CN104253256B - 可再充电电池 - Google Patents

Abstract

所描述的技术致力于提供一种具有保护电极组件和壳体免受由单元熔断器产生的电弧碎片的影响的优点的可再充电电池。根据示例性实施例的可再充电电池包括：电极组件，被构造为执行充电和放电操作；壳体，被构造为将电极组件容纳在其中；盖板，结合到壳体的开口；电极端子，安装在盖板上；引线接线片，被构造为将电极组件连接到电极端子，并包括单元熔断器；侧保持器，被支撑在壳体的内表面中以结合到引线接线片。侧保持器包括朝向壳体的侧壁和单元熔断器开口的排放引导构件。

Description

可再充电电池

技术领域

本公开涉及一种用于保护电极组件和壳体不受由单元熔断器(cell fuse)产生的电弧的影响的可再充电电池。

背景技术

可再充电电池是一种可重复地充电和放电的电池。低容量可再充电电池用于诸如移动电话、笔记本计算机和摄录像机的小型便携式电子装置，大容量可再充电电池被用作驱动诸如用于混合动力车的电动机的电源。

例如，可再充电电池包括用于执行充电和放电操作的电极组件、容纳电极组件的壳体、结合到壳体的开口的盖板以及用于将电极组件电连接到电极端子的引线接线片。

在可再充电电池中，引线接线片具有在连接到电极组件的部件与连接到电极端子的部件之间形成的熔断器。例如，熔断器在诸如外部短路的高电压条件下熔化，因此切断电流。

熔断器操作(熔化)时产生的电弧碎片可能穿透至电极组件内部从而损坏电极组件，或者可能飞入电极组件的侧面或下侧从而损坏电极组件的侧面或下侧。

在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对所描述技术的背景的理解，因此其可以包含未形成对本领域普通技术人员来讲在本国内已知的现有技术的信息。

发明内容

所描述的技术致力于提供一种被构造为保护电极组件和壳体免受由单元熔断器产生的电弧碎片的影响的可再充电电池。

示例性实施例提供了一种可再充电电池，该可再充电电池包括：电极组件，被构造为执行充电和放电操作；壳体，被构造为将电极组件容纳在其中；盖板，结合到壳体的开口；电极端子，安装在盖板上；引线接线片，被构造为将电极组件连接到电极端子，并包括单元熔断器；侧保持器，被支撑在壳体的内表面中以结合到引线接线片。侧保持器包括朝向壳体的侧壁和单元熔断器开口的排放引导构件。

侧保持器还可以包括插入引导构件，插入引导构件延伸至与盖板相对的侧并相邻于电极组件倾斜。

引线接线片可以包括：第一连接部，具有第一部分和第二部分，第一部分与盖板平行并连接到电极端子，第二部分沿与盖板交叉的方向从第一部分弯曲；多个第二连接部，从第一连接部分支出，并且与电极组件的未涂覆区域的侧表面表面接触且焊接到该侧表面。

侧保持器可以包括：第一侧表面，沿面对电极组件的未涂覆区域的端表面的方向覆盖引线接线片的侧表面；第二侧表面和第三侧表面，分别从第一侧表面的相对侧突出并经由引线接线片的端表面结合到引线接线片的内表面。

插入引导构件可以将第一侧表面倾斜地连接到朝向电极组件倾斜地形成的第二侧表面和第三侧表面。

第二侧表面和第三侧表面分别可以包括经由引线接线片的端表面通过引线接线片的内表面止动的止动突起。

第一侧表面可以在其内表面处具有加强部分，加强部分形成为比周围的厚度厚。

排放引导构件可以包括：第一开口，延伸通过第一侧表面；第二开口，从第一开口延伸到第二侧表面与第三侧表面之间的间隙以面对单元熔断器；竖直部分，形成第二开口；倾斜部分，将竖直部分的下端连接到第一开口。

