所描述的技術(shù)總地來(lái)說(shuō)涉及可再充電電池。
背景技術(shù):
不同于一次電池,可再充電電池是被設(shè)計(jì)成被重復(fù)充電和放電的電池。小容量可再充電電池可以被用在諸如移動(dòng)電話、筆記本電腦和便攜式攝像機(jī)之類的便攜式小型電子設(shè)備中,大容量可再充電電池可以被用作用于驅(qū)動(dòng)諸如混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛中的電動(dòng)機(jī)的電源。
可再充電電池可以包括殼體、電極端子以及用于被充電和放電的電極組件。多個(gè)可再充電電池的各個(gè)電極端子可通過(guò)匯流條彼此連接。匯流條可以通過(guò)焊接被結(jié)合到電極端子。
在使用中,電極組件可能膨脹。可再充電電池可能由于膨脹而移動(dòng)。因此,應(yīng)力可能被施加到匯流條和電極端子二者的焊接部分。焊接部分可能由于該應(yīng)力而破裂,并且電極端子和匯流條之間的連接可能會(huì)被損壞。
在此背景技術(shù)部分公開(kāi)的上述信息用于增強(qiáng)對(duì)所述技術(shù)的背景的理解,因此其可能包含不構(gòu)成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
所描述的技術(shù)提供一種可再充電電池,其在電極組件膨脹時(shí)減少或防止在匯流條和電極端子之間產(chǎn)生應(yīng)力。
示例性實(shí)施例提供一種可再充電電池,包括:容納電極組件的殼體;在所述殼體的開(kāi)口處被聯(lián)接到所述殼體的蓋板;電連接到所述電極組件并在所述蓋板上的電極端子;和在所述電極端子和所述蓋板之間的頂板,其中所述頂板和/或所述電極端子在其面對(duì)所述蓋板的下側(cè)具有傾斜側(cè)面。
所述傾斜側(cè)面可沿著遠(yuǎn)離所述頂板的中心或所述電極端子的中心的方向向上傾斜。
所述可再充電電池可以進(jìn)一步包括在所述頂板和所述電極端子之間或者在所述頂 板和所述蓋板之間的壓縮和變形構(gòu)件。
所述壓縮和變形構(gòu)件包括導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電硅有機(jī)樹(shù)脂或鉛。
所述壓縮和變形構(gòu)件具有環(huán)形形狀。
根據(jù)示例性實(shí)施例,當(dāng)可再充電電池的電極組件膨脹從而引起可再充電電池移動(dòng)時(shí),頂板或蓋板可朝向傾斜側(cè)面變形。
根據(jù)一示例性實(shí)施例,因?yàn)樯w板和頂板被配置用以由于外力而變形,所以可以防止由于電極組件的膨脹在匯流條的焊接部分和電極端子之間的過(guò)大的應(yīng)力產(chǎn)生。
附圖說(shuō)明
圖1示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的可再充電電池的透視圖。
圖2示出關(guān)于圖1的線II-II的剖視圖。
圖3示出根據(jù)第二示例性實(shí)施例的可再充電電池的剖視圖。
圖4示出根據(jù)第三示例性實(shí)施例的可再充電電池的剖視圖。
圖5示出圖3中所示的可再充電電池的蓋板變形的過(guò)程。
圖6示出根據(jù)第四示例性實(shí)施例的可再充電電池的局部放大部分。
具體實(shí)施方式
在下面的詳細(xì)描述中,已經(jīng)簡(jiǎn)單地通過(guò)例示的方式示出和描述了某些示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的那樣,所描述的實(shí)施例可以以各種不同的方式修改,全部都不脫離本發(fā)明的精神或范圍。
為了使描述更清楚,與示例性實(shí)施例的描述無(wú)關(guān)或者對(duì)于理解示例性實(shí)施例不是必需的部分可能不被示出,在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中,相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。
此外,參考相關(guān)附圖對(duì)第一示例性實(shí)施例的組成元件進(jìn)行了詳細(xì)描述,而與第一示例性實(shí)施例中的主要組成元件不同的主要組成元件將相對(duì)于其它示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。本文使用的術(shù)語(yǔ)用于描述本發(fā)明的特定示例實(shí)施例,而不是旨在限制本發(fā)明的所述示例實(shí)施例。如本文中所使用的,單數(shù)形式的“一”和“一個(gè)”旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另外明確說(shuō)明。
