專利名稱：袋型二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面涉及包括袋狀殼體的袋型二次電池，該袋狀殼體具有彎 曲密封部以覆蓋單電池的邊緣，從而對(duì)外部沖擊進(jìn)行緩沖。
背景技術(shù)：
通常，鋰聚合物電池是指包括電極組件的電池，該電極組件包括布置在 正極板與負(fù)極板之間的隔板。隔板使這些極板電絕緣，并包含有離子導(dǎo)電介 質(zhì)，即電解液。為了提高離子電導(dǎo)性，這種隔板由浸泡過電解液的凝膠聚合 物形成。除了提高離子電導(dǎo)性之外，凝膠聚合物電解液還提供了各種不同的 優(yōu)勢(shì)，例如，對(duì)電極的優(yōu)良粘附力、突出的機(jī)械特性和制造的簡(jiǎn)易性。
鋰聚合物電池能夠以板狀結(jié)構(gòu)的形式來制作，因此不需要采用在制造某 些鋰離子電池時(shí)所必需涉及的巻繞工藝。結(jié)果，電池組件能夠采用堆疊板狀 結(jié)構(gòu)的形式，并且還可能將電極組件制作成方形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，由于電解液 被內(nèi)部注入到被制作成一體結(jié)構(gòu)的單電池中，因此電解液基本上不暴露給外 部。另外，電級(jí)組件能夠被加工成板狀結(jié)構(gòu)，因此不需要為了使電極組件成 形為矩形結(jié)構(gòu)而施加壓力。從而，有可能使用薄的和柔韌的袋狀殼體而不是 更厚、更硬的方形或圓柱形罐來容納電池。
如上所述，當(dāng)使用柔韌的袋狀殼體時(shí)，與使用罐相比，可能大大減小電 池的厚度。結(jié)果，可能在相同的容積中形成數(shù)量更多的電極組件。也就是說， 可以大大提高電池的容量。進(jìn)一步，由于袋狀殼體的柔韌性，可能易于以所
需的形狀來制作電池。因此，這樣制作的電池很容易安裝在多種電子設(shè)備中。 然而，盡管電池的容量和成形能力提高，但是袋狀殼體受到了與較差機(jī) 械強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)的問題的困擾，并且因此易受外部沖擊而損壞。具體來說，當(dāng) 大面積的袋型二次電池墜落時(shí)，相對(duì)較大的沖擊力會(huì)施加到電池的邊緣。對(duì) 電池邊緣的沖擊會(huì)導(dǎo)致各種問題，例如，電極組件將袋狀殼體撕破以及袋狀 殼體的密封部被打開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面提供具有耐沖擊結(jié)構(gòu)的袋型二次電池。
本發(fā)明的各方面提供了袋型二次電池，包括電極組件，其包括第一電 極板、第二電極板和布置在其間的隔板；和袋狀殼體，其包括具有用來容納 所述電極組件的袋的第一殼體部分和用來將所述電極組件密封在所述第一 殼體部中的第二殼體部分。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述袋狀殼體包括密封部。所述密封部包括用來 覆蓋所述袋的相對(duì)的側(cè)面的側(cè)翼部和用來覆蓋所述袋的相對(duì)的邊緣的彎曲部。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述彎曲部可以被圍繞所述袋的邊緣折疊起來， 使得所述彎曲部的末端彼此相對(duì)，并且部分地覆蓋由所述第二殼體形成的所 述袋的側(cè)面。所述側(cè)翼部和彎曲部通?？梢允瞧教沟?。所述彎曲部可以/人側(cè) 翼部被彎曲成大致直角(90°)。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述彎曲和側(cè)翼部和所述袋的被覆蓋邊緣之間可 以形成空隙。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述側(cè)翼部與彎曲部之間的交界面可以被制成圓 形，并且所述側(cè)翼部與彎曲部之間的交界面的曲率半徑可以小于所述袋的邊 緣的曲率半徑。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述側(cè)翼部與所述彎曲部之間的交界面可以是斜 面，并且所述側(cè)翼部可以被制成圓形。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述彎曲部成波紋狀，包括交替的凸面和凹面， 并且只有凹面的中央部接觸所述袋。所述袋狀殼體可以包括用來覆蓋所述袋 的底側(cè)面和所述側(cè)翼部的部分的第三殼體部分。
