可再充电电池的制作方法
【专利摘要】一种可再充电电池包括：电极组件；容纳所述电极组件的壳体，所述壳体包括侧壁并具有壳体开口；联接到所述电极组件的端子；联接在所述端子与所述电极组件之间的引线接线片，所述引线接线片包括电池熔断部；以及在所述引线接线片的邻近所述壳体开口处的一部分与所述引线接线片的邻近所述侧壁的另一部分处的绝热构件。
【专利说明】可再充电电池
【技术领域】
[0001] 本发明的各实施例涉及一种可再充电电池，其中引线接线片中包括电池熔断部。
【背景技术】
[0002] 与未被设计为再充电的一次电池不同，可再充电电池为能够重复执行充电和放电 的电池。小容量的可再充电电池可用于诸如移动电话、便携式计算机和可携式摄像机的便 携式小型电子设备，大容量的可再充电电池可用作用于驱动混合车辆和/或电动车辆的马 达的电源。
[0003] 例如，可再充电电池包括用于执行充电和放电的电极组件、用于容纳电解质溶液 和电极组件的壳体、联接到壳体的开口的盖板和用于将电极组件电连接到电极端子的引线 接线片。
[0004] 在可再充电电池中，引线接线片包括位于连接到电极组件的部分与连接到电极端 子的部分之间的电池熔断部。电池熔断部可在诸如外部短路的高电流区域中短时间内熔 断。
[0005] 然而，由于热辐射离开引线接线片和电池熔断部，与高电流区域相比，电池熔断部 在低电流区域(例如，小于2000A)在电池熔断部需要熔断的电流范围内不能正常熔断。
[0006] 在该【背景技术】部分公开的上述信息仅用于增强对本发明的【背景技术】的理解，因 此，它可能包含不构成在该国家对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0007] 本发明已经致力于提供一种可再充电电池，其中通过抑制热辐射离开引线接线片 和电池熔断部，电池熔断部即使在低电流区域中在电池熔断部需要熔断的电流范围内被正 常熔断。
[0008] 本发明的示例性实施例提供一种可再充电电池，包括：电极组件；容纳所述电极 组件的壳体，所述壳体包括侧壁并具有壳体开口；联接到所述电极组件的端子；联接在所 述端子与所述电极组件之间的引线接线片，所述引线接线片包括电池熔断部；以及在所述 引线接线片的邻近所述壳体开口的一部分处与所述引线接线片的邻近所述侧壁的另一部 分处的绝热构件。
[0009] 所述绝热构件可至少包括邻近所述壳体开口的第一绝热构件和邻近所述侧壁的 第二绝热构件。
[0010] 所述第二绝热构件可位于所述引线接线片与所述壳体之间，其中所述第二绝热构 件可利用联接到所述引线接线片的保持器被附接到所述引线接线片。
[0011] 所述第二绝热构件可位于所述引线接线片与所述保持器之间。
[0012] 所述引线接线片可具有在所述电池熔断部处的熔断部开口。
[0013] 所述绝热构件可覆盖所述电池熔断部。
[0014] 所述绝热构件可包括：覆盖所述电池熔断部和所述引线接线片的邻近所述电池熔 断部的一部分的板；以及从所述板延伸至所述熔断部开口中的突起。
[0015] 所述绝热构件可通过所述突起被紧固到所述引线接线片。
[0016] 保持器可位于所述引线接线片与所述壳体的内表面之间以将所述电极组件支撑 在所述壳体中。
[0017] 所述保持器可包括将所述引线接线片与在所述保持器和所述引线接线片之间的 所述绝热构件接合的钩。
[0018] 所述保持器可包括聚丙烯。
[0019] 所述绝热构件可围绕所述引线接线片。
[0020] 所述绝热构件可围绕所述引线接线片并在所述电池熔断部处在穿过所述引线接 线片的开口中整体模制。
[0021] 所述引线接线片可包括：联接到所述电极组件的第一连接部分；以及联接到所述 端子的第二连接部分，其中所述电池熔断部可位于所述第二连接部分处。
[0022] 所述可再充电电池可进一步包括围绕所述第一连接部分的一部分的绝热膜。
[0023] 所述绝热构件可包括绝热膜。
[0024] 所述绝热构件可包括聚酰亚胺。
