專利名稱：二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二次電池，更具體地，涉及用于二次電池的外部端子的一種裝配結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
與一次電池不同，二次電池可以再充電。近來(lái)隨著高功率二次電池的發(fā)展，高功率密度的非水電解液二次電池也得到了發(fā)展。由一個(gè)電池組單元電池制成的電池組的低功率二次電池，可以作為便攜式電話、膝上型計(jì)算機(jī)和可攜式攝像機(jī)等各種便攜式裝置的電源。而幾個(gè)到幾十個(gè)的二次電池單元電池并聯(lián)或串聯(lián)地連接到一起形成的大尺寸電池，可以用于電動(dòng)車等的電機(jī)驅(qū)動(dòng)上。
根據(jù)外形的不同，二次電池可以分為不同的類型，例如，正方形或圓柱形電池。二次電池包括電極組件，其中長(zhǎng)帶狀的正極板和負(fù)極板，以及置于它們之間作為絕緣體的隔板進(jìn)行螺旋卷繞，或者其中正極板、負(fù)極板以及隔板層疊成多層結(jié)構(gòu)。電極組件被插入到殼體中，并且蓋組件被安裝在殼體上以形成電池。
這種二次電池的蓋組件具有電連接到電極組件的外部端子，并蓋組件通過(guò)焊接等方式固定在殼體上，以密封殼體。
通常，蓋組件的外部端子被插入蓋組件的蓋板上形成的孔中以進(jìn)行安裝。然后，在孔和外部端子之間設(shè)置填料(packing)和O型圈以保持電絕緣性和密封性。
外部端子一般通過(guò)螺母固定在蓋板上，螺母緊固到外部端子外圓周表面上形成的螺紋上。填料和O型圈由螺母的緊固力而受壓，從而密封在孔的周圍。
但是，上述外部端子的密封和安裝結(jié)構(gòu)是有問(wèn)題的，因?yàn)槠湫枰^多的零件，因而增加了制造成本，而且使工藝變得復(fù)雜而降低制造生產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種二次電池，其中蓋板和外部端子的裝配結(jié)構(gòu)得到了改善，從而節(jié)省裝配的時(shí)間和工作量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種二次電池包括包含正極、負(fù)極和置于這兩個(gè)電極之間的隔板的電極組件；內(nèi)部容納該電極組件的殼體；安裝在該殼體上以密封該殼體的蓋組件。該蓋組件包括安裝在該殼體上的蓋板；放置在蓋板上以電連接到該電極組件的外部端子；圍繞該外部端子的管狀體，其用于將外部端子安裝在蓋板上。
外部端子可以具有從接觸管狀體的外圓周表面伸出的突起。
該突起在外圓周表面上可以為環(huán)形。
外部端子可以被插入在蓋板上形成的通孔中，并且該管狀體可以圍繞該通孔布置，以與外部端子緊密地接觸。
該管狀體可以與該蓋板整體地形成。
外部端子的平面橫截面和管狀體內(nèi)部空間的平面橫截面可以具有相同的形狀。
管狀體可以為圓柱形。
可以在管狀體和外部端子之間布置密封件，并且該密封件可以包括圓柱形的墊圈，以與管狀體的內(nèi)圓周表面緊密地接觸。
另外，密封件可以用樹(shù)脂制成，該樹(shù)脂被注入管狀體和外部端子之間并固化。
在墊圈的兩端可以形成有凸緣，凸緣延伸到管狀體的上端和蓋板的內(nèi)表面上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種制造二次電池的方法包括以下步驟將管狀體與蓋組件的蓋板整體形成，以使管狀體與外部端子進(jìn)行裝配；將外部端子插入管狀體中；從管狀體外側(cè)模壓管狀體，由此使管狀體與外部端子緊密地接觸。


通過(guò)參照附圖對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)介紹，本發(fā)明的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚和更容易理解，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的二次電池的橫截面示意圖；圖2為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的二次電池在蓋組件與二次電池的外部端子裝配之前的結(jié)構(gòu)的局部剖開(kāi)的橫截面圖；以及圖3為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的二次電池在蓋組件與外部端子裝配之后的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，其中的舉例圖示在附圖中。以下參照

各個(gè)實(shí)施例來(lái)介紹本發(fā)明。
