CN101308617A - 用于二次电池的标签以及使用该标签的二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于二次电池的标签以及一种使用该标签的二次电池。所述用于二次电池的标签具有多层结构，以根据所述标签的各部分而具有不同的强度。所述标签包括至少环绕电池的外表面的部分的主片和堆叠在主片的部分上以环绕电池的部分的加固片。加固片可以由金属制成。电池形成为矩形形状，加固片至少环绕电池的四个相对窄的侧表面的部分。

Description

用于二次电池的标签以及使用该标签的二次电池

本申请基于并要求于2007年5月18日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第2007-0048487号韩国专利申请的优先权，其整个内容引用于此以资参考。

技术领域

本发明涉及一种用于二次电池的标签以及一种使用该标签的二次电池，更具体地讲，本发明涉及这样一种标签以及一种使用该标签的二次电池，该标签由多层结构形成以根据标签的各部分而具有不同的强度。

背景技术

通常，如果对二次电池充电，则二次电池可以被重复使用，这与不能被再充电的一次性电池(disposable battery)是不同的。二次电池已经被广泛地使用在诸如蜂窝电话、PDA和笔记本计算机的高级小尺寸电子装置领域中。更具体地讲，锂二次电池的操作电压(即，3.6伏特)是Ni-Cd电池或Ni-H电池的操作电压的三倍，Ni-Cd电池或Ni-H电池中的每个经常用作电子装置的电源，并且每单位重量具有高的能量密度。因此，锂二次电池的使用已经迅速地扩大。

锂二次电池包含作为阴极活性材料的锂氧化物和作为阳极活性材料的碳材料。此外，可以以诸如圆柱形、角形和盒(pouch)形的许多形状来生产锂二次电池。

例如，下面简要地描述盒形锂二次电池。盒形的二次电池一般包括电极组件以及用于容纳该电极组件以将其密封的盒。

电极组件包括：阳极板，在金属基底上涂覆阳极活性材料；阴极板，在基层金属(base metal)上涂覆阴极活性材料；分隔件，置于阳极板和阴极板之间。分隔件是由使阴极板与阳极板绝缘并在阴极板和阳极板之间移动锂离子的聚合物形成的固体膜。此外，电极接线片(tab)分别附着到阴极板和阳极板。

盒包括：下盒膜，形成电极组件的容纳空间；上盒膜，具有沿下盒膜的四个侧棱布置的四个侧棱。一般地，下盒膜通过深拉(deep drawing)工艺形成，使得在其内部具有容纳空间，并且一般地，通过热结合将上盒膜的四个侧棱和下盒膜的四个侧棱彼此附着。此外，在电极组件的阴极板和阳极板中，电极接线片具有延伸出盒外的一端。通过绝缘带(tape)将盒的延伸的部分绝缘。

然而，因为传统的盒形的二次电池的盒的机械性能相对弱，所以包括电极组件和盒的裸电池单元(bare cell)在外力的作用下易于变形。换句话说，盒形的裸电池单元的外部形状不能被模制为特定的形状。更具体地讲，盒形的裸电池单元通常具有矩形结构，因此，即使以弯曲的形状形成裸电池单元的相对窄的侧表面，该弯曲形状的窄的侧表面仍容易由于外力所引起的压力而变形。

因此，裸电池单元的窄的侧表面形成为不规则的形状。通过使用单独框架(frame)覆盖盒形的裸电池单元的窄的侧表面来形成电池包。这使得与盒形的二次电池的总尺寸相比它的容量变的相对小。换句话说，通过相对厚的框架将盒形的裸电池单元的窄的侧表面形成为弯曲的形状，因此，盒形的二次电池的总尺寸增加。此外，相对宽的剩余空间会存在于不规则的窄的侧表面和框架之间，从而导致与所述电池的容量相比无用的体积增加。

在传统的盒形的二次电池中，因为电极组件的电极接线片延伸出盒外，所以盒的表面由于电极接线片的厚度而变得不平整。换句话说，电极组件的电极接线片延伸穿过在上盒膜和下盒膜之间的结合部分的部分，因此，通过结合上盒膜和下盒膜而密封的盒的表面不规则地形成在电极接线片的延伸部分处。

这导致了当通过使用金属(通常为不锈钢)板来覆盖相对宽的前表面和后表面并使用标签缠绕来生产电池包中的盒形的裸电池单元时，在盒形的裸电池单元的不规则的表面与金属板和标签之间存在相对宽的剩余空间。因此，与二次电池的总尺寸相比盒形的二次电池的容量变小。

