ES3038098T3 - Pouch case and the method of manufacturing the pouch type secondary battery including the same - Google Patents

Pouch case and the method of manufacturing the pouch type secondary battery including the same

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ES3038098T3
ES3038098T3 ES19884288T ES19884288T ES3038098T3 ES 3038098 T3 ES3038098 T3 ES 3038098T3 ES 19884288 T ES19884288 T ES 19884288T ES 19884288 T ES19884288 T ES 19884288T ES 3038098 T3 ES3038098 T3 ES 3038098T3
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sealing
manufacturing
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Ansoo Jeong
Sang Uck Kim
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

Un método para fabricar una batería secundaria, según una realización de la presente invención, comprende los pasos de: acomodar un conjunto de electrodos en un espacio entre una caja superior y una caja inferior; fusionar térmicamente las partes de borde de la caja superior y la caja inferior entre sí, en donde cada una de las partes de borde de la caja superior y la caja inferior comprende una capa base, una capa de metal y una capa de sellado, que se apilan secuencialmente, y el método comprende además, antes del paso de fusión térmica, un paso de formación de una pluralidad de ranuras en una superficie de una capa de sellado de la caja superior y/o la caja inferior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Carcasa de tipo bolsa y método de fabricación de la batería secundaria de tipo bolsa que incluye la mismaSector de la técnica
Referencia cruzada con solicitud(es) relacionada(s)
Esta solicitud reivindica los derechos de prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2018-0139104 presentada el 13 de noviembre de 2018.
La presente divulgación se refiere a una carcasa de tipo bolsa y a un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa que incluye la misma.
Antecedentes de la invención
Con el aumento del desarrollo tecnológico y la demanda de dispositivos móviles, la demanda de una batería como fuente de energía aumenta rápidamente, y en consecuencia, están surgiendo muchas investigaciones sobre una batería capaz de satisfacer diversas necesidades.
La batería secundaria ha suscitado gran interés como fuente de energía para dispositivos que funcionan con energía eléctrica, tales como una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, y un vehículo eléctrico híbrido, así como fuente de energía para dispositivos móviles, tales como un teléfono móvil, una cámara digital y un ordenador portátil.
Un paquete de batería de pequeño tamaño, en el que se monta una celda de batería, se usa para dispositivos de pequeño tamaño, tales como un teléfono móvil y una cámara digital, mientras que un paquete de baterías de tamaño medio o grande, en el que se monta un paquete de baterías que incluye dos o más elementos de batería conectados entre sí en paralelo y/o en serie, se usa para dispositivos de tamaño medio o grande, tales como un ordenador portátil y un vehículo eléctrico.
Considerando la forma de la batería, una batería secundaria de tipo prismático y una batería secundaria de tipo bolsa que puedan aplicarse a productos tales como un teléfono móvil de pequeño espesor muestran una gran demanda. En el caso de la batería secundaria de litio de tipo prismático, es ventajosa para proteger un conjunto de electrodos frente a impactos externos y el proceso de inyección es fácil, pero la forma es fija, lo que dificulta la reducción del volumen. Por otro lado, la batería secundaria de litio de tipo bolsa tiene la ventaja de que es adecuada para fabricar una celda delgada debido a la ausencia de restricciones en cuanto a su forma y tamaño, la batería secundaria de litio de tipo bolsa es fácil de ensamblar mediante fusión térmica, y tiene una gran estabilidad debido a la fácil ventilación de gas o líquido en condiciones de comportamiento anormales. Sin embargo, ya que la batería secundaria de tipo bolsa utiliza una hoja laminada, delgada y blanda, como carcasa de la misma, a diferencia de la batería secundaria de tipo prismático, su resistencia física y mecánica son débiles, especialmente su fiabilidad de sellado es baja, por lo que su seguridad contra impactos externos y similares puede ser baja.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente divulgación se ha hecho para resolver los problemas anteriores, y por lo tanto es un objetivo proporcionar una carcasa de tipo bolsa, capaz de mejorar una fuerza de unión de una parte de sellado con el fin de aumentar la fiabilidad de sellado, y un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa que incluye la misma. Sin embargo, el problema a resolver por las realizaciones de la presente divulgación no se limita a los problemas mencionados anteriormente, y pueden ampliarse de diversas formas dentro del alcance de la idea técnica incluida en la presente divulgación.
