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CN102136561B - 可再充电电池 - Google Patents

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CN102136561B CN2010106086953A CN201010608695A CN102136561B CN 102136561 B CN102136561 B CN 102136561B CN 2010106086953 A CN2010106086953 A CN 2010106086953A CN 201010608695 A CN201010608695 A CN 201010608695A CN 102136561 B CN102136561 B CN 102136561B
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Abstract

一种可再充电电池，包括：包括第一电极板、第二电极板以及所述第一电极板与所述第二电极板之间的隔板的电极组件；容纳所述电极组件的壳体；密封所述壳体的盖板；以及连接至所述电极组件并穿过所述盖板的电极端子，其中绝缘层位于所述盖板或所述电极端子中的至少一个上。

Description

可再充电电池
技术领域
本发明实施例的方面涉及一种可再充电电池。
背景技术
与不能被再充电的一次电池不同，可再充电电池是能够被再充电和放电的电池。当可再充电电池被提供为以单独的单电池的组封装的低容量电池时，可再充电电池被用在诸如移动电话和可携式摄像机之类的小型便携式电子装置中。当可再充电电池被提供为具有几十个相连的电池组的大容量电池时，可再充电电池被广泛用作用于驱动混合动力车等中的电动机的电源。
可再充电电池被制造为多种不同的外形，其中圆柱型和棱柱型外形可以被认为具有代表性。为了形成这种电池，将形成有介于正极板与负极板之间的绝缘隔板的电极组件与电解质一起装入壳体中，并且在壳体上安装盖板。电极端子连接至电极组件，并通过盖板暴露在外。
这里，会在电极端子与盖板之间形成特定的间隙，使得电解质通过间隙泄漏的情况发生。当电解质通过电极端子与盖板之间的间隙泄漏时，电极端子与盖板之间发生电短路，从而使电池快速退化，并使电池容量快速降低。而且，当这种泄漏通过盖板与电极端子之间的间隙向外发生时，泄漏的电解质会腐蚀安装在电池外部的各种结构。此外，来自于外部的湿气可能会通过这种间隙进入壳体。
发明内容
本发明实施例的方面致力于一种可再充电电池，用于防止(或避免)由于电解质泄漏而导致的电极端子与盖板之间的短路。
本发明的实施例提供一种可再充电电池，包括：包括第一电极板、第二电极板以及在所述第一电极板与所述第二电极板之间的隔板的电极组件；容纳所述电极组件的壳体；密封所述壳体的盖板；以及连接至所述电极组件并穿过所述盖板的电极端子，其中在所述盖板和所述电极端子中的至少一个上有绝缘层。
所述绝缘层可以包括聚丙烯或聚乙烯。
所述绝缘层可以位于所述盖板的向内的表面上。
所述绝缘层可以位于所述盖板的邻近所述电极端子的向内的表面上。
所述电极端子可以包括：穿过所述盖板的端子体；连接至所述端子体并面向所述盖板的向内的表面的端子连接体；以及通常从所述端子连接体向所述电极组件延伸并被焊接至所述电极组件的端子延伸部分。
所述绝缘层可以位于所述端子连接体的向外的表面上。
所述可再充电电池可以在所述盖板与所述电极端子之间进一步包括密封衬垫，其中所述绝缘层位于所述端子连接体的通常与所述密封衬垫相对应的向外的表面上。
所述可再充电电池可以在所述盖板与所述电极端子之间进一步包括下绝缘体，其中所述绝缘层位于所述端子连接体的通常与所述下绝缘体相对应的向外的表面上。
所述绝缘层可以位于所述盖板的向内的表面上和所述端子连接体的顶面上。
附图说明
附图与说明书一起示出本发明的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1A示出根据本发明实施例的可再充电电池的透视图。
图1B示出沿图1A中的线I-I′截取的可再充电电池的截面图。
图1C示出图1B中的区域A的放大图。
图2示出根据本发明实施例的可再充电电池的截面图。
图3示出根据本发明实施例的可再充电电池的截面图。
