CN107645010A - 可再充电电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种可充电电池。根据本发明的示例性实施例的可再充电电池包括：电极组件，包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极被卷绕并且使隔膜置于第一电极和第二电极之间；壳体，容纳电极组件，其中，第一电极包括：第一接线片部分，包括涂覆有第一活性材料的第一涂覆区域以及向第一涂覆区域的一侧突出且没有涂覆第一活性材料的多个第一未涂覆接线片；第一非接线片部分，连接到第一接线片部分且在第一接线片部分的最外部处包裹第一接线片部分至少一次。

Description

可再充电电池
技术领域
本发明涉及一种可再充电电池。
背景技术
与不能再充电的一次电池不同，可再充电电池可以重复地充电和放电。低容量可再充电电池用于诸如移动手机、笔记本计算机和便携式摄像机的便携式小型电子装置，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。
通常，可再充电电池包括执行充电和放电的电极组件。电极组件包括正电极、负电极以及置于正电极和负电极之间的隔膜。电极组件由设置有多个正极板和负极板的结构形成，但可以由带状的正电极和负电极螺旋卷绕的结构形成。
电极组件容纳在壳体中以执行充电和放电，壳体包括用于供应或容纳电流的端子。壳体可以制成为金属板或袋。
当可再充电电池充电或放电时，如果超过正常电流的值被充电或放电，则壳体内的电极组件产生膨胀现象(swelling phenomenon)，使得形成在电极组件中的电极接线片与壳体接触，从而导致短路。
在这个背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此，它可以包含不形成对本领域普通技术人员来说在本国已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供了一种防止壳体内部的从电极组件引出的电极接线片与壳体的短路的可再充电电池。
根据本发明的示例性实施例的可再充电电池包括：电极组件，包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极被卷绕并且使隔膜置于第一电极和第二电极之间；壳体，容纳电极组件，其中，第一电极包括：第一接线片部分，包括涂覆有第一活性材料的第一涂覆区域以及向第一涂覆区域的一侧突出且没有涂覆第一活性材料的多个第一未涂覆接线片；第一非接线片部分，连接到第一接线片部分且在第一接线片部分的最外部处包裹第一接线片部分至少一次。
根据本发明的示例性实施例的可再充电电池还可以包括与所述多个第一未涂覆接线片电连接且从壳体引出的第一引线接线片。
第一非接线片部分可以包括涂覆有第一活性材料并且没有未涂覆接线片的涂覆区域。
所述多个第一未涂覆接线片可以在电极组件的一侧处彼此叠置。
第一接线片部分和第一非接线片部分可以一体地形成。
第一非接线片部分可以在第一接线片部分的最外部处包裹第一接线片部分三次。
第二电极可以包括：第二接线片部分，包括涂覆有第二活性材料的第二涂覆区域以及向第二涂覆区域的一侧突出且没有涂覆第二活性材料的多个第二未涂覆接线片；第二非接线片部分，连接到第二接线片部分且在第二接线片部分的最外部处包裹第二接线片部分至少一次。
根据本发明的示例性实施例的可再充电电池还可以包括与所述多个第二未涂覆接线片电连接且从壳体引出的第二引线接线片。
第二非接线片部分可以包括涂覆有第二活性材料并且没有未涂覆接线片的涂覆区域。
所述多个第二未涂覆接线片可以在电极组件的一侧处彼此叠置。
第二接线片部分和第二非接线片部分可以一体地形成。
第二非接线片部分可以在第二接线片部分的最外部处包裹第二接线片部分三次。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的可再充电电池的透视图。
图2是示出应用到图1中所示的可再充电电池的电极组件的接线片部分区域螺旋地卷绕到非接线片部分区域的形状的透视图。
图3是图2中所示的电极组件的分解的透视图。
图4是示出图3中所示的电极组件被螺旋地卷绕的形状的前视图。
图5是图2中所示的电极组件的剖面侧视图。
具体实施方式
在下文中将参照附图更充分地描述本发明，在附图中，示出了发明的示例性实施例。如本领域的技术人员将认识到的，在全部不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式来修改描述的实施例。
附图和描述将被认为实质上是说明性的而不是限制性的。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。
