TWI603521B - 袋型二次電池 - Google Patents

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趙芬娜
李在憲
金志賢
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Ｌｇ化學股份有限公司
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Description

袋型二次電池
本申請案主張2015年2月27日於韓國提出申請之韓國專利申請案10-2015-0028406號的優先權，該案之揭示係以引用方式併入本文中。
本發明關於袋型二次電池，更特別的是，關於對於內部短路具有經改良之安全性的袋型二次電池。
通常，與拋棄式一次電池相反的，二次電池係指可再充電電池，且廣泛用於電子裝置，諸如行動電話、筆記型電腦及攝錄影機、或電動載具。特別是，鋰二次電池是在許多產業中快速成長的趨勢，原因係具有比廣泛用作電子裝置之電源的鎳鎘電池或鎳氫電池更高之電容量以及每單位重量之高能量密度。
鋰二次電池分別使用以鋰為主之氧化物及碳材料作為正電極活性材料及負電極活性材料。鋰二次電池具有包括分別塗覆有正電極活性材料及負電極活性材料之正電極板及負電極板且分隔件插置在其間的電極組合件及封裝(換 言之，電池外罩)，其中以氣密方式一起容納該電極組合件與電解質溶液。
鋰二次電池根據封裝形狀可分類為電極組合件容納於金屬罐中之罐型二次電池，以及電極組合件容納於鋁積層物薄片之袋中的袋型二次電池。該等二次電池通常經由將電解質溶液注入容納電極組合件之封裝並密封該封裝的方法製造。
另一方面，由於中型及大型電池組較佳係製造得儘可能小及輕，其中可使用堆疊以達成整合及可獲得相對於重量為高電容量之稜柱形電池及袋型二次電池主要係用於中型及大型電池組之電池單元(battery cell)。特別是，近年來偏好袋型二次電池。由於袋型二次電池重量輕、電解質溶液洩漏可能性低、及形狀變化有彈性，其優點係可以較低體積及質量實現具有相同電容量之二次電池。
袋型二次電池包括袋型外罩及電極組合件作為基本結構。該電極組合件具有其中包括負電極板、分隔件及正電極板之單元電池以重複方式堆疊的結構。每一單元電池具有正電極舌片及負電極舌片，且該等正電極舌片及該等負電極舌片係以預定方向會聚且分別會合至具有以諸如電阻熔接、超音波熔接、及雷射熔接之方法黏著之絕緣膠帶的正電極引線及負電極引線。該電極引線發揮電性連接該二次電池與外部裝置的功能。
該二次電池係經由將該電極組合件放置於由袋型外罩所界定之內部空間中的程序、藉由熱熔合密封該袋型外罩 外圍之除電解質溶液注入部分以外的程序、經由該電解質溶液注入部分注入電解質溶液之程序、對該電解質溶液注入部分施加熱熔合以完全密封該袋型外罩的程序、訂製該電解質溶液注入部分之非必要殘餘部分的程序、老化該二次電池之程序、及後處理程序(諸如初始充電及測試)所製造。
該袋型二次電池根據結構特徵具有介於該袋型外罩與該電極組合件之間的空白空間。因此，若該袋型二次電池置於諸如振動或碰撞之狀態下時，該電極會朝該袋型外罩中之該空白空間伸出，且與該舌片部分接觸，造成短路及著火。因此，需要一種藉由解決該袋型二次電池之諸如內部短路的問題以加強安全性之方法。
因此，本發明係設計為解決諸如上述先前技術之問題，且本發明係關於提供防止因袋型二次電池中之電極板移動而使該電極板與舌片之間接觸所造成的內部短路而具有增強安全性之袋型二次電池。
