CN104851991A - 电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种电池，包括具有一前凹槽的一前盖、具有一后凹槽的一后盖、一第一端子、一第二端子、以及一电极组。后盖连接于前盖。第一端子设置于前盖，且穿过前盖至前凹槽。第二端子设置于前盖，且穿过前盖至前凹槽。电极组设置于前凹槽以及后凹槽内，且于前凹槽内连接第一端子以及第二端子。

Description

电池及其制作方法
技术领域
本发明主要关于一种电池，尤指一种具有电极组的电池，且上述电极组被两个盖体所盖合。
背景技术
一般而言，如方形电池(prismatic cell)等电池已广泛应用于各式电子装置。现今，大型的方形电池亦使用于如电动车或是混合动力车等汽车上，用以提供全部或是部份的动力。
如图1所示，一现有的大型方形电池A1，包括一壳体A10、一电极组A20、一顶盖A30、以及外电极A40。电极组A20经由壳体A10的开口A11设置于壳体A10内。壳体A10经由铝挤或是冲压等方式所制成的一体成形的结构。由于电极组A20全部位于壳体A10内，因此开口A11的深度非常深，进而当方形电池A1具有较大的尺寸时，壳体A10的制作会变得较为困难。
顶盖A30用以覆盖开口A11。于顶盖A30固定于壳体A10前，挠性导电带A21需以人工的方式连接电极组A20的电极耳A22以及顶盖A30上的外电极A40。因此增加了方形电池A1的制作时间。
再者，假使方形电池A1的电池容量依据设计的需求而增加，电极组A20的厚度亦会跟着增加。因此需要另外根据新的规格来制作新的壳体A10以及顶盖A30，进而使得具有不同电池容量的方形电池A1的制作成本增加。
发明内容
为了解决上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种电池，可减少电池的制作成本以及时间，且能简化制作过程。
本发明提供了一种电池，包括具有一前凹槽的前盖、具有一后凹槽的一后盖、一第一端子、一第二端子、以及一电极组。后盖连接于前盖。第一端子设置于前盖，且穿过前盖至前凹槽。第二端子设置于前盖，且穿过前盖至前凹槽。电极组设置于前凹槽以及后凹槽内，且于前凹槽内连接第一端子以及第二端子。
根据本发明的一种实施方式，上述电极组，包括：一电池本体；一第一电极耳，设置于上述电池本体，且连接于上述第一端子；以及一第二电极耳设置于上述电池本体，且连接于上述第一端子。
根据本发明的另一种实施方式，所述电池还包括一限位框，用以固定上述电池本体，且具有一第一插槽以及一第二插槽，其中上述第一端子穿过上述第一插槽至上述第一电极耳，且上述第二端子穿过上述第二插槽至上述第二电极耳。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述前凹槽的一深度以及上述后凹槽的一深度分别小于上述电极组的一厚度。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述前盖包括一前本体以及由上述前本体延伸而出的一固定元件，其中上述后盖固定于上述固定元件。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述前盖经由上述固定元件固定于一装置。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述固定元件具有一固定孔用以供一卡栓机构穿过，且上述前盖经由上述卡栓机构固定于一装置。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述后盖包括一后本体以及由上述后本体延伸而出的一接合部，其中上述接合部固定于上述固定元件。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述固定元件突出于上述前本体的一侧壁的一外表面，上述接合部突出于上述后本体的一侧壁的一外表面，且上述接合部接触部份上述固定元件。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述固定元件的面积大于上述接合部的面积。