ES3034960T3 - Pouch-type secondary battery and method of manufacturing the same - Google Patents

Pouch-type secondary battery and method of manufacturing the same

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ES3034960T3
ES3034960T3 ES19899199T ES19899199T ES3034960T3 ES 3034960 T3 ES3034960 T3 ES 3034960T3 ES 19899199 T ES19899199 T ES 19899199T ES 19899199 T ES19899199 T ES 19899199T ES 3034960 T3 ES3034960 T3 ES 3034960T3
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battery
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pouch
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Sang Wook Yim
Jun Yeob Seong
Jun Kyu Park
Ki Taek Jung
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

La presente invención se refiere a una batería secundaria tipo bolsa y a su método de fabricación, y más específicamente, a una batería secundaria tipo bolsa y a su método de fabricación. El método comprende: un primer paso: cortar una lámina laminada con una capa de recubrimiento exterior, una capa metálica y una capa de recubrimiento interior para preparar una carcasa de batería compuesta por una carcasa superior y una carcasa inferior; un segundo paso: alojar un conjunto de electrodos entre las carcasas superior e inferior; un tercer paso: unir firmemente las secciones de sellado de las partes periféricas exteriores de las carcasas superior e inferior; un cuarto paso: formar una capa de recubrimiento conformado sobre las superficies laterales de las secciones de sellado para evitar la exposición de la capa metálica; y un quinto paso: fusionar térmicamente las secciones de sellado de las carcasas superior e inferior para sellarlas, formando así, sobre la parte superior de la capa metálica expuesta a la superficie de corte de la carcasa de batería, una capa de recubrimiento aislante que comprende la capa de recubrimiento conformado y la protege perfectamente de la humedad y el aire. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Batería secundaria de tipo bolsa y método de fabricación de la misma
Sector de la técnica
Esta solicitud reivindica los derechos de prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 2018-0163948 presentada el 18 de diciembre de 2018.
La presente invención se refiere a una batería secundaria de tipo bolsa y a un método de fabricación de la misma y, de manera más particular, a una batería secundaria de tipo bolsa y a un método de fabricación de la misma, capaz de proteger completamente una capa metálica de la humedad o el aire formando una capa de recubrimiento aislante que incluye una capa de recubrimiento conformado sobre la capa metálica expuesta a una superficie cortada de una envoltura de batería.
Antecedentes de la invención
A medida que los dispositivos móviles se han desarrollado ininterrumpidamente y la demanda de dispositivos móviles ha aumentado, las baterías secundarias, que pueden cargarse y descargarse, se han utilizado como fuentes de energía para diversos dispositivos móviles. Además, las baterías secundarias también han atraído una atención considerable como fuentes de energía para vehículos eléctricos y vehículos eléctricos híbridos, que se han presentado como alternativas a los actuales vehículos de gasolina y diésel que utilizan combustibles fósiles.
Basándose en la forma de una envoltura de batería, las baterías secundarias se clasifican en baterías cilíndricas con un conjunto de electrodos montado en una lata cilíndrica de metal, una batería prismática que tiene un conjunto de electrodos montado en una lata prismática de metal, y una batería en forma de bolsa que tiene un conjunto de electrodos montado en una envoltura en forma de bolsa hecha con una hoja laminada de aluminio.
El conjunto de electrodos, que se monta en la envoltura de batería, es un elemento de generación de energía que está configurado para tener una estructura que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador que se interpone entre el electrodo positivo y el electrodo negativo y que puede cargarse y descargarse. El conjunto de electrodos se clasifica como un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina"jelly rol!",que está configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo de tipo hoja larga y un electrodo negativo de tipo hoja larga, a los que se aplican materiales activos, se enrollan en un estado en el que se dispone un separador entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, o un conjunto de electrodos de tipo apilado, que está configurado para tener una estructura en la que una pluralidad de electrodos positivos que tienen un tamaño predeterminado y una pluralidad de electrodos negativos que tienen un tamaño predeterminado se apilan secuencialmente en el estado en el que los separadores están dispuestos, respectivamente, entre los electrodos positivos y los electrodos negativos. El conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina tiene ventajas en cuanto a que es fácil fabricar el conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina y en cuanto a que el conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina tiene una alta densidad energética por unidad de peso.
