可再充电电池的制作方法

1.本公开的实施例的各方面涉及一种可再充电电池。


背景技术：

2.一般而言，可再充电电池是可以反复充电和放电的电池。
3.近年来，随着对使用诸如蓝牙的无线通信的诸如头戴式耳机、耳机、智能手表和身体附着式医疗设备的可穿戴设备的需求增加，对安装在可穿戴设备中的超小型可再充电电池的需求增加。
4.这种超小型可再充电电池包括：电极组件，包括两个电极；壳体，容纳电极组件并连接到电极组件的一个电极；以及端子板，与壳体一起密封电极组件并连接到电极组件的另一电极。
5.在本背景技术部分中公开的以上信息仅是为了增强对本发明的背景的理解，并且因此，其可能包含不构成在本国对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

6.根据一个或多个实施例的方面，提供一种可再充电电池，包括与壳体一起紧密密封电极组件并且一并(例如，同时)牢固地连接到电极组件的电极的端子板。
7.根据一个或多个实施例，一种可再充电电池包括：电极组件，包括第一电极、第二电极和所述第一电极与所述第二电极之间的隔板；壳体，连接到所述第一电极，并容纳所述电极组件，且包括开口以接收所述电极组件；盖板，与所述壳体联接以覆盖所述开口的外围区域，并包括通孔以暴露所述开口的中心区域；和端子板，连接到所述第二电极以与所述盖板绝缘并结合到所述盖板，并包括覆盖所述通孔的法兰部和从所述法兰部突出并穿过所述通孔的突出部，其中所述突出部的直径与所述法兰部的直径的比率为1/10至1/3。
8.所述可再充电电池可进一步包括在所述盖板与所述法兰部之间并使所述盖板和所述法兰部绝缘结合的热熔合层。
9.所述热熔合层可在预定温度下熔化。
10.所述法兰部可被布置在所述盖板上，并且所述突出部可从所述法兰部通过所述通孔被连接到所述第二电极。
11.所述电极组件可进一步包括：从所述第一电极延伸并焊接到所述壳体的第一电极接线片；和从所述第二电极延伸并焊接到所述端子板的所述突出部的第二电极接线片。
12.所述法兰部可具有比所述突出部更宽的面积。
13.所述法兰部可具有比所述突出部更薄的厚度。
14.所述法兰部和所述突出部可被一体成型。
15.所述壳体和所述盖板可具有与所述第一电极相同的极性，并且所述端子板可具有与所述第二电极相同的极性。
16.所述法兰部的直径可小于所述壳体的直径。
17.根据一个或多个实施例的方面，提供一种可再充电电池，包括与壳体一起紧密密封电极组件并且一并(例如，同时)牢固地连接到电极组件的电极的端子板。
附图说明
18.图1是根据实施例的可再充电电池的透视视图。
19.图2是沿图1中的线ii-ii截取的剖视图。
20.图3是显示例示根据实施例的可再充电电池的效果的实验示例的表。
21.附图标记说明
22.100：电极组件
ꢀꢀꢀꢀ
200：壳体
23.300：盖板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
400：端子板
24.410：法兰部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
420：突出部
具体实施方式
25.下文中将参考附图更充分地描述本发明，附图中显示本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将意识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式修改，全部不脱离本发明的精神或范围。附图和说明书实际上应视为是例示性的，而不是限制性的。在说明书中相似的附图标记自始至终指代相似的元件。
26.此外，除非另有相反的明确说明，应当理解，在本说明书中使用的诸如“包括”、“包含”、或“具有”的术语表明存在所述特征、数字、步骤、操作、部件、部分或其组合，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、步骤、操作、部件、部分或其组合。
27.还有，在本说明书中，应当理解，当一部件被称为被“连接”或“联接”到另一部件时，其可被直接连接或被联接到另一部件，或者利用介于其间的一个或多个其它部件被连接或联接到另一部件。
