CN106803553A - 可再充电电池 - Google Patents

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Abstract

一种可再充电电池，包括：包括第一电极、隔板和第二电极的电极组件；壳体，容纳所述电极组件并在该壳体的一侧具有用于接收电极组件的开口；在所述开口处被联接到所述壳体的盖组件；围绕所述壳体的第一绝缘构件，所述第一绝缘构件的延伸部分在所述盖组件上方延伸；以及在所述盖组件上并接触所述第一绝缘构件的在所述盖组件上方延伸的所述延伸部分的第二绝缘构件，所述第二绝缘构件是涂层。

Description

可再充电电池
技术领域
所描述的技术总地来说涉及可再充电电池。
背景技术
与未被设计成被再充电的一次电池不同，可再充电电池是被设计成被反复充电和放电的电池。低容量可再充电电池已经被用在诸如移动电话、膝上型计算机和便携式摄像机之类的小型便携式电子设备中，作为一个示例，大容量可再充电电池已被广泛用作用于驱动混合动力汽车的电动机的电源。
可再充电电池包括与正电极、隔板和负电极一起被接收在壳体中的电解质溶液。壳体可以具有各种形状，例如矩形形状、袋形形状或者圆形或圆柱形形状。
在各种类型的壳体中，由诸如铝的金属材料制成的壳体的内部在电极组件被接收在其中之后被盖板封盖和密封。
然而，由于盖板和壳体之间的装配余量或公差，金属壳体可能未被完美地或完全地密封，从而引起问题。
在此背景技术部分公开的以上信息用于增强对所描述的技术的背景的理解，并且因此，其可能包含不构成本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
发明内容
所描述的技术的方面提供了一种在盖板和壳体之间具有提高的密封力(例如，改善的密封)的可再充电电池。
示例性实施例提供一种可再充电电池，包括：包括第一电极、隔板和第二电极的电极组件；壳体，容纳所述电极组件并在该壳体的一侧具有用于接收所述电极组件的开口；在所述开口处联接到所述壳体的盖组件；围绕所述壳体的第一绝缘构件，所述第一绝缘构件的延伸部分在所述盖组件上方延伸；和在所述盖组件上并接触所述第一绝缘构件的所述延伸部分的第二绝缘构件，所述第二绝缘构件是涂层。
所述第二绝缘构件可接触所述延伸部分的内侧。
所述盖组件可包括盖板，并且所述盖板可包括通风构件。所述通风构件可通过所述第二绝缘构件被暴露。
所述盖板可进一步包括围绕所述通风构件的周界的堤。
所述延伸部分的上端和所述堤的上端可具有在所述盖板上方基本相同的高度。
所述堤可以通过挤压所述盖板的底表面被形成。
所述第一绝缘构件可在其面向所述壳体的一侧包括配置为待熔化的热粘合层。
所述盖组件可包括盖板，并且所述盖板可包括：在所述盖板上并且通过第一端子连接构件电连接到所述第一电极的第一电极端子；在所述盖板上并且通过第二端子连接构件电连接到所述第二电极的第二电极端子；和在所述第二电极端子和所述盖板之间的上绝缘构件。
第二绝缘构件的厚度可以等于或小于所述第一电极端子和所述第二电极端子的厚度。
所述第一绝缘构件可以是片材，并且当所述第一绝缘构件围绕所述壳体时，所述第一绝缘构件具有在所述壳体的侧面上的重叠部分，在所述重叠部分，所述第一绝缘构件与自身重叠。
根据一实施例，当通过涂覆盖板形成绝缘层时，可再充电电池的盖板和壳体之间的密封力可以提高，以保护布置在壳体的内部的组件免受外部湿气的影响。
附图说明
图1示出根据一示例性实施例的可再充电电池的透视图。
图2示出沿图1的线II-II截取的图1中所示的可再充电电池的剖视图。
图3示出沿图1的线II-II截取的根据另一示例性实施例的可再充电电池的剖视图。
图4和图5示出根据一示例性实施例的可再充电电池的绝缘构件的透视图。
图6至图9示出根据另一示例性实施例的将第一绝缘构件附接到壳体的方法。
具体实施方式
在下文中将参考附图更充分地描述本发明的方面，在附图中示出本发明的示例性实施例。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被修改，全部不脱离本发明的精神或范围。
附图和描述将被视为在本质上是例示性的而非限制性的。在说明书和附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。
另外，为了更好地理解和易于描述，附图中所示部件的尺寸和厚度可以被任意地示出，本发明不限于此。例如，在附图中，为了清楚和易于描述，层、膜、面板、区域等的厚度可能被夸大或放大。
