CN1855605A - 锂离子二次电池 - Google Patents

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Abstract

一种锂离子二次电池包括电极组件，该组件具有第一电极板、第二电极板和插入到上述电极板之间的隔板；容纳该电极组件的外壳；具有端孔和电解质注入孔的盖板；以及安装在该盖板上部的垫片，在该垫片上形成了至少一个透明部分，或者，在该垫片的整个表面上形成了透明部分。

Description

锂离子二次电池
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2005年4月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0035302的优先权及其利益，此处通过引用将其全部内容包含在本文中。
技术领域
本发明涉及锂离子二次电池。
背景技术
图1示出了典型的锂离子二次电池。参考图1，典型的二次电池10包括罐11、包含在罐11中的电极组件12、与罐11的开口的上部连接的盖组件100、用于将盖组件100的电极端子120连接到保护电路220的导线200，以及与设置在盖组件100中的盖板110的上部连接的垫片230。
在锂离子二次电池10中，罐11是由金属材料形成的容器，并呈现为具有开口的上部的六面体形状。罐11通过制造方法(如深冲压法)形成。罐11包含电解质(未示出)和电极组件12，该组件包括第一电极板13、隔板14和第二电极板15。电极组件12通过罐11的开口的上部插入，且该开口的上部由盖组件100密封。
盖组件100包括扁平型盖板110，该盖板的尺寸和形状与罐11的开口的上部的尺寸和形状相同。在盖板110的中心部分形成了端孔111，电极端子120插入到端孔111中，并且，在经过盖板110的中心部分的电极端子120的外侧安装了管型衬垫130，该衬垫用于使电极端子120与盖板110绝缘。在接近盖板110的端孔111的盖板110的下表面部分处，设置了绝缘板140。在绝缘板140的下表面处，将端子板150设置成与电极端子120电连接。
盖板110还包括安全排气孔190，当电池的内部压力增加到大于预定压力时，该孔能释放气体。在安全排气孔190的一侧形成了电解质注入孔112，以便将电解质注入到罐11中。的该盖板的一侧上。通过将塞子160按入电解质注入孔112来将该孔进行密封。
在盖板110的上部设置垫片230，以便将导线200与连接到第一电极抽头16的盖板110绝缘，其中，导线200连接到与第二电极抽头17连接的电极端子120。电连接到上述导线电极端子的导线200位于安全排气孔190的另一侧的上部，并电连接到保护电路220。
然而，由于垫片230位于盖板110的上部，因而垫片230遮掩了电解质注入孔112和安全排气孔190。因而，不移开垫片230便不能对电解质的泄漏进行确认。而且，在组装电池时，工人必须检查安全排气孔190的位置，然后，必须将上述导线焊接到上述电极端子和上述保护电路，且该保护电路朝向安全排气孔190的另一侧。
发明内容
一种锂离子二次电池包括：具有第一电极板、第二电极板和插入到上述电极板之间的隔板的电极组件；容纳该电极组件的外壳；形成了端孔和电解质注入孔的盖板；以及安装在该盖板上部的垫片，在该垫片上形成了至少一个透明部分。
在一个实施例中，在与电解质注入孔相应的位置形成了该至少一个透明部分。在另一实施例中，在上述盖板中还形成了安全排气孔，且在与该电解质注入孔和安全排气孔相应的位置形成了该至少一个透明部分。
该至少一个透明部分可包括透明树脂，而该树脂包括选自由聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯形成的组中的材料。
该电池也可包括绝缘测试材料，该材料靠近至少一个透明部分和上述电解质注入孔，以检测来自该电解质注入孔的电解质泄漏。
在一个实施例中，通过冲压上述垫片形成了上述至少一个透明部分。
在另一个实施例中，在该垫片的整个表面上形成了透明部分。该电池还包括绝缘测试材料，该材料靠近上述垫片和电解质注入孔，以检测来自该电解质注入孔的电解质泄漏。在一个实施例中，该测试材料是石蕊试纸。
附图说明
从下面结合附图的详细说明中，可以更容易地看出本发明的上述和其它的特征、方面。
图1的截面图示出了传统的锂离子二次电池；
图2的截面图示出了根据本发明的实施例的锂离子二次电池；
图3的平面图示出了根据图2所示的实施例的锂离子二次电池；
图4的平面图示出了根据本发明的另一实施例的锂离子二次电池；
图5的平面图示出了根据本发明的实施例的锂离子二次电池；
图6的平面图示出了根据本发明的不同实施例的锂离子二次电池；
图7的平面图示出了根据本发明的另一个实施例的锂离子二次电池。
具体实施方式
以下，将参考附图对本发明的各个实施例进行说明。在下面的说明和附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的元件，从而可以省略对相同或相似的元件的重复说明。
图2的截面图示出了根据本发明的实施例的锂离子二次电池，图3的平面图示出了图2所示的锂离子二次电池。
参考图2和图3，二次电池30包括罐31、包含在罐31中的电极组件32、与罐31的开口的上部连接的盖组件300、用于将盖组件300的第二电极端子320连接到保护电路420的导线400，以及在上部形成的、以使导线400与盖板310绝缘的垫片430。
