CN109923722A - 可再充电电池 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的示例性实施例的可再充电电池可包括:电极组件,所述电极组件能够充电和放电;引线接线片,所述引线接线片被电连接到所述电极组件;和袋状壳体,所述袋状壳体包括容纳单元和结合单元,所述电极组件被容纳在所述容纳单元中,并且所述容纳单元的边缘侧的至少一部分被形成为弯曲的,所述结合单元被形成为从所述容纳单元的边缘侧延伸并密封所述容纳单元,其中所述结合单元可包括上部结合单元和侧面结合单元,所述引线接线片从所述上部结合单元引出,所述侧面结合单元在所述容纳单元的厚度方向上被弯折并且使得在所述侧面结合单元与所述容纳单元之间能够形成支撑空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种可再充电电池。
背景技术
不同于不能充电的一次电池,可再充电电池是能够充电和放电的电池。可再充电电池已被用在便携式小型电子装置中,诸如移动电话、笔记本或可携式摄像机,或者已被广泛用作用于驱动混合动力车辆等的马达的电源。
可再充电电池包括电极组件,电极组件包括阴极和阳极,以及介于阴极与阳极之间的隔板。电极组件被容纳在壳体中,以进行充电和放电,并且壳体包括供给或接收电流的端子。壳体可由金属板或袋形成。
当其用在便携式小型电子装置中时,需要具有与形成在电子装置中的电池容纳单元的尺寸相对应的各种形状的可再充电电池。这样的可再充电电池需要能够更稳定地安装在电池容纳单元内的形状,并且要求更为增加的容量和用于可再充电电池的稳定性的更为提高的防短路性能。
这种可再充电电池具有的问题在于,在改进可再充电电池的容量方面存在限制,因为其不可避免地形成为弯曲形状,并且在弯曲的袋状壳体上形成有皱褶。另外,由于电池容纳单元的内部空间一般非常小,因此可能易于发生可再充电电池的短路。
发明内容
[技术问题]
本发明的示例性实施例提供了一种可再充电电池,其能够更稳定地安装在电池容纳空间中,并且具有更为改进的电池容量和防短路性能。
[技术方案]
根据本发明示例性实施方式的可再充电电池可以包括:电极组件,所述电极组件能够充电和放电;引线接线片,所述引线接线片被电连接到所述电极组件;和袋状壳体,所述袋状壳体包括容纳单元和结合单元,所述电极组件被容纳在所述容纳单元中,并且所述容纳单元的边缘侧的至少一部分被形成为弯曲的,所述结合单元被形成为从所述容纳单元的边缘侧延伸并密封所述容纳单元,其中所述结合单元可以包括上部结合单元和侧面结合单元,所述引线接线片从所述上部结合单元引出,所述侧面结合单元在所述容纳单元的厚度方向上被弯折并且使得在所述侧面结合单元与所述容纳单元之间形成支撑空间。
所述上部结合单元可被形成在垂直于所述引线接线片的引出方向的方向上。
所述支撑空间可被形成在0.5mm至2mm的范围内。
根据本发明示例性实施例的可再充电电池可以另外包括绝缘构件,所述绝缘构件具有形成在其内侧中的空的空间,并且所述绝缘构件的一侧是开放的使得所述绝缘构件在其内侧中容纳所述袋状壳体并且包围所述袋状壳体的外侧。
根据本发明示例性实施例的可再充电电池可以另外包括绝缘保护器,所述绝缘保护器沿着所述侧面结合单元形成,并且包括供所述侧面结合单元插入且连接到所述侧面结合单元的插入部。
根据本发明示例性实施例的可再充电电池可以另外包括绝缘盖,所述绝缘盖被连接到所述绝缘保护器的内侧,并具有覆盖所述袋状壳体的平板。