將理解,雖然用語(yǔ)第一、第二、第三等可在本文中用來(lái)描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些用語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)用來(lái)將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)元件、部件、 區(qū)域、層或部分區(qū)分開(kāi)。因此,下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分,而不脫離示例實(shí)施例的教導(dǎo)。在圖中,為了例示清楚,各個(gè)元件、層等的尺寸可能被夸大。
在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求書(shū)中,當(dāng)描述一元件在另一元件“上”、“被連接到”或“被聯(lián)接到”另一元件時(shí),該元件可以直接在另一元件“上”,被直接“連接”或“聯(lián)接”到另一元件,或者可以通過(guò)第三元件間接在另一元件“上”,被間接“連接”或“聯(lián)接”到另一元件。另外,除非明確相反地描述,詞語(yǔ)“包括”、“包含”及其變體將被理解為暗示包括所陳述的元件,但不排除任何其它元件。如本文所使用的,用語(yǔ)“和/或”包括關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任意和所有組合。此外,當(dāng)描述本發(fā)明的實(shí)施例時(shí),使用“可以”關(guān)系到“本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例”。諸如“中的至少一個(gè)”的表述當(dāng)放在一列元件之后時(shí)修飾整列元件,而不是修飾該列中的個(gè)別元件。此外,用語(yǔ)“示例性”意指示例或例示。
為了易于描述,諸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等的空間相對(duì)用語(yǔ)在本文中被用于描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征與另外的元件或特征的關(guān)系。將理解,空間相對(duì)用語(yǔ)旨在包含設(shè)備在使用或操作中的除了圖中描繪的方位之外的不同方位。例如,如果圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn),則描述為在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是將被定向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧戏健被颉爸稀?。因此,用語(yǔ)“下方”可以包含上方和下方兩種方位。設(shè)備可以以另外的方式被定向(旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方位),并且本文使用的空間相對(duì)描述語(yǔ)可以被相應(yīng)地解釋。
圖1示出根據(jù)第一示例性實(shí)施例的可再充電電池的透視圖,圖2示出關(guān)于圖1的線II-II的剖視圖。
參見(jiàn)圖1和圖2,可再充電電池100包括用于充電和放電的電極組件10、用于接納(例如,用于容納)電極組件10和電解質(zhì)溶液的殼體15、密封殼體15中的開(kāi)口的蓋板20、電連接到電極組件10并安裝在蓋板20中的電極端子21和22、以及被提供在電極端子22與蓋板20之間的頂板46。
電極組件10通過(guò)將電極(例如,負(fù)電極11和正電極12)設(shè)置在為絕緣體的隔板13的相應(yīng)側(cè)并將負(fù)電極11、隔板13和正電極12卷繞成果子凍卷形狀而被形成。
負(fù)電極11和正電極12分別包括涂覆區(qū)域11a和12a以及未涂覆區(qū)域11b和12b,涂覆區(qū)域11a和12a通過(guò)在諸如金屬板的集流體上涂覆活性物質(zhì)而被形成, 在未涂覆區(qū)域11b和12b上未涂覆活性物質(zhì)以使未涂覆區(qū)域是各集流體的暴露區(qū)域。
負(fù)電極11的未涂覆區(qū)域11b沿著螺旋卷繞的負(fù)電極11在負(fù)電極11的一端。正電極12的未涂覆區(qū)域12b沿著螺旋卷繞的正電極12在正電極12的一端。未涂覆區(qū)域11b和12b被設(shè)置在電極組件10的相反端。
殼體15被形成為大致長(zhǎng)方體形的,以便具有用于容納電極組件10的內(nèi)部空間。殼體15的開(kāi)口被形成在長(zhǎng)方體的一側(cè),從而電極組件10可以從外部被插入到內(nèi)部空間中。
