CN107546343B - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种二次电池,该二次电池包括电极组件和容纳电极组件的层压外壳,层压外壳包括:彼此间隔开的一对长边弯曲部分;彼此间隔开的一对短边弯曲部分,长边弯曲部分的曲率半径大于短边弯曲部分的曲率半径;以及在相应的长边弯曲部分与短边弯曲部分之间的拐角弯曲部分。
Description
技术领域
示例性实施方式涉及二次电池。
背景技术
通常,一次电池是不可再充电的,但二次电池可以被充电和放电。低容量二次电池用在例如智能电话、功能电话、笔记本计算机、摄像机等的便携式小型电子装置中,高容量二次电池广泛用作例如用于驱动混合动力车、电动车辆、电力存储单元等的电机的能量源。
二次电池包括具有正电极和负极的电极组件、容纳电极组件的壳体和连接到电极组件的电极接线片。根据壳体的外形,壳体可以被分为例如圆柱形、棱柱形、袋形等。例如,袋型二次电池可以被容易地变形成各种各样的形状,并且可以由具有小重量的层压外壳(laminate exterior case)形成。
发明内容
根据示例性实施方式,提供了一种二次电池,该二次电池包括电极组件和容纳电极组件的层压外壳,该层压外壳包括:彼此间隔开的一对长边弯曲部分;彼此间隔开的一对短边弯曲部分,长边弯曲部分的曲率半径大于短边弯曲部分的曲率半径;以及在相应的长边弯曲部分与短边弯曲部分之间的拐角弯曲部分。
长边弯曲部分的曲率半径可以是短边弯曲部分的曲率半径的1.1至3倍。拐角弯曲部分的曲率半径可以在长边弯曲部分的曲率半径与短边弯曲部分的曲率半径之间的范围。短边弯曲部分的深度可以大于长边弯曲部分的深度。拐角弯曲部分的深度可以在短边弯曲部分的深度与长边弯曲部分的深度之间的范围。层压外壳可以包括平坦的第一外壳部分和被第一外壳部分覆盖并具有形成为容纳电极组件的凹陷的第二外壳部分。第二外壳部分可以包括远离第一外壳部分延伸的延伸区域和连接到延伸区域并与第一外壳部分平行的平面区域,长边弯曲部分和短边弯曲部分可以形成于在该处延伸区域和平面区域相遇的区域处,拐角弯曲部分可以形成于在该处延伸区域和平面区域彼此相交的拐角处。拐角弯曲部分的厚度可以小于长边弯曲部分的厚度或短边弯曲部分的厚度。
根据另一示例性实施方式,提供了一种二次电池,该二次电池包括电极组件和容纳电极组件的层压外壳,该层压外壳包括彼此间隔开的一对长边弯曲部分、彼此间隔开的一对短边弯曲部分、以及在相应的长边弯曲部分与短边弯曲部分之间的拐角弯曲部分,拐角弯曲部分的厚度小于长边弯曲部分的厚度或短边弯曲部分的厚度。
拐角弯曲部分的厚度可以是长边弯曲部分或短边弯曲部分的厚度的0.8至0.9倍。层压外壳可以具有形成在金属层的相反表面上的绝缘层,以及拐角弯曲部分的金属层的厚度可以小于长边弯曲部分的金属层或短边弯曲部分的金属层的厚度。长边弯曲部分的曲率半径可以大于短边弯曲部分的曲率半径。拐角弯曲部分的曲率半径可以在长边弯曲部分的曲率半径与短边弯曲部分的曲率半径之间的范围。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施方式,特征对本领域普通技术人员将变得明显,附图中:
图1A和1B示出根据示例性实施方式的二次电池的分解透视图和组装俯视图;
图2A和2B示出根据示例性实施方式的二次电池的局部透视图和前视图;
图3A、3B和3C示出根据示例性实施方式的二次电池中的长边弯曲部分、拐角弯曲部分和短边弯曲部分的示意剖视图;
图3D示出虚拟地叠加的图3A-3C的长边弯曲部分、拐角弯曲部分和短边弯曲部分的示意剖视图;以及
图4A和4B示出根据示例性实施方式的二次电池中的长边弯曲部分和拐角弯曲部分的剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更充分地描述示例实施方式;然而,它们可以以不同的形式体现,并且不应被解释为限于在这里阐述的实施方式。更确切地,这些实施方式被提供为使得本公开将是彻底的且完整的,并将向本领域技术人员充分传达示例性实施方案。
