专利名称：袋型锂二次电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及锂二次电池及其制造方法，特别是，袋型锂二次电池及其用简化包装工艺制造的方法。
背景技术：
典型地，在锂二次电池中，锂-基氧化物用作正电极活性材料，并且碳-基材料用作负电极活性材料。根据电解质类型，锂二次电池可分为液体电解质电池和聚合电解质电池。液体电解质电池通常称为锂离子电池，而聚合电解质电池通常称为锂聚合电池。另外，锂离子电池制造成各种形状，如筒型、方型和袋型。
在它们当中，袋型锂二次电池具有外袋，包括金属箔和覆盖在该金属箔层上的多层合成树脂薄膜。袋型，如轻质锂二次电池，因为与采用重金属罐的方形或筒形电池相比可以显著减小电池的重量，已经得以越来越多的利用和开发。
下面将简单描述传统的袋型锂二次电池的制造方法。首先，电极组件设置在具有电极组件容纳空间的外袋的第二侧上。然后，用外袋的第一侧覆盖该第二侧，并且密封该外袋，以便得到袋裸电池。随后，如保护电路模块的辅件连接到袋裸电池上，以准备袋核包装，并且该袋核包装插入电池包装壳中，以便最终可以提供袋型锂二次电池。
然而，根据传统的袋型锂二次电池的制造方法，需要使用单独的电池包装壳。因此，制造工艺需要相对较长的时间。这就限制了该袋型锂二次电池的生产量。
另外，采用单独的电池包装壳限制了该袋型锂二次电池的制造成本的降低。
发明内容
针对前述问题，本发明提供了多个实施例，并且在本发明的一些实施例中，提供了袋型锂二次电池及其用简化包装工艺制造的方法。
在本发明的一个观点中，袋型锂二次电池包括电极组件，具有连接到第一电极抽头上的第一电极板、连接到第二电极抽头上的第二电极板和设置在第一和第二电极板之间的隔离物；和外袋，具有电极组件容纳部分和从该电极组件容纳部分的至少一端延伸的翼部分，该外袋完全绕在该电极组件容纳部分的侧面上。
保护电路模块可以电连接到该电极组件上，并且可以带有为电极组件充电/放电的输入/输出接线端子。
第一模塑单元也可以形成在该外袋的第一端上，该第一模塑单元覆盖除了该保护电路模块表面的输入/输出接线端子以外的该保护电路模块的表面上。第二模塑单元也可以形成在该外袋的第二部分上。该第一模塑单元可以通过热熔该外袋形成，并且在热熔中可以采用热塑粘合剂。该热塑粘合剂可以包括选自于由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物基材料、聚酰胺基材料、聚酯基材料、橡胶基材料和聚胺酯基材料组成的组中的材料。
该电池也可以包括第一绝缘板和第二绝缘板，分别设置在电极组件的第一部分和电极组件的第二部分上，并且外袋的层结构可以包括芯层、形成在芯层上的热塑树脂层和形成在芯层下方的绝缘层。该芯层可以包括铝，该热塑树脂层可以包括流延聚丙烯，而该绝缘层可以包括尼龙或聚乙烯对苯二酸盐(PET)。
在一个实施例中，该第一电极抽头和第二电极抽头从第一侧上的电极容纳部分突出出来，而该外袋的翼部分从电极组件容纳部分的与第一侧不同的侧面延伸出来，并且完全绕在电极容纳部分的侧面上。
在另一个实施例中，该第一电极抽头和第二电极抽头从第一侧上的电极容纳部分突出出来；该翼部分分成左和右翼部分，从电极组件容纳部分的相对侧上延伸出来，该相对侧有别于该第一侧；并且该左和右翼部分完全绕在电极容纳部分的侧面上。
在一个实施例中，第一电极抽头和第二电极抽头从电极容纳部分的第一侧上突出出来；该外袋包括前板和后板；通过密封外袋的前板和后板的边缘而封闭该电极组件容纳部分；并且该翼部分从该电极组件容纳部分的至少一个周围侧面延伸出来，该至少一侧有别于该第一侧。
该前板和该后板可以具有多层。在一个实施例中，该后板包括铝芯层、形成在芯层上的热塑树脂层和形成在芯层下方并且由尼龙或聚乙烯对苯二酸盐(PET)制造的绝缘层；而前板包括具有比铝芯层断裂强度高的金属层和形成在金属层下方的热塑树脂层。
在另一个实施例中，后板具有容纳电极组件的立体的中空体；前板覆盖该中空体的开口；并且翼部分的一端终结在不同于第一侧的立方体的中空体四个侧面角之一上。前板和后板还可以通过折叠单板提供；该翼部分可以分为从电极组件容纳部分的相对侧延伸的左和右翼部分；并且左或右翼部分之一可以覆盖对应前板的电极组件容纳部分的侧面，左或右翼的另一部分覆盖对应后板的电极组件容纳部分的侧面。
