CN105374956B - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本公开公开了二次电池，该二次电池包括：电极组件；第一袋，包括容纳电极组件的内部空间；以及第二袋，联接并热接合到第一袋，第一袋和第二袋密封电极组件。第一袋和第二袋每个包括：主体部分，接触电极组件，主体部分包括后侧、与后侧相反的前侧以及在后侧和前侧之间的两个侧表面；以及一对翼部分，分别从主体部分的两个侧表面突出。该对翼部分的每个的宽度沿电极组件的纵向方向改变，使得该对翼部分的每个的中央部分的宽度大于该对翼部分的每个的任一端部的宽度。

Description

二次电池
技术领域
本发明的实施方式的一个或多个方面涉及二次电池。
背景技术
二次电池是可再充电的，并因此是经济的且环保的。因而，二次电池被用于各种电子设备，这样的电子设备的设计在其效用方面起作用。
例如，使用二次电池作为电源的各种可穿戴的计算机设备以及人体工学手机(cell phone)和膝上型计算机包括弯曲区域。因此，在这样的电子设备中包括的二次电池需要具有弯曲的区域以匹配电子设备的弯曲区域。
发明内容
本发明的实施方式的一个或多个方面针对二次电池。
额外的方面将在以下的描述中被部分地阐述，并将部分地从该描述而变得明显。
根据本发明的一个实施方式，一种二次电池包括：
电极组件；
第一袋，包括容纳电极组件的内部空间；以及
第二袋，联接并热接合到第一袋以密封电极组件，
其中第一袋和第二袋的每个包括：
主体部分，接触电极组件，主体部分包括后侧、与后侧相反的前侧以及在后侧和前侧之间的两个侧表面；以及
一对翼部分，分别从主体部分的两个侧表面延伸，
其中该对翼部分的每个的宽度沿电极组件的纵长方向改变。
在一个实施方式中，该对翼部分的每个的中央部分的宽度可以大于该对翼部分的每个的任一端部的宽度。
在一个实施方式中，该对翼部分的每个的宽度可以从翼部分的中央部分到翼部分的任一端部逐渐地减小。
在一个实施方式中，该对翼部分的每个的边缘可以是弯曲的。
在一个实施方式中，该对翼部分的每个可以关于翼部分的中央是对称的。
根据本发明的一个实施方式，一种二次电池包括：
电极组件，包括第一电极接线片和第二电极接线片；以及
弯曲的袋，容纳电极组件，
其中弯曲的袋包括：
主体部分，容纳电极组件，主体部分包括后侧、与后侧相反的前侧以及在后侧和前侧之间的两个侧表面；
一对翼部分，分别从主体部分的两个侧表面延伸并朝向主体部分的侧部弯折，该对翼部分的每个的边缘是弯曲的；以及
平台(terrace)部分，从主体部分的前侧延伸，平台部分、该对翼部分以及主体部分的后侧一起围绕主体部分的内部空间，其中第一电极接线片和第二电极接线片延伸到弯曲的袋的外面。
在一个实施方式中，该对翼部分的每个的中央部分的宽度可以大于该对翼部分的每个的任一端部的宽度。
在一个实施方式中，该对翼部分的每个的宽度可以从翼部分的中央部分到翼部分的任一端部逐渐地减小。
在一个实施方式中，该对翼部分的每个可以关于翼部分的中央是对称的。
在一个实施方式中，该对翼部分的每个可以垂直于平台部分弯折并可以包括从翼部分连续地延伸到平台部分的延伸部分。
附图说明
从以下结合附图对实施方式的描述，这些和/或其它的方面将变得明显并更易于理解，附图中：
图1是根据本发明的实施方式的二次电池的示意性透视图；
图2是图1中的二次电池的沿线A-A截取的示意性截面图；
图3是图1中的二次电池的示意侧视图；
图4是图1中的袋(pouch)的示意性透视图；以及
图5至图7是图1中的二次电池在制造工艺的各个步骤期间的示意性透视图。
具体实施方式
