專利名稱：二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二次電池。更具體地，本發(fā)明涉及一種對(duì)于制造二次電池具有改進(jìn)的特性的二次電池。
背景技術(shù)：
最近，體積小，重量輕的電子裝置的開發(fā)和生產(chǎn)非?；钴S，這些裝置例如是便攜式電話、筆記本電腦和錄像攝像機(jī)。在此類電子裝置中安裝電池組可以使用戶能夠在各種場(chǎng)所使用所述電子裝置，即使并非單獨(dú)地為所述電子裝置提供電源。所述電池組包括至少一個(gè)能夠輸出預(yù)定電平的工作電壓的電池，從而使電子裝置能夠工作預(yù)定的時(shí)間。
由于其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，因此，目前在二次電池組中采用可充電的二次電池。二次電池包括Ni-Cd電池、Ni-MH電池和例如鋰電池或鋰離子電池的鋰二次電池。
特別地，鋰二次電池具有大約3.6V的工作電壓，這是可移動(dòng)電子設(shè)備所采用的Ni-Cd電池或Ni-MH電池的三倍。此外，鋰離子電池具有高的單位重量能量密度，因此，鋰離子二次電池在先進(jìn)的電子技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。
鋰二次電池采用基于鋰的氧化物作為正極活性材料，采用碳作為負(fù)極活性材料。通常，根據(jù)所采用的電解質(zhì)的種類，將鋰電池劃分為液體電解質(zhì)電池和聚合物電解質(zhì)電池。將液體電解質(zhì)電池稱為“鋰離子電池”，將聚合物電解質(zhì)電池稱為“鋰聚合物電池”。此外，可以將鋰二次電池制作成各種形狀，例如圓柱形電池、方形電池或袋式(pouch type)電池。
通常，鋰二次電池包括容器；容納在所述容器當(dāng)中的果凍卷(jellyroll)型電極組件；耦合到所述容器的蓋裝置，用于密封所述容器；以及耦合到在蓋組件中所提供的蓋板的上部的墊圈。
蓋板具有位于中央的端子孔，電極端子插入所述端子孔當(dāng)中，其一側(cè)還具有電解質(zhì)注入孔，以便將電解質(zhì)注入到所述容器當(dāng)中。此外，在蓋板的另一側(cè)形成安全孔?？梢栽谏w板中形成一個(gè)孔，并采用焊接的方法利用層壓板來(lái)將該孔密封，或者形成具有預(yù)定深度的凹陷，使得蓋板的一側(cè)具有顯著減小的厚度，由此形成所述安全孔。因此，在電池的內(nèi)部壓力增大到危險(xiǎn)級(jí)別或在電池中發(fā)生爆炸之前，所述安全孔可以破裂。
此外，在蓋板的上部安裝一電極引線線路，從而將外部端子與電極端子電連接。在墊圈的中央部分形成一電極引線孔，用于使電極端子與電極引線線路接觸，使得電極端子通過(guò)墊圈的電極引線孔暴露。在蓋板的上部安裝墊圈，用來(lái)防止在蓋板和電極引線線路之間發(fā)生短路。
但是，根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)二次電池，所述電極是由不透明材料構(gòu)成的，并且具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于工人來(lái)講，在二次電池的制造過(guò)程中，如果用墊圈覆蓋電解質(zhì)注入孔或安全孔，那么將難于定位電解質(zhì)注入孔和安全孔的位置。也就是說(shuō)，在將電極端子焊接到電極線路時(shí)，工人必須掀起墊圈以核實(shí)安全孔或電解質(zhì)注入孔的位置，這樣將降低焊接工作的效率。
此外，由于通過(guò)插頭(plug)密封電解質(zhì)注入孔之后，插頭的突出部分從蓋板的上表面突出，墊圈將在蓋板上松動(dòng)。也就是說(shuō)，墊圈將不會(huì)在蓋板上保持水平，使得難以向電池上牢固地固定其他組件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供了一種能夠使工人在二次電池的制造過(guò)程中識(shí)別安全孔的位置的二次電池，即使已經(jīng)將墊圈安裝到了蓋板上。所提供的二次電池還能夠防止墊圈在蓋板上變得松動(dòng)，所述松動(dòng)是由在電解質(zhì)注入孔中插入的插頭與墊圈之間的接觸所造成的。
提供了一種二次電池，包括容器，用于容納電解質(zhì)和通過(guò)纏繞第一和第二電極板以及分隔體所獲得的電極組件；蓋組件，其包括覆蓋所述容器上部的蓋板、連接至插入到蓋板中央部分的第一和第二電極板中的一個(gè)的電極端子；電極引線線路，其連接至電極端子的上表面，以便將電極端子連接至外部端子；以及墊圈，其安裝到蓋組件的上表面，從而將蓋板與電極引線線路絕緣，所述墊圈還形成有孔，用于使電極端子突出暴露蓋板的位置的暴露部分。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，所述暴露部分包括位置與形成于蓋板中的安全孔相對(duì)應(yīng)的安全孔洞，并且在安全孔洞中安裝由透明樹脂構(gòu)成的覆蓋部件。透明樹脂包括從聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、特氟隆和聚四氟乙烯組成的集合中選出的一種材料。