在一个实施例中，前板和后板具有不同的面积，并且前板和后板中只有一个从该电极组件容纳部分的一个周围侧面延伸出来，以提供翼部分的至少一部分。
袋型锂二次电池的制造方法的一个实施例，包括准备袋，其包括前板和沿折叠线折叠起来的后板，该后板具有电极组件容纳空间；将电极组件容放在电极组件容纳空间中，该电极组件包括连接到第一电极抽头上的第一电极板、连接到第二电极抽头上的第二电极板和设置在第一电极板和第二电极板之间的隔离物；通过密封袋的前板和后板的边缘形成袋裸电池；并且通过用袋裸电池的一部分绕在电极组件容纳空间上，用袋缠绕电极组件，以形成外袋的形状。电极容纳空间可以靠近袋后板的左端或右端设置。
另一个实施例包括，在外袋的第一部分中安装保护电路模块，并且电连接表面上带有输入/输出接线端子的保护电路模块到电极组件的第一电极抽头和第二电极抽头上。该实施例也可以包括，通过热熔该外袋形成覆盖在外袋保护电路上的第一模塑单元，而输入/输出接线端子外露于外袋的外部。
形成袋裸电池可以包括，局部密封该袋的提供气体收集空间的一部分，连接电极组件容纳空间到气体收集空间的第一通道，和连接气体收集空间到外袋的外部的第二通孔；通过第二通孔注射浸泡电极组件的电解液；密封第二通孔；执行电极组件的初始化充电/放电，以在气体收集空间中收集气体；和去除第一通孔和气体收集空间中的气体，并且通过热熔密封第一通孔和气体收集空间。第二通孔可以连接气体收集空间到电极组件容纳空间的外围侧面之外，其与气体收集空间相对，并且第一通孔可以设置在电极组件容纳空间和气体收集空间之间。
方法的另一个实施例包括准备袋构件，包括具有电极组件容纳空间的后板和覆盖电极组件容纳空间的前板；在电极组件容纳空间中容放电极组件，该电极组件包括连接到第一电极抽头上的第一电极板、连接到第二电极抽头上的第二电极板和设置在第一电极板与第二电极板之间的隔离物；形成袋裸电池，设置前板和后板使前板覆盖电极组件容纳空间，并且在电极组件容纳空间的周边区域密封前板和后板，以便前板和后板彼此局部结合；通过用该周边区域的至少一部分绕在整个电极组件容纳空间的周围，来缠绕该袋裸电池。前板可以包括芯层，并且该芯层可以具有高于后板的断裂强度。
方法的另一个实施例包括准备袋构件，其具有不同面积的前板和后板，该后板具有形成在后板一部分上的电极组件容纳空间，而该前板覆盖该电极组件容纳空间；在该电极组件容纳空间中容放电极组件，该电极组件包括连接到第一电极抽头上的第一电极板，连接到第二电极抽头上的第二电极板，和设置在第一电极板和第二电极板之间的隔离物；形成袋裸电池，设置前板和后板使前板覆盖电极组件容纳空间，并且在电极组件容纳空间的周边区域密封前板和后板，以便前板和后板彼此局部结合；缠绕该袋裸电池，用该周边区域的至少一部分绕在电极组件容纳空间的周围，以便周边区域未密封的部分绕在电极组件容纳空间的至少一部分上。
参照附图通过详细描述其中的示范性实施例，本发明的上述及其它特征和观点将变得更加显明，其中图1A是根据本发明的实施例的袋型锂二次电池的透视图；图1B是沿着图1A中的A-A线剖取的纵向截面图；图1C是沿着图1A中的B-B线剖取的横向截面图；图2是图解根据本发明另一个实施例的外袋层结构的透视图；图3A是图解根据本发明的另一个实施例的袋型锂二次电池在制造工艺中的透视图；图3B是图3A所示的制造后的袋型锂二次电池的横向截面图；图4A是图解仍根据本发明的另一个实施例的袋型锂二次电池在制造工艺中的透视图；图4B是图4A所示的制造后的袋型锂二次电池的横向截面图；
图5是图解根据本发明实施例的袋型锂二次电池的制造方法的流程图；图6A至6E是根据本发明实施例的袋型锂二次电池在制造工艺阶段的示意图；图7是图解根据本发明另一个实施例的制造工艺的流程图；和图8A至8E是根据本发明另一个实施例的袋型锂二次电池在制造工艺阶段的示意图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示范性实施例，其中，类似的参考标号表示类似的元件。
图1A是图解根据本发明实施例的袋型锂二次电池的透视图；图1B是沿着图1A中A-A线剖取的截面图；图1C是沿着图1A中B-B线剖取的截面图。
