CN106560936A - 可再充电电池 - Google Patents

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Abstract

一种可再充电电池，包括：包括底部和从所述底部的周缘延伸的壁部的导电的壳体；包括正电极和负电极并且被容纳在所述壳体中的电极组件；与所述底部相对并且电连接到所述壳体的盖板；固定到所述盖板并且电连接到所述盖板的正极端子；固定到所述盖板并且与所述盖板电绝缘的负极端子；从所述正电极延伸并且电连接到所述底部的正电极接线片；以及从所述负电极延伸、与所述正电极接线片相对并且电连接到所述负极端子的负电极接线片，其中所述盖板在第一方向上的长度小于所述壁部在垂直于所述第一方向的第二方向上的高度。

Description

可再充电电池
技术领域
所描述的技术涉及一种可再充电电池。
背景技术
配置为反复充电和放电的可再充电电池通常用作各种电子设备或车辆的能量源。当可再充电电池为诸如车辆的电池之类的大型电池时，可再充电电池应当具有适于大规模生产的特性并且应当具有高的能量密度。
该背景技术部分中所公开的以上信息仅用于增强对所述技术的背景的理解，因此其可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
本发明的实施例提供具有高能量密度的可再充电电池。此外，本发明的实施例提供适于大规模生产的可再充电电池。
根据本发明的一个或多个实施例的可再充电电池包括：包括底部和从所述底部的周缘延伸的壁部的导电的壳体；包括正电极和负电极并且被容纳在所述壳体中的电极组件；与所述底部相对并且电连接到所述壳体的盖板；固定到所述盖板并且电连接到所述盖板的正极端子；固定到所述盖板并且与所述盖板电绝缘的负极端子；从所述正电极延伸并且电连接到所述底部的正电极接线片；以及从所述负电极延伸的负电极接线片，所述负电极接线片与所述正电极接线片相对并且被电连接到所述负极端子，其中所述盖板在第一方向上的长度小于所述壁部在垂直于所述第一方向的第二方向上的高度。
所述底部和所述正电极接线片可彼此焊接，并且焊接部可位于所述底部的外表面。
所述底部和所述壁部可被一体形成。
所述壁部可为挤压成型的，并且所述底部和所述壁部可被焊接在一起。
所述电极组件可包括第一电极结构和第二电极结构。
所述正电极接线片可包括连接到所述第一电极结构的第一正电极接线片和连接到所述第二电极结构的第二正电极接线片，其中所述第一正电极接线片和所述第二正电极接线片可彼此相邻地连接，并且所述负电极接线片可包括连接到所述第一电极结构的第一负电极接线片和连接到所述第二电极结构的第二负电极接线片，其中所述第一负电极接线片和所述第二负电极接线片可彼此相邻地连接。
保持器可在所述底部的内表面与所述电极组件之间，使得所述正电极接线片可接触所述底部的所述内表面。
所述盖板可包括由销密封的电解质注入开口，并且所述电解质注入开口可由所述正极端子覆盖。
所述正极端子可包括与在所述盖板中限定的槽口接合的钩。
所述可再充电电池可为棱柱型电池。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，对本领域普通技术人员而言各个方面将变得显而易见，附图中：
图1为显示根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池的剖视图；
图2为显示根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池的壳体的透视图；
图3为显示根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池的处于展开状态的第一电极结构和第二电极结构的透视图；
图4为显示根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池的第一电极结构和第二电极结构的折叠方向的透视图；
图5A-图5B为显示根据一个或多个示例性实施例的在可再充电电池的电极组件上安装保持器的过程的透视图；
图6为显示根据一个或多个示例性实施例的将正电极接线片固定到可再充电电池的壳体的底部的过程的局部剖视图；以及
图7为显示根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池的剖视图。
具体实施方式
下文中参照附图更充分地描述本发明的示例实施例。然而，本发明可以各种不同的形式体现，并且不应当解释为仅局限于在本文中所例示的实施例。更确切地说，这些实施例作为示例被提供，从而本公开将是全面和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的方面和特征。因此，对于具有本领域普通技术的人员完全理解本发明的方面和特征不必要的过程、元件和技术可能不被描述。除非另有说明，在附图和书面说明中相同的附图标记始终表示相同的元件，并且因而其说明将不被重复。在附图中，为了清楚起见，元件、层和区域的相关尺寸可能被夸大。
