具有结构新颖的密封部的二次电池的制作方法

文档序号:6925360阅读:170来源:国知局
专利名称:具有结构新颖的密封部的二次电池的制作方法
技术领域
本发明涉及一种具有结构新颖的密封部的二次电池,尤其涉及一种包括排气导向 密封部和桥密封部的二次电池,所述排气导向密封部以如下的结构形成在电池外壳的密封 部处,在所述结构中,排气导向密封部的宽度从密封部的内侧朝着密封部的外侧减小,所述 排气导向密封部呈现出低的密封力,而所述桥密封部形成在排气导向密封部处,所述桥密 封部呈现出相对高的密封力,以在正常运行状态下实现期望的密封性,并通过预期区域有 效排出电池单体中的高压气体,从而防止电池将着火或爆炸的可能性,因而提高电池的安 全性和运行可靠性。
背景技术
随着移动设备的的不断研发以及对这种移动设备的需求的日益增加,对于作为用 于移动设备的能源的二次电池的需求也急剧增加。其中,存在一种具有高能量密度和放电 电压的锂二次电池,已经对锂二次电池进行了大量研究,并且锂二次电池如今已在商业上 广泛使用。通常,通过如下步骤来制造二次电池,S卩,堆叠或缠绕包括阴极、阳极和布置在该 阴极与阳极之间的隔板的电极组件;将该电极组件置于由金属容器或层合板形成的电池外 壳中;以及,将电解液注入电池外壳中或利用电解液浸渍该电极组件。与二次电池有关的待解决的主要问题之一是需要提高二次电池的安全性。例如, 二次电池可能因高温和高压而爆炸,可能在二次电池中引起的该高温和高压是由于二次电 池的异常运行而导致的,例如内部短路、超过容许电流和电压的过充电、暴露于高温下、坠 落或由外部冲击导致的变形。尤其对于袋状二次电池而言,电池外壳的密封力下降,结果电 解液可能从电池外壳中泄漏。图1是典型地示出传统代表性的袋状二次电池的总体结构的分解透视图。参照图1,袋状二次电池10包括电极组件30、从电极组件30延伸的多个电极片 40和50、分别焊接到电极片40和50的电极引线60和70,以及用于接收电极组件30的电 池外壳20。电极组件30是发电元件,其包括相继堆叠的阴极和阳极,而隔板分别布置在阴极 与阳极之间。电极组件30可以构造成堆叠式结构或堆叠/折叠式结构。电极片40和50从 电极组件30的对应电极板延伸。电极引线60和70分别例如通过焊接而电连接到从电极 组件30的对应电极板延伸的电极片40和50。电极引线60和70部分暴露于电池外壳20 的外部。绝缘膜80部分地附接到电极引线60和70的上表面和下表面,用于提高电池外壳 20与电极引线60和70之间的密封性,同时,用于确保电池外壳20与电极引线60和70之 间的电绝缘。电池外壳20由铝制层合板形成。电池外壳20中限定有用于接收电极组件30的 空间。电池外壳20大体形成为袋的形状。二次电池10通过以下步骤来制造在将电极组件30安装在电池外壳20的接收空
4间中的同时,热焊接电池外壳20的外周界处的接触区。当二次电池处于异常运行状态下,例如内部短路、过充电和暴露于高温时,二次电 池中的电解液分解,结果产生高压气体。所产生的高压气体可使电池外壳变形,并缩短二次 电池的寿命。此外,二次电池可能由于高压气体而着火或爆炸。因此,优选将热焊接区彼此 分开,使得在二次电池的压力达到可能使二次电池着火或爆炸的高压等级之前,气体通过 该分开的区域排到外部。然而,当对人体有害的气体通过任意区域排到外部时,难以控制有 害气体的排放。因此,已经进行了各种尝试来防止电池在产生高压气体时燃烧或爆炸,并将气体 有效排到外部。作为示例,日本专利申请公布No. 2006-185713公开了一种构造成如下结构的二 次电池,在该结构中,二次电池的上部和下部重叠,该上部和下部的内表面由柔性、热塑性 树脂制成,并对发电元件接收部周围的平坦部进行热焊接,其中,在该热焊接区域中部分地 形成有垂直弯曲凹凸部。在上述技术中,垂直弯曲凹凸部用于通过对应区域来选择性地排出从电池外壳的 内部产生的高压气体。然而,所公开的二次电池具有如下问题即,垂直凹凸部周围的热焊 接平坦部由于该凹凸部而微小变形,结果二次电池的密封力降低。作为另一示例,日本专利申请公布No. 