参照图1A至1C，根据本发明实施例的袋型锂二次电池100包括电极组件200；容纳该电极组件200的外袋300；用于控制该电极组件200充电/放电的保护电路模块400；和通过热熔形成的第一和第二模塑单元510和520。
该电极组件200包括具有正和负活性材料之一制造的涂层的第一电极板210；具有另一种正和负活性材料制造的涂层的第二电极板220；和设置在第一和第二电极板210和220之间以防止第一和第二电极板210和220短路的隔离物230，其仅允许锂离子通过。另外，由铝制造的第一电极抽头215连接到第一电极板210上，并且以预定的长度突出出来，用作正电极抽头。类似地，由镍制造的第二电极抽头225连接到第二电极板220上，并且以预定的长度突出出来，用作负电极抽头。然而，根据本发明的第一和第二电极抽头215和225的制造材料并不局限于前述材料。为了防止第一和第二电极抽头215和225与该外袋300之间短路，还可以包括绝缘胶带240。另外，第一和第二电极抽头215和225从该外袋300向外延伸，并且电接触保护电路模块400。此外，第一和第二绝缘板251和255还可以提供在电极组件200的两端上，以防止该电极组件200与外袋300相接触。
该正活性材料可以是硫族化物化合物，例如，金属氧化物化合物，如LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNi1-xCoxO2(0＜x＜1)、LiMnO2和类似物。该负活性材料可以选自于由碳基材料、硅(Si)、锡(Sn)、氧化锡、复合锡合金、过渡金属氧化物、锂金属氮化物或锂金属氧化物组成的组。同样，该正电极板由铝材料制造，而该负电极板由铜材料制造。该隔离物通常由聚乙烯或聚丙烯制造。然而，本发明并不局限于上述材料。
根据该实施例，该袋型锂二次电池100的第一和第二电极抽头215和225从外袋300的第一侧向外突出。
该外袋300包括用于容纳电极组件200的电极组件容纳部分300A；和从电极组件容纳单元300A的一侧延伸出来的翼部分300B。应该认识到，在该实施例中，外袋300的该翼部分300B制造成绕在电极组件容纳单元300A的周围。即，外袋300的该翼部分300B具有完全绕在电极组件容纳单元300A周围的形状。
该外袋300具有层结构，其包括由金属如铝制造的芯层、形成在芯层上的热塑树脂层和在芯层下方形成的绝缘薄膜。该热塑树脂层可以由聚合树脂制造，例如，如流延聚丙烯的变性聚丙烯，并且起粘合层的作用。该绝缘薄膜可以由树脂材料如尼龙或聚乙烯对苯二酸盐(PET)制造。然而，根据本发明的外袋300并不局限于前述构造和材料。
该保护电路模块400设置在该袋型裸电池300的第一末端上，并且电连接到电极组件200的第一和第二电极抽头215和225上，以便控制电极组件200中的充电/放电和误差操作。例如，电路模块400可以切断电极组件200中的过电流。另外，该电路模块400具有在该电路模块400上，用于为该袋型锂二次电池100充电/放电的输入/输出接线端子410。尽管在附图中未示出，但是在该保护电路模块400中还可以包括多种保护电路。
该第一和第二模塑单元510和520通过热熔方法模塑。该第一和第二模塑单元510和520允许外袋300保持管状。
另外，用在第一和第二模塑单元510和520中的该热熔材料可以为加热式粘合剂。该热熔材料可以为在气氛温度下为100％固态的不挥发、不易燃的热塑树脂。在该实施例中，该热熔材料在高温下熔化，并且不用水或溶剂涂到粘附体上。然后压该热熔材料，并在数秒后冷却或固化之，以便具有粘性。
用在第一和第二模塑单元510和520中的该热熔材料可以选自于由乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)基材料、聚酰胺基材料、聚酯基材料、橡胶基材料、和聚胺酯基材料组成的组。
另外，第一模塑单元510可以通过热熔方法模塑外袋300的第一部分形成，使保护电路模块400固定其上。该第一模塑单元510形成为露出保护电路模块400的输入/输出接线端子410。换言之，第一模塑单元510覆盖设置在外袋300的第一部分中的该保护电路模块400，而露出该输入/输出接线端子410。
