CN106257720B - 具有集流体的可再充电电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：壳体，具有开口；电极组件，位于壳体中并包含第一电极和第二电极；盖板，结合到壳体的开口；第一集流体，电连接到第一电极；支撑体，固定到壳体的内表面，其中，第一集流体钩挂在支撑体上。

Description

具有集流体的可再充电电池
技术领域
本发明的实施例涉及一种可再充电电池，更具体地讲，涉及一种包括集流体的可再充电电池。
背景技术
与典型的无法被再充电的一次电池不同，可再充电电池可以被反复地充电和放电。低容量可再充电电池用于诸如移动电话、膝上型计算机和摄像机的小型便携式电子装置，大容量可再充电电池被广泛地用作用于驱动混合动力车辆等的电动机的电源。
当今，已经开发出具有高能量密度的使用非水电解质的高功率可再充电电池，高功率可再充电电池通过将多个可再充电电池串联连接来形成为大容量可再充电电池以用于驱动需要大量电力的装置(例如，电动车辆)的电动机。
此外，大容量可再充电电池通常利用串联连接的多个可再充电电池形成，可再充电电池可以以圆柱形形状或矩形形状形成。
可再充电电池包括：电极组件，用于执行充电操作和放电操作；壳体，用于容纳电极组件；端子，在壳体的外部延伸。电极组件和端子经由焊接至端子的下端的集流体而彼此电连接。
提供在该背景技术部分公开的上述信息仅为了增强对本发明背景的理解，因此，它可能包含不形成现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种可再充电电池，在所述可再充电电池中，集流体可以容易地结合到端子。
本发明的示例性实施例提供一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：壳体，具有开口；电极组件，位于壳体中并包括第一电极和第二电极；盖板，结合到壳体的开口；第一集流体，电连接到第一电极；支撑体，固定到壳体的内表面，其中，第一集流体钩挂在支撑体上。
在此，支撑体可以包括：结合部，结合到壳体；倾斜部，从结合部倾斜地弯曲并远离壳体延伸；支撑部，从倾斜部弯曲，平行于第一集流体并结合到第一集流体。
此外，支撑体可以包括：结合部，结合到壳体；支撑部，从结合部竖直地弯曲并朝向电极组件延伸。
支撑体还可以包括：结合部，结合到壳体；支撑表面，由支撑表面钩挂第一集流体；倾斜表面，将支撑表面与结合部连接。
第一集流体可以包括：基板，结合到电极组件；凸起，从基板延伸并钩挂在支撑体上。
第一集流体还可以包括多个导向凸起，所述多个导向凸起分别从凸起的前端延伸。
凸起的前端可以位于支撑体的顶表面上，凸起和支撑体被焊接到的焊接部可以位于导向凸起之间。
本发明的示例性实施例提供一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：壳体，具有开口；电极组件，位于壳体中并包含第一电极和第二电极；盖板，结合到壳体的开口；端子，穿过壳体的侧表面延伸，所述端子电连接到第二电极；第二集流体，将第二电极与端子连接，所述第二集流体钩挂在端子上。
在此，第二集流体可以包括：基板，结合到电极组件；凸起，从基板延伸并钩挂在端子上。
第二集流体还可以包括多个导向凸起，所述多个导向凸起分别从凸起延伸。
端子可以包括：板端子，设置在壳体的外部；柱端子，穿过壳体延伸；连接板，固定到柱端子并具有板形形状。
连接板可以具有支撑开口，柱端子可以位于支撑开口中。
连接板可以与壳体的底部垂直布置，凸起可以钩挂在连接板的上端上。
支撑体可以固定到壳体的内表面，第一集流体可以将第一电极与支撑体电连接，第一集流体可以钩挂在支撑体上。
支撑体可以包括：结合部，结合到壳体；倾斜部，从结合部倾斜地弯曲并远离壳体延伸；支撑部，从倾斜部弯曲，平行于第一集流体，并结合到第一集流体，凸起可以由支撑部的顶表面支撑。
支撑体可以包括：结合部，结合到壳体；支撑部，从结合部竖直地弯曲以朝向电极组件延伸。
支撑体可以包括：结合部，结合到壳体；支撑表面，由支撑表面钩挂第一集流体；倾斜表面，将支撑表面与结合部连接。
根据本发明的示例性实施例，由于集流体由端子或支撑体支撑，所以集流体可以容易地结合到端子，因此，根据本示例性实施例的可再充电电池可以改善抗冲击性。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的可再充电电池的透视图。
图2是根据本发明的第一示例性实施例的可再充电电池的切开透视图。
图3是示出根据本发明的第一示例性实施例的电极组件和集流体的透视图。
图4是示出根据本发明的第一示例性实施例的第一集流体的连接结构的剖视图。
图5是根据本发明的第一示例性实施例的可再充电电池的局部切开透视图。
图6是示出根据本发明的第一示例性实施例的第二集流体的连接结构的剖视图。
图7是示出根据本发明的第二示例性实施例的可再充电电池的一部分的剖视图。
图8是示出根据本发明的第三示例性实施例的可再充电电池的一部分的剖视图。
图9是示出根据本发明的第三示例性实施例的壳体和支撑体的切开透视图。
具体实施方式