發(fā)明的另外方面和/或優(yōu)勢(shì)中的 一 部分將在隨后的描述中闡明，并且， 一部分將從描述中顯而易見，或者可以通過對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐而獲知。


從以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中，發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)勢(shì)
將變得明顯且更加容易認(rèn)知。在附圖中
圖1A是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的袋型二次電池的示意性分解透視
圖1B是示出從底部看圖1A的二次電池的部分組裝后形式的平面視圖； 圖1C是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的袋型二次電池的示意性透視圖； 圖1D是沿圖1C中的線I b- I b的橫截面視圖2是根據(jù)本發(fā)明另 一 個(gè)示例性實(shí)施例的袋型二次電池的橫截面視圖； 圖3A是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的袋型二次電池的示意性橫截面視
圖3B是沿圖3A中的線nib-IIIb的橫截面視圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的袋型二次電池的示意性透視圖5A是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的袋型二次電池的示意性透視圖；并
且
圖5B是沿圖5A中的線Vb-Vb的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例，這些實(shí)施例的示例在附圖中示 出，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記始終指代相似的元件。以下參見附圖來描述 示例性實(shí)施例，以解釋本發(fā)明的各方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)知到，在不脫
離所附權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可能做出修改、添 加和替換。除非另外定義，這里所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語的含義與本發(fā) 明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同。將進(jìn)一步理解， 除非本文明確定義，諸如在通用字典中定義的術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為含義與在申 請(qǐng)文件和相關(guān)技術(shù)的上下文中的含義相一致，而不是按理想化或過于正式的 含義解釋。為了簡(jiǎn)潔和/或清楚起見，沒有詳細(xì)描述公知的功能或構(gòu)造。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的袋型二次電池100的示意性分解透
視圖，圖1B是示出二次電池100的部分組裝后形式的平面視圖。參見圖1A 和圖1B，袋型二次電池100包括電極組件10,其包括正極板ll、負(fù)極板 12和布置在它們之間的隔板13;袋狀殼體20,包括第一殼體部分21和第 二殼體部分22 (第一蓋)，用來容納電極組件IO。第一殼體部分21具有用 來容納電極組件10的袋21a。第一殼體部分21和第二殼體部分22折疊在一 起，然后彼此附著，以保護(hù)袋狀殼體20中的電極組件10。
正極板11和負(fù)極板12包括位于電極集流體(未示出)的表面上的電極 活性材料層(未示出)。隔板13用有機(jī)電解液浸泡過。電極組件IO通過將 正極板11、負(fù)極板12和隔板13巻繞成月交巻型結(jié)構(gòu)而形成。