28.除非上下文中另有明确指示，单数形式应包括复数形式。
29.应当理解，虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一元件区分开。例如，第一元件可以被称为“第二”元件，并且类似地，第二元件可以被称为“第一”元件，而不脱离本发明构思的示例实施例的范围。除非上下文另有明确指示，单数形式的术语可包括复数形式。
30.此外，诸如“下方”、“下”、“上方”、“上”等术语用来描述图中所示的构造的关系。但是，术语被用作相对概念，并且参考附图中指示的方向被描述。
31.除非另外定义，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属的技术领域的普通技术人员所通常理解相同的含义。还应当理解，在常用词典中定义的术语应该被解释为具有与在相关领域的背景中的含义一致的含义，并明确地定义在本文中，除非它们以理想或过度正式的意思被解释。
32.接下来，参考图1和图2描述根据实施例的可再充电电池。
33.根据一个或多个实施例的可再充电电池是一种超小型可再充电电池，并可以是硬币型电池或纽扣型电池，但不限于此，并且在另一实施例中，可以是圆柱形或针型电池。
34.这里，硬币型电池或钮扣型电池是纤薄的硬币型电池或钮扣型电池，并可指具有1或更小的高径比的电池，然而不限于此。在一实施例中，硬币型电池或纽扣型电池是圆柱形
的，并且水平截面为圆形，但本发明并不限于此，并且在其它实施例中，水平截面可以是椭圆形或多边形。此时，直径可指基于电池的水平方向的最大距离，且高度可指基于电池的竖直方向的最大距离(从平坦底表面到平坦顶表面的距离)。
35.图1是根据实施例的可再充电电池的透视图；并且图2是沿图1的线ll-ll截取的剖视图。
36.参考图1和图2，根据实施例的可再充电电池1000包括电极组件100、壳体200、盖板300、端子板400和热熔合层500。
37.电极组件100被容纳于壳体200中。电极组件100的下部面向壳体200的下部，并且电极组件100的上部面向覆盖壳体200的开口210的盖板300和端子板400。在一实施例中，电极组件100的上部和下部都可以具有平面形状，并且可以彼此平行，但是并不限于此。
38.电极组件100包括第一电极110、第二电极120、隔板130、第一电极接线片140和第二电极接线片150。
39.第一电极100和第二电极120彼此分隔开，并且包括绝缘材料的隔板130被设置在第一电极110与第二电极120之间。在一实施例中，第一电极110可以是阳级并且第二电极120可以是阴极，但是本发明不限于此，并且在另一实施例中，第一电极110可以是阴极并且第二电极120可以是阳极。
40.在一实施例中，第一电极110具有在一方向上延伸的带形状，并且包括作为阳极活性材料层被涂覆到金属箔(例如，铜箔)的集流体的区域的阳极涂覆区；以及作为未涂覆活性材料的区域的阳极未涂覆区。阳极未涂覆区可以设置在第一电极110的延伸方向上的端部处。
41.在一实施例中，第二电极120具有带形状，并与第一电极110利用插入其间的隔板130间隔开并在一方向上延伸，并且包括作为阴极活性材料层被涂覆到金属箔(例如，铝箔)的集流体的区域的阴极涂覆区；以及作为未涂覆活性材料的区域的阴极未涂覆区。阴极未涂覆区可以设置在第二电极120的延伸方向上的端部处。
42.隔板130在第一电极110与第二电极120之间在一方向上延伸，以防止或基本上防止第一电极110与第二电极120之间的短路。
43.在一实施例中，第一电极110、隔板130和第二电极120被顺序堆叠并卷绕为果冻卷形状，但不限于此，并且可以形成为各种已知形状中的任何形状。第一电极110、第二电极120和隔板130中的每个可以包括各种已知材料中的任何材料。
44.第一电极接线片140从电极组件100的第一电极110延伸到壳体200。第一电极接线片140与壳体200的下部组合以连接第一电极110与壳体200。第一电极接线片140与第一电极110和壳体200接触。在一实施例中，第一电极接线片140被焊接至壳体200的下部，但不限于此。通过第一电极接线片140，壳体200具有与第一电极110相同的极性。
