二次电池的制作方法

技术领域

实施例涉及一种二次电池。

背景技术：

与一次电池不同，用在电池组中的二次电池可以重复充电和放电。使用以组的形式组装的单个电池单元的小容量二次电池被用于驱动诸如移动电话、便携式摄像机等的小型便携式电子装置，然而，在电池组中使用彼此连接的数十个电池单元的大容量二次电池可以被用作诸如混合电动车辆(HEV)中的驱动电机的电源。

技术实现要素：

根据示例实施例的一个方面，提供了一种二次电池，所述二次电池包括：电极组件，通过卷绕第一电极板、第二电极板以及布置在第一电极板和第二电极板之间的隔板形成；电极接线片，焊接到第一电极板和第二电极板中每个的未涂覆部分并且从电极组件向上突出；粘附构件，附着到未涂覆部分并且覆盖电极接线片；以及绝缘带，与第一电极板和第二电极板分隔开并且围绕电极接线片的从电极组件向上突出的部分，其中，电极组件包括与第一电极板和第二电极板中每个的平坦卷绕区域对应的平坦部分以及与第一电极板和第二电极板中每个的弯曲卷绕区域对应的至少一个圆形部分，并且绝缘带从平坦部分延伸到圆形部分。

粘附构件可以延伸到未涂覆部分的顶部，绝缘带与粘附构件邻近并且与粘附构件接触。

电极接线片和粘附构件可以设置在平坦部分上。

平坦部分的宽度可以等于从附着到第一电极接线片的第一粘附构件到附着到第二电极接线片的第二粘附构件的长度。

绝缘带的宽度可以大于粘附构件的宽度。

二次电池还可以包括容纳电极组件的袋，其中，绝缘带与袋的密封部分接触。

电极接线片可以在袋内由粘附构件和绝缘带覆盖而不暴露到外部，从而在粘附构件和绝缘带之间不存在间隙。

根据示例实施例的另一方面，提供了一种二次电池，所述二次电池包括：电极组件，通过卷绕第一电极板、第二电极板以及布置在第一电极板和第二电极板之间的隔板形成；第一电极接线片，焊接到第一电极板的第一电极未涂覆部分并且从电极组件向上突出；第一粘附构件，附着到第一电极未涂覆部分并且覆盖第一电极接线片；以及第一绝缘带，与第一电极板分隔开并且围绕第一电极接线片的从电极组件向上突出的部分，其中，电极组件包括与第一电极板和第二电极板中每个的平坦卷绕区域对应的平坦部分以及与第一电极板和第二电极板中每个的弯曲卷绕区域对应的至少一个圆形部分，并且第一绝缘带从平坦部分延伸到圆形部分。

所述二次电池还可以包括：第二电极接线片，焊接到第二电极板的第二电极未涂覆部分并且从电极组件向上突出；第二粘附构件，附着到第二电极未涂覆部分并且覆盖第二电极接线片；以及第二绝缘带，围绕第二电极接线片的从电极组件向上突出的部分，其中，第二绝缘带附着到第二电极未涂覆部分并且延伸穿过第二电极未涂覆部分的顶部。

第二绝缘带可以设置在平坦部分上。

附图说明

通过参照附图详细描述示例实施例，特征对于本领域普通技术人员将变得明显，在附图中：

图1A和图1B示出根据实施例的二次电池的透视图；

图2示出图1A的电极组件的透视图；

图3示出描述图2中示出的电极组件尚未卷绕的状态的平面图；

图4示出用于解释电极组件的卷绕宽度的图；

图5A和图5B示出根据另一个实施例的二次电极的透视图；

图6示出图5的电极组件的透视图；

图7示出描绘图6中示出的电极组件尚未卷绕的状态的平面图；以及

图8示出用于解释电极组件的卷绕宽度的图。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更加全面地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式呈现并且不应当解释为局限于在此陈述的实施例。此外，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域技术人员充分地传达示例实施方式。

在附图中，为了图示清楚起见，可以放大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或基板“上”时，该层或元件可以直接在另一层或基板上，或者还可以存在中间层。另外，还将理解的是，当层被称作“在”两层“之间”时，该层可以是在这两层之间的唯一层，或者也可以存在一个或更多个中间层。同样的附图标记始终表示同样的元件。

