CN115548540A - 二次电池 - Google Patents

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郑义广
丁贤基
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Abstract

公开了一种二次电池。所述二次电池包括：电极组件，包括第一电极板、第二电极板和隔膜；壳体，包括具有开口的第一侧以容纳电极组件；盖板，密封壳体的第一侧；第一集流板，布置在电极组件与盖板之间并且将第一电极板与盖板电连接；端子，布置在壳体的第二侧上；第二集流板，将第二电极板和端子电连接；第一焊接部，在盖板的外表面上并且将盖板和第一集流板焊接；以及第二焊接部，在盖板的外表面上并且将壳体和盖板焊接。

Description

二次电池
技术领域
本公开的实施例的方面涉及二次电池。
背景技术
与不可再充电的原电池不同，二次电池可以充电和放电。低容量的二次电池广泛用于诸如智能手机、功能手机、平板计算机、笔记本计算机、数码相机、摄像机等的小型便携式电子装置，而大容量二次电池通常用于驱动混合动力汽车、电动汽车等的电机。
二次电池可以包括包含正极和负极的电极组件、容纳电极组件的壳体或罐、连接到电极组件的端子以及其他组件。根据形状，二次电池可以被分类为圆柱形、棱柱形和袋型。
在该背景技术部分中公开的以上信息是为了增强对发明的背景技术的理解而提供的，因此，其可以包含不构成现有技术的信息。
发明内容
根据本公开的实施例的方面，提供了具有改善的安全性的二次电池。
根据本公开的一个或更多个实施例的二次电池可以包括：电极组件，包括第一电极板、第二电极板和隔膜；壳体，包括具有开口的第一侧以容纳电极组件；盖板，密封壳体的第一侧；第一集流板，布置在电极组件与盖板之间并且将第一电极板与盖板电连接；端子，布置在壳体的第二侧上；第二集流板，将第二电极板和端子电连接；第一焊接部，在盖板的外表面上并且将盖板和第一集流板焊接；以及第二焊接部，在盖板的外表面上并且将壳体和盖板焊接。
在一个或更多个实施例中，壳体可以包括台阶部，第一集流板安置在该台阶部上。
在一个或更多个实施例中，第一集流板可以包括与第一电极板接触的第一区域以及与盖板接触的第二区域，并且弹性变形地弯曲使得第一区域相对于第二区域具有高度差。
在一个或更多个实施例中，盖板可以具有形成在其中的电解质注入孔。
在一个或更多个实施例中，二次电池还可以包括覆盖第一焊接部和第二焊接部中的至少一个的防腐蚀器。
在一个或更多个实施例中，防腐蚀器覆盖第一焊接部和第二焊接部中的每个。
在一个或更多个实施例中，防腐蚀器可以被施涂在第一焊接部和第二焊接部中的所述至少一个上。
在一个或更多个实施例中，凹槽可以形成在与第一焊接部和第二焊接部中的所述至少一个对应的区域中。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的二次电池的示意性剖视图。
图2是图1中的区域“A”的放大图。
图3是根据本公开的实施例的二次电池的第一集流板的透视图。
具体实施方式
在本文中，将参照附图更详细地描述本公开的一些实施例。
提供本公开的实施例以更全面地解释本公开，并且以下实施例可以以许多不同的形式体现，并且不应被理解为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些示例实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员传达本公开的方面和特征。
另外，在附图中，为了简洁和清楚，可以夸大各种组件的尺寸或厚度。同样的标号始终指同样的元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。另外，将理解的是，当元件A被称为“连接到”元件B时，元件A可以直接连接到元件B，或者一个或更多个中间元件C可以存在于它们之间使得元件A和元件B彼此间接连接。
这里使用的术语是出于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本公开。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”或“包括”和/或其变型时，说明存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
将理解的是，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一构件、元件、区域、层和/或部分区分开。因此，例如，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语，来描述如图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，除了图中所描绘的方位之外，空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的元件或特征被翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其他元件或特征“上”或“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以涵盖上方和下方两种方位。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非在这里明确定义，否则常用词典中定义的术语应被解释为具有与相关领域的上下文中的意思一致的意思，而不以理想或过于形式化的含义来解释它们。
图1是根据本公开的实施例的二次电池的示意性剖视图；图2是图1中区域“A”的放大图；图3是根据本公开的实施例的二次电池的第一集流板的透视图。
参照图1和图2，根据本公开的实施例的二次电池100包括电极组件110、壳体或罐120、盖板130、第一集流板140、端子150、第二集流板160和垫圈170。另外，根据本公开实施例的二次电池100还可以包括防腐蚀器(corrosion preventer)180。
电极组件110包括第一电极板、第二电极板和隔膜。
第一电极板可以是负极板和正极板中的任一者。当第一电极板是负极板时，第一电极板可以包括例如但不限于其中负极活性物质涂覆在负极集流板上的负极涂覆部和其中未涂覆负极活性物质的负极非涂覆部，负极集流板由薄导电金属板(例如，铜或镍箔或网)制成。这里，负极活性物质可以由例如(但不限于)基于碳的材料、Si、Sn、氧化锡、锡合金复合物、过渡金属氧化物、锂金属亚硝酸盐或金属氧化物制成。
第二电极板可以是负极板和正极板中的另一者。如上所述，当第一电极板是负极板时，第二电极板可以是正极板。在这种情况下，第二电极板可以包括其中正极活性物质涂覆在正极集流板上的正极涂覆部和其中未涂覆正极活性物质的正极非涂覆部，正极集流板由具有优异导电性的薄金属板(例如，铝箔或网)制成。这里，正极活性物质可以是例如(但不限于)硫族化合物，以诸如LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNiMnO2等的复合金属氧化物为例。