45.第二电极接线片150从电极组件100的第二电极120延伸到端子板400。在一实施例中，第二电极接线片150与端子板400的突出部420组合以连接第二电极120与端子板400。第二电极接线片150与第二电极120和端子板400接触。在一实施例中，第二电极接线片150被焊接至端子板400的突出部420的表面，但不限于此。通过第二电极接线片150，端子板400具有与第二电极120相同的极性。
46.在一实施例中，在竖直方向上穿过电极组件100的中心的中心销被设置在电极组
件100的中心部分，并且中心销可支撑第一电极接线片140和第二电极接线片150，但不限于此。
47.壳体200连接到电极组件100的第一电极110，并容纳电极组件100。壳体200包括暴露电极组件100的上部的开口210。壳体200的下部通过第一电极接线片140连接到电极组件100的第一电极110，并且具有与第一极110相同的极性。在一实施例中，壳体200是容纳果冻卷形的电极组件100的圆筒状的罐，但不限于此，并且可以具有各种已知形状中的任何形状。壳体200可以容纳与电极组件100一起的各种已知电解质溶液中的任何电解质溶液。在一实施例中，壳体200的外表面可以是可再充电电池1000的第一电极端子，但不限于此。在一实施例中，作为端子板400的外表面的法兰部410的上表面可以是可再充电电池1000的第二电极端子，但不限于此。在一实施例中，镀层可被涂覆在壳体200的外表面，但本发明并不限于此，并且各种已知涂层中的任何涂层可被涂覆在壳体200的外表面上。
48.壳体200的开口210被盖板300和端子板400覆盖。
49.盖板300与壳体200组合以覆盖开口210的外围区域。盖板300包括暴露开口210的中心区域的通孔310。在一实施例中，盖板300通过焊接工艺被直接联接到形成壳体200的开口210的壳体200的侧壁，以覆盖开口210的外围区域。在一实施例中，盖板300通过形成在中心的通孔310具有环形形状，但不限于此。盖板300与壳体200组合并具有与第一电极110相同的极性。在一实施例中，盖板300包括不锈钢，但不限于此，并且可以包括诸如铝、镍和铜中的任何一种的金属。在一实施例中，盖板300的外表面可以是可再充电电池1000的第一电极端子，但不限于此。
50.在一实施例中，镀层可被涂覆在盖板300的外表面上，但不限于此，并且各种已知涂层中的任何涂层可被涂覆在盖板300的外表面上。
51.端子板400被连接到第二电极120以与盖板300绝缘并结合到盖板300。端子板400覆盖盖板300的通孔310。端子板400被设置在盖板300上。端子板400覆盖由盖板300的通孔310暴露的壳体200的开口210的中心区域。在一实施例中，由于端子板400覆盖开口210的中心区域，并且盖板300覆盖开口210的外围区域，壳体200的开口210被端子板400和盖板300完全覆盖。端子板400与壳体200、盖板300和热熔合层500一起紧密密封电极组件100。端子板400被联接到电极组件100的第二电极接线片150，以被连接到电极组件100的第二电极120。端子板400具有与第二电极120相同的极性。
52.端子板400包括法兰部410和突出部420。
53.法兰部410设置在盖板300上并与盖板300重叠以覆盖通孔310。法兰部410具有比突出部420更大(更宽)的面积。法兰部410可以具有比突出部420更大的直径。在一实施例中，法兰部410的上表面具有第二直径d2，该第二直径d2小于作为壳体200的外径的第一直径d1，并大于作为突出部420的下表面的外径的第三直径d3。在一实施例中，法兰部410具有比突出部420更薄的厚度，但不限于此。法兰部410的下表面与热熔合层500接触，并且法兰部410通过热熔合层500被绝缘结合到盖板300。在一实施例中，法兰部410的上表面可以是可再充电电池1000的第二电极端子。
