二次电池的制作方法

专利名称：二次电池的制作方法
技术领域：
本发明的一个或多个实施例涉及能够充电且能够放电的二次电池。
背景技术：
由于科技发展以及比如移动电话、笔记本电脑等移动设备的制造的增长，使用二次电池作为能源的需求增大。进一步，二次电池被研究并开发以作为化石燃料的替代品被用在电动车辆和混合动力车辆中。典型的二次电池包括作为发电元件的电极组件。然而，由于电极组件的台阶表面，可能发生损坏，比如电极活性物质的掉出、电极组件的内片上的刮伤或破损等。这能够导致二次电池的充电和放电效率降低，并且正电极与负电极之间可能发生内部短路。·

发明内容
本发明的一个或多个实施例包括一种二次电池，其中电极组件的端部的台阶表面被平滑或甚至被平坦化，借此可以阻止因台阶表面而导致的电极组件的内部损坏，并还可以阻止正电极与负电极之间的内部短路。根据本发明的一个或多个实施例，一种二次电池包括电极组件，包括第一电极板和第二电极板，在所述第一电极板和所述第二电极板上分别形成有第一电极活性物质和第二电极活性物质，并且形成有第一电极接线片和第二电极接线片，并且所述电极组件还包括设置在所述第一电极板和所述第二电极板之间同时与所述第一电极板和所述第二电极板重叠的隔板；和设置在所述电极组件的纵向方向上彼此相反的第一端和第二端中的至少一个上的至少一个平坦化构件，其中所述至少一个平坦化构件具有在所述第一电极板和所述第二电极板之间接纳暴露在所述第一端和所述第二端中的至少一个上的台阶表面的表面，以覆盖所述台阶表面并使所述台阶表面平坦化。所述平坦化构件可以包括接纳部分，用于接纳所述第一电极活性物质的边缘和所述第二电极活性物质的边缘、所述第一电极接线片和第二电极接线片、所述第一电极板的边缘和所述第二电极板的边缘和所述隔板的边缘的各台阶形式中的一个或多个台阶形式。所述平坦化构件可以包括与暴露在所述电极组件的所述第一端和所述第二端中的所述至少一个上的所述台阶表面互补的台阶形式或凹口。所述平坦化构件可以包括涂覆层，该涂覆层包括被层叠在片状基底上并且是台阶状的两层或更多层。所述平坦化构件可以由涂覆并固化在所述电极组件的所述第一端和所述第二端中的所述至少一个上的绝缘树脂基材料形成。所述平坦化构件可以覆盖所述第一电极活性物质的边缘和所述第二电极活性物质的边缘、所述第一电极接线片和所述第二电极接线片、所述第一电极板的边缘和所述第二电极板的边缘以及所述隔板的边缘中的至少一个。所述第一电极接线片和所述第二电极接线片可以被一起形成在所述电极组件的所述第一端上，并且所述平坦化构件可以延伸以覆盖所述第一电极接线片和所述第二电极接线片。所述第一电极板的比所述第一电极接线片延伸更远的边缘和所述隔板的比所述第一电极板的边缘延伸更远的边缘可以被形成在所述第一电极接线片和所述第二电极接线片之间，并且所述平坦化构件可以延伸以无缝地覆盖所述第一电极接线片和所述第二电极接线片、所述第一电极板的所述边缘和所述隔板的所述边缘中的全部。在所述电极组件的所述第一端上，所述隔板的长度可以大于所述第一电极板的长度并可以小于所述第二电极板的长度。所述平坦化构件可以延伸同时跨越所述第一电极接线片，由此覆盖所述第一电极活性物质的边缘。所述第一电极接线片和所述第二电极接线片可以分别形成在所述电极组件的所 述第一端和所述第二端上。通过使用所述第一端作为卷绕起点并通过使用所述第二端作为卷绕终点，所述电极组件可以被卷绕为卷形状，并且所述平坦化构件可以形成在所述第一端上。所述平坦化构件可以包括分别形成在所述第一端和所述第二端上的第一平坦化构件和第二平坦化构件。所述平坦化构件可以覆盖所述第一电极接线片。所述平坦化构件可以延伸以无缝地覆盖所述第一电极接线片和所述第一电极活性物质的边缘。所述平坦化构件可以延伸以无缝地覆盖延伸同时跨越所述第一电极接线片的所述第一电极板的边缘。