CN105047980B - 弯曲二次电池 - Google Patents

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Abstract

一种弯曲二次电池包括具有弯曲形状的电极组件和密封电极组件的袋。袋包括位于电极组件的第一表面上的第一密封片、位于电极组件的第二表面上的第二密封片以及翼部分，第一密封片和第二密封片密封电极组件，翼部分通过将第一密封片的边缘和第二密封片的边缘结合在一起而形成在电极组件的侧部上。翼部分包括沿第一方向弯曲的主体部分和与主体部分连续并沿第二方向弯曲以叠置主体部分的增强部分。第二方向可以与第一方向相反。

Description

弯曲二次电池
通过引用将于2014年4月16日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0045358号且名称为“Curved Secondary Battery(弯曲二次电池)”的韩国专利申请的全部内容并入本文。
技术领域
一个或更多个实施例涉及弯曲二次电池。
背景技术
不同于不可充电的一次电池，二次电池可以在重复充电和放电后使用，因此，它们是经济的并对环境友好。这样，已经强力地鼓励二次电池的使用。同时，已经开始在各种电子装置中使用二次电池，并且当购买此类装置时，它们的设计是被考虑的重要因素。
例如，已经开发并在市场上引入使用二次电池作为电源的各种可穿戴计算机装置和此类装置的应用。此外，诸如蜂窝电话和笔记本计算机的许多电子装置现在利用人体工学因素来设计，以包括不同的弯曲区域。因此，期望用于操作此类电子装置的二次电池具有与电子装置的形状匹配的形状。
发明内容
实施例涉及一种弯曲二次电池，该弯曲二次电池包括具有弯曲形状的电极组件和密封电极组件的袋。袋包括位于电极组件的第一表面上的第一密封片、位于电极组件的第二表面上的第二密封片以及翼部分，第一密封片和第二密封片密封电极组件，翼部分通过将第一密封片的边缘和第二密封片的边缘结合在一起而形成在电极组件的侧部上。翼部分包括沿第一方向弯曲的主体部分和与主体部分连续并沿第二方向弯曲以叠置主体部分的增强部分。第二方向可以与第一方向相反。
增强部分可以位于主体部分和电极组件的侧部之间。
在弯曲二次电池的中间部分中主体部分和增强部分之间的叠置面积可以不同于在弯曲二次电池的外侧部分中主体部分和增强部分之间的叠置面积。
在弯曲二次电池的中间部分中增强部分叠置主体部分的面积可以小于在弯曲二次电池的外侧部分中增强部分叠置主体部分的面积。
增强部分的在弯曲二次电池的中间部分中的宽度可以比增强部分的在弯曲二次电池的外侧部分中的宽度窄。
增强部分的宽度可以从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
增强部分的宽度可以连续增大。
增强部分可以具有均匀曲率的弯曲形状，使得增强部分的宽度在尺寸上从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
增强部分可以具有弯曲二次电池的外侧部分中的宽度大于弯曲二次电池的中间部分中的宽度的台阶。
增强部分可以包括以阶梯方式形成的多个台阶。增强部分的宽度可以从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
翼部分可以包括与增强部分连续并沿第一方向弯曲的额外增强部分。额外增强部分可以位于增强部分和主体部分之间。
额外增强部分的在弯曲二次电池的中间部分中的宽度可以比额外增强部分的在弯曲二次电池的外侧部分中的宽度窄。
实施例还涉及一种弯曲二次电池，该弯曲二次电池包括具有弯曲形状的电极组件和密封电极组件的袋。袋包括位于电极组件的第一表面上的第一密封片、位于电极组件的第二表面上的第二密封片以及翼部分，第一密封片和第二密封片密封电极组件，翼部分通过将第一密封片的边缘结合到第二密封片的边缘而形成在电极组件的侧部上。翼部分包括沿第一方向弯曲的主体部分、与主体部分连续并沿第二方向弯曲的第一增强部分和与第一增强部分连续并沿第一方向弯曲以叠置主体部分的第二增强部分。
第一增强部分可以位于主体部分和电极组件的侧部之间。
第二增强部分可以位于主体部分和第一增强部分之间。
在弯曲二次电池的中间部分中主体部分和第二增强部分的叠置面积可以不同于在弯曲二次电池的外侧部分中主体部分和第二增强部分的叠置面积。
在弯曲二次电池的中间部分中第二增强部分叠置主体部分的面积可以小于在弯曲二次电池的外侧部分中第二增强部分叠置主体部分的面积。
第二增强部分的在弯曲二次电池的中间部分中的宽度可以比第二增强部分的在弯曲二次电池的外侧部分中的宽度窄。
