專利名稱：罐式二次電池和制造二次電池的電路板的方法
技術領域：
本發(fā)明的方面涉及一種罐式二次電池和一種制造罐式二次電池的電路板 的方法，更具體地講，本發(fā)明涉及一種包括可防止電池爆炸的電路板的罐式 二次電池以及制造該電路板的方法。
背景技術：
最近，已經積極地開發(fā)并生產出了緊湊的且輕質的便攜式電子設備，如 蜂窩電話、便攜式計算機和可攜式攝像機等。便攜式電子設備包括內置的電 池包，從而可在未提供單獨電源的地方工作?？紤]到成本，將可充電電池用 作電池包。典型的二次電池包括鎳鎘(Ni-Cd)電池、鎳氬(Ni-MH)電池、 鋰(Li)電池和鋰離子(Li離子)二次電池等。
鋰離子二次電池的工作電壓是通常用作便攜式電子設備的電源的鎳鎘 (Ni-Cd)電池或鎳氫(Ni-MH)電池的工作電壓的三倍。另外，因為鋰離子 二次電池具有較高的每單位重量的能量密度，所以已經被廣泛地使用。
鋰離子二次電池具有保護裝置，以防止電池由于過熱或過電流而爆炸。
例如，熱斷路器在過電流時斷開電流，或者，當鋰離子電池的內壓增大時， 安全出口打開。這些保護裝置防止鋰離子電池過熱或爆炸。
安全出口和電路板可以作為罐式二次電池中的保護裝置。當二次電池的 內壓增大時，安全出口變形，從而使電路板的傳導圖形斷裂，從而保護罐式 二次電池。
然而，電路板具有復雜的結構和高生產成本。因此，制造電路板應當考 慮到在期望的壓力下使電路板斷裂的可靠性、安裝在罐中的電路板的類型、 生產成本和制造時間。具體而言，大量生產的電路板在測試過程中應當在相 同的壓力下斷裂，以滿足可靠性要求。另外，安裝在罐式二次電池中的電路板不應當在制造過程中或之后被外部沖擊斷裂，但應當足夠靈敏，以被安全 出口斷裂。此外，構造的電路板應當在罐式二次電池中不占用大的安裝空間， 并應當易于安裝。如果可以的話，在不增加生產成本的情況下，電路板在設 計方面應當是可變化的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的方面提供了 一種罐式二次電池和一種制造二次電池的電路板的 方法，該二次電池通過給在罐式二次電池中使用的電路板提供一致的斷裂壓 力而可提高可靠性。
本發(fā)明的方面還提供了 一種包括電路板的罐式二次電池和一種制造該電
路板的方法，該電贈4反抗外部沖擊，并靈智:地^皮安全出口 (safetyvent)斷裂。 本發(fā)明的方面還提供了一種包括電路板的罐式二次電池和一種制造電路 板的方法，所述電路板能夠在不增加制造成本的情況下提高可靠性。
根據本發(fā)明的方面，提供了一種罐式二次電池，所述罐式二次電池包括 電極組件；容納電極組件的罐；與罐組合的蓋子組件，所述蓋子組件包括蓋 帽、設置在蓋帽和電極組件之間的電路板、設置在電路板和電極組件之間的 安全出口和絕緣墊，其中，所述電路板包括電路圖形和編織纖維層，所述編 織纖維層的編織方向相對于電路板的長度方向傾斜，所述安全出口可由于二 次電池的內壓而變形，/人而使電路板斷裂，所述絕緣墊用于使蓋帽、電路板 和安全出口與罐絕緣。根據本發(fā)明的方面，所述電路板可包括多個層。根據 本發(fā)明的方面，所述多個層可包括彼此交叉形成的多個纖維層；在所述多 個纖維層之間和在所述多個纖維層的上部和下部形成的樹脂層；設置在樹脂 層上的電路圖形。
根據本發(fā)明的方面，提供了一種罐式二次電池，所述罐式二次電池包括 電極組件；容納電極組件的罐，該罐在其一端具有開口；設置在罐的開口中 的蓋子組件，所述蓋子組件包括蓋帽；設置在蓋帽和電極組件之間的電路 板，所述電路板包括多個編織纖維層、在纖維層之間和纖維層上部及下部形 成的樹脂層以及設置在一個樹脂層上的電路圖形，并布置所述多個編織纖維 層的編織纖維層，以使所述編織纖維層關于在所述編織纖維層之間形成的樹 脂層而彼此面對；安全出口，設置在電路板和電極組件之間，用于使電路板 斷裂；絕緣墊，用于使蓋帽、電路板和安全出口與罐絕緣。根據本發(fā)明的方面，在纖維層之間形成的樹脂層可以被形成得比在多個纖維層的上部和下部 形成的樹脂層厚。