54.突出部420从法兰部410突出并穿过通孔310。突出部420从法兰部410通过通孔310被连接到第二电极120。突出部420的下表面被结合到第二电极接线片150。在一实施例中，突出部420的下表面可被焊接到第二电极接线片150，但不限于此。由于突出部420与第二电
极接线片150组合，因此端子板400的突出部420和法兰部410具有与第二电极120相同的极性。与第二电极接线片150组合的突出部420的下表面可以具有比可以是电极端子的法兰部410的上表面更小的直径。突出部420的下表面具有作为外径的第三直径d3，第三直径d3小于作为壳体200的外径的第一直径d1和作为法兰部410的上表面的外径的第二直径d2。在一实施例中，突出部420的下表面的第三直径d3与法兰部410的上表面的第二直径d2的比率为1/10至1/3。也就是说，突出部420的第三直径d3/法兰部410的第二直径d2为1/10至1/3。
55.在一实施例中，根据端子板400的突出部420的第三直径d3与法兰部410的第二直径d2的比率确定焊接至突出部420的第二电极接线片150的焊接面积。在一实施例中，由于突出部420的第三直径d3与法兰部410的第二直径d2的比率是1/10至1/3，所以第二电极接线片150被牢固地联接到突出部420。
56.在一实施例中，突出部420和法兰部410被一体成型，但不限于此，并且在另一实施例中，不同的材料可被组合以形成端子板400。
57.在一实施例中，镀层可被涂覆在端子板400的外表面上，但不限于此，并且各种已知涂层中的任何涂层可被涂覆在端子板400的外表面上。
58.热熔合层500被设置于盖板300与端子板400的法兰部410之间，并被绝缘结合在盖板300与端子板400的法兰部410之间。热熔合层500包含绝缘材料，并使盖板300与端子板400之间绝缘。在一实施例中，热熔合层500通过使用热量或激光束被热熔合在盖板300与端子板410的法兰部410之间。热熔合层500可以包括用于使盖板300与端子板400之间绝缘并结合的各种已知材料中的任何材料。通过将热熔合层500结合在盖板300与端子板400之间，其中容纳有电极组件100的壳体200的开口210由盖板300、端子板400和热熔合层500完全密封。
59.在一实施例中，热熔合层500通过热量被固化，但可以在预定温度下熔化。在一实施例中，热熔合层500熔化的预定温度可能是超过用于使热熔合层500固化的温度的温度，但不限于此。
60.例如，热熔合层500可以包括热固性树脂和热塑性树脂。热熔合层500的热固性树脂和热塑性树脂可被层压在多层中，但不限于此。热熔合层500的热固性树脂通过热量被固化，并可以包括各种已知的热固性树脂中的任何热固性树脂，诸如酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和聚酯树脂中的任一种。在一实施例中，热熔合层500的热塑性树脂包括在预定温度下熔化的聚丙烯树脂，但不限于此，并且可以包括各种已知的热塑性树脂中的任何热塑性树脂，诸如聚苯乙烯、聚乙烯和聚氯乙烯树脂中的任一种。
61.根据端子板400的突出部420的第三直径d3与法兰部410的第二直径d2的比率确定使法兰部410与盖板300结合的热熔合层500的结合面积。在一实施例中，突出部420的第三直径d3与法兰部410的第二直径d2的比率为1/10至1/3，使得法兰部410和盖板300被牢固地结合。
62.如上所述，在根据实施例的可再充电电池1000中，根据端子板400的突出部420的第三直径d3与法兰部410的第二直径d2的比率确定焊接到突出部420的第二电极接线片150的焊接面积以及使法兰部410与盖板300结合的热熔合层500的结合面积，并且，由于突出部420的第三直径d3与法兰部410的第二直径d2的比率为1/10至1/3，因此第二电极接线片150被牢固地联接到突出部420，并且一并(例如，同时)将法兰部410与盖板300牢固地结合。
63.也就是说，由于突出部420的第三直径d3/法兰部410的第二直径d2为1/10至1/3，所以提供一种可再充电电池1000，其包括与壳体200、盖板300和热熔合层500一起牢固地密封电极组件100并且一并(例如，同时)牢固地连接到电极组件100的第二电极接线片150的端子板400。
