CN110729424B - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

二次电池包括：电极组件；容纳电极组件的袋壳体；和附接至电极组件的外表面并且接触袋壳体的内表面的终止带。

Description

二次电池
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年7月17日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请号10-2018-0083083的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明的实施方式的方面涉及二次电池。
背景技术
二次电池与未被设计为充电(例如，再充电)的一次电池的区别是，二次电池被设计为充电(例如，再充电)和放电的。低容量二次电池可用作用于各种便携式小型电子设备(比如智能电话、功能电话、笔记本电脑、数字照相机、便携式摄像机等)的电源。高容量二次电池可用作电动马达(比如混合动力汽车和电动汽车中的电动马达)的电源或用作电力存储电池。
二次电池一般包括包含正电极和负电极的电极组件；容纳电极组件的壳体；和连接至电极组件的电极端子。根据其外部形状，壳体可分类为圆型、棱柱型或袋型。袋型二次电池可以容易地形成为各种形状，并且可使用轻质层压壳体。
在该背景部分中公开的上述信息是为了增强对所描述技术的背景的理解，因此，其可包含不形成为本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
发明内容
本发明的实施方式通过防止电极组件在袋壳体内部移动或通过减少电极组件在袋壳体内部的移动而提供了针对掉落(或坠落)具有改善的安全性的二次电池。
根据本发明的实施方式，二次电池包括：电极组件；容纳电极组件的袋壳体；和连接至电极组件的外表面并且接触袋壳体的内表面的终止带(finishing tape)。
终止带可包括与袋壳体的内表面的材料相同的材料。
终止带可包括流延聚丙烯(CPP)膜。
终止带可具有高于140℃的熔点。
终止带可覆盖20％至50％的电极组件。
当终止带浸没在电解溶液中时，终止带和袋壳体的内表面之间的静摩擦系数可大于5。
当终止带浸没在电解溶液中时，终止带和袋壳体的内表面之间的动摩擦系数可大于3.5。
终止带可包括终止带的表面上的图案层，并且图案层可通过等离子体处理形成。
终止带和袋壳体的内表面之间的摩擦力可配置为防止电极组件在袋壳体内部移动。
如上述，在根据本发明的实施方式的二次电池中，通过将与袋壳体的内表面具有大摩擦力的终止带附接至电极组件的外表面，电极组件可以不在袋壳体内部移动(或可以基本上不移动)，从而改善针对掉落、坠落或冲击的安全性。
另外，在根据本发明的实施方式的二次电池中，当超过终止带和袋壳体的内表面之间的静摩擦力的力施加至二次电池时，电极组件可以在袋壳体内部移动，从而防止电极组件损伤或减少对电极组件的损伤。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的二次电池的透视图。
图2是图1中显示的二次电池的截面图。
图3是图2的部分A的放大的截面图。
图4是根据本发明的另一实施方式的终止带的截面图。
图5是根据本发明的另一实施方式的终止带的截面图。
一些附图标记的解释
100：二次电池 110：电极组件
120：袋壳体 121：第一绝缘层
122：金属层 123：第二绝缘层
130、230、330：终止带
具体实施方式
下文，将详细地描述本发明的实施方式。但是，本发明可体现为许多不同的形式并且不应解释为限于本文阐释的示例性实施方式。而是，提供这些示例性实施方式，从而本公开将是透彻的和完整的并且将向本领域技术人员传达本公开。
另外，为了简洁和清楚，在附图中，各种组件或层的尺寸或厚度可被放大。遍及全文，相同的数值指相同的要素。如本文所使用，术语“和/或”包括一个或多个相关列举项目的任何和所有组合。另外，应当理解，当要素A被称为“连接至”要素B时，要素A可直接连接至要素B，或可能存在中间要素C并且要素A和要素B可彼此间接连接。
