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壳体、与壳体联接的盖板、穿过盖板中的端子孔的端子、端子孔、在端子孔中并部分包围端子的密封构件。端子包括从中间连接部分在壳体的外部延伸的上连接部分以及从中间连接部分在壳体内部延伸的集流体连接部分。密封构件包括坐落在盖板上的上密封部分以及下密封部分，下密封部分相对于端子孔成密封关系被设置在端子孔中并固定到端子孔，上密封部分在盖板与上连接部分之间，以使上连接部分与盖板成隔开的关系支撑上连接部分，下密封部分在集流体连接部分与全部端子孔之间。
【专利说明】可再充电电池
【技术领域】
[0001]所描述的技术总体上涉及一种可再充电电池，更特别地，涉及一种具有改进的端子结构的可再充电电池。
【背景技术】
[0002]不同于不能被再充电的一次电池，可再充电电池是可以再充电和放电的电池。低容量可再充电电池被用于诸如移动电话、笔记本电脑和便携式摄像机的小型便携式电子设备。大容量可再充电电池被广泛地用作用于驱动混合动力车辆的电动机等的动力源。
[0003]近来已经开发了具有高能量密度的使用非水电解质的高输出可再充电电池。高输出可再充电电池被配置为其中多个可再充电电池彼此串联连接的大容量电池模块，以便被用于驱动用于例如电动汽车等的需要大功率的设备的电动机。
【发明内容】
[0004]实施例涉及一种可再充电电池，包括:其中具有电极组件的壳体；与壳体联接的盖板；穿过盖板中的端子孔的端子、端子孔在第一方向上具有一长度；和在端子孔中的密封构件，密封构件部分包围端子。端子包括上连接部分和集流体连接部分，上连接部分从中间连接部分在壳体的外部延伸以部分重叠壳体外部的盖板，集流体连接部分从中间连接部分在壳体内部沿第一方向延伸。密封构件包括坐落在盖板上的上密封部分以及下密封部分，下密封部分相对于端子孔成密封关系被设置在端子孔中并固定到端子孔，上密封部分在盖板与上连接部分之间，以使上连接部分与盖板成隔开的关系支撑上连接部分，下密封部分在集流体连接部分与全部端子孔之间。
[0005]上密封部分可以将上连接部分与盖板隔离并电绝缘。
[0006]集流体连接部分可以在第一方向上具有小于端子孔的长度的长度，使得集流体连接部分不重叠盖板。
[0007]集流体连接部分的长度可以为端子孔的长度的约60%至约95%。
[0008]端子孔可以在第一方向上具有伸长的结构。集流体连接部分可以位于端子孔的下方。
[0009]可再充电电池可以进一步包括在端子孔的内部上的块部分和在密封构件中的支撑部分，支撑部分与块部分装配并联接。
[0010]块部分可以包括突起，并且支撑部分可以包括槽，块部分被插入到该槽中。
[0011]块部分可以包括槽，并且支撑部分可以包括被插入到槽中的突起。
[0012]块部分可以具有其中凹部和凸部被交替地设置的凹凸形状，凹凸形状沿端子孔的内周面形成，并且支撑部分具有被插入到块部分中的凹凸形状。
[0013]块部分和支撑部分可以以锯齿形、齿形或之字结构彼此啮合。
[0014]支撑部分可以被形成在下密封部分的周界处。
[0015]下密封部分可以包括中间连接部分延伸穿过的孔。下密封部分的下表面可以包括底座槽，集流体连接部分沿着端子孔被插入在该底座槽中。
[0016]密封构件可以是单件。
[0017]密封构件可以通过插入成型而形成。
[0018]端子的中间连接部分可以穿过端子孔。上连接部分可以通过弯曲部分被连接到中间连接部分。集流体连接部分可以通过另一弯曲部分被连接到中间连接部分。
[0019]上连接部分和集流体连接部分可以平行于盖板。
[0020]上连接部分可以从中间连接部分向盖板的中心延伸。集流体连接部分可以从中间连接部分在第一方向上向盖板的侧端延伸。
[0021]集流体连接部分可以经由集流体构件被连接到电极组件。集流体连接部分的下表面可以包括能被插入到集流体构件中的突起。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得明显，附图中:
[0023]图1示出了显示根据示例性实施例的可再充电电池的透视图。
[0024]图2示出了沿图1的线I1-1I截取的剖视图。
[0025]图3示出了根据该示例性实施例的端子的透视图。
[0026]图4示出了显示对根据该示例性实施例的盖板和密封构件进行切开的分解透视图。
[0027]图5示出了显示根据该示例性实施例的可再充电电池的一部分的放大剖视图。
[0028]图6示出了显示根据另一示例性实施例的可再充电电池的一部分的放大剖视图。
