CN116259856A - 二次电池 - Google Patents

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朴重龙
李美善
赵炳辉
崔圭吉
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Abstract

一种二次电池包括电极组件；壳体主体，具有接纳部分和在所述接纳部分的边缘处的平台部分，所述接纳部分具有底表面和侧表面且容纳所述电极组件；覆盖所述壳体主体的壳体盖；以及从所述电极组件引出的第一电极接线片和第二电极接线片，其中第一边界被限定在所述底表面和一侧表面相交的地方以形成第一弯曲表面，第二边界被限定在两个相邻的侧表面相交的地方以形成第二弯曲表面，第三边界被限定在一侧表面和所述平台部分相交的地方以形成第三弯曲表面，并且间隙被限定为从所述侧表面通向所述底表面的弯曲表面起始的位置与从所述侧表面通向所述平台部分的弯曲表面终止的位置之间在平行于所述底表面的方向上的距离。

Description

二次电池
技术领域
本公开的实施例涉及一种二次电池。
背景技术
与不可充电的一次电池不同，二次电池可以充电和放电。低容量二次电池可以用于便携式小型电子设备中，例如，智能电话、功能电话、平板计算机、笔记本计算机、数码相机、摄像机等，而高容量二次电池可以用作用于驱动(例如，混合动力车、电动车等的)马达的电池，并且用作用于电力储存的电池。
二次电池可以包括具有正电极和负电极的电极组件、容纳电极组件的壳体以及连接到电极组件的端子。根据二次电池的形状，二次电池可以分为例如圆柱型、棱柱型、袋型等。例如，袋型二次电池可以容易地变换为各种形状，并且可以由具有小重量的层压外部壳体形成。
发明内容
本公开提供一种二次电池，包括：电极组件，包括堆叠中的第一电极板、第二电极板和隔膜；壳体主体，包括接纳部分和平台部分，所述接纳部分包括底表面和从所述底表面延伸的侧表面以容纳所述电极组件，并且所述平台部分沿着所述接纳部分的边缘向外延伸；壳体盖，覆盖所述壳体主体并被沿着所述平台部分结合；以及第一电极接线片和第二电极接线片，所述第一电极接线片从所述第一电极板引出，所述第二电极接线片从所述第二电极板引出，其中第一边界被限定在所述底表面和所述侧表面中的至少一个相交的地方，所述第一边界为第一弯曲表面，其中第二边界被限定在所述侧表面中的两个相邻的侧表面相交的地方，所述第二边界为第二弯曲表面，其中第三边界被限定在所述侧表面中的至少一个和所述平台部分相交的地方，所述第三边界为第三弯曲表面，并且其中间隙被限定为从所述侧表面中的一个通向所述底表面的所述第一弯曲表面起始的位置与从所述侧表面中的所述一个通向所述平台部分的所述第三弯曲表面终止的位置之间在平行于所述底表面的方向上的距离。
根据本公开的实施例的二次电池可以包括：电极组件，具有堆叠型或叠片型的第一电极板、第二电极板和隔膜；壳体主体，包括接纳部分和平台部分，所述接纳部分用于容纳所述电极组件，所述平台部分沿着所述接纳部分的边缘向外延伸；壳体盖，覆盖所述壳体主体并被沿着所述平台部分结合；以及第一电极接线片和第二电极接线片，所述第一电极接线片从所述第一电极板引出，所述第二电极接线片从所述第二电极板引出，其中所述接纳部分具有底表面和侧表面，所述底表面和所述侧表面相交处的边缘形成为弯曲表面，两个相邻的侧表面相交处的边缘形成为弯曲表面，所述侧表面和所述平台部分相交处的边缘形成为弯曲表面，并且存在间隙，该间隙作为从所述侧表面通向所述底表面的弯曲表面起始的位置与从所述侧表面通向所述平台部分的弯曲表面终止的位置之间的距离。
此外，所述间隙可以为0.1mm～0.6mm。
此外，所述底表面和所述侧表面相交处的边缘的曲率半径可以小于两个相邻的侧表面相交处的边缘的曲率半径。
此外，所述底表面具有彼此相对的两个长边和彼此相对的两个短边，并且所述长边和所述侧表面相交处的边缘的曲率半径与所述短边和所述侧表面相交处的边缘的曲率半径之和可以小于两个相邻的侧表面相交处的边缘的曲率半径。
此外，所述底表面和所述侧表面相交处的边缘的曲率半径可以为0.2mm～0.5mm。
此外，两个相邻的侧表面相交处的边缘的曲率半径可以为1.0mm～4.0mm。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员而言将变得显而易见，在附图中：
图1是例示从上方观察的根据本公开的实施例的二次电池的分解透视图。
图2是例示从下方观察的根据本公开的实施例的组合二次电池的局部透视图。
图3是例示从下方以与图2不同的角度观察的根据本公开的实施例的组合二次电池的局部透视图。
图4是根据本公开的实施例的二次电池的壳体主体中的间隙的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更充分地描述示例实施例；然而，它们可以体现为不同的形式，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达示例性实施方式。
