二次电池和制造二次电池的方法与流程

背景技术：

1、技术领域

2、本公开涉及二次电池，并且更具体地，涉及能够降低损坏分隔件的风险的二次电池。

3、相关技术

4、最近，随着对便携式电子装置的需求已经迅速增加并且电动车辆、能量储存电池、机器人、卫星等的开发已经变得更加活跃，已经对能够重复充电和放电的高性能二次电池进行了深入研究。

5、二次电池根据电池壳体的形状可以分类为其中电极组件嵌入在金属罐中的罐型二次电池以及其中电极组件嵌入在由铝层压片形成的袋中的袋型二次电池。罐型二次电池根据金属罐的形状也可以分类为圆柱形二次电池和棱柱形二次电池。

6、在二次电池中，电极组件的电极接片和集流器通过焊接彼此联接。当电极接片联接至集流器时，电极接片沿弯折方向弯折以增加电极接片与集流器之间的接触面积，在此之后集流器坐置在电极接片的上部部分上并焊接至电极接片的上部部分。

7、然而，在这种情况下，存在将集流器焊接至设置在集流器下方的电极接片的过程期间可能损坏分隔件的风险。另外，随着二次电池的容量增加，需要一次焊接的电极接片的数目增加，并且因此，存在与集流器间隔开的电极接片可能无法正确焊接的风险。

8、因此，需要开发一种能够降低损坏分隔件的风险并将大量电极接片稳定地焊接至集流器的二次电池。另外，需要开发一种能够简化组装过程的二次电池。

技术实现思路

1、因此，本公开的目的是提供一种方便制造和组装的集流器。

2、本公开的另一目的是提供一种制造二次电池的方法，该方法能够简化制造和组装过程。

3、本公开的另一目的是提供一种包括集流器的二次电池，该集流器的极单元能够稳定地联接至集流单元。

4、本公开的又一目的是提供一种能够简化二次电池的组装过程的二次电池。

5、根据本公开的一方面的二次电池可以包括电极组件和集流器。电极组件可以包括电极部分和形成在电极部分的一个端部上的多个电极接片。集流器可以设置在电极部分的该端部上并且焊接至电极接片。集流器可以包括集流单元和极单元。集流单元可以包括第一集流部分、第二集流部分和连接部分。第一集流部分可以焊接至多个电极接片中的多个第一电极接片。第二集流部分可以焊接至多个电极接片中的多个第二电极接片。第二电极接片和第一电极接片具有相同的极性。连接部分可以连接至第一集流部分。在连接部分中可以形成有开口。极单元可以联接至集流单元。极单元可以包括集流突出部和联接至集流突出部的下端部的支承部分。支承部分的横截面积大于所述集流突出部的横截面积。集流器包括止挡部，止挡部在集流器中形成阶梯结构。

6、根据本公开的一方面，集流单元的下表面形成有凹入区域，连接部分的开口和凹入区域可以在连接部分的厚度方向上彼此结合以穿透连接部分。

7、根据本公开的一方面，止挡部设置在连接部分上，并且形成有开口。

8、根据本公开的一方面，支承部分可以接纳在凹入区域中。

9、根据本公开的一方面，集流单元的下表面可以与支承部分的下表面齐平。

10、根据本公开的一方面，止挡部的上表面可以与支承部分的上表面齐平。

11、根据本公开的一方面，止挡部可以具有方形板形状、矩形板形状或盘形状。

12、根据本公开的一方面，止挡部可以与连接部分一体地形成。

13、根据本公开的一方面，止挡部的高度可以在集流单元的端部的高度的30%至50%的范围内。

14、根据本公开的一方面，止挡部的高度可以在电极组件的厚度的1%至5%的范围内。

15、根据本公开的一方面，凹入区域的深度可以在集流单元的端部的高度的30%至50%的范围内。

16、根据本公开的一方面，凹入区域可以形成在止挡部下方。凹入区域的横截面面积可以小于止挡部的横截面面积。

17、根据本公开的一方面，凹入区域的深度可以等于集流单元的端部的高度。

18、根据本公开的一方面，集流突出部的外周表面和止挡部的开口的内周表面可以彼此间隔开预定距离。

19、根据本公开的一方面，支承部分的外周表面和凹入区域的内周表面可以彼此间隔开预定距离。

20、根据本公开的一方面，极单元还可以包括形成在集流突出部与支承部分之间的凸缘，极单元联接至集流单元，使得凸缘安装在连接部分上以形成止挡部。

21、根据本公开的一方面，支承部分可以插入到开口中。

22、根据本公开的一方面，支承部分的下表面可以定位在集流单元的下表面上方。

23、根据本公开的一方面，凸缘可以具有方形板形状、矩形板形状或盘形状。

24、根据本公开的一方面，集流突出部、支承部分和凸缘可以一体地形成。

25、根据本公开的一方面，凸缘的高度可以在集流单元的端部的高度的30%至50%的范围内。

26、根据本公开的一方面，凸缘的高度可以在电极组件的厚度的1%至5%的范围内。

27、根据本公开的一方面，在支承部分的下表面的周缘上可以形成有焊接区域，以将极单元与集流单元彼此焊接在一起。

28、根据本公开的一方面，在支承部分的整个下表面上可以形成有焊接区域，焊接区域包括形成在支承部分的下表面的周缘上的第一焊接区域和位于第一焊接区域的内侧的第二焊接区域，第一焊接区域的激光输出高于第二焊接区域的激光输出。

