二次电池的制作方法

文档序号:6853180阅读:87来源:国知局
专利名称:二次电池的制作方法
技术领域
本发明涉及二次电池,具体的是一种二次电池,其具有在充电/放电时补偿和防止电池膨胀的装置,以防止电极组件由于内部压力升高而变形,并能够补偿和防止二次电池壳体膨胀。
背景技术
近来,包括移动电话、膝上型计算机和可携式摄像机等紧凑轻巧的电气/电子设备得到了很好的发展和生产。此类便携式电气/电子设备安装有电池组,这样在没有额外电源的地方也可以使用它们。电池组内至少具有至少一个电池,其能够输出预定规格的电压,以在一定时间内驱动便携式电气/电子设备。
基于经济因素的考虑,电池组通常采用可以充电和放电的二次电池。典型的二次电池包括镍-镉(Ni-Cd)电池、镍-金属氢化物(Ni-MH)电池以及锂二次电池,例如锂(Li)电池和锂离子电池。
特别是,锂离子二次电池具有的工作电压为3.6V,是镍-镉电池或镍-氢电池的三倍,因而在许多情况下用作便携式电子设备的电源。锂离子电池还具有高单位重量能量密度。因此,它们在工业中有着广泛的应用。
锂离子二次电池通常使用锂基氧化物(lithium-based oxide)作为正极活性物质并以碳材料作为负极活性物质。锂离子二次电池根据电解液类型通常分为液体电解液电池和聚合体电解液电池。使用液体电解液的电池称作锂离子电池,使用聚合体电解液的称作锂聚合体电池。锂离子二次电池制造成包括圆柱形、矩形以及袋形等各种形状。
通常,圆柱形锂二次电池包括卷绕而成的电极组件,其正极板上涂有正极活性物质,负极板上涂有负极活性物质,在正负极板之间具有隔板以防止短路,并仅允许锂离子移动;还包括容纳电极组件的锂离子二次电池壳体,以及注入到锂离子二次电池壳体中的电解液,以使锂离子移动。
以下介绍生产锂离子二次电池的方法。
在正极板上涂正极活性物质,并连接于正极接片。在负极板上涂负极活性物质,并连接于负极接片。正负极板将隔板置于其中间并碾压后卷绕成电极组件。正极活性物质的主要成分为包含锂(Li)的合成氧化物。碳酸锂和氧化钴以1.2∶1混合,并在400℃到1000℃下烘焙以形成LiCoO2,其通常作为正极活性物质。
然后电极组件装入到锂离子电池壳体中,从而不会从壳体中脱离。
电解液注入到锂离子二次电池壳体中,密封后形成锂离子二次电池。
然而,锂离子二次电池存在一个问题,即当其重复充电和使用时,有可能产生气体并由此使电池内压升高。继而引起锂离子二次电池壳体膨胀(即凸起现象)并使电极组件变形。
凸起现象和电极组件的变形是由以下造成的当锂离子二次电池的电压由于过度充电而超过一定值时,在正极活性物质(LiCoO2)中的碳酸锂分解,并产生碳酸盐气体。则电极组件发生膨胀,由此导致锂离子二次电池壳体的内压升高。
如果电极组件严重变形,在电极组件的正负极板之间可能会发生短路。
同时,如果在使用时锂离子二次电池的内压升高很多,那么电池有可能爆炸。
为解决上述问题,在韩国登记专利No.10-0329562中介绍了一种称作“安全孔”的安全装置。
安全孔一般是矩形-型锂离子二次电池盖板或壳体的一部分,它比衬底薄很多(例如,是衬底厚度的40%或更少),并在电池的内压升高时破碎以减小爆炸的危险。
但是,安全孔存在的问题是在遇到外部冲击(如跌落)时容易破碎,因为其比衬底要薄很多。
还有,如果锂离子二次电池内压升高,并由此使安全孔破碎,电池的内部密封被破坏。该电池就不能再使用了。
虽然上面描述了锂离子二次电池,但是本发明并不局限于锂离子二次电池发明内容所以,本发明用来解决以往技术中的上述问题,本发明的一个目的是提供一种二次电池,其具有在充电/放电时补偿和防止电池膨胀的至少一个单元,以防止电极组件由于内部压力升高而变形,并能够补偿和防止二次电池壳体膨胀。
为了达到这个目的,所提供的二次电池,包括电极组件,具有正、负极板并且包括布置在正、负极集电器的至少一个表面上的活性物质,并且进一步包括置入所述正、负极板之间的隔板;壳体,具有适于容纳该电极组件的空间并且具有至少一个适于补偿和防止该壳体体积膨胀的单元(element);以及适于被附加在该壳体上并将其密封的盖组件,该盖部分包括适于电连接该电极组件的端子部分。
其中该壳体优选为具有开口顶部的箱形并且具有侧部和底部,该侧部包括包含两个长边部分和两个短边部分的四个侧面,并且该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元位于该壳体的该侧部的至少一个侧面上。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,优选向该适于容纳电极组件的空间凹进。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元凹进的深度,优选与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面和面对侧面之间距离的5%到15%相对应。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀单元优选向该壳体外突出。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元突出的高度,优选与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面和面对侧面之间距离的5%到15%相对应。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,优选位于该壳体的该侧部的四个侧面中的两个相对的侧面上。