制造根据本发明示例性实施例的可再充电电池的方法可包括以下步骤:制备包括袋状壳体的可再充电电池,所述袋状壳体包括容纳单元和侧面结合单元,在所述容纳单元中容纳电极组件,并且所述容纳单元的边缘侧的至少一部分是弯曲的,所述侧面结合单元被形成为从所述容纳单元的边缘侧延伸,所述容纳单元和所述侧面结合单元形成在所述袋状壳体中;将所述容纳单元安装在模具的插入部上;将所述侧面结合单元固定到所述模具的安装部;在所述插入部与所述安装部之间使用冲头按压所述侧面结合单元;并且切割所述侧面结合单元的弯折端部。
在使用所述冲头执行按压过程的步骤中,所述冲头能够将所述侧面结合单元按压到围绕所述插入部形成的按压槽。
在固定所述侧面结合单元的步骤中,能够通过使用外脱模器对所述侧面结合单元加压,将所述侧面结合单元固定到所述安装部。
在固定所述侧面结合单元的步骤中,能够通过使用内脱模器对容纳单元加压来固定邻近所述容纳单元的所述侧面结合单元。
所述模具可以包括引导部,所述引导部围绕所述插入部形成为与所述容纳单元的厚度相同的高度。
所述引导部可以被形成在0.5mm至2mm的厚度范围内。
所述按压槽可以形成为比所述插入部的内侧宽度更小的宽度。
所述冲头可以形成为使得所述冲头随着所述冲头接近所述插入部而突出并渐缩。
[有利效果]
根据本发明示例性实施方式的可再充电电池可以被更稳定地安装在电池容纳空间中,并且可以具有更为改进的电池容量和防短路性能。
附图说明
图1是示出根据本发明示例性实施例的可再充电电池的透视图。
图2是图1中所示的可再充电电池的分解透视图。
图3是示出供图1所示的可再充电电池插入其中的绝缘构件的透视图,。
图4是沿着图1所示的可再充电电池的外侧联接的绝缘保护器的透视图。
图5是示出与图1所示的可再充电电池联接的绝缘盖的透视图。
图6至图9是示出根据本发明示例性实施例的可再充电电池的弯折过程的图。
具体实施方式
下文中,将参考附图详细说明本发明的优选实施例,以便本领域技术人员将易于能够实施本发明。如本领域技术人员将认识到的,所述的实施例可以各种不同方式修改,所有都不偏离本发明的精神或范围。
附图和说明书在本质上将被认为是说明性的,而非限制性的。同样的附图标记在整个说明书中标示同样的元件。
在整个说明书中将理解,当一部件被称为“连接于”另一部件时,其可以“直接连接于”另一部件,或者可以利用介于两者间的部件被“间接连接于”另一部件。另外,当一部件称为“包括”一元件时,也可以另外包括其它元件,除非对其有任何其它特定提及。
在整个说明书中,将理解,当诸如层、膜、区域、板等的部件被称为在另一部件“上方”或“上”时,术语“上方”和“上”包括“直接”和“间接”两者的含义。此外,在说明书中,词语“上方”或“上”指定位在物体部分上方或下方,而不必意指定位在物体部分的基于重力方向的上侧上。
图1是示出根据本发明示例性实施例的可再充电电池的透视图,并且图2是图1中所示的可再充电电池的分解透视图。
参考图1和图2,可再充电电池100可包括容纳电极组件10的袋状壳体30,以及引线接线片20。
通过包括介于第一电极11与第二电极12之间的隔板13而形成电极组件10。电极组件10可被堆叠。
第一电极11可以是阴极或阳极,并且作为示例第一电极11将被描述为阴极。第二电极12可以形成为与第一电极11相反的极性。下文中,作为示例第二电极12将被描述为阳极。
阴极11包括由带状金属薄板形成的阴极集电器和被涂覆在阴极集电器的一个表面或两个表面上的阴极活性物质层。阴极集电器可以由具有优秀导电性的金属材料形成,诸如铝薄板。阴极活性物质层可以由于锂基氧化物、粘结剂、导电材料等的混合材料形成。阳极12包括由带状金属薄板形成的阳极集电器和被涂覆在阳极集电器的一个或两个表面上的阳极活性物质层。阳极集电器可以由具有优秀导电性的金属材料形成,诸如铜薄板。阳极活性物质层可以由于诸如碳材料等的阳极活性物质、粘结剂、导电材料等的混合材料形成。隔板13由多孔材料形成,并且可以由聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯等形成。
