本發(fā)明的實(shí)施例總地來說涉及可再充電電池。
背景技術(shù):
可再充電電池與一次電池的不同之處在于其被設(shè)計(jì)為被反復(fù)充電和放電,而后者沒有被設(shè)計(jì)為被再充電??稍俪潆婋姵乜梢员挥糜谥T如移動電話、筆記本電腦和便攜式攝像機(jī)之類的小型便攜式電子設(shè)備,或者可以被廣泛地用作混合動力車輛等的電動機(jī)驅(qū)動電源。
可再充電電池包括電極組件,電極組件包括正電極、負(fù)電極和介于正電極和負(fù)電極之間的隔板。電極組件被容納在殼體中,以執(zhí)行充電和放電操作,殼體被提供有用來供給或引出電流的端子。殼體可以由金屬板或袋形成。
可再充電電池的殼體被提供有通氣部(或通氣部分)。通氣部分的通氣板被連接到提供在殼體中的通氣孔的下部。因?yàn)橥獍灞恍纬蔀楸葰んw薄,當(dāng)殼體的內(nèi)部壓力由于過充電等而增加時(shí),通氣板先于其它部分?jǐn)嗔眩瑥亩稍俪潆婋姵氐膬?nèi)部氣體可以排出以確保(或提高)可再充電電池的安全性。
然而,因?yàn)橥獍宓暮穸确浅1?,?dāng)通氣板被連接到殼體時(shí),其可能發(fā)生損壞。此外,當(dāng)可再充電電池掉落或小的外部沖擊施加到可再充電電池時(shí),在通氣板中可能產(chǎn)生裂紋,或者通氣板可能斷裂。相應(yīng)地,由于損壞的通氣板,可再充電電池的壽命方面的可靠性可能降低。
在此背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對所述技術(shù)的背景的理解,因此其可能包含不形成現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種可再充電電池,該可再充電電池的通氣部分在由于掉落等而受到外部沖擊時(shí)或者當(dāng)通氣部分被連接到殼體時(shí)不會容易開裂或斷裂。
示例性實(shí)施例提供一種可再充電電池,包括:電極組件;殼體,被配置用以容納所述電極組件并在其一側(cè)具有開口;以及蓋組件,包括:配置用以封閉并密封所述殼體的所述開口的蓋板,所述蓋板具有通氣部分并限定被配置用以將在所述殼體內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)部氣體排放到所述殼體的外部的通氣開口,所述通氣部分包括:配置用以封閉和密封所述通氣開口的通氣板;和從所述通氣板凸起的彎曲部分;以及在所述蓋板的上部且被電連接到所述電極組件的電極端子。
所述通氣板可包括:在所述通氣開口周圍且位于所述蓋板下方的連接部分;和由所述彎曲部分圍繞并具有凹口的破裂部分。
所述彎曲部分可位于所述通氣開口的外周界和所述凹口之間。
所述彎曲部分的中心與所述通氣開口的外周界之間的距離可大于所述連接部分的長度。
所述彎曲部分在所述蓋板的厚度方向上的高度可小于所述蓋板的厚度,并且所述彎曲部分的所述高度可大于所述通氣板在所述蓋板的厚度方向上的厚度。
所述通氣部分可以包括多個(gè)彎曲部分。
所述多個(gè)彎曲部分可以沿相同的方向凸起。
所述多個(gè)彎曲部分可以沿相反的方向交替凸起。
所述凹口可位于所述通氣板的中心附近,并且可具有比所述破裂部分的厚度小的厚度。
所述通氣板可包括在所述通氣開口周圍與所述蓋板連接的連接部分,并且所述蓋板可限定被配置用以接收所述通氣板的所述連接部分并與所述連接部分連接的插槽。
根據(jù)示例性實(shí)施例,即使當(dāng)通氣板被連接到形成在殼體中的通氣孔時(shí),也可以防止通氣板被損壞或者降低其可能性。
另外,根據(jù)示例性實(shí)施例,可以降低當(dāng)可再充電電池掉落時(shí)或當(dāng)外部沖擊施加到可再充電電池時(shí)通氣板開裂或斷裂的可能(或可能性)。
附圖說明
圖1示出根據(jù)一示例性實(shí)施例的可再充電電池的透視圖。
圖2示出圖1所示的可再充電電池的通氣部分的放大透視圖。
圖3示出沿圖2所示的可再充電電池的通氣部分的線iii-iii截取的剖視圖。
圖4示出圖1所示的可再充電電池的通氣部分的第一示例性變化的剖視圖。
圖5示出圖1所示的可再充電電池的通氣部分的第二示例性變化的剖視圖。
圖6示出圖1所示的可再充電電池的蓋板和通氣部分的通氣板之間的連接的示例性變化的剖視圖。
具體實(shí)施方式
