CN101894966A - 二次电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二次电池及其制造方法。在一个实施例中,二次电池包括:1)电极组件,具有外表面;2)密封带,附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分;3)罐,容纳电极组件和密封带。密封带包括:i)粘合剂层,与电极组件的外表面接触;ii)基体层,形成在粘合剂层上并且至少局部覆盖粘合剂层。基体层与罐的内表面接触。粘合剂层的至少一部分没有被基体层覆盖。
Description
技术领域
本发明的一方面涉及一种二次电池及其制造方法。
背景技术
通常,通过将具有正极板、负极板和置于正负极板之间的隔膜的电极组件与电解液一起容纳在罐中来制造二次电池。
根据罐的形状将二次电池分为圆柱型二次电池和多边型二次电池。通过将圆柱形电极组件容纳在圆柱形罐中来制造圆柱型二次电池。
发明内容
本发明的一个方面在于一种可以防止电池的电极组件在罐内移动的二次电池和一种制造该二次电池的方法。
本发明的另一方面在于一种二次电池,所述二次电池包括:i)电极组件;ii)密封带,附于电极组件的圆周表面并具有粘合剂层和基材;iii)罐,用来容纳粘附有密封带的电极组件,其中,密封带的基材受热收缩。
本发明的另一方面在于一种制造二次电池的方法,所述方法包括以下步骤:i)将电极组件容纳在罐中,其中,具有粘合剂层和基材的密封带粘附于电极组件的圆周表面;ii)加热组装的二次电池,以使密封带的基材收缩。
本发明的另一方面在于一种二次电池,所述二次电池包括:1)电极组件,包括外表面;2)密封带,附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分,其中,密封带包括i)与电极组件的外表面接触的粘合剂层和ii)形成在粘合剂层上并至少局部覆盖粘合剂层的基体层;3)罐,容纳电极组件和密封带,其中,基体层与罐的内表面接触,粘合剂层的至少一部分没有被基体层覆盖。
在上述电池中,基体层的一部分比基体层的其它部分厚。在上述电池中,粘合剂层包括两个相对的端部,所述端部中的至少一个没有被基体层覆盖。在上述电池中,粘合剂层的两个端部沿着电极组件的卷绕方向设置。在上述电池中,粘合剂层的两个端部沿着基本垂直于电极组件的卷绕方向的方向设置。
在上述电池中,粘合剂层的没有被基体层覆盖的至少一部分与i)罐的内表面和ii)电极组件的外表面接触。在上述电池中,基体层包含以下材料中的至少一种:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)。在上述电池中,基体层具有热收缩的特性。在上述电池中,密封带覆盖电极组件的终止部分。
本发明的另一方面在于一种二次电池,所述二次电池包括:1)电极组件,包括外表面;2)密封带,附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分,其中,密封带包括i)与电极组件的外表面接触的粘合剂层和ii)形成在粘合剂层上的基体层,其中,粘合剂层包括通过多个第一狭缝分离的多个子粘合剂层,基体层包括通过多个第二狭缝分离的多个子基体层,所述多个第二狭缝分别与所述多个第一狭缝基本对齐,每个子基体层包括两个相对的端部;3)罐,容纳电极组件和密封带,其中,基体层与罐的内表面接触。
在上述电池中,多个第二狭缝中的至少一个比多个第一狭缝宽。在上述电池中,每个子基体层比对应的子粘合剂层朝着罐或电极组件更弯曲。在上述电池中,基体层具有热收缩的特性。在上述电池中,每个子基体层中的至少一部分与罐的内表面接触,并且接触力比对应的子基体层的其它部分的力大。在上述电池中,子基体层中的每个被构造成在受热的情况下比子粘合剂层收缩得大致要多。
在上述电池中,基体层包含以下材料中的至少一种:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)。在上述电池中,多个第一狭缝和多个第二狭缝基本垂直于电极组件的卷绕方向。在上述电池中,多个第一狭缝和多个第二狭缝基本平行于电极组件的卷绕方向。
本发明的另一方面在于一种制造二次电池的方法,所述方法包括以下步骤:1)提供i)包括外表面的电极组件、ii)附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分的密封带以及iii)被构造成容纳电极组件和密封带的罐,其中,密封带包括粘合剂层和形成在粘合剂层并至少局部覆盖粘合剂层的基体层,基体层具有热收缩的特性;2)将电极组件和密封带放置到罐中,以形成组装的二次电池,其中,基体层与罐的内表面接触,粘合剂层与电极组件的外表面接触;3)加热组装的二次电池,使得基体层收缩,并使粘合剂层的至少一个端部不被基体层覆盖。
在上述方法中,通过二次电池的老化工艺来执行所述加热步骤。在上述方法中,通过将组装的二次电池暴露于温度为大约50℃至大约70℃的环境下大约18小时至大约36小时,来执行所述老化工艺。
本发明的又一方面在于一种制造二次电池的方法,所述方法包括以下步骤:1)提供i)包括外表面的电极组件、ii)附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分的密封带以及iii)被构造成容纳电极组件和密封带的罐,其中,密封带包括i)粘合剂层和ii)形成在粘合剂层上的基体层,其中,粘合剂层包括通过多个第一狭缝分离的多个子粘合剂层,基体层包括通过多个第二狭缝分离的多个子基体层,所述多个第二狭缝分别与所述多个第一狭缝基本对齐;2)将电极组件和密封带放置到罐中,以形成组装二次电池,其中,基体层与罐的内表面接触,粘合剂层与电极组件的外表面接触;3)加热组装的二次电池,使得i)基体层中每个均收缩并且比对应的子粘合剂层朝着罐或电极组件更弯曲,并使得ii)多个第二狭缝中的至少一个变得比多个第一狭缝宽。
