CN103296226A - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
提供了一种二次电池，所述二次电池包括：电池单元；保护电路模块，电连接到电池单元；顶壳，覆盖保护电路模块；以及底壳，覆盖电池单元的底表面，底壳包括沿远离电池单元的底表面的方向形成的一个或多个沟槽。
Description
本申请要求于2012年3月5日在韩国知识产权局提交的第10-2012-0022567号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明实施例的多个方面涉及一种二次电池。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池。在锂离子电池中，锂离子在放电操作期间从负极迁移到正极，而锂离子在充电操作期间从正极迁移到负极。由于锂离子电池具有高能量密度，没有记忆效应，并且在不使用期间自然放电速率低，所以锂离子电池广泛地用在便携式电子装置中。另外，由于锂离子电池的高能量密度，锂离子电池越来越多地用在包括电子工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、飞机等的各种应用领域中。
锂离子电池主要由用多种材料制成的正极、负极和电解质组成。例如，基于商业考虑，最广泛地使用石墨作为负极材料。通常使用层状类型的锂钴氧化物或锂锰氧化物作为正极材料。电池的电压、循环寿命、容量和稳定性会根据在正极、负极和电解质中使用的材料而极大地改变。
电池的容量可以用毫安时(mAh)或安时(Ah)来表示。蜂窝电话电池容量通常在大约800mAh至大约1000mAh的范围内，智能电话电池容量在大约1100mAh至大约1950mAh的范围内。笔记本电脑电池容量在大约2400mAh至大约5500mAh的范围内。
发明内容
根据本发明实施例的一方面，二次电池被构造为当使用粘结剂将底壳附于电池单元时防止或基本上防止粘结剂的泄漏。
根据本发明的实施例，一种二次电池包括：电池单元；保护电路模块，电连接到电池单元；顶壳，覆盖保护电路模块；以及底壳，覆盖电池单元的底表面，底壳包括沿远离电池单元的底表面的方向形成的一个或多个沟槽。
所述一个或多个沟槽可以沿远离电池单元的底表面的***的方向形成。
所述二次电池还可以包括位于电池单元的底表面的***和底壳的所述一个或多个沟槽之间的粘结剂。
所述二次电池还可以包括位于电池单元的底表面和底壳之间的粘结剂。
所述二次电池还可以包括位于电池单元的底表面和底壳的所述一个或多个沟槽之间的粘结剂。
底壳可以具有彼此隔开的一对线性长边和将线性长边的相对端部连接的一对弯曲短边，所述一个或多个沟槽可以分别与所述一对线性长边隔开。
所述一个或多个沟槽可以分别与所述一对线性长边基本上平行。
所述一个或多个沟槽可以分别与所述一对弯曲短边隔开。
所述一个或多个沟槽可以分别与所述一对弯曲短边基本上平行。
底壳可以具有彼此隔开的一对线性长边和将线性长边的相对端部连接的一对弯曲短边，所述一个或多个沟槽可以分别沿所述一对线性长边的内侧***形成。所述一个或多个沟槽可以分别沿所述一对弯曲短边的内侧区域形成。
在一个实施例中，所述一个或多个沟槽可以以实线类型形成。在一个实施例中，所述一个或多个沟槽可以以短划线类型形成。
所述一个或多个沟槽的深度可以是底壳的厚度的5％至50％。
底壳还可以包括紧密接触电池单元的底表面的平坦的第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述一个或多个沟槽中的每个具有从第一表面朝第二表面倾斜的倾斜表面和从倾斜表面朝底壳的***弯曲的弯曲表面。
电池单元可以包括一对长边区域，底壳还可以包括延伸到电池单元的长边区域且紧密地接触长边区域的紧密接触部分。
所述二次电池还可以包括包住电池单元、顶壳和底壳的标签。
根据本发明的另一实施例，一种二次电池包括：电池单元；壳体，覆盖电池单元的表面；以及粘结剂，位于壳体和电池单元的所述表面之间，壳体包括沿远离电池单元的所述表面的方向形成的一个或多个沟槽，所述一个或多个沟槽将粘结剂容纳在其中。
根据本发明实施例的一方面，因为具有一定深度(例如，预定深度)的沟槽形成在利用粘结剂粘附到电池单元的底壳中，所以在电池单元和底壳之间的粘附期间防止或基本上防止了粘结剂的泄漏。
本发明的附加方面和/或优点将部分地在下面的描述中进行说明，并且部分地根据该描述将是明显的，或者可以由本发明的实施而明了。
附图说明
