CN113903967A - 可再充电电池 - Google Patents

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朴容辰
禹炳喆
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Abstract

一种可再充电电池包括：电极组件，包括第一电极接线片和第二电极接线片；壳体，包括开口并接纳所述电极组件以连接到所述第一电极接线片；盖组件，包括联接到所述壳体并覆盖所述开口的盖板和联接到所述盖板并连接到所述第二电极接线片的端子板；在所述第二电极接线片和所述盖板之间的第一绝缘构件；附接到所述第二电极接线片的表面的第二绝缘构件；和在所述第二电极接线片和所述电极组件之间的第三绝缘构件。

Description

可再充电电池
技术领域
本发明的实施例的各方面涉及可再充电电池。
背景技术
与不能再充电的一次电池不同，可再充电电池能够反复充电和放电。低容量可再充电电池用于诸如移动电话、笔记本电脑和便携式摄像机之类的便携式小型电子设备。大容量电池被广泛用作驱动诸如用于混合动力车辆的马达的电源。
代表性的可再充电电池包括镍镉(Ni-Cd)电池、镍氢(Ni-MH)电池、锂(Li)电池和锂离子(Li-ion)可再充电电池。特别地，锂离子可再充电电池具有比主要用作便携式电子设备电源的镍镉电池或镍氢电池高约三倍的工作电压。另外，锂离子可再充电电池因其单位重量的能量密度高而被广泛应用。
特别地，随着对诸如使用蓝牙的头戴式耳机、入耳式耳机、智能手表和身体附着型医疗设备之类的可穿戴设备的需求增加，对能量密度高且超小的可再充电电池的需求正在增加。
超小型可再充电电池具有以下重要任务：在有限的尺寸内保证所需的电容量、在提高有效的低重量的同时实现有效的结构以及提高结构稳定性。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅是为了增强对本发明的背景的理解，并且因此，其可能包含不构成在本国为本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
根据本发明的实施例的一方面，一种超小型可再充电电池被提供。根据本发明的实施例的另一方面，提供防止或基本防止在将盖组件激光焊接到壳体时由于电极组件的上部处的热量而损坏隔板的可再充电电池。
根据一个或多个实施例，一种可再充电电池包括：电极组件，包括第一电极接线片和第二电极接线片；壳体，包括开口并接纳所述电极组件以连接到所述第一电极接线片；盖组件，包括联接到所述壳体并覆盖所述开口的盖板和联接到所述盖板并连接到所述第二电极接线片的端子板；在所述第二电极接线片和所述盖板之间的第一绝缘构件；附接到所述第二电极接线片的表面的第二绝缘构件；和在所述第二电极接线片和所述电极组件之间的第三绝缘构件。
所述电极组件可以包括第一电极、第二电极和在所述第一电极与所述第二电极之间的隔板，所述第一电极可以连接到所述第一电极接线片，并且所述第二电极可以连接到所述第二电极接线片。
所述可再充电电池可以进一步包括在所述盖板和所述端子板之间以将所述盖板和所述端子板彼此电绝缘的绝缘构件。
所述端子板可以包括：法兰部，位于所述盖板的外侧，并且与所述盖板的外表面电绝缘并附接到所述盖板的所述外表面；和接线片连接部，从所述法兰部的中心突出以通过所述盖板的端子孔和所述第一绝缘构件的通孔朝所述电极组件突出，并在所述接线片连接部的内表面处电连接到所述第二电极接线片。
所述第一绝缘构件可以包括附接到所述盖板的内表面并具有通孔的绝缘衬垫。
所述第二绝缘构件可以包括绝缘带，所述绝缘带附接到所述第二电极接线片的表面、所述接线片连接部的一部分和所述第一绝缘构件的一部分。
所述第三绝缘构件可以包括绝缘盘，所述绝缘盘附接到所述电极组件的一端的中心并且比所述接线片连接部的所述内表面大以在所述第一绝缘构件的通孔周围与所述第一绝缘构件重叠。