在上述方法中,通过二次电池的老化工艺来执行加热步骤。在上述方法中,通过将组装的二次电池暴露于温度为大约50℃至大约70℃的环境下大约18小时至大约36小时,来执行所述老化工艺。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施例的二次电池的透视图。
图2是示出了图1中的二次电池的分解透视图。
图3是示出了图1中的二次电池的竖直剖视图。
图4A是示出了图1中的二次电池的水平剖视图。
图4B是对应于图4A的视图,但示出的是本发明的可选实施例。
图5是示出了图2中的粘附有密封带的电极组件在加热前的透视图。
图6是示出了图5中的密封带的水平剖视图。
图7是示出了根据本发明另一实施例的二次电池使用的粘附有密封带的电极组件在加热后的透视图。
图8是示出了根据本发明又一实施例的圆柱型二次电池的水平剖视图。
图9是示出了图8的二次电池使用的粘附有密封带的电极组件在加热之前的透视图。
图10A和图10B是通过本发明又一实施例的变形的电极组件在加热前的剖视图。
图11是示出了根据本发明又一实施例的二次电池使用的粘附有密封带的电极组件的透视图。
具体实施方式
容纳在圆柱形罐中的圆柱形电极组件经常会由于外部振动或冲击而在罐内旋转或自由移动。这种移动使电池的内阻增大,并且破坏电极组件的电极接线片。
在下文中,将结合附图详细地描述本发明的示例性实施例。
图1是示出了根据本发明实施例的二次电池的透视图。图2是示出了图1中的二次电池的分解透视图,图3是示出了图1中的二次电池的竖直剖视图,图4A是示出了图1中的二次电池的水平剖视图。
参照图1至图4A,二次电池5包括罐10、电极组件20、密封带50和盖组件100。二次电池5还包括底部绝缘件30和顶部绝缘件40。在一个实施例中,二次电池5是圆柱型二次电池。在另一实施例中,二次电池5可以是其它类型的二次电池。例如,二次电池的横截面呈多边形形状。为了方便起见,将描述圆柱型二次电池。
圆柱形罐10可以由轻质的导电材料(例如,铝或铝合金)制成,并且可以通过诸如深冲压的制造方法来制造。参照图3,罐10包括圆形底板12和从圆形底板12的边缘延伸的圆柱形侧壁13。凸缘部分(beading portion)15沿着侧壁13的上侧向内突出。底部绝缘件30、电极组件20和顶部绝缘件40顺序地位于底板12和凸缘部分15之间。凸缘部分15防止底部绝缘件30、电极组件20和顶部绝缘件40沿着基本垂直于底板12的方向在罐10内移动。卷曲部分(crimping portion)16形成在侧壁13的上部上。盖组件10位于卷曲部分16和凸缘部分15之间。卷曲部分16密封罐10和盖组件100之间的空间。开口10a形成在罐10的顶部,其中,电极组件20、顶部绝缘件50和盖组件100通过该开口10a顺序地插到罐10中(见图3)。
参照图3,电极组件20包括第一电极板25a、第二电极板25b、第一隔膜21和第二隔膜23。电极组件20还包括第一电极接线片27a和第二电极接线片27b。可以通过将两个电极板25a和25b设置在两个隔膜21和23之间,然后通过将电极板25a和25b与隔膜21和23卷绕成圆柱体来制成电极组件20。在一个实施例中,第一电极板25a是正极板,第二电极板25b是负极板。在另一实施例中,第二电极板25b可以是正极板,第一电极板25a可以是负极板。虽然没有详细地示出,但是作为正极板的第一电极板25a可以包括正极集流体和正极活性材料涂覆部分。正极集流体可以由导电的金属材料制成,以收集电子并使电子从正极涂覆部分移动到外部电路。在一个实施例中,正极活性材料涂覆部分是正极活性材料、导电材料和粘结剂的混合物,并涂覆在正极集流体上。没有涂覆正极活性材料的第一未涂覆部分可以沿着卷绕方向形成在第一电极板25a的两个端部上。作为正极接线片的第一电极接线片27a可以通过焊接结合到第一未涂覆部分,并且从罐10的内部朝着开口10a延伸。
虽然没有详细地示出,但是作为负极板的第二电极板25b可以包括负极集流体和负极活性材料涂覆部分。负极集流体可以由导电的金属材料制成,以收集电子并使电子从负极涂覆部分移动到外部电路。在一个实施例中,负极活性材料涂覆部分是负极活性材料、导电材料和粘结剂的混合物,并涂覆在负极集流体上。没有涂覆负极活性材料的第二未涂覆部分可以沿着卷绕方向形成在第二电极板25b的两个端部上。作为负极接线片的第二电极接线片27b可以通过焊接结合到第二未涂覆部分,并且从罐10的内部朝着底板12延伸。第二电极接线片27b可以焊接到罐10的底板12上。通过这样做,罐10具有负极性,特别是,罐10的底板12用作二次电池5的负极端子。
第一隔膜21和第二隔膜23在卷绕的电极组件20中置于第一电极板25a和第二电极板25b之间,以使第一电极板25a和第二电极板25b彼此分离。可以在第一隔膜21和第二隔膜23中形成精细孔隙,使得锂离子在这两个电极板25a和25b之间来回穿过。第一隔膜21和第二隔膜23可以由诸如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)的聚合物材料制成。