2005-116235公开了一种用于在构造成如 下结构的电池中形成特殊排气机构的技术,在该结构中,对电极组件安装所在的层合膜的 外周部进行热焊接以密封该层合膜。所公开的技术使层合膜的最内侧密封层变形,使得通 过使用部分移除密封层或将呈现出低结合力的聚合物树脂结合到该密封层的一部分的方 法,该最内侧密封层通过热焊接而比层合膜的其余区域具有更小的粘合强度。然而,在部分移除密封层的方法中,密封层区域和该密封层周围的区域相对较弱。 由此,即使在电池正常运行的状态中产生的压力下,内部气体也可能集中在这些区域上,因 此,这些区域可能容易破裂。由此,难以确保密封层的密封性。另一方面,在将呈现出低结合 力的聚合物树脂结合到密封层的一部分的方法中,不同聚合物之间的界面处的密封性可能 由于密封层的聚合物树脂与呈现出低结合力的聚合物树脂之间的材料的差异而大大降低。因此,尽管上述技术可通过选定区域排出高压气体来确保安全,但在电池正常运 行的状态中难以呈现出可靠的密封性。

发明内容
因此,为解决上述问题和其它尚未解决的技术问题,已经作出了本发明。作为用于解决上述问题的各种广泛而深入的研究和试验的结果,本申请的发明人 已开发了一种包括排气导向密封部和桥密封部的二次电池,所述排气导向密封部以如下的 结构形成在电池外壳的密封部处,在该结构中,排气导向密封部的宽度从密封部的内侧朝 着密封部的外侧减小,所述排气导向密封部呈现出低密封力,而所述桥密封部形成在排气 导向密封部处,该桥密封部呈现出相对高的密封力;并且本申请的发明人已经发现在正 常运行状态中,此二次电池能够实现理想的密封性,并通过预期区域有效排出电池单体中 的高压气体,从而防止电池将着火或爆炸的可能性,因而提高电池的安全性和运行可靠性。具体地,本发明的一个目的是提供一种具有结构特殊的密封部的二次电池,以提
5高二次电池的运行可靠性和安全性。根据本发明的一个方面,能通过提供一种构造成如下结构的板形二次电池来实现 上述及其它目的,在该结构中,具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件安装在电池外壳中, 并且该电池外壳通过热焊接密封,其中,电池外壳在其位于电极组件接收部周围的密封部 处设置有构造成如下结构的排气导向密封部,在该结构中,排气导向密封部的宽度从密封 部的内侧朝着密封部的外侧减小,从而当在电池单体中产生高压气体时,排气导向密封部 的密封力被首先解除,因此,高压气体排到外部,排气导向密封部以比位于其余区域(‘其余 密封部’)处的密封部的密封力小的密封力进行热焊接,并且电池外壳还在排气导向密封部 的中央处设置有平行于电极组件延伸的桥密封部,用于以预定宽度互连其余密封部的两个 相对侧,该桥密封部以比排气导向密封部的密封力大的密封力进行热焊接。因此,在根据本发明的二次电池中,密封部在电池的正常运行状态中呈现出期望 的密封力。另一方面,当在电池单体中由于电池的异常运行状态而产生高压气体时,排气导 向密封部比其余区域先破裂,结果高压气体通过排气导向密封部排到外部。由此,能够将有 害气体排到预期场所,并防止电池着火或爆炸的可能性。排气导向密封部构造成如下结构,在该结构中,排气导向密封部的宽度从密封部 的内侧朝着密封部的外侧减小,使得由电池单体中的高压气体导致的膨胀应力集中在排气 导向密封部上。由此,当在电池单体中产生高压气体时,排气导向密封部比其余区域先破 裂,以排出气体。排气导向密封部可具有相对小的上端(外侧)宽度,该上端宽度等于排气导向密 封部的相对大的下端(内侧)宽度的10%到50%。当排气导向密封部的下端(内侧)宽 度太大时,电池的密封力在正常运行状态中可能降低。另一方面,当排气导向密封部的下端 (内侧)宽度太小时,难以以预期的程度排放气体。由此,排气导向密封部的下端(内侧) 宽度可在上述指定的范围内适当确定。在示例性实施例中,排气导向密封部可具有等于电池外壳的长轴长度的5%到 30%的下端(内侧)宽度。排气导向密封部的形状不受特别限制,只要排气导向密封部构造成如下结构,在 该结构中,排气导向密封部的宽度从密封部的内侧朝着密封部的外侧减小。