二次電池和用于制造二次電池的方法
【專利摘要】公開了一種二次電池及其制造方法，該二次電池通過在其上不形成有卷邊部分的情況下使帽組件和電池殼體不被焊接而具有改善的容量和安全性。根據(jù)本發(fā)明的二次電池是不形成有卷邊部分的二次電池，該電池包括：電極組件，在該電極組件中，在陰極板和陽極板之間布置有分隔物；電池殼體，包括上殼和下密封構(gòu)件，上殼將電極組件和電解溶液存儲在其內(nèi)部空間中，具有敞開的上端和下端，并且具有在向內(nèi)方向上彎曲的上端，下密封構(gòu)件聯(lián)接到上殼的下端并密封下端；和帽組件，包括頂帽、安全閥和墊圈，頂帽以突出的形式布置在電池的最上面的部分處且形成陰極端子，當(dāng)電池殼體的內(nèi)部壓力增加時安全閥在頂帽的下部處形成變化，墊圈覆蓋頂帽和安全閥的邊緣。
【專利說明】二次電池和用于制造二次電池的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于制造二次電池的技術(shù)，并且更特別地，涉及一種如下二次電池和用于制造該二次電池的方法，該二次電池在沒有形成卷邊部分(beading port1n)的情況下允許帽組件和電池殼體不被相互焊接而具有改善的性能和安全性。
[0002]本申請要求于2013年2月26日在韓國提交的韓國專利申請N0.10-2013-0020744的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用被合并在此。

【背景技術(shù)】
[0003]通常，二次電池指的是可充電電池，而一次電池指的是不可充電的電池。二次電池被廣泛地用于電子裝置諸如蜂窩電話、筆記本計算機、攝像機、電動車輛等。特別地，鋰二次電池具有大約3.6V的工作電壓，是通常被用作電子裝置的電源的鎳鎘電池或者鎳氫電池的容量的三倍，并且由于其每單位重量的高能量密度，被越來越多地利用。
[0004]鋰二次電池通常使用分別作為陰極活性材料和陽極活性材料的氧化鋁和碳材料。鋰二次電池包括:電極組件，在該電極組件中，分別被涂覆有陰極活性材料和陽極活性材料的陰極板和陽極板被布置成在陰極板和陽極板之間介有分隔物；和電池殼體(外部材料)，該電池殼體一起密封和接收電極組件和電解質(zhì)。
[0005]同時，取決于電池殼體的形狀，鋰二次電池可以被分類成:罐式二次電池，其中電極組件被包括在金屬罐中；和袋狀電池，其中電極組件被包括在鋁層壓片的袋中。另外，取決于金屬罐的形狀，罐式二次電池可進一步被分類成圓柱狀電池和矩形電池。矩形或者圓柱狀二次電池的外部材料包括具有敞開的端部的電池殼體和被以可密封的方式聯(lián)接到電池殼體的敞開端部的帽組件。
[0006]圖1是示意性示出具有被形成在電池殼體處的卷邊部分的大體圓柱狀二次電池的橫截面圖。
[0007]參考圖1，圓柱狀二次電池通常包括:圓柱狀電池殼體20，該圓柱狀電池殼體20具有密封的底部和敞開的頂部；果凍卷式電極組件30，該果凍卷式電極組件30被接收在電池殼體20中；帽組件10，該帽組件10被聯(lián)接到電池殼體20的上部；卷邊部分40，該卷邊部分40被布置在電池殼體20的前端處，用于安裝帽組件10 ；以及夾緊部分50，該夾緊部分50用于密封電池。
[0008]在分隔物被介于陰極板和陽極板之間的狀態(tài)下，電極組件30通常被卷成果凍卷形狀。陰極引線31被附接到陰極板且被連接到帽組件10，并且陽極引線32被附接到陽極板且被連接到電池殼體20的下端。
[0009]帽組件10包括:頂帽11，該頂帽11形成陰極端子；安全閥12，當(dāng)電池中的壓力增加時，該安全閥12用于中斷電流并且/或者用于排出氣體；絕緣構(gòu)件13，該絕緣構(gòu)件13用于使除了特定部分之外的安全閥12與電流中斷構(gòu)件14電隔離；以及電流中斷構(gòu)件14，該電流中斷構(gòu)件14被連接到與陰極板連接的陰極引線31，以上述次序?qū)訅好苯M件10的上述部件。另外，在帽組件10被安裝到墊圈15的狀態(tài)下，帽組件10被安裝到電池殼體20的卷邊部分40。因此，在正常操作條件下，電極組件30的陰極經(jīng)由陰極引線31、電流中斷構(gòu)件14以及安全閥12被電連接到頂帽11。
[0010]然而，在如上所述的具有卷邊部分的常規(guī)二次電池中，卷邊部分40應(yīng)被形成在電池殼體20處以便于聯(lián)接和固定帽組件10。然而，因為電極組件30的容納容量減少得與通過卷邊部分40占據(jù)的面積一樣多，所以電池容量也減少。因此，為了解決此問題，最近已經(jīng)提出不具有被形成在電池殼體20處的卷邊部分40的二次電池。