在下文中參考示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的附圖更充分地描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以以各種不同的形式體現(xiàn),并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為僅限于本文示出的實(shí)施例。相反,這些實(shí)施例被提供作為示例,以使得此公開將全面和完整,并且將把本發(fā)明的方面和特征充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。相應(yīng)地,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員完整理解本發(fā)明的方面和特征不是必須的工藝、元件和技術(shù)可以不進(jìn)行描述。除非另有說明,在整個(gè)附圖和書面說明中,相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件,因而其描述將不再重復(fù)。在圖中,為清楚起見,元件、層和區(qū)域的相對尺寸可能被放大。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的那樣,所描述的實(shí)施例可以以各種不同的方式修改,全部都不脫離本發(fā)明的精神或范圍。
將理解,雖然術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用來描述各個(gè)元件、部件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用來將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此,下面描述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
為了易于說明,諸如“之下”、“下方”、“下”、“下面”、“上方”、“上”等的空間相對術(shù)語可在本文中被用來描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征相對于另外的元件或特征的關(guān)系。將理解,除了圖中描述的方位之外,空間相對術(shù)語意在包含設(shè)備在使用中或在操作中的不同方位。例如,如果圖中設(shè)備被翻轉(zhuǎn),則被描述為在其它元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件于是將被定向?yàn)樵谄渌蛱卣鞯摹吧戏健薄R虼?,術(shù)語“下方”和“下面”可以包括上方和下方兩種方位。設(shè)備可被以另外的方式定向(例如,旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方位),并且本文使用的空間相對描述語可以被相應(yīng)地解釋。
將理解,當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“被連接到”或“被聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r(shí),其可以直接在另一元件或?qū)由?、被直接連接到或直接聯(lián)接合到另一元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖谝粋€(gè)或多個(gè)中間元件或中間層。另外,還將理解,當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在兩個(gè)元件或兩個(gè)層“之間”時(shí),其可以是這兩個(gè)元件或兩個(gè)層之間的唯一元件或唯一層,或者也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間元件或中間層。
本文使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施例的目的,并不旨在限制本發(fā)明。如本文所用的,單數(shù)形式的“一”和“一個(gè)”旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另有明確說明。將進(jìn)一步理解,術(shù)語“包括”、“包含”、“含有”和“具有”當(dāng)在此說明書中使用時(shí)明確說明存在所述特征、完整物、步驟、操作、元件和/或部件,但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、完整物、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合。如本文所用的,術(shù)語“和/或”包括關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目的一個(gè)或多個(gè)的任意和所有組合。諸如“……中的至少一個(gè)”的表述當(dāng)放在一列元件之后時(shí)修飾的是整列元件,而不是修飾該列中的單獨(dú)的元件。
