专利名称：电池的制作方法
技术领域：
各实施例涉及一种电池和包括该电池的电池模块。
背景技术：
不同于一次电池，二次电池通常可以再充电。二次电池可用作诸如便携式计算机、 移动电话、电动车、混合电动车和电动自行车的移动设备的能源以及不间断电源。在中型-大型尺寸的设备中，例如在电动车或混合电动车中，多个电池单元彼此 电连接于其中的电池模块由于需要高输出和高容量而被普遍使用。
发明内容
因此，各实施例致力于一种电池以及包括该电池的电池模块，其基本上克服由于 相关技术中的限制和缺点所带来的一个或更多问题。因此，一实施例的特征为提供一种具有用于防止电极组件在壳体中运动的装置以 降低振动影响的电池，以及一种包括该电池的电池模块。以上和其他特征和优点中的至少一个可通过提供一种电池而实现，该电池包括 电池壳体；在所述电池壳体中的电极组件，该电极组件包括围绕第一卷绕轴线卷绕的多个 第一卷绕部，该第一卷绕轴线平行于所述电池壳体的底表面定向；以及在所述电极组件与 所述电池壳体的所述底表面之间的可变形构件，该可变形构件被挤压在所述电极组件与所 述电池壳体的所述底表面之间。所述电极组件可具有最外侧的卷绕部，所述电极组件的所述最外侧的卷绕部可为 隔板，并且所述隔板可接触所述可变形构件。所述电极组件可包括围绕第二卷绕轴线卷绕的多个第二卷绕部，所述第二卷绕轴 线平行于所述第一卷绕轴线定向，并且所述可变形构件可具有压靠所述多个第一卷绕部和 所述多个第二卷绕部的侧向支撑部分。所述可变形构件可具有布置在所述侧向支撑部分之间的至少一个中心支撑部分， 该至少一个中心支撑部分被构造为压靠所述电极组件的中心区域。所述可变形构件可具有W形状，该W的中心形成布置在所述多个第一卷绕部与所 述多个第二卷绕部之间的所述至少一个中心支撑部分。所述可变形构件可包括接触所述电极组件的下侧区域的侧向支撑部分，所述可变 形构件的所述侧向支撑部分可彼此联接，并且所述可变形构件可为单个整体构件。所述可变形构件可为预制板，该预制板的端部被弯曲，以远离所述电池壳体的所
4述底表面延伸，所述预制板的所述端部形成所述侧向支撑部分。所述可变形构件的所述侧向支撑部分可压靠所述电池壳体的侧部。所述可变形构件沿所述第一卷绕轴线的方向具有可对应于所述电极组件的长度 的长度。所述可变形构件的底部可未被固定到所述电极组件，并且可未被固定到所述电池 壳体，使得所述可变形构件悬浮在所述电极组件与所述电池壳体之间。所述电池可进一步包括联接到所述电池壳体的盖板，该盖板具有延伸穿过其中的 至少一个电极端子，所述电极组件被联接到所述至少一个电极端子。所述盖板可被布置在 所述电池壳体的与所述可变形构件相对的一端。所述可变形构件可以是电绝缘的。所述可变形构件可包括硅树脂、橡胶和聚丙烯中的至少一个。以上和其他特征和优点中的至少一个还可通过提供一种电池而实现，该电池包 括电池壳体；在所述电池壳体中的电极组件；以及在所述电极组件与所述电池壳体之间 的保持器，该保持器沿着所述电极组件的一端布置，该保持器具有远离所述电池壳体的底 表面延伸的周界构件，该周界构件接触所述电极组件和所述电池壳体的侧部。所述保持器可具有邻接所述周界构件的中心构件，该中心构件的至少一部分与所 述电池壳体接触。所述周界构件可被联接在一起，并且所述保持器可为单个整体构件。所述保持器可为预制板，该预制板具有远离所述电池壳体的所述底表面弯曲的端 部，所述端部形成所述周界构件。所述保持器可以是电绝缘的。所述保持器可包括硅树脂、橡胶和聚丙烯中的至少一个。
通过结合附图详细描述示例性实施例，以上和其他特征和优点对本领域技术人员 而言将变得更明显，其中图1图示根据第一实施例的电池模块的透视图；图2图示电池单元沿图1的线I-I剪切的横截面图；图3图示电极组件的各方面；图4图示电池单元沿图1的线II-II剪切的横截面图；图5图示图4的电池单元的局部透视图；图6A图示图4的电池单元的局部横截面图，显示了在变形之前状态的保持器；图6B图示图4的电池单元的局部横截面图，显示了在变形之后状态的保持器；以 及图7图示根据另一实施例的电池单元的横截面图。
