專利名稱：：圓柱型二次電池及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及圓柱型二次電池。
背景技術(shù)：
：最近，諸如手機(jī)、筆記本電腦、便攜式攝像機(jī)等的緊湊并且輕質(zhì)的移動(dòng)電子/電氣設(shè)備得到了快速發(fā)展和制造。為了能夠?qū)Σ痪哂歇?dú)立電源的移動(dòng)電子/電氣設(shè)備進(jìn)行操作，使用了二次電池。與不能被再充電的一次性電池不同，這種二次電池可以通過(guò)充電和放電而重復(fù)利用。另外，由于二次電池具有大的容量，因此除移動(dòng)電子/電氣設(shè)備之外，二次電池還被用于諸如混合動(dòng)力車、動(dòng)力工具等高輸出的產(chǎn)品。這種二次電池包括鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池、鎳鋅電池、鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池等。在這些電池中，鋰二次電池由于其高工作電壓和每單元重量的高能量密度而被廣泛使用。鋰二次電池通過(guò)將電極組件和電解質(zhì)容納于外殼中，然后密封外殼而形成。鋰二次電池依賴于外殼的形狀可以被分類為罐型電池和袋型電池，而罐型電池可以進(jìn)一步被分類為圓柱型電池或棱柱型電池。圓柱型二次電池通過(guò)卷繞正極板、隔板和負(fù)極板以形成電極組件、將電極組件和電解質(zhì)置于圓柱形罐中，并使用蓋組件密封圓柱形罐而形成。未涂有正或負(fù)極活性材料的未涂覆部分位于電極組件的正極板和負(fù)極板上。電極接線片分別被安裝在電極板的未涂覆部分上。電極接線片之一向上向柱形罐的開(kāi)口延伸，而另一電極接線片向下延伸。另外，向上引的電極接線片電連接至蓋組件，而向下引的電極接線片電連接至罐的底部。然而，由于電連接至蓋組件的電極接線片被彎曲并被焊接至蓋組件，使得應(yīng)力集中在電極接線片的彎曲部分上，因此電極接線片可能容易脫落。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的方面提供能夠防止應(yīng)力集中于電極接線片的彎曲部分上的圓柱型二次電池。提供一種圓柱型二次電池，包括具有開(kāi)口的罐；所述罐中的電極組件；覆蓋所述罐的開(kāi)口的蓋組件；所述電極組件與所述蓋組件之間的上絕緣板；所述上絕緣板上的支撐板；所述支撐板具有外圍邊緣，其中所述支撐板的面積小于所述上絕緣板的面積；以及從所述電極組件延伸的第一電極接線片，所述第一電極接線片具有與所述支撐板相接觸的第一段、與所述蓋組件相接觸的第二段以及所述第一段與所述第二段之間的彎曲段，其中所述彎曲段的一部分從所述支撐板的外圍邊緣伸出。在一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐板包括絕緣材料，例如聚乙烯或聚丙烯。進(jìn)一步地，在一個(gè)實(shí)施例中，所述彎曲段的一部分與所述支撐板的外圍邊緣相鄰并交疊。所述支撐板和所述上絕緣板可以由相同的材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐板具有中心通孔，并且是圓形的、矩形的或六邊形的。所述支撐板的厚度可以從大約0.3mm到大約0.5mm,并且從所述上絕緣板的中心到所述支撐板的外圍邊緣的長(zhǎng)度是所述第一電極接線片從所述上絕緣板的中心到所述彎曲段的外圍延伸的長(zhǎng)度的大約85%到大約97%。在一個(gè)實(shí)施例中，所述上絕緣板和所述支撐板彼此是整體，而在另一實(shí)施例中，所述上絕緣板和所述支撐板是組合的。在另一實(shí)施例中，提供一種圓柱型二次電池，包括具有開(kāi)口的罐；所述罐中的電極組件；覆蓋所述罐的開(kāi)口的蓋組件；所述電極組件與所述蓋組件之間的上絕緣板，所述上絕緣板包括中心段和圍繞所述中心段的外圍段，其中所述中心段具有外圍邊緣，并且其中所述中心段的厚度大于所述外圍段的厚度；以及從所述電極組件延伸的第一電極接線片，所述第一電極接線片具有與所述上絕緣板的中心段相接觸的第一段、與所述蓋組件相接觸的第二段以及所述第一段與所述第二段之間的彎曲段，其中所述彎曲段的一部分與所述中心段的外圍邊緣相鄰并交疊。在一個(gè)實(shí)施例中，所述彎曲段的曲率半徑從大約0.5mm到大約0.6mm。在另一實(shí)施例中，提供一種組裝圓柱型二次電池的方法，該方法包括將電極組件插入具有開(kāi)口的罐中，所述電極組件包括從所述電極組件延伸的第一電極接線片；將上絕緣板置于所述電極組件上；將支撐板置于所述上絕緣板上；所述支撐板具有基本平坦的表面和外圍邊緣，其中所述支撐板的面積小于所述上絕緣板的面積；將所述第一電極接線片的第一段配置為基本上平行于所述上絕緣板的基本平坦的表面而延伸；將所述第一電極接線片的第二段彎曲為基本平行于所述第一電極接線片的第一段延伸，并形成所述第一段與所述第二段之間的彎曲段；用蓋組件覆蓋所述罐的開(kāi)口，使得所述第一電極接線片的第二段與所述蓋組件相接觸；圍繞所述罐的外圍形成突緣部分，使得所述突緣部分與所述上絕緣板相接觸；以及擠壓所述蓋組件，以將所述蓋組件移向所述電極組件，使得所述彎曲段的一部分移動(dòng)靠近所述電極組件并鄰近所述支撐板的外圍邊緣。