引线接线片20可以借助于电极接线片11a和12a被电连接到电极组件10。例如,引线接线片20包括第一引线接线片21和第二引线接线片22。第一引线接线片21可以被连接到第一电极接线片11a,第一电极接线片11a被电连接到电极组件10的第一电极11。第二引线接线片22可以被连接到第二电极接线片12a,第二电极接线片12a被电连接到电极组件10的第二电极12。
第一引线接线片21和第二引线接线片22可以突出到袋状壳体30的外侧。特别地,第一引线接线片21和第二引线接线片22具有缠绕于其上的保护带23。保护带23可以防止与袋状壳体30短路。
袋状壳体30可以包括容纳单元35以及围绕容纳单元35形成的上部结合单元38和侧面结合单元37。
袋状壳体30可以通过第一板30a和第二板30b的联接而被密封。袋状壳体30的第一板30a和第二板30b可以形成为多层片状结构。例如,袋状壳体30可以由金属片或聚合物片形成。聚合物片形成袋的内表面以进行绝缘和热熔融结合,并且形成袋的外表面以进行保护操作。例如,聚合物片可以是尼龙片、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片,或者是PET-尼龙复合片。金属片提供了机械强度,并且例如,金属片可以是铝片。
容纳单元35容纳电极组件10和电解质,并且可以形成在袋状壳体30的第一板30a和第二板30b中的任一者上。容纳单元35可使其边缘侧的至少一部分形成为弯曲的。
例如,容纳单元35可以根据电子装置中形成的电池容纳空间形成为各种形状。例如,容纳单元35的侧面结合单元37可以形成为诸如圆弧的形状。然而,侧面结合单元37不必形成为对称形状,而可以多样性地形成为弯曲的。然而,在侧面结合单元37从容纳单元35分离的状态下,侧面结合单元37可以被无皱褶地弯折。相应地,通过使得电极组件10的尺寸能够被确保为与在电子装置的受限电池容纳空间内弯折的侧面结合单元37一样大,可再充电电池100进一步提高可再充电电池100的容量,并且通过使得可再充电电池100能够被安装在受限的电池容纳空间中而即使在电子装置移动时也将可再充电电池100无摇动地定位在容纳空间内,能够对电子装置稳定地供电。
上部结合单元38可以形成在容纳单元35的顶部上。与电极组件10电连接的引线接线片20通过上部结合单元38被引出。例如,上部结合单元38的宽度可以形成为比侧面结合单元37的宽度小。侧面结合单元37的宽度可以形成为大于上部结合单元38的宽度,因为与上部结合单元38不同,侧面结合单元37是在侧面结合单元37从袋状壳体30的容纳单元35分离的状态下被弯折。
上部结合单元38可以垂直于引线接线片20的引出方向形成。例如,上部结合单元38可以线性地形成在垂直于引线接线片20的引出方向的方向上。这样,能够通过最大程度地减小容纳单元35内形成的台阶(terrace)空间(未示出)而提高电池容量。
侧面结合单元37从上部结合单元38的两侧延伸,并且可以围绕容纳单元35形成。侧面结合单元37被形成为弯曲的,并且可以在侧面结合单元37从容纳单元35分离的状态下被弯折。例如,侧面结合单元37在与容纳单元35的厚度方向平行的方向上被弯折,并且侧面结合单元37从容纳单元35分离,使得可以在容纳单元35与侧面结合单元37之间形成支撑空间36。由于侧面结合单元37因支撑空间36的形成而形成为具有更长的长度,因此可以进一步减少渗透到袋状壳体30中的湿气。进一步,由于支撑空间36,能够将可再充电电池更有效地长时间维持在弯曲形状下。
另外,侧面结合单元37的尺寸提供弯折侧面结合单元37而减小,并且能够通过如侧面结合单元37的减小面积那样大地增加电极组件10的面积,而提高可再充电电池100的容量。