64.本文中，参考图3描述确认根据以上描述的实施例的可再充电电池1000的效果的实验示例。
65.图3是显示例示根据实施例的可再充电电池的效果的实验示例的表。
66.在图3中，电池尺寸可以表示硬币型可再充电电池的外径，壳体规格可以表示可再充电电池的壳体的规格，并且端子板规格可以表示端子板的规格。
67.还有，在图3中，壳体直径是指图2所示的壳体200的第一直径d1，法兰直径是指图2所示的端子板400的法兰部410的第二直径d2，凸起直径是指图2所示的端子板400的突出部420的第三直径d3，泄漏测试结果是指确认法兰部410与盖板300之间通过图2所示的热熔合层500的结合可靠性的结果，并且焊接测试结果是指确认图2所示的第二电极接线片150与突出部420之间的焊接可靠性的结果。
68.参考图3，执行实验示例1至实验示例32(1至32)以确认基于根据以上描述实施例的可再充电电池的数值限制的效果。
69.在实验示例1至实验示例4中，壳体的第一直径(壳体直径)为8mm，端子板的法兰部的第二直径(法兰直径)为6.8mm，端子板的突出部的第三直径(凸起直径)为0.5mm至2.5mm。
70.在实验示例1中，端子板的突出部的第三直径(凸起直径)为0.5mm，其中突出部的第三直径/法兰部的第二直径小于1/10，并且在这种情况下，在结合可靠性确认结果(泄漏测试结果)中无异常(ok)，但焊接可靠性确认结果(焊接测试结果)异常(ng)。
71.在实验示例2中，端子板的突出部的第三直径(凸起直径)为0.7mm，其中突出部的第三直径/法兰部的第二直径基本为1/10，并且在这种情况下，在结合可靠性确认结果(泄漏测试结果)和焊接可靠性确认结果(焊接测试结果)中无异常(ok)。
72.在实验示例3中，端子板的突出部的第三直径(凸起直径)为2.3mm，其中突出部的第三直径/法兰部的第二直径基本为1/3，并且在这种情况下，在结合可靠性确认结果(泄漏测试结果)和焊接可靠性确认结果(焊接测试结果)中无异常(ok)。
73.在实验示例4中，端子板的突出部的第三直径(凸起直径)为2.5mm，其中突出部的第三直径/法兰部的第二直径超过1/3，并且在这种情况下，在焊接可靠性确认结果(焊接测试结果)无异常(ok)，但在结合可靠性确认结果(泄漏测试结果)中出现异常(ng)。
74.如在实验示例2和实验示例3中确认的，当突出部的第三直径与法兰部的第二直径的比率为1/10至1/3时，第二电极接线片被牢固地结合到突出部并且一并(例如，同时)将法兰部与盖板牢固结合的效果得到确认。
75.此外，如实验示例1和实验示例4中所确认的，当突出部的第三直径与法兰部的第二直径的比率小于1/10或大于1/3时，确认第二电极接线片未被牢固地附接到突出部或法兰部与盖板未被牢固结合。
76.换句话说，作为实验示例1至实验示例4确认的结果，确认了突出部的第三直径与法兰部的第二直径的比率为1/10至1/3的数值限制是实现第二电极接线片被牢固地结合到突出部并且一并(例如，同时)将法兰部与盖板牢固地结合的效果的阈值范围。
77.还有，如实验示例5至实验示例32中确认的，当突出部的第三直径与法兰部的第二直径的比率为1/10至1/3时，第二电极接线片被牢固地结合到突出部并且一并(例如，同时)将法兰部与盖板牢固地结合的效果得到确认，并且当突出部的第三直径与法兰部的第二直径的比率小于1/10或大于1/3时，确认第二电极接线片未被牢固地结合到突出部或法兰部与盖板未被牢固地结合。
78.换句话说，作为通过实验示例5至实验示例32确认的结果，确认了突出部的第三直径与法兰部的第二直径的比率为1/10至1/3的数值限制是实现第二电极接线片被牢固地结合到突出部并且一并(例如，同时)将法兰部与盖板牢固地结合的效果的阈值范围。
79.虽然结合目前被认为是一些可行的示例性实施例来描述本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的实施例。相反，其旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。