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,优选位于该壳体的该侧部的四个侧面中的两个长边部分上。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,优选位于该壳体侧面的中间。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的高度,优选与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在壳体侧面高度的30%到40%相对应。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的宽度,优选与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在壳体侧面宽度的30%到40%相对应。
其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的面积,优选与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在壳体侧面面积的9%到16%相对应。
为了实现该目的,提供了一种二次电池壳体,包括侧部,界定出适于容纳电极组件的空间并且具有至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元;以及适于密封该侧部下端空间的底部。
其中该侧部优选包括包含两个长边部分和两个短边部分的四个侧面,该侧部的所述四个侧面的至少一个包含该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,优选向该适于容纳电极组件的空间凹进。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元凹进的深度,优选与该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面和面对侧面之间距离的5%到15%相对应。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀单元优选向该壳体外突出。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元突出的高度,优选与该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面和面对侧面之间距离的5%到15%相对应。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,优选位于该壳体的该侧部的四个侧面中的两个相对的侧面上。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,优选位于该壳体的该侧部的四个侧面中的两个长边部分上。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,优选位于该壳体上该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面的中间。
为了实现该目的,提供了一种二次电池,包括电极组件,具有正、负极板并且包括布置在正、负极集电器的至少一个表面上的活性物质,并且进一步包括置入所述正、负极板之间的隔板;以及具有开口顶部的箱形壳体,并且具有界定出适于容纳该电极组件的空间的侧部以及适于密封该侧部的下端空间的底部,该箱形壳体适于被附加到该盖组件的顶部,并且具有位于该侧部的四个侧面的至少一个的一部分上的、至少一个适于补偿和防止体积膨胀的方形单元;其中该盖组件适于被附加到该箱形壳体并将其密封;以及其中该盖组件包括适于电连接该电极组件的端子部分。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的方形单元,优选位于该侧部的四个侧面中的两个相对的长边部分上。
其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的方形单元优选具有四个圆角。
优选进一步包括沿两个对角方向、连接该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的方形单元的沟槽或突起中的一个。
为了实现该目的,提供了一种二次电池,包括电极组件,具有正、负极板并且包括布置在正、负极集电器的至少一个表面上的活性物质,并且进一步包括置入所述正、负极板之间的隔板;具有开口顶部的箱形壳体,并且具有界定出适于容纳该电极组件的空间的侧部以及适于密封该侧部的下端空间的底部,该壳体适于被附加到该盖组件的顶部,并且具有位于该侧部的四个侧面的至少一个的一部分上的、适于补偿和防止体积膨胀的第一和第二单元;优选其中该盖组件适于被附加到该箱形壳体并将其密封;优选其中该盖组件包括适于电连接该电极组件的端子部分。
优选其中该适于补偿和防止体积膨胀的第一和第二单元向该适于容纳电极组件的空间凹进,或者向该壳体外突出。
优选其中该适于补偿和防止体积膨胀的第一单元为方形,该适于补偿和防止体积膨胀的第二单元沿该适于补偿和防止体积膨胀的第一单元的两个对角线方向延伸。