為獲致本目的，本發明提供一種袋型二次電池，其包括包含重複堆疊之單元電池的電極組合件，各單元電池包括正電極板、負電極板、及插置在該正電極板與該負電極 板之間的分隔件，該正電極板及該負電極板分別設置有正電極舌片及負電極舌片，該等正電極舌片及該等負電極舌片各者以預定方向會聚；及袋型外罩，其中以氣密方式容納該電極組合件，其中該電極組合件之末端部分在該等舌片會聚之部分係沿著該電極組合件的堆疊厚度方向，以膠帶緊緊地纏繞黏貼該電極組合件的外圍表面。
根據本發明之較佳實施態樣，該膠帶黏貼可以該電極組合件的堆疊厚度方向與該電極組合件的外圍表面接觸進行，因此不會有電極板向上或向下伸出。
根據本發明另一較佳實施態樣，該膠帶黏貼可在包括該電極組合件之堆疊厚度方向的該電極組合件之整個外圍表面上進行。
根據本發明另一較佳實施態樣，該膠帶黏貼可使用膨脹式膠帶(swelling tape)進行。更特別的是，該膨脹式膠帶可包括基底層，當該基底層與流體接觸時會沿長度方向變形；及形成於該基底層的至少一個表面上之黏著層。
根據本發明另一較佳實施態樣，該等正電極舌片及該等負電極舌片可形成為以相同方向會聚，或可形成為以相反方向會聚。
根據本發明另一較佳實施態樣，該複數個正電極舌片可彼此會合且該等正電極舌片之末端可與正電極引線會合，而該複數個負電極舌片可彼此會合且該等負電極舌片之末端可與負電極引線會合。
根據本發明另一較佳實施態樣，該正電極引線及該負 電極引線可另包括在與該袋型外罩之密封點上的絕緣膠帶。
根據本發明一態樣，根據本發明之袋型二次電池具有黏著(膠帶黏貼)至提供該電極組合件之舌片的末端之膠帶，從而防止該電極組合件內之該電極向上或向下伸出。
此外，該膠帶黏貼防止因該電極與該舌片之間的接觸造成的內部短路，導致該袋型電池的安全性增強。
10、11、12‧‧‧袋型外罩
20‧‧‧正電極板
21‧‧‧正電極舌片
23、33‧‧‧絕緣膠帶
25‧‧‧正電極引線
30‧‧‧負電極板
31‧‧‧負電極舌片
35‧‧‧負電極引線
40‧‧‧分隔件
50‧‧‧膠帶
100‧‧‧電極組合件
附圖圖示說明本發明之較佳實施態樣，其與前述說明共用提供對於本發明技術精神的進一步暸解。然而，本發明不應視為局限於該等圖式。
圖1為一般袋型二次電池之結構的放大透視圖。
圖2為習用袋型二次電池之以電極組合件的堆疊厚度方向之示意橫斷面圖，顯示其中發生內部短路的情況。
圖3為根據本發明實施態樣之袋型二次電池的以電極組合件之堆疊厚度方向的示意橫斷面圖。
圖4為根據本發明實施態樣之袋型二次電池的電極組合件之示意俯視圖。
圖5為根據本發明另一實施態樣之袋型二次電池的電極組合件之示意俯視圖。
圖6為根據本發明實施態樣之袋型二次電池的以電極 組合件之厚度方向的示意橫斷面圖，顯示當注入電解質溶液時的膨脹式膠帶之膨脹現象。
圖7為顯示根據本發明實施態樣之膨脹式膠帶的膨脹現象之圖。
圖8為藉由以重複方式堆疊單元電池所形成之習用電極組合件的照片俯視圖，包括正電極舌片會聚之末端部分。
圖9a為根據本發明實施態樣之電極組合件的照片俯視圖，該電極組合件係藉由以重複方式堆疊單元電池所形成且於厚度方向在正電極舌片會聚之電極組合件末端部分以膠帶黏貼。
圖9b為根據本發明實施態樣之電極組合件的照片前視圖，該電極組合件係藉由以重複方式堆疊單元電池所形成且於厚度方向在正電極舌片會聚之電極組合件末端部分以膠帶黏貼。
圖9c為根據本發明實施態樣之電極組合件的照片俯視圖，該電極組合件係藉由以重複方式堆疊單元電池所形成且於厚度方向在負電極舌片會聚之電極組合件末端部分以膠帶黏貼。
圖10a為根據本發明實施態樣之電極組合件的示意圖，該電極組合件係沿該電極組合件之正電極舌片及負電極舌片每一者的厚度方向以膠帶黏貼。
圖10b為在包括電極組合件之堆疊厚度方向的電極組合件之整個外圍表面上以膠帶黏貼的電極組合件之示意 圖。