具体实施例方式在附图中，为了图示清楚可能夸大尺寸。应理解，当元件被称为在另一元件“上” 时，其能够直接在另一元件上，或者也可存在一个或更多中间元件。还应理解，当元件被称为在另一元件“下”时，其能够直接在另一元件下，或者也可存在一个或更多中间元件。还 应理解，当元件被称为在两个元件“之间”时，其能够是这两个元件之间的唯一元件，或者也 可存在一个或更多中间元件。相似的附图标记自始至终表示相似的元件。图1图示根据第一实施例的电池模块的透视图。参见图1，电池模块100可包括电池单元101。该电池单元101可包括一个或更多 电极组件102。正极端子103和负极端子104可从电池单元101突出。垫圈106、螺母107和绝缘 体105可连接到正极端子103和负极端子104中的每一个。在电池模块100中，多个电池单元101可连接到一起。例如，电池单元101可串联 电连接。电池单元101可交替布置，从而相邻电池单元的相邻端子具有相反极性。一个电池 单元101的正极端子103可经由汇流条108连接到另一相邻电池单元101的负极端子104。 在一实施方式中，上述一个电池单元101的正极端子103和上述另一电池单元101的负极 端子104可通过汇流条108彼此连接，且螺母109拧在汇流条108上以紧固汇流条108。图2图示电池单元沿图1的线I-I剪切的横截面图。图3图示电极组件的各方面。参见图2和图3，电池单元101可包括上述至少一个电极组件102以及容纳上述至 少一个电极组件102的壳体110。盖组件111可安装在壳体110上。如图3所示，电极组件102可包括正极板112和负极板113。隔板114可置于正极 板112与负极板113之间。正极板112、隔板114和负极板113可被卷起，以形成胶卷型电 极组件。两个或更多这样的胶卷型电极组件可容纳在壳体110中。在一个实施例中，电池 壳体中的电极组件102可包括围绕卷绕轴线卷绕的多个卷绕部，该卷绕轴线平行于所述电 池壳体的底表面定向。所述多个卷绕部具有最外侧的卷绕部，所述多个卷绕部的所述最外 侧的卷绕部为隔板114。对于正极板112，正极活性材料层112b可形成在正极集流体11 的至少一个表面 上。进一步，正极活性材料层112b未形成在其上的正极未涂覆部分112c可被提供在正极 集流体11 的一边上，例如沿着正极集流体11 的纵向方向的一边上。对于负极板113，负极活性材料层11 可形成在负极集流体113a的至少一个表面 上。进一步，负极活性材料层11 未形成在其上的负极未涂覆部分113c可形成在负极集 流体113a的一边上，例如沿着负极集流体113a的纵向方向的一边上。负极板113的未涂覆部分113c可与正极板112的未涂覆部分112c相对，使得正 极未涂覆部分112c和负极未涂覆部分113c被设置在沿电极组件102的宽度方向彼此相对 的边缘处。电极组件102可被插入到壳体110中，使得正极未涂覆部分112c和负极未涂覆 部分113c分别布置在电极组件102的左侧和右侧上。正极未涂覆部分112c可电连接到正极集流板115。负极未涂覆部分113c可电连 接到负极集流板116。正极集流板115的一端和负极集流板116的一端可位于壳体110中 的上空间S中，该空间S形成在电极组件102与盖组件111之间。例如通过使用超声波焊 接，正极未涂覆部分112c可结合到正极集流板115，而负极未涂覆部分113c可结合到负极 集流板116。壳体110可由诸如铝、铝合金、镀镍钢等的金属形成。在另一实施方式中，壳体110 可由电绝缘材料形成。壳体110可被极化或可以不被极化，S卩，壳体110自身可以形成或可以不形成电池的电路的一部分。壳体110的尺寸使得上述至少一个电极组件102可容纳在 其中。壳体110可具有方形形状或另一合适形状。