CN105932193A - 可再充电电池 - Google Patents

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Abstract

一种可再充电电池包括：具有第一电极和第二电极的电极组件；电连接到电极组件的电极端子；接纳电极组件的壳体；在壳体的开口处的盖板，盖板关闭和密封壳体并具有被配置为释放壳体的内部压力的通气孔；以及包括通气部分的通气模块，通气部分包括被配置为缓冲传递到通气孔的冲击的缓冲部分以及关闭并密封通气孔的破裂部分，其中破裂部分被配置成因内部压力破裂。

Description

可再充电电池
技术领域
本发明涉及可再充电电池。
背景技术
与没有被设计成可被再充电的一次电池不同，可再充电电池可以被重复充电和放电。具有小容量的可再充电电池被用于像移动电话或膝上型计算机和可携式摄像机的小型便携式电子设备，具有大容量的可再充电电池被广泛用作用于驱动混合动力车辆的电动机的动力源。
镍-镉(Ni-Cd)电池、镍-氢(Ni-MH)电池、锂(Li)电池和锂离子(Li-ion)可再充电电池各自是可用的可再充电电池。特别地，锂离子可再充电电池具有的操作电压是被广泛用作便携式电子设备动力源的Ni-Cd电池和Ni-MH电池的操作电压的约3倍。此外，由于高的每单位重量能量密度，锂离子可再充电电池被广泛使用。
可再充电电池通常使用锂基氧化物作为正电极活性物质和碳材料作为负电极活性物质。一般来说，可再充电电池根据所用的电解质的种类被分为液体电解质电池和聚合物电解质电池。使用液体电解质的电池被称为锂离子电池，使用聚合物电解质的电池被称为锂聚合物电池。
例如当内部压力超过预定压力时，可再充电电池包括释放内部压力的通气孔以及关闭和密封通气孔的通气板。当可再充电电池的内部压力超过预定压力时，通气板被切开以打开通气孔。
然而，当从可再充电电池的外部施加冲击时，通气板可能异常破裂，而不管可再充电电池的内部压力。
在此背景部分公开的上述信息仅用于增强对发明的背景的理解，因此它可能包含不形成现有技术的信息。
发明内容
本发明提供了一种可以防止或基本上防止通气孔因外部冲击异常打开的可再充电电池。
本发明的一个或多个示例性实施例提供了一种可再充电电池，包括：具有第一电极和第二电极的电极组件；电连接到电极组件的电极端子；接纳电极组件的壳体；在壳体的开口处的盖板，盖板关闭和密封壳体并具有被配置为释放壳体的内部压力的通气孔；以及包括通气部分的通气模块，通气部分包括缓冲传递到通气孔的冲击的缓冲部分以及关闭并密封通气孔的破裂部分，其中破裂部分被配置成因内部压力破裂。
通气模块可以进一步包括固定在通气孔的内壁表面并连接到通气部分的固定部分。
通气孔的内壁表面可以具有接纳固定部分的插入槽。
固定部分可以被焊接到通气孔。
破裂部分和缓冲部分可以彼此交替。
通气部分可以包括两个或更多的破裂部分，每个破裂部分具有比缓冲部分的厚度小的厚度。
破裂部分可以位于固定部分的中心区域处或中心区域下方。
缓冲部分可以以圆形形状在破裂部分之间突出，并且缓冲部分的厚度可以小于固定部分的厚度。
根据本发明的一个或多个示例性实施例，关闭和密封通气孔的通气部分可包括交替形成的破裂部分和缓冲部分。因此，当冲击从可再充电电池的外部被传递到通气部分时，缓冲部分可以防止或基本上防止通气孔异常打开。
根据本发明的一个或多个示例性实施例，可再充电电池包括两个或更多的破裂部分，该破裂部分在可再充电电池的内部压力达到预定的压力时可以破裂。因此，可再充电电池的异常内部压力可以被稳定或基本稳定地释放到外部。
附图说明
图1是根据本发明的一个或多个示例性实施例的可再充电电池的透视图。
图2是图1的可再充电电池的沿线II-II截取的剖视图。
图3是根据本发明的一个或多个示例性实施例的通气模块的局部剖视图。
图4是图3的通气模块的局部透视图。
图5是形成图3的通气模块的第一工艺的基体的侧视图。
图6是形成图3的通气模块的第二工艺的局部侧视图。
图7是形成图3的通气模块的第三工艺的局部侧视图。
图8是形成图3的通气模块的第四工艺的局部侧视图。
图9是根据本发明的一个或多个示例性实施例的通气模块的局部透视图。
