專利名稱：用于中型和大型電池模塊的二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于中型或大型電池模塊的二次電池，且更具體 地，涉及一種二次電池，其中，在將制造電池模塊時(shí)所使用的電連接 構(gòu)件預(yù)先焊接至二次電池的電極端中的至少一個(gè)時(shí)，組裝該二次電池。
背景技術(shù)：
近來， 一種可充放電的二次電池被廣泛地使用在無線移動設(shè)備上 作為功率源。同時(shí)，二次電池作為電動車與混合電動車的動力來源已 引起相當(dāng)大的注意，其可用來解決諸如現(xiàn)有的使用石油的汽柴油車所 造成的空氣污染這類問題。
小型移動設(shè)備在每個(gè)設(shè)備上使用一個(gè)或多個(gè)小型電池。另一方面， 因?yàn)橹行突虼笮驮O(shè)備需要高輸出與大容量，所以中型或大型設(shè)備，如 汽車，需使用具有多個(gè)單元電池互相電連接的中型或大型電池模塊。
根據(jù)其外形，單元電池一般分為圓柱形電池、棱柱形電池以及袋 形電池。因?yàn)榇坞姵乜筛叨燃啥询B、其外形可易于修改、其重量 輕且其制造成本低，所以袋形電池被大量使用。
通常，通過在袋形薄板中裝設(shè)電極組件并密封袋形薄板來制造袋 形電池，其中，電極組件包括陰極、陽極和袋形薄板狀的隔板。袋形 電池包括通過焊接多個(gè)電極分接頭而構(gòu)成的電極端，這些電極分接頭 從電極集流器突出至對應(yīng)的電極導(dǎo)線。當(dāng)使用袋形電池作為單元電池
制造二次電池時(shí)，袋形電池的電極端被焊接至匯流條(busbar)以實(shí)現(xiàn) 袋形電池之間的電連接。圖1是用于根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)使用袋形電池制造電池模塊的部分過程 的典型視圖。
參考圖l，袋形電池l的陰極端4經(jīng)由匯流條6被連接至與袋形電 池la相鄰近的陽極端5a，以實(shí)現(xiàn)袋形電池1和la之間的電連接。通 過將陰極導(dǎo)線焊接至從陰極集流器2突出的陰極分接頭3來構(gòu)成袋形 電池1的陰極端4。在上述結(jié)構(gòu)的袋形電池1中，陰極導(dǎo)線4具有如焊 接至陰極分接頭3的陰極導(dǎo)線相同的用途。因此，在后續(xù)敘述中電極 端將亦表示為電極導(dǎo)線。
袋形電池l與la必須互相電連接以制造電池模塊。為了這個(gè)目的， 匯流條6通過焊接被連接至袋形電池1的陰極端4及袋形電池la的陽 極端5a。優(yōu)選地，通過焊接實(shí)現(xiàn)袋形電池之間的電連接，使電極端4 及5a與匯流條6之間的接觸電阻最小化。
通常，袋形電池1的陰極端4由鋁制成。袋形電池la的陽極端5a 由銅制成。匯流條6主要由銅制成。然而，不同材料間的焊接表現(xiàn)不 如相同材料間的焊接表現(xiàn)令人滿意。這是因?yàn)殡姵貎?nèi)部因焊接時(shí)所產(chǎn) 生的熱造成損壞，或是焊接的品質(zhì)下降。
為了解決上述問題，已有一些傳統(tǒng)技術(shù)提出了用于執(zhí)行焊接的技 術(shù)，只要具有高度導(dǎo)熱性的材料與通過焊接將電極導(dǎo)線4及5a與匯流 條6相連接的區(qū)域的底端暫時(shí)接觸，就能防止產(chǎn)生自焊接區(qū)域的高熱 傳導(dǎo)至電池l。然而，這些技術(shù)使組裝電池模塊的過程復(fù)雜化，這增加 了電池模塊的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，創(chuàng)造本發(fā)明以解決上述問題和其他也需要解決的技術(shù)問題。 具體地，本發(fā)明的目的是提供一種二次電池，其中，使因焊接而產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)至電池的情況最小化，且焊接的品質(zhì)高。
本發(fā)明的另一目的是提供一種二次電池，其中，在電連接構(gòu)件被 預(yù)先焊接至該二次電池的對應(yīng)電極端時(shí)，組裝電池模塊。
本發(fā)明的又一目的是提供一種使用這種二次電池而構(gòu)成的電池模塊。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，上述及其他目的可通過提供一種用于中 型或大型電池模塊的二次電池而達(dá)成，其中，在將制造中型或大型電 池模塊時(shí)所使用的電連接構(gòu)件預(yù)先焊接至電極端時(shí)，組裝電池。
優(yōu)選地，二次電池為具有裝設(shè)于袋形薄板殼體中的電極組件的袋 形二次電池，該袋形薄板殼體包括高聚合樹脂層和金屬層。
電極組件被構(gòu)造成陰極/隔板/陽極結(jié)構(gòu)。陰極在其一端設(shè)置有從陰 極集流器突出的陰極分接頭。陽極在其一端設(shè)置有從陽極集流器突出 的陽極分接頭。在電極組件的一端裝設(shè)陰極分接頭和陽極分接頭，同 時(shí)陰極分接頭和陽極分接頭互相間隔分離。
在本發(fā)明中，電極端可為電極分接頭本身?；蛘撸姌O端可為焊 接至電極分接頭的電極導(dǎo)線，S卩，陰極和陽極導(dǎo)線。當(dāng)電極端為電極 分接頭本身時(shí)，多個(gè)電極分接頭被直接焊接至電連接構(gòu)件。當(dāng)電極端 為電極導(dǎo)線時(shí)，電極導(dǎo)線被焊接至電連接構(gòu)件，同時(shí)多個(gè)電極分接頭 被焊接至該電極導(dǎo)線。