排放引导构件在第一侧表面中根据朝向单元熔断器的高度方向可以包括上排放引导构件和下排放引导构件。

上排放引导构件的竖直部分可以形成得比下排放引导构件的竖直部分长。

上排放引导构件的倾斜部分可以形成得比下排放引导构件的倾斜部分更陡峭。

竖直部分可以包括：第四侧表面，形成在第一开口的朝向电极组件的后面并与第一侧表面平行；第五侧表面和第六侧表面，分别在第二侧表面和第三侧表面的对面连接到第二开口。

第五侧表面和第六侧表面可以具有平行于彼此水平地形成的一对切除部分，位于一对切除部分之间的中间部分可以朝向第二侧表面和第三侧表面突出为超过切除部分上方和下方的部分。

位于一对切除部分之间的中间部分可以分别具有与切除部分平行并且朝向第二侧表面和第三侧表面突出的突起。

根据示例性实施例，侧保持器包括排放引导构件，排放引导构件朝向壳体的侧壁和单元熔断器开口。因此，由单元熔断器产生的电弧碎片可以被收集在排放引导构件中或被引导至侧保持器与壳体之间的空间。因此，能够保护电极组件和壳体免受在单元熔断器操作(熔化)时产生的电弧碎片影响。

附图说明

图1是根据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截取的剖视图。

图3是图2中示出的引线接线片和侧保持器的分解透视图。

图4是沿图3中的线IV-IV截取的剖视图。

图5是沿图4中的线V-V截取的剖视图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，简单地通过举例说明的方式示出和描述了特定示例性实施例。如本领域技术人员所将认识到的，在全部不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。在附图中，为了清楚地描述本发明，省略了与这里的描述不相关的部件或元件，在整个说明书中，相同或同样的组成元件指定同一附图标记。

图1是根据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截取的剖视图。

参照图1和图2，根据示例性实施例的可再充电电池包括：电极组件10，用于执行充电和放电操作；壳体15，在其内容纳电极组件10和电解液；盖板20，结合到壳体15的开口；电极端子21和22，分别安装在盖板20的端子孔H1和H2中；引线接线片51和52，将电极端子21和22连接到电极组件10。此外，可再充电电池还包括侧保持器53和54，侧保持器53和54被支撑在壳体15的内表面并连接到引线接线片51和52。

例如，通过在作为绝缘体的分隔件13的相对的表面上设置电极(例如，负极11和正极12)并以凝胶卷形状卷绕负极11、分隔件13和正极12来形成电极组件10。

负极11包括涂覆区域11a和未涂覆区域11b，正极12包括涂覆区域12a和未涂覆区域12b，通过将活性物质涂至金属板的集流体形成涂覆区域11a和12a，未涂覆区域11b和12b是集流体的未涂活性物质的暴露部分。

负极11的未涂覆区域11b沿着卷绕的负极11形成在负极11的一端。正极12的未涂覆区域12b沿着卷绕的正极12形成在正极12的一端。未涂覆区域11b和12b分别设置在电极组件10的相对端。

壳体15可以具有大致长方体形状，从而以这样的方式限定其用于容纳电极组件10的内部空间。用于连接外部空间和内部空间的开口可以形成在长方体的一侧上。电极组件10通过该开口插入到壳体15中。

盖板20安装在壳体15的开口中，以封闭并密封壳体15。例如，壳体15和盖板20可以由铝制成并且可以焊接到彼此。即，在将电极组件10插入到壳体15中之后，可以将盖板20焊接到壳体15的开口。

盖板20具有至少一个开口，例如，端子孔H1和H2以及排气孔24。电极端子21和22分别安装在盖板20的端子孔H1和H2中并电连接至电极组件10。

即，电极端子21和22分别电连接至电极组件10的负极11和正极12。因此，电极组件10可以通过电极端子21和22被引到壳体15外。

电极端子21包括板端子21c和铆接端子21a，板端子21c与端子孔H1对应地设置在盖板20的外侧，铆接端子21a电连接至电极组件10并通过端子孔H1紧固至板端子21c；电极端子22包括板端子22c和铆接端子22a，板端子22c与端子孔H2对应地设置在盖板20的外侧，铆接端子22a电连接至电极组件10并通过端子孔H2紧固至板端子22c。

