CN105609667B - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本公开提供了二次电池。该二次电池包括：电极组件；电极引线，附接到从电极组件延伸的电极接线片，电极引线具有形成在其中的通孔；壳体，容纳电极组件和电极引线；以及盖板，联接到壳体以密封壳体的开口并包括突出到壳体的内部的突起部件，突起部件通过铆接的方式经由通孔联接到电极引线，盖板具有形成在突起部件的周边周围的至少一个铆接凹槽。

Description

二次电池

技术领域

本发明的实施方式的各方面涉及二次电池。

背景技术

一般地，与不可再充电的一次电池不同，二次电池能够被放电和再充电。

根据可移动器件诸如可移动电话和膝上型计算机的技术发展和制造的增加，对作为能源的二次电池的需求快速增加。近来，作为化石燃料的替代能源，已经积极进行了对用于电动汽车或混动动力车中的二次电池的研究。

然而，在抗冲击性测试诸如摔落测试和振动测试期间或在产品的配送或使用期间的外部冲击诸如摔落冲击会导致二次电池中的内部短路。

发明内容

根据本发明的实施方式的一方面，一种二次电池配置为使得，通过在盖板的底表面上突出的突起部件周围形成铆接凹槽，当突起部件利用通孔通过铆接的方式而联接到电极引线时抑制盖板延伸。

根据本发明的实施方式的另一方面，在二次电池中，通过改变形成在突起部件周围的铆接凹槽的形状，当突起部件通过铆接的方式联接到电极引线时，防止或基本上防止电极引线扭曲，其能够更有效地抑制盖板延伸。

本发明的这些和其他方面将从一些示范性实施方式的以下描述中被描述或从其变得明显。

根据本发明的一个或多个实施方式，一种二次电池包括：电极组件；电极引线，附接到从电极组件延伸的电极接线片，电极引线具有形成在其中的通孔；壳体，容纳电极组件和电极引线；以及盖板，联接到壳体以密封壳体的开口并包括突出到壳体的内部的突起部件，突起部件通过铆接的方式经由通孔联接到电极引线，盖板具有形成在突起部件的周边周围的至少一个铆接凹槽。

所述至少一个铆接凹槽可以具有环形状、矩形形状或多边形形状以围绕突起部件的周边。

所述至少一个铆接凹槽可以包括线性地形成在突起部件的周边的一侧和与所述一侧相反的另一侧以彼此间隔开并彼此平行的一对铆接凹槽。

所述至少一个铆接凹槽可以包括以弯曲的方式形成在突起部件的周边的一侧和与所述一侧相反的另一侧以彼此间隔开并关于突起部件彼此对称的一对铆接凹槽。

所述至少一个铆接凹槽可以配置为在突起部件通过铆接的方式经由通孔联接到电极引线时接收被施加到其的压力挤压的突起部件。

突起部件可以包括：主体部件，从盖板延伸并突出到壳体的内部；和变形部件，在主体部件的端部处并配置为通过施加到突起部件的压力而扩展到主体部件的外面。

变形部件可以在所述至少一个铆接凹槽上延伸。

通孔的直径可以大于或等于突起部件的直径。

所述至少一个铆接凹槽的直径可以大于通孔的直径。

电极引线可以包括：第一部件，水平地布置为面对盖板并具有通孔；和第二部件，从第一部件弯曲以面对电极接线片。

在根据本发明的实施方式的二次电池中，通过在盖板的底表面上突出的突起部件周围形成铆接凹槽，在突起部件利用通孔通过铆接的方式联接到电极引线时，能够防止或基本上防止盖板延伸。

此外，在根据本发明的实施方式的二次电池中，通过改变形成在突起部件周围的铆接凹槽的形状，当突起部件通过铆接的方式联接到电极引线时，能够防止或基本上防止电极引线扭曲，并且其能够更有效地防止或基本上防止盖板延伸。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的一些示范性实施方式，本发明的以上和其他的特征和方面将变得更加明显，附图中：