为了实现该目的,提供了一种二次电池,包括电极组件,具有正、负极板并且包括布置在正、负极集电器的至少一个表面上的活性物质,并且进一步包括置入所述正、负极板之间的隔板;具有包括四个侧面的侧部的壳体,以箱的形状具有开口顶部和底以及适于密封该侧部的下端空间的底部分,该壳体适于被附加到该盖组件顶部,并且具有至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,所述至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元包括位于该侧部的四个侧面的至少一个的一部分上的第一和第二方向部件(component);其中该盖组件适于被附加到该箱形壳体并将其密封;其中该盖组件包括适于电连接该电极组件的端子部分。
优选其中该第一方向部件为水平或垂直部件中的一个,并且其中该第二方向部件从该第一方向部件的端部以相对于该第一方向部件的预定角度延伸。
优选其中优选该第一和第二方向部件之间的预定角度大于0°且小于90°。
优选其中该侧部的四个侧面中的至少一个具有用于补偿和防止体积膨胀的两个单元,用于补偿和防止体积膨胀的两个单元中的第一方向部件彼此平行,用于补偿和防止体积膨胀的两个单元中的第二方向部件位于相对于该另一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的位置上。
优选其中该侧部的四个侧面中的至少一个具有用于补偿和防止体积膨胀的两个单元,用于补偿和防止体积膨胀的两个单元中的第一方向部件彼此平行,用于补偿和防止体积膨胀的两个单元中的第二方向部件位于与该另一个用于补偿和防止体积膨胀的装置的相同方向的位置上。
为了实现该目的,提供了一种制造二次电池的方法,该方法包括在被分为侧部和底部的二次电池壳体的板部件的侧部的一部分上,形成适于补偿和防止体积膨胀的单元,以及通过对二次电池壳体的板部件进行塑性加工,形成二次电池壳体。
优选其中该形成适于补偿和防止体积膨胀的单元,包括锻炼。
优选其中该形成二次电池壳体,包括拉延。
优选其中该用于补偿和防止体积膨胀的单元向适于容纳电极组件的空间凹进,或者向该壳体外突出。


结合附图和以下的详细说明,本发明的上述以及其它目的、特点和优点将变得更加,附图中相同的参考标号表示相同或者相似的部件,其中图1为根据本发明实施例的矩形二次电池的分解图;图2A为根据本发明实施例的具有用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元(element)的子二次电池壳体的透视图;图2B和2C为图2a中的二次电池沿直线A-A′的纵向剖视图;图2D为根据本发明实施例的具有用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元的二次电池壳体的前视图;图3A到3D为根据本发明实施例的具有用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元的二次电池壳体的简图;以及图4A到4B为根据本发明实施例的具有用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元的二次电池壳体的制造方法的简图。
具体实施例方式
以下参照附图介绍本发明的示范性实施例。在以下说明和附图中,相同参照标号表示相同或类似的组件,所以省略了对相同或类似组件的重复说明。
图1为根据本发明实施例的矩形二次电池的分解图。
参见图1,根据本发明实施例的二次电池100包括二次电池壳体110,容纳在二次电池壳体110中的胶卷形电极组件200,附加到二次电池壳体110顶部的盖组件300。
二次电池壳体110由大致箱形的金属罐,其具有开口顶端,并可以作为电池的电端子。二次电池壳体110具有至少一个布置在该壳体100、用于在二次电池充电/放电过程中补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115。
电极组件200由安装有正极接片215的正极板210、安装有负极接片225的负极板220、以及置于正极板210和负极板220之间的隔板230卷绕而成。正极接片215和负极接片225在其从电极组件200延伸的边缘部位由绝缘带240所绝缘,以避免正极板210和负极板220之间的短路。
盖组件300包括平板状的盖板310,其尺寸和形状对应于二次电池壳体110开口的尺寸和形状。盖板310在中间具有端子通孔311,在一侧具有电解液注入孔312以通过其注入电解液。球状物315安装在电解液注入孔312上并将其密封。
端子通孔311具有如负极的电极端子320以插入其中的方式定位在其中。电极端子320具有位于外表面的管形垫圈330,用于将其绝缘于盖板310。盖板310具有位于底表面的绝缘板340。绝缘板340具有位于底表面的端子板350。
电极端子320通过端子通孔311插入,同时垫圈330围绕在其表面外周。电极端子320的底表面电连接于端子板350,并以绝缘板340置于它们之间。
从正极板210延伸的正极接片215焊接到盖板310的底表面。从负极板220延伸的负极接片225焊接到电极端子320的底部。
电极组件200具有位于其顶面的绝缘壳体360,其电绝缘于盖组件300并覆盖在其顶端。绝缘壳体360具有电解液注入通孔362,其位置对应于盖板310的电解液注入孔312,所以电解液可以由此注入。绝缘壳体360由具有绝缘性质的聚合体树脂制成,其材料优选优选为聚丙烯,但本发明并不局限于此。
