TWI584516B - 鋰電池芯結構及其製法 - Google Patents

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Description

鋰電池芯結構及其製法
本發明係有關於鋰電池，尤指一種鋰電池芯結構及其製法。
鋰離子電池已是可攜式電子產品的首選電池。一般鋰電池是利用電池芯內的電極與電解液產生化學反應的方式產生電力。然而，當電池芯不正常使用時(例如過度充電)，電解液等材料會在反應的過程中裂解產生可燃氣體(如氫等)，此氣體會造成外殼內部的壓力上升，並導致外殼變形甚至發生爆炸。
因此，如何設計電池芯的結構，以提昇電池芯的安全性並適時地排出電池內的可燃氣體，避免可燃氣體充填在電池芯內而發生爆炸，此為本發明人所欲解決的課題。
有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。
本發明之一目的，在於提供一種鋰電池芯結構及其製法，以適時排出氣體而不致囤積在電池芯內，藉以維持電池芯的內部壓力，並避免發生爆炸。
為了達成上述之目的，本發明係為一種鋰電池芯結構，包括軟性外殼及二電極柄，軟性外殼具有容置空間及位在容置空間外圍的待封合邊，二電極柄穿設待封合邊並伸入容置空間，待封合邊包含第一密封區及第二密封區，第一密封區及第二密封區透過封合手段而密封成封合邊，且第一密封區具有第一密合力，第二密封區具有第二密合力，其中，第二密合力小於第一密合力，累積在容置空間中的氣體係自第二密封區外洩至外部。
為了達成上述之目的，本發明係為一種鋰電池芯製法，包括a)提供軟性外殼及二電極柄；b)對折軟性外殼以構成袋體，軟性外殼具有待封合邊，待封合邊包含第一密封區及第二密封區；c)將二電極柄穿設在待封合邊；以及d)利用封合手段封合待封合邊，並使第二密封區的密合力小於第一密封區。
相較於習知，本發明之鋰電池芯結構的封合邊係區隔為第一密封區及第二密封區，第一密封區及第二密封區透過封合手段而密封成，並使第二密封區的密合力小於第一密封區的密合力，據此，氣體會自第二密封區外洩至外部，使鋰電池芯的內部壓力不致過大而造成爆炸，並避免影響其他鋰電池芯的正常運作。
有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
請參照圖1至圖3，係分別為本發明之鋰電池芯之製法流程示意圖、鋰電池芯結構的立體外觀示意圖及剖視圖。如圖1所示，本發明之鋰電池芯製法，其步驟包括: a)提供一軟性外殼10及二電極柄20；b)對折該軟性外殼10以構成一袋體10’，該軟性外殼10具有一待封合邊11’，該待封合邊11’包含一第一密封區111及一第二密封區112；c)將該二電極柄20穿設在該待封合邊11’；以及d)利用一封合手段封合該待封合邊11’，並使該第二密封區112的密合力小於該第一密封區。
請參照圖2，依照圖1之製法所構成的鋰電池芯1包括一軟性外殼10及二電極柄20。該軟性外殼10係對折成一袋體10’，該袋體10’具有一容置空間100及位在該容置空間100外圍的待封合邊11’。較佳地，該軟性外殼10為一鋁箔袋。
又，該二電極柄20係穿設該待封合邊11’並伸入該容置空間100。該待封合邊11’包含一第一密封區111及一第二密封區112。此外，該第一密封區111及該第二密封區112透過一封合手段而密封成一封合邊11。再者，該第一密封區111具有一第一密合力，該第二密封區112具有一第二密合力，其中，該第二密合力係小於該第一密合力。
更詳細地說，該軟性外殼10係經對折而具有位在該容置空間100一側的一對折邊12。該封合邊11包含位在該對折邊12左右側的二側封邊11a及位在該對折邊12相對側的一上封邊11b，該二電極柄20係穿設在該上封邊11b的第一密封區111中。又，該封合邊11包含鄰近該容置空間100的一內封邊11c及平行該內封邊11c的一外封邊11d；較佳地，該第二密封區112係自該內封邊11c延伸至該外封邊11d。再者，該鋰電池芯1所充填的電解液及其製程係屬習知，於此不再贅述。
要說明的是，該封合手段可實施為超音波熱熔合、高速熔合、熱塑封合或黏合等加工結合手段。實際實施時，該第一密封區111及該第二密封區112可透過不同的封合手段而具有不同的密合力。
舉例而言，當該封合手段為黏合時，該鋰電池芯1更包括一第一黏著劑(圖未示)及一第二黏著劑(圖未示)，該第一密封區111透過該第一黏著劑而封合，該第二密封區112透過該第二黏著劑而封合，其中，該第二黏著劑的黏著度係小於該第一黏著劑。藉此，該第二密封區112的第二密合力小於該第一密封區111的第一密合力。
請另參照圖4，係分別為本發明之鋰電池芯結構另一實施態樣的剖視圖。本創作之鋰電池芯1可更包括一添加劑13。又，該第一密封區111及該第二密封區112可在第二密封區112設置該添加劑13，如油、臘或水等來降低結合後的密合力，藉以達到在第一密封區111及該第二密封區112具有不同的密合力的結果。
於本實施例中，該添加劑13係設置在該第二密封區112。另外，該第一密封區111及該第二密封區112係透過相同的封合手段，該第二密封區112的密合力係透過該添加劑13的設置而小於該第一密封區111。
請續參照圖5及圖6，係分別為本發明之鋰電池芯的排氣示意圖及部分放大示意圖。如圖5所示，當該袋體10之容置空間100中的氣體2累積至一定量後，該鋰電池芯1的內部壓力大於外部壓力，此時，該氣體2會尋找宣洩出口。由於該第二密封區112的密合力較小，因此，該氣體2會自該第二密封區112外洩至外部。藉此，該鋰電池芯1的內部壓力不致過大而造成爆炸，並避免影響其他鋰電池芯的正常運作。
請再參照圖7，其係顯示本發明之鋰電池芯結構又一實施方式的局部立體外觀示意圖。如圖所示，該鋰電池芯1可更包括一密封夾30。該密封夾30係夾置在該第二密封區112，以對該第二密封區112提供夾持力。較佳地，該密封夾30為一U型夾，包括相對的二夾持片31及連接該二夾持片31的ㄧ彎折片32。實際使用時，該二夾持片31係對應夾掣在該第二密封區112的二側邊，該彎折片32係位在該封合邊11的外側。
如圖7所示，該密封夾30的設置可不致妨礙氣體2自該第二密封區112外洩，又在氣體2自該第二密封區112外洩至外部後對該第二密封區112進行夾掣，藉以防止該軟性外殼10內的電解液外洩，更增加本發明之鋰電池芯1的安全性及實用性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。
1‧‧‧鋰電池芯
2‧‧‧氣體
10‧‧‧軟性外殼
10’‧‧‧袋體
100‧‧‧容置空間
11’‧‧‧待封合邊
11‧‧‧封合邊
11a‧‧‧側封邊
11b‧‧‧上封邊
11c‧‧‧內封邊
11d‧‧‧外封邊
111‧‧‧第一密封區
112‧‧‧第二密封區
12‧‧‧對折邊
13‧‧‧添加劑
20‧‧‧電極柄
30‧‧‧密封夾
31‧‧‧夾持片
32‧‧‧彎折片
圖1係本發明之鋰電池芯的製法流程示意圖。
圖2係本發明之鋰電池芯結構的立體外觀示意圖。
圖3係本發明之鋰電池芯結構的組合剖視圖。
圖4係本發明之鋰電池芯結構另一實施方式的組合剖視圖。
圖5係本發明之鋰電池芯結構的使用示意圖。
圖6係圖5中A部分的放大示意圖。
圖7係本發明之鋰電池芯結構又一實施方式的局部立體外觀示意圖。
1‧‧‧鋰電池芯
10‧‧‧軟性外殼
10’‧‧‧袋體
100‧‧‧容置空間
11’‧‧‧待封合邊
111‧‧‧第一密封區
112‧‧‧第二密封區
20‧‧‧電極柄