将理解，虽然用语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各个元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当被这些用语限制。这些用语用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分。因此，下面描述的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不背离本发明的精神和范围。
将理解，当元件或层被提及为在另一个元件或层“上”、“被连接到”或“被联接到”另一个元件或层时，其可直接在另一个元件或层上、被直接连接到或被直接联接到另一个元件或层，或者可以存在一个或多个中间元件或层。另外，还将理解，当元件或层被提及为在两个元件或层“之间”时，其可为该两个元件或层之间的唯一的元件或层，或者也可存在一个或多个中间元件或层。此外，词语“在…上”可表示定位在目标部分上或下，但是不一定表示定位在目标部分的基于重力方向的上侧上。
本文中所使用的术语用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本发明。如本文中所使用的，单数形式的“一”和“一个”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确说明。将进一步理解，用语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”当在本说明书中使用时明确说明所陈述的特征、完整物、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、完整物、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。如本文中所使用的，用语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任意和全部组合。另外，当描述本发明的实施例时，用语“可”的使用关系到“本发明的一个或多个实施例”。此外，当描述本发明的实施例时，诸如“或”的选择性语言的使用关系到每个对应的所列项目的“本发明的一个或多个实施例”。
如本文中所使用的，用语“大体”、“大约”以及类似用语用作近似用语而不用作程度用语，并且旨在考虑会被本领域普通技术人员认可的测量值或计算值的固有偏差。另外，当描述本发明的实施例时，“可”的使用关系到“本发明的一个或多个实施例”。如本文中所使用的，用语“使用”、“在使用”和“被使用”可被视为分别与用语“利用”、“在利用”和“被利用”同义。此外，用语“示例性”旨在指示例或例示。
除非另外限定，本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，诸如在常用的词典中定义的那些术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义，并且不应当以理想化或过于正式的意义被解释，除非本文中明确地如此限定。
图1为根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池1的剖视图，图2为根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池1的壳体10的透视图。
如图1和图2所示，可再充电电池1可具有棱柱形几何形状。相应地，可再充电电池1包括壳体10，其具有大体矩形六面体形状。更详细地，壳体10包括具有矩形形状且在第一方向(例如，x轴方向)上具有长度L1的底部100和从底部100的周缘沿第二方向(例如，z轴方向)延伸并且具有高度H1的壁部102。在一示例中，底部100和壁部102可被一体形成。
因此，壳体10具有等于底部100的厚度和壁部102的高度H1的总和的高度H2。此外，开口104被形成(或限定)在壳体10的一侧，例如在与底部100相对并且面向底部100的一侧，并且内部空间106(例如，具有预定尺寸的内部空间)在壳体10内部被限定。例如，壳体10可由导电材料制成，并且可通过深冲压方法加工。
电极组件20被容纳在壳体10的内部空间106中。电极组件20包括正电极、负电极和隔板，正电极、负电极和隔板可被堆叠并卷绕成果子冻卷形状，从而电极组件20可被容纳在内部空间106中。正电极接线片200可从电极组件20的正电极延伸并被连接到该正电极，并且负电极接线片202可从电极组件20的负电极延伸并被连接到该负电极。
参见图3，电极组件20可包括第一电极结构204和第二电极结构206。第一电极结构204和第二电极结构206可均具有包括正电极、负电极和隔板的果子冻卷结构。相应地，正电极接线片200可包括连接到第一电极结构204的第一正电极接线片208和连接到第二电极结构206的第二正电极接线片212，并且负电极接线片202可包括连接到第一电极结构204的第一负电极接线片210和连接到第二电极结构206的第二负电极接线片214。