在下文中将参照示出发明的示例性实施例的附图对本发明的实施例进行更充分地描述。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种适当的方式来修改，而均未脱离本发明的精神或范围。在附图和本说明书中，相同或同样的组成元件(或组件)在说明书中始终由相同的标号来表示。
将理解的是，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该被这些术语限制。这些术语用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。
为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……下面”、“在……上方”、“上面的”等的空间相对术语，用来描述如在图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。将理解的是，空间相关的术语意图包含除了在附图中描绘的方位之外的在使用或操作中装置的不同方位。例如，如果在附图中的装置被翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件随后可被定位在其它元件或特征“上方”。因此，示例术语“在……下方”和“在……下面”可包含上方和下方两种方位。装置可被另外定位(例如，旋转90度或在其他方位)并应该相应地解释这里使用的空间相对描述符。
此外，也将理解的是，当一个元件、组件、区域、层和/或部分被称作“在”两个元件、组件、区域、层和/或部分之间时，它可以是这两个元件、组件、区域、层和/或部分之间的唯一元件、组件、区域、层和/或部分，或者也可以存在一个或更多个中间元件、组件、区域、层和/或部分。
在此使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而并非意在限制本发明。如在此所使用的，单数形式也意在包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。还将理解的是，术语“包含”、“包括”和它们的变型用在本说明书中时，说明存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
如在此所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出项的任意和全部组合。诸如“……中的至少一个/种”的表述在一列元素(要件)之后时，修饰整列元素(要件)而不修饰所述列中的单个元素(要件)。此外，当描述本发明的实施例时使用“可以(可)”是指“本发明的一个或更多个实施例”。另外，术语“示例性”意图指示例或图示。
将理解的是，当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”、“连接到”另一元件或层、“结合到”另一元件或层、“与”另一元件或层“连接”、“与”另一元件或层“结合”或者“邻近于”另一元件或层时，该元件或层可能“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”另一元件或层、“直接结合到”另一元件或层、“直接与”另一元件或层“连接”、“直接与”另一元件或层“结合”或“直接邻近于”另一元件或层，或者可能存在一个或更多个中间元件或中间层。此外，“连接”、“所连接的”等也可以基于它们被用作本领域技术人员将理解的内容而表示“电连接”、“电气地连接”等。当元件或层被称作“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”另一元件或层、“直接结合到”另一元件或层、“直接与”另一元件或层“连接”、“直接与”另一元件或层“结合”或者“紧邻于”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。
如在此所使用的，术语“基本上”、“大约”和类似术语作为近似的术语使用，而不作为程度的术语使用，并意图解释本领域普通技术人员将理解的在测量值或计算值上的固有偏差。
如在此所使用的，术语“使用”、“使用……的”和“所使用的”可以被认为分别与术语“利用”、“利用……的”和“所利用的”同义。
图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的可再充电电池的透视图，图2是根据本发明的第一示例性实施例的可再充电电池的切开透视图。
参照图1和图2，根据第一示例性实施例的可再充电电池101包括：电极组件10，通过卷绕正电极(第一电极)11和负电极(第二电极)12并使隔板13置于它们之间而形成；壳体21，电极组件10安装在壳体21中；盖板23，结合到壳体21的开口212。
本示例性实施例的可再充电电池101示例性地示出为以长方体形状形成的锂离子可再充电电池。然而，本示例性实施例不限于此，本发明的实施例可以应用于各种合适类型的电池(包括锂聚合物电池或圆柱形电池)。