例如,排气导向 密封部可以形成为至少一种水平平面形状,该水平平面形状选自由半圆形、三角形和梯形 组成的组。优选地,该排气导向密封部形成为梯形形状。桥密封部有效增加了可能因排气导向密封部的变形而削弱的密封部310的密封 力。也就是说,由电池单体中的高压气体导致的膨胀应力集中在排气导向密封部上;然而, 由于桥密封部仅在需要进行气体排放时的气体压力下才发生破裂,所以能够可靠地确保电 池的运行。如先前限定的,桥密封部可呈现出如下密封力,该密封力比排气导向密封部的密 封力大并且等于、小于和大于其余密封部的密封力。在示例性实施例中,桥密封部可呈现出 比排气导向密封部的密封力大30%到100%的密封力。当桥密封部的宽度太大时,在电池中产生的高压气体的排放可能受到干扰。另一 方面,当桥密封部的宽度太小时,即使低压气体也可能容易地削弱该密封部。因此优选地, 桥密封部的宽度等于其余密封部的宽度的10%到60%。
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根据情形,电池外壳还可以在排气导向密封部与其余密封部之间的界面处设置有 界面密封部,该界面密封部以比其余密封部的密封力大的密封力进行热焊接。界面密封部防止如下可能性即,排气导向密封部周围的区域的密封力将由于排 气导向密封部的变形而削弱。而且,当在电池中产生高压气体时,界面密封部防止排气导向 密封部和邻近该排气导向密封部的其余密封部在气体排放期间的变形及其密封力的解除, 从而以更高的可靠性来将气体导向排气导向密封部。在上述结构中,界面密封部的宽度可根据需要来改变。例如,界面密封部的宽度可 等于其余密封部的宽度的2%到20%。在示例性实施例中,界面密封部的密封力可比其余密封部的密封力大30%到 150%。此时,桥密封部的密封力可小于界面密封部的密封力。然而,根据情形,桥密封部的 密封力可等于界面密封部的密封力。排气导向密封部的位置不受特别限制。例如,排气导向密封部的位置可根据期望 的气体排放路线来适当确定。也就是说,预定的排气构件可安装到电池单体本身和电池组 外壳上,以防止有害的内部气体从电池单体中意外排出,并且排气导向密封部的位置可确 定为使得排气导向密封部与排气构件连通。在示例性实施例中,排气导向密封部可形成在基于电池外壳的中央位于该电池外 壳的短轴上的相反侧密封部中的每一个的中央处。这里,电池外壳的中央意指电池外壳的 长轴的中点与短轴的中点的交点及其周围区域。电池外壳的中央是这样一种区域在该区 域中,电池内的气体流动路线最短且电池外壳体积的膨胀最大,因此,能够快速而有效地实 现气体的排放。电池外壳优选适用于构造成如下结构的二次电池,在该结构中,电极组件安装在 由包括树脂层和金属层的层合板、特别是铝制层合板形成的袋状外壳中。该层合板包括由聚合物膜形成的外涂覆层、由金属箔形成的阻挡层、以及由聚烯 烃基材料形成的内密封剂层。需要该外涂覆层呈现出对外部环境的优良耐受性,因此,该外 涂覆层必须呈现出预定的抗拉强度和抗气候性。在此方面,优选使用定向尼龙膜或聚对苯 二甲酸乙二醇酯(PET)作为该外涂覆层的聚合物树脂。阻挡层可优选由铝制成,以防止诸 如气体或水分的杂质被引入或泄漏,并且提高电池外壳的强度。内密封剂层可优选由聚烯 烃基材料制成,该材料呈现出高的热焊接性(热粘合性)、低吸湿性以抑制电解液的渗透, 并且具有不被电解液膨胀或腐蚀的性质,更优选地由流延聚丙烯(cPP)制成。电极组件的结构不受特别限制,只要该电极组件构造成如下结构在该结构中,电 极组件包括阴极、阳极、和布置在该阴极与阳极之间的隔板。例如,该电极组件可以构造成 折叠式结构、堆叠式结构或堆叠/折叠式结构。堆叠/折叠式电极组件的细节在已经以本专 利申请的申请人的名义提交的韩国专利申请公布No. 2001-0082058、No. 2001-0082059和 No. 2001-0082060中公开。在此,将上述专利公布的公开内容通过引用的方式并入,如同完 全在此处阐述。根据本发明的二次电池优选是锂二次电池。特别地,根据本发明的二次电池优选 适用于所谓的锂离子聚合物电池,该电池具有利用胶体形式的含锂电解液浸渍的电极组 件。根据本发明的另一方面,提供了一种中型或大型电池模块,该电池模块包括该二
