CN116868393A - 圆柱形二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施例涉及一种圆柱形二次电池。本发明包括：电极组件，形成为在一个方向上卷绕，并且设置有负电极板、正电极板和置于负电极板与正电极板之间的隔膜；金属的终止带，贴附到电极组件的外周表面，以覆盖电极组件的至少一部分；圆柱形罐，具有开口的一侧，以容纳电极组件以及电解质；以及盖组件，结合到罐的开口的一侧，以密封罐。根据本发明，通过将金属带应用于电极组件的卷绕终止部分，获得了改善由主轴的散布引起的基板终止结构的质量散布的效果。此外，金属带起到附加端部接线片(基板接线片)的作用，因此获得了改善单体性能的散布的效果。

Description

圆柱形二次电池
技术领域
本发明的实施例涉及一种能够改善单体性能的散布(分散)的圆柱形二次电池。
背景技术
通常，圆柱形二次电池包括圆柱形电极组件、容纳电极组件和电解质的圆柱形罐以及结合到罐的顶部开口以密封罐并允许电极组件中产生的电流流向外部装置的盖组件。具体地，电极组件通过将负电极基板和正电极基板卷绕成圆柱形形状并贴附用于防止卷绕末端展开的带等而形成。
最近，根据对高输出和高容量电池的需求，已经出现了对有效地设计圆柱形罐的内部空间的需要。因此，有必要改善基板的终止(finishing)结构。
在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对发明的背景的理解，因此它可以包含不构成现有技术的信息。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种能够改善单体性能的散布(分散)的圆柱形二次电池。
技术方案
根据本发明的实施例的圆柱形二次电池可以包括：电极组件，包括负电极板、正电极板以及置于负电极板与正电极板之间的隔膜，并且具有在一个方向上的卷绕形状；金属的终止带，贴附到电极组件的外周表面，以覆盖电极组件的至少一部分；圆柱形罐，具有开口的一侧，以容纳电极组件以及电解质；以及盖组件，结合到罐的开口的一侧，以密封罐。
终止带可以包括金属区域和粘合区域，金属区域接触罐的内周表面的一侧，粘合区域形成在金属区域上并且贴附到电极组件。
粘合区域可以重复地形成在金属区域上以具有预设的形状和间隔。
粘合区域可以包括竖直线形状、水平线形状、格子形状和点形状中的至少一种。
终止带可以贴附到电极组件的外端的至少一部分，所述外端是卷绕终止部分。
基于电极组件的卷绕轴的方向，终止带的长度(L2)可以为电极组件的长度(L1)的10％至100％。
终止带可以包括多条终止带。
有益效果
根据本发明的实施例，通过将金属带应用于电极组件的卷绕终止部分，具有改善由于主轴(例如，径向)的散布(分散)引起的基板终止结构的质量散布的效果。此外，金属带用作附加端部接线片(基板接线片)以改善单体性能散布。
附图说明
图1是示出一般的圆柱形二次电池的纵向剖视图。
图2是示意性示出根据本发明的实施例的电极组件的平面图。
图3是示意性示出根据图1的电极组件的透视图。
图4是图3的一个区域的放大平面图。
图5至图7是示意性示出根据本发明的各种实施例的终止带的贴附形式的透视图。
图8至图10是示出根据本发明的各种实施例的终止带的部分的平面图。
具体实施方式
提供本发明的示例以向本领域技术人员更完整地解释本发明，并且以下示例可以以各种其它形式进行修改。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于这里阐述的示例(或示例性)实施例。相反，提供这些示例实施例使得本发明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，在附图中，为了简洁和清楚起见，夸大了各种组件的尺寸或厚度，并且同样的标记始终指代同样的元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。另外，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，或者在元件A与元件B之间可以存在居间元件C，使得元件A和元件B彼此间接连接。
这里所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在成为发明的限制。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括或包含”和/或其变型时，说明存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
