專利名稱：袋型鋰二次電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的各方面涉及一種袋型鋰二次電池，具體涉及一種能使電池尺寸 最小化的袋型鋰二次電池。
背景技術：
通常，鋰二次電池使用非水電解液，因為鋰會與水發(fā)生劇烈反應。電解 液可以是包含鋰鹽的固體聚合物，或者是其中鋰鹽被有機溶劑離解的液體。
鋰二次電池可#4居所采用的電解液的種類劃分，即，均采用液體電解液 的鋰金屬和鋰離子電池，以及采用固體聚合物電解液的鋰離子聚合物電池。 鋰離子聚合物電池可分成不含有機電解液的全固型鋰離子聚合物電池，和含 有機電解液的采用凝膠型聚合物電解液的鋰離子聚合物電池。
在鋰離子聚合物電池中，可采用多層膜的袋來代替在鋰金屬和鋰離子電 池中采用的金屬罐。所述多層膜的袋可由金屬箔和覆蓋所述箔的至少一層聚 合物膜構成。當使用這樣的多層膜的袋時，與使用金屬罐相比，二次電池的 重量可大大降低。在多層膜的袋中，鋁通常作為形成箔的金屬。形成為所述 袋膜的內(nèi)層的聚合物膜保護該金屬箔不被電解液侵蝕，并防止電極接片間的 電短路。
袋型鋰二次電池可通過密封電極組件而形成，該電極組件包括在袋中堆 疊和/或巻繞的陰極、隔板和陽極。然后，通過加熱將上部和下部袋膜在開 放的外圍部分相結合從而制造密封的袋型棵電池。
在袋型棵電池中，通常與電極組件連接的兩個電極接片從電極組件延伸 到袋型棵電池的外部。在兩個電極接片和袋相接觸的部分設置有保護帶，從 而在密封中使這兩個電極接片與所述袋之間保持絕緣。每個電極接片形成有 臺階部。在袋中設置有保護帶的密封部分，所述臺階部的寬度比保護帶的寬 度要窄。在臺階部中，相應于電極接片的區(qū)域受到較小的壓力。因此，在袋 的金屬層和電極接片之間電短路的可能性減小，并且密封壓力基本施加到臺 階部的外圍區(qū)域，從而改進了密封的安全性。
隨著袋型鋰二次電池的尺寸大大減小，在電極接片的引出表面的長度方 向的電池的寬度逐漸變小。在具有小寬度的電池中，引出的電極接片間的間 隙變得非常窄。
在電極接片間具有窄間隙的電池中，難以在密封過程中在形成臺階部的 位置精確固定電極接片。從而，當電極接片沒有正確固定在形成臺階部的位 置時，電極接片會發(fā)生電短路，或在密封時出現(xiàn)缺陷。
特別是在電極接片間具有狹窄寬度的電池中，難以將電極接片焊接到電 極板上，并難以在減小電極接片間的間隙分布的同時，在電極接片周圍保持 適當?shù)拿芊狻?br>
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的各方面，通過穩(wěn)定袋型殼體的電極接片引出處的密封部的 質(zhì)量，可提高袋型鋰二次電池的產(chǎn)品可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，通過改進所述電池的組裝和密封工藝的可操作 性，可提高袋型鋰二次電池生產(chǎn)方法的效率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種袋型鋰二次電池，其包括電極組件， 所述電極組件包括分別與兩個電極相連的電極接片，所述兩個電極具有不同 的極性；殼體，用于容納所述電極組件并使電極接片延伸到該殼體之外，其 中在所述殼體的密封部形成一個臺階部，所述兩個電極接片同時穿過該臺階 部而延伸。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述兩個電極接片可被絕緣部件圍繞；所述兩 個電極接片和所述絕緣部件可位于所述臺階部的內(nèi)部區(qū)域；并且所述絕緣部 件的外側部分可形成于所述臺階部之外的所述殼體的密封部中。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述兩個電極接片的每一個可分別被絕緣部件 圍繞。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在所述臺階部的區(qū)域中，所述兩個電極接片間 的每個絕緣部件的相鄰側的邊緣可相互重疊。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述絕緣部件可分別巻繞在兩個電極接片上使 得相鄰側的邊緣相接觸；或者，所述絕緣部件可巻繞在所述兩個電極接片上
