用于二次电池的罐及二次电池的制作方法

1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年3月12日提交的韩国专利申请第10-2020-0030912号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体结合在此。
3.技术领域
4.本发明涉及一种用于二次电池的罐及二次电池。


背景技术：

5.与一次电池不同，二次电池是可再充电的，而且紧凑尺寸和高容量的可能性也较高。因而，近来正在对二次电池进行诸多研究。随着技术发展和对移动装置需求的增加，对作为能源的二次电池的需求正迅速增加。
6.根据电池壳体的形状，可再充电电池分为硬币型电池、圆柱型电池、棱柱型电池和袋型电池。二次电池容纳电极组件和电解质。在这样的二次电池中，安装在电池壳体中的电极组件是具有其中电极和隔膜进行堆叠的结构的可充电和放电的电力产生装置。
7.电极组件可大致分为果冻卷型(jelly-roll)电极组件、堆叠型电极组件、和堆叠/折叠型电极组件，在果冻卷型电极组件中，隔膜插置在正极与负极之间，正极和负极的每一个设置为涂覆有活性材料的片的形式，然后正极、隔膜和负极进行卷绕，在堆叠型电极组件中，多个正极和负极在它们之间具有隔膜的情况下顺序地堆叠，在堆叠/折叠型电极组件中，堆叠型单元电池与具有较长长度的隔离膜一起卷绕。
8.根据相关技术的圆柱形或棱柱形电池由电极组件和容纳电极组件的罐构成，罐由形成有容纳部的罐主体和覆盖容纳部的盖构成。
9.在此，电极组件的电极引线穿过盖，盖被电极引线中产生的热量加热，因而罐主体的仅与盖相邻的一端会被局部加热。
10.因而，难以散发电极引线中产生的热量。
11.[现有技术文献](专利文献1)韩国专利公开第10-2014-0015647号


技术实现要素：

[0012]
技术问题
[0013]
本发明的一个方面是提供一种用于二次电池的罐及二次电池，该用于二次电池的罐能够将罐的局部区域中产生的热量均匀地分散到罐主体，从而散热。
[0014]
技术方案
[0015]
根据本发明一实施方式的用于二次电池的罐包括：罐主体，在所述罐主体中形成有容纳电极组件的电极组件容纳部，并且所述罐主体向一侧敞开；和盖，所述盖覆盖所述罐主体的一端以密封开口，并且在所述盖中形成有供所述电极组件的电极引线穿过的通孔，其中所述罐主体包括主体导热管(heat pipe)，当所述电极引线中产生的热量从所述盖传递到所述罐主体时，所述主体导热管传递所述热量，从而通过所述罐主体散热。
[0016]
根据本发明一实施方式的二次电池，包括：电极组件；和罐，其中所述罐包括：罐主体，在所述罐主体中形成有电极组件容纳部，并且所述罐主体向一侧敞开；和盖，所述盖覆盖所述罐主体的一端以密封开口，并且在所述盖中形成有供所述电极组件的电极引线穿过的通孔，其中所述罐主体包括主体导热管，当所述电极引线中产生的热量从所述盖传递到所述罐主体的所述一端时，所述主体导热管传递所述热量，从而通过所述罐主体散热。
[0017]
有益效果
[0018]
根据本发明，通过将热量有效地传递到罐主体的导热管，可将热量均匀地分散到罐主体，从而有效地散热。因此，可提高散热效率，从而增加电池寿命并且提高电池性能。
附图说明
[0019]
图1是图解根据本发明第一实施方式的用于二次电池的罐及包括该罐的二次电池的透视图。
[0020]
图2是图解根据本发明第一实施方式的用于二次电池的罐及包括该罐的二次电池的分解透视图。
[0021]
图3是沿图2的线a-a’截取的透视图。
[0022]
图4是图解根据本发明第二实施方式的用于二次电池的罐及包括该罐的二次电池的透视图。
[0023]
图5是图解根据本发明第二实施方式的用于二次电池的罐及包括该罐的二次电池的分解透视图。
[0024]
图6是沿图5的线b-b’截取的剖面图。
具体实施方式
[0025]