所述平坦化构件可以延伸以无缝地覆盖比所述第一电极板的边缘延伸更远的所述隔板的边缘。所述平坦化构件可以覆盖所述第二电极接线片。所述第二电极接线片可以形成在比所述第一电极板延伸更远的所述第二电极板上，并且所述平坦化构件可以延伸以覆盖所述第二电极接线片和所述第一电极板的边缘。所述平坦化构件可以延伸以覆盖所述第一电极板上的所述第一电极活性物质的边缘。所述平坦化构件可以延伸以覆盖所述第二电极接线片、所述第一电极板的边缘和所述隔板形成在所述第二电极接线片与所述第一电极板的边缘之间的边缘中的全部。根据本发明的一个或多个实施例的二次电池，通过覆盖暴露在电极组件的端部上的台阶表面而提供平坦化的表面，从而当卷绕电极组件时，可以阻止因电极组件面向台阶边缘这一事实而导致的内部损坏或内部短路。而且，尽管因电极组件的反复充放电期间热膨胀而导致的内部压力，或者当粘结隔板与电极板时或当挤压电极组件时所产生的压力，均可以阻止电极组件中的损坏和内部短路。


这些和/或其他方面通过各实施例的以下描述并结合附图将变得清楚且更易于理解，附图中
图I是根据本发明的实施例的二次电池的透视图；图2是图I的二次电池的俯视图；图3是例示图I的二次电池的展开图；图4是图3的二次电池的剖视图；图5是例示根据对比例的电极组件的卷绕过程的图；图6至图8例示根据本发明的各实施例的平坦化构件；图9是根据本发明的另一实施例的二次电池的剖视图；图10是根据本发明的另一实施例的二次电池的透视图； 图11是根据本发明的另一实施例的二次电池的透视图；图12是图11的二次电池的剖视图；图13是根据本发明的另一实施例的二次电池的剖视图；和图14是根据本发明的另一实施例的二次电池的分解透视图。
具体实施例方式现在将详细参照各实施例，各实施例的示例被例示在附图中。图I是根据本发明的实施例的二次电池的透视图。图2是图I 二次电池的俯视图。参见图I和图2，二次电池包括电极组件100和平坦化构件210，平坦化构件210沿着电极组件100的卷绕方向形成在第一和第二端SI和S2中的至少一个上。电极组件100可以以如下方式形成，即其上涂覆有电极活性物质的第一和第二电极板110和120被分离，同时隔板150置于第一和第二电极板110和120之间，另外的隔板也被增加以使第一和第二电极板110、120绝缘，随后，第一和第二电极板110和120以及隔板150被一起卷绕为果冻卷形状。例如，电极组件100可以以如下方式形成为果冻卷形状，即电极组件100的第一端SI是卷绕的起点，并且电极组件100的第二端S2是卷绕的终点。包括第一和第二电极板110和120以及第一和第二电极板110和120之间的隔板150的电极组件100可以围绕卷绕中心，并可以从内部方向朝向外部方向以果冻卷形状延伸，第一端SI可以形成在卷绕中心或可以邻近卷绕中心，并且第二端S2可以形成电极组件100的周界的一部分并可以形成最外部。例如，形成为卷形状的电极组件100可以具有圆柱体形状，或当需要时，电极组件100可以具有通过挤压成形工艺由挤压形成的椭圆截面形状。第一和第二电极接线片113和123形成在第一和第二电极板110和120上，以将由化学反应形成的电荷输出到外部电路，并形成充电和放电的路径。第一和第二电极板110和120被设置为相互重叠，同时隔板150置于第一和第二电极板110和120之间，并且就此而言，根据卷绕方向，设置在隔板150外的第二电极板120可以形成最外圈，并且设置在隔板150内的第一电极板110可以被设置在第二电极板120的内侧。例如，如果最外部分的电极被选择为负电极，且最外部分内的电极被选择为正电极，则第一和第二电极板110和120可以分别被形成为正极板和负极板。然而，延伸而且具有充足长度的隔板150可以围绕第二电极板120然后可以形成最外圈。图3是例示图I的二次电池的展开图。图4是图3的二次电池的剖视图。
