CN118173977A - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种二次电池。所述二次电池包括:第一壳体,具有六面体形状;第二壳体,具有六面体形状,并结合到所述第一壳体;电极组件,在所述第一壳体和所述第二壳体中;一对集流体板,电连接到所述电极组件,并分别电连接到所述第一壳体和所述第二壳体;以及密封构件,包括绝缘材料且在所述第一壳体和所述第二壳体之间。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年12月9日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0171582号韩国专利申请的优先权和权益,其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开的实施例涉及一种无端子的具有两种极性的二次电池。
背景技术
与不可充电的一次电池不同,二次电池是可充电和可放电的电池。二次电池可以通过将利用介于正电极板和负电极板之间的隔膜堆叠或缠绕的电极组件和电解质嵌入壳体中并将盖组件安装到壳体来形成。在电极组件中,基板接线片可以在横向或向上方向上凸出,并且集流结构可以连接到基板接线片。集流结构电连接到形成在盖组件中的负电极端子和正电极端子。负电极端子和正电极端子可以通过汇流条电连接到二次电池的外部。
上面描述的普通二次电池可以适当地使用许多零件将负电极端子和正电极端子电连接到电极组件,因而其结构可能相对复杂。相应地,可能相对难以确保能够增加二次电池的容量的空间。另外,如果电池组被制造成具有多个二次电池,由于多个汇流条应连接到每个端子,因此电池组的内部结构不可避免地复杂。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本公开的背景的理解,因此可以包含不构成相关技术的信息。
发明内容
本公开涉及提供一种没有端子的具有两种极性的二次电池。
根据本公开的一个或多个实施例的二次电池包括:第一壳体,具有六面体形状;第二壳体,具有六面体形状,并结合到所述第一壳体;电极组件,在所述第一壳体和所述第二壳体中;一对集流体板,电连接到所述电极组件,并分别电连接到所述第一壳体和所述第二壳体;以及密封构件,包括绝缘材料且在所述第一壳体和所述第二壳体之间。
所述第一壳体和所述第二壳体中的一个可以大于另一个,并且可以与另一个结合以与其一部分重叠。
所述密封构件可以具有围绕所述第一壳体和所述第二壳体重叠的部分的环形形状。
所述第一壳体和所述第二壳体中的所述一个可以包括与另一个重叠的部分相邻的排气区域。
所述电极组件可以具有六面体形状,其中所述一对集流体板分别位于所述电极组件在长度方向上或在垂直于所述长度方向的方向上的端部分处。
所述排气区域可以所述第一壳体和所述第二壳体中的所述一个的短侧部分或长侧部分中。
所述排气区域可具有可以小于所述短侧部分或所述长侧部分的厚度的厚度。
所述二次电池可以进一步包括在所述第一壳体和所述第二壳体中的所述一个中限定的排气孔处的排气部。
所述电极组件可以具有六面体形状,其中所述一对集流体板分别位于所述电极组件在长度方向上或在垂直于所述长度方向的方向上的端部分处。
所述一对集流体板中的一个可以与远离所述排气部的所述第一壳体和所述第二壳体的长侧部分或短侧部分相邻。
所述一对集流体板可以具有板状,并且可以包括分别朝与其相邻的所述长侧部分或所述短侧部分弯折的弯折部分。
所述密封构件可以具有大于所述第一壳体和所述第二壳体重叠的部分的宽度的宽度。
所述密封构件可以包括密封衬垫。
所述第一壳体可以包括具有正极性的正电极壳体,其中所述第二壳体包括具有负极性的负电极壳体。
负电极板可以位于所述电极组件的最外侧以面对所述第一壳体和所述第二壳体。
所述电极组件可以包括面对所述第一壳体的正电极板和面对所述第二壳体的负电极板。
所述正电极板的面对所述第一壳体的表面可以不涂覆活性物质。
所述第一壳体可以包括具有正极性的正电极壳体,其中所述第二壳体包括具有负极性的负电极壳体,其中在电连接到所述电极组件的正电极板的正电极侧的所述一对集流体板中的一个的所述弯折部分接触所述第一壳体,并且其中在电连接到所述电极组件的负电极板的负电极侧的所述一对集流体板中的另一个的所述弯折部分接触所述第二壳体。
所述二次电池可以进一步包括绝缘体,所述绝缘体包括绝缘材料且在所述第一壳体和所述集流体板之间以及在所述第二壳体和所述集流体板之间。