现在将详细参照实施方式，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。然而，本发明可以具有不同的形式，而不应被解释为限于这里阐述的描述；而是，这些实施方式被提供来使得本公开将透彻和完整，并将本发明构思充分传达给本领域技术人员。因此，以下通过参照附图仅描述了实施方式，以说明本发明的各方面。这里提供的任何语言的使用仅旨在更好地说明示例，而不对本发明的范围施加限制。在这里使用时，术语“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任何及所有组合。在这里使用时，除非上下文另外明确地表述，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。还将理解的是，这里使用的术语“包括”和/或“包含”表明了所述部件、操作和/或器件的存在，但并不排除一个或多个其它部件、操作和/或器件的存在或增加。当术语诸如“第一”、“第二”等可以用来描述各个部件时，这样的部件不受以上术语限制。以上术语仅用于将一个部件与另一个区别开。诸如“......中的至少一个”和“...中的其中一个”的表述，当在一列元件之后时，修饰整列元件而不修饰该列中的个别元件。此外，当描述本发明的实施方式时，“可以”的使用指的是“本发明的一个或多个实施方式”。
图1是根据本发明的实施方式的二次电池的示意性透视图。图2是图1的二次电池的沿图1的线A-A截取的示意性截面图。图3是图1中的二次电池的示意性侧视图。图4是图1中的袋的示意性透视图。
参照图1至图4，二次电池100可以包括电极组件110和配置为容纳并密封电极组件110的袋(pouch)120。
电极组件110可以例如包括涂有正活性材料的正电极板、涂有负活性材料的负电极板以及在正电极板和负电极板之间的隔板。在一个实施方式中，正电极板和负电极板一个位于另一个的顶部上(例如，一个层叠在另一个的顶部上)然后被卷成果冻卷形状。在一个实施方式中，电极组件110可以包括一个顺序地层叠在另一个的顶部上的正电极板、隔板和负电极板的多个组合。
袋120可以包括密封电极组件110的主体部分121、一对翼部分122和平台(terrace)部分123，主体部分121、该对翼部分122和平台部分123(例如，通过熔融接合)联接到彼此。
在一个实施方式中，袋120可以包括在其中形成接收空间S的第一袋120a和配置为(例如，通过热结合)联接到第一袋120a从而闭合电池的内部空间的第二袋120b。在一个实施方式中，第一袋120a和第二袋120b可以彼此相同或彼此类似。例如，第一袋120a和第二袋120b可以每个具有顺序地一层层叠在另一层的顶部上的第一绝缘层、金属层和第二绝缘层。在一个实施方式中，第一绝缘层和第二绝缘层可以每个由聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或尼龙形成。金属层可以由铝、钢或不锈钢形成。袋120可以以各种方式形成。在一个实施方式中，袋120可以具有三层结构，该三层结构包括由PP形成的第一绝缘层、由铝形成的金属层以及由PET形成的第二绝缘层。
第一袋120a可以包括第一主体部分121a，第一主体部分121a包括配置为容纳电极组件110的接收空间S。第一主体部分121a可以包括后侧、与后侧相反的前侧以及在后侧和前侧之间的两个侧表面。第一袋120a还可以包括分别从第一主体部分121a的所述两个侧表面突出的一对第一翼部分122a和从第一主体部分121a的前侧突出的第一平台部分123a。
该对第一翼部分122a可以分别位于第一主体部分121a的任一侧表面上。在一个实施方式中，该对第一翼部分122a的每个的宽度W可以沿着电极组件110的纵向方向改变。例如，该对第一翼部分122a的每个的中央部分的宽度W可以大于该对第一翼部分122a的每个的任一端部的宽度W。该对第一翼部分122a的每个的宽度W可以从第一翼部分122a的中央部分到第一翼部分122a的任一端部逐渐地减小。在一个实施方式中，该对第一翼部分122a的每个可以关于其中央是对称的。在一个实施方式中，该对第一翼部分122a的每个的宽度W可以在垂直于第一翼部分122a的纵向方向的方向上测量。具体地，该对第一翼部分122a的每个的宽度W可以是从第一主体部分121a的接收空间S的外端延伸到第一翼部分122a的外端的直线的长度。