在附图中,为了例示的清楚,层和区域的尺寸可能被夸大。还将理解,当一层或元件被称为“在”另一层或基板上“上”时,它可以直接在所述另一层或基板上,或者也可以存在居间层。此外,还将理解,当一层被称为“在”两层之间时,它可以是所述两层之间的唯一层,或者也可以存在一个或更多个居间层。相同的附图标记通篇指相同的元件。
当在这里使用时,术语“和/或”包括相关列举项中的一个或更多个的任何和所有组合。还将理解,当元件A被称为“连接到”元件B时,元件A可以直接连接到元件B,或者可以存在居间元件C并且元件A和元件B彼此间接连接。
在这里使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的,而不旨在限制实施方式。当在这里使用时,单数形式也旨在包括复数形式,除非上下文清楚地另行指示。还将理解,术语“包含、包括”和/或“包含……的、包括……的”当在本说明书中使用时,指明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多个另外的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
将理解,虽然术语第一、第二等可以在这里用于描述各种各样的构件、元件、区域、层和/或部分,但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一个构件、元件、区域、层和/或部分区分开。因此,例如,下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分而不背离本公开的教导。
为了描述的容易,这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下面”、“下”、“在……之上”、“上”等的空间关系术语来描述如图中所示的一个元件或特征的与另外的元件(们)或特征(们)的关系。将理解,除了图中所绘的取向之外,空间关系术语旨在还涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为“在”另外的元件或特征“下面”或“之下”的元件将取向为“在”所述另外的元件或特征“上”或“之上”。因此,示例性术语“在……下面”能涵盖上和下两种取向。
图1A和1B是根据示例性实施方式的二次电池的分解透视图和组装透视图。
首先,如图1A中所示,根据示例性实施方式的二次电池100可以包括电极组件110和层压外壳120。
电极组件110可以包括第一电极111、第二电极112以及插置于第一电极111与第二电极112之间的隔板113。例如,电极组件110可以通过将第一电极111、隔板113和第二电极112的堆叠结构卷绕而形成。虽然在所示实施方式中举例说明了卷绕型或果冻卷(jellyroll)型的电极组件110,但是在一备选实施方式中也可以使用堆叠型电极组件。
第一电极111可以用作正电极,第二电极112可以用作负电极,反之亦然。然而,以下描述将在第一电极111用作正电极并且第二电极112用作负电极的假设下作出。
第一电极111包括涂覆在由高导电的金属薄板例如铝箔或铝网制成的第一电极集流器的两个表面上的第一电极活性材料层,但不限于此。例如,硫族化合物可以用作第一电极活性材料,但不限于此。例如,复合金属氧化物例如LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2或LiNiMnO2可以用作第一电极活性材料。第一电极接线片114可以形成在第一电极集流器的在该处未形成第一电极活性材料层的第一电极未涂覆部分上,但多个方面不限于此。就是说,第一电极接线片114的一端可以电连接到第一电极未涂覆部分,第一电极接线片114的另一端可以突出到外部。此外,绝缘构件114a可以附接到第一电极接线片114,从而防止第一电极接线片114被短路到层压外壳120。
