專利名稱：一種方形二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電池領(lǐng)域，尤其涉及ー種方形二次電池。
背景技術(shù)：
方形二次電池一般包括外殼及容納于外殼內(nèi)的電芯，其制作過程通常按以下步驟完成，將正極板(通常為鋁箔)的部分區(qū)域涂敷正極活性物質(zhì)，負(fù)極板(通常為銅箔)的部分區(qū)域涂覆負(fù)極活性物質(zhì)，然后將正極板、隔膜及負(fù)極板疊加后卷繞，并壓成方形。電芯的一端形成有從正極板伸出的未涂覆正極活性物質(zhì)的正極露出部，另一端形成有從負(fù)極板伸出的未涂覆負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極露出部，然后將電芯收容到長方體狀的金屬制外殼(通常為鋁殼)內(nèi)，將正極露出部和負(fù)極露出部分別焊接到蓋板的正極端子和負(fù)極端子上。接著，將蓋板焊接到外殼的開ロ，通過蓋板上的注液孔注入電解液，形成方形二次電池。在上述結(jié)構(gòu)的二次電池中，電芯無保護(hù)地放置在外殼內(nèi)，在電池受到振動的情況下，電芯容易在外殼內(nèi)產(chǎn)生晃動，出現(xiàn)電芯外層的隔膜破損、連接件焊接部位脫落等隱患。公開號為CN1728432A的中國發(fā)明專利，通過第一支座和第二支座將電極組件固定于外殼內(nèi)，不易產(chǎn)生晃動。然而，第一和第二支座無法做到與電極組件和殼體之間的間隙對應(yīng)，理由是若想更好地固定電極組件，則使第一和第二支座盡量填滿電極組件和殼體之間的間隙，但這卻帶來電極組件入殼時(shí)不好安裝的麻煩；若為了便于安裝，減小第一和第二支座的厚度尺寸，則有可能在第一和第二支座與外殼之間產(chǎn)生間隙，電極組件仍會在外殼內(nèi)產(chǎn)生晃動。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為解決以上技術(shù)問題之一，提供一種能夠保護(hù)電芯不致產(chǎn)生晃動，且安裝方便的方形二次電池。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供ー種方形二次電池，包括外売、蓋板組件、以及容納于外殼與蓋板組件所形成的密閉空間內(nèi)的電芯和電芯保護(hù)組件；所述蓋板組件包括正、負(fù)極端子；所述電芯在其兩端分別形成有正極露出部和負(fù)極露出部，所述正、負(fù)極露出部與設(shè)置在蓋板組件上的正、負(fù)極端子電連接；所述電芯保護(hù)組件包括包覆正、負(fù)極露出部的絕緣套，所述絕緣套包括位于正、負(fù)極露出部端部的基板、由基板前側(cè)朝電芯方向延伸的前包覆板及由基板后側(cè)朝電芯方向延伸的后包覆板；所述前、后包覆板的外側(cè)均設(shè)有用于填補(bǔ)前、后包覆板與外殼之間的間隙的凸條。優(yōu)選地，所述凸條與外殼內(nèi)壁抵接。優(yōu)選地，所述凸條水平設(shè)置于前、后包覆板上。優(yōu)選地，所述凸條的豎截面為半圓形或半橢圓形或三角形。優(yōu)選地，所述前、后包覆板上均設(shè)有互相平行的若干凸條。優(yōu)選地，所述電芯保護(hù)組件還包括位于電芯兩端的絕緣套之間的底板，所述底板位于電芯底部，所述底板與絕緣套之間卡合固定。[0011]優(yōu)選地，所述前、后包覆板上均設(shè)有第一卡孔；所述底板上設(shè)第一卡扣，所述第一卡扣從前、后包覆板的內(nèi)側(cè)到外側(cè)卡入第一卡孔中。優(yōu)選地，所述前、后包覆板的內(nèi)側(cè)均設(shè)有平行于前、后包覆板的彈性卡接板，所述彈性卡接板與前、后包覆板之間留有間隙，彈性卡接板上設(shè)有第二卡孔；所述底板上設(shè)有第ニ卡扣，所述第二卡扣伸入彈性卡接板與前、后包覆板之間的間隙中并卡合于第二卡孔中。優(yōu)選地，所述電芯保護(hù)組件還包括位于電芯兩端的絕緣套之間的頂板，所述頂板位于電芯頂部，所述頂板與絕緣套之間卡合固定；所述頂板上設(shè)有用于穿過正、負(fù)極端子的第二插槽。優(yōu)選地，所述電芯兩端水平地置于外殼內(nèi)。本實(shí)用新型的有益效果是電芯裝入外殼時(shí)，凸條與外殼之間的摩擦力小，電芯能順利地裝入；且凸條又可填補(bǔ)前、后包覆板與外殼之間的間隙，起到固定保護(hù)電芯的作用， 避免電芯在外殼中晃動。