下文茲詳細說明本發明。應暸解本說明書及附錄申請專利範圍中所使用之術語不應視為受限於一般及字典字義，而是基於容許本發明人適當界定術語以求最佳解釋的原則而根據對應於本案之技術態樣的意義及概念做闡釋。再者，圖式中所圖示之構造及實施態樣僅為說明目的之較佳實例，不希望限制本發明範圍，因此應理解在不違背本發明精神及範疇的情況下可對其做出其他等效物及修改。
本發明係關於袋型二次電池，該袋型二次電池包括藉由以重複方式堆疊單元電池所形成之電極組合件，各單元電池包括正電極板、負電極板、及插置在該正電極板與該負電極板之間的分隔件，該正電極板及該負電極板分別具有正電極舌片及負電極舌片，該等正電極舌片及該等負電極舌片各者以預定方向會聚；及袋型外罩以採氣密方式容納該電極組合件，其中該電極組合件之末端部分在該等舌片會聚之部分係沿著該電極組合件的堆疊厚度方向，以膠帶黏貼緊緊地包覆該電極組合件的外圍表面。
通常，見參考圖1之袋型二次電池的結構，該袋型二次電池包括袋型外罩11、12及電極組合件100作為基本結構。該電極組合件100具有單元電池係以重複方式堆疊之結構，各單元電池包括正電極板、分隔件、及負電極板。各單元電池具有正電極舌片21及負電極舌片31，且 該等正電極舌片21及該等負電極舌片31係以預定方向會聚且分別會合至具有以諸如電阻熔接、超音波熔接、及雷射熔接之方法黏著的絕緣膠帶23及33之正電極引線25及負電極引線35。
圖2為圖1之部分A沿該電極組合件內之單元電池堆疊方向的示意橫斷面圖，且如圖2所示，塗覆有正電極活性材料之正電極板20、塗覆有負電極活性材料之負電極板30及電絕緣該正電極板與該負電極板之分隔件40係堆疊於袋型外罩10中，且該正電極板20具有正電極舌片21且該等正電極舌片會聚彼此接觸。在該實例中，如圖2可看出，根據袋型二次電池之結構，在該袋與該電極組合件之間不可避免地產生空白空間，且當將該袋型二次電池置於諸如振動或碰撞之狀態下時，該電極組合件之正電極板或負電極板會從該處向上或向下伸出，且如圖2之b)所示，當該電極板與舌片接觸時會發生內部短路。
為了解決該問題，本發明將該電極組合件之末端部分在該等舌片會聚之部分沿著該電極組合件的堆疊厚度方向以膠帶黏貼，以防止該電極板向上或向下伸出。
根據本發明之該膠帶黏貼係經由圖式更詳細描述，該等圖式描繪根據本發明實施態樣之結構，且不局限於此。
更特別的是，該電極組合件之末端部分在該等舌片會聚之部分(若該等舌片形成為在相反側會聚(例如，上側或下側)，則為該電極組合件的上側及下側，或若該等舌片形成為在同一側(例如，上側)會聚，則為該電極組合件的 上側)係在接近該舌片的區域之不存在舌片處在該電極組合件內沿著該電池堆疊厚度方向以膠帶黏貼。圖3為該袋型二次電池之以該電極組合件的堆疊方向之橫斷面圖，顯示黏著膠帶50以防止該電極組合件內的電極向上及/或向下伸出。
圖4為該袋型二次電池之電極組合件的示意俯視圖，且可看出該等正電極舌片係形成於該電極組合件的上側而該等負電極舌片係形成於該電極組合件的下側(該等正電極舌片及該等負電極舌片的位置可改變)，且膠帶50係沿著該電極組合件的堆疊厚度方向黏著在該電極組合件的上側及下側之接近該舌片的區域之不存在舌片處，使該膠帶50與該電極組合件的外圍表面接觸。
或者，如圖5所示，當該等正電極舌片及該等負電極舌片係形成以相同方向會聚(該等正電極舌片及該等負電極舌片的位置可改變)且只定位於該電極組合件的一側上時，該膠帶50可沿著該電極組合件的堆疊厚度方向黏著在該電極組合件的一側上之接近該舌片但不存在舌片之區域，使該膠帶50與該電極組合件的外圍表面接觸。
根據本發明實施態樣之與其間插置的該等正電極舌片膠帶黏貼之該電極組合件的照片影像係顯示於圖9a及9c，而與其間插置的該等負電極舌片膠帶黏貼之該電極組合件的照片影像係顯示於圖9b。為作比較，根據相關技術之未經膠帶黏貼的電極組合件之照片影像係顯示於圖8。
