CN117957698A - 顶帽组件和包括该顶帽组件的纽扣型二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种顶帽组件及包括该顶帽组件的纽扣型二次电池，并且涉及这样的顶帽组件和包括该顶帽组件的纽扣型二次电池，在该顶帽组件中，去除了在底板和电极端子之间形成的台阶部分，并且焊接点上升从而使得能够提高电池的焊接质量和组装良率，并且使电极组件由于焊接热而受到的损坏最小化，从而能够保证电池的质量和稳定性。根据本发明的纽扣型二次电池的直径大于高度，并包括：罐体，其在上端是敞开的，并且在罐体中形成有容纳空间；容纳在罐体的容纳空间中的电极组件；以及顶帽组件，其联接到罐体并且覆盖罐体的上端。所述顶帽组件包括：底板，其形成为平板形状并且在周边区域向上弯曲；电极端子，其形成为平板形状并且安置在底板的上部分上，并且具有在中央区域中向下突出的突起；以及绝缘构件，其设置在底板和电极端子之间。

Description

顶帽组件和包括该顶帽组件的纽扣型二次电池
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年10月27日提交的韩国专利申请10-2021-0145040的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本发明涉及一种顶帽组件和包括该顶帽组件的纽扣型二次电池，更具体地涉及这样一种顶帽组件和包括该顶帽组件的纽扣型二次电池，在该顶帽组件中，底板和电极端子之间的台阶部分被移除，并且焊接点上升以提高电池的焊接质量和组装良率，并且使电极组件由于焊接热而受到的损坏最小化，从而保证电池的质量和稳定性。
背景技术
二次电池是指不同于不充电的一次电池的可充放电电池，并且二次电池的实施例可以包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池被应用于小型产品(诸如数码相机、笔记本、移动电话、PDA、电动自行车等)以及需要高功率的大型产品(诸如电动车辆和混合动力车辆、用于存储过剩电力或可再生能源的电力存储装置和备用电力存储装置)。
根据容纳电极组件的电池壳体的材料，这种二次电池分类为袋型二次电池和罐型二次电池。在袋型二次电池中，电极组件容纳在由具有可变形状的柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型二次电池中，电极组件容纳在由具有预定形状的金属或塑料材料制成的壳体中。
在罐型二次电池中，直径大于其高度的小型电池被称为纽扣型二次电池，其应用于诸如各种小型可穿戴装置之类的电子产品来供电。图1的(a)是示出根据现有技术的纽扣型二次电池的立体图，图1的(b)是示出根据现有技术的纽扣型二次电池的侧视图，并且图2是示出根据现有技术的纽扣型二次电池的剖视图。
参考图1和图2，根据现有技术的纽扣型二次电池1，特别是缝焊式纽扣型二次电池1具有这样一种结构，在该结构中，电极组件20插入罐体10的主体的内部空间中，并且顶帽组件30覆盖罐体10的开口。顶帽组件30可以包括底板、设置在底板上的正极端子以及设置在底板和正极端子之间的绝缘构件。
顶帽组件30的周边区域以缝焊方式联接到罐体10。然而，根据现有技术，由于正极端子设置在具有平板形状的底板的上部分上，因此底板和正极端子之间出现台阶部分，因此与外部接头的焊接变得不稳定，从而导致外部接头的附接加工性的翘曲或劣化。此外，当设置在正极端子和底板之间的绝缘构件或粘合部件材料被热熔合或铆接时，绝缘构件或粘合部件材料可能向外流动成靠近缝焊部分设置，从而导致焊接缺陷以及组装良率降低。
发明内容
技术方案
做出本发明来解决以上问题，本发明的目的在于提供一种顶帽组件和包括该顶帽组件的纽扣二次电池，在该顶帽组件中，底板和电极端子之间的台阶部分被移除，并且焊接点上升以提高电池的焊接质量和组装良率，并且使电极组件由于焊接热而受到的损坏最小化，从而保证电池的质量和稳定性。
技术方案