盖组件111可包括盖板112，该盖板112密封壳体110的上开口 110b。盖板112 的底表面可沿着壳体110的上部的边缘结合到壳体110，并可密封壳体110的内空间。盖板112可包括安全排气件123。该安全排气件123例如可不可逆地打开，从而当 壳体110的内压过度增大时将气体从壳体110迅速排出。盖板112可包括用于将电解液注入到壳体110中的电解液注入孔124。电解液注 入孔IM可包括销125，该销125在注入电解液之后密封电解液注入孔124。正极集流板115可电连接到可由螺栓形成的正极端子103。正极端子103可从壳 体110内以预定量突出超过盖板112中的孔。正极端子103突出通过的盖板112的上述孔 处，绝缘体105和密封衬垫117可分别插入到该孔上和该孔下，以使正极端子103与盖板 112绝缘。正极端子103可延伸通过绝缘体105和密封衬垫117。垫圈106和螺母107可放置在从盖板112突出并拧在其上的正极端子103上。汇 流条108可固定到从螺母107突出的正极端子103以电连接到相邻的电池单元101。螺母 109可拧到汇流条108上，汇流条108由此可固定在正极端子103上。正极集流板115可在壳体110的上空间S中例如通过捻缝或激光焊接固定在正极 端子103上。绝缘壳体118可通过置于正极集流板115与盖板112之间而被进一步安装在 正极端子103周围。负极集流板116可电连接到可由螺栓形成的负极端子104。负极端子104可从壳 体110内以预定量突出超过盖板112中的孔。绝缘体105、密封衬垫117和绝缘壳体118可 安装在负极端子104与盖板112之间，用于使负极端子104与盖板112绝缘。上述至少一个电极组件102可安装在电池单元101中。保持器400可安装在壳体 110的底部，从而防止电极组件102的运动，这将在下文中进行更充分的描述。图4图示电池单元沿图1的线II-II剪切的横截面图。图5图示图4的电池单元 的局部透视图。在下文中，在当前实施例中描述有关正极板的连接。然而，当前实施例也可应用于 负极板。如图4和5所示，电极组件102被容纳在壳体110中。根据当前实施例的电极组 件102包括第一电极组件10 和第二电极组件102b。然而，当前实施例不限于此，并且一 个或更多电极组件102可被容纳在壳体110中。正极集流板115可包括多个集电体引线，例如，第一和第二正极集流体引线11 和11 以及连接正极集流体引线11 和11 的正极集流体连接器115c。第一正极集流体引线11 可电连接到第一电极组件102a，第二正极集流体引线 11 可电连接到第二电极组件102b。第一正极集流体引线11 和第二正极集流体引线 115b例如通过使用超声波焊接可分别连接到第一电极组件10 的正极集流体和第二电极 组件102b的正极集流体。第一正极集流体引线11 和第二正极集流体引线11 可分别连 接到第一电极组件10 —边处的正极集流体和第二电极组件102b —边处的正极集流体。第一正极集流体引线11 和第二正极集流体引线11 可通过壳体110中的上空 间S中的正极集流体连接器115c彼此整体连接。正极集流体连接器115c可相对于第一正
7极集流体引线life和第二正极集流体引线11 弯曲。正极端子103例如通过捻缝或激光 焊接可固定到正极集流体连接器115c的上表面。绝缘体105、密封衬垫117和绝缘壳体118可安装在正极端子103周围，用于使正 极端子103与盖板112绝缘。第一电极组件10 和第二电极组件102b可通过在壳体110的上空间S中连接第 一正极集流体引线life、第二正极集流体引线115b、正极集流体连接器115c以及正极端子 103而被紧固，这可有助于防止电池单元101的内部各部件的运动。保持器400可安装在壳体110的底部，用于防止第一电极组件10 和第二电极组 件102b移动。保持器400可被构造成板，该板具有接触电极组件10 和/或102b的外侧 表面的端部。