图2A为根据本发明实施例的具有至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的二次电池壳体的透视图,图2B为根据本发明实施例的具有至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的二次电池壳体的前视图,图2C为图2A中的二次电池沿直线A-A′的纵向剖视图,图2D为根据本发明实施例的具有至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的二次电池壳体的前视图。
参见图2A,根据本发明实施例的二次电池壳体110由箱形的金属制成,其具有开口顶端,并具有空间117以容纳电极组件200。具体是,二次电池壳体110具有形成预定空间的侧部111,以使电极组件200安装在其中,底部112位于侧部111下面以密封侧部111的下部空间。侧部111具有开口顶部,以使电极组件200从其中插入。
二次电池壳体110的侧部由四个侧面构成,包括两个较长部分和两个较短部分。尽管图中没有示出,但二次电池壳体110的侧部111的四个侧面的两个相对较短部分可以具有圆形曲面。特别地,二次电池壳体110的侧部111的四个侧面的两个相对较长部分可以为平面,而两个相对较短部分可以为圆形曲面。
二次电池壳体110可以电连接于电极组件200的正极或负极,并作为端子电极。
如上所述,二次电池壳体110具有至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元115,以防止电极组件200在二次电池100充电/放电过程中由于内部压力升高而变形,并能够补偿二次电池壳体110变形。
用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115优选位于二次电池壳体110的侧部111的四个侧面的至少一个上。优选地,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115优选位于二次电池壳体110的两个相对侧面上。更优选地是,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115位于二次电池壳体110的两个面对的较长的部分上。
用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115优选位于二次电池壳体110的侧部111的四个侧面中的至少一个的中心上。这是因为在二次电池100的充电/放电过程中,二次电池壳体110的侧部111的每个侧面的中心膨胀和变形最严重,而外围处膨胀和变形较轻。
参见图2B,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115可以向二次电池壳体110容纳电极组件200的空间117凹进。
如果二次电池100的内压超过预定值,则上述凹进的用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115,其形状可以反过来向外突出,以补偿由于二次电池100的内压升高而导致二次电池壳体110的体积膨胀。如果二次电池100的内压低于预定值,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115还可以挤压电极组件200,并防止其摇摆。
用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115115向容纳电极组件200的空间117所凹进的深度D,优选为用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115所在侧面和面对侧面之间距离D′的5%到15%。
用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115所布置部分的厚度t1与二次电池壳体110的厚度t2相同。
参见图2C,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115可以向二次电池壳体110的外部突出。
如上所述,向外突出的用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115增加了二次电池100的容积,并减小了内压的升高,而且还提高了二次电池100的电池容量。
用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115突出的高度D″,优选为用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元所在侧面和面对侧面之间距离D′的5%到15%。
用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115所在部分的厚度t1与二次电池壳体110的厚度t2相同,如图2B所示的相同。
参见图2D,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115大致为方形。用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115的高度H1优选为二次电池壳体110的用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115所在侧面高度H2的30%到40%,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115的宽度W1优选为二次电池壳体110的用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115所在侧面宽度W2的30%到40%。