此外，因为传统的盒形的二次电池的电池包包括框架、金属板和标签，所以生产工艺复杂并且生产成本变得相对高。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种标签和一种使用该标签的二次电池，该标签可以在盒形的二次电池的侧表面不增加二次电池的总尺寸的同时维持弯曲的形状。

本发明的另一目的在于提供一种标签和一种使用该标签的二次电池，该标签可以防止或减小由于盒形的二次电池的电极接线片导致的表面突出现象。

本发明的又一目的在于提供一种标签和一种使用该标签的二次电池，该标签可以以包的形式来简化盒形的裸电池单元的生产工艺并可以降低生产成本。

在下面的描述中阐述本发明的部分附加的优点、目的和特征，并且其部分对于本领域技术人员在审查如下的描述部分将是明显的，或可以从本发明的实施中获知。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于二次电池的标签，该标签包括：主片，至少环绕电池的外表面的部分；加固片，堆叠在主片的部分上以环绕电池的部分。

加固片可以由强度高于主片的强度的材料形成。

加固片可以由金属形成。

加固片可以由要热结合到主片的薄的铝板形成。

电池可以是矩形的，加固片可以至少环绕电池的六个表面中的四个相对窄的侧表面的部分。加固片可以由一对加固片形成，以环绕电池的四个侧表面中的两个相对长的侧表面，一对加固片之间的空间可以小于相对短的侧表面的长度。

额定电压或生产日期可以写在主片上。

标签还可以包括整理片，所述整理片在覆盖加固片的同时堆叠在主片的已经堆叠了加固片的一个表面上。整理片的尺寸可以与主片的尺寸相同。此外，额定电压或生产日期可以写在整理片上。

根据本发明的另一方面，提供了一种二次电池。所述二次电池包括：盒形的电池单元，包括相对窄的侧表面和分别布置在侧表面的上部和下部的相对宽的上表面和下表面；标签，包括具有相对低的强度的相对大的主片和具有相对高的强度的相对小的第一加固片，其中，主片和第一加固片彼此堆叠，主片至少环绕盒形的电池单元的侧表面以及上表面和下表面的部分，第一加固片至少环绕盒形的电池单元的侧表面的部分。

盒形的电池单元可以包括延伸到电池外的电极接线片，标签的第一加固片具有的厚度可以与电极接线片的厚度相同。

盒形的电池单元可以是矩形的，标签的第一加固片可以环绕盒形的电池单元的四个窄的侧表面中的相对长的侧表面。

所述标签还可以包括环绕盒形的电池单元的四个窄的侧表面中的相对短的侧表面的并且由强度高于主片的强度的材料制成的第二加固片。第二加固片可以由金属形成。此外，第二加固片可以由热结合到主片的薄的铝板形成。

第二加固片具有的尺寸可以与盒形电池单元的相对短的侧表面的尺寸相同，并水平地环绕盒形电池单元的相对短的表面。

所述标签还可以包括整理片，所述整理片在覆盖第一加固片的同时堆叠在主片的已经堆叠了加固片的一个表面。

附图说明

下面，由于参照结合附图对本发明进行的详细描述，本发明变得容易理解，所以本发明的更完整的理解和许多随之而来的优点将变得清楚，在附图中，相同的标号表示相同或相似的组件，附图中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例的用于二次电池的标签的平面图；

图2是沿图1的线II-II截取的剖视图；

图3是应用到盒形的二次电池的图1的标签的透视图；

图4是图3的侧视图；

图5是根据图3和图4的已经应用了所述标签的盒形的二次电池的剖视图；

图6是根据本发明的另一实施例的用于二次电池的标签的剖视图；

图7是根据本发明的又一实施例的用于二次电池的标签的平面图；

图8是沿图7的线VIII-VIII截取的剖视图；

图9是应用到盒形的二次电池的图7的标签的透视图；

图10是已经应用了图9的标签的盒形的二次电池的透视图。

具体实施方式

下文中，参照附图详细描述本发明的示例性实施例。通过参考参照附图详细描述的实施例，本发明的方面和特征以及实现所述方面和特征的方法将是明显的。然而，本发明不限于下文中公开的实施例，并可以以不同的形式来实施。在描述中限定的诸如详细的结构和元件的内容仅是提供给本领域的普通技术人员以有助于对本发明全面的理解的具体的细节，本发明仅被限定在权利要求的范围内。在本发明的整个描述中，在各个附图中的相同的附图标号用于相同的元件。