蓋板20通過(guò)強(qiáng)制插入在殼體15的開(kāi)口處被結(jié)合和焊接到殼體15(例如蓋板20被安裝在殼體15的開(kāi)口中),并因此閉合和密封殼體15。例如,殼體15和蓋板20可以由鋁制成,并被焊接到彼此。例如,電極組件10可被插入到殼體15中,并且蓋板20可以在殼體15的開(kāi)口處被焊接到殼體15。
蓋板20包括例如端子開(kāi)口H1和H2(例如,端子孔)和通氣開(kāi)口24(例如,通氣孔)。電極端子21和22分別被安裝在蓋板20的端子開(kāi)口H1和H2中,并被電連接到電極組件10。
例如,電極端子21和22分別被電連接到電極組件10的負(fù)電極11和正電極12。因此,電極組件10可通過(guò)電極端子21和22被引出到殼體15的外部。
電極端子21和22分別包括設(shè)置在蓋板20的外部以分別對(duì)應(yīng)于端子開(kāi)口H1和H2的板端子21c和22c、以及電連接到電極組件10并穿過(guò)端子開(kāi)口H1和H2以被緊固到板端子21c和22c的鉚接端子21a和22a。
板端子21c和22c包括開(kāi)口H3和H4(例如,通孔)。鉚接端子21a和22a分別向上穿過(guò)端子開(kāi)口H1和H2,并被插入到開(kāi)口H3和H4中。電極端子21和22進(jìn)一步包括分別被一體形成在鉚接端子21a和22a上并在蓋板20下方從鉚接端子21a和22a突出的法蘭21b和22b。
在連接到負(fù)電極11的電極端子21上,外部絕緣構(gòu)件31被提供在板端子21c和蓋板20之間,以將板端子21c與蓋板20電絕緣。因而,蓋板20保持與負(fù)電極11的絕緣狀態(tài)(例如,蓋板20與電極組件10的負(fù)電極11電絕緣)。
通過(guò)將絕緣構(gòu)件31和板端子21c結(jié)合到鉚接端子21a的上部并且鉚接或焊接該上部,絕緣構(gòu)件31和板端子21c被緊固到鉚接端子21a的上部。板端子21c被安裝在蓋板20的外部且被安裝在絕緣構(gòu)件31上。
頂板46在連接到正電極12的電極端子22上被提供板端子22c和蓋板20之間。頂板46是導(dǎo)電的,并電連接板端子22c和蓋板20。也就是說(shuō),蓋板20保持 與正電極12的電連接狀態(tài)(例如,蓋板20被電連接到電極組件10的正電極12)。
通過(guò)將頂板46和板端子22c結(jié)合到鉚接端子22a的上部并且鉚接或焊接該上部,頂板46和板端子22c被緊固到鉚接端子22a的上部。板端子22c被安裝在蓋板20的外部且被安裝在頂板46上。
襯墊36和37分別被安裝在電極端子21和22的鉚接端子21a和22a與蓋板20的端子開(kāi)口H1和H2之間,以密封鉚接端子21a和22a與蓋板20之間的空間并將鉚接端子21a和22a與蓋板20電絕緣。
襯墊36和37進(jìn)一步在法蘭21b和22b與蓋板20之間延伸,以進(jìn)一步密封法蘭21b和22b與蓋板20之間的空間并將法蘭21b和22b與蓋板20電絕緣。也就是說(shuō),襯墊36和37防止電解質(zhì)溶液通過(guò)端子開(kāi)口H1和H2與電極端子21和22之間的空間泄漏。
引線接線片51和52分別將電極端子21和22電連接到電極組件10的負(fù)電極11和正電極12。例如,引線接線片51和52被結(jié)合到鉚接端子21a和22a的下部以填塞(caulking)下部,從而引線接線片51和52由法蘭21b和22b支撐,并被連接到鉚接端子21a和22a的下部。
絕緣構(gòu)件61和62分別被安裝在引線接線片51和52與蓋板20之間,以將引線接線片51和52與蓋板20電絕緣。另外,絕緣構(gòu)件61和62的第一側(cè)(例如,上側(cè))被結(jié)合到蓋板20,并且絕緣構(gòu)件61和62分別在其第二側(cè)包裹或圍繞引線接線片51和52、鉚接端子21a和22a以及法蘭21b和22b,從而穩(wěn)定它們的連接結(jié)構(gòu)。
通氣開(kāi)口24被通氣板25閉合和密封,并且被配置為選擇性地排出由可再充電電池產(chǎn)生的氣體。當(dāng)可再充電電池的內(nèi)部壓力達(dá)到某一壓力(例如,預(yù)定壓力)時(shí),通氣板25破裂以打開(kāi)通氣開(kāi)口24。通氣板25可以具有用于引導(dǎo)在某一壓力下的破裂的凹口25a。
在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)可再充電電池可被彼此連接,然后被用作電池模塊。在該實(shí)施例中,可再充電電池可以由匯流條彼此連接。匯流條的各個(gè)端部可以被結(jié)合到相鄰的可再充電電池的電極端子(例如,匯流條可以連接可再充電電池中相鄰的可再充電電池)。
匯流條和電極端子可以通過(guò)焊接彼此結(jié)合。上述匯流條可以是被包括在電池模塊中的匯流條,因此,其詳細(xì)描述可以不被提供。