根據本發(fā)明的方面，纖維層可以由玻璃纖維或聚酰亞胺纖維層形成，其 中，玻璃纖維層或聚酰亞胺纖維層通過在玻璃纖維層或聚酰亞胺纖維層之間 形成的樹脂層結合在一起。
根據本發(fā)明的方面，電路板可包括具有環(huán)形的邊緣部分和跨越邊緣部分 的中央部分形成的斷裂部分。根據本發(fā)明的方面，電路板的纖維層可以相對 于斷裂部分的長度方向傾斜。
根據本發(fā)明的方面，斷裂部分可包括在沿與斷裂部分的長度方向垂直的 方向并關于斷裂部分的中央部分彼此相對的位置形成的斷裂凹槽。
根據本發(fā)明的方面，可以在邊緣部分和斷裂部分連接的部分形成彎曲凹槽。
根據本發(fā)明的方面，斷裂部分可包括在沿斷裂部分的長度方向關于斷裂
部分的中央部分^:此相對的位置形成的孔。
根據本發(fā)明的方面，斷裂部分可包括在中央部分形成的孔。
根據本發(fā)明的方面，制造二次電池的電路板的方法包括通過在編織纖
維層之間、編織纖維層的頂部和底部堆疊樹脂層并將上下部的樹脂層按壓在
一起來形成絕緣基板；在絕緣基板上形成圖形膜，使編織纖維的編織方向相 對于與電路板的斷裂部分的長度方向對應的 一部分圖形膜傾斜；根據圖形膜 將絕緣基板圖形化。
根據本發(fā)明的方面，在形成絕緣基板的過程中，可以將纖維層和樹脂層 加熱，然后按壓。根據本發(fā)明的方面，在形成圖形膜的過程中，可以對絕緣 基板進行蝕刻，使其相對于纖維層的編織方向傾斜45°的角。
本發(fā)明的附加方面和/或優(yōu)點將部分地在下面的說明書中進行說明，并部 分地根據說明書將是明顯的，或者可以由本發(fā)明的實施教導。


通過結合附圖的實施例的以下描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點 將變得更明顯和更易于理解，其中
圖1A是示出根據本發(fā)明一個示例性實施例的罐式二次電池的透視圖； 圖1B是沿圖1A的'I-I'線獲得的剖視圖;圖1C是示出圖1A所示的罐式二次電池的分解透視圖； 圖1D是示出圖1C所示的電路板的平面圖； 圖1E是示出圖1D所示的電路板的側面圖； 圖1F是圖1E所示的電路板的局部剖視圖1G是示出電路板被圖1B所示的二次電池的安全出口的操作斷裂的狀 態(tài)的剖視圖1H是示出根據與圖1F所示的電路板進行比較的第一對比示例的電路 板的剖視圖ll是示出根據與圖IF所示的電路板進行比較的第二對比示例的電路 板的剖視圖2A是示出根據本發(fā)明另 一示例性實施例的電路板的主視圖2B是沿圖2A所示的電路板的'III-m，線獲得的局部剖視圖3A是示出根據本發(fā)明又一示例性實施例的電路板的主視圖3B是沿圖3A所示的電路板的'IIII-nir線獲得的局部剖視圖4A是示出根據本發(fā)明又一示例性實施例的罐式二次電池的電路板的
制造方法的流程圖4B至4E是示出根據圖4A的流程圖的二次電池的電路板的制造方法
的工藝的圖。
具體實施例方式
現在將詳細地參照本發(fā)明的本實施例，在附圖中示出了其示例，其中， 相同的標號始終表示相同的元件。下面通過參照附圖對實施例進行描述，以 說明本發(fā)明的方面。
圖1A是示出根據本發(fā)明一個示例性實施例的罐式二次電池的透視圖； 圖1B是沿圖1A的'I-I，線獲得的剖視圖；圖1C是示出圖1A所示的罐式二次 電池的分解透視圖；圖1D是示出圖1C所示的電路板的平面圖；圖1E是示 出圖1D所示的電路板的側面圖；圖1F是圖1E所示的電路板的局部剖視圖； 圖1G是示出電路板被圖1B所示的二次電池的安全出口的操作斷裂的狀態(tài)的 剖視圖；圖1H是示出根據與圖1F所示的電路板進行比較的第一對比示例的 電路板的剖視圖；圖ll是示出根據與圖1F所示的電路板進行比較的第二對 比示例的電路板的剖視圖。參照圖1A至1C, 二次電池100包括電極組件110 (在圖1A中未示出)、 蓋子組件120和罐130。電極組件110可以通過堆疊陰極板111、陽極板112 和隔膜113并將陰極板111、陽極板112和隔膜113巻繞在一起而形成。