第二电极112包括涂覆在由导电的金属薄板例如铜或镍箔或网制成的第二电极集流器的两个表面上的第二电极活性材料层,但不限于此。例如,碳基材料、Si、Sn、锡氧化物、锡合金复合材料、过渡金属氧化物、锂金属氮化物或锂金属氧化物可以用作第二电极活性材料,但不限于此。第二电极接线片115可以形成在第二电极集流器的在该处未形成第二电极活性材料层的第二电极未涂覆部分上,但多个方面不限于此。就是说,第二电极接线片115的一端可以电连接到第二电极未涂覆部分,第二电极接线片115的另一端可以突出到外部。此外,绝缘构件115a可以附接到第二电极接线片115,从而防止第二电极接线片115被短路到层压外壳120。
隔板113被插置于第一电极111与第二电极112之间,并防止第一电极111与第二电极112之间的电短路。隔板113可以包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、和聚乙烯和聚丙烯的多孔共聚物中的一种或更多种。为了防止在第一电极111与第二电极112之间发生电短路,隔板113可以形成为具有比第一电极111和第二电极112大的宽度。
此外,隔板113可以包括但不限于固体电解质(例如诸如钙钛矿基电解质、NASICON基电解质、LISICON基电解质、硫化物基电解质、石榴石基电解质或玻璃基电解质的无机陶瓷基电解质,或者聚合物基电解质)。例如,液体电解质可以不被用作隔板113。
层压外壳120容纳电极组件110,并通过密封电极组件110的外围而形成。层压外壳120包括第一外壳部分121和第二外壳部分122。第二外壳部分122可以包括连接到第一外壳部分121的一个端部以及具有预定深度从而容纳电极组件110的凹陷123。此外,第一外壳部分121和第二外壳部分122的与电极组件110的外围对应的边缘彼此热熔合,从而允许电极组件110被容纳在袋型或口袋型的层压外壳120内。
就是说,层压外壳120被构造为包括通过在纵长方向上弯折由矩形板成形的层压外壳的一侧的中央而形成的第一外壳部分121和第二外壳部分122。第二外壳部分122具有有通过按或拉而形成的预定深度从而容纳电极组件110的凹陷123,并且密封部分124(即,第二外壳部分122的边缘)形成在凹陷123的外围上从而与第一外壳部分121例如热密封。密封部分124可以沿着在该处第一外壳部分121和第二外壳部分122彼此一体地邻接的一边以及第一外壳部分121和第二外壳部分122的每个的另外三边而形成。
此外,如下面将参照图1B更详细地描述的,第二外壳部分122包括远离第一外壳部分121延伸的四个延伸区域以及连接到所述四个延伸区域并对应于凹陷123的底部的平面区域。例如,所述四个延伸区域当中相对较长的区域可以被定义为长边延伸区域,所述四个延伸区域当中相对较短的区域可以被定义为短边延伸区域。
电极组件110的第一电极接线片114和第二电极接线片115经过第一外壳部分121和第二外壳部分122的熔合区域被拉至外部。例如,形成在第一电极接线片114和第二电极接线片115上的绝缘构件114a和115a也与密封部分124密封。就是说,绝缘构件114a和115a形成在第一电极接线片114和第二电极接线片115与密封部分124之间的接触部分处以防止第一电极接线片114和第二电极接线片115与层压外壳120之间的电短路。
层压外壳120可以形成为具有包括第一绝缘层120a、金属层120b和第二绝缘层120c的多层结构,但不限于此。此外,层压外壳120还可以包括各种各样的粘合层或功能层,但是将不给出其详细描述以免模糊主题。
