CN117855711A - 圆柱形二次电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池包括：电极组件，包括第一电极板、隔膜和第二电极板；壳体，电极组件容纳在壳体中，并且壳体包括敞口的下端并且电连接到第二电极板；第一集流体板，处于电极组件的上表面和壳体之间，并且电连接到第一电极板；端子，穿透壳体的上表面并且包括电气地且机械地结合到第一集流体板的上表面的下端；以及盖板，密封壳体的下端，端子包括焊接凹槽，焊接凹槽具有从端子的上表面向下的深度。

Description

圆柱形二次电池
本申请要求于2022年10月4日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0126041号韩国专利申请的优先权和权益，其全部公开内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开的实施例的方面涉及一种圆柱形二次电池。
背景技术
通常，圆柱形二次电池包括圆柱形电极组件、容纳电极组件和电解质的圆柱形罐以及盖组件，该盖组件结合到罐的第一侧开口以密封罐并电连接到电极组件以成为用于电连接电极组件和外部结构的装置。
在使用多个连接的圆柱形二次电池的电池模组的情况下，汇流条应该分别连接到二次电池的上部和下部，但是存在着结构复杂和工艺时间增加的问题。
对此，罐可以在开口侧和相对侧上设置有端子孔，并且正电极的铆接端子结合到罐以在端子孔中具有绝缘结构。在此结构中，由于汇流条设置在二次电池的同一侧上，因此可以在二次电池模组中容易地连接汇流条。
然而，为了连接铆接端子和电极组件的集流体板，需要通过电极组件的卷绕芯进行焊接，并且可能会在电池内部产生金属异物(例如烟雾或飞溅物)。此外，当产生金属异物时，需要用于收集灰尘的额外工作以去除产生的金属异物。此外，由于焊接热量而会发生对电极组件的损坏。
本背景技术部分公开的上述信息为了加强对发明的背景的理解，因此它可能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一方面，提供了一种圆柱形二次电池，在该圆柱形二次电池中，通过设置在端子中的焊接凹槽，减少了端子的厚度，从而从端子的外部执行与集流体板的焊接。根据本公开的实施例的另一方面，提供了一种圆柱形电池，在该圆柱形二次电池中，可以通过设置在端子中的焊接凹槽从壳体的外部将端子和集流体板焊接到彼此，因此可以防止或基本上防止在壳体内部产生焊接杂质，或者可以防止或基本上防止电极组件由于焊接热而受损。
根据本公开的一个或更多个实施例，一种圆柱形二次电池包括：电极组件，包括第一电极板、隔膜和第二电极板；壳体，电极组件容纳在壳体中，壳体包括敞口的下端并且电连接到所述第二电极板；第一集流体板，在电极组件的上表面和壳体之间，并且电连接到第一电极板；端子，穿透壳体的上表面并且包括电气地且机械地结合到第一集流体板的上表面的下端；以及盖板，密封壳体的下端，端子包括具有从端子的上表面向下的深度的焊接凹槽。
端子可以包括：头部，定位在壳体的上表面的上部分处；以及紧固部，从头部的中心朝向壳体的内部延伸并且与头部一体地形成。
第一集流体板可以在第一集流体板的上表面与紧固部的下表面接触的状态下通过焊接凹槽从端子的外部而被焊接，使得焊道定位在焊接凹槽中。
作为从焊接凹槽的下表面到紧固部的下表面的厚度的紧固部的下部厚度可以是0.5mm至1.5mm。
焊接凹槽可以穿过头部的中心并且可以从紧固部的上部分向下形成。
头部可以具有比紧固部大的平面尺寸。
紧固部可以包括：上紧固部，连接到头部并且定位在壳体的上表面的端子孔中；以及下紧固部，从上紧固部向下延伸并且定位在壳体内部。
下紧固部可以具有比上紧固件大的外径。
下紧固部可以具有比上紧固件小的外径，并且凹槽可以沿向内方向设置在下紧固部的外表面上。
圆柱形二次电池还可以包括结合构件，插入到设置在下紧固部的外表面上的凹槽中并结合到设置在下紧固部的外表面上的凹槽。
下紧固部可以具有比上紧固部大的侧部厚度。
紧固部的侧部厚度可以大于紧固部的下部厚度。
第一集流体板的厚度可以小于紧固部的下部厚度。
第一集流体板可以具有0.2mm至1.5mm的厚度。
端子的下表面可以是平坦平面。
端子的下表面的中心区域可以相对于端子的下表面的边缘区域向内凸出。
端子的下表面的中心区域可以是平坦平面。
焊接凹槽可以具有比其下内径大的上内径。
在焊接凹槽中，上内径可以是2mm至5mm，并且下内径可以是0.5mm至2mm。
圆柱形二次电池还可以包括在端子和壳体之间的第一垫圈。
圆柱形二次电池还可以包括在端子的头部和壳体的上表面之间的外绝缘构件。
外绝缘构件的端部可以比头部凸出地远。
第一垫圈可以在头部和壳体的上表面之间延伸，并且第一垫圈的端部可以比头部凸出地远。
第一垫圈可以与壳体的上表面和头部的下表面接触。
壳体可以包括相对于盖板在上部分处凹进到壳体中的卷边部以及相对于盖板壳体的下端向内弯曲以固定盖板的压接部。
圆柱形二次电池还可以包括在盖板和卷边部之间并且在盖板和压接部之间的第二垫圈，并且盖板可以是非极性的。