以下實(shí)施例將介紹正方形的二次電池，其具有的正極端子和負(fù)極端子作為形成在蓋組件的蓋板上的外部端子。但是，本發(fā)明并不限制于以下所說(shuō)明的二次電池的結(jié)構(gòu)，也可以是圓柱形等其它形狀的電池。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的二次電池包括具有正極11、負(fù)極12和置于這兩個(gè)電極之間的隔板13的電極組件10，內(nèi)部具有空間以容納電極組件10的殼體20，以及安裝在殼體20開(kāi)口20a上的蓋組件30。
蓋組件30包括安裝在殼體20開(kāi)口20a上以密封殼體20的蓋板31，以及通過(guò)引線15和15′電連接到正極11和負(fù)極12上的正極端子16和負(fù)極端子17，并且正極端子16和負(fù)極端子17與蓋板31裝配，以使它們的一部分露出在殼體20之外。
正極端子16和負(fù)極端子17被插入在蓋板31上的通孔32中，正極端子16和負(fù)極端子17所插入的管狀體33和33′圍繞蓋板31的通孔32形成。
管狀體33和33′具有內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間的平面橫截面與正極端子16和負(fù)極端子17的平面橫截面相同，并且管狀體33和33′與端子16和17緊密地接觸，以在端子插入時(shí)將它們固定在蓋板31上。以后將詳細(xì)介紹該固定結(jié)構(gòu)。
管狀體33和33′與蓋板31整體形成，并由于端子16和17具有圓形的平面橫截面，因此管狀體33和33′具有圓柱形狀。
殼體20由鋁、鋁合金以及鍍鎳鋼等導(dǎo)電金屬制成，形狀可以是六面體的正方形，該正方體形狀具有容納電極組件10的內(nèi)部空間。
電極組件10具有膠卷(jellyroll)結(jié)構(gòu)，使得包含分別涂有正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)的集電體11a和12a的正極11和負(fù)極12和布置在它們之間的隔板13被層疊成多層結(jié)構(gòu)，然后卷繞成膠卷結(jié)構(gòu)。
正極11和負(fù)極12具有未涂覆區(qū)11b和12b，未涂覆區(qū)中沿每個(gè)集電體11a和12a的邊緣沒(méi)有涂活性物質(zhì)。
在制造電極組件10時(shí)，未涂覆區(qū)11a和12b彼此面對(duì)布置。正極未涂覆區(qū)11b被連接到與正極外部端子16接觸的引線15上，負(fù)極未涂覆區(qū)12b被連接到與負(fù)極外部端子17接觸的引線15′上。
管狀體33和33′從蓋板31的外表面向殼體20的外部伸出預(yù)定的高度。
管狀體33和33′的內(nèi)徑尺寸優(yōu)選足以使端子16和17插入其中。至于管狀體的厚度并無(wú)限制，只要管狀體受壓力機(jī)(P)擠壓后內(nèi)徑減小，并且其內(nèi)圓周表面可以與端子16和17的外圓周表面緊密接觸即可。
在正極端子16和負(fù)極端子17穿過(guò)管狀體33和33′并露在外部的上部具有螺紋，并且在正極端子16和負(fù)極端子17的位于殼體20下部的下部具有凸緣(flange)18和18′。
螺紋是用來(lái)緊固連接件(未示出)的部位，其中連接件在多個(gè)二次電池集中形成電池組件時(shí)，通過(guò)螺紋連接電連接電池。
凸緣18和18′與蓋板31的下表面緊密地接觸，以便在正極端子16和負(fù)極端子17被插入通孔32中而與蓋板31緊固時(shí)，防止端子16和17從蓋板31分離到外面。
同時(shí)，環(huán)形突起19和19′形成在沿端子16和17與管狀體33和33′接觸的外圓周表面的圓周上。沿端子16和17長(zhǎng)度方向的突起19和19′的橫截面為半球形。
當(dāng)壓力機(jī)(P)將管狀體33和33′擠壓在端子16和17上并使其緊密接觸時(shí)，突起19和19′使管狀體33和33′的內(nèi)圓周表面能夠被壓縮，并更緊密地與端子16和17的外圓周表面接觸，從而提高兩個(gè)構(gòu)件之間的緊密度。
此外，突起19和19′具有防止端子16和17從管狀體33和33′分離的功能，其詳細(xì)情況將在以后說(shuō)明。
另外，可以在管狀體33和33′內(nèi)圓周表面與端子16和17之間放置密封件以保持緊密度。
本發(fā)明中，密封件包括墊圈(gasket)34和34′。墊圈34和34′具有類似于管狀體33和33′的圓柱形狀，并與管狀體33和33′的內(nèi)圓周表面緊密地接觸。接著，凸緣35和36分別形成在墊圈34和34′的上端和下端。當(dāng)墊圈34和34′被插入管狀體33和33′中時(shí)，上端凸緣35安裝在管狀體33和33′的上端上，下端凸緣36在正好穿過(guò)蓋板31的通孔32后安裝在蓋板31內(nèi)表面上(圖2和圖3)。
