二次电池的制作方法

二次电池
1.本技术要求于2021年12月15日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0179507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
2.本公开涉及一种二次电池。


背景技术：

3.锂(例如，锂离子)二次电池由于包括例如高操作电压和每单位重量高能量密度的若干特征和/或优点而被用作用于混合动力车辆或电动车辆以及便携式电子设备的电源。
4.二次电池按形状可以被分为圆柱形、棱柱形或袋形(型)。例如，圆柱形二次电池通常包括圆柱形壳体、结合到壳体的圆柱形电极组件、注入壳体内部以使锂离子能够移动的电解液(可选的)以及结合到壳体的一侧以防止或减少电解液的泄漏并且防止或减少电极组件的分离的盖组件。
5.在该背景技术部分中公开的以上信息仅是为了增强对本公开的背景技术的理解，因此，其可能包含不构成现有技术的信息。


技术实现要素：

6.本公开提供了一种二次电池。本公开的一个或更多个实施例的方面涉及一种正极端子和负极端子并行地(例如，同时地)在盖组件中实现的圆柱形二次电池。
7.另外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地从描述中将是明显的，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施例来学习。
8.本公开的一个或更多个实施例包括一种二次电池，所述二次电池包括：壳体，包括卷边部和压接部；电极组件，物理地结合到壳体并且包括第一电极板和第二电极板，第一电极板电连接到壳体；第一绝缘垫圈，在卷边部与压接部之间；盖板，通过第一绝缘垫圈结合在卷边部与压接部之间；第二绝缘垫圈，穿透(例如，延伸穿过)盖板并结合到盖板；以及铆接端子，穿透(例如，延伸穿过)第二绝缘垫圈并物理地结合到第二绝缘垫圈，其中，铆接端子电连接到电极组件的第二电极板。
9.在一个或更多个实施例中，压接部和盖板可以彼此连接。
10.在一个或更多个实施例中，压接部的外表面和盖板可以通过导电粘合剂彼此连接。
11.在一个或更多个实施例中，压接部的内表面和盖板可以通过导电粘合剂彼此连接。
12.在一个或更多个实施例中，压接部和盖板可以通过焊接区域彼此连接。
13.在一个或更多个实施例中，焊接区域可以设置在压接部的部分区域上，或者可以设置在压接部的整个区域上。
14.在一个或更多个实施例中，内绝缘件可以在盖板的内表面上。
15.在一个或更多个实施例中，盖板可以包括：盖板外围区域，结合在卷边部与压接部之间；盖板倾斜区域，从盖板外围区域延伸并向上倾斜；以及盖板中心区域，从盖板倾斜区域延伸并结合到第二绝缘垫圈和铆接端子。
16.在一个或更多个实施例中，压接部的外表面和盖板中心区域的外表面可以共面。
17.在一个或更多个实施例中，壳体还可以包括底表面，并且底表面可以包括安全排气孔。
18.在一个或更多个实施例中，电极组件的第二电极板可以通过第二引线接线片电连接到铆接端子。
19.在一个或更多个实施例中，电极组件的第一电极板可以通过第一引线接线片电连接到安全排气孔。
附图说明
20.图1a是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池的透视图。
21.图1b是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池的剖视图。
22.图2是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池中的盖组件及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大剖视图。
23.图3是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池中的盖组件及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大剖视图。
24.图4是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池中的盖组件及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大剖视图。
25.图5是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池中的盖组件及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大剖视图。
26.图6a和图6b是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池中的盖组件及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大平面图。
