CN111052444A - 通气装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

为了解决问题，根据本发明实施方式的插入到二次电池的袋的密封部中的通气装置包括：壳体，壳体通过使用金属板制造并且插入在密封部的两个表面之间，从而与密封部一起被密封；由聚合物制成并且形成在壳体中的衬垫，将袋的内部和外部彼此连通的通道穿过衬垫；和由金属制成的板簧，板簧根据袋的内部压力打开和关闭通道，其中壳体在其上端包括与衬垫一起被压接的压接部。

Description

通气装置及其制造方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年6月18日提交的韩国专利申请第10-2018-0069451号的优先权的权益，通过援引将上述专利申请整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种通气装置及其制造方法，更具体地，涉及插入到二次电池的袋的密封部中，以在该袋的内部压力增加时排出内部气体，从而调节内部压力的至少一个通气装置及其制造方法。
背景技术
通常，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池正在被应用并使用于诸如数码相机、P-DVD、MP3P、移动电话、PDA、便携式游戏装置(Portable Game Device)、电动工具(Power Tool)、电动自行车(E-bike)等之类的小型产品以及诸如电动车辆和混合动力车辆、用于存储多余电力或可再生能源的电力存储装置以及备用电力存储装置之类的需要高功率的大型产品中。
根据容纳电极组件的壳体的材料，这种二次电池分为袋型(Pouch Type)二次电池和罐型(Can Type)二次电池。在袋型(Pouch Type)二次电池中，电极组件容纳在由柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(Can Type)二次电池中，电极组件容纳在由金属或塑料制成的壳体中。
在二次电池中，由于外部冲击引起的内部短路、过充电、过放电等，可能会产生气体。此外，当在高温下储存二次电池时，电解质与电极活性材料之间的电化学反应由于高温而迅速加速，从而产生气体。
在此，所产生的气体可使二次电池的内部压力增加，从而引起诸如部件之间的结合力减弱、二次电池的壳体的损坏、保护电路的提早操作、电极的变形、内部短路、爆炸等之类的问题。为了防止这些现象，在罐型(Can Type)二次电池的情况下，设置有诸如CID过滤器和安全通气件之类的保护构件。因而，当壳体内的压力增加时，电连接可被物理中断。然而，在根据相关技术的袋型(Pouch Type)二次电池的情况下，没有充分地设置保护构件。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供插入到二次电池的袋的密封部中，以在该袋的内部压力增加时排出内部气体，从而调节内部压力的至少一个通气装置及其制造方法。
本发明的目的不限于上述目的，而是本领域技术人员根据下面的描述将清楚地理解本文中未描述的其他目的。
技术方案
为了解决上述问题，根据本发明实施方式的插入到二次电池的袋的密封部中的通气装置包括：壳体，所述壳体通过使用金属板制造并且插入在所述密封部的两个表面之间，从而与所述密封部一起被密封；由聚合物制成并且形成在所述壳体中的衬垫，将所述袋的内部和外部彼此连通的通道穿过所述衬垫；和由金属制成的板簧，所述板簧根据所述袋的内部压力打开和关闭所述通道，其中所述壳体在其上端包括与所述衬垫一起被压接的压接部。
此外，所述衬垫可包括：下衬垫，所述通道穿过所述下衬垫；和上衬垫，所述上衬垫具有与所述下衬垫相同的外径，从所述下衬垫向上延伸，相较于所述下衬垫具有相对薄的厚度，并且当所述压接部被压接时与所述压接部一起被压接。
此外，所述板簧可包括：形成在其中央的中央部分；和从所述中央部分向外延伸的外围部分，其中在所述外围部分中可冲出有排气孔。
此外，所述压接部可在按压所述板簧的所述外围部分的同时被压接。
此外，所述通气装置可进一步包括设置在所述衬垫与所述板簧之间的球，所述球在所述通道的出口侧与所述衬垫接触或分开，由此打开和关闭所述通道。
此外，在所述衬垫中，所述通道的出口侧的表面的内周边缘可被倒角或倒圆。
此外，所述壳体可包括彼此具有不同形状或尺寸的上壳体和下壳体。
此外，所述下壳体可具有比所述上壳体的宽度小的宽度。
此外，所述上壳体可具有圆柱形状，并且所述下壳体可具有椭圆柱形状。
此外，所述衬垫可插入到所述上壳体中。