第二增强部分的宽度可以从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
第二增强部分的宽度可以连续增大。
第二增强部分可以具有均匀曲率的弯曲形状，使得第二增强部分的宽度从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得明显，在附图中：
根据下面结合附图进行的实施例的描述，这些和/或其他方面将变得明显且更容易理解，在附图中：
图1示出了根据实施例的弯曲二次电池的示意性透视图；
图2示出了沿图1的线A-A截取的截面的示意性剖视图；
图3示出了图1中的弯曲二次电池的翼部分的实施例的示意性平面图；
图4示出了图1中的弯曲二次电池的翼部分的另一实施例的示意性平面图；
图5示出了图1中的弯曲二次电池的翼部分的另一实施例的示意性平面图；
图6示出了根据另一实施例的弯曲二次电池的示意性透视图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式实施，并不应解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，这些实施例将把示例性的实施方式充分地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了说明清楚起见，可以夸大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或基底“上”时，该层或元件可直接在另一层或基底上，或者还可以存在中间层。另外，还将理解的是，当层被称作“在”两个层“之间”时，该层可以是在这两个层之间的唯一层，或者还可以存在一个或更多个中间层。同样的附图标记始终指同样的元件。
尽管可使用诸如“第一”、“第二”等的术语来描述不同的组件，但此类组件不受上述术语限制。上述术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开。
图1示出了根据实施例的弯曲二次电池的示意性透视图。图2示出了沿图1的线A-A截取的截面的示意性剖视图。
参照图1至图2，根据实施例的弯曲二次电池100可以包括电极组件110和密封电极组件110的袋120。
电极组件110可以包括例如层叠件，层叠件包括涂覆有正极活性物质的正电极板112、涂覆有负极活性物质的负电极板116以及设置在正电极板112和负电极板116之间的隔板114。正电极板112和负电极板116可以层叠在彼此的顶部上，然后卷绕成果冻卷形状。在其他实施方式中，电极组件110可以包括顺序地多次层叠的正电极板112、隔板114和负电极板116。
正电极板112可以包括涂覆有正极活性物质的正极活性物质部分和未涂覆有正极活性物质的正电极未涂覆部分。正极活性物质可以是诸如LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2或LiMnO4的含锂的过渡金属氧化物或者锂硫族化合物。
例如，正极活性物质部分可以在铝板的一个表面的至少一些部分上涂覆有正极活性物质，未涂覆有正极活性物质的剩余部分可以构成正电极未涂覆部分。
负电极板116可以包括涂覆有负极活性物质的负极活性物质部分和未涂覆有负极活性物质的负电极未涂覆部分。负极活性物质可以是碳质物质(诸如结晶碳、非晶碳、碳复合物和碳纤维)、锂金属或锂合金。
例如，负极活性物质部分可以在铜板的一个表面的至少一些部分上涂覆有负极活性物质，负电极未涂覆部分可以对应于铜板的未涂覆有负极活性物质的剩余部分。
可以例如通过利用聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP共聚物)涂覆从聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)的共聚物的组中选择的基底来制备隔板114。
第一电极接线片117和第二电极接线片119可以附着到电极组件110。第一电极接线片117和第二电极接线片119可以分别附着到正电极未涂覆部分和负电极未涂覆部分。第一电极接线片117和第二电极接线片119可以穿过密封电极组件110的袋120，以向外暴露。
弯曲二次电池100可以是具有通过压制平坦二次电池获得的弯曲度的二次电池。由于该压制工艺，电极组件110可以具有弯曲形状。
袋120可以包括设置在电极组件110的第一表面上的第一密封片122、形成在电极组件110的第二表面上的第二密封片124以及翼部分126。例如，第二表面可以是与第一表面相对的表面。
