CN113574720A - 二次电池的电池壳体和袋型二次电池 - Google Patents
二次电池的电池壳体和袋型二次电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113574720A CN113574720A CN202080014724.5A CN202080014724A CN113574720A CN 113574720 A CN113574720 A CN 113574720A CN 202080014724 A CN202080014724 A CN 202080014724A CN 113574720 A CN113574720 A CN 113574720A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery case
- filling
- bridge
- battery
- cup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 29
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 206010071232 Protuberant ear Diseases 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 101100460844 Mus musculus Nr2f6 gene Proteins 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 241000288673 Chiroptera Species 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016077 MP3P Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007688 edging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/471—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof
- H01M50/474—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof characterised by their position inside the cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/471—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof
- H01M50/477—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
为了解决问题，根据本发明一实施方式，一种二次电池的电池壳体，其被作为将堆叠有电极和隔膜的电极组件容纳在其中的袋型电池壳体来提供，该电池壳体包括：第一杯部和第二杯部，第一杯部和第二杯部的每一个都在袋膜中凹进而形成；桥接部，桥接部形成在第一杯部与第二杯部之间并且具有均匀的宽度和高度；和填补部，填补部设置在桥接部的沿长度方向的两端的每一端的外侧并且向上突出。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年3月29日提交的韩国专利申请第10-2019-0037075号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种二次电池的电池壳体和袋型二次电池，更具体地，涉及一种减少尺寸误差并且增加相对于体积的能量密度的二次电池的电池壳体和袋型二次电池。
背景技术
通常，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池正被应用和使用在诸如数码相机、P-DVD、MP3P、移动电话、PDA、便携式游戏装置(Portable Game Device)、电动工具(Power Tool)、电动自行车(E-bike)等之类的小型产品，以及诸如电动车辆和混合动力车辆、用于储存多余电力或可再生能量的电力储存设备和备用电力储存设备之类的需要高功率的大型产品中。
为了制造电极组件，制造并堆叠正极(Cathode)、隔膜(Separator)和负极(Anode)。具体地，将正极活性材料浆料施加至正极集流体并且将负极活性材料浆料施加至负极集流体，以制造正极(Cathode)和负极(Anode)。此外，当将隔膜(Separator)插置并堆叠在制造的正极和负极之间时，形成了单元电池(Unit Cell)。将单元电池彼此堆叠，从而形成电极组件。此外，当将电极组件容纳在特定壳体中并且注入电解质时，就制造出了二次电池。