如本文所用的,術(shù)語“大致”、“大約”和類似術(shù)語被用作近似術(shù)語,而不是被用作程度術(shù)語,并且旨在說明本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)可的測量值或計(jì)算值中的固有公差。此外,當(dāng)描述本發(fā)明的實(shí)施例時(shí),使用“可以”關(guān)系到“本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例”。另外,當(dāng)描述本發(fā)明的實(shí)施例時(shí),使用諸如“或”的替代語言對于所列出的每個(gè)對應(yīng)項(xiàng)目而言均關(guān)系到“本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例”。如本文所用的,術(shù)語“使用”和“被使用”可以被認(rèn)為分別和術(shù)語“利用”和“被利用”同義。另外,術(shù)語“示例性”意指示例或例示。
除非另外定義,本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的含義相同的含義。將進(jìn)一步理解,例如那些在常用字典中定義的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域和/或本說明書的上下文中的含義一致的含義,并且不應(yīng)以理想化或過于正式的意義來解釋,除非在本文中明確地如此定義。
圖1示出根據(jù)一示例性實(shí)施例的可再充電電池的透視圖。
參見圖1,可再充電電池100包括:電極組件,通過該電極組件進(jìn)行充電或放電;容納電極組件的殼體10;以及組合到殼體10的蓋組件30。
根據(jù)本示例性實(shí)施例的可再充電電池100被示例性地描述為具有棱柱形狀的鋰離子可再充電電池。然而,本發(fā)明不限于此,本發(fā)明可以適用于各種類型的電池,諸如鋰聚合物電池、圓柱形電池等。
殼體10具有大致長方體形狀,在其一側(cè)具有開口。殼體10可以由諸如鋁、不銹鋼等的金屬制成。
蓋組件30包括:蓋板20,其遮蓋殼體10的開口,連接殼體10的內(nèi)部和外部并且包括通氣部分40;以及遠(yuǎn)離蓋板20突出并且被電連接到電極組件的電極端子22、23。
蓋板20具有沿著一個(gè)方向延伸的長板形狀,并且被組合到殼體10的開口。電極端子包括第一端子22和第二端子23,并且在蓋板20上方突出。
蓋板20被提供有安裝在電解質(zhì)注入開口25處的密封蓋和配置用以被打開(例如,在預(yù)定壓力下被打開)的通氣部分40。通氣部分40可以被形成為橢圓形(例如,可以被形成為具有橢圓形形狀)。通氣部分40可以被形成為比電解質(zhì)注入開口25大。通氣部分40可以被形成為具有一尺寸,殼體10的內(nèi)部與其外部以該尺寸連通,使得在殼體10內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)部氣體可以被容易地排出。此外,通氣部分40可以位于第一端子22和第二端子23之間。
電極端子包括分別連接到負(fù)電極和正電極的第一端子22和第二端子23。第一端子22可以具有矩形板形狀。用于將第一端子22和蓋板20電絕緣的絕緣構(gòu)件22a可以被安裝在第一端子22和蓋板20之間。
第二端子23可以具有矩形板形狀。用于電連接第二端子23和蓋板20的連接構(gòu)件23b可以被安裝在第二端子23的下部。因此,蓋板20和殼體10可以被電聯(lián)接到與第二端子23電連接的電極,例如正電極。
電極組件被容納在殼體10中,以由蓋組件30封閉和密封。電解質(zhì)溶液可以通過形成在蓋板20中的電解質(zhì)注入開口25注入到殼體10中。
圖2示出圖1所示的可再充電電池的通氣部分的放大透視圖。
參見圖2,蓋板20可以包括通氣開口(或通氣孔),通氣部分可以包括在通氣孔24處被連接到蓋板20并且被形成有凹口56(參見圖3)的通氣板50。
通氣孔24可以在蓋板20中被形成為具有橢圓形形狀。然而,通氣孔24不限于橢圓形形狀,并且其可以被形成為具有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的形狀,諸如四邊形形狀或圓形形狀。通氣孔24的尺寸可以根據(jù)可再充電電池100(參見圖1)的容量而變化。
通氣板50可被連接到蓋板20,以封閉和密封通氣孔24。通氣板50在通氣孔24下方的位置處在通氣孔24周圍被連接到蓋板20。當(dāng)殼體10(參見圖1)的內(nèi)部壓力超過預(yù)定壓力時(shí),通氣板50斷裂,因此殼體10的內(nèi)部通過通氣孔24被開通到外部。因此,在殼體10中產(chǎn)生的氣體等可以通過通氣孔24被排放到外部。
