CN105576179A - 可再充电电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可再充电电池，其包括：电极组件；壳体，容纳所述电极组件；以及电极端子。电极组件包括电极性相反的第一电极板和第二电极板，第一电极板包括从电极组件的端部延伸的多个第一突起，第二电极板包括从电极组件的端部延伸的多个第二突起，所述多个第一突起和所述多个第二突起的至少之一形成平坦部分和弯曲部分。电极端子电连接于电极组件的第一电极板和第二电极板的至少之一。其中，电极端子包括：本体部；至少一个片体，连接于本体部且从本体部的下部向电极端子电连接的电极组件的第一电极板和第二电极板的所述至少之一延伸，并与所述多个第一突起和所述多个第二突起的所述至少之一形成的平坦部分相互插置且与该平坦部分电连接。

Description

可再充电电池

技术领域

本发明涉及储能器件领域，尤其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，可再充电电池能够被反复充电和放电，包含有以组的形式封装的一个电池单元的低容量电池被使用在小型便携式电子设备中，例如移动电池或可携式摄像机。包含有相互连接的数十个电池组的高容量电池被广泛用作驱动诸如混合式电动车辆等车辆中的马达的电源。

可再充电电池被制造成各种形状，典型的有圆柱形和棱柱形。可再充电电池通常将隔板作为绝缘体介于带状的正电极板与负电极板之间、螺旋地卷绕该电极叠层以构成电极组件(或胶卷)、将该电极组件容纳于壳体中、将设置有电极端子的盖组件安装到壳体上而制造。

普通的高容量可再充电电池包括集电板，用于在容量或输出方面在短时间内收集大量电流。集电板被电连接到正电极板的正电极未涂覆部分和负电极板的负电极未涂覆部分，以将在正、负电极板中生成的电流分别引导到正、负端子。电极未涂覆部分在电极组件的相对端处露出。为了减少电极端子和电极组件的电流长度并减少电阻，于2010年11月24日公布的中国发明专利公布号CN101894967A的专利文献将电极端子通过集电板直接联接到具有弧形或弯曲部分的电极组件上，同时还可以节省可再充电电池的空间并使电极组件的圈数能够增加，从而增加该可充电电池的容量。但是此种集电板被焊接到了电极组件的弧形或弯曲部分，当受力时电极组件的弧形或弯曲部分与集电板的弯曲区域贴合不紧密就导致了焊接时产生虚焊；同时当电极组件较大时，为满足大电流过流，集电板的平坦区域及弯曲区域也必然的随之增厚，导致壳体与电极组件之间距离变大，最后导致壳体内产生过多的空间，使电池的体积能量密度大大降低；再者，在此专利中，集电板通过置于电极组件上的基部与电极端子电联接，基部的增加导致了电极组件与盖组件之间的距离，不利于体积能量密度的增加。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可再充电电池，其能提高可再充电电池的体积能量密度。

本发明的另一目的在于提供一种可再充电电池，其能提高电极端子和电极组件之间的电流过流能力。

本发明的再一目的在于提供一种可再充电电池，其能提高电极端子和电极组件之间电连接效率及强度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可再充电电池，其包括：电极组件；壳体，容纳所述电极组件；以及电极端子。电极组件包括电极性相反的第一电极板和第二电极板，第一电极板包括从电极组件的端部延伸的多个第一突起，第二电极板包括从电极组件的端部延伸的多个第二突起，所述多个第一突起和所述多个第二突起的至少之一形成平坦部分和弯曲部分。电极端子电连接于电极组件的第一电极板和第二电极板的至少之一。其中，电极端子包括：本体部；至少一个片体，连接于本体部且从本体部的下部向电极端子电连接的电极组件的第一电极板和第二电极板的所述至少之一延伸，并与所述多个第一突起和所述多个第二突起的所述至少之一形成的平坦部分相互插置且与该平坦部分电连接。

本发明的有益效果如下：

通过在电极组件的端部延伸出突起的弯曲部分和平坦部分，使电极端子的片体直接与电极组件的该平坦部分电连接，无需使用中间部件(例如连接接线片、集电板等)从而大大减小电极端子和电极组件之间的空间尺寸，从而提高可再充电电池的体积能量密度；电极端子通过片体与电极组件进行电连接，电流流向的距离很短，因而电流过流能力提高；电极端子的片体与平坦部分相互插置，因为电极端子的片体和平坦部分为平面上的电连接(例如焊接)，因此可避免曲面电连接(例如焊接)所带来的电连接不良(例如虚焊)问题，从而提高电连接(例如焊接)效率及强度。