29、根据本公开的一方面，集流单元的材料可以与极单元的材料相同。

30、根据本公开的一方面，集流单元的材料可以与极单元的材料不同。

31、根据本公开的一方面，极单元还包括突出端部，突出端部和凸缘分别位于支承部分的相反两侧，并且突出端部的横截面积小于支承部分的横截面积。

32、根据本公开的一方面，集流器用作负极集流器，在集流突出部的上端部上可以形成有镍镀层。

33、根据本公开的一方面，支承部分部分地位于开口中，并且支承部分的一部分从连接部分突出而形成止挡部。

34、根据本公开的一方面，第一集流部分、第二集流部分和连接部分以如下方式中的任一方式布置：第一集流部分、第二集流部分和连接部分沿集流单元的纵向方向连续地布置；第一集流部分、连接部分和第二集流部分沿集流单元的纵向方向连续地布置；第一集流部分和第二集流部分分别连接至连接部分的同一侧部的两端。

35、根据本公开的一方面，集流单元的下表面上的凹入区域的横截面积小于开口的横截面积，使得在开口与凹入区域之间形成台阶部。

36、根据本公开的一方面，支承部分部分地搁置在台阶部上，并且突出端部接纳在凹入区域内。

37、根据本公开的一方面，突出端部的下表面与集流单元的下表面齐平或者高于集流单元的下表面。

38、根据本公开的一方面，集流单元的下表面上的凹入区域具有倾斜的周壁，使得凹入区域的横截面积在朝向开口的方向上逐渐减小。

39、根据本公开的一方面，集流突出部包括第一集流突出部、第二集流突出部以及连接部，连接部连接在第一集流突出部与第二集流突出部之间，第一集流突出部连接至凸缘，并且第一集流突出部的横截面积大于第二集流突出部的横截面积。

40、根据本公开的一方面，极单元联接至集流单元，使得极单元的下表面低于集流单元的上表面。

41、根据本公开的一方面，支承部分的横截面积在集流突出部的横截面积的150%至300%的范围内。

42、根据本公开的一方面，多个第一电极接片朝向集流器的集流单元的第一集流部分的上表面弯折，并且多个第二电极接片沿与多个第一电极接片弯折的方向相反的方向朝向集流单元的第二集流部分的上表面弯折。第一电极接片与第二电极接片之间的间隔距离为集流器的长度的5%至15%。

43、根据本公开的一方面，多个第一电极接片焊接至第一集流部分，以及多个第二电极接片焊接至第二集流部分。

44、根据本公开的一方面，二次电池还包括：壳体，电极组件容置在壳体内，壳体的一个端部形成有开口；以及盖组件，盖组件密封壳体的开口，并且包括盖板和电极端子。集流突出部插入电极端子的通孔中。

45、根据本公开的一方面，集流突出部在集流突出部的端部处与通孔彼此焊接在一起。

46、根据本公开的一方面的二次电池可以包括电极组件和集流器。电极组件可以包括电极部分和形成在电极部分的一个端部上的多个电极接片。集流器可以设置在电极部分的该端部上并且焊接至电极接片。集流器可以包括集流单元和极单元。集流单元可以包括第一集流部分、第二集流部分和连接部分。第一集流部分可以焊接至该多个电极接片中的多个第一电极接片。第二集流部分可以焊接至该多个电极接片中的多个第二电极接片。第二电极接片和第一电极接片具有相同的极性。连接部分可以连接至第一集流部分并且可以包括形成在连接部分的上表面中的坐置区域。极单元可以联接至集流单元并且可以包括集流突出部。集流器包括止挡部，止挡部在集流器中形成阶梯结构。

