具有由兩個或更多個構(gòu)件構(gòu)成的電池殼體的棱柱形電池單體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有包括兩個或更多個構(gòu)件的電池殼體的棱柱形電池單體，更特別地，涉及一種棱柱形電池單體，其中在電極組件被安裝在棱柱形單體殼體中的狀態(tài)下，蓋板被安裝在棱柱形單體殼體的開口頂部，電極組件構(gòu)造成具有其中分隔物布置在陰極和陽極之間的結(jié)構(gòu)，蓋板設(shè)置有陽極端子或陰極端子作為突出端子，并且棱柱形單體殼體被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中基于蓋板相對于突出端子的水平截面形狀，在長軸方向上、在短軸方向上或者在長軸方向和短軸方向上分開的兩個或更多個殼體構(gòu)件被聯(lián)接到彼此。
【背景技術(shù)】
[0002]可基于具有陰極/分隔物/陽極結(jié)構(gòu)的電極組件的結(jié)構(gòu)將二次電池分類。例如，電極組件可被構(gòu)造成具有果凍卷(纏繞)型結(jié)構(gòu)、堆疊型結(jié)構(gòu)或堆疊/折疊型結(jié)構(gòu)，在果凍卷(纏繞)型結(jié)構(gòu)中，在分隔物分別布置在陰極和陽極之間的狀態(tài)下纏繞長片型陰極和長片型陽極，在堆疊型結(jié)構(gòu)中，在分隔物分別布置在陰極和陽極之間的狀態(tài)下順序堆疊具有預(yù)定尺寸的多個陰極和陽極，在堆疊/折疊型結(jié)構(gòu)中，在分隔物分別布置在陰極和陽極之間的狀態(tài)下順序堆疊具有預(yù)定尺寸的多個陰極和陽極以構(gòu)成二分單體(bicell)或全單體(fullcell)并且然后將多個二分單體或全單體折疊。
[0003]此外，基于每一個二次電池的電池殼體的形狀可將二次電池分類成圓柱形電池、棱柱形電池和袋狀電池，其中，圓柱形電池被構(gòu)造成具有其中電極組件被安裝在圓柱形金屬容器中的結(jié)構(gòu)，棱柱形電池被構(gòu)造成具有其中電極組件被安裝在棱柱形金屬容器中，袋狀電池被構(gòu)造成具有其中電極組件被安裝在由鋁層壓片制成的袋狀殼體中的結(jié)構(gòu)。
[0004]特別地，近年來，根據(jù)減小電子移動裝置的尺寸和重量的趨勢已經(jīng)發(fā)展出具有相對小的寬度的棱柱形電池，并且棱柱形電池已經(jīng)產(chǎn)生除傳統(tǒng)圓柱形電池之外的應(yīng)用。
[0005]—般，通過將一些電池元件插入到在其底部封閉的棱柱形中空殼體中、焊接頂蓋組件、通過注入端口注入電解液并且密封注入端口來制造棱柱形電池。一般通過使用如圖1所示的深拉方法機(jī)械加工鋁合金片來制造在其底部封閉的棱柱形中空殼體。深拉方法是從平板制造無縫中空容器的典型成形方法。例如，使用如附圖標(biāo)記21表示的箭頭指示的沖模
20壓制位于模具30上的平板10的塑性變形方法可被用作深拉方法。
[0006]深拉方法具有如下優(yōu)點(diǎn)，其能夠通過一系列連續(xù)過程從平板制造最終中空殼體，從而提高了制造效率。但是深拉方法具有以下問題。
[0007]首先，深拉方法包括大約10個或更多個復(fù)雜繁瑣的步驟。為此，用于執(zhí)行深拉方法的設(shè)備的制造成本非常高。特別地，制造模具花費(fèi)2至3個月的長周期，這大大增大了開發(fā)滿足消費(fèi)者需求的電池所需的時間。
[0008]其次，在使用深拉方法機(jī)械加工金屬片的情況下，取決于模具的形狀，金屬片的各個區(qū)域具有不同的拉延程度。根據(jù)情況，在金屬片的拉延超過可允許拉延范圍的情況下可能發(fā)生角落破裂現(xiàn)象。因此，能夠使用深拉方法獲得的形狀受到限制。
[0009]由于以上原因，在使用深拉方法的情況下，產(chǎn)品不良率高并且殼體的形狀受到限制。
[0010]因此，非常需要能夠根本解決以上問題的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]因此，已經(jīng)作出本發(fā)明來解決以上問題和尚未解決的其它技術(shù)問題。
[0013]作為為了解決上述問題進(jìn)行的各種廣泛且深入的研究的結(jié)果，本申請的發(fā)明人已經(jīng)完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種構(gòu)造成具有以下結(jié)構(gòu)的棱柱形電池單體，在該結(jié)構(gòu)中，具有特定結(jié)構(gòu)的兩個或更多個分開的殼體構(gòu)件被聯(lián)接到彼此以構(gòu)成單體殼體，從而簡化了制造過程，提高了生產(chǎn)效率，并且降低了生產(chǎn)成本。