此外，在附图中，为了更好的理解和易于描述，任意地描绘了每个元件的尺寸和厚度，而本发明不限于此。
另外，除非明确地描述为相反，否则词语“包括”及其变型(诸如“具有”或“包含”)将被理解为暗指包括所陈述的元件，但不排除任何其它元件。
图1是根据本发明的示例性实施例的可再充电电池的透视图。
参照图1，可再充电电池100包括壳体30以及从壳体30引出的第一引线接线片21和第二引线接线片22。
可再充电电池100的壳体30可以由金属板或袋制成，在下文中描述了袋状壳体的示例。
壳体30可以包括容纳部分31、边缘结合部分33和上结合部分32。壳体30可以由包括绝缘体的膜制成。壳体30可以通过使第一板(未示出)和第二板(未示出)结合来进行闭合或密封。第一板和第二板在形成于容纳部分31的一侧处的边缘结合部分33中被热封以彼此结合。
容纳部分31从壳体30的第一板和第二板中的任意一个突出。电极组件10(参照图2)和电解质可以被一起容纳在容纳部分31中。
第一引线接线片21和第二引线接线片22可以从壳体30引出以在可再充电电池100的长度方向上突出。第一引线接线片21和第二引线接线片22可以从壳体30的上结合部分32向外部突出。第一引线接线片21和第二引线接线片22可以包括保护带23以防止与上结合部分32短路。
图2是示出非接线片部分区域包裹且螺旋地卷绕在应用到图1中所示的可再充电电池的电极组件的接线片部分区域的外部的形状的透视图。
参照图2，电极组件10包括置于第一电极11和第二电极12之间的隔膜13。
电极组件10通过螺旋地卷绕第一电极11、第二电极12和隔膜13来形成。作为一个示例，电极组件10被螺旋地卷绕且被压力按压，从而被制造为椭圆形形状。
在电极组件10中，第一电极接线片11c和第二电极接线片12c在电极组件10的一侧处突出。可以通过叠置从第一电极11延伸的多个第一未涂覆接线片11b(参照图3)以及从第二电极12延伸的多个第二未涂覆接线片12b(参照图3)来分别形成第一电极接线片11c和第二电极接线片12c。
第一未涂覆接线片11b可以从第一电极11延伸并且可以向电极组件10的一侧突出。第二未涂覆接线片12b可以从第二电极12延伸、可以向电极组件10的一侧突出并且可以与第一未涂覆接线片11b分开。第一电极接线片11c和第二电极接线片12c可以分别电连接到处于壳体30内部的第一引线接线片21和第二引线接线片22。
第一电极11和第二电极12可以包括使第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b在其处突出的接线片部分区域15a以及第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b不在其处突出的非接线片部分区域17a。
分别对接线片部分区域15a和非接线片部分区域17a进行螺旋地卷绕以形成电极组件10的接线片部分15和非接线片部分17，非接线片部分17(参照图4)包裹接线片部分15(参照图4)。即，如果对接线片部分区域15a进行螺旋地卷绕，则形成多个第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b在电极组件10的长度方向上突出的接线片部分15。
非接线片部分17位于电极组件10的外部以包裹接线片部分15的外侧至少一次。因此，非接线片部分区域17a可以形成有至少一次包围接线片部分15的外部的长度L。
虽然非接线片部分17包裹接线片部分15的外部，但接线片部分15的第一电极接线片11c和第二电极接线片12c可以与壳体30分开非接线片部分17的厚度。因此，如果电极组件10在异常状态下变得膨胀，则可以防止第一电极接线片11c或第二电极接线片12c与壳体30短路。当非接线片部分17包裹接线片部分15的外部多次时，厚度增大使得短路防止效果得以改善，然而，优选地，通过考虑到集流体的电流的流动路径的长度，非接线片部分17包裹接线片部分15大约三次。
图3是图2中所示的电极组件的分解的透视图。
参照图2和图3，第一电极11和第二电极12可以包括接线片部分区域15a和非接线片部分区域17a。
第一电极11可以是负电极。负电极可以由具有优异的导电性的金属材料(例如，薄铜板)制成。负电极涂覆区域可以由将诸如碳材料等的负极活性材料与粘合剂导电材料等混合的材料形成。第二电极12可以是正电极。正电极可以由具有优异的导电性的金属材料(例如，薄铝板)制成。正电极涂覆区域可以由将锂基氧化物与粘合剂、导电材料等混合的材料形成。隔膜13可以由多孔材料形成，并且可以由聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯等形成。