該膠帶厚到足以黏貼在該電極組合件的頂部/底部以防止該電極板向上或向下伸出，且該厚度不局限於此。
又，該膠帶長到足以與該電極組合件的外圍表面接觸，且該膠帶之長度大於該電極組合件的堆疊厚度，但不局限於此。
例如，如圖10a所示，該膠帶50可以厚度方向黏著至該電極組合件100的末端部分且防止該電極組合件的任何電極伸出，同時不會造成該電極組合件的任何顯著體積增大，該膠帶從該電極組合件之前表面或後表面延伸通過該電極組合件的堆疊厚度之長度可為該電極組合件的長度之1至50%或10至30%。
或者，如圖10b所示，該膠帶50可黏著以環繞包括電極組合件100之厚度方向的該電極組合件之整個外圍表面，且在該情況下，與圖10a圖示關於該電極組合件之末端部分以厚度方向膠帶黏貼的態樣相較，因發生體積增大而具有缺點，同時因該電極組合件可以向上或向下方向更牢固固定而具有優點。
更佳地，該膠帶黏貼可以膨脹式膠帶完成。根據本發明之膨脹式膠帶係當浸於電解質溶液中時具有膨脹性質的膠帶，且如圖6之b)中所示，在製造袋型二次電池時，當經電解質溶液浸漬時，該膨脹式膠帶膨脹且可防止該電極組合件移動並填滿介於該電極組合件與該袋之間的空白空間，從而最大化防止內部短路的效果。
較佳地，該膨脹式膠帶可包括基底層及形成於該基底 層的至少一個表面上之黏著層。在前述中，該基底層為當與流體(諸如液體)接觸時會沿長度方向變形之基底層。
更特別的是，圖7為圖6中部分B之詳細橫斷面圖，且如圖7顯示，該膨脹式膠帶50係沿著該電極組合件100的堆疊厚度方向與該電極組合件的外圍表面接觸黏著，且在該膨脹式膠帶50與該袋型外罩10之間可有預定間隙。在此實例中，當將電解質溶液注入該袋型二次電池時，該膨脹式膠帶隨著將流體導入該間隙而以長度方向膨脹。在前述中，該基底層膨脹成下述狀態，即該膨脹式膠帶50係藉由黏著層固定至該電極組合件100，結合呈實心形狀之該膨脹式膠帶50，且該間隙係被該實心形狀填滿。
取決於施加該膨脹式膠帶的間隙之大小的該實心形狀尺寸可例如藉由調整該基底層之變形比或該黏著層之剝離力予以控制。
本文所使用之用語「長度方向」係指當該基底層維持平面狀態時該與該基底層之厚度方向垂直的方向。又，本文所使用之用語「上及/或下」或「水平」係指實質上水平向上及/或向下方向而不減損意欲效果，且可包括例如±10度或更小、±5度或更小、或±3度或更小之容限。
該基底層包括可變形者，例如沿包括向上及/或向下或水平之任何方向、或在該基底層之平面上的對幅方向，只要其具有變形性質(例如，沿長度方向之膨脹性質)即可。在一實例中，該基底層可具有齊長度方向為大於或等 於5%或10%之變形比。
例如，包括聚胺甲酸酯之膜可用於該基底層。在前述中，包括聚胺甲酸酯係指藉由將包括聚胺甲酸酯之材料應用至膜形成方法所製成的膜。該膜之形成方法可包括但不局限於已知方法。該聚胺甲酸酯可包括例如熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)。已知之熱塑性聚胺甲酸酯包括聚酯TPU、聚醚TPU或聚己內酯TPU，及最佳類型可選自彼等，但使用聚酯TPU會是適當的。又，熱塑性聚胺甲酸酯可包括以芳族或脂族為主之熱塑性聚胺甲酸酯。該聚胺甲酸酯可包括多元醇化合物(例如聚酯多元醇化合物)、鏈增長劑、及異氰酸酯化合物(例如，芳族或脂族二異氰酸酯化合物)之混合物的反應混合物，及在前述中，可藉由控制形成軟鏈之多元醇化合物、該鏈增長劑及形成硬鏈之異氰酸酯化合物的比或類型來提供具有意欲性質之聚胺甲酸酯。在一實例中，該基底層可包括以聚酯為主之熱塑性聚胺甲酸酯，且若必要，可使用其中從聚酯多元醇衍生之單元與異氰酸酯化合物及/或鏈增長劑之單元的重量比係控制在最佳範圍的聚胺甲酸酯。該聚胺甲酸酯可包括例如當在約210℃之溫度及約2.16Kg下測量時具有約5至12、約6至11、約6至10或約7至10之熔融指數(MI)者。