换言之,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115的面积,优选为用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115所在二次电池壳体110侧面面积的9%到16%。
这是为了最小化二次电池壳体110的内部空间的降低,空间的降低由用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115造成,并且避免对二次电池100的电池容量的影响。
图3A到3D为根据本发明实施例的具有用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元的二次电池壳体的前视图。
参见图3a到3d,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115可以位于二次电池壳体110的一个侧面上,其中壳体可以为各种形状,包括如图2d所示的大致方形。
例如,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115可以为大致方形,并具有额外的沟槽或突起,沿两个对角线连接于方形。
特殊的,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115可以包括具有大致方形的用于补偿和防止体积膨胀的第一单元115a,和沿用于补偿和防止体积膨胀的第一单元115a的两个对角线以预定宽度延伸出的沟槽或突起形的用于补偿和防止体积膨胀的第二单元115b。
用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115还可以具有如图3B所示的具有圆角的方形。
或者,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115可以具有如图3C和3D所示的飞镖形状。特别地,用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115可以具有为水平或垂直部件的第一方向部件115c,以及从第一方向部件115c的端部以相对于第一方向部件115c预定角度延伸出的第二方向部件115d。第一方向部件115c和第二方向部件115d之间的角度在0°到90°之间,优选在30°到60°之间。
上述至少一个飞镖形状的用于补偿和防止体积膨胀的至少一个单元115,可以位于二次电池壳体110的侧部111的至少一个侧面上。优选是,两个飞镖形状的用于补偿和防止体积膨胀的单元115相互面对布置。具体地,包括第一方向部件115c和第二方向部件115d的两个用于补偿和防止体积膨胀的单元115,位于二次电池壳体110的侧部111的至少一个侧面上,使得两个用于补偿和防止体积膨胀的单元115中的第一方向部件115c,与用于补偿和防止体积膨胀的单元115上相对布置连一个第二方向部件115d相互平行。
尽管图中没有示出,但第二方向部件115d可以与另一个用于补偿和防止体积膨胀的单元115位于相同的方向上。
图4A到4B为根据本发明实施例的具有至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的二次电池壳体的制造方法的简图。
参见图4A,准备制造二次电池的板部件400。板部件400优选由可锻的金属材料制成,其可以进行压力塑性加工(例如,拉延工艺或锻造工艺),这些材料可以是铝(AL),铝合金或其他对等物,但本发明对其并不限制。在加工二次电池时,板部件400分为侧部410和底部420。
板部件400的侧部410的一部分易于进行锻造等塑性加工,以形成用于补偿和防止体积膨胀的单元430。
参见图4B,在侧部410上形成用于补偿和防止体积膨胀的单元430后,板部件的底部420易于进行拉延等压力塑性加工工艺,从而形成二次电池壳体。
下列表1是根据本发明的具有用于补偿和防止体积膨胀的单元115和430的二次电池壳体110的变形试验结果。
在试验中,铝的二次电池壳体110的尺寸是29.5mm×55.8mm×5.8mm,在二次电池壳体110上形成的用于补偿和防止体积膨胀的单元115和430的厚度为1mm。内压为17kgf/cm2。
表1

参见表1,可以清楚的看出,具有圆角方形的用于补偿和防止体积膨胀的单元115和430的二次电池壳体110的变形量较小,其中以没有用于补偿和防止体积膨胀的单元115和430的二次电池壳体110的变形量为100%。具体地,如图3a所示,具有大致方形和从两个对角方向以预定宽度延伸出沟槽和突起形状的用于补偿和防止体积膨胀的单元115和430的二次电池壳体,其效果优选。
同样,即便具有用于补偿和防止体积膨胀的单元115和430的二次电池壳体110的二次电池100的内压升高,在二次电池壳体110侧面上的凹进或突起的用于补偿和防止体积膨胀的单元115和430,也会防止二次电池壳体110变形。
如上所述,本发明提供了一种二次电池,其具有在充电/放电时补偿和防止电池膨胀的至少一个单元,以防止电极组件由于内部压力升高而变形,并能够补偿和防止二次电池壳体膨胀。
尽管以说明为目的对本发明示范性实施例进行了说明,但本领域技术人员可以意识到,在不背离本发明所附权利要求的原理和精神的情况下,本发明可以有各种变体、增加和替换。
权利要求