通氣板50沿著通氣孔24的周界(或周邊)設(shè)置,并且其可以包括提供在其內(nèi)側(cè)處(或中)并與通氣孔24的周界(或周邊)間隔(例如,隔開)的彎曲部分54。彎曲部分54可以通過從通氣板50凸起被形成。例如,通氣板50的彎曲部分54可以通過由壓力機(jī)和/或類似物擠壓而被形成。彎曲部分54的凸起高度可以小于蓋板20的厚度。特別地,彎曲部分54在蓋板20的厚度方向上的高度可以小于蓋板20的厚度。另外,彎曲部分54的凸起高度可以小于通氣板50的厚度。在另一示例中,彎曲部分54的高度可以大于通氣板50在蓋板20的厚度方向上的厚度。因此,彎曲部分54在通氣板50上方凸起,但是其可以位于蓋板20的上表面下方。例如,彎曲部分54不會突出到可再充電電池100的蓋板20的上表面上方。
如上所述,彎曲部分54被設(shè)置在通氣孔24內(nèi)側(cè),同時(shí)與通氣孔24的周界(或周邊)間隔(例如隔開),并且彎曲部分54可以被形成為被平緩地凸起。因?yàn)閺澢糠?4被凸起(或被平緩地凸起),因此能夠有效地應(yīng)對(或吸收)在通氣板50的平面方向上產(chǎn)生或施加的應(yīng)力等。
彎曲部分54可以沿蓋板20的上部方向凸起。例如,彎曲部分54可以沿可再充電電池100的外側(cè)方向凸起(或者向外凸起)。彎曲部分54可以被凸起為沿著通氣孔24凸出。
然而,在一些實(shí)施例中,彎曲部分54可以朝蓋板20的下部方向凸起。例如,彎曲部分54可以沿可再充電電池100的殼體10的內(nèi)側(cè)方向凸起(或者朝向殼體10的內(nèi)側(cè)向內(nèi)凸起)。例如,彎曲部分54可以被形成為沿著通氣孔24凹入。
破裂部分52可以被提供在彎曲部分54內(nèi)側(cè)(或者可以被彎曲部分54圍繞)。例如,設(shè)置為與通氣孔24的外周界(或外周邊)間隔(或隔開)的破裂部分52對應(yīng)于彎曲部分54的沿著閉合曲線的內(nèi)側(cè)。隨著殼體10的內(nèi)部壓力增加,破裂部分52可能破裂或斷裂。也就是說,在彎曲部分54內(nèi)側(cè)可能發(fā)生破裂。
破裂部分52的厚度可以依據(jù)(或根據(jù))可再充電電池100的尺寸或可再充電電池100的充電容量和放電容量設(shè)置。例如,當(dāng)可再充電電池的充電容量高(或大)時(shí),其爆炸的風(fēng)險(xiǎn)增加,因此破裂部分52可以被薄地形成,以當(dāng)殼體10的內(nèi)部壓力快速增加時(shí)破裂(或快速破裂或立即破裂)。
凹口56可以被形成在破裂部分52。凹口56可以被形成在破裂部分52的對應(yīng)于殼體10的內(nèi)側(cè)方向的下部。當(dāng)凹口56被暴露于外部時(shí),異物可能附著(或變成附著)到凹口56,使得它們引起污染,從而劣化耐久性。此外,由于被附著在凹口56上的異物,凹口56可能不會及時(shí)破裂。因此,通過將凹口56形成在破裂部分52的下部,能夠提高可再充電電池100耐久性和安全可靠性。
圖3示出沿圖2所示的可再充電電池的通氣部分的線iii-iii截取的剖視圖。
參見圖3,通氣板50包括連接到蓋板20的連接部分51、設(shè)置為與通氣孔24的外周界(或外周邊)間隔(或隔開)的彎曲部分54、以及設(shè)置在彎曲部分54內(nèi)側(cè)的破裂部分52。
通氣板50的連接部分51可以在通氣孔24周圍被連接到蓋板20。連接部分51可以被焊接到蓋板20。當(dāng)蓋板20和連接部分51被焊接時(shí),可能沿通氣板50的平面方向在彎曲部分54產(chǎn)生焊接應(yīng)力。凸起的彎曲部分54可以防止破裂部分52被損壞或降低其可能性。因?yàn)閺澢糠?4通過部分地彎曲通氣板50而形成,所述彎曲部分54可以靈活地應(yīng)對(或吸收)沿通氣板50的平面方向產(chǎn)生的應(yīng)力。更具體地,當(dāng)沿通氣孔24的外側(cè)方向產(chǎn)生或施加應(yīng)力時(shí),應(yīng)力被吸收在彎曲部分54中同時(shí)彎曲部分54伸展,從而保護(hù)破裂部分52。當(dāng)沿通氣孔24的內(nèi)側(cè)方向產(chǎn)生或施加應(yīng)力時(shí),應(yīng)力被吸收在彎曲部分54中同時(shí)彎曲部分54壓縮,從而保護(hù)破裂部分52。因此,沿著破裂部分52(或其外側(cè))設(shè)置的彎曲部分54在連接部分51和破裂部分52之間提供緩沖。連接部分51可被焊接到蓋板20約1mm。
彎曲部分54的中心可以與通氣孔24間隔(或隔開)第一間距x。例如,第一間距x對應(yīng)于從蓋板20到在打開的通氣孔24中的彎曲部分54的中心的距離。
第一間距x可以大于蓋板20和連接部分51的搭接長度。通氣板50可以在通氣孔24下方的位置處在通氣孔24周圍被焊接和接合到蓋板20。如上所述,連接部分51可以被焊接到蓋板20大約1mm的范圍。在一些實(shí)施例中,第一間距x大于(或長于)連接部分51的焊接長度。