进一步，当描述本发明的实施方式时使用“可”指“本发明的一个或多个实施方式”。而且，术语“示例性”旨在指实施例或图解。如本文所使用，术语“使用(use)”、“使用(using)”和“使用(used)”分别视为术语“利用(utilize)”、“利用(utilizing)”和“利用(utilized)”的同义词。如本文所使用，术语“基本上”、“约”和类似术语用作近似术语，并且不用作程度术语，而且旨在解释本领域普通技术人员将认识到的测量值或计算值的固有变化。
本文使用的专业术语是为了描述具体实施方式的目的并且不旨在限制本公开。如本文所使用，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。应进一步理解，术语“包括”或“包含”和/或“含有”或“含”，当在本说明书中使用时，指存在叙述的特征、数值、步骤、操作、要素和/或组分，但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、数值、步骤、操作、要素、组分和/或其组合。
空间相关术语，比如“下面”、“下方”、“之下”、“上面”、“之上”等可在本文用于方便描述，以描述如图中阐释的一个要素或特征与另一要素(多个要素)或特征(多个特征)的关系。应理解，除了图中描述的方向之外，空间相关术语旨在包括设备在使用或操作中的不同方向。例如，如果将图中的设备翻转，则描述为在其他要素或特征“下面”或“下方”的要素将定向在其他要素或特征的“上方”或“上面”。因此，示例性术语“下面”可包括上面和下面的方向。
应理解，尽管术语第一、第二、第三等可在本文用于描述各种要素、组分、区域、层和/或部分，但是这些要素、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用于区分一个要素、组分、区域、层或部分与另一要素、组分、区域、层或部分。因此，下面讨论的第一要素、组分、区域、层或部分可称为第二要素、组分、区域、层或部分，而不背离示例性实施方式的教导。
图1是根据本发明的实施方式的二次电池的透视图，且图2是图1中显示的二次电池的截面图。
参考图1和图2，根据本发明的实施方式的二次电池100包括电极组件110、袋壳体(例如，袋型壳体)120和终止带130。
电极组件110包括第一电极111、第二电极112以及位于第一电极111和第二电极112之间的隔板113。电极组件110可通过将第一电极111、隔板113和第二电极112的堆叠结构卷绕为胶卷形构造而形成。在一个实施方式中，第一电极111可为正电极，并且第二电极112可为负电极，但是本发明不限于此。
第一电极111通过将第一电极活性物质(比如过渡金属氧化物)涂布在由金属箔制成(或包括金属箔)的第一电极集电器上而形成，所述金属箔包括例如铝。其上未涂布第一电极活性物质的第一电极未涂布部分位于第一电极111上，并且第一电极片114附接至第一电极未涂布部分。第一电极片114的一端电连接至第一电极111，并且其另一端从袋壳体120暴露。绝缘元件114a附接至第一电极片114，以防止袋壳体120和第一电极片114之间发生短路。
第二电极112通过将第二电极活性物质(比如石墨或碳)涂布在由金属箔制成(或包括金属箔)的第二电极集电器上而形成，所述金属箔包括例如铜或镍。其上未涂布第二电极活性物质的第二电极未涂布部分位于第二电极112上，并且第二电极片115附接至第二电极未涂布部分。第二电极片115的一端电连接至第二电极112，并且其另一端从袋壳体120暴露。绝缘元件115a附接至第二电极片115，以防止袋壳体120和第二电极片115之间发生短路。
隔板113可位于第一电极(例如，第一电极板)111和第二电极(例如，第二电极板)112之间，以防止它们之间的短路，并且允许锂离子的移动。隔板113可由聚乙烯、聚丙烯或含有聚乙烯和聚丙烯的复合材料膜制成(或可包括聚乙烯、聚丙烯或含有聚乙烯和聚丙烯的复合材料膜)。电极组件110与电解液一起容纳在袋壳体120中。电解液可包括有机溶剂(比如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)或碳酸二甲酯(DMC))和锂盐(比如LiPF6或LiBF4)。另外，电解液可为液相、固相或凝胶相。
袋壳体120包括其中容纳电极组件110的下壳体120a和连接至下壳体120a的上壳体120b。袋壳体120可通过折叠矩形袋层的中间部分(例如，通过在其正中央折叠连续的矩形层或板)而分成上壳体120b和下壳体120a(例如，可由上壳体120b和下壳体120a形成)。另外，通过按压，将其中容纳电极组件110的容纳槽(或容纳凹陷)120c提供在下壳体120a中，并且提供密封件120d，以将下壳体120a和上壳体120b彼此密封。