具体实施方式
在以下详细描述中，仅简单地通过示例方式示出并描述本发明的某些示例性实施例。本领域技术人员会认识到，可以以都不背离本发明的精神或范围的各种不同方式对所描述的实施例进行修改。因此，附图和说明书被认为本质上是解释性的而非限制性的。
图1A示出根据本发明实施例的可再充电电池的透视图，图1B示出沿图1A中的线I-I′截取的可再充电电池的截面图，并且图1C示出图1B中的区域A的放大图。
参考图1A至1C，根据本发明实施例的可再充电电池100包括电极组件10、第一电极端子20、第二电极端子30、壳体40和盖组件50。
电极组件10由第一电极板11、隔板13和第二电极板12的卷绕或层叠的堆叠形成，其中第一电极板11被形成为薄板形状或薄膜形状。这里，第一电极板11可以用作阳极，并且第二电极板12可以用作阴极。
第一电极板11通过将诸如过渡金属氧化物之类的第一电极活性材料涂在使用诸如铝之类的金属箔形成的第一电极集电体上形成，并且第一电极板11包括第一电极未涂覆部分11a，第一电极未涂覆部分11a是没有涂第一电极活性材料的区域。第一电极未涂覆部分11a为第一电极板11与第一电极端子20之间的电流流动提供通道。在本发明的实施例中，用于第一电极板11的材料不限于此。
第二电极板12通过将诸如石墨或碳之类的第二电极活性材料涂在使用诸如镍或铜之类的金属箔形成的第二电极集电体上形成，并且第二电极板12包括第二电极未涂覆部分12a，第二电极未涂覆部分12a是没有涂第二电极活性材料的区域。第二电极未涂覆部分12a为第二电极板12与第二电极端子30之间的电流流动提供通道。在实施例中，用于第二电极板12的材料不限于此。
第一电极板11和第二电极板12可以被给定不同的(或相反的)极性，并且被排布在隔板13的相对侧。
隔板13布置在第一电极板11与第二电极板12之间以防止(或避免)短路，并使锂离子能够移动，隔板13由PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)或PE和PP的复合膜形成。在本发明的实施例中，用于隔板13的材料不限于此。
第一电极端子20和第二电极端子30连接至电极组件10各侧的末端，以分别电连接至第一电极板11和第二电极板12。
电极组件10与电解质一起被装入壳体40中。电解质可以由诸如LiPF6或LiBF4之类的锂盐形成，并且形成在诸如EC、PC、DEC、EMC或DMC之类的有机溶剂中。此外，电解质可以是液体、固体或凝胶相。
如果电解质渗到第一电极端子20与盖组件50之间或者第二电极端子30与盖组件50之间的区域中，则可能使第一电极端子20与盖组件50之间或者第二电极端子30与盖组件50之间发生电短路。
因为第一电极端子20由诸如铝之类的导电材料形成，并且被焊接至从电极组件10一侧的末端突出的第一电极未涂覆部分11a，所以第一电极端子20被电连接至第一电极板11。第一电极端子20包括第一端子体21、第一端子连接体22和第一端子延伸部分23。
第一端子体21穿过盖组件50，并被固定至盖组件50。此外，第一端子体21在其上部限定有螺纹。
第一端子连接体22从第一端子体21水平延伸，并被布置在盖组件50的底面(向内的表面)。
第一端子延伸部分23从第一端子连接体22的末端竖直延伸，并被压向电极组件10的第一电极未涂覆部分11a。也就是说，第一端子延伸部分23可以被焊接至第一电极未涂覆部分11a。
因为第二电极端子30由诸如镍之类的导电材料形成，并且被焊接至从电极组件10另一侧的末端突出的第二电极未涂覆部分12a，所以第二电极端子30被电连接至第二电极板12。第二电极端子30包括第二端子体31、第二端子连接体32和第二端子延伸部分33。
由于第二电极端子30的第二端子体31、第二端子连接体32和第二端子延伸部分33与第一电极端子20的第一端子体21、第一端子连接体22和第一端子延伸部分23具有相同的配置并且执行相同的功能，因此将不提供重复的描述。
壳体40由诸如铝、铝合金或镀镍钢之类的导电金属形成，并且以近似六面体的形状被配置有用于装入电极组件10、第一电极端子20、第二电极端子30和电解质的开口。尽管图1A和1B中未示出开口，而是示出壳体40和盖组件50连接，但盖组件50的边缘部分实际上是开口部分(或具有开口)。壳体40的内表面经过绝缘处理，以与电极组件10、第一电极端子20和第二电极端子30电绝缘。