圆形底部绝缘件30位于电极组件20和罐10的底板12之间,用来绝缘。圆形顶部绝缘件40位于电极组件20和罐10的凸缘部分15之间,用来绝缘。
密封带50包括基材(或基体层)51和涂覆(或形成)在基材51上的粘合剂层52。密封带50粘附于卷绕的电极组件20的圆周表面20a上,并防止电极组件20松动。
基材51可以是用来支撑粘合剂层52的膜。在一个实施例中,基材51被设置成覆盖在卷绕的电极组件20的圆周表面20a上形成的终止部分20b中的至少一些部分。任何在特定条件下收缩的材料都可以用作基材51。在一个实施例中,基材51具有热收缩的特性。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可以用于基材51。PET中不具有热收缩特性的那些不可以使用。除PET之外的聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)也可以用于基材51。在一个实施例中,为了加强热收缩,使基材51沿着一个方向延长,并将粘合剂层52涂覆在延长的基材51上。通过这样做,当加热基材51时,基材51更容易沿着延长方向收缩。图2示出了这样一个示例,即,密封带51粘附于电极组件2的方式是,使基材51的延长方向成为电极组件20的圆周方向(在下文可与“卷绕方向”互换使用)。在一个实施例中,如图2和图4A所示,通过加热基材51使基材51的两个端部511沿着卷绕方向收缩,使得收缩部分512变厚。结果,基材51与罐10的侧壁13的内表面11之间的摩擦力增大,从而防止电极组件20在罐10的内部自由移动。使基材51收缩的方法将在后面描述的二次电极的制造方法中更详细地描述。
粘合剂层52包括两个相对的端部,这两个端部中的至少一个没有被基体层覆盖。粘合剂层52粘附成覆盖在卷绕的电极组件20的圆周表面20a上形成的终止部分20b,从而防止卷绕的电极组件20松动(见图2)。可以通过将诸如丙烯酸类粘合剂的粘合剂涂覆在基材51上来形成粘合剂层52。粘合剂层52具有没有被基材51覆盖而是被暴露的暴露部分521。暴露部分521沿着电极组件20的卷绕方向形成在密封带50的端部511的外面。在一个实施例中,暴露部分521的至少一部分粘附于罐10的侧壁13的内表面11和电极组件20的外表面,用来防止电极组件20在罐10的内部自由移动。
在一个实施例中,安全排放器件(safety vent)110、电流截断器件(CID)120、正温度系数(PTC)构件130和上盖140沿着远离电极组件20的方向顺序地放置在盖组件100上。
从安全排放器件110的中心区域向电极组件20突出的突起112电连接到第一电极接线片27a。当二次电池5的内部压力超过基准压力时,突起112反向变形。安全排放器件110将第一电极接线片27a电连接到CID 120。
CID 120将安全排放器件110电连接到PTC构件130。由于二次电池5增大的内部压力,导致CID 120被安全排放器件110的突起112的反向变形破坏,从而断开安全排放器件110与PTC构件130之间的电连接。
PTC构件130是当其温度升高时其电阻急剧增大的器件。PTC构件130将CID 120电连接到上盖140。当电池过热时,PTC构件130的电阻迅速增大而使电流的流动中断。
上盖140与PTC构件130电连接,并暴露于外部。上盖140起着二次电池5的正极端子的作用。
盖组件100通过绝缘垫150与罐10绝缘。绝缘垫150围绕盖组件100的圆周,并通过凸缘部分15和卷曲部分16固定在罐10中。
在下文中,将详细描述图1至图4A中示出的二次电池的制造方法。
制造二次电池5的方法包括组装二次电池(S1)和加热组装的二次电池(S2)。
在二次电池的组装过程(S1)中,将二次电池的各个组件相互组装在一起。组装步骤(S1)可以包括两个子步骤:i)提供电极组件、密封带和罐;ii)将电极组件和密封带放置到罐中,从而形成组装的二次电池。
将参照图2至图6来描述二次电池的组装(S1)。图5和图6示出了在加热组装二次电池(S2)之前密封带50′所粘附的电极组件20。
首先,参照图2和图5,当从底部依次放置底部绝缘件30、粘附有密封带50′的电极组件20和顶部绝缘件40时,通过例如焊接使电极组件20的第二电极接线片27b结合到罐10的底板12。此时,在罐10上没有形成凸缘部分15和卷曲部分16。
通过罐10的开口10a将底部绝缘件30、粘附有密封带50′的电极组件20和顶部绝缘件40顺序地插到罐10中。在这种情况下,在粘附于电极组件20的密封带50′上没有形成暴露部分521,如图3和图4A所示。用于密封带50′的基材51′(见图6)可以由诸如PET、PP和PS的热收缩材料制成。在一个实施例中,基材51′由PET制成。参照图5和图6,使用了粘合剂层52′涂覆在延长的基材51′上的密封带50′,从而在组装的二次电池的加热过程(S2)中更容易收缩。密封带50′粘附于电极组件20,使得基材51′沿着圆柱形电极组件20的圆周方向延长。
参照图2和图3,在罐10的侧壁13上形成凸缘部分15,用来防止底部绝缘件30、粘附有密封带50′的电极组件和顶部绝缘件40沿着基本垂直于底板12的方向在罐10内移动。然后,将电解液注入到罐10中。电解液使通过电化学反应从电极板25a和25b产生的锂离子在充放电期间移动。
参照图2和图3,通过罐10的开口10a将绝缘垫150插到罐10中,然后将绝缘垫150放在凸缘部分15上。在绝缘垫150的内部放置盖组件100。在罐10的侧壁13的顶部上形成卷曲部分16,用来固定绝缘垫150和盖组件100。