1.一种二次电池,包括电极组件,具有正、负极板并且包括布置在正、负极集电器的至少一个表面上的活性物质,并且进一步包括置入所述正、负极板之间的隔板;壳体,具有适于容纳该电极组件的空间并且具有至少一个适于补偿和防止该壳体体积膨胀的单元;以及适于被附加在该壳体上并将其密封的盖组件,该盖部分包括适于电连接该电极组件的端子部分。
2.根据权利要求1中的二次电池,其中该壳体为具有开口顶部的箱形并且具有侧部和底部,该侧部包括包含两个长边部分和两个短边部分的四个侧面,并且该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元位于该壳体的该侧部的至少一个侧面上。
3.根据权利要求2中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,向该适于容纳电极组件的空间凹进。
4.根据权利要求3中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元凹进的深度,与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面和面对侧面之间距离的5%到15%相对应。
5.根据权利要求2中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀单元向该壳体外突出。
6.根据权利要求5中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元突出的高度,与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面和面对侧面之间距离的5%到15%相对应。
7.根据权利要求2中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,位于该壳体的该侧部的四个侧面中的两个相对的侧面上。
8.根据权利要求7中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,位于该壳体的该侧部的四个侧面中的两个长边部分上。
9.根据权利要求2中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,位于该壳体侧面的中间。
10.根据权利要求2中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的高度,与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在壳体侧面高度的30%到40%相对应。
11.根据权利要求2中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的宽度,与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在壳体侧面宽度的30%到40%相对应。
12.根据权利要求2中的二次电池,其中该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的面积,与该至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元所在壳体侧面面积的9%到16%相对应。
13.一种二次电池壳体,包括侧部,界定出适于容纳电极组件的空间并且具有至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元;以及适于密封该侧部下端空间的底部。
14.根据权利要求13中的二次电池壳体,其中该侧部包括包含两个长边部分和两个短边部分的四个侧面,该侧部的所述四个侧面的至少一个包含该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元。
15.根据权利要求14中的二次电池壳体,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,向该适于容纳电极组件的空间凹进。
16.根据权利要求15中的二次电池壳体,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元凹进的深度,与该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面和面对侧面之间距离的5%到15%相对应。
17.根据权利要求14中的二次电池壳体,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀单元,向该壳体外突出。
18.根据权利要求17中的二次电池壳体,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元突出的高度,与该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面和面对侧面之间距离的5%到15%相对应。
19.根据权利要求14中的二次电池壳体,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,位于该壳体的该侧部的四个侧面中的两个相对的侧面上。
20.根据权利要求19中的二次电池壳体,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,位于该壳体的该侧部的四个侧面中的两个长边部分上。