密封件120d可沿着其中上壳体120b和下壳体120a彼此整体接触(例如，通过折叠)的一侧和沿着其他三侧(例如，其中上壳体120b和下壳体120a被折叠以彼此接触的其他三侧)放置。袋壳体120包括其中上壳体120b和下壳体120a彼此相对的两个长侧和与两个长侧垂直并且彼此相对的两个短侧。在阐释的实施方式中，电极组件110的第一电极片114和第二电极片115从两个短侧中的一个伸出，所述两个短侧中的一个面向其中上壳体120b和下壳体120a整体彼此连接的另一短侧。分别附接至第一电极片114和第二电极片115的绝缘元件114a和115a用密封件120d密封。例如，绝缘元件114a和115a分别位于其中第一电极片114和第二电极片115接触密封件120d的部分处，从而防止第一电极片114和第二电极片115与袋壳体120短路。
另外，袋壳体120具有多层结构，包括第一绝缘层121、金属层122和第二绝缘层123。
第一绝缘层121限定袋壳体120的内表面(例如，第一绝缘层121为袋壳体120的最内表面)并且由具有绝缘性能和热粘合剂性能的材料制成(或包括具有绝缘性能和热粘合剂性能的材料)。例如，第一绝缘层121位于面向电极组件110的金属层122的第一表面上，以限定袋壳体120的内表面。第一绝缘层121可由不与电解液反应的流延聚丙烯(CPP)或其等效物制成(或可包括不与电解液反应的流延聚丙烯(CPP)或其等效物)，但是本发明不限于此。当电极组件110容纳在下壳体120a的容纳槽120c中并且被上壳体120b覆盖时，下壳体120a和上壳体120b的第一绝缘层121彼此接触。当袋壳体120的密封件120d被热融合时(例如，当密封件120d通过热融合形成时)，下壳体120a和上壳体120b的第一绝缘层121彼此粘合，从而使袋壳体120密封。
金属层122位于第一绝缘层121和第二绝缘层123之间，以防止或减少外部水分和氧渗入袋壳体120中并且防止或减少袋壳体120中填充的电解液泄露的风险。另外，金属层122保持袋壳体120的机械强度。金属层122可由例如铝、不锈钢、铜或其等效物制成(或可包括例如铝、不锈钢、铜或其等效物)。但是，考虑到成型性和轻质，金属层122可由铝制成(或可包括铝)。
第二绝缘层123限定袋壳体120的外表面(例如，最外表面)并且减少(或减轻)对连接至二次电池100的外部电子设备的机械冲击。另外，第二绝缘层123形成在金属层122的第二表面上，从而形成袋壳体120的外表面。第二绝缘层123可由以下制成(或可包括)：尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)或其等效物。
因为袋壳体和其中容纳的电极组件之间通常存在额外的空间(例如，空隙或间隙)，所以在用于测试二次电池的性能的坠落试验期间，可能出现电极组件相对于袋壳体的移动。由于该移动，坠落试验期间，电极组件的边缘部分可能变短或电极片可能短路。所以，根据本发明的实施方式，将与袋壳体120具有相对高摩擦力的终止带130附接至电极组件110的外表面，以防止(或减少)电极组件110在袋壳体120内部的移动，从而改善二次电池100的安全性。
附接终止带130，以覆盖(例如，部分覆盖)电极组件110的外表面。终止带130由与袋壳体120的内表面(即，与第一绝缘层121)具有相对高摩擦力的材料制成(或包括与袋壳体120的内表面(即，与第一绝缘层121)具有相对高摩擦力的材料)，以防止或基本上减少电极组件110在袋壳体120内部的移动。例如，由于终止带130和袋壳体120的第一绝缘层121之间的摩擦力，可确保电极组件110和袋壳体120之间的固定力。另外，因为终止带130未附接至(例如，未固定至)袋壳体120，所以当向其施加超过终止带130和第一绝缘层121之间的静摩擦力的力时，电极组件110可在袋壳体120内部移动，从而防止或减少对电极组件110的电极集电器的损伤。作为例子，当电极组件完全附接至(例如，固定至)袋壳体时，在电极组件和袋壳体之间可存在相当强的固定力，使得电极组件的电极集电器(例如，铝(Al)第一电极集电器)可能由于坠落试验期间施加的冲击而破裂。结果，二次电池可能短路或二次电池的容量可能下降。