附图说明
图1是例示根据本公开的一个或多个实施例的二次电池的透视图。
图2是图1中的二次电池的分解透视图。
图3是图1中的二次电池的侧视截面图。
图4a是例示根据本公开的一个或多个实施例的排气部的透视图。
图4b是根据图4a的排气部的局部截面图。
图5a是例示根据本公开的一个或多个其他实施例的排气部的透视图。
图5b是根据图5a的排气部的局部截面图。
图6a和图6b是简要例示根据本公开的实施例的二次电池的电极组件的结构的示意图。
图7是例示根据本公开的实施例的二次电池的内部空间与根据一比较例的二次电池的内部空间之间的比较的示意图。
具体实施方式
通过参考实施例的详细描述和附图,可以更容易地理解本公开的一些实施例的方面及实现其的方法。所描述的实施例作为示例被提供,使得本公开将是详尽和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本公开的方面。相应地,可以省略冗余的、与实施例的描述无关或不相关的、或者对于本领域普通技术人员完全理解本公开的各个方面不是必需的工艺、元件和技术。除非另有说明,相同的附图标记、字符或其组合在整个附图和书面描述中表示相同的元件,因而可以省略其重复描述。
所描述的实施例可以具有各种修改,可以以不同的形式体现,并且不应被解释为仅限于本文所例示的实施例。本公开涵盖在本公开的思想和技术范围内的所有修改、等同物和替换。进一步,本公开的各种实施例的每个特征可以部分或全部地组合或彼此组合,并且在技术上各种互锁和驱动是可能的。每个实施例可以彼此独立地实现,或者可以关联方式一起实现。
在附图中,为了清楚和/或描述的目的,可能放大了元件、层和区域的相对尺寸。此外,在附图中通常提供交叉影线和/或阴影的使用,以阐明相邻元件之间的边界。正因如此,交叉影线或阴影的存在或不存在都不传达或指示对特定的材料、材料性质、尺寸、比例、所例示元件之间的共性和/或元件的任何其他特征、属性、性质等的任何偏好或要求,除非另有说明。
本文参考作为实施例和/或中间结构的示意图的截面图来描述各种实施例。正因如此,由于例如制造技术和/或公差,图示的形状的变化是可以预期的。进一步,为了描述根据本公开的构思的实施例,本文公开的特定结构或功能描述仅仅是示例性的。因此,本文公开的实施例不应被解释为限于所例示的元件、层或区域的形状,而是包括由例如制造导致的形状偏差。
为了易于解释,诸如“之下”、“下方”、“下”、“下侧”、“下面”、“上方”、“上”、“上侧”等空间相对术语可以在本文中用于描述一个元件或特征与图中所例示的另外的元件或特征的关系。将理解,除了附图中描绘的定向之外,空间相对术语旨在涵盖使用中或操作中的装置的不同定向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征“下方”、“之下”或“下面”的元件或特征于是将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此,示例术语“下方”和“下面”可以涵盖上方和下方两种定向。装置可以以其他方式定向(例如,旋转90度或处于其他定向),本文中使用的空间相对描述语应被相应地解释。类似地,当第一部分被描述为布置“在”第二部分“上”时,这表示第一部分布置在第二部分的上侧或下侧,而不限于基于重力方向其上侧。
进一步,短语“在示意性截面图中”意指从侧面观察通过竖直切割物体部分而获得的示意性横截面。术语“重叠”或“重叠的”意指第一物体可以在第二物体的上方或下方或一侧,反之亦然。此外,术语“重叠”可以包括层、堆叠、面向或面对、延伸、覆盖或部分覆盖,或者本领域普通技术人员将领会和理解的任何其他合适的术语。表述“不重叠”可以包括这样的含义,诸如“除了…之外”或“从…分离”或“相对于…偏移”以及本领域普通技术人员将领会和理解的任何其他合适的等同物。术语“面向”和“面对”可以意指第一物体可以与第二物体直接或间接地相对。在第三物体介入第一物体和第二物体之间的情况下,第一物体和第二物体可以被理解为互相间接相对,尽管仍然彼此面对。