所述端子板可以包括：法兰部，在所述盖板和所述电极组件之间，并且位于所述第一绝缘构件的台阶的内侧以与所述盖板的内表面电绝缘并附接到所述盖板的所述内表面；和突出端子，从所述法兰部的中心突出以穿过所述盖板的端子孔，并在所述端子板的内表面处电连接到所述第二电极接线片。
所述第一绝缘构件可以包括附接到所述盖板的所述内表面并包括所述台阶的绝缘衬垫，并且所述法兰部可以布置在所述台阶处。
所述第二绝缘构件可以包括绝缘带，所述绝缘带附接到所述第二电极接线片的表面、所述突出端子的一部分和所述第一绝缘构件的一部分。
所述第三绝缘构件可以包括绝缘盘，所述绝缘盘附接到所述电极组件的一端的中心并且比所述法兰部的内表面大以在所述第一绝缘构件的台阶周围与所述第一绝缘构件重叠。
如上所描述的，在根据本发明的一个或多个实施例的可再充电电池中，第一绝缘构件布置在连接到端子板的第二电极接线片和盖板之间，第二绝缘构件附接到第二电极接线片的表面，并且第三绝缘构件布置在第二电极接线片和电极组件之间，从而可以防止或基本防止在将盖组件激光焊接到壳体时由于电极组件的上部处的热量而损坏隔板。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的可再充电电池的透视图。
图2为图1的可再充电电池的分解透视图。
图3为沿图1中的线III-III截取的剖视图。
图4为根据本发明一实施例的可再充电电池的透视图。
图5为图4的可再充电电池的分解透视图。
图6为沿图4中的线VI-VI截取的剖视图。
附图标记的描述
1、2：可再充电电池 10：电极组件
11：第一电极 12：第二电极
13：隔板 20：壳体
30、60：盖组件 31：盖板
33、63：端子板 34：热熔构件
51：第一电极接线片 52：第二电极接线片
61、62：第一绝缘构件 101、102：第一端、第二端
311：端子孔 331、631：法兰部
332：突出端子 341：通孔
611：通孔 612、622：第二绝缘构件
613、623：第三绝缘构件 621：台阶
632：接线片连接部 D：电池直径
H：高度 L1、L2：距离
ΔH1：第一高度差 ΔH2：第二高度差
具体实施方式
在下文中将参考附图更充分地描述本发明，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，所描述的实施例可以以各种不同的方式修改，而全部不脱离本发明的范围。附图和描述本质上将被视为是例示性的，并非限制性的。在整个说明书中相似的附图标记指代相似的元件。
此外，除非明确地相反描述，否则应当理解，本说明书中使用的诸如“包括”、“包含”或“具有”之类的术语说明所述特征、数字、步骤、操作、部件、零件和/或它们的组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、步骤、操作、部件、零件或它们的组合。
另外，在本说明书中，应当理解，当一个部件被称为“连接”或“联接”到另一个部件时，其可以直接连接或联接到该另一个部件，或者连接或联接到该另一个部件且一个或多个其它部件介于它们之间。
除非上下文另外明确指示，否则单数形式将包括复数形式。
应当理解，虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各个元件，但是这些元件不应该受这些术语限制。这些术语用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，第一元件可以被称为“第二”元件，类似地，第二元件可以被称为“第一”元件，而不脱离本发明构思的示例实施例的范围。除非上下文另外明确指示，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
此外，诸如“下方”、“下”、“上方”、“上”等的术语用于描述图中所示的配置的关系。然而，这些术语用作相对概念，并且参考附图中指示的方向被描述。