第二垫圈的下端可以比压接部朝向盖板的中心凸出地多。
盖板可以包括在压接部和卷边部之间的边缘区域以及相对于边缘区域朝向壳体的内部凹入的中心区域。
盖板可以包括排气口，该排气口是在中心区域中从下表面沿向上方向形成的凹口。
排气口的厚度可以小于盖板的其他区域的厚度，并且可以在0.05mm至0.35mm的范围内。
排气口可以具有与中心间隔开的、平面形状具有环形形状、直线形状或者曲线形状的一个或更多个图案。
圆柱形二次电池还可以包括：第二集流体板，具有对应于电极组件的下表面的圆板形状，并且与暴露于电极组件的下表面的第二电极板接触并电连接。
第二集流体板可以包括：圆形平面部分，接触电极组件的下表面；以及延伸部分，从平面部分的边缘向下延伸。
第二集流体板的延伸部分可以在第二垫圈和卷边部之间。
第二集流体板的延伸部分可以沿着卷边部弯曲或倒圆。
在上表面和下表面之间穿透的孔可以设置在第二集流体板的平面部分的中心处。
壳体可以包括：上表面部分，成形为平板并且具有穿过中心部分的端子孔；以及侧表面部分，从上表面部分的边缘向下延伸。
圆柱形二次电池还可以包括覆盖壳体的上表面部分的内表面的内绝缘构件。
内绝缘构件可以具有比第一集流体板大的平面尺寸。
壳体还可以包括在上表面部分和侧表面部分之间弯曲成倒圆形状的弯曲部分。
内绝缘构件可以覆盖上表面部分的内表面和弯曲部分的内表面。
在电极组件中，未涂覆正电极活性物质的正电极未涂覆部分可以从第一集流体板向上凸出，未涂覆负电极活性物质的负电极未涂覆部分可以从第二集流体板向下凸出。
电极组件可以包括相对于其其他区域在上部分和下部分的最外部处凹入的台阶。
附图说明
图1是示出根据本公开的一个或更多个实施例的圆柱形二次电池的透视图。
图2是图1所示的圆柱形二次电池的剖视图。
图3是图2的区域“3”的放大剖视图。
图4是示出了在图1的圆柱形二次电池中第二集流体板结合到壳体的下部分的构造的底部透视图。
图5是根据本公开的一个或更多个实施例的圆柱形二次电池的剖视图。
图6是根据本公开的一个或更多个实施例的圆柱形二次电池的剖视图。
具体实施方式
在此，将参照附图更详细地描述本公开的一些示例实施例。
提供本公开的示例以向本领域技术人员更完整地解释本公开；然而，以下示例可以以其他各种形式进行修改，并且本公开不应被解释为限于在此阐述的示例实施例。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。
此外，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。同样的附图标记表示同样的元件。如在此所使用的，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。此外，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，或者在元件A和元件B之间可以存在一个或更多个中间元件C使得元件A和元件B彼此间接连接。
在此使用的术语是为了描述特定实施例的目的，而不旨在限制本公开。如本文在此所使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还将理解的是，术语“包含”或“包括”和/或其变型用在本说明书中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，虽然在此可以使用术语“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/或部分并不受这些术语的限制。这些术语用于将一个构件、元件、区域、层和/或部件与另一个构件、元件、区域、层和/或部件区分开。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/或第一部分可以被命名为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
为了易于描述，可以在这里使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语，用以描述如图中所示的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语旨在涵盖装置在使用中或操作中除了在图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果在图中的元件或特征被翻转，则被描述为其他元件或特征的“下方”或“之下”的元件随后将被定向为在其他元件或特征“上”或“上方”。因此，示例术语“在……下方”可以涵盖上方和下方两种方位。
将参照附图进一步详细地描述本公开的示例实施例，以使本领域的技术人员可以容易地实践本公开。
这里，在整个说明书中，对具有相似构造和操作的部件分配相同的附图标记。此外，当一个部件称为电结合到另一个部件时，这不仅包括其直接连接的情况，而且还包括其与置于其间的另一个元件连接的情况。