連接構(gòu)件可具有各種形狀。連接構(gòu)件的形狀并無特別限制，只要 該連接構(gòu)件與和與單元電池相鄰近的電極端之間的電連接和/或該連接 構(gòu)件與外部輸入及輸出端子之間的電連接在制造電池模塊時(shí)易于實(shí)現(xiàn) 即可。在本發(fā)明中，焊接的種類并無特別限制。例如，可使用超聲波焊、 激光焊、點(diǎn)焊和線焊。在優(yōu)選實(shí)施例中，連接構(gòu)件為匯流條，其可易于焊接。連接構(gòu)件 被接合至在焊接過程中從其產(chǎn)生較高的熱、和/或需花費(fèi)較長時(shí)間來焊 接的電極端。舉例來說，當(dāng)袋形二次電池的陰極端由鋁制成，該二次電池的陽 極端由銅制成且匯流條由銅制成時(shí)，優(yōu)選在匯流條被焊接至陰極端之 后，組裝該二次電池。這是因?yàn)?，?dāng)兩不同金屬被互相焊接時(shí)，由于 這些金屬的不同熔點(diǎn)，需要較高的熱和/或增加焊接時(shí)間，且因此，在 焊接過程中產(chǎn)生大量的熱。換句話說，在匯流條被預(yù)先焊接至從其產(chǎn) 生高熱的電極端的情況下，組裝電池，以最小化焊接時(shí)所產(chǎn)生的熱傳 導(dǎo)至電池。通常，袋形二次電池的陰極端由鋁制成，該二次電池的陽極端由 銅制成且匯流條由銅制成。因此，優(yōu)選在組裝電池時(shí)預(yù)先將匯流條焊 接至陰極端。連接構(gòu)件可在其一端設(shè)置有連接接合部，該連接接合部被電連接 至外部輸入和輸出端。優(yōu)選地，連接接合部可為具有形成于其外表面或內(nèi)表面上的螺紋 的突出構(gòu)件。前一種突出構(gòu)件被構(gòu)造成螺栓結(jié)構(gòu)，而后一種突出構(gòu)件 被構(gòu)造成螺帽結(jié)構(gòu)。因此，該連接接合部可易于被接合至具有對應(yīng)于 該連接接合部的結(jié)構(gòu)的區(qū)域，例如，外部輸入和輸出端連接區(qū)域。根據(jù)情況，可在將連接構(gòu)件連接至與單元電池相鄰近的電極端時(shí)， 組裝單元電池。具體地，可在將連接構(gòu)件焊接至第一單元電池的陰極端和第二單元電池的陽極端時(shí)，組裝第一和第二單元電池。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種使用上述袋形二次電池作為 單元電池而構(gòu)成的電池模塊。電池模塊可用于包括兩個(gè)或更多個(gè)電池的組合的中型或大型電池 模塊。中型或大型電池組可用于中型設(shè)備，如便攜式電腦，以及大型 設(shè)備，如電動車或混合電動車。


本發(fā)明的上述及其他目的、特征與其他優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖的 詳細(xì)描述獲得更清楚理解，其中圖1是示出用于根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)使用袋形電池制造電池模塊的過程的典型視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于中型或大型電池模塊 的二次電池的典型視圖；圖3是示出用于通過將二次電池的電極導(dǎo)線連接至電極分接頭來 組裝二次電池的部分過程的典型視圖，其中，連接構(gòu)件被預(yù)先焊接至 二次電池的至少一個(gè)電極導(dǎo)線，如圖2所示；圖4是示出用于將圖3的二次電池互相電連接以制造電池模塊的 部分過程的典型視圖；以及圖5是示出用于根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例組裝用于中型或大 型電池模塊的二次電池的部分過程的典型視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，必須注 意的是，本發(fā)明的范圍并不限于所示出的實(shí)施例。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的二次電池的典型視圖，而 圖3是示出通過將電極導(dǎo)線連接至對應(yīng)的電極分接頭來組裝二次電池的部分過程的典型視圖。參考圖2和圖3，袋形二次電池100被構(gòu)造成其中電極組件101 以密封狀態(tài)裝設(shè)于袋形薄板殼體102中的結(jié)構(gòu)。根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，首先 將從電極組件101的陰極集流器突出的多個(gè)陰極分接頭IO焊接至陰極 導(dǎo)線30。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，從電極組件101的陰極集流器突出 的多個(gè)陰極分接頭IO焊接至陰極導(dǎo)線30，其中，匯流條50被預(yù)先焊 接至陰極導(dǎo)線30。具體地，執(zhí)行陰極導(dǎo)線30與匯流條50之間的焊接， 然后執(zhí)行陰極導(dǎo)線30與陰極分接頭10之間的焊接。另一方面，從陽 極集流器突出的多個(gè)陽極分接頭20被焊接至陽極端40。袋形二次電池100的陰極分接頭10和陰極導(dǎo)線30是由鋁制成。 