专利名称：袋型电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电池。更具体地说，本发明涉及袋型电池及其制造方法。
背景技术：
电池可以采用多种电气化学技术，并且可以以多种形成因素制造。一般而言，电池可以分为原电池或一次性使用电池，和二次电池或可再充电电池。许多电池技术使用锂，例如锂二次电池，并由于锂和水之间的反应的缘故而采用了非水溶性电解质。举例而言，所述电解质可以是包括锂盐的固态聚合物，或锂盐被解离于某种有机溶剂中而形成的液体。锂二次电池包括使用有机液态电解质的锂金属和锂离子电池，和使用聚合物固态电解质的锂离子聚合物电池。在固态类型锂离子聚合物电池中，电解质泄漏的风险小，然而在液态或者凝胶型锂离子聚合物电池中，有可能泄漏有机电解质。
与通常在具有较高电解质泄漏风险的电池中使用的金属罐形成鲜明对比的是，对于电解质泄漏风险小的电池，可以采用袋作为电池壳体。当使用袋时，通常可以减小电池的重量和厚度，并自由地改变电池的形状，这与使用金属罐的情况形成了对比。
图1描述了传统袋型电池在袋密封之前的透视图，图2描述了图1所示电池在袋密封和折叠之后的透视图，图3描述了沿着图2的线条A-A截取的剖视图。参照图1-3，传统袋型电池可包括电极组件3和容纳所述电极组件3的袋材料4。
参照图1，现在将描述形成传统袋型电池的方法。首先，大致呈矩形的袋材料4的中心可被折叠以形成后部4b和前部4a。在后部4b中形成凹部6，在凹部6中可以容纳电极组件3。可以使用密封部分5将前部4a和后部4b密封在一起。正如所述形成的核心单元可封装在硬容器中，以形成硬包装电池(未示出)。另外，纵向的两端可以用热融性树脂闭合。
当使用裸单元(bare cell)形成硬包装而不折叠密封部分5时，硬容器可能需要额外的空间来容纳密封部分5。因此，可向凹部6的相应侧折叠密封部分5，如图2所示。甚至在袋没有放进硬容器时，袋的密封部分5可折叠以减小电池的整体宽度。
如图3所示，传统袋型电池中的凹部6可具有基本笔直的或者以接近90°弯折的侧壁。相应地，当向凹部6折叠密封部分5时，被折叠的密封部分5也呈基本笔直或者轻微弯折。结果，如果与具有圆形侧面的电极组件3结合，传统袋型电池的内部将没有被有效地填充。因此，每单位体积的电池的电容量没有最大化。另外，参照图3，以这种方式来折叠密封部分5将裸单元的整体宽度增大了2W的数量，这里W是沿着袋的相应侧表面的每个密封部分5的宽度。
可以理解，由于袋容器被密封部分5占用了额外的2W宽度，传统袋型电池限制了可以放置其中的电极组件3的尺寸。而且，如果袋容器要放置在硬容器中，在装配期间，袋容器的弯折边缘可能接触到硬容器，导致袋容器受损。由于袋可以非常薄，可能易于使电极组件受损。
另外，所述硬容器可具有大约0.6mm厚的壁，使得整个电池更厚。相应地，如果传统袋型电池所针对的器件迫使电池尺寸受到限制，电池的电容量可能减小。相反，增加电池的电容量需要更大的电池，这就需要对所要供电的器件的其他方面进行设计改变。
发明内容
本发明因此涉及一种袋型电池及其制造方法，并克服了由于现有技术的限制和缺点而产生的一种或多种问题。
因此，本发明实施例的特征是提供了一种配置为减小电池整体宽度的袋型电池及其制造方法。
因此，本发明实施例的另一个特征是提供了一种袋型电池，其配置为增大内部体积中适于容纳电极组件的那部分，并提供了这种袋型电池的制造方法。
因此，本发明再一个特征是提供了一种袋型电池，所述袋型电池具有保护电池的覆盖套而不明显地增加电池的外部尺寸。
本发明的上述和其他特征和优点中的至少一个可以通过提供一种袋型电池来实现，该袋型电池所包括的袋容器包含了前区域、后区域、第一和第二侧区域以及覆盖套，其中所述第一侧区域以电池的第一侧将前区域连接到后区域，所述第二侧区域在电池的第二侧处将前区域连接到后区域，所述第一侧和第二侧是彼此相对的，所述后区域中具有凹部来容纳电极组件，并且两个延伸部分从所述凹部的第一和第二侧延伸，所述两个延伸部分被卷绕以形成所述第一和第二侧区域和所述前区域，所述两个延伸部分朝向内的表面被彼此粘合以在所述前区域中形成第一密封条，所述延伸部分中的至少一个延伸超出所述第一密封条并且被进一步卷绕以形成所述覆盖套，所述覆盖套至少延伸到部分地横跨所述前区域。