保持器400可为具有向上弯曲以有效地接合电极组件10 和/或102b的端 部的板，由此有效地接合电极组件10 和/或102b并反抗其侧向运动。在一个实施方式 中，保持器400可为预制的和/或实心的工件，并由此可提供，与例如泡沫工件相比，与电极 组件10 和/或102b更为有效的接合。保持器400可为整体构件，并可例如通过使塑性 材料热成形、冲压金属材料等而形成。保持器400可包括第一底部401和第二底部402。第一底部401和第二底部402 可为沿壳体110的底部从一侧延伸到另一侧的平板。以预定角度朝着向上方向倾斜的第一变形部403可形成在第一底部401的边缘， 并可沿着第一底部401的纵向方向延伸。在一个实施方式中，相对的第一变形部403可沿 着第一底部401的边缘与第一底部401整体连接，使得第一电极组件10 位于由通过结合 第一底部401和第一变形部403形成的内空间中。以预定角度朝着向上方向倾斜的第二变形部404可形成在第二底部402的边缘， 并可沿着第二底部402的纵向方向延伸。在一个实施方式中，相对的第二变形部404可沿 着第二底部402的边缘与第二底部402整体连接，使得第二电极组件102b位于由通过结合 第二底部402和第二变形部404形成的内空间中。第一底部401和第二底部402可彼此分开布置，并可在部分405处彼此整体连接。 部分405可位于第一电极组件10 和第二电极组件102b彼此接触的地方。因此，保持器 400可跨越第一电极组件10 和第二电极组件102b并使其稳定，其中第一电极组件10 和第二电极组件102b可分别在通过结合第一底部401和第一变形部403形成的内空间以 及通过结合第二底部402和第二变形部404形成的内空间中。分别通过结合第一底部401和第一变形部403形成的内空间的尺寸以及通过结合 第二底部402和第二变形部404形成的内空间的尺寸可使得第一电极组件10 的下部和 第二电极组件102b的下部与其强有力地固定。保持器400的底部可与电极组件102和壳 体110的底表面IlOa分离。保持器400的底部可不固定到电极组件102或壳体110的底 表面110a。保持器400可由于被挤压在电极组件102与壳体110的底表面IlOa之间而被 保持就位，并可悬浮在其间。第一底部401和第二底部402的长度，即纵向尺寸，可足够长，以覆盖第一电极组 件10 和第二电极组件102b的长度。而且，第一变形部403和第二变形部404的高度可 足够高，以在其中容纳第一电极组件10 和第二电极组件102b的下部的预定区域。保持器400可由当第一电极组件10 和第二电极组件10 插入在其上时可变形的材料形成，例如诸如硅树脂或橡胶的弹性体、或诸如聚丙烯(PP)的聚合树脂。在一个实 施例中，所述保持器可包括在所述电极组件与所述电池壳体的所述底表面之间的可变形构 件，该可变形构件被挤压在所述电极组件与所述电池壳体的所述底表面之间。所述隔板接 触所述可变形构件。所述可变形构件沿所述卷绕方向具有对应于所述电极组件的长度的长 度。所述可变形构件的底部未被固定到所述电极组件，并且未被固定到所述电池壳体，使得 所述可变形构件悬浮在所述电极组件与所述电池壳体之间。所述盖板被布置在所述电池壳 体的与所述可变形构件相对的一端。所述可变形构件是电绝缘的。所述可变形构件包括硅 树脂、橡胶和聚丙烯中的至少一个。在另一个实施例中，电池壳体中的该电极组件102可包括围绕第一卷绕轴线卷绕 的多个第一卷绕部(或称第一电极组件)，该第一卷绕轴线平行于所述电池壳体的底表面 定向。电极组件102可包括围绕第二卷绕轴线卷绕的多个第二卷绕部(或称第二电极组 件)，所述第二卷绕轴线平行于所述第一卷绕轴线定向。所述可变形构件具有压靠所述多个 第一卷绕部和所述多个第二卷绕部的侧向支撑部分。所述可变形构件具有布置在所述侧向 支撑部分之间的至少一个中心支撑部分，该至少一个中心支撑部分被构造为压靠所述电极 组件的中心区域。