第一电极结构204和第二电极结构206通过使第一正电极接线片208与第二正电极接线片212彼此接触并且通过使第一负电极接线片210和第二负电极接线片214彼此接触而被连接(例如，电连接)。如图3中所示，在展开状态下，第一电极结构204和第二电极结构206通过被展开而伸长，并且在第一负电极接线片210和第二负电极接线片214处被连接，同时第一正电极接线片208和第二正电极接线片212处于该连接结构的相反端部。然而，如图4中所示，在折叠状态，第一电极结构204和第二电极结构206相对于第一负电极接线片210和第二负电极接线片214的结合部分折叠，从而第一正电极接线片208和第二正电极接线片212可被设置为彼此相邻，并且第一负电极接线片210和第二负电极接线片214可被设置为彼此相邻。第一负电极接线片210和第二负电极接线片214可通过例如超声波焊接被结合在一起，并且第一正电极接线片208和第二正电极接线片212可彼此连接。
电极组件20被容纳(或装入)在壳体10的内部空间106中并被固定以使第一正电极接线片208和第二正电极接线片212接触底部100的内表面。保持器30可被安装在第一正电极接线片208和第二正电极接线片212与底部100之间，使得第一正电极接线片208和第二正电极接线片212接触(例如，紧密接触)底部100的内表面(参见图1)。在下文中进一步描述保持器30。
壳体10的开口104被盖板50覆盖。正极端子40和负极端子42被安装在盖板50处(或上)(例如，以预定间隔被安装)。盖板50具有矩形板形状，其具有与底部100的长度L1对应的长度L2。盖板50的长度L2小于壳体10的壁部102的高度H1。盖板50可限定电解质注入开口500和通气孔。电解质注入开口500由销52密封，并且正极端子40被安装在盖板50处并且覆盖电解质注入开口500。钩400可被形成在正极端子40的两端，并且盖板50可被提供有接合(或者插入或联接到)钩400的槽口402。
此外，连接到第一负电极接线片210和第二负电极接线片214的负极端子42安装在盖板50处(或上)。负极端子42被安装在盖板50处并与盖板50电绝缘。如此，衬垫54介于负极端子42和盖板50的表面之间，并且绝缘结构56可在盖板50的在负极端子42处的开口502处被固定到盖板50且可在盖板50与电极组件20之间延伸。
负极端子42与第一负电极接线片210和第二负电极接线片214可通过例如激光焊接被连接。在一些示例性实施例中，在第一电极结构204和第二电极结构206被容纳在壳体10的内部空间106中之前(例如，当电极组件20处于如图3中所示的展开状态时)，负极端子42与第一负电极接线片210和第二负电极接线片214可彼此接触并可通过激光焊接被连接。
参见图4，第一电极结构204和第二电极结构206被折叠以彼此面对，如上文中所描述的。保持器30可被提供在相邻的第一正电极接线片208和第二正电极接线片212的两侧，从而突起300可被设置在第一正电极接线片208与第二正电极接线片212之间(参见图1、图5A和图5B)。
第一正电极接线片208和第二正电极接线片212可被折叠以包围并接触保持器30的突起300。
在电极组件20被插入壳体10的内部空间106中之后，第一正电极接线片208和第二正电极接线片212被固定到底部100的内表面。例如，如图6中所示，第一正电极接线片208和第二正电极接线片212可从壳体10外部被焊接到底部100。因此，通过焊接产生的焊接部60可保留在底部100的外表面上(参见图1和图2)。此外，当盖板50被安装在壁部102上时，盖板50还可通过沿着其周缘的焊接被固定到壁部102。
然后，电解质溶液通过电解质注入开口500注入到壳体10中，并且电解质注入开口500通过销52密封。正极端子40然后被安装在盖板50处以覆盖电解质注入开口500。
相应地，在根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池1中，电极组件20的正电极接线片200被连接(例如，直接连接)到壳体10，并且电连接到正极端子40的盖板50被连接(例如，直接连接)到壳体10，从而允许正电极电流在整个壳体10上流动。如此，可再充电电池1可通过正极端子40从壳体10的整个区域接收正电极电流，并且能量密度可通过电流的顺畅流动而被提高。
此外，正电极接线片200和壳体10可通过在壳体10的底部100处从壳体10外部进行焊接而被连接，这可简化制造。
图7为根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池的剖视图。根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池3具有与上述的可再充电电池1相同的基本结构。然而，可再充电电池3的形成壳体70的底部和壁部可不一体形成，而是替代地被单独形成并随后结合。下文中，主要描述可再充电电池1与可再充电电池3之间的区别。