具体实施方式
27.在下文中，将参照附图更详细地描述本公开的一个或更多个实施例。
28.提供本公开的示例以向本领域技术人员更完整地解释本公开，并且可以以一种或更多种合适的其他形式修改下面的示例。然而，本公开可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于这里阐述的示例实施例。相反，提供这些示例实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的方面和特征。因此，可能不描述本领域普通技术人员为了完全理解本公开的方面和特征而不是必需的工艺、元件和技术。
29.另外，在附图中，为了简洁和清楚，可能夸大了各种组件的尺寸或厚度。同样的附图标记始终表示同样的元件，并且可以不提供其重复描述。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。另外，将理解的是，当元件a被称为“在”元件b“上”、“连接到”或“结合到”元件b时，元件a可以直接在元件b上、直接连接到或直接结合到元件b，或者在元件a与元件b之间可以存在居间元件c(或多个居间元件c)使得元件a和元件b彼此间接地连接。另外，还将理解的是，当元件或层被称为“在”两个元件或层“之间”时，该元件或层可以是所述两个元件或层之间的唯一元件或层，或者也可以存在
一个或更多个居间元件或层。
30.这里所使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并不旨在限制本公开。如这里所使用的，除非上下文另外清楚说明，否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”也旨在包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”及其变型时，说明存在所陈述的特征、数字、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、组件和/或其组。
31.将理解的是，尽管这里可以使用术语第一、第二等来描述一个或更多个合适的构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一构件、元件、区域、层和/或部分区分开。因此，例如，在不脱离本公开的教导的情况下，下面所讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
32.为了易于描述，这里可以使用诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“下”、“在
……
上方”、“上”等的空间相对术语，用以描述如图中所示的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。将理解的是，除了涵盖图中描绘的方位之外，空间相对术语还旨在涵盖装置在使用或操作中的不同方位。例如，当图中的元件或特征被翻转时，被描述为“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定位为“在”其他元件或特征“上方”或“之上”。因此，示例术语“在
……
下方”可以涵盖上方和下方两种方位。装置可以另外被定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并且应该相应地解释这里使用的空间相对描述语。
33.除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，术语(诸如在通用词典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的背景和/或本说明书中的含义一致的含义，并且不应该以理想化或过于形式化的意义来解释，除非这里明确地如此定义。
34.图1a和图1b分别是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池100的透视图和剖视图。图2是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池100中的盖组件130及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大剖视图。
35.如图1a、图1b和图2中所示，根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池100包括圆柱形壳体110、圆柱形电极组件120和盖组件130。在一些实施例中，示例二次电池100还可以包括结合到电极组件120的中心销140(可选的)。