除非另外限定，否则在此使用的所有术语(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含义相同的含义。还将理解的是，在通用词典中定义的术语应该解释为具有与相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不以理想或过于正式的意义对他们进行解释，除非在此明确限定。
图1是示出了根据本公开的一个或更多个实施例的圆柱形二次电池100的透视图；图2是图1所示的圆柱形二次电池100的剖视图。
如图1和图2所示，根据本公开的实施例的圆柱形二次电池100可以包括壳体110、容纳在壳体110内的电极组件120、结合到设置在壳体110的一端处的端子孔的端子150以及密封壳体110相对端的开口的盖板160。
壳体110包括圆形上侧部分(或称为“上表面部分”)111以及从上侧部分111的边缘向下延伸一定长度(例如，预定长度)的侧表面部分112。在实施例中，壳体110的上侧部分111和侧表面部分112可以一体地形成。在实施例中，还可以在上侧部分111和侧表面部分112之间包括弯曲成倒圆形状的弯曲部分111b。
圆形上侧部分111可以具有平坦的圆板形状并且可以包括穿透其中心部分的端子孔111a。上侧部分111可以通过使端子150插入至端子孔111a中来结合。用于密封和电气绝缘的第一垫圈115可以置于端子孔111a和端子150之间。第一垫圈可以通过阻挡端子150和壳体110之间的接触来将它们彼此电气分离。第一垫圈115可以密封壳体110的上侧部分111的端子孔111a。第一垫圈可以由诸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的树脂材料制成。
在实施例中，壳体110还可以包括设置成覆盖上侧部分111的内表面的内绝缘构件117。这里，内绝缘构件117可以通过涂覆或接合而附接到上侧部分111的内表面。这里，上侧部分111的内表面是面向电极组件120的上表面的表面，并且可以是上侧部分111的下表面。内绝缘构件117可以防止或基本上防止壳体110的上侧部分111和电极组件120的第一电极板(例如，正电极板)121之间的接触。作为另一示例，内绝缘构件117可以延伸至弯曲部分111b的内表面。内绝缘构件117可以设置成覆盖上侧部分111和弯曲部分111b的内表面，或者可以设置成仅覆盖上侧部分111的内表面。
在圆柱形二次电池100中，壳体110的下部是开口的或者在制造过程中中是敞口的。因此，在圆柱形二次电池100中，电极组件120可以在制造过程中与电解质一起通过壳体110的敞口的下部插入。这里，壳体110可以在其下部敞口并面朝上的状态下使电解质和电极组件120插入。在壳体110中，在插入电解质和电极组件120后，盖板160可以结合到敞口的下端以密封壳体110的内部。电解质使得锂离子能够在构成电极组件120的第一电极板121和第二电极板(例如，负电极板)122之间移动。电解质可以是作为锂盐和高纯度有机溶剂的混合物的非水有机电解质。在实施例中，电解质可以是使用聚合物的聚合物电解质或固态电解质，但电解质的类型在此不受限制。
壳体110可以由钢、钢合金、铝、铝合金或其等同物制成，但材料在此不受限制。在实施例中，壳体110可以具有相对于盖板160形成在上部上的向内凹进的卷边部113和形成在下部上的向内弯曲的压接部114，从而防止或基本上防止电极组件120脱离到外部。
在壳体110中，在通过敞口的下部插入电极组件120之后，可以形成卷边部113以防止或基本上防止电极组件120与壳体110分离。
电极组件120包括第一电极板121、第二电极板122和隔膜123。第一电极板121可以是正电极板，第二电极板可以是负电极板。当然，相反的情况也是可以的。这里，为了便于描述，将描述第一电极板121是正电极板并且第二电极板122是负电极板的情况。
在实施例中，第一电极板121可以具有涂覆在由铝(Al)制成的板状金属箔的至少一个表面上的由过渡金属氧化物制成的正电极活性物质。此外，第一电极板121可以在其上部分具有未涂覆正电极活性物质的正电极未涂覆部分。这种正电极未涂覆部分可以从电极组件120向上凸出。也就是说，在第一电极板121中，与第二电极板122和隔膜123相比，正电极未涂覆部分可以向上凸出。
在实施例中，第二电极板122可以具有涂覆在由铜(Cu)或镍(Ni)制成的板状金属箔的至少一个表面上的由石墨或碳制成的负电极活性物质。此外，第二电极板122可以在下部分具有未涂覆负电极活性物质的负电极未涂覆部分。这种负电极未涂覆部分可以从电极组件向下凸出。也就是说，在第二电极板122中，与第一电极板121和隔膜123相比，负电极未涂覆部分可以向下凸出。
隔膜123可以由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)制成，但是在本公开中不限于此。隔膜可以防止或基本上防止第一电极板121和第二电极板122之间的电短路，并且仅允许锂离子的移动。