为解决问题，根据本发明实施方式的制造插入到二次电池的袋的密封部中的通气装置的方法包括以下步骤：将金属板成形，以制造其中具有插入空间的壳体；将板簧安装在衬垫上，所述板簧根据所述袋的内部压力打开和关闭通道，将所述袋的内部和外部彼此连通的所述通道穿过所述衬垫；将其上安装有所述板簧的所述衬垫插入到所述壳体的所述插入空间中；和将形成在所述壳体的上端的压接部压接。
此外，在制造所述壳体的步骤中，可通过利用冲头将所述金属板拉伸的拉深工序制造所述壳体。
此外，所述拉深工序可包括：利用第一冲头将所述金属板拉伸的第一拉深工序；和利用具有比所述第一冲头小的横截面直径的第二冲头将所述金属板拉伸的第二拉深工序。
此外，所述第一冲头可具有圆形横截面，并且所述第二冲头可具有椭圆形横截面。
此外，在安装所述板簧的步骤中，可在所述衬垫与所述板簧之间进一步安装球，所述球在所述通道的出口侧与所述衬垫接触或分开，从而打开和关闭所述通道。
其他实施方式的细节包括在详细描述和附图中。
有益效果
本发明的实施方式可至少具有以下效果。
可将金属板拉深来制造通气装置的壳体，并且可将形成在壳体的上端的压接部压接，从而快速且经济地制造通气装置并且提高密封性。
此外，通气装置的壳体的外壁可被制造成具有较薄的厚度，从而将通气装置更加小型化。
本发明的效果不受前述描述的限制，因而在本申请中涉及更多不同的效果。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的包括通气装置的二次电池的组装图。
图2是图1的制造完成的二次电池的透视图。
图3是根据本发明实施方式的电池壳体的部分剖面图。
图4是根据本发明实施方式的通气装置的透视图。
图5是图解根据本发明实施方式的通气装置的制造方法的流程图。
图6根据本发明实施方式的被执行第一拉深的金属板的示意图。
图7根据本发明实施方式的被执行第二拉深的金属板的示意图。
图8是根据本发明实施方式的完成拉深的金属板的示意图。
图9是根据本发明实施方式的通过仅提取金属板的被拉深部分而制造的壳体的透视图。
图10是根据本发明实施方式的衬垫的侧视剖面图。
图11是图解根据本发明的实施方式，在衬垫上安装球和板簧的状态的侧视剖面图。
图12是图解根据本发明的实施方式，将衬垫插入到壳体中的状态的侧视剖面图。
图13是图解根据本发明的实施方式，对形成在壳体的上端的压接部执行压接的状态的侧视剖面图。
图14是根据本发明一实施方式的通气装置的侧视剖面图。
图15是根据本发明另一实施方式的通气装置的侧视剖面图。
具体实施方式
将通过以下参照附图描述的实施方式阐明本公开内容的优点和特征及其实现方法。然而，本发明可以以不同的形式实施，不应被解释为限于在此阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使本公开内容全面和完整，并将本发明的范围充分传递给本领域技术人员。此外，本发明仅由权利要求的范围限定。相似的参考标记通篇表示相似的元件。
除非不同地定义了本发明中使用的术语，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。此外，除非在说明书中明确且明显地进行了定义，否则在常用字典中定义的术语不被理想地或过度地解释为具有形式上的含义。
在以下描述中，技术术语仅用于解释具体的示例性实施方式，而不是限制本发明。在本申请中，除非特别提及，否则单数形式的术语可包括复数形式。“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”的含义不排除所提及的部件之外的其他部件。
下文中，将参照附图详细地描述优选实施方式。
图1是根据本发明实施方式的包括通气装置15的二次电池1的组装图，图2是图1的制造完成的二次电池1的透视图。
为了制造根据本发明实施方式的二次电池1，首先，将电极活性材料浆料施加至正极集流体和负极集流体，以制造正极和负极。然后，将电极堆叠在隔膜(Separator)的两侧上，以形成具有预定形状的电极组件10。然后，将电极组件10容纳在电池壳体13中，并且还将电解质注入到电池壳体13中，以对电池壳体13执行密封。
如图1中所示，电极组件(Electrode Assembly)10包括电极接片(Electrode Tab)11。电极接片11连接至电极组件10的正极和负极的每一个，以伸出到电极组件10的外部，从而在电极组件10的内部和外部之间提供电子移动的通路。电极组件10的电极集流体由涂布有浆料的部分和未被施加浆料的末端，即，未涂布部分构成。此外，可通过切割未涂布部分或者通过超声波焊接将单独的导电构件连接至未涂布部分来形成电极接片11。如图1中所示，电极接片11可沿相同方向从电极组件10的一侧伸出，但本发明不限于此。例如，电极接片11可沿彼此不同的方向伸出。