[0029]图7示出了显示根据另一示例性实施例的可再充电电池的一部分的放大剖视图。
【具体实施方式】
[0030]下面将参考附图更充分地描述示例性实施例，然而，它们可体现为不同的形式，并且不应被解释为限于本文所提出的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开将是充分和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达示例性的实施方式。
[0031]在图中，为了例示清楚，层和区域的尺寸可能被放大。还将理解的是，当层或元件被称为在另一层或基底“上”时，它可以直接在另一层或基底上，或者也可以存在中间层。此外，将理解的是，当层被称为在另一层“下”时，它可以直接在下面，并且也可以存在一个或多个中间层。另外，还将理解的是，当层被称为在两个层“之间”时，它可以是这两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。在全文中，相同的附图标记指代相同的元件。
[0032]图1示出了显示根据示例性实施例的可再充电电池的透视图，图2示出了沿图1的线I1-1I截取的剖视图。
[0033]参考图1和图2，根据示例性实施例的可再充电电池101包括通过将隔板13插置在正电极11和负电极12之间而层叠的电极组件10、电极组件10被安装在其中的壳体26以及和壳体26的开口联接的盖组件30。
[0034]根据此示例性实施例的可再充电电池101可以是锂离子可再充电电池。本文中，将以方形可再充电电池作为示例进行描述。在其它实施方式中，电池可以是例如锂聚合物电池、圆柱形电池等的各种形状或类型中的一种。
[0035]正电极11和负电极12可以各自包括活性物质被涂覆在由薄金属箔形成的集流体的表面上的涂覆部分以及活性物质没有涂覆在其上的未涂覆部分。
[0036]正电极未涂覆部分Ila可以沿正电极11的长度方向形成在正电极11的侧端上。负电极未涂覆部分12a可以沿负电极12的长度方向形成在相对侧端上。此外，正电极11和负电极12可以在它们之间插置是绝缘体的隔板之后被层叠。
[0037]在一些实施方式中，电极组件10可被形成为卷绕结构，隔板在由多个片材形成的正电极和负电极之间。
[0038]壳体26可以被形成为大致长方体形状，并且其一个表面上提供有开口。盖组件30可包括覆盖壳体26的开口的盖板31、被设置在盖板31上并与正电极11电连接的第一端子21、被设置在盖板31上并与负电极12电连接的第二端子22以及具有形成在其中从而根据设定的内部压力而破裂的凹痕39a的通气构件39。通气构件39可以被安装为覆盖形成在盖板31中的通气孔34。
[0039]盖板31可以由薄金属板形成，并可以具有形成在其一侧的电解质入口 37。盖板31可以被提供有被固定地安装以密封电解质入口 37的密封罩38。
[0040]第一端子21和第二端子22可以被安装为分别穿过形成在盖板31中的端子孔Hl和H2，并可以被电连接到电极组件10。第一端子21可以被安装为与正电极11电连接。第一端子21可经由集流体构件25与正电极11电连接。第一端子21可以被提供有部分包围第一端子21的密封构件40。
[0041]第二端子22可以被安装为与负电极12电连接。第二端子22可以经由集流体构件27与负电极12电连接。第二端子22可以被提供有部分包围第二端子22的一部分的密封构件50。
[0042]图3示出了根据该示例性实施例的端子的透视图，图4示出了显示根据此示例性实施例的盖板和密封构件的分解剖开透视图。
[0043]参考图3和图4，第二端子22和与第二端子22联接的构件可以相对于第一端子21和与第一端子21联接的构件以对称结构形成。因此，第一端子21和与第一端子21联接的构件的详细描述也将提供第二端子22和与第二端子22联接的构件的详细描述。
[0044]第一端子21可以由板形结构形成。第一端子21可以包括位于壳体26的外侧上的上连接部分2la、插入在壳体26中并和集流体构件25联接的集流体连接部分21b以及在上连接部分21a与集流体连接部分21b之间弯曲的中间连接部分21c。
[0045]上连接部分21a可被设置为在盖板31的上部的上方与盖板31平行。上连接部分21a可被形成为从中间连接部分21c向盖板31的中心延伸。