将理解,当元件、层、区域或部件被称为“形成在”、“在”另一元件、层、区域或部件“上”、“连接到”或“(操作上或通信上)结合到”另一元件、层、区域或部件时,它可以直接形成在、在另一元件、层、区域或部件上、直接连接到或结合到另一元件、层、区域或部件,或者间接形成在、在另一元件、层、区域或部件上、间接连接到或结合到另一元件、层、区域或部件,使得可以存在一个或多个居间元件、层、区域或部件。另外,这可以统称为直接或间接结合或连接以及一体或非一体结合或连接。例如,当层、区域或部件被称为“电连接”或“电结合”到另一层、区域或部件时,它可以直接电连接或结合到另一层、区域和/或部件,或者可以存在居间层、区域或部件。然而,“直接连接/直接结合”或“直接在…上”是指一个部件直接连接或结合另一部件,或在另一部件上,没有中间部件。另外,在本说明书中,当层、膜、区、板等的一部分形成在另一部分上时,形成方向不限于向上方向,而是包括在侧表面上或在向下方向上形成该部分。相反,当层、膜、区、板等的一部分形成在另一部分的“下面”时,这不仅包括该部分“直接在”另一部分“之下”的情况,还包括在该部分和另一部分之间进一步存在另一部分的情况。同时,描述部件之间关系的其他表述,诸如“在…之间”、“介于…之间”或“与…相邻”和“与…直接相邻”,可以被类似地解释。另外,还将理解,当元件或层被称为“在”两个元件或层“之间”时,它可以是两个元件或层之间的唯一元件或层,或者也可以存在一个或多个居间元件或层。
为了本公开的目的,诸如“…中的至少一个”或“…中的任何一个”或“…中的一个或多个”的表述在元件列表之前或之后时修饰整个元件列表,而不修饰列表的单个元件。例如,“X、Y和Z中的至少一个”、和“选自由X、Y和Z组成的组中的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z、X、Y和Z中的两个或多个的任意组合,例如比如XYZ、XYY、YZ和ZZ,或者其任意变型。类似地,诸如“A和B中的至少一个”的表述可以包括A、B或A和B。如本文所使用的,“或”通常意指“和/或”,术语“和/或”包括相关联的所列项目的一个或多个的任意和所有组合。例如,诸如“A和/或B”的表述可以包括A、B或A和B。类似地,诸如“…中的至少一个”、“…中的多个”、“…中的一个”的表述和其他介词短语在元件列表之前或之后时修饰整个元件列表,而不修饰列表的单个元件。
将理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段,但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语不对应于特定的顺序、位置或优势,仅用于将一个元件、构件、部件、区域、区、层、区段或部分与另一元件、构件、部件、区域、区、层、区段或部分区分开。因此,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,下面描述的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。将元件描述为“第一”元件可能不要求或暗示第二元件或其他元件的存在。术语“第一”、“第二”等也可以在本文中用于区分不同的元件类别或组。为了简洁起见,术语“第一”、“第二”等可以分别代表“第一类(或第一组)”、“第二类(或第二组)”等。
本文中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。如本文所使用的,单数形式“一”旨在也包括复数形式,而复数形式也旨在包括单数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,术语“包括”、“具有”和“包含”当在本说明书中使用时,指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
当一个或多个实施例可以不同地实现时,特定的工艺顺序可以不同于所描述的顺序来执行。例如,两个连续描述的工艺可以基本上同时执行,或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
如本文所使用的,术语“基本上”、“约”、“近似”和类似术语被用作近似术语而不是程度术语,并且旨在解释本领域普通技术人员将意识到的测量或计算值的固有偏差。如本文中使用的“约”或“近似”包括由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受偏差范围内的规定值和平均值,考虑所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的限制)。例如,“约”可以意指在一个或多个标准偏差内,或者在规定值的±30%、±20%、±10%、±5%内。进一步,在描述本公开的实施例时,使用“可以”是指“本公开的一个或多个实施例”。