在电极组件10中，电极引线(Electrode Lead)12通过点焊(Spot)连接至电极接片11。此外，电极引线12的一部分被绝缘部14围绕。绝缘部14可被设置成限制在密封部134内，电池壳体13的上袋131和下袋132在密封部134处被热熔合，使得电极引线12结合至电池壳体13。此外，可防止电极组件10产生的电力通过电极引线12流动到电池壳体13，并且可保持电池壳体13的密封。因而，绝缘部14可由具有非导电性的不导电的非导体制成。通常，尽管主要使用易于附接至电极引线12并且具有相对较薄厚度的绝缘胶带作为绝缘部14，但本发明不限于此。例如，可使用各种构件作为绝缘部14，只要该构件能够将电极引线12绝缘即可。
根据正极接片111和负极接片112的形成位置，电极引线12可沿相同方向延伸或沿彼此不同的方向延伸。正极引线121和负极引线122可由彼此不同的材料制成。就是说，正极引线121可由与正极集流体相同的材料，即，铝(Al)材料制成，负极引线122可由与负极集流体相同的材料，即，铜(Cu)材料或涂有镍(Ni)的铜材料制成。此外，电极引线12的伸出到电池壳体13外部的部分可设置为端子部分并且电连接至外部端子。
在根据本发明实施方式的袋型二次电池1中，电池壳体13可以是由柔性材料制成的袋。下文中，将描述电池壳体13是袋的情况。此外，电池壳体13容纳电极组件10，使得电极引线12的一部分，即，端子部分暴露，然后电池壳体13被密封。如图1中所示，电池壳体13包括上袋131和下袋132。在下袋132中形成有具有容纳电极组件10的容纳空间1331的杯部133，并且上袋131覆盖容纳空间1331的上部，以防止电极组件10分离到电池壳体13的外部。在此，如图1中所示，可在上袋131中形成具有容纳空间1331的杯部133，以在上部中容纳电极组件10。如图1中所示，上袋131的一侧和下袋132的一侧可彼此连接。然而，本发明不限于此。例如，上袋131和下袋可单独制造以彼此分离。
在电池壳体13的上袋131和下袋132彼此接触之后，可将形成在边缘的密封部134密封。在此，如图1中所示，根据本发明的实施方式，通气装置15插入在密封部134的两个表面之间，从而与密封部134一起被密封，因此被固定在密封部134内。此外，通气装置15包括将电池壳体13的内部和外部彼此连通的通道154。当电池壳体13的内部压力增加时，内部气体被排出到外部，从而调节压力。下面将详细描述通气装置15。
当将电极引线12连接至电极组件10的电极接片11，并且在电极引线12的一部分上设置绝缘部14时，可将电极组件10容纳在设置于下袋132中的容纳空间1331中，并且上袋131可覆盖容纳空间1331的上侧。此外，当注入电解质，并且将设置在上袋131和下袋131的每一个的边缘的密封部134密封时，制造出如图2中所示的二次电池1。
图3是根据本发明实施方式的电池壳体13的部分剖面图。
通过对袋膜135进行拉深(Drawing)来制造电池壳体13。就是说，拉伸袋膜135来形成杯部133，从而制造电池壳体13。如图3中所示，袋膜135包括气体阻隔层(Gas BarrierLayer)1351、表面保护层(Surface Protection Layer)1352和密封剂层(Sealant Layer)1353。
气体阻隔层1351可确保电池壳体13的机械强度，阻挡二次电池1外部的气体或水分的引入和排出，并且防止电解质泄漏。通常，气体阻隔层1351包括金属。特别是，气体阻隔层1351主要使用铝箔(Al Foil)。铝可确保预定水平或更高的机械强度，但是重量轻，并且铝可确保因电极组件10和电解质的电化学性质的补偿和散热。然而，本发明不限于此。例如，气体阻隔层1351可由各种材料制成。例如，气体阻隔层1351可由选自由铁(Fe)、碳(C)、铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)和铝(Al)构成的组中的一种材料、或两种以上材料的混合物制成。在此，当气体阻隔层1351由含铁的材料制成时，可提高机械强度。当气体阻隔层1351由含铝的材料制成时，可提高柔性。因而，可考虑到气体阻隔层1351的特性来使用形成气体阻隔层1351的材料。
表面保护层1352由聚合物制成并且设置在最外层，以保护二次电池1免受外部摩擦和碰撞，并且还将电极组件10与外部电绝缘。在此，最外层表示以气体阻隔层1351为基准，与电极组件10的设置方向相反，即，沿向外方向的方向。表面保护层1352可由选自由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙(Nylon)、聚酯、聚对苯撑苯并二恶唑、聚芳酯、特氟隆和玻璃纤维构成的组中的至少一种或多种材料制成。特别是，使用主要具有耐磨性和耐热性的诸如尼龙树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)之类的聚合物。此外，表面保护层1352可具有由一种材料制成的单层结构、或其中两种以上材料分别形成为层的复合层结构。