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述后盖包括一后本体以及由上述后本体延伸而出的一固定元件，其中上述前盖固定于上述固定元件。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述前盖包括:一前本体以及由上述前本体延伸而出的一接合部，其中上述接合部固定于上述固定元件。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述前本体具有一第一穿孔以及一第二穿孔，上述第一端子穿过第一穿孔，且上述第二端子穿过上述第二穿孔。
根据本发明的另一种实施方式，其中，还包括一第一密封元件用以密封上述第一端子以及上述前本体之间的一间隙，且一第二密封元件用以密封上述第二端子以及上述前本体之间的一间隙。
本发明提供了一种电池的制作方法，包括设置一第一电极组至一第一前盖；依据上述第一电极组的一第一厚度，准备具有一第一深度的一第一后凹槽的一第一后盖；以及设置上述第一后盖至上述第一前盖，其中上述第一电极组位于上述第一后凹槽内。
根据本发明的一种实施方式，所述的电池制作方法还包括：通过焊接的方式固定上述第一后盖于上述第一前盖。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述第一前盖具有具有一深度的一第一前凹槽，且上述第一厚度大致相同于上述第一前凹槽的上述深度加上上述第一深度。
根据本发明的另一种实施方式，所述的电池制作方法还包括：设置一第二电极组至一第二前盖；以及假使上述第二电极组具有不同于上述第一厚度的一第二厚度，依据上述第二电极组的上述第二厚度准备具有一第二深度的一第二后凹槽的一第二后盖，其中上述第一前盖以及上述第二前盖具有相同的结构。
根据本发明的另一种实施方式，其中上述第二前盖具有一深度的一第二前凹槽，且上述第二厚度大致相同于上述第二前凹槽的上述深度加上述第二深度。
综上所述，本发明的电池的电极组经由前盖以及后盖所盖合，因此简化了前盖以及后盖的制作。再者，由于电极组于前盖固定于后盖前连接端子，因此减少了电池的制作时间。假使依据设计而改变了电池的电池容量，只需改变后盖侧壁的高度即可符合修改后的设计。因此，降低了具有不同电池容量的电池的设计成本。
附图说明
图1为现有的方形电池的立体图。
图2为本发明的电池的立体图。
图3为本发明的电池的分解图。
图4为本发明的电池的剖视图。
图5A为本发明的电池的侧视图。
图5B为本发明的电池的后视图。
图6本发明的电池的制作方法的流程图。
图7A以及7B为电池的制作方法于中间阶段的剖视图。
【符号说明】
电池1、1a
前盖10、10a
前本体11
前凹槽111
第一穿孔112
第二穿孔113
侧壁114
底壁115
固定元件12
固定孔121
上表面122
后盖20、20a
后本体21
后凹槽211
底壁212
侧壁213
接合部22
第一端子30
第二端子40
电极组50、50a
电池本体51、51a
前表面514
后表面515
侧表面516
第一电极耳52
第二电极耳53
限位框60
第一插槽61
第二插槽62
第一密封元件70
第二密封元件80
方形电池A1
壳体A10
开口A11
电极组A20
挠性导电带A21
电极耳A22
顶盖A30
外电极A40
容置腔C1
深度d1、d2
方向D1
平面P1
厚度T1、T2
具体实施方式
以下公开了多种用来实施本发明的特征的不同实施例，且所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。例如，第一特征在一第二特征上或上方的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。
此外，附图中的形状、尺寸或是厚度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。
图2为本发明的电池1的立体图。图3为本发明的电池1的分解图。图4为本发明的电池1的剖视图。于一些实施例中，电池1为一方形电池或是一圆形电池。于一些实施例中，电池1为一二次电池(secondary cell)，例如一铅酸电池(lead-acid cell)、一镍镉电池(nickel-cadmium cell)、一镍氢电池(nickel-hydrogen cell)、或是一锂离子电池(lithium-ion cell)。
