纽扣型二次电池的制作方法

1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年9月15日提交的韩国专利申请no.10-2020-0118627和2021年8月25日提交的韩国专利申请no.10-2021-0112633的优先权权益，这两个韩国专利申请的全部内容特此以引用方式并入。
3.技术领域
4.本发明涉及改进了设置在电极组件的芯部处的中心部以防止电极组件变形的纽扣型二次电池。


背景技术：

5.通常，二次电池是指可充电可放电的电池，与不可充电的原电池不同。二次电池正被广泛地用于移动电话、笔记本计算机、便携式摄像机、电动车辆等。
6.二次电池包括具有高能量密度、高输出和长寿命的纽扣型二次电池。纽扣型二次电池包括电极组件、具有容纳电极组件的容纳槽的下罐、联接到下罐以完成容纳槽的上罐以及密封下罐与上罐之间间隙的垫圈。
7.此外，电极组件具有第一电极和第二电极被顺序地堆叠且隔膜介于第一电极和第二电极之间并以卷芯(jelly-roll)形式卷绕的结构。连接到下罐的第一电极接头设置在第一电极上，并且连接到上罐的第二电极接头设置在第二电极上。由于电极组件以卷芯形式卷绕，因此在芯部中形成中空部。
8.然而，电极组件的问题在于，电极组件的形成有中空部的芯部由于外部冲击或移动而被按压或弯曲而引起变形，因此，缺陷率大幅增加。


技术实现要素：

9.技术问题
10.本发明是为了解决以上问题而发明出的，并在电极组件的芯部处设置有中心部，并且中心部包括插入电极组件的中空部中的中心销以及分别设置在中心销的上端和下端的上板和下板。由于该特征，本发明的目的是提供一种防止电极组件的芯部发生诸如按压或弯曲这样的变形以大幅降低缺陷率的纽扣型二次电池。
11.特别地，本发明的特征在于，上板和下板的边缘被支承在下罐的内壁上。由于该特征，本发明的目的是提供一种防止中心部在下罐内部移动以防止卷绕在中心部上的电极组件移动的纽扣型二次电池。
12.技术方案
13.根据本发明的一种纽扣型二次电池包括：电极组件；下罐，该下罐被配置为容纳所述电极组件；上罐，该上罐联接到所述下罐的开口；垫圈，该垫圈被配置为使所述下罐和所述上罐之间的联接部分绝缘；以及中心部，该中心部设置在所述电极组件的芯部处，其中，所述中心部包括：中心销，该中心销被插入所述电极组件的所述芯部中；以及上板，该上板
设置有上盖表面，所述上盖表面设置在所述中心销的上端，以保护所述电极组件的上部，其中，所述上盖表面的边缘被设置为支承在所述下罐的内壁上。
14.所述中心销可以具有垂直开口的中空部，并且所述上板还可以包括上联接表面，所述上联接表面被配置为在联接到所述中心销的所述中空部的同时，将所述上盖表面连接到所述中心销。
15.所述上板还可以包括上固定部，所述上固定部被配置为固定联接到所述中心销的所述上联接表面。
16.所述上固定部可以被设置为穿过所述中心销以在联接到所述上联接表面的同时固定所述中心销和所述上联接表面的固定销。
17.所述纽扣型二次电池还可以包括第一电极接头，所述第一电极接头被配置为将设置在所述电极组件的外周表面上的第一电极连接到所述上罐，其中，所述第一电极接头可以包括：第一a联接表面，该第一a联接表面连接到所述第一电极；以及第一b联接表面，该第一b联接表面连接到所述上罐，其中，可以在所述上盖表面中形成供所述第一a联接表面和所述第一b联接表面之间的连接部分插入的通孔。
18.所述第一b联接表面的端部可以朝向所述下罐的内壁延伸，并被支承在设置在所述下罐和所述上罐之间的所述垫圈上。
19.所述中心部可以包括设置有下盖表面的下板，所述下盖表面设置在所述中心销的下端，以保护所述电极组件的下部，并且所述下盖表面的边缘可以被设置为支承在所述下罐的内壁上。
20.所述中心销可以具有垂直开口的中空部，并且所述下板还可以包括下联接表面，所述下联接表面被配置为在联接到所述中心销的所述中空部的同时，将所述下盖表面连接到所述中心销。
21.所述下板还可以包括下固定部，所述下固定部被配置为固定联接到所述中心销的所述下联接表面。
22.所述下固定部可以被设置为穿过所述中心销以在联接到所述下联接表面的同时固定所述中心销和所述下联接表面的固定销。
23.所述纽扣型二次电池还可以包括第二电极接头，所述第二电极接头被配置为将设置在所述电极组件的外周表面上的第二电极连接到所述下罐，其中，所述第二电极接头可以包括：第二a联接表面，该第二a联接表面连接到所述第二电极；以及第二b联接表面，该第二b联接表面连接到所述下罐，其中，在所述下盖表面中可以形成供所述第二a联接表面和所述第二b联接表面之间的连接部分插入的通孔。
