CN108463900A - 包括电极引线的二次电池及制造二次电池的方法 - Google Patents

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Abstract

披露了一种二次电池及制造二次电池的方法。根据本发明，由于作为根据相关技术的二次电池与外部电子设备电连接的部件，从构成二次电池的主体的外壳的外部突出的外部突出部被去除，因此在相同容量下，可减小二次电池的体积。

Description

包括电极引线的二次电池及制造二次电池的方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年10月14日提交的韩国专利申请第10-2016-0133815号的优先权，通过引用将上述专利申请作为整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种包括电极引线的二次电池及制造二次电池的方法，更具体地，涉及一种与相关技术的二次电池相比能够在相同容量下减小二次电池的体积的包括电极引线的二次电池及制造二次电池的方法。
背景技术
可重复地充电和放电的二次电池(secondary battery)包括通过交替地堆叠电极和隔板而制造的电极组件(electrode assembly)。在此，二次电池被配置为将存储在电极组件中的电能供应给外部电力需求。一般而言，二次电池包括电连接至电极组件的电极引线(electrode lead)。电连接至电极组件的电极引线将电能传输给诸如电子设备之类的电力需求，并且还将电极组件中存储的电能再次传输(放电)到外部或者从外部接收(充电)电能。
图1是图解根据相关技术的包括电极引线的二次电池的结构的平面图，图2是图解根据相关技术的电极引线的结构的平面图。
参照图1和图2，二次电池1可包括电极组件2、以及一个或多个电极引线3。在此，电极引线3可包括电连接至诸如电子设备之类的外部装置的外部连接部4和电连接至电极组件2的内部连接部6。此外，电极引线3可包括绝缘部5，绝缘部5设置在外部连接部4与内部连接部6之间并且被绝缘膜7包围。由于提供了绝缘部5，因此二次电池的内部空间可被从外部空间密封以提高电极组件2的稳定性。
如上所述，根据相关技术的二次电池1的电极引线3可包括内部连接部6和外部连接部4。如图1和图2中所示，外部连接部4和内部连接部6的每一个可具有从二次电池1的边界突出的形状。特别是，由于外部连接部4突出到二次电池1的外部空间，从而增加了二次电池1的总体积。此外，由于内部连接部6突出到二次电池1的内部空间，因此安装在二次电池1的内部空间中的电极组件2的尺寸会减小，因而，二次电池1的容量会减小。
发明内容
技术问题
因而，本发明的目的是通过改善二次电池的结构，尤其是电极引线，提供一种与根据相关技术的二次电池相比具有提高的每单位体积容量的二次电池。
技术方案
根据用于实现上述目的的本发明的一个方面，一种二次电池，包括：电极组件，所述电极组件包括电极和隔板；容纳所述电极组件的外壳；和连接至所述电极组件的一个或多个电极引线，其中所述电极引线的每一个包括：绝缘部，所述绝缘部是被所述外壳包围的区域；和暴露部，所述暴露部是未被所述外壳包围的区域，其中所述暴露部的至少一部分设置在所述绝缘部内部。
所述电极引线可进一步包括连接至所述电极组件的连接部，并且所述连接部可设置在由所述外壳限定的内部空间中。
所述暴露部可设置在所述外壳的最外部边缘内。
可在所述电极引线与所述外壳之间设置有绝缘构件，所述外壳和所述绝缘构件的每一个可分别在与所述暴露部的位置相对应的位置处具有通孔。
所述外壳可包括：形成所述外壳的主体的外壳主体；和密封部，所述密封部从所述外壳的外部空间密封由所述外壳限定的内部空间，并且所述暴露部可设置在所述密封部内部。
所述电极引线可进一步包括连接至所述电极组件的连接部，并且所述连接部可设置在所述密封部内部。
所述密封部可通过使用折叠部作为轴线折叠，所述折叠部是所述外壳主体与所述密封部之间的边界。
根据用于实现上述目的的本发明的另一方面，一种制造二次电池的方法，包括：制备包括电极和隔板的电极组件以及容纳所述电极组件的外壳的步骤；将所述电极组件容纳在所述外壳中的步骤；通过利用所述外壳包围连接至所述电极组件的所述电极引线而在所述电极引线上形成由所述外壳形成的绝缘部的绝缘步骤；和去除所述绝缘部的一部分以在所述电极引线上形成暴露部的开槽步骤，所述暴露部是未被所述外壳包围的区域，其中，在所述开槽步骤中，所述暴露部的至少一部分形成在所述绝缘部内部。
所述电极引线可包括连接至所述电极组件的连接部，并且所述连接部可形成在由所述外壳限定的内部空间中，并且所述方法可进一步包括将所述连接部连接至所述电极组件的连接步骤。
