專利名稱：罐及使用該罐的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，更具體地說(shuō)，涉及一種二次電池的罐及使用該罐 的二次電池，該罐能夠在二次電池充電時(shí)使得由電極組件的膨脹引起的變形最小。
背景技術(shù)：
通常，隨著諸如攝像機(jī)、移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)之類的重量輕、功能 強(qiáng)的便攜式無(wú)線設(shè)備的發(fā)展，對(duì)于將二次電池用作這些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電源的研 究已經(jīng)逐漸受到關(guān)注。例如，二次電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池 以及鋰二次電池，等等。在這些電池中，鋰二次電池廣泛應(yīng)用于高科技的電 子設(shè)備領(lǐng)域，這是因?yàn)殇嚩坞姵乜梢栽俅纬潆姾托⌒突?，而且鋰二次電?容量大、工作電壓高以及每單位重量的能量密度大。鋰二次電池的棵電池的形成過(guò)程為在金屬罐中容納由陰極板、陽(yáng)極板 以及隔板組成電極組件，在罐中填充電解液，并且密封罐。與罐絕緣的電極 端子包含在棵電池的上端部分中。該電極端子構(gòu)成鋰二次電池的一極，而罐 本身具有另一極。這樣，電極組件的陰極板和陽(yáng)極板分別從罐和電極端子中 選擇一個(gè)進(jìn)行連接。包含保護(hù)電路板的二次保護(hù)元件安全裝置，如雙金屬斷路器和PTC(正 溫度系數(shù))斷路器以及保護(hù)電路模塊(PCM)等等，連接在如上所述密封的棵電池的上部或側(cè)面部分。然后，將安全裝置容納在電池組中或填充在模制 樹脂中，從而形成了鋰二次電池。在連接到陽(yáng)極和陰極造成電池內(nèi)部溫度升高或者過(guò)充電和過(guò)放電造成 電壓快速升高時(shí)，安全裝置通過(guò)關(guān)斷電流來(lái)防止爆炸。常規(guī)的二次電池在使用時(shí)會(huì)反復(fù)進(jìn)行許多次充放電。在二次電池被充電 時(shí)，電極組件的膨脹會(huì)造成涂覆在基板上的活性物質(zhì)脫落或損壞。另外，存 在由于電極組件的膨脹引起罐的某部分變形時(shí)電池整個(gè)厚度會(huì)變得過(guò)厚的 問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提供一種二次電池的罐及使用該罐的二次電池， 該罐在二次電池充電時(shí)可以防止由電極組件的膨脹和變形造成的電池厚度增力口。根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提供一種二次電池的罐及使用該罐的二次電 池，該罐能夠通過(guò)在罐的側(cè)面部分形成插入槽來(lái)防止電池厚度的增加。根據(jù)本發(fā)明的又一目的，提供一種二次電池的罐及使用該罐的二次電 池，該罐能夠通過(guò)最小化插入槽的形成位置及數(shù)量，在使電池容量變化最小 的情況下防止電池厚度的增加。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將在下文的描述中部分地闡述，并且通 過(guò)以下說(shuō)明對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員部分地顯而易見，或者可通過(guò)本發(fā)明的實(shí) 踐而被理解。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種二次電池的罐，其包括 一對(duì)彼此相對(duì) 的長(zhǎng)側(cè)面； 一對(duì)與所述長(zhǎng)側(cè)面相鄰且一體形成的短側(cè)面；以及在所述長(zhǎng)側(cè)面 和短側(cè)面的底端部分一體形成的底面，其中，在至少一個(gè)所述長(zhǎng)側(cè)面上沿縱 向形成有插入槽，所述插入槽包括在中心形成的中心插入槽，以及在所述中 心插入槽的左右兩側(cè)平行形成的左側(cè)插入槽和右側(cè)插入槽。所述插入槽可以沿所述長(zhǎng)側(cè)面的縱向從上部到底部形成，或者所述插入槽可以在所述長(zhǎng)側(cè)面中心部分的上部區(qū)域形成，且所述插入槽的長(zhǎng)度為整個(gè) 罐長(zhǎng)度的四分之一。所述左側(cè)插入槽與所述中心插入槽之間的距離和所述右側(cè)插入槽與所 述中心插入槽之間的距離可以相等。較佳地，所述左側(cè)插入槽和所述右側(cè)插 入槽之間的距離在整個(gè)長(zhǎng)側(cè)面寬度的三分之一以內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種二次電池，該二次電池包括罐；容 納于所述罐內(nèi)部的電極組件；以及覆蓋所述罐的開口上端部分的蓋組件，其 中，所述罐在至少一個(gè)長(zhǎng)側(cè)面上沿縱向形成有插入槽，所述插入槽包括位于 中心的中心插入槽，以及在所述中心插入槽的左右兩側(cè)平行形成的左側(cè)插入 槽和右側(cè)插入槽。