将理解，当元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、被直接连接到或联接到另一元件或层，或者也可以存在一个或多个中间元件或中间层。当元件被提及为“直接在”另一元件或层“上”、“被直接连接到”或“被直接联接到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。例如，当第一元件被描述为“被联接”或“被连接”到第二元件时，第一元件可以被直接联接或连接到第二元件，或者第一元件可以经由一个或多个中间元件被间接联接或连接到第二元件。相同的附图标记表示相同的元件。
如本文所使用的，用语“和/或”包括关联的所列项目中的一个或多个的任意和所有组合。此外，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”。诸如“中的至少一个”的表述当在一列元件之后时修饰整列元件，而不是修饰该列中的单独元件。另外，用语“示例性”意在指示例或例示。如本文所使用的，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。
本文使用的术语仅用于描述本发明的特定示例实施例的目的，并不旨在限制本发明中所描述的示例实施例。如本文所使用的，单数形式的“一”和“一个”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。进一步将理解，用语“包括”、“包含”、“含有”和/或“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。
将理解，虽然用语第一、第二、第三等可在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些用语限制。这些用语用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不脱离示例实施例的教导。
为了易于说明，在本文中可使用诸如“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空间相对用语来描述如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，空间相对用语旨在包含设备在使用或操作中的除了图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定向为在其它元件或特征的“上方”或“之上”。因此，用语“下方”可以包含上方和下方两种方位。设备可以其它方式被定向(旋转90度或者在其它方位)，并且本文使用的空间相对描述语应当被相应地解释
现在将参考附图详细描述根据示例性实施例的可再充电电池。
图1示出根据一示例性实施例的可再充电电池的透视图，图2示出沿图1的线II-II截取的图1中所示的可再充电电池的剖视图，图3示出沿图1的线II-II截取的根据另一示例性实施例的可再充电电池的剖视图。
如图1和图2所示，可再充电电池1000包括电极组件10、用于接收和容纳电极组件10的壳体27、在壳体27的开口处被联接到壳体27(例如，被安装在壳体27的开口中)的盖组件30、以及用于密封壳体27和盖组件30的绝缘构件800。
可再充电电池1000被例示为矩形形状或正方形形状的锂离子二次电池。然而，本发明不限于此，本发明可以被应用于各种类型的电池，诸如锂聚合物电池或圆柱形电池。
电极组件10可以是被螺旋卷绕并包括布置在第一电极(例如，正电极)11和第二电极(例如，负电极)12之间的隔板13的果子冻卷型。
正电极11和负电极12均包括通过在由薄板金属箔制成的集流体上涂覆活性物质而形成的涂覆区域、以及未涂覆活性物质的正极未涂覆区域11a和负极未涂覆区域12a。正电极11的涂覆区域可通过在由诸如铝的金属箔制成的集流体上涂覆诸如过渡金属氧化物的活性物质而被形成，负电极12的涂覆区域可以通过在由诸如铜或镍的金属箔制成的集流体上涂覆诸如石墨或碳的活性物质而被形成。
正极未涂覆区域11a被提供在正电极11的在正电极11的长度方向上的一个侧端，负电极未涂覆区域12a被提供在负电极12的在负电极12的长度方向上的一个侧端。
正极未涂覆区域11a和负极未涂覆区域12a可以被提供在卷绕的电极组件10的相反侧。正电极11和负电极12被螺旋卷绕，为绝缘体的隔板13在它们之间。多于一个隔板13可以被包括在电极组件10中，正电极11、负电极12和隔板13可以被交替设置(例如，交替堆叠)并且可以被螺旋卷绕。然而，本发明不限于此，上述电极组件10可以被配置为包括正电极、隔板和负电极的多个片材被反复堆叠的结构。
