TW201225384A - Electrode structure of lithium battery - Google Patents

Description

201225384 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 詩ΐ發明涉及鐘電池之電極結構，尤指透過包覆盘非直 接貫穿的方式，形成鋰電池的導電電極結構 5 = 電處的密封效果。 咬〜电独等 【先前技術】 鐘電池由於材料技術的大幅突破，已可 雨 ^供電源（如··磷酸麟二次電池），例如使用於電= 、電動輪椅等高電力需求的設備，此種高容量J非水 ^解液二她電池其儲電量及供電量顿傳驗電、、也大。 刖述一次鋰電池其電池罐通常為鋁製之金二 言，金屬罐係由鋁或不鏽鋼製成至少一 ' 方形，待電池正極、負極及隔離膜封農 後柱= 保f電池内部的長期穩定密封，在電池罐的’為I m板透過*同的密封技躺將 /。卩位，曰 具有良好防水防氣性能。 員封閉，以確保電池 現有方型的㈣池電極係將 端子^於蓋板上，且二者之間用m接的電極 鉚釘穿透該蓋板、正極端子及^且透過 固於蓋板上；另設置絕緣片於μ將正極端子緊 扳，而電極接頭焊接於該鉚釘之方絕緣該鉚釘與蓋 屬罐内的電池之正極（或負極）相連’5亥正極接頭與金 .而圓柱形電池係由—體成型或焊 貫穿蓋板的導電端子的電性連钟，〜接所構成的導電柄與 值得注意的是目前鋰電:連=外放電的應用。 運接金屬罐内部電池至蓋 201225384 板外的電極結構設杆卜都3— 鉚釘或螺栓（導電端子）做盖板的方式，且由鋼性的 使用，生材料將會有以下缺失'卜的電極。這種貫穿蓋板與 ϊΐΪίί的電極結構’雖然透過絕緣片可以達到該處 二用後’-般使用橡膠‘ 封壯能ΐ 產間隙，此時貫穿孔處將不再是密 池的i用壽^將會由此處進入電池金屬罐内部，降低電 0 2.:=Γ外電極，當二個比上的鐘電池透過電性連 ==或並聯時’如果電性連接元件也為鋼2 :因使的電極貫變 处厶雇雄 处不疋始、封狀態，水氣將會由此處進入電 池金屬罐内部，降低電池的使用壽命。 3· $生塞車。同理，當大量電子要通過電極時，會因貫穿 盍板部分的阻抗而產生熱能，因此在充電時會增加溫 ^ ’而溫昇效應乃進-步導致阻抗再予增加的惡性循 壞’使用安全性會不佳。再者’當大量電荷受電壓驅使 =電極㈣淑瓣高，_的效率自然 4·現有以貫穿方式的電極結構其貫穿蓋板需裝設絕緣片 等用以密封之元件’要達到密封標準其製造難度與成 201225384 本都相當高。 【發明内容】 於疋為解決上述之缺點，本發明之目的係在提供 一種鋰電池之電極結構，透過非直接貫穿的方式，形成 經電池的導電電極結構’水氣不易處進人電池金屬罐内 部’輕易的達到電極導電處的密封標準。 ^ ^發，的另一目的，係透過彈性接觸的電極結構設 計，^在高震盈環境使用時，電極在蓋體的導出處將不易 被破壞而變形，增加電池的使用壽命。 么麻另—目的’電極對外的接觸面積增大，適 :二安二/電流’降低電極的電阻影響，增加大電流應 用的性日’增加链電池充放電的效率。 、r再—目的’簡化電極及蓋板的密封結構， ίΓ 彳密封標準的製造難度與成本都比現有技 構，體t’r揭露，電池之電極結 之電極結構，貞極料電性連接 絕緣防水材以I： Iff.—板本體，該蓋板本體係利用 -金屬材質之方式一體製設成型;及依需至少 部，該：ίΛί體，該電極本體中間段為-被包覆 端开』笛设又於該蓋板本體内，且該被包覆部― 鈿形成一第一彎折部，該第一 士 由該蓋板本體下#面〜/折部延伸形成—連接部 極)電性連接上Γ: 罐體内電池之正極(或負 部，該第二t料；㈣[第二彎折 面露出，用4:卜4成一輪出部由該蓋板本體上表 201225384 其中，該輸出部形成一第三彎折部，由該第三 部延伸形成一接觸部。 一 _其中，該蓋板本體之上表面設有至少一固定元件， 該固定元件在設置上可與該電極本體之被包 接觸狀態或接觸狀態。 U成非