7次电池作为单元电池。特别地,根据本发明的二次电池优选在需要长寿命和优良耐久性的高能量、大容 量电池或者包括多个此电池作为单元电池的中型或大型电池模块和中型或大型电池组中 使用。该中型或大型电池模块可例如用作电动车、混合动力电动车、电动摩托车和电动自行 车的电源。在本发明所属的现有技术中,该中型或大型电池模块以及中性或大型电池组的结 构及其制造方法是众所周知的,因此将不再给出其详细描述。根据本发明的又一方面,提供了一种制造二次电池的方法,该方法包括将电极组 件安装在电池外壳的接收部中;以及,在加热夹具上对电池外壳的外周处的密封部进行热 焊接,该加热夹具形成为与排气导向密封部、桥密封部和/或界面密封部相对应的雕刻形 状,并且该雕刻形状的深度与密封部的密封力成反比。用于形成密封部的热焊接通过同时加热和加压待密封的部分(例如,电池外壳的 外周)来实现。密封力通常与用于热焊接的加压力成比例。由此,加热夹具的雕刻深度越 小,与该加热夹具相对应的密封部的密封力就越高。因此,在根据本发明的制造方法中,仅通过该雕刻深度就能够同时形成期望的排 气导向密封部、桥密封部和界面密封部。由此,只要对加热夹具进行修改就可以将本发明应 用于传统的制造工艺。


通过以下结合附图给出的详细描述中,将更清楚地理解本发明的上述及其它目 的、特征和其它优点,在附图中图1是示出传统袋状二次电池的总体结构的分解透视图;图2是示出根据本发明实施例的具有排气导向密封部的二次电池的透视剖面图;图3是典型地示出图2的B区域的放大水平剖面图;图4是典型地示出根据本发明另一实施例的排气导向密封部的水平剖面图;以及图5是典型地示出了对应于C-C区域的用于形成图4的排气导向密封部的加热夹 具和电池外壳的垂直剖面图。
具体实施例方式现在,将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。然而,应当注意的是, 本发明的范围不受图示的实施例限制。图2是示出根据本发明实施例的具有排气导向密封部的二次电池的透视剖面图, 而图3是典型地示出图2的B区域的放大水平剖面图。参照这些附图,二次电池100包括电极组件320、用于接收该电极组件320的电 池外壳、以及与电极组件320的电极片电连接的两个电极引线420和421。两个电极引线420和421通过焊接电连接到从电极组件320的对应电极板延伸 的电极片(未示出)。两个电极引线420和421部分暴露于电池外壳300的外部。绝缘膜 430附接到电极引线420和421的上表面和下表面,用于提高电池外壳300与电极引线420 和421之间的密封性,同时用于确保电池外壳300与电极引线420和421之间的电绝缘性。
8构成阴极和阳极的两个电极引线420和421可如图所示布置在相反方向上。可替代地,两 个电极引线420和421可在相同方向上并排布置。电池外壳300由铝制层合板形成。电池外壳300中限定有用于接收电极组件320 的接收部。在该接收部周围的密封部310处,上电池外壳和下电池外壳通过焊接彼此结合, 结果电池外壳300大体形成为袋的形状。密封部310具有排气导向密封部200,该排气导向密封部200形成为梯形形状,即 以如下结构形成在该结构中,排气导向密封部200的宽度从密封部310的内侧朝着密封部 310的外侧减小。当在电池中产生气体时,电池外壳300在中央区域M处膨胀得最大,结果 在位于电池外壳300的短轴S上的相对侧密封部310处,变形力最大。由此,排气导向密封 部200形成在基于电池外壳300的中央M位于该电池外壳300的短轴S上的相反侧密封部 310中的每一个的中央区域处。由此,排气导向密封部200由于电池的内部气体产生的内部 压力而首先破裂,结果电池的密封被解除,因此内部气体通过该破裂的排气导向密封部200 从电池单体中排出。排气导向密封部200具有下端(内侧)宽度T,该下端宽度T大约等于电池外壳 300的长轴长度L的10%。