第一绝缘层120a限定层压外壳120的内表面并由绝缘的且热粘合的材料制成。此外,第一绝缘层120a形成在金属层120b的第一表面上,并限定层压外壳120的面对电极组件110的内表面。第一绝缘层120a可以由例如不与电解质反应的流延聚丙烯(CPP)或其等效物制成,但不限于此。如果电极组件110被容纳在第二外壳部分122的凹陷123中并用第一外壳部分121覆盖,则层压外壳120的第一外壳部分121和第二外壳部分122的第一绝缘层120a彼此接触。因此,如果密封部分124被热熔融,则第一外壳部分121和第二外壳部分122的第一绝缘层120a彼此粘合,从而密封层压外壳120。
金属层120b被插置于第一绝缘层120a与第二绝缘层120c之间,防止外部水汽和氧气渗透到层压外壳120中,并防止填充在层压外壳120中的电解质泄漏到外部。此外,金属层120b维持层压外壳120的机械强度。例如,金属层120b可以由,但不限于,铝、铝合金、铁或铁合金制成。金属层120b可以在形成凹陷123的过程中被拉长,例如金属层120b可以被拉长以使凹陷123成形。例如,作为伸长的结果,金属层120b可以在其显著伸长的部分处(例如在延伸最多且被拉长最多的部分处)具有减小的厚度,从而导致裂纹和降低的防潮效率(即,增加透湿性)。因此,如下面将更详细地描述的,重要的是在形成凹陷123的过程中控制伸长的金属层120b的厚度。
第二绝缘层120c限定层压外壳120的外表面,并用于吸收例如来自外部电气装置的机械和化学冲击。此外,第二绝缘层120c形成在金属层120b的第二表面上,即,在与第一表面相反的表面上,并限定层压外壳120的外表面。第二绝缘层120c可以由例如尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)或其等效物制成。
如图1B中所示,在根据示例性实施方式的二次电池100中,层压外壳120的第二外壳部分122可以包括远离第一外壳部分121延伸的多个延伸区域125、126和127、以及连接到所述多个延伸区域125、126和127并与第一外壳部分121基本上平行的平面区域128。
详细地,所述多个延伸区域125、126和127以及平面区域128可以限定容纳电极组件110的凹陷123。换言之,所述多个延伸区域中的两个可以被定义为长边延伸区域125,其它两个延伸区域可以被定义为短边延伸区域126,长边延伸区域125与短边延伸区域126之间的拐角可以被定义为拐角延伸区域127。
此外,具有可变曲率半径的长边弯曲部分125a形成于在该处平面区域128和长边延伸区域125相遇的边、边界或区域处,具有可变曲率半径的短边弯曲部分126a形成于在该处平面区域128和短边延伸区域126相遇的边、边界或区域处。因此,长边弯曲部分125a成对地形成从而彼此面对,短边弯曲部分126a也成对地形成从而彼此面对。
具有可变曲率半径的拐角弯曲部分127a形成于在该处平面区域128、长边延伸区域125和短边延伸区域126的全部彼此相遇的拐角或区域处,即,在该处平面区域128和拐角延伸区域127彼此相遇的区域。拐角弯曲部分127a可以包括四个拐角弯曲部分。此外,拐角弯曲部分127a用于将长边弯曲部分125a连接到短边弯曲部分126a。
根据示例性实施方式,长边弯曲部分125a的曲率半径、短边弯曲部分126a的曲率半径、拐角弯曲部分127a的曲率半径、长边弯曲部分125a的厚度、短边弯曲部分126a的厚度和拐角弯曲部分127a的厚度被调节和限制。因此,根据实施方式,例如与相关结构相比,拐角弯曲部分127a的伸长被减小,从而提供具有减少的裂纹(即,改善的防潮性能)和改善的外观质量(即,没有折痕或裂纹)的二次电池,这将稍后被更详细地描述。
图2A和2B是根据示例性实施方式的二次电池的局部透视图和正视图。