但是，根据本发明的实施方式，由于终止带130和袋壳体120的第一绝缘层121之间的摩擦力，电极组件110在袋壳体120内部具有固定力。所以，当施加超过终止带130和袋壳体120的第一绝缘层121之间的静摩擦力的力时，电极组件110可在袋壳体120内部移动，从而防止或减少对电极组件110的电极集电器的损伤。
图3是图2的部分A的放大的截面图，图解了其中终止带130附接至二次电池100的电极组件110的区域。
在示例性实施方式中，终止带130可由与袋壳体120的内表面(即，第一绝缘层121)相同的材料制成，或可包括与袋壳体120的内表面(即，第一绝缘层121)的材料相同的材料。例如，流延聚丙烯(CPP)膜可用作终止带130。如图3中显示，终止带130可包括CPP膜131和通过将粘合剂涂布在CPP膜131上而制备的粘合剂层132。在图示的实施方式中，粘合剂层132为附接至(例如，直接接触)电极组件110的表面，并且CPP膜131为接触(例如，直接接触)袋壳体120的内表面(即，第一绝缘层121)的表面。粘合剂层132的例子包括橡胶类粘合剂、丙烯酸类粘合剂、硅类粘合剂、热熔性粘合剂等。另外，终止带130可包括熔点为约140℃或更高的聚合物。熔点为约140℃或更高的聚合物的例子包括流延聚丙烯(CPP)、CPP和聚乙烯(PE)的组合、CPP和共聚物的组合等。共聚物的一些例子包括马来酸酐、乙酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、1,4-己二烯等，且共聚物与CPP的比例可为约10mol％或更少。
终止带130可具有约5.5N/4mm至约7.0N/4mm范围内的拉伸强度。当终止带130的拉伸强度在上述范围内时，可有效抑制电极组件110在袋壳体120内的移动。
终止带130可具有约0.1GPa至约0.2GPa范围内的剪切模量。当终止带130的剪切模量在上述范围内时，可有效抑制电极组件110在袋壳体120内的移动。
终止带130可具有约0.4GPa至约0.6GPa范围内的杨氏模量。当终止带130的杨氏模量在上述范围内时，可有效抑制电极组件110在袋壳体120内的移动。
终止带130和袋壳体120的第一绝缘层121之间的静摩擦系数的范围可为约5至约7，并且终止带130和袋壳体120的第一绝缘层121之间的动摩擦系数的范围可为约3.5至约4.6。在此，可在当终止带130浸没在电解溶液中(即，在湿润条件下)时测量终止带130和第一绝缘层121之间的静摩擦系数和动摩擦系数。当静摩擦系数和动摩擦系数在上述范围内时，可有效抑制电极组件110在袋壳体120内的移动。
终止带130可具有约650％至约850％范围内的伸长率。当终止带130的伸长率在上述范围内时，可有效抑制电极组件110在袋壳体120内的移动。
另外，尽管在阐释的实施方式中，终止带130仅附接至电极组件110的一个表面，但是终止带130可附接至电极组件110的双面(例如，两面)(例如，第二终止带130可提供在电极组件110的另一侧，或一个终止带130可延伸到电极组件110的另一侧上)。终止带130可覆盖约20％至约50％的电极组件110。当终止带130覆盖小于约20％的电极组件110时，可能无法确保电极组件110和袋壳体120之间足够的固定力。另外，当终止带130覆盖大于约50％的电极组件110时，终止带130可覆盖的电极组件110比对期望的固定力所必需的更多，使得二次电池100不必要的笨重。
终止带130可具有约10μm至约40μm范围内的厚度。当终止带130的厚度在上述范围内时，在容量方面，二次电池100可较少受到影响，并且可具有高的强度和卓越的可制造性。例如，当终止带130的厚度小于约10μm时，终止带130可能难以制造，并且当终止带130的厚度大于约40μm时，终止带130可能变得比必要的更厚，使得二次电池100不必要的笨重。
图4是根据本发明的另一实施方式的终止带230的截面图。
参考图4，终止带230可在其表面上进行等离子体处理，进一步增加终止带230和袋壳体120的内表面之间的摩擦力。例如，终止带230可包括CPP膜131、位于CPP膜131的一个表面上的粘合剂层132和在CPP膜131的另一表面上(例如，与粘合剂层132相对的表面上)的图案层233。在阐释的实施方式中，粘合剂层132为附接至电极组件110的表面，并且图案层233为接触袋壳体120的内表面(即，第一绝缘层121)的表面。图案层233具有通过在CPP膜131上进行真空等离子体处理或大气压等离子体处理而产生的纹理或图案。所以，图案层233改善了终止带230和袋壳体120之间的摩擦力。