所述插入槽可以沿所述長(zhǎng)側(cè)面的縱向從上部到底部形成，或者所述插入 槽在所述長(zhǎng)側(cè)面中心部分的上部區(qū)域形成，且優(yōu)選地所述插入槽的長(zhǎng)度為整 個(gè)罐長(zhǎng)度的四分之一。另外，所述左側(cè)插入槽與所述中心插入槽之間的距離 和所述右側(cè)插入槽與所述中心插入槽之間的距離相等，或者較佳地，所述左 側(cè)插入槽和所述右側(cè)插入槽之間的距離在整個(gè)長(zhǎng)側(cè)面寬度的三分之一以內(nèi)。 所述二次電池可以應(yīng)用于角型二次電池或袋型二次電池。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有更好的效果，這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)最小化在罐的 側(cè)面上形成的插入槽的長(zhǎng)度、位置以及數(shù)目來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。


通過(guò)下文中結(jié)合附圖的具體描述，本發(fā)明的這些和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的二次電池的罐的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)示范性實(shí)施例的罐的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示范性實(shí)施例的罐的透視圖；以及圖4和圖5是示出對(duì)根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的罐與現(xiàn)有技術(shù)的罐充電后的厚度的比較結(jié)果的圖形。下文中將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的方面 和特征以及實(shí)現(xiàn)這些方面和特征的方法將通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的詳 細(xì)描述變得更明顯。不過(guò)，本發(fā)明并不僅限于以下公開的實(shí)施例，而是可以 通過(guò)各種形式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。以下描述中所限定的內(nèi)容，如具體的結(jié)構(gòu)和元件，限于權(quán)利要求所要求的范圍。在本發(fā)明的整個(gè)描述中，'在不同附圖中相同的 附圖標(biāo)記表示相同的元件。參見圖1， 二次電池100包括罐110、容納于罐110內(nèi)部的電極組件120 以及覆蓋在罐110的開口上端部分的蓋組件130,以便形成棵電池。盡管圖 中并未顯示，實(shí)際上由模制樹脂將保護(hù)電路板與棵電池的上部結(jié)合在一起。罐110為上端部分開口的矩形罐體，并可由金屬制成。罐110能起到電 極端子的作用。容納于罐110內(nèi)部的電極組件120依次設(shè)置有陰極板121、 隔板122和陽(yáng)極板123，并且電極組件120被繞成膠巻型(jelly roll type)。在普通鋰二次電池中，陰極板121包括由薄鋁板制成的陰極集電體，其 中在該陰極集電體的雙面涂覆以鋰類氧化物為主要成份的漿體。陽(yáng)極板123 包括由薄銅板制成的陽(yáng)極集電體，其中在該陽(yáng)極集電體的雙面涂覆以碳材料 為主要成份的漿體。部分伸向電極組件120上部的陰極接線片124和陽(yáng)極接線片125從陰極 板121和陽(yáng)極板123引出。陰極接線片124和陽(yáng)極接線片125可以通過(guò)焊接 固定到陰極集電體和陽(yáng)極集電體。陰極接線片124和陽(yáng)極接線片125可以設(shè)置為使得其極性可互換。絕緣 接線片126可以纏繞在陰極接線片124和陽(yáng)極接線片125的伸向陰極板121 和陽(yáng)極板123外部的部分，以防止陰極板121和陽(yáng)才及板123之間短路。蓋組件130安裝在罐110的開口上端部分。蓋組件130包括蓋板131、 安裝成與蓋板131的下表面接觸的絕緣板132以及安裝成與絕緣板132的下表面接觸的端子板133。端子通孔134形成在蓋板131的中部，而伸進(jìn)罐110內(nèi)部的陽(yáng)極端子 135安裝在端子通孔134內(nèi)。墊圈136安裝在陽(yáng)極端子135的外表面，以使 陽(yáng)極端子135與蓋板131絕緣。陽(yáng)極端子135與端子板133連接并接合在一起。進(jìn)一步，可以將絕緣殼150安裝在處于罐110內(nèi)部的電極組件120的上 表面。陰極接線片124通過(guò)焊接等直接固定在蓋板131上，而陽(yáng)極接線片125 經(jīng)由端子板133并通過(guò)焊接等電連接至陽(yáng)極端子135。相反，電池可以設(shè)計(jì) 成使電極的極性互換。電解液入口 137形成在蓋板131的一側(cè)部分，以便向罐110內(nèi)部注入電 解液，而電解液入口 137可由球形塞138來(lái)密封。