如图2A和2B中所示,在根据示例性实施方式的二次电池100中,层压外壳120的第二外壳部分122可以包括长边延伸区域125、短边延伸区域126、拐角延伸区域127、平面区域128、长边弯曲部分125a、短边弯曲部分126a和拐角弯曲部分127a。如图1A中所示,具有预定深度的凹陷123通过上述组成部分被限定在第二外壳部分122中,从而允许电极组件110被容纳在凹陷123中。
更详细地,具有可变曲率半径的长边弯曲部分125a形成于在该处平面区域128和长边延伸区域125相遇的边、边界或区域处,例如长边弯曲部分125a连接在平面区域128与长边延伸区域125之间。具有可变曲率半径的短边弯曲部分126a形成于在该处短边延伸区域126和平面区域128相遇的边、边界或区域处,例如短边弯曲部分126a连接在短边延伸区域126与平面区域128之间。此外,具有可变曲率半径的拐角弯曲部分127a形成于在该处拐角延伸区域127、长边弯曲部分125a和短边弯曲部分126a相遇的边界或区域处,例如拐角弯曲部分127a连接拐角延伸区域127、长边弯曲部分125a和短边弯曲部分126a。
根据示例性实施方式,长边弯曲部分125a、短边弯曲部分126a和/或拐角弯曲部分127a具有实质上可变的曲率半径。就是说,长边弯曲部分125a、短边弯曲部分126a和拐角弯曲部分127a具有根据位置或区域而变化的曲率半径,而不是具有固定的曲率半径,从而允许层压外壳120的第二外壳部分122更牢固地附接到电极组件110。换言之,第二外壳部分122中变化的半径允许第二外壳部分122的侧面更紧密地追踪电极组件110的形状,从而最小化第二外壳部分122与电极组件110之间的间隙或空间。因此,电极组件110的移动或振动可以通过第二外壳部分122的紧密靠近而被抑制。此外,金属层120b在凹陷123的形成期间的拉长以及裂纹的发生可以被减少,并且外观质量可以被改善,这将稍后被更详细地描述。
这里,术语“可变曲率半径”意为曲率半径在每个位置或区域处变化,而不是在每个位置或区域处相同。换言之,术语“可变曲率半径”意为曲率半径随着相对于层压外壳120上的固定参考点的距离改变而变化,而不是具有固定的半径。例如,关于长边弯曲部分125a,随着离长边延伸区域125的距离增大,长边弯曲部分125a的曲率半径减小。类似地,随着离平面区域128的距离减小,长边弯曲部分125a的曲率半径增大。在另一示例中,关于短边弯曲部分126a,随着离短边延伸区域126的距离减小,短边弯曲部分126a的曲率半径减小。类似地,随着离平面区域128的距离减小,短边弯曲部分126a的曲率半径增大。在又一个示例中,在拐角延伸区域127中,随着离拐角延伸区域127的距离减小,拐角弯曲部分127a的曲率半径减小。类似地,随着离平面区域128的距离减小,拐角弯曲部分127a的曲率半径增大。
如上所述,根据示例性实施方式,平面区域128、长边弯曲部分125a、短边弯曲部分126a和拐角弯曲部分127a与电极组件110有效地紧密接触,从而有效地抑制电极组件110在层压外壳120内移动或振动。因此,当二次电池掉落时,可以有效地防止电极组件110由于电极组件110的移动或振动而增加裂纹和/或使外观劣化。
图3A、3B和3C是分别示出根据示例性实施方式的二次电池中的长边弯曲部分125a、拐角弯曲部分127a和短边弯曲部分126a的示意剖视图。图3D是将长边弯曲部分125a、拐角弯曲部分127a和短边弯曲部分126a虚拟地叠加的示意剖视图。
为了更好的理解,应注意,层压外壳120的第一外壳部分121和第二外壳部分122被示为单层而非多层。此外,为了更好的理解,应注意,长边弯曲部分125a、拐角弯曲部分127a和短边弯曲部分126a的曲率半径在图3D中被极度地夸大。
如图3A至3C以及图3D中所示,在根据示例性实施方式的二次电池100中,长边弯曲部分125a的曲率半径可以大于短边弯曲部分126a的曲率半径。此外,拐角弯曲部分127a的曲率半径可以小于长边弯曲部分125a的曲率半径,并且可以大于短边弯曲部分126a的曲率半径。就是说,如图3D中所示,长边弯曲部分125a、拐角弯曲部分127a和短边弯曲部分126a的曲率半径的大小是递减顺序。