除非另外定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解，在常用字典中定义的术语应该被解释为具有与在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不应该以理想或过于正式的意义被解释，除非在本文中明确地如此定义。
根据本发明一实施例的可再充电电池为超紧凑电池，可以为硬币电池或纽扣电池。这里，硬币电池或纽扣电池为薄的硬币型电池或纽扣型电池，并且是指具有1或更小的高度(H)直径(D)比(H/D)的电池(见图1)。
在一实施例中，硬币电池或纽扣电池是大体圆柱形的，并且水平横截面是圆形的，但本发明不限于此，并且水平横截面可以是椭圆形的或多边形的。在这种情况下，直径被确定为基于电池的水平方向的壳体外周的最大距离，并且高度被确定为基于电池的竖直方向的最大距离(从平的底部到平的顶部的距离)。
然而，本发明并不限于作为本发明示例的硬币电池或纽扣电池，并且本发明的电池可以为圆柱型电池或销型电池。在本文中，根据本发明一实施例的可再充电电池为硬币电池或纽扣电池的情况将作为示例被进一步详细描述。
图1为根据本发明一实施例的可再充电电池的透视图；图2为图1的可再充电电池的分解透视图；图3为沿图1中的线III-III截取的剖视图。
参见图1至图3，根据一实施例的可再充电电池1包括电极组件10、壳体20、盖组件60、第一绝缘构件61、第二绝缘构件612和第三绝缘构件613。
盖组件60包括彼此联接的盖板31和端子板63。作为示例，盖板31和端子板63通过设置在它们之间的热熔构件34热熔合。
热熔构件34用作将盖板31和端子板63彼此连接的媒介。例如，热熔构件34可以由诸如聚合物的电绝缘材料形成，并且可以使用激光等被熔化以熔合到盖板31和端子板63。
在一实施例中，通过使用热熔构件34将端子板63联接到盖板31，能够形成稳定的联接结构，同时在不添加单独的绝缘配置的情况下在端子板33和盖板31之间有效绝缘。
由于硬币电池被制造为超紧凑尺寸，因此其在空间方面可能有设计限制，相应地，在简化其结构和制造工艺的同时，期望确保功能。关于此，在该实施例中，通过热熔构件34实现端子板63和盖板31之间的绝缘和联接。
在一实施例中，电极组件10包括提供在作为电绝缘材料的隔板13的相应侧的第一电极11(例如，负电极)和第二电极12(例如，正电极)，并电极组件10通过将第一电极11、隔板13和第二电极12卷绕而被形成。因此，电极组件10可以形成为果冻卷型。在另一实施例中，尽管未单独示出，但是电极组件可以形成为堆叠型。
电极组件10被配置用以充电和放电，并且电极组件10的卷绕轴线可以平行于壳体20的高度方向(图1到图3中的竖直方向)布置。在一实施例中，电极组件10的第一端(电极组件的下表面)101和第二端(电极组件的上表面)102可以是平的并且彼此平行。在一实施例中，电极组件10未被提供中心销，但在另一实施例中，中心销(未示出)可以被提供在卷绕轴线的位置处。
壳体20容纳电极组件10，同时面对电极组件10的第一端101。在一实施例中，电极组件10被绝缘片14覆盖并内置在壳体20中。作为示例，壳体20形成为容纳果冻卷型的电极组件10的圆筒，并且盖组件60密封圆筒形的壳体20的开口21。
电极组件10包括连接到第一电极11的第一电极接线片51和连接到第二电极12的第二电极接线片52，并且第一电极11和第二电极12分别被引出到第一端101和第二端102。
在电极组件10容纳在壳体20中的状态下，第一电极接线片51电连接到壳体20的底部，并且第二电极接线片52电连接到盖组件60的端子板63。
此外，盖组件60的盖板31在面对电极组件10的第二端102的同时联接到壳体20以覆盖开口21。在一实施例中，端子板63在用热熔构件34联接到的盖板31的同时联接到第二电极接线片52。
