專利名稱：二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二次電池，并且特別涉及到具有改進(jìn)的引線板固定結(jié)構(gòu)的二次電池。
背景技術(shù)：
最近已經(jīng)對二次電池，已知也作為可再充電的電池，進(jìn)行了減小的尺寸和增加容量的研究和開發(fā)。近來已經(jīng)開發(fā)并使用的典型性的二次電池包括鎳氫電池、鋰電池、鋰離子電池等。
在二次電池中，多數(shù)裸電池以這樣的方式進(jìn)行制造，即包括正電極、負(fù)電極和分隔件的電極組件被接納在由鋁或鋁合金制造的罐內(nèi)。蓋組件與所述罐進(jìn)行裝配，電解液被注入所述罐內(nèi)，并且所述罐被密封。具有由鋁或鋁合金制造的罐允許制造耐久的輕重量二次電池從而該二次電池在長期的使用中不會(huì)受到腐蝕。
裸電池設(shè)置有與所述裸電池的周邊進(jìn)行絕緣的電極接線。所述電極接線被連接到在所述裸電池中的所述電極組件的一個(gè)電極上以用作正電極接線或負(fù)電極接線。所述罐具有與所述電機(jī)接線相反的極性。
電池是可以放出大量能量的能量源。在這種二次電池的情況下，當(dāng)所述電池被充電時(shí)其積累能量。在充電期間，如果在所述二次電池中產(chǎn)生內(nèi)部短路電路，所述二次電池可在短的時(shí)間段內(nèi)放出積累的能量，因此導(dǎo)致例如著火或爆炸的安全性的危險(xiǎn)。
在鋰基的二次電池中，由于鋰為高活性，如果所述電池產(chǎn)生故障，對于二次電池具有潛在的著火和/或爆炸的可能性。在鋰離子電池中，使用的是離子化的鋰而不是金屬鋰，因此鋰離子電池與使用金屬鋰的鋰電池相比具有更好的穩(wěn)定性。但是，由于負(fù)電極或例如非氫電解液的材料是可燃的，鋰離子電池如果產(chǎn)生故障仍然具有潛在的著火和/或爆炸的可能。
因此，為了防止二次電池由于充電故障而著火和/或爆炸，二次電池被設(shè)置各種安全裝置。當(dāng)由于過分充電或放電時(shí)，所述二次電池的溫度或電壓急劇增加，所述安全裝置中斷電流以防止所述二次電池著火和/或爆炸。所述安全裝置與所述裸電池連接，并且可以包括檢測不正常電流或電壓的保護(hù)電路板并且中斷所述電流的流動(dòng)。所述安全裝置也可以包括當(dāng)所述二次電池由于不正常的電流而過熱時(shí)產(chǎn)生變形的正溫度系數(shù)元件和雙金屬等。
典型地，由于裸電池的材料特性和形狀，通過將該保護(hù)電路板焊接到所述裸電池的電極上形成的電連接相對比較薄弱。因此，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，稱為引線板，用作將所述安全裝置的電接線連接到正電極和負(fù)電極上。鎳、鎳合金、或帶鎳的不銹鋼板典型地被用作所述引線板的材料。通常地，所述裸電池和所述保護(hù)電路板通過焊接被彼此電連接。
圖1為示意性地顯示在模制樹脂被安裝到所述二次電池前的常規(guī)鋰二次電池的放大透視圖。圖2為顯示常規(guī)二次電池的放大透視圖，其中保護(hù)電路板用模制樹脂模制而成并且被安裝到一裸電池上。如圖1和2所示，所述罐型二次電池包括裸電池10和保護(hù)電路板20。所述裸電池10為罐12，在其內(nèi)接納電極組件并且在其上端以由蓋組件組裝的蓋板來密封。
所述蓋板13具有對應(yīng)于所述罐12的上部開口端的尺寸和形狀。所述蓋板13包括陰極觸點(diǎn)引線16和安裝到所述蓋板的外面表面(exterior facingsurface)上的引線板18。負(fù)電極接線14穿過所述蓋板13的中心部分而延伸。所述陰極觸點(diǎn)引線16具有連接到負(fù)電極接線14的一端，并且另一端延伸越過所述蓋板13的外面表面。所述引線板18被安裝到所述蓋板13的外面表面使得所述引線板18的側(cè)壁離開所述罐12而延伸。