本發明的優點在於，電極本體之被包覆部與第一、 二彎折部形成於該蓋板本體内部，除了包覆所形成的密 封效果，彎折部也使的電極本體在蓋板上形成砟直接貫 穿的上下外露型態，透過彎折型態用以延長萬〜由接縫 處，入的水氣行程，阻隔因毛細現象而進入鋰電池罐體 =部。且因為電極本體為片狀，透過第三彎折部延伸形 典=觸部，除了對外可形成大接點面積，當大量電荷 二電壓驅使且通過電極時，降低電極之電阻，提高充放 羽，效率’也因為第三，彎折部而形成—防震效果，減少 :0因，鋼性材料的相對應力使的電極在蓋板上所產 羽的破壞變形’增加鐘電池的使用壽命。有因為不同於 1知以貫穿方式的電極結構，簡化電極及蓋板的密封結 $，所以不需要多餘的密封元件就可以達到密封的標 準，製造難度與成本都比現有揭露技術低。 【實施方式】 兹有II本發明之詳細内容及技術朗，現以實施分 却的進一步5兄明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例开 說明之用’而不應被解釋為本發明實施之限制。 請i與圖2’為本發明第—實施例之立體與 罐辦圖二以方型的鐘電池為說明例，需將锂電池之 體300内電池正極、負極對外電性連接，一般方型资 201225384 電池於該蓋板本體⑽切有二片狀金屬材質之電極本 體200 ’分洲以紐連接罐體3⑻内電池正極、負極 (圖中未不），每一個電極本體200中間段為-被包覆部 210，該被包覆部210設置於該蓋板本體議内，且該 被包覆部210 -端形成—第一彎折部2〇1，該第一彎折 部2〇j延伸形成-連接部no由該蓋板本體1〇〇下表面 1〇)露出，使該連接部22〇與罐體3〇〇内電池之正極（或 電性連接；而該被包覆部2U)另-端形成-第二 搬’該第二彎折部搬延伸形成_輸出部23〇 t 1〇0 ^表面1〇2露出，藉由該輸出部230 。進一步該輪出部230 —端形成一第三彎 c ’由該第三彎折部203延伸形成一接觸部一24〇 用於，外電性連接時的接觸應用。 ㈣11上’該蓋板本體10 0係利用絕緣防水材以射出 式-體製設成型’係可採用任何已知的材料與方 法’ ^如使用塑膠材料射出成型方式形成。 和二施上’為1預防光線透過該蓋板本體⑽照設罐 内部，破壞罐體300内部的化學材料，係可採用 物理=知方法，如在該蓋板本體⑽内設置金屬片增加 材料度與防光，或在該蓋板本體_貼喊塗抹防光 如當Ϊ極本體200可採用任何已知的導電金屬材質，例 2H);，、一 1等金屬材質，電極本體200之被包覆部 内部^二、一考折部2〇1與202形成於該蓋板本體100 杯都θ知上除了包覆所形成的密封效果，第一、二彎 2〇1與202也使得該電極本體2〇〇在蓋板本體1〇〇 201225384 上形成非直接貫穿的上下外露 部201與202也可以延| :命透過第—、二彎折 氣行程，阻隔水氣因毛二 二：縫處滲入的水 部。 乇、、、田現象而進入鋰電池罐體30〇内 又 ’透過第二彎折部203延伸开；占々社 除了對外，成大料㈣ 且通過電極本體200時，叮二j置電何文電壓驅使 面之電阻，接m .可降低電極本體2Q()對外接觸 提回充敌電的效率。而第三 瘳 ^該電極本體2G0係片狀金屬材f所 屬原有的彈性效果，以該第三彎折部203為^點1 ==連接時具有上下的緩衝效果:該接觸 使用？*命。 α產生的破壞交形，增加鋰電池的 以卜閱、圖3 ’實施上因為固定的需求，例如二個 太雜]%减過電性連接元件㈣聯或並聯時，該蓋板 本體100上表©102可設置一固定元件4〇〇 ,，實施上 可以在該蓋板本體⑽—體製設成型時將·定元件 400的封接部401包覆於該蓋板本體⑽内，在由該蓋 板本體100上表面102外露其固定部402,方便串聯或 並聯時H電池連接魏過該蚊部他顧連接。實施上 «亥固定元件400可形成於接觸部24〇下方，且依該蓋板 士體100厚度因素，製造上在該蓋板本體100内部該固 定元件400的封接部4〇1與被包覆部21〇可以是非接觸 狀態或接觸狀態。 藉此該固定元件4 0 0不再如同現有技術與電極直接 201225384 . 相連接，在如電動自行車、電動輪椅等高震盪環境使用 時，將不在因為連接固定因素而破壞電極本體2〇〇與蓋板 本體100間的連接關係。 請再參閱圖4與圖5,為本發明第二實施例之立體 與剖面示意圖。以本發明應用於圓柱形的链電池為說明 例，般圓柱形链電池的電極係分別由兩端導電，所以蓋 板本體500上會有一片狀金屬材質的電極本體6〇〇，用 以電性連接罐體7〇〇内電池正極或負極（圖中未示），電 耱 極本體600中間段為被包覆部610，該被包覆部610設 置於該蓋板本體500内，且該被包覆部61〇兩端分別形 成第一、二彎折部601、6〇2，第一彎折部6〇1延伸形 成該連接部620由該蓋板本體5〇〇下表面5〇1露出，用 與罐體700内電池之正極（或負極）電性連接，而該第二 彎折部602延伸形成輸出部63〇由該蓋板本體7〇〇上表 面土02露出，帛以對外導電；且該輸出部63〇 -端形成 第三彎折部603，由該第三彎折部6〇3延伸形成該接觸 部640可用於對外電性連接時的接觸應用。 • 與第一實施例相同，該蓋板本體500係利用絕緣防 水材以射出成型方式-體製設成型，係可採用任^、= 的材料與方法。為了預防光線透過，可採用任何已知方 法’如在該蓋板本體500内設置金屬片增加物理強产盥 防光’或在該蓋板本體軸或塗獅柄料。又’、 電極本體600也與第一實施說明的相㈤ 何已知的導電金屬材質’例如常用的銅、 言青再參閱圖6,實施上因為固定的需求，^ 卩上的㈣池透過電性連接元件相㈣或並聯時，1該蓋板 201225384 本體500上表面502也可設置〆固定元件800，該固定 元件800的封接部8〇1包覆於該蓋板本體500内，在由 該蓋板本體500上表面502外露其固定部802，實施 造上在該蓋板本體500内部該封接部801與被包覆部 610可以是非接觸狀態或接觸狀態。。一般圓柱形的鋰 電池將該固定元件800設於該蓋板本體500上表面5〇2 的圓心處，形成於接觸部640下、方，方便串聯或並聯圓 柱形的鋰電池連接使用。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當 不月b以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請 專利範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修 飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍内。 201225384 【圖式簡單說明】 ’圖1為本發明第一實施例之立體示意圖。 圖2為本發明第一實施例之剖面示意圖。 圖3為本發明第一實施例之另一應用示意圖。 圖4為本發明第二實施例之立體示意圖。 圖5為本發明第二實施例之剖面示意圖。 圖6為本發明第三實施例之另一應用示意圖。