Solución técnica
En una carcasa de tipo bolsa según una realización de ejemplo de la presente divulgación, tal como se define en el conjunto de reivindicaciones adjunto, la carcasa incluye una carcasa superior y una carcasa inferior, en donde las partes de borde de la carcasa superior y de la carcasa inferior incluyen ambas una capa de sustrato, una capa metálica y una capa de sellado que se apilan secuencialmente, y en donde al menos una capa de sellado de la carcasa superior y de la carcasa inferior incluye una pluralidad de ranuras que están rebajadas desde una superficie de la capa de sellado.
La profundidad de la ranura oscila es del 6 % al 34 % del espesor de la capa de sellado.
La anchura de la ranura puede ser de 0,1 mm a 1,0 mm.
Las ranuras pueden tener forma reticular.
El intervalo de la forma reticular puede ser de 0,1 mm a 1,0 mm.
Las ranuras pueden tener forma de raya.
Las ranuras pueden tener una forma irregular cóncavo-convexa.
La capa de sellado puede incluir una resina termoplástica.
Un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa según otra realización de ejemplo de la presente divulgación se define en el conjunto de reivindicaciones adjunto. El método incluye las etapas de: alojar un conjunto de electrodos en un espacio entre una carcasa superior y una carcasa inferior, y fusionar térmicamente entre sí partes de borde de la carcasa superior y la carcasa inferior, en donde las partes de borde de la carcasa superior y de la carcasa inferior incluyen ambas una capa de sustrato, una capa metálica y una capa de sellado que se apilan secuencialmente, y en donde antes de la etapa de fusión térmica, el método incluye además la formación de una pluralidad de ranuras en una superficie de al menos una capa de sellado de la carcasa superior y la carcasa inferior. La etapa de formación de la pluralidad de ranuras puede incluir la aplicación de presión a la capa de sellado mediante una primera parte de prensado que tiene una superficie de prensado en la que se crea una forma saliente.
La presión aplicada por la primera parte de prensado puede ser de 0,01 MPa a 0,2 MPa.
La etapa de fusión térmica puede incluir la aplicación de calor mientras se aplica presión mediante la segunda parte de prensado que tiene una superficie de prensado plana.
La profundidad de la ranura oscila es del 6 % al 34 % del espesor de la capa de sellado.
La anchura de la ranura puede ser de 0,1 mm a 1,0 mm.
Las ranuras pueden tener forma reticular.
El intervalo de la forma reticular puede ser de 0,1 mm a 1,0 mm.
Las ranuras pueden tener forma de raya.
Las ranuras pueden tener una forma irregular cóncavo-convexa.
La capa de sellado puede incluir una resina termoplástica.
Efectos ventajosos
De acuerdo con las realizaciones, es posible fabricar una batería secundaria de tipo bolsa que tenga una adherencia de sellado mejorada sin cambiar significativamente el proceso de fabricación y sin afectar al aspecto de la batería, añadiendo una pluralidad de ranuras a la capa de sellado de la bolsa.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista en perspectiva despiezada que ilustra una carcasa de tipo bolsa y una batería secundaria que incluye la misma según una realización de ejemplo de la presente divulgación.
La FIG. 2 es una vista en sección transversal ampliada de las partes A y B de la FIG. 1.
La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa según una realización de ejemplo de la presente divulgación.
Las FIGS. 4a y 4b son diagramas que ilustran un proceso de prensado mediante la parte de prensado.
Descripción detallada de las realizaciones
En lo sucesivo en el presente documento, se describirán con detalle varias realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos, de tal modo que los expertos en la materia puedan implementarlas fácilmente. La presente divulgación puede modificarse de varias maneras diferentes, y no se limita a las realizaciones expuestas en el presente documento.
Las partes irrelevantes para la descripción se omitirán para describir claramente la presente divulgación, y los números de referencia similares designan elementos similares en toda la memoria descriptiva.
Además, en los dibujos, el tamaño y el espesor de cada elemento se ilustran arbitrariamente para facilitar la descripción, y la presente divulgación no se limita necesariamente a lo ilustrado en los dibujos. En los dibujos, el espesor de las capas, regiones, etc., se exageran para mayor claridad. En los dibujos, para facilitar la descripción, los espesores de algunas capas y regiones están exagerados.