参见图3，在电极组件100中，沿着单一方向以片状形式延伸的第一和第二电极板110和120被层叠为相互面对，同时隔板150置于第一和第二电极板110和120之间。第一电极板110用于提供在第一电极活性物质115中产生的电荷的传输路径并支撑第一电极活性物质115。例如，第一电极板110可以用作正电极并可以包括铝或铝合金。第一电极活性物质115可以形成在第一电极板110的至少一个表面上。第一电极活性物质115可以以如下方式形成，即由电极活性物质、粘结剂和导电剂形成的电极混合物被分散在溶剂中以具有浆料形式，并随后其被涂覆在第一电极板HO的至少一个表面上，被干燥并随后被挤压。其上未形成有第一电极活性物质115的未涂覆部分可以形成在第一电极板110上。例如，其上未形成有第一电极活性物质115的未涂覆部分可以形成在第一电极板110的纵向第一和第二端110S1和110S2中的一端处。在图3的二次电池中，未涂覆部分形成在第一电极板110的第一和第二端110S1和110S2。·
用于向外输出由化学反应产生的电荷的第一电极接线片113形成在未涂覆部分上。例如，第一电极接线片113可以形成在第一端110S1的未涂覆部分上，并可以通过超声焊接与第一端110S1的未涂覆部分联接。第一电极接线片113可以起正极接线片的作用，并可以包括铝或铝合金。第二电极板120可以用于提供在第二电极活性物质125中产生的电荷的传输路径并支撑第二电极活性物质125。例如，第二电极板120可以用作负电极并可以包括铜或铜合金。第二电极活性物质125可以形成在第二电极板120的至少一个表面上。第二电极活性物质125可以以如下方式形成，即由电极活性物质、粘结剂和导电剂形成的电极混合物被分散在溶剂中以具有浆料形式，并随后其被涂覆在第二电极板120的至少一个表面上，被干燥并随后被挤压。其上未形成有第二电极活性物质125的未涂覆部分可以形成在第二电极板120上。例如，其上未形成有第二电极活性物质125的未涂覆部分可以形成在第二电极板120的纵向第一和第二端120S1和120S2中的一端处。在图3的二次电池中，未涂覆部分形成在第二电极板120的第一和第二端120S1和120S2。用于向外输出由化学反应产生的电荷的第二电极接线片123形成在未涂覆部分上。例如，第二电极接线片123可以形成在第一端120S1的未涂覆部分上，并可以通过超声焊接与第一端120S1的未涂覆部分联接。第二电极接线片123可以起负极接线片的作用，并可以包括镍或镍合金。例如，第一和第二电极接线片113和123形成在电极组件100的第一端SI，并且如将在后面描述的，通过使用覆盖相互邻近的第一和第二电极接线片113和123的平坦化构件210，第一和第二电极接线片113和123的台阶形式被平坦化，从而当电极组件100被卷绕时，可以避免施加在面向第一和第二电极接线片113和123的台阶形式的一侧上的集中挤压。这将在后面详细描述。第一和第二电极板110和120被层叠为相互面对，同时隔板150置于第一和第二电极板110和120之间，并且第一和第二电极板110和120之间的隔板150防止正电极与负电极之间的短路。隔板150可以由具有高离子渗透性和高机械强度的多孔膜形成，更详细而言，隔板150可以由包括聚乙烯和聚丙烯等的烯烃基聚合物形成。隔板150可以在第一和第二电极板110和120之间延伸同时具有足够长度，从而隔板150可以防止第一和第二电极板110和120之间因热收缩引起的内部短路。例如，隔板150可以比第一和第二电极板110和120中的至少一个延伸更远。二次电池可以进一步包括注入在电极组件100中的电解质(未示出)。电解质和电极组件100可以被一起容纳在电池壳体(未示出)中，从而电解质可以被注入在电极组件100中。例如，电解质可以包括非水电解质。参见图3和图4，平坦化构件210形成在电极组件100的第一端SI上。