該基底層可具有包括聚胺甲酸酯之該膜的單層結構，或至少包括該包括聚胺甲酸酯之膜的多層結構。當該基底層包括除聚胺甲酸酯膜以外之膜時，此種膜為聚合物膜或薄片，及可為製造成顯示諸如上述變形特徵，例如在製造 期間藉由拉伸或收縮處理條件使其於與流體接觸時之膨脹特徵的膜或薄片。
在該基底層之至少一個表面上形成黏著層。例如，該黏著層可以與該基底層之長度方向平行的方向形成於該基底層的一個表面上。該膨脹式膠帶可具有以與該基底層之長度方向垂直的方向突出之3D形狀，當該膠帶與流體接觸膨脹時，呈該膠帶係藉由該如上述以與該基底層之長度方向平行的方向形成的黏著層固定的狀態。
該黏著層包括各種類型之黏著層，只要彼等可顯示剝離性即可。例如，該黏著層包括丙烯酸系黏著劑、胺甲酸酯黏著劑、環氧樹脂黏著劑、聚矽氧黏著劑或以橡膠為主之黏著劑。
此外，在前述中使該膨脹式膠帶變形(例如膨脹)之電解質溶液或流體不局限於特定類型，且視電池之類型而定使用該技術中已知的電解質溶液。例如，當該電池為鋰二次電池時，電解質可包括例如非水性有機溶劑及鋰鹽。在前述中，該鋰鹽係溶解於該有機溶劑中，及可作為該電池中之鋰離子的供應源且促進鋰離子在正電極與負電極之間的移動。
下文，茲更詳細描述根據本發明之袋型二次電池結構。根據本發明之二次電池為袋型二次電池且具有電極組合件100係容納於袋型外罩10的結構。該電極組合件100可包含單元電池之組合件，與已知袋型二次電池相似。
該單元電池包括塗覆有正電極活性材料之正電極板20、塗覆有負電極活性材料之負電極板30、電性分離該正電極板20與該負電極板30之分隔件40。該正電極活性材料及該負電極活性材料可塗覆在該正電極板及該負電極板的一個表面或兩個表面上。用於電絕緣之分隔件係插置在相鄰的單元電池之間。
該正電極板20主要由鋁製成。或者，該正電極板可由不鏽鋼、鎳、鈦、經燒結碳或在表面上經碳、鎳、鈦、及銀表面處理之鋁或不鏽鋼製成。此外，只要材料具有高傳導性同時不會造成二次電池的任何化學變化，可使用任何材料作為正電極板而無限制。
該正電極板20在特定區域具備正電極舌片21，且該正電極舌片可從該正電極板延伸形成。或者，該正電極舌片可藉由使傳導材料之構件與該正電極板之預定部分例如經由熔接而會合所形成。此外，該正電極舌片可藉由將正電極材料施加至該正電極板之外圍表面的特定區域且使之乾燥而形成。
與該正電極板相對的負電極板30主要係由銅構成。或者，該負電極板可由不鏽鋼、鋁、鎳、鈦、經燒結碳、銅或在表面上經碳、鎳、鈦、及銀表面處理之銅或不鏽鋼製成，亦可使用鋁-鎘合金。
該負電極板30可具有與該正電極板相同方式之在表面上的具細微紋理之結構以加強活性材料的結合強度，及可以各種不同形式具體化，諸如膜、薄片、箔、多孔結 構、發泡體、及不織布。
該負電極板30亦在特定區域具備負電極舌片31，且與先前所述之正電極舌片相似，該負電極舌片可從該負電極板延伸形成，及可藉由使傳導材料之構件與該負電極板之預定部分熔接的方法會合，及可藉由將負電極材料施加至該負電極板之外圍表面的特定區域且使之乾燥而形成。
該正電極活性材料包括含鋰之過渡金屬氧化物或鋰硫族化合物。典型實例包括金屬氧化物，諸如LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiFePO4或Li1+zNi1-x-yCoxMyO2(0x1，0y1，0x+y1，0z1，M表示金屬，諸如Al、Sr、Mg、La、Mn)。該負電極活性材料包括碳材料，諸如結晶碳、非晶形碳、碳複合物及碳纖維、鋰金屬及鋰合金。
該正電極活性材料及該負電極活性材料之類型及化學組成可視該二次電池的類型而改變，且應暸解上述特定實例僅供說明用途。