电极组件10可以与电解质溶液一起被接收(例如，被容纳)在壳体27中。电解质溶液可以包括诸如EC、PC、DEC和/或EMC的有机溶剂以及诸如LiPF6和/或LiBF4的锂盐。电解质溶液可以是液体、固体或凝胶。
壳体27是大致长方体，并包括在其一侧的开口。壳体27可以由诸如铝的金属制成。
盖组件30包括联接到(例如，被组合到)壳体27以关闭(例如，闭合和密封)壳体27的开口的盖板31、突出到盖板31外部并且电连接到正电极11的正极端子21、以及突出到盖板31外部并且电连接到负电极12的负极端子22。
盖板31具有沿一方向延伸的板形状，并在壳体27的开口处被联接到壳体27(例如，盖板31被装配在壳体27的开口内部)。盖板31包括通风开口34(例如，通风孔)和穿入壳体27的内部(例如，延伸穿过盖板31)的注入开口32(例如，注入孔)。注入开口32被用于注入电解质溶液，在电解质溶液被注入到壳体27中后，密封塞38被布置在注入开口32中以闭合和密封注入开口32。通风开口34包括通风构件39，通风构件39包括凹口39a，从而通风构件39在某一压力(例如，预定压力)打开或破裂。
堤75(例如，脊或突起)围绕通风构件39。堤75可以从盖板31的上侧或上表面突出。堤75可被附加地提供在盖板31上(例如，堤75可以独立于盖板31形成)；然而，其并不限于此，堤75可以与盖板31一体形成。
在图3中所示的根据另一实施例的可再充电电池1002中，围绕通风构件39的盖板31(例如，盖板31的一部分)可以向上突出，并在盖板31的底面或底表面具有对应的槽(例如，堤75可以通过挤压或冲压盖板31被形成，从而对应于堤75的槽被形成在盖板31的底面或底表面)。
堤75的上端或上表面与第一绝缘构件82的上端或上表面可以共面。
参见图1和图2，正极端子21和负极端子22被提供为在盖板31的顶部上方突出(例如，在上表面上方突出)。正极端子21利用作为介质的集流接线片41电连接到正电极11，负极端子22利用作为介质的集流接线片42电连接到负电极12。
将正极端子21和集流接线片41彼此电连接的端子连接构件25被安装在正极端子21和集流接线片41之间。端子连接构件25被插入到提供在正极端子21中的开口(例如，孔)中。端子连接构件25的顶部通过焊接被联接到(例如，被固定到)正极端子21，并且其底部通过焊接被固定到集流接线片41。
衬垫59被插入到盖板31中端子连接构件25穿过的开口中，并且被布置和密封在端子连接构件25和盖板31之间。下绝缘构件43被提供在盖板31下方或下面，端子连接构件25的底部被插入下绝缘构件43中。用于将正极端子21和盖板31彼此电连接的连接板58被提供在正极端子21和盖板31之间。端子连接构件25被插入到连接板58中(例如，插入通过)。因此，盖板31和壳体27充当正电极11(例如，盖板31和壳体27被正偏压)。
将负极端子22和集流接线片42彼此电连接的端子连接构件26被安装在负极端子22和集流接线片42之间。端子连接构件26被插入到提供在负极端子22中的开口中。端子连接构件26的顶部通过焊接被固定到负极端子22，并且其底部通过焊接被固定到集流接线片42。
衬垫59被插入到盖板31中端子连接构件26穿过的开口中，并且被布置和密封在负极端子22与盖板31之间。上绝缘构件54被安装在负极端子22和盖板31之间并将它们彼此绝缘。端子连接构件26可被插入在上绝缘构件54中的开口(例如，孔)中，上绝缘构件54可以围绕负极端子22的一端。
用于将负极端子22和集流接线片42与盖板31绝缘的下绝缘构件45被安装在盖板31下方或下面。
短路开口37(例如，短路孔)被提供在盖板31中，短路构件56被提供在短路开口37中。短路构件56具有以凸起的方式向下弯曲(例如，向下朝向电极组件10弯曲)的弯曲部分和在弯曲部分的外部(例如，围绕弯曲部分)且被固定到盖板31的边缘部分。上绝缘构件54可包括与短路开口37重叠(例如，在其上方)的切割部分，短路构件56与通过切割部分被暴露的负极端子22重叠(例如，短路构件56被布置在负极端子22下方)。
短路构件56被电连接到盖板31，并且其被配置为当可再充电电池1000的内部压力增加(例如，增加到高于某一压力)时改变或变形，从而导致正电极和负电极之间的短路。
例如，当在可再充电电池内部由于例如异常反应产生气体时，可再充电电池的内部压力增加。当可再充电电池的内部压力变得高于某一压力(例如，预定压力)时，弯曲部分改变或变形为向上凸起，负极端子22接触短路构件56，以引起短路。
为了便于负极端子22和短路构件56之间的短路，负极端子22可以进一步包括朝向短路构件56突出的突起3。突起3与短路构件56分开(例如，隔开)。