根据容纳电极组件的电池壳体的材料，这种二次电池分为袋型(Pouch Type)二次电池和罐型(Can Type)二次电池。在袋型(Pouch Type)二次电池中，电极组件容纳在由具有可变形状的柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(Can Type)二次电池中，电极组件容纳在由具有预定形状的金属或塑料材料制成的壳体中。
通过对具有柔性的袋膜执行拉制(Drawing)成型以形成杯部来制造袋型电池壳体。通过将袋膜插入到压力机中并且通过冲头给袋膜施加压力以拉伸袋膜来执行拉制成型。此外，当形成杯部时，将电极组件容纳在杯部的容纳空间中，然后折叠电池壳体，以将密封部密封，从而制造出二次电池。
当在袋膜中成型杯部时，可在一个袋膜中彼此相邻地拉制成型彼此对称的两个杯部。此外，可将电极组件容纳在一个杯部的容纳空间中，然后可折叠电池壳体，使得两个杯部彼此面对。结果，由于两个杯部容纳一个电极组件，因此该电极组件具有比容纳在一个杯部中的电极组件厚的厚度。此外，由于电池壳体被折叠以形成二次电池的一个边缘，因此当之后执行密封工序时，可仅密封除了该一个边缘之外的三个边缘。因而，可减少要被密封的边缘的数量，从而提高工序速率并且减少修边工序的数量。
图1是根据相关技术的袋型二次电池1a的平面图。
当折叠电池壳体并且施加热量和压力以密封电池壳体时，二次电池1a的被折叠的一个边缘16a的一部分突出到外部。这被称为蝙蝠耳(Bat Ear)2。
如图1中所示，当蝙蝠耳2突出时，进一步增加了不必要的体积，因此二次电池1a的设计尺寸出现误差。因而，当组装二次电池1a以制造电池模块等时，存在不容易组装二次电池1a的问题，并且从一开始就必须要将每个二次电池1a设计成小尺寸。此外，由于二次电池1a的体积整体上增加，因此还存相对于体积的能量密度减小的问题。
发明内容
技术问题
本发明要实现的目的是提供一种能够减少尺寸误差并且增加相对于体积的能量密度的二次电池的电池壳体和袋型二次电池。
本发明的目的不限于前述目的，而是本领域技术人员将从下面的描述清楚地理解到没有在此描述的其他目的。
技术方案
为实现上述目的，根据本发明一实施方式，一种二次电池的电池壳体，所述电池壳体被作为将堆叠有电极和隔膜的电极组件容纳在其中的袋型电池壳体来提供，所述电池壳体包括：第一杯部和第二杯部，所述第一杯部和所述第二杯部的每一个都在袋膜中凹进而形成；桥接部，所述桥接部形成在所述第一杯部与所述第二杯部之间并且具有均匀的宽度和高度；和填补部，所述填补部设置在所述桥接部的沿长度方向的两端的每一端的外侧并且向上突出。
此外，沿所述桥接部的所述长度方向形成的中心轴线可穿过所述填补部。
此外，所述填补部的宽度可与所述桥接部的宽度相同。
此外，所述填补部可设置在所述第一杯部的一侧，并且所述填补部的一个边缘可与沿所述桥接部的所述长度方向形成的中心轴线平行。
此外，所述填补部的高度可与所述桥接部的宽度相同。
此外，所述填补部的所述一个边缘可与所述桥接部的沿所述长度方向的一个边缘设置在同一直线上。
此外，所述填补部可具有多面体形状。
此外，所述填补部可具有六面体形状。
此外，所述填补部可包括聚丙烯(PP)。
此外，所述第一杯部和所述第二杯部可彼此对称。
此外，所述第一杯部和所述第二杯部的对称轴线可与所述桥接部的中心轴线相同。
为实现上述目的，根据本发明一实施方式，一种袋型二次电池，包括：其中电极和隔膜交替堆叠的电极组件；和将所述电极组件容纳在其中的电池壳体，其中所述电池壳体包括：第一杯部和第二杯部，所述第一杯部和所述第二杯部彼此面对以将所述电极组件容纳在其中；折叠部，所述折叠部将所述第一杯部和所述第二杯部连接为一体并且被折叠以使得所述第一杯部和所述第二杯部彼此面对；密封部，所述密封部形成在所述第一杯部和所述第二杯部周围，从而彼此接触地被密封；和填补部，所述填补部设置在所述第一杯部和所述第二杯部的每一个的外侧并且与所述折叠部相邻，从而与所述密封部密封在一起。
此外，所述填补部可具有多面体形状。
此外，所述填补部可具有六面体形状。
在详细描述和附图中包括了其他实施方式的细节。
有益效果
本发明的实施方式可至少具有以下效果。
可防止蝙蝠耳的形成，从而减小在二次电池的设计尺寸中出现的误差，并且可容易组装二次电池以制造电池模块。
此外，由于整体上减小了二次电池的不必要的体积，因此可增加相对于体积的能量密度。
本发明的效果不受上述描述的限制，因而在本申请中涉及更多不同的效果。
附图说明
图1是根据相关技术的袋型二次电池的平面图。
图2是根据本发明一实施方式的袋型二次电池的组装图。
图3是根据本发明一实施方式的袋型二次电池的透视图。
图4是根据本发明一实施方式的电池壳体的平面图。
图5是根据本发明一实施方式的填补部的透视图。
图6是根据本发明一实施方式，沿图4的线A-A’截取的电池壳体的剖面图。
图7是图解根据本发明一实施方式，沿图4的线A-A’截取的电池壳体被折叠的状态的剖面图。
图8是图解根据本发明一实施方式，沿图4的线A-A’截取的电池壳体完成折叠的状态的剖面图。
图9是根据本发明一实施方式的袋型二次电池的平面图。
图10是根据本发明另一实施方式的电池壳体的平面图。