[0011]圖2是示意性示出不具有被形成在電池殼體20處的卷邊部分的大體圓柱狀二次電池的橫截面圖。
[0012]參考圖2，卷邊部分沒有被形成在電池殼體20處。另外，借助于激光焊接等，帽組件10被聯(lián)接到電池殼體20的頂部，如通過L所指示，以密封電池殼體20。這時，為了將帽組件10焊接到電池殼體20，蓋16通常被設(shè)置在電池殼體20的最外面的部分處，如在圖2中所示。因為蓋16要被焊接到電池殼體20，所以蓋16可以由能夠被焊接到電池殼體20的材料例如金屬材料制成。
[0013]在不具有卷邊部分的常規(guī)二次電池中，執(zhí)行用于將帽組件10焊接到電池殼體20的過程。然而，在焊接過程中，焊接片段可以產(chǎn)生，并且這些焊接片段可以被粘附到帽組件10或者電極組件30，且這些焊接片段可能引起電池中的電短路。
[0014]另外，當(dāng)帽組件10被焊接到電池殼體20時，可能產(chǎn)生熱，并且所產(chǎn)生的熱可能損壞帽組件10的各種部件。此外，因為應(yīng)在帽組件10處單獨地制備要被焊接到電池殼體20的由金屬等制成的蓋16，所以帽組件10的結(jié)構(gòu)變得較復(fù)雜并且增加制造成本，從而引起二次電池具有較大的重量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]技術(shù)問題
[0016]本公開被設(shè)計成解決現(xiàn)有技術(shù)的這些問題，并且因此本公開涉及提供一種二次電池，因為卷邊部分沒有被形成在電池殼體處，所以該二次電池可以具有改善的容量，并且該二次電池也可以提高生產(chǎn)率并且防止帽組件被焊接片段短路或者損壞，這是因為帽組件沒有被焊接到電池殼體。本公開也涉及提供一種用于制造該二次電池的方法。
[0017]從下面的描述將會理解本公開的其它目的和優(yōu)點，并且通過本公開的實施例，該其它目的和優(yōu)點會變得顯而易見。另外，要理解，通過在所附的權(quán)利要求或者它們的組合中限定的組件可以實現(xiàn)本公開的目的和優(yōu)點。
[0018]技術(shù)解決方案
[0019]在本公開的一個方面中，提供一種不具有卷邊部分的二次電池，該二次電池包括:電極組件，該電極組件具有陰極板和陽極板，該陰極板和陽極板被布置成在陰極板和陽極板之間介有分隔物；電池殼體，該電池殼體具有上殼以及下密封構(gòu)件，該上殼構(gòu)造成將電極組件和電解溶液容納在上殼的內(nèi)部空間中，且該上殼具有敞開的頂部和敞開的底部，上殼的頂部能夠向內(nèi)彎曲，該下密封構(gòu)件被聯(lián)接到上殼的底部以密封上殼的底部；以及帽組件，該帽組件具有頂帽，該頂帽在其最上面的部分上突出以形成陰極端子；安全閥，該安全閥位于頂帽的下方且被構(gòu)造成當(dāng)電池殼體的內(nèi)部壓力增加時改變形狀；以及墊圈，該墊圈包圍頂帽和安全閥的邊緣。
[0020]優(yōu)選地，墊圈可以具有與上殼的彎曲頂部的內(nèi)表面接觸的上端和與電極組件的上表面接觸的下端。
[0021]而且優(yōu)選地，二次電池可以進一步包括上絕緣板，該上絕緣板被設(shè)置在電極組件的上部處，并且墊圈可以具有:上端，該上端接觸上殼的彎曲頂部的內(nèi)表面；和下端，該下端接觸上絕緣板的上表面。
[0022]而且優(yōu)選地，借助于激光焊接可以聯(lián)接上殼和下密封構(gòu)件。
[0023]而且優(yōu)選地，下密封構(gòu)件可以具有凹槽，并且上殼可被插入到下密封構(gòu)件的凹槽中。
[0024]在另一方面中，也提供一種電池組，該電池組包括如上所述的二次電池。
[0025]在又一方面中，也提供一種用于制造不具有卷邊部分的二次電池的方法，該方法包括:制備具有陰極板和陽極板的電極組件，該陰極板和陽極板被布置成在陰極板和陽極板之間介有分隔物；制備具有上殼和下密封構(gòu)件的電池殼體，該上殼被構(gòu)造成將電極組件和電解溶液容納在上殼的內(nèi)部空間中，并且該上殼具有敞開的頂部和敞開的底部，上殼的頂部能夠被向內(nèi)彎曲，該下密封構(gòu)件與上殼分離；制備具有頂帽、安全閥以及墊圈的帽組件，該頂帽在其最上面的部分上突出以形成陰極端子，該安全閥位于頂帽的下方，且該安全閥被構(gòu)造成當(dāng)電池殼體的內(nèi)部壓力增加時使形狀變形，該墊圈包圍安全閥和頂帽的邊緣；通過上殼的底部開口向上插入帽組件，使得墊圈的上端接觸上殼的彎曲頂部的內(nèi)表面；通過上殼的底部開口向上插入電極組件以被位于帽組件的下方；以及將下密封構(gòu)件聯(lián)接到上殼的底部以密封上殼的底部。