更详细地,长边弯曲部分125a的曲率半径可以是短边弯曲部分126a的曲率半径的1.1至3倍。这里,如果长边弯曲部分125a的曲率半径大于短边弯曲部分126a的曲率半径的三倍,则电极组件110与长边弯曲部分125a之间的间隙或空间变得相对较大,使得当二次电池100掉落时,电极组件110可以在层压外壳120内移动或振动。此外,如果长边弯曲部分125a的曲率半径小于短边弯曲部分126a的曲率半径的1.1倍,则凹陷123的深度相对较小(就是说,未提供用于容纳电极组件110的足够大的空间),使得难以将电极组件110容纳在层压外壳120内。
详细地,如上所述,当长边弯曲部分125a的曲率半径是短边弯曲部分126a的曲率半径的大约1.1至3倍时,电极组件110可以被最牢固地放置在层压外壳120内,并且拐角弯曲部分127a的曲率半径在长边弯曲部分125a的曲率半径与短边弯曲部分126a的曲率半径之间的范围内。就是说,如果二次电池100在上述条件下掉落,则电极组件110可以在层压外壳120内最小程度地移动或振动,从而减小长边弯曲部分125a、短边弯曲部分126a和拐角弯曲部分127a出现裂纹的可能性,并防止外观的品质劣化。例如,因为长边弯曲部分125a、拐角弯曲部分127a和短边弯曲部分126a的各自的曲率半径是可变的,所以它们可以由平均曲率半径限定,但不限于平均曲率半径。
在另一个中,示例性实施方式可以关于从第一外壳部分到每个弯曲部分的大致中心部分的范围内的深度的构思而非曲率半径的构思被描述。例如,从第一外壳部分121到短边弯曲部分126a的大致中心部分的深度可以大于从第一外壳部分121到长边弯曲部分125a的大致中心部分的范围。此外,从第一外壳部分121到拐角弯曲部分127a的大致中心部分范围的深度可以在从第一外壳部分121到长边弯曲部分125a的范围的深度与从第一外壳部分121到短边弯曲部分126a的大致中心部分的范围的深度之间的范围内。就是说,相对于短边弯曲部分126a、拐角弯曲部分127a和长边弯曲部分125a的每个的大致中心部分,凹陷123的深度的大小呈递减顺序。在上述条件下,第二外壳部分122的大部分区域与电极组件110有效地紧密接触,从而有效地防止电极组件110在层压外壳120内移动或振动。
前述内容的原因是因为卷绕型电极组件110的对应于层压外壳120的长边弯曲部分125a的区域形成为是大致例如约圆形的,对应于层压外壳120的短边弯曲部分126a的区域大致例如约以直角形成。此外,卷绕型电极组件110的对应于层压外壳120的长边弯曲部分125a的区域主要形成为相对硬的活性材料,对应于层压外壳120的短边弯曲部分126a的区域主要形成为相对软的隔板的端部。因此,当层压外壳120在上述曲率半径和/或深度的条件下形成时,可以有效地防止电极组件110在凹陷123内移动或振动。
图4A和4B是示出根据示例性实施方式的二次电池中的长边弯曲部分125a和拐角弯曲部分127a的厚度的剖视图。这里,二次电池的包括厚度的所有特征可以与图3A至3D中所示的二次电池的特征基本上相同。
如图4A和4B中所示,在根据示例性实施方式的二次电池中,拐角弯曲部分127a的厚度可以小于长边弯曲部分125a的厚度和/或短边弯曲部分126a的厚度。作为一示例,拐角弯曲部分127a的厚度可以是长边弯曲部分125a的厚度和/或短边弯曲部分126a的厚度的0.8至0.9倍。注意,拐角弯曲部分127a和长边弯曲部分125a的厚度是指第二外壳部分122的对应部分,即,反映图4A-4B中所示的层120a、120b和120c的总厚度(厚度之和)的对应部分。