在附图中，为了清楚例示，可以放大层和区域的尺寸。还将理解的是，当一层或元件被称为“在”另一层或基板“上”时，它可以直接在另一层或基板上，或者也可以存在居间层。此外，还将理解的是，当一层被称为“在”两个层“之间”时，它可以是在两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个居间层。相同的附图标记始终指代相同的元件。
如本文所使用的，术语“和/或”包括相关的所列项中的一个或多个的任意和所有组合。此外，将理解的是，当元件A被称为“连接到”元件B时，元件A可以直接连接到元件B，或者可以在它们之间存在居间元件C，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例的目的，并不旨在限制本公开。除非上下文另外明确指出，如本文所使用的，单数形式旨在也包括复数形式。将进一步理解的是，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，但是不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或增加。
将理解的是，尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一构件、元件、区域、层和/或部分区分。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/或第一部分可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分，而不脱离实施例的教导。
为了易于描述，诸如“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空间相对术语在本文中可以用来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。将理解的是，空间相对术语旨在包含除了图中所描绘的方位之外的设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的元件或特征被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定向在该其他元件或特征“上”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以包含“上方”和“下方”两个方位。
图1是例示从上方观察的根据本公开的实施例的二次电池100的分解透视图。图2是例示从下方观察的根据本公开的实施例的组合二次电池100的局部透视图。图3是例示从下方以与图2不同的角度观察的根据本公开的实施例的组合二次电池100的局部透视图。图4是根据本公开的实施例的二次电池的壳体主体中的间隙的示意图。
参考图1，二次电池100可以包括电极组件110、壳体主体120、壳体盖130、第一电极接线片140和第二电极接线片150。例如，二次电池100可以是袋型二次电池或聚合物型二次电池。
电极组件110可以包括第一电极板111、第二电极板112以及在第一电极板111与第二电极板112之间的隔膜113。第一电极板111和第二电极板112可以具有相反的极性。
第一电极板111可以是负电极板和正电极板中的任何一个。当第一电极板111是负电极板时，第一电极板111可以包括负电极涂覆部分和负电极未涂覆部分，在负电极涂覆部分处，负电极活性物质被涂覆在由导电金属薄板(例如，铜箔或镍箔，或者铜网或镍网)制成的负电极集流板上，在负电极未涂覆部分处未涂覆负电极活性物质。例如，负电极活性物质可以包括碳类材料、硅、锡、氧化锡、锡合金复合材料、过渡金属氧化物、锂金属亚硝酸盐或金属氧化物。
第二电极板112可以是负电极板和正电极板中的任何一个。当第一电极板111是负电极板时(如上所述)，第二电极板112可以是正电极板。在这种情况下，第二电极板112可以包括正电极涂覆部分和正电极未涂覆部分，在正电极涂覆部分处，正电极活性物质被涂覆在由高导电金属薄板(例如，铝箔或铝网)制成的正电极集流板上，在正电极未涂覆部分处未涂覆正电极活性物质。例如，正电极活性物质可以包括氧族化合物，例如复合金属氧化物，诸如LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2或LiNiMnO2。
隔膜113介于第一电极板111与第二电极板112之间，并且用于防止第一电极板111与第二电极板112之间的电短路。隔膜113可以由例如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯的多孔共聚物等制成。隔膜113可以具有比第一电极板111和第二电极板112中的每个大的面积，从而有效地防止第一电极板111与第二电极板112之间的电短路。
