CN112259836B - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
一种二次电池，包括：电极组件；容纳所述电极组件的壳体；和盖组件，联接到所述壳体以密封所述壳体，其中所述壳体包括底部部分、从所述底部部分弯折并延伸的长侧部分、从所述底部部分弯折并延伸的第一短侧子部分、从所述长侧部分弯折并延伸的第二短侧子部分以及位于所述第一短侧子部分与所述第二短侧子部分之间的曲部，所述第一短侧子部分和所述第二短侧子部分彼此连接以限定短侧部分。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年7月4日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请第10-2019-0080772号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明的实施例的各方面涉及二次电池。
背景技术
根据壳体的形状，电池可分为棱柱型、圆柱型、袋型等。棱柱形或圆柱形电池可以通过将具有正电极、负电极和隔板的电极组件插入到金属罐中并密封该电极组件来制造，而袋型电池可以通过使用涂覆有绝缘体的铝箔封装电极组件来制造。
传统的电池罐制造方法可以包括深拉工艺、冲击工艺等。在一示例中，执行深拉工艺，使得片状金属板被放置在成型模具上，并且使用冲头对金属板执行约十次冲压操作，从而完成罐。在另一示例中，执行冲击工艺，使得坯料形式的块被放置在成型模具上，并且使用冲头在该块上执行约一次强力冲压操作，从而完成罐。冲击工艺可以减少处理步骤的数量，从而降低制造成本。
然而，常规的深拉工艺和常规的冲击工艺由于各自的制造工艺特性而均在减小罐厚度上受到限制，并且根据罐的区域在罐的厚度上具有较大的偏差。另外，常规的深拉工艺和常规的冲击工艺的问题在于电池罐的制造成本非常高。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对所描述技术的背景的理解，并且因此，其可能包含不构成在本国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。
发明内容
根据本发明的实施例的一方面，一种二次电池具有弯折型的罐或壳体，该弯折型的罐或壳体可以通过减小罐的厚度并增加尺寸精度而在罐的各个区域中没有厚度偏差，并且通过在三个或四个侧部相交的角部处提供弯曲部分而具有提高的安全性。
根据本发明的实施例的另一方面，一种二次电池具有弯折型的罐，该弯折型的罐通过在三个或四个侧部相交的角部处提供曲部而包括期望形状的弯曲部分，该曲部在角部弯折时彼此重叠，从而防止或基本上防止在焊接期间产生针孔。
根据本发明的一个或多个实施例，一种二次电池包括：电极组件；容纳所述电极组件的壳体；和盖组件，联接到所述壳体以密封所述壳体，其中所述壳体包括底部部分、从所述底部部分弯折并延伸的长侧部分、从所述底部部分弯折并延伸的第一短侧子部分、从所述长侧部分弯折并延伸的第二短侧子部分以及位于所述第一短侧子部分与所述第二短侧子部分之间的曲部，所述第一短侧子部分和所述第二短侧子部分彼此连接以限定短侧部分。
所述曲部可以位于所述第一短侧子部分与所述第二短侧子部分相交的区域处。
所述曲部可以包括位于所述第一短侧子部分中的第一曲部和位于每个所述第二短侧子部分中的第二曲部。
所述第一曲部和所述第二曲部可以彼此重叠。
所述第一曲部和所述第二曲部可以呈不对称构造。
所述第一曲部可以比所述第二曲部大。
所述第二曲部可以比所述第一曲部大。
所述第一曲部可以具有比所述第二曲部大的曲率半径。
所述第二曲部可以具有比所述第一曲部大的曲率半径。
所述壳体可以进一步包括位于所述底部部分、所述长侧部分与包括具有所述第一曲部的所述第一短侧子部分和具有所述第二曲部的所述第二短侧子部分的所述短侧部分相交的区域处的弯曲部分。
所述短侧部分可以进一步包括焊接部分，并且所述焊接部分包括从每个所述弯曲部分延伸且位于所述第一短侧子部分和所述第二短侧子部分之间的第一焊接部分以及位于所述第二短侧子部分之间的第二焊接部分。
所述曲部可以位于所述第一短侧子部分与所述第二短侧子部分相交的区域的中心处。
与连接到所述第二短侧子部分相比，所述曲部可以更长地连接到所述第一短侧子部分，或者与连接到所述第一短侧子部分相比，所述曲部可以更长地连接到所述第二短侧子部分。
所述第一短侧子部分可以从所述底部部分的两个端部延伸，所述第二短侧子部分可以从所述长侧部分的两个端部延伸，并且所述短侧部分可以限定在所述底部部分和所述长侧部分的两侧。
如上所述，根据本发明的一个或多个实施例，提供具有弯折型的罐的二次电池，该弯折型的罐可以通过减小罐的厚度并增加尺寸精度而在罐的各个区域中没有厚度偏差，并且可以通过在三个或四个侧部相交的角部处提供弯曲部分而提高安全性。在一些示例中，在从底部部分弯折的第一短侧子部分和从长侧部分弯折的第二短侧子部分相交的顶点(角部)处提供不对称的曲部，使得不对称的曲部在它们弯折时彼此重叠，从而在底部部分、长侧部分，第一短侧子部分和第二短侧子部分相交的角部处提供期望形状的、对称的弯曲部分。
另外，根据本发明的一个或多个实施例，提供一种具有弯折型的罐的二次电池，该弯折型的罐通过在三个或四个侧部相交的角部处提供曲部而包括期望形状的弯曲部分，该曲部在角部弯折时彼此重叠，从而防止或基本上防止在焊接期间产生针孔。在一些示例中，根据本发明，期望形状的、对称的弯曲部分通过彼此重叠的不对称的曲部提供，并且第一短侧子部分和第二短侧子部分之间的边界区域与弯曲部分间隔开一距离(例如，预定距离)，从而容易执行焊接，而不会在弯曲部分和边界区域处产生针孔。