在一個(gè)實(shí)施例中，在擠壓所述蓋組件時(shí)，所述彎曲段的曲率半徑保持基本不變。在另一實(shí)施例中，提供一種圓柱型二次電池，包括具有開(kāi)口的罐；所述罐中的電極組件；覆蓋所述罐的開(kāi)口的蓋組件；所述電極組件與所述蓋組件之間的上絕緣板；所述上絕緣板上的支撐板；所述支撐板具有外圍邊緣，其中所述支撐板的面積小于所述上絕緣板的面積；以及從所述電極組件延伸的第一電極接線片，所述第一電極接線片具有與所述支撐板相接觸的第一段、與所述蓋組件相接觸的第二段以及所述第一段與所述第二段之間的彎曲段，其中所述彎曲段的外曲率半徑為大約0.5mm到大約0.6mm。本發(fā)明的這些和/或其它方面將從以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中變得明顯并且更易于理解，附圖中圖IA是傳統(tǒng)圓柱型二次電池的截面圖；圖IB是傳統(tǒng)的擠壓過(guò)程之后的圓柱型二次電池的截面圖2k是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的分解透視圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的截面圖；圖2C是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的擠壓過(guò)程之后的圓柱型二次電池的截面圖；圖3A是根據(jù)傳統(tǒng)的圓柱型二次電池的擠壓過(guò)程的外曲率半徑的截面細(xì)節(jié)視圖；圖3B是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的擠壓過(guò)程的外曲率半徑的截面細(xì)節(jié)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的第一電極接線片長(zhǎng)度與支撐板長(zhǎng)度之間的關(guān)系的截面圖；圖5A和圖5B是示出支撐板形狀的平面圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的截面圖。具體實(shí)施例方式以下參考附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式被具體化，而不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于這里所給出的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例在于使該公開(kāi)內(nèi)容更全面且完整，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，層和區(qū)域的長(zhǎng)度及厚度被放大，但并不一定成比例放大，并且在整個(gè)申請(qǐng)文件中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。圖IA是傳統(tǒng)圓柱型二次電池的截面圖；而圖IB是傳統(tǒng)的擠壓過(guò)程之后的圓柱型二次電池的截面圖。參見(jiàn)圖1A，圓柱型二次電池1包括電極組件10、用于容納電極組件10的罐20和用于對(duì)罐20進(jìn)行密封的蓋組件70。此外，二次電池1進(jìn)一步包括下絕緣板30、上絕緣板40、中心銷50和絕緣墊圈60。電極組件10具有膠卷形狀，具有矩形形狀的第一和第二電極板11和13在其中被沉積并卷繞，并且隔板15a和15b被置于第一和第二電極板11和13之間，以防止第一和第二電極板11和13之間的短路。另外，第一電極板11和第二電極板13分別具有不涂漿的未涂覆部分。第一電極接線片17和第二電極接線片19以電的方式分別附到未涂覆部分。這里，第一電極接線片17是引向電極組件10上表面的向上的電極接線片，而第二電極接線片19是引向電極組件10下表面的向下的電極接線片。罐20具有形成在罐20的一個(gè)表面中的開(kāi)口。電極組件10通過(guò)該開(kāi)口被插入罐20中，絕緣墊圈60插入到罐20的開(kāi)口中，然后蓋組件70被聯(lián)接在絕緣墊圈60中，以密封罐20。另外，罐20包括從罐的側(cè)面彎向罐20內(nèi)部以與絕緣板40的上端平面相對(duì)應(yīng)的突緣部分21。蓋組件70包括充當(dāng)電極端子的上蓋71以及布置在上蓋71之下的下部分。下部分包括被順序布置在上蓋71之下的正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻72、通風(fēng)口73、下蓋74和次板75。次板75通過(guò)焊接等連接至通風(fēng)口73的通過(guò)中心孔露出的突出部77。從電極組件10向上引的第一電極接線片17通過(guò)焊接等連接至下蓋74的下表面或次板75的下表面。第一電極接線片17被彎曲，以形成第一段17a、第二段17c以及第一段17a與第二段17c之間的彎曲段17b，然后被焊接至蓋組件70。接下來(lái)參見(jiàn)圖1B，如以上所述，電極組件10通過(guò)開(kāi)口被插入到罐20中。在向罐20的開(kāi)口中插入絕緣墊圈60之后，蓋組件70被聯(lián)接在絕緣墊圈60中，并且罐20被密封。