Además, se entenderá que, cuando un elemento tal como una capa, película, región o placa se menciona como si estuviera "sobre" o "por encima de" otro elemento, puede estar directamente sobre el otro elemento o también pueden estar presentes elementos intermedios. En contraposición, cuando se hace referencia a un elemento como "directamente sobre" otro elemento, significa que no están presentes otros medios intervinientes. Además, la palabra "sobre" o "por encima" significa dispuesto sobre o debajo de una porción de referencia, y no significa necesariamente estar dispuesto en el lado superior de la porción de referencia hacia la dirección opuesta de la gravedad.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a que una parte "incluye" un determinado componente, significa que puede incluir además otros componentes, sin excluir los demás componentes, a menos que se indique lo contrario.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a "en un plano", significa que una porción objetivo se ve desde arriba, y cuando se hace referencia a "en una sección transversal" significa que una porción objetivo se ve desde el lado de una sección transversal cortada verticalmente.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva despiezada que ilustra una carcasa de tipo bolsa y una batería secundaria que incluye la misma según una realización de ejemplo de la presente divulgación.
Como se muestra en la FIG. 1, una batería secundaria de tipo bolsa tiene un colector de corriente de electrodo positivo, un separador, y un colector de corriente de electrodo negativo como estructura básica, e incluye un conjunto de electrodos 200 provisto de una lengüeta de electrodo positivo que se extiende desde el colector de corriente de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo que se extiende desde el colector de corriente de electrodo negativo, y una carcasa 100 para alojar el conjunto de electrodos 200.
La carcasa 100 incluye una carcasa superior 110 y una carcasa inferior 120. En la FIG. 1, la carcasa superior 110 y la carcasa inferior 120 se ilustran como formadas y separadas una de otra, pero la carcasa superior 110 y la carcasa inferior 120 pueden estar conectadas y formadas integralmente. La forma de la carcasa 100 no se limita a la ilustrada en la FIG. 1, y puede usarse cualquier forma siempre que sea una forma que pueda alojar y sellar el conjunto de electrodos 200. La carcasa superior 110 y la carcasa inferior 120 de la FIG. 1 incluyen ambas una parte de alojamiento que tiene una forma cóncava rebajada. El conjunto de electrodos 200 y el electrolito pueden alojarse en la parte de alojamiento.
El conjunto de electrodos 200 puede estar configurado en una forma en la que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo están dispuestas con un separador interpuesto entre ellas. En ese momento, el conjunto de electrodos 200 puede tener una estructura en la que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo están enrolladas con un separador interpuesto entre ellas, o una estructura en la que una pluralidad de placas de electrodo positivo y una pluralidad de placas de electrodo negativo pueden estar apiladas con un separador interpuesto entre ellas. La placa de electrodo positivo y la placa de electrodo negativo pueden estar formadas respectivamente como una estructura en la que se recubre el colector de corriente del electrodo con una suspensión de material activo. Normalmente, la suspensión se forma agitando un material activo, un material conductor, un aglutinante, un plastificante, y similares en presencia de un disolvente.
El conjunto de electrodos 200 puede tener una parte no recubierta en la que la suspensión no recubre la placa de electrodos, y en la parte no recubierta pueden formarse lengüetas de electrodo correspondientes a las respectivas placas de electrodo. En ese momento, para la conexión eléctrica con terminales o dispositivos externos, una parte de un conductor de electrodo positivo 210 que se extiende desde la lengüeta del electrodo positivo y un conductor de electrodo negativo 220 que se extiende desde la lengüeta del electrodo negativo pueden tener una forma expuesta al exterior. En este sentido, puede utilizarse además una película adhesiva para fijar o adherir a la carcasa de tipo bolsa 100 el conductor de electrodo de acuerdo con las realizaciones de ejemplo.
La FIG. 2 es una vista en sección transversal ampliada de las partes A y B de la FIG. 1.