陰極板111包括陰極集流體和陰極活性材料層。陰極活性材料層可包括 含鋰的化合物、用于提高結合力的粘結劑和用于提高陰極活性材料的導電性 的導電材料。陰極集流體通常由鋁制成，為在陰極活性材料層中產生的電荷 提供通道，并支撐陰極活性材料層?？梢栽陉帢O板111的一部分上形成未布 置陰極活性材料層的陰極未涂覆部分(未示出)，陰極接線片114可以與陰極 未涂覆部分結合。
陽極板112包括陽極集流體和陽極活性材料層。陽極活性材料層可包括 硬碳或石墨和用于提高活性材料顆粒之間的結合力的粘結劑。陽極集流體通 常由銅制成，為在陽極活性材料層中產生的電荷提供通道，并支撐陽極活性 材料層。陽極活性材料層布置在陽極板112的表面上。可以在陽極板112的 一部分上形成未布置陽極活性材料層的陽極未涂覆部分(未示出)，陽極接線 片115可以與陽極未涂覆部分結合。
將隔膜113設置在陰極板111和陽極板112之間，從而使陰極板111與 陽極板112絕緣，并使來自陰極板111和陽極板112的離子穿過。通常，隔 膜113由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)制成，但隔膜113不限于此。
蓋子組件120包括蓋帽121、電路板122、安全出口 123和絕緣墊124。 蓋子組件120還可選擇性地包括正溫度系數裝置125。在圖1A-1C中，示出 包括正溫度系數裝置125;然而，本發(fā)明的方面不限于此。
蓋帽121被大概形成為環(huán)形，并包括位于中央的拱型凸起。蓋帽121包 括多個通孔121a,可通過通孔121a將電極組件IIO產生的氣體排出。此外， 蓋帽121可以與在電路板122上形成的電路圖形122c的上部電路圖形122cl 電連接。這里，可以將正溫度系數裝置125設置在蓋帽121和電路板122之 間，從而將蓋帽121和電路板122彼此電連接。當電極組件110的溫度增大 或者過電流流動時，正溫度系數裝置125的內阻會無限地增大，從而斷開電 路板122的電流。正溫度系數裝置125可以是PTC裝置或者由鈦酸鋇類材料 制成的裝置。這里，可選擇性地使用正溫度系數裝置125。另外，蓋帽121 可以由鋼、不銹鋼、鋁等制成，但本發(fā)明的方面不限于此。
如圖1C所示，電路板122包括邊緣部分122a、斷裂部分122b和電路圖形122c。電路板122位于蓋帽121下面?？梢詫⑦吘壊糠?22a形成為圓環(huán)形 或環(huán)形，并在邊緣部分122a的里面形成斷裂部分122b，使其穿過邊緣部分 122a的中央部分，例如，作為圓環(huán)形的直徑而延伸。
斷裂部分122b由于安全出口 123的變形而斷裂。如圖1D所示，斷裂部 分122b包括在沿與斷裂部分122b的長度方向垂直的方向彼此相對的位置形 成的斷裂凹槽122b3?？梢栽跀嗔巡糠?22b的中央部分形成斷裂凹槽122b3, 但本發(fā)明的方面不限于此，因此，可以更接近斷裂部分122b的一端設置斷裂 凹槽。當安全出口 123變形時，斷裂凹槽122b3使得斷裂部分122b更易于斷 裂，從而破壞斷裂部分122b的形成有斷裂凹槽122b3的部分。另外，可以在 斷裂部分122b的其中斷裂部分122b和邊l^部分122a接觸的部分形成彎曲凹 槽122bl。當安全出口 123由于二次電池100的內壓增大而變形時，彎曲凹 槽122bl ^:得斷裂部分122b更加易于斷裂，^v而石皮壞斷裂部分122b。雖然 將斷裂凹槽122b3和彎曲凹槽122bl描述為多個，但本發(fā)明的方面不限于此， 因此，可以在斷裂部分122b中形成一個斷裂凹槽122b3和/或一個彎曲凹槽 122bl。
如至少圖1B和圖1E所示，電路圖形122c包括上部電路圖形122cl和 下部電5^圖形122c2。在斷裂部分122b的上部上即面對蓋帽121形成上部電 路圖形122cl，并在斷裂部分122b的下部上即面對安全出口 123形成下部電 路圖形122c2。上部電路圖形122cl和下部電路圖形122c2在斷裂部分122b 的中部彼此電連接。此外，上部電路圖形122cl與正溫度系數裝置125或蓋 帽121電連接，而下部電路圖形122c2與安全出口 123電連接。