根据本发明的纽扣型二次电池是一种直径大于其高度的纽扣型二次电池，包括：罐体，所述罐体具有敞开的上端，并且所述罐体中形成有容纳空间；电极组件，所述电极组件容纳在所述罐体的所述容纳空间中；以及顶帽组件，所述顶帽组件配置成覆盖所述罐体的上端并且联接到所述罐体，其中，所述顶帽组件包括：底板，所述底板具有平板形状并且从其周边区域向上弯曲；电极端子，所述电极端子具有平板形状以便安置在所述底板的上部分上，其中，所述电极端子包括从其中央区域向下突出的突起；以及绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述底板和所述电极端子之间。
所述底板可以包括：安置部，所述电极端子被安置在所述安置部上；插入孔，所述插入孔形成为竖直地穿过所述安置部的中央区域；以及弯曲部，所述弯曲部从所述安置部的周边区域向上弯曲。
所述突起可以插入到所述插入孔中。
所述顶帽组件可以设置在所述罐体的上端内，并且其中所述弯曲部的上端可以形成为具有与所述罐体的所述上端相同的高度。
所述顶帽组件可以通过焊接联接到所述罐体，其中所述罐体的所述上端和所述弯曲部的所述上端可以在所述罐体的所述上端和所述弯曲部的所述上端具有相同高度的点处彼此焊接。
所述弯曲部的所述上端可以形成为具有与所述电极端子的顶表面相同的高度。
所述弯曲部可以形成为从外部围绕所述电极端子的周边区域，其中所述弯曲部可以设置成与所述电极端子间隔开预定距离。
所述顶帽组件还可以包括设置在所述底板下方的环形垫圈。
所述电极组件可以通过交替地设置正极、隔膜、负极和隔膜而形成，所述电极端子可以电连接到所述电极组件的所述正极，并且所述罐体和所述底板可以与所述电极组件的所述负极电连接。
所述弯曲部可以具有凹口槽，所述凹口槽具有在远离所述安置部的中心的方向上凹陷的形状。
根据本发明的顶帽组件是用于直径大于其高度的纽扣型二次电池的顶帽组件，包括：底板，所述底板具有平板形状并且从其周边区域向上弯曲；电极端子，所述电极端子具有平板形状以便安置在所述底板的上部分上，其中所述电极端子包括从其中央区域向下突出的突起；以及绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述底板和所述电极端子之间。
所述底板可以包括：安置部，在所述安置部上安置所述电极端子；插入孔，所述插入孔形成为竖直地穿过所述安置部的中央区域；以及弯曲部，所述弯曲部从所述安置部的周边区域向上弯曲。
所述弯曲部可以具有凹口槽，所述凹口槽具有在远离所述安置部的中心的方向上凹陷的形状。
有益效果
根据本发明的直径大于其高度的纽扣型二次电池可以包括：罐体，所述罐体具有敞开的上端，并且所述罐体中形成有容纳空间；电极组件，所述电极组件容纳在所述罐体的所述容纳空间中；以及顶帽组件，所述顶帽组件配置成覆盖所述罐体的上端并且联接到所述罐体。所述顶帽组件可以包括：底板，所述底板具有平板形状并且从其周边区域向上弯曲；电极端子，所述电极端子具有平板形状，安置在所述底板上，并具有从其中央区域向下突出的突起；以及绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述底板和所述电极端子之间。因此，可以移除底板和电极端子之间的台阶部分，并且焊接点可以上升，以提高电池的焊接质量和组装良率，并且使电极组件由于焊接热而受到的损坏最小化，从而保证电池的质量和稳定性。
附图说明
图1是根据现有技术的纽扣型二次电池的立体图和侧视图。
图2是根据现有技术的纽扣型二次电池的剖视图。
图3是示出根据本发明的实施方式1的纽扣型二次电池以及纽扣型二次电池的周边区域的一部分的放大剖视图。
图4是示出根据本发明的实施方式2的纽扣型二次电池以及纽扣型二次电池的周边区域的一部分的放大剖视图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式，使得本领域普通技术人员能够容易地实施本发明。然而，本发明可以以若干不同的形式实施，并且不受以下实施例的限制或约束。
为了清楚地解释本发明，省略了与本描述无关的部分或者或可能不必要地模糊本发明的要点的相关已经技术的详细描述，并且在本说明书中，每个附图中的部件中添加有附图标记。在这种情况下，在整个说明书中，相同或相似的附图标记被赋予相同或相似的元件。