然后，執(zhí)行擠壓過(guò)程，以設(shè)置組裝的圓柱型二次電池的總高度，即設(shè)置圓柱型二次電池的總尺寸，并防止電極組件的縱向移動(dòng)。如圖IB中所示，通過(guò)壓縮圓柱型二次電池的上部分來(lái)執(zhí)行擠壓過(guò)程，以減小蓋組件與電極組件之間的空間，從而減小電池的總尺寸，并防止電極組件的縱向移動(dòng)。如圖IB中所示，突緣部分21在擠壓過(guò)程中被壓縮。具體來(lái)說(shuō)，第一電極接線片17的彎曲段17b被壓縮，并且應(yīng)力集中在彎曲段17b上，使得彎曲段會(huì)容易脫落。圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的分解透視圖，圖2B是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的截面圖，并且圖2C是根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的擠壓過(guò)程之后的圓柱型二次電池的截面圖。首先，參見(jiàn)圖2A和圖2B，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池100包括電極組件110、用于容納電極組件110的罐120和用于密封罐120的蓋組件170。此外，圓柱型二次電池進(jìn)一步包括下絕緣板130、上絕緣板140、中心銷150和絕緣墊圈160。電極組件110可以被形成為膠卷形狀，其中被形成為矩形板的第一和第二電極板被卷繞。卷繞的電極組件110具有帶有中心孔的中空的圓柱形。接下來(lái)，中心銷150可以被插入電極組件110的中心部分中形成的中心孔中。中心銷150防止電極組件110由于外力而變形。當(dāng)中心銷150具有中空結(jié)構(gòu)時(shí)，中心銷150充當(dāng)從電極組件110產(chǎn)生的氣體的移動(dòng)通路。第一電極板111和第二電極板113具有不同的極性，隔板115a和115b被置于第一電極板與第二電極板之間，以防止第一電極板與第二電極板之間的短路。第一電極板111和第二電極板113分別通過(guò)將正活性材料漿和負(fù)活性材料漿涂到分別由鋁和銅形成的集電板上而形成。第一電極板111可以是正極板，其中正極漿被涂到由鋁或鋁合金形成的正極集電體，而第二電極板113可以是負(fù)極板，其中負(fù)極漿被涂到由銅或銅合金形成的負(fù)極集電體上。另外，第一電極板和第二電極板各自包括不涂漿的未涂覆部分，并且第一和第二電極接線片117和119以電的方式分別被附到第一電極板和第二電極板的未涂覆部分。也就是說(shuō)，第一電極接線片117被附到形成在第一電極板111上的未涂覆部分，而第二電極接線片119被附到形成在第二電極板113上的未涂覆部分。因此，第一和第二電極接線片具有分別與第一和第二電極板相同的極性。這里，第一電極接線片117可以向上引至電極組件110的上表面并朝向罐120的開(kāi)口，而第二電極接線片119可以向下引至電極組件110的下表面。罐120可以由諸如鋁、不銹鋼等金屬形成。另外，罐120包括在罐120的一個(gè)表面中形成的開(kāi)口。電極組件110通過(guò)開(kāi)口插入罐120中，并且下絕緣板130被布置在電極組件110的下表面處。下絕緣板130具有與電極組件110的中心孔對(duì)應(yīng)的通孔，并且可以包括多個(gè)通孔131。這里，下絕緣板130可以由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)形成，但是不限于此。焊接棒通過(guò)電極組件110的中心孔和下絕緣板130的通孔131插入，以將第二電極接線片119焊接到罐120的下表面。因此，罐120具有與第二電極接線片119相同的極性，并且罐120本身充當(dāng)電極端子。同時(shí)，上絕緣板140可以位于插入罐120中的電極組件110上，并且具有與電極組件的中心孔相對(duì)應(yīng)的通孔。上絕緣板140可以包括多個(gè)通孔141，使得電解質(zhì)可以容易地沉入電極組件110中。第一電極接線片117可以通過(guò)多個(gè)通孔141引到外部。雖然沒(méi)有示出，但是可以形成獨(dú)立的孔以將第一電極接線片117引到外部。這里，上絕緣板140可以由PE或PP形成，但是不限于此。罐120包括通過(guò)將罐120的側(cè)面彎向罐120內(nèi)部以與上絕緣板140的上端水平相對(duì)應(yīng)的突緣部分121。突緣部分121可以防止插入罐120中的電極組件110的縱向移動(dòng)。另外，絕緣墊圈160插入罐120的開(kāi)口中，并且蓋組件170聯(lián)接在絕緣墊圈160中，以密封罐120。絕緣墊圈160由絕緣彈性材料形成，具有圍繞蓋組件170的形狀，并且用于使具有不同極性的罐120和蓋組件170絕緣。蓋組件170包括充當(dāng)電極端子的上蓋171和布置在上蓋171之下的下部分。蓋組件170可以作為單一單元被安裝在絕緣墊圈160中，或者各個(gè)部分可以被順序安裝在絕緣墊圈160中。下部分包括順序布置在上蓋171之下的PTC熱敏電阻172、通風(fēng)口173、下蓋174和次板175。