附图说明
图1为例示根据本发明的一实施例的示例二次电池的透视图。
图2A和图2B为例示根据本发明的实施例的示例二次电池的剖视图。
图3A和图3B为例示根据本发明的一示例实施例的用于制造示例二次电池的示例方法的透视图。
图4A至图4D为例示根据本发明的一实施例的用于制造示例二次电池的示例方法的局部放大平面图。
图5A和图5B为例示用于制造示例二次电池的示例方法的局部放大平面图。
图6A至图6C为例示根据本发明的一实施例的用于制造示例二次电池的示例方法的透视图。
图7A和图7B为例示根据一示例实施例的用于制造二次电池的方法的局部放大平面图。
附图标记说明
100、200：二次电池 110：电极组件
120：第一端子 130：第二端子
140：罐 140A：金属板
141：底部部分 142、143：长侧部分
144、145：短侧部分 146：焊接部分
147：开口 1440A、1440B：曲部
1441：第一曲部 1442：第二曲部
1550A、1550B：弯曲部分
具体实施方式
在此，将进一步详细描述本发明的一些示例实施例。
本发明的各种实施例可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的示例实施例。相反，本公开的这些示例实施例被提供以使本公开将是彻底和完整的，并且将把本公开的发明构思传达给本领域技术人员。
另外，在附图中，为了简洁和清楚起见，可能夸大了各种部件的尺寸或厚度。相似的附图标记始终表示相似的元件。另外，应理解，当元件A被称为“连接到”元件B时，元件A可以直接连接至元件B，或者可以存在一个或多个中间元件C，并且元件A和元件B可以彼此间接连接。
本文使用的术语是为了描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还应理解，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部件和/或其组。
应理解，尽管术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种构件、元件、区域、层和/或区段，但是这些构件、元件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语用于将一个构件、元件、区域、层和/或区段与另一构件、元件、区域、层和/或区段区分开。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/或第一区段可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二区段，而不脱离本公开的教导。
为了易于描述，诸如“下方”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”等的空间相对术语可以在本文中使用，以描述如图中所例示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应理解，空间相对术语旨在涵盖设备在使用或操作中的除了图中所描绘的方位之外的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定向为在其它元件或特征“上”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种方位。
在整个说明书中使用的术语“焊接部分”在某些情况下可以被称为临时焊接部分和/或焊接部分，其用于表示焊接顺序和功能，但并不旨在限制本发明。另外，本文使用的术语“焊接”主要是指激光焊接，并且用于焊接的激光器的示例可以包括但不限于CO2激光器、光纤激光器、盘形激光器、半导体激光器和/或钇铝石榴石(YAG)激光器。另外，在某些情况下，术语“第一短侧部分”可以被称为第一短侧子部分，并且术语“第二短侧部分”和“第三短侧部分”可以被称为第二短侧子部分。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术或科学术语)具有与本发明构思所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。如在常用字典中定义的这类术语应被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，并且不应被解释为具有理想化或过度正式的含义，除非在本文中明确定义。
图1为例示根据本发明的一实施例的示例二次电池的透视图。在图1示出的示例中，二次电池100可以包括电极组件110(在图2A和图2B示出的示例中的110和210)、第一端子120、第二端子130、罐或壳体140以及盖组件150。
在一些示例中，可以通过对金属板进行冲切和/或开槽、弯折和焊接来提供罐140，并且罐140可以具有包括开口的基本六面体形状，电极组件110通过该开口插入和放置，并且盖组件150通过该开口被安装。在一些示例中，罐140可包括具有长边和短边的矩形的底部部分141、从底部部分141的相应长边弯折并延伸到盖组件150的长侧部分142和143以及从底部部分141的相应短边和长侧部分142和143延伸的短侧部分144和145。
在图1中，例示彼此组装的罐140和盖组件150，从而作为与盖组件150相对应的区域的基本开口部分的开口在图1中未示出。在一实施例中，罐140的内表面和/或外表面可以经受绝缘处理，从而罐140与电极组件、第一端子120、第二端子130和盖组件150绝缘。