Como se muestra en la Figura 1, tal batería secundaria está configurada para tener una estructura en la que un conjunto de electrodos 100 se monta en una envoltura de batería 200 y en la que las lengüetas de los electrodos positivo y negativo están soldadas, respectivamente, a dos miembros conductores 110, que están expuestos fuera de la envoltura de batería 200.
Al mismo tiempo, la envoltura de batería 200 configurada para recibir el conjunto de electrodos 100 tiene una estructura en la que una envoltura inferior 220 y una envoltura superior 210 que cubre la envoltura inferior 220 están formadas integralmente, y una superficie en la que la envoltura inferior 220 y la envoltura superior 210 entran en contacto entre sí está doblada y plegada. La envoltura inferior 220 y la envoltura superior 210 tienen una estructura laminada que consiste en una capa de recubrimiento interior, una capa metálica y una capa de recubrimiento exterior. En el caso de un método general de fabricación de baterías secundarias de tipo bolsa, hay un proceso de corte de la envoltura inferior 220 y de la envoltura superior 210 implicado y, en este proceso, la capa metálica está expuesta al exterior, lo que es una causa de que se reduzca considerablemente el rendimiento de la batería, tal como acelerando el deterioro de la batería.
A modo de ejemplo de la técnica convencional para resolver el problema anterior, la publicación de la solicitud de patente coreana n.° 2016-131706 divulga un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa que incluye una etapa de recepción de un conjunto de electrodos entre un miembro de revestimiento superior y un miembro de revestimiento inferior de una bolsa, una etapa de sellado primario de una región exterior del miembro del miembro de revestimiento superior y del miembro de revestimiento inferior de la bolsa, una etapa de corte de los bordes del miembro de revestimiento superior y del miembro de revestimiento inferior de la bolsa sellada, y una etapa de presión de los extremos distales del miembro de revestimiento superior y del miembro de revestimiento inferior de la bolsa cortada para formar una porción de sellado adicional en una superficie de una porción de corte del miembro de revestimiento superior y del miembro de revestimiento inferior.
De acuerdo con el documento previo mencionado anteriormente, existe la ventaja de que se puede evitar el inconveniente según el cual una porción expuesta de una capa metálica está en contacto con un material metálico de una unidad del paquete formando una porción de sellado adicional en la superficie de la porción de corte del miembro de revestimiento. Dado que una parte de un material de una capa de resina interior se filtra hacia el exterior de la superficie de corte a través del prensado para formar la porción de sellado adicional, sin embargo, la capa de resina interior debe formarse gruesa, por lo que existe el problema de que aumenta el volumen total de la envoltura de batería. Además, existe el problema de que una parte de una superficie expuesta de la capa metálica no es probable que forme una porción de sellado porque la porción de sellado adicional se forma simplemente basándose en el prensado.
Documento de la técnica anterior
Publicación de solicitud de patente coreana n.° 2016-131706 y los documentos US 2017/194606 A1, JP 2007265879 A, KR 20140032710 A divulgan una capa formada en una superficie lateral de una porción de sellado de una envoltura de batería.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores, y un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa que tenga un proceso sencillo y una baja tasa de defectos y una batería secundaria de tipo bolsa fabricada de este modo mediante la formación de una capa de recubrimiento que cubra una capa metálica en una superficie lateral de una porción de sellado configurada para acoplar una envoltura superior y una envoltura inferior.
Solución técnica
De conformidad con la presente invención, es posible alcanzar el objetivo anterior y otros mediante la provisión de una batería secundaria de tipo bolsa como se define en el juego de reivindicaciones adjunto, incluyendo la batería secundaria de tipo bolsa una envoltura de batería hecha con una hoja laminada; y un conjunto de electrodos recibido en la envoltura de batería, en donde la envoltura de batería está compuesta por una envoltura superior y una envoltura inferior hechas con una hoja laminada que incluye una capa de recubrimiento exterior, una capa metálica y una capa de recubrimiento interior; se proporciona una porción de sellado configurada para acoplar la envoltura superior y la envoltura inferior entre sí en una periferia exterior de la envoltura superior y la envoltura inferior; y se forma una capa de recubrimiento conformado configurada para evitar la exposición de la capa metálica en una superficie lateral de la porción de sellado.
En este caso, se forma además una capa de recubrimiento de resina en un área predeterminada de una superficie exterior de la capa de recubrimiento conformado, y la capa de recubrimiento de resina puede formarse fundiendo una porción de la capa de recubrimiento exterior.