所述保護(hù)電路板29具有外部表面，在其上形成外部輸入和輸出接線22、23，以及內(nèi)部表面，電路部分(未顯示)和觸點(diǎn)接線26、28設(shè)置在其上。所述觸點(diǎn)接線26、28包括陽極觸點(diǎn)接線26及陰極觸點(diǎn)接線28，其基本上形成L形而使所述觸點(diǎn)接線26、28分別連接到所述引線板16、18。所述蓋板13的引線板16、18和所述觸點(diǎn)接線26、28通過電阻點(diǎn)焊而被基本上焊接到一起?？梢栽O(shè)置用于電絕緣所述陰極觸點(diǎn)接線16和所述蓋板13的絕緣板。
如圖2所示，所述保護(hù)電路板20由模制部分30來模制，并且然后被安裝到裸電池10上。從所述模制部分30的表面上伸出外部輸出和輸入接線22、23。
在常規(guī)的如上所述的二次電池中，當(dāng)所述引線板被焊接到所述蓋板的電解液注入孔上時(shí)該引線板可能會(huì)變得扭曲或從所述罐12上脫開。而且，在對所述罐進(jìn)行扭曲試驗(yàn)中，所述引線板會(huì)由于外力而變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種二次電池，其包括能夠?qū)⒁€板固定在蓋板的上表面上的結(jié)構(gòu)，因此提高焊接的強(qiáng)度并防止由于外力使所述引線板變形。
提供一種二次電池包括電極組件，該電極組件包括被纏繞的正電極板、負(fù)電極板和分隔件；還包括蓋組件，該蓋組件包括用于接納該電極組件和電解液的罐、蓋板，其具有形成在所述蓋板一側(cè)上的電解液注入孔，及被焊接到所述蓋板的上表面的引線板以覆蓋所述電解液孔，所述蓋組件封閉所述罐的開口；保護(hù)電路板與所述蓋組件電連接；以及在所述蓋板的上表面的電解液注入孔周圍形成的以安全地接納所述引線板的定位元件。
所述定位元件可以包括L形突出。在一個(gè)示意性實(shí)施例中，所述定位元件包括島型突出用于容納所述引線板的四個(gè)角。所述定位元件可以包括一對突出，其被形成在所述蓋板的上表面的兩個(gè)相對的角上。
而且，所述定位元件可以包括突出，其被形成有壁形以圍繞所述引線板的四個(gè)橫向側(cè)和四個(gè)角。
所述定位元件可以包括島型突出，其被對應(yīng)于所述引線板的四個(gè)橫向側(cè)而形成。所述定位元件可以包括浮雕突出，其對應(yīng)于所述引線板的四個(gè)橫向側(cè)被形成。
所述定位元件對應(yīng)于所述引線板的每個(gè)橫向側(cè)的中心部分而形成，或每個(gè)所述引線板的橫向側(cè)的一端而形成。


圖1為顯示在模制樹脂被安裝到二次電池前的常規(guī)二次電池的示意性放大透視圖。
圖2為顯示一個(gè)常規(guī)二次電池的放大透視圖，其中保護(hù)電路板被用模制樹脂來模制并被安裝到裸電池上。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的二次電池的放大及部分剖視圖。
圖4和5為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的二次電池的視圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的二次電池的定位元件的透視圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的二次電池的定位元件的透視圖。
圖8和9為根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的二次電池的視圖。
圖10為根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的二次電池中的定位元件的透視圖。
圖11為根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的二次電池的變化的視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的二次電池包括裸電池100及保護(hù)電路板200。所述裸電池100包括適合于接納電極組件的罐120，所述罐的一端由蓋組件140密封。