例如,如果拐角弯曲部分127a的厚度小于长边弯曲部分125a的厚度和/或短边弯曲部分126a的厚度的约0.8倍,则拐角弯曲部分127a在凹陷123的形成或拉制期间被拉长至相对大的程度。在这种情况下,在拐角弯曲部分127a中出现裂纹的可能性增加。在另一示例中,如果拐角弯曲部分127a的厚度大于长边弯曲部分125a的厚度和/或短边弯曲部分126a的厚度的约0.9倍,则拐角弯曲部分127a在凹陷123的形成或拉制期间被拉长至相对小的程度。在这种情况下,可能没有形成用于容纳电极组件110的具有足够大深度的凹陷123。
如上所述,层压外壳120被构造为使得第一绝缘层120a形成在金属层120b的第一表面上,第二绝缘层120c形成在金属层120b的第二表面上。然而,在凹陷123的形成或拉制期间,金属层120b可以被拉长。这里,第一绝缘层120a和第二绝缘层120c比金属层120b被拉长得更多。
作为一示例,长边弯曲部分125a和/或短边弯曲部分126a中的金属层120b即使在被拉长之后也保持为具有在约19μm到约21μm的范围内的厚度,而拐角弯曲部分127a中的金属层120b在被拉长之后保持为具有在约16μm到约18μm范围内的厚度。如果拐角弯曲部分127a中的金属层120b的厚度小于上述范围内的厚度,则裂纹可能由于外部冲击或在形成期间而发生,并且外观可能由于低级别的硬度而劣化。因此,根据示例性实施方式,如图3A至3D中所示,拐角弯曲部分127a的曲率半径在上述范围内,从而不过分地减小拐角弯曲部分127a的金属层120b的厚度。
然而,如果具有上述曲率半径的长边弯曲部分125a、短边弯曲部分126a和拐角弯曲部分127a通过冲压或按压而形成,则金属层120b的厚度变化率(伸长率)可以通过最小化拐角弯曲部分127a上的应力集中而被最小化。因此,可以抑制裂纹发生在拐角弯曲部分127a中,并且可以改善拐角弯曲部127a的外观质量。
同时,根据示例性实施方式,长边弯曲部分125a的宽度(也就是,长边弯曲部分125a的在二次电池的横向方向上的宽度)可以大于短边弯曲部分126a的宽度(也就是,短边弯曲部分126a的在二次电池的厚度方向上的宽度)。因此,长边延伸区域125的宽度(也就是,长边延伸区域125的在二次电池的厚度方向上的宽度)可以小于短边延伸区域126的宽度(也就是,短边延伸区域126的在二次电池的厚度方向上的宽度)。因此,根据示例性实施方式,第二外壳部分122的长边延伸区域125和长边弯曲部分125a与对应于其的电极组件110的大致圆化区域之间的间隙或空间可以被最小化。此外,第二外壳部分122的短边延伸区域126和短边弯曲部分126a与对应于其的电极组件110的大致平面区域之间的间隙或空间可以被最小化。此外,因为拐角弯曲部分127a形成在长边弯曲部分125a与短边弯曲部分126a之间,并且拐角延伸部分127形成在长边延伸区域125与短边延伸部分126之间,所以电极组件110的对应于拐角延伸部分127和拐角弯曲部分127a的间隙或空间可以被最小化。
通过总结和回顾,示例性实施方式提供一种二次电池,其能通过减小层压外壳的拐角伸长率而抑制拐角出现裂纹并能改善拐角的外观质量。详细地说,如上所述,层压外壳的拐角弯曲部分的伸长率减小,从而抑制拐角弯曲部分出现裂纹并改善拐角弯曲部分的外观质量。就是说,根据示例性实施方式,长边弯曲部分形成为具有比短边弯曲部分大的曲率半径,和/或拐角弯曲部分形成为具有在长边弯曲部分与短边弯曲部分之间的曲率半径,从而拐角弯曲部分抑制拐角弯曲部分出现裂纹并改善拐角弯曲部分的外观质量。就是说,根据示例性实施方式,能提高拐角弯曲部分抵抗外部水汽的防潮性能,并且可以抑制拐角弯曲部分由于外部冲击而出现折痕或裂纹。
此外,根据示例性实施方式,拐角弯曲部分形成为具有比长边弯曲部分和/或短边弯曲部分小的厚度。详细地,拐角弯曲部分形成为具有是长边弯曲部分和/或短边弯曲部分的0.8至0.9倍的厚度,从而抑制拐角弯曲部分出现裂纹(也就是,改善防潮性能),并且改善拐角弯曲部分的外观质量(也就是,抑制折痕或裂纹)。