第一电极11可以包括由带状的薄金属板制成的集流体以及将活性材料在其处涂覆在集流体的一个表面或两个表面上的第一涂覆区域11a。此外，可以包括从第一涂覆区域11a突出且没有涂覆活性材料的第一未涂覆接线片11b。与第一电极11类似，第二电极12可以包括将活性材料涂覆在集流体的一个表面或两个表面上的第二涂覆区域12a以及从第二涂覆区域12a的一侧突出且没有涂覆活性材料的第二未涂覆接线片12b。
可以通过在没有涂覆活性材料的每个集流体处形成未涂覆部分而在第一涂覆区域11a和第二涂覆区域12a的一侧处形成第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b。作为另一示例，可以通过焊接在集流体处形成第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b。
多个第一未涂覆接线片11b和多个第二未涂覆接线片12b可以分开并且设置在接线片部分区域15a中，使得对于每个全卷绕来说，第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b可以向电极组件10的一侧逐个突出。作为另一示例，对于每个半卷绕来说，为了逐个形成第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b，多个第一未涂覆接线片11b和多个第二未涂覆接线片12b可以分开并且设置在接线片部分区域15a中。
接下来，将接线片部分区域15a和非接线片部分区域17a作为第一电极的示例来进行描述。
接线片部分区域15a包括第一涂覆区域11a和多个第一未涂覆接线片11b。如上描述的，当接线片部分区域15a被螺旋地卷绕时，形成多个第一未涂覆接线片11b向电极组件10的一侧突出的接线片部分15(参照图4)。非接线片部分区域17a可以与形成在接线片部分区域15a中的多个第一未涂覆接线片11b之中的最后的第一未涂覆接线片11b分开以连接到接线片部分区域15a。非接线片部分区域17a可以包括第一涂覆区域11a。然而，第一未涂覆接线片11b没有形成在非接线片部分区域17a中。
非接线片部分区域17a可以与接线片部分区域15a一体地形成。即，接线片部分区域15a和非接线片部分区域17a可以形成在一个第一电极11的集流体中。然而，作为另一示例，接线片部分区域15a和非接线片部分区域17a可以各自形成，并且非接线片部分区域17a可以通过焊接连接到接线片部分区域15a的一侧。
非接线片部分区域17a的长度L形成为在螺旋地卷绕接线片部分区域15a时卷绕接线片部分15的外部至少一次。如上所述，优选地，非接线片部分区域17a的长度L形成为包裹接线片部分15的外部一次至三次。多个接线片部分区域15a和非接线片区域17a可以形成，并且可以交替地布置且相互连接。
图4是示出图3中所示的电极组件被螺旋地卷绕的形状的前视图。
参照图2至图4，电极组件10包括接线片部分15和非接线片部分17。
接线片部分15位于电极组件10内部，第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b是突出的，非接线片部分17包裹接线片部分15的外部并且位于电极组件10的最外侧。
非接线片部分17可以包裹接线片部分15的外部至少一次。作为另一示例，非接线片部分17可以包裹接线片部分15的外部三次。
多个第一未涂覆接线片11b和多个第二未涂覆接线片12b在接线片部分15中突出。第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b分别叠置，从而形成第一电极接线片11c和第二电极接线片12c。第一电极接线片11c和第二电极接线片12c可以分别连接到第一引线接线片21和第二引线接线片22。
依据非接线片部分17的包裹的数目，接线片部分15与电极组件10的外部分开间隔距离G。如果非接线片部分17包裹三次，间隔距离G增大三倍。可以通过间隔距离G防止第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b与壳体30(参照图1)短路。即，通过第一未涂覆接线片11b和第二未涂覆接线片12b的叠置形成的第一电极接线片11c和第二电极接线片12c与电极组件10的外部分开间隔距离G，从而防止与容纳电极组件10的壳体30的短路。结果，第一电极接线片11c和第二电极接线片12c形成在非接线片部分17的内部，间隔距离G在壳体30内部形成缓冲空间使得短路防止效果可以得以改善。
图5是图2中所示的电极组件的剖面侧视图。
参照图5，从电极组件10突出的多个第一未涂覆接线片11b彼此叠置以连接。
在下文中，与包括多个第一未涂覆接线片11b的第一电极接线片11c电连接的第一引线接线片21作为示例来进行描述。