密封剂层1353由聚合物制成并且设置在最内层，以直接接触电极组件10。当通过使用冲头等来拉深(Drawing)具有如上所述层压结构的袋膜135时，其一部分被拉伸以形成具有袋状的容纳空间1331的杯部133，制造出袋型电池壳体13。此外，在将电极组件10容纳在容纳空间1331中时，注入电解质。之后，当上袋131和下袋132可彼此接触，并且对密封部134施加热压缩时，密封剂层1353可彼此结合，以密封电池壳体13。在此，由于密封剂层1353直接接触电极组件10，因此密封剂层1353必须具有绝缘特性。此外，由于密封剂层1353接触电解质，因此密封剂层1353必须具有耐腐蚀性。此外，由于电池壳体13的内部被完全密封以防止材料在电池壳体13的内部和外部之间移动，因此必须实现高密封性。就是说，其中密封剂层1353彼此结合而成的密封部134应当具有优异的结合强度。通常，密封剂层1353可由选自由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并二恶唑、聚芳酯、特氟隆和玻璃纤维构成的组中的至少一种或多种材料制成。特别是，密封剂层1353可使用诸如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)之类的聚烯烃类树脂。聚丙烯(PP)在诸如拉伸强度、刚性、表面硬度、耐磨性和耐热性之类的机械性能方面以及诸如耐腐蚀性之类的化学性质方面都是优异的，因而被主要用于制造密封剂层1353。此外，密封剂层1353可由流延聚丙烯(CatedPolypropylene)或聚丙烯-丁烯-乙烯三元共聚物制成。此外，密封剂层1353可具有由一种材料制成的单层结构、或其中两种以上材料分别形成为层的复合层结构。
图4是根据本发明实施方式的通气装置15的透视图。
如上所述，根据本发明实施方式的二次电池1进一步包括至少一个通气装置15。至少一个通气装置15被插入到二次电池1的袋的密封部134中，以在袋的内部压力增加时排出内部气体，从而调节压力。为此，通气装置15包括：壳体151，壳体151通过使用金属板2制造并且插入在密封部134的两个表面之间，从而与密封部134一起被密封；由聚合物制成并且形成在壳体151中的衬垫152，将袋的内部和外部彼此连通的通道154穿过衬垫152；和由金属制成的板簧153，板簧153根据袋的内部压力打开和关闭通道154。此外，壳体151包括形成在其上端并且与衬垫152一起被压接的压接部1514。
此外，通气装置15进一步包括设置在衬垫152与板簧153之间的球155，球155在通道154的出口侧通过接触衬垫152或与衬垫152分开来打开和关闭通道154。
壳体151可通过使用金属板2制造并且插入在密封部134的两个表面之间，从而与密封部134一起被密封。当壳体151插入在密封部134的两个表面之间时，作为密封部134的最内层的密封剂层1353接触壳体151。此外，当施加热量和压力时，在密封部134的密封剂层1353被密封的同时，壳体151被熔合以一起被密封。如图4中所示，壳体151可包括上壳体1511和下壳体1512，在上壳体1511与下壳体1512之间可形成台阶部分。因为上壳体1511和下壳体1512具有彼此不同的形状或尺寸，因此可形成台阶部分。例如，上壳体1511可具有圆柱形状的横截面，下壳体1512可具有椭圆柱形状的横截面。或者，下壳体1512可具有比上壳体1511的宽度小的宽度。因而，下壳体1512可插入在密封部134的两个表面之间，从而与密封部134一起被密封。因而，下壳体1512可熔合至密封部134的内表面，并且上壳体1511可突出到袋的外部。
在此，如果下壳体1512具有过大的宽度，则密封部134在尺寸上必然变形。因而，密封部134的密封可被破坏。因而，下壳体1512可具有比密封部134的厚度小的宽度。特别是，优选地，横截面的长轴具有6mm以下的宽度。此外，如上所述，下壳体1512可具有椭圆形横截面的椭圆柱形状。因而，下壳体1512可容易被密封至密封部134，并且可长时间保持密封而不破裂。
此外，如果上壳体1511具有过大的尺寸，则突出到袋的外部的上壳体1511会与设置在上壳体1511附近的其他二次电池1发生冲突。因而，可能会难于组装二次电池1的封装或模块。因而，上壳体1511可具有比密封部134的厚度小的宽度。特别是，优选地，横截面具有8mm以下的直径。然而，本发明不限于此。例如，上壳体1511和下壳体1512可具有各种形状，例如，彼此没有区分开的一个圆柱形状。