类似地，第二模塑单元520可以通过热熔方法模塑外袋300的第二部分形成。由于根据本发明的袋型锂二次电池100的包装工艺采用外袋300执行，故而袋型锂二次电池100的第二部分相对容易受到外部冲击(如推力)。因此，为了加强该第二部分而提供第二模塑单元520。
在本实施例中，建议外袋300的翼部分仅从电极组件容纳部分周围的侧面没有电极抽头突出的一端延伸，并且两密封板(即外袋300的前板和后板)彼此连接形成单体。然而，根据本发明的翼部分可以从电极容纳部分的两个相对端延伸。同样，该前板和后板可以是两个独立的构件，并/或可以具有不同面积、层结构或材料。
例如，如图2所示，其图解了前和后板层结构的局部放大图，外袋800的后板810包括铝芯层810a；由在铝芯层810a上的(例如)CPP(流延聚丙烯)形成的热塑树脂层810b；和由在铝芯层810a下方的(例如)尼龙或PET(聚乙烯对苯二酸盐)形成的绝缘层810c，而前板820可以包括由(例如)具有比铝更高断裂强度的不锈钢形成的金属芯层820a、和由在金属芯层810b上的(例如)CPP(流延聚丙烯)形成的热塑树脂层820b。
图3A是根据本发明实施例的袋型锂二次电池在一个制造阶段的透视图，其中外袋700折叠起来以提供前板和后板720和710。图3B是图3A所示的制造后的袋型锂二次电池的横向截面图；参照图3A和3B，在外袋700后板710的中心具有矩形中空体713，作为容纳电极组件200的空间。该后板和前板710和720彼此连接，以便该后板710的中空体713用前板720覆盖。在该阶段中，从中空体713延伸至左和右端的左和右翼部分在同样的方向上绕后板710的电极组件容纳部分卷起，以围绕该后板710的电极组件容纳部分。结果，前板720的左和右翼部分绕立体袋的四个面(即，两窄面和两宽面)缠绕后板710的翼部分。更具体地讲，前和后板720和710的左翼和右翼部分围绕该立体袋的该前和后宽面以及左和右窄面，并且电极抽头通过另一个面突出出来。
图4A是图解根据本发明另一个实施例的袋型锂二次电池在其一个制造阶段的透视图，而图4B是图4A所示的制造后的袋型锂二次电池的横向截面图。
参照图4A和4B，该前和后板具有和图2不同的层结构。同样，用于容纳在后板610中的电极组件的立体空间613设置在外袋600的左端附近。在左和右侧上的狭窄的围绕部分绕中空体613开口密封起来，前板的剩下未密封的部分作为绕电极组件容纳空间的翼部分。结果，电极组件容纳空间的四个侧面可以由坚固的金属前板620覆盖。为改善损坏承受能力，该翼部分可以延伸更长，以根据需要绕电极组件容纳空间一圈半或两圈。
在前述的实施例中，如图1C、3B、和4B所示，应该注意到，翼部分的所有末端都必须终结在容纳电极组件的立体空间的角上。换言之，假设该电极抽头突出的面为立体空间的第一面，左或右翼部分的末端须终结在立体空间的四个侧面会合的四个角之一上。若左或右翼部分的末端终结在侧面的中央，在该侧面上就会产生台阶或突出，从而限制了有效空间。
图5是图解根据本发明实施例的袋型锂二次电池的制造方法流程图。
参照图5，根据本发明实施例的袋型锂二次电池的制造方法包括S1)准备具有电极组件容纳空间的袋体；S2)将电极组件容纳在该袋体中；S3)第一次密封该袋；S4)注射电解液以浸泡该电极组件在该电解液中；S5)第二次密封该袋；S6)执行初始化充电/放电以收集气体；S7)第三次密封该袋；S8)安装保护电路模块；S9)缠绕该袋；和S10)热熔第一和第二部分。
图6A至6E是根据本发明实施例的袋型锂二次电池在不同的制造阶段的示意性透视图；现在将参照图5和图6A至6E描述根据本发明实施例的袋型锂二次电池的制造方法。
首先，在准备具有电极组件容纳空间的袋的工艺中(S1)，如图6A所示，准备外袋300’。沿折叠线330’将袋体构件折叠以区分前板和后板320’和310’。后板310’提供有用于容纳电极组件的空间313’。
应该注意到，在本实施例中，电极组件容纳空间313’设置在该后板310’左或右端附近。另外，当容纳电极组件时，该外袋300’具有足够长的区域以围绕电极组件200一圈或多圈。