附图说明

图1为根据本发明的可再充电电池的立体图；

图2为图1示出的可再充电电池的电极组件在卷绕之前的分解剖视图；

图3为图2示出的突起的变化视图；

图4为图1示出的可再充电电池的一实施例的剖视图；

图5为图4示出的可再充电电池的电极组件以及第一电极端子和第二电极端子的分解立体图；

图6为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图；

图7为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图；

图8为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图；

图9为图8的另一角度视图；

图10为根据本发明的可再充电电池的电极端子的另一实施例的立体图；

图11为图10的另一角度视图；

图12为图1示出的可再充电电池的另一实施例的剖视图；

图13为图12示出的可再充电电池的电极组件以及第一电极端子和第二电极端子的分解立体图；

图14为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图；

图15为图14的另一角度视图；

图16为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图；

图17为图16的另一角度视图；

图18为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图；

图19为图18的另一角度视图；

图20为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图；

图21为图20的另一角度视图；

图22为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图；

图23为图22的另一角度视图；

图24为根据本发明的可再充电电池的电极端子的一实施例的立体图。

其中，附图标记说明如下：

1电极组件E平坦边缘

C中心轴线R弯曲部分

L长度方向2壳体

11第一电极板3电极端子

111第一突起31本体部

112第一电极集流体311侧面

113第一电极活性物质32片体

12第二电极板33外接部

121第二突起4盖组件

122第二电极集流体41盖板

123第二电极活性物质42排气部

P平坦部分43塞子

B圆形倒角

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的可再充电电池。

参照图1至图24，根据本发明的可再充电电池包括：电极组件1；壳体2，容纳所述电极组件1；以及电极端子3。电极组件1包括电极性相反的第一电极板11和第二电极板12，第一电极板11包括从电极组件1的端部延伸的多个第一突起111，第二电极板12包括从电极组件1的端部延伸的多个第二突起121，所述多个第一突起111和所述多个第二突起121的至少之一形成平坦部分P和弯曲部分R。电极端子3电连接于电极组件1的第一电极板11和第二电极板12的至少之一。其中，电极端子3包括：本体部31；至少一个片体32，连接于本体部31且从本体部31的下部向电极端子3电连接的电极组件1的第一电极板11和第二电极板12的所述至少之一延伸，并与所述多个第一突起111和所述多个第二突起121的所述至少之一形成的平坦部分P相互插置且与该平坦部分P电连接。

通过在电极组件1的端部延伸出突起的弯曲部分R和平坦部分P，使电极端子3的片体32直接与电极组件1的该平坦部分P电连接，无需使用中间部件(例如连接接线片、集电板等)从而大大减小电极端子3和电极组件1之间的空间尺寸，从而提高可再充电电池的体积能量密度；电极端子3通过片体32与电极组件1进行电连接，电流流向的距离很短，因而电流过流能力提高；电极端子3的片体32与平坦部分P相互插置，因为电极端子3的片体32和平坦部分P为平面上的电连接(例如焊接)，因此可避免曲面电连接(例如焊接)所带来的电连接不良(例如虚焊)问题，从而提高电连接(例如焊接)效率及强度。