支撑空间36可以在容纳单元35与弯折的侧面结合单元37的内侧之间形成为0.5mm至2mm的范围。例如,当支撑空间36形成为不大于0.5mm的宽度时,电极组件10可能在弯折侧面结合单元37的过程中损坏。在此情况中,可再充电电池100的爆炸风险因电极组件10损坏而增大。相反,由于当支撑空间36形成为2mm或更大的宽度时,在容纳单元35与侧面结合单元37之间的分离距离较大,使得支撑空间36的影响被减半。
图3是示出供图1所示的可再充电电池插入其中的绝缘构件的透视图,图4是示出沿着图1所示的可再充电电池的外侧联接的绝缘保护器的透视图,并且图5是示出与图1所示的可再充电电池联接的绝缘盖的透视图。
参考图3至图5,绝缘构件40、绝缘保护器42或绝缘盖44可被连接到袋状壳体30的外侧。
绝缘构件40具有形成在其中的空的空间,使得能够将袋状壳体30容纳在绝缘构件40内。绝缘构件40具有弹性,并且绝缘构件40的一侧是开放的。例如,可再充电电池100被插入到绝缘构件40的一侧中,使得可再充电电池100被定位在绝缘构件40内,并且可再充电电池100的引线接线片20可以突出到绝缘构件40的开放的一侧。
绝缘构件40可以由聚氯乙烯、酚醛树脂和硅树脂或合成橡胶形成。相应地,袋状壳体30的外绝缘是可能的,并且能够防止短路风险。进一步,通过防止袋状壳体30的侵蚀,能够提高可再充电电池100的耐用性。另外,通过维持已在侧面结合单元37从容纳单元35分离的状态下弯折的侧面结合单元37,能够维持支撑空间36。如上所述,支撑空间36通过弯折的侧面结合单元37而形成,并且通过减轻可经由支撑空间36从外部施加的冲击而能够保护可再充电电池100。
绝缘保护器42具有形成于其中的插入部42a,使得侧面结合单元37能够插入到插入部42a中。进一步,绝缘保护器42可以形成为沿着侧面结合单元37弯曲。因此,弯折的侧面结合单元37被插入到绝缘保护器42的插入部42a中,使得绝缘保护器42的一侧被定位在支撑空间36中,而绝缘保护器42的另一侧被定位在弯折的侧面结合单元37的外周表面上。
这样,绝缘保护器42包围弯折的侧面结合单元37且使其绝缘,并且能够防止侧面结合单元37的侵蚀。另外,可以维持通过弯折侧面结合单元37形成的支撑空间36。例如,可以由执行注塑模制工艺获得的注塑成型产品制成绝缘保护器42。
绝缘盖44可以另外包括平板44a,平板44a形成在绝缘保护器42的内侧上,并覆盖袋状壳体30的容纳单元35。例如,绝缘盖44被连接到袋状壳体30的一侧和侧表面以使袋状壳体30绝缘,并防止袋状壳体30的侵蚀,并且绝缘盖44能够帮助袋状壳体30以使得能够维持通过弯折的侧面结合单元37而形成的支撑空间36。
如上所述,改进了可再充电电池100的耐用性,并且通过经由绝缘构件40、绝缘保护器42或绝缘盖44的构造减轻从外部施加的冲击对电极组件10的破坏,能够降低袋状壳体30的绝缘和侵蚀风险。进一步,通过维持支撑空间36能够改进减低冲击的效果。
图6至图9是示出根据本发明示例性实施例的可再充电电池的弯折过程的图。
参考图2和图6至图9,制造可再充电电池100的方法可以首先包括制备可再充电电池100的步骤,可再充电电池100包括在其中嵌入有电极组件10的容纳单元35和在其中形成弯曲的侧面结合单元37的袋状壳体30。
引线接线片20从容纳单元35引出,并且上部结合单元38可以线性地形成在垂直于引线接线片20的引出方向的方向上。与从引线接线片20和电极组件10突出的电极接线片11a、12a连接的台阶空间(未示出)可以形成在上部结合单元38的内侧中。侧面结合单元37可以在侧面结合单元37连接到上部结合单元38的状态下形成为弯曲的。侧面结合单元37可以形成在容纳单元35的侧表面中。侧面结合单元37可以比上部结合单元38更大程度地从容纳单元35分离开。