具体实施方式
在下文中参考其中示出了发明的示例性实施例的附图更充分地描述本发明。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。图和描述将被视为本质上是说明性的，而不是限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
将理解的是，虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用来描述各种部件，但是这些部件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用来区分一个部件与另一个部件。如本文所用，单数形式的“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，本文中使用的术语“包括”和/或“包含”表明存在所陈述的特征或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征或部件。当描述本发明的实施例时，使用“可以”指的是“本发明的一个或多个实施例”。另外，术语“示例性”意指示例或例示。
为了便于说明，图中元件的尺寸可能被夸大。换句话说，因为图中部件的尺寸和厚度为了便于说明被任意地示出，下面的实施例不限于此。为了易于说明，在本文中可以使用诸如“之下”、“下方”、“上方”、“上”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征相对于另外的元件或特征的关系。将理解的是，除了图中图示的方位之外，空间相对术语意在包含设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中设备被翻转，被描述为在其它元件或特征“下方”的元件将然后被定向为在其它元件或特征的“上方”。因此，示例术语“下方”可以包括上方和下方两种方位。设备可被另外定向(例如旋转90度或者在其它方位)，本文使用的空间相对描述符应进行相应的解释。
将理解的是，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“被联接到”或“被连接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上，被直接联接或直接连接到另一元件或层，或者也可以存在一个或多个中间元件或中间层。此外，还将理解的是，当元件或层被称为在两个元件或层“之间”时，它可以是这两个元件或层之间的唯一元件或唯一层，或者也可以存在一个或多个中间元件或中间层。
图1是根据本发明的一个或多个示例性实施例的可再充电电池的透视图，图2是图1的可再充电电池的沿线II-II截取的剖视图。
如图1和图2所示，根据本发明的一个或多个示例性实施例的可再充电电池100包括具有第一电极11和第二电极12的电极组件10、电连接到电极组件10的电极端子21和22、接纳电极组件10的壳体15、具有通气孔24的盖板20以及通气模块30。盖板20关闭壳体15的开口并密封壳体15。通气孔24释放壳体15的内部压力。通气模块30包括关闭和密封通气孔24的破裂部分33。当可再充电电池100超过预定内部压力时，破裂部分33破裂。通气模块30还包括缓冲被传递到通气孔24的冲击的缓冲部分35。
例如，电极组件10可以通过在隔板13的各自表面处设置第一电极(在下文中称为“负电极”)11和第二电极(在下文中称为“正电极”)12并将负电极11、隔板13和正电极12螺旋卷绕为果子冻卷状态而形成。隔板13可以是绝缘体。
负电极11和正电极12分别包括在该处活性物质被涂敷到金属板形成的集流体的涂覆区域11a和12a以及因为活性物质没有被涂敷在其上被分别形成有暴露的集流体的未涂覆区域11b和12b。
负电极11的未涂覆区域11b沿螺旋卷绕的负电极11形成在负电极11的一侧的端部。正电极12的未涂覆区域12b沿螺旋卷绕的正电极12形成在正电极12的一侧的端部。这样，未涂覆区域11b和12b被设置在电极组件10的各自端部。