Con referencia a las FIGS. 1 y 2, la carcasa superior 110 y la carcasa inferior 120 que constituyen la carcasa de tipo bolsa, según una realización de ejemplo de la presente divulgación, incluyen unas partes de sellado 110a y 120a formadas en las partes de borde de la carcasa de tipo bolsa 100 que rodean la parte de alojamiento en la que se aloja el conjunto de electrodos 200 de la FIG. 1. Las partes de sellado 110a y 120a se forman a lo largo de las partes de borde de la carcasa de tipo bolsa 100, y todas o parte de las partes de sellado 110a y 120a pueden ser una zona de unión a la que se unen la carcasa superior 110 y la carcasa inferior 120. La carcasa superior 110 y la inferior 120 pueden fundirse térmicamente para sellar una carcasa de tipo bolsa 100.
Observando la estructura transversal de la carcasa de tipo bolsa 100 situada en la zona de unión, cada una de las carcasas superior 110 e inferior 120 incluye capas de sustrato 111 y 121, capas metálicas 112 y 122, y capas de sellado 113 y 123. La dirección de apilamiento de la primera capa de sustrato 111, la primera capa metálica 112, y la primera capa de sellado 113 incluida en la carcasa superior 110 y la dirección de apilamiento de la segunda capa de sustrato 121, la segunda capa metálica 122 y la segunda capa de sellado 123 incluidas en la carcasa inferior 120 son opuestas entre sí. Específicamente, como se muestra en la FIG. 2, la carcasa superior 110 incluye una primera capa de sustrato 111, una primera capa metálica 112, y una primera capa de sellado 113 que están situadas secuencialmente hacia el interior desde el exterior de la carcasa superior 110. La carcasa inferior 120 incluye una segunda capa de sustrato 121, una segunda capa metálica 122, y una segunda capa de sellado 123 que están situadas secuencialmente hacia el interior desde el exterior de la carcasa inferior 120. En ese momento, la primera capa de sellado 113 y la segunda capa de sellado 123 están en contacto entre sí y fusionadas térmicamente para formar una estructura sellada.
También puede haber una capa adhesiva (no mostrada) entre la primera capa de sustrato 111 y la primera capa metálica 112, entre la primera capa metálica 112 y la primera capa de sellado 113, entre la segunda capa de sustrato 121 y la segunda capa metálica 122 y entre la segunda capa metálica 122 y la segunda capa de sellado 123, respectivamente.
La primera capa de sustrato 111 y la segunda capa de sustrato 121 pueden estar hechas de un material aislante tal como resina de tereftalato de polietileno (PET) o resina de nylon para asegurar el aislamiento y la conformabilidad entre la batería secundaria y el exterior.
La primera capa metálica 112 y la segunda capa metálica 122 pueden incluir cualquier elemento seleccionado del grupo que consiste en cobre, aluminio, níquel, hierro, carbono, cromo, manganeso y sus aleaciones.
La primera capa de sellado 113 y la segunda capa de sellado 123 según la presente realización pueden incluir una resina termoplástica. La resina termoplástica puede incluir polipropileno (PP).
La primera capa de sellado 113 y la segunda capa de sellado 123 incluyen una pluralidad de ranuras 310 y 320 que están rebajadas desde una superficie de la primera capa de sellado 113 y la segunda capa de sellado 123. A saber, se forma una pluralidad de ranuras 310 y 320 respectivamente rebajadas en la dirección hacia la primera capa metálica 112 y la segunda capa metálica 122 desde una superficie de la primera capa de sellado 113 y la segunda capa de sellado 123, que son superficies donde la carcasa superior 110 y la carcasa inferior 120 se enfrentan entre sí.
La forma de la pluralidad de ranuras 310 y 320 no está particularmente limitada. Por ejemplo, puede tener una forma en la que las ranuras 310 y 320 estén dispuestas en forma reticular, forma rayada, o forma irregular. Entre ellas, puede tener forma reticular desde el punto de vista de la facilidad de procesamiento, etc., aunque no está particularmente limitada. En ese momento, las líneas de intersección de la forma reticular pueden formar un ángulo de 20 a 70 grados, preferentemente de 30 a 50 grados, más preferentemente 45 grados con respecto a la periferia exterior de la carcasa de tipo bolsa 100, y esto tampoco está particularmente limitado. Además, el intervalo entre las líneas de intersección en forma reticular puede ajustarse adecuadamente en función de la profundidad y el espesor de las ranuras 310 y 320 que se describirán más adelante, y preferentemente, puede ser de 0,1 mm a 1,0 mm.