将理解的是，虽然这里可以使用术语第一、第二等来描述各种构件、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/或部分区分开。因此，例如，在不脱离本发明的教导的情况下，下面所讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被命名为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语，来描述如图中所示的一个元件或特征与另一(其它)元件或特征的关系。将理解的是，除了图中所描绘的方位之外，空间相对术语旨在涵盖装置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”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上”或“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以涵盖上方和下方两种方位。
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施例的圆柱形二次电池。
图1是示出一般的圆柱形二次电池的纵向剖视图。
如图1中所示，一般的圆柱形二次电池10可以包括圆柱形罐100、电极组件300和盖组件500，圆柱形罐100具有在纵向方向上的一端处形成的开口，电极组件300容纳在罐内部，盖组件500插入到开口中。
罐100包括圆形底部110和从底部110向上延伸的侧部130，并且侧部130的上部是敞开的(在下文中称为开口)。在二次电池10的制造工艺中，通过罐100的开口将电极组件300与电解质溶液一起插入到罐100中。罐100可以由钢、钢合金、镀镍钢、镀镍钢合金、铝、铝合金或它们的等同物制成，但是材料不限于此。
盖组件500插入到罐100的开口中。防分离结构可以形成在罐100的顶部上，以防止插入的盖组件500通过罐100的开口逸出到外部。例如，防分离结构可以是卷边部132和压接部134。
电极组件300包括在负电极基板上涂覆有电极活性物质(例如，石墨、碳等)的负电极板310、涂覆有正电极活性物质(例如，过渡金属氧化物(LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等))的正电极板320、以及设置在负电极板310与正电极板320之间以防止短路并且仅允许锂离子移动的隔膜330。在卷绕成大致圆柱形形状之后，负电极板310、正电极板320和隔膜330可以用终止带(finishing tape，或称为“整理带”)(见图2，稍后将描述)固定以保持卷绕状态。在这种状态下，可以将电极组件300容纳在罐100内部。
负电极板310的负电极基板可以是铜(Cu)箔或镍(Ni)箔，正电极板320的正电极基板可以是铝(Al)箔，隔膜330可以是聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，但是在本发明中不限定上述材料。向下突出一定长度的负电极接线片340可以焊接在负电极板310上，向上突出一定长度的正电极接线片350可以焊接在正电极板320上，但是反过来也是可以的。负电极接线片340可以由铜或镍制成，正电极接线片350可以由铝制成，但是在本发明中不限定上述材料。负电极接线片340可以焊接到罐100的底部110，并且在这种情况下，罐100可以用作负电极。相反，正电极接线片350可以焊接到罐100的底部110，并且在这种情况下，罐100可以用作正电极。
另外，第一绝缘板360和第二绝缘板370可以置于电极组件300上方和下方。第一绝缘板360防止正电极板320电接触罐100的底部110，第二绝缘板370防止负电极板310电接触盖组件500。
同时，终止带400贴附到电极组件300的卷绕末端，以使电极组件300在卷绕的同时不展开。
图2是示意性示出根据本发明的实施例的电极组件的平面图。图3是示意性示出根据图1的电极组件的透视图。图4是图3的一个区域的放大平面图。图5至图7是示意性示出根据本发明的各种实施例的终止带的贴附形式的透视图。
如图2和图3中所示，电极组件300在隔膜330置于负电极板310与正电极板320之间的情况下卷绕成圆柱形形状。假设在电极组件300的纵向方向上存在虚拟中心轴，则中心轴成为卷绕轴A。电极组件300由终止带400固定并且不展开。为了方便起见，电极组件300的卷绕起始部分被定义为电极组件300的内端，并且卷绕末端部分(即，卷绕终止部分)被定义为外端。终止带400被贴附以在卷绕轴的方向上覆盖电极组件300的一部分，并且被贴附以覆盖电极组件300的外周表面。因此，终止带400可以形成为矩形形状并且被贴附以卷绕在电极组件300的外周表面上，或者可以形成为圆柱形形状以插入到电极组件300的外周表面中。
假设电极组件300在卷绕轴方向上的长度为L1，则终止带400的基于同一方向的长度L2可以为L1的10％至100％。例如，如图3中所示，终止带400的长度L2可以为长度L1的约60％。此外，如图5中所示，终止带400a的长度L2可以为长度L1的约80％，如图6中所示，终止带400b的长度L2可以为L1的约20％。另外，如图7中所示，终止带400c可以包括具有长度L2且贴附到电极组件300的多条带，长度L2为长度L1的约20％。在这种情况下，终止带400c可以彼此间隔开并且与负电极接线片340和正电极接线片350相邻地贴附。可选地，终止带400c可以设置为靠近L1的中间部分。
