CN109643781B - 可再充电电池 - Google Patents

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Abstract

一种可再充电电池，包括：通过在每个隔板的两侧设置第一电极和第二电极而形成的电极组件，所述第一电极和所述第二电极各自具有涂覆区域和未涂覆区域接线片；用于容纳所述电极组件的壳体；以及盖板，被附接到所述壳体的开口以封闭和密封所述壳体，并且具有与通气孔一体形成的通气板，其中所述通气板被形成为超过所述盖板的厚度。

Description

可再充电电池
技术领域
本发明涉及一种可再充电电池，并且更具体地，涉及一种将配置在盖板上的元件整合的可再充电电池。
背景技术
与一次电池不同，可再充电电池是一种能够反复充电和放电的电池。小容量可再充电电池可用在诸如移动电话、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。大容量可再充电电池可用作用于驱动混合动力车辆和电动车辆的马达的电源。
例如，可再充电电池包括用于执行充电和放电操作的电极组件、用于容纳电极组件的壳体、附接到壳体的开口的盖板、用于将电极组件引出盖板的电极端子以及用于释放内部产生的高温气体及其压力的通气板。
盖板具有用于附接电极端子的端子孔和用于安装通气板的通气孔。此外，集流构件用于将电极端子连接到电极组件。端子孔、通气孔和集流构件导致元件数量的增加，并使盖板的构造复杂，从而增加可再充电电池的成本。
发明内容
技术问题
本发明致力于提供一种可再充电电池，其通过将配置在盖板上的元件整合而具有简单的构造。
技术方案
本发明的示例性实施例提供一种可再充电电池，包括：通过在每个隔板的两侧设置第一电极和第二电极而形成的电极组件，所述第一电极和所述第二电极各自具有涂覆区域和未涂覆区域接线片；用于容纳所述电极组件的壳体；和盖板，被附接到所述壳体的开口以封闭和密封所述壳体，并且具有与通气孔一体形成的通气板，其中所述通气板被形成为超过所述盖板的厚度。
所述通气板可从所述盖板的内表面朝所述电极组件突出一高度。
根据本发明的示例性实施例的可再充电电池可以进一步包括：第一电极端子，连接到所述第一电极的所述未涂覆区域接线片，并与安置在所述盖板的端子孔中的衬垫一起安装；和第二电极端子，连接到所述第二电极的所述未涂覆区域接线片，并与所述盖板一体形成。
所述第一电极端子可以包括：与安置在所述端子孔中的所述衬垫一起安装的铆钉部分；外板，围绕所述铆钉部分的暴露端安装，并连接到所述铆钉部分；和内板，一体地连接到所述铆钉部分的下侧，并连接到所述第一电极的所述未涂覆区域接线片，并且集流构件被安置在所述内板和所述第一电极的所述未涂覆区域接线片之间。
所述电极组件可以包括沿着所述盖板的宽度并排布置的第一组件和第二组件，并且所述第一电极的所述未涂覆区域接线片可以包括与所述第一组件的所述第一电极连接的第十一接线片组和与所述第二组件的所述第一电极连接的第十二接线片组。
所述第十一接线片组和所述第十二接线片组可以被弯折并焊接到所述集流构件。
所述盖板可以进一步包括集流部分，该集流部分朝所述电极组件突出，以便连接到所述第二电极的所述未涂覆区域接线片。
所述第二电极端子可以从所述盖板向外突出。
所述电极组件可以包括沿着所述盖板的宽度并排布置的第一组件和第二组件，并且所述第一电极的所述未涂覆区域接线片可以包括与所述第一组件的所述第二电极连接的第二十一接线片组和与所述第二组件的所述第二电极连接的第二十二接线片组。
所述第二十一接线片组和所述第二十二接线片组可以被弯折并焊接到所述集流部分。
有益效果
根据本发明的示例性实施例，由于通气板与盖板的通气孔一体形成，可再充电电池可以具有简单的构造。在这种情况下，由于通气板被形成为超过盖板的厚度，所以仅通气板可以被热处理，从而消除由于压印工艺导致的通气板的增加的脆性。
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是沿图1的线II-II截取的剖视图。
图3是应用于图2的电极组件的透视图。
图4是沿图1的线IV-IV截取的剖视图。
图5是沿图1的线V-V截取的剖视图。