在加热(S2)过程中,对组装的二次电池进行加热。在加热(S2)过程中,密封带50′(见图5)的基材51′沿着延长方向收缩,从而在密封带50的基材51的端部511外面沿着基材51的圆周方向形成粘合剂层52的暴露部分521,如图2至图4A所示。粘合剂层52的暴露部分521粘附到罐10的侧壁13的内表面。因此,限制了电极组件20在罐10内的自由移动。
可以通过单独的加热工艺来执行加热(S2)步骤。在一个实施例中,通过老化(aging)工艺,即,通常在二次电池的组装之后的后处理工艺,执行加热(S2)步骤。锂离子二次电池通常在组装二次电池之后进行化成工艺和老化工艺。在化成过程中,通过对组装的二次电池重复地充电和放电来激活二次电池。在化成工艺中,由用作正极的锂金属氧化物在充电时产生的锂离子朝着用作负极的碳电极移动。锂离子是如此的具有活性,从而通过锂与碳负极的反应生成诸如碳酸锂(Li2CO3)、氧化锂(Li2O)和氢氧化锂(LiOH)的化合物,并且这些锂化合物在碳电极的表面上形成公知为固体电解质界面(SEI)的薄膜。在老化过程中,将二次电池放置预设的时间段,用来稳定SEI膜。可以通过将组装的二次电池暴露于大约50摄氏度至大约70摄氏度的环境下大约18小时至大约36小时来执行老化。通过老化,如图5和图6所示的密封带50′的基材51′在电极组件20的卷绕方向的基材51′的两个端部附近收缩,并且在粘合剂层52上形成暴露部分521,如图2至图4A所示。当在大约60摄氏度下执行老化大约24小时时,基材的长度缩短了大约25%至大约33%。也就是说,大约60mm的基材在大约60摄氏度的环境下老化大约24小时后收缩到大约40mm至大约45mm。此外,密封带50′的基材51′的厚度增加了大约50%至大约75%。也就是说,基材51′的大约0.060mm的厚度在大约60摄氏度的环境下老化大约24小时后增加到大约0.101mm。
图4B是对应于图4A并且示出了本发明的可选实施例的视图。除了二次电池的横截面大致呈矩形而非圆形之外,该实施例与图1至图4A的实施例相同。在该实施例中,除了凝胶卷(jelly-roll)形状多少有些平坦以匹配罐的形状之外,电极组件具有与第一实施例的构造相同的凝胶卷构造。虽然在该实施例中电极组件不易倾斜成在罐中旋转,但是由密封带提供的夹持效果(gripping effect)对于电池的稳定性仍然是极其有利的,尤其是沿着电极组件的卷绕轴的方向。
图7是示出了根据本发明另一实施例的二次电池使用的粘附有密封带的电极组件在加热后的透视图。在图7中,粘附于电极组件20的密封带50c的基材51c沿着与电极组件20的卷绕方向基本垂直的方向延长。通过加热使基材51c的两个端部511c沿着与电极组件20的卷绕方向基本垂直的方向收缩,使得收缩部分512c变得更厚。此外,粘合剂层52的暴露部分521c分别形成在收缩部分512c的两个端部的外部。由于其它元件及其功能与如图1至图6中所示的实施例的元件和功能相同或基本相同,因此将省略对它们的详细描述。
图8是示出了根据本发明又一实施例的圆柱型二次电池的水平剖视图。图9是示出了图8中示出的二次电池使用的粘附有密封带的电极组件在加热电极组件之前的透视图。图10A和图10B是通过本发明又一实施例的变形的电极组件在加热前的剖视图。
参照图8,二次电池5a包括密封带50a,密封带50a围绕容纳在罐10中的电极组件20的整个圆周表面20a。由于除了密封带50a之外的元件与如图1至图6中所示的实施例中的那些元件相同或基本相同,因此在该实施例中将仅仅详细地描述密封带50a。此外,密封带50a可以由如图1至图6中所示的实施例中的热收缩材料相同的热收缩材料制成。
密封带50a具有沿着电极组件20的圆周彼此分离的多个片断(section)53a。密封带50a包括基体层51a和粘合剂层52a。在一个实施例中,如图8所示,粘合剂层52a包括通过多个第一狭缝分离的多个子粘合剂层。此外,基体层51a包括通过多个第二狭缝分离的多个子基体层,其中,所述多个第二狭缝分别与所述多个第一狭缝大致对齐。多个第二狭缝中的至少一个可以比多个第一狭缝宽。在一个实施例中,每个子基体层比对应的子粘合剂层朝着罐或电极组件更弯曲。
在一个实施例中,子基体层中的每个都与罐10的内表面紧密接触,并且接触力比对应的子基体层的其它部分的力大,从而可以限制电极组件20在罐10内自由移动。在一个实施例中,子基体层中的每个可以被构造成在受热的情况下比子粘合剂层收缩得大致要多。通过加热使基体层51a紧密接触罐10。图9和图10A示出了在加热前密封带50a′卷绕在其周围的电极组件20。
参照图9和图10A,密封带50a′具有平行于电极组件20的中心轴X延伸的多个狭缝54a。狭缝54a可以是切入表面的,或者可以以通孔的形式形成。片断53a′形成在狭缝54a之间。多个片断53a′沿着电极组件20的圆周与中心轴X平行地形成。在一个实施例中,当加热组装的二次电池时,各片断53a′的基材51a收缩而使狭缝54a变宽,并且变形成向外凸出,使得基材51a与罐10的内表面11紧密接触,如图8所示。由于可以通过与如图1至图6所示的实施例的方法相同的方法来执行加热,因此将省略详细的描述。
由于当狭缝54a基本平行于中心轴X延伸(如图8至图10B所示的实施例)时,狭缝54a的延伸方向基本平行于电极组件插到罐10中的方向(见图2),因此容易将电极组件20插到罐10中。
图10B示出了在加热之前的只有狭缝54a形成在基体层中而不是形成在粘合剂层52a中时的该实施例的变形。因为基体层具有狭缝,所以基体层仍然能够变形。通过粘合剂的固有弹性来适应基体层的移动。