在用第一电极板121、第二电极板122和隔膜123堆叠成电极组件120之后，从卷绕端将电极组件120卷绕成具有基本上圆柱形形状。此外，在电极组件120中，未涂覆正电极活性物质的正电极未涂覆部分在向上方向上从第一电极板121凸出，并且未涂覆负电极活性物质的负电极未涂覆部分在向下方向上从第二电极板122凸出。在实施例中，在电极组件120中，如图5所示的电极组件中一样，最外层的正电极未涂覆部分可以不向上凸出，并且最外层的负电极未涂覆部分可以不向下凸出。也就是说，电极组件120可以具有与其他区域相比在上部的最外部分和下部的最外部分处凹入的台阶。在电极组件120中，当内绝缘构件117不形成在壳体110的弯曲部分上时，可以防止或基本上防止电极组件120和壳体110彼此接触。
第一集流体板130可以是具有与电极组件120的上表面对应的形状的圆形金属板。第一集流体板130的平面尺寸可以等于或小于电极组件120的上表面的尺寸。在实施例中，第一集流体板130可以由铝(Al)制成。第一集流体板130可以通过焊接固定并电连接到暴露在电极组件120的上侧上的第一电极板121，同时下表面与电极组件120的上表面接触。第一集流体板130可以在其上表面与端子150的下表面接触的状态下通过焊接固定并电连接到端子150。第一集流体板130用作电极组件120的第一电极板121和端子150之间的电流流动的通道。第一集流体板130可以焊接到电极组件120，容纳在壳体110中，然后焊接到端子150。在实施例中，第一集流体板130可以具有0.2mm至1.5mm的厚度。第一集流体板的厚度可以小于端子150的紧固部152的下部厚度A以改善可焊性。
第二集流体板140可以包括与电极组件120的下表面对应的圆形平面部分141和从平面部分141的边缘向下延伸的延伸部分142。平面部分141的上表面可以与电极组件120的下表面接触。平面部分141的上表面可以在上表面与电极组件120的下表面接触的状态下通过焊接固定并电连接到暴露于电极组件120的下部分的第二电极板122。
延伸部分142可以从平面部分141的边缘向下延伸。例如，延伸部分142可以包括多个延伸部分，以便沿着平面部分141的边缘彼此间隔开。图4示出了示出在形成壳体110的卷边部113之后第二集流体板140安置在卷边部113上的状态的底部透视图。如图4所示，延伸部分142示出为具有在平面部分141周围彼此对称的四个延伸部分，但在本公开中不限制于此。延伸部分142可以从平面部分141的边缘向下弯曲以延伸。此外，延伸部分142可以与卷边部113的内表面接触。也就是说，延伸部分142可以沿着卷边部113倒圆或弯曲。这里，内表面可以是壳体110的内表面。延伸部分142可以具有位于卷边部113和第二垫圈118之间的一端。延伸部分142可以与壳体的卷边部113接触并且结合到壳体110的卷边部113。例如，延伸部分142可以在与壳体110的卷边部113的内表面接触状态下通过焊接进行结合。第二集流体板140用作电极组件120的第二电极板122和壳体110之间的电流流动的通道。也就是说，壳体110可以是负电极端子。在实施例中，第二集流体板140可以具有在平面部分141的中心处形成为在其上表面和下表面之间穿透的孔，并且电解质可以通过这个孔容易地注入到电极组件120中。
端子150可以插入到设置在壳体110的上侧部分111中的端子孔111a中并且电连接到第一集流体板130。端子150可以通过第一集流体板130电连接到电极组件120的第一电极板121。也就是说，端子150可以是正电极端子。端子150和壳体110可以具有不同的极性。端子150可以由与第一集流体板130和第一电极板121相同或相似的材料制成。在端子150中，暴露于壳体110上部分的部分的直径和位于壳体110内部的下表面152a的直径可以大于其位于端子孔111a中的直径。
端子150可以包括在暴露于壳体110的上部分的部分处的头部151和从头部151的中心朝壳体110的内部延伸的紧固部152。头部151可以具有比紧固部152大的平面尺寸。在端子150中，紧固部152的上端可以连接到头部151的下表面，并且头部151和紧固部152可以一体地形成。端子150可以从外部到内部结合到壳体110的端子孔111a。这里，第一垫圈115可以置于端子150与壳体110之间。紧固部152可以具有通过铆接而压缩变形(压缩成型)的下部分,以通过按压第一垫圈115来密封端子孔111a。这里，紧固部152可以具有从端子孔111a朝着壳体110内部逐渐增大的直径。紧固部152可以包括定位在壳体110的端子孔111a中的上紧固部152b以及定位在壳体110内部的下紧固部152c。下紧固部152c可以具有比上紧固部152b大的直径。也就是说，在平面上，下紧固部152c可以与壳体110叠置。在实施例中，在紧固部152中，下表面152a的直径可以大于其他区域处的直径。在实施例中，紧固部152的下表面152a可以是平坦平面。