所述覆盖套可以沿第一方向从所述第一密封条横跨所述前区域而延伸，所述两个延伸部分中的一个可以是延伸超出所述第一密封条达第一长度的较短延伸部分，所述两个延伸部分中的另一个可以是延伸超出所述第一密封条达第二长度的较长延伸部分，所述第二长度大于所述第一长度，并且所述较长延伸部分可以覆盖所述较短延伸部分，在所述覆盖套中，所述较长延伸部分的朝向内的表面面对所述较短延伸部分的朝向外的表面。
所述袋型电池可以进一步包括放置于凹部中袋容器内部的电极组件，所述电极组件包括第一和第二电极，这两个电极带有插入其间的隔离件，所述第一电极具有从其延伸的第一电极接头，所述第二电极具有从其延伸的第二电极接头。
所述的袋型电池可以进一步包括从所述凹部的上侧和下侧延伸的两个凸缘部分，所述上侧和下侧彼此相对，其中所述凸缘部分可以被粘合到所述延伸部分以形成上密封条和下密封条，所述电极接头可以从电极组件通过所述上密封条突出，从而延伸到袋容器的外部，并且所述下密封条可以对着凹部的下侧折叠。
所述第一密封条可以沿着所述前区域纵向延伸并且可以大致地被置于所述前区域的中心处。所述凹部的侧面可以为曲线形。所述袋型电池可以进一步包括置于凹部中的电极组件，其中凹部的曲线侧面可以具有与电极组件的对应外表面大致相同的曲度。
所述覆盖套可以完全横跨所述前区域、后区域、第一侧区域以及第二侧区域而延伸。所述覆盖套可以延伸围绕电池至少一次。所述两个延伸部分可以具有多层，所述多层包括尼龙制成的朝向外的表面，聚烯烃类树脂制成的朝向内的表面、以及在所述朝向外的表面和朝向内的表面之间的内部层，所述内部层是薄金属膜。
所述袋容器可以包括后表面，其具有限定于其中的凹部，所述两个延伸部分由所述后表面形成，并且所述后表面的凸缘部分从所述凹部的第三侧延伸，所述袋容器可以包括前表面，所述前表面包括延伸横跨所述凹部的第一部分以及面对所述凸缘部分和延伸部分的周界部分，所述周界部分可以密封到所述凸缘部分，所述周界部分可以向所述两个延伸部分密封以形成两个重叠部分，所述两个重叠部分可以被卷绕以形成所述第一和第二侧区域以及所述前区域，所述两个重叠部分可以被彼此粘合以形成所述第一密封条，并且所述两个重叠部分的至少一个的一部分可以延伸超出所述密封条以形成所述覆盖套。
所述覆盖套的一端粘附到所述袋容器下面的区域。所述第一表面和所述第二表面可以被一个接近对折的袋材料元件完整地形成。所述前表面可包括第二凹部，所述前表面和后表面是对称的。所述重叠部分可以包括未密封的区域，在该区域处所述周界部分没有向所述两个延伸部分密封，所述未密封区域对应于所述覆盖套的被折叠的区域。所述袋型电池可以进一步包括置于所述凹部和所述覆盖套之间和/或所述第一部分和所述覆盖套之间的加固部件。
本发明的上述和其他特征和优点中的至少一个可以通过提供一种袋型电池的制造方法来实现，该方法包括提供在其中形成有凹部的袋容器；放置电极组件到所述凹部中；沿着所述凹部的周界形成密封；卷绕两个从所述凹部围绕所述袋容器延伸的延伸部分，并且将所述延伸部分彼此粘合来沿着袋容器的前区域形成第二密封条；以及进一步围绕袋容器卷绕所述延伸部分中的至少一个以形成至少部分地覆盖所述前区域的覆盖套。
所述方法可以进一步包括在围绕袋容器卷绕所述延伸部分时向所述延伸部分施加预定的张力，所述预定的张力足够导致所述延伸部分贴合所述电极组件的外部形状。所述方法可以进一步包括将所述覆盖套的末端粘附到所述袋容器下面的区域。所述覆盖套的末端可以被粘附到袋容器靠近所述第二密封条的下面的区域。
对本领域普通技术人员而言，本发明的上述或者其他特征和优点将通过参考附图对示例性实施例进行详细描述而变得更加清晰，在附图中图1描述了传统袋型电池在袋密封之前的透视图；图2描述了图1所示电池在袋密封和折叠之后的透视图；图3描述了沿着图2的线A-A截取的剖视图；图4-7描述了根据本发明实施例的袋型电池的制造方法中的各阶段；图8描述了根据本发明实施例的袋容器的透视图；图9A-9C描述了针对图8所示袋容器的密封操作的可选方案的俯视图；图10描述了根据本发明又一实施例的袋型电池的剖视图；图11A-11E描述了根据本发明另一实施例的袋型电池的制造方法的各阶段；和图12描述了根据本发明实施例的具有加固部件的袋型电池的剖视图。