使得它們相鄰側的邊緣相互間隔；或者，所述絕緣部件可巻繞在所述兩個電
極接片上使得它們相鄰側的邊緣互鎖。
根據(jù)本發(fā)明的 一 個方面，所述兩個電極接片可被 一 個絕緣部件圍繞。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述絕緣部件可為膠帶。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述兩個電極接片可固定在一個結合部件中； 所述結合部件包括所述兩個電極接片延伸通過其中的接片孔；并且所述結合部 件可由絕緣材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的 一 個方面，所述兩個電極接片分別與所述電極組件的兩個 電極板的未涂敷部分連接。
本發(fā)明的其他方面和/或優(yōu)點將在以下描述中給出，并通過說明書而顯 而易見，或者可通過對本發(fā)明的實踐來領會。


通過以下結合附圖對實施方式的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和
優(yōu)點將變得顯而易見和更容易理解，其中
圖1是說明袋型鋰二次電池密封前的狀態(tài)的分解透視圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的袋型鋰二次電池密封后的
狀態(tài)的透^^圖3是圖2的正視圖； 圖4是圖2的平面圖5是說明巻繞在電極接片上的保護帶的側邊緣相互接觸的狀態(tài)的視
圖6是說明巻繞在電極接片上的保護帶的側邊緣相互間隔的狀態(tài)的視
圖7是說明巻繞在電極接片上的保護帶的側邊緣相互嚙合的狀態(tài)的視
圖8是圖7 "VIII"部分的放大圖9是根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施方式的袋型鋰二次電池的平面圖； 圖IO是說明電極接片與電極組件相連接的狀態(tài)的視圖；和 圖11說明電極組件裝在袋型殼體中并密封的狀態(tài)的截面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明當前的實施方式，其實施例結合附圖進行說明，全 文中相同的標號表示相同的元件。下面參考附圖來描述這些實施方式以說明 本發(fā)明。
圖l-4顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的袋型鋰二次電池。圖l是 說明袋型鋰二次電池中袋型殼體密封前的狀態(tài)的分解透視圖；圖2是袋型殼 體密封后的狀態(tài)的透視圖；圖3是圖2的正視圖；圖4是圖2的平面圖。
參考圖1,該袋型鋰二次電池100包括電極組件110和其中密封并容納 有電才及組件110的殼體120。該電極組件110包括電池單元111,分別與該 電池單元111的兩個電極連接的陰極接片112和陽極接片113。
電池單元111包括陰極板116、陽極板117和布置在陰極板116和陽極 板117之間的隔板118。通過將隔板118插入陰極板116和陽極板117之間， 并將所述陰極板116、陽極板117和隔板118 —起巻繞從而組裝所述電池單 元lll。電池單元111的陰極板116與陰極接片112連接，陽極板117與陽 極接片113連接。陰極接片112和陽極接片113分別與外部端子(未示出) 連接。保護帶114和115分別巻繞在陰極接片112和陽極接片113上，以使 陰極接片112和陽極接片113與殼體120絕緣。
殼體120包括容納電池單元111的下部殼體122，和密封下部殼體122 的上表面的上部殼體121。在進行密封的靠近上部和下部殼體121和122外 圍的三個邊緣處形成密封部123。
