專利名稱：鋰蓄電池電解液注入孔的密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰蓄電池，特別是這樣一種鋰蓄電池，其中一個電解液注入孔形成在蓋子區(qū)域中并被插入一個密封件。
(b)相關(guān)技術(shù)說明近來隨著便攜式電子裝置的使用迅速增加，用作這些裝置電源的電池消耗也在增多。在用完后不是被丟棄而是可以反復(fù)充電和放電的蓄電池是上述用途電池中的主要部分。
現(xiàn)在被研制和開發(fā)的主要類型的蓄電池是鋰離子蓄電池，這種電池由于具有容量大、穩(wěn)定性好和使用周期長等優(yōu)點(diǎn)，因而受到了相關(guān)行業(yè)的重視。
雖然由于便攜式電子裝置的逐漸小型化和越來越薄而通常將電池制成圓柱形，但棱柱形電池也正被開發(fā)和制作出來。鋰離子蓄電池的生產(chǎn)也跟隨著這種趨勢。
圖4是一種普通鋰離子蓄電池的剖切透視圖，其中由一個陽極板、一個陰極板和一個隔板構(gòu)成的極板組3插入一個起陰極終端作用的外殼1中。上述外殼1的一個開口部分被一個蓋子7密封著，蓋子中容納著一個正極終端5，一個安全裝置安裝在正極終端5內(nèi)。
極板組3首先被插入外殼1中，蓋子7被放置在外殼1的一個開口部分上，而它們之間的接合表面區(qū)域通過激光焊接而固定在一起，以制作出棱柱形電池。之后，電解液通過一個形成在蓋子7的一側(cè)區(qū)域中的注入孔7a而注入到外殼1中。如圖5所示，在傳統(tǒng)技術(shù)中，上述注入孔7a將在電解液注入之后被密封起來，密封方法包含將一個由鋁等制成的球形件9插入上述注入孔7a中，之后，一個單獨(dú)的薄金屬板11被放置在球形件9上以完全覆蓋住上述注入孔7a，并通過激光焊接而固定在上述蓋子7上。
由于在將電解液通過上述注入孔7a注入時(shí)注入孔7a周圍的區(qū)域會在一定程度上被沾染，因此電解液可能會泄漏到上述注入孔7a與球形件9之間的縫隙中，而這種泄漏會對薄金屬板11產(chǎn)生影響。曾經(jīng)出現(xiàn)過這樣的情況，即由于電解液泄漏，在上述薄金屬板11被焊接到電池蓋子7上時(shí)焊接質(zhì)量不好，從而導(dǎo)致注入孔7a的密封受損。此外，由于注入孔7a的密封狀況不好而出現(xiàn)電解液泄漏和無益的內(nèi)部氣體泄漏，電池的性能將下降。
本發(fā)明概述本發(fā)明是考慮到上述問題而研制的，而且本發(fā)明的一個目的是提供一種鋰蓄電池，其通過電解液注入孔的持久性密封而防止電解液和內(nèi)部氣體泄漏。
因此，本發(fā)明提供了一種鋰蓄電池，其包含
a)一個外殼，其具有一個內(nèi)部空間；b)一個極板組，其包含一個陽極板、一個陰極板和一個隔板，其中上述極板組插入上述外殼中；c)一個蓋子組件，其具有一個電解液注入孔并通過安裝在外殼的一個開口部分上而密封住外殼內(nèi)部；以及d)一個電解液注入孔密封件，其由一個插入部分和一個頭部分構(gòu)成，并且通過上述電解液注入孔而插入上述蓋子組件中并固定在上述蓋子組件上。
上述電解液注入孔密封件被成形為鉚釘形，并通過激光焊接而固定在上述蓋子組件上。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的鋰蓄電池的剖切透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的鋰蓄電池主要部分的橫截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電解液注入孔密封件的視圖；圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鋰蓄電池的剖切透視圖；以及圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鋰蓄電池的局部橫截面圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述在下面的詳細(xì)說明中，只顯示和描述了本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，這僅僅是用于解釋本發(fā)明人所設(shè)想的本發(fā)明最佳實(shí)施模式。可以理解，本發(fā)明可以顯然可以作出各種方面的修改，而這些修改均不脫離本發(fā)明。因此，以下的說明可以認(rèn)為是解釋性的，而非限制性的。
下面將基于附圖而描述優(yōu)選實(shí)施例，以使本發(fā)明更加清楚。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的鋰蓄電池的剖切透視圖，而圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的鋰蓄電池主要部分的橫截面圖。
上述電池是棱柱形鋰離子蓄電池并且是這樣構(gòu)成的將一個極板組22插入一個大致長方體外殼20中，將電解液注入到外殼中，再將一個包含正極終端24a的蓋子組件24安裝到外殼的一個開口部分20a上。
與普通鋰蓄電池相同，極板組22包含一個陽極板22a，其上敷有氧化過渡金屬或金屬性硫族材料，一個陰極板22b，其上敷有石墨或非晶碳，以及一個隔板22c，其安置在陽極和陰極板22a，22b之間以隔離它們，而且上述隔板22c保持著注入外殼20中的電解液。
此外，蓋子組件24包含正極終端24a和一個位于正極終端24a中的安全裝置24b并具有一個特定尺寸的注入孔，注入孔位于頂蓋24c的一側(cè)以注入電解液，蓋子組件緊密附著于上述外殼20的一個開口部分20a上并通過激光焊接而固定起來，以使外殼20的內(nèi)部被密封住。
在電池的構(gòu)造過程中，陽極板22a和陰極板22b分別電氣連接到蓋子組件24和外殼20上。