當(dāng)端子16和17與管狀體33和33′裝配時(shí)，墊圈34和34′與管狀體33和33′的內(nèi)圓周表面緊密地接觸，以便更緊密地保持端子16和17與管狀體33和33′之間的緊密度。
凸緣35和36也可以進(jìn)一步增加緊密度。
再有，當(dāng)管狀體33和33′如上所述那樣由壓力機(jī)(P)模壓后，墊圈34和34′根據(jù)端子16和17上形成的凸緣19和19′的形狀而改變形狀，以便與端子16和17緊密地接觸。
形成在端子16和17表面上的凸緣19和19′實(shí)現(xiàn)保持端子16和17與管狀體33和33′之間緊密度的功能，并實(shí)現(xiàn)與墊圈34和34′上的凸緣35和36一起防止端子16和17在管狀體33和33′中移動(dòng)的功能。
同時(shí)，密封件可以由聚合樹(shù)脂制成。那么，密封件可以按以下方式形成，即當(dāng)將端子16和17插入管狀體33和33′中時(shí)，將液態(tài)聚合樹(shù)脂注入它們之間，并使液態(tài)聚合樹(shù)脂固化。這樣可以排出管狀體33和33′和端子16和17之間的空氣，以達(dá)到更加緊密的密封效果。
以下詳細(xì)介紹如何將端子16和17與管狀體33和33′裝配。圖2為說(shuō)明管狀體33與端子16裝配之前的結(jié)構(gòu)的剖開(kāi)橫截面圖，圖3為說(shuō)明管狀體33與端子16裝配之后的結(jié)構(gòu)的局部橫截面圖。
在本發(fā)明中，正極端子16和負(fù)極端子17具有相同的形狀，并且它們被插入具有相同形狀的管狀體33和33′中。所以，圖2和圖3僅表示正極端子16的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地適用于負(fù)極端子17。
端子16按照下列過(guò)程安裝在蓋組件30中。將墊圈34插入與蓋板31的通孔32整體形成的管狀體33的內(nèi)表面中，然后將端子16插入到管狀體33內(nèi)部(圖2)。
在端子16被完全插入管狀體33中，并且在端子16下端形成的凸緣18與墊圈34的下端凸緣36接觸后，通過(guò)運(yùn)行壓力機(jī)(P)將管狀體33從管狀體33的外部向端子16模壓(圖3)。
壓力機(jī)(P)在對(duì)應(yīng)于在端子16的外圓周表面上形成凸緣19的位置處具有對(duì)應(yīng)于凸緣19的槽(H)。由此，當(dāng)壓力機(jī)(P)擠壓管狀體33時(shí)，管狀體33被模壓成與端子16相同的形狀，同時(shí)對(duì)應(yīng)于凸緣19向外突出一部分。
如上所述，管狀體33被壓向端子16以改變其原始形狀，并通過(guò)墊圈34與端子16緊密地接觸。上述產(chǎn)生的裝配力將端子16固定到管狀體33，從而使端子16能夠固定在蓋組件30上。
在本實(shí)施例中，由壓力機(jī)(P)的簡(jiǎn)單模壓就能夠使形成在蓋板31中的管狀體33與端子16緊密地接觸，從而固定端子16，同時(shí)也能夠保持端子16與管狀體33之間的緊密度。
同時(shí)，還可以在端子16的外圓周表面上提供O型圈37以提高緊密度(圖3)。
當(dāng)在端子16中提供O型圈37時(shí)，O型圈37可以布置在突起19的上面，但對(duì)其位置并無(wú)限定。
O型圈37可以形成在端子16與管狀體33接觸的外圓周表面的任何位置上，并且在沿管狀體33長(zhǎng)度方向上可以形成多個(gè)O型圈。O型圈37的結(jié)構(gòu)與普通O型圈的相同。
本發(fā)明的二次電池可以作為諸如混合電動(dòng)車、電動(dòng)車、無(wú)線吸塵器、摩托車或小型摩托車等需要高功率性能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電源。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，外部端子可以很容易地安裝在蓋組件內(nèi)，從而可以節(jié)省裝配外部端子的時(shí)間和工作。
另外，可以改善外部端子和蓋組件之間的緊密度，從而提高電池功率。
而且，可以減小用于裝配外部端子和保持緊密度所需的零件數(shù)，從而節(jié)省二次電池的制造成本。