圖I是本實(shí)用新型提供的方形二次電池的爆炸示意圖。圖2是圖I中A-A剖面圖。圖3是本實(shí)用新型提供的方形二次電池的絕緣套與底板卡合結(jié)構(gòu)的ー實(shí)施例的示意圖。圖4是本實(shí)用新型提供的方形二次電池的絕緣套與底板卡合結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的示意圖。圖5是本實(shí)用新型提供的方形二次電池的電芯保護(hù)組件的一實(shí)施例的示意圖。圖中標(biāo)記I-方形二次電池、2-外殼、21-開ロ、3-蓋板組件、31-蓋板基體、32-正極端子、33-負(fù)極端子、34端子孔、35-絕緣件4-電芯、41-正極露出部、42-負(fù)極露出部、43-涂覆區(qū)域、44-過渡區(qū)域、5-連接件、51-端子連接部、52-電芯連接部、6-電芯保護(hù)組件、7-絕緣套、71-基板、711-通孔、72a-前包覆板、72b-后包覆板、721-第一卡孔、722-彈性卡接板、723-第二卡孔、724-凸條、7241-傾斜面、73-上板、731-第一插槽、8-底板、81-第一^^扣、82-第二卡扣、9-頂板、91-第二插槽、92-通孔。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。參閱圖I和圖2，本實(shí)用新型提供ー種方形二次電池1，包括外殼2、蓋板組件3、以及容納于外殼2與蓋板組件3所形成的密閉空間內(nèi)的電芯4和電芯保護(hù)組件6 ;所述蓋板組件包括正、負(fù)極端子32和33 ;所述電芯在其兩端分別形成有正極露出部41和負(fù)極露出部42，所述正、負(fù)極露出部41和42與設(shè)置在蓋板組件3上的正、負(fù)極端子32和33電連接；所述電芯保護(hù)組件6包括包覆正、負(fù)極露出部的絕緣套7,所述絕緣套7包括位于正、負(fù)極露出部41和42端部的基板71、由基板71前側(cè)朝電芯方向延伸的前包覆板72a及由基板后側(cè)朝電芯方向延伸的后包覆板72b,所述前、后包覆板72a和72b的外側(cè)設(shè)有用于填補(bǔ)前、后包覆板與外殼之間的間隙的凸條724。需要首先說明的是，在本部分所采用的“前、后”、“左、右”、“上、下”等代表方位的術(shù)語，其中，所謂“前”在附圖中表示沿方形二次電池I的厚度方向，即附圖I中Y方向；所謂“右”在附圖中表示沿方形二次電池I的長度方向，即附圖I中的X方向；所謂“上”在附圖中表示沿単體電池的寬度方向，即附圖I中的Z方向。這些術(shù)語僅為描述方便而使用，不能解釋為對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。參閱圖1，公知的外殼2，通常為鋁殼，被制成具有ー開ロ 21的長方體狀，用于容納電芯及電解液。本實(shí)用新型的電芯為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在一實(shí)施例中電芯包括正極板、負(fù)極板和置于正負(fù)極板之間的隔膜，其中正極板上涂覆有正極活性物質(zhì)，并在其寬度方向的邊緣留有未涂覆區(qū)域；負(fù)極板上涂覆有負(fù)極活性物質(zhì)，并在其寬度方向的邊緣留有未涂覆區(qū)域。正、負(fù)極板以及隔膜被螺旋地卷繞在一起成為膠卷形狀，為了適應(yīng)外殼2的形狀，進(jìn)一步被壓成方形，從而形成電芯。上述正、負(fù)極板的未涂覆區(qū)域分別從電芯的兩端伸出，形成正極露出部41和負(fù)極露出部42,用于引出電芯的正、負(fù)極。由于正、負(fù)極露出部41和42不含正、負(fù)極活性物質(zhì)，其厚度比電芯中部的厚度小，將電芯的兩端壓成束，從而形成兩端厚度小，中間厚度大的形狀。