通过参照附图详细地描述一些示例性实施例，本发明的以上和其它特征及方面对于本领域普通技术人员来讲将变得更加明显，在附图中：
图1A和图1B分别是根据本发明实施例的二次电池的透视图和分解透视图；
图2A和图2B分别是沿着线2a-2a和2b-2b截取的图1的二次电池的局部剖视图；
图3是在图2B中示出的区域“3”的放大图；
图4A和图4B分别是根据本发明实施例的二次电池的底壳的透视图和局部剖视图；
图5是根据本发明另一实施例的二次电池的底壳的透视图；
图6是根据本发明另一实施例的二次电池的底壳的透视图；
图7A至图7D是根据本发明其它实施例的包括各种类型的沟槽的二次电池的底壳的局部剖视图；
图8A和图8B示出了根据本发明实施例的使用粘结剂将二次电池的电池单元粘附到底壳的状态。
具体实施方式
在下文中参照附图更充分地描述本发明的一些示例性实施例；然而，本发明的实施例可以以不同的形式来实施，而不应该被解释为局限于在此示出并阐述的示例性实施例。而是，通过示例的方式提供这些示例性实施例，以理解本发明，并将本发明的范围传达给本领域的技术人员。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种方式修改，而均未脱离本发明的精神或范围。
图1A和图1B分别是根据本发明实施例的二次电池100的透视图和分解透视图。
如图1A和图1B所示，根据本发明实施例的二次电池100包括电池单元110、保护电路模块120、顶壳130、底壳140和标签160。
电池单元110充以或释放电能量，在一个实施例中，电池单元110具有底表面111、从底表面111向上延伸的一对长边区域112、连接这对长边区域112的弯曲形状的一对短边区域113、覆盖成对的长边区域112和成对的短边区域113的帽板114以及形成在帽板114中的端子115。在一个实施例中，底表面111、成对的长边区域112和成对的短边区域113统称为罐或壳体。罐可以由铝、铝合金、钢、镀镍钢或任何其它适合的材料形成。在一个实施例中，帽板114可以例如通过激光焊接而焊接到罐，并可以由铝、铝合金、钢、镀镍钢或任何其它适合的材料形成。在一个实施例中，端子115与帽板114电绝缘。
包括正极板、隔板、负极板和有机电解质(未示出)的电极组件(未示出)容纳在电池单元110中。电池单元110可以是锂离子电池或锂聚合物电池。然而，本发明的实施例不限于此。因为电池单元110的构造在本领域是公知的，所以将省略其详细描述。
保护电路模块120防止或基本上防止电池单元110的过充电、过放电或过电流。在一个实施例中，保护电路模块120包括印刷电路板121、安装在印刷电路板121上的多个电子保护装置122、形成在印刷电路板121的一个表面上的电池端子(cell terminal)123a和123b以及形成在印刷电路板121的另一表面上的封装端子(pack terminal)124。一个电池端子123a可以通过连接板125电连接到电池单元110的帽板114，另一个电池端子123b可以通过热敏性安全装置126电连接到电池单元110的端子115。在一个实施例中，热敏性安全装置126可以是电阻值根据温度升高而增大的正温度系数(PTC)装置。
顶壳130覆盖保护电路模块120，由此保护保护电路模块120免受外部环境影响。即，顶壳130防止或基本上防止外部的外来物透过保护电路模块120，并可以防止或基本上防止保护电路模块120因二次电池100的坠落冲击而损坏。顶壳130包括一个或多个开口131，以使保护电路模块120的封装端子124暴露于外部。可以使用塑料树脂将顶壳130预成型，然后将顶壳130结合到保护电路模块120。可选地，可以通过在模中安装电池单元110和保护电路模块120，然后进行注射成型来制造顶壳130。
底壳140覆盖电池单元110的底表面111，由此保护电池单元110免于因二次电池100的坠落冲击而损坏。可以使用塑料树脂将底壳140预成型，然后将底壳140结合到电池单元110的底表面111。
在一个实施例中，底壳140具有彼此隔开的一对线性长边141和将这对线性长边141的相对端部连接的一对弯曲短边142。底壳140的成对的线性长边141对应于电池单元110的成对的长边区域112，底壳140的成对的弯曲短边142对应于电池单元110的成对的短边区域113。在一个实施例中，底壳140的由成对的线性长边141和成对的弯曲短边142组成的区域(例如，预定的区域)可以覆盖电池单元110的底表面111。
底壳140覆盖电池单元110的底表面111，并包括沿远离电池单元110的底表面111的方向形成的一个或多个沟槽143。这里，表述“远离电池单元110的底表面111”是指：随着沟槽143变得越加远离电池单元110的底表面111，沟槽143变得更深。