图2A和图2B为例示示例二次电池100和200的剖视图。在图2A示出的示例中，二次电池100可包括电极组件110，该电极组件110具有沿水平方向(即，沿与盖组件150的长度方向基本上平行的方向)延伸的卷绕轴线。在图2B示出的示例中，二次电池200可包括电极组件210，该电极组件210可以具有沿竖直方向(即，沿基本上垂直于盖组件150的长度方向的方向)延伸的卷绕轴线。在一些示例中，电极组件可以为堆叠式电极组件，而非卷绕式电极组件。
现在将描述图2A中示出的二次电池100。电极组件110可以通过卷绕或堆叠包括为薄板或层的第一电极板111、隔板113和第二电极板112的堆叠结构而被形成。在一些示例中，第一电极板111可以作为负电极操作，并且第二电极板112可以作为正电极操作，或者反之亦然。在一些示例中，第一电极板111可以通过在由诸如铜、铜合金、镍或镍合金的金属箔制成的第一电极集电器上涂覆诸如石墨或碳的第一活性材料而被形成，并且可以包括未涂覆第一活性材料的第一未涂覆部分111a。在一些示例中，第二电极板112可以通过在由诸如铝或铝合金的金属箔制成的第二电极集电器上涂覆诸如过渡金属氧化物的第二活性材料而被形成，并且可以包括未涂覆第二活性材料的第二未涂覆部分112a。在一些示例中，位于第一电极板111和第二电极板112之间的隔板113可以防止或基本上防止第一电极板111和第二电极板112之间的短路，并且可以允许锂离子移动。在一实施例中，隔板113可以包括聚乙烯、聚丙烯或者聚乙烯和聚丙烯的复合膜。在一实施例中，隔板113可以由诸如硫化物基化合物、氧化物基化合物或硫酸盐化合物的无机固体电解质取代，从而不需要液相或凝胶相电解质溶液。分别电连接到第一电极板111和第二电极板112的第一端子120和第二端子130位于电极组件110的相对端。在一些示例中，电极组件110可以与电解质溶液一起被容纳在罐140中。在一些示例中，电解质溶液可以包括诸如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)或碳酸二甲酯(DMC)的有机溶剂和诸如LiPF6或LiBF4的锂盐。在一些示例中，如果使用无机固体电解质，则可以省略电解质溶液。
第一端子120可以由金属制成，并且可以电连接至第一电极板111。在一些示例中，第一端子120可以包括第一集电板121、第一端子柱122和第一端子板124。在一些示例中，第一集电板121可以与在电极组件110的端部突出的第一未涂覆部分111a接触。在一实施例中，第一集电板121可以焊接到第一未涂覆部分111a。在一些示例中，第一集电板121可以基本上呈倒L形(“┌”)构造，并且可以具有位于其顶部部分中的端子孔121a。在一些示例中，第一端子柱122可以插入到端子孔121a中，然后进行铆接和/或焊接。在一些示例中，第一集电板121可以由铜或铜合金制成。在一些示例中，第一端子柱122穿过稍后将描述的盖板151，并且在盖板151下面电连接至第一集电板121。另外，在一些示例中，当第一端子柱122向上突出并延伸到盖板151的上部一段长度(例如，预定长度)时，法兰122a可以位于盖板151下方，以防止或基本上防止第一端子柱122从盖板151移出。在一实施例中，第一端子柱122的位于法兰122a下方的部分装配到第一集电板121的端子孔121a中，然后进行铆接和/或焊接。在一些示例中，第一端子柱122可以与盖板151电绝缘。在一实施例中，第一端子板124可以具有孔124a。在一些示例中，向上暴露的第一端子柱122和第一端子板124的边界区域可以彼此焊接。例如，激光束可以被提供到向上暴露的第一端子柱122和第一端子板124的边界区域以熔化边界区域，然后冷却，从而焊接边界区域。焊接区域在图2A中由附图标记125表示。在一实施例中，由铝或铝合金制成的汇流条可焊接到第一端子板124。
第二端子130也可以由金属制成，并且可以电连接至第二电极板112。在一些示例中，第二端子130可以包括第二集电板131、第二端子柱132和第二端子板134。在一些示例中，第二集电板131可以与在电极组件110的端部突出的第二未涂覆部分112a接触。在一些示例中，第二集电板131可以基本上呈倒L形(“┐”)构造，并且可以具有位于其顶部部分的端子孔131a。在一些示例中，第二端子柱132可以被插入到端子孔131a中，然后联接到其。在一些示例中，第二集电板131可以由例如但不限于铝或铝合金制成。在一些示例中，第二端子柱132穿过稍后将描述的盖板151，并且在盖板151下面电连接至第二集电板131。另外，在一些示例中，当第二端子柱132向上突出并延伸到盖板151的上部一段长度(例如，预定长度)时，法兰132a可以位于盖板151下方，以防止或基本上防止第二端子柱132从盖板151移出。在一实施例中，第二端子柱132的位于法兰132a下方的部分被装配到第二集电板131的端子孔131a中，然后进行铆接和/或焊接。在一实施例中，第二端子柱132可以与盖板151电绝缘。在一些示例中，第二端子柱132可以由铝或铝合金制成。在一实施例中，第二端子板134具有孔134a。另外，第二端子板134联接至第二端子柱132。也就是说，第二端子柱132联接至第二端子板134的孔134a。在一实施例中，第二端子柱132和第二端子板134可以彼此铆接和/或焊接。在一些示例中，向上暴露的第二端子柱132和第二端子板134的边界区域可以彼此焊接。例如，激光束可以被提供到向上暴露的第二端子柱132和第二端子板134的边界区域以熔化边界区域，然后冷却，从而焊接边界区域。焊接区域在图2A中由附图标记135表示。在一实施例中，由铝或铝合金制成的汇流条可以容易地焊接至第二端子板134。在一实施例中，第二端子板134可以电连接至盖板151。因此，下面将描述的盖板151和罐140可以具有与第二端子130相同的极性(例如，正极性)。