具體來(lái)說(shuō)，通風(fēng)口173布置在PTC熱敏電阻172之下，并且具有中心孔的下蓋174布置在通風(fēng)口173之下，絕緣材料176被置于通風(fēng)口173與下蓋174之間，以使通風(fēng)口173和下蓋174通過(guò)絕緣材料176絕緣。下蓋174可以進(jìn)一步包括通孔，在電池中的壓力增加時(shí)，壓力可以通過(guò)該通孔施加于通風(fēng)口173的下表面。此外，次板175位于下蓋174之下以橫跨下蓋174中形成的中心孔，并且通過(guò)焊接等連接至通風(fēng)口173的通過(guò)中心孔露出的突出部177。因此，突出部177從蓋組件170向下突出，即向在罐120中容納的電極組件110的方向突出。從電極組件110向上引的第一電極接線片117通過(guò)焊接等連接至下蓋174的下表面或次板175的下表面。這里，下蓋174和次板175可以通過(guò)激光焊接等被聯(lián)接，并且通風(fēng)口173的突出部和次板175可以通過(guò)超聲焊接等被聯(lián)接。以下將描述根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的特征。如以下所述，支撐板142用于支撐包括第一段117a、第二段117c和彎曲段117b的第一電極接線片117，以防止應(yīng)力集中在彎曲段117b上。支撐板142在與上絕緣板和電極組件的中心部分相對(duì)應(yīng)的區(qū)域處形成有通孔。支撐板142可以由與上絕緣板140相同的材料形成，并且可以具有與上絕緣板140相同的圓形。圖5A和圖5B是示出支撐板的形狀的平面圖。如圖5A所示，支撐板142可以具有矩形的形狀242，而如圖5B所示，該支撐板可以具有六邊形的形狀342，但是并不限于這些材料和形狀。接下來(lái)，參見(jiàn)圖2C，電極組件110通過(guò)開(kāi)口被插入罐120中，絕緣墊圈160插入到罐120的開(kāi)口中，然后蓋組件170被聯(lián)接在絕緣墊圈160中，以密封罐120，從而完成圓柱型二次電池的組裝。然后，執(zhí)行擠壓過(guò)程，以減小圓柱型二次電池的總高度，即減小圓柱型二次電池的總尺寸，并防止電極組件的縱向移動(dòng)。如圖2C中所示，通過(guò)壓縮圓柱型二次電池的上部分來(lái)執(zhí)行擠壓過(guò)程，以減小蓋組件與電極組件之間的空間，從而減小電池的總尺寸，并防止電極組件的縱向移動(dòng)。作為擠壓過(guò)程的結(jié)果，如圖2C中所示，突緣部分121被壓縮。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池包括在上絕緣板140上的支撐板142。支撐板142支撐第一電極接線片117的下表面，以防止應(yīng)力集中在彎曲段117b上。具體來(lái)說(shuō)，第一電極接線片117包括從電極組件延伸并平行于上絕緣板140的上表面被彎曲的第一段117a，以及平行于上絕緣板140的上表面延伸并連接至下蓋174的下表面或次板175的下表面的第二段117c，以及第一段117a與第二段117c之間的彎曲段117b。第一段117a通常具有“「”或“"|”的形狀，并且彎曲段117b通常具有“C”的形狀。假設(shè)第一段117a的邊緣至彎曲段117b的邊緣之間的距離為長(zhǎng)度L，支撐板142的兩端均被設(shè)計(jì)為位于長(zhǎng)度L內(nèi)，并且特別地，支撐板142的一端位于彎曲段117b之內(nèi)，使得彎曲段從支撐板的外圍邊緣伸出。結(jié)果，由于彎曲段117b可以位于由上絕緣板140與支撐板142之間的臺(tái)階形成的空間中，并且可以在擠壓過(guò)程中被推入由上絕緣板與支撐板之間的臺(tái)階形成的空間內(nèi)，而不會(huì)壓縮彎曲段117b，因此可以減小或防止應(yīng)力集中在彎曲段117b上。也就是說(shuō)，由于傳統(tǒng)圓柱型二次電池沒(méi)有由上絕緣板與支撐板之間的臺(tái)階形成的空間，因此在擠壓過(guò)程中彎曲段被壓縮，導(dǎo)致應(yīng)力集中在彎曲段上。然而，在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池中，由于彎曲段117b可以在擠壓過(guò)程期間被推入由上絕緣板與支撐段之間的臺(tái)階形成的空間中，因此彎曲段117b不會(huì)被壓縮，從而可以減少或防止應(yīng)力集中在彎曲段117b上。圖3A是根據(jù)傳統(tǒng)圓柱型二次電池的擠壓過(guò)程的外曲率半徑的截面圖，而圖3B是依照根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的擠壓過(guò)程的外曲率半徑的截面圖。這里，外曲率外徑是指彎曲段的外表面的曲率半徑。首先，參見(jiàn)圖3A，傳統(tǒng)圓柱型二次電池具有上絕緣板40之上的第一電極接線片17，并且第一電極接線片17包括第一段17a和彎曲段17b。盡管第一電極接線片17的第一段17a的外曲率半徑不受到擠壓過(guò)程的太大影響，但彎曲段17b的外曲率半徑R關(guān)于彎曲點(diǎn)17b，顯著減小。