在蓋板的第二側(cè)形成電解質(zhì)注入孔，通過(guò)插頭密封所述電解質(zhì)注入孔，在墊圈上形成插頭孔，用于允許插入到電解質(zhì)注入孔中的插頭穿過(guò)插頭孔突出，或用于暴露插頭的位置。在插頭的上表面涂覆有絕緣材料。
在蓋板的底面提供至少兩個(gè)具有預(yù)定高度的支撐部件，使得蓋板與墊圈間隔開與支撐部件的高度相對(duì)應(yīng)的預(yù)定距離。設(shè)計(jì)支撐部件的高度，使得插頭的上部不會(huì)從墊圈的上表面突出。


圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的二次電池的分解透視圖；圖2是沿圖1所示的A-A′線得到的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的與墊圈耦合的容器的平面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的墊圈底面的透視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1到圖4，所述二次電池100包括上部帶有開口的容器110；容納于容器110中的電極組件250；蓋組件300，其具有與容器110的開口相耦合的蓋板310，以用于密封容器110；以及安裝在蓋板310上的墊圈500。容器110可以由金屬部件構(gòu)成，所述金屬部件基本具有六面體的外形，并且起著端子的作用。
電極組件250包括具有第一電極接頭215的第一電極板210，具有第二電極接頭225的第二電極板220，以及插入到第一和第二極電板210和220之間的分隔體。第一和第二電極板和分隔體以果凍卷的形式卷繞。
蓋組件300包括蓋板310、絕緣板340、端子板350和電極端子320。
蓋板310用金屬板制作，并具有與容器110的開口相對(duì)應(yīng)的尺寸和外形。蓋板310具有位于中央的第一端子孔311，電極端子320可插入到所述端子孔311中。
電極端子320連接至第一電極接頭215或第二電極接頭225，使得電極端子320分別充當(dāng)著正電極端子或負(fù)電極端子的作用。在將電極端子320插入到蓋板310的第一端子孔311中時(shí)，為了使電極端子320與蓋板絕緣，在電極端子320周圍提供管型墊片330，并將其與電極端子320一起插入到蓋板310的第一端子孔311中。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，電極端子320為負(fù)極端子。
在蓋板310的一側(cè)提供安全孔317。在電池的內(nèi)部壓力增大到危險(xiǎn)級(jí)別或在電池中發(fā)生爆炸之前，安全孔317可以破裂?？梢栽谏w板310的一側(cè)形成一個(gè)孔，并采用焊接的方法利用層壓板將該孔密封，或者在蓋板310的一側(cè)形成具有預(yù)定深度的凹陷，使得蓋板310的該側(cè)具有顯著減小的厚度，由此形成所述安全孔317。蓋板310在其另一側(cè)具有預(yù)定尺寸的電解質(zhì)注入孔312。在蓋組件300耦合到容器110的開口之后，通過(guò)電解質(zhì)注入孔312向容器中諸如電解質(zhì)。之后，通過(guò)插頭315密封電解質(zhì)注入孔312。
絕緣板340是由與墊片330基本相同的絕緣材料形成的，并且被耦合至蓋板310的底面。所形成的絕緣板340具有與蓋板310的第一端子孔311的位置相對(duì)應(yīng)的第二端子孔341。
端子板350由Ni或Ni合金構(gòu)成，并且耦合至絕緣板340的底面。端子板350具有與蓋板310的第一端子孔311的位置相對(duì)應(yīng)的第三端子孔351?？梢詫㈦姌O端子320插入到端子板350的第三端子孔351中。因此，電極端子320電連接至端子板350，同時(shí)，通過(guò)墊片330與蓋板310電絕緣。
此外，在電極組件250的上表面安裝絕緣外殼360，從而以一種能夠使電極組件250與蓋組件310絕緣的方式來(lái)覆蓋電極組件250的上端部分。
如圖2所示，電極端子320可以通過(guò)電極引線線路600連接至外部端子(未示出)。如果將電極端子320連接至第一電極接頭215，將蓋板310連接至第二電極接頭225，那么與電極端子320連接的電極引線線路600必須與蓋板310絕緣。出于這一原因，在蓋板310和電極引線線路600之間安裝墊圈500。
墊圈500由絕緣材料構(gòu)成且具有位于中央的電極端子孔510，使得連接至電極引線線路600的電極端子320能夠通過(guò)電極端子孔510露出。在墊圈500的一側(cè)形成安全孔洞520，以便露出安全孔317，在墊圈500的另一側(cè)形成插頭孔530，從而讓插頭315插入到注入孔312中，并通過(guò)插頭孔530伸出。
如果碎片被引入到凹陷的安全孔317中，那么即使電池內(nèi)部的壓力增大到危險(xiǎn)級(jí)別時(shí)，安全孔317也不會(huì)破裂，由此引發(fā)電池的爆炸或燃燒。出于這一原因，可以在安全孔洞520上安裝由透明材料形成的蓋子521。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，蓋子521由透明絕緣材料構(gòu)成，其選自由聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯、PET、聚丙烯、特氟隆和聚四氟乙烯組成的集合。