盖组件150可以联接至罐140。在一些示例中，盖组件150可以包括盖板151、密封衬垫152、塞子153、安全通气部154、上联接构件155和下绝缘构件156。盖板151可以密封壳体140的开口，并且可以由与壳体140相同的材料制成。在一些示例中，盖板151可以通过激光焊接联接至罐140。如上所述，在一实施例中，由于盖板151具有与第二端子130相同的极性，因此盖板151和罐140可以具有相同的极性。由绝缘材料制成的密封衬垫152可以在盖板151的底端处位于第一端子柱122和第二端子柱132中的每个与盖板151之间，并且可以密封第一端子柱122和第二端子柱132中的每个与盖板151之间的区域。密封衬垫152可以防止或基本上防止外部湿气渗透到二次电池100中，并且防止或基本上防止容纳在二次电池100中的电解质流出。塞子153可以密封盖板151的电解质注入孔151a。安全通气部154可以安装在盖板151的通气孔151b中，并且可以具有构造成能在预设压力下打开的凹口。上联接构件155可以在盖板151的顶端处位于第一端子柱122和第二端子柱132中的每个与盖板151之间。另外，上联接构件155可以紧密接触盖板151。此外，上联接构件155也可以紧密接触密封衬垫152。在一实施例中，上联接构件155可以使第一端子柱122和第二端子柱132与盖板151绝缘。在一些示例中，位于第二端子柱132处的上联接构件155可以将第二端子板134和盖板151彼此电连接。相应地，第二端子130可以具有与盖板151和罐140相同的极性。下绝缘构件156可以位于第一集电板121和第二集电板131中的每个与盖板151之间，并且可以防止或基本上防止产生不必要的短路。也就是说，下绝缘构件156可以防止或基本上防止在第一集电板121与盖板151之间以及在第二集电板131与盖板151之间产生短路。
现在将描述图2B示出的二次电池200。二次电池200在电极组件210的构造以及电极组件210与第一端子120和第二端子130中的每个之间的连接关系方面与二次电池100不同。第一电极接线片211a可以位于电极组件210与第一端子120的第一端子柱122之间，并且第二电极接线片212a可以位于电极组件210与第二端子130的第二端子柱132之间。在一实施例中，第一电极接线片211a可以从电极组件210的顶端延伸到第一端子120的第一端子柱122的底端，以电连接或焊接到提供在第一端子柱122中的平面法兰122a。另外，第二电极接线片212a可以从电极组件210的顶端延伸到第二端子130的第二端子柱132的底端以电连接或焊接到提供在第二端子柱132中的平面法兰132a。第一电极接线片211a可以为电极组件210的第一电极板211的未涂覆第一活性材料211b的第一未涂覆部分，或者为连接至第一未涂覆部分的单独构件。这里，第一未涂覆部分可以由与第一电极板211相同的材料制成，并且单独构件可以为从由镍、镍合金、铜、铜合金、铝、铝合金及其等效物组成的组中选择的一种。另外，第二电极接线片212a可以为电极组件210的第二电极板212的未涂覆第二活性材料的第二未涂覆部分，或者为连接至第二未涂覆部分的单独构件。这里，第二未涂覆部分可以由与第二电极板212相同的材料制成，并且单独构件可以为从由铝、铝合金、镍、镍合金、铜、铜合金及其等效物组成的组中选择的一种。另外，电极组件210可以包括位于第一电极板211和第二电极板212之间的隔板213。
如上所述，在一实施例中，由于电极组件的卷绕轴线和端子的端子轴线彼此平行或水平，因此在注入电解质时电极组件具有优异的电解质浸渍能力，并且在过充电期间内部气体可以迅速转移到安全通气部，以促进安全通气部154快速操作。在一实施例中，电极组件的电极接线片(未涂覆部分或单独构件)可以直接电连接至端子，这缩短了电通路，从而减少二次电池200的内部电阻，同时减少二次电池200的部件的数量。
通过将在下面描述的示例方法制造的罐140可以被用于在图1、图2A和图2B中示出的二次电池100和200中。
图3A和图3B为例示用于制造示例二次电池100、200的示例方法的透视图。图3A示出在初始制造阶段的罐140。
在图3A示出的示例中，可以提供具有均匀厚度的基本平的金属板140A。在一些示例中，金属板140A可以包括铝(Al)、铁(Fe)、铜(Cu)、钛(Ti)、镍(Ni)、镁(Mg)、铬(Cr)、锰(Mn)、锌(Zn)或这些元素的合金中的任一种。在一些示例中，金属板140A可以包括镀镍(Ni)的铁(Fe)或SUS(例如，SUS 301、SUS 304、SUS 305、SUS 316L或SUS 321)。
在一些示例中，金属板140A可以具有在大约0.1mm至大约10mm的范围内的厚度，并且金属板140A的厚度在所有区域中的偏差可以在大约0.1％到大约1％的范围内。因此，与常规的罐相比，本发明可以提供相对薄并且具有小的厚度偏差的罐140。
在一些示例中，金属板140A可以被预处理以有利于将在下面描述的弯折工艺、开槽工艺和/或焊接工艺。在一些示例中，金属板140A可以经受在一气体气氛(例如，预定气体气氛)和一温度范围(例如，预定温度范围)中执行一时间段(例如，预定时间段)的退火处理。在一些示例中，退火处理可以在诸如氩气(Ar)或氮气(N2)的惰性气体的气氛中在大约300℃至大约1000℃范围内的温度执行大约10秒至大约60分钟。退火处理可以使金属板140A的弹性模量增加大约5％至大约60％。相应地，可以容易地执行稍后将描述的金属板140A的弯折工艺，并且可以最小化或减少回弹现象的发生，特别是在弯折工艺之后。
