具有提高耐久性的密封余量的袋式二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种二次电池，并且更具体地，涉及一种通过具有密封余量(sealingmargin)而具有提高的耐久性的袋式二次电池。
[0002]本申请要求2012年12月24日在韩国提交的韩国专利申请N0.10-2012-015960以及2013年12月24日在韩国提交的韩国专利申请N0.10-2013-0162629的优先权，其公开内容在此通过引用并入。
【背景技术】
[0003]随着便携式电子产品诸如摄影机、移动电话、便携式计算机等的广泛使用，主要作为它们的能量源所使用的二次电池的重要性逐渐增大。
[0004]与其它常规的二次电池诸如铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池相比，锂二次电池具有高的每单位重量能量密度，并且允许快速充电，因而，其使用存在向上趋势。
[0005]与一次性原电池相反，二次电池可再充电，并且正在高技术领域例如数码相机、蜂窝电话、膝上型电脑、动力工具、电动自行车、电动车辆、混合动力车辆、高容量蓄能系统等中被非常积极地研宄。
[0006]例如，二次电池可包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池、锂二次电池等。其中，锂二次电池具有高于或等于3.6V的运行电压，并且通过串联连接多个二次电池而用作便携式电子器具或高输出装置诸如电动车辆、混合动力车辆、动力工具、电动自行车、蓄能系统和不间断电源(UPS)的电源。锂二次电池具有比镍镉电池、镍金属氢化物电池高三倍的运行电压以及优越的单位重量能量密度特性，因此其使用日益增加。
[0007]基于电解质的类型，锂二次电池可分类为使用液体电解质的锂离子电池和使用固体聚合物电解质的锂离子聚合物电池。此外，基于固体聚合物电解质的类型，锂离子聚合物电池可分类为不含电解液的全固体锂离子聚合物电池和使用含电解液的凝胶聚合物电解质的锂离子聚合物电池。
[0008]通常以用作通过焊接而密闭密封的容器的圆柱形或棱柱形金属罐形状使用采用电解液的锂离子电池。使用金属罐作为容器的罐形二次电池具有固定形状，其对使用这种二次电池作为电源的电子产品的设计及其体积缩小有限制。因而，已经开发并且正在使用将单元电池组件和电解质放入由膜制成的袋壳中并形成密封而制作的袋式二次电池。
[0009]袋壳是包括金属衬底的柔性壳，并且具有这样的结构，其中由聚合物制成的密封层被层压到面对待被通过加热和加压来密封的单元电池组件的表面上。因此，将单元电池组件放入袋壳中，并且沿着袋壳的周边施加热和压力，以通过使密封层熔融而密闭地密封袋壳。
[0010]同时，当密封袋壳时，在允许范围内尽可能靠近单元电池组件地沿着袋壳的边缘施加热和压力。在该情况下，在组成密封层的密封材料在被施加热和压力的部分处熔融之后，密封材料在与压力施加的方向垂直的方向上，即单元电池组件被设置的方向上流动。因此，通常，熔融的密封材料与单元电池组件形成接触。在该情形中，存在单元电池组件在袋壳内的位置能够被稳固地固定在袋壳内的优势。也就是说，熔融的密封材料起固定单元电池组件的粘合剂的作用。因而，在其中在便携式终端诸如移动电话或膝上型电脑中使用二次电池的情况下，可使用密封材料的流动现象进一步提高二次电池的耐久性。
[0011]然而，令人惊讶的是，本申请的发明人发现了这样的事实，即取决于二次电池的使用领域，密封材料的这种流动现象是二次电池的耐久性退化因素。
[0012]也就是说，在袋壳的密封期间与单元电池组件形成接触之后固化的密封材料(下文称为“密封桥”)起桥的作用，其将袋壳的密封层物理连接至单元电池组件。因此，当单元电池组件由于外部冲击而摆动时，就向形成密封桥的区域施加应力。这种应力在靠近密封桥的密封层中导致破裂。通过袋壳的金属衬底暴露的所导致的裂缝在存在电解质溶液的情况下导致金属衬底的腐蚀反应，由此导致袋壳寿命缩短以及袋壳的绝缘性退化。
[0013]因而，需要将一种用于解决密封桥导致的问题的结构引入在下列环境中使用的袋式二次电池，其中不断地向袋式二次电池施加各种强度的振动和冲击，例如在电动车辆或混合动力车辆中。
【发明内容】
[0014]抟术问题
[0015]设计本公开以解决现有技术的问题，因此，本公开涉及提供一种袋式二次电池，该袋式二次电池具有防止袋壳的密封层由于密封桥而受损的结构。
[0016]通过以下描述应理解，并且通过本公开的实施例将明白本公开的这些和其它目标和方面。此外，应理解，本公开的这些和其它目标和方面可借助于本公开范围内的任何措施及其组合来实现。
_7] 技术解决方案
[0018]为了实现上述目标，提供一种袋式二次电池，在该袋式二次电池中，单元电池组件由包括上袋膜和下袋膜的袋壳包围，上袋膜和下袋膜每个由至少外保护层、金属衬底和密封层的层压物形成，并且该袋壳通过热密封过程来密封，该袋式二次电池包括密封区域，该密封区域通过沿着袋壳的边缘使上袋膜和下袋膜的密封层熔融来形成，其中，密封余量比流出密封区域的密封残余物的移动距离大，密封余量是从第一直线和第二直线的交叉点到密封区域的边界线测量的距离，当在二次电池的横截面中观察时，第一直线从密封区域的表面水平地延伸，并且第二直线对应于在与密封区域相邻的袋壳的横截面斜坡线上的每一点处的可能切线中具有平均倾斜度的切线。
[0019]根据一方面，该单元电池组件可具有其中多个单元电池以规律的间隔布置在隔膜上并且隔膜在预定方向上与单元电池一起折叠的堆叠折叠结构。在该情形中，该单元电池组件可在沿着密封区域的移动方向的两侧处包括隔膜翻边。
[0020]优选地，隔膜翻边的顶点位置被限制到在交叉点与单元电池组件之间的区域。
[0021]在本公开中，密封区域的宽度可以从1.5mm至10mm。
[0022]优选地，密封余量可大于或等于1.5mm，更优选地，大于或等于2mm。密封余量越宽，二次电池的耐久性就越好。考虑到过程效率和可行性，密封余量与电池一样厚，并且小于电池的两倍厚度。优选地，密封余量的上限小于或等于10mm。
[0023]根据另一方面，该袋壳包括四个密封区域，并且该四个密封区域中的任一个密封区域与其它密封区域相比可具有相对较大的密封余量。在该情形中，具有相对较大的密封余量的密封区域可位于注入电解质溶液的方向上。
[0024]在本公开中，该单元电池组件可包括由隔膜电隔离的多个单元电池。同样地，每个单元电池包括至少阴极板、阳极板和置于阴极板和阳极板之间的分隔物。此外，该单元电池组件包括多个阴极突片和多个阳极突片以及阴极引线和阳极引线，所述多个阴极突片和多个阳极突片分别从包括在每个单元电池中的阴极板和阳极板向外延伸并突出，阴极引线和阳极引线分别与所述多个阴极突片和多个阳极突片结合。单元电池组件壳可被密封在袋壳内，使得阴极引线的一端和阳极引线的一端暴露于外部环境。
[0025]优选地，密封带可置于阴极引线与袋壳之间以及阳极引线与袋壳之间。
[0026]有利效果
[0027]根据本公开，可提供一种袋式二次电池，该袋式二次电池通过具有密封余量以在沿着袋式二次电