用於二次電池的電極接線片的結合結構和二次電池的製作方法
2023-07-07 01:53:51
專利名稱：用於二次電池的電極接線片的結合結構和二次電池的製作方法
技術領域：
本技術涉及一種用於二次電池的電極接線片的結合結構和一種具有該結合結構的二次電池。
背景技術：
二次電池是將電反應產生的化學能轉換為電能的裝置。與一次電池不同，二次電池是可充電的並具有高的電壓和電流密度。因此，二次電池廣泛地用在諸如可攜式終端的電子設備中。在這些二次電池中，鋰二次電池基本上具有其中電極板被堆疊從而確保合適的輸出係數的結構。具體來講，在多個負極板和多個正極板交替堆疊的狀態下，正極接線片和負極接線片從相應的正極板和負極板伸出，並且正極接線片或負極接線片也彼此堆疊。由於正極接線片或負極接線片僅彼此堆疊而又彼此分開，所以通過單獨的工藝將它們彼此連接。典型地使用超聲焊接方法來完成正極接線片或負極接線片之間的連接。然而，大容量電池具有大量的正負極接線片，並且在厚度上厚。因此，當僅使用超聲焊接方法來連接正極接線片或負極接線片時，可能難以獲得合適的緊固力，並且操作效率可能由於長的焊接時間而降低。為了解決這樣的問題，最近已經提出鉚接法，在該方法中，通過在正極接線片或負極接線片中形成位於同一線上的通孔將正極接線片或負極接線片彼此連接，然後將單獨的鉚釘插入到通孔中。然而，在這樣的方法中，典型地必須在每個正極接線片或每個負極接線片中獨立地形成通孔。因此，該方法的操作會不方便且會增加操作時間。
發明內容
在一個實施例中，提供了一種用於堆疊式二次電池的電極接線片的結合結構，在該結合結構中，電極接線片彼此連接而無需用於連接電極接線片的單獨的加工方法，從而能夠減少結合操作的不便利性並且能夠提高電極接線片之間的緊固力。根據本發明的方面，提供了一種用於二次電池的電極接線片的結合結構，該結合結構包括電極組件，通過堆疊多個電極板形成；接線片部分，通過堆疊從電極組件的電極板的一側伸出的電極接線片形成；結合構件，圍繞接線片部分的外表面，使得接線片部分的電極接線片彼此連接。結合構件可具有框架結構，該框架結構包括上覆蓋部分，圍繞接線片部分的頂表面；側覆蓋部分，從上覆蓋部分的兩端處向下延伸，以圍繞接線片部分的兩側；下覆蓋部分，從每一個側覆蓋部分延伸，以圍繞接線片部分的底表面。彎曲部分可形成在每個下覆蓋部分的端部處，其中，彎曲部分彼此面對並向上彎曲，並且接線片部分安裝在彎曲部分上。彎曲部分可在下覆蓋部分的上表面上與下覆蓋部分疊置。彎曲部分的兩個端部可向著側覆蓋部分彎曲。彎曲部分和下覆蓋部分可堆疊為多層結構。接線片保護構件可形成在結合構件的內表面和接線片部分的表面上。位於結合構件中的接線片部分可形成為弧形形狀。接線片部分的每個電極接線片可包括在每個電極板上以間隔隔開的正極接線片部分和負極接線片部分，其中，結合構件可包括圍繞正極接線片部分的第一結合構件和連接到第一結合構件以圍繞負極接線片部分的第二結合構件。第一結合構件和第二結合構件可通過連接覆蓋件彼此連接。
連接覆蓋件可具有彎曲部分。第一結合構件的圍繞第一結合構件的正極接線片部分的部分和第二結合構件的圍繞第二結合構件的負極接線片部分的部分可具有圓形或弧形形狀。接線片保護構件可形成在第一結合構件和正極接線片部分之間以及第二結合構件和正極接線片部分之間。根據本發明的方面，提供了一種用於二次電池的接線片的結合構件，該結合結構包括電極組件，通過堆疊多個電極板形成；正極接線片部分和負極接線片部分，通過堆疊從電極組件的電極板的一側伸出的正極接線片和負極接線片形成；大電流接線片部分，附於正極接線片部分和負極接線片部分的一端；結合構件，圍繞正極接線片部分、負極接線片部分和大電流接線片部分中的至少一個接線片部分的外表面，使得每個接線片部分的電極接線片彼此連接。接線片保護構件可形成在結合構件的內表面上。結合構件還可包括圍繞正極接線片部分和負極接線片部分的一個或多個外表面的單獨的結合構件。根據本發明的方面，提供了一種二次電池，該二次電池包括電極組件，通過堆疊多個電極板形成；正極接線片部分和負極接線片部分，所述正極接線片部分和負極接線片部分中的每個接線片部分具有根據上述實施例的任一個的結合構件，正極接線片部分通過堆疊從電極組件的電極板的一側伸出的正極接線片形成，負極接線片部分通過堆疊從電極組件的電極板的一側伸出的負極接線片形成；外殼，容納電極組件，使得正極接線片部分和負極接線片部分伸出到外殼外部。如上所述，根據本發明的實施例，結合構件形成為圍繞具有堆疊的電極接線片的整個接線片部分，而無需執行用於連接電極接線片的單獨的工藝，使得能夠簡化結合操作並獲得高的緊固力。
附圖與說明書一起示出本發明的特定實施例，並且與說明書一起起到解釋本發明的原理的作用。圖1是示出電極板和電極接線片的堆疊結構以及結合構件的形成狀態的側視示意圖。圖2是示出結合構件形成在每個接線片部分處的狀態的平面示意圖。圖3是示出結合構件的結構和通過結合構件而連接的電極接線片的連接結構的剖視示意圖。圖4至圖8是示出結合構件的結構的修改的剖視示意圖。
具體實施例方式在下面的詳細描述中，僅以說明的方式示出並描述了本發明的特定實施例。如本領域的技術人員將認識到的，在全部不脫離本發明的精神或範圍的情況下，所描述的實施例可以以多種不同的方式進行修改。因此，附圖和說明書將被看作實質上是說明性的而非限制性的。此外，當元件被稱作「在」另一元件「上」時，該元件可以直接在另一元件上，或者也可以利用一個或多個設置在該元件和所述另一元件之間的中間元件而間接地在另一元件上。此外，當元件被稱作「連接到」另一元件時，該元件可以直接連接到另一元件，或者可以利用一個或多個設置在該元件和所述另一元件之間的中間元件而間接地連接到另一元件。下文中，相同的標號表示相同的元件。在附圖中，為了清楚起見，誇大了層的厚度或尺寸，而不一定按照比例畫出層的厚度或尺寸。如圖1和圖2所示，根據本發明實施例的堆疊式二次電池包括通過堆疊多個電極層而形成的電極組件100以及多個接線片部分200。在該實施例中，電極組件100具有正極板110和負極板120交替堆疊的結構。在該實施例中，可根據要被製造的二次電池的輸出功率來改變堆疊的正極板110和負極板120的數量。多個接線片部分200可形成在具有正極板110和負極板120按上文所述堆疊的結構的電極組件100的一側上。可使用接線片部分200收集由電極組件產生的電流，並且接線片部分200包括正極接線片部分210和負極接線片部分220。正極接線片部分210可起到收集由每個正極板110產生的電流的作用。正極接線片部分210可具有這樣的結構，即，具有薄板形狀的多個正極接線片212連接到正極板110 的一個端部並彼此堆疊。負極接線片部分220可起到收集由每個負極板120產生的電流的作用。負極接線片部分220可具有這樣的結構，S卩，具有與正極接線片212的形狀相同的薄板形狀的多個負極接線片222連接到負極板120的一個端部並彼此堆疊。由於接線片部分200形成為這樣的結構，所以正極接線片部分210和負極接線片部分220可在電極組件100的一側的兩個端部處以一定的間隔布置。在該實施例中，對多個接線片部分200中的每個接線片部分的正極接線片部分 210和負極接線片部分220設置結合構件。結合構件300可起到將正極接線片部分210的正極接線片212彼此連接以及將負極接線片部分220的負極接線片222彼此連接的作用。結合構件300可包括第一結合構件 310和第二結合構件320。可使用第一結合構件310將正極接線片212彼此連接。第一結合構件310可整體地形成為金屬框架結構。如圖3所示，第一結合構件可形成為在正極接線片部分210的外側圍繞整個正極接線片部分210。具體來講，用於覆蓋正極接線片部分210的頂表面的上覆蓋件312可位於正極接線片部分210的頂表面上，側覆蓋件314可彎曲為在上覆蓋件312的兩端處向下延伸以圍繞正極接線片部分210的兩側。此外，下覆蓋件316可彎曲為在側覆蓋件314的端部處朝向彼此延伸，以圍繞正極接線片部分210的底表面。由於第一結合構件310形成為圍繞正極接線片部分210的整個外周，所以正極接線片部分210可被第一結合構件310限制，從而保持正極接線片212的堆疊狀態。如圖3所示，還可形成彎曲件318以在彼此面對的下覆蓋件316的端部處向上延伸，使得彎曲件318與正極接線片部分210的底表面接觸。因此，正極接線片部分210可安全地安裝在彎曲件318上。在正極接線片部分210的底表面僅被下覆蓋件316圍繞的結構中，下覆蓋件316 之間的間隙會因正極接線片部分210的自重而變寬，因此，正極接線片部分210會從下覆蓋件316之間的間隙滑出。然而，由於彎曲件318形成為從相應的下覆蓋件316的端部豎直地直立，正極接線片部分210的重量負載可主要由彎曲件318沿豎直方向支撐。因此，能夠使因負載分布而引起的下覆蓋件316之間的間隙的變寬最小化。出於負載分布的目的，彎曲件318可形成為這樣的結構，S卩，在該結構中彎曲件 318堆疊在下覆蓋件316的上表面上。然而，彎曲件318之間可能發生因與外部物體接觸而引起的短路。如圖4所示，彎曲件318可堆疊在下覆蓋件316的上表面上。在這種情況下，可以加強下覆蓋件316的強度，並且可以簡化下覆蓋件316的端部的最終形狀。可選擇地，彎曲件318和下覆蓋件316可堆疊為雙層結構，或者彎曲件318可重複地形成使得彎曲件318和下覆蓋件316堆疊為三層結構或者更多層的結構。如圖5所示，整個結合構件300可形成為弧形形狀，使得當結合構件300圍繞正極接線片部分210時正極接線片部分210也形成為弧形形狀，從而提高正極接線片部分210 和結合構件300之間的緊固效率。此外，不論第一結合構件310的形狀如何，可將單獨的接線片保護構件330形成在第一結合構件310的內表面上，使得能夠防止相應的電極接線片的表面因第一結合構件 310與相應的電極接線片之間的接觸而受到損壞。在該實施例中，將合成樹脂帶等用作接線片保護構件330，使得能夠防止短路並能夠使電極接線片的表面的損壞最小化。可使用形成在負極接線片部分220處的第二結合構件320將負極接線片部分220 的負極接線片222彼此連接。第二結合構件320可形成為與第一結合構件310的結構相同的結構，以在負極接線片部分220的外側圍繞負極接線片部分220。因此，可通過第二結合構件320粘結負極接線片部分220，從而保持負極接線片 222的堆疊狀態。第二結合構件320的形狀也可被改變而與第一結合構件310具有相同的形狀。第二結合構件320可設置有接線片保護構件330。通過第一結合構件310和第二結合構件320而從電極組件100伸出的正極接線片部分210和負極接線片部分220可被限制成束。如上所述，在沒有單獨的電極組件的焊接或加工的情況下，通過在接線片部分的外側圍繞整個接線片部分而將電極接線片彼此連接，使得能夠簡化結合操作並能夠防止結合部分因外部衝擊而受到損壞。作為參考，可對如圖1和圖2所示的正極接線片部分310和負極接線片部分320 中的每個設置多個結合構件300。在這種情況下，能夠加強整體強度。圖6是示出另一實施例的示圖。與分別對正極接線片部分210和負極接線片部分 220設置結合構件300的前述實施例不同的是，一個結合構件300可同時圍繞正極接線片部分210和負極接線片部分220，從而將正極接線片部分210和負極接線片部分220彼此連接。為此，結合構件300可包括如在前述實施例中描述的圍繞正極接線片部分210的第一結合構件310和圍繞負極接線片部分220的第二結合構件320。還可在第一結合構件 310和第二結合構件320之間形成將第一結合構件310和第二結合構件320彼此連接的連接覆蓋件319。更具體地講，在第一結合構件310和第二結合構件320形成為分別從正極接線片部分210和負極接線片部分220的底表面向著頂表面圍繞正極接線片部分210和負極接線片部分220的實施例中，位於第一結合構件310和第二結合構件320之間的連接覆蓋件319 的兩端可分別被連接到第一結合構件310和第二結合構件320。因此，結合構件300可通過連接覆蓋件319將正極接線片部分210和負極接線片部分220彼此連接，同時獨立地圍繞正極接線片部分210和負極接線片部分220。在該實施例中，可將單獨的接線片保護構件330設置到第一結合構件310、第二結合構件320和連接覆蓋件319的內周表面，從而能夠防止短路並能夠防止正極接線片212 和負極接線片222的表面的損壞。作為參考，在圖6示出的實施例中，結合構件310和320具有圓形形狀，並且正極接線片部分210和負極接線片部分220被修改為具有與圓形形狀對應的形狀。然而，可將結合構件310和320的形狀應用到在圖1、圖2和圖3示出的結合構件的形狀。如圖7所示，彎曲部分319a可形成在連接覆蓋件319處，使得能夠增強連接覆蓋件319的自身強度並能夠提高結合構件310和320的整體固定力。具有這樣的形狀的多個第一結合構件310可形成在正極接線片部分210上，具有這樣的形狀的多個第二結合構件320可形成在負極接線片部分220上，從而可更多地提高電極接線片部分的緊固力。圖8是另一實施例的圖示。結合構件300可起到將電極接線片彼此連接同時圍繞接線片部分200的作用，以及起到將接線片部分200和大電流接線片400彼此連接的作用。在這種情況下，一個結合構件300的一半側面可圍繞接線片部分200，一個結合構件300的另一半側面可圍繞大電流接線片400。因此，接線片部分200和大電流接線片400 可通過作為媒介的一個結合構件300彼此結合。因此，可省略接線片部分200和大電流接線片400之間的焊接工藝，因此，能夠簡化結合操作並增強整體強度。在該實施例中，結合構件300執行接線片部分200和大電流接線片400之間的傳導作用。因此，結合構件300可由金屬性材料形成。如上所述，可僅使用結合構件通過圍繞整個接線片部分而將組成接線片部分的電極接線片彼此連接，而無需單獨的焊接或加工操作，使得能夠簡化結合操作並增強整體強度。本領域技術人員可對上述本發明的各種特徵進行修改和組合。實施例可提供結合結構的各種修改，在結合結構中，結合構件將連接並堆疊在堆疊式電極組件中的電極接線片連接，同時在電極接線片的外側圍繞電極接線片。因此，當修改和組合涉及能夠簡化結合操作並增強整體強度的構造時，這些修改和組合包括在本發明的範圍內。儘管已經結合特定的實施例描述了本發明，但是應該理解，本發明並不局限於公開的實施例，而是相反，本發明意圖覆蓋包括在權利要求書的精神和範圍內的各種修改和等同布置及其等同物。
權利要求
1.一種結合結構，用於二次電池的電極接線片，所述結合結構包括 電極組件，通過堆疊多個電極板形成；接線片部分，通過堆疊從電極組件的電極板的一側伸出的電極接線片形成； 結合構件，圍繞接線片部分的外表面，使得接線片部分的電極接線片彼此連接。
2.如權利要求1所述的結合結構，其中，結合構件具有框架結構，所述框架結構包括 上覆蓋部分，圍繞接線片部分的頂表面；側覆蓋部分，從上覆蓋部分的兩端處向下延伸，以圍繞接線片部分的兩側； 下覆蓋部分，從每一個側覆蓋部分延伸，以圍繞接線片部分的底表面。
3.如權利要求2所述的結合結構，其中，彎曲部分形成在每個下覆蓋部分的端部處，彎曲部分彼此面對並向上彎曲，並且接線片部分安裝在彎曲部分上。
4.如權利要求3所述的結合結構，其中，彎曲部分在下覆蓋部分的上表面上與下覆蓋部分疊置。
5.如權利要求3所述的結合結構，其中，彎曲部分的兩個端部向著側覆蓋部分彎曲。
6.如權利要求3所述的結合結構，其中，彎曲部分和下覆蓋部分堆疊為多層結構。
7.如權利要求2所述的結合結構，其中，接線片保護構件形成在結合構件的內表面和接線片部分的表面上。
8.如權利要求1所述的結合結構，其中，位於結合構件中的接線片部分形成為弧形形狀。
9.如權利要求1所述的結合結構，其中，接線片部分的每個電極接線片包括在每個電極板上以間隔隔開的正極接線片部分和負極接線片部分，結合構件包括圍繞正極接線片部分的第一結合構件和連接到第一結合構件以圍繞負極接線片部分的第二結合構件。
10.如權利要求9所述的結合結構，其中，第一結合構件和第二結合構件通過連接覆蓋件彼此連接。
11.如權利要求10所述的結合結構，其中，連接覆蓋件具有彎曲部分。
12.如權利要求9所述的結合結構，其中，第一結合構件的圍繞第一結合構件的正極接線片部分的部分和第二結合構件的圍繞第二結合構件的負極接線片部分的部分具有圓形或弧形形狀。
13.如權利要求9所述的結合結構，其中，接線片保護構件形成在第一結合構件和正極接線片部分之間以及第二結合構件和負極接線片部分之間。
14.一種結合結構，用於二次電池的電極接線片，所述結合結構包括 電極組件，通過堆疊多個電極板形成；正極接線片部分和負極接線片部分，通過堆疊分別從電極組件的電極板的一側伸出的正極接線片和負極接線片形成；大電流接線片部分，附於正極接線片部分和負極接線片部分的一端； 結合構件，圍繞正極接線片部分、負極接線片部分和大電流接線片部分中的至少一個接線片部分的外表面，使得每個接線片部分的電極接線片彼此連接。
15.如權利要求14所述的結合結構，其中，接線片保護構件形成在結合構件的內表面上。
16.如權利要求14所述的結合結構，其中，結合構件還包括圍繞正極接線片部分和負極接線片部分的一個或多個外表面的單獨的結合構件。
17.一種二次電池，所述二次電池包括 電極組件，通過堆疊多個電極板形成；正極接線片部分和負極接線片部分，所述正極接線片部分和負極接線片部分中的每個接線片部分具有如權利要求1所述的結合構件，正極接線片部分通過堆疊從電極組件的電極板的一側伸出的正極接線片形成，負極接線片部分通過堆疊從電極組件的電極板的一側伸出的負極接線片形成；外殼，容納電極組件，使得正極接線片部分和負極接線片部分伸出到外殼外部。
18.如權利要求17所述的二次電池，其中，大電流接線片部分連接到正極接線片部分和負極接線片部分的一端。
全文摘要
本發明公開了一種用於堆疊式二次電池的電極接線片的結合結構和一種使用該結合結構的二次電池。用於二次電池的電極接線片的結合結構包括電極組件，通過堆疊多個電極板形成；接線片部分，通過堆疊從電極組件的電極板的一側伸出的電極接線片形成；結合構件，圍繞接線片部分的外表面，使得接線片部分的電極接線片彼此連接。
文檔編號H01M2/26GK102290551SQ20111002667
公開日2011年12月21日 申請日期2011年1月20日 優先權日2010年6月17日
發明者樸聖兒 申請人:三星Sdi株式會社