CN113924674A - 二次电池 - Google Patents

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李镇旭
李宗勋
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Abstract

本发明的实施方式涉及二次电池，并且本发明的目的是提供当电极配件被卷绕时，能够提高电极配件的平整度并且降低内阻的二次电池。为此，公开了二次电池，该二次电池包括：卷绕的电极配件，包括正极板、负极板和隔板，其中正极板具有提供在其卷绕的中心部分和其卷绕的末端部分的正极未涂布的部分，并且负极板具有提供在其卷绕的中心部分和其卷绕的末端部分的负极未涂布的部分；分别连接至正极未涂布的部分的第一正极箔片和第二正极箔片；分别连接至负极未涂布的部分的第一负极箔片和第二负极箔片；与第一正极箔片和第二正极箔片连接在一起的正极集电片；与第一负极箔片和第二负极箔片连接在一起的负极集电片；以及用于容纳电极配件的袋型壳体。

Description

二次电池
技术领域
本发明的实施方式涉及二次电池。
背景技术
与不能充电的一次电池不同，二次电池可充电和放电。低容量的二次电池主要用于便携式小型电子装置，比如智能电话、膝上型计算机、数字照相机和摄像机，而大容量二次电池广泛用于混合动力汽车和电动汽车中的电机驱动和电力存储。
这种二次电池包括电极配件、从电极配件伸出的端子和用于容纳电极配件和电解质的壳体。包括正极板、负极板和隔板的电极配件可堆叠在彼此之上或卷在一起(成胶卷型)。另外，根据壳体外观，壳体可分为圆柱型、棱柱型和袋型。
该背景技术章节中公开的上面的信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，并且所以其可含有不构成现有技术的信息。
发明内容
技术问题
本发明的实施方式提供了当电极配件被卷绕时，能够提高电极配件的平坦度并且降低内阻的二次电池。
技术方案
根据本发明的实施方式的二次电池包括：卷绕的电极配件，其包括正极板、负极板和隔板，其中正极板具有提供在其卷绕的中心部分和其卷绕的末端部分的正极未涂布的部分，并且负极板具有提供在其卷绕的中心部分和其卷绕的末端部分的负极未涂布的部分；分别连接至正极未涂布的部分的第一正极箔片和第二正极箔片；分别连接至负极未涂布的部分的第一负极箔片和第二负极箔片；与第一正极箔片和第二正极箔片连接在一起的正极集电片；与第一负极箔片和第二负极箔片连接在一起的负极集电片；以及用于容纳电极配件的袋型壳体。
另外，第一正极箔片和第二正极箔片可具有比正极板的施加了正极活性物质的区域小的厚度，并且第一负极箔片和第二负极箔片可具有比负极板的施加了负极活性物质的区域小的厚度。
另外，第一正极箔片和第二正极箔片可具有25至35[μm]的厚度，并且正极板的施加了正极活性物质的区域可具有90至110[μm]的厚度。
另外，正极集电片可具有80至100[μm]的厚度。
另外，第一负极箔片和第二负极箔片可具有25至35[μm]的厚度，并且负极板的施加了负极活性物质的区域可具有100至130[μm]的厚度。
另外，负极集电片可具有80至100[μm]的厚度。
发明效果
在根据本发明的实施方式的二次电池中，与正极板和负极板整体相比，正极箔片和负极箔片具有非常小的厚度，并且因此，当联接至正极未涂布的部分和负极未涂布的部分时，正极箔片和负极箔片可不比正极板的施加了正极活性物质的区域和负极板的施加了负极活性物质的区域更向外伸出，从而提高电极配件被卷绕时的平整度，并且增加能量密度且降低内阻。
附图说明
图1为根据本发明的实施方式的二次电池的透视图。
图2a为根据本发明的实施方式的二次电池的正极板的平面图。
图2b为沿着图2a的线X-X截取的截面图。
图3a至图3e为依次阐释将正极集电片连接至根据本发明的实施方式的二次电池的正极箔片的过程的视图。
具体实施方式
下文，将详细地描述本发明的示例实施方式。
提供本发明的实施方式，以向本领域技术人员更完整地解释本发明，并且可以各种其他形式修改下述示例实施方式并且本发明不应解释为限于本文陈述的实施方式。相反，提供这些示例实施方式以便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发明的方面和特征。
另外，在所附附图中，为了简洁和清楚起见，夸大了各个组件的尺寸或厚度。相同的附图标记通篇指相同的元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列举的项目的任何和所有组合。另外，将理解，当元件A称为“连接至”元件B时，元件A可直接连接至元件B，或居间元件C可存在于它们之间，使得元件A和元件B彼此间接连接。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并且不旨在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式旨在也包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”指定存在叙述的特征、数字、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、组件和/或其组。
将理解，尽管术语第一、第二等可在本文用于描述各种构件、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的限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一个区分开来。因此，例如，在不背离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
为了易于描述，本文可使用空间相对术语，比如“之下”、“下面”、“下”、“上面”和“上”等，以描述如图中阐释的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解，除了图中描绘的定向之外，空间相对术语旨在囊括使用或操作中的装置的不同定向。例如，如果将图中的元件或特征翻转，则描述为“在”其他元件或特征“下面”或“之下”的元件将定向为“在”其他元件或特征“上”或“上面”。因此，示例性术语“下面”可囊括上面和下面的两种定向。
图1为根据本发明的实施方式的二次电池100的透视图。
另外，图2a为根据本发明的实施方式的二次电池100的正极板111的平面图，并且图2b为沿着图2a的线X-X截取的截面图。
参考图1，二次电池100包括电极配件110、正极箔片121和122、负极箔片131和132、正极集电片140、负极集电片150和袋型壳体160。