La pluralidad de ranuras 310 y 320 tiene una profundidad d de 6 % a 34 % con respecto al espesor de las capas de sellado 113 y 123. Preferentemente, la profundidad d de las ranuras 310 y 320 puede ser del 10 % al 30 % y más preferentemente del 20 % al 30 % del espesor de las capas de sellado 113 y 123.
Si la profundidad d es inferior al 6 %, la adherencia de sellado no aumenta suficientemente, y si la profundidad es superior al 34 %, no solo causa daños a las capas metálicas 112 y 122, sino que también disminuye el espesor del sellado e incluso puede reducirse la fuerza adhesiva de las capas de sellado 113 y 123, lo que no es preferible.
Además, la pluralidad de ranuras 310 y 320 puede tener una anchura w de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 1,0 mm. Si la anchura w es inferior a 0,1 mm, la adherencia del sellado no aumenta suficientemente y la manejabilidad no es buena. Si la anchura es de 1,0 mm o más, puede dañar las capas metálicas 112 y 122 y es probable que dañe las capas de sellado 113 y 123, lo que no es preferible.
Formando la pluralidad de ranuras 310 y 320 en las capas de sellado 113 y 123 como se ha descrito anteriormente, cuando la carcasa superior 110 y la inferior 120 se funden térmicamente, aumentan las superficies de contacto mutuo y, por tanto, la fuerza adhesiva, aumentando de este modo la fiabilidad del sellado. Además, no se forman ranuras en todas las capas que forman la carcasa superior 110 y la carcasa inferior 120, sino que las ranuras 310 y 320 se forman únicamente en las capas de sellado 113 y 123 que se van a fusionar térmicamente, de modo que las piezas de estanqueidad planas 110a y 120a puedan obtenerse sin un aspecto doblado y, de este modo, sin afectar a los procesos de plegado posteriores, etc. Es decir, debido al doblado o a las arrugas que quedan en las piezas de sellado 110a y 120a, pueden producirse daños en la bolsa o similares durante el plegado, o puede producirse el problema de un sellado excesivo. Como se ha descrito anteriormente, las ranuras para mejorar la adherencia de sellado se forman sólo en las capas de sellado 113 y 123 y no afectan al aspecto, impidiendo de este modo la aparición de estos problemas.
En lo sucesivo en el presente documento, se describirá un método de realización de una batería secundaria de tipo bolsa según una realización de ejemplo de la presente divulgación haciendo referencia a las FIGS. 3 y 4.
La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa según una realización de ejemplo de la presente divulgación. Las FIGS. 4a y 4b son diagramas que ilustran un proceso de prensado mediante la parte de prensado.
En primer lugar, se disponen la carcasa inferior 120 de la carcasa de la bolsa 100 y el conjunto de electrodos 200 sobre una placa de prensado 41 (S10). En ese momento, se disponen una parte de un conductor de electrodo positivo 210 y de un conductor de electrodo negativo 220 del conjunto de electrodos 200 de modo que queden expuestas al exterior de la carcasa inferior 120.
A continuación, como se ilustra en la FIG. 4a, se presiona la parte de sellado 120a de la carcasa inferior 120 utilizando una primera parte de prensado 40 para formar una pluralidad de ranuras 320 (S20). A saber, se aplica presión a la segunda capa de sellado 123 situada sobre la superficie superior de la parte de sellado 120a utilizando la primera parte de prensado que tiene una superficie de prensado en la que se crea una forma que sobresale de la superficie (una parte ampliada en la FIG. 4a), para poder formar las ranuras 320 rebajadas a partir de la superficie superior. En ese momento, la presión aplicada por la primera parte de prensado 40 puede ser de 0,01 MPa a 0,2 MPa, preferentemente 0,1 MPa. Cuando la presión aplicada por la primera parte de prensado 40 es inferior a 0,01 MPa, en la superficie de la segunda capa de sellado 123 no pueden formarse ranuras que tengan suficiente profundidad. Cuando la presión es de 0,2 MPa o más, la segunda capa metálica 122 situada debajo de la segunda capa de sellado 123 puede resultar dañada, lo que no es preferible.