该对第一翼部分122a的每个可以是弯曲的(例如，可以为流线形)。换句话说，该对第一翼部分122a的每个的边缘可以是弯曲的或圆化的。在一个实施方式中，该对第一翼部分122a的每个的边缘可以在形状上与椭圆的一部分、圆的一部分、正弦曲线的一部分或余弦曲线的一部分相同或相似。在一个实施方式中，第一主体部分121a的接收空间S可以是长方体形状，该对第一翼部分122a的每个的宽度W(从接收空间S的外端到第一翼部分122a的外端(或边缘)测量)可以沿第一翼部分122a的纵向方向改变。
该对第一翼部分122a可以分别形成在第一主体部分121a的两个侧表面上。在一个实施方式中，该对第一翼部分122a的每个可以延伸到第一平台部分123a。在该对第一翼部分122a沿接收空间S的外上边缘朝向电极组件(如下所述)的侧部折叠的实施方式中，该对第一翼部分122a的每个可以分别包括定位得垂直于第一平台部分123a的一对第一延伸部分124a。
在一个实施方式中，该对第一翼部分122a的每个可以与其相应的第一延伸部分124a连续地形成，当每个第一翼部分122a连同第一延伸部分124a一起沿着接收空间S的外上边缘朝向电极组件的侧部弯折时，每个第一翼部分122a连同第一延伸部分124a一起可以垂直于平台部分123a。在一个实施方式中，每个第一延伸部分124a的沿第一延伸部分124a的纵向方向的边缘(或边)可以是弯曲的(或圆化的或倾斜的)。
第一平台部分123a可以从第一主体部分121a的前侧突出。在一个实施方式中，第一平台部分123a和第二平台部分123b(如下所述)可以接合(或可以联接)到彼此从而形成平台部分123。
第二袋120b可以类似于第一袋120a。在一个实施方式中，第二袋120b可以包括第二主体部分121b，第二主体部分121b配置为接触电极组件110并包括后侧、与后侧相反的前侧以及在后侧和前侧之间的两个侧表面。第二袋120b还可以包括分别从第二主体部分121b的两个侧表面突出的一对第二翼部分122b、分别从该对第二翼部分122b延伸的一对第二延伸部分124b、以及从第二主体部分121b的前侧突出并连接到该对第二延伸部分124b的每个的第二平台部分123b。
第二主体部分121b可以为平板的形式。在一个实施方式中，第二主体部分121b可以对应于第一主体部分121a的内部空间，并可以支撑电极组件110。
该对第二翼部分122b可以对应于该对第一翼部分122a。在一个实施方式中，该对第二翼部分122b的每个可以是弯曲的(例如，形成为流线形或圆化的形状)，与该对第一翼部分122a的形状相同或类似。在一个实施方式中，该对第二翼部分122b可以分别接合(或联接)到该对第一翼部分122a。在一个实施方式中，该对第一翼部分122a和该对第二翼部分122b可以分别热接合到彼此，从而形成袋120的该对翼部分122。
第二袋120b的第二平台部分123b可以与第一平台部分123a相同或类似。第二平台部分123b可以通过热接合而接合(或联接)到第一平台部分123a，使得第一主体部分121a的内部空间可以被密封并与外部隔离。在一个实施方式中，第一电极接线片132和第二电极接线片134可以位于第二平台部分123b和第一平台部分123a之间的间隙中并可以延伸到袋120的外面。
电极组件110可以例如包括涂有正活性材料的正电极板、涂有负活性材料的负电极板以及位于正电极板和负电极板之间的隔板。在一个实施方式中，正电极板和负电极板一个位于另一个的顶部上(例如，一个层叠在另一个的顶部上)然后被卷成果冻卷形状。在一个实施方式中，电极组件110可以包括顺序地一个层叠在另一个的顶部上的正电极板、隔板和负电极板的多个组合。
正电极板可以包括涂有正活性材料的正活性材料部分和没有涂覆正活性材料的正电极非涂覆部分。正活性材料可以是含锂的过渡金属氧化物诸如LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2或LiMnO4、或锂硫族化物化合物，但是正活性材料不限于此。