因而將電芯分成三個(gè)部分，分別是未涂覆區(qū)域(正、負(fù)極露出部41和42)、涂覆區(qū)域43、及未涂覆區(qū)域與涂覆區(qū)域43之間的過渡區(qū)域44。電芯放置在外殼2中，外殼2用蓋板組件3封閉。蓋板組件3被連接到外殼2的開ロ 21上，從而密封該外殼2。公知的蓋板組件3包括蓋板基體31，位于蓋板基體31上用于注入電解液的注液孔(未圖示)、及位于蓋板基體31上的分別電連接到正、負(fù)極露出部41和42的正極端子32和負(fù)極端子33。其中，如圖2，在蓋板基體上設(shè)有端子孔34，正、負(fù)極端子穿過端子孔伸出到蓋板基體31タト，為了保持正、負(fù)極端子與蓋板基體絕緣，在端子孔內(nèi)周緣設(shè)有一圈絕緣件35。在一實(shí)施例中，正、負(fù)極端子與電芯的正、負(fù)極露出部電連接可通過連接件進(jìn)行，并且，該連接件可以與正、負(fù)極端子形成為一體。具體地，連接件5成T字型，包括水平的端子連接部51和豎直的電芯連接部52，端子連接部51位于蓋板基體31下方并與正、負(fù)極端子32和33形成為一體，電芯連接部52緊貼在正、負(fù)極露出部41和42 —側(cè)并與之焊接?？梢岳斫獾氖牵B接件也可不與正、負(fù)極端子形成為一體，而是后續(xù)再進(jìn)行焊接。圖I示出的一實(shí)施例中的電芯有兩個(gè)，這兩個(gè)電芯兩端平齊地緊靠著平行放置，并且這兩個(gè)電芯的正極露出部41位于同一端，以及負(fù)極露出部42也位于同一端。位于同一端的兩個(gè)正極露出部41之間焊接有連接件5的電芯連接部52，該連接件5的端子連接部51與正極端子32焊接。與負(fù)極露出部連接的連接件5也按照上述同樣的方式連接。可以理解的是，電芯的數(shù)量及多個(gè)電芯之間的串/并聯(lián)方式可根據(jù)需要自行設(shè)置。優(yōu)選將電芯兩端水平的置于外殼內(nèi)，即形成臥式的結(jié)構(gòu)。[0040]將電芯與電極端子電連接后，在電芯的兩端套上絕緣套7，其中絕緣套7的基板71位于電芯的兩端部，平行于電芯端面放置。為便于電解液的流通以及氣體的排放，在基板71上優(yōu)選設(shè)有若干通孔711?；逦挥谡?、負(fù)極露出部的端部，呈矩形板狀，為便于描述，將位于基板前方的一側(cè)邊稱為前側(cè)，位于基板后方的一側(cè)邊稱為后側(cè)；位于基板上方的ー側(cè)邊稱為上側(cè)，位于基板下方的ー側(cè)邊稱為下側(cè)。前、后包覆板72a和72b分別由基板71的前、后側(cè)向電芯的方向延伸而成，從而使得基板71以及基板71兩側(cè)的前、后包覆板形成的整體構(gòu)件的橫截面積為“匚”型。優(yōu)選將絕緣套7的內(nèi)側(cè)寬度W (如圖I)設(shè)置的大于電芯未涂覆區(qū)域的厚度，且小于涂覆區(qū)域43的厚度；另外，前、后包覆板的長度L (如圖I)設(shè)置成絕緣套7套設(shè)在電芯兩端時(shí)使得前、后包覆板不僅將整個(gè)未涂覆區(qū)域包覆住，而且也將一部分過渡區(qū)域44包覆，這樣給與絕緣套7以支撐，使得絕緣套7能暫時(shí)固定在電芯的兩端。所述凸條724位于前、后包覆板72a和72b的外側(cè)，即前、后包覆板朝向外殼2的ー側(cè)。所述凸條水平設(shè)置于前、后包覆板上，當(dāng)然也可以豎直地設(shè)置于前、后包覆板上，但水平設(shè)置效果更好。進(jìn)ー步地，凸條的豎截面為半圓形或半橢圓形或三角形，當(dāng)凸條的豎截面 為三角形時(shí)，如圖2，位于下方的一條邊形成向內(nèi)傾斜的傾斜面7241，傾斜面7241有助于電芯裝入外殼2時(shí)，減小絕緣套7與外殼2之間的摩擦力，便于電芯裝入外殼2?？梢岳斫獾氖牵?dāng)凸條的豎截面為半圓形或半橢圓形時(shí)，凸條的下方自然形成向內(nèi)的傾斜面。