具体实施例方式
于2005年12月29日递交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2005-0134562，以及于2006年12月29日递交于韩国知识产权局的名称为“袋型电池(Pouch Type Battery)”的韩国专利申请No.10-2005-0134553，在此分别以其整体通过引用并入。
现在将在下文中参考附图对本发明进行更为详尽的描述，在附图中描述了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以采用不同方式改造，并且不应该被解释为限于此处阐述的实施例。确切地说，所提供的这些实施例使本公开变得详尽和完善，并且向本领域技术人员充分地表达出本发明的范围。
在附图中，为了示意清楚，层和区域的尺寸可能被夸大。同样应该理解，当层或者元件被形容为在另一个层或者衬底“上”时，可以是直接位于其它层或者衬底上，或者也可设置插入层。进一步，应该理解，当层被形容为在另一个层“下”时，可以是直接在其之下，也可设置一个或多个插入层。另外，还应该理解，当一个层被形容为在两个层“之间”时，这个层可以是所述两个层之间的唯一的层，或者也可能设置一个或多个中间层。贯穿全文，相同的参考标号指代相同的元件。
根据本发明实施例的袋型电池的结构细节，以及相应的制造方法的各阶段，现在将参照图4-7进行描述。首先参照图4和图5B，袋材料40具有在其中形成的凹部43(图4中的虚线所示)以容纳电极组件30，凹部43包括一个底表面和四个侧壁。凹部43可具有的深度仅仅是电极组件30厚度的一部分，例如，是电极组件30厚度的大约一半，这样当电极组件30在电池组装期间被初始放置在凹部43中时，电极组件30从凹部43突出。
袋材料40可以是多层材料，其可以包括，例如，由诸如铝(Al)的金属形成的核，在朝向内的表面上的热熔层，以及在朝向外的表面上的隔离层。热熔层可以由举例而言诸如模塑聚丙烯(CPP)聚合物树脂的改良聚丙烯制成，用作粘合层。隔离层可以由举例而言诸如尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的树脂制成。
电极组件30可以是多层电极组件，其包括正电极31、隔离件33和负电极35的迭片结构。电极组件可以是软卷(jelly roll)的，可以按照隔离件、电极、隔离件、另一电极的顺序，或者可选的，以电极、隔离件、另一电极、隔离件的顺序将两个电极31和35以及隔离件33在心轴周围围绕来形成这种软卷结构。在形成软卷时，为了防止正电极31和负电极35短路，隔离件33可以被粘附到向卷绕物外侧暴露的电极表面或者粘附到内电极表面。电极组件30可以具有椭圆形截面，如同针对源电池的容器的形状，并且由于在心轴周围围绕而可以具有曲线的侧面。
每个电极可以包括，例如，含有活性材料的灰浆层，其被置于采集器的至少一个表面上，所述采集器可以是例如金属箔或者金属网(未示出)。硫族化合物，举例而言，合成的金属氧化物，例如LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNi1-XCoXO2(0＜x＜1)、LiMnO2，等等，可以用作针对电极采集器中的一个表面的灰浆的活性材料。碳(C)基材料、硅(Si)、锡(Sn)、氧化锡、合成的锡合金、过渡金属氧化物、锂金属氮化物、锂金属氧化物等等，可以用作第二电极采集器的另一表面的灰浆的活性材料。每个电极还可以包括与其连接的接头，例如，接头37和38，用于电连接到电池的外部。