[0046]集流体连接部分21b可被设置为在盖板31的下方与盖板31平行。装配到集流体25内的集流体突起21d可以被形成在集流体连接部分21b的下表面上。集流体突起21d可以通过焊接被固定到集流体构件25。集流体连接部分21b可从中间连接部分21c向盖板31的侧端延伸。如上所述，上连接部分21a和集流体连接部分21b可被形成为从中间连接部分21c沿彼此相反的方向延伸。
[0047]中间连接部分21c可在上连接部分21a和集流体连接部分21b之间以大致直角弯曲，以连接上连接部分21a与集流体连接部分21b。中间连接部分21c可以被插入到形成在密封构件40中的孔43内。此外，中间连接部分21c可以被插入为穿过盖板31。
[0048]上连接部分21a和集流体连接部分21b可被设置为与盖板31平行，中间连接部分21c可以相对于上连接部分21a和集流体连接部分21b竖直设置。
[0049]密封构件40可包括坐落在盖板31上的上密封部分41和被插入并固定到形成在盖板31中的端子孔Hl的下密封部分42。上密封部分41可以位于上连接部分21a的下表面与盖板31的上表面之间。上密封部分41可支撑上连接部分21a以使上连接部分21a与盖板31隔开。另外，上密封部分41可以用于将盖板31和上连接部分21a彼此绝缘。
[0050]下密封部分42可以包括中间连接部分21c被插入在其中的孔43。下密封部分42的下表面可包括集流体连接部分21b沿孔43被插入在其中的底座槽49。
[0051]突出的块部分32可被形成在盖板的端子孔Hl上。下密封部分42中的支撑部分46可以被装配到块部分32并与其联接。块部分32可以被形成为突起，并且可以沿圆周方向形成在端子孔Hl的内周面上。支撑部分46可被形成为块部分32被插入在其中的槽，并且可以沿下密封部分42的周界形成。
[0052]当块部分32和支撑部分46被形成时，端子孔Hl的内部和密封构件40的接触面积可以增加。因此，密封构件40的密封性能可得到改进。此外，如果湿气渗透到盖板31和密封构件40之间，块部分32和支撑部分46可以防止湿气进一步渗透。
[0053]密封构件40可以在第一端子21被安装在盖板31上的状态下通过插入成型方法形成。密封构件40可在被形成的同时被固定地安装在盖板31上，并且可以被稳定地固定在盖板31上并包围第一端子21。密封构件40可以是单件。
[0054]类似于第一端子21，第二端子22可包括位于盖板31的上部上方的上连接部分、插入在壳体26中并和集流体构件27联接的集流体连接部分以及在上连接部分和集流体连接部分之间弯曲的中间连接部分。此外，第二端子22可以被提供有被插入到端子孔H2中以支撑第二端子22的密封构件50。密封构件50可以在第二端子22被安装在盖板31上的状态下通过插入成型方法形成。
[0055]如图5所示，集流体连接部分21b在第一方向上可具有长度D1，其小于端子孔Hl在第一方向上的长度D2。端子孔Hl可在第一方向上具有稍长的矩形横截面，集流体连接部分21b可以位于端子孔下方。集流体连接部分21b的长度Dl可以是端子孔Hl的长度D2的约60%至约95%。
[0056]集流体连接部分21b可具有小于端子孔Hl的长度D2的长度Dl。从而，有可能防止或减少集流体连接部分21b和盖板31短路的可能性。如果集流体连接部分21b具有长于端子孔Hl的长度的长度，集流体连接部分21b将位于盖板31下方。如果例如水等的外来物质渗透到密封构件40和盖板31之间的间隙中，在集流体连接部分21b和盖板31之间可能由于外来物质而引起短路。根据示例性实施例，集流体连接部分21b可仅位于端子孔Hl的下方，不会重叠盖板31。因此，有可能防止或减少盖板31和集流体连接部分21b如果被水浸泡在它们之间的短路的可能性。
[0057]此外，上连接部分21a可以具有长于集流体连接部分21b的长度的长度。上连接部分21a的长度可以是集流体连接部分21b的长度的约1.2倍至约3倍。因此，第一端子21的重心可以朝上连接部分21a倾斜，上连接部分21a可向盖板31的上表面施加压力，以被稳定地固定到盖板31的上表面。
[0058]图6示出了显示根据另一示例性实施例的可再充电电池的一部分的放大剖视图。
[0059]除了盖板71和密封构件60的结构之外，根据此示例性实施例的可再充电电池与根据前面的实施例的可再充电电池具有相同的结构，因此，相同结构的描述将不再重复。
[0060]根据该示例性实施例的盖板71可以被提供有端子孔72。端子孔72可使第一端子21和密封构件60被插入地安装在其中。