正电极(第一电极)11和负电极(第二电极)12包括将活性物质涂覆到由薄金属箔形成的集流体上的涂覆区域和未涂覆有活性物质的未涂覆区域11a与12a。如图2所示，正电极未涂覆区域11a形成在电极组件10的一端，并设置在电极组件10的上部。负电极未涂覆区域12a形成在电极组件10的另一端，并设置在电极组件10的上部。
壳体21具有四棱柱形状，并且具有形成在壳体21的上端处的开口212。安装有盖板23的台阶部214(在图5中示出)形成在壳体21中。盖板23具有长板形状，位于壳体21的开口212中并焊接至壳体21。
端子30位于壳体中并安装到壳体21的侧表面中的一个侧表面。此外，排气口213形成在壳体21的侧表面中的所述一个侧表面，当设定的压力(例如，预定的压力)作用于排气口213时，排气板26打开。凹槽26a形成在排气板26中。
图3是示出根据本发明的第一示例性实施例的电极组件和集流体的透视图。
参照图2和图3，第一集流体51结合到正电极未涂覆区域11a，第二集流体52结合到负电极未涂覆区域12a。在这种情况下，第一集流体51可以通过超声波焊接结合到正电极未涂覆区域11a，第二集流体52可以通过超声波焊接结合到负电极未涂覆区域12a。
图4是示出根据本发明的第一示例性实施例的第一集流体的连接结构的剖视图，图5是根据本发明的第一示例性实施例的可再充电电池的局部切开透视图。
参照图4和图5，支撑体24被固定并安装到壳体21以面对第一集流体51。支撑体24包括：结合部241，结合到壳体21；倾斜部243，从结合部241倾斜地弯曲以远离壳体21延伸；支撑部242，从倾斜部243弯曲以平行于第一集流体51并结合到第一集流体51。
结合部241由与壳体21的内表面平行设置的板形成并焊接至壳体21的内表面。倾斜部243从结合部241的上端朝向电极组件10倾斜地弯曲。支撑部242从倾斜部243弯曲成平行于第一集流体51从而与第一集流体51接触。当支撑部242与第一集流体51平行地形成时，支撑部242可以更牢固地支撑第一集流体51。
第一集流体51包括：基板51a；凸起51b，从基板51a延伸以钩挂在支撑体24上；两个导向凸起51c，分别设置为从凸起51b延伸。
基板51a具有四边形板的形状，并结合到正电极未涂覆区域11a。凸起51b从基板51a的上端弯曲以朝向支撑体24延伸。如上所述，导向凸起51c分开地设置为从凸起51b的前端延伸。凸起51b延伸并钩挂在支撑体24的上端上，凸起51b的前端设置在支撑体24上。导向凸起51c从凸起51b的前端朝向壳体21的侧表面延伸，并沿宽度方向设置在凸起51b的端部。
第一集流体51焊接至支撑体24的上端。在这种情况下，第一集流体51焊接至支撑部242的上端。焊接部56形成在支撑体24的上端以在支撑体24的宽度方向上延伸。焊接部56形成在导向凸起51c之间以与凸起51b的前端接触。
当第一集流体51结合到支撑体24时，壳体21带正电荷。在第一集流体51固定到电极组件10的同时，第一集流体51在被焊接至支撑体24之前钩挂在支撑体24上。这样，通过使第一集流体51钩挂在支撑体24上，能够更容易地焊接第一集流体51。此外，能够防止或基本防止第一集流体51和支撑体24之间的接触由于振动或冲击而劣化。
图6是示出根据本发明的第一示例性实施例的第二集流体的连接结构的剖视图。
参照图2和图6，连接到第二集流体52的端子30经由衬垫41被安装到壳体21。端子30穿过壳体21的侧表面21b延伸并经由第二集流体52电连接到第二电极12。衬垫41设置在端子30与壳体21之间，以使端子30与壳体21绝缘。
端子30包括：板端子31，设置在壳体21的外部；柱端子35，安装到壳体并穿过壳体21延伸；连接板36，固定到柱端子35并具有板形形状。柱端子35位于板端子31中，并通过被铆接和焊接至板端子31而固定到板端子31。
柱端子35包括：第一柱32，由铝制成；第二柱34，结合到第一柱32并由铜制成。第一柱32和第二柱34可以通过使用摩擦搅拌焊接而结合。第一柱32焊接至由铝制成的板端子31和由铜制成的第二柱34。
第二柱34具有条形形状，并且包括：主体342，结合到第一柱32；凸缘341，向外延伸并由壳体21的内表面支撑；结合凸起345，从凸缘341延伸以装配到连接板36中。
连接板36具有四边形形状，并且与壳体21的底部21a垂直布置并与壳体21的侧表面21b平行设置。结合凸起345所插入到的支撑开口361形成在连接板36中，连接板36在结合凸起345插入连接板36中的状态下被焊接至第二柱34。
第二集流体52包括：基板52a；凸起52b，从基板52a的前端延伸并钩挂在端子30上；两个导向凸起52c，分别地设置为从凸起52b延伸。
基板52a具有四边形形状，并结合到负电极未涂覆区域12a。基板52a与连接板36平行设置以与连接板36接触。凸起52b从基板52a的上端弯曲以朝向端子30延伸。如上所述，导向凸起52c分开地设置为从凸起52b的前端延伸。凸起52b延伸并钩挂在连接板36的上端上，凸起52b的前端设置在连接板36上。