衬垫152(见图10)由聚合物制成并且形成在壳体151中。此外，将袋的内部和外部彼此连通的通道154可形成为穿过衬垫152的中央。下面将详细描述衬垫152。
板簧153可由金属制成，以根据袋的内部压力打开和关闭形成在衬垫152中的通道154。特别是，当袋的内部压力小于特定压力时，板簧153可接触衬垫152，以关闭通道154的出口1541(见图10)。此外，当袋的内部压力逐渐增加而超过特定压力时，板簧153可与衬垫152分开，以打开通道154的出口1541。如图4中所示，板簧153包括中央部分1531、外围部分1532和排气孔1533。下面将详细描述板簧153。
压接部1514形成在壳体151的上端，然后与衬垫152一起被压接，从而防止板簧153和球155(见图11)彼此分开。下面将详细描述压接部1514。
图5是图解根据本发明实施方式的通气装置15的制造方法的流程图。
根据本发明的实施方式，可将金属板2拉深来制造通气装置15的壳体151，然后可将形成在壳体151的上端的压接部压接，从而快速且经济地制造通气装置15并且提高密封性。此外，由于通气装置15的壳体151的外壁被制造成具有较薄的厚度，因此通气装置15可被更加小型化。为此，根据本发明实施方式的插入到二次电池1的袋的密封部134中的通气装置15的制造方法包括：步骤(S501)，将金属板2成形，以制造其中具有插入空间1513的壳体151；步骤(S502)，将板簧153安装在衬垫152上，板簧153根据袋的内部压力打开和关闭通道154，将袋的内部和外部彼此连通的通道154穿过衬垫152；步骤(S503)，将其上安装有板簧153的衬垫152插入到壳体151的插入空间1513中；和步骤(S504)，将形成在壳体151的上端的压接部1514压接。
在制造壳体151的步骤中，通过执行利用冲头将金属板2拉伸的拉深工序制造壳体151。拉深工序包括：利用第一冲头将金属板2拉伸的第一拉深工序；和利用具有比第一冲头小的横截面直径的第二冲头将金属板2拉伸的第二拉深工序。
下文中，将参照图6至图14描述图5的流程图中所示的每个步骤。
图6根据本发明实施方式的被执行第一拉深的金属板2的示意图。
如图6中所示，金属板2具有宽且薄的板形状并且由金属制成。特别是，金属板可包括铝(Al)或不锈钢(STS)。此外，根据本发明的实施方式，将金属板2成形，以制造壳体151(S508)。可执行利用冲头将金属板2拉伸的拉深(Drawing)工序来制造壳体151。此外，根据本发明的实施方式，可对金属板2执行数次拉深，特别是，两次拉深。特别是，将金属板2安放在模具上，并且脱模器固定金属板2。然后，利用第一冲头将金属板2拉伸，以执行第一拉深。
图7根据本发明实施方式的被执行第二拉深的金属板2的示意图。
如上所述，当对金属板2执行第一拉深时，如图7中所示形成了上壳体1511。上壳体1511具有其下部向外凸出的杯(Cup)形状并且包括衬垫152插入其中的插入空间1513。
如上所述，可对金属板2执行数次拉深，特别是，两次拉深。因而，当完成第一拉深时，将上壳体1511的底表面再次安放在模具上，并且脱模器固定金属板2的上壳体1511。然后，利用第二冲头将金属板2拉伸，以执行第二拉深。
图8是根据本发明实施方式的完成拉深的金属板2的示意图。
如上所述，当执行第二拉深时，如图8中所示形成了下壳体1512。下壳体1512是从上壳体1511的底表面形成的并且与上壳体1511类似具有下部向外凸出的杯(Cup)形状。此外，下壳体1512中形成有通道154。
用于第二拉深的第二冲头可具有比用于第一拉深的第一冲头的横截面直径小的横截面直径。因而，如上所述，可在上壳体1511与下壳体1512之间形成台阶部分。特别是，下壳体1512可具有比上壳体1511的宽度小的宽度。此外，第一冲头可具有圆形横截面，第二冲头可具有椭圆形横截面。结果，如上所述，上壳体1511可具有圆形横截面的圆柱形状，下壳体1512可具有椭圆形横截面的椭圆柱形状。
根据本发明的实施方式，下壳体1512的外部被密封至密封部134，并且下壳体1512的内部使形成在衬垫152中的通道154延伸。就是说，下壳体1512的内部构成通道154的一部分。此外，当在形成的壳体151的底表面中执行冲压操作时，可形成通道154的入口，因而袋内的气体可通过入口引入到通道154中。
然而，本发明不限于此。例如，本身不包括上壳体1511和下壳体1512的壳体可具有不包括台阶部分的圆柱形状。为此，可仅利用一个冲头对金属板2仅执行一次或数次拉深。结果，由于仅利用一个冲头执行拉深，因此可不必再次调整模具和脱模器，因而可减少制造通气装置15花费的时间。在此，如果冲头具有圆形横截面，则壳体151也可具有圆柱形状。如果冲头具有椭圆形横截面，则壳体151也可具有椭圆柱形状。然而，如上所述，为了使得壳体151容易密封至密封部134，以长时间保持密封而不破裂，优选地，使用具有椭圆形横截面的冲头，使得壳体151具有椭圆形横截面的椭圆柱形状。