凸條用于填補(bǔ)前、后包覆板與外殼之間的間隙，需要注意的是，此處所謂的填補(bǔ)前、后包覆板與外殼之間的間隙指電芯及絕緣套7裝入外殼2之后，凸條724最厚處恰好與外殼2內(nèi)壁接觸或與外殼2內(nèi)壁之間有很小的間隙，間隙最好在0-0. Imm內(nèi)；或者凸條724最厚處超過外殼2內(nèi)壁0-0. 05mm,以使凸條724抵接在外殼2內(nèi)壁，這樣凸條724能最大限度地填充前、后包覆板與外殼2之間的間隙,防止電芯在外殼2內(nèi)晃動。優(yōu)選前、后包覆板上的凸條均為若干個(gè)，并互相平行設(shè)置，這樣可更穩(wěn)固的固定電芯。在一實(shí)施例中，絕緣套7還包括由基板71的下側(cè)沿垂直基板71的方向朝電芯延伸的下板(未圖不)，以使正、負(fù)極露出部41和42與外殼2底部絕緣。在另ー實(shí)施例中，下板可由底板8代替，其具體結(jié)構(gòu)如圖3和圖4，所述電芯保護(hù)組件6還包括位于電芯兩端的絕緣套7之間的底板8，所述底板8位于電芯底部，所述底板8與絕緣套7之間卡合固定。如圖3所示的一實(shí)施例中，底板8與絕緣套7之間的具體卡合結(jié)構(gòu)是在前、后包覆板上靠下方位置處均設(shè)有第一卡孔721 ;所述底板8上設(shè)第一卡扣81，所述第一卡扣81從前、后包覆板的內(nèi)側(cè)到外側(cè)卡入第一卡孔721中，此種卡合結(jié)構(gòu)可拆卸。如圖4所示的另ー實(shí)施例中，所述前、后包覆板的內(nèi)側(cè)設(shè)有平行與前、后包覆板的彈性卡接板722，所述彈性卡接板722與前、后包覆板之間留有間隙，彈性卡接板722上設(shè)有第二卡孔723 ;所述底板8上設(shè)有第二卡扣82，彈性卡接板722由具有彈性的材料制成，因此第二卡扣82能伸入彈性卡接板722與前、后包覆板之間的間隙中并卡合于第二卡孔723中，此種卡合結(jié)構(gòu)不可拆卸。在一實(shí)施例中，絕緣套7還包括由基板71的上側(cè)沿垂直基板71的方向朝電芯延伸的上板73 (如圖3)，以使正、負(fù)極露出部41和42與蓋板組件3絕緣。如上所述，連接件5包括與正、負(fù)極露出部41和42焊接的電芯連接部52和與正、負(fù)極端子32和33焊接的端子連接部51，為保證連接件5焊接牢固性，所述上板73上設(shè)有用于穿過正、負(fù)極端子(本實(shí)施例為連接件)的第一插槽731。安裝時(shí)，連接件5的電芯連接部52插入第一插槽731中，第一插槽731將連接件5固持住，避免電池振動對連接件5的影響。參閱圖5,在另一實(shí)施例中,位于電芯兩端的絕緣套7之間設(shè)有位于電芯頂部的頂板9，該頂板9可代替上板73設(shè)置，所述頂板9與絕緣套7之間卡合固定；所述頂板9上設(shè)有用于穿過正、負(fù)極端子(本實(shí)施例為連接件)的第二插槽91。第二插槽91起到和第一插槽731相同的作用。頂板9上優(yōu)選設(shè)有用于電解液的流通以及氣體的排放的通孔92。下面介紹本實(shí)用新型方形二次電池I的制作過程首先，按照公知的方法制備好 電芯。在絕緣套7設(shè)有上板73的情況下，將與正、負(fù)極端子一體設(shè)置的連接件5焊接到電芯的正、負(fù)極露出部41和42上，然后在電芯的兩端，即正、負(fù)極露出部41和42上套設(shè)絕緣套7，并使連接件5插入第一插槽731中。在電芯保護(hù)組件6包括有頂板9的情況下，先將與正、負(fù)極端子一體設(shè)置的連接件5插入第二插槽91，從第二插槽91伸出后再焊接到電芯的正、負(fù)極露出部41和42上；然后在電芯兩端套上絕緣套7。以上，在電芯上已套設(shè)好絕緣套7，下一歩，在兩絕緣套7之間、電芯底部安裝底板8。這樣，整個(gè)電芯保護(hù)組件6安裝完畢，然后使正、負(fù)極端子插入裝有絕緣件的蓋板組件，將裝有電芯保護(hù)組件6及蓋板組件的電芯裝入外殼2中，用蓋板組件3密封外殼2開ロ 21。從蓋板組件3上的注液孔注入電解液，經(jīng)過化成、檢驗(yàn)等步驟，形成方形二次電池I。