隔膜置于第一电极板与第二电极板之间，以防止或基本上防止第一电极板与第二电极板之间的短路。隔膜可以由例如(但不限于)聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯的多孔共聚物等制成。
电极组件110可以例如以如下方式堆叠：第一电极板的下端比第二电极板的下端突出得低，并且第二电极板的上端比第一电极板的上端突出得高，因此可以以果冻卷的形式卷绕。
在实施例中，壳体120成形为圆柱体，该圆柱体具有容纳电极组件110的敞开的表面和封闭的另一表面(例如，相对表面)。图1示出了下表面是敞开的并且上表面是封闭的，但是根据需要，上表面可以是敞开的并且下表面可以是封闭的。然而，出于理解的目的，如附图中所示，将关于上表面是封闭的且下表面是敞开的情况进行以下描述。
盖板130成形为与壳体120的下表面对应，例如，呈盘形状，并且用于密封壳体120的下表面。
第一集流板140在壳体120内部设置在电极组件110与盖板130之间，并且将电极组件110的第一电极板和盖板130彼此电连接。如上所述，当电极组件110的第一电极板是负极板时，与第一集流板140接触的盖板130以及与盖板130接触的壳体120将具有负极性。
在实施例中，壳体120、盖板130和第一集流板140可以通过焊接(例如，激光焊接)彼此结合。为此，首先，在电极组件110安装在壳体120中的状态下，将第一集流板140设置在壳体120下方，以允许第一集流板140与电极组件110的第一电极板接触。接下来，用盖板130封闭壳体120的下表面，以允许盖板130与第一集流板140接触。此后，激光从盖板130的外部照射到盖板130的外表面，以将盖板130和第一集流板140焊接。这里，设置在盖板130的外表面上的所得的焊接部被称为第一焊接部W1。接下来，激光从盖板130的外部照射到盖板130的外表面，更具体地，照射到壳体120与盖板130之间的边界区域，以将壳体120和盖板130焊接。这里，设置在盖板130的外表面上的所得的焊接部被称为第二焊接部W2。
如果激光从壳体120的内部照射到壳体120的内周表面或第一集流板140的内表面，则在焊接期间会产生溅出物并且溅出物遗留在壳体120内部，从而降低安全性。然而，在根据本公开的实施例的二次电池100中，第一焊接部W1和第二焊接部W2设置在盖板130的外表面上，即，在用盖板130封闭壳体120的下表面之后，激光从盖板130的外部照射到盖板130的外表面以将第一集流板140和盖板130焊接，因此，即使在焊接期间产生溅出物，也可以防止或基本上防止溅出物被引入到壳体120中，并且可以通过使用单独的抽吸装置(未示出)容易地抽吸并去除溅出物。
尽管以上已经描述了首先将盖板130和第一集流板140焊接，然后将壳体120和盖板130焊接，但是根据需要，可以首先将壳体120和盖板130焊接，然后可以将盖板130和第一集流板140焊接。可选地，可以在将盖板130和第一集流板140焊接的同时将壳体120和盖板130焊接。
在实施例中，台阶部121可以形成在壳体120的下部处，以允许第一集流板140和盖板130相对于壳体120稳定地设置。例如，总体来说，即，在台阶部121上方，壳体120的内径可以小于第一集流板140和盖板130的外径，而台阶部121的内径可以与第一集流板140和盖板130的外径基本上相同。因此，第一集流板140可以设置在壳体120下方，以允许第一集流板140安置在台阶部121上，并且壳体120的下表面可以用盖板130封闭，以允许盖板130与第一集流板140紧密接触。此后，通过使用单独的夹具(未示出)按压并焊接盖板130，例如，可以消除部件之间的间隙并且可以改善焊接质量。
在实施例中，参照图3，第一集流板140可以具有其中第一区域(例如，整个区域)141被切割并相对于第二区域142弯曲的结构。在实施例中，包括主要与电极组件110的第一电极板接触的第一区域141和主要与盖板130接触的第二区域142的第一集流板140可以被构造为弹性可变形地弯曲，以允许第一区域141相对于第二区域142具有高度差(例如，竖直偏移)。因此，即使在制造期间在电极组件110、壳体120、盖板130、第一集流板140等中发生公差，通过柔性的第一集流板140，第一区域141也可以与电极组件110的第一电极板紧密接触，并且第二区域142也可以与盖板130紧密接触，而盖板130可以组装为与壳体120的下表面(壳体120的下端的剖面)基本上布置在同一平面上。
在实施例中，盖板130可以具有或可以不具有形成在其中的电解质注入孔131。图1示出了形成电解质注入孔131。如果形成电解质注入孔131，如上所述，则可以进行用盖板130封闭壳体120的下表面的工艺，并且在将第一集流板140和盖板130焊接，然后将壳体120和盖板130焊接之后，通过电解质注入孔131注入电解质，然后密封电解质注入孔131。如果没有形成电解质注入孔131，则可以执行这样的工艺：在用盖板130封闭壳体120的下表面之前，通过壳体120的下表面注入电解质。
当盖板130由包含铁组分的材料(例如，钢)制成时，由于焊接之后的氧化，在第一焊接部W1和第二焊接部W2中会容易发生腐蚀。在实施例中，为了防止或基本上防止这种情况，第一焊接部W1和第二焊接部W2中的至少一个(在实施例中，第一焊接部W1和第二焊接部W2)可以通过使用防腐蚀器180而被覆盖，以不被暴露于外部。防腐蚀器180可以是例如被施涂在第一焊接部W1和第二焊接部W2上的防锈剂。在实施例中，为了限制要施涂防锈剂的区域，盖板130可以具有形成在与第一焊接部W1和第二焊接部W2对应的区域中的凹槽132。在另一实施例中，防腐蚀器180可以是例如覆盖第一焊接部W1和第二焊接部W2的覆盖构件。
端子150安装在壳体120的上表面上。在实施例中，图1示出了端子150以铆钉方式安装。即，在壳体120的上表面中形成孔，使得端子150穿过该孔设置，并且端子150通过在壳体120的上侧处支撑其上端并在第二集流板160的下侧处支撑其下端来固定。这里，第二集流板160将电极组件110的第二电极板和端子150彼此电连接，并且垫圈170安装在壳体120与端子150之间以使壳体120和端子150彼此绝缘。因此，在实施例中，端子150具有正极性。然而，以这种方式构造正极端子仅仅是示例，本公开的保护范围不限于此。例如，本领域技术人员将容易理解的是，可以以与传统的圆柱形二次电池不同的方式构造正极端子。
如上所述，根据本公开的一个或更多个实施例的方面，在借助于盖板封闭壳体的一侧之后，激光从盖板的外部照射到盖板的外表面，以将壳体、盖板、第一电极板等彼此焊接，结果，焊接部设置在盖板的外表面上，从而提供了能够防止或减少在焊接期间产生溅出物并且溅出物遗留在壳体内的可能性的二次电池。
另外，与相同尺寸的电池相比，通过省略使用常规压接、卷边等的机械结合，可以增大容量，并且还可以增加密封强度。
虽然这里已经描述了用于实施根据本公开的二次电池的一些示例实施例，但是本公开不限于示例实施例，并且本领域技术人员将理解的是，在不脱离由下面的权利要求阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (8)