在一个实施方式中，正电极板可以是铝板，铝板的涂有正活性材料的一个表面的至少一些部分可以是正活性材料部分，而铝板的没有涂覆正活性材料的剩余部分可以是正电极非涂覆部分。
负电极板可以包括涂有负活性材料的负活性材料部分和没有涂覆负活性材料的负电极非涂覆部分。负活性材料可以是含碳材料(诸如，结晶碳、非晶碳、碳复合材料或碳纤维)、锂金属或锂合金，但是负活性材料不限于此。
在一个实施方式中，负电极板可以是铜板，铜板的涂有负活性材料的一个表面的至少一些部分可以是负活性材料部分，而负电极非涂覆部分可以对应于铜板的没有涂覆负活性材料的剩余部分。
隔板可以通过例如涂覆从聚乙烯(PE)共聚物的基板、聚苯乙烯(PS)基板、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)基板以及聚丙烯(PP)与聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP共聚物)基板中选择的至少一个基板来制备。
第一电极接线片132和第二电极接线片134可以附接到电极组件110。在一个实施方式中，第一电极接线片132和第二电极接线片134分别附接到正电极非涂覆部分和负电极非涂覆部分，第一电极接线片132和第二电极接线片134可以穿过并伸出袋120。
图5至图7示出图1的二次电池的制造工艺的各个步骤。在下文，与以上同样的附图标记表示同样的元件。
参照图5至图7，袋120可以由第一袋120a和第二袋120b制造为主体。在一个实施方式中，第一袋120a可以包括配置为容纳电极组件110的接收空间S。在一个实施方式中，第一袋120a的侧边缘和第二袋120b的侧边缘可以是圆化的(或弯曲的)。在一个实施方式中，该对第一翼部分122a的边缘和该对第二翼部分122b的边缘可以每个是弯曲的(例如，可以每个是流线形)。
当袋120如上所述形成时，电极组件110可以被插入第一主体部分121a的接收空间S中，电解质可以被注入到接收空间S中，之后第一袋120a和第二袋120b的边界可以被热接合到彼此(或以别的方式密封)。在一个实施方式中，第一袋120a和第二袋120b的彼此接触的部分可以由相同的材料形成，从而被热接合。在一个实施方式中，该对第一翼部分122a和该对第二翼部分122b可以分别热接合到彼此，从而形成该对翼部分122。此外，该对第一延伸部分124a和该对第二延伸部分124b可以分别热接合到彼此以形成一对延伸部分124。
在一个实施方式中，第一平台部分123a和第二平台部分123b可以热接合到彼此以形成平台部分123。当第一平台部分123a和第二平台部分123b热接合到彼此时，第一电极接线片132和第二电极接线片134可以从电极组件110突出并经由第一平台部分123a和第二平台部分123b之间的间隙伸出。在一个实施方式中，第一绝缘体136可以形成在第一电极接线片132的一部分周围并可以使第一电极接线片132的该部分与第一平台部分123a和第二平台部分123b绝缘。类似地，第二绝缘体138可以形成在第二电极接线片134的一部分周围并可以使第二电极接线片134的该部分与第一平台部分123a和第二平台部分123b绝缘。
在完成上述工艺之后，该对翼部分122可以沿电极组件110的侧部弯折。在一个实施方式中，该对翼部分122的每个的流线形部分(例如，弯曲边缘)可以被弯折以朝向袋120的接收空间S的底表面延伸。此外，该对翼部分122可以分别垂直于主体部分121的底(或顶)表面，该对延伸部分124可以分别垂直于平台部分123。
在该对翼部分122沿主体部分121的侧部弯折之后，二次电池100可以被置于夹具中，夹具能够被挤压使得二次电池100可以被弯曲以具有恒定的曲率半径。在一个实施方式中，二次电池100可以被放入具有弯曲表面的第一夹具中，并可以被第二夹具挤压从而形成与第一夹具的弯曲表面相对应的弯曲表面。
当该对翼部分122的任何一个的宽度沿翼部分122的纵向方向是恒定的时，翼部分122的边缘会与夹具碰撞或会通过由夹具施加的压力而朝向电极组件110弯曲。然而，当翼部分122的边缘是弯曲的时，可以防止或减少由翼部分122的非弯曲边缘引起的对袋120的其它部分的损伤或对夹具的损伤。