已经在这里公开了示例实施方式,并且虽然采用了特定术语,但是它们仅在一般的和描述性的意义上被使用及解释,并且不是为了限制的目的。在一些情形下,自本申请提交起对本领域普通技术人员将明显的是,结合特定实施方式描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合另外的实施方式描述的特征、特性和/或元件组合使用,除非另有明确指示。因此,本领域技术人员将理解,可以作出形式和细节上的各种各样的改变而不背离如权利要求中所阐明的本发明的精神和范围。
2016年6月27日在韩国知识产权局提交的且发明名称为“二次电池”的韩国专利申请第10-2016-0080101号通过引用全文合并于此。
Claims (11)
1.一种二次电池,包括:
电极组件;以及
容纳所述电极组件的层压外壳,所述层压外壳包括:
彼此间隔开的一对长边弯曲部分,
彼此间隔开的一对短边弯曲部分,所述长边弯曲部分的曲率半径大于所述短边弯曲部分的曲率半径,以及
在相应的长边弯曲部分与短边弯曲部分之间的拐角弯曲部分,以及
其中所述拐角弯曲部分的曲率半径在所述长边弯曲部分的曲率半径与所述短边弯曲部分的曲率半径之间的范围内,以及
其中所述长边弯曲部分的曲率半径是所述短边弯曲部分的曲率半径的1.1倍至3倍。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述短边弯曲部分的深度大于所述长边弯曲部分的深度。
3.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述拐角弯曲部分的深度在所述短边弯曲部分的深度与所述长边弯曲部分的深度之间的范围。
4.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述层压外壳还包括平面的第一外壳部分和被所述第一外壳部分覆盖的第二外壳部分,所述第二外壳部分具有用于容纳所述电极组件的凹陷。
5.根据权利要求4所述的二次电池,其中所述第二外壳部分包括:
远离所述第一外壳部分延伸的延伸区域,以及
连接到所述延伸区域并与所述第一外壳部分平行的平面区域,所述长边弯曲部分和所述短边弯曲部分在所述延伸区域和所述平面区域相遇的区域处,以及所述拐角弯曲部分在所述延伸区域和所述平面区域彼此相交的拐角处。
6.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述拐角弯曲部分的厚度小于所述长边弯曲部分的厚度或所述短边弯曲部分的厚度。
7.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述长边弯曲部分的曲率半径和所述短边弯曲部分的曲率半径是变化的曲率半径。
8.一种二次电池,包括:
电极组件;以及
容纳所述电极组件的层压外壳,所述层压外壳包括:
彼此间隔开的一对长边弯曲部分,
彼此间隔开的一对短边弯曲部分,以及
在相应的长边弯曲部分与短边弯曲部分之间的拐角弯曲部分,所述拐角弯曲部分的厚度小于所述长边弯曲部分的厚度或所述短边弯曲部分的厚度,
其中所述拐角弯曲部分的厚度是所述长边弯曲部分的厚度或所述短边弯曲部分的厚度的0.8倍至0.9倍。
9.根据权利要求8所述的二次电池,其中所述层压外壳包括在金属层的相反表面上的绝缘层,以及所述金属层的与所述拐角弯曲部分对应的部分的厚度小于所述金属层的与所述长边弯曲部分或所述短边弯曲部分对应的部分的厚度。
10.根据权利要求8所述的二次电池,其中所述长边弯曲部分的曲率半径大于所述短边弯曲部分的曲率半径。
11.根据权利要求8所述的二次电池,其中所述拐角弯曲部分的曲率半径在所述长边弯曲部分的曲率半径与所述短边弯曲部分的曲率半径之间的范围。
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