本发明的目的、具体优点和新颖特征将从下面结合附图的详细描述变得更加明显。应当注意，尽可能用相同的标号来给本技术的附图中的部件添加参考标号，即使这些部件在其他附图中示出。此外，本发明可以以不同的形式实施，不应被解释为限于在此阐述的实施方式。在本发明的以下描述中，将省略可能会不必要地模糊本发明的主旨的相关技术的详细描述。
[0026]
根据第一实施方式的用于二次电池的罐
[0027]
图1是图解根据本发明第一实施方式的用于二次电池的罐及包括该罐的二次电池的透视图，图2是图解根据本发明第一实施方式的用于二次电池的罐及包括该罐的二次电池的分解透视图，图3是沿图2的线a-a’截取的透视图。
[0028]
参照图1至图3，根据本发明第一实施方式的用于二次电池的罐130包括：罐主体110，罐主体110敞开以容纳电极组件140；和盖120，盖120密封罐主体110的开口并且电极引线穿过盖120，罐主体110包括主体导热管(heat pipe)p1，其中，当电极引线147中产生的热量从盖120传递到罐主体110时，主体导热管p1传递该热量，从而通过罐主体110散热。
[0029]
更详细地说，罐主体110可形成容纳电极组件140的电极组件容纳部111并且可向一侧敞开。
[0030]
此外，罐主体110可包括铝或铜材料。
[0031]
此外，罐主体110可包括主体导热管p1，当电极引线147中产生的热量从盖120传递
到罐主体110的一端时，主体导热管p1传递该热量，从而通过罐主体110散热。
[0032]
主体导热管p1包括：设置在电极组件容纳部111的一侧的内壁113；与内壁113间隔开预定距离的外壁112；分隔块114，分隔块114设置在内壁113与外壁112之间，以将内壁113与外壁112之间的空间分隔开，从而形成多个主体分隔空间115；以及容纳在主体分隔空间115中的挥发性热介质。
[0033]
主体导热管p1可沿罐主体110的长度方向以多列和多行中的任意一种形式或多种形式形成。
[0034]
在此，例如，主体导热管p可沿罐主体110的长度方向以多行形成。
[0035]
分隔块114可具有在其宽度方向上设置在内壁113上的一侧和设置在外壁112上的另一侧。
[0036]
当加热挥发性热介质时，挥发性热介质可蒸发，从而有效地传递热量。
[0037]
在此，挥发性热介质可由丙酮、水、氟利昂和氨中的至少一种或更多种制成。
[0038]
容纳挥发性热介质的主体分隔空间115可设置为密封的真空空间。此外，主体分隔空间可沿罐主体110的长度方向形成，使得容纳在主体分隔空间115中的挥发性热介质容易沿罐主体110的长度方向传递热量。在此，当罐主体110的与盖120接触的上端由于电极引线147中产生热量而经由盖120被加热时，热量可被有效地一直传递到罐主体110的下部，从而容易通过罐主体110散热。
[0039]
盖120可覆盖罐主体110的一端以密封开口，并且在盖120中可形成供电极组件140的电极引线147穿过的通孔121和122。在此，盖120的下边缘可结合或固定到罐主体110的上端。
[0040]
此外，盖120可形成为矩形板状或圆形板状。
[0041]
此外，盖120可包括铝或铜材料。
[0042]
在此，当罐主体110和盖120的每一个包括铝材料时，挥发性热介质可以是丙酮。
[0043]
在盖120中，可在电极引线147与通孔121和122的每一个之间设置绝缘体，以使电极引线147与盖120彼此绝缘。
[0044]
此外，罐主体110和盖120的每一个的外表面可被绝缘体包裹，以使罐130与外部绝缘。
[0045]
根据第一实施方式的用于二次电池的罐100可进一步包括施加于罐主体110的外表面的导热脂(thermal grease)。因而，可增加罐主体110的导热性，从而提高散热效果。
[0046]