图5是根据本发明的另一实施方式的终止带330的截面图。
参考图5，终止带330可进一步包括位于CPP膜131内的分开的聚合物层333。例如，终止带330可包括以如下顺序堆叠的CPP膜131、第一粘合剂层132、聚合物层333和第二粘合剂层132。聚合物层333可由下述制成(或可包括下述)：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、定向聚苯乙烯(OPS)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或定向聚丙烯(OPP)。另外，因为聚合物层333位于CPP膜131内侧，所以其不接触袋壳体120，并且所以，终止带330和袋壳体120之间的摩擦力不受聚合物层333的影响。
为了研究根据本发明的实施方式的二次电池的安全性能，以下述方式进行坠落试验。
制备具有附接至电极组件的一个表面的终止带的二次电池，其中终止带覆盖20％的电极组件并且厚度为35μm。将粘合剂涂布在终止带上至5μm的厚度。为下述实施例的每一个制备了30个二次电池。在各个实施例中，测量当终止带在湿润条件下时(例如，当终止带浸没在电解溶液中时)的静摩擦系数和动摩擦系数，并且获得测量的系数的平均值。在进行总计四轮的坠落试验(其中每轮18次坠落试验，总计72次坠落试验)之后，检查每个电极组件的发热、开路电压(OCV)下降和铝(Al)基体材料的破裂。结果总结在下面表1中。
在表1中，实施例1至4和比较例1至5各自的30个二次电池分别进行72次坠落试验，并且在进行了72次坠落试验之后不发热的二次电池的数量标记为A。另外，从不发热的二次电池中，确定OCV下降。用于确定OCV下降的标准是坠落试验前后50mV或更少的电压差。另外，表1中，OCV下降中OK的数量指示坠落试验前后电压差为大于50mV从而判断为OK的二次电池的数量，标记为B，其相当于没有OCV下降的二次电池的数量。另外，检查了没有OCV下降的二次电池中，每个电极组件的Al基体材料中没有裂纹的二次电池的数量，标记为C。
实施例1
CPP膜用作终止带。
实施例2
CPP-PE膜用作终止带，并且CPP-PE的丙烯：乙烯比例为按mol％计95:5。
实施例3
CPP-PE膜用作终止带，并且CPP-PE的丙烯：乙烯比例为按mol％计70:30。
实施例4
CPP-共聚物膜用作终止带。在该实施例中，丙烯：共聚物比例为按mol％计95:5，并且马来酸酐用作共聚物。
比较例1
OPS膜用作终止带，其热粘附至袋壳体。
比较例2
TPU膜用作终止带。
比较例3
PVDF膜用作终止带。
比较例4
PET膜用作终止带。
比较例5
OPP膜用作终止带。
表1
Figure BDA0002129699110000091
从表1可见，根据使用CPP膜、CPP-PE膜和CPP-共聚物膜作为终止带的实施例1至4制造的二次电池，即使进行了72次坠落试验之后，也未表现出发热、OCV下降和Al基体材料破裂。例如，由于用作终止带的每个CPP类膜和袋壳体的内表面之间的摩擦，在进行坠落试验之后，根据实施例1至4制造的二次电池都被评估为良好。
因为根据比较例1制造的二次电池，其中OPS膜被热附接至袋壳体，所以该二次电池的电极组件展示了相对高的固定力，使得不出现发热。但是，在比较例1中，电极组件的Al基体材料在坠落试验期间倾向于破裂。在根据比较例2制造的二次电池中，因为TPU膜由于吸收电解溶液而膨胀和起皱，所以TPU膜和袋壳体的内表面之间的接触面积减少，并且在坠落试验中未表现出由于TPU膜和袋壳体之间的摩擦造成的任何改善。在根据比较例3制造的二次电池中，因为PVDF膜由于吸收电解溶液而膨胀和起皱，PVDF膜和袋壳体的内表面之间的接触面积下降，并且在坠落试验中未表现出由于PVDF膜和袋壳体之间的摩擦造成的任何改善。另外，因为PVDF膜由具有相对较小摩擦力和较小分子间力的材料制造，所以在根据比较例3制造的二次电池中表现出低摩擦和对于坠落试验的较小抗性。在根据比较例4制造的二次电池中，PET膜吸收少量的电解溶液并且不起皱。但是，因为PET膜和袋壳体的内表面之间的摩擦力不高，所以电极组件和袋壳体之间的摩擦力小，表明根据比较例4制造的二次电池对于坠落试验的抗性不高。