Como alternativa, se forma además una capa de recubrimiento de resina en una región predeterminada de una superficie interior de la capa de recubrimiento conformado, y la capa de recubrimiento de resina se forma fundiendo una porción de la capa de recubrimiento exterior y/o de la capa de recubrimiento interior.
También, se proporciona un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa según se define en el juego de reivindicaciones adjunto. El método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con una primera realización de la presente invención incluye una primera etapa de preparación de una envoltura de batería, que incluye una envoltura superior y una envoltura inferior, cortando una hoja laminada que incluye una capa de recubrimiento exterior, una capa metálica y una capa de recubrimiento interior; una segunda etapa de recepción de un conjunto de electrodos entre la envoltura superior y la envoltura inferior; una tercera etapa de contacto estrecho con una porción de sellado provista en una periferia exterior de la envoltura superior y la envoltura inferior; y una cuarta etapa de formación de una capa de recubrimiento conformado en una superficie lateral de la porción de sellado, con el fin de evitar la exposición de la capa metálica.
También, en el método de fabricación de la batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con la presente invención, se incluye además una quinta etapa de sellado de la envoltura superior y la envoltura inferior por termosellado de la porción de sellado de la envoltura superior y la envoltura inferior.
También, en la quinta etapa, se forma una capa de recubrimiento de resina en un área predeterminada de una superficie exterior de la capa de recubrimiento conformado, en donde la capa de recubrimiento de resina está formada por una parte de la capa de recubrimiento exterior fundida durante el termosellado de la porción de sellado.
También, un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con una segunda realización de la presente invención según se define en el juego de reivindicaciones adjunto, el método incluye una primera etapa de preparación de una envoltura de batería, que incluye una envoltura superior y una envoltura inferior, cortando una hoja laminada que comprende una capa de recubrimiento exterior, una capa metálica y una capa de recubrimiento interior; una segunda etapa de recepción de un conjunto de electrodos entre la envoltura superior y la envoltura inferior; una tercera etapa de contacto estrecho con una porción de sellado provista en una periferia exterior de la envoltura superior y la envoltura inferior; una cuarta etapa de sellado de la envoltura superior y la envoltura inferior por termosellado de la porción de sellado de la periferia exterior de la envoltura superior y la envoltura inferior; y una quinta etapa de formación de una capa de recubrimiento conformado en una superficie lateral de la porción de sellado para evitar la exposición de la capa metálica.
También, en la cuarta etapa, se forma parcialmente una capa de recubrimiento de resina en un área predeterminada de una superficie lateral de la porción de sellado, estando la capa de recubrimiento de resina formada por una parte de la capa de recubrimiento exterior y/o de la capa de recubrimiento interior fundidas durante el termosellado de la porción de sellado.
Además, un módulo de batería de acuerdo con la presente invención es el módulo de batería que incluye la batería secundaria de tipo bolsa.
Además, un paquete de baterías de acuerdo con la presente invención es el paquete de baterías que incluye el módulo de batería.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva que muestra una batería secundaria convencional de tipo bolsa.
La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con una primera realización preferida de la presente invención.
La Figura 3 es un diagrama de proceso que ilustra un proceso de ensamblado de una envoltura superior y de una envoltura inferior de acuerdo con la primera realización.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con una segunda realización preferida de la presente invención.
La Figura 5 es un diagrama de proceso que ilustra un proceso de ensamblado de una envoltura superior y de una envoltura inferior de acuerdo con la segunda realización.
La Figura 6 es una vista en perspectiva que muestra una batería secundaria de tipo bolsa, fabricada de acuerdo con la presente invención.
Realización preferente de la invención
En la presente solicitud, se debe entender que los términos "comprende", "tiene", o "incluye", etc., especifican la presencia de características, números enteros, etapas, operaciones, componentes, partes o combinaciones de las mismas descritas en la memoria descriptiva, pero no excluyen la presencia o adición de una o más de otras características, números enteros, etapas, operaciones, componentes, partes o combinaciones de los mismos.
Además, se utilizarán los mismos números de referencia a lo largo de todos los dibujos para referirse a aquellas partes que realizan funciones u operaciones similares. En caso de que se diga que una parte está conectada a otra parte en la memoria descriptiva, no solo puede estar una parte conectada directamente a la otra parte, sino que, también, esa parte puede estar conectada indirectamente a la otra parte a través de una parte adicional. Además, que un elemento determinado esté incluido no significa que otros elementos estén excluidos, sino que significa que tales elementos pueden incluirse además a menos que se mencione lo contrario.