[0061]第一端子21可包括位于壳体的外侧上的上连接部分21a、插入在壳体中的集流体连接部分21b以及在上连接部分21a与集流体连接部分21b之间弯曲的中间连接部分21c。
[0062]密封构件60可包括坐落在盖板71上的上密封部分61和被插入并固定到端子孔72的下密封部分62。上密封部分61可以位于上连接部分21a的下表面与盖板71的上表面之间，并可支撑上连接部分21a以使上连接部分21a与盖板71隔开。密封构件60可以在第一端子21被安装在盖板71上的状态下通过插入模制方法形成。因此，密封构件60可在被形成的同时被固定地安装在盖板71上，并且可以被稳定地固定在盖板71上并包围第一端子21。
[0063]具有凹槽的块部分72a可被形成在端子孔72中。支撑部分63可被形成在下密封部分62上并装配到块部分72a中并与其联接。块部分72a可以沿圆周方向形成在端子孔72的内周面上。支撑部分63可被形成为被插入到块部分72a中的突起，并且可以沿着下密封部分62的周界形成。
[0064]当槽状的块部分72a和突起状的支撑部分63被提供时，端子孔72的内部和密封构件60的接触面积可以增加，从而改进了密封性能。此外，如果湿气渗透到盖板71和密封构件60之间，块部分72a和支撑部分63可以防止湿气进一步渗透。在一个示例性实施例中，块部分72a可包括突起，并且支撑部分63可包括槽，块部分72a被插入到该槽中。
[0065]图7示出了显示根据另一示例性实施例的可再充电电池的一部分的放大剖视图。
[0066]除了盖板91和密封构件80的结构之外，根据此示例性实施例的可再充电电池和图1-5与图6中所示的实施例具有相同的结构。因此，相同结构的描述将不再重复。
[0067]根据该示例性实施例的盖板91可以被提供有端子孔92。端子孔92可使第一端子21和密封构件80被插入地安装在其中。
[0068]第一端子21可包括位于壳体的外侧上的上连接部分21a、插入在壳体中的集流体连接部分21b以及在上连接部分21a与集流体连接部分21b之间弯曲的中间连接部分21c。
[0069]密封构件80可包括坐落在盖板91上的上密封部分81和被插入并固定到端子孔92的下密封部分82。上密封部分81可以位于上连接部分21a的下表面与盖板91的上表面之间，并可支撑上连接部分21a以使上连接部分21a与盖板91隔开。
[0070]端子孔92可以被提供有被形成为其中凹部和凸部被交替地设置的凹凸形状的块部分92a。如图7所示，块部分92a在贯穿电池的纵向垂直横截面上可具有锯齿形、齿形或之字结构。下密封部分82被提供有装配到块部分92a中并与其联接的支撑部分83。块部分92a可以沿圆周方向形成在端子孔92的内周面上。支撑部分83可以被形成为其中被插入到块部分92a的凹部和凸部的凸部和凹部彼此交替设置的凹凸形状。如图7所示，支撑部分83在贯穿电池的纵向垂直横截面上可具有锯齿形、齿形或之字结构，使得支撑部分83和块部分92a啮合。支撑部分可以沿着下密封部分82的周界形成。
[0071]如上所述，当具有凹凸形状的块部分92a和具有装配到块部分92a中并与其联接的凹凸形状的支撑部分83被形成时，端子孔92的内部和密封构件80的接触面积可以增力口，从而改进了密封性能。此外，如果湿气渗透到盖板91和密封构件80之间，块部分92a和支撑部分83可以防止湿气进一步渗透。
[0072]作为总结、回顾和背景，电池模块可以被配置为串联互连的多个可再充电电池。可再充电电池可以被配置为圆柱形的形状、方形等。可再充电电池可具有伸出到外部的负电极端子和正电极端子。负电极端子和正电极端子可被安装为穿过盖板。用于密封的密封构件可以被安装在端子与盖板之间。
[0073]作为进一步的背景，密封构件可以被配置为柱形端子被插入在其中从而紧密地附着到端子和端子孔的衬垫。为了安装上述的密封构件，组装工艺变得复杂。此外，如果在密封构件中出现缺陷，端子与盖板之间的密封性能可能变得恶化从而泄漏电解液，或者雨水等可能会渗透到它们之间造成短路。
[0074]实施例提供了解决了上述考虑并提供了改进的稳定性的可再充电电池。
[0075]根据实施例，集流体连接部分具有比端子孔的长度短的长度，并且密封构件被插入并安装在端子孔中，从而改进了密封性。
[0076]根据实施例，端子孔的内侧被形成有块部分，密封构件被形成有装配到块部分中并与其联接的支撑部分，从而改进了密封性。