在所述开槽步骤中，所述暴露部可设置在所述外壳的最外部边缘内。
可在所述电极引线与所述外壳之间设置绝缘构件，并且在所述开槽步骤中，所述外壳和所述绝缘构件的每一个可在与所述暴露部的位置相对应的位置处具有通孔。
所述外壳可包括：形成所述外壳的主体的外壳主体；和密封部，所述密封部从所述外壳的外部空间密封由所述外壳限定的内部空间，并且在所述开槽步骤中，所述暴露部可形成在所述密封部内部。
所述电极引线可包括连接至所述电极组件的连接部，所述连接部可形成在所述密封部内部，并且所述方法可进一步包括将所述连接部连接至所述电极组件的连接步骤。
所述电极引线可设置在所述密封部之间，并且所述方法可进一步包括通过使用折叠部作为轴线来折叠所述密封部的折叠步骤，所述折叠部是所述外壳主体与所述密封部之间的边界。
在所述连接步骤中，所述连接部和所述电极组件可通过焊接连接至彼此。
有益效果
本发明要实现的目的可以是通过改善二次电池的结构，尤其是电极引线，提供一种与根据相关技术的二次电池相比具有提高的单位容量的二次电池。
附图说明
图1是图解根据相关技术的包括电极引线的二次电池的结构的平面图。
图2是图解根据相关技术的电极引线的结构的平面图。
图3是图解根据本发明一实施方式的包括电极引线的二次电池的结构的平面图。
图4是图解根据本发明一实施方式的电极引线的绝缘部的结构的放大平面图。
图5是图解根据本发明另一实施方式的电极引线的绝缘部的结构的放大平面图。
图6是图解根据本发明一实施方式的二次电池的结构示例的透视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述根据本发明实施方式的二次电池。尽管已参照具体实施方式描述了本发明的实施方式，但对本领域技术人员显而易见的是，在不背离随附权利要求书中限定的本发明的范围和精神的情况下，可作出各种改变和修改。
二次电池的结构
图3是图解根据本发明一实施方式的包括电极引线的二次电池的结构的平面图。
参照图3，根据本发明实施方式的二次电池10可包括：包括电极和隔板(未示出)的电极组件120、容纳电极组件120的外壳100、和连接至电极组件120的一个或多个电极引线130。电极组件120可设置在由外壳100形成的内部空间中。此外，尽管在图3中提供了两个电极引线130，但本发明的技术构思并不限于此。在提供一个或多个电极引线130的情形中，至少一部分电极引线可连接至电极组件120的负极接片(未示出)，其他电极引线可连接至电极组件120的正极接片(未示出)。电极引线可以是铝、铜、镍和镀镍铜之一。
在本申请中，术语“连接”意味着在部件之间交换电能。因此，本文所描述的部件进行连接可彼此直接连接，但是这些部件也可藉由另一部件间接连接，只要部件彼此交换电能即可。
构成二次电池10的主体的外壳100可以是袋(pouch)。也就是说，根据一实施方式的二次电池可以是袋型二次电池。然而，本发明并不限于此，只要外壳从外部密封电极组件120，无论外壳的性质如何，都可以应用于本发明。
如上所述，电极引线130可以是连接至电极组件以将存储在电极组件120中的电能供应到外部或从外部向电极组件120供应电能的部件。前者可为放电，后者可为充电。
外壳100可包括外壳主体100a和密封部110，外壳主体100a形成外壳100的主体，密封部110从外壳100的外部空间密封由外壳100形成的内部空间。如图3或图6中所示，密封部110可具有从外壳主体100a向外突出的形状。在此，电极引线130可设置在密封部110内部，而不向外壳的外侧突出。由于电极引线130不向外壳的外侧突出，因此与具有相同容量的二次电池相比，二次电池可减小体积，并且可提高每单位体积容量。
图4是图解根据本发明一实施方式的电极引线的绝缘部的结构的放大平面图。
参照图3和图4，根据本发明实施方式的二次电池10的电极引线130可包括绝缘部132和暴露部134，绝缘部132是被外壳100包围而未暴露于外壳的外部空间的区域，暴露部134是未被外壳100包围而暴露于外壳100的外部空间的区域。尽管在图4中示出了一个暴露部134，但可提供两个或更多个暴露部。
此外，电极引线130可进一步包括连接部136，连接部136配置成连接至电极组件。如图4中所示，连接部136可设置在绝缘部132内部。另一方面，如图5中所示，连接部136可从绝缘部132突出并设置在由外壳形成的内部空间中。此外，连接部136可通过焊接连接至电极组件。