图11是根据本发明另一实施方式，沿图10的线B-B’截取的电池壳体的剖面图。
图12是图解根据本发明另一实施方式，沿图10的线B-B’截取的电池壳体被折叠的状态的剖面图。
具体实施方式
本发明的优点和特征及其实现方法将通过参照附图描述的以下实施方式来阐明。然而，本发明可以以不同的形式体现，不应被解释为限于在此阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使本公开内容全面和完整，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。此外，本发明仅由权利要求的范围限定。整个本申请中，相同的参考标号指代相同的元件。
除非在本发明中使用的术语被不同地定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员的通常理解相同的含义。此外，除非在说明书中清楚且明显地定义，否则在通用字典中定义的术语并不理想地或过度地解释为具有形式上的含义。
在以下描述中，技术术语仅用于解释特定的示例性实施方式，而不是限制本发明。在本申请中，除非特别提及，否则单数形式的术语可包括复数形式。“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”的含义不排除所提及的部件之外的其他部件。
下文中，将参照附图详细描述优选的实施方式。
图2是根据本发明一实施方式的袋型二次电池1的组装图，图3是根据本发明一实施方式的袋型二次电池1的透视图。
如图2中所示，根据本发明一实施方式的袋型二次电池1包括袋型电池壳体13和容纳在电池壳体13中的电极组件10。
电极组件(Electrode Assembly)10可以是包括诸如正极和负极之类的两个电极、以及插置在这些电极之间以将这些电极彼此绝缘或者设置在一个电极的左侧或右侧的隔膜的堆叠结构。堆叠结构可具有各种形状而不受形状限制。例如，每个都具有预定标准的正极和负极可在它们之间具有隔膜的情况下堆叠，或者堆叠结构可以以果冻卷(Jelly Roll)的形式卷绕。两个电极的每一个都具有其中活性材料浆料被施加至包括铝或铜的金属箔或网状集流体的结构。通常可通过将颗粒活性材料、辅助导体、粘合剂和增塑剂与添加的溶剂进行搅拌来形成浆料。溶剂可在后续工序中去除。
如图2中所示，电极组件10包括电极接片(Electrode Tab)11。电极接片11分别连接至电极组件10的正极和负极并且伸出到电极组件10的外部，从而在电极组件10的内部与外部之间提供电子移动的路径。电极组件10的集流体由涂布有电极活性材料的部分和其上未被施加电极活性材料的末端、即未涂布部分组成。此外，可通过切割未涂布部分或者通过经由超声波焊接将单独的导电构件连接至未涂布部分来形成每个电极接片11。如图2中所示，电极接片11可沿电极组件10的不同方向的每一个伸出，但不限于此。例如，电极接片可沿相同方向从一侧彼此平行地伸出。
在电极组件10中，电极引线(Electrode Lead)12通过点(Spot)焊连接至电极接片11。此外，电极引线12的一部分被绝缘部14围绕。绝缘部14可设置成被限制在密封部135内，从而结合至电池壳体13，上壳体131和下壳体132在密封部135处热熔合。此外，可防止从电极组件10产生的电力通过电极引线12流向电池壳体13，并且可保持电池壳体13的密封。因而，绝缘部14可由不导电的具有非导电性的非导体制成。通常，尽管主要使用容易附接至电极引线12并且具有相对较薄厚度的绝缘胶带作为绝缘部14，但是本发明不限于此。例如，可使用各种构件作为绝缘部14，只要所述构件能够将电极引线12绝缘即可。
电极引线12可根据正极接片111和负极接片112的形成位置而沿不同方向延伸或者沿相同方向延伸。正极引线121和负极引线122可由彼此不同的材料制成。就是说，正极引线121可由与正极板相同的材料，即，铝(Al)材料制成，并且负极引线122可由与负极板相同的材料，即，铜(Cu)材料或涂镍(Ni)的铜材料制成。此外，电极引线12的伸出到电池壳体13的外部的部分可设置为端子部分并且电连接至外部端子。
电池壳体13是由柔性材料制成的袋并且通过对具有柔性的袋膜执行拉制成型以形成杯部133来制造。此外，电池壳体13容纳电极组件10，使得暴露电极引线12的一部分，即，端子部分，然后进行密封。如图2中所示，电池壳体13包括上壳体131和下壳体132。可在上壳体131和下壳体132的每一个中形成一个杯部133，以提供容纳电极组件10的容纳空间134。此外，上壳体131从上侧覆盖容纳空间134，以防止电极组件10与电池壳体13分离。
桥接部136是当在袋膜中彼此相邻地拉制成型两个杯部133时在两个杯部133之间未成型的部分。因而，桥接部136形成在两个杯部133之间并且具有均匀的宽度D(见图4)和均匀的高度H(见图6)。当上壳体131从上侧覆盖下壳体132时，电池壳体13被折叠。在此，由于形成在两个杯部133之间的桥接部136相对于沿长度方向形成的中心轴线C折叠，所以电池壳体13被折叠。稍后将给出桥接部136的详细描述。