在一实施例中，金属板140A可具有基本平的顶表面和基本平的底表面。在一实施例中，金属板140A的顶表面和/或底表面可以经受绝缘处理。在一些示例中，可以借助通过金属氧化工艺形成薄的氧化物层(例如，阳极氧化层)或者借助涂覆或层压绝缘树脂(例如，聚酰亚胺、聚丙烯或聚乙烯)在金属板140A的顶表面上安置薄绝缘膜。在一些示例中，金属板140A的顶表面可以对应于罐140的内表面，并且金属板140A的底表面可以对应于罐140的外表面。金属板140A的这些特征可以普遍应用于以下实施例中公开的所有金属板。
图3B示出在后一制造阶段的金属板140A。
在图3B示出的示例中，可以使用冲切工艺和/或开槽工艺提供具有均匀厚度的基本平的金属板140A。在一些示例中，金属板140A可以包括具有长边和短边的基本上矩形的底部部分141、从底部部分141的相应长边水平延伸的(随后将从底部部分弯折的)长侧部分142和143以及从底部部分141和相应的长侧部分142和143水平延伸的(随后将从底部部分和长侧部分弯折的)短侧部分144和145。
在一些示例中，短侧部分中的一个短侧部分144可以包括从底部部分141的短边延伸的基本上三角形形状的第一短侧部分144a、从长侧部分142的端部水平延伸的第二短侧部分144b和从长侧部分143的端部水平延伸的第三短侧部分144c。在一实施例中，第二短侧部分144b可以包括位于面对第一短侧部分144a的区域上的倾斜外缘，并且第三短侧部分144c也可以包括位于面对第一短侧部分144a的区域上的倾斜外缘。换句话说，第二短侧部分144b和第三短侧部分144c可以被构造成与第一短侧部分144a匹配或对应。在一实施例中，长侧部分142和143中的每个的宽度可以基本上等于底部部分141的每个长边的宽度。在一实施例中，第一短侧部分144a的宽度可以基本上等于底部部分141的每个短边的宽度。另外，第二短侧部分144b和第三短侧部分144c的总宽度可以基本上等于底部部分141的每个短边的宽度。另外，长侧部分142和143中的每个的长度可以基本上等于短侧部分144和145中的每个的长度。在图3B中，虚线表示随后将描述的后续工艺中的弯折线。
图4A至图4D为例示用于制造示例二次电池的示例方法的局部放大平面图。为了清楚和简洁起见，图4A示出从底部部分141延伸的第一短侧部分144a和分别从长侧部分142和143延伸的第二短侧部分144b和第三短侧部分144c。
如图4B所示，在区域“4b”中，在一些示例中，至少一个或多个曲部1440A可以被提供在第一短侧部分144a与第二短侧部分144b之间，例如，第一短侧部分144a与第二短侧部分144b相交的区域，第一短侧部分144a与第二短侧部分144b彼此连接的连接区域，第一短侧部分144a与第二短侧部分144b之间的顶点，第一短侧部分144a与第二短侧部分144b之间的角部，或者第一短侧部分144a与第二短侧部分144b之间的角部接头区域。
另外，如图4C所示，在区域“4c”中，在一些示例中，至少一个或多个曲部1440B可以被提供在第一短侧部分144a与第三短侧部分144c之间，例如，第一短侧部分144a与第三短侧部分144c相交的区域，第一短侧部分144a与第三短侧部分144c彼此连接的连接区域，第一短侧部分144a与第三短侧部分144c之间的顶点，第一短侧部分144a与第三短侧部分144c之间的角部，或者第一短侧部分144a与第三短侧部分144c之间的角部接头区域。
在一些示例中，曲部1440A可以包括位于第一短侧部分144a中的第一曲部1441和位于第二短侧部分144b中的第二曲部1442。
另外，在一些示例中，曲部1440B可以包括位于第一短侧部分144a中的第一曲部1441和位于第三短侧部分144c中的第三曲部1443。
另外，在一些示例中，第一曲部1441和第二曲部1442可以呈不对称构造，例如，第一曲部1441和第二曲部1442可以相对于底部部分141与长侧部分142之间的弯折线呈不对称构造。另外，在一些示例中，第一曲部1441和第三曲部1443可以呈不对称构造，例如，第一曲部1441和第三曲部1443可以相对于底部部分141与长侧部分143之间的弯折线呈不对称构造。
如图4B所示，在一些示例中，第一曲部1441可以比第二曲部1442大(例如，具有更大的面积)。另外，如图4C所示，在一些示例中，第一曲部1441可以比第三曲部1443大(例如，具有更大面积)，或者反之亦然。
在一些示例中，第一曲部1441、第二曲部1442和第三曲部1443可以为圆形的或椭圆形的。另外，在一些示例中，如果第一曲部1441、第二曲部1442和第三曲部1443为圆形的，则第一曲部1441可以具有比第二曲部1442大的曲率半径，如图4B所示。另外，如图4C所示，第一曲部1441可以具有比第三曲部1443大的曲率半径，或者反之亦然。
在一些示例中，第一曲部1441的曲率半径可以为第二曲部1442的曲率半径的大约5至11倍，并且在一实施例中为7至9倍。在该数值范围内，可以在底部部分141、长侧部分142与包括具有第一曲部1441的第一短侧部分144a和具有第二曲部1442的第二短侧部分144b的短侧部分相交的区域处提供期望形状的弯曲部分1550A(参见图6C)。在一些示例中，第一曲部1441的曲率半径可以为第三曲部1443的曲率半径的大约5至11倍，并且在一实施例中为7至9倍。在该数值范围内，可以在底部部分141、长侧部分143与包括具有第一曲部1441的第一短侧部分144a和具有第三曲部1443的第三短侧部分144c的短侧部分相交的区域处提供期望形状的弯曲部分1550B(参见图6C)。