在如上所述构造的根据本发明第一实施方式的二次电池的罐100中，在设置有电极引线147的盖的一侧产生的热量可通过设置有主体导热管p1的罐主体110有效地散发。就是说，当盖120和与盖120相邻的罐主体110的上端被加热时，热量可经由设置在罐主体110中的主体导热管p1均匀地传递到整个罐主体110，从而实现有效的散热。此外，即使不仅在罐主体110的上端产生热量，而且还在罐主体110的其他局部部分产生热量，热量也可经由主体导热管p均匀有效地分散到整个罐主体110，因而被有效地散发。因此，可提高散热效率，从而增加电池寿命并且提高电池性能。
[0047]
此外，由于罐主体110设置成包括主体导热管p1的散热结构，所以无需安装单独的散热装置，从而确保空间利用的灵活性。因而，与具有相同尺寸的二次电池或电池组相比，可具有明显较高的能量密度。此外，由于减少了用于散热的部件的数量，所以可减少组装工
序的数量，从而提高生产率。在此，根据相关技术，只有当通过由单元(cell)、盒(catridge)和散热板构成的结构执行热传递过程时才实现散热。另一方面，根据本发明，可提供通过使用电极组件140和包括主体导热管p1的罐130的热传递过程来散热的结构，从而减少用于散热的部件的数量。
[0048]
此外，根据本发明的其中形成罐130的内表面和外表面，在其中形成分隔空间，然后放入挥发性液体以形成真空状态，从而快速传递热量的导热管方式可应用于具有较薄厚度的罐130，以增加由电极组件140占据的空间，从而提高能量密度。然而，例如，当在分隔空间中放置散热脂或散热垫时，罐130的厚度会增加。结果，由电极组件占据的空间会减小，从而使能量效率劣化。此外，由于罐130被设计成具有较薄厚度，所以会难以应用在分隔空间中放置散热脂或散热垫的技术。
[0049]
根据第二实施方式的用于二次电池的罐
[0050]
下文中，将描述根据本发明第二实施方式的用于二次电池的罐。
[0051]
图4是图解根据本发明第二实施方式的用于二次电池的罐及包括该罐的二次电池的透视图，图5是图解根据本发明第二实施方式的用于二次电池的罐及包括该罐的二次电池的分解透视图，图6是沿图5的线b-b’截取的剖面图。
[0052]
参照图4至图6，根据本发明的第二实施方式的用于二次电池的罐130包括：罐主体110，罐主体110敞开以容纳电极组件140；和盖220，盖220密封罐主体110的开口并且电极引线穿过盖220，罐主体110包括主体导热管，其中，当电极引线147中产生的热量从盖220传递到罐主体110时，主体导热管传递该热量，从而通过罐主体110散热。
[0053]
根据本发明第二实施方式的用于二次电池的罐230与根据本发明前述第一实施方式的用于二次电池的罐的不同之处在于，罐230进一步包括在盖220中的盖导热管p2。因而，在对根据本实施方式的用于二次电池的罐230的描述中，将省去或简要描述与根据本发明前述第一实施方式的用于二次电池的罐重复的内容，将主要描述它们之间的不同。
[0054]
更详细地说，罐主体110可形成容纳电极组件140的电极组件容纳部111并且可向一侧敞开。
[0055]
此外，罐主体110可包括主体导热管，当电极引线147中产生的热量从盖220传递到罐主体110的一端时，主体导热管传递该热量，从而通过罐主体110散热。
[0056]
此外，罐主体110可包括铝或铜材料。
[0057]
盖220可覆盖罐主体110的一端以密封开口，并且在盖220中可形成供电极组件140的电极引线147穿过的通孔221和222。
[0058]
此外，盖120可包括铝或铜材料。
[0059]
此外，盖220可包括盖导热管p2，盖导热管p2传递电极引线147中产生的热量，从而通过盖220散热。
[0060]
盖导热管p2可包括：设置在电极组件容纳部111的一侧的内板224；与内板224间隔开预定距离的外板225；分隔部226，分隔部226设置在内板224与外板225之间，以将内板224与外板225之间的空间分隔开，从而形成多个盖分隔空间227；以及容纳在盖分隔空间227中的挥发性热介质。
[0061]