图11是示出了根据本发明又一实施例的二次电池使用的粘附有密封带的电极组件20的透视图。参照图11,密封带50b的狭缝54b沿着电极组件20的圆周方向延伸。在密封带50b的狭缝54b沿着电极组件20的圆周方向延伸的情况下,狭缝54b的方向近似垂直于电解液的流动方向,从而可以容易用电解液充满电极组件20。由于除狭缝54b之外的其它元件与如图9中示出的实施例的元件相同或基本相同,因此将省略对它们的详细描述。
根据至少一个实施例,密封带的粘合剂层中的一部分被暴露而粘附于罐的内表面,从而可以防止电极组件在罐内自由移动。
此外,由于密封带的基材因热收缩而变厚,因此密封带厚的部分紧密地粘附于罐。此外,由于密封带的粘合剂层因基材的热收缩而被暴露,因此粘合剂层被暴露的部分也确保密封带和罐之间的紧密粘附或接触。因此,防止了电极组件在罐内的自由移动。
此外,由于密封带的基材因热收缩形成弯曲部分,并且弯曲部分改善对罐的紧密粘附力,因此防止了电极组件在罐内的自由移动。
虽然已经在上文详细描述了本发明的示例性实施例,但是应该理解的是,在此描述的基本发明构思的许多变形和修改(对于本领域技术人员而言是明显的)仍将落在由权利要求书所限定的本发明示例性实施例的精神和范围内。
Claims (24)
1.一种二次电池,所述二次电池包括:
电极组件,包括外表面;
密封带,附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分,其中,密封带包括与电极组件的外表面接触的粘合剂层和形成在粘合剂层上并且至少局部覆盖粘合剂层的基体层;
罐,容纳电极组件和密封带,其中,基体层与罐的内表面接触,
其中,粘合剂层的至少一部分没有被基体层覆盖。
2.如权利要求1所述的二次电池,其中,基体层的一部分比基体层的其它部分厚。
3.如权利要求1所述的二次电池,其中,粘合剂层包括两个相对的端部,所述端部中的至少一个没有被基体层覆盖。
4.如权利要求3所述的二次电池,其中,粘合剂层的两个端部沿着电极组件的卷绕方向设置。
5.如权利要求3所述的二次电池,其中,粘合剂层的两个端部沿着垂直于电极组件的卷绕方向的方向设置。
6.如权利要求1所述的二次电池,其中,粘合剂层的没有被基体层覆盖的至少一部分与罐的内表面和电极组件的外表面接触。
7.如权利要求1所述的二次电池,其中,基体层包含以下材料中的至少一种:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚苯乙烯。
8.如权利要求1所述的二次电池,其中,基体层具有热收缩的特性。
9.如权利要求1所述的二次电池,其中,密封带覆盖电极组件的终止部分。
10.一种二次电池,所述二次电池包括:
电极组件,包括外表面;
密封带,附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分,其中,密封带包括与电极组件的外表面接触的粘合剂层和形成在粘合剂层上的基体层,其中,粘合剂层包括通过多个第一狭缝分离的多个子粘合剂层,基体层包括通过多个第二狭缝分离的多个子基体层,所述多个第二狭缝分别与所述多个第一狭缝对齐,每个子基体层包括两个相对的端部;
罐,容纳电极组件和密封带,其中,基体层与罐的内表面接触。
11.如权利要求10所述的二次电池,其中,多个第二狭缝中的至少一个比多个第一狭缝宽。
12.如权利要求10所述的二次电池,其中,每个子基体层比对应的子粘合剂层朝着罐或电极组件更弯曲。
13.如权利要求10所述的二次电池,其中,基体层具有热收缩的特性。
14.如权利要求10所述的二次电池,其中,每个子基体层中的至少一部分与罐的内表面接触,并且接触力比对应的子基体层的其它部分的力大。
15.如权利要求10所述的二次电池,其中,子基体层中的每个被构造成在受热的情况下比子粘合剂层收缩得要多。
16.如权利要求10所述的二次电池,其中,基体层包含以下材料中的至少一种:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚苯乙烯。
17.如权利要求10所述的二次电池,其中,多个第一狭缝和多个第二狭缝垂直于电极组件的卷绕方向。
18.如权利要求10所述的二次电池,其中,多个第一狭缝和多个第二狭缝平行于电极组件的卷绕方向。
19.一种制造二次电池的方法,所述方法包括以下步骤:
提供包括外表面的电极组件、附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分的密封带以及被构造成容纳电极组件和密封带的罐,其中,密封带包括粘合剂层和形成在粘合剂层上并至少局部覆盖粘合剂层的基体层,基体层具有热收缩的特性;
将电极组件和密封带放置到罐中,以形成组装的二次电池,其中,基体层与罐的内表面接触,粘合剂层与电极组件的外表面接触;
加热组装的二次电池,使得基体层收缩,并使粘合剂层的至少一个端部不被基体层覆盖。
20.如权利要求19所述的方法,其中,通过二次电池的老化工艺来执行所述加热步骤。
21.如权利要求20所述的方法,其中,通过将组装的二次电池暴露于温度为50℃至70℃的环境下18小时至36小时,来执行所述老化工艺。
22.一种制造二次电池的方法,所述方法包括以下步骤:
提供包括外表面的电极组件、附于并围绕电极组件的外表面的至少一部分的密封带以及被构造成容纳电极组件和密封带的罐,其中,密封带包括粘合剂层和形成在粘合剂层上的基体层,其中,粘合剂层包括通过多个第一狭缝分离的多个子粘合剂层,基体层包括通过多个第二狭缝分离的多个子基体层,所述多个第二狭缝分别与所述多个第一狭缝对齐;