平坦化构件210可以被形成为通过包含第一和第二电极接线片113和123来覆盖第一和第二电极接线片113和123之间的台阶表面。平坦化构件210具有接纳由第一和第二电极接线片113·和123形成的台阶形式或突起的开口，也就是说，平坦化构件210接纳由第一和第二电极接线片113和123形成的台阶形式或突起，该台阶形式或突起从第一和第二电极板110和120在厚度方向上显著突出。平坦化构件210接纳由第一和第二电极接线片113和123形成的台阶形式或突起，覆盖第一和第二电极接线片113和123以使该台阶形式或突起平坦化，并防止该台阶形式或突起经由平坦化构件210的表面暴露，从而平坦化构件210形成基本上平坦的表面。将会理解的是，平坦化构件210能够但不必须是平坦的。平坦化构件210能够具有弯曲部或突起，但是意在减小能够损坏电极110、120和隔板150的尖锐突起的量。在一实施例中，平坦化构件210覆盖第一和第二电极板110和120的未涂覆部分。在此，在该实施例中，平坦表面包括沿着平坦化构件210的表面的完全平坦的表面，并包括其台阶形式被平坦化的表面，即平坦表面包括被平坦化以去除其尖锐台阶形式的表面。平坦化构件210被形成为覆盖第一和第二电极接线片113和123。第一和第二电极接线片113和123由柔性低的硬金属材料形成，从而第一和第二电极接线片113和123可能由于它们的拐角而导致集中压力，并由此可能导致电极板或隔板的内表面损坏。而且，考虑到电阻，第一和第二电极接线片113和123可以具有等于或大于O. Imm的充足的厚度，从而其台阶表面可以通过使用接纳并覆盖第一和第二电极接线片113和123的平坦化构件210而被平坦化。平坦化构件210可以延伸以具有足够的长度来覆盖第一和第二电极接线片113和123，并可以覆盖沿电极组件100的纵向方向形成在第一和第二电极接线片113和123之间的台阶形式和突起。在一实施例中，平坦化构件210具有第一侧和第二侧，其中第一侧的轮廓被设置以限定接纳来自电极组件100的一个或多个突起的空间，并且第二侧限定平滑表面，该平滑表面当电极组件100被卷绕在一起时与电极组件100的内表面接合，并减小由电极组件100的突起施加在电极组件100的内表面上的压力。在此实施例中，第一电极板110的边缘I IOe和隔板150的边缘150e可以被暴露在第一和第二电极接线片113和123之间，并且边缘IlOe和150e与第一和第二电极接线片113和123形成台阶表面。被形成为覆盖第一和第二电极接线片113和123的平坦化构件210通过包含第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e来覆盖第一和第二电极接线片113和123之间的台阶表面，从而台阶表面不会暴露于外，并且通过平坦化构件210的表面来提供平坦化的表面。
在电极组件100的第一端SI上，隔板150的长度可以大于第一电极板110的长度并可以小于第二电极板120的长度。由于隔板150比第一电极板110延伸更远，所以尽管隔板150热收缩，也可以防止第一和第二电极板110和120之间的短路。隔板150可以在第一和第二电极接线片113和123之间终结同时形成边缘150e，就此而言，由于隔板150的长度足够短以暴露设置在隔板150下方的第二电极接线片123，所以第一和第二电极接线片113和123可以被平坦化构件210覆盖。当通过使用第一端SI作为卷绕起点卷绕电极组件100使得第一端SI成为卷绕中心或接近卷绕中心时，或者当通过使用第一端Si作为卷绕终点卷绕电极组件100使得第一端Si形成在电极组件100的周界上时，如果电极组件100的第一端SI上的台阶表面被暴露而未被覆盖，则集中压力被施加到面向第一端Si的台阶表面的相反表面上，从而在第一和第二电极板110和120及隔板150中可能发生物理损坏。