接着,该方法可以包括将容纳单元35安装在模具210的插入部212上的步骤。为了弯折已经形成为弯曲的侧面结合单元37,插入部212形成在模具210中,并且容纳单元35被安装在插入部212上。这样,即使当冲头230对侧面结合单元37加压时,插入部212也可防止容纳单元35移动。插入部212可以按照容纳单元35的形状形成。即,用于从容纳单元35突出的引线接线片20的开口可以形成在插入部212的一个表面中。
接着,该方法可以包括将侧面结合单元37固定到模具210的安装部216的步骤。当侧面结合单元37未被固定时,在弯折的侧面结合单元37上可能形成皱褶。即,侧面结合单元37被固定到形成于模具210中的安装部216,以防止形成皱褶并弯折侧面结合单元37。
安装部216形成为从插入部212分离。安装部216和插入部212可具有在其之间形成的按压槽214。例如,模具210具有形成于其中的插入部212,以便将容纳单元35安装在插入部212上,并且插入部212可以形成为在模具210的表面中凹进。按压槽214可以围绕插入部212形成。插入部212和按压槽214可以形成为使得从模具210的表面测量的插入部212的深度和按压槽214的深度彼此相等。插入部212和按压槽214可以通过围绕插入部212形成的引导部213分开。引导部213可以形成至0.5mm至2mm的厚度范围。安装部216可以在模具210中围绕按压槽214形成。
脱模器(stripper)220包括外脱模器222和内脱模器226。外脱模器222能够在按压安装在安装部216上的侧面结合单元37的同时固定侧面结合单元37。内脱模器226能够在按压容纳单元35的同时固定可再充电电池100。
接着,该方法可以包括使用冲头230按压侧面结合单元37的插入部212与安装部216之间的空间的步骤。
侧面结合单元37可以当其被冲头230按压时伸长。例如,侧面结合单元37由外脱模器222固定,并且当冲头230按压安装部216与插入部212之间的空间时,侧面结合单元37在侧面结合单元37紧附于围绕插入部212的侧表面的引导部213的同时按照冲头230的形状伸长。此时,冲头230可以形成为随着冲头230变得接近插入部212而突出并渐缩。因此,伸长的侧面结合单元37沿着渐缩的冲头230连接到安装部216。
当弯折所述侧面结合单元37时,因侧面结合单元37的长度减小,在侧面结合单元37的外周表面上可能形成皱褶。因此,当将侧面结合单元37紧附于引导部213同时提供使用冲头230对侧面结合单元37加压而使侧面结合单元37伸长时,具有在侧面结合单元37上不形成皱褶的效果。冲头230可具有形成于其中的空间,使得内脱模器226能够插入冲头230中。
接着,该方法可以包括切割侧面结合单元37的在其已紧附于插入部212之后弯折的端部的步骤。被冲头230伸长和加压的侧面结合单元37的形状根据冲头230的形状形成。因此,伸长的侧面结合单元37除了已紧附于引导部213的侧面结合单元37外被切割和移除,并然后在容纳单元35的厚度方向上弯折。这样,侧面结合单元37能够被弯折以便侧面结合单元37形成为围绕容纳单元35弯曲,而不形成皱褶,并且使得能够在侧面结合单元37从容纳单元35分离的状态下形成支撑空间36。
虽然已经通过如上所述的优选实施例说明了本发明,但本发明不限于此,并且本领域技术人员将易于理解,本发明可以多样性地修改和改变,只要其不偏离以下所述的专利权利要求的构思和范围。
100:可再充电电池 10:电极组件
11:第一电极 12:第二电极
11a:第一电极接线片 12a:第二电极接线片
13:隔板 20:引线接线片
21:第一引线接线片 22:第二引线接线片
23:保护带 30:袋状壳体