Claims (12)

  1. 一種鋰電池芯結構，包括一軟性外殼及二電極柄，該軟性外殼係具有一容置空間及位在該容置空間外圍的一待封合邊，該二電極柄係穿設該待封合邊並伸入該容置空間，該待封合邊包含一第一密封區及一第二密封區，該第一密封區及該第二密封區透過一封合手段而密封成一封合邊，且該第一密封區具有一第一密合力，該第二密封區具有一第二密合力，其中，該第二密合力係小於該第一密合力，累積在該容置空間中的氣體係自該第二密封區外洩至外部。
  2. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其中該軟性外殼為一鋁箔袋。
  3. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其中該軟性外殼係經對折而具有位在該容置空間一側的一對折邊，該封合邊包含位在該對折邊左右二側的二側封邊及位在該對折邊相對側的一上封邊，該二電極柄係穿設在該上封邊的第一密封區中。
  4. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其中該封合手段係為超音波熱熔合、高速熔合、熱塑封合或黏合。
  5. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其中該第一密封區及該第二密封區係透過不同的封合手段而具有不同的密合力。
  6. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其更包括一第一黏著劑及一第二黏著劑，該第一密封區透過該第一黏著劑而封合，該第二密封區透過該第二黏著劑而封合，該第二黏著劑的黏著度係小於該第一黏著劑。
  7. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其更包括一添加劑，該第二密封區係設置有該添加劑，該第一密封區及該第二密封區係透過相同的封合手段，該第二密封區的密合力係透過該添加劑的設置而小於該第一密封區。
  8. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其更包括一添加劑，該封合邊包含鄰近該容置空間的一內封邊及平行該內封邊的一外封邊，該第二密封區係自該內封邊延伸至該外封邊。
  9. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其更包括一密封夾，該密封夾係夾置在該第二密封區。
  10. 如請求項1所述之鋰電池芯結構，其更包括一密封夾，該密封夾為一U型夾，包括相對的二夾持片及連接該二夾持片的一彎折片，該二夾持片係對應夾掣在該第二密封區的二側邊，該彎折片係位在該封合邊的外側。
  11. 一種鋰電池芯製法，其步驟包括：a)提供一軟性外殼及二電極柄；b)對折該軟性外殼以構成一袋體，該袋體的封合邊包含一第一密封區及一第二密封區；c)將該二電極柄穿設在該封合邊；以及d)利用一封合手段封合待封合邊，並使該第二密封區的密合力小於第一密封區，使累積在該容置空間中的氣體係自該第二密封區外洩至外部。
  12. 如請求項11所述之鋰電池芯製法，其更包括提供一添加劑，並將該添加劑設置在該第二密封區，該第二密封區的密合力係透過該添加劑的設置而小於該第一密封區。
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