第一密封片122和第二密封片124可以具有例如包括绝缘层、金属层和绝缘层的三层结构。例如，金属层可以由铝、钢或不锈钢等形成，绝缘层可以由改性聚丙烯(CPP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或尼龙等形成。
第一密封片122的侧部和第二密封片124的侧部可以连续地形成。容纳空间可以形成在第二密封片124中以容纳电极组件110。当电极组件110容纳在容纳空间中时，与第二密封片124的侧部连续地形成的第一密封片122可以折叠在第二密封片124上。在另一实施方式中，容纳空间可以形成在第一密封片122中以容纳电极组件110。当电极组件110容纳在容纳空间中时，与第一密封片122的侧部连续地形成的第二密封片124可以折叠在第一密封片122上。
彼此接触的第一密封片122的边缘部分和第二密封片124的边缘部分可以结合在一起以密封容纳空间。
电极组件110可以被密封，第一密封片122和第二密封片124结合的边缘部分可以在电极组件110的两端上具有翼部分126。
翼部分126可以包括例如沿第一方向弯曲的主体部分127和从主体部分127连续地形成并沿第二方向弯曲的增强部分128。第二方向可以是与第一方向相反的方向。主体部分127可以设置在弯曲二次电池100的最外面的周边上，增强部分128可以设置在主体部分127和电极组件110的侧部之间。
这样，当增强部分128设置在主体部分127和电极组件110的侧部之间时，可以防止翼部分126的端部分1260暴露到外部。可以防止第一密封片122和第二密封片124的在端部分1260中的金属层暴露到外部湿气或氧等。
主体部分127和增强部分128可以在翼部分126中连续地形成。如果湿气或氧经由端部分1260穿过第一密封片122或第二密封片124，则穿透通路将是长的。因此，可以有效地阻止氧或湿气等的穿透。另外，可以省略用于使相比较的第一密封片122和第二密封片124的端部分1260隔离的粘结带的使用，从而简化弯曲二次电池的制造工艺。
主体部分127可以沿第一方向弯曲一次，增强部分128可以沿相反方向(第二方向)弯曲，从而增强部分128叠置主体部分127。
这里，弯曲二次电池100的沿电极组件110的长度方向(例如，平行于电极组件110的卷绕轴)的中间部分被称作中间部分101。弯曲二次电池的沿电极组件110的长度方向的两端被称作外侧部分103。在根据本实施例的弯曲二次电池100中，中间部分101中的主体部分127和增强部分128之间的叠置面积不同于外侧部分103中的叠置面积。例如，在中间部分101中的增强部分128叠置主体部分127的面积可以小于在外侧部分103中的增强部分128与主体部分127叠置的面积。
图3示出了翼部分126的实施例的示意性平面图，其示出弯曲二次电池100的中间部分101和外侧部分103。具体地讲，图3示出了翼部分126的主体部分127和增强部分128的未折叠状态。另外，图3中的虚线示出了增强部分128沿第二方向弯曲并与主体部分127叠置的状态。另外，图3示出了在中间部分101处的增强部分128的宽度W1和在外侧部分103处的增强部分128的宽度W2。
参照图3，在中间部分101中的增强部分128叠置主体部分127的面积可以小于在外侧部分103中的增强部分128叠置主体部分127的面积。在中间部分101中的增强部分128的垂直于电极组件110的长度方向的宽度W1可以小于在外侧部分103中的增强部分128的垂直于电极组件110的长度方向的宽度W2。
如上所述，可以通过压制平坦电池来形成根据实施例的弯曲二次电池100。在这点上，弯曲二次电池100的中间部分可以具有最小的曲率半径，弯曲二次电池100的边缘部分可以具有最大的曲率半径。
因此，最大量的压力可施加到弯曲二次电池100的中间部分101。当减小增强部分128叠置主体部分127的面积时，可以更容易地形成弯曲二次电池100。
另一方面，当在外侧部分103中的增强部分128叠置主体部分127的面积大于在中间部分101中的面积时，可以保持弯曲二次电池100的结构。
翼部分126可以弯曲两次。因此，与密封部分仅弯曲一次时的情况相比，电池的侧部分的厚度可以增大。结果，可以分散施加到平坦电池以形成弯曲电池的应力，因此，可以更容易地保持弯曲电池的形状。
增强部分128的宽度W可以从中间部分101到外侧部分103逐渐增大。例如，如图3所示，增强部分128的宽度W可以从中间部分101到外侧部分103连续地增大。
根据实施例，弯曲二次电池100的增强部分128可以具有使增强部分128的宽度W从中间部分101到外侧部分103增大的均匀曲率。
图4和图5示出了翼部分126的其他实施例的示意性平面图。
图4通过实线示出了翼部分126b的主体部分127b和增强部分128b的未折叠状态。另外，图4通过虚线示出了增强部分128b沿第二方向弯曲的状态。