12 201225384 【主要元件符號說明】 100、 500 :蓋板本體 101、 501 :下表面 102、 502 :上表面 200、 600 :電極本體 201、 601 :第一彎折部 202、 602 :第二彎折部 203、 603 :第三彎折部 210、610 :被包覆部 220、620 :連接部 230、630 :輸出部 240、640 ··接觸部 300、700 :罐體 400、 800 :固定元件 401、 801 :封接部 402、 802 :固定部

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Claims (1)

1. 201225384 七 1.- •申請專利範圍： -種鐘電池之電極結構，係將鐘電池之罐體 極、負極對外電性連接之電極結構，其包括：，正 一蓋板本體； μ至少—片狀金屬材質之電極本體，該電極本體中Η ^二被包覆部，該被包覆部設置於該蓋板 J ^覆部-端形成-第-彎折部，該第―料部延伸$ 二，部由該蓋板本體下表面露出，該被包覆部另1 Si二2折部’該第二彎折部延伸形成-輸出部由3 板本體上表面露出。 入蓋 2‘t申睛專利範圍帛1項所述之電極結構，其中，該輸出 ^形成-第三彎折部’由該第三‘彎折部延伸形成一接觸 3t申請專利範圍» 1項所述之電極結構，其中m 4如利用絕緣防水材以射出成型方式—體製設成型。 .:=:麵！項所述之電極結構，其中，該蓋板 本體之上表面設有至少一固定元件。 5.如申請專利範圍第4項所述之電極結構，其中，該固定 凡件與該電極本體之被包覆部為非接觸狀態。μ .如：請專利範圍帛4項所述之電極結構，其中，該固定 Κ與该電極本體之被包覆部為接觸狀態。 14