电池1包括一前盖10、一后盖20、一第一端子30、一第二端子40、一电极组(electrode group)50、以及一限位框60。前盖10用以连接后盖20。前盖10具有一前凹槽111，且后盖20具有一后凹槽211。当前盖10连接于后盖20，一容置腔C1由前凹槽111以及后凹槽211所形成。
第一端子30设置于前盖10，穿过前盖10至前凹槽111。第二端子40设置于前盖10，且穿过前盖10至前凹槽111。于一些实施例中，第一端子30为一正电端子，且第二端子40为一负电端子。于一些实施例中，第一端子30为一负电端子，且第二端子40为一正电端子。
电极组50设置于容置腔C1(前凹槽111以及后凹槽211)内。电极组50于前凹槽111内连接于第一端子30以及第二端子40。
电极组50包括一电池本体51、一第一电极耳(electrode tab)52、以及一第二电极耳53。第一电极耳52设置于电池本体51且连接于第一端子30。第二电极耳53设置于电池本体51且连接于第一端子30。于一些实施例中，第一电极耳52以及第二电极耳53为T型结构。
举例而言，电池1为一锂离子电池。电池本体51包括多个第一电极膜、多个第二电极膜、以及多个分隔膜。第一电极膜、第二电极膜、以及分隔膜彼此相互迭置。举例而言，分隔膜中的一者连接且位于相邻的第一电极膜以及第二电极膜之间。
第一电极膜连接于第一电极耳52，且第二电极膜连接于第二电极耳53。于一些实施例中，第一电极膜为阳极膜，且第二电极膜为阴极膜。于一些实施例中，第一电极膜为阴极膜，且第二电极膜为阳极膜。本实施例中的电池本体51可为多种不同的类型，并不限定公开于本实施例的类型。
限位框60用以固定电池本体51。于一些实施例中，限位框60接触且覆盖电池本体51的两相对侧面以及一前侧面。限位框60具有对应于第一电极耳52的一第一插槽61、以及对应于第二电极耳53的一第二插槽62。第一端子30穿过第一插槽61至第一电极耳52，且第二端子40穿过第二插槽62至第二电极耳53。
如图2以及图3所示，于一些实施例中，前盖10还包括一前本体11以及一固定元件12。前本体11具有一第一穿孔112、一第二穿孔113、一侧壁114以及一底壁115。第一穿孔112以及第二穿孔113连通于前凹槽111。电极组50位于前凹槽111内，且后盖20经由焊接等方式固定于固定元件12。
于一些实施例中，侧壁114为一环状结构，且底壁115连接于侧壁114。于一些实施例中，侧壁114大致垂直于底壁115。前凹槽111形成于侧壁114以及底壁115之间。
固定元件12由前本体11的侧壁114延伸而出，且突出于前本体11的侧壁114的一外表面。于一些实施例中，固定元件12大致垂直于前本体11的侧壁114的外表面。
后盖20还包括一后本体21以及一接合部22。后本体21具有一侧壁213以及一底壁212。电极组50位于后凹槽211内。换句话说，前盖10盖合后凹槽211，且后盖20盖合前凹槽111。
于一些实施例中，如图3所示，侧壁213为一环状结构，且底壁212连接于侧壁213。于一些实施例中，侧壁213大致垂直于底壁212。后凹槽211形成于侧壁213以及底壁212之间。
接合部22由后本体21的侧壁213延伸而出，且突出于后本体21的侧壁213的一外表面。于一些实施例中，接合部22大致垂直于后本体21的侧壁213的外表面。
由另一实施例中，固定元件12由后本体21延伸而出，且接合部22由前本体11延伸而出(图未示)。前盖10固定于固定元件12。
于一些实施例中，接合部22可经由焊接或其他合适的方式固定于固定元件12。如图5A以及5B所示，固定元件12以及接合部22可沿一平面P1延伸。例如，如图5A所示，平面P1可为一水平平面。固定元件12以及接合部22可为环状结构，且固定元件12的面积大于接合部22的面积。