参照图4，增强部分128b的在外侧部分103中的宽度Wb可以大于在中间部分101中的宽度Wb。例如，主体部分127b的宽度可以是均匀的，并且增强部分128b的宽度Wb可以形成台阶。外侧部分103的宽度W2b可以大于中间部分101的宽度W1b。
在外侧部分103中的增强部分128b叠置主体部分127b的面积可以相对地大于在中间部分101中的增强部分128b叠置主体部分127b的面积。因此，可以提高图1中的弯曲二次电池100的制造效率，并且可以保持图1中的弯曲二次电池100的形状。
图5通过实线示出了翼部分126c的主体部分127c和增强部分128c的未折叠状态。图5还通过虚线示出了增强部分128c沿第二方向弯曲的状态。
如在图4的翼部分126b中那样，图5中的翼部分126c可以在增强部分128c中具有宽度Wc，其中，在外侧部分103中的宽度W2c大于在中间部分101中的宽度W1c。可以提高图1中的弯曲二次电池100的制造效率，并且可以保持图1中的弯曲二次电池100的形状。
参照图5，增强部分128c的边缘可以形成多个台阶，使得宽度Wc从中间部分101到外侧部分103顺序增大。当从中间部分101移动到外侧部分103时，可以防止增强部分128c的宽度Wc快速改变。因此，当压制平坦电池以形成弯曲二次电池100时，可以有效地分散施加到图1中的弯曲二次电池100的应力。
图6示出了根据另一实施例的弯曲二次电池200的示意性透视图。
弯曲二次电池200可以包括具有曲率的电极组件210和密封电极组件210的袋220。袋220可以包括设置在电极组件210的第一表面上的第一密封片222、与第一密封片222一起密封电极组件210的第二密封片224以及通过结合第一密封片222的边缘和第二密封片224的边缘形成在电极组件210的侧部上的翼部分226。
电极组件210、第一密封片222和第二密封片224可以分别与在图1和图2中描述的电极组件110、第一密封片122和第二密封片124相同。
可以通过结合第一密封片222的边缘和第二密封片224的边缘来形成翼部分226。翼部分226可以包括沿第一方向弯曲的主体部分227、与主体部分227连续形成并沿第二方向弯曲的第一增强部分228和与第一增强部分228连续形成并沿第一方向弯曲以与主体部分227叠置的第二增强部分229。翼部分226可以弯曲三次。
第一方向和第二方向可以彼此相反。如图6所示，第一方向可以是向上的方向，第二方向可以是与第一方向相反的方向，即，向下的方向。
第一增强部分228可以被弯曲成设置在主体部分227和电极组件210的侧部之间。第二增强部分229可以被弯曲成设置在第一增强部分228和主体部分227之间。
当第二增强部分229设置在第一增强部分228和主体部分227之间时，可以有效地防止端部分2260暴露到外部(这会暴露第一密封片222和第二密封片224中的金属层)。端部分2260可以设置在翼部分226中。因此，可以防止金属层暴露于外部湿气或污染。另外，可以省略将胶带附着到端部分2260以进行隔离的制造工艺。因此，可以简化图1中的弯曲二次电池100的制造工艺。
当翼部分226弯曲三次时，端部分2260可以更深地设置在翼部分226中。因此，随着用于翼部分的弯曲次数增加，即使诸如水和空气的外部损害因素穿过翼部分的端部分，穿透通路将是长的。因此，可以有效地防止穿透，以增大弯曲电池的隔离效率。
翼部分226可以弯曲三次。因此，可以增大翼部分226的厚度，因此，可以增大翼部分226的机械强度。可以更稳定地保持图1的弯曲二次电池100的形状。
在弯曲二次电池200的中间部分和外侧部分中，主体部分227和第二增强部分229之间的叠置面积可以不同。例如，在中间部分中的叠置面积可以小于在外侧部分中的叠置面积。
在中间部分中的第二增强部分229与主体部分227叠置的面积可以小于在外侧部分中的增强部分229与主体部分227叠置的面积。第二增强部分229的宽度可以从中间部分到外侧部分连续增大或者可以以阶梯方式增大。结果，可以提高图1中的弯曲二次电池100的制造效率，并且可以保持图1中的弯曲二次电池100的形状。
如上所述，根据上述实施例中的一个或更多个实施例，可以提高弯曲二次电池的制造效率。
在这里已经公开了示例实施例，虽然采用了特定术语，但是仅以一般的和描述性的含义来使用和解释它们，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如到本申请的提交为止时本领域普通技术人员将清楚的，结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或者与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另有明确说明。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式上和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种弯曲二次电池，所述弯曲二次电池包括：