47、根据本公开的一方面，坐置区域可以从连接部分的上表面向下凹入，并且坐置区域的深度可以在集流单元的端部的高度的30%至50%的范围内。

48、根据本公开的一方面，极单元还可以包括支承部分，该支承部分联接至集流突出部的下端部并且坐置在坐置区域中。支承部分的一部分从连接部分的上表面突出而形成止挡部

49、根据本公开的一方面，支承部分从集流单元的上表面突出的高度可以在电极组件的厚度的1%至5%的范围内。

50、根据本公开的一方面，支承部分可以具有方形板形状、矩形板形状或盘形状。

51、根据本公开的一方面，极单元联接至集流单元，使得极单元的下表面低于集流单元的上表面。

52、根据本公开的一方面，支承部分的横截面积在集流突出部的横截面积的150%至300%的范围内。

53、根据本公开的一方面，连接部分可以连接至第一集流部分的一个侧部并且相对于第一集流部分的上表面突出，形成止挡部。

54、根据本公开的一方面，坐置区域的上表面可以与连接部分的上表面齐平，并且可以联接至集流突出部的下表面。

55、根据本公开的一方面，连接部分相对于第一集流部分突出的高度可以在电极组件的厚度的1%至5%的范围内。

56、根据本公开的一方面，连接部分和第一集流部分之间的连接部的表面可以是倾斜的。

57、根据本公开的一方面，连接部分的厚度可以等于第一集流部分和第二集流部分中的每一者的厚度。

58、根据本公开的一方面，在联接部分的与坐置区域对应的下表面中可以形成有焊接区域。

59、根据本公开的一方面，焊接区域包括与极单元的下表面的周缘对应的第一焊接区域。

60、根据本公开的一方面，焊接区域还包括位于第一焊接区域的内侧的第二焊接区域，第一焊接区域的激光输出高于第二焊接区域的激光输出。

61、根据本公开的一方面，集流单元的材料可以与极单元的材料相同。

62、根据本公开的一方面，集流单元的材料可以与极单元的材料不同。

63、根据本公开的一方面，集流器用作负极集流器，在集流突出部的上端部上可以形成有镍镀层。

64、根据本公开的一方面，在集流单元中，连接部分可以连接至第一集流部分的一个侧部，并且第二集流部分可以连接至第一集流部分的相反的另一侧部。

65、根据本公开的一方面，在集流单元中，连接部分可以设置在第一集流部分与第二集流部分之间。

66、根据本公开的一方面，在集流单元中，第一集流部分可以连接至连接部分的一个侧部的上端部，并且第二集流部分可以连接至连接部分的所述一个侧部的下端部。

67、根据本公开的一方面，多个第一电极接片朝向集流器的集流单元的第一集流部分的上表面弯折，并且多个第二电极接片沿与多个第一电极接片弯折的方向相反的方向朝向集流单元的第二集流部分的上表面弯折。第一电极接片与第二电极接片之间的间隔距离为集流器的长度的5%至15%。

68、根据本公开的一方面，多个第一电极接片焊接至第一集流部分，以及多个第二电极接片焊接至第二集流部分。

69、根据本公开的一方面，二次电池还包括：壳体，电极组件容置在壳体内，壳体的一个端部形成有开口；以及盖组件，盖组件密封壳体的开口，并且包括盖板和电极端子。集流突出部插入电极端子的通孔中。

70、根据本公开的一方面，集流突出部在集流突出部的端部处与通孔彼此焊接在一起。

71、根据本公开的一方面，提供了一种制造二次电池的方法。该方法包括：制备电极组件，电极组件包括电极部分和形成在电极部分的一个端部上的多个电极接片；将该多个电极接片中的多个第一电极接片彼此焊接，并且将该多个电极接片中的多个第二电极接片彼此焊接，第一电极接片和第二电极接片具有相同的极性；提供集流器，并将集流器设置在该多个第一电极接片与该多个第二电极接片之间；将该多个第一电极接片朝向集流器的集流单元的第一集流部分的上表面弯折，并将该多个第二电极接片朝向集流器的第二集流部分的上表面弯折；以及将该多个第一电极接片焊接至第一集流部分的上表面，并将该多个第二电极接片焊接至第二集流部分的上表面。

72、根据本公开的一方面，提供集流器包括将集流器的极单元联接至集流单元的连接部分，在集流器的下表面的焊接区域执行焊接以将极单元与集流单元彼此焊接在一起。

73、根据本公开的一方面，将集流器的极单元联接至连接部分包括：将极单元从集流单元的下方向上联接至连接部分，使得极单元的集流突出部穿过连接部分的开口并从连接部分的上表面突出，并且极单元的下表面定位成与集流单元的下表面齐平或者高于集流单元的下表面。

74、根据本公开的一方面，将集流器的极单元联接至连接部分包括：将极单元从连接部分的上方向下联接至连接部分，使得极单元的集流突出部从连接部分的上表面突出。

75、根据本公开的一方面，极单元的支承部分至少部分地容置在连接部分的开口或坐置区域内。

76、根据本公开的一方面，焊接区域包括与极单元的下表面的周缘对应的第一焊接区域。

77、根据本公开的一方面，焊接区域还包括位于第一焊接区域的内侧的第二焊接区域，在第一焊接区域进行焊接所用的激光输出高于在第二焊接区域进行焊接所用的激光输出。