板端子21c和22c分别具有通孔H3和H4。铆接端子21a和22a分别延伸通过端子孔H1和H2并插入到通孔H3和H4中。电极端子21还包括在盖板20内侧与铆接端子21a整体地延伸的凸缘21b，电极端子22还包括在盖板20内侧与铆接端子22a整体地延伸的凸缘22b。

在将连接至负极11的电极端子21处，外部绝缘构件31位于板端子21c与盖板20之间，因此使板端子21c与盖板20电绝缘。即，盖板20保持与电极组件10和负极11电绝缘。

通过将绝缘构件31和板端子21c结合至铆接端子21a的上端并铆接或焊接该上端，将绝缘构件31和板端子21c紧固至铆接端子21a的上端。板端子21c安装在盖板20的外侧，绝缘构件31位于它们之间。

在将连接至正极12的电极端子22处，导电顶板46位于板端子22c与盖板20之间，因此将板端子22c与盖板20电连接。换句话说，盖板20保持电连接至电极端子22。

通过将顶板46和板端子22c结合至铆接端子22a的上端并铆接或焊接该上端，将顶板46和板端子22c紧固至铆接端子22a的上端。板端子22c安装在盖板20的外侧，顶板46位于它们之间。

衬垫36位于电极端子21的铆接端子21a与盖板20的端子孔H1的内表面之间，以使铆接端子21a与盖板20之间密封并电绝缘；衬垫37位于电极端子22的铆接端子22a与盖板20的端子孔H2的内表面之间，以使铆接端子22a与盖板20之间密封并电绝缘。

衬垫36进一步延伸安装在凸缘21b与盖板20的内表面之间以使凸缘21b与盖板20之间更好地密封并电绝缘；衬垫37进一步延伸安装在凸缘22b与盖板20的内表面之间以使凸缘22b与盖板20之间更好地密封并电绝缘。衬垫36和37允许电极端子21和22安装在盖板20上，同时防止电解液通过端子孔H1和H2泄漏。

引线接线片51和52分别将电极端子21和22电连接到电极组件10的负极11和正极12。换句话说，通过将引线接线片51结合至铆接端子21a的下端以填塞其下端，使引线接线片51连接到铆接端子21a的下端，同时被凸缘21b支撑；通过将引线接线片52结合至铆接端子22a的下端以填塞其下端，使引线接线片52连接到铆接端子22a的下端，同时被凸缘22b支撑。

引线接线片51和52分别还包括单元熔断器71和72，以阻断电极端子21和22与电极组件10之间的电流。换句话说，单元熔断器71和72在诸如外部短路的高电压条件下操作(熔化)，从而控制电流。

如附图中所示，熔断器71可以形成在电极组件10的负极11处，熔断器72可以形成在电极组件10的正极12处。另外，熔断器71和72可以选择性地形成在负极11或正极12处。

绝缘构件61和62分别安装在引线接线片51和52与盖板20之间，以使引线接线片51和52与盖板20电绝缘。另外，绝缘构件61和62中每个的一侧结合到盖板20，每个的另一侧围绕引线接线片51和52、铆接端子21a和22a以及凸缘21b和22b，从而稳定它们的连接结构。

排气孔24被排气板25封闭并密封，以排放可再充电电池的内部压力和在可再充电电池中产生的气体。在可再充电电池的内部压力达到预定值时，排气板25破裂以打开排气孔24。排气板25具有用于诱导破裂的凹口25a。

在一个实施例中，侧保持器53和54分别结合至引线接线片51和52，并位于电极组件10与壳体15之间以使电极组件10与壳体15分开。因此，侧保持器53和54可以用于保护电极组件10免受通过壳体15传递的外部冲击影响。例如，侧保持器53和54可以由具有高的耐热性的合成树脂材料制成。