电极组件，具有弯曲形状；以及
袋，密封电极组件，其中，
袋包括位于电极组件的第一表面上的第一密封片、位于电极组件的第二表面上的第二密封片以及翼部分，第一密封片和第二密封片密封电极组件，翼部分通过将第一密封片的边缘和第二密封片的边缘结合在一起而形成在电极组件的侧部上，
翼部分包括沿第一方向弯曲的主体部分和与主体部分连续且沿第二方向弯曲以叠置主体部分的增强部分，
其中，在弯曲二次电池的中间部分中主体部分和增强部分之间的叠置面积不同于在弯曲二次电池的外侧部分中主体部分和增强部分之间的叠置面积。
2.根据权利要求1所述的弯曲二次电池，其中，第二方向与第一方向相反。
3.根据权利要求1所述的弯曲二次电池，其中，增强部分位于主体部分和电极组件的侧部之间。
4.根据权利要求1所述的弯曲二次电池，其中，在弯曲二次电池的中间部分中增强部分叠置主体部分的面积小于在弯曲二次电池的外侧部分中增强部分叠置主体部分的面积。
5.根据权利要求1所述的弯曲二次电池，其中，增强部分的在弯曲二次电池的中间部分中的宽度比增强部分的在弯曲二次电池的外侧部分中的宽度窄。
6.根据权利要求1所述的弯曲二次电池，其中，增强部分的宽度从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
7.根据权利要求6所述的弯曲二次电池，其中，增强部分的宽度连续增大。
8.根据权利要求7所述的弯曲二次电池，其中，增强部分具有均匀曲率的弯曲形状，使得增强部分的宽度在尺寸上从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
9.根据权利要求6所述的弯曲二次电池，其中，增强部分具有弯曲二次电池的外侧部分中的宽度大于弯曲二次电池的中间部分中的宽度的台阶。
10.根据权利要求9所述的弯曲二次电池，其中：
增强部分包括以阶梯方式形成的多个台阶，
增强部分的宽度从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
11.根据权利要求1所述的弯曲二次电池，其中：
翼部分还包括与增强部分连续并沿第一方向弯曲的额外增强部分，
额外增强部分位于增强部分和主体部分之间。
12.根据权利要求11所述的弯曲二次电池，其中，额外增强部分的在弯曲二次电池的中间部分中的宽度比额外增强部分的在弯曲二次电池的外侧部分中的宽度窄。
13.一种弯曲二次电池，所述弯曲二次电池包括：
电极组件，具有弯曲形状；以及
袋，密封电极组件；其中，
袋包括位于电极组件的第一表面上的第一密封片、位于电极组件的第二表面上的第二密封片以及翼部分，第一密封片和第二密封片密封电极组件，翼部分通过将第一密封片的边缘结合到第二密封片的边缘而形成在电极组件的侧部上；
翼部分包括沿第一方向弯曲的主体部分、与主体部分连续并沿第二方向弯曲的第一增强部分和与第一增强部分连续并沿第一方向弯曲以叠置主体部分的第二增强部分，
其中，在弯曲二次电池的中间部分中主体部分和第二增强部分的叠置面积不同于在弯曲二次电池的外侧部分中主体部分和第二增强部分的叠置面积。
14.根据权利要求13所述的弯曲二次电池，其中，第一增强部分位于主体部分和电极组件的侧部之间。
15.根据权利要求13所述的弯曲二次电池，其中，第二增强部分位于主体部分和第一增强部分之间。
16.根据权利要求13所述的弯曲二次电池，其中，在弯曲二次电池的中间部分中第二增强部分叠置主体部分的面积小于在弯曲二次电池的外侧部分中第二增强部分叠置主体部分的面积。
17.根据权利要求13所述的弯曲二次电池，其中，第二增强部分的在弯曲二次电池的中间部分中的宽度比第二增强部分的在弯曲二次电池的外侧部分中的宽度窄。
18.根据权利要求13所述的弯曲二次电池，其中，第二增强部分的宽度从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
19.根据权利要求18所述的弯曲二次电池，其中，第二增强部分的宽度连续增大。
20.根据权利要求18所述的弯曲二次电池，其中，第二增强部分具有均匀曲率的弯曲形状，从而第二增强部分的宽度从弯曲二次电池的中间部分到弯曲二次电池的外侧部分增大。
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