图1是根据本发明的一个示例性实施例的用于二次电池的标签的平面图，图2是沿图1的线II-II截取的剖视图。图3是应用到盒形的二次电池的图1的标签的透视图，图4是图3的侧视图，图5是根据图3和图4的已经应用了所述标签的盒形的二次电池的剖视图。

参照图1和图2，用于二次电池的标签1包括主片(main sheet)10和加固(reinforcing)片20。

主片10形成为环绕整个电池或电池的部分。粘合层12形成在主片10的一个表面上。主片10可以通过粘合层12附着到电池的外表面上。

加固片20堆叠在主片10的部分区域上以环绕电池的部分。因为加固片20堆叠在主片10的部分区域上，所以基于主片10的总尺寸，用于二次电池的标签1的包括加固片20的部分的强度高于其它部分的强度。此外，优选地，加固片20由强度高于主片10的强度的材料形成，以通过环绕电池的部分来保护电池，并且布置在电池的外表面上以维持特定的形状。

加固片20可以是具有优良的强度和可加工性(workability)的金属。例如，加固片20可以是附着到主片10的一个表面上的薄的铝板。此外，可以在主片10上写有额定电压或生产日期。

电池可以具有矩形形状或大致的矩形形状，并且加固片20可以环绕矩形的电池的四个侧面部分。

参照图3至图5，电池为矩形的或大致矩形的盒形电池单元(cell)200。换句话说，盒形电池单元200的外部形状具有四个相对窄的侧表面203和204以及在四个侧表面203和204之间彼此面对的两个相对宽的表面201和202。两个相对宽的表面201和202被分别称为上表面和下表面。已经布置了电极组件的电极接线片222的表面被称为下表面201。四个相对窄的侧表面203和204包括两个彼此面对的相对长的侧表面203和两个彼此面对的相对短的侧表面204。两个相对长的侧表面203被称为第一侧表面，两个相对短的侧表面204被称为第二侧表面。

主片10附着到下表面201、上表面202和第一侧表面203的全部或它们的部分上。如上所述，主片10通过形成在主片10的一个表面上的粘合层12来附着到盒形电池单元200的外表面上。在所述实施例中，作为一个实施例，描述了主片10环绕盒形电池单元200的整个外表面的除了电极接线片222已经延伸的部分以及与电极接线片222相对的第二侧表面204之外的剩余的外表面的形状。然而，本发明不限于此。即，主片10可以更宽或更窄地环绕盒形电池单元200的外表面。

加固片20堆叠在主片10的具有粘合层12的一个表面上，以环绕盒形电池单元200的第一侧表面203。因为加固片20由诸如薄的铝板的金属形成，所以当加固片20被布置在第一侧表面203上时，其维持特定的形状，而不会由于外力而变形。

加固片20可以以弯曲的形状布置在盒形电池单元200的第一侧表面203上。

参照图4和图5，盒形电池单元200布置在主片10的具有粘合层12的一个表面上，盒形电池单元200的右端和左端的部分分别置于加固片20的一个表面上。换句话说，两个加固片之间的距离小于盒形电池单元200的第二侧表面的长度。当主片10沿图4的箭头方向折叠时，其部分压在盒形电池单元200的两端下的加固片20被以小曲率的弯曲的形状来弯曲，从而布置在盒形电池单元200的第一侧表面203上。因为折叠的前棱(leading edge)附着到盒形电池单元200的上表面202上，所以加固片20维持弯曲的形状。

参照图5，加固片20的一端可以与盒形电池单元200的朝向上表面202的角对齐在同一线上，另一端可以超出盒形电池单元200的朝向下表面201的角并接触盒形电池单元200的第一侧表面203。加固片20的厚度可以与盒形电池单元200的电极接线片222的厚度相同。在图5中，“β”表示加固片20的厚度，“α”表示形成在盒形电池单元200的下表面201上的突出部分(projected part)的高度。“β”的值与“α”的值相等。换句话说，布置在左端和右端的加固片20补偿盒210的由于电极接线片222而突出的突出表面和其它表面之间的高度差。因此，附着在盒形电池单元200的下表面201上的主片10可以为平面或大致的平面形状。