例如，壳体15被形成为大致长方体形状，以提供在其中容纳电极组件10和电解质溶液的空间，并在长方体的一个表面形成开口。该开口使得电极组件10能被插入到壳体15中。
盖板20被安装在壳体15的开口部分中，以关闭和密封壳体15。例如，壳体15和盖板20都由铝形成，并可被焊接到彼此。
盖板20可以具有电解质注入开口29、通气孔24以及端子孔H1和H2。电解质注入开口29使得电解质溶液注入到壳体15内。在电解质溶液被注入到壳体15内之后，电解质注入开口29由密封塞27密封。
通气孔24被形成为释放可再充电电池100的内部压力。通气孔24由通气模块30关闭和密封。也就是说，当可再充电电池100的内部压力达到(或超过)预定压力时，通气模块30破裂，以打开通气孔24。
图3是根据本发明的一个或多个示例性实施例的通气模块的局部剖视图，图4是图3的通气模块的局部透视图。
如图3和图4所示，通气模块30可包括被固定到通气孔24的内壁表面的固定部分31以及被连接到固定部分31的通气部分37。破裂部分33和缓冲部分35形成通气部分37。
固定部分31固定通气模块30并被固定到通气孔24的内壁表面。插入槽24a可以被形成在通气孔24的每个内壁表面处，使得通气模块30可以被固定到通气孔24的内壁表面。每个插入槽24a可以具有任何合适的形状，例如插入槽24a可以被形成为圆形形状或多边形形状，以对应于固定部分31的形状。
固定部分31被形成在通气模块30的两侧(例如，在通气模块30的相对侧)，通气部分37介于固定部分31之间。固定部分31可被分别插入并固定到插入槽24a(换句话说，插入槽24a可以接纳各自的固定部分31)。固定部分31可被形成为多边形块形状。但是，固定部分31的形状不限于此，例如，可以被形成为圆形形状。
固定部分31可被插入到插入槽24a内，并通过焊接被固定到通气孔24。然而，本发明不限于此，固定部分31可以通过使用压入的插入联接(例如搭扣配合、压配合和/或类似方式)被固定到通气孔24。
释放可再充电电池100的内部压力的通气部分37被连接到固定部分31。
因为通气部分37的两端被连接到固定部分31，因而通气部分37关闭并密封通气孔24。当可再充电电池100的内部压力上升到(或超过)预定压力时，通气部分37破裂，以打开通气孔24。
在固定部分31之间延伸的通气部分37可以具有比固定部分31的厚度更小的厚度。破裂部分33和缓冲部分35可以沿可再充电电池100的长度方向形成。
两个或更多破裂部分33可以被形成在通气部分37中，破裂部分33可以被形成在当可再充电电池100的内部压力超过预定压力时诱发切开的切口槽中。在本发明的一个或多个实施例中，破裂部分可以具有比缓冲部分的厚度小的厚度。
破裂部分33可以包括各自被连接到固定部分31的两个第一切口槽33a以及被形成在第一切口槽33a之间的第二切口槽33b。当可再充电电池100在异常内部压力下进行操作(例如，当可再充电电池100超过预定内部压力)时，破裂部分33的第一切口槽33a和第二切口槽33b破裂，从而打开通气孔24，使得可再充电电池100的内部压力可以被稳定地或基本上稳定地释放到外部。
破裂部分33可以被形成在通气模块30的固定部分31的中心区域处或其下方(例如，可被形成在通气模块30的下部或在固定部分31的水平中心线A的下方)。这样，因为破裂部分33被形成在固定部分31的中心区域处或其下方(中心线A下方)，即使在可再充电电池100中出现振动或外部冲击被传递到可再充电电池100时，在破裂部分33中不会出现(或基本上防止)损坏，从而提高或基本上提高可再充电电池100和通气模块30的耐久性。
缓冲部分35可具有基本上圆形的形状，并可以沿向上方向并在固定部分31之间突出。当冲击或振动从可再充电电池100的外部传递到通气模块30时，缓冲部分35可以防止或基本上防止冲击或振动被直接传递到破裂部分33。因此，即使破裂部分33因外部冲击损坏，也可以防止或基本上防止通气孔24异常打开。
缓冲部分35与破裂部分33可以被形成为彼此交替。通气部分37可以包括两个或更多的缓冲部分35。这样，从可再充电电池100的外部传递到通气模块30的冲击从而由缓冲部分35缓冲，因此能够防止或基本上防止破裂部分33由于冲击而损坏。