在此，第一电极11和第二电极12分别为负电极和正电极的情况将作为示例被描述，但是本发明不限于此，并且第一电极11和第二电极12可以分别为正电极和负电极。
在一实施例中，第一电极(负电极)11形成为长延伸带形，并且包括负极涂覆部分和负极未涂覆部分，负极涂覆部分为金属箔(例如，铜箔)的集流体被涂覆负极活性材料层的区域，负极未涂覆部分为未涂覆活性材料的区域。负极未涂覆部分可以被设置在负电极的长度方向上的端部处。
在一实施例中，第二电极(正电极)12形成为长延伸带形，并且包括正极涂覆部分和正极未涂覆部分，正极涂覆部分为金属箔(例如，铝箔)的集流体被涂覆正极活性材料层的区域，正极未涂覆部分为未涂覆活性材料的区域。正极未涂覆部分可以被设置在正电极的长度方向上的端部处。
壳体20允许电极组件10插入到形成在壳体20的一侧处的开口21中，并且具有用于在其中容纳电极组件10和电解质的空间。在一实施例中，例如，壳体20形成为具有小于其直径D的高度H的圆筒形形状，并且具有圆形开口21，从而与壳体20的内部空间相对应的圆柱形的电极组件10可以被插入。
盖组件60的端子板63包括法兰部631和接线片连接部632。法兰部631设置在盖板31的外侧，并经由热熔构件34与盖板31的外表面电绝缘并附接到盖板31的外表面。
在端子板63中，接线片连接部632从法兰部631的中心突出到内部，并穿过热熔构件34的通孔341和盖板31的端子孔311以朝电极组件10突出，并且第二电极接线片52电连接到接线片连接部632的内表面。
法兰部631比盖板31的外表面多突出第一高度差ΔH1，以形成可再充电电池1的外表面。换句换说，相对于壳体20的底部，法兰部631的外表面比盖板31的外表面更突出。另外，法兰部631的外表面和盖板31的外表面具有第一高度差ΔH1。
在此，描述第一绝缘构件61、第二绝缘构件612和第三绝缘构件613。第一绝缘构件61形成在第二电极接线片52和盖板31之间。作为示例，第一绝缘构件61设置在第二电极接线片52的上侧，并附接到盖板31的内表面。第一绝缘构件61可以在盖板31和第二电极接线片52之间以及盖板31和电极组件10之间形成电绝缘结构。
在一实施例中，第一绝缘构件61可以包括附接到盖板31的内表面并具有通孔611的绝缘衬垫。作为示例，第一绝缘构件61可以由具有对应于盖板31的端子孔311的通孔611的绝缘衬垫形成。因此，接线片连接部632从法兰部631的中心突出到内部，穿过盖板31的端子孔311和第一绝缘构件61的通孔611以朝电极组件10突出，并在接线片连接部632的内表面处电连接到第二电极接线片52。
第二绝缘构件612附接到第二电极接线片52的表面。作为示例，第二绝缘构件612附接到第二电极接线片52的下侧。作为示例，第二绝缘构件612可以包括绝缘带或由绝缘带形成，该绝缘带附接到第二电极接线片52的表面、接线片连接部632的一部分和第一绝缘构件61的一部分。第二绝缘构件612可以在电极组件10的第二电极接线片52和第二端102之间形成电绝缘结构。
第三绝缘构件613形成在第二电极接线片52和电极组件10之间。作为示例，第三绝缘构件613在第二电极接线片52的一侧附接到电极组件10的第二端102。在一实施例中，第三绝缘构件613可以包括绝缘盘，该绝缘盘附接到电极组件10的第二端102的中心并且比接线片连接部632的内表面大以在第一绝缘构件61的通孔611周围与第一绝缘构件61重叠。作为示例，第三绝缘构件613附接到电极组件10的第二端102的中心并可由绝缘盘形成，该绝缘盘比接线片连接部632的内表面大，以便在第一绝缘构件61的通孔611周围与第一绝缘构件61重叠一段距离(例如，预定距离)L1。
第一绝缘构件61和第二绝缘构件612分别将第二电极接线片52的两侧与盖板31和电极组件10的第二端102电绝缘。此外，尽管使用第一绝缘构件61和第二绝缘构件612，第三绝缘构件613可以进一步在电极组件10的第二端102的敞开部分中将第二电极接线片52和电极组件10的第二端102电绝缘。