图6是与盖板中的通气孔一体形成的通气板的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明构思，以使本发明构思所属技术领域的技术人员可以容易地实施本发明构思。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不同的方式被修改，全部都不脱离本发明的范围。
附图和描述将被认为本质上是说明性的，而非限制性的。贯穿说明书，相同的附图标记表示相同的元件。
贯穿本说明书和所附权利要求书，当描述一元件“联接”到另一元件时，该元件可以“直接联接”到另一元件，或者通过第三元件间接联接到另一元件。此外，除非明确地相反描述，否则词语“包括”和诸如“包含”或“含有”之类的变体将被理解为暗示包括所述元件，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。图2是沿图1的线II-II截取的剖视图。参见图1和图2，根据示例性实施例的可再充电电池包括用于执行充电和放电操作的电极组件10、用于容纳电极组件10的壳体30、附接到壳体30的开口31的盖板40以及电连接到电极组件10的第一电极端子51和第二电极端子52。
壳体30提供用于容纳板状电极组件10和电解质溶液的空间。例如，壳体30是大致长方体形的，并且在一侧具有矩形开口31以插入电极组件10。
盖板40附接到壳体30的开口31以封闭和密封壳体30。在一个示例中，壳体30和盖板40可以由铝形成，并在开口31处焊接在一起。
顶部绝缘体20被设置在电极组件10和盖板40之间。顶部绝缘体20由电绝缘材料形成，并且将电极组件10和盖板40电绝缘。
图3是应用于图2的电极组件的透视图。参见图2和图3，电极组件10通过在为电绝缘材料的每个隔板13的两侧设置第一电极11(例如，负电极)和第二电极12(例如，正电极)并螺旋卷绕或堆叠(未示出)负电极11、隔板13和正电极12而被形成。
负电极11和正电极12包括涂覆区域111和121以及未涂覆区域接线片112和122，在涂覆区域111和121处，活性材料被涂覆在由金属箔(例如，铜箔或铝箔)形成的集流部分上，活性材料不被涂覆在未涂覆区域接线片112和122上以暴露集流部分。未涂覆区域接线片112和122被设置在电极组件10的一端。
也就是说，负电极11的未涂覆区域接线片112被设置在电极组件10的一端(图3的顶部)的一侧(图4的左侧)，正电极12的未涂覆区域接线片122在电极组件10的同一端(图3的顶部)间隔开并被设置在不同的位置(图3的右侧)。
此外，电极组件10被形成有多个未涂覆区域接线片112和122，以允许充电电流和放电电流流动，从而减小未涂覆区域接线片112和122的总电阻。相应地，电极组件10可以通过未涂覆区域接线片112和122进行高电流充电和放电。
尽管电极组件10可以被形成为单个单元，但是在本示例性实施例中，其可被形成为两个单元。也就是说，电极组件10包括沿着盖板40的宽度(x轴)并排布置并并联连接的第一组件101和第二组件102。此外，第一组件101和第二组件102可以形成为在沿着y轴的两个相对端形成半圆形的板的形状，使得它们被容纳在大致长方体形的壳体30中。
图4是沿图1的线IV-IV截取的剖视图。参见图2至图4，第一电极端子51安装在穿过盖板40形成的端子孔H中，并通过第一电极11的未涂覆区域接线片112电连接到第一组件101和第二组件102。
未涂覆区域接线片112可以被形成为多组。未涂覆区域接线片112沿着盖板40的宽度(x轴)绕过顶部绝缘体20的外侧，并且沿着宽度(x轴)连接到第一电极端子51。
在一示例性实施例中，第一电极11的未涂覆区域接线片112包括第一接线片组G11和第二接线片组G12。第一接线片组G11连接到第一组件101的第一电极11，第二接线片组G12连接到第二组件102的第一电极11。
第一电极端子51包括铆钉部分512、内板511和外板513。第一电极端子51利用安置在该第一电极端子51和盖板40之间的衬垫621与盖板40电绝缘。
衬垫621被安装在第一电极端子51的铆钉部分512和盖板40的端子孔H的内表面之间，并且密封铆钉部分512和盖板40的端子孔H之间的间隙并使它们电绝缘。
通过将铆钉部分512插入端子孔H中且衬垫621填充两者间的间隙、将铆钉部分512插入外板513的紧固孔514中且将外部绝缘构件631安置在外板513和盖板40之间，并且然后填塞或焊接紧固孔514的周边，铆钉部分52被固定到外板513。这样，第一电极端子51可以被安装到盖板40。