[0026]優(yōu)選地，在插入電極組件的過程中，電極組件可以被插入使得電極組件的上表面接觸墊圈的下端。
[0027]而且優(yōu)選地，在制備電極組件的過程中，上絕緣板可以進一步被設(shè)置在電極組件的上部處，并且在插入電極組件的過程中，電極組件可以被插入使得上絕緣板的上表面接觸墊圈的下端。
[0028]而且優(yōu)選地，在將下密封構(gòu)件聯(lián)接到上殼的底部的過程中，借助于激光焊接，下密封構(gòu)件可以被聯(lián)接到上殼的底部。
[0029]而且優(yōu)選地，在將下密封構(gòu)件聯(lián)接到上殼的底部的過程中，上殼可以被插入到下密封構(gòu)件的凹槽中。
[0030]有益效果
[0031]根據(jù)本公開的實施例，因為卷邊部分沒有被形成在電池殼體處，所以電極組件的容納空間增加，這能夠提高二次電池的容量。
[0032]另外，根據(jù)本公開的實施例，因為電池殼體沒有被焊接到帽組件，所以能夠防止由于在焊接過程的期間產(chǎn)生的焊接片段而在二次電池中產(chǎn)生的短路。此外，也能夠防止在焊接過程期間產(chǎn)生的熱被傳遞到帽組件并損壞帽組件。
[0033]此外，根據(jù)本公開的實施例，因為不存在于帽組件處單獨地提供要被焊接到電池殼體的蓋的需求，所以能夠防止帽組件具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以減少制造成本和時間。
[0034]因此，根據(jù)本公開，可以提高二次電池的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并且二次電池也可以被容易地設(shè)計成具有輕的重量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]附圖圖示本公開的優(yōu)選實施例，并且連同前述的公開一起，用于提供本公開的技術(shù)精神的進一步理解。然而，本公開沒有被解釋為受到附圖的限制。在附圖中:
[0036]圖1是示意性示出具有被形成在電池殼體處的卷邊部分的大體圓柱形二次電池的橫截面圖；
[0037]圖2是示意性示出不具有被形成在電池殼體處的卷邊部分的大體圓柱形二次電池的橫截面圖；
[0038]圖3是示意性示出根據(jù)本公開的實施例的二次電池的橫截面圖；
[0039]圖4是示出根據(jù)本公開的實施例的上殼和下密封構(gòu)件的聯(lián)接構(gòu)造的示意圖；
[0040]圖5和圖6是示出根據(jù)本公開的另一實施例的上殼和下密封構(gòu)件的聯(lián)接構(gòu)造的示意圖；
[0041]圖7是示出根據(jù)本公開的另一實施例的上殼和下密封構(gòu)件的聯(lián)接構(gòu)造的示意圖；并且
[0042]圖8是用于圖示用于制造根據(jù)本公開的實施例形成的不具有卷邊部分的二次電池的方法的示意性流程圖。

【具體實施方式】
[0043]在下文中，將會參考附圖詳細地描述本公開的優(yōu)選實施例。在描述之前，應(yīng)理解的是，在說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為限制通常的和字典意思，而是基于允許發(fā)明人定義適合于最佳解釋的術(shù)語的原理基于與本發(fā)明的技術(shù)方面相對應(yīng)的意義和概念進行解釋。
[0044]因此，在此提出的描述就是僅為了說明目的的優(yōu)選實例，而不是旨在限制本發(fā)明的范圍，因此應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對其進行其它的等價物和變型。
[0045]圖3是示意性示出根據(jù)本公開的實施例的二次電池的橫截面圖。
[0046]參考圖3，根據(jù)本公開的二次電池包括電極組件300、電池殼體200以及帽組件100。
[0047]電極組件300可以被構(gòu)造成具有陰極板和陽極板，該陰極板和陽極板被布置成使得分隔物介于該陰極板和陽極板之間，并且電極組件300被容納在電池殼體200中。這時，電極組件300可以被卷成果凍卷形狀，并且在這樣的情況下，電極組件300也可以被稱為果凍卷狀物。通過使用活性材料漿料涂覆電流集電極來形成電極組件300的電極板，并且通過將以顆粒的形式的活性材料、輔助導(dǎo)體、粘合劑以及塑化劑與溶劑攪拌在一起通常可以形成漿料。電流集電極的沿著電極板的卷動方向的起始末端和結(jié)束末端可以具有沒有施加漿料的非涂覆部分，并且與電極板相對應(yīng)的電極引線可以分別被附接到非涂覆部分。通常，陰極引線310被附接到電極組件300的上端且被電連接到帽組件100，并且陽極引線320被附接到電極組件300的下端且被連接到電池殼體200的底部。