袋形二次電池100的陽極分接頭20和陽極導(dǎo)線40是由銅制成。匯流 條50是由銅制成。首先執(zhí)行由不同材料所制成的陰極端30與匯流條 50之間的焊接(參見橢圓虛線)。結(jié)果，防止在陰極端30與匯流條 50之間的焊接過程中所產(chǎn)生的高熱經(jīng)由陰極分接頭10傳導(dǎo)至電極集流 器102。圖4是示出用于將圖3的袋形二次電池互相電連接以制造電池模 塊的部分過程的典型視圖。參考圖4，預(yù)先焊接至單元電池100的陰極端30的匯流條50被焊 接至與單元電池100a相鄰近的陽極端40a (參見橢圓虛線)以制造電 池模塊300。焊接至單元電池100a和100b(其被裝設(shè)于電池模塊300的相對側(cè)) 的電極導(dǎo)線30a和40b的匯流條50a和50b，設(shè)置有被接合至外部輸入 和輸出端(未示出)的連接接合部60。連接接合部60被構(gòu)造成螺栓結(jié) 構(gòu)。因此，當(dāng)外部輸入和輸出端(未示出)被構(gòu)造成螺帽結(jié)構(gòu)時(shí)，連 接接合部60可易于接合至外部輸入和輸出端。圖5是示出用于根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例使用二次電池作為單元電池以制造電池模塊的部分過程的典型視圖。參考圖5，當(dāng)兩電極導(dǎo)線30和40a被預(yù)先焊接至匯流條50時(shí)，組 裝袋形電池200和200a。具體地，匯流條50被預(yù)先焊接至電池200的 陰極端30。匯流條50也被預(yù)先焊接至與電池200a相鄰近的陽極導(dǎo)線 40a。當(dāng)使用匯流條50組裝電池200和200a時(shí)，電池模塊400被制造 成與圖4的電池模塊300的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。雖然出于說明性目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將理解的是，在不脫離如所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范 圍和精神的情況下，各種修改、增加和替換都是可能的。工業(yè)應(yīng)用性由上述說明可見，在將制造中型或大型電池模塊時(shí)實(shí)質(zhì)上使用的 電連接構(gòu)件預(yù)先焊接至需要在高溫和/或長時(shí)間焊接的電極端的情況 下，組裝電池。因此，本發(fā)明具有將制造電池模塊時(shí)因焊接而產(chǎn)生的 高熱傳導(dǎo)至電池的情況最小化的效果。
權(quán)利要求
1.一種用于中型或大型電池模塊的二次電池，其中，在將制造電池模塊時(shí)所使用的電連接構(gòu)件預(yù)先焊接至所述二次電池的電極端中的至少一個(gè)時(shí)，組裝該二次電池。
2. 如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述二次電池為袋形電 池，該袋形電池具有以密封狀態(tài)裝設(shè)于袋形薄片殼體中的電極組件， 該袋形薄片殼體包括高聚合樹脂層和金屬層。
3. 如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述連接構(gòu)件為匯流條。
4. 如權(quán)利要求l所述的二次電池，其中，所述連接構(gòu)件被接合至 電極端，其中在焊接過程中從該電極端產(chǎn)生較高的熱，和/或該電極端需花費(fèi)較長時(shí)間來焊接。
5. 如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，當(dāng)所述二次電池的陰極 端由鋁制成、所述二次電池的陽極端由銅制成且所述匯流條由銅制成 時(shí)，在組裝所述二次電池之前，將所述匯流條焊接至所述陰極端。
6. 如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述連接構(gòu)件在其一端 設(shè)置有連接接合部，該連接接合部被電連接至外部輸入和輸出端。
7. 如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，所述二次電池的電極端 為被連接至多個(gè)電極分接頭的電極導(dǎo)線。
8. 如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，在所述連接構(gòu)件被焊接 至所述二次電池的陰極和陽極端時(shí)，組裝該二次電池。
9. 一種電池模塊，其使用如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的二 次電池而構(gòu)成。
全文摘要
在此公開的是一種用于中型或大型電池模塊的二次電池。在將制造電池模塊時(shí)所使用的電連接構(gòu)件預(yù)先焊接至該二次電池的電極端中的至少一個(gè)的情況下，組裝該二次電池。
文檔編號H01M2/20GK101297417SQ200680039900
公開日2008年10月29日 申請日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者劉承宰, 劉智相, 南宮檍, 盧鐘烈, 尹畯一 申請人:株式會社Lg化學(xué)