改进密封性能的二次电池制造技术

在此公开一种二次电池，该二次电池具有被放置在棱柱形容器中的电极组件，其中形成在被安装到棱柱形容器的敞开上端的基板中的电解质注入孔的内侧的上部分被配置成具有倒角结构，其中电解质注入孔的直径向下逐渐减小，电解质注入孔的内侧的下部分被配置成具有非倒角结构，该倒角结构以不规则形状形成以增加电解质从二次电池泄漏所沿着的电解质泄漏路线的长度，并且，当密封构件被挤压到电解质注入孔中时，密封构件被变形为对应于电解质注入孔的内部结构使得通过密封构件密封电解质注入孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种展示改进密封性能的二次电池，并且更具体地，涉及具有被放置 在棱柱形容器中的电极组件的二次电池，其中形成在被安装到棱柱形容器的敞开上端的基 板中的电解质注入孔的内侧的上部分被配置成具有倒角结构，其中电解质注入孔的直径向 下逐渐减小，电解质注入孔的内侧的下部分被配置成具有非倒角结构，该倒角结构以不规 则形状形成以增加电解质从二次电池泄漏所沿着的电解质泄漏路线的长度，并且，当密封 构件被挤压到电解质注入孔中时，密封构件被变形为对应于电解质注入孔的内部结构使得 通过密封构件密封电解质注入孔。
技术介绍
随着移动装置日益发展以及对这种移动装置的需求的增加，对作为移动装置的能 源的二次电池的需求也已经迅速增加。基于其外结构和内结构，二次电池大体被分类为圆 柱形电池、棱柱形电池以及袋形电池。由于移动装置已经小型化，所以具有小的长宽比的棱 柱形电池和袋形电池最近已经吸引了相当大的关注。棱柱形二次电池通过如下过程制造:将包括阴极、阳极以及隔膜的电极组件放置 在棱柱形电池壳中，将基板例如通过焊接固定到电池壳的上端，将电解质通过形成在基板 中的电解质注入孔注入到电池壳中，用金属球密封电解质注入孔，将安全元件和保护电路 安装在基板上，以及用壳体(外壳)密封电池壳。图1中示出安装到常规棱柱形二次电池的电池壳的上端的基板的平面图，且垂直 截面图沿着线A-A截取。参照图1，基板100被设置成在其中间具有电极端子101，该电极端子101连接到 电极组件的电极片(例如，阳极片)，使得电极端子101从基板100伸出。基板100被设置成 在其一侧处具有电解质注入孔102，通过电解质注入孔102注入电解质。在伸出电极端子 101与基板100之间布置有绝缘构件103，该绝缘构件103将电极端子101与基板100电隔 离，该电极端子101连接到电极组件的另一电极片(例如，阴极片)以用作电极端子。通过电解质注入孔102注入电解质，该电解质注入孔102大体以四边形形状形成， 如图2中以垂直截面所示。电解质注入孔102利用密封构件104密封，密封构件104由铝形 成并且其直径稍微大于电解质注入孔102的直径。具体地，密封构件104位于电解质注入 孔上，然后从上面挤压密封构件104，使得密封构件104塑性变形以密封电解质注入孔102。 随后，塑性变形的密封构件104的周边被激光焊接，或薄金属板被放置在塑性变形的密封 构件104的上方并且被激光焊接，以密封电解质注入孔。然而，当密封构件塑性变形并且被插入到在垂直截面上以四边形形状形成的电解 质注入孔中以利用密封构件密封电解质注入孔时，密封构件的相对侧通过电解质注入孔的 内侧上端被向外推动。因此，凹槽形成在密封构件上。该凹槽不利地影响电解质注入孔通 过激光焊接的密封。此外，由于凹槽的形成，内侧裂纹沿着在密封构件与电解质注入孔的内 侧表面之间的界面连续地形成，其结果是，降低电解质注入孔的密封性能。而且，在其中使用金属球作为如上所述的密封构件密封电解质注入孔的情况下， 电解质可能从电池单元泄漏。另外，进一步执行焊接以提供较高的密封力，结果是，增加电池的缺陷率并且也增 加电池的制造成本。因此，存在对能够从根本上解决上述问题的技术的高必要性。
技术实现思路
技术问题因此，已经完成本专利技术来解决以上问题以及尚未解决的其它技术问题。具体地，本专利技术的目的是提供一种具有特定结构的电解质注入孔的二次电池，从 而减少电池的制造过程的数目并且降低电池的缺陷率。技术方案根据本专利技术的一个方面，上述和其它目的能够通过提供具有被放置在棱柱形容器 中的电极组件的二次电池来完成，其中形成在被安装到棱柱形容器的敞开上端的基板中的 电解质注入孔的内侧的上部分被配置成具有倒角结构，在该倒角结构中电解质注入孔的直 径向下逐渐减小，电解质注入孔的内侧的下部分被配置成具有非倒角结构，该倒角结构以 不规则形状形成以增加电解质从二次电池泄漏所沿着的电解质泄漏路线的长度，并且，当 密封构件被挤压到电解质注入孔中时，密封构件被变形为对应于电解质注入孔的内部结构 使得通过密封构件密封电解质注入孔。也就是，电解质注入孔的内侧的上部分被配置成具有倒角结构，在该倒角结构中， 电解质注入孔的直径向下逐渐减小。因此，当将密封构件压入到电解质注入孔中时，密封构 件容易塑性变形。因此，可以防止凹槽形成在受挤压的密封构件的上端处以及防止在密封 构件与电解质注入孔的内侧表面之间的界面处形成裂纹。另外，倒角结构以不规则形状形成以增加电解质从二次电池泄漏所沿着的电解质 泄漏路线的长度。因此，能够大大地减少向二次电池外的电解质的泄漏。