En lo sucesivo en el presente documento, una batería secundaria de tipo bolsa y un método de fabricación de la misma de acuerdo con la presente invención se describirán con referencia a los dibujos adjuntos.
La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con una primera realización preferida de la presente invención, y la Figura 3 es un diagrama de proceso que ilustra un proceso de ensamblado de una envoltura superior y una envoltura inferior de acuerdo con la primera realización.
El método de fabricación de la batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con la primera realización de la presente invención incluye una primera etapa de preparación de una envoltura de batería 200, que incluye una envoltura superior 210 y una envoltura inferior 220; una segunda etapa de recepción de un conjunto de electrodos 100 entre la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220; una tercera etapa de contacto estrecho con una porción de sellado 230 provista en una periferia exterior de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220; una cuarta etapa de formación de una capa de recubrimiento conformado 241 en una superficie lateral de la porción de sellado 230; y una quinta etapa de sellado de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220 por termosellado de la porción de sellado 230 de la periferia exterior de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220.
En primer lugar, se describirán con más detalle la primera etapa de preparación de la envoltura de batería 200, incluyendo la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220, y la segunda etapa de recepción del conjunto de electrodos 100 entre la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220. La envoltura de batería 200 es una envoltura que aloja el conjunto de electrodos 100 y forma una parte espacial que puede alojar el conjunto de electrodos 100 utilizando una hoja laminada hecha con capas de recubrimiento exterior 211 y 221; capas metálicas 212 y 222; y capas de recubrimiento interior 213 y 223.
Las capas de recubrimiento interior 213 y 223 entran directamente en contacto con el conjunto de electrodos 100. Por esta razón, es necesario que las capas de recubrimiento interior presenten una propiedad aislante y resistencia electrolítica. Además, para sellar herméticamente el interior y el exterior de la batería secundaria de tipo bolsa, es necesario que las capas de recubrimiento interior presenten una alta capacidad de sellado. Por tanto, es necesario para una porción de sellado, formada por la adhesión térmica de las capas de recubrimiento interior de la envoltura superior y la envoltura inferior, presentar una excelente resistencia termoadhesiva.
El material de las capas de recubrimiento interior 213 y 223 puede seleccionarse de entre una resina a base de poliolefina, tal como polipropileno, polietileno, acrilato de polietileno o polibutileno, una resina de poliuretano y una resina de poliimida, que presentan una excelente resistencia a los productos químicos y una buena capacidad de sellado. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello. Por ejemplo, el polipropileno, que presenta excelentes propiedades mecánicas, tal como resistencia a la tracción, rigidez, dureza superficial y resistencia al impacto, así como una excelente resistencia a los productos químicos, es la más preferible.
Las capas metálicas 212 y 222, que colindan con las capas de recubrimiento interior 213 y 223, corresponden a una capa de barrera configurada para evitar la permeación de humedad o de diversos tipos de gases del exterior al interior de la batería. Una película fina de aluminio, que es ligero y presenta una excelente conformabilidad, se puede utilizar como material preferido para la capa metálica.
Las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 se proporcionan en las otras superficies de las capas metálicas 212 y 222. Las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 pueden estar hechas con un polímero resistente al calor que presente una excelente resistencia a la tracción, capacidad de prevención de la permeación de la humedad, y capacidad de prevención de la permeación del aire, de tal manera que la capa de recubrimiento exterior presente resistencia al calor y resistencia a los productos químicos a la vez que protege el conjunto de electrodos 100. En un ejemplo, la capa de recubrimiento exterior puede estar hecha con nailon o tereftalato de polietileno. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello.
El conjunto de electrodos 100 recibido en la envoltura de batería 200 puede ser un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina, que está configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo de tipo de hoja larga y un electrodo negativo de tipo de hoja larga se enrollan en un estado en el que se interpone un separador entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, un conjunto de electrodos de tipo apilado que incluye celdas unitarias, configurada cada una de ellas para tener una estructura en la que un electrodo positivo rectangular y un electrodo negativo rectangular se apilan en un estado en el que se interpone un separador entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, en un conjunto de electrodos de tipo apilado/plegado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias están enrolladas en un estado en el que las celdas unitarias están dispuestas sobre una película de separación larga, o un conjunto de electrodos de tipo laminado/apilado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias están apiladas de modo que estén unidas entre sí en un estado en el que se interpone un separador entre las celdas unitarias. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello.
