[發(fā)明專利]具有使用電阻焊接制造的單元電池極耳連接結(jié)構(gòu)的電池

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180046598.2
• 申請(qǐng)日: 2011-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN103125034A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸泰泳;吳全根;李孝星;李知錫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: SK新技術(shù)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M2/30
• 分類號(hào): H01M2/30;H01M2/26
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用電阻焊接制造的具有單元電池極耳連接結(jié)構(gòu)的電池。

背景技術(shù)

通常，電池分為原電池和蓄電池。原電池是在完全用盡之后不能重復(fù)使用的電池，因?yàn)殡娏κ怯刹豢赡娣磻?yīng)生成的。干電池、汞干電池、伏特電池等是原電池的典型示例。蓄電池使用可逆反應(yīng)從而以可再充電的形式可重復(fù)使用多次。鉛蓄電池、鋰離子電池、鎳鎘電池等是所述可重復(fù)使用蓄電池的典型示例。圖1是例示了屬于蓄電池之一的典型鋰離子電池的概念的圖。鋰離子電池和鋰離子聚合物電池具有相同的結(jié)構(gòu)，它們唯一的區(qū)別在于電解質(zhì)的液相/固相。此外，取決于電池的種類，用于電解質(zhì)或電極的材料可以和圖1所示的不同。如圖1所示，鋰離子電池包括典型地由碳制成的負(fù)電極1、典型地由鋰化合物制成的正電極2、設(shè)置在兩個(gè)電極1和2之間的電解質(zhì)3、以及將負(fù)電極1連接到正電極2的電線4。當(dāng)充電時(shí)在電解質(zhì)3中的鋰離子移動(dòng)到負(fù)電極1，并且當(dāng)放電時(shí)在電解質(zhì)3中的鋰離子移動(dòng)到正電極2。在電池的化學(xué)反應(yīng)中，每一個(gè)電極釋放或吸收額外的電子。在這個(gè)過程中，電子沿著電線4流動(dòng)，因此產(chǎn)生電流。盡管例示了鋰離子電池，除了電極或電解質(zhì)的材料不同的事實(shí)，其它蓄電池的原理和結(jié)構(gòu)是相同的。換句話說，如上所述，蓄電池典型地包括負(fù)電極1、正電極2、電解質(zhì)3和電線4。

同時(shí)，蓄電池可以包括含負(fù)電極1、正電極2、電解質(zhì)3和電線4的單一單元電池10。更一般地，蓄電池包括多個(gè)彼此連接的單元電池10，每一個(gè)單元電池包括負(fù)電極1、正電極2、電解質(zhì)3和電線4。同樣地，蓄電池包括多個(gè)單元電池10。當(dāng)然，單元電池10彼此電連接。

典型地，包含在蓄電池中的每一個(gè)單元電池具有一對(duì)從單元電池突出的極耳。另外，包含多個(gè)單元電池的蓄電池包括一對(duì)連接到單元電池相對(duì)應(yīng)的電極并且暴露在外的外部極端極耳。換句話說，外部極端極耳充當(dāng)連接到多個(gè)單元電池負(fù)電極的負(fù)電極并且外部極端極耳充當(dāng)連接到多個(gè)單元電池正電極的正電極。此外，多個(gè)蓄電池可以大體上彼此連接從而形成蓄電池組，而不是每一個(gè)蓄電池作為單一單元單獨(dú)使用。當(dāng)然，多個(gè)蓄電池的外部極端極耳彼此電連接。

如上所述，彼此連接的幾個(gè)單元電池形成單一系統(tǒng)的蓄電池。為此，使用由例如金屬的導(dǎo)體制成的連接器將多個(gè)單元電池彼此連接。為了將連接器組裝到多單元電池上，在現(xiàn)有技術(shù)中，使用利用激光焊接或螺栓連接的連接方法。在使用激光焊接的連接方法中，在焊接過程開始前，極耳必須與連接器可靠地緊密接觸。但是，很難將極耳與連接器可靠地緊密接觸。因此，出錯(cuò)率相當(dāng)高。同時(shí)，使用螺栓連接的連接方法的問題在于，將連接器組裝到單元電池的過程具有很高的難度，并且增加了部件的數(shù)量。進(jìn)行了大量研究旨在解決這些問題。但是很難完全克服這些問題。

在日本專利特開第2004-327310號(hào)的專利文件中（在下文中，稱為“現(xiàn)有技術(shù)1”），如圖2所示，提出了蓄電池的連接結(jié)構(gòu)和連接方法，其中在相鄰單元電池間的極端可以被穩(wěn)固地連接。所述極端通過極端連接構(gòu)件彼此連接。極端和極端連接構(gòu)件是連接并且穩(wěn)固所述極端的電鍍焊接。在韓國(guó)專利特開第2009-0095949號(hào)的專利文件中（在下文中，稱為“現(xiàn)有技術(shù)2”），如圖3所示，提出了一種導(dǎo)電電極極端連接構(gòu)件，其將組成電池模塊的平面蓄電池彼此電連接。所述連接構(gòu)件包括具有插入縫的左連接件和右連接件，使得左電池和右電池的電極極端以插入連接的方式分別連接到左連接件和右連接件。在電極極端被插入到所述縫之后，電極極端被彎曲并且被焊接到連接構(gòu)件。現(xiàn)有技術(shù)1和現(xiàn)有技術(shù)2的接觸穩(wěn)定性高于使用激光焊接的連接方法，并且與使用螺栓連接的連接方法相比具有更少數(shù)量的連接部件。但是，如圖2和3所示，連接構(gòu)件的形狀復(fù)雜，因此使得連接構(gòu)件的制造過程困難。因此，電池的組裝復(fù)雜。

同時(shí)，在日本專利特開第2008-535158號(hào)的專利文件中（在下文中，稱為“現(xiàn)有技術(shù)3”），如圖4所示，提出了電池系統(tǒng)，其中通過在一個(gè)單元電池上堆疊另一個(gè)單元電池，多個(gè)單元電池被串聯(lián)連接。在現(xiàn)有技術(shù)3中，設(shè)置在每一個(gè)單元電池上的電極極耳分別向上和向下彎曲到90°。因此，當(dāng)一個(gè)單元電池放置在另一個(gè)單元電池上時(shí)，多個(gè)單元電池的多個(gè)極耳自然彼此接觸使得它們彼此電連接。現(xiàn)有技術(shù)3是有利的，因?yàn)闃O耳和連接結(jié)構(gòu)的形狀是簡(jiǎn)單的。但是，現(xiàn)有技術(shù)3的連接結(jié)構(gòu)的唯一目的是將在一個(gè)單一電池中的單元電池彼此連接。換句話說，如果現(xiàn)有技術(shù)3的連接結(jié)構(gòu)被用于將多個(gè)電池彼此連接，其間的接觸穩(wěn)定性顯著下降。因此，現(xiàn)有技術(shù)3中的連接結(jié)構(gòu)不能被用于電池組從而將電池組的多個(gè)電池的多個(gè)單元電池極耳彼此連接。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題