该外袋300’的层结构包括由金属如铝制造的芯层300a’；形成在芯层300a’上的热塑树脂层300b’；和形成在芯层300a’下方的绝缘层300c’。该热塑树脂层300b’可以由如流延聚丙烯(CPP)的聚合物制造，并且起粘合层的作用。该绝缘层300c’可以由树脂材料如尼龙或聚乙烯对苯二酸盐(PET)制造。然而，外袋300’的材料和层结构并不局限于前述材料。
在容纳电极组件于该袋体中的工艺中(S2)，如图6A所示，准备电极组件200，并且将该电极组件容纳在外袋300’的电极组件容纳空间313’中。在这种情况下，第一和第二电极抽头215和225从该电极组件200的第一侧突出到外袋300’的外面。
电极组件200和外袋300’的准备顺序不局限于上述描述，外袋300’可以在电极组件200之后准备。
尽管在图中未示出，但是第一和第二绝缘板还可以连接到电极组件200的相应部分上，以防止该电极组件200与外袋300’相接触。
如图6B所示，在第一次密封外袋的工艺中(S3)，该外袋沿着折叠线330’折叠，并且前和后板彼此连接。
在第一次密封工艺中(S3)，当密封外袋边缘和中空体313’大部分周边时，在中空体313’旁形成气体收集空间314’。另外，将该气体收集空间314’的一个末端打开，以提供连接该气体收集空间314’到外面的第一透孔340’。类似地，将该气体收集空间314’的相对末端打开，以提供连接该中空体313’至气体收集空间314’的第二透孔350’。换言之，该第二透孔350’起连接中空体313’和气体收集空间314’的通道的作用。
同样，通过第一密封工艺(S3)，该中空体313’起电极组件容纳部分313A’的作用，其中容纳了电极组件200，然后前和后板彼此连接。
在注射电解液以浸泡电极组件在该电解中的工艺中(S4)，当外袋300’竖起以便气体收集空间314’位于上方时，通过第一透孔340’注入电解液，并且外露于真空的气氛中以浸泡电极组件200在电解液中。
在第二次密封该袋的工艺中(S5)，如图6C所示，外袋300’的第一透孔340’在注射电解液和浸泡电极组件200之后密封。
在执行初始化充电/放电以收集气体的工艺中(S6)，如图6C所示，在第一透孔340’密封后，当外袋300’竖起以便气体收集空间314’位于上方时，执行初始化充电/放电。在初始化充电/放电期间，在电极组件200中产生气体。该气体通过第二透孔350’收集在气体收集空间314’中。
在第三次密封外袋的工艺中(S7)，如图6D所示，该第二透孔350’在初始化充电/放电的工艺中产生的气体收集在气体收集空间314’之后密封。同样，密封气体收集空间314’，并且将气体向外排出，从而形成袋裸电池。
在安装保护电路模块的工艺中(S8)，在执行完第三密封工艺后，该保护电路模块400通过从该袋裸电池的第一侧突出的第一和第二电极抽头215和225电连接到电极组件上。
应该注意到，该保护电路模块400包括为电极组件200充电/放电的多种保护电路和输入/输出接线端子410，以控制电极组件200的充电/放电和误差操作。
在缠绕该袋的工艺中(S9)，在安装保护电路模块400后，密封的外袋绕电极组件容纳空间一圈，从而围绕该电极组件容纳空间的外围。
应该注意到，本发明不局限于前述的安装保护电路模块(S8)和缠绕该袋(S9)的工艺顺序。相反，缠绕该袋的工艺(S9)可以在安装保护电路模块工艺(S8)之前执行。
在热熔第一和第二部分的工艺(S10)中，如图6E所示，在用外袋缠绕该电极容纳空间后，热熔保护电路模块连接于其上的袋裸电池的第一部分和袋裸电池的第二部分，以形成第一和第二模塑单元510和520，从而提供完整的袋型锂二次电池100。
在这种情况下，当热熔第一和第二部分时，保护电路模块400的输入/输出接线端子410可以外露于第一模塑单元510的外部。
结果，由于第一和第二模塑单元形成在袋的第一和第二部分上，围绕电极组件的袋的整个形状可以得到保持。
图7是图解根据本发明另一个实施例的袋型锂二次电池制造方法的流程图。
参照图7，根据本发明另一个实施例的袋型锂二次电池的制造方法包括S11)准备具有第一和第二中空体的外袋；S12)在该第一中空体中容纳电极组件；S13)除了第一和第二通道外密封外袋；S14)注射电解液以浸泡该电极组件；S15)密封第一通道；S16)执行初始化充电/放电，并且在第二中空体中收集气体；S17)密封第二通道以去除第二通道；S18)安装保护电路模块；S19)用外袋缠绕该电极组件；和S20)热熔外袋第一和第二部分。