罐110具有接近箱型的長(zhǎng)方體形狀以及開口上端部分。罐110包括兩個(gè) 彼此相對(duì)的長(zhǎng)側(cè)面111和112,與長(zhǎng)側(cè)面111和112相鄰且一體形成的左、 右短側(cè)面113和114，以及在罐110的底端部分一體形成的底面115。在罐110的長(zhǎng)側(cè)面111和112上沿縱向形成插入槽140,以1更長(zhǎng)側(cè)面111 和112用作片式彈簧，從而擠壓電極組件120。參見圖2,插入槽140,最佳的是形成在長(zhǎng)側(cè)面111上的三個(gè)插入槽142、 144和146,在罐110上沿縱向平行成形(形成在長(zhǎng)側(cè)面112上的插入槽未 示出)。換句話說(shuō)，中心插入槽142在長(zhǎng)側(cè)面111的中心形成，左插入槽 144和右插入槽146在中心插入槽142的左側(cè)和右側(cè)，以彼此相等的距離 (d^d2)形成。左插入槽144和右插入槽146之間的寬度(Dl )大約為整 個(gè)長(zhǎng)側(cè)面的寬度(Dl+D2+D3)的三分之一。所需要的是，將能夠最小化電 池的厚度變化的插入槽安裝在罐的中心區(qū)域，在此處由電極組件膨脹造成的 電池厚度的變形最大，而不是安裝在電極組件的安裝區(qū)域偏右側(cè)或偏左側(cè)的 位置。圖3為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的罐的透視圖。由于中心插入槽242、左插入槽244和右插入槽246形成在長(zhǎng)側(cè)面211 上，因此根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的罐210與圖2所示的示范性實(shí)施例 的罐具有類似的三個(gè)插入槽組成的結(jié)構(gòu)。不過(guò)，插入槽242、 244和246的長(zhǎng)度更短。換句話:說(shuō)，在將罐210的 長(zhǎng)側(cè)面211劃分為上部區(qū)域和下部區(qū)域時(shí)，插入槽242、 244和246主要在 上部區(qū)域形成。如圖3所示，在罐210的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度(Ll )為45mm時(shí)，插 入槽240的長(zhǎng)度(L2)最好為llmm。這樣，該插入槽的長(zhǎng)度為整個(gè)罐長(zhǎng)度 的四分之一。由于通常容納在罐內(nèi)部的電極組件的底端部分固定于由成形接線片 (finishing tape )擠壓的狀態(tài)，所以插入槽240主要形成在罐210的長(zhǎng)側(cè)面 211的上部區(qū)域。由于在充電時(shí)電極組件的上部比下部的膨脹量更大，從而 可以防止電池上部變厚。二次電池在罐的長(zhǎng)側(cè)面的中部區(qū)域形成插入槽，而且是三個(gè)縱向插入 槽。在用實(shí)驗(yàn)方法形成三個(gè)插入槽時(shí)，這種結(jié)構(gòu)由如下效果得到電極組件 被罐的長(zhǎng)側(cè)面擠壓，以顯著降低電池厚度的增加。圖4是示出對(duì)圖2中所示的罐(該罐在長(zhǎng)側(cè)面上沿縱向形成三個(gè)插入槽) 與現(xiàn)有技術(shù)的罐充電后的厚度進(jìn)行比較得出的結(jié)果圖。參見圖4,在使用現(xiàn)有技術(shù)的二次電池的罐中對(duì)應(yīng)電池容量為1,230mAh 的罐時(shí)，得到電池厚度超過(guò)缺陷厚度的判定值，即6.35mm的數(shù)據(jù)。相反， 在使用本發(fā)明的對(duì)應(yīng)電池容量為1,230mAh的罐時(shí)，充電后的電池平均比普 通罐薄0.17mm。從而，利用插入槽明顯抑制了電極組件的膨脹，因此不會(huì) 超過(guò)缺陷厚度的判定值，即6.35mm。圖3中所示罐210 (該罐在長(zhǎng)側(cè)面的上部形成插入槽且插入槽的長(zhǎng)度為 整個(gè)罐長(zhǎng)度的四分之一)在充電后的厚度變化的數(shù)據(jù)如圖5所示。參見圖5，在使用現(xiàn)有技術(shù)的二次電池的罐中對(duì)應(yīng)電池容量為1,100mAh 的罐時(shí)，電池厚度超過(guò)了缺陷厚度的判定值，即5.35mm。相反，在使用本 發(fā)明的對(duì)應(yīng)電池容量為1,100mAh的罐時(shí)，充電后的電池平均比普通罐薄0.07mm,因此不會(huì)超過(guò)缺陷厚度的判定值，即5.35mm。當(dāng)在罐的長(zhǎng)側(cè)面上產(chǎn)生很大膨脹的偏上部區(qū)域形成插入槽，而不是形成 對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)側(cè)面長(zhǎng)度的插入槽時(shí)，罐的膨脹得到抑制，從而電池的厚度變化得 到改善。在上述實(shí)施例中描述了角型二次電池，不過(guò)應(yīng)用于袋型二次電池時(shí)，也 可以期望產(chǎn)生同樣的效果。如上所述，本發(fā)明的二次電池的罐和使用該罐的二次電池可以產(chǎn)生如下效果。