在多邊形鋰離子電池中，所述罐120由金屬制成并且可以是帶有開口端的基本上的矩形六面體。典型地，所述罐120由輕重量并具有良好防腐性能的鋁或鋁合金制成。所述罐120接納所述包括正電極124、分隔件126和負(fù)電極128，及電解液的電極組件。在所述電極組件被插入所述罐120后，所述罐120的開口130由蓋組件140來封閉。這樣的蓋組件140包括蓋板150、電極接線160和引線板170。
所述蓋板150具有對應(yīng)于所述罐120的上端形成的開口的尺寸和形狀。所述蓋板150具有通孔(未顯示)及電解液注入孔152。所述電極接線160穿過所述通孔延伸。所述電解液注入孔152可以讓電解液被注入到所述罐120內(nèi)。所述電解液注入孔152可以在所述電解液被注入所述罐120后由塞子封閉。所述蓋板150可以像罐120一樣由鋁或鋁合金制成以提高所述蓋板150焊接到所述罐120的能力。
管形墊圈162被插入到電極接線160和所述蓋板150的中間以將所述電極接線160和所述蓋板150電絕緣。所述電極接線160典型地用作負(fù)電極接線。絕緣板(未顯示)可以被布置在所述蓋板150上的通孔附近，而引線板(未顯示)可以被安裝到所述絕緣板上。陰極觸點(diǎn)引線164被布置在所述電極接線160上并且被焊接到保護(hù)電路板200的觸點(diǎn)接線202上以將所述電極接線160電連接到所述保護(hù)電路板200的負(fù)電極上。
所述引線板170可包括長方形板體171，帶有與所述板體171結(jié)合為一體的側(cè)壁172、173。所述保護(hù)電路板200的觸點(diǎn)接線204被焊接到所述側(cè)壁172以將所述保護(hù)電路板200電連接到所述蓋板150上。在所述電解液注入孔152附近通過激光焊接所述引線板將所述引線板170固定到所述蓋板150上。所述電解液注入孔152可以由塞子(未顯示)來封閉。
大致為L形的定位突出154a繞著所述蓋板150上的電解液注入孔152被設(shè)置，以對應(yīng)于所述板體171的四個(gè)角并且限定接納所述板體171的區(qū)域。在另一個(gè)如圖4和5的實(shí)施例中，所述定位突出可以僅被布置在對應(yīng)于所述引線板170的相對的對角線的角上的位置。雖然在對應(yīng)于如上所述兩個(gè)相反的角上的位置上布置的兩個(gè)定位突出顯示出與布置在對應(yīng)于所述引線板170的四個(gè)角上的四個(gè)定位突出大致上相同的效果，因此減少了所述二次電池的制造費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，如圖6所示，定位突出154b可以作為圍繞所述引線板170的板體171的連續(xù)壁而形成。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，其中四對島型定位突出154c沿著所述引線板170的邊緣對準(zhǔn)。每對所述島型定位突出154c可以通過去掉所述定位突出154a的角部而形成。所述島型定位突出也可以布置在對應(yīng)于所述引線板170的相反的對角上，如圖8和9所示。
如圖10所示，所述定位突出可被布置在對應(yīng)于所述引線板170的每個(gè)橫向側(cè)的中心部分。所述定位突出可以被布置在沿著所述引線板170的邊緣的任何的位置上以限定用于接納所述板體171的區(qū)域。這樣的定位突出可包括島型定位突出154d，或浮雕型定位突出154e(圖11)。
此后，根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的二次電池的操作將在下面進(jìn)行說明。
當(dāng)所述二次電池的制造期間，在將所述引線板170焊接到蓋板150的電解液注入孔152的過程中，在例如上述的定位突出154a、154b、154c、154d或154e幫助下，所述引線板170被固定到蓋板150上。
使用所述定位突出154a、154b、154c、154d或154e作為引導(dǎo)件，所述引線板170的四個(gè)角或四個(gè)橫向側(cè)被安全地接納并且被固定到所述蓋板150上。所述引線板170的下表面然后可以被焊接到蓋板150的電解液注入孔152上以防止所述引線板170被扭曲或成為分離的。