排气导向密封部200具有上端(外侧)宽度t,该上端(外侧) 宽度t大约等于下端(内侧)宽度T的40%。在排气导向密封部200的中央处形成有桥密封部210,该桥密封部210平行于电极 组件(未示出)延伸,用于以宽度E互连密封部310的两个相对侧。该桥密封部210可呈现出如下密封力,该密封力大于排气导向密封部200的密封 力,并且等于、小于或大于密封部310的密封力。桥密封部210有效提高了密封部310的可能因排气导向密封部200的变形而削弱 的密封力。由于桥密封部210仅在需要进行气体排放时的气体压力下才发生破裂,所以能 够可靠地确保电池的运行。桥密封部210的宽度E大约等于密封部310的宽度W的25%。同时,在该图中,电极引线420和421从基于电池外壳300的中央M位于长轴L上 的相反侧密封部310向外突出。也就是说,电极引线420和421所在的区域需要保持高密 封性和绝缘性,因此,优选在与电极引线420和421所在的区域不同的区域处形成桥密封部 210。图4是典型地示出根据本发明另一实施例的排气导向密封部的水平剖面图。参照图4,在桥密封部210与密封部310之间的界面处形成有界面密封部220。界 面密封部220呈现出比密封部310的密封力更大的密封力。根据情形,如图4所示,界面密 封部220的密封力可等于桥密封部210的密封力。界面密封部220防止这种可能性即,界面密封部220周围的区域的密封力将由于 排气导向密封部200的形成而削弱。而且,当在电池中产生高压气体时,界面密封部220防 止与排气导向密封部200邻近的密封部310在气体排放期间的变形以及密封力的解除。由 此,界面密封部220能够以更高的可靠性来通过排气导向密封部200引导气体的排放。界面密封部220具有宽度D,其大约等于密封部310的宽度W的15%。图5是典型地示出了对应于C-C区域的、用以形成图4的排气导向密封部的加热 夹具和电池外壳的垂直剖面图。
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参照图5,电池外壳的上片301和下片302由一对加热夹具500和501加热并加 压,使得上片301和下片302彼此热焊接。在上加热夹具500的表面处形成有与密封部310、排气导向密封部200和界面密封 部220相对应的雕刻结构510。该雕刻结构510可形成在下加热夹具501的表面处。可替 代地,雕刻结构510不仅可形成在上加热夹具500的表面处,而且可形成在下加热夹具501 的表面处。雕刻结构510的雕刻深度与密封部的密封力成反比。也就是说,基于与界面密封 部220相对应的区域的深度,与排气导向密封部200相对应的深度ta最大,而与密封部310 相对应的深度tb不大于与排气导向密封部200相对应的深度ta。因此在热焊接期间,最小 的压力施加到排气导向密封部200上,结果排气导向密封部200的密封力相对低,而最大的 压力施加到界面密封部220上,结果界面密封部220的密封力相对高。由此,使用具有雕刻结构510的上加热夹具500能够容易地制造出图4的结构。在下文中,将对本发明的示例进行更详细地描述。然而,应当注意的是,本发明的 范围不受所示的示例限制。[示例 1]阴极通过将包括氧化锂钴、PVdF和根据通常已知成分混合的导电剂的浆体涂覆在 铝制集流体上而制造。阳极通过将包括石墨、PVdF和根据通常已知成分混合的导电剂的浆 体涂覆在铜制集流体上而制造。在阴极与阳极之间布置有隔板,该隔板已被切割成比阴极和阳极的尺寸稍大的尺 寸,以用于制造电极组件。该电极组件安装在由层合板形成的袋状电池外壳的、均具有接收 部的上外壳与下外壳之间。该层合板构造成如下结构即,该结构包括由流延聚丙烯(CPP)制成的内侧树脂 层、绝缘铝金属层、和由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的外侧树脂层。将环绕上外壳和下外壳的接收部而形成的密封部放置在图5的加热夹具上,并通 过热焊接彼此结合。