所述可变形构件具有W形状，该W的中心形成布置在所述多个第一卷绕 部与所述多个第二卷绕部之间的所述至少一个中心支撑部分。如图6A所示，电池单元101插入到壳体110中，同时第一电极组件10 和第二电 极组件102b分别电连接到突出通过盖板112的正极端子103和负极端子104。保持器400可首先安装到壳体110的底部。然后，第一电极组件10 的下部可位 于通过结合第一底部401和第一变形部403形成的内空间中，并且第二电极组件102b的下 部可位于通过结合第二底部402和第二变形部404形成的内空间中。如图6B所示，当电极组件102安装到保持器400上时，第一电极组件10 的下部 可使保持器400的第一底部401和第一变形部403彼此连接所在的一部分变形，并且第二 电极组件102b的下部可使保持器的第二底部402和第二变形部404彼此连接所在的一部 分变形。如图6A和图6B所示，当如图6A中的箭头所示强有力地固定到保持器400时，电 极组件102使保持器400变形，使得保持器400的第一变形部403和第二变形部404在壳 体110的左侧和右侧上弹性变形，如图6B中的虚线所示。在一个实施方式中，第一变形部403和第二变形部404接触壳体110的内壁。第 一电极组件10 和第二电极组件102b由第一变形部403和第二变形部404弹性支撑。因 此，第一电极组件10 和第二电极组件102b不可移动。图7图示根据另一实施例的电池单元的横截面图。与先前附图中相似的附图标记 指示具有相同功能的相似元件。参见图7，第一电极组件10 和第二电极组件102b可安装在壳体110中。保持器 700可安装在壳体110的底部，从而用于防止第一电极组件10 和第二电极组件102b移 动。保持器700可为所述可变形构件。所述可变形构件包括接触所述电极组件的下侧区域 的侧向支撑部分，所述可变形构件的所述侧向支撑部分彼此联接，并且所述可变形构件为 单个整体构件。所述可变形构件为预制板，该预制板的端部被弯曲，以远离所述电池壳体的 所述底表面延伸，所述预制板的所述端部形成所述侧向支撑部分。所述可变形构件的所述
9侧向支撑部分压靠所述电池壳体的侧部。与上述实施例相比，分离的变形部(容纳位于分离空间中的第一电极组件10 和 第二电极组件102b)并未形成在第一电极组件10 和第二电极组件102b彼此接触的地 方。相反，保持器700包括底部701和沿着纵向方向在底部701的两个边缘处以预定角度朝 着向上方向倾斜的侧向变形部，即周界变形部702 (或称周界构件)。每个变形部702可与 底部701整体连接。第一电极组件10 和第二电极组件102b均可位于通过结合底部701 和变形部702形成的内空间中。通过结合底部701和变形部702形成的内空间的尺寸可使得第一电极组件10 的下部和第二电极组件102b的下部与其强有力地固定。多个变形部702的尺寸可使得在 其中可包括第一电极组件10 和第二电极组件102b的下部的预定区域。因此，当电极组件102安装在保持器700上时，保持器700可变形，并且电极组件 102由保持器700弹性支撑。因此，第一电极组件10 和第二电极组件102b不可移动。如上所述，根据以上实施例中的一个或更多实施例，电池单元可具有由弹性体形 成的保持器，该保持器安装在壳体的其中容纳至少一个电极组件的底部。当电极组件插入 到壳体中时，电极组件可推动保持器并使保持器变形，由此通过保持器的弹性力支撑电极 组件。因此，电极组件不可移动，并且由此可改进电池的耐振性。各自包括至少一个电极组 件和相应的保持器的多个电池单元可被制备，并且多个电池单元可被电连接以形成电池模 块。应理解，在此描述的示例性实施例应被考虑成仅为描述含义而并非限制目的。每 个实施例内的各特征和各方面的描述通常应被视为可用于其他实施例中的其他类似特征 或方面。
权利要求