如上所述，根据本发明实施方式的电极引线130的暴露部134可以是暴露于外壳的外部空间的区域，并且电极引线130可设置在密封部110内部。因此，可通过在外壳的一部分中形成通孔形成暴露部134。此外，如图4中所示，暴露部134和连接部136可设置在绝缘部132内部。暴露部134可连接至外部电子设备(未示出)，连接部136可连接至电极组件。如上所述，当暴露部和连接部设置在绝缘部内部时，不同于相关技术，电极引线可无需包括单独的突出部以便连接至外部电子设备和电极组件。因此，可去除向外壳的外部空间突出的部件(图2的外部连接部4)和向外壳的内部空间突出的部件(图2的内部连接部6)。因此，可在外壳中安装具有更大体积的电极组件，以减小二次电池的总体积，从而实现提高二次电池的每单位体积容量的技术效果。此外，为了使二次电池的每单位体积容量最大化，如图3中所示，可防止电极引线130突出到外壳的外部空间。在此，暴露部134可设置在外壳的最外部边缘内(参见图3和图4)。
尽管外壳被配置成密封二次电池的内部空间和外部空间，但密封性可能会劣化。尤其是，在将电极组件安装在外壳的内部空间中之后密封的密封部中，外壳的密封性往往会劣化。
在这种情况下，为了改善二次电池的密封性，可在密封部之间设置绝缘构件140。特别是，如图3中所示，当电极引线130设置在密封部110之间时，绝缘构件140可设置在电极引线130与外壳100之间。如图4中所示，绝缘构件140可围绕整个电极引线130。如图5中所示，绝缘构件140可围绕电极引线130的一部分。绝缘构件140可以是包括聚合物材料的绝缘膜。例如，绝缘构件140可包括聚烯烃。
如上所述，暴露部134可设置在绝缘部132内部。为此，可在外壳100或密封部110中形成通孔。类似地，可在绝缘构件140中形成通孔。在此，为了形成暴露部134，外壳和绝缘构件可分别在彼此对应的位置处具有通孔。这样做是因为，如果外壳和绝缘构件的通孔设置在彼此不对应的位置处，则可能无法形成电极引线的暴露于二次电池的外部空间的区域。
电极引线可具有板(plate)形。当电极引线具有板形时，暴露部134可形成在主平面(main plane)上，主平面是电极引线上形成的平面之中的占据最大面积的平面(plane)。在此，连接部可形成在与形成暴露部的主平面不同的主平面上。然而，另一方面，暴露部可形成在电极引线的同一平面上。
此外，如上所述，暴露部134可设置在绝缘部132内部(或外壳100的最外部边缘内部)。详细地说，如图3中所示，暴露部134可设置在密封部110内部。连接部136可设置在密封部110内部(参见图4)。或者，连接部136可不设置在密封部110内部，而是设置在由外壳形成的内部空间中(参见图5)。
图5是图解根据本发明另一实施方式的电极引线的绝缘部的结构的放大平面图。
在图5中，暴露部134可设置在密封部(或绝缘部132)内部，连接部136可设置在除密封部的内部之外的、由外壳形成的内部空间中。然而，本发明的另一实施方式在以下方面可与本发明的上述实施方式相同：暴露部134设置在绝缘部132内部，绝缘部132作为被外壳100包围的区域，是未暴露于外壳100的外部空间的区域。
根据本发明的实施方式，暴露部可设置在绝缘部内部(或设置在密封部内部)。因此，上面已描述了减小二次电池的体积的技术效果。尽管如此，当设置从外壳主体突出的密封部时，存在二次电池的体积增加的问题。
图6是图解根据本发明一实施方式的二次电池的结构示例的透视图。
为了解决由于密封部从外壳主体突出导致的问题，根据本发明的实施方式，密封部110可折叠。也就是说，如图6中所示，可通过使用折叠部150作为轴线折叠密封部110，折叠部150是外壳主体100a与密封部110之间的边界。这可理解为通过使用折叠部150作为轴线折叠外壳主体100a的情形。密封部可被折叠以将密封部从外壳主体的突出最小化，从而进一步减少二次电池的体积。
下文中，将参照上述内容和附图描述根据本发明的制造二次电池的方法。
制造二次电池的方法
在首先形成绝缘部之后，可通过去除绝缘部的一部分形成根据本发明的暴露部。通过去除绝缘部的一部分形成暴露部的工序被称为“开槽(notching)”。
制造二次电池的方法中的以下步骤的排列顺序可以是任意的，制造二次电池的工序可不限于步骤的排列顺序。这同样适用于权利要求的解释。
在此，根据本发明实施方式的制造二次电池的方法可包括以下步骤：制备包括电极和隔板的电极组件以及容纳电极组件的外壳的步骤；将电极组件容纳在外壳中的步骤；通过利用外壳包围连接至电极组件的电极引线而在电极引线上形成绝缘部的绝缘步骤，绝缘部是由外壳形成的区域；和去除绝缘部的一部分以在电极引线上形成暴露部的开槽步骤，暴露部是未被外壳包围的区域。
在此，在开槽步骤中，暴露部的至少一部分可形成在绝缘部内部。此外，在开槽步骤中，暴露部的一部分可形成在由外壳形成的内部空间中，并且暴露部可设置在外壳的最外部边缘内。