通过卷绕第一电极板33、第二电极板35和插入到第一电极板33和第二电极板35之间的隔板34形成了电极组件32。第一电极板33通过第一电极抽头36电连接到盖板310，且第二电极板35通过第二电极抽头37电连接到电极端子320。
罐31可以由铁架制成，也可以由铝或铝合金制成。铝或铝合金具有一些固有特性，例如，它们的重量较轻，从而使得电池重量也较轻，并使得在长时间使用的情况下电池也将具有很强的抗腐蚀性能。罐31包含电解质(未示出)和电极组件32，该电极组件32包括第一电极板33、隔板34和第二电极板35。电极组件32通过罐31的开口的上部插入，且该开口的上部由盖组件300密封。
盖组件300包括扁平型盖板310，该盖板的尺寸和形状与罐31的开口的上部的尺寸和形状相同。在盖板310的中心部分形成了端孔311，且第二电极端子120插入到该端孔之中。在通过盖板310的中心部分的电极端子320的外侧安装了管型衬垫330，该衬垫用于使电极端子320与盖板310电绝缘。在接近盖板310的端孔311的盖板310的下表面部分处，设置了绝缘板340。在绝缘板340的下表面处，将端子板350设置成与电极端子320电连接。
盖板310还包括安全排气孔390，当电池的内部压力增加到超过预定压力时，该安全排气孔能够从电池中释放气体。在安全排气孔390的一侧形成了电解质注入孔312，以便将电解质注入到罐31中。通过将塞子360按入电解质注入孔312来密封该孔。可以通过按压装置(如上下移动的压具)将塞子360(可以为球形)按入电解质注入孔312中。
电极端子320与导线400连接，而导线400焊接在保护电路420上，以电连接到电极组件32。在锂离子二次电池中，保护电路420安装在罐31的预定区域处，并通过绝缘体410与罐31绝缘。而且，保护电路420保护电极组件32免受其电压与电流的过充电与放电以及短路的危害。
在该实施例中，导线400位于电解质注入孔312的上部。当电池内部压力增加时，因为不容易破坏安全排气孔390，从而使电池的安全性降低。导线400需要与连接到第一电极板33的盖板310绝缘。因此，作为绝缘体的垫片430设置在盖板310的上部。
此处，为了将垫片430安全地设置在盖板310的上部，需要在垫片430和盖板310之间留出预定的空间。也就是说，为垫片430设置支撑物490，并且，在固定垫片430与盖板310之间的预定空间的同时，垫片430的支撑物490也使得垫片430可以被安全地设置在盖板310上。可以在预定空间处形成垫片430的支撑物490，并且该支撑物由弹性材料(如海绵)制成，但是，在本发明中未对该支撑物的材料进行限制。
在与电解质注入孔360对应的位置处形成了垫片430的透明部分450。因此，不需要移开垫片430，便可以确认电解质的泄漏。而且，在安全排气孔390的另一侧形成了电解质注入孔360，且导线400位于透明部分450的上部，以允许工人间接检查安全排气孔390的位置，并由此改进电池的组装工艺。透明部分450可以由选自包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的组中的透明树脂形成。
图4的平面图示出了根据本发明的另一实施例的锂离子二次电池。参考图4，在垫片530的与安全孔390和塞子360对应的位置处，形成了透明部分550和560。由于透明部分550和560形成于与塞子360(即电解质注入孔)和安全排气孔390对应的位置上，因而在不移开垫片530的情况下，便可以容易地检查电解质的泄漏。而且，由于容易检查安全排气孔390的位置，因而便不再需要进行检查安全排气孔390的位置的工序。因此，提高了工作效率。
在图5中，整个垫片630均是透明的。此处，垫片630可以由透明树脂形成。该透明树脂选自包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚对苯二甲酸丁醇二酯的组。当整个垫片630均透明时，可以用肉眼检查电解质的泄漏，并且，也能较容易地检查安全排气孔390的位置。因此，可以提高工作效率。
参考图6，在垫片730的与电解质注入孔对应的位置上形成了透明部分750。而且，在该电解质注入孔的上部，安装了测试材料770，该材料用于覆盖上述电解质注入孔和检查电解质的泄漏。
可以将石蕊试纸用作该测试材料。在密封电解质注入孔的过程中，当发生电解质泄漏时，石蕊试纸沾染了包含在电解质溶液中的电解质和氢氟酸等成分，而这将使石蕊试纸变成粉红色。取决于电解质溶液的物质成分，可以对石蕊试纸的初始状态进行辨别。例如，如果电解质溶液具有弱酸性，则可以使用表示中性的白色试纸和代表弱碱性的浅蓝色试纸。
通常，在电池的初始充电阶段，加入到电解质中的锂盐(如LiPF6等)在与碳酸乙二酯反应时会形成氢氟酸，这便使电解质溶液有很大的可能呈现弱酸性。
如图7所示，在垫片830的与电解质注入孔对应的位置处，可以对垫片进行冲压来形成孔850，而不是形成上述透明部分。通过孔850可以看到测试材料870，或者，该冲压部分可防止在上述盖板和导线400之间发生短路。
如上所述，根据本发明的一些实施例，整个垫片或其一部分可以为透明的，以便使通过肉眼检查电解质泄漏变得更容易，从而有效地提高了电池的安全性。此外，不必检查上述安全排气孔的位置，从而，可以更容易地对上述安全排气孔的位置进行检查。因此，有效提高了电池的组装效率。
尽管已对本发明的一些实施例进行了说明(为解释的目的)，但本领域技术人员仍将懂得，在不背离附录的权利要求及其等价物公开的本发明精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改、增添或替换。