如上所述并且参照图4D，在一实施例中，第一曲部1441的曲率半径R1可以大于第二曲部1442的曲率半径R2，并且第一曲部1441和第二曲部1442可以彼此连续连接。在一实施例中，第一曲部1441的曲率半径可以大于第三曲部1443的曲率半径，并且第一曲部1441和第三曲部1443可以彼此连续连接。
图5A和图5B为例示用于制造示例二次电池的示例方法的局部放大平面图。如图5A和图5B所示，在一些示例中，第二曲部1442可以比第一曲部1441大(例如，具有更大的面积)。另外，如图5B所示，在一些示例中，第三曲部1443可以比第一曲部1441大(例如，具有更大的面积)。
在一些示例中，第一曲部1441、第二曲部1442和第三曲部1443可以为圆形的或椭圆形的，并且第二曲部1442可以具有比第一曲部1441大的曲率半径。另外，在一些示例中，第三曲部1443可以具有比第一曲部1441大的曲率半径。在一些示例中，通过对金属板140A进行冲切和/或开槽来提供第一曲部1441、第二曲部1442和第三曲部1443。因此，第一曲部1441、第二曲部1442和第三曲部1443的厚度可以等于或类似于底部部分141、第一短侧部分144a、第二短侧部分144b和第三短侧部分144c的厚度。
图6A至图6C为例示用于制造示例二次电池的示例方法的透视图。图6A和图6B示出在后一制造阶段的金属板140A。在图6A和图6B示出的示例中，金属板140A可以弯折成一形状(例如，预定形状)。在一些示例中，在通过弯折机或压模将金属板140A固定之后，金属板140A可以被弯折成预定形状。
在一些示例中，作为弯折工艺的结果，可以提供从底部部分141的相应的长边沿基本垂直的方向弯折和延伸的长侧部分142和143以及从底部部分141和长侧部分142和143沿基本垂直的方向弯折和延伸的短侧部分144和145。也就是说，在一实施例中，长侧部分142和143可以从底部部分141的长边弯折大约90度以延伸，并且短侧部分144和145可以从底部部分141的短边弯折大约90度以延伸，且可以从长侧部分142和143弯折大约90度以延伸。
因此，第一短侧部分144a、第二短侧部分144b和第三短侧部分144c可以被定位为彼此面对，并且它们的外缘可以彼此接触。在一实施例中，面对第二短侧部分144b和第三短侧部分144c的第一短侧部分144a的顶点的角度可以在大约80度至大约100度的范围内，并且在一实施例中为90度。
在一些示例中，在第一短侧部分144a的两个上外缘中的每个与底部部分141的短边之间限定的角度可以在大约40度至大约50度的范围内，并且在一实施例中为45度，在第二短侧部分144b的与第一短侧部分144a的外缘的端部相面对的外缘与长侧部分142的端部之间限定的角度可以在大约40度至50度的范围内，并且在一实施例中为45度，在第三短侧部分144c的与第一短侧部分144a的外缘的另一端相面对的外缘与长侧部分143的端部之间限定的角度可以在大约40度至大约50度的范围内，并且在一实施例中为45度。相应地，底部部分141、长侧部分142的端部、第一短侧部分144a和第二短侧部分144b相交的顶点以及底部部分141、长侧部分143的端部、第一短侧部分144a和第三短侧部分144c相交的顶点，可以弯折成基本上圆化的形状。
在一些示例中，一对不对称的曲部1440A(1441和1442)被提供在第一短侧部分144a和第二短侧部分144b相交的区域或顶点处，并且一对不对称的曲部1440B(1441和1443)被提供在第一短侧部分144a和第三短侧部分144c相交的区域或顶点处，从而在底部部分141、长侧部分142与包括具有第一曲部1441的第一短侧部分144a和具有第二曲部1442的第二短侧部分144b的短侧部分相交的区域处提供弯曲部分1550A(参见图6C)，并且在底部部分141、长侧部分143与包括具有第一曲部1441的第一短侧部分144a和具有第三曲部1443的第三短侧部分144c的短侧部分相交的区域处提供弯曲部分1550B(参见图6C)。图6B示出短侧部分144和145分别从长侧部分142和143弯折的示例。也就是说，图6B示出长侧部分142和143尚未从底部部分141弯折的示例。
图6C示出在后一制造阶段的罐140。在图6C示出的示例中，可以执行弯折工艺和焊接工艺。
与以上类似，在一些示例中，当长侧部分142、第一短侧部分144a和第二短侧部分144b相对于底部部分141弯折时，曲部1440A，即第一曲部1441和第二曲部1442，被定位成彼此重叠或相互堆叠，从而在底部部分141、长侧部分142、第一短侧部分144a和第二短侧部分144b相交的角部处提供对称的弯曲部分1550A。
另外，在一些示例中，当长侧部分143、第一短侧部分144a和第三短侧部分144c相对于底部部分141弯折时，曲部1440B，即第一曲部1441和第三曲部1443，被定位为彼此重叠或相互堆叠，从而在底部部分141、长侧部分143、第一短侧部分144a与第三短侧部分144c相交的角部处提供对称的弯曲部分1550B。
另外，在一些示例中，焊接部分146可以被提供在短侧部分144和145中。在一些示例中，焊接部分146可以包括第一焊接部分146a、第二焊接部分146b和第三焊接部分146c。第一焊接部分146a可以从提供在底部部分141、长侧部分142、第一短侧部分144a和第二短侧部分144b相交的角部处的弯曲部分1550A延伸，并沿着第一短侧部分144a与第二短侧部分144b之间的边界区域。第二焊接部分146b可以从提供在底部部分141、长侧部分143、第一短侧部分144a和第三短侧部分144c相交的角部处的弯曲部分1550B延伸，并沿着第一短侧部分144a与第三短侧部分144c之间的边界区域。第三焊接部分146c可以位于第二短侧部分144b与第三短侧部分144c之间的边界区域处。
换句话说，第一焊接部分146a可以在底部部分141、长侧部分142的端部、第一短侧部分144a和第二短侧部分144b相交的弯曲部分1550A中相对于底部部分141的短边成锐角，并且第二焊接部分146b可以在底部部分141、长侧部分143的端部、第一短侧部分144a和第三短侧部分144c相交的弯曲部分1550B中相对于底部部分141的短边成锐角。另外，第三焊接部分146c可以从第二短侧部分144b和第三短侧部分144c的底端延伸到第二短侧部分144b和第三短侧部分144c的顶端(即，开口147)。
在一些示例中，第一焊接部分146a和第二焊接部分146b可以连续形成，第三焊接部分146c可以然后形成，或者反之亦然。在一实施例中，可以按该顺序在第一焊接部分146a、第三焊接部分146c和第二焊接部分146b上执行焊接工艺，或者焊接顺序可以颠倒。另外，在第三焊接部分146c上执行的焊接工艺可以从底端开始并且可以在顶端终止，或者反之亦然。在一些示例中，第一焊接部分146a、第二焊接部分146b和第三焊接部分146c可以包括对接接头结构、搭接接头结构、堆焊接头结构或端接接头结构。在一些示例中，焊接部分146可以呈基本上倒Y形(
)构造。焊接部分146可以被提供为具有实线形状。因此，第一短侧部分144a可以由于第一焊接部分146a和第二焊接部分146b而牢固地固定到第二短侧部分144b和第三短侧部分144c，并且第二短侧部分144b和第三短侧部分144c可以通过第三焊接部分146c彼此牢固地固定。
在一实施例中，彼此连接的第一焊接部分146a和第二焊接部分146b可以被成形为具有至少一个顶点的多条直线，并且第三焊接部分146c可以被成形为从第一焊接部分146a和第二焊接部分146b相交的顶点延伸到开口147的直线。在一实施例中，在第一焊接部分146a和第二焊接部分146b之间限定的顶角可以在大约80度至大约100度的范围内，并且在一实施例中为90度。另外，在第一焊接部分146a和底部部分141的短边之间可以限定在大约40度至大约50度的范围内的角度，并且在一实施例中限定45度的角度，在第二焊接部分146b和底部部分141的短边之间也可以限定在大约40度至大约50度的范围内的角度，并且在一实施例中限定45度的角度。
如上所述，本发明的一个或多个实施例提供罐140，该罐140被构造成使得第一短侧部分144a从底部部分141弯折并延伸，并且在第一短侧部分144a与第二短侧部分144b之间的顶点(角部)处以及在第一短侧部分144a与第三短侧部分144c之间的顶点(角部)处提供不对称的曲部1440A和1440B，从而在三个或四个侧部相交的区域处分别提供自然期望的对称的弯曲部分1550A和1550B。另外，第一焊接部分146a、第二焊接部分146b和第三焊接部分146c从弯曲部分1550A和1550B沿着待彼此连接的第一短侧部分144a、第二短侧部分144b和第三短侧部分144c中的各个之间的界面(例如，切割线)提供以限定单个短侧部分144，从而提供具有增加的弯折和焊接可加工性以及改进的密封效力的罐140，以防止或基本上防止电解质的泄漏。
这里，作为弯折工艺的结果，弯曲部分也可以被提供在底部部分141与第一短侧部分144a之间、底部部分141与长侧部分142和143中的每个之间、长侧部分142与第二短侧部分144b之间以及长侧部分143与第三短侧部分144c之间。
在一些示例中，如上所述，可以通过不对称的曲部1440A在底部部分141、长侧部分142、第一短侧部分144a和第二短侧部分144b相交的角部处提供具有圆化形状的弯曲部分1550A。另外，如上所述，可以通过不对称的曲部1440B在底部部分141、长侧部分143、第一短侧部分144a和第三短侧部分144c相交的角部处提供具有圆化形状的弯曲部分1550B。在一些示例中，位于三个或四个侧部相交的区域处的弯曲部分1550A和1550B的曲率半径可以小于位于两个侧部相交的区域处的弯曲部分的曲率半径，从而提供具有大致稳定形状的罐140。
在一些示例中，在形成焊接部分146之前，可以首先在第一短侧部分144a与第二短侧部分144b之间的边界区域处、在第一短侧部分144a与第三短侧部分144c之间的边界区域处和/或在第二短侧部分144b与第三短侧部分144c之间的边界区域处提供临时焊接部分。临时焊接部分可以包括彼此间隔开的多个临时焊接部分。在一些示例中，临时焊接部分可以被提供成具有基本上虚线的形状。临时焊接部分可以防止或基本上防止长侧部分142和143、短侧部分144和145以及底部部分141发生回弹现象。另外，临时焊接部分可以将长侧部分142和143与短侧部分144和145彼此牢固地固定。相应地，可以容易地提供主焊接部分146(即，焊接部分146)。在一实施例中，可以通过超声焊接或电阻焊接以及激光焊接来提供临时焊接部分。
图7A和图7B为例示根据一示例实施例的用于制造二次电池的方法的局部放大平面图。
如图7A所示，在一些示例中，曲部1440C可以基本上被提供在第一短侧部分144a和第二短侧部分144b(或第三短侧部分)相交的区域的中心处。在一些示例中，曲部1440C可以基本上以基本上对称的圆化形状被提供在第一短侧部分144a和第二短侧部分144b(或第三短侧部分)相交的区域的中心处，但是曲部1440C的形状不限于此。相反，曲部1440C可以具有上述曲部的形状中的任一种。