圖2到4顯示袋型鋰二次電池100,其中電才及組件110容納在殼體120 中，且殼體120閉合。參考圖2-4,在袋型鋰二次電池中，在相應于陰極 接片112和陽極接片113在殼體120的上部殼體121和下部殼體122之間經(jīng) 過密封部123從殼體120的內(nèi)部向殼體120的外部延伸的部分處形成臺階部 124。該臺階部124形成在上部殼體121和下部殼體122的密封部123中， 其位置相應于陰極接片112和陽極接片113延伸經(jīng)過的密封部123的部分。 雖然所顯示的臺階部124相對地形成在進行密封的靠近上部和下部殼體121 和122外圍的三個邊緣的中心邊緣中，但是并不限于在此形成臺階部124， 該臺階部124可形成于靠近上部和下部殼體121和122外圍的三個邊緣的任 意一個邊緣中。此外，不一定僅有三個邊緣形成密封，可以這樣的方式將整 個外圍密封。
在袋型鋰二次電池100中，電池單元111容納在下部殼體122的內(nèi)部， 陰極接片112和陽極接片113被引出到下部殼體122之外。這樣，上部殼體 121密封住下部殼體122。保護帶114和115巻繞在陰極接片112和陽極接 片113的與上部和下部殼體121和122接觸的部分，并且陰4 1接片112和陽 極接片113在密封部123處被密封。
在如上所述的殼體120的密封部123中，臺階部124形成在陰才及接片 112和陽極接片113被引出的部分。陰極接片112和陽極接片113—起位于 臺階部124。在上部和下部殼體121和122的密封部123凈皮密封后，用上、 下夾具對陰極接片112和陽極接片113在密封部123中的引出部分施壓，從 而形成臺階部124。
陰極和陽極接片112和113 —起位于其中的臺階部124減小了在相應于 陰極接片112和陽極接片113的區(qū)域上的壓力集中，從而降低了殼體120外 部暴露的金屬層與陰極接片112和陽極接片113之間電短路的危險。此外， 密封部123除臺階部124之外的區(qū)域的密封壓力可以增加，乂人而改進密封部 123的密封安全性。
具體參考圖4,形成在密封部123上的臺階部124的寬度D要比陰極接 片112和陽極接片113的外側邊緣間的距離Dl寬，因而在形成臺階部124 時會防止陰極和陽極接片112和113之間的電短路。
形成臺階部124的寬度D使其比保護帶114和115的外側邊緣間的距 離D2窄，因而允許陰極和陽極接片112和113以及保護帶114和115從密 封部123中引出的固定位置存在一定的誤差，并防止密封缺陷。
參考圖2-4，在袋型鋰二次電池100中，用保護帶114巻繞陰極接片 112，用保護帶U5巻繞陽極接片113。也就是說，陰極和陽極接片112和 113穿過密封部123被引出并被保護帶114和115所巻繞，并且陰極和陽極 接片112和113—起位于臺階部124的區(qū)域中。
具體參考圖3和4，在臺階部124中保護帶114和115的內(nèi)側邊緣相互 接觸和重疊。臺階部124的內(nèi)部區(qū)域，即，臺階部124在陰極接片112和陽 極接片113之間的區(qū)域，通過所述重疊的保護帶114和115而被密封。
在多種結構中，保護帶114和115可以巻繞在位于臺階部124中的陰極 和陽極接片112和113上。圖5-8顯示了保護帶巻繞在兩個電極接片上的 類型的多種變形例。
圖5是說明巻繞在陰極接片112和陽極接片113上的保護帶114A和 115A的內(nèi)側邊緣相互接觸的狀態(tài)的視圖。圖6是說明巻繞在陰極接片112 和陽4及4妄片113上的保護帶114B和115B的內(nèi)側邊^(qū)彖以距離d相間隔的狀 態(tài)的視圖。圖7是說明巻繞在陰極接片112和陽極接片113上的保護帶114C
和ii5C的內(nèi)側邊緣相互嚙合的狀態(tài)的視圖。圖8是圖7中"vnr部分放
大的視圖。
參考圖5,保護帶114A和保護帶115A分別圍繞陰極接片112和陽極 接片113,其相鄰側的邊緣相互接觸。在保護帶巻繞在電極接片上的狀態(tài)下， 所述兩個相鄰側的邊緣，即所述的內(nèi)側邊緣，相互接觸。或者，如上參考圖 3和4所述，相鄰側的邊纟彖可以部分重疊。當在^f呆護帶114A和保護帶115A 相互接觸或者部分重疊的狀態(tài)下在密封部123上形成臺階部124時，所述保 護帶114A和115A密封臺階部124的內(nèi)部區(qū)域。