参照图2，电极组件1通过卷绕第一电极板11、隔离膜13、和第二电极板12而成型，并形成对应的平坦部分P和弯曲部分R，第一电极板11、隔离膜13、和第二电极板12全部为薄板或薄膜形式。具体地，以多个第一突起111形成平坦部分P和弯曲部分R为例，多个第一突起111是在第一电极集流体112上裁剪而得，根据电极组件1的尺寸而调整第一突起111之间的距离，使卷绕时第一突起111位于电极组件1的侧面弯曲的部分(即，参照图5，第一突起111可位于卷绕成型的电极组件1的顶部的左侧端或顶部的右侧端)，基于第一突起111的宽度，可使第一突起111的一部分形成平坦部分，第一突起111的一部分形成弯曲部分。多个第二突起121形成平坦部分P和弯曲部分R的方式与第一突起111类似，不再描述。第一电极板11和第二电极板12可被设置为带有不同极性。第一电极板11包括第一电极集流体112和涂覆在第一电极集流体112的至少一个表面上的第一电极活性物质113。第二电极板12包括第二电极集流体122和涂覆在第二电极集流体122的至少一个表面上的第二电极活性物质123。在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图2，从电极组件1的端部延伸的多个第一突起111没有涂覆第一电极活性物质113；从电极组件1的端部延伸的多个第二突起121没有涂覆第二电极活性物质122。需说明的是，在图2中，以第一电极板11为例，第一电极集流体112的设置有第一电极活性物质113的区域的上边缘与多个第一突起111的下边缘之间的部分未涂覆第一电极活性物质113；但是本发明不限于此，第一电极集流体112的设置有第一电极活性物质113的区域的上边缘与多个第一突起111的下边缘重合，从而第一电极集流体112的设置有第一电极活性物质113的区域的上边缘与多个第一突起111的下边缘之间不存在未涂覆第一电极活性物质113的部分。第二电极板12的情况类似第一电极板11，不再描述。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图4和图5、图12和图13，所述电极端子3为在电极组件1的端部(处于图中的上方)的一侧(图4和图5、图12和图13的左侧)电连接于第一电极板11的第一电极端子，且所述可再充电电池还可包括第二电极端子(图4和图5、图12和图13的右侧的电极端子3)，该第二电极端子在电极组件1的端部(处于图中的上方)的另一侧(图4和图5、图12和图13的右侧)电连接于第二电极板12。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图5和图13，平坦部分P可沿电极组件1的长度方向L延伸，弯曲部分R位于电极组件1的远离该电极组件1的中心轴线C的一侧，并且电极端子3的该所述至少一个片体32连接于平坦部分P。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图3，平坦部分P可在接近电极组件1的中心轴线C的一侧的顶部具有圆形倒角B。圆形倒角B能够防止突起的平坦部分P的顶部发生下垂或弯曲而导致与电极端子3的片体32相互插置时的平面不整而导致电连接不良(例如，当电连接采用焊接时导致的焊接不良、虚焊)等问题。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图5和图13，平坦部分P可在接近电极组件1的中心轴线C的一侧具有平坦边缘E，该平坦边缘E垂直于长度方向L。将平坦部分P在接近中心轴线C的一侧设置平坦边缘E，该平坦部分P在所述中心轴线C的一侧处于同一平面，避免错位引起的后续电连接(例如焊接)操作不良。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图12至图17以及图24，各片体32可从本体部31的下部的面向电极端子3电连接的电极组件1的第一电极板11和第二电极板12的所述至少之一的方向的侧面311向电极端子3电连接的电极组件1的第一电极板11和第二电极板12的所述至少之一延伸。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图4至图11、图18至图23，各片体32可从本体部31的下部在所述下部下侧向电极端子3电连接的电极组件1的第一电极板11和第二电极板12的所述至少之一延伸。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图4至图11，各片体32还可从本体部31的下部在所述下部下侧向电极端子3电连接的电极组件1的第一电极板11和第二电极板12的所述至少之一的相反方向延伸。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图6、图8和图9、图14和图15、图18和图19，电极端子3的本体部31可与全部片体32为一体成型。电极端子3的本体部31与全部片体32为一体，可防止片体32在电连接于电极端子3的本体部31时所带来的额外高度，同时可避免因片体32和本体部31电连接(例如焊接)时导致电流过流能力变差，从而能够使电流流向的距离很短，大大提高其电流过流能力。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图7、图10和图11、图16和图17、图20和图21、图22和图23、图24，电极端子3的本体部31可与全部片体32为分别成型并连接在一起。在一实施例中，电极端子3的本体部31可与全部片体32为分别成型并通过焊接或粘接连接在一起。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图8至图11、图13至图21，片体32可为至少两个，该至少两个片体32可沿平行于彼此的方向延伸。当电极组件1的尺寸变大时，可相应的调整片体32的数量，因而无需增加片体32的厚度就可大大提高电极端子3的过流能力，将壳体2内的电极组件1的体积利用率大大提升。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图5至图7、以及图22至图24，电极端子3的片体32可为一个，该片体32***且电连接到所述多个第一突起111和所述多个第二突起121的所述至少之一的平坦部分P的内部的中间。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，各片体32可覆盖于对应的平坦部分P的侧面。突起的平坦部分P的侧面完全被相应的各片体32所覆盖，电连接(例如焊接)区域面积较大，有利于短时间内电流的收集。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，电极端子3的片体32可为至少两个，电极端子3的全部片体32等间距设置。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图4至图6、图8至图11、图12至图24，电极端子3还可包括：外接部33，位于本体部31上方且连接于本体部31。在一实施例中，参照图4、图12至图13，外接部33可与本体部31一体成型。在另一实施例中，参照图5至图6、图8至图11、图14至图24，外接部33可与本体部31可分别成型并连接在一起。在一实施例中，电极端子3的外接部33可与本体部31分别成型并通过焊接或粘接连接在一起。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图5至图11、图13至图24，片体32可具有矩形形状。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，参照图1，所述可再充电电池还包括：盖组件4，包括：盖板41，密封所述壳体2的开口；以及排气部42，用于释放可再充电电池内部的气体。在一实施例中，参照图1，盖组件4还包括：塞子43，用于封闭穿透盖板41的电解液注入孔(未示出)。排气部42设置为当壳体2内部的气体压力超过参考值时，该排气部42破裂以将内部气体释放到外部。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，电极组件1的第一突起111和第二突起121与盖板41的距离为1mm～5mm。