[0025] 根据本发明的示例性实施例，通过利用所述绝热构件覆盖所述引线接线片的邻近 电池熔断部的一部分，可正常保持从所述引线接线片到所述电池熔断部的热传导，从而所 述电池熔断部即使在低电流区域在所述电池熔断部需要熔断的电流范围内可被正常熔断。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为根据本发明的第一示例性实施例的可再充电电池的透视图。
[0027] 图2为沿图1的线II-II截取的剖视图。
[0028] 图3为图2的引线接线片的透视图。
[0029] 图4为沿图3的线IV-IV截取的剖视图。
[0030] 图5为用在根据本发明的第二示例性实施例的可再充电电池中的引线接线片的 透视图。
[0031] 图6为沿图5的线VI-VI截取的剖视图。
[0032] 图7为用于根据本发明的第三示例性实施例的可再充电电池的引线接线片的剖 视图。
【具体实施方式】
[0033] 在下文中，将参照附图更充分地描述本发明的各实施例，在附图中显示本发明的 各示例性实施例。如本领域技术人员所意识到的那样，描述的实施例可以各种不同的方式 修改，全部不偏离本发明的精神或范围。因此，附图和描述被认为本质上是例示性的而非限 制性的。相似的附图标记贯穿说明书指示相似的元件。
[0034] 图1为根据本发明的第一示例性实施例的可再充电电池的透视图，图2为沿图1 的线π-ll截取的剖视图。参见图1和图2,根据第一示例性实施例的可再充电电池100包 括：用于充电和放电的电极组件10、用于容纳(例如，装纳、基本包围或围绕)电极组件10和 电解质溶液的壳体15、联接到壳体15的开口的盖板20、安装在盖板20中（例如，联接到盖 板20)的电极端子21和22以及用于将电极端子21和22联接到电极组件10的引线接线 片51和52。
[0035] 参见图2,通过将电极(例如，负电极11和正电极12)放置在为绝缘体的隔板13的 相应(例如，相对)表面上并将负电极11、隔板13和正电极12卷绕或滚卷成果子冻卷状态， 形成电极组件10。
[0036] 负电极11和正电极12分别包括涂覆区域11a和12a，在涂覆区域11a和12a中， 相应的活性物质被涂到金属板的集流体。负电极11和正电极12分别进一步包括暴露在 电极组件10的相对端处的未涂覆区域lib和12b，由于活性物质未涂到未涂覆区域lib和 12b，因而未涂覆区域lib和12b被形成为暴露的集流体。
[0037] 负电极11的未涂覆区域lib沿卷绕的负电极11位于负电极11的一端处。正电 极12的未涂覆区域12b沿卷绕的正电极12位于正电极12的一端处。进一步，未涂覆区域 lib和12b被分别设置在电极组件10的两(例如，相对）端处。
[0038] 壳体15具有近似或大致立方体形状，以提供用于容纳电极组件10的空间或内腔。 壳体15的开口形成在立方体的一侧处，从而电极组件10可从外部插入该内部空间中。
[0039] 盖板20被安装在壳体15的开口中（或被定位成基本覆盖该开口），以基本密封壳 体15。例如，壳体15和盖板20可由铝形成以焊接到彼此。也就是说，电极组件10被插入 壳体15中，然后盖板20可被焊接到壳体15的开口。
[0040] 进一步，盖板20包括一个或更多开口，并且例如包括端子孔H1和H2以及排气孔 24。电极端子21和22被安装在盖板20的端子孔H1和H2处以被电联接到电极组件10。
[0041] 也就是说，电极端子21和22被电联接到电极组件10的负电极11和正电极12。 因此，存储在电极组件10中的电力可通过电极端子21和22抽出到壳体15的外部。
[0042] 电极端子21和22包括分别在端子孔H1和H2处位于盖板20外部的板端子21c 和22c。铆接端子21a和22a被电联接到电极组件10并在穿过端子孔HI和H2同时被紧固 (例如，联接或附接）到板端子21c和22c。