首先，即使是在二次電池充電時(shí)，也可以顯著降低由于電極組件的變形 和膨脹引起的二次電池厚度的增加。其次，通過(guò)在罐的側(cè)面部分形成插入槽并使插入槽的形成位置和數(shù)目最 小化，可以在不改變電池容量的同時(shí)顯著降低二次電池厚度的增加。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的 精神和范圍的情況下，可對(duì)所示實(shí)施例進(jìn)行各種替換、修改和改變。因此， 應(yīng)在理解的是，以上描述實(shí)施例的目的在于示例，并不能看作是限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1、一種二次電池的罐，包括一對(duì)彼此相對(duì)的長(zhǎng)側(cè)面；一對(duì)與所述長(zhǎng)側(cè)面相鄰且一體形成的短側(cè)面；以及在所述長(zhǎng)側(cè)面和短側(cè)面的底端部分一體形成的底面，其中，在至少一個(gè)所述長(zhǎng)側(cè)面上沿縱向形成有插入槽，所述插入槽包括在中心形成的中心插入槽，以及在所述中心插入槽的左右兩側(cè)平行形成的左側(cè)插入槽和右側(cè)插入槽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的罐，其中所述插入槽沿所述長(zhǎng)側(cè) 面的縱向從上部到底部形成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的罐，其中所述插入槽在所述長(zhǎng)側(cè) 面中心部分的上部區(qū)域形成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池的罐，其中所述插入槽的長(zhǎng)度為整 個(gè)罐長(zhǎng)度的四分之一。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的罐，其中所述左側(cè)插入槽與所述 中心插入槽之間的距離和所述右側(cè)插入槽與所述中心插入槽之間的距離相等。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的罐，其中所述左側(cè)插入槽與所述 右側(cè)插入槽之間的距離在整個(gè)長(zhǎng)側(cè)面的寬度的三分之 一 以內(nèi)。
7、 一種二次電池，包括罐；容納于所述罐內(nèi)部的電極組件；以及 覆蓋所述罐的開口上端部分的蓋組件，其中，所述罐在至少一個(gè)長(zhǎng)側(cè)面上沿縱向形成有插入槽，所述插入槽包 括位于中心的中心插入槽，以及在所述中心插入槽的左右兩側(cè)平行形成的左 側(cè)插入槽和右側(cè)插入槽。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中所述插入槽沿所述長(zhǎng)側(cè)面的 縱向從上部到底部形成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中所述插入槽在所述長(zhǎng)側(cè)面中心部分的上部區(qū)i或形成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的二次電池，其中所述插入槽的長(zhǎng)度為整個(gè)罐長(zhǎng)度的四分之一。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中所述左側(cè)插入槽與所述中心 插入槽之間的距離和所述右側(cè)插入槽與所述中心插入槽之間的距離相等。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中所述左側(cè)插入槽與所述右側(cè) 插入槽之間的距離在整個(gè)長(zhǎng)側(cè)面的寬度的三分之一以內(nèi)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中所述二次電池為角型二次電池。
14、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中所述二次電池為袋型二次電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二次電池，其即使在充電時(shí)也可以顯著降低由電極組件的變形和膨脹造成的二次電池厚度的增加。該二次電池的罐包括一對(duì)彼此相對(duì)的長(zhǎng)側(cè)面，一對(duì)與所述長(zhǎng)側(cè)面相鄰且一體形成的短側(cè)面，以及在長(zhǎng)側(cè)面和短側(cè)面的底端部分一體形成的底面，其中，在至少一個(gè)長(zhǎng)側(cè)面上沿縱向形成有插入槽，所述插入槽包括在中心形成的中心插入槽，以及在中心插入槽的左右兩側(cè)平行形成的左側(cè)插入槽和右側(cè)插入槽。
文檔編號(hào)H01M2/02GK101308907SQ200810094728
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者曹廷權(quán) 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社