此外，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应当被限制性地解释为普通含义或基于词典的含义，而是应当基于发明人可以适当地定义术语的概念以便以最佳方式描述和解释其发明的原则，解释为符合本发明的范围的含义和概念。
实施方式1
图3是示出根据本发明的实施方式的纽扣型二次电池以及纽扣型二次电池的周边区域的一部分的放大剖视图。
参考图3，根据本发明的实施方式1的纽扣型二次电池1包括罐体10、电极组件20和顶帽组件30。这里，纽扣型二次电池1可以指直径大于其高度的二次电池。
首先，可以通过交替设置正极、隔膜、负极和隔膜而形成电极组件20，并且电极组件20可以是卷芯型电极组件20，其具有电极和隔膜交替设置以卷绕的形状。电极组件20可以是电极卷绕体，其中一个或多个正极、一个或多个负极以及一个或多个隔膜彼此卷绕。
罐体10可以具有敞开的上端以及形成在其中的存储空间，并且电极组件20可以容纳在罐体10的存储空间中。详细地，电极组件20可以竖直地插入到罐体10的存储空间中，并且竖直地插入是指电极组件20插入成使得电极组件20的卷绕轴线垂直于罐体10的底部。因此，罐体10可以具有上端敞开并包括底部和侧壁部的结构。
接下来，顶帽组件30可以覆盖罐体10的敞开的上端并且联接到罐体10，并且可以包括底板310、电极端子320和绝缘构件330。这里，顶帽组件30可以通过首先组装或联接顶帽组件30的部件然后联接到容纳有电极组件20的罐体10来制造，因此可以组装为纽扣型二次电池1。这里，顶帽组件30和罐体10可以通过激光焊接(更具体地，通过缝焊)彼此联接，这有利于防止出现焊接销孔。
底板310可以形成为平板形状并且从周边区域向上弯曲，并且电极端子320可以形成为平板形状以便安置在底板310的上部分上并且可以具有从其中央区域向下突出的突起322。稍后将描述底板310和电极端子320的详细配置。
绝缘构件330可以设置在底板310和电极端子320之间，以阻挡底板310和电极端子320之间的电连接。电极端子320可以借助正极接头电连接到电极组件20的正极并且罐体10和借助焊接联接到罐体的底板310可以借助负极接头电连接到电极组件的负极，以用作电池。然而，不一定限于此。另一方面，电极端子320可以借助负极接头电连接到电极组件20的负极，并且罐体10和联接到罐体的底板310可以借助正极接头电连接到正极。如上所述，由于电极端子320具有与罐体10或底板310的极性相反的极性，因此当电极端子320与罐体10或底板310直接接触时可能发生短路，因而可以在底板310和电极端子320之间设置上述绝缘构件330以保证电池的安全。绝缘构件330可以形成为环形形状，并且可以选自能够执行绝缘功能的材料。
如上所述，在根据本发明的纽扣型二次电池1中，底板310可以从其周边区域向上弯曲，以移除形成在底板310和电极端子320之间的台阶部分，并且允许罐体10和底板310的焊接点上升，以将电极组件由于焊接热而受到的损坏最小化。此外，即使绝缘构件330或粘合部件由于焊接而流出，由于向上弯曲的形状，其也不会影响焊接点，因此可以提高焊接质量以提高纽扣型二次电池1的组装良率。
下文中，将详细描述顶帽组件30的每个构造以及顶帽组件30和罐体10之间的联接结构。
首先，底板310可以包括：安置部311，该安置部上安置有电极端子320；插入孔312，该插入孔形成为竖直地穿过安置部311的中央区域；以及弯曲部313，该弯曲部从安置部311的周边区域向上弯曲。底板310可以由金属材料制成，并且金属材料可以为选自SUS、镀镍碳钢和Al中的任何一种或多种。如上所述，在根据本发明的纽扣型二次电池1中，由于底板310包括弯曲部313，因此电极端子320可以稳定地安置在安置部311上而不分离，并且焊接点可以上升。此外，电极端子320、绝缘构件330和底板310可以通过热熔合而结合，并且底板310可以通过焊接联接到罐体10。这里，即使绝缘构件330由于热而熔化，焊接部分也可以由于弯曲部313而不受影响以保证均匀的焊接质量。