此外，如圖1F所示，電路板122包括具有方向性的纖維層122d。可以 將纖維層122d形成為插入層。纖維層122d通過編織纖維形成。在這種情況 下，包含在電路板122中的纖維層122d的編織方向相對于斷裂部分122b的 長度方向傾斜，即，編織纖維層的經紗和綷紗均不與斷裂部分122b的長度對 齊。圖1F所示的箭頭方向表示纖維層122d的編織方向，纖維層122d的編織 方向相對于斷裂部分122b的長度方向傾斜。
如圖1C所示，安全出口 123位于電路板122下面。安全出口 123與陰 極接線片114和電路板122的下部電路圖形122c2電連接。另夕卜，安全出口 123包括向下凸起并位于安全出口 123中央的凸起部分123a。當罐130的內 壓增大時，凸起部分123a的邊緣部分123b向上擴展，從而將電路板122的中間部分頂起，從而在斷裂部分122b的設置有斷裂凹槽122b3的部分處使斷 裂部分122b斷裂。當將斷裂凹槽122b3設置于斷裂部分122b的中央部分時， 當安全出口 123施加足夠的壓力時，斷裂部分122b在其中央部分斷裂。因此， 電路圖形122c的中間部分^皮安全出口 123斷開，因此，蓋帽121與安全出口 123斷開電連接，并且電極組件110的陰極板111與蓋帽121斷開電連接，從 而導致二次電池100內的電流中斷。
圖1G是示出電路板122已經被安全出口 123斷開的狀態(tài)的剖視圖。如 圖1G所示，在安全出口 123上形成的凸起部分123a的邊緣部分123b上向擴 展，從而使電路板122的斷裂部分122b斷開。同樣地，在斷裂部分122b上 形成的上部電^^圖形122cl和下部電路圖形122c2斷開電連接。因此，蓋帽 121與安全出口 123斷開電連接，因而，蓋帽121與電極組件110的陰極板 111斷開電連接。
絕緣墊124圍繞著蓋帽121、安全出口 123和電路板122,從而使它們與 罐130斷開電連接，其中，罐130是與陽極板112電連接的陽極。絕緣墊124 可以與蓋帽121、安全出口 123和電路板122整體組合，從而密封罐130的 開口?？梢酝ㄟ^以下步驟執(zhí)行罐的開口的密封工藝將整體形成的蓋子組件 120插入到開口中，然后在罐130的外圍形成凹緣部分(concave beading part) 133，從而通過珠緣部分133固定絕緣墊124。因此，罐130的開口被蓋子組 件120密封。另一方面，罐130的開口可以通過焊接或結合到蓋帽121上而 被密封，但本發(fā)明的方面不限于此。
罐130具有大體圓柱形狀，并包括圓柱體131,其中，圓柱體131具有 特定的直徑和在圓柱體131的下部形成的底部132。上部是開口的。因此， 可以通過罐130的上部將電極組件110直接插入到罐130中。這里，可以將 電極組件110的陽極接線片115焊接至罐130的底部132，圓柱形罐130可以 是陽極。另外，可以在電極組件110的下部和上部分別形成下部絕緣板117 和上部絕緣板116，從而通過使陰極和陽極彼此絕緣來防止陰極和陽極之間 的電短3各。罐130可以由鋼、不4秀鋼、鋁等制成，^旦本發(fā)明的方面不限于此。
在罐130的外圍表面上形成凹珠緣部分133。珠緣部分133按壓蓋子組 件120的外圍表面，從而防止蓋子組件120移向電極組件110。另外，在珠 緣部分133的上部形成巻邊部分134。巻邊部分134向內彎曲，從而將絕緣 墊124壓向^朱^^部分133。珠緣部分133和巻邊部分134將蓋子組件120牢固地固定并支撐至罐130,并防止電解液泄露到外面。將電解液(未示出)
置于罐130內部。電解液能夠使鋰離子移動，其中，當二次電池100充電/放 電時，二次電池100中的陽極板112和陰極板111的電化學反應產生鋰離子。 電解液可以是作為鋰鹽和高純有機溶劑的混合物的非水有機電解液。另外， 電解液可以是使用聚合物電解質的聚合物，但本發(fā)明的方面不限于此。
在罐式二次電池100中，在電路板122上形成的纖維層與電路板122的 長度方向傾斜，,人而^吏電路^反122在一致的壓力下^皮安全出口 123斷開。
