TWI743961B - 一種扣式鋰二次電池的弧面殼具 - Google Patents
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Abstract
本發明為一種扣式鋰二次電池的弧面殼具,包含有一上殼體與一下殼體,其中該上殼體具有一單側開口、遠離該單側開口的一外凸弧面、一環繞連接該外凸弧面的環壁與一位於該環壁、該單側開口與該外凸弧面之間的容置空間,該環壁的外側面包覆一絕緣膠圈,該下殼體則具有一遮蔽該容置空間的封蓋與連接該封蓋且間隔該絕緣膠圈並封閉該容置空間的一帽環;據此,該容置空間會因為該外凸弧面的輪廓而於中心處形成一外凸空間,一內部電芯部件與該上殼體、該下殼體進行貼合焊接所增長的結構厚度,可以容納於該外凸空間,減少該內部電芯部件的中心區域因壓迫造成電性及安全性風險。
Description
本發明有關鋰離子電池,尤其關於扣式鋰二次電池複合殼具的結構。
鋰離子電池(Lithium-ion battery)是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動將化學能轉換為電能來工作,其具有高能量密度、無記憶效應等優點,且大量的應用於3C產品,如智慧型手機與平板電腦等等。
一般扣式鋰二次電池由一外部殼具部件與一內部電芯部件所組成,而該外部殼具部件包括一下殼體、一上殼體(含絕緣膠圈)所組成。而該內部電芯部件包括一第一電極、一第二電極與設置於該第一電極與該第二電極之間的一隔膜;該內部電芯部件與該下殼體與該上殼體進行電性連結後會再進行組裝,讓該內部電芯部件置入該下殼體與該上殼體之間後,再注入一電解液並進行鉚合封口組裝工序以讓該下殼體與該上殼體封閉,最後進行充電,即完成扣式鋰二次電池的製作,更詳細的結構與製程步驟說明如後。
該內部電芯部件與該外部殼具部件通常採取焊接工藝來達成電性連結,因此該內部電芯部件引出之該第一電極、該第二電極與該上殼體、該下殼體為於端面區域進行貼合焊接,並會於端面區域貼附絕緣膠帶作為保護避免造成短路;完成該第一電極、該第二電極與該上殼體、該下殼體電性連結之半成品將進行組裝,組裝程序是將該內部電芯部件置入該下殼體與該上殼體之間,此時的該內部電芯部件的端面與該下殼體與該上殼體的端面呈現平行且彼此貼附,而端面區域的中心區域因貼合焊接所增長的結構厚度會造成端面區域的中心區域受到擠壓而變形,輕微擠壓情形會造成該內部電芯部件呈現壓印現象,嚴重擠壓情形則造成該內部電芯部件的中心區域的結構受損導致後續扣式鋰電池組裝後的相關不良現象,例如充放電異常、內部短路導致安全性風險等。
本發明的主要目的,在於解決習知殼具在組裝後會有壓迫內部電芯部件的中心區域而造成電性及安全性風險的問題。
為達上述目的,本發明提供一種扣式鋰二次電池的弧面殼具,本發明結構包含有一上殼體與一下殼體,其中該上殼體具有一單側開口、一外凸弧面、一環壁與一容置空間,該外凸弧面遠離該單側開口,該環壁環繞連接該外凸弧面,該容置空間位於該環壁、該單側開口與該外凸弧面之間,且該環壁的外側面包覆一絕緣膠圈。而該下殼體則具有一封蓋與一帽環,該封蓋遮蔽該容置空間,該帽環連接該封蓋且間隔該絕緣膠圈並封閉該容置空間。
該容置空間可供置入一內部電芯部件,該內部電芯部件具有電性連接該上殼體、該下殼體的一第一電極、一第二電極與一分隔該第一電極與該第二電極的隔膜。且在該上殼體、該下殼體分別與該第一電極、該第二電極貼合焊接且組裝並注入一電解液之後,該上殼體與該下殼體即可鉚合封口。
據此,該容置空間會因為該外凸弧面的輪廓而於中心處形成一外凸空間,該外凸空間可作為擺放空間,擺放空間可以容納該上殼體、該下殼體與該第一電極、該第二電極進行貼合焊接所增長的結構厚度,並在鉚合封口後,可避免該內部電芯部件的中心區域受到過度擠壓,而減少不良的情形。且該外凸弧面的輪廓,可以提供較佳的模內注塑空間,有助於熔融的高分子流動及控管,進而提升高分子注塑製程的良率,同時可以提供組裝工序時鉚合封口的尺寸裕度,提高鉚合封口製程之良率。
有關本發明的詳細說明及技術內容,現就配合圖式說明如下:
請參閱「圖1」、「圖2」、「圖3」與「圖4」所示,本發明結構提供一種扣式鋰二次電池複合殼具結構,包含有一上殼體10與一下殼體20,該上殼體10具有一單側開口11、一外凸弧面12、一環壁13與一容置空間14,該外凸弧面12遠離該單側開口11,且該外凸弧面的中心高度h為0.1~1毫米(mm),該環壁13環繞連接該外凸弧面12,該容置空間14位於該環壁13、該單側開口11與該外凸弧面12之間,且該環壁13的外側面包覆一絕緣膠圈30,並該絕緣膠圈30的製法,為以高分子注塑加工成形且包覆該環壁的外側面,可以讓絕緣高分子材料經由高溫熔融進行模內注塑而包覆該環壁13(如圖2所示),並該絕緣膠圈的材質可以選自聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯與橡膠等等。而該下殼體20具有一封蓋21與一帽環22,該封蓋21遮蔽該容置空間14,該帽環22連接該封蓋21且間隔該絕緣膠圈30並封閉該容置空間14而形成良好的密封結構。該上殼體10與該下殼體20除了為金屬之外,亦可為高分子、複合材料等等,而該絕緣膠圈30的材質如聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、橡膠等等材質,該絕緣膠圈30的材質本身具有彈性可被擠壓變形而緊閉空隙,具有氣密作用。
請一併參閱「圖5」所示,該容置空間14可供置入一內部電芯部件40,該內部電芯部件40可以利用捲繞或堆疊的方式組成,該內部電芯部件40具有電性連接該上殼體10、該下殼體20的一第一電極41、一第二電極42與一分隔該第一電極41與該第二電極42的隔膜45。
該容置空間14會因為該外凸弧面12的輪廓而於中心處形成一外凸空間141(如圖4所示),該外凸空間141可作為擺放空間,擺放空間可供容納該上殼體10、該下殼體20與該第一電極41與該第二電極42進行貼合焊接所增長的結構厚度。更詳細的說,該第一電極41為貼合焊接於該上殼體10的該外凸弧面12的內側表面,而該第二電極42為貼合焊接於該下殼體20的該封蓋21的內側表面,並在貼合焊接完成之後,讓該內部電芯部件40置放於該上殼體10與該下殼體20之間並組裝該上殼體10與該下殼體20,且端面區域會貼附絕緣膠帶(圖未示)作為保護避免造成短路,該內部電芯部件40的中心部份具有焊接材料、絕緣膠帶等等,而具有增長的結構厚度,而該外凸空間141即可容納增長的結構厚度。
綜上所述,本發明具有以下特點:
一、藉由該外凸弧面的設置於該容置空間形成該外凸空間,該外凸空間可作為擺放空間,擺放空間可供容納該上殼體、該下殼體與該第一電極與該第二電極進行貼合焊接所增長的結構厚度,並在組裝時避免該內部電芯部件的中心區域受到過度擠壓,而減少不良的情形。
二、利用該外凸弧面的輪廓為曲面的特性,讓絕緣高分子材料經由高溫熔融進行模內注塑,而於該環壁的外側面包覆該絕緣膠圈時,可以提供較佳的模內注塑空間,有助於熔融的高分子流動及控管,進而提升高分子注塑製程的良率。
三、該上殼體的該外凸弧面可以提供組裝工序時鉚合封口的尺寸裕度,提高鉚合封口製程之良率。
h:中心高度
10:上殼體
11:單側開口
12:外凸弧面
13:環壁
14:容置空間
141:外凸空間
20:下殼體
21:封蓋
22:帽環
30:絕緣膠圈
40:內部電芯部件
41:第一電極
42:第二電極
45:隔膜
圖1,為本發明上殼體剖視結構示意圖。
圖2,為本發明絕緣膠圈形成於上殼體的剖視結構示意圖。
圖3,為本發明封口前的下殼體剖視結構示意圖。
圖4,為本發明封口後的整體剖視結構示意圖。
圖5,為本發明進內部電芯部件結構示意圖。
h:中心高度
10:上殼體
12:外凸弧面
13:環壁
14:容置空間
141:外凸空間
20:下殼體
21:封蓋
22:帽環
30:絕緣膠圈
Claims (4)
- 一種扣式鋰二次電池的弧面殼具,包含有: 一上殼體,該上殼體具有一單側開口、遠離該單側開口的一外凸弧面、一環壁與一容置空間,該環壁環繞連接該外凸弧面,該容置空間位於該環壁、該單側開口與該外凸弧面之間,且該環壁的外側面包覆一絕緣膠圈;以及 一下殼體,該下殼體具有一封蓋與一帽環,該封蓋遮蔽該容置空間,該帽環連接該封蓋且間隔該絕緣膠圈並封閉該容置空間。
- 如請求項1所述的扣式鋰二次電池的弧面殼具,其中該外凸弧面的中心高度為0.1~1毫米(mm)。
- 如請求項1所述的扣式鋰二次電池的弧面殼具,其中該絕緣膠圈為以高分子注塑加工成形且包覆該環壁的外側面。
- 如請求項1所述的扣式鋰二次電池的弧面殼具,其中該絕緣膠圈的材質為選自聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯與橡膠所組成的群組。
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CN102318122A (zh) * | 2009-02-09 | 2012-01-11 | 瓦尔达微电池有限责任公司 | 纽扣电池和用于产生该纽扣电池的方法 |
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