CN105098130B - 二次电池 - Google Patents

Abstract

一种二次电池包括：壳体；容纳在壳体中并包括第一电极板、第二电极板和在第一电极板与第二电极板之间的隔板的电极组件；电连接到电极组件的第一端子部分；以及配置为覆盖壳体的开口的盖板，并且第一端子部分包括：穿过盖板以从盖板向上突出的第一电极端子；以及包括连接到第一电极端子的第一端和连接到第一电极板的第二端的第一集流体，第一集流体包括多个凹口。

Description

二次电池

相关申请的交叉引用

此申请要求2014年5月22日递交到韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2014-0061799号的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明的实施例的方面涉及一种二次电池。

背景技术

与为不可再充电电池的一次电池不同，二次电池可以被反复充电或放电。

低容量二次电池可以用于便携和小型电子设备，诸如移动电话、笔记本电脑或可携式摄像机，而高容量二次电池可以用作用于驱动诸如混合动力车辆、电动车辆等的马达的动力源。

二次电池包括具有隔板和设置在隔板的相对两侧的阳极和阴极的电极组件、在其中容纳电极组件的壳体、封闭壳体的开口的盖板、提供为穿过盖板并电连接到电极组件的电极端子。

这样的二次电池需要安全性和可靠性，即使在恶劣的环境中。

发明内容

根据本发明的实施例的一个方面，一种二次电池能够确保在外部冲击下的安全性和可靠性。

通过阅读下面的描述本领域技术人员将理解本发明的实施例的其它方面和特征。

根据本发明的一个或多个实施例，一种二次电池包括：壳体；容纳在壳体中并包括第一电极板、第二电极板和在第一电极板与第二电极板之间的隔板的电极组件；电连接到电极组件的第一端子部分；以及配置为覆盖壳体的开口的盖板，并且第一端子部分包括：穿过盖板以从盖板向上突出的第一电极端子；以及包括连接到第一电极端子的第一端和连接到第一电极板的第二端的第一集流体，第一集流体包括多个凹口。

第一集流体可以包括：连接到第一电极端子并布置为平行于盖板的第一板；以及连接到第一电极板并在竖直方向上远离第一板延伸的第二板。

第二板的宽表面可以与第一电极板的未涂覆部分接触且布置为平行于未涂覆部分，并可以连接到第一电极板。

多个凹口可以在第二板的宽度方向上在第二板的宽表面中。

多个凹口中的凹口可以沿第二板的宽表面的第一边缘相隔一段距离。

第二板的具有多个凹口的第一边缘相比第二板的第二边缘可以更靠近电极组件的中心。

多个凹口中的每一个可以具有选自由矩形形状、半圆形形状、三角形形状和椭圆形形状组成的组中的一种形状。

二次电池可以进一步包括第二端子部分，第二端子部分包括：穿过盖板以从盖板向上突出的第二电极端子；以及包括连接到第二电极端子的第一端和连接到第二电极板的第二端的第二集流体，第二集流体包括多个凹口。

第一集流体的多个凹口和第二集流体的多个凹口可以相对于电极组件的中心对称地布置。

根据本发明的实施例的一个方面，二次电池可在外部冲击下确保或提高安全性和可靠性。

附图说明

在下文中将参照附图更完全地描述本发明的一些示例实施例；然而，本发明可以以不同的形式体现，不应当被认为限于本文所提出的实施例。相反，附图与说明书一起例示本发明的一些示例实施例，并用于解释本发明的原理和方面。

在图中，为了例示清楚，尺寸可能被夸大。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的元件。

图1是根据本发明的一个实施例的二次电池的透视图；

图2是沿图1的线A-A截取的二次电池的剖视图；

图3是沿图1的线B-B截取的二次电池的剖视图；

图4A是例示图3的区域“A”的放大图；

图4B是例示图3的区域“B”的放大图；和

图5是图1的二次电池的透视图，被例示为壳体和盖板从二次电池移除。

具体实施方式

在下面的详细描述中，本发明的某些示例性实施例简单地通过例示的方式被示出和描述。如本领域技术人员将认识到的那样，所描述的实施例可以以各种不同的方式修改，所有这些都不脱离本发明的精神或范围。因此，图和描述将被视为在本质上是例示性的，而不是限制性的。