第一區(qū)域53被設(shè)置在彎曲部分54和通氣孔24之間。第一區(qū)域53被設(shè)置在彎曲部分54的外側(cè)。隨著第一區(qū)域53增加,破裂部分52的區(qū)域減小,但是對于應(yīng)力的抗力可以增加。這樣,第一區(qū)域53可以提供(或用作)緩沖區(qū)域。當(dāng)在連接部分51和蓋板20被連接的同時(shí)存在破裂部分52被損壞(例如,經(jīng)常損壞)的趨勢時(shí),可以通過增加第一區(qū)域53來防止破裂部分52被損壞或降低其可能性。
在一些實(shí)施例中,從彎曲部分54的中心到通氣孔24的外周界(或外周邊)的第一間距x大于蓋板20焊接到連接部分51的焊接長度。例如,在一些實(shí)施例中,第一區(qū)域53大于連接部分51的長度。彎曲部分54可以被設(shè)置在形成在破裂部分52的中心部分處或附近的凹口56和通氣孔24的外周界(或周邊)之間。
如上所述,破裂部分52可以被設(shè)置在彎曲部分54的內(nèi)側(cè)。破裂部分52被提供有凹口56,凹口56可以被形成為具有比破裂部分52的厚度小的厚度。凹口56可以被設(shè)置在破裂部分52的中心處或附近。特別地,當(dāng)凹口56被設(shè)置在破裂部分52的下部時(shí),不能從可再充電電池100(參見圖1)的外側(cè)看到凹口56。
破裂部分52的厚度可以與通氣板50的連接部分51的厚度相同。因此,形成為與破裂部分52相比具有較小厚度的凹口56可能由于殼體10的內(nèi)部壓力而破裂。然而,當(dāng)可再充電電池100的爆炸風(fēng)險(xiǎn)高(或非常高)時(shí),破裂部分52的厚度被形成為小于通氣板50的連接部分51的厚度,從而破裂部分52可以與凹口一起破裂,從而有效地防止爆炸風(fēng)險(xiǎn)或降低爆炸的可能性。
圖4示出圖1所示的可再充電電池的通氣部分的第一示例性變化的剖視圖,圖5示出圖1所示的可再充電電池的通氣部分的第二示例性變化的剖視圖。
參見圖4和圖5,通氣板50可以包括多個(gè)彎曲部分54和54a。在一些實(shí)施例中,多個(gè)彎曲部分54和54a可以沿相同的方向凸起。多個(gè)彎曲部分54和54a可以被設(shè)置在通氣孔24和形成在破裂部分52的中心處或附近的凹口56之間。彎曲部分54和54a可以彼此間隔(例如隔開),從而在它們之間形成第二區(qū)域53a。第二區(qū)域53a可以形成(或用作)與第一區(qū)域53類似的緩沖區(qū)域。
通過用第一區(qū)域53和第二區(qū)域53a提供(或充分確保)緩沖區(qū)域,當(dāng)可再充電電池100(參見圖1)掉落時(shí),或者當(dāng)蓋板20被扭曲(例如由于意外的外部沖擊被扭曲)時(shí),可以減少(或顯著減少)傳遞到通氣板50的破裂部分52的沖擊能量。因此,通氣板50的破裂部分52可能不容易破裂。
參見圖5,提供在通氣板50上的多個(gè)彎曲部分54和54a可以沿相反的方向(或彼此相反的方向)交替凸起。當(dāng)多個(gè)彎曲部分54和54a沿相反的方向交替凸起時(shí),可以應(yīng)對各種物理力。
圖6示出圖1所示的可再充電電池100的蓋板20和通氣部分40的通氣板50之間的連接的示例性變化的剖視圖。
參見圖6,通氣板50可以被插入(或被連接到或與其接合)形成在蓋板20中的插槽20a中。插槽20a可以沿著通氣孔24被形成在蓋板20中。蓋板20的插槽20a可以被形成為具有約1mm或更大的深度。相應(yīng)地,通氣板50的連接部分51可以被插入到插槽20a中,以連接到插槽。當(dāng)通氣板50被插入到插槽20a中時(shí),彎曲部分54可以防止破裂部分52破裂或者降低其可能性。
盡管已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)用的示例性實(shí)施例描述了此公開,但是將理解,本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例,而是相反,旨在覆蓋被包括在所附權(quán)利要求書及其等同物的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
對根據(jù)示例性實(shí)施例的一些符號的說明
100:可再充電電池10:殼體
20:蓋板20a:插槽
22:第一電極端子22a:絕緣構(gòu)件
23:第二電極端子23b:連接構(gòu)件
24:通氣孔25:電解質(zhì)注入開口
30:蓋組件40:通氣部分
50:通氣板51:連接部分
52:破裂部分53:第一區(qū)域
53a:第二區(qū)域54、54a:彎曲部分
56:凹口x:第一間距