电极配件110包括正极板111、负极板112和隔板113。
正极板111包括由例如铝箔制成的正极集电器和由例如过渡金属氧化物制成并且施加至正极集电器的正极活性物质111A。这里，如图2a和图2b中显示，正极板111在其左右两端包括未施加正极活性物质111A的区域的正极未涂布的部分111B。这里，正极集电器本身可具有约10至12[μm]的厚度，并且施加了正极活性物质111A的区域可具有约100[μm]，例如，约90至110[μm]的厚度。
负极板112包括由例如铜或镍箔制成的负极集电器和由例如石墨或碳制成并且施加至负极集电器的负极活性物质。这里，负极板112还在其左右两端包括作为未施加负极活性物质的区域的负极未涂布的部分。这里，负极集电器本身可具有约8至10[μm]的厚度，并且施加了负极活性物质的区域可具有约100至130[μm]的厚度。
隔板113由例如聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯和聚丙烯的复合膜制成。另外，插入在正极板111与负极板112之间的隔板113在允许例如锂离子的移动的同时，防止正极板111与负极板112之间的短路。
电极配件110基于其一端被卷成所谓的胶卷构造。下文，一端称为“卷绕的中心部分”，并且另一端称为“卷绕的末端部分”。
如图2a中显示，正极箔片121和122分别电连接至正极板111的两个负极未涂布的部分111B，以然后被暴露在其顶端之外。
另外，正极箔片121和122可由与正极集电器相同的材料制成。例如，如果正极集电器由铝制成，则正极箔片121和122也可由铝制成。
另外，与正极板111整体相比，正极箔片121和122可具有非常小的厚度。例如，正极箔片121和122可具有正极板111的涂布正极活性物质111A的区域的约1/3的厚度。更具体地，正极箔片121和122可具有约25至35[μm]的厚度。
下文，在正极板111中，连接至卷绕的中心部分一侧的负极未涂布的部分111B的正极箔片121称为“第一正极箔片121”，并且连接至卷绕的末端部分一侧的负极未涂布的部分111B的正极箔片122称为“第二正极箔片122”。
当电极配件110被卷绕时，第一正极箔片121和第二正极箔片122被布置为彼此基本上平行。
负极箔片131和132分别电连接至负极板112的两个未涂布的部分，以然后被暴露在其顶端之外。
另外，负极箔片131和132可由与负极集电器相同的材料制成。例如，如果负极集电器由铜制成，则负极箔片131和132也可由铜制成。
另外，与负极板112整体相比，负极箔片131和132可具有非常小的厚度。例如，负极箔片131和132可具有负极板112的涂布负极活性物质的区域的约1/4的厚度。更具体地，负极箔片131和132可具有约25至35[μm]的厚度。
下文，在负极板112中，连接至卷绕的中心部分一侧的负极未涂布的部分的负极箔片131称为“第一负极箔片131”，并且连接至卷绕的末端部分一侧的负极未涂布的部分的负极箔片132称为“第二负极箔片132”。
当电极配件110被卷绕时，第一负极箔片131和第二负极箔片132布置为彼此基本上平行地对齐。
正极集电片140与第一正极箔片121和第二正极箔片122连接在一起。
就此而言，图3a至图3e为依次阐释将正极集电片140连接至根据本发明的实施方式的二次电池100的正极箔片121和122的过程的视图，这些视图为当电极配件110被卷绕时，从侧面观察的。
首先，如图3a中显示，当电极配件110被卷绕时，如图3b中显示，第一正极箔片121朝向第二正极箔片122弯曲以彼此重叠。当然，必要时，第二正极箔片122也可朝向第一正极箔片121弯曲以彼此重叠，并且第一正极箔片121和第二正极箔片122可一起弯曲以彼此重叠。
此后，如图3c中显示，将第一正极箔片121和第二正极箔片122的末端被切割至合适的长度，以然后对齐。
接着，如图3d中显示，将正极集电片140与第一正极箔片121和第二正极箔片122焊接在一起。
最后，如图3e中显示，贴上绝缘胶带(T)，并且完成。
同时，正极集电片140可具有约80至100[μm]的厚度。
负极集电片150也与第一负极箔片131和第二负极箔片132连接在一起。
在图3a至图3e中，第一负极箔片131、第二负极箔片132和负极集电片150隐藏在第一正极箔片121后面，看不到第二正极箔片122和正极集电片140，但是可对其进行与上述相同的过程。
即，当电极配件110被卷绕时，第一负极箔片131和第二负极箔片132彼此重叠，然后将第一负极箔片131和第二负极箔片132的末端切割至合适的长度并且对齐，然后将负极集电片150与第一负极箔片131和第二负极箔片132焊接在一起，接着通过贴上绝缘胶带(T)来完成。
这里，负极集电片150可具有约80至100[μm]的厚度。
壳体160包括具有用于容纳电极配件110和电解液的凹入空间的下壳体161和联接至下壳体161并且密封下壳体162的上壳体162。
这里，电解质可包括例如有机溶剂，比如碳酸乙二醇酯(EC)、碳酸丙二醇酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)，和锂盐，比如，LiPF6或LibF4。
根据上述二次电池100，与正极板111和负极板112整体相比，正极箔片121和122以及负极箔片131和132具有非常小的厚度，并且因此，当联接至正极未涂布的部分111B和负极未涂布的部分时，正极箔片121和122以及负极箔片131和132可不比正极板111的施加了正极活性物质111A的区域和负极板112的施加了负极活性物质的区域更向外伸出，从而提高电极配件110被卷绕时的平整度。
另外，根据二次电池100，可增加能量密度并且可降低电池的内阻。
就此而言，表1显示了当将电流施加至二次电池1秒时的DCIR(直流内阻)测量值，并且表2显示了当将电流施加至二次电池30秒时的DCIR测量值。
如本文所使用的，术语“常规二次电池”是指包括电极配件的二次电池，在电极配件中，正极板和负极板具有各自在一端提供的正极未涂布的部分和负极未涂布的部分，并且约80[μm]的正极物质片和负极物质片分别连接至正极未涂布的部分和负极未涂布的部分。
表1
Figure BDA0003388534580000061
表2
Figure BDA0003388534580000062
参考表1和表2，可确认，与常规二次电池相比，根据本发明的实施方式的二次电池100的内阻降低了约36至42[％]。
尽管已经描述了前述实施方式以实践根据本发明的二次电池100，但是本领域普通技术人员将理解，在不背离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。