1.一种二次电池，所述二次电池包括：
电极组件，包括第一电极板、第二电极板和隔膜；
壳体，包括具有开口的第一侧以容纳所述电极组件；
盖板，密封所述壳体的所述第一侧；
第一集流板，布置在所述电极组件与所述盖板之间并且将所述第一电极板和所述盖板电连接；
端子，布置在所述壳体的第二侧上；
第二集流板，将所述第二电极板和所述端子电连接；
第一焊接部，位于所述盖板的外表面上并且将所述盖板和所述第一集流板焊接；以及
第二焊接部，位于所述盖板的所述外表面上并且将所述壳体和所述盖板焊接。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述壳体包括台阶部，所述第一集流板安置在所述台阶部上。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述第一集流板包括与所述第一电极板接触的第一区域以及与所述盖板接触的第二区域，并且弹性变形地弯曲使得所述第一区域相对于所述第二区域具有高度差。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述盖板具有形成在其中的电解质注入孔。
5.根据权利要求1所述的二次电池，所述二次电池还包括覆盖所述第一焊接部和所述第二焊接部中的至少一个的防腐蚀器。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其中，所述防腐蚀器覆盖所述第一焊接部和所述第二焊接部中的每个。
7.根据权利要求5所述的二次电池，其中，所述防腐蚀器被施涂在所述第一焊接部和所述第二焊接部中的所述至少一个上。
8.根据权利要求5所述的二次电池，其中，所述盖板具有形成在与所述第一焊接部和所述第二焊接部中的所述至少一个对应的区域中的凹槽。
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