參照圖1H和圖ll示出的對比示例，圖1H示出了根據第一對比示例的 電路板，圖ll示出了根據第二對比示例的電路板。參照圖IH和圖II，在電 路板上形成的纖維層122d5和122d6的編織方向與電路斧反的長度方向相同。 圖1H所示的接近斷裂凹槽122b3的纖維層122d5的紋理122dl與斷裂凹槽 122b3的連接方式不同于圖ll所示的接近斷裂凹槽122b3的纖維層122d6的 紋理122d2與斷裂凹槽122b3的連接方式。在這種情況下，當安全出口 123 的凸起發(fā)生變形并在相同的壓力下撞擊第 一和第二對比示例的電路板時，第 一對比示例的電路板被斷裂，但第二對比示例的電路板未被斷裂。原因在于， 當沿電路板的長度方向形成在電路板上形成的纖維層的紋理時，因為纖維層 的紋理分別在不同的點與斷裂凹槽122b3接觸，所以第一和第二對比示例的 電路板的斷裂壓力是不一致的。除了此結果之外，在第一和第二對比示例的 電路板中，多個纖維層彼此交叉堆疊，從而導致電路板的斷裂壓力進一步不 一致。
另一方面，在圖1F所示的電路板中，在電路板122上形成的纖維層122d 的編織方向相對于電路板的長度方向傾斜，并形成傾斜的纖維層122d，從而 相對于斷裂凹槽122b3傾斜。因此，電路板122的斷裂壓力未受到大的影響。 換句話說，如果在電路板122的斷裂部分122b處形成的纖維層的編織方向被 形成為相對于電路板122的長度方向傾斜，那么電^^板122的斷裂壓力能夠 保持一致。因此，電路板122在最初設計的壓力下斷裂而沒有分散，從而提 高了罐式二次電池100的可靠性。另外，當大量生產電路板122并通過斷開 多個電路板122來測試斷裂壓力時，電路板122的斷裂壓力保持一致，從而 提高了大量生產的二次電池100的可靠性。因此，罐式二次電池100使用具 有一致,裂壓力的電路板122,從而提高罐式二次電池100的安全性和可靠 性。圖2A是示出根據本發(fā)明另一示例性實施例的電路板的主視圖。圖2B是 沿圖2A所示的電路板的'III-Iir線獲得的局部剖視圖。參照圖2A,電路板222 包括在斷裂部分222b的中間部分形成的中孔222a。當安全出口 123由于二次 電池100的內壓而變形時，中孔222a使得斷裂部分222b易于斷裂。這里， 可以通過鍍覆在中孔222a上形成導電圖形(未示出)，從而使上部電路圖形 (未示出)與下部電路圖形(未示出)電連接。
斷裂部分222b包括在沿斷裂部分222b的長度方向關于斷裂部分222b 的中部彼此相對的位置處形成的孔222b2?？?22b2能使斷裂部分222b易于 彎曲。因此，當安全出口 (未示出)使斷裂部分222b變形時，斷裂部分222b 由于安全出口施加的壓力而斷裂，從而提高了可靠性。
根據圖2B中的電路板222的剖視圖，電路板222包括纖維層222b4、樹 脂層222b5和電路圖形222c2。
纖維層222b4可以以復數形式堆疊，并可通過編織玻璃纖維或聚酰亞胺 纖維而形成。在堆疊式的多個纖維層222b4中，可以形成彼此接觸的纖維層 222b4的纖維，使其彼此交叉。換句話說，當堆疊多個纖維層222b4時，上 部纖維層和下部纖維層的纖維彼此交叉，從而減小它們之間形成的空白空間。 或者另一種方式，相鄰的纖維層222b4的經紗與煒紗可以是平行的而非對齊 的。
樹脂層222b5與纖維層222b4 —起形成。纖維層222b4可以由在絕緣基 板中使用的環(huán)氧樹脂或酚醛類樹脂制成，但本發(fā)明的方面不限于此。
形成電路圖形222c2,使其壓向纖維層222b4。電3各圖形222c2可以通過 以下步驟形成加熱纖維層222b4，并將纖維層222b4與諸如銅箔之類的薄 板按壓在一起，以使它們彼此組合。然后，可以通過蝕刻形成電路圖形222c2。