在一种方案中(未示出细节)，一个电极可以包括由铝(Al)制成的采集器，以及与其焊接的电极接头，该电极接头例如可以是铝(Al)，并且突出预定长度。另一个电极可以包括由铜(Cu)制成的采集器和与其焊接的电极接头，该电极接头例如可以是镍(Ni)，并且突出预定长度。绝缘带39可以设置来防止第一电极接头37、第二电极接头38和袋材料40被短路。具体而言，可以在电极接头37和38伸出电池之处，例如穿过凸缘部分42之处，设置绝缘带39，例如，树脂带。绝缘带39从而可以防止电极接头37和38与袋材料40的薄金属板形成短路，并且可以帮助将袋密封。电极接头37和38可以电连接到诸如保护电路模块(PCM)、正温度系数(PTC)或类似结构(未示出)的附件来形成核心单元。
例如采用深冲压处理，可以形成凹部43，使得两个相对侧壁被弯曲。两个相对的侧壁的曲线形状可以对应于电极组件30的曲线侧面的形状。相应地，当电极组件30置于凹部43中时，由凹部43所限定的内部空间的形状可以接近地符合电极组件30的形状，并且因此，凹部43的内部空间可以得到有效使用，从而提高了电池每单位体积的电容量。
凹部43可以在俯视图中具有大致矩形的形状。两个凸缘部分42和44可以从凹部43的两个短边延伸出去，也就是从上下两侧延伸出去。两个延伸部分46和48可以从凹部43的两个长边延伸出去。凸缘部分42和44的相应的上边缘和下边缘可以与凸缘部分42和44的对应侧面平齐，这样袋材料40的外周界是平齐的并且呈大致矩形，如图4所示。
两个延伸部分46和48中的一个可以长于另一个。例如，如图4所示，延伸部分46相对较短，具有长度l1，而延伸部分48相对较长，具有长度l2。这样的形状可以通过对矩形袋外部材料40进行深冲压处理而得到，从而使得所形成的凹部43偏离中心。
参照图4和图5A，现在描述所述带状电池的制造方法的进一步细节。延伸部分46和48可以被折叠以覆盖置于凹部43中的电极组件30。延伸部分46和48可以沿着它们与凹部43以及凸缘部分42和44的边界折叠。
参照图4，延伸部分46和48可以被折叠使得延伸部分46中的区域461接触延伸部分48中的区域481。延伸部分46和48的朝向内的表面可以在接触之处熔在一起，从而使得区域461熔合到区域481。
参照图5A，熔合区域461和481可以形成密封条51。密封条51可以沿着袋50的前部区域纵向的延伸。并且，袋50可以在延伸部分46和48被穿过凸缘部分42折回的地方被密封以形成密封条52，以使得袋50的一端保持开放而不密封。电极接头37和38通过密封条52突出，以暴露在袋50外面。
在沿着袋50的前部区域形成密封条51的时候，两个延伸部分46和48可以朝向袋50前部区域的中心而被拉到一起，然后沿着区域461和481熔合在一起。当两个延伸部分46和48以这样的方式而被拉到一起的时候，它们围绕电极组件30而卷绕以形成袋50的前部区域。如上所述，凹部43可以具有比电极组件30的厚度浅的深度，这样，当电极组件30初始放置于凹部43中的时候，电极组件30部分地从凹部43突出。相应地，当将延伸部分46和48围绕电极组件30而卷绕以形成袋50的前部区域的时候，延伸部分46和48可以被紧紧地拉在电极组件30的周围，作为支撑参考表面。因此，袋50的侧区域53可以是具有与电极组件30的外表面形状大致相同的形状的弯曲表面。
覆盖区域59可以保持超出密封条51，覆盖区域59由延伸部46和48中延伸超出区域461和481的其中一个或全部两个的区域所形成。参照图4，只有延伸部48延伸超出密封区域481。然而，延伸部48和延伸部46都可以分别延伸而超出相应的密封区域48和46。覆盖区域59的进一步的细节将在下面描述。
参照图6，电解质60可通过沿着凸缘部分44的尚未密封的区域而提供给电池内部的电极组件30，所述尚未密封的区域所处的电池的一端可以与电极接头37和38伸出的那一端相反。沿着凸缘部分44的未密封区域然后可以被密封，如下文所述。当然，可以以不同的顺序执行密封操作，以使得密封条52最后形成，而电解质60通过凸缘部分42注入。
由于电极60可以被通过处于电池一端而开放的凸缘部分注入，电极组件30的端表面可以向所注入的电解质60暴露，所述电解质可以通过在电极板31和35以及隔离件33之间渗透而容易地进入电极组件30的缝隙中。