[0048]電池殼體200可以由輕質(zhì)的導(dǎo)電金屬材料諸如鋁、不銹鋼或者它們的合金制成，且電池殼體200具有容納電極組件300和電解溶液的內(nèi)部空間。
[0049]特別地，本公開的電池殼體200可以包括上殼210和下密封構(gòu)件220。
[0050]在此，上殼210占用電池殼體200的大部分且構(gòu)造電池殼體200的上部和側(cè)面部分，并且上殼210給予內(nèi)部空間以容納電極組件300和電解溶液。
[0051]另外，上殼210可以具有敞開的頂部和敞開的底部。因此，帽組件100的上部通過上殼210的開口暴露出二次電池且可以電連接到外部裝置。特別地，上殼210的頂部開口被定尺寸成使得帽組件100和電極組件300不能夠通過，但是上殼210的底部開口被定尺寸成使得帽組件100和電極組件300能夠通過。因此，通過上殼210的底部開口，帽組件100和電極組件300可以被插入到電池殼體200中。
[0052]這時，上殼210的頂部可以向內(nèi)彎曲。換言之，上殼210可以在其頂部處具有彎曲部分211。彎曲頂部211可以防止帽組件100從上殼210向上偏離。特別地，不是在電極組件300和帽組件100被插入到電池殼體200中之后上殼210的彎曲頂部211被形成，而是在電極組件300和帽組件100被插入之前被事先形成，這不同于常規(guī)二次電池的夾緊部分。因此，盡管在用于形成夾緊部分的現(xiàn)有的夾緊過程期間電極組件300或者帽組件100已經(jīng)被損壞，但是此問題在本公開沒有出現(xiàn)。
[0053]優(yōu)選地，上殼210可以具有圓柱形形狀。因此，根據(jù)本公開的二次電池可以被應(yīng)用于圓柱狀二次電池。然而，本公開不限于上殼210的特定形狀，并且上殼210可以具有除了圓柱形形狀，例如，矩形形狀之外的任何形狀。
[0054]下密封構(gòu)件220被聯(lián)接到上殼210的底部以密封電池殼體200的底部。換言之，在根據(jù)本公開的二次電池中，上殼210的底部是敞開的，并且下密封構(gòu)件220被聯(lián)接到上殼210的底部以關(guān)閉底部開口。因此，下密封構(gòu)件220可以防止電極組件300和被容納在上殼210中的電解溶液通過上殼210的底部而泄露。
[0055]在帽組件100和電極組件300通過底部開口被插入到上殼210的內(nèi)部空間中之后，下密封構(gòu)件220被聯(lián)接到上殼210。在此，在帽組件100和電極組件300被插入之后并且在下密封構(gòu)件220被聯(lián)接到上殼210之前，電解溶液可以通過上殼210的底部被注入。然而，在下密封構(gòu)件220被聯(lián)接到上殼210之后，電解溶液也可以通過帽組件100被插入到上殼210中。
[0056]優(yōu)選地，借助于激光焊接，上殼210和下密封構(gòu)件220被彼此聯(lián)接。
[0057]圖4是示出根據(jù)本公開的實施例的上殼210和下密封構(gòu)件220的聯(lián)接構(gòu)造的示意圖。在圖4中，為了方便起見，圖3的A部分被描述為擴大視圖。
[0058]首先，如在圖4的(a)部分中所示，上殼210的底部是敞開的，并且在電極組件300被插入之后，下密封構(gòu)件220移動到上殼210的底部。另外，如果下密封構(gòu)件220被緊密地粘附到上殼210的底部，如在圖4的(b)部分中通過L所指示，則借助于粘附方式諸如激光焊接，上殼210的底部和下密封構(gòu)件220被彼此聯(lián)接以密封被聯(lián)接的部分。
[0059]盡管圖4示出圖3的電池殼體200的左下部，但是此聯(lián)接構(gòu)造可以被應(yīng)用于電池殼體的整個下部。
[0060]同時，如在圖4中所示的上殼210和下密封構(gòu)件220的聯(lián)接構(gòu)造僅是實例，并且本公開不限于此。換言之，可以應(yīng)用各種聯(lián)接構(gòu)造。
[0061]優(yōu)選地，凹槽可以被形成在下密封構(gòu)件220中，并且上殼210可以被插入到下密封構(gòu)件220的凹槽中使得上殼210和下密封構(gòu)件220被彼此聯(lián)接。
[0062]圖5和圖6是示出根據(jù)本公開的另一實施例的上殼210和下密封構(gòu)件220的聯(lián)接構(gòu)造的示意圖。在圖5和圖6中，為了方便起見圖3的A部分也被描述為擴大視圖。