Además, aunque no se ilustra por separado en la presente memoria descriptiva, las ranuras 310 pueden formarse incluso en la carcasa superior 110 mediante el mismo proceso. A saber, pueden formarse ranuras sobre al menos un lado de la carcasa superior 110 y de la carcasa inferior 120. Es más, las ranuras 310 y 320 de la carcasa superior 110 y de la carcasa inferior 120 pueden estar formadas únicamente en un par de lados en los que no están formados los cables de electrodo 210 y 220, como se muestra en la FIG. 4a, y las ranuras también pueden estar formadas en todos los lados de la carcasa de tipo bolsa 100 incluyendo la parte donde están formados los cables de electrodo 210 y 220 como se muestra en la FIG. 1, sin que ello esté particularmente limitado.
A continuación, como se muestra en la FIG. 4b, se dispone la carcasa superior 110 de modo que cubra la carcasa inferior 120 y el conjunto de electrodos 200, y se aplica calor mientras se aplica presión mediante la segunda parte de prensado 42 que tiene una superficie plana de prensado para fusionar de este modo térmicamente las capas de sellado primera y segunda 113 y 123 (S30). A saber, aplicando calor y presión, las capas de sellado primera y segunda 113 y 123 que incluyen la resina termoplástica se fusionan térmicamente para formar una capa de sellado integrada (no mostrada). De este modo, se forma la estructura sellada de la carcasa de tipo bolsa para fabricar una batería secundaria de tipo bolsa.
Como se ha descrito anteriormente, antes del proceso de fusión térmica de las capas de sellado 113 y 123, se forman las ranuras 310 y 320 en las superficies superiores de las capas de sellado 113 y 123 añadiendo un proceso de prensado mediante la primera parte de prensado 40, y a continuación se realiza el proceso de fusión térmica mediante la segunda parte de prensado 42, de modo que, durante el proceso de fusión térmica, se aumenta la superficie de contacto entre las capas de sellado primera y segunda 113 y 123, para poder obtener una estructura sellada que tenga una adherencia mejorada. Además, incluso si las ranuras 310 y 320 están formadas de esta manera, ya que solo se añade la etapa de prensado mediante la primera parte de prensado 40, pueden usarse los equipos existentes para mejorar el rendimiento del sellado. Además, las ranuras 310 y 320 se forman únicamente en las capas de sellado 113 y 123 mediante la primera parte de prensado 40, y la adherencia del sellado puede mejorarse sin dañar las capas metálicas 112 y 122 y las capas de sustrato 111 y 121 de la carcasa de tipo bolsa 100.
Por otro lado, a continuación, se describirá en detalle la carcasa de tipo bolsa según la presente divulgación, a modo de ejemplos específicos y ejemplos comparativos.
Ejemplo 1: 10 % de profundidad de ranura
Para cada una de las capas de sellado primera y segunda, que contenían polipropileno (PP), se prepararon muestras con espesores de 30 pm, 35 pm y 40 pm.
Se aplicó una presión de 0,01 MPa a 0,2 MPa a cada una de las capas de sellado primera y segunda mediante la primera parte de prensado de la presente divulgación para formar una pluralidad de ranuras con una profundidad del 10 % en relación con el espesor de las capas de sellado primera y segunda.
A continuación, se aplicaron calor y presión utilizando la segunda parte de prensado de la presente divulgación, y las capas de sellado primera y segunda se fusionaron térmicamente a una temperatura de sellado de 160 °C para fabricar una carcasa de tipo bolsa.
Ejemplo 2: 20% de profundidad de ranura
Se fabricó una carcasa de tipo bolsa de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se formó una pluralidad de ranuras con una profundidad del 20 % en relación con el espesor de la primera y segunda capas de sellado en cada una de las capas de sellado primera y segunda que tenían espesores de 30 pm, 35 pm y 40 pm.
Ejemplo 3: 30% de profundidad de ranura
Se fabricó una carcasa de tipo bolsa de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se formó una pluralidad de ranuras con una profundidad del 30% en relación con el espesor de la primera y segunda capas de sellado en cada una de las capas de sellado primera y segunda que tenían espesores de 30 pm, 35 pm y 40 pm.
Ejemplo comparativo 1: No se formaron ranuras
Se fabricó una carcasa de tipo bolsa de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que no se formaron ranuras en cada una de las capas de sellado primera y segunda que tenían espesores de 30 pm, 35 pm y 40 pm.