即使如果外部力施加到所述二次電池上，在所述定位突出154a、154b、154c、154d或154e的幫助下，所述引線板170保持堅(jiān)固地固定在所述蓋板150的上表面上。
雖然已經(jīng)以說明的目的對本發(fā)明的示意性實(shí)施例進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)明白可以進(jìn)行各種的改變添加和替代，而這些都不背離本發(fā)明公開在所附的權(quán)利要求書的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.二次電池，包括電極組件具有纏繞在一起的正電極板、負(fù)電極板和分隔件；罐，其容納所述電極組件并且具有用于接納電極組件的開口，所述罐被連接到所述正電極板；蓋組件封閉所述罐的開口，所述蓋組件包括蓋板，具有電解液注入孔，及引線板，焊接到所述蓋板外部表面靠近所述電解液注入孔處；及保護(hù)電路板，具有一對電池接線，一個(gè)電池接線通過所述引線板被電連接到所述罐上而另一個(gè)電池接線被電連接到所述負(fù)電極上；其中至少一個(gè)定位元件被布置在所述蓋板上并且限定用于接納所述引線板的區(qū)域使得至少所述引線板的一個(gè)邊緣與所述至少一個(gè)定位元件對準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述二次電池，其中所述至少一個(gè)定位元件包括至少兩個(gè)L形突出。
3.如權(quán)利要求1所述二次電池，其中所述至少一個(gè)定位元件包括島型突出。
4.如權(quán)利要求2所述二次電池，其中一對定位元件被形成在所述蓋板的外部表面上的兩個(gè)相對的對角上。
5.如權(quán)利要求1所述二次電池，其中所述至少一個(gè)定位元件包括圍繞所述引線板的連續(xù)壁。
6.如權(quán)利要求1所述二次電池，其中所述至少一個(gè)定位元件包括布置在對應(yīng)于所述引線板的每個(gè)邊緣的島型突出。
7.如權(quán)利要求1所述二次電池，其中所述至少一個(gè)定位元件為浮雕的突出。
8.如權(quán)利要求6所述二次電池，其中所述至少一個(gè)定位元件被布置在對應(yīng)于所述引線板的每個(gè)側(cè)面的中心。
9.如權(quán)利要求6所述二次電池，其中所述定位元件被布置在對應(yīng)于所述引線板的每個(gè)側(cè)壁的端部。
10.一種固定引線板的方法，該引線板將所述二次電池的外部引線連接到容納所述二次電池的電極組件的罐上，所述罐在罐的開口處由安裝所述引線板的蓋板來封閉，所述方法包括在所述蓋板上布置至少一個(gè)定位元件，所述定位元件限定用于接納所述引線板的區(qū)域以使得所述引線板的至少一個(gè)邊緣與所述至少一個(gè)定位元件對準(zhǔn)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述至少一個(gè)定位元件包括至少兩個(gè)L形突出。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述至少一個(gè)定位元件包括圍繞所述引線板的連續(xù)壁。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中在所述蓋板的外部表面的兩個(gè)相對的角上形成一對定位元件。
全文摘要
一種二次電池包括電極組件，該組件具有纏繞在一起的正電極板、負(fù)電極板和分隔件；以及用于接納該電極組件的罐；所述罐具有開口。蓋組件包括具有電解液注入孔的蓋板，所述蓋組件封閉所述罐的開口。引線板被焊接在所述蓋板的外部表面上以覆蓋所述電解液注入孔以及與所述蓋組件電連接的保護(hù)電路板。至少一個(gè)定位元件被布置成與所述引線板的至少一個(gè)邊緣對準(zhǔn)，所述至少一個(gè)定位元件限定接納所述引線板的區(qū)域。
文檔編號H01M2/04GK1855601SQ20061007707
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者樸正萬, 金光天, 鄭湘錫 申請人:三星Sdi株式會(huì)社