[0063]首先，如在圖5中所示，下密封構(gòu)件220可以具有凹槽221，S卩，凹入部分，凹槽221被形成在下密封構(gòu)件220的上部分中。凹槽221可以被形成為具有與上殼210的底部相對應(yīng)的形狀。因此，當(dāng)下密封構(gòu)件220移動以緊密地粘附到上殼210的底部時，如在圖5中的箭頭所指示，上殼210的底部可以被插入到凹槽221中。
[0064]然而，下密封構(gòu)件220的凹槽221可以被以各種方式改進。例如，如在圖6中所示，突起222可以被設(shè)置在下密封構(gòu)件220的上端的外周處。在這樣的情況下，突起222的內(nèi)側(cè)形成凹入部分且從而用作凹槽。因此，當(dāng)下密封構(gòu)件220移動以被緊密地粘附到上殼210的底部時，如在圖6中的箭頭所指示，上殼210的底部可以位于凹槽中，即，在突起222的內(nèi)側(cè)處。
[0065]特別地，在上述實施例中，能夠防止上殼210和下密封構(gòu)件220沿著橫向方向搖動，這改善在上殼210和下密封構(gòu)件220之間的聯(lián)接力。
[0066]同時，即使在上殼210被插入到下密封構(gòu)件220的凹槽中的實施例中，如在圖5和圖6中所示，借助于激光焊接，上殼210和下密封構(gòu)件220可以被彼此聯(lián)接。
[0067]圖7是示出根據(jù)本公開的另一實施例的上殼210和下密封構(gòu)件220的聯(lián)接構(gòu)造的示意圖。
[0068]如在圖7中所示，下密封構(gòu)件220可以被插入到上殼210的底部的內(nèi)表面中。另夕卜，借助于如通過L指示的激光焊接，下密封構(gòu)件220和上殼210可以被彼此聯(lián)接。
[0069]除了圖4至圖7的實施例之外，可以以各種方式改進上殼210和下密封構(gòu)件220的聯(lián)接構(gòu)造。
[0070]帽組件100包括頂帽110、安全閥120以及墊圈150。另外，根據(jù)電池殼體200的形狀，帽組件100可以具有各種形狀諸如圓柱形形狀或者矩形形狀。
[0071]頂帽110被布置以在帽組件100的最上面的部分處向上突出，從而形成陰極材料。因此，頂帽110允許二次電池被電連接到外側(cè)。另外，用于排出氣體的氣孔可以被形成在頂帽110中。因此，當(dāng)從電極組件300中產(chǎn)生氣體時，氣體可以通過氣孔被排出到電池殼體200的外側(cè)。頂帽110可以由例如金屬材料諸如不銹鋼或者鋁制成。
[0072]安全閥120可以被布置成在頂帽110的下方接觸頂帽110的外周，即，的頂帽110的邊緣，如在附圖中所示。另外，安全閥120被構(gòu)造成當(dāng)二次電池的內(nèi)部壓力，S卩，電池殼體200的內(nèi)部壓力，在預(yù)定的水平上變化時使安全閥120的形狀變形。例如，安全閥120可以被構(gòu)造成當(dāng)二次電池的壓力是12至25kgf/cm2時使安全閥120的形狀變形并裂開。
[0073]為此，安全閥120可以被構(gòu)造成使得安全閥120的中央部分向下突出，并且切口被形成在中央部分的附近，如在附圖中所示。因此，如果從二次電池的內(nèi)部，即，從電極組件300產(chǎn)生氣體，以增加內(nèi)部壓力，則安全閥120可以使安全閥120的形狀變形以向上凸出地突出并且在切口處裂開。因此，被填充中電池殼體200中的氣體可以通過安全閥120的被裂開的部分被排出出去。
[0074]墊圈150被構(gòu)造成包圍頂帽110和安全閥120的邊緣。特別地，墊圈150可以介于上殼210與頂帽110和安全閥120的邊緣之間，如在圖3中所示。墊圈150允許頂帽110和安全閥120的邊緣與上殼210絕緣，且墊圈150從而由具有電絕緣形的材料制成。另外，墊圈150可以由具有彈性和耐久性的材料制成以便于支撐和保護帽組件100。因此，墊圈150可以由例如聚烯烴或者聚丙烯(PP)制成。另外，在沒有使用熱處理的情況下借助于機械加工可以使墊圈150彎曲，以便于防止墊圈150的電絕緣性劣化。
[0075]特別地，突起151可以被形成在墊圈150處以向上支撐安全閥120的邊緣的下端。墊圈150的突起151可以防止安全閥120和頂帽110向下偏離。
[0076]然而，也可能的是，墊圈150不具有這樣的突起151，并且在這樣的情況下，墊圈150可以通過使用彎曲部分等向上支撐頂帽110和安全閥120。