正極板11通過將包含鋰基氧化物作為主要成分的正電極活性材料層涂 敷到由薄鋁箔形成的正電極集流體的兩側(cè)來制作。正電極集流體的兩端都具 有未涂覆正電極活性材料層的正電極未涂覆區(qū)域。
負(fù)極板12通過將包含碳材料作為主要成分的負(fù)電極活性材料層涂敷到 由薄銅箔形成的負(fù)電極集流體的兩側(cè)來制作。負(fù)電極集流體的兩側(cè)都具有未
涂覆負(fù)電極活性材料層的負(fù)電極未涂覆區(qū)域。
正電極接線片15被形成在正極板11的一側(cè)上。負(fù)電極接線片16被形 成在負(fù)極板12的一側(cè)上。正電極接線片15和負(fù)電極接線片16彼此平行排 列。正電極接線片15和負(fù)電極接線片16的一部分暴露在袋狀殼體20的外 部，使得電極組件IO可以電連接至外部裝置。
正電極接線片15和負(fù)電極接線片16通常由諸如鋁、銅或鎳之類的金屬
來形成，并且應(yīng)當(dāng)具有足以使電壓降最小的導(dǎo)電性。正電極接線片15和負(fù)
電極接線片16大到足以在較低的電阻水平下也能供應(yīng)很大的電流。通常， 正電極接線片15由鋁形成，負(fù)電極接線片16由鎳形成。
當(dāng)袋狀殼體20被密封時(shí)，絕緣帶17被布置在電極接線片15和電極接 線片16伸出袋狀殼體20的一部分上。絕緣帶17用來防止電極接線片15、 16和/或袋狀殼體20之間短路。
絕緣帶17可以由具有優(yōu)良的絕緣性能、耐熱性和耐用性的復(fù)合材料來 形成。更具體地說，絕緣帶17可以由復(fù)合材料來形成，而該復(fù)合材料由樹 脂形成的有機(jī)材料層(未示出)與熔點(diǎn)高于該樹脂的熔點(diǎn)的無機(jī)材料(未示 出)混合而成。因此，即使在由于為了密封袋狀殼體20而施加高的熔融粘 合溫度引起有機(jī)材料層熔化和/或喪失時(shí)，絕緣帶17仍能夠維持絕緣功能。
袋狀殼體20分為兩部分，即位于折疊線F處的第一殼體部分21和第二 殼體部分22。袋21a通過諸如加壓處理等的常規(guī)方法形成于第一殼體部分 21的中央。
袋狀殼體20可以由金屬薄膜，例如鋁薄膜，來形成。袋狀殼體20的外 表面上可以形成樹脂或尼龍的絕緣層，以保護(hù)金屬薄膜免受損壞和/或外部 電4妻觸。
諸如聚丙烯、聚乙烯等的有機(jī)材料的熱粘合樹脂(未示出)，可以涂覆 在袋20的內(nèi)表面上。例如，流延聚丙烯(CPP)可以用作熱粘合樹脂。CPP 層可以由有機(jī)材料和無機(jī)材料顆粒的復(fù)合材料來形成。
通過將第一殼體部分21折疊到第二殼體部分22上來密封袋狀殼體20, 然后，進(jìn)行加熱和加壓以使形成在第一殼體部21和第二殼體部22的內(nèi)表面 上的CPP層熔化。更具體地說，該熔化形成圍繞袋狀殼體20的三個(gè)側(cè)面延 伸的密封部25、 26、 27。
圖1C是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例，在進(jìn)行進(jìn)一步處理之后袋型二次電 池100的示意性透視圖，圖1D是沿圖1C的I b-I b線的橫截面視圖。參見 圖1C和圖1D,袋型二次電池IOO被配置成使得密封部25、 26(在圖1C中 示出)圍繞電極組件10的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面彎曲。更具體地說，袋21a的兩 個(gè)側(cè)面都,皮密封部25、 26包圍。
密封部25包括側(cè)翼部25w和彎曲部25e，密封部26包括側(cè)翼部26w和 彎曲部26e。側(cè)翼部25w、 26w被折疊以便覆蓋袋21a的相對(duì)的側(cè)面21a2、 21a3。彎曲部26e、 25e以遠(yuǎn)離側(cè)翼部25w、 26w的形式進(jìn)行折疊以覆蓋袋 21a的相對(duì)的邊緣27a、 27b,并部分地覆蓋袋21a的底面21al。邊緣27a、 27b將袋21a的相對(duì)的側(cè)面21a2、 21a3與袋21a的底面21al分離。這里所 引用的"底"和"頂"面是為了方便而使用的，并非將本啟示局限于任何特 定方位。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，可能實(shí)現(xiàn)對(duì)電極組件10的更大保護(hù)，因?yàn)槊芊?部25、 26覆蓋袋21a的邊緣27a、 27b以及袋21a的側(cè)面21a2、 21a3。因此， 可能吸收施加到袋型二次電池100的邊緣的沖擊。特別地，在通常具有容易 受到相對(duì)較大沖擊影響的邊緣的大面積袋型二次電池的情況下，在電池墜落 時(shí)，可能加強(qiáng)對(duì)沖擊的緩沖作用。