在根据比较例5制造的二次电池中，因为OPP膜是双轴拉伸产品并且与CPP膜相比表现出差的橡胶弹性和不足的摩擦，所以对于坠落试验的抗性不够。另外，比较例2-5的各自终止带具有小于5的湿润静摩擦系数，而实施例1至4的各自终止带具有大于5的湿润静摩擦系数。另外，比较例2-5的各自终止带具有小于3.5的湿润动摩擦系数，而实施例1至4的各自终止带具有大于3.5的湿润动摩擦系数。因此，应理解，根据实施例1至4的终止带可通过抑制坠落试验期间电极组件的移动而提供具有改善的安全性的二次电池。尽管比较例1的终止带具有大于5的湿润静摩擦系数和大于3.5的湿润动摩擦系数，但是其热粘附至袋壳体，从而使得电极组件的Al基体材料容易破裂。
尽管已经参考其示例性实施方式显示和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应理解，在不背离由所附权利要求和它们的等效形式限定的本发明的精神和范围的情况下，可对描述的实施方式的形式和细节进行各种改变。

Claims (3)

1.一种二次电池，其包括：
电极组件；
容纳所述电极组件的袋壳体；和
附接至所述电极组件的外表面并且接触所述袋壳体的内表面的终止带，
其中所述终止带包括与所述袋壳体的所述内表面的材料相同的材料，
其中所述终止带由流延聚丙烯膜和粘合剂层组成，
其中，当所述终止带浸没在电解溶液中时，所述终止带和所述袋壳体的所述内表面之间的静摩擦系数大于5，所述终止带和所述袋壳体的所述内表面之间的动摩擦系数大于3.5，
其中所述终止带包括在所述终止带的表面上的图案层，并且其中所述图案层通过等离子体处理形成，并且
其中所述终止带和所述袋壳体的所述内表面之间的摩擦力配置为防止所述电极组件在所述袋壳体内部移动。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述流延聚丙烯膜具有高于140℃的熔点。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述终止带覆盖20％至50％的所述电极组件。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210136972U (zh) * 2019-08-27 2020-03-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池
KR20240000819A (ko) * 2022-06-24 2024-01-03 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1744346A (zh) * 2004-08-31 2006-03-08 三洋电机株式会社 电池
EP1717882A1 (en) * 2005-04-26 2006-11-02 Samsung SDI Co., Ltd. Polymer battery pack and method of manufacturing the same
KR20070006255A (ko) * 2005-07-07 2007-01-11 삼성에스디아이 주식회사 젤리롤 전극 조립체와 이를 채용하는 이차전지
KR20070101444A (ko) * 2006-04-10 2007-10-17 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 구비한 이차전지
CN102214813A (zh) * 2010-04-05 2011-10-12 三星Sdi株式会社 二次电池
CN102290536A (zh) * 2010-06-21 2011-12-21 三星Sdi株式会社 袋型二次电池
CN104576977A (zh) * 2013-10-16 2015-04-29 三星Sdi株式会社 二次电池
KR20160105131A (ko) * 2015-02-27 2016-09-06 주식회사 테이팩스 열압착 마감 테이프, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이차전지
CN107614639A (zh) * 2015-05-29 2018-01-19 琳得科株式会社 粘着片