壳体27和盖组件30被绝缘构件800围绕。绝缘构件800包括围绕壳体27的第一绝缘构件82和提供在盖板31上的第二绝缘构件84。
现在将参考图2、图4和图5提供更详细的描述。
图4和图5示出根据一示例性实施例的可再充电电池的绝缘构件的透视图。
参见图2和图4，第一绝缘构件82具有包括用于接收壳体27的内部空间的盒形状，并且开口被提供在第一绝缘构件82的顶部。
如图4所示，壳体27可以通过第一绝缘构件82的开口被插入到第一绝缘构件82内部。在一个实施例中，壳体27包括并容纳电极组件10，盖组件30在壳体27的开口处被联接到壳体27。
参见图2和图5，第一绝缘构件82的一端在壳体27的顶部上方突出(例如，第一绝缘构件82的上端在壳体27的上端上方并在盖板31的上表面上方突出)。例如，第一绝缘构件82的内部空间的深度D1大于壳体27的一侧的长度D2。
第一绝缘构件82在其内侧上包括通过热和/或压力被熔化并被附接到壳体27的热粘合层。在另一实施例中，第一绝缘构件82可以由当受热时收缩的材料制成，第一绝缘构件82可以通过热收缩被附接到壳体27。
第二绝缘构件84可以通过涂覆流体绝缘材料并通过使用光照射或热处理来固化该绝缘材料而被形成。例如，第二绝缘构件84可以是涂层。
在一个实施例中，流体绝缘材料不比正极端子21和负极端子22厚，从而其不覆盖正极端子21和负极端子22。
当第一绝缘构件82的在盖组件30上方突出(例如，在盖板31上方突出)的部分被称为延伸部(例如，延伸部分)时，延伸部的高度(A)可以等于或大于第二绝缘构件84的厚度D3。第一绝缘构件82的延伸部充当堤，以防止当流体绝缘材料被涂覆在盖组件上时流体绝缘材料流动离开盖组件。因此，第二绝缘构件84的厚度可以等于或小于延伸部的高度。如果延伸部过短，第二绝缘构件可能是薄的而使得其保护盖板的能力可能会降低。
此外，围绕通风构件39的堤75可以被提供为围绕通风构件39，以防止绝缘材料流入通风构件39或在通风构件39上流动。因此，通风构件39不被第二绝缘构件84覆盖，而是保持被暴露。
当绝缘材料通过在盖板上涂覆流体材料而形成时，绝缘材料扩散以覆盖盖板。绝缘材料沿盖板的上侧或上表面扩散，并接触第一绝缘构件的延伸部。绝缘材料覆盖盖板联接到(例如，被组合到)壳体的区域。绝缘材料被固化以形成第二绝缘构件，同时覆盖盖板联接到壳体的区域。
当使用流体绝缘材料形成第二绝缘构件并且当盖板联接到壳体的区域具有裂缝时，第二绝缘构件填充裂纹，从而进一步改善盖板和壳体之间的密封(例如，从而改善可再充电电池的密封力)。
当提供绝缘构件时，可以防止由于冷凝而导致的短路，并且湿气向壳体的表面层的渗透被充分地控制以防止腐蚀。
第一绝缘构件可具有上述的盒形状。然而，其不限于此，并且可以被提供为折叠的片材，其将在现在参考图6至图9被描述。
图6至图9示出根据另一示例性实施例的形成第一绝缘构件的方法。
如图6所示，电池组件101和第一绝缘构件82被制备，电池组件101被提供在第一绝缘构件82上。电池组件101可以是与上面参考图1和图2描述的电池组件相同或基本相似的电池组件，电池组件101通过在壳体的开口处将盖组件联接到接收电极组件的壳体而被形成。
第一绝缘构件82是片材，并具有一对第一折叠线S1、一对第二折叠线S2、多条第三折叠线S3、一对第一切割线Q1和一对第二切割线Q2。
一对第一折叠线S1彼此分开(例如，隔开)一距离(例如，第一距离或预定距离)，并平行延伸。每条第一折叠线S1可以被提供为平行于壳体的底面的长侧。每条第二折叠线S2可以被提供为与第一折叠线S1相交。
第一切割线Q1和第二切割线Q2可以被提供为平行于第一折叠线S1，第一切割线Q1之间的间隔和第二切割线Q2之间的间隔可以小于第一折叠线S1之间的间隔。
第一绝缘构件82可以被第一折叠线S1和第二折叠线S2分成第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，第一绝缘构件的被提供在各个区域中的部分将被称为第一小区域SA1、第二小区域SA2、第三小区域SA3和第四小区域SA4。第一切割线Q1和第二切割线Q2可以被提供在第四小区域SA4中。第三折叠线S3可以从第一切割线Q1的端部和第二切割线Q2的端部朝向第二折叠线S2中的第二折叠线S2与第一折叠线S1中对应的第一折叠线S1相交的交点延伸。
第一绝缘构件82可以是包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰亚胺(PI)的聚合物片材，粘合剂(例如,粘合剂层)可以被提供在其内侧上。第一绝缘构件82可以通过粘合剂被附接到电池组件101。