如上所述，通气模块30关闭并密封通气孔24，并将可再充电电池100的异常内部压力释放到外部，但通气模块30不因从可再充电电池100的外部传递的外部冲击而损坏(或损坏的可能性被降低或最小化)。这样，可再充电电池100和通气模块30的耐久性可以得到提高。如在下面参考图5至图8进一步描述的那样，根据一个或多个示例性实施例的通气模块30可通过冲压固定(或压配合)来形成。
图5至图8示出了根据本发明的一个或多个实施例形成通气模块的方法。图5是示出了形成图3的通气模块的第一工艺的基座。如图5所示，在第一工艺中，提供具有矩形形状的基座32。
图6是示出了形成图3的通气模块的第二工艺的局部侧视图。如图6所示，在第二工艺中，通过由冲压工艺在固定部分31之间形成板部分37a，固定部分31可以被形成在基座32的两侧。板部分37a可具有比固定部分31的厚度更小的厚度。
图7是示出了形成图3的通气模块的第三工艺的局部侧视图。如图7所示，在第三工艺中，板部分37a然后被向上弯曲，以形成在固定部分31的向上方向突出的圆形部分37b。
图8是示出了形成图3的通气模块的第四工艺的局部侧视图。如图8所示，根据第四工艺，第一切口槽33a、第二切口槽33b和缓冲部分35然后被形成。也就是说，圆形部分37b的一部分在相反方向(例如向下方向)上被按压，从而形成第一切口槽33a、第二切口槽33b和缓冲部分35。
如上所述，通气模块30可以通过压模工艺形成。这样，通气模块30可以通过模制工艺来形成，并且可以通过焊接被固定到盖板20。
负电极端子21和正电极端子22被分别安装在盖板20的端子孔H1和H2中，并被电连接到电极组件10。也就是说，负电极端子21被电连接到电极组件10的负电极11，正电极端子22被电连接到电极组件10的正电极12。因此，电极组件10可通过负电极端子21和正电极端子22被拉出到壳体15的外部。
在一个或多个示例性实施例中，电极端子21和22可以分别包括被分别安装在盖板20的端子孔H1和H2中并被电连接到电极组件10的铆接端子21a和22a。
铆接端子21a和22a的每一个的一端通过在壳体15内进行焊接被电连接到电极组件10。铆接端子21a和22a的另一端可以分别突出到端子孔H1和H2的外部。
负电极衬垫46和正电极衬垫47可以被分别安装在负电极端子21的铆接端子21a和正电极端子22的铆接端子22a与盖板20的端子孔H1和H2的内表面之间，以在铆接端子21a和22a与盖板20之间进行密封和电绝缘。
负电极端子21和正电极端子22进一步分别包括凸缘21b和凸缘22b。负电极衬垫46和正电极衬垫47分别在凸缘21b和22b与盖板20的内侧之间延伸，以密封和电绝缘凸缘21b和22b与盖板20。也就是说，与安装在盖板20的负电极端子21和正电极端子22一起，负电极衬垫46和正电极衬垫47分别防止或基本上防止电解质溶液通过端子孔H1和H2泄漏。
负电极集流接线片51和正电极集流接线片52分别将负电极端子21和正电极端子22电连接到电极组件10的负电极11和正电极12。也就是说，通过在将负电极集流接线片51和正电极集流接线片52分别联接到铆接端子21a和22a的下端部之后填塞该下端部，同时负电极集流接线片51和正电极集流接线片52分别由凸缘21b和22b支撑，负电极集流接线片51和正电极集流接线片52被连接到铆接端子21a和22a的下端部。
下绝缘构件53被安装在负电极集流接线片51与盖板20之间，下绝缘构件54被安装在正电极集流接线片52与盖板20之间，以分别电绝缘负电极集流接线片51和正电极集流接线片52与盖板20。此外，下绝缘构件53和54在一侧被联接到盖板20，在另一侧包围负电极集流接线片51、正电极集流接线片52、铆接端子21a和22a以及凸缘21b和22b，从而稳定其连接结构。
上绝缘构件41(例如，在负电极端子21侧的上绝缘构件41)电绝缘负电极端子21与盖板20。
上绝缘构件41介于负电极端子21与盖板20之间并围绕铆接端子21a(例如，铆接端子21a实际上穿透上绝缘构件41)。因此，通过将上绝缘构件41联接到铆接端子21a的上端部填塞该上端部，上绝缘构件41可被联接到铆接端子21a的上端部。