在根据本发明的可再充电电池的一实施例中，盖板41的底部设置有绝缘层(未示出)。所述绝缘层可为橡胶层、塑料层、陶瓷层、或玻璃层。

Claims (10)

1.一种可再充电电池，其特征在于，包括：

电极组件(1)，包括电极性相反的第一电极板(11)和第二电极板(12)，第一电极板(11)包括从电极组件(1)的端部延伸的多个第一突起(111)，第二电极板(12)包括从电极组件(1)的端部延伸的多个第二突起(121)，所述多个第一突起(111)和所述多个第二突起(121)的至少之一形成平坦部分(P)和弯曲部分(R)；

壳体(2)，容纳所述电极组件(1)；以及

电极端子(3)，电连接于电极组件(1)的第一电极板(11)和第二电极板(12)的至少之一，

其中，电极端子(3)包括：

本体部(31)；

至少一个片体(32)，连接于本体部(31)且从本体部(31)的下部向电极端子(3)电连接的电极组件(1)的第一电极板(11)和第二电极板(12)的所述至少之一延伸，并与所述多个第一突起(111)和所述多个第二突起(121)的所述至少之一形成的平坦部分(P)相互插置且与该平坦部分(P)电连接。

2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其特征在于，从电极组件(1)的端部延伸的多个第一突起(111)和多个第二突起(121)没有涂覆电极活性物质。

3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其特征在于，平坦部分(P)沿电极组件(1)的长度方向(L)延伸，弯曲部分(R)位于电极组件(1)的远离该电极组件(1)的中心轴线(C)的一侧，并且电极端子(3)的该所述至少一个片体(32)连接于平坦部分(P)。

4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其特征在于，平坦部分(P)在接近电极组件(1)的中心轴线(C)的一侧的顶部具有圆形倒角(B)。

5.根据权利要求1所述的可再充电电池，其特征在于，平坦部分(P)在接近电极组件(1)的中心轴线(C)的一侧具有平坦边缘(E)，该平坦边缘(E)垂直于长度方向(L)。

6.根据权利要求1所述的可再充电电池，其特征在于，各片体(32)从本体部(31)的下部的面向电极端子(3)电连接的电极组件(1)的第一电极板(11)和第二电极板(12)的所述至少之一的方向的侧面(311)向电极端子(3)电连接的电极组件(1)的第一电极板(11)和第二电极板(12)的所述至少之一延伸。

7.根据权利要求1所述的可再充电电池，其特征在于，各片体(32)从本体部(31)的下部在所述下部下侧向电极端子(3)电连接的电极组件(1)的第一电极板(11)和第二电极板(12)的所述至少之一延伸。

8.根据权利要求7所述的可再充电电池，其特征在于，各片体(32)还从本体部(31)的下部在所述下部下侧向电极端子(3)电连接的电极组件(1)的第一电极板(11)和第二电极板(12)的所述至少之一的相反方向延伸。

9.根据权利要求1所述的可再充电电池，其特征在于，电极端子(3)的本体部(31)与全部片体(32)为一体成型。

10.根据权利要求1所述的可再充电电池，其特征在于，电极端子(3)的本体部(31)与全部片体(32)为分别成型并连接在一起。