21.根据权利要求14中的二次电池壳体,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,位于该壳体上该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元所在侧面的中间。
22.一种二次电池,包括电极组件,具有正、负极板并且包括布置在正、负极集电器的至少一个表面上的活性物质,并且进一步包括置入所述正、负极板之间的隔板;以及具有开口顶部的箱形壳体,并且具有界定出适于容纳该电极组件的空间的侧部以及适于密封该侧部的下端空间的底部,该箱形壳体适于被附加到该盖组件的顶部,并且具有位于该侧部的四个侧面的至少一个的一部分上的、至少一个适于补偿和防止体积膨胀的方形单元;其中该盖组件适于被附加到该箱形壳体并将其密封;以及其中该盖组件包括适于电连接该电极组件的端子部分。
23.根据权利要求22中的二次电池,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的方形单元,位于该侧部的四个侧面中的两个相对的长边部分上。
24.根据权利要求22中的二次电池,其中该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的方形单元,具有四个圆角。
25.根据权利要求22中的二次电池,进一步包括沿两个对角方向连接该至少一个适于补偿和防止体积膨胀的方形单元的沟槽或突起中的一个。
26.一种二次电池,包括电极组件,具有正、负极板并且包括布置在正、负极集电器的至少一个表面上的活性物质,并且进一步包括置入所述正、负极板之间的隔板;具有开口顶部的箱形壳体,并且具有界定出适于容纳该电极组件的空间的侧部以及适于密封该侧部的下端空间的底部,该壳体适于被附加到该盖组件的顶部,并且具有位于该侧部的四个侧面的至少一个的一部分上的、适于补偿和防止体积膨胀的第一和第二单元;其中该盖组件适于被附加到该壳体并将其密封;其中该盖组件包括适于电连接该电极组件的端子部分。
27.根据权利要求26中的二次电池,其中该适于补偿和防止体积膨胀的第一和第二单元向该适于容纳电极组件的空间凹进,或者向该壳体外突出。
28.根据权利要求27中的二次电池,其中该适于补偿和防止体积膨胀的第一单元为方形,该适于补偿和防止体积膨胀的第二单元沿该适于补偿和防止体积膨胀的第一单元的两个对角线方向延伸。
29.一种二次电池,包括电极组件,具有正、负极板并且包括布置在正、负极集电器的至少一个表面上的活性物质,并且进一步包括置入所述正、负极板之间的隔板;具有包括四个侧面的侧部的壳体,以箱的形状具有开口顶部和底以及适于密封该侧部的下端空间的底部,该壳体适于被附加到该盖组件顶部,并且具有至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元,所述至少一个适于补偿和防止体积膨胀的单元包括位于该侧部的四个侧面的至少一个的一部分上的第一和第二方向部件;其中该盖组件适于被附加到该壳体并将其密封;其中该盖组件包括适于电连接该电极组件的端子部分。
30.根据权利要求29中的二次电池,其中该第一方向部件为水平或垂直部件中的一个,并且其中该第二方向部件从该第一方向部件的端部以相对于该第一方向部件的预定角度延伸。
31.根据权利要求29中的二次电池,其中该第一和第二方向部件之间的预定角度大于0°且小于90°。
32.根据权利要求29中的二次电池,其中该侧部的四个侧面中的至少一个包括两个适于补偿和防止体积膨胀的单元,适于补偿和防止体积膨胀的两个单元中的第一方向部件彼此平行,并且该用于补偿和防止体积膨胀的两个单元中的第二方向部件位于相对于该另一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的位置上。
33.根据权利要求29中的二次电池,其中该侧部的四个侧面中的至少一个具有适于补偿和防止体积膨胀的两个单元,适于补偿和防止体积膨胀的两个单元中的第一方向部件彼此平行,并且该用于补偿和防止体积膨胀的两个单元中的第二方向部件位于与该另一个用于补偿和防止体积膨胀的单元的相同方向的位置上。
34.一种制造二次电池的方法,该方法包括在被分为侧部和底部的二次电池壳体的板部件的侧部的一部分上,形成适于补偿和防止体积膨胀的单元,以及通过对二次电池壳体的板部件进行塑性加工,形成二次电池壳体。
35.根据权利要求34中的二次电池的制造方法,其中该形成适于补偿和防止体积膨胀的单元,包括锻炼。
36.根据权利要求34中的二次电池的制造方法,其中该形成二次电池壳体,包括拉延。
37.根据权利要求34中的二次电池的制造方法,其中该用于补偿和防止体积膨胀的单元向适于容纳电极组件的空间凹进,或者向该壳体外突出。
全文摘要
所公布的是一种二次电池,其具有至少一个在电池充电/放电时补偿和防止电池膨胀的单元,以防止电极组件由于内部压力升高而变形,并能够补偿和防止二次电池壳体膨胀。该二次电池包括具有正负电极板的电极组件,其正负电极收集器的至少一面上具有活性物质,在正负电极板之间具有隔板,具有容纳电极部件空间的壳体,以及至少一个用于补偿和防止体积膨胀的单元,还具有用于盖在壳体上并将其密封的盖组件,其上具有电连接电极组件的端子。
文档编号H01M10/40GK1728436SQ20051008833
公开日2006年2月1日 申请日期2005年7月29日 优先权日2004年7月29日
发明者金吉镐 申请人:三星Sdi株式会社
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