電路板222包括與樹脂層222b5堆疊的多個纖維層222b4。電路板222 由于多個纖維層222b4的堆疊結構而可以具有對施加于電路板222的上部和 下部的壓力或張力有抵抗性的結構。電路板222提供了耐用性，以承受外部 沖擊，例如當整體組裝蓋子組件時施加于電路板222的上部和下部的壓力或 張力。另外，形成電路板222的纖維層222b4，使其彼此交叉，從而減小電 路板222的厚度。較薄地形成電路板222的斷裂部分222b，因而基于安全出 口的變形而易于斷裂。因此，才艮據電^各才反222，當制造罐式二次電池100時， 減小了安裝空間。另外，電路板222抗外部沖擊；然而，電路板222基于安全出口的變形而斷裂。
圖3A是示出根據本發(fā)明又一示例性實施例的電路板的主視圖，圖3B是 沿圖3A所示的電路板的'Iin-Iin，線獲得的局部剖視圖。參照圖3A和圖3B, 電路板322包括纖維層322b4、樹脂層322b5和電路圖形322c2。
以多個纖維層形成纖維層322b4。纖維層322b4可以由玻璃纖維或芳族 聚酰胺纖維形成，并且，纖維層322b4可以通過編織纖維而形成。布置纖維 層322b4，使其面對在纖維層322b4之間形成的插入樹脂層322b51。換句話 說，堆疊上部纖維層322b41和下部纖維層322b42的纖維，從而當它們沿著 圖3B中的下部方向垂直凸起時，形成相同的凸起圖像，即，纖維層322b4 的多個纖維層的纖維關于插入的樹脂層322b51而對齊或對稱。或者，多個纖 維層的纖維層的經紗與煒紗中至少之 一 可以對齊。
在纖維層之間以及在纖維層的上部和下部形成樹脂層322b5。樹脂層 322b5可以通過以下步驟形成利用加熱使諸如環(huán)氧樹脂或酚醛類樹脂之類 的樹脂略微地熔融，并將熔融的樹脂與纖維層322b4按壓在一起，以使它們 彼此組合。在上部纖維層322b41和下部纖維層322b42之間形成的插入樹脂 層322b51的厚度(U0)被形成為比在上部和下部形成的其它樹脂層322b52 的厚度厚。在上部纖維層322b41和下部纖維層322b42之間形成插入樹脂層 322b51，從而在以下狀態(tài)下使用其它樹脂層322b52對插入樹脂層322b51進 行按壓，即，當執(zhí)行按壓工藝時，將纖維層322b41和322b42彼此面對面進 行布置。因此，即-使用上部纖維層322b41和下部纖維層322b42按壓插入樹 脂層322b51，所形成的插入樹脂層322b51的厚度(t10)還是比其它樹脂層 322b52的厚度厚。因此，將上部纖維層322b41和下部纖維層322b42在不彼 此交叉的情況下面對面布置。
在樹脂層322b5的上部或下部選擇性地形成電路圖形322c2。電路圖形 322c2可通過以下步驟形成利用加熱將諸如銅箔之類的薄板按壓到樹脂層 上，以使它們彼此組合，然后對組合的板進行蝕刻。另夕卜，形成電路圖形322c2, 使其包括下部電路圖形(未示出)和與下部電路圖形電連接的上部電路圖形 (未示出)。這里，上面描述了電路圖形322c2，因此，將省略其解釋。
電路板322的長度方向與纖維層322b41和322b42的編織方向相同。這 里，將上部纖維層322b41和下部纖維層322b42面對面地布置在插入樹脂層 322b51的上部和下部，從而保持電路板322的斷裂壓力一致。即，因為將上部纖維層322b41和下部纖維層322b42面對面地進行布置，所以結合力相對 小于形成^f皮此交叉的上部纖維層322b41和下部纖維層322b42的電^^反(即， 電路板222)的結合力。因此，可以減小電路板322的斷裂壓力的分布。因 此，即使形成的斷裂部分322b的長度方向與纖維層322b4的長度方向相同， 在電路板322上形成的斷裂部分322b也保持電路板322的斷裂壓力一致，從 而提高可靠性。
圖4A是示出根據本發(fā)明又一示例性實施例的罐式二次電池的電路板的 制造方法的流程圖。圖4B至4E是示出根據圖4A的流程圖的二次電池的電 路板的制造方法的工藝的圖。參照圖4A,電路板的制造方法包括通過堆疊 纖維層和樹脂層然后按壓纖維層和樹脂層來形成絕緣基板(SI );通過在樹脂 層上按壓圖形膜而形成圖形膜(S2);蝕刻圖形膜，從而使圖形膜相對于在絕 緣基板上形成的纖維層的編織方向傾斜(S3 )。然而，本發(fā)明的方面不限于此， 如果樹脂為液態(tài)樹脂，那么可以將纖維層與液態(tài)樹脂壓在一起，從而形成其 間具有樹脂層的纖維層。