24.所述第二b联接表面的端部可以朝向所述下罐的内壁延伸，并被支承在所述下罐的内壁上。
25.所述中心部可以由绝缘材料制成。
26.有益效果
27.本发明的纽扣型二次电池可以包括电极组件、下罐、上罐、垫圈和设置在电极组件的芯部处的中心部。中心部可以包括中心销以及上板和下板。由于这样的特性，可以防止电极组件发生变形，以稳定地保护电极组件的上部和下部。
附图说明
28.图1是根据本发明的第一实施方式的纽扣型二次电池的截面图。
29.图2是例示了根据本发明的第一实施方式的纽扣型二次电池的中心部的立体图。
30.图3是例示了根据本发明的第一实施方式的纽扣型二次电池的电极组件、中心部和第一电极接头彼此联接的状态的立体图。
31.图4是图3的平面图。
32.图5是根据本发明的第二实施方式的纽扣型二次电池的截面图。
33.图6是例示了根据本发明的第二实施方式的纽扣型二次电池的中心部的立体图。
34.图7是例示了根据本发明的第二实施方式的纽扣型二次电池的中心部的长度被调整的状态的截面图。
具体实施方式
35.下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式，使得本发明所属领域的普通技术人员可以容易地执行本发明的技术思路。然而，本发明可以按不同的形式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略用于描述本发明的任何不必要的内容，另外，附图中相同的附图标记表示相同的元件。
36.[根据本发明的第一实施方式的纽扣型二次电池]
[0037]
如图1至图4中所示，根据本发明的第一实施方式的纽扣型二次电池100包括电极组件110、容纳电极组件110的下罐120、联接到下罐120的开口的上罐130、将下罐120与上罐130之间的联接部分绝缘的垫圈140以及设置在电极组件110的芯部处的中心部150。
[0038]
电极组件
[0039]
电极组件110具有第一电极111和第二电极112交替地设置且隔膜位于第一电极111和第二电极112之间并以卷芯形式卷绕的结构。这里，第一电极111的远端和第二电极112的远端分别设置在电极组件110的最外侧。另外，第一电极接头113连接到第一电极111的远端，并且第二电极接头114连接到第二电极112的远端。
[0040]
第一电极接头113包括联接到第一电极111的远端的第一a联接表面113a以及在电极组件110的顶表面和上罐之间延伸并联接到上罐130的第一b联接表面113b。
[0041]
第二电极接头114包括联接到第二电极112的远端的第二a联接表面114a以及在电极组件110的底表面和下罐120之间延伸并联接到下罐120的第二b联接表面114b。
[0042]
第一电极是正极，并且第二电极是负极。当然，第一电极接头是正极接头，并且第二电极接头是负极接头。
[0043]
下罐
[0044]
下罐120被配置为容纳电极组件。即，下罐120包括其上设置有电极组件110的底表面121以及沿着底表面121的边缘形成以形成容纳电极组件的容纳空间的壁表面122。
[0045]
上罐
[0046]
上罐130联接到下罐的开口，以完成下罐的容纳空间。即，上罐130包括设置在下罐120的开口上以完成下罐120的容纳空间的覆盖表面131以及沿着覆盖表面131的边缘形成并联接到壁表面122的联接表面132。
[0047]
具有上述结构的下罐120和上罐130以压配合方式联接。
[0048]
垫圈
[0049]
垫圈140被配置为密封下罐和上罐且使下罐和上罐绝缘。即，垫圈140包括设置在下罐120的壁表面122和上罐130的联接表面132之间的外垫圈以及联接到外垫圈并设置在壁表面和盖表面之间的内垫圈。
[0050]
这里，纽扣型二次电池100包括用于允许电极组件以卷芯的形式卷绕并保持电极组件的外部形状的中心部150。
[0051]
在现有技术中，当电极组件的制造完成时，设置在电极组件的芯部处的中心部被去除。这里，电极组件的去除了中心部的芯部中形成有中空部。然而，存在的问题在于，由于电极组件的外部冲击或移动，导致电极组件的去除了中心部的芯部容易被按压或弯曲。特别地，存在的问题在于，在电极组件在下罐内部移动时，电极组件发生损坏和短路。
[0052]
为了解决以上问题，在根据本发明的第一实施方式的纽扣型二次电池100中，设置在电极组件的芯部处的中心部不会被去除，并且特别地，可以进行改进以防止电极组发生变形和短路。