外曲率半徑R的減小意味著彎曲點(diǎn)張應(yīng)力的增加。因此，應(yīng)力增加會(huì)導(dǎo)致彎曲點(diǎn)斷裂，并且電極接線片可能脫落。另外，盡管沒(méi)有示出，但在彎曲部分的內(nèi)表面上形成有內(nèi)曲率半徑，并且在內(nèi)曲率半徑的彎曲點(diǎn)處，壓應(yīng)力增加。然而，由于斷裂容易由張應(yīng)力而非壓應(yīng)力產(chǎn)生，因此本發(fā)明將僅考慮外曲率半徑R。這里，彎曲點(diǎn)17b’具有彎曲段17b中的最小曲率半徑。接下來(lái)，參見(jiàn)圖3B，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池包括形成在上絕緣板140之上的第一電極接線片117。第一電極接線片117包括第一段117a、第二段117c和彎曲段117b。支撐板142被布置在上絕緣板140上。另外，假設(shè)從第一段117a的邊緣至彎曲段117b的邊緣之間的距離為長(zhǎng)度L，支撐板142的兩端均被設(shè)計(jì)為位于長(zhǎng)度L內(nèi)，并且特別地，支撐板142的一端位于彎曲段117b之內(nèi)，使得彎曲段的一部分從支撐板的外圍邊緣伸出。結(jié)果，彎曲段117b被布置在由上絕緣板140與支撐板142之間的臺(tái)階所形成的空間中。換句話說(shuō)，彎曲段117b的一部分與支撐板142的外圍邊緣相鄰并交疊。由于彎曲段117b可以被推入由上絕緣板與支撐板之間的臺(tái)階形成的空間中，因此彎曲段117b不會(huì)被壓縮，從而減少或防止應(yīng)力集中于彎曲段117b上。也就是說(shuō)，由于第一電極接線片117的第一段117a的外曲率半徑不會(huì)受到擠壓過(guò)程的太大影響，并且彎曲段117b的外曲率半徑關(guān)于彎曲點(diǎn)117b’來(lái)說(shuō)也不會(huì)受到太大影響，因此在彎曲點(diǎn)處張應(yīng)力不會(huì)顯著增大，從而可以防止電極接線片在彎曲點(diǎn)處脫落。這里，彎曲點(diǎn)117b’具有彎曲段117b上的最小曲率半徑。對(duì)由于外曲率半徑而導(dǎo)致的電阻增加(IR)以及彎曲段的電極接線片的脫落進(jìn)行了評(píng)估。在以下的表1中，條件1對(duì)應(yīng)于如上所述的傳統(tǒng)圓柱型二次電池的擠壓，而條件2至4對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的擠壓。也就是說(shuō)，條件1對(duì)應(yīng)于上絕緣板上沒(méi)有布置支撐板的結(jié)構(gòu)，而條件2至4對(duì)應(yīng)于上絕緣板上布置有支撐板的結(jié)構(gòu)。這里，在條件1至4中，使用厚度為0.5mm的上絕緣板，而在條件2至4中，分別使用厚度為0.5mm、0.3mm和0.17mm的支撐板。此外，在條件1至4的每一個(gè)條件下，對(duì)六個(gè)電池進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)本領(lǐng)域中通常使用的轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)來(lái)評(píng)估條件1至4。轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)以66rpm的旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行，以測(cè)量初始電阻和周期電阻，從而確定電極接線片是否脫落。周期電阻的測(cè)量在100、130、160和190分鐘的旋轉(zhuǎn)之后執(zhí)行。這里，100分鐘對(duì)應(yīng)于商業(yè)化的基準(zhǔn)，130分鐘對(duì)應(yīng)于獲得裕量的基準(zhǔn)，160分鐘對(duì)應(yīng)于獲得額外裕量的基準(zhǔn)，而190分鐘對(duì)應(yīng)于獲得改善裕量的基準(zhǔn)。從根本上說(shuō)，必需滿足商業(yè)化的基準(zhǔn)，而為了大規(guī)模生產(chǎn)的目的就必需滿足獲得裕量的基準(zhǔn)。結(jié)果如下表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>參見(jiàn)表1，條件1中，傳統(tǒng)圓柱型二次電池被擠壓，對(duì)應(yīng)于由壓力施加于彎曲段導(dǎo)致的0.32mm的外曲率半徑。在這種情況下，第一電極接線片由于壓力集中而脫落，不滿足100分鐘的商業(yè)化基準(zhǔn)。此外，即使在接線片不脫落時(shí)，電阻也顯著增加。進(jìn)一步地，接線片頻繁脫落，不滿足130分鐘的獲得裕量的基準(zhǔn)。進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)理解，即使在接線片不脫落時(shí)，電阻也顯著增加，并且產(chǎn)率降低。此外，條件4中，使用了0.17mm的支撐板并且具有0.4mm的外曲率半徑，使用支撐板滿足了100分鐘的商業(yè)化基準(zhǔn)?？