1.一种电池，包括 电池壳体；在所述电池壳体中的电极组件，该电极组件包括围绕第一卷绕轴线卷绕的多个第一卷 绕部，该第一卷绕轴线平行于所述电池壳体的底表面定向；以及在所述电极组件与所述电池壳体的所述底表面之间的可变形构件，该可变形构件被挤 压在所述电极组件与所述电池壳体的所述底表面之间。
2.如权利要求1所述的电池，其中所述多个第一卷绕部具有最外侧的卷绕部， 所述多个第一卷绕部的所述最外侧的卷绕部为隔板，并且 所述隔板接触所述可变形构件。
3.如权利要求1所述的电池，其中所述电极组件包括围绕第二卷绕轴线卷绕的多个第二卷绕部，所述第二卷绕轴线平行 于所述第一卷绕轴线定向，并且所述可变形构件具有压靠所述多个第一卷绕部和所述多个第二卷绕部的侧向支撑部分。
4.如权利要求3所述的电池，其中所述可变形构件具有布置在所述侧向支撑部分之间的至少一个中心支撑部分，该至少 一个中心支撑部分被构造为压靠所述电极组件的中心区域。
5.如权利要求4所述的电池，其中所述可变形构件具有W形状，该W的中心形成布置在所述多个第一卷绕部与所述多个 第二卷绕部之间的所述至少一个中心支撑部分。
6.如权利要求1所述的电池，其中所述可变形构件包括接触所述电极组件的下侧区域的侧向支撑部分， 所述可变形构件的所述侧向支撑部分彼此联接，并且 所述可变形构件为单个整体构件。
7.如权利要求6所述的电池，其中所述可变形构件为预制板，该预制板的端部被弯曲，以远离所述电池壳体的所述底表 面延伸，所述预制板的所述端部形成所述侧向支撑部分。
8.如权利要求6所述的电池，其中所述可变形构件的所述侧向支撑部分压靠所述电池壳体的侧部。
9.如权利要求1所述的电池，其中所述可变形构件沿所述第一卷绕轴线的方向具有对应于所述电极组件的长度的长度。
10.如权利要求1所述的电池，其中所述可变形构件的底部未被固定到所述电极组件，并且未被固定到所述电池壳体，使 得所述可变形构件悬浮在所述电极组件与所述电池壳体之间。
11.如权利要求1所述的电池，进一步包括联接到所述电池壳体的盖板，该盖板具有延 伸穿过其中的至少一个电极端子，所述电极组件被联接到所述至少一个电极端子，其中所述盖板被布置在所述电池壳体的与所述可变形构件相对的一端。
12.如权利要求1所述的电池，其中所述可变形构件是电绝缘的。
13.如权利要求1所述的电池，其中所述可变形构件包括硅树脂、橡胶和聚丙烯中的至少一个。
14.一种电池，包括 电池壳体；在所述电池壳体中的电极组件；以及在所述电极组件与所述电池壳体之间的保持器，该保持器沿着所述电极组件的一端布 置，该保持器具有远离所述电池壳体的底表面延伸的周界构件，该周界构件接触所述电池 壳体的侧部和所述电极组件。
15.如权利要求14所述的电池，其中所述保持器具有邻接所述周界构件的中心构件，该中心构件的至少一部分与所述电池 壳体接触。
16.如权利要求14所述的电池，其中所述周界构件被联接在一起，并且所述保持器为单个整体构件。
17.如权利要求16所述的电池，其中所述保持器为预制板，该预制板具有远离所述电池壳体的所述底表面弯曲的端部，所 述端部形成所述周界构件。
18.如权利要求14所述的电池，其中 所述保持器是电绝缘的。
19.如权利要求14所述的电池，其中所述保持器包括硅树脂、橡胶和聚丙烯中的至少一个。
全文摘要
一种电池，包括电池壳体；在该电池壳体中的电极组件，该电极组件包括围绕第一卷绕轴线卷绕的多个第一卷绕部，该第一卷绕轴线平行于所述电池壳体的底表面定向；以及在所述电极组件与所述电池壳体的所述底表面之间的可变形构件，该可变形构件被挤压在所述电极组件与所述电池壳体的所述底表面之间。
文档编号H01M10/04GK102064333SQ201010538799
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月5日 优先权日2009年11月13日
发明者卞相辕, 安柄圭, 金孝燮, 金容三, 金成培 申请人:Sb锂摩托有限公司