參見圖1D,彎曲部25e、 26e從側(cè)翼部25w、 26w延伸。彎曲部26e、 25e被彎曲成使得其末端跨在袋21a的底上彼此相對(duì)。換句話說，彎曲部25e、 26e部分地^隻蓋袋21a的底面21al，并加固袋21a的邊緣27a、 27b。因此， 袋21a得到進(jìn)一步堅(jiān)固支撐，以防止在施加外部沖擊時(shí)可能發(fā)生的袋21a內(nèi) 部的電極組件10的移動(dòng)或搖晃。結(jié)果，可以防止袋狀殼體20被撕破，也可 以防止密封部25、 26 ^皮打開。
彎曲部25e、 26e相對(duì)于側(cè)翼部25w、 26w彎曲成大致直角(90°)。如 果上述角度小于卯。，則緩沖作用可能會(huì)減小。另一方面，如果這個(gè)角度大 于90°，則袋21a不能得到完全支撐，在袋型二次電池IOO受到?jīng)_擊情況下， 這可能導(dǎo)致袋被撕破，或密封部25、 26被打開。
圖2是根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)示例性實(shí)施例的袋型二次電池200的橫截面視 圖。參見圖2,袋型二次電池200包括側(cè)翼部31w、 32w和〃t人側(cè)翼部31w、 32w彎曲的彎曲部31e、 32e。彎曲部31e、 32e不同于袋型二次電池100的
彎曲部25e、 26e。
折38a、 38b形成在彎曲部31e、 32e與側(cè)翼部31w、 32w之間，并與袋 21a的邊緣27a、 27b相隔給定距離。換句話說，折38a、 38b與袋21a的邊 緣27a、 27b分離。也就是說，在折38a、 38b與邊緣27a、 27b之間形成用 來吸收沖擊的空氣緩沖30。
可以通過倒圓工藝將折38a、 38b制成圓形。折38a、 38b的曲率半徑謬皮 設(shè)置為小于邊緣27a、 27b的曲率半徑。如果折38a、 38b的曲率半徑大于邊 緣27a、 27b的曲率半徑，則折38a、 38b將接觸邊緣27a、 27b,使得無法形 成空氣緩沖30。
盡管圖2中未示出，折38a、 38b可以通過倒角工藝而非倒圓工藝來形 成。也就是說，折38a、 38b可以形成為具有圓形結(jié)構(gòu)或斜面結(jié)構(gòu)。如上所 述，由于在邊緣27a、 27b與折38a、 38b之間形成空氣緩沖30,因此袋型二 次電池200可以進(jìn)一步減少由于施加到袋型二次電池200上的沖擊而引起的損壞。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明又一示例性實(shí)施例的袋型二次電池300的示意性橫 截面視圖，圖3B是沿圖3A中的IIIb-IIIb線的橫截面一見圖。袋型二次電池 300被配置為具有與先前的示例性實(shí)施例中的側(cè)翼部不同的側(cè)翼部41w、 42w。
參見圖3A和圖3B,側(cè)翼部41w、 42w經(jīng)過倒圓工藝。更具體地說，將 側(cè)翼部41w、 42w制成圓形以圍繞袋41a的兩個(gè)側(cè)面41a2。結(jié)果，側(cè)翼部 41w、 42w可以吸收額外的沖擊能量。側(cè)翼部41w、 42w的曲率允許袋21a 的尺寸增大，允許該袋容納更大的電極組件10,從而進(jìn)一步增大了二次電 池300的容量。
圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的袋型二次電池400的示意性透視圖。 袋型二次電池400被配置為具有與先前實(shí)施例的彎曲部不同的彎曲部51e、 52e。
參見圖4，彎曲部51e、52e以重復(fù)凸面51e'和凹面51e"的形式成波紋狀。只有凹面51e"的中央部接觸袋21a的底面。結(jié)果，可能進(jìn)一步增大對(duì)沖擊的 吸收，從而進(jìn)一步提高了袋型二次電池400的穩(wěn)定性。
圖5 A是根據(jù)本發(fā)明再 一 示例性實(shí)施例的袋型二次電池5 00的示意性透 視圖，圖5B是沿圖5A的Vb-Vb線的橫截面視圖。