图1是根据本发明的实施方式的二次电池的透视图；

图2是图1所示的二次电池的局部分解透视图；

图3是示出图1所示的二次电池中的盖板、正电极引线和正电极接线片的每个之间的连接关系的侧视图；

图4是图1所示的二次电池中的具有突起部件的盖板的底部透视图；

图5是示出图1所示的二次电池中的盖板和正电极引线的联接工艺的底部透视图；

图6是示出根据本发明的另一实施方式的二次电池中的突起部件和铆接凹槽的构造的底视图；

图7是示出根据本发明的另一实施方式的二次电池中的突起部件和铆接凹槽的构造的底视图；以及

图8是示出根据本发明的另一实施方式的二次电池中的突起部件和铆接凹槽的构造的底视图。

具体实施方式

现在将参照附图更详细地参考本发明的一些示范性实施方式。

本发明的实施方式的各个方面可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为限于这里阐述的示例实施方式。而是，本公开的这些示例实施方式被提供使得本公开将透彻和完整，并将本公开的各个方面传达给本领域技术人员。如本领域技术人员将认识到的，所述实施方式可以以各种不同的方式修改，而都不背离本发明的精神或范围。因此，附图和描述将被认为在本质上是说明性的而不是限制性的。

在附图中，为了清晰，层和区域的厚度可以被夸大。这里，同样的附图标记始终指代同样的元件。当在这里使用时，术语“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任意和所有组合。

此外，这里使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的而不意在限制本公开。当在这里使用时，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解，术语“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，表明了所述特征、数字、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或增加。

将理解，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一个区别开。因此，例如，以下讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分，而不脱离本公开的教导。

此外，当在这里使用时，术语“二次电池”意在包括可再充电的二次电池，诸如锂离子电池、锂聚合物电池、锂离子聚合物电池等，用于智能电话、可移动电话、平板PC、笔记本电脑、数字摄像机等的小尺寸电池和/或用于电动车辆、混动动力车、电动自行车、电动摩托车等的大尺寸电池，但是本发明的方面不限于此。

图1是根据本发明的实施方式的二次电池的透视图；图2是图1所示的二次电池的局部分解透视图。

参照图1和图2，根据本发明的实施方式的二次电池100包括电极组件10、设置在电极组件10上的电极引线、容纳电极组件10和电极引线的壳体20以及密封壳体20的顶部的盖板30。

电极组件10包括正电极板11、负电极板13和隔板15并与电解质溶液(未示出)一起被密封在壳体20中。

例如，电极组件10可以通过将正电极板11、负电极板13和隔板15的层叠结构卷绕为果冻卷构造或通过将层叠结构层叠为矩形类型而形成。正电极板11可以通过在正集流器(未示出)的至少一个表面上涂覆正活性材料而形成。类似地，负电极板13可以通过在负集流器(未示出)的至少一个表面上涂覆负活性材料而形成。在本发明的示范性实施方式中，正电极板11可以布置在电极组件10的最外侧。这是为了通过将产生相对大量热的正集流器(未示出)布置在邻近于壳体20的外侧而促进散热。例如，正集流器可以与壳体20直接接触或可以与壳体20热接触。在这里使用时，术语“热接触”意在表示允许两个部件之间的热交换，即使它们不彼此直接接触。

电极组件10可以经由壳体20的敞开的顶端而与电解质溶液(未示出)一起容纳在壳体20中，壳体20的敞开的顶端可以通过盖板30密封。在一个实施方式中，盖板30和壳体20的接触部分可以通过激光焊接而联接到彼此。

正电极接线片17和负电极接线片19可以连接到正电极板11和负电极板13中的至少一个区域。在整个说明书中，正电极接线片17和负电极接线片19可以被共同称为电极接线片17和19。在大容量、高输出的电池的情形下，多个正电极接线片17和多个负电极接线片19可以从电极组件10延伸。高输出电流能够通过所述多个正电极接线片17和所述多个负电极接线片19获得，电阻损耗能够被减少。正电极接线片17和负电极接线片19可以单独地制备，然后分别附接到正电极板11和负电极板13。

正电极接线片17可以连接到盖板30，负电极接线片19可以连接到负电极端子39，该负电极端子39延伸到盖板30的顶表面。在一个实施方式中，正电极端子37和负电极端子39可以暴露到盖板30的顶表面。正电极端子37可以是从盖板30一体突出的部件或可以形成为被联接为安装在盖板30的顶表面上的单独构件。正电极端子37可以具有与盖板30相同的极性(也就是，正极性)。负电极端子39可以组装为穿过盖板30。负电极端子39可以以绝缘的方式与盖板30接合并可以延伸到盖板30的顶表面。

正电极接线片17和负电极接线片19在盖板30下面分别连接到正电极引线40和负电极引线45。

在正电极接线片17连接到正电极引线40之前，它们可以诸如通过点焊聚集成一捆，然后被集中。同样地，在负电极接线片19连接到负电极引线45之前，它们可以诸如通过点焊聚集成一捆，然后被集中。