在一个实施例中，底壳140还包括朝电池单元110的长边区域112延伸一定长度(例如，预定长度)的紧密接触部分144，从而紧密地接触电池单元110的长边区域112。
在一个实施例中，粘结剂150设置在底壳140和电池单元110的底表面111之间，底壳140和电池单元110不会彼此分离。
在一个实施例中，标签160覆盖电池单元110、顶壳130和底壳140。在一个实施例中，顶壳130的顶部区域和底壳140的底部区域通过标签160暴露于外部，标签160覆盖电池单元110的成对的长边区域112和成对的短边区域113，由此保护电池单元110免受外部环境影响，并防止或基本上防止电池单元110被不必要地电短路。
图2A和图2B分别是沿着线2a-2a和2b-2b截取的图1的二次电池的局部剖视图。
如图2A和图2B所示，在一个实施例中，保护电路模块120在电池单元110上通过连接板125和热敏性安全装置126电连接到电池单元110，并被顶壳130覆盖。保护电路模块120的封装端子124通过形成在顶壳130中的开口131暴露于外部。
底壳140机械地结合到电池单元110的下部，粘结剂150设置在电池单元110和底壳140之间。因为沟槽143形成在底壳140中，所以当使用粘结剂150将电池单元110和底壳140彼此粘附时，防止或基本上防止了粘结剂150暴露于外部。
在一个实施例中，因为电池单元110、底壳140的紧密接触部分144和顶壳130被标签160包住，所以顶壳130和底壳140不会与电池单元110分离。顶壳130的顶部区域通过标签160暴露于外部，底壳140的底部区域通过标签160暴露于外部。
图3是在图2B中示出的区域“3”的放大图。
如图3所示，底壳140具有紧密接触电池单元110的底表面111的大致平坦的第一表面145和与第一表面145相对的第二表面146。在一个实施例中，每个沟槽143具有从第一表面145朝第二表面146倾斜的倾斜表面143a和从倾斜表面143a朝底壳140的***弯曲的弯曲表面143b。以这种方式，沟槽143可以沿远离电池单元110的底表面111的***的方向形成。
粘结剂150可以设置在电池单元110的底表面111和底壳140的第一表面145之间。然而，在电池单元110和底壳140之间的粘附期间，处于液相的粘结剂150可以流到均具有倾斜表面143a和弯曲表面143b的沟槽143。因为沟槽143被形成为具有一定深度(例如，预定深度)，所以粘结剂150不会流到沟槽143的外部。即，粘结剂150不会从二次电池100漏出。在一个实施例中，粘结剂150停留在电池单元110的底表面111的***和底壳140的沟槽143之间。
根据如上所述的本发明的实施例，可以防止或基本上防止因粘结剂150的泄漏而引起的不期望的外观和因杂质产生而引起的故障。
在示例性实施例中，沟槽143被形成为深度为底壳140的厚度的大约5％至大约50％。
这里，底壳140的厚度指从第一表面145到第二表面146的厚度。底壳140具有足够大的厚度，以防止或基本上防止电池单元110因二次电池100的坠落冲击而损坏。因此，底壳140可以具有根据电池单元110的尺寸、形状和重量而改变的厚度。
因此，即使根据底壳140的厚度，沟槽143具有不同的深度，在示例性实施例中，沟槽143的深度仍为底壳140的厚度的大约5％至大约50％。
如果每个沟槽143的深度小于底壳140的厚度的大约5％，则过浅的沟槽143会导致粘结剂150泄漏。如果每个沟槽143的深度大于底壳140的厚度的大约50％，则过多量的粘结剂150会流到沟槽143中，由此降低了电池单元110和底壳140之间的粘附效率。
图4A和图4B分别是根据本发明实施例的二次电池100的底壳140的透视图和局部剖视图。
如图4A和图4B所示，底壳140具有彼此隔开的成对的线性长边141和将成对的线性长边141连接的成对的弯曲短边142。紧密接触部分144可以形成在成对的线性长边141中。
在一个实施例中，沟槽143可以被形成为与成对的线性长边141隔开，并可以被形成为与成对的线性长边141平行或基本上平行。另外，沟槽143可以被形成为与成对的弯曲短边142隔开，并被形成为与成对的弯曲短边142平行或基本上平行。
在一个实施例中，沟槽143可以沿成对的线性长边141的内侧区域形成，并可以形成为与成对的线性长边141平行或基本上平行。另外，沟槽143可以沿成对的弯曲短边142的内侧区域形成，并可以形成为与成对的弯曲短边142平行或基本上平行。