該分隔件40防止該正電極板20與該負電極板30之間的短路。此外，該分隔件提供使帶電荷之粒子(例如，鋰離子)移動的通道。該分隔件包括已知分隔件，諸如以聚烯烴為主之聚丙烯及聚乙烯的聚合物膜或其多層膜、微孔膜、織物及不織布。
該分隔件可由防止該負電極與該正電極之間短路的任何材料製成而無限制，及作為非限制性實例，該分隔件具有多孔聚合物基材及形成於該多孔聚合物基材的至少一個 表面上之多孔塗層，且該多孔塗層包括無機粒子及黏合劑聚合物。此外，包括在可用於本發明之多孔塗層中之無機粒子可填充以使彼等彼此接觸，且係藉由該黏合劑聚合物彼此結合，從而在該等無機粒子之間形成間隙體積，且該等無機粒子之間的間隙體積成為孔隙空間而形成孔。即，該黏合劑聚合物使無機粒子能彼此黏著以維持該等無機粒子的結合狀態，例如該黏合劑聚合物將該等無機粒子連接且保持在一起。此外，該多孔塗層之孔係以介於界定孔隙之無機粒子之間的間隙體積形成的孔，且此為在由該等無機粒子填充之結構(密合填充或緻密填充)中實質上表面接觸的無機粒子所界定的空間。該等多孔塗層之孔提供為操作電池必要的鋰離子之移動通道。
用語電極、正電極及負電極可於本文中互換使用，且用語電極泛指正電極及負電極，及可同等適用於正電極與負電極。
單元電池之結構不局限於圖式中所揭示者。因此，單元電池可具有其中最外部電極之極性係相同的雙電池(bi-cell)結構及其中最外部電極之極性係相反的全電池(full cell)結構二者。
該全電池為具有正電極板/分隔件/負電極板之基本結構的電池，其中正電極板及負電極板係配置在該電池的最外部。該全電池之實例包括具有最基本結構的正電極板/分隔件/負電極板電池，及正電極板/分隔件/負電極板/分隔件/正電極板/分隔件/負電極板電池。
雙電池為具有其中具有相同極性之電極係配置在電池的最外部之結構的電池，諸如正電極板/分隔件/負電極板/分隔件/正電極板之單元結構及負電極板/分隔件/正電極板/分隔件/負電極板之單元結構。
該電極組合件不只可具有簡單堆疊型結構，亦可具有各式結構。較佳地，該電極組合件可具有堆疊摺疊型結構。該堆疊摺疊型結構為藉由將單元電池以預定間隔排列在分隔件上且以預定方向摺疊該分隔件所形成的結構。該堆疊摺疊型結構係揭示於頒予本申請案人之韓國專利公告第10-2008-0095967號，且於本文省略其詳細說明。另一方面，本發明不局限於電池組合件的特定結構。如此，任何已知在袋型外罩中之電池組合件結構均可用於根據本發明的電池組合件結構。
該等正電極舌片21及該等負電極舌片31係分別會合至該正電極引線25及該負電極引線35。為了改善程序性能，較佳係會合具有相同極性之電極舌片，然後將該等電極舌片之會合部分會合至該電極引線。
該等電極舌片之會合或該等電極舌片與該電極引線之會合可使用已知熔接方法，諸如電阻熔接、超音波熔接及雷射熔接，或使用傳導性黏著劑進行。
經由電解質溶液注入程序及密封程序將電極舌片會合至電極引線之電極組合件以氣密方式容納於袋型外罩10。該袋型外罩具有其中金屬薄膜之上表面及下表面係與絕緣聚合物層壓的結構。該金屬薄膜使外部濕氣及氣體不 會侵入該電極組合件實質，且防止注入該袋型外罩之化學材料流出，伴隨著改善該袋型外罩的機械強度。該金屬薄膜可由選自以下之任一者製成：鐵、碳、鉻及錳之合金、鐵、鉻及鎳、鋁或其等效物之合金，但不局限於此。當該金屬薄膜係由含鐵之材料製成時，機械強度增加，及當該金屬薄膜係由含鋁之材料製成時，可撓性改善。通常，較佳係使用鋁金屬箔。
該袋型外罩10包括上部外罩11及下部外罩12。該下部外罩具有對應於該電極組合件之下部形狀的凹槽，因此該電極組合件之下部係位於該凹槽中。又，該上部外罩具有對應於該電極組合件之上部形狀的凹槽，因此該電極組合件之上部係位於該凹槽中。該凹槽可根據狀況而省略。此外，該上部外罩及該下部外罩可彼此分開，及可在彼等共用一側時彼此連接。