正电极引线40连接到盖板30。正电极引线40可以弯曲为大致“L”形。

在一个实施方式中，正电极引线40可以具有在两个不同的方向上延伸并相对于彼此弯曲的第一部件40a和第二部件40b。正电极引线40的第一部件40a设置为面对盖板30以与盖板30接合。在一个实施方式中，从盖板30的底表面突出的突起部件31组装为穿过形成在正电极引线40的第一部件40a中的通孔41，突起部件31的暴露到正电极引线40的底表面的底端可以通过铆接的方式被挤压联接到正电极引线40的底表面。也就是，突起部件31构造为使得突起部件31的底端通过利用例如锤子撞击突起部件31的暴露到正电极引线40的底表面的底端而被挤压在正电极引线40的底表面上。

正电极引线40的在与正电极引线40的第一部件40a不同的方向上延伸的第二部件40b设置为面对正电极接线片17，从而然后与正电极接线片17接合。为了建立盖板30和正电极接线片17的联接结构，正电极引线40可以在不同的方向上弯曲从而面对将要被联接的元件。

因此，电极组件10的正电极接线片17通过正电极引线40电连接到盖板30。当盖板30通常具有与正电极接线片17相同的极性(也就是，正极性)时，正电极端子37可以通过允许盖板30的一部分突出而形成。

负电极引线45连接到负电极端子39。因此，电极组件10的负电极接线片19通过负电极引线45电连接到负电极端子39。

在整个说明书中，正电极引线40和负电极引线45可以被共同地称为电极引线40和45。

负电极引线45可以弯曲为大致“L”形。在一个实施方式中，负电极引线45可以具有第一部件45a和第二部件45b。负电极引线45的第一部件45a设置为面对盖板30以与盖板30接合。负电极引线45的第二部件45b设置为面对负电极接线片19以与负电极接线片19联接，负电极引线45的第二部件45b在与负电极引线45的第一部件45a不同的方向上延伸。在一个实施方式中，为了建立盖板30和负电极接线片19的联接结构，负电极引线45可以在不同的方向上弯曲从而面对将要被联接的元件，但是本发明的方面不限于此。例如，在另一实施方式中，负电极引线45可以成形为平坦的板。

负电极端子39被组装到盖板30，绝缘垫35插设在两者之间。端子孔32形成在盖板30中以允许负电极端子39从其穿过。负电极端子39装配到盖板30的端子孔32中，绝缘垫35插设在负电极端子39和盖板30之间，使得负电极端子39与盖板30电绝缘。绝缘垫35密封端子孔32的周边以防止或基本上防止容纳在壳体20中的电解质溶液(未示出)泄漏并防止或基本上防止外部杂质渗入。

在一个实施方式中，负电极端子39的底部被挤压联接到负电极引线45的底表面，并且在负电极端子39的底部上可以进一步进行焊接，从而将负电极端子39更紧密地联接到负电极引线45。负电极端子39和负电极引线45之间的联接形成负电极的充电/放电路径。另外，负电极端子39的上部从其圆柱形主体以板状形状突出，然后被挤压在盖板30的顶表面上。

绝缘板47可以插设在负电极引线45和盖板30之间以实现电绝缘。绝缘板47协同绝缘垫35可以使盖板30与负电极引线45电绝缘并可以防止或基本上防止电连接到电极组件10的正电极接线片17的盖板30以相反的极性导电。端子孔46和48可以分别形成在负电极引线45和绝缘板47中以允许负电极端子39从其穿过。

负电极端子39组装为穿过盖板30、绝缘板47和负电极引线45的端子孔32、48和46，负电极端子39的底部可以被挤压在负电极引线45的底表面上，从而以位置对准的方式将盖板30、绝缘板47和负电极引线45彼此联接成一体。

在一个实施方式中，例如，盖板30、绝缘板47和负电极引线45被堆叠为使得它们安置为一个在另一个的顶部上，负电极端子39从盖板30的上部分装配到端子孔32、48和46中用于组装，在负电极端子39的暴露到负电极引线45的底表面的下部上进行铆接或旋压加工(spinning)，从而在负电极端子39被挤压在负电极引线45的底表面上的状态下组装负电极端子39。

在一个实施方式中，以类似的方式(其中绝缘板47设置在盖板30和负电极引线45之间)，绝缘板(未示出)也可以设置在盖板30和正电极引线40之间。

图3是示出在二次电池100中的盖板30、正电极引线40和正电极接线片17的每个之间的连接关系的侧视图；图4是示出在二次电池100中的具有突起部件31的盖板30的底部透视图。