在实施例中，外绝缘构件116还可以置于头部151和壳体110的上侧部分111之间。也就是说，头部151可以定位在上侧部分111上方，并且阻止电接触的外绝缘构件116可以置于头部151和上侧部分111在平面上叠置的区域中。在实施例中，外绝缘构件116可以置于头部151和壳体110的上侧部分111之间，以便在平面上不与第一垫圈115叠置。
第一垫圈115可以置于紧固部152和壳体110的端子孔111a之间，并且其上端可以在头部151和壳体110的上侧部分111之间延伸。在实施例中，第一垫圈115的上端的端部可以与外绝缘构件116接触。也就是说，第一垫圈115和外绝缘构件116可以置于端子150和壳体110之间，以使端子150和壳体110电绝缘并密封端子150和壳体110。在实施例中，第一垫圈115和外绝缘构件116可以一体地形成为第一垫圈115，如图5所示。第一垫圈115可以与壳体110的上侧部分111的上表面和下表面接触。第一垫圈115可以与内绝缘构件117接触。
端子150可以包括焊接凹槽153，焊接凹槽153在从头部151的上表面部分到紧固部152的方向上具有一定的深度。在实施例中，焊接凹槽153可以穿过头部151的中心并且从紧固部152的上部分向下形成。焊接凹槽153的高度可以小于端子150的总高度。也就是说，由于端子150包括焊接凹槽153，因此端子150的紧固部152可以具有减小的下部厚度A。这里，紧固部152的下部厚度A可以对应于从焊接凹槽153的下部内表面153a到紧固部152的下表面152a的厚度。紧固部152的下部厚度A因焊接凹槽153而减小，因此，可以从壳体110的外部焊接端子150和第一集流体板130。
在实施例中，紧固部152的下部厚度A可以是0.5mm至1.5mm。当紧固部152的下部厚度小于0.5mm时，会难以保持壳体110的刚性。此外，当紧固部152的下部厚度A大于1.5mm时，会不容易在壳体110外部在端子150和第一集流体板130之间焊接。
在实施例中，在焊接凹槽153中，上内径B可以大于下内径C。此外，焊接凹槽153可以具有比端子孔111a小的下内径C。在实施例中，焊接凹槽153的下内径C可以是0.5mm至2mm。当焊接凹槽153的下内径C小于0.5mm时，由于焊接面积不足导致与第一集流体板130的焊接会是不容易的。此外，当焊接凹槽153的下内径C大于2mm时，由于尺寸的增大和端子150的刚性的下降导致铆接会是不容易的。在实施例中，焊接凹槽的上内径B可以是2mm至5mm。当焊接凹槽153的上内径B小于2mm时，会不容易确保焊接面积，并且在焊接凹槽153外部焊接期间会使头部151受损。此外，当焊接凹槽153的上内径B大于5mm时，由于尺寸的增大和端子150的刚性的下降导致铆接会是不容易的。
在实施例中，由于焊接凹槽153的上内径B大于下内径C，所以位于壳体110内部的下紧固部152c的侧部厚度D2可以大于上紧固部152b的侧部厚度D1。这里，侧部厚度D1和D2可以是从紧固部152的外表面到焊接凹槽153的最短直线距离。在实施例中，紧固部152的侧部厚度D1和D2可以大于下部厚度A。
在实施例中，由于端子150包括焊接凹槽153，所以即使当从端子150的外部执行与第一集流体板130的焊接时，焊道也设置在焊接凹槽153的内部，从而防止或基本防止焊道从端子150凸出。这里，端子150可以在平坦的下表面152a与第一集流体板130的上表面接触的状态下通过焊接而接合。
此外，由于端子150包括焊接凹槽153，所以可以从端子150的外部执行与第一集流体板130的焊接，从而防止或基本上防止在壳体110内部产生焊接异物，并且防止或基本上防止电极组件120由于焊接热而受损。
盖板160是圆形金属板并且可以结合到壳体110的下端。盖板160的下表面可以暴露于外部。盖板160可以在第二垫圈118置于盖板160与壳体110之间的状态下结合到壳体110的下部分，从而防止或基本上防止盖板160电连接到壳体110。由于盖板160不电连接到电极组件120的正电极或负电极，因此不会具有单独的电极性。
盖板160可以以其边缘部分或边缘区域162位于壳体110的卷边部113和压接部114之间的状态固定。更详细地，在第二垫圈118置于壳体110的卷边部113下方的状态下，盖板160可以安置在第二垫圈118上。此后，壳体110的压接部114可以朝向盖板160的内部弯曲以按压第二垫圈118，从而使盖板160和壳体110结合到彼此。第二垫圈118可以由诸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的树脂材料制成。第二垫圈118可以按压并密封壳体110和盖板160之间的区域，并且可以防止或基本上防止盖板160从壳体110分离。第二垫圈118可以具有置于卷边部113和盖板160之间的上部分以及置于压接部114和盖板160之间的下部分。与压接部114相比，第二垫圈118的下端可以朝向盖板160的中心凸出。