图8A至8E是根据本发明的方法的另一个实施例的袋型锂二次电池在不同制造阶段的示意性透视图。现在将参照图7和图8A至8E描述根据本发明另一个实施例的袋型锂二次电池的制造方法。
首先，参照图8A，在准备具有第一和第二中空体的外袋的工艺中(S11)，该外袋300”沿折叠线330”折叠，以便区分前板和后板320”和310”。该后板310”包括第一和第二中空体315”和317”。
第一中空体315”和第二中空体体317”可以提供在左和右翼部分的一端或两端附近。
该外袋300”的层结构包括由金属材料如铝制造的芯层300a”；形成在芯层300a”上的热塑树脂层300b”；和形成在芯层300a”下方的绝缘层300c”。该热塑树脂层300b”可以由(例如)流延聚丙烯(CPP)制造，并且起粘合层的作用。该绝缘层300c”可以由尼龙或聚乙烯对苯二酸盐(PET)制造。然而，外袋300”的层结构和材料并不局限于前述材料。
在电极组件容纳在第一中空体中的工艺中(S12)，如图8A所示，该电极组件200容纳在外袋300”的后板310”的第一中空体315”中。在这种情况下，第一和第二电极抽头215和225以预定长度突出该外袋300”的外部。
准备电极组件200和外袋300”的工艺顺序并不局限于前述顺序。相反，可以首先准备电极组件200，然后准备外袋300”。
在除了第一和第二通道外密封外袋的工艺中(S13)，如图8B所示，当该外袋300”沿折叠线330”折叠并且密封前和后板320”和310”时，形成了第一和第二通道360”和370”。
更具体地讲，在电极组件200容纳在第一中空体315”后，外袋300”沿折叠线330”折叠，以便前和后板310”和320”彼此面对。然后，形成连接第二中空体317”到该外袋300”外面上的第一通道360”和连接该第一中空体315”到该第二中空体317”上的第二通道370”，并且密封前和后板。应该注意到，该第一中空体315”起电极组件容纳部分315A”的作用。
在注射电解液以浸泡电极组件的工艺中(S14)，当竖起外袋300”以便第二中空体317”位于上方时，通过第一通道360”注入电解液。然后，外袋300”外露于真空的气氛中以浸泡该电极组件200在电解液中。
在密封第一通道的工艺中(S15)，在注射电解液以浸泡电极组件200后，密封该第一通道360”。
在执行初始化充电/放电和在第二中空体中收集气体的工艺中(S16)，执行初始化充电/放电，并且竖起外袋300”以便第二中空体317”位于上方。在这种情况下，在初始化充电/放电期间，在电极组件200中产生气体。该产生的气体经由第二通道370”收集在第二中空体340”中。
在密封第二通道和取消第二中空体的工艺中(S17)，如图8D所示，在通过初始化充电/放电将气体收集在第二中空体317”后，密封连接该第一中空体315”到该第二中空体317”的第二通道370”。然后，从外袋300”上切断第二中空体317”，以便去除在初始化充电/放电期间收集的气体。
在安装保护电路模块的工艺中(S18)，在切断第二中空体317”后，该保护电路模块400电连接到电极组件200的第一和第二电极抽头215和225上。应该注意到，该保护电路模块400包括为电极组件200充电/放电的多种保护电路和输入/输出接线端子410，以控制电极组件200的充电/放电和误差操作。
在缠绕外袋的工艺中(S19)，在安装保护电路模块400后，用外袋绕在电极组件容纳空间上以围绕其外围。
安装保护电路模块(S18)和缠绕该袋(S19)的工艺顺序不局限于前述的顺序。相反，缠绕该袋的工艺(S19)可以在安装保护电路模块工艺(S18)之前执行。
在热熔第一和第二部分的工艺(S20)中，在用外袋300围绕电极组件容纳空间后，用热熔方法模塑连接袋裸电池的保护电路的第一部分和袋裸电池的第二部分，以形成第一和第二模塑单元510和520，从而最终提供袋型锂二次电池100。
当形成第一模塑单元510时，保护电路模块400的输入/输出接线端子410可以外露于外袋300”的外部。
根据本发明的该实施例，用外袋300”的一部分围绕电极容纳部分315A”，以包装该袋型锂二次电池，而不用单独的包装壳。因此可以简化包装工艺。