顶板42(例如，在正电极端子22侧的顶板)被形成有导电构件，并被安装在正电极端子22与盖板20之间，以电连接盖板20。也就是说，盖板20通过正电极端子22被电连接到电极组件10。
例如，顶板42介于正电极端子22与盖板20之间并围绕铆接端子22a(例如，铆接端子22a实际上穿透顶板42)。因此，通过将顶板42联接到铆接端子22a的上端部填塞该上端部，顶板42被联接到铆接端子21a的上端部。
图9是根据本发明的一个或多个示例性实施例的通气模块的局部透视图。和图1至图8中使用的相同附图标记指代具有相同或相似功能的相同元件。这样，省略相同元件的详细描述。
如图9所示，凹陷部分131可以形成在根据本发明的一个或多个示例性实施例的可再充电电池的通气模块130的缓冲部分35的表面。
凹陷部分131可以形成在缓冲部分35的表面。这样，在释放可再充电电池的内部压力的过程期间，内部压力被分布在缓冲部分35的相对较大的表面积上。
因此，当可再充电电池的内部压力超过预定压力时，压力被分布在缓冲部分35的更大表面积上，连接到缓冲部分35的破裂部分33可以以平稳或相对平稳的方式破裂。
因此，当可再充电电池的内部压力超过预定压力时，通气孔24的打开操作被稳定地或基本上稳定地进行，从而可以防止或基本上防止出现诸如可再充电电池的爆炸的损坏。
尽管已经结合目前被认为是实用的示例性实施例描述了此发明，但是应该理解的是，发明不限于所公开的实施例，而是相反，意在覆盖被包括在所附权利要求及其等同方案的精神和范围内的各种修改和等同布置。
对示例性实施例的一些符号的说明
10 电极组件
11 负电极
11b 未涂覆区域
12 正电极
12b 未涂覆区域
15 壳体
20 盖板
21 负电极端子 22 正电极端子
21a、22a 铆接端子
24 通气孔
25 通气板
27 密封塞
29 电解质注入开口
30 通气模块
31 固定部分
33 破裂部分
33a 第一切口槽
33b 第二切口槽
35 缓冲部分
37 通气部分
51 负电极集流接线片
52 正电极集流接线片
53、54 下绝缘构件

Claims (9)

1.一种可再充电电池，包括：
具有第一电极和第二电极的电极组件；
电连接到所述电极组件的电极端子；
接纳所述电极组件的壳体；
在所述壳体的开口处的盖板，所述盖板关闭和密封所述壳体并具有被配置为释放所述壳体的内部压力的通气孔；和
包括通气部分的通气模块，所述通气部分包括：
被配置为缓冲传递到所述通气孔的冲击的缓冲部分，和
关闭并密封所述通气孔的破裂部分，其中所述破裂部分被配置成因所述内部压力破裂。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述通气模块进一步包括固定在所述通气孔的内壁表面并连接到所述通气部分的固定部分。
3.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中所述通气孔的所述内壁表面具有接纳所述固定部分的插入槽。
4.根据权利要求3所述的可再充电电池，其中所述固定部分被焊接到所述通气孔。
5.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中所述破裂部分和所述缓冲部分彼此交替。
6.根据权利要求5所述的可再充电电池，其中所述通气部分包括两个或更多的破裂部分，每个破裂部分具有比所述缓冲部分的厚度小的厚度。
7.根据权利要求6所述的可再充电电池，其中所述破裂部分位于所述固定部分的中心区域处或中心区域下方。
8.根据权利要求6所述的可再充电电池，其中所述缓冲部分以圆形形状在所述破裂部分之间突出，并且其中所述缓冲部分的厚度小于所述固定部分的厚度。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的可再充电电池，其中凹陷部分形成在所述缓冲部分的表面。
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