除非另有定义,本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解,诸如在常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于正式的意义来解释,除非本文中明确如此定义。
在下文中,将参考附图详细描述根据本公开的一个或多个实施例的二次电池。
图1是例示根据本公开的一个或多个实施例的二次电池的透视图。图2是图1中的二次电池的分解透视图。图3是图1中的二次电池的侧视截面图。图4a是例示根据本公开的一个或多个实施例的排气部的透视图。图4b是图4a中的排气部的局部截面图。图5a是例示根据本公开的一个或多个其他实施例的排气部的透视图。图5b是根据图5a的排气部的局部截面图。
如图1~图3中示出,根据本公开的一个或多个实施例的二次电池10可以包括:壳体100、200,每个具有棱柱形状;电极组件300,容纳在壳体100、200中;集流体板400,用于将电极组件连接到壳体;以及用于密封的密封构件500。也就是说,二次电池10是没有暴露在外部的端子结构和盖板的类型。
如图1~图3中示出,壳体100、200可以包括第一壳体100和第二壳体200。第一壳体100和第二壳体200可以具有矩形平行六面体形状,一侧是敞开的。也就是说,第一壳体100和第二壳体200可以具有通过将矩形平行六面体壳体切成两半而获得的形状。在这种情况下,为了密封,第一壳体100和第二壳体200中的一个可以被提供为具有比另一个的尺寸小的尺寸。将描述第一壳体100比第二壳体200大的示例。下面将描述结合第一壳体100和第二壳体200的方法。
例如,第一壳体100可以由铝材料制成以包括或作为正电极壳体,第二壳体200可以由钢或镀镍钢材料制成以包括或作为负电极壳体。在一个或多个实施例中,第一壳体100可以是负电极壳体,第二壳体200可以是正电极壳体。将基于第一壳体100是正电极壳体进行描述。
第一壳体100可以包括:板部分110,板部分110是与敞开部分相对的表面,并且具有矩形形状和相对大的面积;以及分别位于板部分110的上侧、下侧、左侧和右侧的长侧部分120和短侧部分130。在各表面中,平行于第一壳体100的长度方向的两个端表面被定义为长侧部分120,垂直于长度方向的两个端表面被定义为短侧部分130。板部分110被定位成面对电极组件300的具有最宽区域的板表面。下面将描述的排气结构可以被提供在长侧部分120处。短侧部分130中的一个可以电连接到将在下面描述的集流体板400。然而,在一个或多个实施例中,长侧部分120中的一个可以电连接到集流体板400,并且排气结构可以被提供在短侧部分130处。
第二壳体200可以具有与第一壳体100的结构相同的结构,并且可以位于面对第一壳体100的位置。电极组件300、集流体板400和密封构件500容纳在第一壳体100和第二壳体200之间。第二壳体200也可以包括具有矩形形状的板部分210以及分别位于板部分210的上侧、下侧、左侧和右侧的长侧部分220和短侧部分230。在各表面中,平行于第二壳体200的长度方向的两个端表面被定义为长侧部分220,垂直于长度方向的两个端表面被定义为短侧部分230。板部分210被定位成面对电极组件300的具有最宽区域的板表面。下面将描述的排气结构可以被提供在长侧部分220处。短侧部分230中的一个可以电连接到将在下面描述的集流体板400。然而,在一个或多个实施例中,长侧部分220中的一个可以电连接到集流体板400,并且排气结构可以被提供在短侧部分230处。
如图4a和图4b中示出,用作排气部的排气区域122可以被提供在第一壳体100的长侧部分120中的一个中。例如,如果第一壳体100是正电极壳体,则排气区域122可以被提供在第一壳体100中,这是因为如果气体因内部压力排放,第一壳体100可能比第二壳体200容易变形。
长侧部分120的区域(例如,预设区域)可以比周围区域薄,以便如果气体排放因内部压力而破裂,从而形成排气区域122。排气区域122可以具有相应的厚度,该厚度可以由小于或弱于通过焊接结合的第一壳体100和第二壳体200之间的结合力的压力而变形。例如,排气区域122的厚度可以是长侧部分120的厚度的1/3~1/2,但是这仅是示例,本公开不限于此。相应地,在第一壳体100和第二壳体200的焊接破裂之前,排气区域122可以因内部压力而变形,使得气体可以被排放。