在电极组件110中，多个第一电极板111、多个第二电极板112和多个隔膜113可以被顺序堆叠以形成堆叠型或叠片型二次电池。
壳体主体120可以包括用于容纳电极组件110的接纳部分121和沿着接纳部分121的边缘向外延伸的平台部分122。例如，平台部分122可以从接纳部分121的顶部沿着接纳部分121的整个周边在基本上水平的方向上(基于图1)延伸。
壳体主体120可以通过使用冲头制造。例如，壳体主体120可以通过以下方式制造：将平板构件在边缘部分处固定(例如，将边缘部分沿着平板构件的整个周边固定)，以及借助冲头挤压平板构件的中心部分，以例如相对于固定的边缘部分在其中限定凹陷部或中空部。相应地，平板构件的借助冲头挤压的中心部分成为接纳部分121(即，产生的凹陷部或中空部)，并且固定的边缘部分成为平台部分122。例如，平板构件可以形成为大体四边形形状，并且冲头可以形成为大体四边形平行六面体形状。因此，接纳部分121也可以具有形成为大体四边形(例如，矩形)平行六面体形状的空间，并且平台部分122也可以具有大体四边形(例如，矩形)的外周。
接纳部分121可以具有底表面121a和侧表面121b。底表面121a可以包括彼此相对的两个长边和彼此相对的两个短边。例如，参考图1，侧表面121b可以从底表面121a一体地延伸，并且可以围绕底表面121a的整个周边。例如，参考图1，侧表面121b可以包括两个长侧表面和两个短侧表面，它们围绕底表面121a交替布置而成四边形平行六面体形状。
此外，为了防止壳体主体120在制造、分配、储存和使用期间由于接纳部分121的边界部分上的应力集中而容易损坏，每个边界部分可以形成为弯曲表面。例如，底表面121a的长边和与其相邻的侧表面121b相交(例如，彼此接触)处的第一边界可以被弯曲，例如形成为第一弯曲表面S1，该第一弯曲表面S1远离接纳部分121的内部弯曲以相对于接纳部分121是凹的，从而具有第一曲率半径R1。此外，底表面121a的短边和与其相邻的侧表面121b相交(例如，彼此接触)处的第二边界可以被弯曲，例如形成为第二弯曲表面S2，该第二弯曲表面S2远离接纳部分121的内部弯曲以相对于接纳部分121是凹的，从而具有第二曲率半径R2。此外，两个相邻的侧表面121b相交处的边缘(即，第三边界)可以被弯曲，例如形成为第三弯曲表面S3，该第三弯曲表面S3远离接纳部分121的内部弯曲以相对于接纳部分121是凹的，从而具有第三曲率半径R3。
然而，当电极组件110被配置为堆叠型或叠片型时(如上所述)，它可以被形成为具有大体有角的四边形平行六面体形状。因此，如果第一曲率半径R1和第二曲率半径R2太大，则接纳部分121的空间利用率可能相应地降低，因此，电池容量可能降低。进一步，如果第一曲率半径R1和第二曲率半径R2太小，则可能降低应力集中松弛效果。相应地，为了补偿第一曲率半径R1和第二曲率半径R2，第三曲率半径R3被形成为相对较大。
例如，第一曲率半径R1和第二曲率半径R2可以小于第三曲率半径R3。特别地，第一曲率半径R1和第二曲率半径R2之和可以小于第三曲率半径R3。例如，第一曲率半径R1和第二曲率半径R2中的每个可以在约0.2mm～约2.0mm的范围内，优选地，在约0.2mm～约0.5mm的范围内。并且第三曲率半径R3可以在约1.0mm～约4.0mm的范围内。
曲率半径可以通过赋予冲头特定曲率来实施。也就是说，冲头被形成为四边形平行六面体形状，其中底表面和侧表面相交处的边界(例如，边缘)形成为弯曲表面，使得该边界具有分别对应于第一曲率半径R1和第二曲率半径R2的曲率，并且两个相邻的侧表面相交处的边界(例如，边缘)(对应于高度)形成为弯曲表面，从而具有对应于第三曲率半径R3的曲率。
此外，侧表面121b和平台部分122相交处的第四边界可以被弯曲，例如形成为第四弯曲表面S4，该第四弯曲表面S4朝向接纳部分121的内部弯曲以相对于接纳部分121是凸的，从而具有第四曲率半径R4。例如，第四边界可以是平台部分122与接纳部分121之间的边缘。
结果，距离C(即，间隙C)存在于从侧表面121b中的一个通向底表面121a的弯曲表面起始的位置与从侧表面121b中的所述一个通向平台部分122的弯曲表面终止的位置之间(例如，在图1中的平行于底表面121a的方向上)。例如，间隙C可以是在第四弯曲表面S4的终止于平台部分122的位置与第一弯曲表面S1和第二弯曲表面S2中的每个(即，在壳体主体120的底表面121a的相应的长边和短边中的每个上)起始于侧表面121b的位置之间的距离。