将详细描述弯曲部313的配置。顶帽组件30可以设置在罐体10的上端内部，并且弯曲部313的上端可以形成为高度与罐体10的上端的高度相等。这里，形成为具有相同高度可以是指，当顶帽组件30设置在罐体10的上端内时，罐体10的上端和弯曲部313的上端如上所述彼此联接以彼此匹配。因此，当在侧视图或平面图中观察纽扣型二次电池1时，这可能意味着罐体10和弯曲部313联接成使得其间不会出现台阶部分。在这种状态下，顶帽组件30可以在罐体10的上端和弯曲部313的上端具有相同高度的点处焊接到罐体10。即，向上弯曲的弯曲部313的上端可以焊接成匹配罐体10的上端，因此与根据现有技术的纽扣型二次电池(参见图2)相比，焊接点可以上升。因此，即使绝缘构件或粘附(粘合)部件的材料由于焊接热而熔化，材料也可以与弯曲部的侧表面接触，从而不影响弯曲部的作为焊接点的顶表面，从而将焊接缺陷最小化。此外，由于焊接点上升以远离电极组件20，因此可以将由于焊接热而使电极组件20受到的损坏最小化，以保证电池的性能和安全。
电极端子320可以配置为借助底板310的电极接头连接到电极组件20的电极，并且因此为电池的供形成与外部装置连接的端子的部分。电极端子320可以由金属材料制成，并且金属材料可以是选自SUS、镀镍碳钢和Al中的任何一种或多种。
此外，电极端子320可以包括具有平板形状的端子板部321和从端子板部321的中央区域向下突出的突起322，并且电极端子320的突起322可以插入到插入孔312中。电极端子320的突起322可以具有横截面的直径在靠近电极组件20的方向上逐渐减小的形状。因此，突起322可以容易地插入到插入孔312中，使得电极端子320稳定地安置在底板310上。然而，不一定限于此，突起322的横截面的直径可以在朝向电极组件20的方向上逐渐增大。
弯曲部313的上端可以形成为具有与电极端子320的顶表面相同的高度。即，弯曲部313的上端可以在与罐体10的上端匹配的状态下焊接，并且形成为具有与电极端子320的顶表面相同的高度，使得纽扣型二次电池1的顶表面上最终没有形成台阶部分。当出现台阶部分时，与外部接头的焊接可能不稳定而引起翘曲，并且外部接头的附接可加工性可能显著劣化。然而，在本发明中，可以将台阶部分的出现最小化以提高外部接头的附接可加工性。
此外，弯曲部313可以形成为从外部围绕电极端子320的周边，并且可以与电极端子320间隔预定距离。作为底板310的一个部件的弯曲部313的极性可以与电极端子320的极性不同。由于弯曲部313和电极端子320彼此间隔开，因此电极端子320和底板310可以彼此绝缘以防止出现短路，并且即使绝缘构件或粘合材料或粘附部件由于焊接或熔合热熔化而流动，也可以提供使得不影响焊接部分的过程。这里，预定距离可以是指足以使电极端子320和底板310彼此绝缘并且容纳熔化的绝缘构件或粘合材料的距离或空间。
顶帽组件30还可以包括设置在底板310下方的环形垫圈340。环形垫圈340可以设置在底板310下方，更具体地可以附接到底板310的底表面以使底板310的底表面绝缘。即，环形垫圈340可以使底板310与电极接头绝缘，或者使底板310与电极组件20绝缘。如上所述，环形垫圈340可以设置在底板310下方以进行绝缘。
实施方式2
图4是示出根据本发明的实施方式2的纽扣型二次电池以及纽扣型二次电池的周边区域的一部分的放大剖视图。
本发明的实施方式2与实施方式1的不同之处在于，根据实施方式1的弯曲部313中形成有凹口槽313a。将尽可能地省略与实施方式1重复的内容，并且将着重于差异来描述实施方式2。即，显然，如果需要，实施方式2中未描述的内容可以视为实施方式1的内容。
参考图4，根据本发明的实施方式2的弯曲部313可以具有在远离安置部311的中心的方向上凹陷的凹口槽313a。
详细地，弯曲部313可以形成为从安置部311的顶表面向上弯曲，并且凹口槽313a的底表面可以形成在与安置部311的顶表面相同的高度处并且形成为在远离安置部311的中心的方向上凹陷。此外，凹口槽313a的顶表面的位置没有特别限制，但是由于罐体10和弯曲部313通过激光焊接在弯曲部313的顶表面上彼此联接，因此弯曲部313可以形成在足以通过焊接联接到罐体10来保证支撑力而不破坏结构的位置处。
此外，可以根据底板310的形状来确定凹口槽313a，并且优选地当底板310形成为环形形状时，凹口槽313a也可以形成为环形形状。
如上所述，根据本发明的实施方式2的纽扣二次电池1还可以包括凹口槽313a。因此，即使熔化的绝缘构件33或粘附(粘合)部件在顶帽组件30热熔合时向下流动，或者顶帽组件30和罐体10彼此焊接，也存在捕获熔化的绝缘构件330或粘附(粘合)部件的一部分的效果，因此可以将对焊接部分的影响最小化以提高焊接质量。此外，粘合材料可以不直接暴露于纽扣型二次电池的外表面，以整体上提高纽扣型二次电池的质量。
虽然已经参考具体实施方式描述了本发明的实施方式，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和变型。
[附图标记说明]
1：纽扣型二次电池
10：罐体
20：电极组件
30：顶帽组件
310：底板
311：安置部
312、插入孔
313：弯曲部
313a：凹口槽
320：电极端子
321：端子板部
322：突起
330：绝缘构件
340：环形垫圈。

Claims (13)

1.一种直径大于其高度的纽扣型二次电池，所述纽扣型二次电池包括：
罐体，所述罐体具有敞开的上端，并且所述罐体中形成有容纳空间；
电极组件，所述电极组件容纳在所述罐体的所述容纳空间中；以及
顶帽组件，所述顶帽组件配置成覆盖所述罐体的上端并且联接到所述罐体，其中，所述顶帽组件包括：
底板，所述底板具有平板形状并且从其周边区域向上弯曲；
电极端子，所述电极端子具有平板形状以便安置在所述底板的上部分上，其中，所述电极端子包括从其中央区域向下突出的突起；以及
绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述底板和所述电极端子之间。
2.根据权利要求1所述的纽扣型二次电池，其中，所述底板包括：
安置部，所述电极端子被安置在所述安置部上；
插入孔，所述插入孔形成为竖直地穿过所述安置部的中央区域；以及
弯曲部，所述弯曲部从所述安置部的周边区域向上弯曲。
3.根据权利要求2所述的纽扣型二次电池，其中，所述突起插入到所述插入孔中。
4.根据权利要求2所述的纽扣型二次电池，其中，所述顶帽组件设置在所述罐体的上端内，并且
其中，所述弯曲部的上端形成为具有与所述罐体的所述上端相同的高度。
5.根据权利要求4所述的纽扣型二次电池，其中，所述顶帽组件通过焊接联接到所述罐体，
其中，所述罐体的所述上端和所述弯曲部的所述上端在所述罐体的所述上端和所述弯曲部的所述上端具有相同高度的点处彼此焊接。
6.根据权利要求4所述的纽扣型二次电池，其中，所述弯曲部的所述上端形成为具有与所述电极端子的顶表面相同的高度。
7.根据权利要求2所述的纽扣型二次电池，其中，所述弯曲部形成为从外部围绕所述电极端子的周边区域，
其中，所述弯曲部设置成与所述电极端子间隔开预定距离。
8.根据权利要求1所述的纽扣型二次电池，其中，所述顶帽组件还包括设置在所述底板下方的环形垫圈。
9.根据权利要求1所述的纽扣型二次电池，其中，所述电极组件通过交替地设置正极、隔膜、负极和隔膜而形成，
所述电极端子电连接到所述电极组件的所述正极，并且
所述罐体和所述底板与所述电极组件的所述负极电连接。
10.根据权利要求2所述的纽扣型二次电池，其中，所述弯曲部具有凹口槽，所述凹口槽具有在远离所述安置部的中心的方向上凹陷的形状。
11.一种用于直径大于其高度的纽扣型二次电池的顶帽组件，所述顶帽组件包括：
底板，所述底板具有平板形状并且从其周边区域向上弯曲；
电极端子，所述电极端子具有平板形状以便安置在所述底板的上部分上，其中所述电极端子包括从其中央区域向下突出的突起；以及
绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述底板和所述电极端子之间。
12.根据权利要求11所述的顶帽组件，其中，所述底板包括：
安置部，在所述安置部上安置所述电极端子；
插入孔，所述插入孔形成为竖直地穿过所述安置部的中央区域；以及
弯曲部，所述弯曲部从所述安置部的周边区域向上弯曲。
13.根据权利要求12所述的顶帽组件，其中，所述弯曲部具有凹口槽，所述凹口槽具有在远离所述安置部的中心的方向上凹陷的形状。
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