池的壳，其中：
所述冲击吸收盖具有一厚度，且
所述预定的深度是所述冲击吸收盖的厚度的50％或更小。
11.如权利要求10所述的用于二次电池的壳，其中所述预定的深度为0.1mm至0.25mm。
12.如权利要求1所述的用于二次电池的壳，其中所述冲击吸收盖还包括在所述冲击吸收盖的边缘上的一个或更多连接突起，所述连接突起沿所述壳体的底部的侧面延伸并覆盖之。
13.如权利要求12所述的用于二次电池的壳，其中所述连接突起在所述冲击吸收盖的边缘的长边上。
14.一种二次电池，包括：
如权利要求1所述的用于二次电池的壳；
在所述壳中的电极组件；以及
盖组件，与所述电极组件连接且耦接到所述壳体的上端。
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