填补部15设置在桥接部136的沿长度方向的两端的每一端的外侧并且向上突出。此外，当随后密封电池壳体13时，填补部15与密封部135密封在一起，以防止形成蝙蝠耳2。稍后将描述填补部15的详细描述。
当将电极引线12连接至电极组件10的电极接片11，并且在电极引线12的一部分上设置绝缘部14时，可将电极组件10容纳在设置于下壳体132的杯部133中的容纳空间134中，并且上壳体131可从上侧覆盖容纳空间。此外，注入电解质，并且将形成在上壳体131和下壳体132的边缘的密封部135密封。电解质可在二次电池1的充电和放电期间移动由电极的电化学反应产生的锂离子。电解质可包括作为锂盐和高纯度有机溶剂的混合物的非水有机电解质、或使用聚合物电解质的聚合物。如图3中所示，可通过上述方法制造出袋型二次电池1。
图4是根据本发明一实施方式的电池壳体13的平面图。
根据本发明一实施方式，可防止形成蝙蝠耳2，从而减小在二次电池1的设计尺寸中出现的误差，因而可容易组装二次电池1以形成电池模块。此外，由于整体上减小了二次电池1的体积，因此可增加相对于体积的能量密度。
在根据本发明一实施方式的二次电池的电池壳体中，容纳堆叠有电极和隔膜的电极组件10的二次电池的电池壳体包括：第一杯部1331和第二杯部1332，第一杯部1331和第二杯部1332的每一个都在袋膜中凹进而形成；桥接部136，桥接部136形成在第一杯部1331与第二杯部1332之间并且具有均匀的宽度D和高度H；和填补部15，填补部15设置在桥接部136的沿长度方向的两端的每一端的外侧并且向上突出。
通过在一个袋膜中彼此相邻地拉制成型彼此对称的第一杯部1331和第二杯部1332来形成根据本发明一实施方式的电池壳体13。在此，第一杯部1331可形成在上壳体131中，第二杯部1332可形成在下壳体132中。或者，第一杯部1331可形成在下壳体132中，第二杯部1332可形成在上壳体131中。
如图4中所示，第一杯部1331和第二杯部1332彼此对称地形成，并且具有均匀的宽度D和高度H的桥接部136形成在第一杯部1331与第二杯部1332之间。此外，第一杯部1331和第二杯部1332的对称轴线可与沿桥接部136的长度方向形成的中心轴线C相同。桥接部136是当在袋膜中彼此相邻地拉制成型两个杯部133时在第一杯部1331与第二杯部1332之间未成型的部分。通常，当成型袋膜时，通过将袋膜放置在模具上，使脱模机固定袋膜，并且使用冲头拉伸袋膜来执行拉制成型。在此，当成型第一杯部1331和第二杯部1332时，存在将模具的成型空间分隔成两个空间的分隔壁。因此，第一杯部1331与第二杯部1332之间的桥接部136的宽度D可由分隔壁的厚度确定。
将电极组件10容纳在杯部133的容纳空间134中，并且折叠电池壳体13，使得上壳体131从上侧覆盖下壳体132。在此，由于形成在第一杯部1331与第二杯部1332之间的桥接部136相对于沿长度方向形成的中心轴线C折叠，所以电池壳体13被折叠。当桥接部136被折叠时，第一杯部1331和第二杯部1332被折叠成彼此面对，从而形成折叠部16。之后，当完成密封以制造二次电池1时，折叠部16的外边缘成为二次电池1的一个边缘。桥接部136的宽度D和折叠部16的宽度彼此成比例。然而，由于折叠部16的宽度减小得越多，二次电池1的相对于体积的能量密度增加得越多，所以优选减小桥接部136的宽度D。
当之后密封电池壳体13时，将填补部15插入密封部135的两个表面之间，然后被密封在一起。由于填补部15具有一定的体积和形状，所以当填补部15被密封在密封部135的两个表面之间时，密封部135向上和向下突出，以防止形成蝙蝠耳2。
填补部15可设置在桥接部136的沿长度方向的两端的每一端的外侧并且向上突出。特别是，可在与电池壳体13分开制造填补部15之后设置填补部15。填补部15可简单地安置在桥接部136的沿长度方向的两端的外侧，但是也可通过使用粘合剂等粘附至两端的外侧。
如图4中所示，根据本发明一实施方式，沿桥接部136的长度方向形成的中心轴线C可穿过填补部15。特别是，桥接部136的中心轴线C可将填补部15的底表面等分。
图5是根据本发明一实施方式的填补部15的透视图。
填补部15具有均匀的体积和形状并且优选具有多面体形状。特别是，如图5中所示，填补部15更优选具有六面体形状。然而，本发明不限于此，可具有各种形状，诸如半球形状和椭圆半球形状。
由于填补部15与密封部135密封在一起，所以填补部15优选由与作为袋膜的最内层的密封层相同的材料制成。例如，如果袋膜的密封层由聚丙烯(PP)制成，则优选填补部15也由聚丙烯(PP)制成。结果，当密封部135被密封时，可增加密封部135与填补部15之间的熔合力。
图6是根据本发明一实施方式，沿图4的线A-A’截取的电池壳体13的剖面图，图7是图解根据本发明一实施方式，沿图4的线A-A’截取的电池壳体13被折叠的状态的剖面图。