Un miembro conductor 110, que generalmente incluye un conductor de electrodo positivo y un conductor de electrodo negativo, está configurado para tener una estructura en la que una pestaña de electrodo positivo (no mostrada) y una pestaña de electrodo negativo (no mostrada), que se unen al extremo superior del conjunto de electrodos 100, están conectados eléctricamente al conductor del electrodo positivo y al conductor de electrodo negativo, respectivamente, por soldadura y en el que el miembro conductor 110 queda expuesto fuera de la envoltura de batería 200. En este momento, para garantizar el aislamiento y la estanqueidad, un par de láminas aislantes (no mostradas), que están enfrentadas entre sí, están situadas en la región de la porción de sellado 230 en la que se encuentran el conductor de electrodo positivo y el conductor de electrodo negativo, y el miembro conductor 110 está dispuesto de modo que se extienda entre el par de películas aislantes (no mostradas).
En la tercera etapa de contacto estrecho de la porción de sellado 230 proporcionado en la periferia exterior de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220, la porción de sellado 230 de la envoltura superior 210 y la porción de sellado 230 de la envoltura inferior 220 simplemente se ponen en estrecho contacto entre sí, en un estado en el que se aloja el conjunto de electrodos 100. Específicamente, utilizando un par de barras de sellado 300 situadas en la parte superior e inferior de la porción de sellado 230 de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220, la porción de sellado 230 de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220 se presionan con una fuerza predeterminada para que estén en estrecho contacto entre sí. En este momento, la porción de sellado 230 no se calienta y, por lo tanto, no se produce la fusión de las capas de recubrimiento interior 213 y 223 ni de las capas de recubrimiento exterior 211 y 221.
En este caso, el par de barras de sellado 300 están preferentemente provistas además de una porción doblada 310, doblada a un ángulo predeterminado, y una porción de ala 320 que se extiende desde la porción doblada 310.
Más específicamente, una de las barras de sellado 300 en contacto con la superficie superior de la capa de recubrimiento exterior 211 de la envoltura superior 210 incluye la porción doblada 310, que se dobla hacia abajo después de extenderse una longitud predeterminada en dirección de una superficie de corte de la envoltura superior 210, y la porción de ala 320 que se extiende hacia arriba mientras se inclina a un ángulo predeterminado desde la porción doblada 310.
También, la otra barra de sellado 300 en contacto con la superficie inferior de la capa de recubrimiento exterior 221 de la envoltura inferior 220 incluye la porción doblada 310, que está doblada hacia arriba después de extenderse una longitud predeterminada en dirección de una superficie de corte de la envoltura inferior 220, y la porción de ala 320 que se extiende hacia abajo mientras se inclina a un ángulo predeterminado desde la porción doblada 310.
Cuando se forma la capa de recubrimiento conformado 241 realizada en la cuarta etapa, se proporciona la porción de ala 320 para proteger la barra de sellado 300 de la resina de recubrimiento conformado que se va a pulverizar, y para permitir que la capa de recubrimiento conformado 241 se asiente intensamente en una posición deseada. Cuando se calienta la porción de sellado 230 realizada en la quinta etapa, se proporciona la porción doblada 310 para inducir a una parte de la resina de las capas de recubrimiento exterior fundidas 211 y 221 a moverse a una posición deseada.
La cuarta etapa consiste en formar la capa de recubrimiento conformado 241 cerca de la porción de sellado 230, más específicamente, en una superficie lateral de la porción de sellado 230, que es una superficie cortada de la hoja laminada.
La envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220 que constituyen la envoltura de batería 200 se obtienen cortando y formando la hoja laminada que incluye las capas de recubrimiento exterior 211 y 221; las capas metálicas 212 y 222; y las capas de recubrimiento interior 213 y 223. Por lo tanto, incluso si la porción de sellado 230 está termosellada, algunas o todas las capas metálicas 212 y 222 están generalmente expuestas al exterior y se encuentran, por tanto, en un estado eléctricamente vulnerable.
En la cuarta etapa de la presente invención, la capa de recubrimiento conformado 241 se forma de modo que las superficies cortadas de las capas metálicas 212 y 222 no queden expuestas al exterior.