梢岳斫猓瑮l件4不滿足獲得裕量的基準(zhǔn)，脫落，產(chǎn)率降低。然而，使用0.5mm的支撐板并且具有0.6mm的外曲率半徑的條件2滿足了獲得改善裕量的基準(zhǔn)而沒(méi)有脫落。另外，條件2的優(yōu)勢(shì)在于，電阻沒(méi)有在初始電阻上大幅增加。使用0.3mm的支撐板并具有0.5mm的外曲率半徑的條件3滿足規(guī)定的基準(zhǔn)，即使在獲得裕量的基準(zhǔn)130分鐘之后也沒(méi)有脫落，提供了良好的產(chǎn)率。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，彎曲段的外曲率半徑為大約0.5mm或更大。當(dāng)支撐板的厚度大于0.5mm時(shí)，由于上絕緣板與支撐板之間的臺(tái)階所形成的空間變大，因此外曲率半徑可以保持較大。然而，考慮到電池的總尺寸，優(yōu)選蓋組件與上絕緣板之間的空間較小。因此，當(dāng)支撐板的厚度大于0.5mm時(shí)，由于蓋組件與支撐板之間的間隙在擠壓過(guò)程之前就已經(jīng)小，因此在執(zhí)行擠壓過(guò)程時(shí)，壓力可能被傳遞到電極組件，造成對(duì)電極板的損壞。例如，當(dāng)支撐板的厚度分別為大約0.5mm和大約0.6mm時(shí)，假設(shè)擠壓過(guò)程之前電池的總高度為一特定高度，則在支撐板的厚度為大約0.6mm時(shí)，蓋組件與支撐板之間的間隙比支撐板的厚度為大約0.5mm時(shí)減小得更多。因此，厚度為大約0.6mm的支撐板在蓋組件與支撐板之間具有較小的間隙，這樣在擠壓過(guò)程期間所施加的壓力會(huì)被滲透到電極組件，從而對(duì)電極組件的電極板造成損壞。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐板具有0.3mm至0.5mm的厚度。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，彎曲段具有大約0.5mm的外曲率半徑，并且考慮到0.5mm或更小的支撐板厚度，彎曲部分的外曲率半徑R為大約0.6mm或更小。圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的第一電極接線片長(zhǎng)度與支撐板長(zhǎng)度之間的關(guān)系截面圖。如上所述，假設(shè)從第一段117a的邊緣至彎曲段117b的邊緣之間的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度L，支撐板142的兩端均被設(shè)計(jì)為位于長(zhǎng)度L內(nèi)，并且特別地，支撐板142的一端位于彎曲段117b之內(nèi)，使得彎曲段的一部分伸出。結(jié)果，彎曲段117b可以位于由上絕緣板140與支撐板142之間的空間所形成的空間中。這里，長(zhǎng)度“a”表示上絕緣板140的直徑，長(zhǎng)度“b”表示支撐板142的直徑(對(duì)應(yīng)于從截面圖看去的支撐板的長(zhǎng)度)，長(zhǎng)度“d”表示從上絕緣板的中心到支撐板的外圍邊緣的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度“C”表示從上絕緣板的中心到彎曲段117b的外圍絕緣的長(zhǎng)度，而厚度“t”表示支撐板的厚度。如上所述，由于第一段117a通常具有“「”或“"1”的形狀，因此即使在擠壓過(guò)程之后，第一段117a的外曲率半徑也不會(huì)被大幅減小，因此應(yīng)力不會(huì)被集中。所以，與彎曲段不同，第一段不需要在擠壓過(guò)程中第一段被推入其中的空間，因此在第一段之下是否存在空間不會(huì)產(chǎn)生重大問(wèn)題。然而，由于彎曲段117b通常具有“C”的形狀，并且在擠壓過(guò)程期間會(huì)產(chǎn)生外曲率半徑的大變化。為了減小外曲率半徑中的變化，提供由上絕緣板與支撐板之間的臺(tái)階形成的空間。接下來(lái)，為了滿足彎曲段的外曲率半徑的范圍，測(cè)量從上絕緣板140的中心到支撐板142的外圍邊緣的長(zhǎng)度“d”與從上絕緣板的中心到彎曲段117b的外圍邊緣的長(zhǎng)度“C”之間的關(guān)系。在以下的表2中，條件5和6中，使用厚度為0.5mm的上絕緣板上的第一電極接線片，以及從第一段到彎曲段為9.42mm的長(zhǎng)度L。另外，在條件5中，使用厚度為0.5mm的支撐板，而在條件6中，使用厚度為0.3mm的支撐板。如上所述，在一個(gè)實(shí)施例中，支撐板的厚度為大約0.3mm到大約0.5mm，并且彎曲段具有大約0.5mm到大約0.6mm的外曲率半徑。測(cè)量d/c的長(zhǎng)度比，使得在大約0.3mm到大約0.5mm的支撐板的厚度范圍內(nèi)，外曲率半徑R達(dá)到大約0.5mm到大約0.6mm。測(cè)量結(jié)果如下表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>為了將彎曲段置于在由上絕緣板與支撐板之間的臺(tái)階所形成的空間中，支撐板的一端被形成為位于彎曲段之內(nèi)。另外，支撐板可以具有大約0.3mm到大約0.5mm的厚度，并且彎曲段的外曲率半徑可以為大約0.5mm到0.6mm，如以上所述。