[0043] 板端子21c和22c具有通孔H3和H4。铆接端子21a和22a在朝向可再充电电池 100的上端穿过端子孔H1和H2同时被插入或定位在通孔H3和H4中。电极端子21和22进 一步包括在盖板20的内侧处与铆接端子21a和22a整体且较宽地形成的凸缘21b和22b。 凸缘21b和22b分别具有的横截面宽度比端子孔HI和H2的对应宽度更大，以将电极端子 21和22基本固定到壳体15。
[0044] 介于板端子21c与盖板20之间的外部绝缘构件31在电极端子21被联接到负电 极11的一侧处将板端子21c与盖板20电绝缘。也就是说，绝缘构件31保持盖板20与电 极组件10和负电极11电绝缘的状态。
[0045] 通过将绝缘构件31和板端子21c联接到铆接端子21a的上端并铆接或焊接该上 端，绝缘构件31和板端子21c被紧固（例如，联接或附接）到铆接端子21a的上端。板端子 21c被安装在盖板20外部，其中绝缘构件31介于板端子21c与盖板20之间。
[0046] 导电顶板46介于板端子22c与盖板20之间，并在电极端子22被联接到正电极12 的一侧处被电联接在板端子22c与盖板20之间。也就是说，顶板46保持盖板20被电联接 到电极组件10和正电极12的状态。
[0047] 通过将顶板46和板端子22c联接到铆接端子22a的上端并铆接或焊接该上端，顶 板46和板端子22c被紧固(例如，联接或附接)到铆接端子22a的上端。板端子22c被安装 在(例如，位于或定位在）盖板20外部，其中顶板46介于板端子22c与盖板20之间。
[0048] 衬垫36和37被安装在电极端子21和22的铆接端子21a和22a与盖板20的端 子孔H1和H2的内表面之间的空间中，以密封并电绝缘铆接端子21a和22a与盖板20之间 的空间。
[0049] 衬垫36和37在凸缘21b和22b与盖板20的内表面之间延伸，以进一步密封并电 绝缘凸缘21b和22b与盖板20之间的空间。也就是说，衬垫36和37防止或基本防止在将 电极端子21和22安装在盖板20中之后电解质溶液通过端子孔H1和H2泄漏。
[0050] 引线接线片51和52将电极端子21和22分别电联接到电极组件10的负电极11 和正电极12。也就是说，引线接线片51和52被联接到铆接端子21a和22a的下端，同时通 过将引线接线片51和52联接到铆接端子21a和22a的下端并压紧该下端而由凸缘21b和 22b支撑引线接线片51和52。
[0051] 引线接线片51和52进一步包括电池熔断部71和72，用于在引线接线片51或52 的温度或通过引线接线片51或52的电流超过临界温度或电流时阻挡电极端子21和22与 电极组件10之间的电流。电池熔断部71和72可形成在电极组件10的负电极11和正电 极12的侧部处。替代地，电池熔断部71和72可选择性地形成在负电极11或正电极12的 侧部处。
[0052] 电池熔断部71和72被形成为使得在可再充电电池 100的电流范围内短时间并且 甚至在低电流区域中正常熔断，其中电池熔断部71和72在所述电流范围内可在诸如外部 短路的高电流区域中熔断。为此目的，例如，绝热构件81和82被进一步包括在引线接线片 51和52中。绝热构件81和82可在引线接线片51和52的邻近壳体开口的一部分处与引 线接线片51和52的邻近壳体侧壁的另一部分处。绝热构件81和82可至少包括邻近壳体 开口的第一绝热构件和邻近侧壁的第二绝热构件。
[0053] 绝热构件81和82位于这样的结构中，该绝热构件81和82在该结构中与壳体15 隔开以覆盖引线接线片51和52邻近电池熔断部71和72的部分。因此，绝热构件81和82 抑制离开引线接线片51和52的热辐射并利于通过引线接线片51和52并通过电池熔断部 71和72的热传导，以利于电池熔断部71和72的正常操作。也就是说，绝热构件81和82 适于防止热耗散在电池熔断部71和72处离开或远离引线接线片51和52。例如，绝热构件 81和82可由具有优良抗热性和抗冲击性的聚酰亚胺形成。