在将电解质60引入电池后，凸缘部分44可以例如通过热熔合过程而被密封到被卷绕的延伸部分46和48的表面，即，被密封到延伸部分46和48的对接表面，以形成电池的前部。这样，密封条57可以被沿着凸缘部分44(见图7)形成。从而电池可以完全密封。
覆盖区域59的结构和构成的进一步细节将参考图5A、5B和7进行描述。如上所述，延伸部分46和48的其中一个或者全部两个可以延伸超出密封条51以形成覆盖区域59。为了简单起见，下面描述只有延伸部分48延伸超出密封条51的示例，虽然可以理解的是，本发明不限于该示例。
参照图5A和5B，覆盖区域59可以从密封条51沿着袋50的前区域以第一方向延伸。并且，密封条51可以沿第一方向折叠。这样的结构可以通过在形成密封条51后沿第一方向拉动覆盖区域59而形成。参照图7，覆盖区域59可以围绕袋50的外表面而卷绕。覆盖区域59可以以预定量围绕袋50延伸，所述预定量，举例而言，可以是部分横过袋50的前区域的距离，整个绕着袋50的距离，也就是横过前区域的距离、后区域和所有两个侧区域的距离，或者围绕袋50超过一次。
覆盖区域59可以卷绕袋50，使得较长的延伸部分，例如延伸部分48，覆盖了较短的延伸部分，例如延伸部分46。参照图5B，覆盖部分59可以在密封条51处折叠，使得较长延伸部分48面向内部的表面继续面向内部，也就是说，这种折叠可以使得较短的延伸部分46折回其自身之上，而较长的延伸部分48沿第一方向延伸。覆盖部分59的末端可以采用例如加热、粘合剂、粘合带等等而粘附到在下面的袋50的外表面。
最后，参照图7，密封条57可以被折叠以覆盖袋50的末端表面(即，图6中的表面55)，该表面可对应于凹部43的短边。此时，折叠的密封条57可以加强袋50的后表面，并且可以保护袋50的末端。
在根据本发明实施例的袋型电池中，当被如上所述的形成时，袋容器可以提供令人满意的强度。相应地，核心单元的外部材料可以通过树脂模具的形式形成，从而实现了核心单元的上部和下部，而无需另外使用硬容器来封装该核心单元。
在形成袋之时在初始充电和放电过程中使用气室的情况下，所述气室可以在袋的下密封部分(未示出)中形成。
在袋50的前区域上的密封条51可以沿前区域的宽度方向置于两个电极接头37和38之间，并且可以被置于袋50的前区域的中心处或中心附近。
电极接头37和38具有大约0.1毫米的厚度。基于袋50的宽度，电极31和35以及隔离件33之间的空间，以及电极组件30和袋50的壁之间的空间，可能对于电极接头37和38在电极组件30中形成的部分来说是不足够的。所以，电极接头37和38可以从电极组件30中分离出来，从而不与电极组件30重叠。由于电极组件30的侧面可以是曲线的，电极31和35之间的空间可以在电极组件30中是小的。另一方面，在没有放置电极接头37和38的其余部分，即电极接头37和38之间，电极31和电极35的空间可以相对较大。所以，当前区域上的密封条51被放置于袋50外部的部分中时，实际的厚度可能有略微增大。在前区域上构建密封条51的过程中，袋50的较窄一侧的表面可以是曲线的并且在形状上对应电极组件30的外表面。
这样的设计可以向设备制造者显示优点，理由是由于袋型电池的设计，袋50的两个窄侧表面可以是曲线的；并且，相应地，电气和电子设备，例如可能安装所述袋型电池的移动电话，可以被优化来利用减小后的电池尺寸，和/或利用增强的每单位体积电池的电容量。也就是说，由于袋50中的电极组件30的横截面可以是椭圆的，袋50的窄侧表面可以呈类似的曲线形，并且袋50的内部可以被电极组件30充分填充，即不浪费空间，这样就可能增加每单位体积电池的电容量。
以下，参照图8和图9A-9C描述本发明的进一步的实施例。图8描述了根据本发明实施例的袋容器的透视图，图9A-9C描述了针对图8中袋容器的密封操作的可选方案的俯视图。
参照图8，袋型电池可以通过提供配置为折叠的袋材料840来形成。袋材料840可以包括层111、112和113，这些层分别可以是改良聚乙烯熔合层、金属核、以及尼龙或者PET隔离层。