此外，该对翼部分122的每个的宽度(在翼部分122上的任一点处)可以小于袋120的总厚度，使得即使当二次电池100弯曲时，翼部分122也不会延伸到袋120的表面以上，因此防止或减少对二次电池100的其它元件的损伤。
因此，当翼部分122不包括突出在袋120的表面以上的尖锐边缘时，可以防止或减少在二次电池100的弯曲工艺期间对袋120的损伤。
此外，翼部分122的弯曲(或流线)形式可以防止或减少袋120和夹具上的穿刺和划痕，穿刺和划痕可以否则在二次电池100的弯曲工艺期间由翼部分122的尖锐边缘引起。
根据本发明的一个或多个实施方式，可以实现用于二次电池的高效制造工艺。
尽管已经参照示范性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种变化而没有背离由权利要求书及其等同物限定的本发明的精神和范围。因此，这里描述的示范性实施方式应当仅以描述性含义理解，而不是为了限制。在每个实施方式内的特征或方面的描述应该通常被认为可用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。
本申请要求于2014年8月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0103632的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (8)

1.一种二次电池，包括：
电极组件；
第一袋，包括容纳所述电极组件的内部空间；以及
第二袋，联接并热接合到所述第一袋以密封容纳所述电极组件的所述内部空间，
其中所述第一袋和所述第二袋的每个包括：
主体部分，接触所述电极组件，所述主体部分包括后侧、与所述后侧相反的前侧以及在所述后侧和所述前侧之间的两个侧表面，其中所述主体部分是长方体形状；以及
一对翼部分，分别从所述主体部分的所述两个侧表面延伸,
其中所述一对翼部分的每个的宽度从所述翼部分的中央部分到所述翼部分的任一端部逐渐地减小，以及其中所述一对翼部分上的任一点处的宽度小于所述第一袋和所述第二袋的总厚度。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中所述一对翼部分的每个的中央部分的宽度大于所述一对翼部分的每个的任一端部的宽度。
3.如权利要求1所述的二次电池，其中所述一对翼部分的每个的边缘是弯曲的。
4.如权利要求1所述的二次电池，其中所述一对翼部分的每个关于所述翼部分的中央是对称的。
5.一种二次电池，包括：
电极组件，包括第一电极接线片和第二电极接线片；以及
弯曲的袋，容纳所述电极组件，
其中所述弯曲的袋包括：
主体部分，容纳所述电极组件，所述主体部分包括后侧、与所述后侧相反的前侧以及在所述后侧和所述前侧之间的两个侧表面，其中所述主体部分是长方体形状；
一对翼部分，分别从所述主体部分的所述两个侧表面延伸并朝向容纳所述电极组件的所述主体部分的侧部弯折，所述一对翼部分的每个的边缘是弯曲的，其中所述一对翼部分的每个的宽度从所述翼部分的中央部分到所述翼部分的任一端部逐渐地减小，以及其中所述一对翼部分上的任一点处的宽度小于所述弯曲的袋的总厚度；以及
平台部分，从所述主体部分的前侧延伸，所述平台部分、所述一对翼部分以及所述主体部分的后侧一起围绕所述主体部分的内部空间，其中所述第一电极接线片和所述第二电极接线片延伸到所述弯曲的袋的外面。
6.如权利要求5所述的二次电池，其中所述一对翼部分的每个的中央部分的宽度大于所述翼部分的每个的任一端部的宽度。
7.如权利要求5所述的二次电池，其中所述一对翼部分的每个关于所述翼部分的中央是对称的。
8.如权利要求5所述的二次电池，其中所述一对翼部分的每个垂直于所述平台部分弯折并包括从所述翼部分朝向所述平台部分连续地延伸的延伸部分。
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