[0077]優(yōu)選地，如通過圖3的B部分所示，墊圈150可以被構(gòu)造成使得墊圈150的下端接觸電極組件300的上表面。另外，墊圈150還可以被構(gòu)造成使得墊圈150的上端接觸上殼210的彎曲頂部211的內(nèi)表面。在本實施例中，墊圈150可以防止電極組件300在電池殼體200中搖動，并且特別地防止電極組件300沿著豎直方向搖動。
[0078]而且優(yōu)選地，根據(jù)本公開的二次電池可以進一步包括上絕緣板，該上絕緣板被設(shè)置在電極組件300的上部分處。上絕緣板可以由具有電絕緣性的材料制成以使電極組件300與帽組件100絕緣。
[0079]在這樣的情況下，墊圈150可以被構(gòu)造成使得墊圈150的下端接觸上絕緣板的上表面。另外，因為墊圈150的上端接觸上殼210的彎曲頂部211的內(nèi)表面，所以墊圈150可以防止電極組件300搖動。
[0080]而且優(yōu)選地，根據(jù)本公開的二次電池的帽組件100可以進一步包括電流中斷構(gòu)件140，如在圖3中所示。
[0081]電流中斷構(gòu)件140也被稱為電流中斷裝置(CID)，且位于安全閥120和電極組件300之間以將電極組件300電連接到安全閥120。換言之，電流中斷構(gòu)件140的上部分的至少一部分被連接到安全閥120的中心突起的下端,并且電流中斷構(gòu)件140的下部被連接到電極組件300的電極引線，例如，陰極引線310。因此，在正常的狀態(tài)下，從電極組件300產(chǎn)生的電流經(jīng)由陰極引線310流動到電流中斷構(gòu)件140、安全閥120以及頂帽110以對二次電池放電。然而，如果電池的內(nèi)部壓力由于氣體的產(chǎn)生而增加以將安全閥120變形成向上凸出的形狀，在安全閥120和電流中斷構(gòu)件140之間的接觸被切斷，或者電流中斷構(gòu)件140裂開,從而中斷安全閥120和電流中斷構(gòu)件140之間的電連接。
[0082]如上所述，帽組件100可以包括電流中斷構(gòu)件140，并且在這樣的情況下，帽組件100可以進一步包括絕緣構(gòu)件130。
[0083]絕緣構(gòu)件130介于安全閥120和電流中斷構(gòu)件140之間以電絕緣電流中斷構(gòu)件140和安全閥120，除了安全閥120的中心突起和電流中斷構(gòu)件140的接觸部分之外。
[0084]同時，帽組件100的如在圖3中所示的構(gòu)造僅是實例，并且本公開不限于帽組件100的這樣的特定形狀。
[0085]例如，根據(jù)本公開的二次電池的帽組件100可以進一步包括安全元件(未示出)。
[0086]安全元件被布置在頂帽110和安全閥120之間以將頂帽110電連接到安全閥120。當(dāng)二次電池的溫度上升時，安全元件可以中斷電池中的電流流動，并且安全元件其可以被構(gòu)造有所謂的正溫度系數(shù)(PTC)元件。
[0087]根據(jù)本公開的電池組包括在上面描述的至少一個二次電池。另外，除了上述二次電池之外，電池組可以包括電池管理裝置諸如電池管理系統(tǒng)(BMS)以便于控制充電/放電操作。
[0088]圖8是用于圖示用于制造根據(jù)本公開的實施例形成的不具有卷邊部分的二次電池的方法的示意性流程圖。
[0089]參考圖8，為了制造根據(jù)本公開的二次電池，首先，具有陰極板和陽極板以及介于陰極板和陽極板之間的分隔物的電極組件300被制備(SllO)。然后，具有上殼210和下密封構(gòu)件220的電池殼體200被制備(S120)。另外，具有頂帽110、安全閥120以及墊圈150的帽組件100也被制備(SI30)。
[0090]在此，在步驟S120中制備的電池殼體200中，上殼210具有容納電極組件300和電解溶液的內(nèi)部空間，且還具有敞開的頂部和敞開的底部。特別地，上殼210的頂部被向內(nèi)彎曲。另外，在步驟120中，與上殼210分離地設(shè)置電池殼體200的下密封構(gòu)件220。因此，上殼210的底部處于敞開的狀態(tài)下。同時，上殼210可以具有圓柱形形狀，但是本公開不限于上殼210的這樣的形狀。
[0091]另外，在步驟S130中制備的帽組件100中，頂帽110被布置成在二次電池的最上面的部分處突出以形成陰極端子，位于頂帽110的下方，并且當(dāng)電池殼體200的內(nèi)部壓力增加時安全閥120使安全閥120的形狀變形，并且墊圈150被構(gòu)造成包圍頂帽110和安全閥120的邊緣。
[0092]同時，盡管圖8示出按次序執(zhí)行步驟S110、S120以及S130，但是這僅是為了方便解釋，并且可以以顛倒的次序或者同時執(zhí)行步驟S110、S120以及S130。