参见图1，在根据一实施例的可再充电电池1中，在壳体20的开口21被盖组件60关闭和密封的状态下，高度H被限定为壳体20和法兰部631的外平面之间的距离，并且电池直径D由壳体20的外周限定。在一实施例中，高度H与电池直径D之比为1或更小(H/D≤1)。因此，根据实施例的可再充电电池1为硬币型电池或纽扣型电池，并且可以形成薄的硬币或纽扣形状。
在此，描述本发明的另一实施例。通过比较第一实施例和第二实施例，可能省略相同配置的描述，并且主要描述关于第二实施例的不同配置。
图4为示出根据本发明一实施例的可再充电电池的透视图；图5为图4的可再充电电池的分解透视图；图6为沿图4中的线VI-VI截取的剖视图。
参见图4至图6，在盖组件30中，端子板33包括法兰部331和突出端子332。根据一实施例的可再充电电池进一步包括设置在盖板31和端子板33之间以将盖板31和端子板33彼此电绝缘的另一绝缘构件。
法兰部331设置在盖板31和电极组件10之间，设置在第一绝缘构件62的台阶621的内侧，并经由该另一绝缘构件与盖板31的内表面电绝缘并附接到盖板31的内表面。在一实施例中，法兰部331可以被布置在台阶621处。作为示例，该另一绝缘构件可以由热熔构件34形成。
在端子板33中，突出端子332从法兰部331的中心通过热熔构件34的通孔341和盖板31的端子孔311突出到外部，并且端子板33的内表面(例如，突出端子332的内表面)电连接到第二电解接线片52。第二电极接线片52可以连接到法兰部331的内表面或突出端子332的内表面，或连接到二者。
突出端子332比盖板31的外表面多突出第二高度差ΔH2以形成可再充电电池2的外表面。也就是说，相对于壳体20的底部，突出端子332的外表面比盖板31的外表面更突出，并且突出端子332的外表面和盖板31的外表面具有第二高度差ΔH2。
在此，描述第一绝缘构件62、第二绝缘构件622和第三绝缘构件623。第一绝缘构件62设置在第二电极接线片52的上侧，并附接到盖板31的内表面以进一步延伸到法兰部331的内表面。第一绝缘构件62可以在盖板31和第二电极接线片52之间、盖板31和电极组件10之间以及法兰部331和电极组件10之间形成电绝缘结构。
在一实施例中，第一绝缘构件62可以包括附接到盖板31的内表面并包括台阶621的绝缘衬垫。作为示例，第一绝缘构件62可以由具有对应于热熔构件34的外径的台阶621的绝缘衬垫形成。因此，突出端子332从法兰部331的中心突出到外部、通过热熔构件34的通孔341和盖板31的端子孔311朝外部突出，并在端子板33的内表面处电连接到第二电极接线片52。
第二绝缘构件622附接到第二电极接线片52的下侧。作为示例，第二绝缘构件622可以包括绝缘带或由绝缘带形成，该绝缘带附接到第二电极接线片52的表面、突出端子332的一部分和第一绝缘构件62的一部分。第二绝缘构件622可以在电极组件10的第二电极接线片52和第二端102之间形成电绝缘结构。
第三绝缘构件623在第二电极接线片52的一侧附接到电极组件10的第二端102。在一实施例中，第三绝缘构件623可以包括绝缘盘，该绝缘盘附接到电极组件10的第二端102的中心并且比法兰部331的内表面大以在第一绝缘构件62的台阶周围与第一绝缘构件62重叠。作为示例，第三绝缘构件623可以附接到电极组件10的第二端102的中心并可由绝缘盘形成，该绝缘盘比法兰部331的内表面大，以便在第一绝缘构件62的台阶621周围与第一绝缘构件62重叠一段距离(例如，预定距离)L2。
第一绝缘构件62和第二绝缘构件622分别将第二电极接线片52的两侧与盖板31和电极组件10的第二端102电绝缘。此外，尽管使用第一绝缘构件62和第二绝缘构件622，第三绝缘构件623可以进一步在电极组件10的第二端102的敞开部分中将第二电极接线片52和电极组件10的第二端102电绝缘。