下面将参照附图进一步详细描述根据本发明的一个示例性实施例的二次电池。

图1是根据本发明的一个实施例的二次电池100的透视图。

图2是沿图1的线A-A截取的二次电池100的剖视图；图3是沿图1的线B-B截取的二次电池100的剖视图。

图4A是例示图3的区域“A”的放大图；图4B是例示图3的区域“B”的放大图。

此外，图5是二次电池100的透视图，其中壳体110和盖板150从二次电池100移除。

如图1至图5所示，根据本发明的一个实施例的二次电池100包括壳体110、电极组件120、第一端子部分130、第二端子部分140和盖板150。

首先，将描述壳体110和盖板150。在一个实施例中，壳体150具有大致盒形，以限定用于在其中容纳电极组件120和电解质(未示出)的空间。

例如，壳体110可以由例如铝、铜、铁或不锈钢制成。

开口形成在壳体110的顶部中，使得壳体110的内部空间向外部敞开。开口允许将要在下面进一步描述的电极组件120被插入到壳体110中。

盖板150被提供为在壳体110的开口周围，以封闭壳体110的开口。

盖板150可以由诸如薄钢片的薄片制成。虽然在图中没有示出，电解质入口端口和通风孔可以形成在盖板150中。电解质入口端口(未示出)电解质允许在盖板150联接到壳体110之后被注入到壳体110中。通风孔(未示出)用于排出内部气体，以防止或基本防止二次电池100的内部压力超过预定水平。

根据本发明的一个实施例的电极组件120充电或放电，并且可以通过将第一电极板122和第二电极板124放置在为绝缘体的隔板126的相对两侧上并然后将第一电极板122、第二电极板124和隔板126卷绕成果冻卷形式而形成。

第一电极板122和第二电极板124可以分别用作阳极和阴极。为了描述清楚，假设第一电极板122为阳极，第二电极板124为阴极，尽管本发明不限于此。此外，尽管根据本发明的一个实施例的电极组件120被描述为第一电极板122、第二电极板124和隔板126被卷绕成果冻卷形式，但本发明不限于此，根据本发明的另一实施例，例如，电极组件可以具有叠层的形式。

第一电极板122可包括第一金属箔122a和第一活性物质122b。在一个实施例中，第一电极板122是阳极板，第一金属箔122a可以是铝，第一活性物质122b可以是锂基氧化物。然而，本发明不限于此。

另外，第二电极板124可包括第二金属箔124a和第二活性物质124b。在一个实施例中，第二电极板124是阴极板，第二金属箔124a可以是铜，第二活性物质124b可以是石墨。然而，本发明不限于此。

置于第一电极板122和第二电极板124之间的隔板126可以是多孔聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。然而，本发明不限于此。隔板126可进一步定位在电极组件120的最外位置，以防止或基本防止在电极组件120和壳体110或盖板150之间引起短路。

第一电极板122可包括没有涂敷第一活性物质122b(例如，活性正极性材料)的第一未涂覆部分122c。第一未涂覆部分122c可在隔板126的一侧向外突出。

第二电极板124可包括没有涂敷第二活性物质124b(例如，活性负极性材料)的第二未涂覆部分124c。第二未涂覆部分124c可在隔板126的另一侧向外突出。

第一端子部分130和第二端子部分140电连接到电极组件120。

在一个实施例中，第一端子部分130和第二端子部分140可以相对于彼此对称，因此，在本文中将只描述第一端子部分130。

根据本发明的一个实施例的第一端子部分130包括穿过盖板150以从其向上突出的第一电极端子132、一端连接到第一电极端子132并且另一端连接到第一电极板122的第一集流体134。

由于第一电极端子132暴露到外部，它可以直接连接到外部设备，以限定供电路径。

此外，第一集流体134收集从第一电极板122产生的电流。

在一个示例性实施例中，鉴于第一端子部分130的收集从第一电极板122产生的电流并形成用于与外部装置电连接的通道的特性，第一端子部分130由诸如铝或铜的导电材料制成。然而，本发明不限于此。