[0077]已经在本文中公开了示例性实施例，尽管使用了特定术语，但它们以一般和描述性的意思被使用和理解，而不是为了限制的目的。在某些情况下，从递交本申请时起，对本领域的普通技术人员将是明显的是，结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以被单独使用，也可以与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另有明确说明。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求提出的其精神和范围的范围下，可以进行形式和细节进上的各种改变。
【权利要求】
1.一种可再充电电池，包括: 其中具有电极组件的壳体； 与所述壳体联接的盖板； 穿过所述盖板中的端子孔的端子，所述端子孔在第一方向上具有一长度；和 在所述端子孔中的密封构件，所述密封构件部分包围所述端子， 其中: 所述端子包括上连接部分和集流体连接部分，上连接部分从中间连接部分在所述壳体的外部延伸以部分重叠所述壳体外部的所述盖板，集流体连接部分从所述中间连接部分在所述壳体内部沿所述第一方向延伸， 所述密封构件包括坐落在所述盖板上的上密封部分以及下密封部分，下密封部分相对于所述端子孔成密封关系被设置在所述端子孔中并固定到所述端子孔，所述上密封部分在所述盖板与所述上连接部分之间，以使所述上连接部分与所述盖板成隔开的关系支撑所述上连接部分，所述下密封部分在所述集流体连接部分与全部所述端子孔之间。
2.如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述上密封部分将所述上连接部分与所述盖板隔离并电绝缘。
3.如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述集流体连接部分在所述第一方向上具有小于所述端子孔的长度的长度，使得所述集流体连接部分不重叠所述盖板。
4.如权利要求3所述的可再充电电池，其中所述集流体连接部分的长度为所述端子孔的长度的约60%至约95%。
5.如权利要求3所述的可再充电电池，其中: 所述端子孔在所述第一方向上具有伸长的结构，并且 所述集流体连接部分位于所述端子孔的下方。
6.如权利要求1所述的可再充电电池，进一步包括: 在所述端子孔的内部上的块部分和在所述密封构件中的支撑部分，所述支撑部分与所述块部分装配并联接。
7.如权利要求6所述的可再充电电池，其中: 所述块部分包括突起，并且 所述支撑部分包括槽，所述块部分被插入到该槽中。
8.如权利要求6所述的可再充电电池，其中: 所述块部分包括槽，并且 所述支撑部分包括被插入到所述槽中的突起。
9.如权利要求6所述的可再充电电池，其中所述块部分具有其中凹部和凸部被交替地设置的凹凸形状，所述凹凸形状沿所述端子孔的内周面形成，并且所述支撑部分具有被插入到所述块部分中的凹凸形状。
10.如权利要求6所述的可再充电电池，其中所述块部分和所述支撑部分以锯齿形、齿形或之字结构彼此啮合。
11.如权利要求6所述的可再充电电池，其中: 所述支撑部分被形成在所述下密封部分的周界处。
12.如权利要求11所述的可再充电电池，其中: 所述下密封部分包括所述中间连接部分延伸穿过的孔，并且 所述下密封部分的下表面包括底座槽，所述集流体连接部分沿着所述端子孔被插入到该底座槽中。
13.如权利要求12所述的可再充电电池，其中所述密封构件是单件。
14.如权利要求13所述的可再充电电池，其中所述密封构件通过插入成型而形成。
15.如权利要求1所述的可再充电电池，其中: 所述端子的所述中间连接部分穿过所述端子孔， 所述上连接部分通过弯曲部分被连接到所述中间连接部分，并且 所述集流体连接部分通过另一弯曲部分被连接到所述中间连接部分。
16.如权利要求1所述的可再充电电池，其中所述上连接部分和所述集流体连接部分平行于所述盖板。
17.如权利要求1所述的可再充电电池，其中: 所述上连接部分从所述中间连接部分向所述盖板的中心延伸，并且 所述集流体连接部分从所述中间连接部分在所述第一方向上向所述盖板的侧端延伸。
18.如权利要求1所述的可再充电电池，其中: 所述集流体连接部分经由集流体构件被连接到所述电极组件，并且 所述集流体连接部分的下表面包括能被插入到所述集流体构件中的突起。
【文档编号】H01M2/08GK104183814SQ201410204708
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2013年5月28日
【发明者】宋墙铉, 金容三 申请人:三星Sdi株式会社