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948848B1 (ko) * 2003-01-18 2010-03-22 삼성에스디아이 주식회사 전지부 유니트와, 이를 채용한 리튬 이차 전지
JP2005056658A (ja) * 2003-08-04 2005-03-03 Nitto Denko Corp リチウムイオン電池素子巻止用粘着テープ又はシート
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
JP4495994B2 (ja) * 2004-03-29 2010-07-07 株式会社東芝 非水電解質二次電池
US20070292567A1 (en) * 2005-12-30 2007-12-20 Lithotype Company, Inc. E-beam cured packaging structure, packages, and methods of making
JP5471204B2 (ja) * 2009-09-07 2014-04-16 日産自動車株式会社 双極型電池
JP5625389B2 (ja) * 2010-03-02 2014-11-19 ソニー株式会社 非水電解質電池
JP5900113B2 (ja) * 2012-03-30 2016-04-06 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用負極、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
KR20140064168A (ko) * 2012-11-19 2014-05-28 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
JP6635043B2 (ja) * 2014-11-18 2020-01-22 日本ゼオン株式会社 電極構成体固定用両面テープおよび二次電池
KR20160075197A (ko) * 2014-12-19 2016-06-29 주식회사 엘지화학 이차전지
KR101686961B1 (ko) * 2015-06-04 2016-12-15 주식회사 테이팩스 열압착 마감 테이프, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR102278442B1 (ko) * 2016-09-21 2021-07-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1744346A (zh) * 2004-08-31 2006-03-08 三洋电机株式会社 电池
EP1717882A1 (en) * 2005-04-26 2006-11-02 Samsung SDI Co., Ltd. Polymer battery pack and method of manufacturing the same
KR20070006255A (ko) * 2005-07-07 2007-01-11 삼성에스디아이 주식회사 젤리롤 전극 조립체와 이를 채용하는 이차전지
KR20070101444A (ko) * 2006-04-10 2007-10-17 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 구비한 이차전지
CN102214813A (zh) * 2010-04-05 2011-10-12 三星Sdi株式会社 二次电池
CN102290536A (zh) * 2010-06-21 2011-12-21 三星Sdi株式会社 袋型二次电池
CN104576977A (zh) * 2013-10-16 2015-04-29 三星Sdi株式会社 二次电池
KR20160105131A (ko) * 2015-02-27 2016-09-06 주식회사 테이팩스 열압착 마감 테이프, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이차전지
CN107614639A (zh) * 2015-05-29 2018-01-19 琳得科株式会社 粘着片

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