根据本发明的一个实施例，第一集流体134可包括第一板1342和第二板1344。第一板1342被形成为平行于盖板150，并连接到第一电极端子132。第二板1344可在第一板1342下方在竖直方向上延伸，并连接到第一电极板122。

在一个实施例中，第二板1344的宽表面与第一电极板122的第一未涂覆部分122c以与其平行的方式接触，并连接到第一电极板122。在一个实施例中，第二板1344的宽表面可以焊接到第一电极板122的第一未涂覆部分122c。

如图2和图5所示，根据本发明的一个实施例的第一集流体134可以进一步包括连接第一板1342与第二板1344的第三板1348。

在一个实施例中，第三板1348从第一板1342以与其垂直的方式向下延伸，第二板1344从第三板1348向下延伸。第二板1344可以在与第一板1342布置的平面以及与第三板1348布置的平面垂直的平面上。

因此，第二板1344的宽表面可以以平行于第一未涂覆部分122c方式附着到第一电极板122的第一未涂覆部分122c。

根据本发明的一个实施例，多个凹口1346形成在第一集流体134中。

多个凹口1346可以在第二板1344的宽度方向上形成在第一集流体134的第二板1344的宽表面中。凹口1346可以沿第二板1344的宽表面的边缘相隔一段距离(例如，预定间隔)地形成。

如图2所示，凹口1346可以通过切掉第二板1344的宽表面的边缘的部分而形成。换句话说，凹口1346可以通过在第二板1344的深度方向上切掉第二板1344的窄表面的部分而形成。

在一个实施例中，切割形状可以是矩形形状。然而，本发明不限于此，例如，切割形状可以是半圆形形状或三角形形状或椭圆形形状，而不限于矩形形状。

根据本发明的一个实施例的凹口1346降低被提供在第一板1342下方的第二板1344在竖直方向上的强度，从而允许第二板1344吸收和减轻外部冲击。

如上所述，鉴于第一集流体134的特性，第一集流体134可以由诸如铝或铜的硬质材料制成。因此，当外部冲击被施加到包括不具有多个凹口的第一集流体的二次电池时，第一集流体可能被推入到二次电池中，而不吸收冲击。当第一集流体被推入到二次电池中时，特别地，第一集流体的与电极组件的第一电极板的第一未涂覆部分接触从而与第一未涂覆部分平行的第二板，可能不希望地与电极组件的第二电极板接触，因而导致短路并从而引起火灾和爆炸。

根据本发明的一个实施例，多个凹口1346在第一集流体134的第二板1344的宽表面的边缘相隔一段距离(例如，预定间隔)地形成，因而使第二板1344更软或刚性更低，从而能够吸收外部冲击。

例如，即使外部冲击被施加以在从外部朝内部的方向上撞击二次电池100的一侧，具有低强度的第二板1344可以以如弹簧的类似方式吸收冲击。即使冲击相对大，第二板1344可以在撞击方向上在适当的范围内拱起，并且可以不被推入到第二电极板124所存在的区域中。

在一个实施例中，为了允许第二板1344鉴于第二板1344抵抗外部冲击弯曲的方向更平滑地弯曲，第二板1344的宽表面的具有凹口1346的边缘相比没有凹口1346的另一边缘更靠近电极组件120的中心。

也就是，作用在二次电池100上的外部冲击在从二次电池100的外部朝向内部的方向上被施加。因此，为了允许第二板1344更平滑地向内弯曲，以符合外部冲击的方向，多个凹口1346形成为在第二板1344的宽表面上的内边缘周围。

在一个实施例中，第二端子部分140相对于第一端子部分130对称，并包括第二电极端子142和第二集流体144。第二电极端子142穿过盖板150，以从盖板150向上突出。第二集流体144的一端连接到第二电极端子142，另一端连接到第二电极板124。

由于第一端子部分130从盖板150的一部分向上突出并且第二端子部分140从盖板510的另一部分向上突出，第一端子部分130和第二端子部分140以彼此隔开一段距离并暴露到外部的方式提供在盖板150的上部上。