因此，铆钉部分512被安装在端子孔H中，并从盖板40向外突出。铆钉部分512连接到盖板40内侧的内板511，并且连接到盖板40外侧的外板513。也就是说，铆钉部分512将内板511和外板513机械连接和电连接在一起。
内板511连接到盖板40内侧的集流构件515。集流构件515连接到未涂覆区域接线片112。也就是说，未涂覆区域接线片112被焊接到集流构件515，集流构件515被焊接到内板511。
在这一点上，第一组件101和第二组件102中的第一电极11的未涂覆区域接线片112被分成第一接线片组G11和第二接线片组G12，以在第一侧和第二侧绕过顶部绝缘体20的横向侧，并且被弯折和焊接到集流构件515。相应地，第一组件101和第二组件102可以通过第一电极11的未涂覆区域接线片112、集流构件515和第一电极端子51被引出壳体30。
图5是沿图1的线V-V截取的剖视图。参见图2、图3和图5，第二电极端子52与盖板40一体形成，并通过第二电极12的未涂覆区域接线片122电连接到第一组件101和第二组件102。
为此，盖板40进一步包括与其一体形成的集流部分525。集流部分525朝电极组件10突出，以便连接到第二电极12的未涂覆区域接线片122。在一示例中，集流部分525可以通过压印工艺被形成在盖板40上。
未涂覆区域接线片122可被形成为多组。未涂覆区域接线片112沿着盖板40的宽度(x轴)绕过顶部绝缘体20的外侧，并沿着宽度(x轴)通过集流部分525和盖板40连接到第二电极端子52。
在一示例性实施例中，第二电极12的未涂覆区域接线片122包括第一接线片组G21和第二接线片组G22。第一接线片组G21连接到第一组件101的第二电极12，第二接线片组G22连接到第二组件102的第二电极12。
集流部分525连接到第二电极12的未涂覆区域接线片122。也就是说，未涂覆区域接线片122被焊接到集流部分525，集流部分525与盖板40一体形成，并且盖板40与第二电极端子52一体形成。
在这一点上，第一组件101和第二组件102中的第二电极12的未涂覆区域接线片122被分成第一接线片组G21和第二接线片组G22，以在第一侧和第二侧绕过顶部绝缘体20的横向侧，并且被弯折和焊接到集流部分525。相应地，第一组件101和第二组件102可以通过第二电极12的未涂覆区域接线片122、集流部分525和第二电极端子52被引出壳体30。
在一示例中，第二电极端子52可以通过压印工艺被形成在盖板40上。也就是说，第二电极端子52从盖板40向外突出，其沿着与集流部分525突出的方向相反的方向。
与连接到第一电极11的集流构件515和第一电极端子51相比，通过压印工艺一体形成的集流部分525和第二电极端子52可需要更少的元件，并简化结构。
再次参见图1至图3，盖板40进一步包括电解质注入开口42和通气孔41。电解质注入开口42允许在盖板40被附接并焊接到壳体30之后将电解质溶液注入壳体30中。在注入电解质溶液之后，电解质注入开口42被密封盖421密封。
顶部绝缘体20具有内部电解质注入开口28。由于内部电解质注入开口28被形成为对应于形成在盖板40中的电解质注入开口42，所以其有利于将穿过电解质注入开口42的电解质溶液注入到顶部绝缘体20中。
通气孔41被形成为释放由通过电极组件10的充电和放电操作在可再充电电池中产生的气体所引起的内部压力，并被通气板411封闭和密封。
在一示例中，通气孔41和通气板411通过压印工艺与盖板40一体形成。与通气板被单独制造并被焊接到通气孔的构造相比，通气孔41和通气板411可以需要更少的元件，并简化结构。
当可再充电电池的内部压力达到设定压力时，通气板411被切开以打开通气孔41，并释放由过充电产生的气体和内部压力。为此，通气板411具有引导其切割的凹口412。
顶部绝缘体20具有内部通气孔27。由于内部通气孔27被形成为对应于形成在盖板40中的通气孔41，因此其将由于电极组件10产生的气体而升高的内部压力传递到通气孔41，并有利于其释放。
图6是与盖板中的通气孔一体形成的通气板的剖视图。参见图2和图6，通气板411通过压印工艺被形成为超过盖板40的厚度T。也就是说，通气板411突出设定高度H1，就好像通过将盖板40的内表面向下朝电极组件10推动一样。