袋材料840可以具有后部840b，后部840b带有在其中形成的凹部843；和前部840a，，其具有的尺寸配合后部840b的尺寸，其中前部840a配置为密封到后部840b。可以配置袋材料840的尺寸和凹部843的位置，从而提供从凹部843延伸出去的延伸部分846和848。凸缘部分842可以沿着凹部843的边缘放置，例如，沿着与袋材料840的折叠相对的短边缘放置。
参照图8和图9A，前部840a可以被折叠来覆盖后部840b，以将电极组件封装在内。电极组件的接头37和38可以延伸横过凸缘部分842从而暴露在袋的外面。
参照图9A，毗邻凹部843的前部840a和后部840b的区域可以使用例如热融解过程而被密封在一起进而密封袋。因此，密封条851这样沿着凹部843的三个侧面形成，而第四个侧面通过折叠固有地密封于袋材料840中。由于袋材料840的密封，延伸部分846和848中的每一个可以具有分别与袋材料840的前部840a和后部840b相对应的两层。
两个延伸部分846和848可以纵向地形成，这样即使由于熔合而施加了外部压力，作为袋材料840的内部层的聚烯烃层的部分也不会出来，并且这样外部外观就变得良好。另外，聚烯烃层的厚度也未受到限制，这样在聚烯烃层冷却变硬的时候就形成了坚固的粘合部。
当如图9A所示进行熔合时，延伸部分846和848中的至少一个可以包覆整个袋。这样就可以帮助保护电池抵抗外部震动，从而使袋型电池的可靠性得到了改进。由于电池可以被保护而不需要额外的硬容器，就可以减小整体电池的厚度，并满足用户的各种需求。另外，由于密封所要求的区域可以更少，就可以增加电池的容量。
图9B给出了用于密封图8中袋型电池的另一种选择方案。参照图8和图9B，前部840a和第二部840b可以例如使用热熔合过程而大部分地熔合在一起来形成密封区域851和额外密封区域951，而不用熔合袋材料840将被折叠之处的折叠区域952。也就是说，折叠区域952可免于被熔合，这样折叠区域952未被硬化并且整个袋可以被延伸区域846和848中的一个或者全部容易地包覆。密封区域851可以被冷却而硬化，从而可以帮助保护袋型电池抵抗外部震动。
图9C描述了用于密封图8中袋型电池的另一种选择方案。参照图8和图9C，延伸区域846和848可以例如使用热熔合过程而完整地密封在一起，并且，一旦冷却，热熔合的密封区域951可以变硬从而保护所封装的电极组件抵抗外部震动。如上所述，延伸区域846和848可以形成围绕袋而卷绕的覆盖套，以增强袋型电池对外部震动的抵抗。
下文中，将参照图10详细描述本发明的进一步实施例。参照图10，凹部1043可形成于袋材料的一部分1040a，对应的凹部1063可形成于袋材料的一部分1040b中。凹部1043和1063可以大致对称并且可以具有相同的深度。两个对应的凹部1043和1063可以大致封装电极组件30。虽然图10所示的横截面示出的凹部1043和1063具有方角，但是可以理解的是，袋材料1040a和1040b可以紧密地围绕电极组件30而拉在一起，从而使得凹部1043和1063的侧面紧密贴合电极组件30的外部形状。相应地，凹部1043和1063可以具有匹配电极组件30的圆角端的圆角侧面。也就是说，可以通过限制牵引过程期间的深度来减小凹部1043和1063的深度，这样袋材料1040a和1040b被拉紧从而导致它们紧密贴合电极组件30，进而减小或者消除了袋中的浪费空间并且增强了每单位体积电池的容量。可选地或者另外地，凹部1043或者1063可以初始地形成以曲线表面，如上文结合图4所述。两个延伸部分1046和1048可以以与前述实施例类似的方式从凹部1043和1063延伸。
下文中，将结合图11A-11E详细描述本发明的另一个实施例。参照图11A，电极组件30可置入凹部1143中。参照图11B，两个延伸部分1146和1148可以熔合以在袋材料1140中沿着袋的前区域形成密封条1151。参照图11C，两个延伸部分1146和1148可以沿第一方向折叠以形成覆盖部分以包覆所述袋。诸如延伸部分1148的较长延伸部分可以覆盖诸如延伸部分1146的较短延伸部分。延伸部分1146和1148可以被折叠，使得诸如延伸部分1146的较短延伸部分折叠回其自身之上。参照图11D，覆盖部分，也就是延伸部分1146和1148延伸超出密封1151的区域，可以包覆整个袋一次或多次。较长延伸部分的末端，例如延伸部分1148的末端，可对准在袋的前区域上的密封条1151。参照图11E，覆盖部分可以在卷绕整个袋之后被粘附到袋的表面。在其他执行方案(未示出)中，较长延伸区域的末端，例如延伸部分1148的末端可以粘附到凹部的底表面，或者粘附到任何一个侧表面，等等。可以使用例如热压，密封条等来执行粘接。