在一个或多个实施例中,如图5a和图5b中示出,排气孔124可以被提供在二次电池10’的第一壳体100’的长侧部分120’中的一个中,并且排气部126可以结合到排气孔124或在其中。在这种情况下,因为第一壳体100’被提供为比第二壳体200大,所以排气部126可以被提供为避开结合到第二壳体200的部分(例如,与第二壳体200重叠的区域)。相应地,如果排气部126破裂,气体可以在电极组件300和排气部126之间移动,以通过排气部126的破裂部分排放。一对集流体板400中的一个可以与远离排气部126的第一壳体100’的长侧部分120’相邻。
在下文中,将再次参考图2和图3描述除壳体之外的部件。
如图2中示出,电极组件300可以通过卷绕包括薄板或膜形式的第一电极板和第二电极板以及介于它们之间的隔膜的单元堆叠件或者通过堆叠多个单元堆叠件来提供。当电极组件300被卷绕并提供时,卷绕轴线可以布置在大致平行于壳体100、200的长度方向的水平方向或竖直方向上。当电极组件300被堆叠并提供时,多个单元堆叠件的宽的板表面可以彼此相邻。基于堆叠件形式的电极组件300在附图中示出了各部件。电极组件300可以具有六面体形状。
例如,第一电极板可以用作负电极板,第二电极板可以用作正电极板。在一个或多个实施例中,相反也是可能的。
当第一电极板是负电极板时,第一电极板可以通过在作为由铜、铜合金、镍或镍合金制成的金属箔提供的第一电极集流体上涂敷诸如石墨或碳的第一电极活性物质来提供。作为其上未涂敷第一电极活性物质的区域的第一基板接线片(或第一未涂覆部分)可以被提供在第一电极板上。在多个第一基板接线片被聚集并定位焊之后,定位焊后的第一基板接线片和集流体板400可以电连接。也就是说,第一基板接线片可以用作第一电极板和集流体板400之间电流流动的路径。例如,第一基板接线片可以位于电极组件300在长度方向上的一个端部分处。
当第二电极板是正电极板时,第二电极板可以通过在作为由铝或铝合金制成的金属箔提供的第二电极集流体上涂敷诸如过渡金属氧化物的第二电极活性物质来提供。作为其上未涂敷第二电极活性物质的区域的第二基板接线片(或第二未涂覆部分)可以被提供在第二电极板上。在多个第二基板接线片被聚集并定位焊之后,定位焊后的第二基板接线片和集流体板400可以电连接。也就是说,第二基板接线片可以用作第二电极板和集流体板400之间电流流动的路径。例如,第二基板接线片可以位于电极组件300在长度方向上的一个端部分处。
隔膜可以位于第一电极板和第二电极板之间,以减少或防止短路的可能性,并使锂离子能够移动。例如,隔膜可以包括聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯和聚丙烯的复合膜。在一些示例中,隔膜可以用无机类固体电解质代替,诸如不需要液体或凝胶电解质的硫化物类、氧化物类或磷酸盐化合物类固体电解质。
电极组件300可以与电解质一起容纳在壳体100、200中。在一些示例中,电解质可以在有机溶剂(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))中包括锂盐(诸如LiPF6或LiBF4)。在一个或多个实施例中,电解质可以处于液态或凝胶态。在一些示例中,如果使用无机类固体电解质,则可以省略液体或凝胶电解质。
在一个或多个实施例中,一对集流体板400可以分别位于电极组件300在长度方向上或在垂直于长度方向的方向上的端部分处。如图2和图3中示出,一对集流体板400可以被提供,并且可以通过焊接等电连接到第一基板接线片和第二基板接线片。例如,集流体板400可以具有板状,其具有基本上对应于电极组件300在长度方向上的两端的横截面积的尺寸。在一个或多个实施例中,集流体板400的一个端部分在图2中可以沿着电极组件300的竖直方向垂直弯折,例如朝与其相邻的短侧部分130弯折。弯折端部分的弯折方向可以是朝壳体100或200的方向。该对集流体板400二者可以具有相同的形状,并且如图3中示出,弯折端部分的弯折方向可以是相反的方向。集流体板400的弯折端部分被定义为弯折部分410。
具有板状的绝缘体600可以额外插入在集流体板400和壳体100、200中的每一个的短侧部分之间。一对绝缘体600可以被提供,其一侧可以与弯折部分410紧密接触,并且其另一侧可以与壳体100、200中的每一个紧密接触。一个绝缘体600允许连接到正电极板的正电极侧的集流体板400(例如其弯折部分410)与第一壳体100紧密接触。在一个或多个实施例中,另一个绝缘体600允许连接到负电极板的负电极侧的集流体板400(例如其弯折部分410)与第二壳体200紧密接触。