當該電極組合件位於該下部外罩之凹槽中，該電極組合件之上部係經該上部外罩覆蓋，且該下部外罩及該上部外罩之周圍部分經由熱密封程序密封。
為了進行熱密封程序，該袋型外罩之內表面可具有由經改質聚丙烯(諸如鑄塑聚丙烯(casted polypropylene,CPP)及聚丙烯)、丁烯及乙烯的三嵌段共聚物所製成之熱黏著層。
該熱黏著層具有介於約30與40μm之間的厚度，且可經塗覆或層壓於金屬薄膜上。此外，該袋型外罩之外表面通常具有由耐綸或聚對酞酸伸乙酯所製成的外層以保持 該金屬薄膜不曝露於外部及防止該金屬薄膜上的刮痕。
在熱密封程序期間，為了將該電極組合件之電化學操作必要的電解質溶液注入該袋型外罩，除該下部外罩及上部外罩之外圍部分(即，電解質溶液注入部分)外，進行熱處理，然後注入電解質溶液，且藉由熱密封該電解質溶液注入部分來密封其中具有該電極組合件的該袋型外罩。
為了改善該袋型外罩10及該電極引線25、35之黏著，該等電極引線較佳具有絕緣膠帶23、33。該絕緣膠帶不局限於特定類型材料，只要該材料具有絕緣性質且可改善電極引線與袋型外罩的黏著即可。
例如，該絕緣膠帶可由聚乙烯、聚乙炔、PTFE、耐綸、聚醯亞胺、聚對酞酸伸乙酯、聚丙烯、或其合成材料製成。
雖然前文已關於有限數目之實施態樣及圖式說明本發明，但本發明不局限於此，且應暸解熟習本領域之人士可在本發明技術態樣及附錄申請專利範圍及其等效物範圍內進行各種修改及變化。
另一方面，雖本文使用表示方向之用語，諸如上、下、左及右，但該等用語僅為便於說明，且對於熟習本領域之人士而言顯然該等用語可視目標物體或觀察者的位置而改變。
10‧‧‧袋型外罩
20‧‧‧正電極板
21‧‧‧正電極舌片
30‧‧‧負電極板
40‧‧‧分隔件
50‧‧‧膠帶
100‧‧‧電極組合件

Claims (8)

  1. 一種袋型二次電池，其包含：包含重複堆疊之單元電池(unit cell)的電極組合件，各單元電池包含正電極板、負電極板、及插置在該正電極板與該負電極板之間的分隔件，該正電極板及該負電極板分別設置有正電極舌片及負電極舌片，該等正電極舌片及該等負電極舌片各者以預定方向會聚；及袋型外罩，其中以氣密方式容納該電極組合件，其中該電極組合件之末端部分在該等舌片會聚之部分係沿著該電極組合件的堆疊厚度方向，以膠帶黏貼緊緊地包覆該電極組合件的外圍表面，且該膠帶黏貼係使用膨脹式膠帶(swelling tape)進行。
  2. 如申請專利範圍第1項之袋型二次電池，其中該膠帶黏貼係沿該電極組合件之堆疊厚度方向進行以防止該正電極板及該負電極板向上或向下伸出。
  3. 如申請專利範圍第1項之袋型二次電池，其中該膠帶黏貼係在包括該電極組合件之堆疊厚度方向的該電極組合件之整個外圍表面上進行。
  4. 如申請專利範圍第1項之袋型二次電池，其中該膨脹式膠帶包含基底層，當該基底層與流體接觸時會沿長度方向變形；及形成於該基底層的至少一個表面上之黏著層。
  5. 如申請專利範圍第1項之袋型二次電池，其中該等正電極舌片及該等負電極舌片以相同方向會聚。
  6. 如申請專利範圍第1項之袋型二次電池，其中該等正電極舌片及該等負電極舌片以相反方向會聚。
  7. 如申請專利範圍第1項之袋型二次電池，其中該複數個正電極舌片係彼此會合，且該等正電極舌片之末端係與正電極引線會合，該複數個負電極舌片係彼此會合且該等負電極舌片之末端係與負電極引線會合。
  8. 如申請專利範圍第7項之袋型二次電池，其中該正電極引線及該負電極引線另包含在與該袋型外罩之密封點上的絕緣膠帶。
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