Claims (9)

1.一种二次电池，包括：
卷绕的电极配件，其包括正极板、负极板和隔板，其中所述正极板具有提供在其卷绕的中心部分和其卷绕的末端部分的正极未涂布的部分，并且所述负极板具有提供在其卷绕的中心部分和其卷绕的末端部分的负极未涂布的部分；
分别连接至所述正极未涂布的部分的第一正极箔片和第二正极箔片；
分别连接至所述负极未涂布的部分的第一负极箔片和第二负极箔片；
与所述第一正极箔片和所述第二正极箔片连接在一起的正极集电片；
与所述第一负极箔片和所述第二负极箔片连接在一起的负极集电片；以及
用于容纳所述电极配件的袋型壳体。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一正极箔片和所述第二正极箔片具有比所述正极板的施加了正极活性物质的区域小的厚度。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一负极箔片和所述第二负极箔片具有比所述负极板的施加了负极活性物质的区域小的厚度。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一正极箔片和所述第二正极箔片具有25至35[μm]的厚度。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述正极板的施加了正极活性物质的区域具有90至110[μm]的厚度。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述正极集电片具有80至100[μm]的厚度。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一负极箔片和所述第二负极箔片具有25至35[μm]的厚度。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述负极板的施加了负极活性物质的区域具有100至130[μm]的厚度。
9.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述负极集电片可具有80至100[μm]的厚度。
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