图1A和图1B示出根据实施例的二次电极的透视图，图2示出图1A的电极组件的透视图，图3示出描绘图2中示出的电极组件尚未卷绕的状态的平面图，图4示出用于解释电极组件的卷绕宽度的图。

参照图1A至4，根据实施例的二次电极100包括电极组件110、电极接线片120、粘附构件130、绝缘带140和袋150。

电极组件110包括第一电极板111、第二电极板112以及布置在第一电极板111和第二电极板112之间的隔板(或分隔件)113。通过以凝胶卷(jelly-roll)构造卷绕第一电极板111、第二电极板112和隔板113的堆叠结构来形成电极组件110。这里，例如，第一电极板111可以用作正极，第二电极板112可以用作负极。

通过在由诸如铝(Al)箔的金属箔制成的第一电极集流体上涂覆诸如过渡金属氧化物的第一电极活性物质来形成第一电极板111。第一电极板111包括其上涂覆第一电极活性物质的第一电极活性物质层111a和其上未涂覆第一电极活性物质的第一电极未涂覆部分111b。随后将描述的电极接线片120附着到第一电极未涂覆部分111b。

通过在由诸如铜(Cu)或镍(Ni)制成的第二电极集流体上涂覆诸如石墨或碳的第二电极活性物质来形成第二电极板112。第二电极板112包括其上涂覆第二电极活性物质的第二电极活性物质层112a和其上未涂覆第二电极活性物质的第二电极未涂覆部分112b。随后将描述的电极接线片120附着到第二电极未涂覆部分112b。

隔板113可以设置在第一电极板111和第二电极板112之间，以防止在第一电极板111和第二电极板112之间发生短路，并且允许锂离子的移动。另外，隔板113可以由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或者聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的复合膜形成。

电极接线片120电连接到第一电极板111和第二电极板112中的每一个并且从电极组件110向上突出。具体地，电极接线片120包括焊接到第一电极板111的第一电极接线片121和焊接到第二电极板112的第二电极接线片122。第一电极接线片121的一侧焊接到第一电极未涂覆部分111b，并且第一电极接线片121的另一侧从电极组件110向上突出。第一电极接线片121由诸如铝(Al)的金属制成并且用作正电极。另外，第二电极接线片122的一侧焊接到第二电极未涂覆部分112b，并且第二电极接线片122的另一侧从电极组件110向上突出。第二电极接线片122由诸如铜(Cu)或镍(Ni)的金属制成并且用作负电极。

另外，在被焊接到第一电极板111和第二电极板112之后，电极接线片120可以通过粘附构件130紧紧地固定到第一电极板111和第二电极板112。因此，如图3中所示，粘附构件130的宽度W2大于电极接线片120的宽度W1以覆盖电极接线片120。粘附构件130可以由聚丙烯(PP)制成。另外，粘附构件130包括附着到第一电极接线片121的第一粘附构件131和附着到第二电极接线片122的第二粘附构件132。

第一粘附构件131覆盖第一电极接线片121的焊接到第一电极未涂覆部分111b的区域的一侧，并且附着到第一电极未涂覆部分111b。第一粘附构件131附着到第一电极未涂覆部分111b以完全地覆盖第一电极接线片121的焊接到第一电极未涂覆部分111b的区域。另外，从第一电极未涂覆部分111b向上突出的第一粘附构件131还附着到第一电极接线片121的从电极组件110向上突出的区域。这里，第一粘附构件131还附着到第一电极接线片121的相对侧，从而第一粘附构件131可以从电极组件110向上突出。

第二粘附构件132覆盖第二电极接线片122的焊接到第二电极未涂覆部分112b的区域的一侧，并且附着到第二电极未涂覆部分112b。第二粘附构件132被附着以覆盖第二电极接线片122的焊接到第二电极未涂覆部分112b的区域。这里，第二粘附构件132附着到第二电极未涂覆部分112b以暴露第二电极接线片122的焊接到第二电极未涂覆部分112b的区域的顶部。因此，第二粘附构件132设置在第二电极未涂覆部分112b内，并且不完全覆盖第二电极接线片122的焊接到第二电极未涂覆部分112b的区域。