参照图3和图4，盖板30包括在盖板30的底表面上朝向电极组件10突出的突起部件31。

突起部件31具有圆柱形形状并与盖板30一体地形成。在一个实施方式中，突起部件31具有主体部件31c和变形部件31a。主体部件31c具有圆柱形的形状并从盖板30延伸以突出到壳体20的内部。变形部件31a对应于主体部件31c的底端并在突起部件31由于施加到突起部件31的压力而相对于主体部件31c展开时形成。变形部件31a展开以延伸到铆接凹槽31b，这将在本公开中随后被进一步描述。

铆接凹槽31b形成在突起部件31的周边周围以具有一宽度(例如，预定宽度)。例如，在一个实施方式中，铆接凹槽31b成形为环从而围绕突起部件31的周边。然而，在另一些实施方式中，铆接凹槽31b可以具有除了环形之外的各种形状，这将在后面在本公开中被进一步描述。

图5是示出二次电池100中的盖板和正电极引线的联接工艺的底部透视图。

参照图5，正电极引线40可以通过从盖板30突出的突起部件31而联接到盖板30。

在一个实施方式中，突起部件31穿过正电极引线40的设置为面对盖板30的第一部件40a以联接到第一部件40a。为此，突起部件31可以具有小于或等于通孔41的直径。在一个实施方式中，突起部件31的主体部件31c组装为穿过形成在正电极引线40的第一部件40a中的通孔41。这里，主体部件31的底端暴露到正电极引线40的底表面。主体部件31的暴露到正电极引线40的底表面的底端通过铆接的方式被挤压地联接到正电极引线40的底表面。主体部件31c的底端被挤压以展开到周围区域。也就是，主体部件31c的底端通过利用例如锤子撞击突起部件31的底端而被挤压地扩展到周围区域，以扩展到形成在突起部件31周围的铆接凹槽31b。主体部件31c的扩展到铆接凹槽31b的底端形成变形部件31a。为此，铆接的突起部件31可以具有比通孔41大的直径。因此形成的变形部件31a被挤压地联接到正电极引线40的底表面和铆接凹槽31b。

在本实施方式中，环形铆接凹槽31b形成在从盖板30的底表面突出的突起部件31周围，从而防止或基本上防止盖板30在相对于纵向方向(例如，图6至8的z轴方向)的垂直方向(例如，图6至图8的y轴方向)上延伸，因为突起部件31的底端在正电极引线40经由通孔41通过铆接的方式联接到突起部件31时被挤压，并防止或基本上防止盖板30变形(例如，扭曲)。

在下文，通过一些其他的示范性实施方式，将更详细地描述形成在盖板30的底表面上的铆接凹槽的各种形状。由于根据本发明的这些实施方式的二次电池与上面描述的二次电池100基本上相同，所以除了铆接凹槽的构造之外，以下的描述将仅集中在本发明的这些实施方式的二次电池之间的差异上。

图6是根据本发明的另一实施方式的二次电池中的盖板230的底视图，该盖板230包括突起部件31和铆接凹槽231a、231b的构造。

参照图6，铆接凹槽231a和231b可以线性地形成在突起部件31的周边的一侧和与所述一侧相反的另一侧以彼此间隔开并且彼此平行。也就是，线性地形成的铆接凹槽231a和231b对应于由于突起部件31而彼此间隔开的相反两侧，并可以形成在盖板30的纵向方向(例如，z轴方向)上。

因此，突起部件31的底端通过利用例如锤子撞击该底端而被挤压到周围区域，以扩展从而在形成于突起部件31周围的铆接凹槽231a和231b之上延伸。突起部件31的扩展到铆接凹槽231a和231b的底端在间隔开的位置形成变形部件(未示出)。因此形成的变形部件被挤压地联接到正电极引线40的底表面和铆接凹槽231a和231b。

在本实施方式中，彼此平行的线性的铆接凹槽231a和231b形成在从盖板30的底表面突出的突起部件31的相反两侧，从而防止或基本上防止盖板30在相对于纵向方向(例如，z轴方向)的垂直方向(例如，y轴方向)上延伸，因为突起部件31的底端在正电极引线40经由通孔41通过铆接的方式联接到突起部件31时被挤压，并且防止或基本上防止盖板30变形(例如，扭曲)。