[0054] 同时，绝缘构件61和62被分别安装在引线接线片51和52与盖板20之间，以将引 线接线片51和52与盖板20电绝缘。进一步，绝缘构件61和62中的每个的一侧被联接到 盖板20，绝缘构件61和62中的每个的另一侧分别围绕引线接线片51和52、铆接端子21a 和22a以及凸缘21b和22b各自的一部分，以稳定其连接结构。
[0055] 排气孔24由排气板25基本密封并闭合，以能够排放可再充电电池 100的内部压 力和产生的气体。当可再充电电池 100的内部压力到达一压力(例如，预定压力)时，排气板 25被切开以打开排气孔24。排气板25具有凹痕25a以便于这种切开。
[0056] 同时，保持器91和92介于电极组件10的相对端部与壳体15之间，以保护电极组 件10免受外部冲击。也就是说，保持器91和92可支撑联接到电极端子21和22的引线接 线片51和52，从而电极组件10可与壳体15隔开以被缓冲和支撑。例如，保持器91和92 可由聚丙烯形成，聚丙烯较轻且具有高的软化点和优良的加工性。
[0057] 图3为图2的引线接线片的透视图，图4为沿图3的线IV-IV截取的剖视图。由 于引线接线片51和52被形成为相同的结构，为了方便描述，在下文中作为示例将描述联接 到电极组件10的负电极11的引线接线片51。
[0058] 参见图3和图4,引线接线片51包括联接到电极组件10的负电极的未涂覆区域 lib的第一连接部分511和从第一连接部分511弯折以被联接到电极端子21的铆接端子 21a的第二连接部分512。
[0059] 第二连接部分512包括通口 73和74,以被联接到铆接端子21a的下端和凸缘21b 的下突起21d。电池熔断部71被形成为具有比第二连接部分512中的相邻区域的面积更小 的面积(例如，更小的表面积)，以比相邻区域具有更高的电阻。
[0060] 电池熔断部71通过在第二连接部分512中刺穿具有一面积(例如，预定面积)的孔 或熔断部开口 H5并移除导电部分而增加电阻，从而能够中断或减少第一连接部分511和第 二连接部分512之间的电流流动。也就是说，引线接线片51的第二连接部分512由于形成 通过第二连接部分512的孔H5而在电池熔断部71处具有较小的表面积，由此在电池熔断 部71处增加第二连接部分512的电阻。
[0061] 绝热构件81覆盖第一连接部分511与第二连接部分512之间的至少一部分，以抑 制热辐射离开引线接线片51，从而从引线接线片51传导的热被应用到电池熔断部71。为 了方便，在第一示例性实施例中，将描述包括在第一连接部分511中的第一绝热块811和包 括在第二连接部分512中的第二绝热块812。
[0062] 第一绝热块811至少介于第一连接部分511与保持器91之间以形成热绝缘结构。 也就是说，第一绝热块811在第一连接部分511的一个表面处绝热，以增加或提高从第一连 接部分511到第二连接部分512的平稳或正常的热传导。
[0063] 第二绝热块812至少覆盖第二连接部分512中的电池熔断部71的一部分以形成 热绝缘结构。也就是说，第二绝热块812在第二连接部分512的一个表面处将电池熔断部 71与热绝缘，以最大地抑制在电池熔断部71周围离开第二连接部分512的热辐射或提高在 电池熔断部71周围离开第二连接部分512的热辐射的抑制。进一步，第二绝热块812可防 止在电池熔断部71被熔融以熔断时产生电弧或火花。
[0064] 更具体而言，第一绝热块811与第一连接部分511单独地形成并设置在第一连接 部分511与保持器91之间以提供热绝缘。进一步，第一绝热块811可通过相互紧固力被固 定(例如，联接、紧固或附接)到第一连接部分511的一个表面，其中使用钩或夹将保持器91 紧固到第一连接部分511。保持器91可包括将引线接线片51与在保持器91和引线接线片 51之间的绝热构件811接合的钩。