另外，可以减少该袋型锂二次电池的制造成本。
尽管已经参照示范性实施例部分地展示和描述了本发明，但本领域的技术人员应该认识到，在此可以对其进行形式上和细节上的各种变化而不脱离所附权利要求所界定的本发明的精神和范围及他们的等同物。
权利要求
1.一种袋型锂二次电池，包括电极组件，其包括连接到第一电极抽头上的第一电极板、连接到第二电极抽头上的第二电极板和设置在该第一和第二电极板之间的隔离物；和外袋，其包括电极组件容纳部分和从该电极组件容纳部分的至少一端延伸出来的翼部分，该翼部分完全绕在该电极组件容纳部分的侧面上。
2.根据权利要求1所述的袋型锂二次电池，还包括保护电路模块，其中该保护电路模块电连接到该电极组件上，并且具有为该电极组件充电/放电的输入/输出接线端子。
3.根据权利要求2所述的袋型锂二次电池，还包括形成在该外袋的第一端上的第一模塑单元，该第一模塑单元覆盖该保护电路模块的表面，而在该保护电路模块的该表面上提供的该输入/输出接线端子除外。
4.根据权利要求1所述的袋型锂二次电池，还包括形成在该外袋的第二部分上的第二模塑单元。
5.根据权利要求3所述的袋型锂二次电池，其中，该第一模塑单元通过热熔该外袋形成。
6.根据权利要求5所述的袋型锂二次电池，其中，该热熔采用热塑性粘合剂。
7.根据权利要求6所述的袋型锂二次电池，其中，该热塑性粘合剂包括选自于由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物基材料、聚酰胺基材料、聚酯基材料、橡胶基材料和聚胺酯基材料组成的组中的材料。
8.根据权利要求1所述的袋型锂二次电池，还包括分别设置在该电极组件的第一部分和该电极组件的第二部分上的第一绝缘板和第二绝缘板。
9.根据权利要求1所述的袋型锂二次电池，其中，该外袋的层结构包括芯层；形成在该芯层上的热塑树脂层；和形成在该芯层下方的绝缘层。
10.根据权利要求9所述的袋型锂二次电池，其中该芯层包括铝；该热塑树脂层包括流延聚丙烯；和该绝缘层包括尼龙或聚乙烯对苯二酸盐(PET)。
11.根据权利要求1所述的袋型锂二次电池，其中该第一电极抽头和该第二电极抽头从第一侧上的该电极容纳部分突出出来；并且该外袋的该翼部分从该电极组件容纳部分的与该第一侧不同的侧面延伸出来，并且完全绕在该电极容纳部分的该侧面上。
12.根据权利要求1所述的袋型锂二次电池，其中该第一电极抽头和该第二电极抽头从第一侧上的该电极容纳部分突出出来；该翼部分分为从该电极组件容纳部分的相对侧延伸出来的左和右翼部分，该相对侧不同于该第一侧；并且该左和右翼部分完全绕在该电极容纳部分的该侧面上。
13.根据权利要求1所述的袋型锂二次电池，其中该第一电极抽头和该第二电极抽头从第一侧上的该电极容纳部分突出出来；该外袋包括前板和后板；该电极组件容纳部分通过密封该外袋的该前板和该后板的边缘而封闭；并且该翼部分从该电极组件容纳部分的至少一个周围侧面延伸，该至少一个周围侧面不同于该第一侧。
14.根据权利要求13所述的袋型锂二次电池，其中，该前板和该后板具有多层。
15.根据权利要求14所述的袋型锂二次电池，其中该后板包括铝芯层、形成在该芯层上的热塑树脂层和形成在芯层下方的并且由尼龙或聚乙烯对苯二酸盐(PET)制造的绝缘层；并且该前板包括具有比该铝芯层断裂强度高的金属层和形成在该金属层下方的热塑树脂层。
16.根据权利要求13所述的袋型锂二次电池，其中该后板具有用于容纳该电极组件的立体的中空体；该前板覆盖该中空体的开口；并且该翼部分的一端终结在该立方体的中空体的四个侧面角的一个上，该四个侧面角的一个不同于该第一侧。
17.根据权利要求13所述的袋型锂二次电池，其中该前板和该后板通过折叠单板提供；该翼部分可以分为从该电极组件容纳部分的相对侧延伸出来的左和右翼部分；并且该左或右翼部分之一覆盖该电极组件容纳部分对应于该前板的侧面，并且该左或右翼的该另一部分覆盖该电极组件容纳部分对应于该后板的侧面。
18.根据权利要求13所述的袋型锂二次电池，其中，该前板和该后板具有不同的面积，并且该前板和该后板中只有一个从该电极组件容纳部分的一个周围侧面延伸出来，以提供该翼部分的至少一部分。