36.圆柱形壳体110可以包括基本上圆形的底部111和从底部111向上延伸设定或预定长度的侧壁112。在一些实施例中，壳体110可以包括罐、外部材料或外壳或者被称为罐、外部材料或外壳。
37.在二次电池100的制造工艺期间，圆柱形壳体110的上部可以是敞开的。因此，在二次电池100的组装工艺期间，电极组件120可以集成为一个结构并插入到圆柱形壳体110中。当然，此后，电解液(可选的或合适的)可以另外地注入到圆柱形壳体110中。
38.圆柱形壳体110可以由钢、钢合金、镀镍钢、镀镍钢合金、铝或铝合金制成。
39.在一个或更多个实施例中，在圆柱形壳体110中，向内凹入的卷边部113可以设置在盖组件130的底部处，并且向内弯曲的压接部114可以设置在盖组件130的上部上，使得盖组件130不分离到外部(例如，使得在组装后盖组件130不会与二次电池100分离)。
40.在一个或更多个实施例中，安全排气孔1111可以设置在圆柱形壳体110的底部111处。在一些实施例中，安全排气孔1111可以以近似或基本上圆环形状或c形形状设置。在一些实施例中，安全排气孔1111可以包括或者被称为凹口、凹部或凹槽。
41.电极组件120可以容纳在圆柱形壳体110中。电极组件120可以包括或者被称为电极、电极组或果冻卷。电极组件120可以包括涂覆有负极活性物质(例如，石墨、碳等)的负极板121、涂覆有正极活性物质(例如，过渡金属氧化物(licoo2、linio2、limn2o4等))的正极板122以及位于负极板121与正极板122之间以防止或基本上防止短路并且仅允许或者基本上或有效地仅允许锂离子的移动的隔膜123。负极板121、正极板122和隔膜123可以卷绕为大致圆柱形形状。在一些实施例中，负极板121可以包括铜(cu)箔，正极板122可以包括铝(al)箔，隔膜123可以包括聚乙烯(pe)或聚丙烯(pp)。
42.在一个或更多个实施例中，向下突出设定或预定长度的负极引线接线片124可以连接到负极板121，而向上突出设定或预定长度的正极引线接线片125可以连接到正极板122，反之亦然。在一些实施例中，负极引线接线片124可以包括铜(cu)或镍(ni)，并且正极引线接线片125可以包括铝(al)。在一个或更多个实施例中，电极组件120的负极引线接线片124可以焊接到圆柱形壳体110的底部111。因此，圆柱形壳体110可以作为负极工作。在一个或更多个实施例中，负极引线接线片124可以焊接到设置在圆柱形壳体110的底部111上的安全排气孔1111。当然，相反，正极引线接线片125可以焊接到圆柱形壳体110的底部111，并且在这种情况下，圆柱形壳体110可以作为正极工作。
43.在一个或更多个实施例中，结合到圆柱形壳体110并且具有形成在其中心处的第一孔126a和形成在其外部处的第二孔126b的第一绝缘板126可以设置在电极组件120与底部111之间。在一个或更多个实施例中，第一绝缘板126防止或保护电极组件120电接触圆柱形壳体110的底部111。在一个或更多个实施例中，第一绝缘板126防止或保护电极组件120的正极板122电接触底部111。在一个或更多个实施例中，当由于二次电池中的异常而产生大量气体时，第一孔126a允许气体通过中心销140快速向上移动，第二孔126b允许负极引线接线片124穿透(例如，延伸穿过)并焊接到底部111。
44.在一个或更多个实施例中，结合到圆柱形壳体110并且具有形成在其中心处的第一孔127a和形成在其外部处的多个第二孔127b的第二绝缘板127可以插置在电极组件120与盖组件130之间。在一个或更多个实施例中，第二绝缘板127防止或保护电极组件120电接触盖组件130。在一个或更多个实施例中，第二绝缘板127防止或保护电极组件120的负极板121电接触盖组件130。在一个或更多个实施例中，当由于二次电池中的异常而产生大量气体时，第一孔127a允许气体快速移动到盖组件130，第二孔127b允许正极引线接线片125穿透(例如，延伸穿过)并焊接到铆接端子134。在一个或更多个实施例中，剩余的第二孔127b用于允许在电解液注入工艺中电解液快速地流入到电极组件120中。
45.在一个或更多个实施例中，第一绝缘板126的第一孔126a和第二绝缘板127的第一孔127a形成为具有比中心销140小的直径，从而防止或基本上防止中心销140由于外部冲击而电接触底部111或盖组件130。
46.中心销140具有中空圆管形状，并且可以结合到大致电极组件120的中心。中心销140可以由钢、不锈钢、铝、铝合金或聚对苯二甲酸丁二醇酯形成，但是本公开不限于此。中心销140用于在电池的充电和放电期间抑制或减少电极组件120的变形，并且用作二次电池
内部产生的气体的通道。