由于通气板411被定位为超过盖板40的厚度T，所以当对通气板411进行热处理以消除由压印引起的通气板411的脆性时，可以防止通气板411周围不必要的热传递。
也就是说，可以防止通气板411和通气孔41周围的盖板40的不必要的热变形。在一示例中，通气板的热处理可以通过高频加热来完成，通过高频加热可以将脆性(即加工硬化)消除。
同时，压印工艺中的高的压下率增加脆性并降低通气板411的耐久性。相应地，盖板40相对于厚度方向(z轴方向)以设定角度θ倾斜，以增强通气板411的耐久性，即降低压下率。压印工艺中使用的角度θ使得盖板40上的通气孔41和通气板411的周边区域容易扩展。在一示例中，角度θ可以是45度，正或负15度。
虽然已经结合目前认为的实用示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，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书的范围内的各种修改和等效布置。
<符号说明>
10:电极组件 11，12:第一电极和第二电极(负电极和正电极)
13:隔板 20:顶部绝缘体
27:内部通气孔 28:内部电解质注入开口
30:壳体 31:开口
40:盖板 41：通气孔
42：电解质注入开口 51、52：第一电极端子
101，102：第一组件和第二组件 111，121：涂覆区域
112，122：未涂覆区域接线片 411:通气板
412:凹口 421：密封盖
511:内板 512:铆钉部分
513:外板 514:紧固孔
515:集流构件 525:集流部分
621:衬垫 631:外部绝缘构件
G11，G21:第一接线片组 G12，G22:第二接线片组
H：端子孔 H1:高度
T:厚度 θ:角度

Claims (7)

1.一种可再充电电池，包括:
通过在每个隔板的两侧设置第一电极和第二电极而形成的电极组件，所述第一电极和所述第二电极各自具有涂覆区域和未涂覆区域接线片；
用于容纳所述电极组件的壳体；
盖板，被附接到所述壳体的开口以封闭和密封所述壳体，并且具有通气孔和与所述通气孔一体形成的通气板；
第一电极端子，连接到所述第一电极的所述未涂覆区域接线片，并与安置在所述盖板的端子孔中的衬垫一起安装；和
第二电极端子，连接到所述第二电极的所述未涂覆区域接线片，并与所述盖板一体形成，
其中所述通气板被形成为超过所述盖板的厚度，并且
其中所述盖板进一步包括集流部分，该集流部分与所述盖板一体形成，并朝所述电极组件突出以便直接连接到所述第二电极的所述未涂覆区域接线片，
其中所述第二电极端子沿与所述集流部分突出的方向相反的方向从所述盖板向外突出。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述通气板从所述盖板的内表面朝所述电极组件突出一高度。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述第一电极端子包括:
与安置在所述端子孔中的所述衬垫一起安装的铆钉部分；
外板，围绕所述铆钉部分的暴露端安装，并连接到所述铆钉部分；和
内板，一体地连接到所述铆钉部分的下侧，并连接到所述第一电极的所述未涂覆区域接线片，并且集流构件被安置在所述内板和所述第一电极的所述未涂覆区域接线片之间。
4.根据权利要求3所述的可再充电电池，所述电极组件包括沿着所述盖板的宽度并排布置的第一组件和第二组件，并且
所述第一电极的所述未涂覆区域接线片包括与所述第一组件的所述第一电极连接的第十一接线片组和与所述第二组件的所述第一电极连接的第十二接线片组。
5.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中所述第十一接线片组和所述第十二接线片组被弯折并焊接到所述集流构件。
6.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沿着所述盖板的宽度并排布置的第一组件和第二组件，并且
所述第一电极的所述未涂覆区域接线片包括与所述第一组件的所述第二电极连接的第二十一接线片组和与所述第二组件的所述第二电极连接的第二十二接线片组。
7.根据权利要求6所述的可再充电电池，其中所述第二十一接线片组和所述第二十二接线片组被弯折并焊接到所述集流部分。
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