第二集流体52焊接至连接板36的上端。在这种情况下，凸起52b的前端焊接至连接板36。焊接部57形成在连接板36的上端以在连接板36的宽度方向上延伸，并形成在导向凸起52c之间。另外，衬垫42沿着端子30的外围设置在端子30与壳体21之间并与衬垫41接触，以与衬垫41一起使端子30与壳体21绝缘。
在被固定到电极组件10的同时，第二集流体52被钩挂在端子30上以焊接至端子30。这样，通过使第二集流体52钩挂在端子30上，能够更容易地焊接第二集流体52。此外，能够防止或基本防止第二集流体52和端子30之间的接触由于振动或冲击而劣化。
图7是示出根据本发明的第二示例性实施例的可再充电电池的一部分的剖视图。
参照图7，由于除支撑体110之外根据第二示例性实施例的可再充电电池102具有与根据第一示例性实施例的可再充电电池的结构相同或大致相同的结构，所以可以省略对相同或基本相同结构的重复描述。
支撑体110包括：结合部112，焊接并固定于壳体21的侧表面；支撑部113，从结合部112弯曲以朝向电极组件10延伸。结合部112具有四边形板的形状，并且被焊接并固定于壳体21的内表面。支撑部113从结合部112的上端竖直地弯曲以远离壳体21延伸。第一集流体51在被钩挂在支撑部113的顶表面上的同时被焊接至支撑部113。
图8是示出根据本发明的第三示例性实施例的可再充电电池的一部分的剖视图，图9是示出根据本发明的第三示例性实施例的壳体和支撑体的切开透视图。
参照图8和图9，由于除支撑体120之外根据第三示例性实施例的可再充电电池103具有与根据第一示例性实施例的可再充电电池的结构相同或大致相同的结构，所以可以省略对相同或基本相同结构的重复描述。
支撑体120包括：结合部121，焊接并固定到壳体21的侧表面；支撑表面125，从结合部121延伸以钩挂第一集流体51；倾斜表面123，用于将结合部121与支撑表面125连接。
支撑体120呈具有三角形横截面的条形形状，支撑体120的一个表面用作被焊接至壳体21的内表面的结合部121。结合部121和支撑表面125彼此垂直地连接，倾斜表面123倾斜地连接到结合部121和支撑表面125。第一集流体51在被钩挂在支撑表面125上的同时被焊接至支撑表面125。
虽然已经结合当前被认为是实际的示例性实施例的内容描述了本发明，但是将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求及其等同物的精神和范围内的各种适当修改和等同布置。
一些参考符号的描述
101、102、103：可再充电电池 10：电极组件
11：正电极 11a：正电极未涂覆区域
12：负电极 12a：负电极未涂覆区域
13：隔板 21：壳体
212：开口 213：排气口
214：台阶部 21a：底部
21b：侧表面 23：盖板
24、110、120：支撑体 241、112、121：结合部
242、113：支撑部 243：倾斜部
123：倾斜表面 125：支撑表面
26：排气板 26a：凹槽
30：端子 31：板端子
32：第一柱 34：第二柱
341：凸缘 342：主体
345：结合部 35：柱端子
36：连接板 361：支撑开口
51：第一集流体 51a：基板
51b：凸起 51c：导向凸起
52：第二集流体 52a：基板
52b：凸起 52c：导向凸起
56、57：焊接部

Claims (7)

1.一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：
壳体，具有开口；
电极组件，位于壳体中并包括第一电极和第二电极；
盖板，结合到壳体的开口；
第一集流体，电连接到第一电极；以及
支撑体，直接固定到壳体的内表面，
其中，第一集流体钩挂在支撑体的上端上使得第一集流体经由支撑体电连接到壳体。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，支撑体包括：
结合部，结合到壳体；
倾斜部，从结合部倾斜地弯曲并远离壳体延伸；
支撑部，从倾斜部弯曲，平行于第一集流体并结合到第一集流体。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，支撑体包括：
结合部，结合到壳体；以及
支撑部，从结合部竖直地弯曲并朝向电极组件延伸。
4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，支撑体包括：
结合部，结合到壳体；
支撑表面，由所述支撑表面钩挂第一集流体；以及
倾斜表面，将支撑表面与结合部连接。
5.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，第一集流体包括：
基板，结合到电极组件；以及
凸起，从基板延伸并钩挂在支撑体上。
6.根据权利要求5所述的可再充电电池，其中，第一集流体还包括：
多个导向凸起，所述多个导向凸起分别从凸起的前端延伸。
7.根据权利要求6所述的可再充电电池，
其中，凸起的前端位于支撑体的顶表面上，
其中，凸起和支撑体所焊接到的焊接部位于导向凸起之间。
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