47.盖组件130可以包括第一绝缘垫圈131、盖板132、第二绝缘垫圈133和铆接端子134。在一个或更多个实施例中，盖组件130还可以包括上绝缘件135、下绝缘件136和内绝缘件137。在一些实施例中，盖组件130可以包括或者被称为帽、上盖、板、覆盖物、盖或护罩。
48.第一绝缘垫圈131可以插置在设置在壳体110中的卷边部113与压接部114之间。在一个或更多个实施例中，第一绝缘垫圈131的上端可以位于卷边部113与压接部114之间，而第一绝缘垫圈131的下端可以位于卷边部113内部。在一个或更多个实施例中，第一绝缘垫圈131可以包括不与电解液反应的绝缘件。在一些实施例中，第一绝缘垫圈131可以包括聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、乙烯丙烯二烯单体(epdm)或丁腈橡胶(nbr)。第一绝缘垫圈131使壳体110的内部和外部隔离，以防止或基本上防止容纳在壳体内的电解液泄漏到外部和/或异物(例如，湿气或灰尘)进入壳体的内部。
49.盖板132可以结合在卷边部113与压接部114之间，以利用置于卷边部113与压接部114之间的第一绝缘垫圈131固定。在一个或更多个实施例中，盖板132可以包括盖板外围区域1321、盖板倾斜区域1322和盖板中心区域1323。盖板中心区域1323可以包括端子孔1324，第二绝缘垫圈133和铆接端子134穿透(例如，延伸穿过)端子孔1324以结合，如下面更详细地讨论的。在一些实施例中，盖板132可以包括铝、铜、镍、铁或它们的合金。在一些实施例中，盖板132可以包括或者被称为帽、上盖、板、覆盖物、盖或护罩。
50.盖板外围区域1321可以结合在卷边部113与压接部114之间。在一个或更多个实施例中，盖板外围区域1321的侧表面和内表面(下表面)可以与第一绝缘垫圈131紧密接触，并且盖板外围区域1321的外表面(上表面)可以与压接部114紧密接触。在一个或更多个实施例中，盖板外围区域1321的外表面可以电连接到压接部114的内表面。因此，壳体110和盖板132可以具有相同的极性。
51.盖板倾斜区域1322可以从盖板外围区域1321延伸并且可以向上倾斜。盖板倾斜区域1322可以将盖板外围区域1321和盖板中心区域1323彼此连接。
52.盖板中心区域1323可以从盖板倾斜区域1322延伸。盖板中心区域1323可以包括基本上平坦的外表面(顶表面)和与外表面相对的大致平坦的内表面(底表面)。端子孔1324可以穿透(例如，延伸穿过)盖板中心区域1323。在一个或更多个实施例中，压接部114的外表面和盖板中心区域1323的外表面可以基本上共面。
53.第二绝缘垫圈133可以结合到端子孔1324。在一个或更多个实施例中，第二绝缘垫圈133可以覆盖端子孔1324的内壁、盖板中心区域1323的外表面的一部分以及盖板中心区域1323的内表面的一部分。第二绝缘垫圈133的材料可以类似于第一绝缘垫圈131的材料。第二绝缘垫圈133可以包括或者被称为密封垫圈或密封绝缘件。
54.铆接端子134可以穿透(例如，延伸穿过)第二绝缘垫圈133并且结合到第二绝缘垫圈133。换句话说，铆接端子134可以通过盖板132的端子孔1324结合。
55.铆接端子134可以包括定位在盖板132的外表面上的铆接头部1341、定位在端子孔1324内部的铆接主体1342以及定位在盖板132的内表面(或邻近盖板132的内表面)上的铆接腿部1343。在一个或更多个实施例中，铆接头部1341、铆接主体1342和铆接腿部1343可以一体地设置，并且可以具有基本上t形的剖面。在一些实施例中，铆接端子134可以包括铝、铜、镍、铁或它们的合金。
56.如上所述，正极引线接线片125可以电连接到铆接端子134的铆接腿部1343。在一个或更多个实施例中，正极引线接线片125可以焊接到铆接腿部1343。因此，铆接端子134可以具有正极特性。在一个或更多个实施例中，盖板132可以用作负极端子，铆接端子134可以用作正极端子。例如，盖板132可以通过电连接到壳体110的压接部114而具有负极特性，并且铆接端子134可以通过电连接到正极引线接线片125而具有正极特性。因此，在本公开中，两个端子(正极端子和负极端子)并行地(例如，同时地)设置在圆柱形二次电池100的上部区域(或上部部分)处(例如，设置在圆柱形二次电池100的上部区域(或上部部分)中)。
57.上绝缘件135可以设置在铆接端子134与盖板132之间。在一个或更多个实施例中，上绝缘件135可以置于铆接头部1341与盖板中心区域1323之间。
58.下绝缘件136可以置于铆接主体1342和/或铆接腿部1343与盖板中心区域1323之间。在一个或更多个实施例中，下绝缘件136可以置于铆接腿部1343与第二绝缘垫圈133和/或内绝缘件137之间。