參見(jiàn)表2，當(dāng)支撐板具有0.5mm的厚度時(shí)，與彎曲段的0.6mm的外曲率半徑對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度“d”對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度“C”的98%。當(dāng)支撐板具有0.3mm的厚度時(shí)，與彎曲段的0.6mm的外曲率半徑對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度“d”對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度“C”的97%。另外，參見(jiàn)表3，當(dāng)支撐板具有0.5mm的厚度時(shí)，與彎曲段的0.5mm的外曲率半徑對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度“d”對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度“C”的85%。當(dāng)支撐板具有0.3mm的厚度時(shí)，與彎曲段的外曲率半徑對(duì)應(yīng)的0.5mm的長(zhǎng)度“d”對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度“C”的84%。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，為了使外曲率半徑在大約0.5mm到大約0.6mm之間，同時(shí)支撐板的厚度在大約0.3mm到大約0.5mm的范圍內(nèi)，從上絕緣板的中心到支撐板外圍邊緣的長(zhǎng)度“d”可以是從上絕緣板的中心到彎曲段的外圍邊緣的長(zhǎng)度“C”的大約85%至97%。圖6是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池的截面圖。除以下描述之外，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池可以基本上與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圓柱型二次電池相同。參見(jiàn)圖6，與支撐板獨(dú)立于上絕緣板而形成的第一實(shí)施例不同，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池具有在上絕緣板240的內(nèi)部區(qū)域處整體形成的突出部242。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池包括從上絕緣板240的內(nèi)部區(qū)域突出的突出部242，使得中心區(qū)域的厚度大于外圍區(qū)域。結(jié)果，該突出部充當(dāng)?shù)谝粚?shí)施例中的支撐板。從前面所述可以看出，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圓柱型二次電池可以改善二次電池的可靠性。另外，可以減小或防止應(yīng)力集中于電極接線片的彎曲部分上。盡管已示出并描述了本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)這些示例性實(shí)施例進(jìn)行修改，而不超出本發(fā)明的原理和范圍，本法明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。權(quán)利要求一種圓柱型二次電池，包括具有開(kāi)口的罐；所述罐中的電極組件；覆蓋所述罐的開(kāi)口的蓋組件；所述電極組件與所述蓋組件之間的上絕緣板；所述上絕緣板上的支撐板，所述支撐板具有外圍邊緣，其中所述支撐板的面積小于所述上絕緣板的面積；以及從所述電極組件延伸的第一電極接線片，所述第一電極接線片具有與所述支撐板相接觸的第一段、與所述蓋組件相接觸的第二段以及所述第一段與所述第二段之間的彎曲段，其中所述彎曲段的一部分從所述支撐板的外圍邊緣伸出。2.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中所述支撐板包括絕緣材料。3.權(quán)利要求2所述的圓柱型二次電池，其中所述絕緣材料是聚乙烯或聚丙烯。4.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中所述彎曲段的一部分與所述支撐板的外圍邊緣相鄰并交疊。5.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中所述支撐板和所述上絕緣板包括相同的材料。6.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中所述支撐板具有中心通孔。7.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中所述支撐板是圓形的、矩形的或六邊形的。8.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中所述支撐板的厚度為0.3mm到0.5mm。