侧保持器53和54分别包括朝向单元熔断器71和72以及壳体15的侧壁开口的排放引导构件537和547。排放引导构件537和547以这样的方式形成，即，用以收集在单元熔断器71和72操作(熔化)时产生的电弧碎片或者引导侧保持器53和54与壳体15之间的电弧碎片。

具体地讲，小量的电弧碎片可以被收集在排放引导构件537和547上，而大量的电弧碎片可以通过排放引导构件537和547排出。因此，电弧碎片没有进入电极组件10内，并且没有直接落到壳体15的侧壁或底部。

侧保持器53和54中的每个包括插入引导构件60，插入引导构件60延伸至与盖板20相对的侧并相邻于电极组件10而倾斜。插入引导构件60可以通过其窄的侧部与壳体15的开口产生距离而容易地引导电极组件10插入到壳体15的开口中。

此外，侧保持器53和54在电极组件10的外侧与壳体15的开口接触，从而防止引线接线片51和52的端部以及电极组件10与壳体15的开口接触。因此，可以防止由壳体15的开口导致的对电极组件10的损坏。

在第一示例性实施例中，引线接线片51和52具有镜像构造，侧保持器53和54具有镜像构造。因此，为了简便起见，下面作为示例将描述连接到电极组件10的负极11的引线接线片51和结合到引线接线片51的侧保持器53。

图3是图2中示出的引线接线片和侧保持器的分解透视图。图4是沿图3中的线IV-IV截取的剖视图，图5是沿图4中的线V-V截取的剖视图。

参照图3至图5，引线接线片51包括：具有第一部分和第二部分的第一连接部511，第一部分与盖板20平行并连接到电极端子21，第二部分沿与盖板20交叉的方向从第一部分弯曲；一个或多于一个的第二连接部512，从第一连接部511分支出，与电极组件10的未涂覆区域11b的侧表面表面接触并焊接到该侧表面。

第一连接部511的第一部分具有穿过槽73和74，以结合到铆接端子21a的下端和凸缘21b的下突起21d。单元熔断器71形成为在第一连接部511处比在周围区域具有更窄的面积，从而其电阻高于周围的电阻。

侧保持器53具有第一侧表面531以及第二侧表面532和第三侧表面533，第一侧表面531沿面对电极组件10的未涂覆区域11b的端表面的方向(x轴方向)覆盖引线接线片51的侧表面，第二侧表面532和第三侧表面533分别从第一侧表面531的相对侧突出并经由引线接线片51的端表面结合到引线接线片51的内表面。

换句话说，侧保持器53朝向引线接线片51凹陷地形成，从而容纳引线接线片51。第一侧表面531覆盖在引线接线片51的第一连接部511处的宽的侧表面和在引线接线片51的第二连接部512处的窄的端表面。第二侧表面532和第三侧表面533覆盖在引线接线片51的第一连接部511处的窄的端表面以及在引线接线片51的第二连接部512处的宽的侧表面。

通过将第一侧表面531倾斜地连接到朝向电极组件10倾斜地形成的第二侧表面532和第三侧表面533来形成插入引导构件60。换句话说，在图3和图4中，第一侧表面531从顶部至底部变得更接近电极组件10。

因此，当电极组件10插入到壳体15中时，侧保持器53与壳体15的开口之间的距离通过插入引导构件60限定。这样的距离便于电极组件10插入到壳体15的开口中。

此外，被插入引导构件60围绕的引线接线片51和电极组件10不与壳体15的开口接触。因此，能够防止在组装操作中对电极组件10的损坏。

第二侧表面532和第三侧表面533在它们相对的内表面中分别包括止动突起(catching protrusion)534和535。止动突起534和535经由引线接线片51的第一连接部511的端表面接合到引线接线片51的内表面，从而将侧保持器53紧固到第一连接部511。在这种情况下，第二侧表面532和第三侧表面533不仅覆盖第一连接部511的端表面，还覆盖第二连接部512的侧表面。