參見圖5A和圖5B,袋型二次電池500包括布置在二次電池500的上表 面22s上的第三殼體60 (第二蓋)。第三殼體覆蓋二次電池500的邊緣29a、 29b。因此，二次電池500的邊緣27a、 27b、 29a、 29b通過彎曲部25e、 26e 和第三殼體60得到支撐，從而進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)邊緣所受沖擊的減輕作用。
從以上描述顯而易見，本發(fā)明可以加強(qiáng)對(duì)沖擊的緩沖作用，即使是在電 池邊緣容易受到相對(duì)較大的沖擊影響的大面積袋型二次電池中也是如此。密 封部支撐袋狀殼體的袋，并防止袋狀殼體被撕破和/或被打開。
雖然已經(jīng)示出并描述本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以認(rèn)知到，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，可以在這些實(shí)施例中做 出改變，本發(fā)明的范圍由本發(fā)明的權(quán)利要求及其等價(jià)物來限定。
權(quán)利要求
1、一種袋型二次電池，包括電極組件，包括第一電極板、第二電極板和布置在所述第一電極板與所述第二電極板之間的隔板；和袋狀殼體，包括用來容納所述電極組件的具有底和相對(duì)的側(cè)面的袋、布置在所述袋的相對(duì)的側(cè)面上的第一蓋和用來將所述第一蓋密封至所述袋的密封部，其中所述密封部包括被折疊向所述袋以便覆蓋所述袋的相對(duì)的側(cè)面的側(cè)翼部，以及從所述側(cè)翼部被折疊以便部分地覆蓋所述袋的底的彎曲部。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述彎曲部的末端跨在所述 袋的底上彼此相對(duì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述彎曲部從所述側(cè)翼部被 折疊成直角。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中在所述側(cè)翼部和所述彎曲部 之間形成有折，所述折與所述袋的邊緣分離，所述袋的邊緣將所述袋的相對(duì)的 側(cè)面與所述袋的底分離。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的袋型二次電池，其中所述折被制成圓形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的袋型二次電池，其中所述折與所述袋的邊緣相比 具有更小的曲率半徑。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的袋型二次電池，其中所述折被制成斜面。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述側(cè)翼部被制成圓形。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述彎曲部成波紋狀。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，進(jìn)一步包括用于覆蓋所述第一---。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的袋型二次電池，其中所述第二蓋被折疊以至少部分地覆蓋所述側(cè)翼部。
12、根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述側(cè)翼部和所述袋的相 對(duì)的側(cè)面被制成圓形。
全文摘要
一種袋型二次電池，包括電極組件，其包括第一電極板、第二電極板和布置在其間的隔板；和袋狀殼體，包括具有用來容納所述電極組件的袋的第一殼體部分，布置在所述袋的開口端的第二殼體部分和用來將所述第二殼體部分密封至所述第一殼體部分的密封部。所述密封部包括被彎曲以覆蓋所述袋的相對(duì)的側(cè)面的側(cè)翼部和從所述側(cè)翼部被彎曲以覆蓋所述袋的底面的彎曲部。
文檔編號(hào)H01M10/40GK101350397SQ20081013201
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者金重憲 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社