相应地,壳体100、200可以仅与要电连接的集流体板400的弯折部分410接触。焊接到第一基板接线片的集流体板400可以由与第一基板接线片的材料相同的材料制成。焊接到第二基板接线片的集流体板400可以由与第二基板接线片的材料相同的材料制成。集流体板400可以通过激光焊接等电连接到壳体100、200。因为提供了两个壳体,所以一对集流体板400的弯折部分410位于相反的方向上。相应地,一个集流体板400的弯折部分410电连接到第一壳体100,另一个集流体板400的弯折部分410电连接到第二壳体200。相应地,因为第一壳体100和第二壳体200通过集流体板400电连接到电极组件300,所以可以提供从电极组件300到壳体100、200的电流路径。也就是说,因为第一壳体100和第二壳体200分别具有正极性和负极性,所以可以提供电流路径,而没有诸如单独的端子和汇流条的附加部件。
如图2和图3中示出,密封构件500可以具有四边形带形状,该四边形带形状具有一宽度。例如,密封构件500可以包括或是由绝缘材料制成的密封衬垫。密封构件500可以围绕(例如,可以具有环形形状,或者可以部分地围绕)第二壳体200的短侧部分230和长侧部分220。因此,密封构件500可以位于第一壳体100和第二壳体200之间。在这种情况下,密封构件500的宽度大于第一壳体100和第二壳体200重叠的部分的宽度。这可以减少或防止由于如果第一壳体100和第二壳体200结合相互接触而发生短路的可能性。
壳体100、200可以通过电磁脉冲焊接方法而密封,在该方法中,电磁脉冲从壳体100、200的外部施加,用以按压密封构件500,并且用以在电极组件300容纳在壳体100、200中的状态下同时或基本上同时将密封构件500焊接到壳体100、200。在一个或多个实施例中,密封构件500和壳体100、200可以通过热熔合方法而熔合。也就是说,由不同材料制成的第一壳体100和第二壳体200可以彼此结合并由密封构件500同时密封。在这种情况下,密封构件500可以由具有适当刚性的绝缘材料制成,使得第一壳体100和第二壳体200不会由于密封构件500的按压而相互接触。
如以上所述,因为两个壳体各自电连接到与电极组件电连接的一对集流体板中的一个,所以各壳体本身成为负电极和正电极。因此,可以制造具有简单结构的二次电池,而没有单独的端子结构,从而降低电池单体和模组的材料和加工成本。
在下文中,将描述根据以上所述的实施例的二次电池的结构的附加功能和效果。
图6a和图6b是简要例示根据本公开的实施例的二次电池的电极组件的结构的示意图。
通常,电极组件的电极板具有两个表面都涂覆有活性物质的形式。在一个或多个实施例中,因为电极组件是堆叠型的,所以一对负电极板可以位于电极组件的最外侧,从而,如果金属异物穿透与作为正电极的壳体接触的两个表面,则在两个表面上都可能发生短路。然而,因为壳体100、200包括作为正电极壳体的第一壳体100和作为负电极壳体的第二壳体200,所以只有一个具有一个极性的电极板与一个壳体100或200接触。因此,与提供普通电极组件和壳体的情况相比,短路的发生率降低。
将基于作为正电极壳体的第一壳体100进行更详细的描述。
如图6a中示出,与普通电极板一样,两个表面都涂覆有负极活性物质312的负电极板310可以位于电极组件300的最外侧以面对第一壳体100和第二壳体200并被使用。因为正电极板320的锂离子容量大于负电极板310的储存容量,所以如果锂离子在负电极板310和作为正电极壳体的第一壳体100之间析出,则可能发生短路。然而,因为第二壳体200是负电极壳体,所以即使锂离子析出,也不会发生与具有与第二壳体200的极性相同的极性的负电极板310的短路。因此,因为仅在壳体的一个表面而不是两个表面上存在短路的可能性,所以与以上所述的普通二次电池的结构相比,可以降低短路发生率。
在一个或多个实施例中,如图6b中示出,仅一侧涂覆有正电极活性物质322的正电极板320可以被定位为面对作为正电极壳体的第一壳体100。在这种情况下,在作为负电极壳体的第二壳体200中,电极板可以被定位为与负电极板310接触。在这种情况下,因为仅有正电极板320的一侧涂覆有正电极活性物质322,所以锂离子的量减少,从而不存在析出问题,使得在第一壳体100和正电极板320之间不发生短路。相应地,可以提高二次电池的稳定性。