当后盖20设置于前盖10，固定元件12以及接合部22位于平面P1。接合部22接触固定元件12的一上表面，且固定元件12露出部分的上表面122。因此，一焊接工具可从一方向D1沿一环状路径由固定元件12的上表面122以及接合部22的上表面221焊接固定元件12以及接合部22。于一些实施例中，环状路径位于沿固定元件12以及接合部22之间的一介面，且上述介面位于平面P1或水平平面。方向D1大致垂直于平面P1或一水平平面，且上表面122以及上表面221朝向同一方向。因此，可轻易地焊接固定元件12以及接合部22。
如图2至4以及图5A所示，固定元件12突出于前盖10以及后盖20。因此，电池1或是前盖10可通过固定元件12固定于一装置(图未示)。
于一些实施例中，举例而言，固定元件12具有多个固定孔121。如图2所示，一卡栓机构(图未示)，例如一螺丝或一杆件，穿过固定孔121以固定电池1或前盖10至一装置(图未示)。
第一端子30穿过第一穿孔112连接至第一电极耳52，且延伸至前凹槽111。第二端子40穿过第二穿孔113连接至第二电极耳53，且延伸至前凹槽111。
于一些实施例中，电池1还包括一第一密封元件70以及一第二密封元件80。第一以及第二密封元件70、80设置于前盖10。第一密封元件70位于第一穿孔112内，且第二密封元件80位于第二穿孔113内。
第一密封元件70用以密封于第一端子30以及前本体11之间的间隙，且第二密封元件80用以密封第二端子40以及前本体11之间的间隙。第一以及第二密封元件70、80由弹性材质所制成，例如橡胶。因此，容置腔C1可被密封，且电池1具有防水的功能。
于一些实施例中，第一插槽61用以扣合第一密封元件70，且第二插槽62用以扣合第二密封元件80。因此，限位框60可通过第一插槽61以及第二插槽62固定于前凹槽111。
如图4所示，电极组50还包括一前表面514、相反于前表面514的后表面515、以及一侧表面516。前表面514朝向或是接触前盖10的底壁115。后表面515朝向或是接触后盖20的底壁212。侧表面516朝向或是接触侧壁114以及侧壁213。第一以及第二电极耳52、53设置于侧表面516。
图6本发明的电池1的制作方法的流程图。图7A以及7B为电池1的制作方法的中间阶段的剖视图。如图7A所示，于步骤S101中，电极组50设置于前盖10。
再者，如图4所示，当电极组50设置于前盖10的前凹槽111内时，第一电极耳52连接于第一端子30，且第二电极耳53连接于第二端子40。因此，由于当电极组50设置于前凹槽111内时，电极耳52、53以及端子30、40可自动地连接，可减少电池1的制作时间。
于步骤S103中，后盖20依据电极组50的电池本体51的厚度来制作。厚度T1定义为电池本体51的前表面514以及后表面515之间的距离。后凹槽211具有一深度d1，且深度d1依据厚度T1而被决定。于一些实施例中，前凹槽111具有一深度d2。深度d1可小于厚度T1，且深度d2可小于厚度T1。电池本体51并不全部地位于前凹槽111或是后凹槽211内。由于深度d1以及深度d2较小，可简化前盖以及后盖化的制作。
于一些实施例中，厚度T1大致相等于深度d1加上深度d2。因此，电极组50可经由前盖10以及后盖20所盖合。换句话说，当电极组50位于前凹槽111以及后凹槽211内时，前盖10连接于后盖20。
于步骤S105中，后盖20设置于前盖10。于一些实施例中，如图5A和图5B所示，第一后盖20通过焊接等方法固定于前盖10。
如图7B所示，另一电池1a依据本实施例的制作方法来制作。一电极组50a设置于一前盖10a。假使电极组50a的电池本体51a具有不同于(例如大于或小于)厚度T1的一厚度T2，后盖20a可根据电极组50a的厚度T2来准备。于一些实施例中，后凹槽211具有一深度d3，且深度d3根据厚度T2来决定。
于一些实施例中，前盖10以及前盖10a具有相同的结构，且因此一些如第一端子30以及第二端子40等元件均可设置于具有相同结构的前盖10以及前盖10a。前盖10以及前盖10a具有相同的深度d1。厚度T2大致相同于深度d1加上深度d3。因此，电极组50a可被前盖10a以及后盖20a所盖合。
一般而言，后凹槽211的深度对应于后盖20的侧壁213的高度。因此，仅通过改变后盖20的侧壁213的高度或是后凹槽211的深度来制作具有不同厚度(或电池容量)的电池，可降低其制作成本。