上盒膜210a和下盒膜210b形成盒210。

根据上述的结构，盒形电池单元200的第一侧表面203以弯曲的形状形成。因为弯曲形状的第一侧表面203由具有高强度的金属制成，所以第一侧表面203在外力的作用下不变形，并且维持它的原始形状。具有高强度的相对薄的加固片20以弯曲的形状布置在第一侧表面203上，从而使随着盒形电池单元200的封装(packing)而导致的侧表面的厚度的增加最小。换句话说，形成用于二次电池的标签1的部分的加固片20布置在盒形电池单元200的侧表面上，以用作框架。因为与将主片10附着到盒形电池单元200的过程同时地布置加固片20，所以盒形电池单元200的封装过程被简化。当用于二次电池的标签1的主片10由标签形成时，盒形电池单元200具有取决于附着标签的工作(work)的电池包的形状。

如上所述，通过加固片20的厚度来补偿盒形电池单元200的下表面201上由于电极接线片222而突出的部分，从而允许主片10以平面或大致的平面形状附着到盒形电池单元200的下表面201。

另一方面，图6是根据本发明的另一实施例的用于二次电池的标签的示图。

参照图6，用于二次电池的标签1包括主片10、加固片20和整理(finishing)片30。

除了加固片20布置在与已经形成有主片10的粘合层12的表面相对的表面上之外，主片10和加固片20与图1至图5的实施例的主片和加固片类似。此外，整理片30附着到主片10以覆盖加固片20。优选地，整理片30的尺寸与主片10的尺寸相同。可以在整理片30上写有额定电压或生产日期。

根据上述的结构，主片10的整个表面可以附着到盒形电池单元200的外表面上。结果，标签和盒形电池单元200之间的结合可以更强。因为主片10和整理片30非常薄，所以即使再将一个整理片30加到盒形电池单元200也不改变盒形电池单元200的总尺寸。

图7至图10是根据本发明的另一实施例的用于二次电池的标签和已经应用了该标签的盒形的二次电池的示图。在图1至图5的实施例中，已经说明了标签的加固片仅环绕盒形电池单元的第一侧表面的示例。然而，在本实施例中，标签的加固片环绕盒形电池单元的第一和第二侧表面。

图7是根据本发明的又一实施例的用于二次电池的标签的平面图，图8是沿图7的线VIII-VIII截取的剖视图。图9是应用到盒形的二次电池的图7的标签的透视图，图10是根据图9的已经应用了标签的盒形的二次电池的透视图。

参照图7和图8，用于二次电池100的标签包括主片110、第一加固片120和第二加固片130。所述实施例的盒形电池单元200具有的结构与图1至图5的实施例的结构相同。因此，相同的附图标号用于相同的元件。

主片110具有可以环绕盒形电池单元200的上表面201、下表面202以及第一侧表面203的尺寸。主片110可以包括形成在主片110的一个表面上的粘合层112，并可以通过粘合层112附着到盒形电池单元200的外表面上。可以在主片110上写有额定电压或生产日期。

第一加固片120堆叠在主片110上，以环绕盒形电池单元200的第一侧表面203，第二加固片130堆叠在主片110上，以环绕盒形电池单元200的与电极接线片222相对的第二侧表面204。第一加固片120和第二加固片130由薄的铝板形成，以热结合到主片110。第一加固片120可以布置在盒形电池单元200的第一侧表面203上。因为第一加固片120以与在图1至图5的实施例中的以弯曲的形状布置在盒形电池单元200的第一侧表面203上的加固片10相同的弯曲的形状布置在盒形电池单元200的第一侧表面203上，所以省略对第一加固片120的详细描述。

此外，第二加固片130具有的尺寸与被第二加固片130环绕的盒形电池单元200的第二侧表面204的尺寸相同。第二加固片130可以在平地接触盒形电池单元200的第二侧表面204的同时环绕第二侧表面204。在与第一加固片120类似的布置中，通过将主片110附着到盒形电池单元200的外表面来将第二加固片130附着到盒形电池单元200的第二侧表面204。