排气导向密封部形成在密封部处,使得该排气导向密封部具有相对小 的上端(外侧)宽度,该上端宽度等于排气导向密封部的相对大的下端(内侧)宽度的 40%。桥密封部形成为使得该桥密封部的宽度等于其余密封部的宽度的25%。界面密封部 形成为使得该界面密封部的宽度等于其余密封部的宽度的15%。执行热焊接使得排气导向 密封部的密封力大约等于其余密封部的密封力的60%,而桥密封部和界面密封部的密封力 等于其余密封部的密封力的120%。[对比示例1]除了在二次电池处不形成排气导向密封部之外,该二次电池以与示例1相同的方 式制造。[对比示例2] 除了在二次电池处既不形成桥密封部也不形成界面密封部之外,该二次电池以与 示例1相同的方式制造。[试验示例1]在4. 3V充电和3. OV放电的状态下,对根据示例1以及对比示例1和2制造的30 个电池执行200次循环的充电和放电,以确认气体是否从电池中排出。
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而且,将电池放在具有大约90度的内部温度的室中,使得电池膨胀,以确认电池 是否着火或爆炸、内部气体的排气方向、以及在气体排放期间的电池膨胀偏差。通过内部气 体排放时破裂的密封部的数量来确定排气方向。也就是说,当所有电池的位于相同位置处 的密封部都破裂时,将该排气方向设定为1。当一些电池的位于不同位置处的密封部破裂 时,将破裂的密封部的数量相加。此外,将气体排放期间的电池膨胀偏差转换成在气体排放 期间呈现出最小膨胀度的电池的厚度与在气体排放期间呈现出最大膨胀度的电池的厚度 的百分比。〈表1>
200次循环之后 有气体从中排出 的电池的数量着火或爆炸的 电池的数量内部气体的 排气方向气体排放期间的 电池膨胀偏差示例10018对比示例107832对比示例280113 从表1中能够看到,在正常运行状态下,从示例1的所有电池中均不排出气体,即 使当电池在高温状态下膨胀时,电池也通过内部气体从电池的有效排放而不着火或爆炸。 此外,电池的内部气体在一个方向上或在两个方向上排放。另一方面,可以确认的是,对比示例1的大量电池着火或爆炸。而且,可以确认的 是,在内部气体排放期间破裂的区域发生变化。还可以确认的是,尽管对比示例2的电池通过内部气体从在高温状态下膨胀的电 池中有效排放而不着火或爆炸,但是在正常的运行状态下气体从大量电池中排出。工业实用性如根据上文描述明显的,根据本发明的二次电池在正常运行状态下能呈现出高密 封力,并且当在电池单体中产生高压气体时,首先解除排气导向密封部的密封力以通过预 期区域选择性地排出该高压气体。由此,本发明具有防止电池将着火或爆炸的可能性的效 果,从而明显提高电池的安全性,并解决由有害气体的不慎排放导致的问题。此外,在电池 的制造期间,可以容易地使用预定的加热夹具来制造排气导向密封部,从而不会导致电池 的制造成本增加。尽管已经出于说明性的目的公开了本发明的优选实施例,但本领域的技术人员将 会理解,在不偏离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下,可以进行各种 修改、添加和替换。
1权利要求
一种板形二次电池,所述板形二次电池构造成如下结构,在所述结构中,阴极/隔板/阳极结构的电极组件安装在电池外壳中,并且所述电池外壳通过热焊接而密封,其中所述电池外壳在其位于电极组件接收部周围的密封部处设置有排气导向密封部,所述排气导向密封部构造成如下结构在所述结构中,所述排气导向密封部的宽度从所述密封部的内侧朝着所述密封部的外侧减小,从而当在电池单体中产生高压气体时,所述排气导向密封部的密封力被首先解除,因此,所述高压气体排到外部,所述排气导向密封部以比位于其余区域(“其余密封部”)处的密封部的密封力小的密封力进行热焊接,并且所述电池外壳还在所述排气导向密封部的中央处设置有平行于所述电极组件延伸的桥密封部,用于以预定宽度互连所述其余密封部的两个相对侧,所述桥密封部以比所述排气导向密封部的密封力大的密封力进行热焊接。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述排气导向密封部具有相对小的上端(外 侧)宽度,所述上端宽度等于所述排气导向密封部的相对大的下端(内侧)宽度的10%到 50%。