图9是根据本发明实施方式的通过仅提取金属板2的被拉深部分而制造的壳体151的透视图。
当对金属板2完成执行拉深时，金属板2包括被拉深部分和未执行拉深的其余部分。在此，去除未执行拉深的其余部分，仅提取被拉深部分，从而制造如图9中所示的壳体151(S501)。
壳体151包括其上端的压接部1514。压接部1514形成在壳体151，特别是，壳体151的上端，然后与衬垫152一起被压接，从而防止板簧153和球155分开。在此，压接是指将压接部1514弯折，使得压接部1514和衬垫152密封板簧153的外表面。
如果给板簧153的上侧插入单独的板，则该板的外周表面可挤压壳体151的内部，从而产生摩擦力，由此防止板簧153和球155分开。然而，由于板簧153由金属制成，并且该板也由金属制成，因此在板簧153与该板之间可产生间隙，从而导致水分渗透的问题。因而，根据本发明的实施方式，压接部1514与衬垫152一起被压接，从而防止水分渗透到通气装置15中。
根据本发明的实施方式，将金属板2拉深来制造通气装置15的壳体151，而不用执行使用车床或铣床的切割工序。此外，形成在壳体151的上端的压接部1514被压接而不插入单独的板。因而，可快速且经济地制造通气装置15并且可提高密封性。此外，由于通气装置15的壳体151的外壁被制造成较薄的厚度，因此通气装置15可被更加小型化。
图10是根据本发明实施方式的衬垫152的侧视剖面图。
衬垫152由聚合物制成并且形成在壳体151中。特别是，优选地，衬垫152由具有绝缘性、耐冲击性、弹性和耐久性的材料，例如，诸如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)之类的聚烯烃(Polyolefine)类聚合物制成。如图10中所示，衬垫152包括下衬垫1522和上衬垫1521，通道154穿过下衬垫1522，上衬垫1521具有与下衬垫1522相同的外径，从下衬垫1522向上延伸，具有比下衬垫1522相对薄的厚度，并且当压接部1514被压接时与压接部1514一起被压接。可在单独制造下衬垫1522和上衬垫1521之后组装衬垫152。然而，优选地，从一开始就一体地制造下衬垫1522和上衬垫1521。
当如上所述壳体151包括上壳体1511和下壳体1512时，优选地，衬垫152插入到上壳体1511中。在此，下衬垫1522具有盘形状。此外，下衬垫1522具有与形成在上壳体1511中的插入空间1513对应的形状和尺寸，使得下衬垫1522容易插入到上壳体1511中。就是说，如果上壳体1511具有圆柱形状，则下衬垫1522也可具有圆盘形状。如果上壳体1511具有椭圆柱形状，则下衬垫1522也可具有椭圆盘形状。因而，当下衬垫1522插入到上壳体1511中时，下衬垫1522的外周表面紧密附接至上壳体1511的内周表面。
使袋的内部和外部彼此连通的通道154形成为穿过下衬垫1522的中央。此外，如上所述，形成在下衬垫1522中的通道154延伸至下壳体1512的内部。
上衬垫1521具有与下衬垫1522相同的外径，从下衬垫1522向上延伸，并且相较于下衬垫1522具有相对薄的厚度。由于上衬垫1521具有与下衬垫1522相同的外径，因此上衬垫1521的外周表面和下衬垫1522的外周表面可在它们之间不产生台阶部分的情况下延伸。因而，当衬垫152插入到上壳体1511中时，上衬垫1521以及下衬垫1522的外周表面紧密附接至上壳体1511的内周表面。此外，上衬垫相较于下衬垫1522具有相对薄的厚度并且向上延伸。因而，当形成在上壳体1511的上端的压接部1514被压接时，上衬垫1521与压接部1514一起被压接。
图11是图解根据本发明的实施方式，在衬垫上安装球152和板簧153的状态的侧视剖面图。
板簧153可由金属制成，以根据袋的内部压力打开和关闭形成在衬垫152中的通道154。因而，如图11中所示，将板簧153安装在制备的衬垫152上(S502)。特别是，为了使板簧153容易打开和关闭通道154，优选地，板簧153安装成接触下衬垫1522的形成有通道154的出口的顶表面。
当袋的内部压力小于特定压力时，板簧153可接触衬垫152，以关闭通道154的出口1541。此外，当袋的内部压力逐渐增加而超过特定压力时，板簧153可与衬垫152分开，以打开通道154的出口1541。
根据相关技术，通过使用螺旋弹簧关闭通道154。然而，通气装置15必须小型化，以便插入到二次电池1的密封部134中。然而，如果像相关技术一样使用螺旋弹簧，则通气装置15在结构上会复杂化并且在小型化方面受到限制。因而，根据本发明的实施方式，可使用板簧153来简化通气装置15的结构并且使通气装置15小型化，从而插入到二次电池1的密封部134中。