參照圖4B,在操作S1中，纖維層422b4通過以下步驟形成編織玻璃 纖維或芳族聚酰胺類纖維；然后使用由環(huán)氧樹脂或酚醛類樹脂形成的樹脂層 422b5壓在玻璃纖維或芳族聚酰胺類纖維的上部和下部。然后，如圖4C所示， 形成絕緣基板410，使其包括纖維層422b4和粘附在纖維層422b4之間的樹 脂層422b5。此時，通過按壓先前加熱的纖維層422b4和樹脂層422b5執(zhí)行 按壓工藝。
參照圖4C和圖4D，在S2中，將作為諸如銅箔之類的薄板的圖形膜422c 設置在絕緣基板410上。可以將圖形膜422c設置在絕緣基板410的一面或兩 面上。然后，通過加熱并同時按壓圖形膜422c而將圖形膜422c與絕緣基板 410整體化。
參照圖4E，在S3中，蝕刻圖形膜422c，以使在絕緣基板410中形成的 纖維層422b4的編織方向相對于電路板的斷裂部分傾斜。用箭頭示出了圖4E 所示的纖維層422b4的編織方向。蝕刻的電路板的形狀包括圓形邊緣部分 122a和斷裂部分122b。另外，蝕刻斷裂部分122b,使其相對于纖維層422b4 的編織方向傾斜。斷裂部分122b相對于纖維層422b4的編織方向可以具有大 約45。的角，即，斷裂部分122b可以相對于纖維層422b4的經紗與煒紗之一 傾斜45。角。然而，本發(fā)明的方面不限于此，斷裂部分122b的角可不同于45。。此外，關于以上描述的實施例，纖維層的編織方向可以與斷裂部分對齊?？?以執(zhí)行鍍覆工藝，從而提高上述方法完成之后的導電性和耐蝕性。此外，可 以使用諸如圓桶鋸、豎鋸或鉆機之類的加工機對圖形膜422c進行后處理。
如上所述，根據本發(fā)明的包括電路板的罐式二次電池和制造電路板的方
法產生下面的和/或附加的作用第一，因為減小了斷裂壓力分布，所以電路 板在一致的壓力下被安全出口斷裂，因而提高了罐式二次電池的可靠性。第 二，電路板抗外部沖擊；然而，電路板被安全出口斷裂，因而提高了罐式二 次電池的可靠性。第三，能夠在不增加生產成本的情況下制造出可靠性提高 的電路板。
雖然已經示出并描述了本發(fā)明的一些實施例，但本領域技術人員應當明 白的是，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以在該實施例中做出改 變，本發(fā)明的范圍在權利要求書及其等同物中進行限定。
權利要求
1、一種罐式二次電池，包括電極組件；容納所述電極組件的罐，所述罐在所述罐的一端具有開口；設置在所述罐的開口中的蓋子組件，所述蓋子組件包括與所述電極組件電連接的蓋帽，設置在所述蓋帽和所述電極組件之間的電路板，所述電路板包括電路圖形和編織纖維層，所述編織纖維層的編織方向相對于所述電路板的長度方向傾斜，設置在所述電路板和所述電極組件之間的安全出口，所述安全出口由于所述二次電池的內壓而能夠變形，從而使所述電路板斷裂，用于使所述蓋帽、所述電路板和所述安全出口與所述罐絕緣的絕緣墊。
2、 如權利要求1所述的罐式二次電池，其中，所述電路板包括 具有環(huán)形的邊緣部分；跨越所述邊緣部分的中央部分而形成的斷裂部分，其中，所述編織纖維層相對于所述斷裂部分的長度方向傾斜。
3、 如權利要求2所述的罐式二次電池，其中，所述斷裂部分包括在沿與 所述斷裂部分的長度方向垂直的方向彼此相對的位置形成的斷裂凹槽。
4、 如權利要求3所述的罐式二次電池，其中，所述斷裂凹槽形成在所述 斷裂部分的大約中央部分。
5、 如權利要求2所述的罐式二次電池，其中，在所述邊緣部分和所述斷 裂部分連接的地方形成彎曲凹槽。
6、 如權利要求2所述的罐式二次電池，其中，所述斷裂部分包括在所述 斷裂部分的中央部分形成的孔。
7、 如權利要求2所述的罐式二次電池，其中，所述斷裂部分包括在沿所 述斷裂部分的長度方向關于所述斷裂部分的中央部分彼此相對的位置處形成 的孔。
8、 如權利要求1所述的罐式二次電池，其中，所述電路板包括多層，所 述多層包括彼此交叉的多個編織纖維層；在所述多個編織纖維層之間、所述多個編織纖維層頂部和底部形成的樹脂層；設置在所述樹脂層上的電路圖形。