[0065] 第二绝热块812被形成为板814,包括从该板814的一个表面延伸的突起813,以 用板814覆盖第二连接部分512的面向电极组件10的表面的一部分。进一步，突起813被 插入在形成电池熔断部71的孔H5中，从而第二绝热块812可通过突起813和孔H5的强制 安装力而被固定到第二连接部分512的一个表面。也就是说，突起813可咬合或夹入到孔 H5中，以保持第二绝热块812抵靠第二连接部分512的一个表面。
[0066] 第一绝热块811热阻隔第一连接部分511，第二绝热块812热阻隔第二连接部分 512和电池熔断部71，从而可正常保持从引线接线片51到电池熔断部71的热传导。
[0067] 因此，电池熔断部71在电池熔断部71需要熔断的电流范围下即使在低电流区域 中以及高电流区域下可正常熔断。也就是说，电池熔断部71可在保持器91熔融之前熔断。
[0068] 在下文中，将描述本发明的各个示例性实施例。将省略与第一示例性实施例和前 述示例性实施例的构造相同的构造，并将描述不同的构造。
[0069] 图5为用在根据本发明的第二示例性实施例的可再充电电池中的引线接线片的 透视图，图6为沿图5的线VI-VI截取的剖视图。
[0070] 参见图5和图6,在第二示例性实施例的绝热构件83中，绝热构件83可围绕引线 接线片51并在电池熔断部71处在穿过引线接线片51的开口中整体模制。在一实施例中， 第一绝热模制部分831通过插入模制第一连接部分511而围绕第一连接部分511的对应于 保持器91的周界或周边整体形成。也就是说，第一绝热模制部分831提供围绕第一连接部 分511 (例如，在第一连接部分511的两个相对平坦表面和侧表面处）的热绝缘，并因而与 第一示例性实施例的第一绝热块811相比可具有更高的热绝缘效率。
[0071] 第二绝热模制部分832通过插入模制第二连接部分512而围绕电池熔断部71的 周界或周边且贯穿形成电池熔断部71的孔H5整体形成。也就是说，第二绝热模制部分832 提供围绕第二连接部分512 (例如，在第二连接部分512的两个相对平坦表面和侧表面上） 以及在电池熔断部71处穿过孔H5的热绝缘，并因而与第一示例性实施例的第二绝热块812 相比可具有更高的热绝缘效率。
[0072] 第一绝热模制部分831在第一连接部分511的两个相对平坦表面和侧表面处绝 热，第二绝热模制部分832在第二连接部分512的两个相对平坦表面和侧表面以及电池熔 断部71处绝热，从而可更正常保持从引线接线片51到电池熔断部71的热传导。进一步， 第二绝热模制部分832可防止在电池熔断部71被熔融以熔断时产生电弧或火花。
[0073] 图7为用在根据本发明的第三示例性实施例的可再充电电池中的引线接线片的 剖视图。参见图7,在第三示例性实施例的绝热构件84中，绝热构件84可包括绝热膜。在 一实施例中，第一绝热覆盖部分841用绝热膜覆盖第一连接部分511的对应于保持器91的 周界(例如，围绕外表面的一部分)而形成。也就是说，第一绝热覆盖部分841覆盖第一连接 部分511的外表面的一部分，从而制造过程比第二示例性实施例的第一绝热模制部分831 的制造过程更简单。
[0074] 第二绝热覆盖部分842用绝热膜覆盖第二连接部分512的周界(例如，第二连接部 分512的外表面的一部分）和电池熔断部71而形成。也就是说，第二绝热覆盖部分842覆 盖第二连接部分512的外表面的一部分和电池熔断部71，由此实现比第二示例性实施例的 第二绝热模制部分832的制造过程更简单的制造过程。
[0075] 虽然已经结合目前认为实用的示例性实施例描述了本发明，但是将理解，本发明 不限于公开的实施例，而是相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神与范围内的 各种修改和等同布置及其等同物。
[0076] 一些附图标记的描述 [0077] 10:电极组件 11:负电极 11a，12a:涂覆区域 11 b，12b:未涂覆区域 15:壳体 20:盖板 21, 22:电极端子 21a, 22a:铆接端子 21b, 22b:凸缘 21c, 22c:板端子