填补部15设置在桥接部136的沿长度方向的两端的每一端的外侧。特别是，如图6中所示，根据本发明一实施方式，沿桥接部136的长度方向形成的中心轴线C穿过填补部15。此外，由于桥接部136相对于沿长度方向形成的中心轴线C折叠，因此电池壳体13被折叠。在此，由于桥接部136的中心轴线C穿过填补部15，所以如图7中所示，设置填补部15的区域相对于填补部15的两个边缘折叠。此外，随着桥接部136被折叠，填补部15沿着桥接部136的折叠方向旋转。
然后，当之后完成密封时，折叠部16的一部分用于围绕填补部15的外围。然而，当填补部15的宽度w过度小于桥接部136的宽度D时，由于折叠部16在围绕填补部15的外围之后还剩一部分区域，所以可能会形成蝙蝠耳2。因而，优选填补部15的宽度w等于或大于桥接部136的宽度D。
图8是图解根据本发明一实施方式，沿图4的线A-A’截取的电池壳体13完成折叠的状态的剖面图。
当电池壳体13完成折叠时，将电池壳体13的密封部135密封。然后，如图8中所示，填补部15被一起密封在密封部135的两个表面之间，并且密封部135向上和向下突出。
根据相关技术，当电池壳体13被折叠，然后通过对设置在桥接部136的沿长度方向的两端的外侧的密封部135施加热量和压力进行密封时，折叠部16的一部分向外部突出而形成蝙蝠耳2。然而，根据本发明一实施方式，在相关技术中形成蝙蝠耳2的折叠部16的部分用于围绕填补部15的外围。因而，可防止形成蝙蝠耳2，从而减小在二次电池1的设计尺寸中出现的误差，并且可容易地组装二次电池1以制造电池模块。此外，由于通过去除不必要的空间整体上减小了二次电池1的体积，所以可增加相对于体积的能量密度。
图9是根据本发明一实施方式的袋型二次电池1的平面图。
通过上述方法制造的根据本发明一实施方式的袋型二次电池1包括：通过交替堆叠电极和隔膜形成的电极组件10；和将电极组件10容纳在其中的电池壳体13。电池壳体13包括：第一杯部1331和第二杯部1332，第一杯部1331和第二杯部1332彼此面对以将电极组件10容纳在其中；折叠部16，折叠部16将第一杯部1331和第二杯部1332连接为一体并且被折叠以使得第一杯部1331和第二杯部1332彼此面对；密封部135，密封部135形成在第一杯部1331和第二杯部1332周围并且彼此接触地被密封；和填补部15，填补部15设置在第一杯部1331和第二杯部1332的每一个的外侧并且与折叠部16相邻，从而与密封部135密封在一起。
图10是根据本发明另一实施方式的电池壳体的平面图。
根据本发明一实施方式，沿桥接部136的长度方向形成的中心轴线C穿过填补部15。随着折叠桥接部136被折叠，填补部15沿着桥接部136的折叠方向旋转。然后，当完成密封时，由于折叠部16的一部分用于围绕填补部15的外围，所以优选填补部15的宽度w等于或大于桥接部136的宽度D。
另一方面，在本发明另一实施方式中，在桥接部136的沿长度方向的两端的每一端的外侧设置填补部15a。如图10中所示，填补部15a可设置在第1杯部1331的一侧，并且填补部15a的一个边缘与沿桥接部136的长度方向形成的中心轴线C平行。特别是，优选填补部15a的一个边缘与桥接部136的沿长度方向的一个边缘设置在同一直线上。
图11是根据本发明另一实施方式，沿图10的线B-B’截取的电池壳体13a的剖面图，图12是示出根据本发明另一实施方式，沿图10的线B-B’截取的电池壳体13a被折叠的状态的剖面图。
由于桥接部136相对于沿长度方向形成的中心轴线C折叠，因此电池壳体13a被折叠。在此，由于填补部15a设置在第一杯部1331的一侧，并且填补部15a的一个边缘与沿桥接部136的长度方向形成的中心轴线C平行，所以即使桥接部136被折叠，电池壳体13a的设置填补部15a的区域的位置也不会变化，如图10中所示。
然后，当之后完成密封时，折叠部16的一部分用于围绕填补部15a的外围。然而，当填补部15a的高度h过度小于桥接部136的宽度D时，由于折叠部16在围绕填补部15a的外围之后还剩余一部分区域，所以可能会形成蝙蝠耳2。因而，优选填补部15a的高度h等于或大于桥接部136的宽度D。
本发明的技术领域的普通技术人员将理解，在不改变技术构思或必要特征的情况下，本发明可以以其他具体形式来实施。因此，上面公开的实施方式应被认为是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而非上述描述和其中描述的示例性实施方式来限定。在本发明的权利要求的等同含义内以及在权利要求内做出的各种修改被视为在本发明的范围内。
Claims (14)
1.一种二次电池的电池壳体，所述电池壳体被作为将堆叠有电极和隔膜的电极组件容纳在其中的袋型电池壳体来提供，所述电池壳体包括：
第一杯部和第二杯部，所述第一杯部和所述第二杯部的每一个都在袋膜中凹进而形成；
桥接部，所述桥接部形成在所述第一杯部与所述第二杯部之间并且具有均匀的宽度和高度；和
填补部，所述填补部设置在所述桥接部的沿长度方向的两端的每一端的外侧并且向上突出。
2.根据权利要求1所述的电池壳体，其中沿所述桥接部的所述长度方向形成的中心轴线穿过所述填补部。
3.根据权利要求2所述的电池壳体，其中所述填补部的宽度与所述桥接部的宽度相同。