[0093]如果電極組件300、電池殼體200以及帽組件100被如上所述制備，則通過上殼210的底部開口插入帽組件100使得墊圈150的上端接觸上殼210的彎曲的上部分的內(nèi)表面(S140)。
[0094]另外，電極組件300通過上殼210的底部開口被向上地插入到上殼210中以位于帽組件100的下部中(S150)。
[0095]然后，密封構(gòu)件220被聯(lián)接到上殼210的底部以密封上殼210的底部開口(S160)。
[0096]優(yōu)選地，在步驟S150中，如在圖3的部分B中所示，電極組件300可以被插入使得電極組件300的上表面接觸墊圈150的下端。
[0097]另外，在步驟SI 10中，上絕緣板可以進一步被設(shè)置在電極組件300的上部分處。在這樣的情況下，在步驟S150中，電極組件300可以被插入，使得上絕緣板的上表面接觸墊圈150的下端。
[0098]而且優(yōu)選地，在步驟S160中，借助于激光焊接，下密封構(gòu)件220可以被聯(lián)接到上殼210的底部。
[0099]另外，在步驟S160中，上殼210也可以被插入到下密封構(gòu)件220的凹槽中。為此，在步驟S120中，電池殼體200可以被制備以具有被形成在下密封構(gòu)件200中的凹槽，使得上殼210的底部可以被插入到凹槽中。
[0100]而且優(yōu)選地，在步驟S130中，具有被連接到安全閥120的下端的上部分和可連接到電極組件300的下部的電流中斷構(gòu)件140、和使除了一部分之外的電流中斷構(gòu)件140電絕緣安全閥120的介于安全閥120和電流中斷構(gòu)件140之間的絕緣構(gòu)件130可以進一步被設(shè)置在帽組件100處。
[0101]另外，在步驟S130中，當(dāng)溫度上升時中斷電流的被布置在頂帽110和安全閥120之間的安全元件可以進一步被設(shè)置在帽組件100處。
[0102]已經(jīng)詳細地描述了本公開。然而，應(yīng)理解的是，詳細的描述和特定的實例在指示本公開的優(yōu)選實施例的同時僅以說明的方式給出，這是因為根據(jù)該詳細的描述在本公開的精神和范圍內(nèi)的各種變化和變型對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將會變得顯而易見。
[0103]另外，盡管在本說明書中已經(jīng)使用了表示方向的術(shù)語諸如鄰近的、遠端的、上、下、左、右等，但是為了方便起見該術(shù)語僅是被用于指示相關(guān)位置并且根據(jù)觀察者的觀察點或者部件的布置能夠被替換成其它的詞語，如對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯然的。
【權(quán)利要求】
1.一種不具有卷邊部分的二次電池，所述二次電池包括: 電極組件，所述電極組件具有陰極板和陽極板，所述陰極板和陽極板被布置成在所述陰極板和陽極板之間介有分隔物； 電池殼體，所述電池殼體具有上殼和下密封構(gòu)件，所述上殼被構(gòu)造成將所述電極組件和電解溶液容納在所述上殼的內(nèi)部空間中，且所述上殼具有敞開的頂部和敞開的底部，所述上殼的頂部向內(nèi)彎曲，所述下密封構(gòu)件被聯(lián)接到所述上殼的底部以密封所述上殼的底部；以及 帽組件，所述帽組件具有頂帽、安全閥和墊圈，所述頂帽在其最上面的部分上突出以形成陰極端子，所述安全閥位于所述頂帽的下方，并且被構(gòu)造成當(dāng)所述電池殼體的內(nèi)部壓力增加時改變形狀，所述墊圈包圍所述頂帽和所述安全閥的邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池， 其中，所述墊圈具有與所述上殼的彎曲頂部的內(nèi)表面接觸的上端和與所述電極組件的上表面接觸的下端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，進一步包括上絕緣板，所述上絕緣板被設(shè)置在所述電極組件的上部處， 其中，所述墊圈具有與所述上殼的彎曲頂部的內(nèi)表面接觸的上端和與所述上絕緣板的上表面接觸的下端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池， 其中，借助于激光焊接將所述上殼和所述下密封構(gòu)件聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池， 其中，所述下密封構(gòu)件具有凹槽，并且所述上殼被插入到所述下密封構(gòu)件的凹槽中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，進一步包括: 