9.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中從所述上絕緣板的中心到所述支撐板的外圍邊緣的長(zhǎng)度是所述第一電極接線片從所述上絕緣板的中心延伸到所述彎曲段的外圍的長(zhǎng)度的85%到97%。10.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中所述上絕緣板和所述支撐板彼此是整體。11.如權(quán)利要求1所述的圓柱型二次電池，其中所述上絕緣板和所述支撐板是組合的。12.—種圓柱型二次電池，包括具有開(kāi)口的罐；所述罐中的電極組件；覆蓋所述罐的開(kāi)口的蓋組件；所述電極組件與所述蓋組件之間的上絕緣板，所述上絕緣板包括中心段和圍繞所述中心段的外圍段，其中所述中心段具有外圍邊緣，并且其中所述中心段的厚度大于所述外圍段的厚度；以及從所述電極組件延伸的第一電極接線片，所述第一電極接線片具有與所述上絕緣板的中心段相接觸的第一段、與所述蓋組件相接觸的第二段以及所述第一段與所述第二段之間的彎曲段，其中所述彎曲段的一部分與所述中心段的外圍邊緣相鄰并交疊。13.如權(quán)利要求12所述的圓柱型二次電池，其中所述上絕緣板的中心段的厚度比所述上絕緣板的外圍段的厚度厚0.3mm到0.5mm。14.如權(quán)利要求12所述的圓柱型二次電池，其中從所述上絕緣板的中心到所述中心段的外圍邊緣的長(zhǎng)度是所述第一電極接線片從所述上絕緣板的中心延伸到所述彎曲段的外圍的長(zhǎng)度的85%到97%。15.如權(quán)利要求12所述的圓柱型二次電池，其中所述彎曲段的曲率半徑為0.5mm到0.6mmo16.一種組裝圓柱型二次電池的方法，該方法包括將電極組件插入具有開(kāi)口的罐中，所述電極組件包括從所述電極組件延伸的第一電極接線片；將上絕緣板置于所述電極組件上；將支撐板置于所述上絕緣板上，所述支撐板具有平坦的表面和外圍邊緣，其中所述支撐板的面積小于所述上絕緣板的面積；將所述第一電極接線片的第一段配置為平行于所述上絕緣板的平坦的表面而延伸；將所述第一電極接線片的第二段彎曲為平行于所述第一電極接線片的第一段延伸，并形成所述第一段與所述第二段之間的彎曲段；用蓋組件覆蓋所述罐的開(kāi)口，使得所述第一電極接線片的第二段與所述蓋組件相接觸；圍繞所述罐的外圍形成突緣部分，使得所述突緣部分與所述上絕緣板相接觸；以及擠壓所述蓋組件，以將所述蓋組件移向所述電極組件，使得所述彎曲段的一部分移動(dòng)靠近所述電極組件并鄰近所述支撐板的外圍邊緣。17.如權(quán)利要求16所述的組裝圓柱型二次電池的方法，其中在擠壓所述蓋組件時(shí)，所述彎曲段的曲率半徑保持不變。18.如權(quán)利要求17所述的組裝圓柱型二次電池的方法，其中所述彎曲段的曲率半徑為0.5mm到0.6mm。19.如權(quán)利要求16所述的組裝圓柱型二次電池的方法，其中擠壓所述蓋組件將圍繞所述罐的外圍形成的所述突緣部分壓縮。20.一種圓柱型二次電池，包括具有開(kāi)口的罐；所述罐中的電極組件；覆蓋所述罐的開(kāi)口的蓋組件；所述電極組件與所述蓋組件之間的上絕緣板；所述上絕緣板上的支撐板，所述支撐板具有外圍邊緣，其中所述支撐板的面積小于所述上絕緣板的面積；以及從所述電極組件延伸的第一電極接線片，所述第一電極接線片具有與所述支撐板相接觸的第一段、與所述蓋組件相接觸的第二段以及所述第一段與所述第二段之間的彎曲段，其中所述彎曲段的外曲率半徑為0.5mm到0.6mm。21.如權(quán)利要求20所述的圓柱型二次電池，其中所述彎曲段的一部分與所述支撐板的外圍邊緣相鄰并交疊。22.如權(quán)利要求20所述的圓柱型二次電池，其中所述彎曲段的一部分從所述支撐板的外圍邊緣伸出。23.如權(quán)利要求20所述的圓柱型二次電池，其中所述支撐板和所述上絕緣板包括相同的材料。24.如權(quán)利要求20所述的圓柱型二次電池，其中所述上絕緣板和所述支撐板彼此是整體。25.如權(quán)利要求20所述的圓柱型二次電池，其中所述支撐板是圓形的、矩形的或六邊形的。26.如權(quán)利要求20所述的圓柱型二次電池，其中所述支撐板的厚度為0.3mm到0.5mm。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)圓柱型二次電池及其組裝方法。該圓柱型二次電池包括具有開(kāi)口的罐；所述罐中的電極組件；覆蓋所述罐的開(kāi)口的蓋組件；所述電極組件與所述蓋組件之間的上絕緣板；所述上絕緣板上的支撐板；所述支撐板具有外圍邊緣，其中所述支撐板的面積小于所述上絕緣板的面積；以及從所述電極組件延伸的第一電極接線片，所述第一電極接線片具有與所述支撐板相接觸的第一段、與所述蓋組件相接觸的第二段以及所述第一段與所述第二段之間的彎曲段，其中所述彎曲段的一部分從所述支撐板的外圍邊緣伸出。文檔編號(hào)H01M10/058GK101820078SQ20101012048公開(kāi)日2010年9月1日申請(qǐng)日期2010年2月24日優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日發(fā)明者金大奎申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社