參考說明另一個變形例的圖6，保護帶114B和保護帶115B分別圍繞陰 極接片112和陽極接片113,其相鄰側的邊緣以距離d相間隔。因為陰極和 陽極接片112和113之間寬度較小，因此距離d形成為非常窄的間隙。同樣， 在保護帶114B和115B之間設置有距離d的狀態(tài)下，臺階部124形成于密 封部123,從而保護帶114B和115B密封所述臺階部124的內(nèi)部區(qū)域。
參考說明又一個變形例的圖7和8，形成保護帶114C的突部114C，和 保護帶115C的突部115C，，使得陰極接片112的保護帶114C和陽極接片 113的保護帶115C之間互鎖。也就是說，突部114C，和槽部114C"交替地形 成在陰極接片112的保護帶114C的內(nèi)側邊緣上，突部115C，和槽部115C" 交替地形成在陽極接片113的保護帶115C的內(nèi)側邊緣上。進而，突部114C， 插入槽部115C"中，突部115C，插入槽部114C，，中。因此，保護帶114C和 115C的兩個相對的側邊緣以互鎖的形狀相互嚙合。
通過互鎖形狀的結合結構，在陰極接片112的保護帶114C和陽極接片 113的保護帶115C的相鄰側的邊緣之間的區(qū)域中形成狹長的通道。因此， 進行密封處理時，即使在保護帶114C和115C之間僅有部分狹長的通道包 括互鎖形狀，也能完成密封。
圖9是說明根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的袋型鋰二次電池200的 平面圖。該袋型鋰二次電池200被構造為用一個保護帶214圍繞陰極接片 212和陽極接片213。當陰極和陽極接片212和213被一個保護帶214圍繞 時，陰極和陽極接片212和213之間的間隙保持恒定。另外，可以容易地在 殼體220的密封部223中固定這兩個電極接片212和213。進一步地，在形
成于殼體220的密封部223中的臺階部224的內(nèi)部區(qū)域中密封穩(wěn)定性得到改進。
圖10和11顯示與本發(fā)明示例性實施方式相關的其他實施例。 圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，電極接片與電池單元相連 接的狀態(tài)的視圖。圖ll是說明圖10中組裝的電極組件裝入袋型殼體中并密
封的袋型電池的截面圖。
如圖10和11所示，通過事先用一個結合部件314布置陰極和陽極接片 312和313來形成袋型鋰二次電池300。結合部件314包括貫穿該結合部件 314的矩形主體的4妻片孔314a和314b。陰極和陽極接片312和313分別延 伸通過所述接片孔314a和314b。結合部件314可由絕緣材料制成。
下面說明袋型鋰二次電池300的組裝方法。首先，將隔板316插入陰極 斧反315和陽才及板317之間，然后巻繞電池單元311。完成巻繞電池單元311 后，將陰極接片312與陰極板315的未涂敷部分相連接，在所述未涂敷部分 沒有電極活性材料形成在陰極板315上。將陽極接片313與其上沒有形成電 極活性材料的陽極板316的未涂敷部分相連接。因為陰極和陽極接片312和 313事先布置在結合部件314中，所以陰極和陽極接片312和313之間的間 隙保持恒定。這樣，不會發(fā)生陰極和陽極接片312和313之間的間隙破壞。
具有陰極和陽極接片312和313的電極組件310放入下部殼體322中， 并用上部殼體321密封住下部殼體322。固定陰極和陽極接片312和313的 結合部件314 ^C密封在密封部323中。 一個臺階部324形成于密封部323中， /人而結合部件314被密封在臺階部324的內(nèi)部區(qū)域中。
在向殼體320的下部殼體322裝入電極組件的裝入工序中，電極組件
310的陰極和陽極接片312和313平行地穿過殼體320的密封部323被引出。
這樣，陰極和陽極接片312和313被與電池單元311的最外部分連接。這種
結構具有進步性，因為在電極組件310被裝入下部殼體322中時容易控制陰