關(guān)于根據(jù)示例性實(shí)施例的上述可再充電電池,第一電極端子21和/或第二電極端子22的元件和/或頂板46在其面對(duì)蓋板20的下表面具有傾斜側(cè)面(C)。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖2所示,電極端子22的板端子22c在其下側(cè)具有傾斜側(cè)面(C)。在另一實(shí)施例中,如圖3所示,頂板46在其下側(cè)具有傾斜側(cè)面(C)。雖然在圖2和圖3中示出傾斜側(cè)面(C)被形成在電極端子22的元件上,但是傾斜側(cè)面可以被形成在電極端子21的元件上。
在又一實(shí)施例中,如圖4所示,板端子22c和頂板46二者在其下側(cè)均具有傾斜側(cè)面(C)。
傾斜側(cè)面(C)可以被形成為隨著其遠(yuǎn)離頂板46的中心或電極端子22的中心而進(jìn)一步向上。例如,當(dāng)傾斜側(cè)面(C)在頂板46的下側(cè)時(shí),頂板46可以沿著從其中心到其外端的方向逐漸變薄。
電極組件10可能膨脹。兩個(gè)相鄰的可再充電電池可能由于膨脹相對(duì)于彼此移動(dòng)。
在根據(jù)一示例性實(shí)施例的可再充電電池(例如100,參見(jiàn)圖2)中,傾斜側(cè)面(C)在電極端子22的下側(cè)(例如,傾斜側(cè)面(C)在電極端子22的元件的面對(duì)蓋板20的下側(cè))。因此,當(dāng)外力由于例如可再充電電池100的移動(dòng)被施加到電極端子22時(shí),外力可向電極端子22施加向下的力(例如,可向下壓電極端子22),頂板46可能朝傾斜側(cè)面(C)彎曲。
圖5示出圖3中所示的可再充電電池的蓋板變形的過(guò)程。
如圖5所示,當(dāng)外力由于可再充電電池的細(xì)微相對(duì)移動(dòng)被施加到電極端子22時(shí),因?yàn)閮A斜側(cè)面(C)被形成在頂板46上,蓋板20可朝傾斜側(cè)面(C)彎曲(例如,可以向上彎曲)。因而,蓋板20可從其起初的平坦形狀變形成彎曲形狀20b。
如上所述,關(guān)于根據(jù)示例性實(shí)施例的可再充電電池(例如200,參見(jiàn)圖3),當(dāng)電極組件10膨脹并且可再充電電池以細(xì)微方式移動(dòng)時(shí),頂板46或蓋板20可被變形為鄰近(例如更接近或接觸)傾斜側(cè)面(C)。
例如,蓋板20和頂板46被配置用以通過(guò)外力而變形,從而根據(jù)示例性實(shí)施例的可再充電電池可以防止由于膨脹而在匯流條和電極端子22二者的焊接部分中產(chǎn)生過(guò)大應(yīng)力。
圖6示出根據(jù)第四示例性實(shí)施例的可再充電電池的局部放大部分。
參見(jiàn)圖6,可再充電電池300可進(jìn)一步包括壓縮和變形構(gòu)件26。
壓縮和變形構(gòu)件26可以被提供在頂板46和電極端子22之間或者在頂板46和蓋板20之間。壓縮和變形構(gòu)件26可由于外力而被壓縮。在一示例中,壓縮和變形構(gòu)件26可具有環(huán)形形狀。
例如,頂板46可能由于匯流條的移動(dòng)而對(duì)壓縮和變形構(gòu)件26加壓,并且隨 著壓縮和變形構(gòu)件26被壓縮和變形,頂板46可進(jìn)一步向下移動(dòng)或變形。例如,頂板46的移動(dòng)范圍可以由于壓縮和變形構(gòu)件26而增加。
壓縮和變形構(gòu)件26可以由例如導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電硅有機(jī)樹(shù)脂或鉛制成??紤]到環(huán)境,可以使用導(dǎo)電硅有機(jī)樹(shù)脂或?qū)щ娤鹉z。然而,壓縮和變形構(gòu)件26的材料不限于導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電硅有機(jī)樹(shù)脂和鉛,可以使用任何合適的導(dǎo)電且易于變形的材料。
與前述實(shí)施例的可再充電電池(例如100,參見(jiàn)圖2)相比,包括上述壓縮和變形構(gòu)件26的可再充電電池300可以適應(yīng)匯流條的進(jìn)一步移動(dòng)。
上面提及的附圖以及作為本發(fā)明的示例提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述被用來(lái)解釋本發(fā)明,而不限制在權(quán)利要求書(shū)中描述的本發(fā)明的含義或范圍。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,各種更改和其它等同示例性實(shí)施例可以是可能的。因此,本發(fā)明的技術(shù)保護(hù)范圍應(yīng)該由權(quán)利要求書(shū)及其等同物中描述的精神來(lái)確定。