4.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述填补部设置在所述第一杯部的一侧，并且所述填补部的一个边缘与沿所述桥接部的所述长度方向形成的中心轴线平行。
5.根据权利要求4所述的电池壳体，其中所述填补部的高度与所述桥接部的宽度相同。
6.根据权利要求4所述的电池壳体，其中所述填补部的所述一个边缘与所述桥接部的沿所述长度方向的一个边缘设置在同一直线上。
7.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述填补部具有多面体形状。
8.根据权利要求7所述的电池壳体，其中所述填补部具有六面体形状。
9.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述填补部包括聚丙烯(PP)。
10.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述第一杯部和所述第二杯部彼此对称。
11.根据权利要求10所述的电池壳体，其中所述第一杯部和所述第二杯部的对称轴线与所述桥接部的中心轴线相同。
12.一种袋型二次电池，包括：
其中电极和隔膜交替堆叠的电极组件；和
将所述电极组件容纳在其中的电池壳体，
其中所述电池壳体包括：
第一杯部和第二杯部，所述第一杯部和所述第二杯部彼此面对以将所述电极组件容纳在其中；
折叠部，所述折叠部将所述第一杯部和所述第二杯部连接为一体并且被折叠以使得所述第一杯部和所述第二杯部彼此面对；
密封部，所述密封部形成在所述第一杯部和所述第二杯部周围，从而彼此接触地被密封；和
填补部，所述填补部设置在所述第一杯部和所述第二杯部的每一个的外侧并且与所述折叠部相邻，从而与所述密封部密封在一起。
13.根据权利要求12所述的袋型二次电池，其中所述填补部具有多面体形状。
14.根据权利要求13所述的袋型二次电池，其中所述填补部具有六面体形状。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2019-0037075 | 2019-03-29 | ||
| KR1020190037075A KR20200114784A (ko) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 이차 전지용 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지 |
| PCT/KR2020/003699 WO2020204407A1 (ko) | 2019-03-29 | 2020-03-18 | 이차 전지용 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113574720A true CN113574720A (zh) | 2021-10-29 |
| CN113574720B CN113574720B (zh) | 2023-08-15 |
Family
ID=72666388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080014724.5A Active CN113574720B (zh) | 2019-03-29 | 2020-03-18 | 二次电池的电池壳体和袋型二次电池 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220140425A1 (zh) |
| EP (1) | EP3916830A4 (zh) |
| JP (1) | JP7237409B2 (zh) |
| KR (1) | KR20200114784A (zh) |
| CN (1) | CN113574720B (zh) |
| WO (1) | WO2020204407A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP1651438S (zh) * | 2019-07-19 | 2020-01-27 | ||
| JP1655024S (zh) * | 2019-07-19 | 2020-03-16 | ||
| KR102578784B1 (ko) * | 2019-12-17 | 2023-09-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지용 케이스 및 이차전지 |
| KR20220092311A (ko) * | 2020-12-24 | 2022-07-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 제조장치 및 이를 이용한 이차전지 제조방법 |
| US20220336914A1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | Lg Energy Solution, Ltd. | Secondary Battery |