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種方形二次電池，包括外殼(2)、蓋板組件(3)、以及容納于外殼(2)與蓋板組件(3)所形成的密閉空間內(nèi)的電芯(4)和電芯保護(hù)組件(6);所述蓋板組件(3)包括正、負(fù)極端子(32、33);所述電芯在其兩端分別形成有正極露出部(41)和負(fù)極露出部(42)，所述正、負(fù)極露出部(41、42)與設(shè)置在蓋板組件(3)上的正、負(fù)極端子電連接；所述電芯保護(hù)組件(6)包括包覆正、負(fù)極露出部的絕緣套(7)，所述絕緣套(7)包括位于正、負(fù)極露出部端部的基板(71 )、由基板前側(cè)朝電芯方向延伸的前包覆板(72a)及由基板后側(cè)朝電芯方向延伸的后包覆板(72b);其特征在于所述前、后包覆板(72a、72b)的外側(cè)均設(shè)有用于填補(bǔ)前、后包覆板(72a、72b)與外殼(2)之間的間隙的凸條(724)。
2.如權(quán)利要求I所述的方形二次電池，其特征在于所述凸條(724)與外殼(2)內(nèi)壁抵接。
3.如權(quán)利要求I所述的方形二次電池，其特征在于所述凸條(724)水平設(shè)置于前、后包覆板(72a、72b)上。
4.如權(quán)利要求3所述的方形二次電池，其特征在于所述凸條(724)的豎截面為半圓形或半橢圓形或三角形。
5.如權(quán)利要求I所述的方形二次電池，其特征在于所述前、后包覆板(72a、72b)上均設(shè)有互相平行的若干凸條(724)。
6.如權(quán)利要求I所述的方形二次電池，其特征在于所述電芯保護(hù)組件(6)還包括位于電芯兩端的絕緣套(7)之間的底板(8)，所述底板位于電芯底部，所述底板與絕緣套(7)之間卡合固定。
7.如權(quán)利要求6所述的方形二次電池，其特征在于所述前、后包覆板上均設(shè)有第一卡孔(721);所述底板上設(shè)第一卡扣(81)，所述第一卡扣從前、后包覆板的內(nèi)側(cè)到外側(cè)卡入第一^^孔(721)中。
8.如權(quán)利要求6所述的方形二次電池，其特征在于所述前、后包覆板的內(nèi)側(cè)均設(shè)有平行于前、后包覆板的彈性卡接板(722),所述彈性卡接板(722)與前、后包覆板之間留有間隙，彈性卡接板(722)上設(shè)有第二卡孔(723);所述底板上設(shè)有第二卡扣(82)，所述第二卡扣伸入彈性卡接板(722)與前、后包覆板之間的間隙中并卡合于第二卡孔(723)中。
9.如權(quán)利要求I所述的方形二次電池，其特征在于所述電芯保護(hù)組件(6)還包括位于電芯兩端的絕緣套(7)之間的頂板(9)，所述頂板位于電芯頂部，所述頂板與絕緣套(7)之間卡合固定；所述頂板上設(shè)有用于穿過正、負(fù)極端子的第二插槽(91)。
10.如權(quán)利要求I所述的方形二次電池，其特征在于所述電芯(4)兩端水平地置于外殼(2)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種方形二次電池，包括外殼、蓋板組件、及容納于外殼與蓋板組件所形成的密閉空間內(nèi)的電芯和電芯保護(hù)組件；電芯在其兩端分別形成有正極露出部和負(fù)極露出部，正、負(fù)極露出部與設(shè)置在蓋板組件上的正、負(fù)極端子電連接；電芯保護(hù)組件包括包覆正、負(fù)極露出部的絕緣套，絕緣套包括位于正、負(fù)極露出部端部的基板、由基板前側(cè)朝電芯方向延伸的前包覆板及由基板后側(cè)朝電芯方向延伸的后包覆板；前、后包覆板的外側(cè)均設(shè)有用于填補(bǔ)前、后包覆板與外殼之間的間隙的凸條。電芯裝入外殼時(shí)，凸條與外殼之間的摩擦力小，電芯能順利地裝入；且凸條又可填補(bǔ)前、后包覆板與外殼之間的間隙，起到固定保護(hù)電芯的作用，避免電芯在外殼中晃動。
文檔編號H01M2/18GK202454638SQ201120552240
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者公緒斌, 周燕飛, 張中林, 張艷, 楊紹理, 王先平, 謝秀梅, 趙秋雷 申請人:上海比亞迪有限公司