En este caso, la capa de recubrimiento conformado 241 puede formarse sobre las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 y/o las capas de recubrimiento interior 213 y 223, así como sobre las capas metálicas 212 y 222.
Al mismo tiempo, el recubrimiento conformado es un proceso de formación de una película protectora con una resina predeterminada sobre la superficie de un conjunto de placas de circuito impreso que generalmente se completa con el montaje de componentes electrónicos en una placa de circuito impreso (PCB). En otras palabras, cuando se prepara el conjunto de placa de circuito impreso, la película protectora se forma recubriendo la superficie del conjunto de placa de circuito impreso con una resina para su recubrimiento conformado a través de diversos métodos de recubrimiento. La película protectora se puede formar a través de diversos métodos, tal como un método de recubrimiento por pulverización para descargar una resina de recubrimiento conformado, un método de recubrimiento fluido, un método de recubrimiento por inmersión para sumergir una parte del conjunto de placa de circuito impreso en una solución de resina líquida para el recubrimiento conformado, o un método de deposición química de vapor.
De entre los diversos métodos anteriores, en la presente invención se prefiere un método de recubrimiento por pulverización porque las capas metálicas 212 y 222 expuestas al exterior o las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 y/o las capas de recubrimiento interior 213 y 223 adyacentes a las capas metálicas 212 y 222 pueden recubrirse selectivamente.
La resina para el recubrimiento conformado no está particularmente limitada siempre que pueda formar una película sobre las capas metálicas 212 y 222, y pueda someterse a un proceso de enfriamiento durante un tiempo predeterminado para el curado después del recubrimiento por pulverización.
Dado que la capa de recubrimiento conformado en la superficie lateral de la porción de sellado 230 formada a través del proceso anterior recubre perfectamente las capas metálicas 212 y 222, se pueden bloquear fundamentalmente las causas de deterioro del rendimiento de la batería, tales como la corrosión y la resistencia de aislamiento, provocadas por la humedad o el aire que entran en contacto con las capas metálicas.
Posteriormente, la quinta etapa se realiza por termosellado de la porción de sellado 230 de la periferia exterior de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220 para sellar la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220.
En la quinta etapa, con el fin de mantener el estado sellado de la batería secundaria de tipo bolsa, la envoltura de batería 200 se sella calentando las porciones de sellado 230 provistas a lo largo de la periferia de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220, de modo que las capas de recubrimiento interior 213 y 223 se adhieran entre sí.
En este momento, una parte de la resina de las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 también se funde para formar una capa de recubrimiento de resina 242 en un área predeterminada de la superficie exterior de la capa de recubrimiento conformado 241. Dado que la capa de recubrimiento de resina 242 se extiende hasta la capa de recubrimiento conformado 241 en un estado en el que está conectada a las capas de recubrimiento exterior 211 y 221, la capa de recubrimiento de resina 242 puede evitar que la capa de recubrimiento conformado 241 se exfolie, y puede proteger de manera más fiable las capas metálicas 212 y 222 de la humedad o el aire.
Es más, dado que no es necesario formar una película en todas las superficies de las capas metálicas 212 y 222, para fabricar la batería secundaria de tipo bolsa que tiene la capa de recubrimiento conformado, el grosor de las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 puede ser el mismo que el de la técnica convencional, y es posible aplicar una temperatura y un tiempo de termosellado convencionales.
A continuación, se describirá una segunda realización de la presente invención. La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con una segunda realización preferida de la presente invención, y la Figura 5 es un diagrama de proceso que ilustra un proceso de ensamblado de una envoltura superior y una envoltura inferior de acuerdo con la primera realización.
El método de fabricación de la batería secundaria de tipo bolsa, de acuerdo con la segunda realización de la presente invención, incluye una primera etapa de preparación de una envoltura de batería 200, que incluye una envoltura superior 210 y una envoltura inferior 220; una segunda etapa de recepción de un conjunto de electrodos 100 entre la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220; una tercera etapa de contacto estrecho con una porción de sellado 230 provista en una periferia exterior de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220; una cuarta etapa de sellado de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220 por termosellado de la porción de sellado 230 de la periferia exterior de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220; y una quinta etapa de formación de una capa de recubrimiento conformado 241 en una superficie lateral de la porción de sellado 230.