第一侧表面531在其内表面中具有加强部分536，加强部分536形成为比第一侧表面531的其他部分厚。当第一侧表面531覆盖第一连接部511的侧表面和第二连接部512的端表面时，加强部分536插入第二连接部之间，止动突起534和535附着到第一连接部511的内表面。因此，引线接线片51和侧保持器53可以在它们之间保持强的结合状态。

排放引导构件537包括：第一开口551，延伸通过第一侧表面531；第二开口552，从第一开口551突出到第二表面532与第三表面533之间的间隙以面对单元熔断器71；竖直部分553，形成第二开口552；倾斜部分554，将竖直部分553的下端连接到第一开口551。

例如，排放引导构件537在第一侧表面531中相对于朝向单元熔断器71的高度方向包括上排放引导构件371和下排放引导构件372。在单元熔断器71熔化时从单元熔断器71产生的多数电弧碎片通过上排放引导构件371的第二开口552流到竖直部分553中，从而被收集在倾斜部分554处或者从倾斜部分554排出。

上排放引导构件371的竖直部分553形成为比下排放引导构件372的竖直部分553长。因此，由单元熔断器71产生的电弧碎片可以被充分地收纳在上排放引导构件371的倾斜部分554的大的空间中。

上排放引导构件371的倾斜部分554比下排放引导构件372的倾斜部分554形成得更加陡峭。收集在上排放引导构件371中的电弧碎片冷却并被排放至侧保持器53与壳体15之间的空间。

电弧碎片被上排放引导构件371阻挡，从而没有穿透至电极组件10中。超过上排放引导构件371的收集容量的电弧碎片量通过倾斜部分554被排放至侧保持器53与壳体15之间的空间。然而，由于过多排放的电弧碎片处于冷却状态，所以壳体15的内壁和底部不可能被电弧碎片损坏。

在一个实施例中，当上排放引导构件371的倾斜部分554被熔化成孔时，电弧碎片可以被收集在下排放引导构件372中。因此，壳体15的内壁和底部没有被穿过上排放引导构件371的高温电弧碎片损坏。因此，下排放引导构件372可以形成为具有比上排放引导构件371小的容积。

另外如图5中所示，竖直部分553包括第四侧表面354以及第五侧表面355和第六侧表面356，第四侧表面354形成在第一开口551的朝向电极组件10的后面并与第一侧表面531平行，第五侧表面355和第六侧表面356分别在第二侧表面532和第三侧表面533的对面连接到第二开口552。第四侧表面354、第五侧表面355和第六侧表面356以及倾斜部分554在第一开口551与第二开口552之间限定竖直部分553的空间。

第五侧表面355和第六侧表面356具有一对切除部分557和558以及位于一对切除部分557和558之间的中间部分601，一对切除部分557和558平行于彼此水平地形成，中间部分601朝向第二侧表面532和第三侧表面533突出为超过在切除部分557上方和在切除部分558下方的部分。中间部分601弹性地连接到第五侧表面355和第六侧表面356，以面对第二连接部512的内表面。

一对切除部分557和558之间的中间部分601分别具有突起602，突起602与切除部分557和558平行并朝向第二侧表面532和第三侧表面533进一步突出。在第五侧表面355和第六侧表面356中，突起602基本上支撑第二连接部512的在第二侧表面532和第三侧表面533内侧的每个内表面。

突起602分别在中间部分601处突起，并从第一侧表面的内侧朝向第二侧表面532和第三侧表面533凸出，以在与第二连接部512的相对的内表面线性接触的同时支撑第二连接部512的相对的内表面。独立于在切割部分557上方的部分和在切割部分558下方的部分，中间部分601分别被弹性地压缩以支撑第二连接部512。因此，中间部分601可以占据第五侧表面355和第六侧表面356与第二连接部512之间的距离。突起602可以形成为一个单独的单元，或者它们可以形成为多个单元。

在一个实施例中，未涂覆区域11b位于第二连接部512与第二侧表面532之间以及第二连接部512与第三侧表面533之间。未涂覆区域11b电连接到第二连接部512。

虽然已结合当前被认为是实际示例性实施例的内容描述了本公开，但是将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