根据上述的与图1至图5的实施例类似的结构，盒形电池单元200的第一侧表面203以弯曲的形状形成，由金属制成的第二加固片130环绕第二侧表面204以保护第二侧表面204。作为其结果，因为具有高强度的相对薄的第一加固片120和第二加固片130布置在盒形电池单元200的侧表面上，所以可以在几乎不增加侧表面的厚度的情况下封装盒形电池单元200。与将标签附着到盒形电池单元200的过程同时地封装盒形电池单元200。换句话说，盒形电池单元200的封装过程被简化。

根据本实施例的用于二次电池100的标签还可以包括与图6的实施例类似的整理片。因此，省略对包括整理片的标签详细描述。

如上所述，根据本发明的标签和使用该标签的二次电池产生了如下的效果：

第一，根据用于二次电池的标签和使用该标签的二次电池，盒形的二次电池的侧表面可以在不增加总尺寸的情况下维持弯曲的形状；

第二，可以防止或减少盒形的二次电池的表面突出现象，因此，可以容易地以包的形式生产盒形的裸电池单元，并且可以降低生产成本。

本领域的技术人员应该理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的条件下，可以在形式和细节上做出各种替换、修改和改变。因此，应该理解上述的实施例仅为示出性的目的，而不应被理解为对本发明的限制。

Claims (19)

1、一种用于二次电池的标签，所述标签包括：

主片，至少环绕所述电池的外表面的部分；

加固片，堆叠在所述主片的部分上，以环绕所述电池的部分。

2、如权利要求1所述的用于二次电池的标签，其中，所述加固片包含强度高于所述主片的强度的材料。

3、如权利要求1所述的用于二次电池的标签，其中，所述加固片包括热结合到所述主片的薄的铝板。

4、如权利要求1所述的用于二次电池的标签，其中，所述加固片包含金属。

5、如权利要求1所述的用于二次电池的标签，其中，所述电池是矩形的，并具有六个面，所述加固片至少环绕所述电池的六个面中的四个相对窄的侧表面的部分。

6、如权利要求5所述的用于二次电池的标签，其中，所述加固片包括布置成环绕所述电池的四个相对窄的侧表面中的两个相对长的侧表面的一对加固片。

7、如权利要求6所述的用于二次电池的标签，其中，所述一对加固片之间的距离小于所述电池的相对短的侧表面的长度。

8、如权利要求1所述的用于二次电池的标签，其中，额定电压或生产日期写在所述主片上。

9、如权利要求1所述的用于二次电池的标签，还包括：

整理片，堆叠在所述主片的已经堆叠了加固片的一个表面上，所述整理片被布置成覆盖所述加固片。

10、如权利要求9所述的用于二次电池的标签，其中，额定电压或生产日期写在所述整理片上。

11、如权利要求9所述的用于二次电池的标签，其中，所述整理片的尺寸与所述主片的尺寸相同。

12、一种二次电池，包括：

盒形电池单元，包括相对窄的侧表面以及分别布置在侧表面的上部和下部的相对宽的上表面和下表面；

标签，包括具有相对低的强度的相对大的主片和具有相对高的强度的相对小的第一加固片，其中，所述主片和所述第一加固片堆叠在一起，所述主片至少环绕所述盒形电池单元的侧表面以及所述上表面和所述下表面的部分，所述第一加固片至少环绕所述盒形电池单元的侧表面的部分。

13、如权利要求12所述的二次电池，其中，所述盒形电池单元包括延伸到所述电池外的电极接线片，所述标签的第一加固片具有的厚度与所述电极接线片的厚度相同。

14、如权利要求12所述的二次电池，其中，所述盒形电池单元是矩形的，所述标签的第一加固片环绕所述盒形电池单元的四个相对窄的侧表面中的两个相对长的侧表面。

15、如权利要求14所述的二次电池，其中，所述标签包括环绕盒形电池单元的四个相对窄的侧表面中的两个相对短的侧表面的第二加固片，所述第二加固片包含具有强度高于所述主片的强度的材料。

16、如权利要求15所述的二次电池，其中，所述第二加固片包含金属。

17、如权利要求15所述的二次电池，所述第二加固片包括热结合到所述主片的薄的铝板。

18、如权利要求15所述的二次电池，其中，所述第二加固片具有的尺寸与所述盒形电池单元的相对短的侧表面的尺寸相同，其中，所述第二加固片平地环绕所述盒形电池单元的相对短的侧表面。

19、如权利要求12所述的二次电池，其中，所述标签包括整理片，所述整理片堆叠在所述主片的堆叠有第一加固片的一个表面上，所述整理片覆盖第一加固片。

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