9、 如權利要求1所述的罐式二次電池，其中，所述編織纖維層包括 通過樹脂層結合在一起的編織玻璃纖維和/或編織聚酰亞胺纖維層，在所述編織玻璃纖維和/或聚酰亞胺纖維層之間形成所述樹脂層。
10、 如權利要求1所述的罐式二次電池，其中，所述編織方向相對子所 述電路板的長度方向傾斜大約45°。
11、 如權利要求1所述的罐式二次電池，其中，所述編織方向是所述纖 維層的經紗和煒紗中之一 。
12、 一種罐式二次電池，包括 電極組件；容納所述電極組件的具有開口的罐，所述罐在所述罐的一端具有開口 ； 設置在所述罐的開口中的蓋子組件，所述蓋子組件包括 與所述電極組件電連接的蓋帽，設置在所述蓋帽和所述電極組件之間的電路板，所述電路板包括多 個編織纖維層、在所述纖維層之間和所述纖維層的頂部和底部形成的樹脂層 以及設置在所述樹脂層上的電路圖形，布置所述多個編織纖維層的編織纖維 層，以使所述編織纖維層關于在所述編織纖維層之間形成的樹脂層而彼此面 對，設置在所述電路板和所述電極組件之間的安全出口 ，用于使所述電 路板斷裂，用于使所述蓋帽、所述電路板和所述安全出口與所述罐絕緣的絕緣墊。
13、 如權利要求12所述的罐式二次電池，其中，在所述編織纖維層之間 形成的樹脂層比在所述多個纖維層的頂部和底部形成的樹脂層厚。
14、 如權利要求12所述的罐式二次電池，其中，所述編織纖維層包括通 過所述樹脂層結合在一起的編織玻璃纖維和/或編織聚酰亞胺纖維層，在所述 編織玻璃纖維和/或聚酰亞胺纖維層之間形成所述樹脂層。
15、 如權利要求12所述的罐式二次電池，其中，所述電路板包括具有環(huán)形的邊緣部分；跨越所述邊緣部分的中央部分而形成的斷裂部分，其中，所述編織纖維層相對于所述斷裂部分的長度方向傾斜。
16、 如權利要求15所述的罐式二次電池，其中，所述斷裂部分包括在沿 與所述斷裂部分的長度方向垂直的方向彼此相對的位置形成的斷裂凹槽。
17、 如權利要求16所述的罐式二次電池，其中，所述斷裂凹槽形成在所 述斷裂部分的大約中央部分。
18、 如權利要求15所述的罐式二次電池，其中，在所述邊緣部分和所述 斷裂部分連接的部分形成彎曲凹槽。
19、 如權利要求15所述的罐式二次電池，其中，所述斷裂部分包括在所 述斷裂部分的中央部分形成的孔。
20、 如權利要求15所述的罐式二次電池，其中，所述斷裂部分包括在沿 所述斷裂部分的長度方向關于所述斷裂部分的中央部分彼此相對的位置處形 成的孔。
21、 一種制造二次電池的電路板的方法，所述方法包括 通過在編織纖維層之間、編織纖維層的頂部和底部堆疊樹脂層并將上下部的樹脂層按壓在一起來形成絕緣基板；在所述絕緣基板上形成圖形膜，使所述編織纖維層的編織方向相對于與 所述電路板的斷裂部分的長度方向對應的 一部分圖形膜傾斜；根據所述圖形膜將所述絕緣基板圖形化。
22、 如權利要求21所述的方法，其中，在形成絕緣基板的過程中，將所 述纖維層和樹脂層加熱，然后按壓。
23、 如權利要求21所述的方法，其中，在將絕緣基板圖形化的過程中， 使所述編織纖維層的編織方向以大約45°的角傾斜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種罐式二次電池和一種制造二次電池的電路板的方法，所述二次電池通過給在罐式二次電池中使用的電路板提供一致的斷裂壓力而提高可靠性。所述罐式二次電池包括電極組件，容納電極組件的罐和與罐組合的蓋子組件。蓋子組件包括電路板，所述電路板包含纖維層，當罐的內壓增大時，電路板被安全出口斷裂。纖維層的編織方向相對于電路板的長度方向傾斜。電路板中的斷裂壓力的分布減小，因此，電路板在一致的壓力下被斷裂，從而提高了罐式二次電池的可靠性。
文檔編號H01M2/34GK101425609SQ20081017467
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權日2007年10月30日
發(fā)明者曹泳富, 邢有業(yè), 金有卿, 金鐘九 申請人:三星Sdi株式會社