[0014]本發(fā)明的另一個目的是提供一種棱柱形電池單體，該棱柱形電池單體能夠在不限制棱柱形單體殼體的形狀的情況下被多樣化地設(shè)計(jì)，并且其中制造該單體殼體所需的成本和時間減少，從而在提高生產(chǎn)效率的同時降低了產(chǎn)品不良率。
[0015]技術(shù)解決方案
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過提供一種棱柱形電池單體能夠?qū)崿F(xiàn)以上和其它目的，其中在電極組件被安裝在棱柱形單體殼體中的狀態(tài)下，蓋板被安裝在棱柱形單體殼體的開口頂部，電極組件構(gòu)造成具有其中分隔物布置在陰極和陽極之間的結(jié)構(gòu)，蓋板設(shè)置有作為突出端子的陽極端子或陰極端子，并且棱柱形單體殼體被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中基于蓋板相對于突出端子的水平截面形狀，在長軸方向上、在短軸方向上或者在長軸方向和短軸方向上分開的兩個或更多個殼體構(gòu)件被聯(lián)接到彼此。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明的棱柱形電池單體被構(gòu)造成具有其中分開的殼體構(gòu)件被聯(lián)接到彼此以構(gòu)成一個單體殼體的結(jié)構(gòu)。與使用深拉方法制造的電池單體相比，降低了制造成本并且大大減少了電池單體制造時間。此外，能夠多樣化地設(shè)計(jì)電池單體，并且同時，能夠降低產(chǎn)品不良率。例如，能夠容易地制造具有能夠使用深拉方法容易制造的尺寸的電池單體。
[0018]在根據(jù)本發(fā)明的棱柱形電池單體中，蓋板可以是單一單元構(gòu)件并且陽極端子可被形成在蓋板的中部作為突出端子。
[0019]在具體示例中，棱柱形單體殼體可以以其中在短軸方向上分開的兩個殼體構(gòu)件聯(lián)接到彼此的形狀形成。在此情況下，殼體構(gòu)件可以以相同的形狀形成。但是，本發(fā)明不限于此。在如上所述殼體構(gòu)件以相同的形狀形成的情況下，能夠簡化制造過程并且能夠提高生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)成本。
[0020]在另一具體示例中，棱柱形單體殼體可以以其中在長軸方向上分開的兩個殼體構(gòu)件聯(lián)接到彼此的形狀形成。在此情況下，殼體構(gòu)件可以以相同的形狀形成。但是，本發(fā)明不限于此。在具有上述結(jié)構(gòu)的殼體構(gòu)件被聯(lián)接到彼此的情況下，殼體構(gòu)件可被形成為使得殼體構(gòu)件的相對端比殼體構(gòu)件的其它部分具有更大的厚度，以便提高聯(lián)接強(qiáng)度和可密封性。
[0021]同時，可以使用各種方法來制造殼體構(gòu)件。例如，可以通過彎曲金屬片使得金屬片具有與單體殼體對應(yīng)的形狀，來制造殼體構(gòu)件。替代性地，可以通過鍛造、沖切或切割來制造殼體構(gòu)件。
[0022]具體地，使用深拉方法制造的棱柱形單體殼體在通過拉延實(shí)現(xiàn)棱柱形單體殼體的機(jī)械加工期間可能破裂，使得棱柱形單體殼體的強(qiáng)度大大降低。根據(jù)情況，棱柱形單體殼體可能破損，這增大了產(chǎn)品不良率。而且，棱柱形單體殼體的降低的強(qiáng)度減小了密封力，并且由于外部沖擊，棱柱形單體殼體容易破損。此外，由于這些問題，不能夠制造具有均勻深度和寬度的棱柱形單體殼體。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的電池單體不具有上述限制。
[0023]在本發(fā)明中，殼體構(gòu)件可以以各種方式聯(lián)接到彼此。
[0024]在具體示例中，可以在殼體構(gòu)件彼此緊密接觸的狀態(tài)下通過焊接殼體構(gòu)件之間的界面以具有單體殼體的形狀使得殼體構(gòu)件的接觸端面向彼此，來制造單體殼體。
[0025]在另一具體示例中，可以在殼體構(gòu)件彼此緊密接觸的狀態(tài)下通過焊接殼體構(gòu)件之間的界面以具有單體殼體的形狀使得殼體構(gòu)件的接觸端彼此重疊，來制造單體殼體。在此情況下，殼體構(gòu)件的重疊的接觸端可以被滾壓，使得重疊的接觸端的厚度之和等于殼體構(gòu)件中任何一個的厚度，并且然后殼體構(gòu)件之間的界面可以被焊接。
[0026]焊接殼體構(gòu)件的方法不受特別地限制，只要兩個殼體構(gòu)件能夠以高強(qiáng)度聯(lián)接到彼此。例如，可以通過激光焊接、電弧焊接、電阻焊接、氣體焊接、超聲波焊接等將殼體構(gòu)件聯(lián)接到彼此。具體地，殼體構(gòu)件可以通過激光焊接聯(lián)接到彼此。
[0027]用于構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的棱柱形電池單體的單體殼體和蓋板的材料不受特別地限制，只要用于單體殼體和蓋板的材料具有對于單體殼體和蓋板合適的物理性能，能夠以平板的形式制造，并且能夠在制造單體殼體和蓋板的過程中使用。具體地，單體殼體和蓋板可以由招或招合金制成。
[0028]此外，單體殼體可具有預(yù)定厚度。例如，單體殼體可具有0.1mm至1.0mm的厚度。具體地，如果單體殼體的厚度過大，則所制造的電池單體的總體厚度或體積可能增加。另一方面，如果單體殼體的厚度過小，則單體殼體可能不具有期望的機(jī)械強(qiáng)度，其結(jié)果是其不能夠保護(hù)棱柱形電池單體免受外部沖擊。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的電池單體可被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)，其中折疊型電極組件、堆疊型電極組件或堆疊/折疊型電極組件被接納在單體殼體中。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的棱柱形電池單體的類型不受特別地限制，只要上述電極組件被安裝在單體殼體中。作為具體示例，電池單體可以是具有高能量密度、放電電壓和輸出穩(wěn)定性的鋰二次電池。
[0031]包括鋰二次電池的電池單體的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)和制造方法在本發(fā)明所屬的領(lǐng)域中是眾所周知的，并且因此將略去其詳細(xì)描述。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電池組，該電池組包括具有上述構(gòu)造的一個或更多個棱柱形電池單體。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種使用該電池組作為電源的裝置。具體地，該裝置可以從以下各項(xiàng)中選擇:膝上型計(jì)算機(jī)、移動電話、便攜式顯示播放器(PDP)、便攜式多媒體播放器(PMP)、MP3播放器、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)(DSC)、數(shù)字視頻錄像機(jī)(DVR)、智能電話、全球定位系統(tǒng)(GPS)、攝像機(jī)、電動車輛、混合動力電動車輛、插電式混合動力電動車輛和電力存儲設(shè)備。
[0034]上述裝置和設(shè)備在本發(fā)明所屬領(lǐng)域中是眾所周知的，并且因此將略去其詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0035]從下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中將更清楚地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特征以及其它優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0036]圖1是典型地示出使用傳統(tǒng)的深拉工藝制造棱柱形電池殼體的部分過程的側(cè)剖視圖；
[0037]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的棱柱形電池單體的外觀的透視圖；
[0038]圖3是示出在殼體構(gòu)件之間聯(lián)接之前根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在短軸方向上分開的殼體構(gòu)件的透視圖；
[0039]圖4是示出在殼體構(gòu)件之間聯(lián)接之前根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例在長軸方向上分開的殼體構(gòu)件的透視圖；
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