图7是根据本发明的另一实施方式的二次电池中的盖板330的底视图，该盖板330包括突起部件31和铆接凹槽331a、331b的构造。

参照图7，铆接凹槽331a和331b可以以弯曲的形式形成在突起部件31的周边的一侧和与所述一侧相反的另一侧以彼此间隔开并彼此对称。

也就是，弯曲的铆接凹槽331a和331b可以半球形地形成在突起部件31的相反两侧，彼此间隔开。

因此，突起部件31的底端通过利用例如锤子撞击该底端而被挤压到周围区域，以扩展而在形成于突起部件31周围的铆接凹槽331a和331b之上延伸。突起部件31的扩展到铆接凹槽331a和331b的底端在间隔开的位置形成变形部件(未示出)。因此形成的变形部件被挤压地联接到正电极引线40的底表面和铆接凹槽331a和331b。

图8是根据本发明的另一实施方式的二次电池中的盖板430的底视图，该盖板430包括突起部件31和铆接凹槽431a的构造。

参照图8，铆接凹槽431a可以形成为具有矩形形状以围绕突起部件31的周边。在本实施方式中，具有矩形形状的铆接凹槽431a通过示例的方式示出，但是本发明的各方面不限于此。例如，在另一实施方式中，铆接凹槽431a可以形成为具有多边形形状。

也就是，图7的铆接凹槽331a和331b可以以沿x轴和z轴方向的矩形形状形成在突起部件31的相反侧。

因此，突起部件31的底端通过利用例如锤子撞击该底端而被挤压地扩展到周围区域，以扩展到形成于突起部件31周围的铆接凹槽431a。突起部件31的扩展到铆接凹槽431a的底端在间隔开的位置形成变形部件(未示出)。因此形成的变形部件被挤压地联接到正电极引线40的底表面和铆接凹槽431a。

在本实施方式中，矩形铆接凹槽431a形成在从盖板30的底表面突出的突起部件31周围，从而防止或基本上防止盖板30在相对于纵向方向(例如，z轴方向)的垂直方向(例如，y轴方向)上延伸，因为突起部件31的底端在正电极引线40经由通孔41通过铆接的方式联接到突起部件31时被挤压，并且防止或基本上防止盖板30变形(例如，扭曲)。

虽然已经参照本发明的一些示范性实施方式具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种变化而没有背离本发明的由权利要求书及其等同物限定的精神和范围。

本申请要求于2014年11月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0161668的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (9)

1.一种二次电池，包括：

电极组件；

电极引线，附接到从所述电极组件延伸的电极接线片，所述电极引线具有形成在其中的通孔；

壳体，容纳所述电极组件和所述电极引线；以及

盖板，联接到所述壳体以密封所述壳体的开口并包括突出到所述壳体的内部的突起部件，所述突起部件通过铆接的方式经由所述通孔联接到所述电极引线，

其中所述盖板具有形成在所述突起部件的周边周围的至少一个铆接凹槽，以及

其中所述至少一个铆接凹槽配置为接收所述突起部件的一部分，所述突起部件的该部分在所述突起部件通过铆接的方式经由所述通孔联接到所述电极引线时被施加到所述突起部件的压力挤压且扩展到所述至少一个铆接凹槽以与所述盖板接触并电连接。

2.如权利要求1所述的二次电池，其中所述至少一个铆接凹槽具有环形状或多边形形状以围绕所述突起部件的周边。

3.如权利要求1所述的二次电池，其中所述至少一个铆接凹槽包括线性地形成在所述突起部件的周边的一侧和与所述一侧相反的另一侧以彼此间隔开并彼此平行的一对铆接凹槽。

4.如权利要求1所述的二次电池，其中所述至少一个铆接凹槽包括以弯曲的形式形成在所述突起部件的周边的一侧和与所述一侧相反的另一侧以彼此间隔开并关于所述突起部件彼此对称的一对铆接凹槽。

5.如权利要求1所述的二次电池，其中所述突起部件包括：

主体部件，从所述盖板延伸并突出到所述壳体的内部；和

变形部件，在所述主体部件的端部处并配置为通过施加到所述突起部件的压力而扩展到所述主体部件的外面。

6.如权利要求5所述的二次电池，其中所述变形部件在所述至少一个铆接凹槽上延伸。

7.如权利要求1所述的二次电池，其中所述通孔的直径大于或等于所述突起部件的直径。

8.如权利要求1所述的二次电池，其中所述至少一个铆接凹槽的直径大于所述通孔的直径。

9.如权利要求1所述的二次电池，其中所述电极引线包括：

第一部件，水平地布置为面对所述盖板并具有所述通孔；和

第二部件，从所述第一部件弯曲以面对所述电极接线片。

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