这可能导致刮伤或破损。此外，正电极和负电极之间可能因活性物质已穿过损坏的隔板150或已从第一和第二电极板110和120移出而发生短路。 另外，当需要时，卷绕为果冻卷形状的电极组件100可以被挤压。在此挤压操作期间，电极组件100的第一端SI可能引起对于面向第一端SI的相反表面的集中挤压。此外，随着二次电池被反复充电和放电，电极组件100可能膨胀，但由于电池外壳，电极组件100的膨胀被限制，从而在电极组件100内可能产生朝向卷绕中心的压力，并且在此，电极组件100的台阶表面可能导致第一和第二电极板110和120以及隔板150的损坏，或可能导致正电极与负电极之间的短路。特别地，根据通过涂覆具有良好粘附力的聚合物粘结剂而形成的隔板150以及第一和第二电极板110和120通过在高温下被挤压而被结合的技术，通过卷绕隔板150以及第一和第二电极板110和120形成的电极组件100在高温下被挤压，从而第一和第二电极板110和120以及隔板150可能因台阶表面或突起而发生损坏。当卷绕电极组件100时，平坦化构件210可以在具有卷形状的电极组件100中与电极组件100的另一部分重叠并接触。在此，平坦化构件210的平坦表面可以与该另一部分形成不带台阶的接触界面，然后压力可以被均匀地施加到该另一部分上，从而可以阻止电极组件100因施加到特定部分上的集中挤压而导致的物理损坏，并且可以阻挡正电极与负电极之间因未绝缘而短路。平坦化构件210可以具有平坦表面，并且其内表面可以被找平以与电极组件100的台阶表面互补。例如，平坦化构件210可以具有台阶形式，并可以具有沿着电极组件100的纵向方向按设置顺序分别接纳第一电极接线片113、第一电极板110的边缘110e、隔板150的边缘150e和第二电极接线片123的接纳部分或开口 210a、210b、210c和210d。即，平坦化构件210的内表面可以具有第一电极接线片接纳部分210a、第一电极板边缘接纳部分210b、隔板边缘接纳部分210c和第二电极接线片接纳部分210d。平坦化构件210由绝缘材料形成，从而阻止正电极与负电极之间、第一和第二电极接线片113和123以及第一和第二电极板110和120之间的短路。S卩，平坦化构件210覆盖第一和第二电极接线片113和123，从而当卷绕电极组件100时，平坦化构件210可以阻止因具有相反极性的第一和第二电极接线片113和123以及具有相反极性的第一和第二电极板110和120相互重叠这一事实而导致的内部短路。
在电极组件100的第一端SI上，隔板150的长度可以大于第一电极板110的长度，并可以小于第二电极板120的长度。由于隔板150比第一电极板110延伸更远，所以尽管隔板150热收缩，也可以阻止第一和第二电极板110和120之间的短路，并且由于隔板150暴露隔板150下方的第二电极接线片123，所以第二电极接线片123可以被平坦化构件210覆盖。在电极组件100的第二端S2上，隔板150可以比第一和第二电极板110和120延伸更远，从而阻止第一和第二电极板110和120之间因隔板150的热收缩而短路。在第一端SI上，隔板150的位置可以被平坦化构件210限制，但是在没有限制的第二端S2上，隔板150可以比第一和第二电极板110和120延伸更远，以准备应付隔板150的热收缩。例如，当通过使用电极组件100的第一端SI作为卷绕起点卷绕电极组件100时，隔板150在第二端S2上比第一和第二电极板110和120延伸更远的一部分可以被形成为围绕电极组件100的周界。