En el método de fabricación de la batería secundaria de tipo bolsa, de acuerdo con la segunda realización de la presente invención, la configuración de la primera etapa a la tercera etapa es idéntica a la de la primera etapa a la tercera etapa de la primera realización descrita anteriormente y, por lo tanto, se omitirá una descripción detallada de la misma, y se describirán las etapas cuarta y quinta diferentes de la primera realización.
En la cuarta etapa de sellado de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220 por termosellado de la porción de sellado 230 de la periferia exterior de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220, con el fin de mantener el estado sellado de la batería secundaria de tipo bolsa, la envoltura de batería 200 se sella calentando las porciones de sellado 230 provistas a lo largo de la periferia de la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220, de modo que las capas de recubrimiento interior 213 y 223 se adhieran entre sí.
En este momento, una parte de la resina fundida de las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 y/o de las capas de recubrimiento interior 213 y 223 fluye hacia una superficie lateral de la porción de sellado 230 para formar una capa de recubrimiento de resina 242 sobre alguna parte expuesta de las capas metálicas 212 y 222.
La quinta etapa es una etapa de formación de una capa de recubrimiento conformado 241 en la superficie lateral de la porción de sellado 230, de modo que las superficies de corte de las capas metálicas 212 y 222 no queden expuestas al exterior.
Cuando se realiza la cuarta etapa, aunque la resina de las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 y/o de las capas de recubrimiento interior 213 y 223 no cubra todas las superficies expuestas de las capas metálicas 212 y 222, las capas metálicas 212 y 222 pueden protegerse de la humedad o del aire, dado que se forma una película sobre todas las capas metálicas 212 y 222 mediante la capa de recubrimiento conformado 241.
La capa de recubrimiento conformado 241 se ha descrito en detalle en la primera realización y, por lo tanto, se omitirá una descripción de la misma.
La Figura 6 es una vista en perspectiva que muestra una batería secundaria de tipo bolsa, fabricada de acuerdo con la presente invención. Específicamente, la batería secundaria de tipo bolsa, fabricada de acuerdo con la primera o segunda realización de la presente invención, incluye un conjunto de electrodos 100 recibido en una envoltura de batería 200 compuesta por una envoltura superior 210 y una envoltura inferior 220 hechas con una lámina laminada que incluye capas de recubrimiento exterior 211 y 221, capas metálicas 212 y 222, y capas de recubrimiento interior 213 y 223.
Además, una capa de recubrimiento 240 para evitar la exposición de la capa metálica se forma adicionalmente en una superficie lateral de una porción de sellado 230 para acoplar la envoltura superior 210 y la envoltura inferior 220.
Específicamente, como se describe en la Figura 3, la batería secundaria de tipo bolsa, fabricada de acuerdo con la primera realización, está provista de la capa de recubrimiento 240, formada con una forma en la que una capa de recubrimiento de resina, que se forma fundiendo una parte de la capa de recubrimiento exterior 211 y 221, se forma adicionalmente en un área predeterminada de la superficie exterior de una capa de recubrimiento conformado.
Por otro lado, como se describe en la Figura 5, la batería secundaria de tipo bolsa, fabricada de acuerdo con la segunda realización, está provista de la capa de recubrimiento 240 formada con una forma en la que una capa de recubrimiento de resina 242, que se forma fundiendo una parte de las capas de recubrimiento exterior 211 y 221 y/o de las capas de recubrimiento interior 213 y 223, se forma adicionalmente en un área predeterminada de la superficie interior de la capa de recubrimiento conformado 241.
Aunque se han descrito con detalle los pormenores específicos de la presente invención, los expertos en la materia apreciarán que la descripción detallada de la misma sólo divulga realizaciones preferidas de la presente invención y, por tanto, no limita el alcance de la presente invención. Por consiguiente, los expertos en la materia apreciarán que son posibles diversos cambios y modificaciones, sin apartarse de la categoría y la idea técnica de la presente invención y será evidente que tales cambios y modificaciones entran dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.