绝缘带140附着到电极接线片120以围绕电极接线片120。绝缘带140与粘附构件130邻近并且围绕电极接线片120的在粘附构件130的顶部处的暴露部分。这里，绝缘带140与粘附构件130接触，从而在绝缘带140和粘附构件130之间不存在间隙。也就是说，在绝缘带140和粘附构件130之间的部分处未暴露电极接线片120。绝缘带140可以由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)制成。

绝缘带140可以防止袋150或隔板113因在电极接线片120的边缘处产生的毛刺而破裂。如果绝缘带140不附着到电极接线片120，那么袋150会因在电极接线片120的边缘处产生的毛刺而破裂，并且袋150的由例如铝(Al)制成的内金属层150b会暴露。金属层150b通过与由例如铜(Cu)制成的第二电极接线片122反应而会腐蚀或会引起短路。由于第一电极接线片121由与袋150的金属层150b相同的材料(即，铝(Al))制成，所以不会引起袋150的腐蚀。因此，使用绝缘带140围绕第二电极接线片122以防止第二电极接线片122在袋150内暴露是至关重要的。

另外，绝缘带140包括附着到第一电极接线片121的第一绝缘带141和附着到第二电极接线片122的第二绝缘带142。

第一绝缘带141附着到第一电极接线片121的从第一粘附构件131向上突出的区域。第一绝缘带141绕着第一电极接线片121附着，以围绕第一电极接线片121。如图3中所示，第一绝缘带141的宽度W3大于第一粘附构件131的宽度W2。另外，由于第一粘附构件131覆盖第一电极接线片121的从第一电极未涂覆部分111b向上突出的区域，所以第一绝缘带141与第一电极未涂覆部分111b分隔开。当电极组件110容纳在袋150中并且第一电极接线片121穿过袋150被抽出时，第一电极接线片121的具有附着到其的第一绝缘带141的区域可以与袋150接触。因此，第一绝缘带141可以防止在第一电极接线片121和袋150之间发生短路。

第二绝缘带142附着到第二电极接线片122的从第二粘附构件132向上突出的区域。第二绝缘带142绕着第二电极接线片122附着，以围绕第二电极接线片122。如图3中所示，第二绝缘层142的宽度W3大于第二粘附构件132的宽度W2。另外，由于第二粘附构件132附着到第二电极接线片122的焊接到第二电极未涂覆部分112b的区域的顶部，所以第二绝缘带142至少部分地设置在第二电极未涂覆部分112b内。也就是说，第二绝缘带142从第二电极未涂覆部分112b内侧的区域延伸穿过第二电极未涂覆部分112b的顶部。因此，因为在第二粘附构件132和第二绝缘带142之间可能存在的间隙设置在卷绕的电极组件110内，因此可以防止在第二电极接线片122和袋150之间发生短路。当电极组件110容纳在袋150中并且第二电极接线片122穿过袋150被抽出时，第二电极接线片122的具有附着到其的第二绝缘带142的区域可以与袋150接触。因此，第二绝缘带142可以防止在第二电极接线片122和袋150之间发生短路。

袋150包括在其中容纳电极组件110的第一袋层151和与第一袋层151组合的第二袋层152。通过绕着沿矩形袋层的长度的线的大约一半折叠一体形成的矩形袋层将袋150分为第一袋层151和第二袋层152。另外，第一袋层151包括通过压制形成的容纳电极组件110的容纳槽153和将利用第二袋层152密封的密封部分154。第一电极接线片121和第二电极接线片122穿过密封部分154暴露到袋150的外部。这里，附着到第一电极接线片121和第二电极接线片122的绝缘带140与密封部分154接触。

袋150具有包括第一绝缘层150a、金属层150b和第二绝缘层150c的多层结构。

第一绝缘层150a构成袋150的内表面，并且由具有绝缘性质和热粘附性质的材料制成。第一绝缘层150a可以由不与电解质反应的浇铸聚丙烯(CPP)或其任何等价物制成。如果电极组件110容纳在第一袋层151中并且被第二袋层152覆盖，那么袋150的第一绝缘层150a彼此接触。因此，如果密封部分154被热熔合，则袋150的第一绝缘层150a彼此粘附，由此密封袋150。