| USD961518S1 (en) * | 2021-05-27 | 2022-08-23 | Xiuzhi Zheng | Battery case |
| USD964282S1 (en) * | 2021-08-03 | 2022-09-20 | Xiuzhi Zheng | Battery case |
| WO2023211258A1 (ko) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 파우치형 전지 케이스 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지, 파우치형 전지 케이스의 제조 방법, 그리고 파우치형 전지 케이스 제조용 성형 지그 |
| CN115295968A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-11-04 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 电化学装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011159106A2 (ko) * | 2010-06-16 | 2011-12-22 | 주식회사 이아이지 | 파우치형 전지 및 그 제조 방법 |
| US20130084484A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Laminate battery housing flat electrode assembly and manufacturing method therefor |
| CN107851741A (zh) * | 2015-11-03 | 2018-03-27 | 株式会社Lg化学 | 用于二次电池的袋外壳材料 |
| KR20180085185A (ko) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 주식회사 엘지화학 | 폴딩 크랙을 방지할 수 있는 파우치형 전지케이스 |
| WO2019045329A1 (ko) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | 주식회사 엘지화학 | 2단계의 실링 과정을 포함하는 파우치형 전지의 사이드부 실링 방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4952658B2 (ja) * | 2008-06-02 | 2012-06-13 | ソニー株式会社 | 電池素子外装部材、及びこれを用いた非水電解質二次電池 |
| KR20140137603A (ko) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 주식회사 엘지화학 | 파우치형 외장재 |
| KR101719323B1 (ko) * | 2013-07-16 | 2017-03-23 | 주식회사 엘지화학 | 절연성이 향상된 파우치형 이차전지 및 그의 제조방법 |
| KR101774517B1 (ko) * | 2014-07-31 | 2017-09-04 | 주식회사 엘지화학 | 절연 특성이 강화된 이차전지용 파우치 및 그의 제조방법 |
| KR20160032889A (ko) * | 2014-09-17 | 2016-03-25 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지 |
| KR102064460B1 (ko) * | 2016-09-12 | 2020-01-10 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 파우치 외장재, 이를 이용한 파우치형 이차전지 및 그 제조 방법 |
| KR20180123901A (ko) * | 2017-05-10 | 2018-11-20 | 주식회사 엘지화학 | 수납부들 간의 연결부위에 완충 만입부가 형성된 구조의 전지케이스 |
| KR102217451B1 (ko) * | 2017-08-29 | 2021-02-22 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 및 그 제조방법과, 이차전지 제조용 가압블록 |
-
2019
- 2019-03-29 KR KR1020190037075A patent/KR20200114784A/ko not_active Application Discontinuation
-
2020
- 2020-03-18 US US17/434,584 patent/US20220140425A1/en active Pending