Descripción de los números de referencia
100: Conjunto de electrodos
110: Miembro conductor
200: Envoltura de batería
210: Envoltura superior
211: Capa de recubrimiento exterior 212: Capa metálica
213: Capa de recubrimiento interior
220: Envoltura inferior
221: Capa de recubrimiento exterior 222: Capa metálica
223: Capa de recubrimiento interior
230: Porción de sellado
240: Capa de recubrimiento
241: Capa de recubrimiento conformado 242: Capa de recubrimiento de resina
300: Barra de sellado
310: Porción doblada
320: Porción de ala
Aplicabilidad industrial
De acuerdo con el método de fabricación de la batería secundaria de tipo bolsa y de la batería secundaria de tipo bolsa de la presente invención, dado que se forma una capa de recubrimiento adicional sobre una capa metálica utilizando un método de recubrimiento conformado, que tiene un proceso sencillo, es posible bloquear completamente la capa metálica de la humedad o el aire sin utilizar una hoja laminada que tenga una capa de recubrimiento interior o una capa de recubrimiento exterior gruesa.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Una batería secundaria de tipo bolsa, que comprende:
una envoltura de batería (200) hecha con una hoja laminada; y
un conjunto de electrodos (100) recibido en la envoltura de batería (200), en donde
la envoltura de batería está compuesta por una envoltura superior (210) y una envoltura inferior (220) hechas con una hoja laminada que comprende una capa de recubrimiento exterior (211, 221), una capa metálica (212, 222) y una capa de recubrimiento interior (213, 223),
se proporciona una porción de sellado (230) configurada para acoplar la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220) entre sí en una periferia exterior de la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220), se forma una capa de recubrimiento conformado (241) configurada para evitar la exposición de la capa metálica (212, 222) en una superficie lateral de la porción de sellado (230), y
en donde, se forma además una capa de recubrimiento de resina (242) en un área predeterminada de una superficie exterior de la capa de recubrimiento conformada (241), formándose la capa de recubrimiento de resina (242) fundiendo una porción de la capa de recubrimiento exterior (211,221), o
se forma además una capa de recubrimiento de resina (242) en un área predeterminada de una superficie interior de la capa de recubrimiento conformado (241), formándose la capa de recubrimiento de resina (242) fundiendo una porción de la capa de recubrimiento exterior (211, 221) y/o de la capa de recubrimiento interior (213, 223).
2. Un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa, comprendiendo el método:
una primera etapa de preparación de una envoltura de batería (200), que incluye una envoltura superior (210) y una envoltura inferior (220), cortando una hoja laminada que comprende una capa de recubrimiento exterior (211, 221), una capa metálica (212, 222) y una capa de recubrimiento interior (213, 223);
una segunda etapa de recepción de un conjunto de electrodos (100) entre la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220);
una tercera etapa de contacto estrecho con una porción de sellado (230) provista en una periferia exterior de la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220);
una cuarta etapa de formación de una capa de recubrimiento conformado (241) en una superficie lateral de la porción de sellado (230), para evitar la exposición de la capa metálica (212, 222); y
una quinta etapa de sellado de la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220) por termosellado de la porción de sellado (230) de la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220),
en donde, en la quinta etapa, se forma una capa de recubrimiento de resina (242) en un área predeterminada de una superficie exterior de la capa de recubrimiento conformado (241), estando la capa de recubrimiento de resina (242) formada como una parte de la capa de recubrimiento exterior (211, 221) fundida durante el termosellado de la porción de sellado (230).
3. Un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa, comprendiendo el método:
una primera etapa de preparación de una envoltura de batería (200), que incluye una envoltura superior (210) y una envoltura inferior (220), cortando una hoja laminada que comprende una capa de recubrimiento exterior (211, 221), una capa metálica (212, 222) y una capa de recubrimiento interior (213, 223);
una segunda etapa de recepción de un conjunto de electrodos (100) entre la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220);
una tercera etapa de contacto estrecho con una porción de sellado (230) provista en una periferia exterior de la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220);
una cuarta etapa de sellado de la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220) por termosellado de la porción de sellado (230) de la periferia exterior de la envoltura superior (210) y la envoltura inferior (220); y
una quinta etapa de formación de una capa de recubrimiento conformado (241) en una superficie lateral de la porción de sellado (230) para evitar la exposición de la capa metálica (212, 222),
en donde, en la cuarta etapa, se forma parcialmente una capa de recubrimiento de resina (242) en un área predeterminada de una superficie lateral de la porción de sellado (230), estando la capa de recubrimiento de resina (242) formada por una parte de la capa de recubrimiento exterior (211,221) y/o de la capa de recubrimiento interior (213, 223) fundidas durante el termosellado de la porción de sellado (230).
4. Un módulo de batería que comprende la batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con la reivindicación 1.
5. Un paquete de baterías que comprende el módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 4.
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