如图7B所示，在一些示例中，与连接到第一短侧部分144a相比，曲部1440D可以更长地(或更宽地)连接到第二短侧部分144b(或第三短侧部分)。在一些其它示例中，与连接到第二短侧部分144b(或第三短侧部分)相比，曲部1440D可以更长地(或更宽地)连接到第一短侧部分144a。相应地，在一些示例中，曲部1440D可以在第一短侧部分144a与第二短侧部分144b相交的区域(例如，顶点或角部)周围具有不对称的构造。与以上类似地，曲部1440D可以被提供为基本上圆化的形状，但是曲部1440D的形状不限于此。相反，曲部1440D可以具有上述曲部的形状中的任一种。
如上所述，当金属板被冲切和/或开槽时，曲部1440A、1440B、1440C和1440D可以一体地形成在第一短侧部分144a与第二短侧部分144a之间的边界区域处或在第一短侧部分144a与第三短侧部分144c之间的边界区域处。
另外，在一些示例中，如上所述，长侧部分142和143以及第一短侧部分144a从底部部分141弯折，并且第二短侧部分144b和第三短侧部分144c从长侧部分142和143弯折，曲部1440A、1440B、1440C和1440D随后将被插入或连接到这些侧部相交所在的三个或四个侧部的角部区域(例如，第一短侧部分144a与第二短侧部分144b相交的区域以及第一短侧部分144a和第三短侧部分144c相交的区域)。
如上所述，由于曲部位于从底部部分弯折的第一短侧部分与从长侧部分弯折的第二短侧部分和第三短侧部分相交的区域处，因此，在第一短侧部分以及第二短侧部分和第三短侧部分弯折时，可以通过曲部在底部部分、长侧部分以及第一短侧部分、第二短侧部分和第三短侧部分相交的区域(角部)处提供呈对称构造的期望形状的弯曲部分。另外，由于通过曲部提供呈对称构造的期望形状的弯曲部分且弯曲部分以及第一短侧部分、第二短侧部分和第三短侧部分的边界区域之间的距离减小，所以可以容易地执行焊接，从而防止或基本防止在边界区域产生针孔。另外，当在随后的阶段组装或堆叠多个电池以制造电池模块或电池组时，对称的弯曲部分不会与其它电池发生干涉，从而防止或基本上防止在电池之间发生绝缘击穿。然而，如果弯曲部分被不对称地构造，则其它相邻电池的绝缘层可能被不对称的弯曲部分损坏，从而导致相邻电池之间的绝缘击穿。
虽然已经参考本发明的一些示例实施例具体示出和描述本发明的二次电池，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求书所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上对其进行各种改变。
Claims (12)
1.一种二次电池，包括：
电极组件；
容纳所述电极组件的壳体；和
盖组件，联接到所述壳体以密封所述壳体，
其中所述壳体包括底部部分、从所述底部部分弯折并延伸的长侧部分、从所述底部部分弯折并延伸且彼此面对的一对第一短侧子部分、从所述长侧部分弯折并延伸的第二短侧子部分以及位于所述第一短侧子部分与所述第二短侧子部分之间的曲部，所述第一短侧子部分和所述第二短侧子部分彼此连接以限定短侧部分，
其中所述曲部是凹形的，
其中所述曲部包括：
位于所述第一短侧子部分中的第一曲部；和
位于每个所述第二短侧子部分中的第二曲部，
其中所述第一曲部和所述第二曲部位于所述第一短侧子部分和第二短侧子部分相交的角部处，且彼此连续连接，并且
其中所述第一曲部和所述第二曲部彼此重叠。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述曲部位于所述第一短侧子部分与所述第二短侧子部分相交的区域处。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一曲部和所述第二曲部呈不对称构造。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一曲部比所述第二曲部大。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第二曲部比所述第一曲部大。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一曲部具有比所述第二曲部大的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第二曲部具有比所述第一曲部大的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述壳体进一步包括位于所述底部部分、所述长侧部分与包括具有所述第一曲部的所述第一短侧子部分和具有所述第二曲部的所述第二短侧子部分的所述短侧部分相交的区域处的弯曲部分。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述短侧部分进一步包括焊接部分，并且所述焊接部分包括从每个所述弯曲部分延伸且位于所述第一短侧子部分和所述第二短侧子部分之间的第一焊接部分以及位于所述第二短侧子部分之间的第二焊接部分。
10.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述曲部位于所述第一短侧子部分与所述第二短侧子部分相交的区域的中心处。
11.根据权利要求1所述的二次电池，其中与连接到所述第二短侧子部分相比，所述曲部更长地连接到所述第一短侧子部分，或者与连接到所述第一短侧子部分相比，所述曲部更长地连接到所述第二短侧子部分。
12.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一短侧子部分从所述底部部分的两个端部延伸，所述第二短侧子部分从所述长侧部分的两个端部延伸，并且所述短侧部分被限定在所述底部部分和所述长侧部分的两侧。
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