间隙C可以为约0.1mm～约0.6mm。当间隙C被确保为大于或等于0.1mm时，第一曲率半径R1和第二曲率半径R2可以足够大，以有效地防止壳体主体120由于相应边界(例如，边缘)处的应力集中而容易损坏。此外，当间隙C为约0.6mm或更小时，第一曲率半径R1和第二曲率半径R2可以足够小以防止电池容量不必要地减小。
壳体盖130可以是平板构件，其覆盖壳体主体120并被沿着平台部分122结合。壳体主体120和壳体盖130可以彼此一体形成，使得壳体盖130可以被可折叠地连接到壳体主体120，或者可以彼此分开形成。
第一电极接线片140可以电连接到电极组件110的第一电极板111的电极未涂覆部分，并且可以通过壳体主体120与壳体盖130之间的空间引出。此外，第一电极接线片140可以提供有第一绝缘带141，该第一绝缘带141在壳体主体120与壳体盖130之间，同时围绕第一电极接线片140并且位于平台部分122上。第一绝缘带141用于将第一电极接线片140与壳体主体120和壳体盖130的金属层绝缘。
第二电极接线片150可以电连接到电极组件110的第二电极板112的电极未涂覆部分，并且可以通过壳体主体120与壳体盖130之间的空间引出。此外，第二电极接线片150可以提供有第二绝缘带151，该第二绝缘带151在壳体主体120与壳体盖130之间，同时围绕第二电极接线片150并且位于平台部分122上。第二绝缘带151用于将第二电极接线片150与壳体主体120和壳体盖130的金属层绝缘。
通过总结和回顾，本公开的实施例提供一种能够在尽可能地防止壳体损坏的同时充分确保电池容量的二次电池。也就是说，如上所述，本公开的实施例提供一种二次电池，其中壳体主体通过使用冲头制造，使得接纳部分的底表面和侧表面、平台部分等相交处的边缘形成为弯曲表面，从而具有曲率半径，并且使特定距离(间隙)作为从侧表面通向底表面的弯曲表面起始的位置与从侧表面通向平台部分的弯曲表面终止的位置之间的距离存在，从而在尽可能地防止由于应力集中引起的壳体损坏的同时充分确保电池容量。
已经在本文中公开了示例实施例，尽管使用特定术语，但是它们仅以一般和描述性的意义使用和解释，而不是出于限制的目的。在一些情况下，对于本申请所属领域的普通技术人员而言将明显的是，结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另外特别指出。相应地，本领域技术人员将理解，在不脱离如随附权利要求中所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (6)

1.一种二次电池，包括：
电极组件，包括堆叠中的第一电极板、第二电极板和隔膜；
壳体主体，包括接纳部分和平台部分，所述接纳部分包括底表面和从所述底表面延伸的侧表面以容纳所述电极组件，并且所述平台部分沿着所述接纳部分的边缘向外延伸；
壳体盖，覆盖所述壳体主体并被沿着所述平台部分结合；以及
第一电极接线片和第二电极接线片，所述第一电极接线片从所述第一电极板引出，所述第二电极接线片从所述第二电极板引出，
其中第一边界被限定在所述底表面和所述侧表面中的至少一个相交的地方，所述第一边界为第一弯曲表面，
其中第二边界被限定在所述侧表面中的两个相邻的侧表面相交的地方，所述第二边界为第二弯曲表面，
其中第三边界被限定在所述侧表面中的至少一个和所述平台部分相交的地方，所述第三边界为第三弯曲表面，并且
其中间隙被限定为从所述侧表面中的一个通向所述底表面的所述第一弯曲表面起始的位置与从所述侧表面中的所述一个通向所述平台部分的所述第三弯曲表面终止的位置之间在平行于所述底表面的方向上的距离。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述间隙在0.1mm～0.6mm的范围内。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一弯曲表面的曲率半径小于所述第二弯曲表面的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中：
所述接纳部分的所述底表面包括彼此相对的两个长边和彼此相对的两个短边，并且所述侧表面包括分别从所述两个长边和所述两个短边延伸的两个长侧表面和两个短侧表面，并且
所述底表面和所述侧表面中的一个长侧表面相交处的所述第一弯曲表面的曲率半径与所述底表面和所述侧表面中的一个短侧表面相交处的所述第一弯曲表面的曲率半径之和小于所述第二弯曲表面的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一弯曲表面的曲率半径在0.2mm～0.5mm的范围内。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第二弯曲表面的曲率半径在1.0mm～4.0mm的范围内。
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