Claims (12)

1.一种锂离子二次电池，包括：
电极组件，该组件具有第一电极板、第二电极板和插入到这些电极板之间的隔板；
容纳所述电极组件的外壳；
形成了端孔和电解质注入孔的盖板；以及
安装在所述盖板上部的垫片，在所述垫片上形成了至少一个透明部分。
2.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，在与所述电解质注入孔对应的位置处形成了所述至少一个透明部分。
3.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，在所述盖板中还形成了安全排气孔，并且在与所述电解质注入孔和安全排气孔对应的位置处形成了所述至少一个透明部分。
4.如权利要求1所述的锂离子二次电池，其中所述至少一个透明部分包括透明树脂。
5.如权利要求4所述的锂离子二次电池，其中所述透明树脂包括选自由聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯组成的组中的材料。
6.如权利要求2所述的锂离子二次电池，还包括绝缘测试材料，该材料靠近所述至少一个透明部分和所述电解质注入孔，以检测来自所述电解质注入孔的电解质泄漏。
7.如权利要求6所述的锂离子二次电池，其中通过冲压所述垫片形成了所述至少一个透明部分。
8.一种锂离子二次电池包括：
电极组件，该组件具有第一电极板、第二电极板和插入到这些电极板之间的隔板；
容纳所述电极组件的外壳；
形成了端孔和电解质注入孔的盖板；以及
安装在所述盖板上部的垫片，且在所述垫片的整个表面上形成了透明部分。
9.如权利要求8所述的锂离子二次电池，其中所述透明部分包含透明树脂。
10.如权利要求9所述的锂离子二次电池，其中所述透明树脂包括选自由聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯组成的组中的材料。
11.如权利要求8所述的锂离子二次电池，还包括绝缘测试材料，该材料靠近所述垫片和所述电解质注入孔，以检测来自所述电解质注入孔的电解质泄漏。
12.如权利要求11所述的锂离子二次电池，其中所述测试材料是石蕊试纸。
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