将电极组件和密封带放置到罐中,以形成组装的二次电池,其中,基体层与罐的内表面接触,粘合剂层与电极组件的外表面接触;
加热组装二次电池,使得基体层中的每个均收缩并且比对应的子粘合剂层朝着罐或电极组件更弯曲,并使得多个第二狭缝中的至少一个变得比多个第一狭缝宽。
23.如权利要求22所述的方法,其中,通过二次电池的老化工艺来执行加热步骤。
24.如权利要求23所述的方法,其中,通过将组装二次电池暴露于温度为50℃至70℃的环境下18小时至36小时,来执行所述老化工艺。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103247764A (zh) * | 2012-02-03 | 2013-08-14 | 三星Sdi株式会社 | 袋型电池 |
CN103647106A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-19 | 山东神工海特电子科技有限公司 | 圆柱型锂离子电池及其制备方法 |
CN110140229A (zh) * | 2017-04-14 | 2019-08-16 | 株式会社Lg化学 | 二次电池及制造该二次电池的方法 |
CN112771709A (zh) * | 2018-10-05 | 2021-05-07 | 株式会社Lg化学 | 二次电池 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101118261B1 (ko) | 2009-09-30 | 2012-03-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 및 이의 제조 방법 |
KR101101079B1 (ko) | 2010-04-05 | 2011-12-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
JP5520793B2 (ja) * | 2010-11-26 | 2014-06-11 | 株式会社日立製作所 | 非水電解質型二次電池 |
US20120141849A1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-07 | E-One Moli Energy (Canada) Limited | Drop and Vibration Resistant Lithium-Ion Battery |
JP6152986B2 (ja) | 2011-01-27 | 2017-06-28 | エルジー・ケム・リミテッド | 間隙充填用スウェリングテープ |
US9401504B2 (en) * | 2012-06-08 | 2016-07-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery cell |
KR102050862B1 (ko) * | 2012-11-16 | 2019-12-02 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이차전지 |
KR102121737B1 (ko) | 2013-10-16 | 2020-06-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
CN105742712A (zh) | 2014-12-08 | 2016-07-06 | 东莞新能源科技有限公司 | 电化学储能装置 |
KR102580234B1 (ko) * | 2016-02-22 | 2023-09-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
KR102547065B1 (ko) * | 2016-02-29 | 2023-06-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
KR102074202B1 (ko) * | 2016-06-09 | 2020-02-06 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 |
KR102410663B1 (ko) | 2018-07-06 | 2022-06-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 및 그 제조방법 |
KR20210077676A (ko) | 2018-09-11 | 2021-06-25 | 에너자이저 브랜즈, 엘엘씨 | 슬롯형 그로밋을 갖춘 보청기 배터리 |
US11641044B1 (en) | 2020-04-14 | 2023-05-02 | Energizer Brands, Llc | Battery housing and systems and methods of making thereof |
KR20220105459A (ko) * | 2021-01-20 | 2022-07-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지의 제조 방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060251962A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
