带有热防护器的可充电电池制造技术

一种可充电电池，包括： 一电池单元，其中一阴极板，一分离器和一阳极板被顺序地叠置，并且被缠绕在一起； 一容器，用作该电池单元的外壳，并且在其中注入电解质； 一盖组件，结合到该外壳的上部；和 一热防护器，安装在该外壳中，用于将一从电池单元中拉出的电极导线，经盖组件电连接到一电极端子，并且用于当电池单元过度充电时切断电流。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
要求优先权根据美国专利法第119条的有关规定，本申请提到的并要求优先权的申请是2001年10月18日在韩国工业产权局申请的“带有热防护器的可充电电池”，其申请号为2001-64384。但是，锂聚合物电池存在一些安全问题。具体说，锂聚合物电池包括一个碳阳极、一个氧化锂阴极和一种有机溶剂电解质。当一锂离子电池被过度充电时，电解质在阴极被分解，并且锂金属在阳极析出。其结果是，电池的性能降低，并且电池可能产生过量的热或者甚至燃烧。由于锂聚合物电解质在充电和放电期间是局部过热，热敏感的聚合电解质可能融化或者软化。其结果是，电流和电势不均匀，并且可能发生短路。而且，有着火或者爆炸的危险。通常，在锂离子电池中引起燃烧或产生热的机理可解释为由内部短路和过热引起的。为了消除这些危险，锂离子电池已经设置有各种保护装置。带有这样的防护器的可充电电池公开在授予Tsumamoto等人的于1999年3月9日公布的日本特许公开号为No.1999-67188的专利上，其名称是“用于可充电电池和锂可充电电池的导线端子”。在这样的可充电电池中，一阳极导线端子包括一用于充电线路的导线端(充电导线端)，一集电体导线端，一用于放电线路的导线端(放电导线端)，其从集电体导线端分出，和一熔断器，设置在充电导线端与集电体导线端之间。引线端和熔断器被置于多层树脂薄膜之间。可充电锂电池包括一电池单元和一用于电池单元的基部。如公知的，在电池单元中，一阴极板、一分离器和一阳极板被缠绕在一起。阳极导线端子的充电导线端和放电导线端固定在阳极板上，从电池单元突出。阴极导线端子上带有一树脂薄膜，固定到阴极板上，从电池单元突出。当具有上述结构的可充电电池被过度充电时，产生热，安装在阳极导线端子中的熔断器的温度升高。当熔断器的温度升高到例如130℃时，熔断器烧坏。其结果是，充电导线端与集电体导线端的电连接断开，并且充电电流被切断。上述充电锂电池具有下面的问题。熔断器被密封在树脂薄膜中，并且被插入到外壳中，其中熔断器的厚度在树脂薄膜内提供一小的间隙。由于电解质包含在外壳内，电解质通过间隙渗入到熔断器，改变熔断器的物理性质。其结果是，在特定温度下熔断器很难正确地操作。因此，该可充电电池不可靠。在一方面，提供一种可充电电池，包括一电池单元，其中一阴极板，一分离器和一阳极板被顺序地叠置，并且被缠绕在一起；一容器，用作该电池单元的外壳，并且在其中注入电解质；一盖组件，结合到该外壳的上部；和一热防护器，安装在该外壳中，用于将一从电池单元中拉出的电极导线，经盖组件电连接到一电极端子，并且用于当电池单元过度充电时切断电流。热防护器可以包括一本体；一安装在该本体上的熔断器；多个导线，各连接到熔断器的相应端；一连接器，其电连接到多个导线中的一个。热防护器的本体可以具有一熔断器的安装区域，该熔断器连接多个导线，并且具有一表面区域比外壳稍大一些，从而压配合到外壳中。在根据本专利技术的可充电电池中，熔断器的一端可以被焊接到端子导线，其电连接到电极端子，熔断器的另一端可以被焊接到分接头导线，其电连接到电极导线。较佳的是，根据本专利技术的可充电电池连接器包括一个导线板；和一聚合树脂薄膜，缠绕在该导线板上。较佳的是，该熔断器由可操作在约85-120℃范围内的低熔点材料形成。一可充电锂电池使用阳极导线端子10，如图2所示。参见图2，该可充电锂电池包括一电池单元19和一用于电池单元19的基部20。如所公知的，在电池单元19中，一阴极板，一分离器和一阳极板被缠绕在一起。