在一个实施例中，沟槽143可以以基本上闭合的曲线形成在底壳140的第一表面145上。因此，在使用粘结剂150在电池单元110和底壳140之间进行粘附期间，粘结剂150不会通过底壳140的任何区域泄漏。
图5是根据本发明另一实施例的二次电池的底壳240的透视图。
如图5所示，底壳240的沟槽243可以被形成为与成对的线性长边141隔开，或者沿成对的线性长边141的内侧区域形成。即，在一个实施例中，沟槽243未形成在成对的弯曲短边142中。在一个实施例中，沟槽243可以总体平行于或基本上平行于底壳240的成对的线性长边141以实线类型形成。
在底壳240中，在成对的弯曲短边142中不会出现强度的减小。例如，如果二次电池坠落，则最剧烈的冲击会作用于二次电池的角区域。因此，如果二次电池坠落，则二次电池的角区域会损坏。然而，如上所述，因为对应于二次电池的角区域在底壳240的成对的弯曲短边142中未形成导致机械强度减小的沟槽243，所以二次电池可以具有提高的强度，从而经得起坠落冲击。
在一个实施例中，在电池单元110和底壳240之间的粘附期间，可以略微精确地控制粘结剂150的量，从而即使当仅在底壳240的成对的线性长边141处形成沟槽243时，粘结剂150也不会通过成对的弯曲短边142暴露于外部。即，仅形成在底壳240的成对的线性长边141处的沟槽243可以使所有的粘结剂150保持在其中而不漏出。
图6是根据本发明另一实施例的二次电池的底壳340的透视图。
在一个实施例中，如图6所示，沟槽343形成在底壳340的成对的线性长边141处。沟槽343可以大体以短划线类型形成。在一个实施例中，沟槽343未形成在底壳340的成对的弯曲短边142处，并形成为与底壳340的成对的线性长边141平行。这样，底壳340不会使成对的弯曲短边142的机械强度减小，同时使得成对的线性长边141的机械强度的减小最小化或减少。因此，包括底壳340的二次电池可以具有提高的强度，从而经得起坠落冲击。
在其它实施例中，例如在电池单元110和底壳340之间的粘附期间更精确地控制粘结剂150的量的情况下，沟槽343不仅可以以短划线类型形成，而且可以以点线类型、点划线类型或双点划线类型形成。
图7A至图7D是根据本发明其它实施例的包括各种类型的沟槽的二次电池的底壳的局部剖视图。
根据本发明的另一实施例，如图7A所示，底壳440的沟槽443具有从第一表面145朝第二表面146竖直地或基本上竖直地形成的侧表面443a和连接到侧表面443a且与第一表面145和第二表面146水平地或基本上水平地或者平行地形成的底表面443b。即，沟槽443具有基本上矩形的剖面形状。这样，沟槽443具有相对大的容积，由此保持相对大的量的粘结剂150。
根据本发明的另一实施例，如图7B所示，底壳540的沟槽543具有从第一表面145朝第二表面146基本上倾斜的倾斜表面543a，从而沟槽543具有基本上三角形的剖面形状。这样，沟槽543具有相对小的容积，由此减少底壳540的机械强度的减小。
根据本发明的另一实施例，如图7C所示，底壳640的沟槽643具有从第一表面145朝第二表面146基本上倾斜的倾斜表面643a和连接到倾斜表面643a且与第一表面145和第二表面146水平地或基本上水平地或者平行地形成的底表面643b。在一个实施例中，沟槽643具有比底表面643b的宽度大的入口宽度。即，沟槽643具有基本上倒置的梯形的剖面形状。这样，沟槽643相对容易地从模取出，由此有助于底壳640的注射成型。
根据本发明的另一实施例，如图7D所示，底壳740的沟槽743具有从第一表面145朝第二表面146基本上倾斜的倾斜表面743a和连接到倾斜表面743a且与第一表面145和第二表面146水平地或基本上水平地或者平行地形成的底表面743b。在一个实施例中，沟槽743具有比底表面743b的宽度小的入口宽度。即，沟槽743具有基本上梯形的剖面形状。这样，可以相对地提高填充沟槽743的粘结剂150和底壳740之间的结合力。因此，可以更有效地防止或减少电池单元和底壳740的分离。
图8A和图8B示出了根据本发明实施例的使用粘结剂150将二次电池100的电池单元110粘附到底壳140的状态。
在一个实施例中，如图8A所示，将均匀或基本上均匀的量的粘结剂150施加到电池单元110的底表面111。相反，可以将均匀或基本上均匀的量的粘结剂150可以施加到底壳140。