3.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述排气导向密封部具有等于所述电池外 壳的长轴长度的5%到30%的下端(内侧)宽度。
4.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述排气导向密封部形成为至少一种水平 平面形状,所述水平平面形状选自由半圆形、三角形和梯形组成的组。
5.根据权利要求4所述的二次电池,其中,所述排气导向密封部形成为梯形形状。
6.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述桥密封部的宽度等于所述其余密封部 的宽度的10%到60%。
7.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述电池外壳还在所述排气导向密封部与 所述其余密封部之间的界面处设置有界面密封部,所述界面密封部以比所述其余密封部的 密封力大的密封力进行热焊接。
8.根据权利要求7所述的二次电池,其中,所述界面密封部的宽度等于所述其余密封 部的宽度的2%到20%。
9.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述排气导向密封部形成在基于所述电池 外壳的中央位于所述电池外壳的短轴上的一侧密封部或每一侧密封部的中央处。
10.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述电池外壳由包括树脂层和金属层的层 合板形成。
11.根据权利要求10所述的二次电池,其中,所述板是铝制层合板。
12.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述电极组件构造成折叠式结构、堆叠式 结构或堆叠/折叠式结构。
13.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述电池是锂离子聚合物电池。
14.一种中型或大型电池模块,所述电池模块包括根据权利要求1到13中的任一项所 述的二次电池作为单元电池。
15.一种制造根据权利要求1到13中的任一项所述的二次电池的方法,所述方法包括将电极组件安装在电池外壳的接收部中;以及在加热夹具上对所述电池外壳的外周处的密封部进行热焊接,所述加热夹具形成为与排气导向密封部、桥密封部和/或界面密封部相对应的雕刻形状,并且所述雕刻形状的深 度与所述密封部的密封力成反比。
全文摘要
本发明公开了一种构造成如下结构的板形二次电池,在该结构中,阴极/隔板/阳极结构的电极组件安装在电池外壳中,并且该电池外壳通过热焊接密封,其中,该电池外壳在其位于电极组件接收部周围的密封部处设置有排气导向密封部,该排气导向密封部构造成如下结构在该结构中,排气导向密封部的宽度从密封部的内侧朝着密封部的外侧减小,从而当在电池单体中产生高压气体时,排气导向密封部的密封力被首先解除,因此,高压气体排到外部,所述排气导向密封部以比位于其余区域(“其余密封部”)处的密封部的密封力小的密封力进行热焊接,并且,所述电池外壳还在排气导向密封部的中央处设置有平行于电极组件延伸的桥密封部,用于以预定宽度互连所述其余密封部的两个相对侧,该桥密封部以比排气导向密封部的密封力大的密封力进行热焊接。
文档编号H01M2/12GK101904030SQ200880120979
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月4日 优先权日2007年12月14日
发明者刘光虎, 吴银英, 崔上圭, 朴贤雨, 申荣埈 申请人:株式会社Lg化学
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