盖板160可以包括定位在第二集流体板140下方的中心区域161以及置于壳体110的卷边部113和压接部114之间并结合到壳体110的边缘区域162。在实施例中，相比于边缘区域162，盖板160的中心区域161可以朝向壳体110的内部凹入地凹进。也就是说，相比于中心区域161，盖板160的边缘区域162可以从壳体110向外凸出。此外，盖板160还可以包括将中心区域161连接到边缘区域162的连接区域163。在实施例中，连接区域163由于中心区域161和边缘区域162之间的台阶而可以倾斜。此外，还可以在连接区域163和中心区域161之间以及连接区域163与边缘区域162之间设置弯曲部分。
在实施例中，可以设置排气口165以便在盖板160中以一定的压力(例如，设定压力)打开中心区域161。排气口165可以具有比盖板160的其他区域小的厚度。在实施例中，排气口165可以是从盖板160的下表面向上形成的凹口。
也就是说，在圆柱形二次电池100中，当在壳体110内部产生过大的内部压力时，排气口165会断裂，使得可以排出过大的内部压力。在实施例中，盖板160的排气口165可以与中心间隔开并且可以在平面上具有环形形状。在实施例中，排气口165可以具有在平面上呈直线或曲线形状的至少一个图案。排气口165的厚度可以小于盖板160的其他区域的厚度。在实施例中，排气口165可以具有0.05mm至0.35mm的厚度。当排气口165的厚度小于0.05mm时，即使圆柱形二次电池100内部的压力没有增大也会出现变形或裂纹，当排气口165的厚度超过0.35mm时，即使圆柱形二次电池100的内部压力增大排气口165也可能不会断裂，使得排气口165会无法适当地作为安全排气口操作。
参照图5，示出了根据本公开的一个或更多个实施例的圆柱形二次电池200。
图5所示的圆柱形二次电池200可以包括壳体110、容纳在壳体110内部的电极组件120、结合到设置在壳体110的一端处的端子孔111a的端子250以及密封壳体110的相对端的开口的盖板160。此外，圆柱形二次电池200可以包括将电极组件120的第一电极板121和端子250彼此电连接的第一集流体板130以及将壳体110和电极组件120的第二电极板122彼此电连接的第二集流体板140。
圆柱形二次电池200可以在壳体110、电极组件120、第一集流体板130、第二集流体板140和盖板160方面与如图1到4所示的圆柱形二次电池100相同。此外，圆柱形二次电池200的端子250在结构方面可以类似于图1到4所示的圆柱形二次电池100的端子150，但是在紧固部252的下表面252a的形状方面会存在差异。
因此，将主要针对与圆柱形二次电池100的端子不同的端子250的紧固部252的下表面252a的结构来描述圆柱形二次电池200。
紧固部252可以包括定位在壳体端子孔111a中的上紧固部252b以及定位在壳体110内部的下紧固部252c。紧固部252的下表面252a可以具有中心区域252x以及位于中心区域252x外部的边缘区域252y，中心区域252x向下凸出以与第一集流体板130的上表面接触并焊接到第一集流体板130的上表面，边缘区域252y通过铆接而压缩变形(压缩成型)并相对于中心区域252x位于上侧处。在实施例中，中心区域252x的尺寸大于焊接凹槽153的上内径和下内径。在实施例中，在紧固部252的下表面252a中，中心区域252x可以是平坦的平面。以在紧固部252的下表面252a中中心区域252x与第一集流体板130的上表面接触的状态，端子250可以通过焊接凹槽253从外部焊接而结合到第一集流体板130。
此外，在紧固部252中，边缘区域252y可以通过铆接而压缩和变形，以按压第一垫圈115和内绝缘构件117。边缘区域252y可以在平面上与壳体110的上侧部分111叠置。
图6所示的根据本公开的一个或更多个实施例的圆柱形二次电池300可以包括壳体110、容纳在壳体110内部的电极组件120、结合到设置在壳体110的一端处的端子孔的端子350以及密封壳体110的相对端处的开口的盖板160。此外，圆柱形二次电池300可以包括将电极组件120的第一电极板121和端子350彼此电连接的第一集流体板130以及将壳体110和电极组件120的第二电极板122彼此电连接的第二集流体板140。
圆柱形二次电池300可以在壳体110、电极组件120、第一集流体板130、第二集流体板140和盖板160方面与如图1到4所示的圆柱形二次电池100相同。此外，圆柱形二次电池300的端子350在结构方面可以类似于图1到4所示的圆柱形二次电池100的端子150，但是在紧固部352的下紧固部352c的形状方面会存在差异。
因此，将主要针对与圆柱形二次电池100的端子不同的端子350的紧固部352的下紧固部352c的结构来描述圆柱形二次电池300。
下紧固部352c可以具有比上紧固部352b小的外径。在从外部插入到壳体110的端子孔111a中之后，端子350可以通过使结合装置354结合到定位在壳体110内部的下紧固部352c的外部而被固定。结合装置354可以由绝缘材料制成。在端子350中，凹槽352d可以设置在下紧固部352c中，以在向内方向上是基本上水平的。结合装置354可以插入到下紧固部352c的凹槽352d中并且结合到端子350。这里，结合装置354可以固定到下紧固部352c的外部，并且可以与第一垫圈115和内绝缘构件117接触并紧密地粘附到第一垫圈115和内绝缘构件117。与上紧固部352b相比，下紧固部352c可以具有较小的外径。