类似于上述的第一集流体134，第二集流体144可同样包括第一板1442和第二板1444。在一个实施例中，第一板1442形成为平行于盖板150并连接到第二电极端子142。第二板1444在第一板1442下方在竖直方向上延伸，并连接到第二电极板124。

在一个实施例中，第三板1448可被进一步提供，第三板1448连接第一板1442与第二板1444，并布置在与第一板1442和第二板1444都垂直的平面上。

多个凹口1446可以在第二板1444的宽度方向上形成在第二集流体的第二板1444的宽表面中。凹口1446可以沿第二板1444的宽表面的边缘相隔一段距离(例如，预定间隔)地形成。

鉴于第二板1444由于外部冲击弯曲的方向，第一集流体134的凹口1346和第二集流体144的凹口1446相对于电极组件120的中心形成镜像对称结构。

在一个实施例中，除了第二电极端子142从盖板150向上突出的位置以及第二集流体144连接到电极组件120的第二电极板124的构造之外，第二端子部分140通常被配置和上面描述的第一端子部分130相同，因此在本文中将省略对第二端子部分140的进一步详细描述。

如上所述，根据本发明的实施例，二次电池能够确保外部冲击下的安全性和可靠性。

在本文中已经公开了一些示例性实施例，尽管采用特定的术语，但它们仅以一般和描述性的意义被使用并将被解释，而不是为了限制的目的。在一些情况下，正如对本领域普通技术人员将变得明显的那样，结合特定实施例描述的一个或多个特征、特性和/或元件可以单独使用，或可以和结合其它实施例描述的一个或多个特征、特性和/或元件组合使用，除非有相反的明确表示。本领域技术人员将理解，在不背离如所附权利要求及其等同方案中提出的本发明的精神和范围的情况下，可以对形式和细节进行各种改变。

Claims (4)

1.一种二次电池，包括：

壳体；

容纳在所述壳体中并包括第一电极板、第二电极板和在所述第一电极板与所述第二电极板之间的隔板的电极组件，所述第一电极板包括位于所述电极组件的第一端的未涂覆部分，所述第二电极板包括位于所述电极组件的第二端的未涂覆部分，所述电极组件的第一端与所述电极组件的第二端在所述电极组件的长度方向上相反；

电连接到所述电极组件的第一端子部分；以及

配置为覆盖所述壳体的开口的盖板，

其中所述第一端子部分包括：

穿过所述盖板以从所述盖板向上突出的第一电极端子；和

包括连接到所述第一电极端子的第一端和连接到所述第一电极板的第二端的第一集流体，所述第一集流体包括多个凹口，

其中所述第一集流体包括：

连接到所述第一电极端子并布置为平行于所述盖板的第一板；和

连接到所述第一电极板并在竖直方向上远离所述第一板延伸的第二板，

其中所述第二板的宽表面与所述第一电极板的未涂覆部分接触且布置为平行于所述第一电极板的未涂覆部分，并连接到所述第一电极板，

其中所述多个凹口形成在所述第二板的所述宽表面的面向所述电极组件的第二端的第一边缘中，

其中所述多个凹口中的凹口沿所述第二板的所述宽表面的所述第一边缘相隔一段距离，

其中所述第二板的具有所述多个凹口的所述第一边缘相比所述第二板的在所述长度方向上与所述第一边缘相反的第二边缘更靠近所述电极组件的中心，所述电极组件的中心位于所述电极组件的第一端与第二端的中间。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述多个凹口中的每一个具有选自由矩形形状、半圆形形状、三角形形状和椭圆形形状组成的组中的一种形状。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述二次电池进一步包括第二端子部分，所述第二端子部分包括：

穿过所述盖板以从所述盖板向上突出的第二电极端子；和

包括连接到所述第二电极端子的第一端和连接到所述第二电极板的第二端的第二集流体，所述第二集流体包括多个凹口。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其中所述第一集流体的所述多个凹口和所述第二集流体的所述多个凹口相对于所述电极组件的中心对称地布置。