现在将参照图12详细描述本发明的再一个实施例，图12描述了具有加固部件的袋型电池的剖视图。参照图12，加固部件1276被设置于袋的四个侧表面中的至少一个侧表面上。加固部件1276可以由例如薄金属板、覆盖有粘结树脂的薄金属板、光纤加固树脂以及绝缘带等等形成。例如，加固部件1276可以通过热压粘附到袋的外表面，而粘结树脂介入于加固部件1276和袋之间。如果加固部件1276使用绝缘带粘合，则可以采用其他过程。
在将树脂模具或者额外的罩与保护电路板的顶端或者底端相连接后，如上所述制成的袋型电池可以直接用作用于例如个人数字助理(PDA)的电池。
根据本发明实施例的袋型电池可以用作锂二次电池。不同于传统形成的具有方形凹部的袋型电池，根据本发明实施例的袋型电池可以具有窄的、曲线的袋侧壁来容纳电极组件。这样，根据本发明实施例的袋型电池可以容易地安装在电气和电子设备中，包括那些被设计为曲线的电气和电子设备中。
另外，当袋的窄侧壁为曲线时，由于可以不浪费空间地容纳具有椭圆形横截面的电极组件，并且由于较之袋的密封部分被置于袋的窄侧表面上的配置，可以减少袋的宽度，因此就可以增加每单位体积电池的电池容量。
另外，由于可以直接将电解质注入电极组件的前部或后部，则可以减少注入电解质所花费的时间。
在此已经公开了本发明的示例性实施例，虽然采用了特定的术语，但是这些术语仅仅以普通的和描述性的理解而得以使用并行将得到解释，而并非意在限制。相应地，本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离以下权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的前提下，可以针对形式和细节进行多种改造。
权利要求
1.一种袋型电池，包括袋容器，其包含前区域、后区域、第一和第二侧区域以及覆盖套，其中所述第一侧区域在所述电池的第一侧处将所述前区域连接到所述后区域，所述第二侧区域在所述电池的第二侧处将所述前区域连接到所述后区域，所述第一侧和所述第二侧彼此相对，所述后区域其中具有容纳电极组件的凹部，并且两个延伸部分从所述凹部的第一和第二侧延伸，所述两个延伸部分被卷绕以形成所述第一和第二侧区域和所述前区域，所述两个延伸部分的朝向内的表面被彼此粘合以在所述前区域中形成第一密封条，所述延伸部分中的至少一个延伸超过所述第一密封条并且进一步卷绕以形成所述覆盖套，所述覆盖套延伸从而至少部分地横跨所述前区域。
2.根据权利要求1所述的袋型电池，其中所述覆盖套从所述第一密封条沿第一方向延伸而横跨所述前区域，所述两个延伸部分中的一个是较短延伸部分，其相对所述第一密封条延伸超出了第一长度，所述两个延伸部分中的另一个是较长延伸部分，其相对所述第一密封条延伸超出了第二长度，所述第二长度大于所述第一长度，并且所述较长延伸部分覆盖所述较短延伸部分，在所述覆盖套中，所述较长延伸部分的朝向内的表面面对所述较短延伸部分的朝向外的表面。
3.根据权利要求1所述的袋型电池，进一步包括放置于所述凹部中的所述袋容器内部的电极组件，所述电极组件包括第一和第二电极，所述第一和第二电极带有介于其间的隔离件，所述第一电极具有从其中延伸的第一电极接头，并且所述第二电极具有从其中延伸的第二电极接头。
4.根据权利要求3所述的袋型电池，进一步包括从所述凹部的上侧和下侧延伸的两个凸缘部分，所述上侧和下侧彼此相对，其中所述凸缘部分被粘合到所述延伸部分以形成上密封条和下密封条，所述电极接头从所述电极组件通过所述上密封条突出从而延伸到所述袋容器的外部，并且所述下密封条对着所述凹部的下侧而折叠。
5.根据权利要求1所述的袋型电池，其中所述第一密封条沿着所述前区域纵向延伸并且大致地被置于所述前区域的中心。