盡管對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了圖示和說(shuō)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，這些實(shí)施例在不背離本發(fā)明原理和精神的情況下可以有所改變，其范圍由權(quán)利要求及其等價(jià)替換所規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一種二次電池，包括包含正極、負(fù)極以及置于這兩個(gè)電極之間的隔板的電極組件；在內(nèi)部容納該電極組件的殼體；和安裝在該殼體上以密封該殼體的蓋組件；其中該蓋組件包括安裝在該殼體上的蓋板；放置在該蓋板中以電連接到該電極組件的外部端子；以及環(huán)繞該外部端子的管狀體，用于將該外部端子安裝在該蓋板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中該外部端子具有從接觸該管狀體的外圓周表面伸出的突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的二次電池，其中該突起在外圓周表面上為環(huán)形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中該外部端子被插入在該蓋板上形成的通孔中，并且該管狀體圍繞該通孔布置，以與該外部端子緊密地接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的二次電池，其中該管狀體與該蓋板整體地形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中該外部端子的平面橫截面和該管狀體內(nèi)部空間的平面橫截面具有相同的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的二次電池，其中該管狀體為圓柱形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中在該管狀體和該外部端子之間放置有密封件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中該密封件包括圓柱形的墊圈，用于與管狀體的內(nèi)圓周表面緊密地接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中該密封件用樹(shù)脂制成，該樹(shù)脂被注入管狀體和外部端子之間并固化。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的二次電池，其中在該墊圈的兩端形成有凸緣，所述凸緣延伸到管狀體的上端和蓋板的內(nèi)表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求2的二次電池，其中該突起沿長(zhǎng)度方向的橫截面為半球形。
13.根據(jù)權(quán)利要求2的二次電池，其中在外部端子與外部端子的外圓周表面上的管狀體之間布置有O型圈。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中該二次電池為正方形。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中該二次電池用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
16.一種制造二次電池的方法，包括以下步驟將管狀體與蓋組件的蓋板整體形成，以使管狀體與外部端子進(jìn)行裝配；將外部端子插入管狀體中；以及從管狀體的外側(cè)模壓管狀體，由此使管狀體與外部端子緊密地接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的制造二次電池的方法，還包括如下步驟在管狀體內(nèi)側(cè)插入和安裝墊圈，以使墊圈與管狀體的內(nèi)圓周表面緊密地接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的制造二次電池的方法，還包括在外部端子的外圓周表面上形成突起的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的制造二次電池的方法，還包括在外部端子的外圓周表面上安裝O型圈的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種二次電池，包括包含正極、負(fù)極和置于這兩個(gè)電極之間的隔板的電極組件、內(nèi)部容納該電極組件的殼體和安裝在該殼體上以密封該殼體的蓋組件。該蓋組件包括安裝在該殼體上的蓋板；放置在該蓋板上以電連接到該電極組件的外部端子；和圍繞該外部端子的管狀體，其用于將外部端子安裝在蓋板上。
文檔編號(hào)H01M2/30GK1716657SQ20051007985
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者金載炅, 全相垠, 劉錫潤(rùn), 尹蕙嫄 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社