35:容纳单元 36:支撑空间
37:侧面结合单元 38:上部结合单元
40:绝缘构件
42:绝缘保护器 42a:插入部
44:绝缘盖 44a:平板
210:模具 212:插入部
213:引导部 214:按压槽
216:安装部 220:脱模器
222:外脱模器 226:内脱模器
230:冲头
Claims (14)
1.一种可再充电电池,包括:
电极组件,所述电极组件能够充电和放电;
引线接线片,所述引线接线片被电连接到所述电极组件;和
袋状壳体,所述袋状壳体包括容纳单元和结合单元,所述电极组件被容纳在所述容纳单元中,并且所述容纳单元的边缘侧的至少一部分被形成为弯曲的,所述结合单元被形成为从所述容纳单元的边缘侧延伸并密封所述容纳单元,其中
所述结合单元包括上部结合单元和侧面结合单元,所述引线接线片从所述上部结合单元引出,所述侧面结合单元在所述容纳单元的厚度方向上被弯折并且使得在所述侧面结合单元与所述容纳单元之间形成支撑空间。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池,其中
所述上部结合单元被形成在垂直于所述引线接线片的引出方向的方向上。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池,其中
所述支撑空间被形成在0.5mm至2mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的可再充电电池,
另外包括绝缘构件,所述绝缘构件具有形成在其内侧中的空的空间,并且所述绝缘构件的一侧是开放的使得所述绝缘构件在其内侧中容纳所述袋状壳体并且包围所述袋状壳体的外侧。
5.根据权利要求1所述的可再充电电池,
另外包括绝缘保护器,所述绝缘保护器沿着所述侧面结合单元形成,并且包括供所述侧面结合单元插入且连接到所述侧面结合单元的插入部。
6.根据权利要求5所述的可再充电电池,
另外包括绝缘盖,所述绝缘盖被连接到所述绝缘保护器的内侧,并具有覆盖所述袋状壳体的平板。
7.一种制造可再充电电池的方法,包括以下步骤:
制备包括袋状壳体的可再充电电池,所述袋状壳体包括容纳单元和侧面结合单元,在所述容纳单元中容纳电极组件,并且所述容纳单元的边缘侧的至少一部分是弯曲的,所述侧面结合单元被形成为从所述容纳单元的边缘侧延伸,所述容纳单元和所述侧面结合单元形成在所述袋状壳体中;
将所述容纳单元安装在模具的插入部上;
将所述侧面结合单元固定到所述模具的安装部;
在所述插入部与所述安装部之间使用冲头按压所述侧面结合单元;以及
切割所述侧面结合单元的弯折端部。
8.根据权利要求7所述的方法,其中
在使用所述冲头执行按压过程的步骤中,
所述冲头将所述侧面结合单元按压到围绕所述插入部形成的按压槽。
9.根据权利要求7所述的方法,其中
在固定所述侧面结合单元的步骤中,
通过使用外脱模器对所述侧面结合单元加压,将所述侧面结合单元固定到所述安装部。
10.根据权利要求7所述的方法,其中
在固定所述侧面结合单元的步骤中,
通过使用内脱模器对所述容纳单元加压来固定邻近所述容纳单元的所述侧面结合单元。
11.根据权利要求7所述的方法,其中
所述模具包括引导部,所述引导部围绕所述插入部形成为与所述容纳单元的厚度相同的高度。
12.根据权利要求11所述的方法,其中
所述引导部被形成在0.5mm至2mm的厚度范围内。
13.根据权利要求8所述的系统,其中
所述按压槽被形成为比所述插入部的内侧宽度更小的宽度。
14.根据权利要求7所述的方法,其中
所述冲头被形成为使得所述冲头随着所述冲头接近所述插入部而突出并渐缩。
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