CN1992393A (zh) * | 2005-12-29 | 2007-07-04 | 三星Sdi株式会社 | 锂离子二次电池的电极组件以及使用其的锂离子二次电池 |
US20070154804A1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-07-05 | Yongtae Kim | Lithium ion secondary battery |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1385910A (en) | 1971-05-15 | 1975-03-05 | Lucas Industries Ltd | Metal-air cells |
US4957833A (en) | 1988-12-23 | 1990-09-18 | Bridgestone Corporation | Non-aqueous liquid electrolyte cell |
JP2637337B2 (ja) | 1992-08-24 | 1997-08-06 | 東洋紡績株式会社 | シンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルム |
JP3321853B2 (ja) | 1992-10-30 | 2002-09-09 | ソニー株式会社 | 非水電解液二次電池 |
JP3906519B2 (ja) | 1997-04-30 | 2007-04-18 | 宇部興産株式会社 | 電池用電極とこれを用いた電池 |
JP4281129B2 (ja) | 1998-10-28 | 2009-06-17 | 三菱電機株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
CN1300889C (zh) * | 1999-03-26 | 2007-02-14 | 松下电器产业株式会社 | 叠合片封装型电池 |
JP2001273933A (ja) | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 円筒形リチウムイオン電池 |
CN1278444C (zh) | 2001-04-09 | 2006-10-04 | 三星Sdi株式会社 | 锂二次电池的无水电解液及包含它的锂二次电池的制备方法 |
JP2003151634A (ja) | 2001-11-12 | 2003-05-23 | Asahi Kasei Corp | 非水系二次電池 |
KR100440933B1 (ko) | 2002-02-06 | 2004-07-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지부와, 이를 채용한 리튬폴리머전지와, 그 제조방법 |
DE10261692A1 (de) * | 2002-12-31 | 2004-07-15 | Sievers, Thomas, Dipl.-Ing. | Verbundformstein |
KR100948848B1 (ko) * | 2003-01-18 | 2010-03-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지부 유니트와, 이를 채용한 리튬 이차 전지 |
KR100508923B1 (ko) | 2003-06-27 | 2005-08-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 비수성 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
JP4412966B2 (ja) | 2003-10-21 | 2010-02-10 | 日東電工株式会社 | リチウムイオン電池素子巻止用粘着テープ又はシート |
JP4568123B2 (ja) | 2005-01-12 | 2010-10-27 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質電池 |
US7618742B2 (en) | 2005-01-28 | 2009-11-17 | Eveready Battery Co., Inc. | Electrochemical cell with improved internal contact |
KR100686812B1 (ko) | 2005-04-26 | 2007-02-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
KR101146465B1 (ko) | 2005-09-05 | 2012-05-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 파우치형 이차전지 및 그 제조방법 |
KR101254800B1 (ko) | 2006-03-27 | 2013-04-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지용 전극조립체 및 이를 이용한 리튬 이차전지 |