此外，当密封构件被挤压到电解质注入孔中时，由于在倒角结构与密封构件之间 的剪切力，变形成对应于电解质注入孔的形状的密封构件可以与倒角结构紧密接触，并且 由于在非倒角结构与密封构件之间的摩擦相互作用容易形成密封状态。不规则的部分可以被形成在倒角结构的整个平面上或者被部分地形成在倒角结 构的平面上。而且，不规则的部分可以沿着倒角结构的平面连续地或者不连续地延伸。同时，在电解质注入孔的内侧的上部分被配置成具有倒角结构并且电解质注入孔 的内侧的下部分被配置成具有非倒角结构的情况下，可以防止塑性变形的密封构件被引入 到电解质注入孔的内侧的下部分中以及可以呈现较高的密封力，这是非常优选的。 如果倒角结构的深度太小，则塑性变形的密封构件的体积相对于倒角结构的空间 相对地增加，其结果是，密封构件的相当大的部分可以从基板的顶部或底部伸出，这不是优 选的。另一方面，如果倒角结构的深度太大，则可能难以密封电解质注入孔，这不是优选的。因此，基于电解质注入孔的深度D，倒角结构可以从电解质注入孔的上端在0.3xD 至0.7xD的范围内向下延伸。另外，优选倒角结构的上端宽度比密封构件较大，使得将密封构件容易地压入到电解质注入孔中以有效地密封电解质注入孔而无焊接。具体地，根据密封构件的直径R，倒角结构的上端宽度(W±)可以满足1.0xR<ff±<l.7xR的条件，并且根据密封构件的直径R，倒角结构的下端宽度(Wt)可以满足0.5xR ( Wt^ 0.9xR的条件。非倒角结构的宽度W可以等于倒角结构的下端宽度Wt以防止塑性变形的密封构件被弓I入到电解质注入孔的下部分中。优选地，在倒角结构的上端宽度W±与下端宽度Wt之间的差异满足上端宽度1±的 8%至42%的条件。例如，如果在倒角结构的上端宽度胃±与下端宽度胃〒之间的差异超过0.5mm，则可以使电解质注入孔频繁地变形，其结果是可能降低电解质注入孔的下部分的气密性。由于这个原因，在倒角结构的上端宽度Wjl与下端宽度Wt■之间的差异优选是0.1至0.5mm。同时，在密封构件的直径R与倒角结构的下端宽度Wt之间的差异可以满足密封构件的8%至25%的直径R的条件。例如，如果在密封构件的直径R与倒角结构的下端宽度Wt之间的差异超过0.3mm, 则可以使电解质注入孔频繁地变形，其结果是可能降低电解质注入孔的下部分的气密性。 由于这个原因，在密封构件的直径R与倒角结构的下端宽度Wt之间的差异优选是0.1至 0.3mmο在优选示例中，倒角结构的倾斜角度可以是到基板的顶部为30至70度，优选地为 30至64度。如在先前的描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.08 KR 10-2010-00980331.一种二次电池，具有被放置在棱柱形容器中的电极组件，其中，形成在被安装到所述棱柱形容器的敞开上端的基板中的电解质注入孔的内侧的上部分被配置成具有倒角结构， 在该倒角结构中所述电解质注入孔的直径向下逐渐减小，所述电解质注入孔的内侧的下部分被配置成具有非倒角结构，所述倒角结构以不规则形状形成以增加电解质从二次电池泄漏所沿着的电解质泄漏路线的长度，并且，当密封构件被挤压到所述电解质注入孔中时，所述密封构件被变形为对应于所述电解质注入孔的内部结构以使得通过所述密封构件来密封所述电解质注入孔。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，根据所述电解质注入孔的深度(D)，所述倒角结构从所述电解质注入孔的上端在0.3xD至0.7xD的范围内向下延伸。3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，根据所述密封构件的直径(R)，所述倒角结构的上端宽度(w±)满足1.0xR<ff±<l.7xR的条件。4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，根据所述密封构件的直径(R)，所述倒角结构的下端宽度(Wt)满足0.5xR ( Wt^ 0.9xR的条件。5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述非倒角结构的宽度(W)等于所述倒角结构的下端宽度(WT)。6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述倒角结构的上端宽度(W±)与下端宽度 (Wt)之间的差异满足上端宽度(W±)的8%至42%的条件。7.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述密封构件的直径(R)与所述倒角结构的下端宽度(Wt)之间的差异满足所述密封构件的直径(R)的8%至25%的条件。8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述倒角结构的倾斜角度是到所述基板的顶部为30至70度。9.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述不规则形状通过以I至50μ m的间隔设置的突起形成。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：金洪奎，李承泰，李恩晶，金学均，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：
国别省市：