如上所述，在根据本公开的各种实施例的圆柱形二次电池中，由于可以通过设置在端子中的焊接凹槽从壳体的外部焊接端子和集流体板，因此能够防止或基本上防止在壳体内部产生焊接杂质或者防止电极组件由于焊接热而受损。
此外，在根据本公开的各种实施例的圆柱形二次电池中，由于端子和集流体板在端子的焊接凹槽内焊接到彼此，因此焊道可以位于端子凹槽内，因此能够防止或基本上防止端子由于焊道而凸出。
虽然在此已经描述了用于实施根据本公开的圆柱形二次电池的一些示例实施例，但是本公开不限于此，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求所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 (43)

1.一种圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池包括：
电极组件，包括第一电极板、隔膜和第二电极板；
壳体，在所述壳体中容纳所述电极组件，并且所述壳体包括敞口的下端并且电连接到所述第二电极板；
第一集流体板，处于所述电极组件的上表面与所述壳体之间并且电连接到所述第一电极板；
端子，穿透所述壳体的上表面并且包括电气地且机械地结合到所述第一集流体板的上表面的下端；以及
盖板，密封所述壳体的所述下端，
其中，所述端子包括焊接凹槽，所述焊接凹槽具有从所述端子的上表面向下的深度。
2.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述端子包括：
头部，定位在所述壳体的所述上表面的上部分处；以及
紧固部，从所述头部的中心朝向所述壳体的内部延伸并且与所述头部一体地形成。
3.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，其中，所述第一集流体板在所述第一集流体板的所述上表面与所述紧固部的下表面接触的状态下通过所述焊接凹槽从所述端子的外部而被焊接，使得焊道定位在所述焊接凹槽中。
4.根据权利要求3所述的圆柱形二次电池，其中，所述第一集流体板具有0.2mm至1.5mm的厚度。
5.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，其中，所述紧固部的下部厚度为0.5mm至1.5mm，所述紧固部的所述下部厚度为从所述焊接凹槽的下表面到所述紧固部的下表面的厚度。
6.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，其中，所述焊接凹槽穿过所述头部的所述中心并且从所述紧固部的上部分向下形成。
7.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，其中，所述头部具有比所述紧固部的平面尺寸大的平面尺寸。
8.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，其中，所述紧固部包括：
上紧固部，连接到所述头部并且定位在所述壳体的所述上表面的端子孔中；以及
下紧固部，从所述上紧固部向下延伸并且定位在所述壳体内部。
9.根据权利要求8所述的圆柱形二次电池，其中，所述下紧固部具有比所述上紧固部的外径大的外径。
10.根据权利要求8所述的圆柱形二次电池，其中，所述下紧固部具有比所述上紧固部的外径小的外径，并且凹槽沿向内方向设置在所述下紧固部的外表面上。
11.根据权利要求10所述的圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池还包括结合构件，所述结合构件插入到设置在所述下紧固部的所述外表面上的所述凹槽中并且结合到设置在所述下紧固部的所述外表面上的所述凹槽。
12.根据权利要求8所述的圆柱形二次电池，其中，所述下紧固部具有比所述上紧固部的侧部厚度大的侧部厚度。
13.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，其中，所述紧固部的侧部厚度大于所述紧固部的下部厚度。
14.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，其中，所述第一集流体板的厚度小于所述紧固部的下部厚度。
15.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池还包括处于所述端子与所述壳体之间的第一垫圈。
16.根据权利要求15所述的圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池还包括处于所述端子的所述头部与所述壳体的所述上表面之间的外绝缘构件。