19.一种制造袋型锂二次电池的方法，包括准备袋，其包括沿折叠线折叠起来的前板和后板，其中该后板具有电极组件容纳空间；容放电极组件在该电极组件容纳空间中，该电极组件包括连接到第一电极抽头上的第一电极板、连接到第二电极抽头上的第二电极板和设置在该第一电极板和该第二电极板之间的隔离物；通过密封该袋的该前板和该后板的边缘形成袋裸电池；和以外袋缠绕该电极组件，其是通过绕电极组件容纳空间卷绕该袋裸电池的一部分以提供外袋的形状。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，该电极容纳空间靠近该袋的该后板的左或右端设置。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括在该外袋的第一部分中安装保护电路模块，并且电连接在该保护电路模块的表面上带有输入/输出接线端子的该保护电路模块到该电极组件的该第一电极抽头和该第二电极抽头上。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括形成第一模塑单元，其通过热熔该外袋而覆盖在该外袋上的该保护电路模块，而该输入/输出接线端子暴露在该外袋之外。
23.根据权利要求书19所述的方法，还包括通过热熔该外袋在该外袋上形成第一模塑单元。
24.根据权利要求19所述的方法，其中该形成袋裸电池空间包括局部密封该袋的一部分以提供气体收集空间，第一通道将该电极组件容纳空间连接到该气体收集空间，而第二通孔将该气体收集空间连接到该外袋的外部；通过该第二通孔注射电解液以浸泡该电极组件；密封该第二通孔；执行该电极组件的初始化充电/放电，以在该气体收集空间中收集气体；和去除在该第一通孔和该气体收集空间中的该气体，并且通过热熔密封该第一通孔和该气体收集空间。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，该第二通孔将该气体收集空间连接到该电极组件容纳空间相反侧的该气体收集空间的外围侧面的外部，并且该第一通孔设置在该电极组件容纳空间和该气体容纳空间之间。
26.一种制造袋型锂二次电池的方法，包括准备袋构件，其包括具有电极组件容纳空间的后板和覆盖该电极组件容纳空间的前板；将电极组件容纳在该电极组件容纳空间中，该电极组件包括连接到第一电极抽头上的第一电极板、连接到第二电极抽头上的第二电极板和设置在该第一电极板和该第二电极板之间的隔离物；形成袋裸电池，设置该前板和该后板使该前板覆盖该电极组件容纳空间，并且在该电极组件容纳空间周围的周边区域密封该前板和该后板，以使该前板和该后板彼此局部结合；和缠绕该袋裸电池，用该周边区域的至少一部分完全绕在该电极组件容纳空间的周围。
27.根据权利要求26所述的方法，其中该前板包括芯层，并且该芯层的断裂强度高于该后板。
28.一种制造锂二次电池的方法，包括准备袋构件，其具有不同面积的前板和后板，该后板具有形成在该后板的一部分上的电极组件容纳空间，并且该前板覆盖该电极组件容纳空间；将电极组件容纳在该电极组件容纳空间中，该电极组件包括连接到第一电极抽头上的第一电极板、连接到第二电极抽头上的第二电极板和设置在该第一电极板和该第二电极板之间的隔离物；形成袋裸电池，设置该前板和该后板使该前板覆盖该电极组件容纳空间，并且在该电极组件容纳周围的周边区域密封该前板和后板，以便该前板和该后板彼此局部结合；和缠绕该袋裸电池，用该周边区域的部分绕在该电极组件容纳空间的周围，以便该周边区域未密封的部分绕在该电极组件容纳空间的至少一部分上。
全文摘要
袋型锂二次电池包括电极组件，其包括连接到第一电极抽头上的第一电极板、连接到第二电极抽头上的第二电极板和设置在该第一和第二电极板之间的隔离物。该电池还包括外袋，其具有电极组件容纳部分和从该电极组件容纳部分的至少一端延伸出来的至少一个翼部分，该翼部分完全绕在该电极组件容纳部分的侧面上。本发明还揭示了袋型锂二次电池的制造方法。
文档编号H01M2/00GK1841835SQ20061007145
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月28日 优先权日2005年3月28日
发明者李亨馥 申请人:三星Sdi株式会社