在上述棱柱形鋰離子蓄電池的基本結(jié)構(gòu)中，蓋子組件24與外殼20結(jié)合為一體，電解液通過注入孔24d而注入外殼20中，之后，注入孔24d被密封住。從圖3中可以看出，密封件26包含一個插入部分26a，其插入并固定在注入孔24d中，以及一個整體式頭部分26b，其在密封件26插入后將緊密附著在上述頂蓋24c上。
上面成形為一種鉚釘狀錐形的密封件26也可以被成形為螺釘形或其它錐形圓柱體，并優(yōu)選由鋁、鋁合金、不銹鋼等制成。
頂蓋24c上被頭部分26b緊密附著的區(qū)域是注入孔24d的周圍區(qū)域，也是容易被電解液沾染而使電解液通過注入孔24d而泄漏到外殼20外側(cè)的區(qū)域。
因此，密封件26通過外部激光束28而與注入孔24d焊接為一體，并因此而固定在上述頂蓋24c上，如圖3所示。
也就是說，注入孔24d首先被插入部分26a堵塞，再通過激光束28焊接而使頭部分26b的底表面與頂蓋24c相連，從而被最終密封。因此，注入孔24d的密封可以通過一個簡單的過程完成，該過程包括將密封件26插入上述注入孔24d中，并將一個激光束發(fā)射到上述密封件26的邊緣上。將利用上述密封件26密封注入孔24d與利用傳統(tǒng)的球形件密封注入孔后的電解液泄漏情況作比較，可以獲得下面的表1中的值。
表1中的實(shí)例1是現(xiàn)有技術(shù)中采用鋁球密封電解液注入口的實(shí)例，而實(shí)例2是本發(fā)明中采用上述鉚釘形密封件26密封注入孔24d的實(shí)例。
從表1中可以看出，如果電解液注入口的周圍區(qū)域被電解液沾染，則由于焊接缺陷將導(dǎo)致電解液泄漏Nos．2、6和8，因而現(xiàn)有技術(shù)中的開口密封性能會下降。在本發(fā)明的方法中，密封件26被良好密封，因此不論注入孔24d的周圍區(qū)域被沾染了多少電解液，均沒有電解液泄漏。
表1
○表示探測到泄漏，以及×表示未探測到泄漏。
因此，在本發(fā)明中，當(dāng)密封件26被插入頂蓋24c的注入孔24d中后，會被激光焊接在頂蓋24c上，以將電解液注入孔24d密封住，從而在密封件26與頂蓋24c的表面區(qū)域之間不好形成微裂紋。
如前面實(shí)施例中所述，電解液和電池內(nèi)部氣體的無益泄漏可以被本發(fā)明的密封件阻止，該密封件能夠牢固地密封住電解液注入孔，以使電池具有良好的安全性等性能。
此外，由于電解液注入孔的密封過程是通過上述密封件而簡便且可靠地完成的，因此本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了電池組裝過程的改進(jìn)。
雖然前面通過優(yōu)選實(shí)施例而對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說可以理解，在不脫離附屬權(quán)利要求書中所確定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對優(yōu)選實(shí)施例作出各種修改和替換。
權(quán)利要求
1．一種鋰蓄電池，其包含a)一個外殼，其具有一個內(nèi)部空間；b)一個極板組，其包含一個陽極板、一個陰極板和一個隔板，其中上述極板組插入上述外殼中；c)一個蓋子組件，其具有一個電解液注入孔并通過安裝在外殼的一個開口部分上而密封住外殼內(nèi)部；以及d)一個電解液注入孔密封件，其由一個插入部分和一個頭部分構(gòu)成，并且通過上述電解液注入孔而插入上述蓋子組件中并固定在上述蓋子組件上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰蓄電池，其特征在于，上述電解液注入孔密封件被成形為鉚釘形。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰蓄電池，其特征在于，上述電解液注入孔密封件的一個插入部分被成形為錐形圓柱體。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰蓄電池，其特征在于，上述電解液注入孔密封件的一個插入部分被成形為帶尖點(diǎn)的圓柱體。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰蓄電池，其特征在于，上述電解液注入孔密封件被成形為帶螺紋的鉚釘形。
6．根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰蓄電池，其特征在于，鉚釘形帶有臺階，臺階的上部放在一個蓋子組件上，而下部插入一個電解液注入孔中。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰蓄電池，其特征在于，上述電解液注入孔密封件由一種選自下面一組中的金屬制成鋁、鋁合金和不銹鋼。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰蓄電池，其特征在于，上述鋰蓄電池是鋰離子蓄電池。
全文摘要
一個由陽極板、陰極板和隔板構(gòu)成的極板組(22)插入并安置在電池外殼(20)內(nèi),一個帶有電解液注入孔(24d)的蓋子組件(24)安裝在外殼的開口部分上以將外殼內(nèi)部密封。此外,一個鉚釘形密封件(26)通過插入電解液注入孔(24d)并在電解液注入孔(24d)周圍區(qū)域與蓋子組件接觸而被固定。
文檔編號H01M2/36GK1293827SQ00800052
公開日2001年5月2日 申請日期2000年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月20日
發(fā)明者金秀鈴, 金智浩, 金正洙, 姜永泰 申請人:Lg化學(xué)株式會社