[0078] 2W:突起 24:排气孔 25:排气板 25a:凹痕 31:绝缘构件 36，37:衬垫 46:顶板 51? 52:引线接线片 71, 72:电池熔断部 73，74:通口 81, 82, 83，84:绝热构件 91，92:保持器 100:可再充电电池 511, 512:第一连接部分和第二连接部分 811:第一绝热块 8〗2:第二绝热块 813:突起 814:板 831:第一绝热模制部分 832:第二绝热模制部分 84k第一绝热覆盖部分 842:第二绝热覆盖部分 HI，H2:端子孔 H3，H4:邇孔 H5:孔
【权利要求】
1. 一种可再充电电池，包括： 电极组件； 容纳所述电极组件的壳体，所述壳体包括侧壁并具有壳体开口； 联接到所述电极组件的端子； 联接在所述端子与所述电极组件之间的引线接线片，所述引线接线片包括电池熔断 部；以及 在所述引线接线片的邻近所述壳体开口的一部分处与所述引线接线片的邻近所述侧 壁的另一部分处的绝热构件。
2. 如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述绝热构件至少包括邻近所述壳体开口 的第一绝热构件和邻近所述侧壁的第二绝热构件。
3. 如权利要求2所述的可再充电电池，其中所述第二绝热构件位于所述引线接线片与 所述壳体之间，其中所述第二绝热构件利用联接到所述引线接线片的保持器被附接到所述 引线接线片。
4. 如权利要求3所述的可再充电电池，其中所述第二绝热构件位于所述引线接线片与 所述保持器之间。
5. 如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述引线接线片具有在所述电池熔断部处 的烙断部开口。
6. 如权利要求5所述的可再充电电池，其中所述绝热构件覆盖所述电池熔断部。
7. 如权利要求6所述的可再充电电池，其中所述绝热构件包括： 覆盖所述电池熔断部和所述引线接线片的邻近所述电池熔断部的一部分的板；以及 从所述板延伸至所述熔断部开口中的突起。
8. 如权利要求7所述的可再充电电池，其中所述绝热构件通过所述突起被紧固到所述 引线接线片。
9. 如权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括在所述引线接线片与所述壳体的内 表面之间以将所述电极组件支撑在所述壳体中的保持器。
10. 如权利要求9所述的可再充电电池，其中所述保持器包括将所述引线接线片与在 所述保持器和所述引线接线片之间的所述绝热构件接合的钩。
11. 如权利要求9所述的可再充电电池，其中所述保持器包括聚丙烯。
12. 如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述绝热构件围绕所述引线接线片。
13. 如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述绝热构件围绕所述引线接线片并在 所述电池熔断部处在穿过所述引线接线片的开口中整体模制。
14. 如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述引线接线片包括： 联接到所述电极组件的第一连接部分；以及 联接到所述端子的第二连接部分，其中所述电池熔断部位于所述第二连接部分处。
15. 如权利要求14所述的可再充电电池，其中所述绝热构件包括围绕所述第一连接部 分的一部分的绝热膜。
16. 如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述绝热构件包括绝热膜。
17. 如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述绝热构件包括聚酰亚胺。
【文档编号】H01M4/02GK104051704SQ201310618237
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】韩玟烈, 卞相辕, 崔水石 申请人:三星Sdi株式会社