为了在板簧153打开通道154时将气体排出到外部，优选地，在板簧153中冲出排气孔1533。在此，板簧153包括形成在其中央的中央部分1531和从中央部分1531向外延伸的外围部分1532。此外，由于中央部分1531关闭形成在衬垫152中的通道154，因此不必在中央部分1531中冲出排气孔1533。因而，优选地，在板簧153的外围部分1532中冲出排气孔1533。可根据形成的排气孔1533的形状和面积来调节通气装置15的打开压力。因而，可调节排气孔1533的形状和面积，以调节通气装置15的打开压力。在此，打开压力是指当通气装置15打开时袋内的特定压力。
根据本发明的实施方式，当将板簧153安装在衬垫152上时，如图11中所示，也可安装球155。球155具有球形形状并且设置在衬垫152与板簧153之间，特别是，设置在形成于衬垫152中的通道154的出口侧。此外，球155在通道154的出口侧与衬垫152接触或分开，以打开和关闭通道154。特别是，球155受到从板簧153的中央部分1531朝向衬垫152的弹力，从而紧密附接至衬垫152，由此关闭通道154。在此，由于衬垫152由聚合物制成，因此球155可紧密附接至衬垫152，从而防止产生间隙，由此防止密封性劣化。球155可由聚合物制成，以更加提高相对于衬垫152的粘附性。然而，球155可由金属制成，以提高耐久性。
在衬垫152中，通道154的出口侧的表面的内周边缘可被倒角(Chamfering)或倒圆(Filleting)。因而，如图11中所示，球155可容易紧密附接至衬垫152的被倒角或倒圆而成的表面1523。
当在袋中产生气体，从而逐渐增加袋的内部压力并因此超过特定压力时，气体向外推动球155。因而，由于球155被推动，因此板簧153被向外推动。此外，板簧153可与衬垫152分开，使得球155与衬垫152分开，从而打开通道的出口1541。因而，袋内的气体可通过通道154和排气孔1533排放到外部。
袋内的气体被充分排放到外部，因而袋的内部压力再次降低。结果，在推动板簧153的气体的压力降低的同时，板簧153由于其弹性而返回到其原始位置，从而再次向内推动球155。此外，板簧153在通道154的出口侧再次接触衬垫152，因而球155紧密附接至衬垫152，从而关闭通道154的出口1541。
图12是图解根据本发明的实施方式，将衬垫152插入到壳体151中的状态的侧视剖面图。
当板簧153安装在衬垫152上时，如图12中所示，将衬垫152插入到壳体151的插入空间1513中(S503)。特别是，当壳体151包括上壳体1511和下壳体1512时，优选地，衬垫152插入到上壳体1511中。
如上所述，下衬垫1522具有盘形状。此外，上衬垫1521具有与下衬垫1522相同的外径。因而，当衬垫152插入到上壳体1511中时，上衬垫1521以及下衬垫1522的外周表面紧密附接至上壳体1511的内周表面。
图13是图解根据本发明的实施方式，对形成在壳体151的上端的压接部1514执行压接的状态的侧视剖面图。图14是根据本发明一实施方式的通气装置15的侧视剖面图。
当衬垫152插入到壳体151的插入空间1513中时，将形成在壳体151的上端的压接部1514压接(S504)。在此，为了防止绝缘性劣化，优选地，利用机械工序而不是化学处理或热处理来压接衬垫152。为此，如图13中所示，压接夹具4从上侧下降，以按压形成在壳体151的上端的压接部1514。
压接夹具4的底表面具有向内凹陷的弯曲表面。因而，压接夹具4引导壳体151的压接部1514，使得压接部1514朝向壳体151的中央弯折。结果，如图14中所示，压接部1514可与衬垫152一起弯折，因而压接部1514和衬垫152可密封板簧153的外表面。在此，如上所述，在板簧153的外围部分1532中冲出排气孔1533。因而，优选地，压接部1514通过按压除排气孔1533之外的外围部分1532而被压接，从而不遮蔽板簧153的排气孔1533。
图15是根据本发明另一实施方式的通气装置15a的侧视剖面图。
根据本发明一实施方式，在衬垫152与板簧153之间设置有球155。因而，球155与板簧153一起打开和关闭通道154的出口。然而，如上所述，通气装置15必须小型化，以便插入到二次电池1的密封部134中。随着技术不断发展，电子产品被小型化，安装在这种电子产品中的二次电池1也一起被小型化。因而，尽可能简化通气装置15的结构并且减小通气装置15的尺寸很重要。
根据本发明另一实施方式，为了更加简化通气装置15a的结构，如图15中所示，球155被去除。就是说，在衬垫152a与板簧153a之间不设置其他部件。因而，根据本发明另一实施方式，可更加简化通气装置15a的结构，从而更加减小其尺寸。