符号描述

10：电极组件 11：负极

11a、12a：涂覆区域 11b、12b：未涂覆区域

12：正极 13：分隔件

15：壳体 20：盖板

21、22：电极端子 21a、22a：铆接端子

21b、22b：凸缘 21c、22c：板端子

21d、602：突起 24：排气孔

25：排气板 25a：凹口

31、61、62：绝缘构件 36、37：衬垫

46：顶板 51、52：引线接线片

53、54：侧保持器 60：插入引导构件

71、72：单元熔断器 73、74：穿过槽

354、355、356：第四侧表面、第五侧表面、第六侧表面

371、372：上排放引导构件、下排放引导构件

511、512：第一连接部、第二连接部

531、532、533：第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面

534、535：止动突起 536：加强部分

537、547：排放引导构件 551、552：第一开口和第二开口

553：竖直部分 554：倾斜部分

557、558：切除部分 H1、H2：端子孔

Claims (14)

1.一种可再充电电池，包括：

电极组件；

壳体，在其中容纳电极组件；

盖板，结合到壳体的开口；

电极端子，位于盖板上；

引线接线片，将电极组件连接到电极端子，引线接线片包括单元熔断器；以及

侧保持器，被壳体支撑并结合到引线接线片，其中，侧保持器包括排放引导构件，排放引导构件朝向壳体的侧壁开口并朝向单元熔断器开口。

2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，侧保持器还包括插入引导构件，插入引导构件远离盖板延伸并相邻于电极组件倾斜。

3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，引线接线片包括：

第一连接部，具有第一部分和第二部分，第一部分与盖板平行并连接到电极端子，第二部分沿基本上垂直于盖板的方向从第一部分弯曲；以及

多个第二连接部，从第一连接部分支出，并且与电极组件的未涂覆区域的侧表面表面接触并焊接到所述侧表面。

4.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中，侧保持器包括：

第一侧表面，沿面对电极组件的未涂覆区域的端表面的方向覆盖引线接线片的侧表面；以及

第二侧表面和第三侧表面，分别从第一侧表面的相对侧突出并经由引线接线片的端表面结合到引线接线片的内表面。

5.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中，插入引导构件将第一侧表面倾斜地连接到朝向电极组件倾斜地形成的第二侧表面和第三侧表面。

6.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中，第二侧表面和第三侧表面分别包括经由引线接线片的端表面与引线接线片的内表面接合的止动突起。

7.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中，第一侧表面在其内表面处具有加强部分，加强部分比第一侧表面的其他部分厚。

8.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中，排放引导构件包括：

第一开口，延伸通过第一侧表面；

第二开口，从第一开口延伸到第二侧表面与第三侧表面之间的间隙以面对单元熔断器；

竖直部分，限定第二开口；以及

倾斜部分，将竖直部分的下端连接到第一开口。

9.根据权利要求8所述的可再充电电池，其中，排放引导构件包括沿朝向单元熔断器的方向彼此分隔开的第一排放引导构件和第二排放引导构件。

10.根据权利要求9所述的可再充电电池，其中，第一排放引导构件的竖直部分形成为比第二排放引导构件的竖直部分长。

11.根据权利要求10所述的可再充电电池，其中，第一排放引导构件的倾斜部分倾斜得比第二排放引导构件的倾斜部分更陡峭。

12.根据权利要求8所述的可再充电电池，其中，竖直部分包括：

第四侧表面，形成在第一开口的朝向电极组件的后面并与第一侧表面平行；以及

第五侧表面和第六侧表面，分别在第二侧表面和第三侧表面的对面连接到第二开口。

13.根据权利要求12所述的可再充电电池，其中，第五侧表面和第六侧表面均具有一对切除部分以及中间部分，一对切除部分彼此成平面，中间部分位于相应的一对切除部分之间并朝向第二侧表面和第三侧表面突出。

14.根据权利要求13所述的可再充电电池，其中，位于一对切除部分之间的中间部分具有分别朝向第二侧表面和第三侧表面突出的突起。