电池组件101在第一绝缘构件82被展开(例如，在其被折叠之前处于平坦状态)时被设置在第一绝缘构件82上，并且电池组件101被设置在第一小区域SA1上。电池组件101的底面的边缘可以沿第一折叠线S1和第二折叠线S2设置。电池组件101的底面的长侧边缘可以沿第一折叠线S1设置，其短侧边缘可以沿第二折叠线S2设置。为了便于描述，电池组件101的从其长侧边缘延伸的侧面将被称为第一侧面P1，电池组件101的从其短侧边缘延伸的侧面将被称为第二侧面P2。
如图7所示，第一绝缘构件82沿一对第一折叠线S1被折叠，从而第二小区域SA2被提供在(例如，接触或被附接到)电池组件101的相应的第一侧面P1(参见图6)上。
如图8所示，第一绝缘构件82沿提供在第二小区域SA2和第三小区域SA3之间的第二折叠线S2被折叠，以允许第三小区域SA3接触电池组件101的相应的第二侧面P2(参见图6)。
第三小区域SA3的宽度可以大于第二侧面P2的宽度的一半，从而提供在电池组件101的各个第二侧面P2上的第三小区域SA3可以彼此重叠，以提供重叠部分(F)。
当第三小区域SA3被折叠时，第四小区域SA4也沿第三折叠线S3被折叠，以提供完成构件99。提供在第四小区域SA4上的切割线Q1和Q2允许第四小区域SA4沿第三折叠线S3被容易地折叠。
如图9所示，完成构件99被折叠以与电池组件101重叠(例如，完成构件99被折叠以与第三小区域SA3的一部分重叠)，并且被热熔融以被固定到电池组件。当使用片材型第一绝缘构件82时，第一绝缘构件82可以被配置为围绕电池组件101的边缘并围绕电池组件101折叠并被附接到电池组件101，从而容易地密封各种尺寸的电池组件。
虽然已经结合目前认为是实用的示例性实施例描述了本公开，但是应该理解本发明不限于所公开的实施例。相反，本公开旨在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更改和等同布置。

Claims (10)

1.一种可再充电电池，包括：
包括第一电极、隔板和第二电极的电极组件；
壳体，容纳所述电极组件并在该壳体的一侧具有用于接收所述电极组件的开口；
在所述开口处联接到所述壳体的盖组件；
围绕所述壳体的第一绝缘构件，所述第一绝缘构件的延伸部分在所述盖组件上方延伸；和
在所述盖组件上并接触所述第一绝缘构件的所述延伸部分的第二绝缘构件，所述第二绝缘构件是涂层。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述第二绝缘构件接触所述延伸部分的内侧。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述盖组件包括盖板，并且
其中所述盖板包括通风构件，所述通风构件通过所述第二绝缘构件被暴露。
4.根据权利要求3所述的可再充电电池，其中所述盖板进一步包括围绕所述通风构件的周界的堤。
5.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中所述延伸部分的上端和所述堤的上端具有在所述盖板上方基本相同的高度。
6.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中所述堤通过挤压所述盖板的底表面被形成。
7.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述第一绝缘构件在其面向所述壳体的一侧包括配置为待熔化的热粘合层。
8.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述盖组件包括盖板，所述盖板包括：
在所述盖板上并且通过第一端子连接构件电连接到所述第一电极的第一电极端子；
在所述盖板上并且通过第二端子连接构件电连接到所述第二电极的第二电极端子；和
在所述第二电极端子和所述盖板之间的上绝缘构件。
9.根据权利要求8所述的可再充电电池，其中所述第二绝缘构件的厚度等于或小于所述第一电极端子和所述第二电极端子的厚度。
10.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述第一绝缘构件是片材，并且当所述第一绝缘构件围绕所述壳体时，所述第一绝缘构件具有在所述壳体的侧面上的重叠部分，在所述重叠部分，所述第一绝缘构件与自身重叠。
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