電流中斷構(gòu)件，所述電流中斷構(gòu)件具有上部和下部，所述上部被連接到所述安全閥的下端，所述下部能夠連接到所述電極組件；和 絕緣構(gòu)件，所述絕緣構(gòu)件介于所述安全閥和所述電流中斷構(gòu)件之間，以使所述電流中斷構(gòu)件除了其一部分之外與所述安全閥電絕緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，進一步包括安全元件，所述安全元件被布置在所述頂帽和所述安全閥之間以當(dāng)溫度上升時中斷電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池， 其中，所述上殼具有圓柱形形狀。
9.一種電池組，包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所限定的二次電池。
10.一種用于制造不具有卷邊部分的二次電池的方法，所述方法包括: 制備具有陰極板和陽極板的電極組件，所述陰極板和陽極板被布置成在所述陰極板和陽極板之間介有分隔物； 制備具有上殼和下密封構(gòu)件的電池殼體，所述上殼被構(gòu)造成將所述電極組件和電解溶液容納在所述上殼的內(nèi)部空間中，且所述上殼具有敞開的頂部和敞開的底部，所述上殼的頂部能夠被向內(nèi)彎曲，所述下密封構(gòu)件與所述上殼分離； 制備帽組件，所述帽組件具有頂帽、安全閥和墊圈，所述頂帽在其最上面的部分上突出以形成陰極端子閥，所述安全閥位于所述頂帽下面并且被構(gòu)造成當(dāng)所述電池殼體的內(nèi)部壓力增加時使形狀變形，所述墊圈包圍所述安全閥和所述頂帽的邊緣； 通過所述上殼的底部開口向上插入所述帽組件，使得所述墊圈的上端接觸所述上殼的彎曲頂部的內(nèi)表面； 通過所述上殼的底部開口向上插入所述電極組件以使所述電極組件位于所述帽組件的下方；以及 將所述下密封構(gòu)件聯(lián)接到所述上殼的底部以密封所述上殼的底部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造二次電池的方法， 其中，在插入所述電極組件的過程中，所述電極組件被插入使得所述電極組件的上表面接觸所述墊圈的下端。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造二次電池的方法， 其中，在制備所述電極組件的過程中，上絕緣板進一步被設(shè)置在所述電極組件的上部處，并且 其中，在插入所述電極組件的過程中，所述電極組件被插入使得所述上絕緣板的上表面接觸所述墊圈的下端。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造二次電池的方法， 其中，在將所述下密封構(gòu)件聯(lián)接到所述上殼的底部的過程中，借助于激光焊接將所述下密封構(gòu)件聯(lián)接到所述上殼的底部。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造二次電池的方法， 其中，在將所述下密封構(gòu)件聯(lián)接到所述上殼的底部的過程中，所述上殼被插入到所述下密封構(gòu)件的凹槽中。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造二次電池的方法， 其中，在制備所述帽組件的過程中，所述帽組件進一步包括:電流中斷構(gòu)件，所述電流中斷構(gòu)件具有被連接到所述安全閥的下端的上部和能夠連接到所述電極組件的下部；和絕緣構(gòu)件，所述絕緣構(gòu)件介于所述安全閥和所述電流中斷構(gòu)件之間以使所述電流中斷構(gòu)件除了其一部分之外與所述安全閥電絕緣。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造二次電池的方法， 其中，在制備所述帽組件的過程中，所述帽組件進一步包括安全元件，所述安全元件被布置在所述頂帽和所述安全閥之間以當(dāng)溫度上升時使電流中斷。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造二次電池的方法， 其中，所述上殼具有圓柱形形狀。
【文檔編號】H01M2/12GK104285314SQ201480001073
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月26日
【發(fā)明者】金成鐘, 具滋訓(xùn) 申請人:株式會社Lg 化學(xué)