在此，容纳在盖分隔空间227中的挥发性热介质可由丙酮、水、氟利昂和氨中的至少一种或更多种制成。
[0062]
容纳挥发性热介质的盖分隔空间227可设置为密封的真空空间。
[0063]
在此，当罐主体110和盖220的每一个包括铝材料时，挥发性热介质可以是丙酮。
[0064]
如上所述构造的根据本发明第二实施方式的用于二次电池的罐200可在设置有电极引线147的盖220侧设置有盖导热管p2，因而当供电极引线147穿过的通孔221和222的外围部分被电极引线147加热时，热量可容易传递到整个盖220以及罐主体110的上端。
[0065]
因而，电极引线147中产生的热量可传递到盖220和与盖220相邻的罐主体110的上端，因而被快速均匀地传递到设置有主体导热管的整个罐主体110，从而被更有效地散发。
[0066]
根据第一实施方式的二次电池
[0067]
下文中，将描述根据本发明第一实施方式的二次电池。
[0068]
参照图1至图3，根据本发明第一实施方式的二次电池100包括电极组件140和容纳电极组件140的罐130。罐130包括：罐主体110，罐主体110敞开以容纳电极组件140；和盖120，盖120密封罐主体110的开口并且电极引线穿过盖120，罐主体110包括主体导热管p1，其中，当电极引线147中产生的热量从盖120传递到罐主体110时，主体导热管p1传递该热量，从而通过罐主体110散热。
[0069]
根据本发明第一实施方式的二次电池100涉及一种包括根据本发明第一实施方式的用于二次电池的罐130的二次电池100。因而，在对根据第一实施方式的二次电池100的描述中，将省去或简要描述与根据上述第一实施方式的用于二次电池的罐130重复的内容，将主要描述它们之间的不同。
[0070]
更详细地说，二次电池100包括电极组件140和容纳电极组件140的罐130。
[0071]
电极组件140可以是可充电和可放电的电力产生元件并且可包括交替堆叠的电极142和隔膜144。在此，电极组件140可设置为卷绕形式。
[0072]
电极142可包括正极141和负极142。在此，电极组件140可具有其中正极141/隔膜144/负极142交替层压的结构。此外，电极引线147可包括连接到正极141的正极引线145和连接到负极142的负极引线146。
[0073]
正极141可包括正极集流体和堆叠在正极集流体上的正极活性材料。
[0074]
正极集流体可由铝箔(foil)制成。
[0075]
正极活性材料可包括锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、磷酸铁锂、或者包含上述材料中的至少一种的化合物或混合物。
[0076]
负极142可包括负极集流体和堆叠在负极集流体上的负极活性材料。
[0077]
负极集流体例如可由铜(cu)材料制成的箔(foil)制成。
[0078]
负活性材料可以是包含石墨基材料的化合物或混合物。
[0079]
隔膜144由绝缘材料制成，以使正极141与负极142电绝缘。在此，隔膜144可由具有微孔的诸如聚乙烯或聚丙烯之类的聚烯烃类树脂膜制成。
[0080]
罐主体110可形成容纳电极组件140的电极组件容纳部111并且可向一侧敞开。
[0081]
此外，罐主体110可包括主体导热管p1，当电极引线147中产生的热量从盖120传递到罐主体110的一端时，主体导热管p1传递该热量，从而通过罐主体110散热。
[0082]
主体导热管p1包括：设置在电极组件容纳部111的一侧的内壁113；与内壁113间隔开预定距离的外壁112；分隔块114，分隔块114设置在内壁113与外壁112之间，以将内壁113与外壁112之间的空间分隔开，从而形成多个主体分隔空间115；以及容纳在主体分隔空间
115中的挥发性热介质。
[0083]
主体导热管p1可沿罐主体110的长度方向以多列和多行中的任意一种形式或多种形式形成。在此，例如，主体导热管p可沿罐主体110的长度方向以多行形成。