金属层150b布置在第一绝缘层150a和第二绝缘层150c之间并且防止外部的湿气和氧渗透到袋150中，并且还防止包含在袋150中的电解质流出。另外，金属层150b可以保持袋150的机械强度。通常，金属层150b可以由铝(Al)制成。

第二绝缘层150c构成袋150的外表面，并且可以保护二次电池免受由外部电子装置导致的机械或化学冲击。第二绝缘层150c可以由尼龙、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)或它们的等价物制成。

电极组件110可以根据绝缘带140的位置具有可调节的卷绕宽度W。现在将参照图4描述调节电极组件110的卷绕宽度W的方法。

电极组件110包括与第一电极板111和第二电极板112中每个的平坦卷绕区域对应的平坦部分S1和与第一电极板111和第二电极板112中每个的弯曲卷绕区域对应的圆形部分S2。这里，假定第一电极接线片121和第二电极接线片122之间的距离是固定的。电极组件110的卷绕宽度W等于平坦部分S1的宽度和两个圆形部分S2的宽度的总和。另外，由于圆形部分S2的宽度根据第一电极板111和第二电极板112的长度是固定值，所以电极组件110的卷绕宽度W由平坦部分S1确定。如果电极组件110的卷绕宽度W减小，那么容纳电极组件110的袋150的宽度也减小，由此最终减小二次电池100的尺寸。

平坦部分S1是第一电极接线片111和第二电极接线片112平坦地卷绕的部分，平坦部分S1的宽度根据第一电极接线片121和第二电极接线片122如何附着来确定。

首先，第一电极接线片121需要设置在平坦部分S1内，附着到第一电极接线片121和第一电极未涂覆部分111b的第一粘附构件131也需要设置在平坦部分S1内。如果第一粘附构件131设置在圆形部分S2上，则第一粘附构件131会由于施加到第一电极板111的产生弯曲部分的弯曲力而与第一电极未涂覆部分111b分离。因为附着到第一电极接线片121的第一绝缘带141与第一电极未涂覆部分111b分隔开，因此即使第一绝缘带141穿过平坦部分S1延伸到圆形部分S2，第一绝缘带141也不会受第一电极板111上的弯曲力影响。

接下来，第二电极接线片122需要设置在平坦部分S1内，附着到第二电极接线片122和第二电极未涂覆部分112b的第二粘附构件132也需要设置在平坦部分S1内。另外，由于不仅第二粘附构件132而且第二绝缘带142的部分附着到第二电极未涂覆部分112b，所以第二绝缘带142也需要设置在平坦部分S1内。

如上所述，附着到第一电极接线片121的第一粘附构件131从电极组件110向上突出，由此使第一绝缘带141与第一电极未涂覆部分111b分隔开。因此，由于电极组件110的其中第一电极板111和第二电极板112平坦地卷绕的平坦部分S1的宽度可以减小，所以二次电池100的尺寸可以通过减小电极组件110的卷绕宽度W来减小。

图5A和图5B示出根据另一个实施例的二次电池的透视图，图6示出图5A的电极组件的透视图，图7示出描绘了图6中示出的电极组件尚未卷绕的状态的平面图，图8示出用于解释电极组件的卷绕宽度的图。

参照图5A至8，根据另一个实施例的二次电池200包括电极组件110、电极接线片120、粘附构件230、绝缘带240和袋150。除了粘附构件230和绝缘带240与二次电极100的相应元件相比形成在不同的位置处之外，图5A中示出的二级电池200与图1A中示出的二次电池100大体上相同。也就是说，图5A中示出的二次电池200的第二粘附构件232和第二绝缘带242与图1A中示出的二级电池100的第二粘附构件132和第二绝缘带142相比形成在不同的位置处。同时，图5A中示出的二次电池200的第一粘附构件231和第一绝缘带241与图1A中示出的二级电池100的第一粘附构件131和第二绝缘带142形成在位置不同的位置处。下面的描述将侧重于图5A中示出的二级电池200与图1A中示出的二次电池100的不同之处。