当在袋中产生气体，从而逐渐增加袋的内部压力并因此超过特定压力时，气体直接推动板簧153a而不使用球155。此外，板簧153a可与衬垫152a分开，从而打开通道的出口1541，袋内的气体可通过通道154和排气孔1533排放到外部。
袋内的气体被充分排放到外部，因而袋的内部压力再次降低。结果，在推动板簧153a的气体的压力降低的同时，板簧153a由于其弹性而返回到其原始位置。此外，板簧153a在通道154的出口1541再次接触衬垫152a，从而关闭通道154的出口1541而不使用球155。
根据本发明另一实施方式，由于未设置球155，因此板簧153a的中央部分1531a可形成平坦形状而不是向上弯曲，如图15中所示。此外，衬垫152a的通道154的内周边缘可不被倒角(Chamfering)或倒圆(Filleting)。因而，根据本发明另一实施方式，由于省略了将板簧153a的中央部分1531a弯曲的工序和将衬垫152a的通道154的内周边缘倒角(Chamfering)或倒圆(Filleting)的工序，因此可简化通气装置15a的制造方法。
本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不改变技术构思或实质特征的情况下，本发明可以以其他特定形式来实施。因此，以上公开的实施方式被认为是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由前面的描述和其中描述的示例性实施方式限定。在本发明的权利要求内及其等同含义内进行的各种修改被认为落在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种插入到二次电池的袋的密封部中的通气装置，所述通气装置包括：
壳体，所述壳体通过使用金属板制造并且插入在所述密封部的两个表面之间，从而与所述密封部一起被密封；
由聚合物制成并且形成在所述壳体中的衬垫，将所述袋的内部和外部彼此连通的通道穿过所述衬垫；和
由金属制成的板簧，所述板簧根据所述袋的内部压力打开和关闭所述通道，
其中所述壳体在其上端包括与所述衬垫一起被压接的压接部。
2.如权利要求1所述的通气装置，其中所述衬垫包括：
下衬垫，所述通道穿过所述下衬垫；和
上衬垫，所述上衬垫具有与所述下衬垫相同的外径，从所述下衬垫向上延伸，相较于所述下衬垫具有相对薄的厚度，并且当所述压接部被压接时与所述压接部一起被压接。
3.如权利要求1所述的通气装置，其中所述板簧包括：
形成在其中央的中央部分；和
从所述中央部分向外延伸的外围部分，
其中在所述外围部分中冲出有排气孔。
4.如权利要求3所述的通气装置，其中所述压接部在按压所述板簧的所述外围部分的同时被压接。
5.如权利要求1所述的通气装置，进一步包括设置在所述衬垫与所述板簧之间的球，所述球在所述通道的出口侧与所述衬垫接触或分开，由此打开和关闭所述通道。
6.如权利要求5所述的通气装置，其中，在所述衬垫中，所述通道的出口侧的表面的内周边缘被倒角或倒圆。
7.如权利要求1所述的通气装置，其中所述壳体包括彼此具有不同形状或尺寸的上壳体和下壳体。
8.如权利要求7所述的通气装置，其中所述下壳体具有比所述上壳体的宽度小的宽度。
9.如权利要求7所述的通气装置，其中所述上壳体具有圆柱形状，并且
所述下壳体具有椭圆柱形状。
10.如权利要求9所述的通气装置，其中所述衬垫插入到所述上壳体中。
11.一种制造插入到二次电池的袋的密封部中的通气装置的方法，所述方法包括以下步骤：
将金属板成形，以制造其中具有插入空间的壳体；
将板簧安装在衬垫上，所述板簧根据所述袋的内部压力打开和关闭通道，将所述袋的内部和外部彼此连通的所述通道穿过所述衬垫；
将其上安装有所述板簧的所述衬垫插入到所述壳体的所述插入空间中；和
将形成在所述壳体的上端的压接部压接。
12.如权利要求11所述的方法，其中，在制造所述壳体的步骤中，通过利用冲头将所述金属板拉伸的拉深工序制造所述壳体。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述拉深工序包括：
利用第一冲头将所述金属板拉伸的第一拉深工序；和
利用具有比所述第一冲头小的横截面直径的第二冲头将所述金属板拉伸的第二拉深工序。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一冲头具有圆形横截面，并且
所述第二冲头具有椭圆形横截面。
15.如权利要求11所述的方法，其中，在安装所述板簧的步骤中，在所述衬垫与所述板簧之间进一步安装球，所述球在所述通道的出口侧与所述衬垫接触或分开，从而打开和关闭所述通道。
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