JP2008019311A (ja) | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Unitika Ltd | ポリアリレートおよびその製造方法 |
KR100833739B1 (ko) * | 2006-10-27 | 2008-05-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 각형 리튬 이온 전지 |
KR100890329B1 (ko) | 2006-12-21 | 2009-03-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
KR100876270B1 (ko) | 2007-03-19 | 2008-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
KR20090007074A (ko) | 2007-07-13 | 2009-01-16 | 이상근 | 암롤차량 탑재 몰탈 컨테이너 |
KR100816206B1 (ko) | 2007-07-16 | 2008-03-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지의 양극 활물질, 그 형성 방법 및 리튬 이차전지 |
JP4968182B2 (ja) | 2008-05-29 | 2012-07-04 | ソニー株式会社 | 巻回電極体及び非水電解質二次電池 |
-
2009
- 2009-09-04 US US12/554,528 patent/US8288036B2/en active Active
- 2009-09-24 EP EP09252269.7A patent/EP2254187B1/en active Active
- 2009-12-04 KR KR1020090119812A patent/KR101156235B1/ko active IP Right Grant
-
2010
- 2010-02-08 CN CN201010112986.3A patent/CN101894966B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060251962A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
CN1992393A (zh) * | 2005-12-29 | 2007-07-04 | 三星Sdi株式会社 | 锂离子二次电池的电极组件以及使用其的锂离子二次电池 |
EP1804320A2 (en) * | 2005-12-29 | 2007-07-04 | Samsung SDI Co., Ltd. | Electrode assembly for lithium ion, secondary battery and lithium ion, secondary battery using the same |
US20070154804A1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-07-05 | Yongtae Kim | Lithium ion secondary battery |
JP2007184234A (ja) * | 2005-12-29 | 2007-07-19 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103247764A (zh) * | 2012-02-03 | 2013-08-14 | 三星Sdi株式会社 | 袋型电池 |
CN103247764B (zh) * | 2012-02-03 | 2016-12-28 | 三星Sdi株式会社 | 袋型电池 |
CN103647106A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-19 | 山东神工海特电子科技有限公司 | 圆柱型锂离子电池及其制备方法 |
CN103647106B (zh) * | 2013-12-26 | 2015-12-02 | 山东神工海特电子科技有限公司 | 圆柱型锂离子电池及其制备方法 |
CN110140229A (zh) * | 2017-04-14 | 2019-08-16 | 株式会社Lg化学 | 二次电池及制造该二次电池的方法 |
CN112771709A (zh) * | 2018-10-05 | 2021-05-07 | 株式会社Lg化学 | 二次电池 |
CN112771709B (zh) * | 2018-10-05 | 2023-11-14 | 株式会社Lg新能源 | 二次电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101156235B1 (ko) | 2012-06-13 |
CN101894966B (zh) | 2014-02-26 |
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US20100291432A1 (en) | 2010-11-18 |
US8288036B2 (en) | 2012-10-16 |
EP2254187A1 (en) | 2010-11-24 |
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