粘附构件230包括附着到第一电极接线片121的第一粘附构件231和附着到第二电极接线片122的第二粘附构件232。由于第一粘附构件231与图1A中示出的第一粘附构件131相同，所以将不再重复对其的详细描述。

第二粘附构件232覆盖第二电极接线片122的焊接到第二电极未涂覆部分112b的区域的一侧，并且附着到第二电极未涂覆部分112b。第二粘附构件232被附着以覆盖第二电极接线片122的焊接到第二电极未涂覆部分112b的区域。另外，第二粘附构件232从第二电极未涂覆部分112b向上突出，并且还附着到第二电极接线片122的从电极组件110向上突出的部分。这里，第二粘附构件232还附着到第二电极接线片122的相对侧，从而第二粘附构件232可以从电极组件110向上突出。因此，能够防止由铜(Cu)制成的第二电极接线片122在袋150内暴露，由此防止第二电极接线片122与袋150之间的腐蚀。

绝缘带240包括附着到第一电极接线片121的第一绝缘带241和附着到第二电极接线片122的第二绝缘带242。由于第一绝缘带241与图1A中示出的第一绝缘带141相同，所以将不再重复对其的详细描述。

第二绝缘带242附着到第二电极接线片122的从第二粘附构件232向上突出的区域。由于第二粘附构件232覆盖第二电极接线片122的从第二电极未涂覆部分112b向上突出的部分，所以第二绝缘带242与第二电极未涂覆部分112b分隔开。当电极组件110容纳在袋150中并且第二电极接线片122穿过袋150被抽出时，第二电极接线片122的具有附着到其的第二绝缘带242的区域可以与袋150接触。因此，第二绝缘带242可以防止在第二电极接线片122和袋150之间发生短路。

如上所述，附着到第一电极接线片121和第二电极接线片122的第一绝缘构件231和第二绝缘构件232从电极组件110向上突出，由此允许第一绝缘带241和第二绝缘带242从第一电极未涂覆部分111b和第二电极未涂覆部分112b分隔开。因此，如图8中所示，第一电极接线片121和第二电极接线片122以及第一粘附构件231和第二粘附构件232仅设置在平坦部分S1上。也就是说，由于第一绝缘带241和第二绝缘带242与第一未涂覆部分111b和第二电极未涂覆部分112b分隔开，因此即使第一绝缘带241和第二绝缘带242穿过平坦部分S1延伸到圆形部分S2，第一绝缘带241和第二绝缘带242也不会受到施加到第一电极板111和第二电极板112的产生弯曲部分的弯曲力的影响。因此，相比于图4中示出的二次电池100的第二绝缘带142附着到第二电极未涂覆部分112b的情况，可以进一步减小平坦部分S1的宽度。因此，可以减小二次电池200的尺寸。

通过总结和回顾，随着电子装置需要具有减小的尺寸和重量，还需要小尺寸的且轻重量的二次电池。具体地，由于诸如锂的高反应性材料通常设置在二次电池的内部，因此出于安全理由，这些二次电池的尺寸和质量的减小受到限制。因此，有必要开发尺寸小且质量轻同时具有良好的安全特性的结构。

实施例针对一种可以通过减小电极组件的卷绕宽度来减小产品尺寸的二次电池。如上所述，在根据示例实施例的二次电池中，附着到电极接线片的粘附构件被制成从电极组件向上延伸，从而围绕粘附构件上的电极接线片的绝缘带可以与电极未涂覆部分隔开。因此，由于电极板的在电极组件中平坦地卷绕的平坦部分的宽度减小，所以电极组件的卷绕宽度减小，由此减小二次电池的尺寸。

在此已经公开了示例实施例，虽然采用了特定术语，但是特定术语只是以一般的和描述性的意义来使用和解释，而不是出于限制目的。在一些情形下，如到本申请的提交为止本领域普通技术人员将清楚的，除非另外特别指出，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域的技术人员将理解的是，在不脱离在权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节方面的各种变化。