盖组件50连接至壳体40。盖组件50包括盖板51。盖板51密封壳体40的开口，并且可以由与壳体40相同的材料形成。此外，盖板51还包括密封电解质注入孔52的塞子53和比较薄的安全通风孔54。
而且，盖组件50还包括第一密封部分60和第二密封部分70。
第一密封部分60包括第一密封衬垫61、第一下绝缘体62、第一上绝缘体63、第一螺母64和第一绝缘层65a，其中第一电极端子20的第一端子体21穿过第一密封衬垫61。
另外，第二密封部分70包括第二密封衬垫71、第二下绝缘体72、第二上绝缘体73、第二螺母74和第二绝缘层75a，其中第二电极端子30的第二端子体31穿过第二密封衬垫71。
这里，第一密封部分60和第二密封部分70的配置相同，因此以下将仅仅围绕第一密封部分60的配置进行描述。进一步地，在下面的描述中缩短名称，将第一电极端子20称为电极端子20，第一端子体21称为端子体21，第一端子连接体22称为端子连接体22，第一端子延伸部分23称为端子延伸部分23，第一密封衬垫61称为密封衬垫61，第一下绝缘体62称为下绝缘体62，第一上绝缘体63称为上绝缘体63，第一螺母64称为螺母64，并将第一绝缘层65a称为绝缘层65a。
如图1C所示，密封衬垫61被插入电极端子20与盖板51之间，以防止电极端子20与盖板51之间发生电短路。为此，密封衬垫61的材料是绝缘体。
密封衬垫61包括衬垫体61a和凸缘61b。衬垫体61a以近似管状围住端子体21的周围，以便防止(或避免)端子体21与盖板51电短路。而且，凸缘61b被弯曲以从衬垫体61a水平向外延伸一长度(例如，特定的长度)，并被压向盖板51的底部底面。也就是说，凸缘61b被布置在盖板51的底面与端子连接体22之间。密封衬垫61防止(或避免)外部湿气通过盖板51渗到壳体40中。
位于凸缘61b外面的下绝缘体62被压向盖板51的底面。进一步地，下绝缘体62的面向凸缘61b的一部分被压在端子连接体22与盖板51之间。
上绝缘体63连接至电极端子20的端子体21，并被压向盖板51的顶面。
螺母64沿电极端子20上形成的螺纹拧紧以将电极端子20固定至盖板51。而且，螺母64沿着螺纹拧紧并被压向上绝缘体63。
绝缘层65a形成在盖板51的底面上。绝缘层65a也可以形成在盖板51底面的与电极端子20相对应的部分上。绝缘层65a可以由不与电解质发生反应的PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)或合适的等效材料形成。也就是说，绝缘层65a可以通过将PP或PE涂覆在盖板51的底面上来形成。
此外，绝缘层65a被布置在盖板51与电极端子20之间，以防止(或避免)在电解质泄漏到盖板51与电极端子20之间时盖板51与电极端子20之间发生的电短路。更详细地，绝缘层65a形成在盖板51的底面上，以防止在电解质泄漏到密封衬垫61与下绝缘体62之间时盖板51与电极端子20之间发生的电短路(或避免发生电短路)。
因此，通过在盖板51的底面上形成绝缘层65a，根据实施例的可再充电电池100即使在电解质通过密封衬垫61与下绝缘体62之间的间隙泄漏时，也不会经历盖板51与电极端子20之间的短路。因此，根据实施例的可再充电电池100能够防止(或避免)电极端子20与盖板51之间的电短路。
进一步地，通过在盖板51的底面上形成绝缘层65a，根据实施例的可再充电电池能够防止(或避免)电解质对盖板51的腐蚀。
接下来，将提供对根据另一实施例的可再充电电池的描述。
图2示出根据实施例的可再充电电池的截面图。
与图1中示出的可再充电电池100相比，根据本发明实施例的可再充电电池的不同仅仅在于形成绝缘层65b的位置，除此之外具有相同的形式并执行相同的功能。因此，将不再重复描述根据另一实施例的可再充电电池中的相同元件，并且将围绕绝缘层65b进行描述。
参考图2，绝缘层65b形成在电极端子20上。更具体地说，绝缘层65b形成在电极端子20的端子连接体22的顶面(向外的表面)上。
这里，绝缘层65b被插入密封衬垫61与端子连接体22之间，并且形成在端子连接体22的与密封衬垫61相对应的顶面上。绝缘层65b还被插入下绝缘体62与端子连接体22之间，并且形成在端子连接体22的与下绝缘体62相对应的顶面上。绝缘层65b可以由不与电解质发生反应的PP、PE或其合适的等同物形成。也就是说，绝缘层65b可以通过将PP或PE涂覆在端子连接体22的顶面上来形成。