此外，可在在电极引线和外壳之间设置绝缘构件。在此，在开槽步骤中，外壳和绝缘构件的每一个可在与暴露部的位置相对应的位置处具有通孔。也就是说，在根据本发明实施方式的开槽步骤中，除外壳的一部分以外，绝缘构件的一部分也可被去除。当电极引线被绝缘构件和外壳围绕时，在绝缘构件的一部分和外壳的一部分都被去除之后，电极引线的一部分可暴露到外部。
此外，外壳可包括：外壳主体，外壳主体形成外壳的主体；和密封部，密封部从外壳的外部空间密封由外壳形成的内部空间。在此，在开槽步骤中，暴露部可形成在密封部内部。
此外，根据本发明实施方式的制造二次电池的方法可进一步包括将形成在电极引线上的连接部连接至电极组件的连接步骤。在此，连接部可形成在密封部内部。在连接步骤中，连接部可通过焊接连接至电极组件。
此外，根据本发明实施方式的制造二次电池的方法可进一步包括通过使用折叠部作为轴线来折叠密封部的折叠步骤，折叠部是外壳主体与密封部之间的边界。

Claims (15)

1.一种二次电池，包括：
电极组件，所述电极组件包括电极和隔板；
容纳所述电极组件的外壳；和
连接至所述电极组件的一个或多个电极引线，
其中所述电极引线的每一个包括：
绝缘部，所述绝缘部是被所述外壳包围的区域；和
暴露部，所述暴露部是未被所述外壳包围的区域，
其中所述暴露部的至少一部分设置在所述绝缘部内部。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中所述电极引线进一步包括连接至所述电极组件的连接部，并且
所述连接部设置在由所述外壳限定的内部空间中。
3.如权利要求1所述的二次电池，其中所述暴露部设置在所述外壳的最外部边缘内。
4.如权利要求1所述的二次电池，其中在所述电极引线与所述外壳之间设置有绝缘构件，并且
所述外壳和所述绝缘构件的每一个分别在与所述暴露部的位置相对应的位置处具有通孔。
5.如权利要求1所述的二次电池，其中所述外壳包括：
形成所述外壳的主体的外壳主体；和
密封部，所述密封部从所述外壳的外部空间密封由所述外壳限定的内部空间，并且
所述暴露部设置在所述密封部内部。
6.如权利要求5所述的二次电池，其中所述电极引线进一步包括连接至所述电极组件的连接部，并且
所述连接部设置在所述密封部内部。
7.如权利要求5或6所述的二次电池，其中所述密封部通过使用折叠部作为轴线折叠，所述折叠部是所述外壳主体与所述密封部之间的边界。
8.一种制造二次电池的方法，所述方法包括：
制备包括电极和隔板的电极组件以及容纳所述电极组件的外壳的步骤；
将所述电极组件容纳在所述外壳中的步骤；
通过利用所述外壳包围连接至所述电极组件的电极引线而在所述电极引线上形成由所述外壳形成的绝缘部的绝缘步骤；和
去除所述绝缘部的一部分以在所述电极引线上形成暴露部的开槽步骤，所述暴露部是未被所述外壳包围的区域，
其中，在所述开槽步骤中，所述暴露部的至少一部分形成在所述绝缘部内部。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述电极引线包括连接至所述电极组件的连接部，
所述连接部形成在由所述外壳限定的内部空间中，并且
所述方法进一步包括将所述连接部连接至所述电极组件的连接步骤。
10.如权利要求8所述的方法，其中，在所述开槽步骤中，所述暴露部设置在所述外壳的最外部边缘内。
11.如权利要求8所述的方法，其中在所述电极引线与所述外壳之间设置绝缘构件，并且
在所述开槽步骤中，所述外壳和所述绝缘构件的每一个在与所述暴露部的位置相对应的位置处具有通孔。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述外壳包括：
形成所述外壳的主体的外壳主体；和
密封部，所述密封部从所述外壳的外部空间密封由所述外壳限定的内部空间，并且
在所述开槽步骤中，所述暴露部形成在所述密封部内部。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述电极引线包括连接至所述电极组件的连接部，
所述连接部形成在所述密封部内部，并且
所述方法进一步包括将所述连接部连接至所述电极组件的连接步骤。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中所述电极引线设置在所述密封部之间，并且
所述方法进一步包括通过使用折叠部作为轴线来折叠所述密封部的折叠步骤，所述折叠部是所述外壳主体与所述密封部之间的边界。
15.如权利要求13所述的方法，其中，在所述连接步骤中，所述连接部和所述电极组件通过焊接连接至彼此。
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