阳极导线端子10的充电导线端11和放电导线端13被固定到阳极板上，从电池单元19突出。一阴极导线端子25上带有树脂薄膜26，固定到阴极板上，从电池单元19突出。当具有上述结构的可充电电池被过度充电时，会产生热，安装在阳极导线端子10中的熔断器14的温度上升。当熔断器14的温度达到例如130℃时，熔断器14烧坏。其结果是，充电导线端11与集电体导线端12断电，以及充电电流被切断。上述的可充电锂电池存在下面的问题。熔断器14被密封在树脂薄膜15中，并且被插入到壳体20中，并且熔断器14的厚度在树脂薄膜内提供一小的间隙。由于电解质包含在该壳体20中，电解质通过间隙渗入到熔断器14，并且改变熔断器的物理性质。其结果是，熔断器14不能正确地在一特定温度下操作。因此，该可充电电池是不可靠的。根据本专利技术一实施例的可充电锂电池如图3所示。参见图3，一可充电锂电池30包括一电池单元31，一插入有电池单元31的外壳32，一个盖组件33连接到外壳32，和一热防护器40。电池单元31包括一阴极板，一阳极板，和插入到阴极板和阳极板之间的一分离器，用于电绝缘。各阴级板和阳极板包括一个电流收集器，和一活性材料层，其涂覆在电流收集器的至少一个表面上。电池单元31被形成为一“凝胶卷”，其中顺序设置的阴极板，分离器，和阳极板被绕在一起。在电池单元31中，一阴极导线31a和一阳极导线31b从相应的阴极板和阳极板突出来。带一孔34a的上绝缘板34被置于电池单元31的上表面。阳极导线31b穿过孔34a。热防护器40安装在绝缘板34上。热防护器40包括一本体41，一安装在本体1中的熔断器42，和多个导线。将要连接到外壳32上的盖组件33被安装到热防护器40上。盖组件33包括一盖板35，其通过焊接被约束到外壳32的上部。盖板35具有一孔35a，一电极端子36能够被插入通过该孔。电极端子36电连接到从电池单元31中拉出的电极导线中的一个。在此实施例中，电极端子36是一阳极端子，其电连接到阳极导线31b。阴极导线31a被焊接到外壳32上。可替换地，阴极导线31a和阳极导线31b的位置能够交换。在那种情况下，元件31a将是阳极导线，其电连接到外壳32上，而元件31b将是阴极导线，其连接到电极端子36，用作阴极端子。对于电极连接结构有多种可能的实施例。电极端子36由一环状的密封套37包围。密封套37由一绝缘材料形成，如聚合树脂，用于盖板35和电极端子36之间电绝缘，并且防止电解质从外壳32泄露。由密封套37包围电极端子36，通过盖板35的孔35a，通过铆接或旋压的方式紧密地固定。另一绝缘板38可以放置在盖板35的下面。盖板35具有一电解质注入孔35b。当电解质注入以后，用一个球将该电解质注入孔35b孔密封。根据本专利技术的一个性质，当电池30过度充电时，能够快速切断电流的热防护器40被安装在外壳32和盖组件33之间。由于热防护器40安装在外壳32内，防止了电池30中燃烧或者产生热的风险，并且电池的可靠性改善了。图4是热防护器40的分解的透视图。参见图4，热防护器40包括一个本体41，一被插入到本体41中的熔断器42，一分接头导线43和一端子导线44，该分接头导线43和端子导线44被电连接到熔断器42，一连接器45被电连接到从电池单元31拉出的阳极导线31b。特别是，本体41被安装在外壳32中。因此，较佳的是，本体41由聚合树脂形成，从而不与电解质发生化学反应。有利的是，本体41由聚合树脂形成，其在高温时热膨胀，并且被压配合到外壳32中，从而防止电解质沿外壳32的壁泄漏。本体41形成有一比外壳32的尺寸略大的表面。本体41具有一安装区域41a，用于安装熔断器42。安装区域41a可能具有多种形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵成在，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：