- 2020-03-18 EP EP20782942.5A patent/EP3916830A4/en active Pending
- 2020-03-18 WO PCT/KR2020/003699 patent/WO2020204407A1/ko unknown
- 2020-03-18 CN CN202080014724.5A patent/CN113574720B/zh active Active
- 2020-03-18 JP JP2021549394A patent/JP7237409B2/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011159106A2 (ko) * | 2010-06-16 | 2011-12-22 | 주식회사 이아이지 | 파우치형 전지 및 그 제조 방법 |
| US20130084484A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Laminate battery housing flat electrode assembly and manufacturing method therefor |
| CN107851741A (zh) * | 2015-11-03 | 2018-03-27 | 株式会社Lg化学 | 用于二次电池的袋外壳材料 |
| KR20180085185A (ko) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 주식회사 엘지화학 | 폴딩 크랙을 방지할 수 있는 파우치형 전지케이스 |
| WO2019045329A1 (ko) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | 주식회사 엘지화학 | 2단계의 실링 과정을 포함하는 파우치형 전지의 사이드부 실링 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200114784A (ko) | 2020-10-07 |
| JP7237409B2 (ja) | 2023-03-13 |
| US20220140425A1 (en) | 2022-05-05 |
| CN113574720B (zh) | 2023-08-15 |
| WO2020204407A1 (ko) | 2020-10-08 |
| EP3916830A1 (en) | 2021-12-01 |
| JP2022521327A (ja) | 2022-04-06 |
| EP3916830A4 (en) | 2022-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113574720B (zh) | 二次电池的电池壳体和袋型二次电池 | |
| EP4057438A1 (en) | Electrode tab bending apparatus and method | |
| CN113348575B (zh) | 制造二次电池的设备和方法 | |
| EP3993143A1 (en) | Pouch-type battery case and pouch-type secondary battery | |
| KR20210011813A (ko) | 이차 전지용 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지 | |
| JP7139015B2 (ja) | 二次電池の製造装置及び方法 | |
| KR20170101650A (ko) | 파우치 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차전지 | |
| CN212874708U (zh) | 二次电池、电池模块、电池组和装置 | |
| CN113711426B (zh) | 二次电池的电池壳体和袋型二次电池 | |
| KR102704540B1 (ko) | 이차 전지용 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지 | |
| KR20220011030A (ko) | 이차 전지의 제조 방법 및 가압 패드 | |
| KR102689324B1 (ko) | 이차 전지용 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지 | |
| KR20210037460A (ko) | 이차 전지용 전지 케이스 및 그의 제조 방법 | |
| KR20170050444A (ko) | 파우치형 이차전지 | |
| KR20210098756A (ko) | 이차 전지용 전지 케이스 및 이차 전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |