專(zhuān)利名稱(chēng)：二次電池和二次電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
各實(shí)施例涉及一種二次電池和一種二次電池模塊。
背景技術(shù)：
二次電池為可再充電電池，并可被廣泛地使用在可攜式電子設(shè)備中，例如蜂窩電話(huà)、筆記本電腦和可攜式攝像機(jī)。二次電池可通過(guò)將電極組件穿過(guò)殼體的開(kāi)口插入到該殼體中并使用蓋組件覆蓋開(kāi)口而形成，在電極組件中正電極、負(fù)電極和隔板被卷繞為膠卷的形式。集流板被形成在電極組件的兩端并被電連接到蓋組件的端子單元。因此，如果外部端子被連接到端子單元，則在電極組件中產(chǎn)生的電流可經(jīng)由集流板和端子單元被提供到外部端子。端子單元可包括連接到集流板的正電極鉚接部和負(fù)電極鉚接部以及結(jié)合到正電極鉚接部和負(fù)電極鉚接部以被連接到匯流條的鉚接端子。正電極鉚接部或負(fù)電極鉚接部與鉚接端子之間的結(jié)合以及鉚接端子與匯流條之間的結(jié)合可通過(guò)使用激光焊接方法執(zhí)行。然而，由于正電極鉚接部和負(fù)電極鉚接部通常由不相似的金屬形成，因此如果鉚接端子通過(guò)使用一種金屬形成，則不相似的金屬焊接會(huì)在正電極鉚接部或負(fù)電極鉚接部與鉚接端子之間執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容
各實(shí)施例致力于一種二次電池和一種二次電池模塊，其代表了超越背景技術(shù)的進(jìn)步。實(shí)施例的特征在于提供一種包括端子的二次電池，能夠防止當(dāng)執(zhí)行不相似的金屬焊接時(shí)引起的焊接性能的降低。以上和其他特征和優(yōu)點(diǎn)中的至少一個(gè)可通過(guò)提供一種二次電池實(shí)現(xiàn)，該二次電池包括電極組件，該電極組件包括正電極、負(fù)電極和在該正電極和該負(fù)電極之間的隔板；用于容納所述電極組件的殼體；用于密封所述殼體的蓋板；和至少一個(gè)端子單元，該至少一個(gè)端子單元包括電連接到所述電極組件的所述正電極和所述負(fù)電極中的一個(gè)的多金屬電極鉚接部，該多金屬電極鉚接部包括第一部分和第二部分；和鉚接端子，該鉚接端子被電連接到所述多金屬電極鉚接部；其中所述鉚接端子和所述第二部分各自由第二金屬材料形成，所述第一部分由第一金屬材料形成，并且所述第一金屬材料不同于所述第二金屬材料。所述第一金屬材料可為銅，所述第二金屬材料可為鋁。所述第一部分和所述第二部分可被攪拌摩擦焊接到彼此。所述多金屬電極鉚接部的所述第二部分可被激光焊接到所述鉚接端子。所述二次電池可進(jìn)一步包括在所述第一部分和所述第二部分之間的包層單元。所述包層單元可包括在所述第一部分與所述第二部分之間的第一金屬層和第二金屬層，所述第一金屬層被聯(lián)接到所述第一部分，所述第二金屬層被聯(lián)接到所述第二部分， 所述第一金屬層由所述第一金屬材料形成，并且所述第二金屬層由所述第二金屬材料形成。所述第二部分可被鉚接到所述鉚接端子。所述第一部分可為頭部，并且所述第二部分可為尾部。所述二次電池可進(jìn)一步包括另一端子單元，該另一端子單元包括另一鉚接端子和另一電極鉚接部，其中所述另一鉚接端子和所述另一電極鉚接部由相同的金屬材料形成。包括所述多金屬電極鉚接部的所述端子單元可具有與包括所述另一電極鉚接部的所述另一端子單元的極性相反的極性。所述電極組件的另一電極可被電連接到所述蓋板和所述殼體中的至少一個(gè)。以上和其他特征和優(yōu)點(diǎn)中的至少一個(gè)也可通過(guò)提供一種二次電池模塊實(shí)現(xiàn)，該二次電池模塊包括多個(gè)二次電池，所述多個(gè)二次電池中的至少一個(gè)包括電極組件，該電極組件包括正電極、負(fù)電極和在該正電極和該負(fù)電極之間的隔板；用于容納所述電極組件的殼體；用于密封所述殼體的蓋板；和至少一個(gè)端子單元，該至少一個(gè)端子單元包括電連接到所述電極組件的所述正電極和所述負(fù)電極中的一個(gè)的多金屬電極鉚接部，該多金屬電極鉚接部包括第一部分和第二部分；和鉚接端子，該鉚接端子被電連接到所述多金屬電極鉚接部；其中所述鉚接端子和所述第二部分各自由第二金屬材料形成，所述第一部分由第一金屬材料形成，并且所述第一金屬材料不同于所述第二金屬材料。所述二次電池模塊可進(jìn)一步包括匯流條，該匯流條聯(lián)接到所述多個(gè)二次電池中的所述至少一個(gè)的所述端子單元并聯(lián)接到相鄰二次電池。所述匯流條可由所述第二金屬材料形成。所述匯流條可被聯(lián)接到所述相鄰二次電池的端子。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述各示例性實(shí)施例，以上及其他特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將變得更為明顯，在附圖中圖1例示出根據(jù)實(shí)施例的二次電池模塊的透視圖；圖2例示出沿線(xiàn)II-II截取的圖1的二次電池的橫截面圖；圖3例示出圖2中例示的電極組件的結(jié)構(gòu)圖；圖4例示出圖2中例示的二次電池的負(fù)電極鉚接部的橫截面圖；圖5A示意性地例示出根據(jù)實(shí)施例的通過(guò)使用攪拌摩擦焊方法焊接負(fù)電極鉚接部的操作；圖5B至圖5C例示出結(jié)合圖1中例示的二次電池模塊中的負(fù)電極鉚接部和鉚接端子的方法中的各階段的橫截面圖；圖6例示出根據(jù)另一實(shí)施例的負(fù)電極鉚接部的橫截面圖；圖7例示出根據(jù)另一實(shí)施例的二次電池模塊的透視圖；以及圖8例示出沿線(xiàn)VIII-VIII截取的圖7的二次電池的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述各示例性實(shí)施例；然而，這些實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)為不同形式，而不應(yīng)被視為限制于本文所陳述的各實(shí)施例。相反，這些實(shí)施例被提供為使本公開(kāi)內(nèi)容更為全面和完整，并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，層和區(qū)域的尺度可出于清晰例示起見(jiàn)而被夸大。還將理解的是，當(dāng)層或元件被提及在另一元件“上”時(shí)，其可直接在該另一元件上，或者也可存在中間元件。另外， 還可以理解的是，當(dāng)元件被提及在兩個(gè)元件“之間”時(shí)，其可為兩個(gè)元件之間的唯一元件，或者也可存在一個(gè)或更多中間元件。相似的附圖標(biāo)記始終表示相似的元件。圖1例示出根據(jù)實(shí)施例的二次電池模塊的透視圖。圖2例示出沿線(xiàn)II-II截取的圖1的二次電池的橫截面圖。如圖1和圖2中所例示，根據(jù)本實(shí)施例的二次電池模塊可包括二次電池20，二次電池20包括電極組件60，其中正電極、負(fù)電極和隔板被卷繞為膠卷的形式；結(jié)合到電極組件60的兩端的集流板70 ；用于容納電極組件60和集流板70的殼體50 ； 結(jié)合到殼體50的開(kāi)口的蓋組件40 ；等等。因此，其上附接有集流板70的電極組件60可穿過(guò)開(kāi)口被插入到殼體50中，然后殼體50可被蓋組件40覆蓋，由此制備將電極組件60安全地容納在其中的二次電池20。蓋組件40可包括密封構(gòu)件80，密封構(gòu)件80用于在電解液通過(guò)入口被注入到殼體 50中之后密封該入口。蓋組件40也可包括安全排氣部90，當(dāng)殼體50的內(nèi)部壓力過(guò)度增大時(shí)，安全排氣部90能夠被破壞以排放氣體。圖3例示出圖2中例示的電極組件的結(jié)構(gòu)圖。如圖3中所例示，電極組件60可通過(guò)交替地堆疊正電極61、隔板63和負(fù)電極62然后將它們卷繞為膠卷的形式而形成。正電極活性物質(zhì)61a可被涂覆在正電極61上，負(fù)電極活性物質(zhì)6 可被涂覆在負(fù)電極62上。其上未涂覆有活性物質(zhì)的正電極未涂覆部分61b和負(fù)電極未涂覆部分62b可被分別形成在正電極61和負(fù)電極62的端部。正電極未涂覆部分61b可被設(shè)置在電極組件60的一端，負(fù)電極未涂覆部分62b可被設(shè)置在電極組件60的另一端以被卷繞。例如，在圖3中，正電極未涂覆部分61b被設(shè)置在電極組件60的左端，負(fù)電極未涂覆部分62b被設(shè)置在電極組件60 的右端。因此，圖2中例示的左集流板70可被電連接到電極組件60的正電極61，右集流板 70可被電連接到電極組件60的負(fù)電極62。然后，左右集流板70可被分別連接到端子單元的正電極鉚接部11和負(fù)電極鉚接部12。端子單元可包括正電極鉚接部11或負(fù)電極鉚接部12、分別焊接到正電極鉚接部 11或負(fù)電極鉚接部12的鉚接端子21或22以及分別焊接到鉚接端子21或22以與相鄰(即鄰近)二次電池形成串聯(lián)或并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)的匯流條30。二次電池20可包括另一端子單元， 該另一端子單元包括另一鉚接端子和另一電極鉚接部。另外，該另一鉚接端子和該另一電極鉚接部可由相同的金屬材料形成。而且，包括多金屬電極鉚接部12的端子單元可具有與包括該另一電極鉚接部的該另一端子單元的極性相反的極性。在實(shí)施方式中，電極組件60 的另一電極可被電連接到蓋組件的蓋板和殼體50中的至少一個(gè)。在實(shí)施例的二次電池模塊中，匯流條30可包括聯(lián)接到其中一個(gè)二次電池的端子單元并聯(lián)接到相鄰二次電池的匯流條30。匯流條30可由第二金屬材料形成。在實(shí)施方式中，匯流條30可被聯(lián)接到相鄰二次電池的端子。在本實(shí)施例中，正電極鉚接部11、鉚接端子21和22以及匯流條30可由例如鋁材料的相似金屬(或稱(chēng)為第二金屬材料)形成，負(fù)電極鉚接部12可由例如銅材料的不相似的金屬形成。在該情況下，正電極鉚接部11與鉚接端子21之以及鉚接端子21和22與匯流條30之間的焊接為相似金屬焊接。因此，相似金屬焊接可通過(guò)使用常規(guī)焊接方法而獲得充分的焊接強(qiáng)度，并因而可通過(guò)使用已知的方法執(zhí)行。然而，由于在執(zhí)行不相似的金屬焊接以將負(fù)電極鉚接部12和鉚接端子22彼此結(jié)合時(shí)結(jié)合強(qiáng)度可被減小，因此負(fù)電極鉚接部12可由不相似的金屬聯(lián)結(jié)材料形成，從而在負(fù)電極鉚接部12和鉚接端子22之間可執(zhí)行相似金
屬焊接。圖4例示出圖2中例示的二次電池的負(fù)電極鉚接部的橫截面圖。如圖4中所例示， 負(fù)電極鉚接部12的連接到集流板70的頭部12a (或稱(chēng)為第一部分)可由第一金屬材料，例如銅材料形成，負(fù)電極鉚接部12的連接到鉚接端子22的尾部12b (或稱(chēng)為第二部分)可由如同鉚接端子22中的第二金屬材料，例如鋁材料形成。這樣，鉚接端子22與負(fù)電極鉚接部 12之間的結(jié)合也可經(jīng)由相似金屬焊接進(jìn)行；并因而可通過(guò)使用激光焊接方法獲得充分的結(jié)合強(qiáng)度。然而，當(dāng)負(fù)電極鉚接部被12如上所述形成時(shí)，可能需要不相似的金屬焊接，因而常規(guī)激光焊接方法可能無(wú)法提供充分的結(jié)合力。因此，在該情況下，如果頭部1 和尾部 12b通過(guò)使用攪拌摩擦焊方法彼此結(jié)合，則可獲得充分的結(jié)合強(qiáng)度。 攪拌摩擦焊方法可通過(guò)向焊接部分提供摩擦熱而執(zhí)行。由于攪拌摩擦焊方法與激光焊接方法相比可在相對(duì)低溫下執(zhí)行，因此熱影響區(qū)可較小，焊接部分可由于摩擦攪拌而均勻地混合，并可獲得穩(wěn)固的焊接強(qiáng)度。圖5A示意性地例示出通過(guò)使用攪拌摩擦焊方法焊接負(fù)電極鉚接部12的操作。如圖5A中所例示，摩擦熱可通過(guò)相對(duì)旋轉(zhuǎn)由銅材料形成的頭部1 和由鋁材料形成的尾部 12b而產(chǎn)生。因此，頭部1 和尾部12b的接觸部分可被局部熔化和混合，由此獲得穩(wěn)固的焊接強(qiáng)度。如上所述形成的負(fù)電極鉚接部12可如下文所述被焊接到鉚接端子22。圖5B至圖5C例示出結(jié)合圖1中例示的二次電池模塊中的負(fù)電極鉚接部和鉚接端子的方法中的各階段的橫截面圖。起初，如圖5B中所例示，負(fù)電極鉚接部12的尾部12b的前端可被鉚接處理，以緊密地接觸鉚接端子22的上部。這樣，鉚接端子22可通過(guò)負(fù)電極鉚接部12的鉚接處理的前端被鎖定，并因而可不被分離。在此之后，如圖5C中所例示，負(fù)電極鉚接部12和鉚接端子22之間的邊界可通過(guò)使用例如激光焊接方法結(jié)合。在該情況下，負(fù)電極鉚接部12和鉚接端子22的焊接部分為相似金屬，即鋁材料，因而可通過(guò)使用激光焊接方法獲得充分的結(jié)合強(qiáng)度。此外，鉚接端子21和22與匯流條30之間的結(jié)合可經(jīng)由鋁材料之間的相似金屬焊接方法執(zhí)行，并因而可通過(guò)使用常規(guī)激光焊接方法執(zhí)行。因此，如上所述，由于相似金屬焊接可在二次電池的端子單元被組裝時(shí)執(zhí)行，因此可形成非常穩(wěn)定和穩(wěn)固的結(jié)合結(jié)構(gòu)。圖6例示出根據(jù)另一實(shí)施例的負(fù)電極鉚接部13的橫截面圖。類(lèi)似于圖4中例示的負(fù)電極鉚接部12，負(fù)電極鉚接部13可包括由例如銅材料形成的頭部13a和由例如鋁材料形成的尾部13b。然而，在本實(shí)施例中，負(fù)電極鉚接部13的頭部13a和尾部1 可通過(guò)使用包層金屬(或稱(chēng)為包層單元)13c代替攪拌摩擦焊方法而彼此結(jié)合。包層金屬13c可通過(guò)壓力焊接由與如同13a中的銅材料形成的銅板(或稱(chēng)為第一金屬層)和由如同尾部1 中的鋁材料的鋁板(或稱(chēng)為第二金屬層)而形成。如果頭部13a和尾部1 通過(guò)將包層金屬 13c介于其間而彼此焊接，則可執(zhí)行相似金屬焊接，并因此可通過(guò)使用常規(guī)激光焊接方法獲得充分的結(jié)合強(qiáng)度。在此之后，負(fù)電極鉚接部13與鉚接端子22之間的結(jié)合可如關(guān)于圖5B 和圖5C所述的那樣執(zhí)行。因此，在負(fù)電極鉚接部13與鉚接端子22之間可執(zhí)行相似金屬焊接，并因而可獲得穩(wěn)定的結(jié)合強(qiáng)度。圖7例示出根據(jù)另一實(shí)施例的二次電池模塊的透視圖。圖8例示出沿線(xiàn)VIII-VIII 截取的圖7的二次電池的橫截面圖。在圖7和圖8中例示的實(shí)施例中，相似的元件由相似的附圖標(biāo)記表示，且其重復(fù)描述被省略。在本實(shí)施例中，其中一個(gè)二次電池120的端子單元 22可通過(guò)使用匯流條130被串聯(lián)或并聯(lián)電連接到相鄰二次電池120的蓋組件40。在該情況下，相鄰二次電池的蓋組件40可被電連接到電極組件60的其中一個(gè)電極板并可用作端子。具體而言，匯流條130可包括厚區(qū)130a和薄區(qū)130b。薄區(qū)130b可被聯(lián)接到其中一個(gè)二次電池120的端子單元22，厚區(qū)130a可被聯(lián)接到相鄰二次電池120的蓋組件40。匯流條130的這種構(gòu)造可有利于適應(yīng)一個(gè)二次電池120的端子單元22與相鄰二次電池120的蓋組件40之間的高度差異。同時(shí)，盡管關(guān)于鉚接端子與電極鉚接部中的負(fù)電極鉚接部之間的不相似的金屬焊接困難提供以上描述，在一些情況下，在鉚接端子和正電極鉚接部之間可發(fā)生不相似的金屬焊接。因此，與電極鉚接部的類(lèi)型無(wú)關(guān)，當(dāng)在電極鉚接部與鉚接端子之間執(zhí)行不相似的金屬焊接時(shí)，如果電極鉚接部被形成并用作不相似的金屬聯(lián)結(jié)材料，則可獲得穩(wěn)定且穩(wěn)固的結(jié)合結(jié)構(gòu)。因此，根據(jù)以上實(shí)施例中的一個(gè)或更多，電極鉚接部與鉚接端子之間可通過(guò)執(zhí)行相似金屬焊接而執(zhí)行結(jié)合，并因而可確保穩(wěn)固的結(jié)合強(qiáng)度。根據(jù)各實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)良好的焊接性能，并可獲得高結(jié)合強(qiáng)度。具體而言，即使鉚接端子由與用于形成正電極鉚接部和負(fù)電極鉚接部的金屬對(duì)應(yīng)的不相似的金屬形成，正電極鉚接部和負(fù)電極鉚接部與鉚接端子之間的焊接性能也可被改進(jìn)，同時(shí)仍然避免關(guān)于鉚接端子中的至少一個(gè)與對(duì)應(yīng)匯流條之間的不相似的金屬焊接的問(wèn)題。從而可避免焊接性能的降低。因此，實(shí)施例可代表用于防止當(dāng)在端子單元中執(zhí)行不相似的金屬焊接時(shí)可能引起的焊接性能的降低的解決方案。各示例性實(shí)施例已在本文公開(kāi)，盡管使用了特定術(shù)語(yǔ)，但它們僅在概括和描述意義上而非出于限制目的被使用和解釋。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，在不背離所附權(quán)利要求闡釋的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在形式和細(xì)節(jié)上作出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種二次電池，包括電極組件，該電極組件包括正電極、負(fù)電極和在該正電極與該負(fù)電極之間的隔板； 用于容納所述電極組件的殼體； 用于密封所述殼體的蓋板；和至少一個(gè)端子單元，該至少一個(gè)端子單元包括電連接到所述電極組件的所述正電極和所述負(fù)電極中的一個(gè)的多金屬電極鉚接部，該多金屬電極鉚接部包括第一部分和第二部分；和鉚接端子，該鉚接端子被電連接到所述多金屬電極鉚接部； 其中所述鉚接端子和所述第二部分各自由第二金屬材料形成， 所述第一部分由第一金屬材料形成，并且所述第一金屬材料不同于所述第二金屬材料。
2.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述第一金屬材料為銅，所述第二金屬材料為
3.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述第一部分和所述第二部分被攪拌摩擦焊接到彼此。
4.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述多金屬電極鉚接部的所述第二部分被激光焊接到所述鉚接端子。
5.如權(quán)利要求1所述的二次電池，進(jìn)一步包括在所述第一部分和所述第二部分之間的包層單元。
6.如權(quán)利要求5所述的二次電池，其中所述包層單元包括在所述第一部分與所述第二部分之間的第一金屬層和第二金屬層，所述第一金屬層被聯(lián)接到所述第一部分，所述第二金屬層被聯(lián)接到所述第二部分，所述第一金屬層由所述第一金屬材料形成，并且所述第二金屬層由所述第二金屬材料形成。
7.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述第二部分被鉚接到所述鉚接端子。
8.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述第一部分為頭部，并且所述第二部分為尾部。
9.如權(quán)利要求1所述的二次電池，進(jìn)一步包括另一端子單元，該另一端子單元包括另一鉚接端子和另一電極鉚接部，其中所述另一鉚接端子和所述另一電極鉚接部由相同的金屬材料形成。
10.如權(quán)利要求9所述的二次電池，其中包括所述多金屬電極鉚接部的所述端子單元具有與包括所述另一電極鉚接部的所述另一端子單元的極性相反的極性。
11.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述電極組件的另一電極被電連接到所述蓋板和所述殼體中的至少一個(gè)。
12.—種二次電池模塊，包括多個(gè)二次電池，所述多個(gè)二次電池中的至少一個(gè)包括 電極組件，該電極組件包括正電極、負(fù)電極和在該正電極與該負(fù)電極之間的隔板； 用于容納所述電極組件的殼體；用于密封所述殼體的蓋板；和至少一個(gè)端子單元，該至少一個(gè)端子單元包括電連接到所述電極組件的所述正電極和所述負(fù)電極中的一個(gè)的多金屬電極鉚接部，該多金屬電極鉚接部包括第一部分和第二部分；和鉚接端子，該鉚接端子被電連接到所述多金屬電極鉚接部； 其中所述鉚接端子和所述第二部分各自由第二金屬材料形成， 所述第一部分由第一金屬材料形成，并且所述第一金屬材料不同于所述第二金屬材料。
13.如權(quán)利要求12所述的二次電池模塊，進(jìn)一步包括匯流條，該匯流條聯(lián)接到所述多個(gè)二次電池中的所述至少一個(gè)的所述端子單元并聯(lián)接到相鄰二次電池。
14.如權(quán)利要求13所述的二次電池模塊，其中所述匯流條由所述第二金屬材料形成。
15.如權(quán)利要求13所述的二次電池模塊，其中所述匯流條被聯(lián)接到所述相鄰二次電池的端子。
全文摘要
一種二次電池和一種二次電池模塊，該二次電池包括電極組件，該電極組件包括正電極、負(fù)電極和在該正電極和該負(fù)電極之間的隔板；用于容納所述電極組件的殼體；用于密封所述殼體的蓋板；和至少一個(gè)端子單元，該至少一個(gè)端子單元包括電連接到所述電極組件的所述正電極和所述負(fù)電極中的一個(gè)的多金屬電極鉚接部，該多金屬電極鉚接部包括第一部分和第二部分；和鉚接端子，該鉚接端子被電連接到所述多金屬電極鉚接部；其中所述鉚接端子和所述第二部分各自由第二金屬材料形成，所述第一部分由第一金屬材料形成，并且所述第一金屬材料不同于所述第二金屬材料。
文檔編號(hào)H01M2/30GK102208592SQ20111008369
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者卞相轅, 崔水石, 金容三, 金成培 申請(qǐng)人:Sb鋰摩托有限公司