参见图4，在根据一实施例的可再充电电池2中，在壳体20的开口21被盖组件30关闭和密封的状态下，高度H被限定为壳体20的底部外平面和突出端子332之间的距离，并且电池直径D由壳体20的外周限定。在一实施例中，高度H与电池直径D之比为1或更小(H/D≤1)。因此，根据实施例的可再充电电池可以具有如在硬币电池或纽扣电池中的薄的硬币或纽扣形状。
虽然已经结合目前认为的一些实用的示例实施例描述本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例。相反，其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。

Claims (11)

1.一种可再充电电池，包括：
电极组件，包括第一电极接线片和第二电极接线片；
壳体，包括开口并接纳所述电极组件以连接到所述第一电极接线片；
盖组件，包括联接到所述壳体并覆盖所述开口的盖板和联接到所述盖板并连接到所述第二电极接线片的端子板；
在所述第二电极接线片和所述盖板之间的第一绝缘构件；
附接到所述第二电极接线片的表面的第二绝缘构件；和
在所述第二电极接线片和所述电极组件之间的第三绝缘构件。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中
所述电极组件包括第一电极、第二电极和在所述第一电极与所述第二电极之间的隔板，
所述第一电极连接到所述第一电极接线片，并且
所述第二电极连接到所述第二电极接线片。
3.根据权利要求2所述的可再充电电池，进一步包括在所述盖板和所述端子板之间以将所述盖板和所述端子板彼此电绝缘的绝缘构件。
4.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中所述端子板包括：
法兰部，位于所述盖板的外侧，并且与所述盖板的外表面电绝缘并附接到所述盖板的所述外表面；和
接线片连接部，从所述法兰部的中心突出以通过所述盖板的端子孔和所述第一绝缘构件的通孔朝所述电极组件突出，并在所述接线片连接部的内表面处电连接到所述第二电极接线片。
5.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中所述第一绝缘构件包括附接到所述盖板的内表面并具有通孔的绝缘衬垫。
6.根据权利要求5所述的可再充电电池，其中所述第二绝缘构件包括绝缘带，所述绝缘带附接到所述第二电极接线片的表面、所述接线片连接部的一部分和所述第一绝缘构件的一部分。
7.根据权利要求5所述的可再充电电池，其中所述第三绝缘构件包括绝缘盘，所述绝缘盘附接到所述电极组件的一端的中心并且比所述接线片连接部的所述内表面大以在所述第一绝缘构件的通孔周围与所述第一绝缘构件重叠。
8.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中所述端子板包括：
法兰部，在所述盖板和所述电极组件之间，并且位于所述第一绝缘构件的台阶的内侧以与所述盖板的内表面电绝缘并附接到所述盖板的所述内表面；和
突出端子，从所述法兰部的中心突出以穿过所述盖板的端子孔，并在所述端子板的内表面处电连接到所述第二电极接线片。
9.根据权利要求8所述的可再充电电池，其中
所述第一绝缘构件包括附接到所述盖板的所述内表面并包括所述台阶的绝缘衬垫，并且
所述法兰部布置在所述台阶处。
10.根据权利要求9所述的可再充电电池，其中所述第二绝缘构件包括绝缘带，所述绝缘带附接到所述第二电极接线片的表面、所述突出端子的一部分和所述第一绝缘构件的一部分。
11.根据权利要求9所述的可再充电电池，其中所述第三绝缘构件包括绝缘盘，所述绝缘盘附接到所述电极组件的一端的中心并且比所述法兰部的内表面大以在所述第一绝缘构件的台阶周围与所述第一绝缘构件重叠。
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