图7是例示根据本公开的实施例的二次电池的内部空间与根据一比较例的二次电池的内部空间之间的比较的示意图。
如图7中示出,因为删除了用于电连接电极组件和正负电极端子的结构,所以在根据本实施例的二次电池中,与常规结构相比,电极组件的尺寸可以增加。因此,由于电极板本身的面积增加,二次电池的容量增加。
根据本公开的实施例,因为可以去除暴露于壳体外部的负电极端子和正电极端子,并且因为壳体可以用作负电极端子和正电极端子,所以可以简化二次电池的结构和零件。在一个或多个实施例中,因为电流路径可以通过壳体提供,所以不需要单独的汇流条。相应地,可以降低材料和加工成本,并且可以增加二次电池的内部空间,从而增加容量并提高能量密度。
虽然前述实施例仅是用于执行不限于实施例的本公开的实施例,但是本领域技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节的各种改变,其中包括其功能等同物。
Claims (19)
1.一种二次电池,包括:
第一壳体,具有六面体形状;
第二壳体,具有六面体形状,并结合到所述第一壳体;
电极组件,在所述第一壳体和所述第二壳体中;
一对集流体板,电连接到所述电极组件,并分别电连接到所述第一壳体和所述第二壳体;以及
密封构件,包括绝缘材料且在所述第一壳体和所述第二壳体之间。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述第一壳体和所述第二壳体中的一个大于另一个,并且与另一个结合以与其一部分重叠。
3.根据权利要求2所述的二次电池,其中所述密封构件具有围绕所述第一壳体和所述第二壳体重叠的部分的环形形状。
4.根据权利要求2所述的二次电池,其中所述第一壳体和所述第二壳体中的所述一个包括与另一个重叠的部分相邻的排气区域。
5.根据权利要求4所述的二次电池,其中所述电极组件具有六面体形状,并且
其中所述一对集流体板分别位于所述电极组件在长度方向上或在垂直于所述长度方向的方向上的端部分处。
6.根据权利要求5所述的二次电池,其中所述排气区域在所述第一壳体和所述第二壳体中的所述一个的短侧部分或长侧部分中。
7.根据权利要求6所述的二次电池,其中所述排气区域具有小于所述短侧部分或所述长侧部分的厚度的厚度。
8.根据权利要求2所述的二次电池,进一步包括在所述第一壳体和所述第二壳体中的所述一个中限定的排气孔处的排气部。
9.根据权利要求8所述的二次电池,其中所述电极组件具有六面体形状,并且
其中所述一对集流体板分别位于所述电极组件在长度方向上或在垂直于所述长度方向的方向上的端部分处。
10.根据权利要求9所述的二次电池,其中所述一对集流体板中的一个与远离所述排气部的所述第一壳体或所述第二壳体的长侧部分或短侧部分相邻。
11.根据权利要求10所述的二次电池,其中所述一对集流体板具有板状,并且包括分别朝与其相邻的所述长侧部分或所述短侧部分弯折的弯折部分。
12.根据权利要求3所述的二次电池,其中所述密封构件具有大于所述第一壳体和所述第二壳体重叠的所述部分的宽度的宽度。
13.根据权利要求12所述的二次电池,其中所述密封构件包括密封衬垫。
14.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述第一壳体包括具有正极性的正电极壳体,并且
其中所述第二壳体包括具有负极性的负电极壳体。
15.根据权利要求14所述的二次电池,其中负电极板位于所述电极组件的最外侧以面对所述第一壳体和所述第二壳体。
16.根据权利要求14所述的二次电池,其中所述电极组件包括面对所述第一壳体的正电极板和面对所述第二壳体的负电极板。
17.根据权利要求16所述的二次电池,其中所述正电极板的面对所述第一壳体的表面不涂覆活性物质。
18.根据权利要求11所述的二次电池,其中所述第一壳体包括具有正极性的正电极壳体,
其中所述第二壳体包括具有负极性的负电极壳体,
其中在电连接到所述电极组件的正电极板的正电极侧的所述一对集流体板中的一个的所述弯折部分接触所述第一壳体,并且
其中在电连接到所述电极组件的负电极板的负电极侧的所述一对集流体板中的另一个的所述弯折部分接触所述第二壳体。
19.根据权利要求18所述的二次电池,进一步包括绝缘体,所述绝缘体包括绝缘材料且在所述第一壳体和所述集流体板之间以及在所述第二壳体和所述集流体板之间。
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