17.根据权利要求16所述的圆柱形二次电池，其中，所述外绝缘构件的端部比所述头部凸出地远。
18.根据权利要求15所述的圆柱形二次电池，其中，所述第一垫圈在所述头部与所述壳体的所述上表面之间延伸，并且所述第一垫圈的端部比所述头部凸出地远。
19.根据权利要求15所述的圆柱形二次电池，其中，所述第一垫圈与所述壳体的所述上表面和所述头部的下表面接触。
20.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述端子的下表面是平坦平面。
21.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述端子的下表面的中心区域相对于其边缘区域向内凸出。
22.根据权利要求21所述的圆柱形二次电池，其中，所述端子的所述下表面的所述中心区域是平坦平面。
23.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述焊接凹槽具有比下内径大的上内径。
24.根据权利要求23所述的圆柱形二次电池，其中，在所述焊接凹槽中，所述上内径为2mm至5mm，并且所述下内径为0.5mm至2mm。
25.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述壳体包括：
卷边部，在所述盖板的上部处凹进到所述壳体中；以及
压接部，所述壳体的所述下端在所述压接部中向内弯曲以将所述盖板固定在所述盖板的下部分处。
26.根据权利要求25所述的圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池还包括处于所述盖板与所述卷边部之间以及所述盖板与所述压接部之间的第二垫圈，其中，所述盖板是非极性的。
27.根据权利要求26所述的圆柱形二次电池，其中，所述第二垫圈的下端比所述压接部朝向所述盖板的中心凸出地多。
28.根据权利要求26所述的圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池还包括第二集流体板，所述第二集流体板具有对应于所述电极组件的下表面的圆板形状，并且与暴露于所述电极组件的所述下表面的所述第二电极板接触并电连接。
29.根据权利要求28所述的圆柱形二次电池，其中，所述第二集流体板包括：
圆形的平面部分，接触所述电极组件的所述下表面；以及
延伸部分，从所述平面部分的边缘向下延伸。
30.根据权利要求29所述的圆柱形二次电池，其中，所述第二集流体板的所述延伸部分处于所述第二垫圈与所述卷边部之间。
31.根据权利要求29所述的圆柱形二次电池，其中，所述第二集流体板的所述延伸部分沿着所述卷边部弯曲或倒圆。
32.根据权利要求29所述的圆柱形二次电池，其中，所述第二集流体板具有在所述平面部分的中心处在上表面与下表面之间穿透的孔。
33.根据权利要求25所述的圆柱形二次电池，其中，所述盖板包括处于所述压接部和所述卷边部之间的边缘区域以及相对于所述边缘区域朝向所述壳体的内部凹入的中心区域。
34.根据权利要求33所述的圆柱形二次电池，其中，所述盖板包括排气口，所述排气口是在所述中心区域中从下表面沿向上方向形成的凹口。
35.根据权利要求34所述的圆柱形二次电池，其中，所述排气口的厚度小于所述盖板的其他区域的厚度并且在0.05mm至0.35mm的范围内。
36.根据权利要求34所述的圆柱形二次电池，其中，所述排气口具有与所述中心间隔开的一个或更多个图案，在所述一个或更多个图案中，平面形状具有环形形状、直线形状或曲线形状。
37.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述壳体包括：上表面部分，成形为平板并且具有穿过中心部分的端子孔；以及侧表面部分，从所述上表面部分的边缘向下延伸。
38.根据权利要求37所述的圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池还包括覆盖所述壳体的所述上表面部分的内表面的内绝缘构件。
39.根据权利要求38所述的圆柱形二次电池，其中，所述内绝缘构件具有比所述第一集流体板的平面尺寸大的平面尺寸。
40.根据权利要求38所述的圆柱形二次电池，其中，所述壳体还包括在所述上表面部分和所述侧表面部分之间以倒圆形状弯曲的弯曲部分。
41.根据权利要求40所述的圆柱形二次电池，其中，所述内绝缘构件覆盖所述上表面部分的内表面和所述弯曲部分的内表面。
42.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，在所述电极组件中，未涂覆正电极活性物质的正电极未涂覆部分从所述第一电极板向上凸出，并且未涂覆负电极活性物质的负电极未涂覆部分从所述第二电极板向下凸出。
43.根据权利要求42所述的圆柱形二次电池，其中，所述电极组件包括相对于其他区域在上部分和下部分的最外部处凹入的台阶。
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