59.内绝缘件137可以另外地设置在盖板132的内表面上。在一个或更多个实施例中，内绝缘件137可以设置在盖板中心区域1323中。在一个或更多个实施例中，内绝缘件137可以设置在盖板中心区域1323的内表面上。在一个或更多个实施例中，内绝缘件137可以从设置在盖板中心区域1323中的端子孔1324设置到盖板倾斜区域1322。
60.在一个或更多个实施例中，绝缘件135、136、137可以包括不与电解液反应的绝缘件。在一个或更多个实施例中，绝缘件135、136、137可以包括pp、pe、epdm或nbr。在一个或更多个实施例中，绝缘件135、136、137可以通过以液体状态涂覆在盖板132上然后固化来提供，或者可以通过单独地提供然后组装到盖板132来提供。
61.图3是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池100中的盖组件130及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大剖视图。在图3所示的示例中，盖板132和压接部114可以通过导电粘合剂150a彼此电连接。在一个或更多个实施例中，盖板外围区域1321、盖板倾斜区域1322和/或盖板中心区域1323可以通过导电粘合剂150a电连接到压接部114的外表面。在一个或更多个实施例中，导电粘合剂150a可以包括银填充的环氧树脂或焊料。在一些实施例中，导电粘合剂150a可以包括通过激光焊接、电阻焊接和/或电弧焊接等提供的焊接区域。
62.图4是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池100中的盖组件130及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大剖视图。在图4所示的示例中，盖板132和压接部114可以通过导电粘合剂150b彼此电连接。在一个或更多个实施例中，盖板外围区域1321可以通过导电粘合剂150b电连接到压接部114的内表面。在一些实施例中，导电粘合剂150b可以包括银填充的环氧树脂或焊料。在一些实施例中，导电粘合剂150b可以包括通过激光焊接、电阻焊接和/或电弧焊接等提供的焊接区域。
63.图5是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池100中的盖组件130及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大剖视图。在图5所示的示例中，压接部114和盖板132可以通过焊接区域150c彼此电连接。在一个或更多个实施例中，焊接区域150c可以由激光束提供。在一个或更多个实施例中，当激光束照射到压接部114的外表面(上表面)时，压接部114的部分区域和盖板外围区域1321的部分区域被熔化，然后被冷却以提供焊接区域150c，并且压接部114和盖板外围区域1321可以通过焊接区域150c彼此电连接、机械连接
和/或物理连接。
64.图6a和图6b是示出根据本公开的一个或更多个实施例的示例二次电池100中的盖组件130及其结构(例如，周围结构或围绕结构)的放大平面图。
65.如图6a中所示，由激光束提供的焊接区域150c可以以大约90
°
的间隔设置在压接部114的外表面的四个部分处。在一个或更多个实施例中，在每个部分处，焊接区域150c可以以两条线的形式设置。在一个或更多个实施例中，每个焊接区域150c可以以圆弧的形式设置。
66.如图6b中所示，由激光束提供的焊接区域150c可以以圆环的形式设置在压接部114的整个外表面上。在一个或更多个实施例中，焊接区域150c可以以两个圆环的形式设置。
67.如上所述，本公开提供了一种负极端子和正极端子并行地(例如，同时地)在盖组件中实现的圆柱形二次电池。
68.如这里所使用的术语“基本上”、“大约(大约)”和类似术语用作近似术语而不用作程度术语，并且旨在考虑本领域普通技术人员将认识到的测量值或计算值的固有偏差。如这里所使用的，“基本上”包括所陈述的值，并且意味着在本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关联的误差(即，测量系统的局限性)所确定的特定值的可接受偏差范围内。例如，“基本上”可以意味着在一个或更多个标准偏差内，或者在所陈述的值的
±
30％、
±
20％、
±
10％、
±
5％内。
69.此外，在描述本公开的实施例时使用“可以”是指“本公开的一个或更多个实施例”。
70.在本说明书中，除非另有说明，否则当元件是球形或圆形时，“直径”表示元件的球形或圆形直径，并且当元件是非球形或非圆形时，“直径”表示元件的长轴长度。
71.虽然示出了用于实施根据本公开的示例二次电池的前述实施例，但是本公开不限于所示实施例。本领域技术人员将理解的是，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行形式和细节上的一种或更多种合适的改变。