绝缘层65b被布置在盖板51与电极端子20之间，以防止(或避免)在电解质通过盖板51与电极端子20之间的间隙泄漏时盖板51与电极端子20之间的电短路。更详细地，绝缘层65b形成在端子连接体22的顶面上，以防止在电解质通过密封衬垫61与下绝缘体62之间的间隙泄漏时在盖板51与电极端子20之间发生电短路(或避免发生电短路)。
因此，由于绝缘层65b形成在端子连接体22的顶面上，所以根据本发明实施例的可再充电电池即使在电解质通过密封衬垫61与下绝缘体62之间的间隙泄漏时，也不会遭受盖板51与电极端子20之间的短路。因此，根据本发明实施例的可再充电电池防止(或避免)电极端子20与盖板51之间的短路。
而且，由于绝缘层65b形成在根据本发明实施例的可再充电电池中的端子连接体22的顶面上，因此能够防止(或避免)电解质腐蚀端子连接体22。
图3示出根据本发明实施例的可再充电电池的截面图。
参考图3，绝缘层65包括上绝缘层65a和下绝缘层65b。绝缘层65可以通过涂覆不与电解质发生反应的PP或PE来形成。
上绝缘层65a形成在盖板51的底面上。上绝缘层65a也可以形成在盖板51底面的与电极端子20相对应的部分上。
下绝缘层65b形成在电极端子20上。更详细地，下绝缘层65b形成在电极端子20的端子连接体22的顶面上。这里，下绝缘层65b被插入密封衬垫61与端子连接体22之间，并且形成在端子连接体22的与密封衬垫61相对应的顶面上。而且，下绝缘层65b被插入下绝缘体62与端子连接体22之间，并且形成在端子连接体22的与下绝缘体62相对应的顶面上。
具体来说，绝缘层65被布置在盖板51与电极端子20之间，以防止(或避免)在电解质通过盖板51与电极端子20之间的间隙泄漏时盖板51与电极端子20之间的电短路。
因此，通过在根据本发明实施例的可再充电电池中的盖板51的底面和端子连接体22的顶面上形成绝缘层65，即使在电解质通过密封衬垫61与下绝缘体62之间的间隙泄漏时，也不会在盖板51与电极端子20之间发生短路(或者发生短路的可能性减小)。因此，根据实施例的可再充电电池避免电极端子20与盖板51之间的电短路。
根据本发明实施例的可再充电电池在盖板或电极端子中至少之一上形成有绝缘层，使得即使在电解质通过密封衬垫与下绝缘体之间的间隙泄漏时，盖板与电极端子也不会短路。因此，根据实施例的可再充电电池防止在电极端子与盖板之间发生电短路(或者避免发生电短路)。
尽管结合某些示例性实施例描述了本发明的方面，但应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖所附权利要求及其等同物的精神和范围内包含的各种修改和等同布置。

Claims (5)

1.一种可再充电电池，包括：
包括第一电极板、第二电极板以及所述第一电极板与所述第二电极板之间的隔板的电极组件；
容纳所述电极组件的壳体；
密封所述壳体的盖板；
连接至所述电极组件并穿过所述盖板的至少一个电极端子，其中所述电极端子包括穿过所述盖板的端子体、以及连接至所述端子体并面向所述盖板的向内的表面的端子连接体；
在所述盖板与所述电极端子之间的密封衬垫；以及
在所述盖板与所述电极端子之间的下绝缘体；
其中，在所述端子连接体的与所述密封衬垫和所述下绝缘体相对应的向外的表面上有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述绝缘层包括聚丙烯或聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中进一步在所述盖板的向内的表面上有所述绝缘层。
4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中进一步在所述盖板的邻近所述电极端子的向内的表面的一部分上有所述绝缘层。
5.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述电极端子进一步包括从所述端子连接体向所述电极组件延伸并被焊接至所述电极组件的端子延伸部分。
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