多个第一未涂覆接线片11b在电极组件10的短侧方向的一侧处被按压且彼此叠置，由此形成第一电极接线片11c。如上所述，因为非接线片部分17位于电极组件10的外部处并且可以多次螺旋地卷绕到接线片部分15的外部，所以位于多个第一电极接线片11c之中的最外侧的第一未涂覆接线片11b与电极组件10的最外侧分开间隔距离G。
当非接线片部分17螺旋地卷绕接线片部分15的外部多次时，可以增大间隔距离G。因此，当电极组件10被壳体30(参照图1)的容纳部分31(参照图1)容纳时，可以通过壳体30与电极组件10的第一电极接线片11c之间的间隔距离G形成空间。因此，即使电极组件10因膨胀现象而膨胀，也可以防止第一电极接线片11c与壳体30接触。即，形成在位于第一电极接线片11c的最外侧的第一未涂覆接线片11b与壳体30之间的间隔距离G可以用作用于防止短路的缓冲区。
虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施例描述了本发明，但是将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
附图标记的说明
100：可再充电电池 10：电极组件
11：第一电极 11a：第一涂覆区域
11b：第一未涂覆接线片 11c：第一电极接线片
12：第二电极 12a：第二涂覆区域
12b：第二未涂覆接线片 12c：第二电极接线片
13：隔膜 15：接线片部分
15a：接线片部分区域 17：非接线片部分
17a：非接线片部分区域
21：第一引线接线片 22：第二引线接线片
30：壳体 31：容纳部分
33：边缘结合部分 32：上结合部分
G：间隔距离 L：长度

Claims (12)

1.一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：
电极组件，包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极被卷绕并且使隔膜置于第一电极和第二电极之间；以及
壳体，容纳电极组件，
其中，第一电极包括：
第一接线片部分，包括涂覆有第一活性材料的第一涂覆区域以及向第一涂覆区域的一侧突出且没有涂覆第一活性材料的多个第一未涂覆接线片；以及
第一非接线片部分，连接到第一接线片部分且在第一接线片部分的最外部处包裹第一接线片部分至少一次。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，所述可再充电电池还包括与所述多个第一未涂覆接线片电连接且从壳体引出的第一引线接线片。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，
第一非接线片部分包括涂覆有第一活性材料并且没有未涂覆接线片的涂覆区域。
4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，
所述多个第一未涂覆接线片在电极组件的一侧处彼此叠置。
5.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，
第一接线片部分和第一非接线片部分一体地形成。
6.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，
第一非接线片部分在第一接线片部分的最外部处包裹第一接线片部分三次。
7.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，
第二电极包括：
第二接线片部分，包括涂覆有第二活性材料的第二涂覆区域以及向第二涂覆区域的一侧突出且没有涂覆第二活性材料的多个第二未涂覆接线片；以及
第二非接线片部分，连接到第二接线片部分且在第二接线片部分的最外部处包裹第二接线片部分至少一次。
8.根据权利要求7所述的可再充电电池，所述可再充电电池还包括与所述多个第二未涂覆接线片电连接且从壳体引出的第二引线接线片。
9.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中，
第二非接线片部分包括涂覆有第二活性材料并且没有未涂覆接线片的涂覆区域。
10.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中，
所述多个第二未涂覆接线片在电极组件的一侧处彼此叠置。
11.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中，
第二接线片部分和第二非接线片部分一体地形成。
12.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中，
第二非接线片部分在第二接线片部分的最外部处包裹第二接线片部分三次。
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