[0084]
分隔块114可具有在其宽度方向上设置在内壁113上的一侧和设置在外壁112上的另一侧。
[0085]
挥发性热介质可由丙酮、水、氟利昂和氨中的至少一种或更多种制成。
[0086]
容纳挥发性热介质的主体分隔空间115可设置为密封的真空空间。
[0087]
盖120可覆盖罐主体110的一端以密封开口，并且在盖120中可形成供电极组件140的电极引线147穿过的通孔121和122。
[0088]
根据第二实施方式的二次电池
[0089]
下文中，将描述根据本发明第二实施方式的二次电池。
[0090]
参照图4至6，根据本发明第二实施方式的二次电池200包括电极组件140和容纳电极组件140的罐230。罐230包括：罐主体110，罐主体110敞开以容纳电极组件140；和盖220，盖220密封罐主体110的开口并且电极引线穿过盖220，罐主体110包括主体导热管，其中，当电极引线147中产生的热量从盖220传递到罐主体110时，主体导热管传递该热量，从而通过罐主体110散热。
[0091]
根据本发明第二实施方式的二次电池200涉及一种包括根据本发明前述第二实施方式的用于二次电池的罐230的二次电池200。因而，在对根据本实施方式的二次电池200的描述中，将省去或简要描述与根据本发明前述第二实施方式的用于二次电池的罐230重复的内容，将主要描述它们之间的不同。
[0092]
更详细地说，二次电池200包括电极组件140和容纳电极组件140的罐230。
[0093]
罐主体110可形成容纳电极组件140的电极组件容纳部111并且可向一侧敞开。
[0094]
此外，罐主体110可包括主体导热管，当电极引线147中产生的热量从盖220传递到罐主体110的一端时，主体导热管传递该热量，从而通过罐主体110散热。
[0095]
盖220可覆盖罐主体110的一端以密封开口，并且在盖220中可形成供电极组件140的电极引线147穿过的通孔221和222。
[0096]
此外，盖220可包括盖导热管p2，盖导热管p2传递电极引线147中产生的热量，从而通过盖220散热。
[0097]
盖导热管p2可包括：设置在电极组件容纳部111的一侧的内板224；与内板224间隔开预定距离的外板225；分隔部226，分隔部226设置在内板224与外板225之间，以将内板224与外板225之间的空间分隔开，从而形成多个盖分隔空间227；以及容纳在盖分隔空间227中的挥发性热介质。
[0098]
容纳挥发性热介质的盖分隔空间227可设置为密封的真空空间。
[0099]
虽然已经参照本发明的具体实施方式具体示出并描述了本发明，但是根据本发明的用于二次电池的罐及二次电池不限于此。本领域普通技术人员将理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可在其中对形式和细节做出各种改变。
[0100]
此外，本发明的保护范围将由所附权利要求书来阐明。
[0101]
[标号说明]
[0102]
100、200：二次电池
[0103]
110：罐主体
[0104]
111：电极组件容纳部
[0105]
112：外壁
[0106]
113：内壁
[0107]
114：分隔块
[0108]
115：主体分隔空间
[0109]
120、220：盖
[0110]
121、122、221、222：通孔
[0111]
130、230：罐
[0112]
140：电极组件
[0113]
141：正极
[0114]
142：负极
[0115]
143：电极
[0116]
144：隔膜
[0117]
145：正极引线
[0118]
146：负极引线
[0119]
147：电极引线
[0120]
224：内板
[0121]
225：外板
[0122]
226：分隔部
[0123]
227：盖分隔空间
[0124]
p1：主体导热管
[0125]
p2：盖导热管。