此外，如圖2所示，墊圈500在底面上具有至少兩個(gè)支撐部件540，以便通過(guò)支撐板540將墊圈500與蓋板310的上表面隔開。所設(shè)計(jì)的支撐部件540可以采用這樣的高度，使得密封電解質(zhì)注入孔312的插頭315的上部不會(huì)從墊圈500的上表面突出。此外，可以在插頭315的上部覆蓋絕緣材料，使蓋板310與墊圈500絕緣。此外，可以在支撐部件540的底面形成粘結(jié)層541，從而將墊圈500結(jié)合到蓋板310上。
因此，在蓋板310上安裝了墊圈500時(shí)，不僅蓋板310與電極引線線路600絕緣，安全孔317的位置也通過(guò)安全孔洞520露出。此外，插入到電解質(zhì)注入孔312中的插頭315可能通過(guò)墊圈500的插頭孔530伸出。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)在墊圈的一側(cè)形成的安全孔洞向外露出了安全孔，因此，在二次電池的制作過(guò)程中不必再拆開墊圈以核對(duì)安全孔的位置。
此外，由于墊圈在一側(cè)具有插頭孔，因此，插入到電解質(zhì)注入孔中的插頭可以通過(guò)插頭孔伸出，使得墊圈能夠以水平狀態(tài)牢固地安裝到蓋板上，并且不會(huì)受插頭的突出部分妨礙。因此，二次電池可以被牢固地組裝。
盡管已經(jīng)出于說(shuō)明的目的對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的范圍和精神的前提下，可能存在各種修改、添加和替換。
本申請(qǐng)要求于2004年9月22日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2004-0076147的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容在此引入以作參考。
權(quán)利要求
1.一種二次電池，其包括容器，其用于容納電解質(zhì)和電極組件，所述電極組件包括以果凍卷結(jié)構(gòu)卷繞到一起的第一電極板、第二電極板和在所述第一電極板和第二電極板之間的分隔體；蓋組件，其包括覆蓋所述容器上部的蓋板，并包括和第一和第二電極板中的一個(gè)連接、且插入到所述蓋板中央部分的電極端子；電極引線線路，其連接至所述電極端子的上表面，從而將所述電極端子連接至外部端子；以及墊圈，其安裝在所述蓋組件的上表面上，從而將所述蓋板與所述電極引線線路絕緣，所述墊圈形成有孔，用于使電極端子突出暴露蓋板的位置的暴露部分。
2.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述蓋板在第一側(cè)具有安全孔；并且所述暴露部分包括位置與形成于所述蓋板中的安全孔相對(duì)應(yīng)的安全孔洞。
3.如權(quán)利要求2所述的二次電池，其中，由透明樹脂構(gòu)成的覆蓋部件安裝在所述安全孔洞當(dāng)中。
4.如權(quán)利要求3所述的二次電池，其中，所述透明樹脂為從聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、特氟隆和聚四氟乙烯組成的集合中選出的一種材料。
5.如權(quán)利要求2所述的二次電池，其中，所述蓋板具有電解質(zhì)注入孔，通過(guò)插頭密封所述電解質(zhì)注入孔，所述墊圈具有插頭孔，用于允許所述插頭穿過(guò)所述插頭孔突出。
6.如權(quán)利要求5所述的二次電池，其中，在所述插頭的上表面涂覆有絕緣材料。
7.如權(quán)利要求2所述的二次電池，其中，在所述墊圈的底面提供有至少兩個(gè)支撐部件，使得所述蓋板與所述墊圈間隔開。
8.如權(quán)利要求7所述的二次電池，其中，所述支撐部件的高度是這樣的，使得所述插頭的上部不會(huì)從所述墊圈的上表面突出。
9.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述蓋板具有電解質(zhì)注入孔，所述電解質(zhì)注入孔由插頭密封，且所述暴露部分包括暴露所述插頭的位置的插頭孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二次電池。包括容器，用于容納電解質(zhì)和電極組件，所述電極組件包括第一和第二電極板；蓋組件，其包括覆蓋容器上部的蓋板。連接至第一和第二電極板中的一個(gè)的電極端子插入到蓋板的中央部分。在蓋板的第一側(cè)形成安全孔；電極引線線路連接至電極端子的上表面，以將電極端子連接至外部接頭。墊圈安裝到蓋板組件的上表面，從而將蓋板與電極引線線路絕緣，所述墊圈還具有用于暴露安全部分的暴露部分，允許不拆開二次電池而指示出安全孔的位置。
文檔編號(hào)H01M2/00GK1753231SQ20051010692
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者全炳德 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社