6.根据权利要求1所述的袋型电池，其中所述凹部的侧面呈曲线形。
7.根据权利要求6所述的袋型电池，进一步包括置于所述凹部中的电极组件，其中所述凹部的曲线形侧面所具有的曲度与所述电极组件的对应外表面的曲度大致相同。
8.根据权利要求1所述的袋型电池，其中所述覆盖套延伸而完全横跨所述前区域、所述后区域、所述第一侧区域以及所述第二侧区域。
9.根据权利要求8所述的袋型电池，其中所述覆盖套围绕所述电池延伸至少一次。
10.根据权利要求1所述的袋型电池，其中所述两个延伸部分具有多层，所述多层包括尼龙制成的朝向外的表面，聚烯烃类树脂制成的朝向内的表面、以及在所述朝向外的表面和朝向内的表面之间的内层，所述内层是薄金属膜。
11.根据权利要求1所述的袋型电池，其中所述袋容器包括含有限定于其中的所述凹部的后表面，所述两个延伸部分由所述后表面形成，并且所述后表面的凸缘部分从所述凹部的第三侧延伸，所述袋容器包括前表面，所述前表面包括第一部分，其延伸横跨所述凹部；和周界部分，其朝向所述凸缘部分和所述延伸部分，所述周界部分向所述凸缘部分密封，所述周界部分向所述两个延伸部分密封，从而形成两个重叠部分，所述两个重叠部分被卷绕以形成所述第一和第二侧区域以及所述前区域，所述两个重叠部分被彼此粘合以形成所述第一密封条，并且所述两个重叠部分的至少一个的一部分延伸超出所述密封条以形成所述覆盖套。
12.根据权利要求11所述的袋型电池，其中所述覆盖套的一端粘附到所述袋容器下面的区域。
13.根据权利要求11所述的袋型电池，其中所述第一表面和所述第二表面被一个接近对折的袋材料部件完整地形成。
14.根据权利要求11所述的袋型电池，其中所述前表面包括第二凹部，所述前表面和所述后表面是对称的。
15.根据权利要求11所述的袋型电池，其中所述重叠部分包括未密封的区域，在该区域处所述周界部分没有向所述两个延伸部分密封，该未密封区域对应于所述覆盖套的被折叠的区域。
16.根据权利要求11所述的袋型电池，进一步包括置于所述凹部和所述覆盖套之间和/或所述第一部分和所述覆盖套之间的加固部件。
17.一种袋型电池的制造方法，包括提供袋容器，该袋容器中形成有凹部；在所述凹部中放置电极组件；沿着所述凹部的周界形成密封条；卷绕两个从所述凹部围绕所述袋容器延伸的延伸部分，并且将所述延伸部分彼此粘合来沿着所述袋容器的前区域形成第二密封条；并且进一步围绕所述袋容器卷绕所述延伸部分中的至少一个，从而形成至少部分地覆盖所述前区域的覆盖套。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在围绕所述袋容器卷绕所述延伸部分时向所述延伸部分施加预定的张力，所述预定的张力足够导致所述延伸部分贴合所述电极组件的外部形状。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括将所述覆盖套的末端粘附到所述袋容器下面的区域。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述覆盖套的末端被粘附到所述袋容器邻近所述第二密封条的下面的区域。
全文摘要
本发明提供一种袋型电池，其包括具有前区域、后区域、第一和第二侧区域以及覆盖套的袋容器，其中所述第一侧区域在电池的第一侧将所述第一区域连接到所述后区域，所述第二侧区域在电池的第二侧将所述第二区域连接到所述后区域，所述第一和第二侧彼此相对，所述后区域中具有凹部来容纳电极组件，两个延伸部分从所述凹部的第一和第二侧延伸，所述两个延伸部分被卷绕以形成所述第一和第二侧区域以及所述前区域，所述两个延伸部分的朝向内的表面彼此粘合以在所述前区域中形成第一密封条，所述延伸部分中的至少一个延伸超出所述第一密封条并且被进一步卷绕以形成所述覆盖套，所述覆盖套延伸从而至少部分地横跨所述前区域。
文档编号H01M6/00GK1992380SQ20061016825
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月28日 优先权日2005年12月29日
发明者金重宪 申请人:三星Sdi株式会社