Ejemplo comparativo 2: 40 % de profundidad de ranura
Se fabricó una carcasa de tipo bolsa de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se formó una pluralidad de ranuras con una profundidad del 40% en relación con el espesor de la primera y segunda capas de sellado en cada una de las capas de sellado primera y segunda que tenían espesores de 30 pm, 35 pm y 40 pm.
Ejemplo experimental
Para las carcasas de tipo bolsa de los Ejemplos 1 a 3 y los Ejemplos comparativos 1 y 2, se realizó una prueba de adherencia para cada muestra. Específicamente, se cortó cada muestra a una anchura de 15 mm utilizando un equipo UTM (máquina de ensayos universal), y a continuación se tiró de ambos extremos para medir la fuerza adhesiva (kg/mm). Se midieron diez muestras de cada espesor y los valores medio, mínimo y máximo de las fuerzas de adherencia medidas (kg/mm) figuran en la siguiente Tabla 1.
T l 1
A continuación, basándose en el valor medio de la Tabla 1, en la siguiente Tabla 2 se muestra el grado de aumento de la fuerza de adherencia de los Ejemplos 1, 2, 3 y el Ejemplo comparativo 2 en comparación con el Ejemplo comparativo 1 en el que no se formaron ranuras.
T l 2
Haciendo referencia a la Tabla 1 y la Tabla 2, cuando se forman ranuras con una profundidad del 6 % al 34 % en relación con el espesor de la capa de sellado, como en los Ejemplos 1 a 3, puede confirmarse que la superficie de contacto entre las capas de sellado aumentó en comparación con el Ejemplo comparativo 1 en el que no se formaron las ranuras, aumentando de este modo la fuerza adhesiva. En particular, en los Ejemplos 1-3, la fuerza adhesiva de la capa de sellado aumentó un 3 %, 12 % y 31 %, respectivamente, en comparación con el Ejemplo comparativo 1.
Por otro lado, cuando las ranuras se formaron con un espesor del 40 %, superior al 34 % de la profundidad de la ranura en relación con el espesor de la capa de sellado, como en el Ejemplo comparativo 2, se puede confirmar que el espesor de sellado era más fino, y más bien se redujo la fuerza adhesiva entre las capas de sellado. En particular, la fuerza adhesiva se redujo en un 21 % en comparación con el Ejemplo comparativo 1, en el que no se formaron ranuras.
Descripción de los números y símbolos de referencia
: carcasa de tipo bolsa
: carcasa superior
: carcasa inferior
: primera capa de sellado
: segunda capa de sellado
, 320: ranuras

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Una carcasa (100) que comprende: una carcasa superior (110) y una carcasa inferior (120),
en donde las partes de borde de la carcasa superior (110) y de la carcasa inferior (120) incluyen ambas una capa de sustrato (111, 121), una capa metálica (112, 122) y una capa de sellado (113, 123) que se apilan secuencialmente,
en donde al menos una capa de sellado (113, 123) de la carcasa superior (110) y de la carcasa inferior (120) incluye una pluralidad de ranuras (310, 320) que están rebajadas desde una superficie de la capa de sellado (113, 123), y
en donde una profundidad (d) de la ranura (310, 320) es del 6 % al 34 % del espesor de la capa de sellado (113, 123).
2. La carcasa de la reivindicación 1, en donde una anchura (w) de la ranura (310, 320) es de 0,1 mm a 1,0 mm.
3. La carcasa de la reivindicación 1, en donde las ranuras (310, 320) están formadas en forma reticular.
4. La carcasa de la reivindicación 3, en donde un intervalo de la forma reticular es de 0,1 mm a 1,0 mm.
5. La carcasa de la reivindicación 1, en donde las ranuras (310, 320) están formadas en forma de raya.
6. La carcasa de la reivindicación 1, en donde las ranuras (310, 320) están formadas en forma irregular cóncavo convexa.
7. La carcasa de la reivindicación 1, en donde la capa de sellado (113, 123) incluye una resina termoplástica.
8. Un método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa que comprende las etapas de:
alojar un conjunto de electrodos (200) en un espacio entre una carcasa superior (110) y una carcasa inferior (120); y
fusionar térmicamente entre sí partes de borde de la carcasa superior (110) y de la carcasa inferior (120), en donde las partes de borde de la carcasa superior (110) y de la carcasa inferior (120) incluyen ambas una capa de sustrato (111, 121), una capa metálica (112, 122) y una capa de sellado (113, 123) apiladas secuencialmente, y
en donde antes de la etapa de fusión térmica, el método incluye además la formación de una pluralidad de ranuras (310, 320) sobre una superficie de al menos una capa de sellado (113, 123) de la carcasa superior (110) y de la carcasa inferior (120),
en donde una profundidad de la ranura (310, 320) es del 6 % al 34 % del espesor de la capa de sellado.
