具有提高耐久性的密封余量的袋式二次电池的制作方法_2

文档序号:8344762阅读:来源:国知局
池的边缘执行热密封过程时防止密封桥形成而带有提高的耐久性和绝缘性。
【附图说明】
[0028]附图示意了本公开的优选实施例,并且与上述公开一起用于提供对本公开的技术精神的进一步理解,因而,不应将本公开理解为限于附图。
[0029]图1是示意性示出根据本公开的示例性实施例的袋式二次电池的结构的分解透视图。
[0030]图2是示出在制作袋式二次电池时沿着袋壳的边缘施加的密封过程的程序性横截面图。
[0031]图3是示出在其间形成密封桥的密封过程的程序性横截面图。
[0032]图4是关于密封区域的二次电池的横截面图,以示出优选密封余量要求。
[0033]图5是示出制造二次电池的样品后的密封残余物的各种流动距离的测量结果的照片图像,以设定优选密封区域要求。
[0034]图6是二次电池的横截面照片图像,以示出当以设定为2_的密封余量制造二次电池的样品时,密封残余物的流动距离被限制在小于或等于密封余量的范围内。
[0035]附图标记说明
[0036]10: 二次电池20:袋壳
[0037]30:单元电池组件 40:单元电池
[0038]50:隔膜60:密封夹具
[0039]70:斜坡表面80:密封残余物
[0040]90:第一直线100:第二直线
[0041]L:横截面斜坡线
[0042]110a, IlOb:密封边界线 L1:流动距离
[0043]L2:密封余量S:密封区域
[0044]B:隔膜翻边C:隔膜翻边的顶点
【具体实施方式】
[0045]下面,将参考附图详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前,应理解,说明书和所附权利要求中使用的术语不应被视为限于普通和字典意义,而是应在允许发明人为了最佳地解释适当地定义术语的原理的基础上基于与本公开的技术方面相对应的意义和概念进行解释。因此,本文提出的描述仅是为了例示的优选实例,不旨在限制本公开的范围,所以应理解,在不偏离本公开的精神和范围的情况下,能够对其做出其它等效物和变型。
[0046]图1是示意性示出根据本公开的示例性实施例的袋式二次电池10的结构的分解透视图。
[0047]参考图1,袋式二次电池10包括袋壳20和单元电池组件30。袋壳20包括上袋膜20a和下袋膜20b。单元电池组件30置于上袋膜20a和下袋膜20b之间。此外,通过热和压力沿着上袋膜20a和下袋膜20b的外围将上袋膜20a和下袋膜20b密封。
[0048]上袋膜20a和下袋膜20b可彼此分离,并且可沿着至少一侧(例如,A侧)彼此连接。在图1中,为了便于描述,示出其中上袋膜20a和下袋膜20b分离的实施例。
[0049]上袋膜20a和下袋膜20b具有按顺序堆叠的外保护层21、金属衬底22和密封层23的结构。外保护层21起防止金属衬底22被刮擦和侵蚀的作用,并且包括至少尼龙树脂层,优选地,包括尼龙树脂层和聚对苯二甲酸乙二酯树脂层。尼龙层可被设置成与金属衬底相邻,并且粘合剂层可置于尼龙层和金属衬底22之间。如果金属衬底22是柔性金属薄膜,则不限于特定类型,并且优选为铝箔。如果密封层23是在加热熔融后具有粘合特性的聚合物材料,则不特别受限,并且包括至少聚烯烃基树脂层。优选地,密封层23包括流延聚烯烃(CPP)树脂层,更优选地,包括酸改性聚烯烃(PPa)树脂层和流延聚烯烃树脂层。酸改性聚烯烃树脂层优选地设置成与金属衬底22相邻。考虑到它们中的每一个的功能,外保护层21、金属衬底22和密封层23具有从几十至几百微米(ym)的厚度范围。