如图7中所示，可再充电电池3的导电的壳体70包括具有高度H3的壁部702和具有比高度H3小的长度L3的底部704。壳体70的壁部702可通过挤压成型被形成，并且底部704与壁部702结合以覆盖壁部702的面向盖板50的底部开口706。在一示例中，底部704和壁部702可被焊接在一起。
在本示例性实施例中，电极组件20的正电极接线片200接触底部704并被固定到底部704。保持器80可在正电极接线片200被联接到保持器80之后被提供在底部704的内表面，并且如同以上示例性实施例，保持器80和正电极接线片200可通过从底部704的外部的焊接(例如，通过超声波焊接)被固定到底部704。
根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池3至少共享根据一个或多个示例性实施例的可再充电电池1的相同效果，但是由于壳体70的壁部702可通过挤压成型工艺形成而具有较低的生产成本，从而进一步降低制造成本。
根据一个或多个示例性实施例，壳体被用作电极组件的正电极电流通道。因此，电流流动在电池的整个区域上可以是均匀或大体均匀的，从而提高能量密度。
电极组件的正电极和壳体通过在壳体的底部的外部进行的焊接而被电连接，从而简化制造(或者促进可加工性)。这提高劳动生产率，从而获得适于大规模生产的结果。
此外，根据一个或多个示例性实施例，可再充电电池实现由盖板在第一方向上的长度小于壁部在垂直于第一方向的第二方向上的高度限定的可横向堆叠的壳体结构。这种壳体几何形状允许通过单电池的水平装载结构配置紧凑型电池模块，并能够方便单电池与汇流条、电子器件、单电池连接件、电池外壳和冷却电路的连接、固定、组装和拆卸。因此，可横向堆叠的可再充电电池适合于诸如用于车辆的电池之类的大型可再充电电池，从而改善高能量密度和大规模生产。
虽然已经结合目前认为可行的示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本发明不局限于所公开的实施例，而是，相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求和其等同物的精神和范围内的各种更改和等同布置。
一些附图标记的说明：
1、3：可再充电电池 10、70：壳体
20：电极组件 60：焊接部
102、702：壁部 100、704：底部
200：正电极接线片 202：负电极接线片

Claims (10)

1.一种可再充电电池，包括：
包括底部和从所述底部的周缘延伸的壁部的导电的壳体；
包括正电极和负电极并且被容纳在所述壳体中的电极组件；
与所述底部相对并且电连接到所述壳体的盖板；
固定到所述盖板并且电连接到所述盖板的正极端子；
固定到所述盖板并且与所述盖板电绝缘的负极端子；
从所述正电极延伸并且电连接到所述底部的正电极接线片；以及
从所述负电极延伸的负电极接线片，所述负电极接线片与所述正电极接线片相对并且被电连接到所述负极端子，
其中所述盖板在第一方向上的长度小于所述壁部在垂直于所述第一方向的第二方向上的高度。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述底部和所述正电极接线片彼此焊接，并且焊接部位于所述底部的外表面。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述底部和所述壁部被一体形成。
4.根据权利要求1所述的可再充电电池，
其中所述壁部为挤压成型的，并且
其中所述底部和所述壁部被焊接在一起。
5.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述电极组件包括第一电极结构和第二电极结构。
6.根据权利要求5所述的可再充电电池，
其中所述正电极接线片包括连接到所述第一电极结构的第一正电极接线片和连接到所述第二电极结构的第二正电极接线片，所述第一正电极接线片和所述第二正电极接线片彼此相邻地连接，并且
其中所述负电极接线片包括连接到所述第一电极结构的第一负电极接线片和连接到所述第二电极结构的第二负电极接线片，所述第一负电极接线片和所述第二负电极接线片彼此相邻地连接。
7.根据权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括在所述底部的内表面与所述电极组件之间的保持器，使得所述正电极接线片接触所述底部的所述内表面。
8.根据权利要求1所述的可再充电电池，
其中所述盖板包括由销密封的电解质注入开口，并且
其中所述电解质注入开口由所述正极端子覆盖。
9.根据权利要求8所述的可再充电电池，其中所述正极端子包括与在所述盖板中限定的槽口接合的钩。
10.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述可再充电电池为棱柱型电池。
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