9. El método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 8, en donde la etapa de formación de la pluralidad de ranuras (310, 320) incluye la aplicación de presión a la capa de sellado (113, 123) mediante una primera parte de prensado que tiene una superficie de prensado en la que se crea una forma saliente.
10. El método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 9, en donde la presión aplicada por la primera parte de prensado (40) es de 0,01 MPa a 0,2 MPa.
11. El método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 8, en donde la etapa de fusión térmica incluye la aplicación de calor mientras se aplica presión mediante una segunda parte de prensado (42) que tiene una superficie de prensado plana.
12. El método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 8, en donde una anchura (w) de la ranura (310, 320) es de 0,1 mm a 1,0 mm.
13. El método de fabricación de una batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 8, en donde las ranuras (310, 320) están formadas en forma reticular.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4109616A4 (en) * 2020-02-20 2024-11-20 NGK Insulators, Ltd. LITHIUM-ION SECONDARY BATTERY
KR102785901B1 (ko) * 2020-08-06 2025-03-25 에스케이온 주식회사 이차전지 파우치
KR102779619B1 (ko) * 2020-11-09 2025-03-10 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지
CN115176376B (zh) * 2021-06-15 2025-10-14 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及用电设备
KR20230025140A (ko) * 2021-08-13 2023-02-21 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 파우치 백 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지
ES3058539T3 (en) * 2021-10-14 2026-03-11 Lg Energy Solution Ltd Battery cell and battery module comprising same
JP2024503375A (ja) * 2021-11-30 2024-01-25 エルジー エナジー ソリューション リミテッド パウチ型電池およびパウチ型電池のシーリング装置
CN120266325A (zh) * 2022-12-02 2025-07-04 株式会社 Lg新能源 二次电池
KR20250061479A (ko) 2023-10-27 2025-05-08 에스케이온 주식회사 전지셀 어셈블리 및 이를 포함하는 전지셀 모듈

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100319108B1 (ko) * 1999-04-16 2001-12-29 김순택 이차 전지의 케이스
KR100571269B1 (ko) * 2004-09-22 2006-04-13 삼성에스디아이 주식회사 이차전지용 파우치 및 파우치형 이차전지
KR101112450B1 (ko) * 2006-03-08 2012-02-20 주식회사 엘지화학 밀봉성이 향상된 이차전지
KR101084081B1 (ko) 2009-07-14 2011-11-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR100956397B1 (ko) * 2009-11-20 2010-05-06 주식회사 이아이지 실링부가 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 난연 물질 및 내열 물질이 배합된 난연성 및 내열성 수지 조성물로 코팅되어 안전성이 향상된 파우치형 전지 및 그 제조 방법
JP5987336B2 (ja) * 2011-03-25 2016-09-07 日本電気株式会社 二次電池
JP2013211206A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Sanyo Electric Co Ltd ラミネート外装電池とその製造方法
KR101485783B1 (ko) * 2012-09-05 2015-01-26 주식회사 엘지화학 우수한 제조 공정성의 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지
KR102073192B1 (ko) * 2013-08-07 2020-02-04 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 배터리셀
JP6221594B2 (ja) * 2013-10-03 2017-11-01 凸版印刷株式会社 電池用外装体及びこれを用いた電池
KR20150125263A (ko) * 2014-04-30 2015-11-09 주식회사 엘지화학 전지케이스용 실링 장치 및 이를 사용하여 생산되는 전지셀
KR101786908B1 (ko) * 2014-09-17 2017-10-18 주식회사 엘지화학 주름 방지용 패턴이 형성되어 있는 전지 케이스
KR101852250B1 (ko) * 2015-04-02 2018-04-26 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지의 실링 장치
KR101852235B1 (ko) * 2015-04-22 2018-04-25 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지 이를 포함하는 셀 어셈블리
JP2018147573A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池

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