[0053]
下文中，将详细描述根据本发明的第一实施方式的纽扣型二次电池100中设置的中心部。
[0054]
中心部
[0055]
中心部150包括设置在电极组件110的芯部处以支承电极组件的芯部的中心销151、包括设置在中心销151上方以保护电极组件110的上部的上盖表面152a的上板152以及设置在中心销151下方以保护电极组件110的下部的下板153。
[0056]
即，中心部150通过中心销151支承电极组件110的芯部以防止变形，保护电极组件110的上部免受通过上板152施加的外部冲击影响，并保护电极组件110的下部免受通过下板153施加的外部冲击影响。
[0057]
特别地，上板152的上盖表面152a的边缘被支承在作为下罐120的内壁的壁表面122上，从而不在下罐120内部移动，以防止由上盖表面产生噪声并防止电极组件的设置在中心销151上的上端在左右方向上移动。特别地，上盖表面152a可以在被支承在下罐壁表面上的同时增强下罐的强度，以大幅防止下罐变形。
[0058]
在上盖表面152a中形成供第一电极接头113的第一a联接表面113a和第一b联接表面113b之间的连接部分插入的通孔152c。参照图2，通孔152c被形成为在上盖表面152a的外侧开口。另外，通孔152c的深度被形成为大于第一a联接表面113a的厚度，以防止插入通孔中的第一电极接头连接到壁表面。
[0059]
另外，在通孔152c中形成支承插入通孔152c中的第一电极接头从而不分离的支承突起152c-1，并且支承突起152c-1形成在通孔的彼此对应的两个内表面中的每个上。
[0060]
下板153的下盖表面153a的边缘被支承在下罐120的壁表面122上，从而不在下罐120内部移动，以防止由下盖表面153a产生噪声并防止电极组件的设置在中心销151上的下端在左右方向上移动。特别地，下盖表面153a可以在被支承在下罐壁表面上的同时增强下罐的强度，以大幅防止下罐变形。
[0061]
在下盖表面153a中形成有通孔153c，第二电极接头114的第二a联接表面114a和第二b联接表面114b之间的连接部分插入到通孔153c中。参照图2，通孔153c被形成为在下盖表面153a的外侧开口。因此，可以防止插入到通孔153c中的第二电极接头连接到壁表面。
[0062]
另外，在通孔153c中形成支承插入通孔153c中的第二电极接头从而不分离的支承突起153c-1，并且支承突起153c-1形成在通孔的彼此对应的两个内表面中的每个上。
[0063]
第一b联接表面113b的端部朝向下罐120的壁表面122延伸，然后由设置在下罐120和上罐130之间的垫圈140支承。即，第一b联接表面113b可以设置在上盖表面152a和上罐之间，以增强上罐的强度并防止上罐因外部冲击而变形。
[0064]
第一b联接表面113b可以与上盖表面紧密接触并且通过粘合层附接到上盖表面。
[0065]
第二b联接表面114b的端部朝向下罐120的壁表面122延伸，然后被支承在下罐120的内壁上。即，第二b联接表面114b可以设置在下盖表面153a和下罐120之间，以增强下罐的强度并防止下罐因外部冲击而变形。
[0066]
中心部150可以由绝缘材料制成。例如，中心部可以由聚苯砜(ppsu)、聚醚砜(pes)和聚砜(psu)中的任一种制成。因此，中心部150可以稳定地使电极组件110和上罐130绝缘或者电极组件110和下罐120彼此绝缘，结果，由于不需要单独的绝缘体，因此可以降低成本，并且可以简化结构。
[0067]
因此，根据本发明的第一实施方式的纽扣型二次电池100可以包括设置有中心销以及上板和下板的中心部，以防止电极组件变形并稳定地保护电极组件免受外部冲击影响。
[0068]
下文中，在对本发明的另一实施方式的描述中，具有与以上提到的实施方式相同的功能和形状的构成已经被赋予图中的相同参考标号，因此将省略重复描述。
[0069]
[根据本发明的第二实施方式的纽扣型二次电池]
[0070]
如图5和图6中例示的，根据本发明的第二实施方式的二次电池100包括电极组件110、下罐120、上罐130、垫圈140和中心部150。
[0071]
这里，电极组件、下罐、上罐和垫圈具有与第一实施方式中描述的电极组件、下罐、上罐和垫圈相同的配置，因此将省略重复描述。
[0072]
中心部150包括插入电极组件110的芯部中的中心销151、设置在电极组件110上方的上板152以及设置在电极组件110下方的下板153。