综上所述，本发明的电池的电极组经由前盖以及后盖所盖合，因此简化了前盖以及后盖的制作。再者，由于电极组于前盖固定于后盖前连接端子，因此减少了电池的制作时间。假使依据设计而改变了电池的电池容量，只需改变后盖侧壁的高度即可符合修改后的设计。因此，降低了具有不同电池容量的电池的设计成本。
于本说明书的第一或第二等词汇仅为清楚描述的目的，并不与申请专利范围作一关联或是用来限制专利范围。此外，第一特征或是第二特征等词汇并不意旨相同或是不相同的特征。
本发明虽以各种实施例公开如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视后附的权利要求请求保护的范围。

Claims (19)

1.一种电池，包括：
一前盖，具有一前凹槽；
一后盖，连接于上述前盖，且具有一后凹槽；
一第一端子，设置于上述前盖，且穿过上述前盖至上述前凹槽；
一第二端子，设置于上述前盖，且穿过上述前盖至上述前凹槽；以及
一电极组，设置于上述前凹槽以及上述后凹槽内，且于上述前凹槽内连接于上述第一端子以及上述第二端子。
2.权利要求1所述的电池，其中上述电极组，包括：
一电池本体；
一第一电极耳，设置于上述电池本体，且连接于上述第一端子；以及
一第二电极耳设置于上述电池本体，且连接于上述第一端子。
3.权利要求2所述的电池，还包括一限位框，用以固定上述电池本体，且具有一第一插槽以及一第二插槽，其中上述第一端子穿过上述第一插槽至上述第一电极耳，且上述第二端子穿过上述第二插槽至上述第二电极耳。
4.权利要求1所述的电池，其中上述前凹槽的一深度以及上述后凹槽的一深度分别小于上述电极组的一厚度。
5.权利要求1所述的电池，其中上述前盖包括一前本体以及由上述前本体延伸而出的一固定元件，其中上述后盖固定于上述固定元件。
6.权利要求5所述的电池，其中上述前盖经由上述固定元件固定于一装置。
7.权利要求5所述的电池，其中上述固定元件具有一固定孔用以供一卡栓机构穿过，且上述前盖经由上述卡栓机构固定于一装置。
8.权利要求5所述的电池，其中上述后盖包括一后本体以及由上述后本体延伸而出的一接合部，其中上述接合部固定于上述固定元件。
9.权利要求8所述的电池，其中上述固定元件突出于上述前本体的一侧壁的一外表面，上述接合部突出于上述后本体的一侧壁的一外表面，且上述接合部接触部份上述固定元件。
10.权利要求8所述的电池，其中上述固定元件的面积大于上述接合部的面积。
11.权利要求1所述的电池，其中上述后盖包括一后本体以及由上述后本体延伸而出的一固定元件，其中上述前盖固定于上述固定元件。
12.权利要求11所述的电池，其中上述前盖包括:一前本体以及由上述前本体延伸而出的一接合部，其中上述接合部固定于上述固定元件。
13.权利要求1所述的电池，其中上述前本体具有一第一穿孔以及一第二穿孔，上述第一端子穿过第一穿孔，且上述第二端子穿过上述第二穿孔。
14.权利要求13所述的电池，其中，还包括一第一密封元件用以密封上述第一端子以及上述前本体之间的一间隙，且一第二密封元件用以密封上述第二端子以及上述前本体之间的一间隙。
15.一种电池的制作方法，包括：
设置一第一电极组至一第一前盖；
依据上述第一电极组的一第一厚度，准备具有一第一深度的一第一后凹槽的一第一后盖；以及
设置上述第一后盖至上述第一前盖，其中上述第一电极组位于上述第一后凹槽内。
16.权利要求15所述的电池制作方法，还包括：
通过焊接的方式固定上述第一后盖于上述第一前盖。
17.权利要求15所述的电池制作方法，其中上述第一前盖具有具有一深度的一第一前凹槽，且上述第一厚度大致相同于上述第一前凹槽的上述深度加上上述第一深度。
18.上权利要求15所述的电池制作方法，还包括：
设置一第二电极组至一第二前盖；以及
假使上述第二电极组具有不同于上述第一厚度的一第二厚度，依据上述第二电极组的上述第二厚度准备具有一第二深度的一第二后凹槽的一第二后盖，
其中上述第一前盖以及上述第二前盖具有相同的结构。
19.权利要求18所述的电池制作方法，其中上述第二前盖具有一深度的一第二前凹槽，且上述第二厚度大致相同于上述第二前凹槽的上述深度加上述第二深度。
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