此外，如图4中所示，终止带400可以包括金属区域410和粘合区域420。金属区域410可以由与设置在电极组件300的最后一匝的最外侧的电极板的材料相同或相似的材料制成。例如，如图1中所示，负电极接线片340与罐100接触，使得罐100具有负极性，因此，在图2中，负电极板310设置在最外侧。这里，金属区域410可以由与负电极板310的材料相同或相似的材料制成。在这种情况下，金属区域410可以由铜、镍以及铜和镍的合金材料中的任何一种制成。
粘合区域420可以通过将粘合材料施用、涂覆或贴附在金属区域410上来形成。粘合区域420可以由通过在二次电池的操作温度范围内与电解质反应而具有粘合性质的材料制成。例如，粘合区域420可以由丙烯酸或PVdF类粘结剂材料制成。
这里，粘合区域420用于固定电极组件300，使得电极组件300的外端在卷绕的同时不展开。另外，由于金属区域410是作为导体的金属材料，所以它可以接触罐100并且用作基板接线片。也就是说，由于金属区域410由与负电极基板的材料相同的材料制成，因此罐100和负电极板310的负电极基板可以通过金属区域410电连接。也就是说，金属区域410使电子能够移动，并且因此可以用作接线片。当电极组件300的直径较小时，罐100和负电极基板不彼此接触，因此负电极基板无法用作接线片。然而，当终止带400包括金属区域410时，能够克服由于负电极基板根据直径的变化而没有与罐100接触所以负电极基板无法用作基板接线片的问题。
粘合区域420可以在金属区域410上形成为具有预定间隙。例如，如图4中所示，粘合区域420可以以具有预定宽度的多条竖直线的形状形成在金属区域410上。因此，终止带400可以具有其中金属区域410和粘合区域420交替布置的形状。也就是说，在金属区域410中，仅未形成粘合区域420的部分被暴露。
然而，金属区域410和粘合区域420的布置不限于上述实施例。
图8至图10是示出根据本发明的各种实施例的终止带的部分的平面图。
如图8中所示，在根据本发明的另一实施例的终止带400d中，粘合区域420d可以以具有预定宽度的多条水平线的形状形成在金属区域410d上。因此，终止带400d可以具有其中金属区域410d和粘合区域420d交替布置的形状。
另外，如图9中所示，在根据本发明的另一实施例的终止带400e中，粘合区域420e可以以格子形状形成在金属区域410e上。因此，金属区域410e可以看起来以多个矩形形状布置在粘合区域420e上。
另外，如图10中所示，在根据本发明的另一实施例的终止带400f中，粘合区域420f可以以具有预定尺寸的多个点的形状形成在金属区域410f上。粘合区域420f可以以规则的间隔布置在金属区域410f上。
然而，终止带400d至400f的形状不限于上述实施例的终止带的形状。
如上所述，通过将金属终止带应用于电极组件的卷绕终止部分，具有改善由于主轴(例如，径向)的散布(分散)引起的基板终止结构的质量散布的效果。此外，金属终止带用作附加末端接线片(基板接线片)，从而改善单体性能的散布。
上面已经描述的内容仅是用于实现本发明的一个实施例，并且本发明不限于上述实施例。然而，如所附权利要求中所要求保护的，本发明的技术精神在于，在不脱离本发明的构思的情况下，本领域技术人员可以做出各种改变。

Claims (7)

1.一种圆柱形二次电池，所述圆柱形二次电池包括：
电极组件，包括负电极板、正电极板以及置于所述负电极板与所述正电极板之间的隔膜，并且具有在一个方向上的卷绕形状；
金属的终止带，贴附到所述电极组件的外周表面，以覆盖所述电极组件的至少一部分；
圆柱形罐，具有开口的一侧，以容纳所述电极组件以及电解质；以及
盖组件，结合到所述罐的所述开口的一侧，以密封所述罐。
2.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述终止带包括金属区域和粘合区域，所述金属区域接触所述罐的内周表面的一侧，所述粘合区域形成在所述金属区域上并且贴附到所述电极组件。
3.根据权利要求2所述的圆柱形二次电池，其中，所述粘合区域重复地形成在所述金属区域上以具有预设的形状和间隔。
4.根据权利要求3所述的圆柱形二次电池，其中，所述粘合区域包括竖直线形状、水平线形状、格子形状和点形状中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述终止带贴附到所述电极组件的外端的至少一部分，所述外端是卷绕终止部分。
6.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，基于所述电极组件的卷绕轴的方向，所述终止带的长度为所述电极组件的长度的10％至100％。
7.根据权利要求6所述的圆柱形二次电池，其中，所述终止带包括多条终止带。
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