[0073]
这里，中心销151、上板152和下板153可以被设置为彼此分离。更详细地，上板152和下板153中的每一者具有可拆卸地联接到中心销151的结构。即，参照图5，上板152可拆卸地联接到中心销151的上部，并且参照图5，下板153可拆卸地联接到中心销151的下部。因此，中心部150可以在易于维护、可制造性、移动性和储存方面得以改善。
[0074]
例如，上板152包括设置在中心销151的上部上的上盖表面152a以及可拆卸地联接到中心销151的中空部151a的上联接表面152b。即，当上联接表面152b联接到中心销151的中空部151a时，上板152可以将上盖表面152a连接到中心销151。另一方面，当上联接表面152b与中心销151的中空部151a分离时，上盖表面152a和中心销151可以彼此分离。
[0075]
特别地，如果联接到中心销151的中空部151a的上联接表面152b的深度被调整，则设置在中心销151的上端的上盖表面152a的高度可以被调整。也就是说，联接到中心销151的上盖表面152a的高度可以被调整，以匹配电极组件的芯部的高度，结果，它可以与具有各种高度的电极组件110可互换地使用。即，如图7中例示的，如果联接到中心销151的上联接表面152b的深度减小长度α，则上盖表面的高度可以增大达长度α。
[0076]
上板152还包括固定联接到中心销151的上联接表面152b的上固定部152d。即，上
固定部152d被设置为穿过中心销151以在被按压或联接到上联接表面152b的同时固定中心销151和上联接表面152b的固定销。因此，可以防止中心销与上板彼此分离。
[0077]
另外，下板153包括设置在中心销151的下部上的下盖表面153a以及可拆卸地联接到中心销151的中空部151a的下联接表面153b。即，当下联接表面13b联接到中心销151的中空部151a时，下板153可以将下盖表面153a连接到中心销151。另一方面，当下联接表面13b与中心销151的中空部151a分离时，下盖表面153a和中心销151可以彼此分离。
[0078]
特别地，如果联接到中心销151的中空部151a的下联接表面153b的深度被调整，则设置在中心销151的下端的下盖表面153a的高度可以被调整。即，与中心销联接的下盖表面153a的高度可以被调整，以匹配电极组件的芯的高度。结果，它可以与具有各种高度的电极组件110互换地使用。即，如图7中例示的，如果联接到中心销151的下联接表面153b的深度减小长度β，则下盖表面153a的高度可以增大长度β。
[0079]
下板153还包括固定联接到中心销151的下联接表面153b的下固定部153d。即，下固定部153d被设置为穿过中心销151以在联接到下联接表面153b的同时固定中心销和下联接表面的固定销。因此，可以防止中心销与下板彼此分离。
[0080]
固定销152d和153d可以通过螺纹联接方式联接到中心销151和上联接表面152b或中心销151和下联接表面153b，以改善联接性质。
[0081]
因此，本发明的范围由所附权利要求书而非以上描述和本文中描述的示例性实施方式限定。在本发明的权利要求书的等同物的含义内和权利要求书内进行的各种修改将被视为是在本发明的范围内。
[0082]
[对符号的描述]
[0083]
100:纽扣型二次电池
[0084]
110:电极组件
[0085]
111:第一电极
[0086]
112:第二电极
[0087]
113:第一电极接头
[0088]
113a：第一a联接表面
[0089]
113b：第一b联接表面
[0090]
114:第二电极接头
[0091]
114a：第二a联接表面
[0092]
114b：第二b联接表面
[0093]
120:下罐
[0094]
121:底表面
[0095]
122:壁表面
[0096]
130:上罐
[0097]
131:盖表面
[0098]
132:联接表面
[0099]
140:垫圈
[0100]
150:中心部
[0101]
151:中心销
[0102]
151a：中空部
[0103]
152:上板
[0104]
152a：上盖表面
[0105]
152b：上联接表面
[0106]
152c：通孔
[0107]
152c-1：支承突起
[0108]
152d：上固定部
[0109]
153:下板
[0110]
153a：下盖表面
[0111]
153b：下联接表面
[0112]
153c：通孔
[0113]
153d：下固定部。