接下来，如图8B所示，将电池单元110和底壳140彼此结合。如果粘结剂150的量大于参考量，则可以将粘结剂150设置在电池单元110和底壳140的第一表面145之间。另外，因为粘结剂150可以流到底壳140的沟槽143，所以粘结剂150可以在电池单元110和底壳140的沟槽143之间。但是，沟槽143保持粘结剂150，并防止或基本上防止粘结剂150从电池单元110和底壳140漏出。
虽然这里已经公开了一些示例性实施例，并且虽然采用了具体术语，但是这些示例性实施例仅是以一般的且描述性的意思来使用和解释，其目的并不在于限制。因此，本领域普通技术人员将理解，在不脱离如权利要求书阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节方面做出各种改变。
Claims (20)
1.一种二次电池，所述二次电池包括：
电池单元；
保护电路模块，电连接到电池单元；
顶壳，覆盖保护电路模块；以及
底壳，覆盖电池单元的底表面，
其中，底壳包括沿远离电池单元的底表面的方向形成的一个或多个沟槽。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽沿远离电池单元的底表面的***的方向形成。
3.根据权利要求2所述的二次电池，所述二次电池还包括位于电池单元的底表面的***和底壳的所述一个或多个沟槽之间的粘结剂。
4.根据权利要求1所述的二次电池，所述二次电池还包括位于电池单元的底表面和底壳之间的粘结剂。
5.根据权利要求1所述的二次电池，所述二次电池还包括位于电池单元的底表面和底壳的所述一个或多个沟槽之间的粘结剂。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，底壳具有彼此隔开的一对线性长边和将线性长边的相对端部连接的一对弯曲短边，所述一个或多个沟槽分别与所述一对线性长边隔开。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽分别与所述一对线性长边基本上平行。
8.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽分别与所述一对弯曲短边隔开。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽分别与所述一对弯曲短边基本上平行。
10.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽以实线类型形成。
11.根据权利要求6所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽以短划线类型形成。
12.根据权利要求1所述的二次电池，其中，底壳具有彼此隔开的一对线性长边和将线性长边的相对端部连接的一对弯曲短边，所述一个或多个沟槽分别沿所述一对线性长边的内侧区域形成。
13.根据权利要求12所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽分别沿所述一对弯曲短边的内侧区域形成。
14.根据权利要求12所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽以实线类型形成。
15.根据权利要求12所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽以短划线类型形成。
16.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述一个或多个沟槽的深度是底壳的厚度的5％至50％。
17.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，底壳还包括紧密接触电池单元的底表面的平坦的第一表面和与第一表面相对的第二表面，
其中，所述一个或多个沟槽中的每个具有从第一表面朝第二表面倾斜的倾斜表面和从倾斜表面朝底壳的***弯曲的弯曲表面。
18.根据权利要求1所述的二次电池，其中，电池单元包括一对长边区域，底壳还包括延伸到电池单元的长边区域且紧密地接触所述长边区域的紧密接触部分。
19.根据权利要求1所述的二次电池，所述二次电池还包括包住电池单元、顶壳和底壳的标签。
20.一种二次电池，所述二次电池包括：
电池单元；
壳体，覆盖电池单元的表面；以及
粘结剂，位于壳体和电池单元的所述表面之间，
其中，壳体包括沿远离电池单元的所述表面的方向形成的一个或多个沟槽，所述一个或多个沟槽将粘结剂容纳在其中。
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