[0050]本公开不受上袋膜20a和下袋膜20b的结构或部件的限制。因此,任何膜都落入上袋膜20a和下袋膜20b的范围内,如果其包括密封层23,所述密封层23形成在面对单元电池组件30的表面上,并且通过对其施加热和压力而变得带粘性。
[0051]作为非限制性示例中,单元电池组件30具有堆叠折叠结构。堆叠折叠结构具有这样的结构,在该结构中,单元电池40以规律的间隔布置在多孔绝缘隔膜50上,并且单元电池40和隔膜50在预定方向中折叠在一起。由于在本申请人的韩国专利公开N0.10-2008-0095967中公开了堆叠折叠结构,所以这里省略详细说明。同时,可对单元电池30的结构做出各种改型。例如,单元电池组件30可具有果冻卷结构。所述果冻卷结构指代这样的结构,其中,单元电池以带的形式布置,并且在预定方向上卷起。由于在本申请人的韩国专利公开N0.10-2009-88761中公开了果冻卷结构,所以这里省略详细说明。
[0052]单元电池40至少包括被涂覆有阴极活性材料的阴极板、被涂覆有阳极活性材料的阳极板以及将阴极板和阳极板电隔离的分隔物。阴极活性材料和阳极活性材料可被涂覆在阴极板和阳极板的任何一个表面或两个表面上。
[0053]阴极板主要由铝制成。作为替换,阴极板可使用不锈钢、镍、钛、烧结碳和其表面上经过碳、镍、钛或银处理的或铝不锈钢。此外,可不限制地使用具有高导电性,同时不在二次电池中导致化学变化的任何材料。
[0054]阴极突片31设置在阴极板的特定区域处,并且可以以从阴极板延伸的形式制成。作为替换,阴极突片31可通过以下方式形成,即通过经焊接等将导电材料的构件粘结至阴极板的预定区域。
[0055]与阴极板相对的阳极板主要由铜制成。作为替换,阳极板使用不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳和其表面上经过碳、镍、钛或银处理的铜或不锈钢,并且还可使用碳镉合金。
[0056]阳极突片32设置在阳极板的特定区域处,并且与上述阴极突片31类似,可以以从阴极板延伸的形式制成,并且可通过焊接导电材料的构件的方法而被粘结至阳极板的预定区域。
[0057]作为阴极活性材料,可使用含锂过渡金属氧化物或锂硫族化合物。作为代表性示例,可使用金属氧化物,诸如 LiCo02、LiNi02、LiMnO2, LiMn2O4, LiFePO4'或 Li 1+zNi^CoxMyO2 (O ^ X ^ I, O ^ y ^ 1,0^ x+y ^ I, O ^ z ^ 1,M 代表金属,诸如 Al、Sr、Mg、La 和 Mn)
[0058]作为阳极活性材料,可使用碳材料诸如结晶碳、无定形碳、碳复合材料和碳纤维、锂金属以及锂合金。
[0059]由于阴极活性材料和阳极活性材料的类型和化学组分可基于二次电池的类型而不同,所以应理解,仅为了示意而提供上文中列举的具体示例。
[0060]分隔物防止阴极板和阳极板之间的短路。此外,分隔物提供带电荷的带点颗粒,例如锂离子的运动路径。如果分隔物是多孔材料膜,则不限于特定类型,并且作为非限制性实例,分隔物可使用众所周知的分隔物,例如聚烯烃基聚合物膜诸如聚丙烯和聚乙烯及其多层膜、微孔膜、纺布或无纺布等。此外,分隔物可包括涂覆在用作衬底的膜上的无机颗粒层。无机颗粒层包括通过粘结剂彼此结合的无机颗粒。无机颗粒其间在无机颗粒层中在它们之间形成间隙体积,并且在间隙体积中维持分隔物的小孔结构,并且用作防止分隔物由于受热而收缩的间隔体。
[0061]单元电池40的结构不限
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