才及和陽極接片312和313的位置。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面，在小寬度型電池中，將電極接片連接到電極板的可操作性得到了改進。另外，在上部和下部殼體的密封時，在電極接片和 殼體的密封部分的密封得到了改進。并且，在電極組件裝入殼體的狀態(tài)下， 易于控制電極接片的位置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明各方面的袋型鋰二次電池產(chǎn)生如下和/或其他效
果第一，穩(wěn)定了袋型殼體的電極接片被引出處的密封部分的質(zhì)量，從而提 高了二次電池的可靠性；第二，所述電池的組裝和密封工藝的可操作性被提 高，從而提高了生產(chǎn)工藝的效率。
雖然已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明的若干實施方式，但是本領域的技術人員 應理解，可以對所述實施方式進行改變而不背離本發(fā)明的原理和精神，本發(fā) 明的范圍由權利要求書及其等同物限定。
權利要求
1、一種袋型鋰二次電池，包括電極組件，其包括分別與兩個電極相連的電極接片，所述兩個電極具有不同的極性；殼體，其用于容納所述電極組件，使得電極接片延伸到該殼體之外；和一個臺階部，其形成于所述殼體的密封部中，所述兩個電極接片穿過該臺階部而延伸。
2、 根據(jù)權利要求1所述的袋型鋰二次電池，其中所述兩個電極接片被絕緣 部件圍繞。
3、 根據(jù)權利要求2所述的袋型鋰二次電池，其中所述兩個電極接片的外側 邊緣間的距離小于所述臺階部的寬度。
4、 根據(jù)權利要求3所述的袋型鋰二次電池，其中所述絕緣部件的外側部分形成于所述臺階部之外的所述殼體的密封部中。
5、 根據(jù)權利要求2所述的袋型鋰二次電池，其中所述兩個電極接片分別被 絕緣部件圍繞。
6、 根據(jù)權利要求5所述的袋型鋰二次電池，其中在兩個電極接片之間的各 個絕纟彖部件的相鄰側的邊纟彖相互重疊。
7、 根據(jù)權利要求5所述的袋型鋰二次電池，其中所述絕緣部件分別巻繞在 兩個電極接片上使得相鄰側的邊緣相接觸。
8、 根據(jù)權利要求5所述的袋型鋰二次電池，其中所述絕緣部件分別巻繞在 兩個電極接片上使得相鄰側的邊緣不相接觸。
9、 根據(jù)權利要求5所述的袋型鋰二次電池，其中所述絕緣部件分別巻繞在 兩個電極接片上使得相鄰側的邊緣互鎖。
10、 根據(jù)權利要求2所述的袋型鋰二次電池，其中所述兩個電極接片被一 個絕緣部件圍繞。
11、 根據(jù)權利要求2所述的袋型鋰二次電池，其中所述絕緣部件是膠帶。
12、 根據(jù)權利要求1所述的袋型鋰二次電池，其中所述兩個電極接片延伸穿過一個結合部件。
13、 根據(jù)權利要求12所述的袋型鋰二次電池，其中所述結合部件包括所述 兩個電極接片延伸穿過其中的接片孔。
14、 根據(jù)權利要求12所述的袋型鋰二次電池，其中所述結合部件為絕緣材料。
15、 根據(jù)權利要求12所述的袋型鋰二次電池，其中所述兩個電極接片分別 與所述電極組件的兩個電極板的未涂敷部分連接。
16、 根據(jù)權利要求12所述的袋型鋰二次電池，其中所述兩個電極接片分別 與所述兩個電極的最外部分連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種袋型鋰二次電池，其包括電極組件，所述電極組件包括分別與兩個電極相連的電極接片，所述兩個電極具有不同的極性；和殼體，所述殼體容納所述電極組件使得所述電極接片延伸到所述殼體之外，其中在所述殼體的密封部中形成一個臺階部，所述兩個電極接片同時穿過該臺階部而延伸。在小寬度的袋型鋰二次電池的電極密封部中，殼體的密封通過所述臺階部而被改進，從而提高了電池生產(chǎn)工藝的效率。
文檔編號H01M10/36GK101350433SQ20081013300
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權日2007年7月19日
發(fā)明者金重憲 申請人:三星Sdi株式會社