平坦化构件210可以提高对于形成在第一和第二电极板110和120的边缘上的毛刺的稳定性，例如可以提高对于形成在第一电极板110的边缘IlOe上的毛刺的稳定性。第一和第二电极板110和120可以通过经由辊到辊工艺将连续的片材切割成第一和第二电极板110和120而被个别化，因切割产生的毛刺可能形成在第一和第二电极板110和120的边缘上。平坦化构件210可以具有足够的厚度以覆盖第一和第二电极板110和120的边缘，例如第一电极板110的边缘IlOe上的毛刺，或具有足够的厚度以超过毛刺的突起，从而平坦化构件210可以防止毛刺与其他内部片材(例如，第一和第二电极板110和120以及隔板150)之间接触。此外，平坦化构件210可以覆盖第一和第二电极接线片113和123，从而提高对于形成在第一和第二电极接线片113和123的拐角上的毛刺的稳定性。当卷绕电极组件100时，在第一和第二电极接线片113和123上突出的毛刺可能会损坏电极组件100的面向毛刺的内部片材，但是由于平坦化构件210，可以防止该损坏。图5是示意地例示卷绕根据对比例的电极组件的过程的图。参见图5，电极活性物质15和25形成在第一和第二电极板10和20上，并且其上未形成有电极活性物质15和25的未涂覆部分被形成在第一和第二电极板10和20的端部上。之后，第一和第二电极接线片13和23被形成在第一和第二电极板10和20的未涂覆部分上。第一和第二电极板10和20在隔板(未示出)置于第一和第二电极板10和20之间的同时被卷绕。例如，可以通过使用其上形成有第一和第二电极接线片13和23的端部作为卷绕起点来卷绕第一和第二电极板10和20。在卷绕操作的早期阶段，第一电极板10被单独翻转一次，第一电极板10被单独翻转一次以重叠在其未涂覆部分IOa上之后，第一电极板10可以与第二电极板20重叠并随后可以被一起卷绕。例如，第一电极板10被关于图5的虚线翻转一次,从而第一电极接线片13重叠在未涂覆部分IOa上，由此第一电极接线片13的台阶或毛刺被未涂覆部分IOa覆盖。如此一来，可以防止电极组件中的内部损坏。未涂覆部分IOa在第一电极板10上延伸相对更远，以具有足够的长度来通过翻转一次而围绕第一电极接线片13。然而，如果其上未形成有电极活性物质15的未涂覆部分IOa延伸更远，则用于产生电荷的电极活性物质15的长度减小，从而降低电池的充电和放电效率。
根据图4的实施例，平坦化构件210被形成为覆盖第一和第二电极接线片113和123，从而不需要初始的单独翻转来围绕第一和第二电极接线片113和123。相应地，在图4的实施例中，未涂覆部分的长度可以减小，并且第一和第二电极活性物质115和125的长度可以相对增加，从而可以增加充电和放电效率。仅当未涂覆部分的长度适于与第一和第二电极接线片113和123结合时，未涂覆部分的长度是足够的，并且例如，第一和第二电极活性物质115和125可以被形成为邻近第一和第二电极接线片113和123定位。平坦化构件210可以延伸以覆盖形成台阶表面的第一电极接线片113、第一电极板Iio的边缘110e、隔板150的边缘150e和第二电极接线片 123中的全部。然而，当需要时，形成第一端SI的台阶表面的第一电极接线片113、第一电极板110的边缘110e、隔板150的边缘150e和第二电极接线片123可以被平坦化构件210单独覆盖，或可以形成不同组合然后可被平坦化构件210覆盖。平坦化构件210可以具有无缝延伸的形状或者两个或多个分离构件，以覆盖选择的部分或整个台阶表面。平坦化构件210被形成为具有各种实施例之一以覆盖选择的部分或整个台阶表面，这是因为平坦化的必要性可能根据台阶表面上的位置而不同。如果平坦化构件210通过去除台阶表面来减小内部损坏，则平坦化构件210可以被形成为覆盖台阶表面的特定区域或完全覆盖台阶表面。图6例示根据本发明的实施例的平坦化构件220。如图6所例示，平坦化构件220可以具有带形式，并然后可以被粘结在电极组件100的第一端SI上。例如，具有带形式的平坦化构件220可以被找平，以具有与电极组件100的第一端SI互补的台阶表面。例如，平坦化构件220可以包括层叠在片状基底221上的多个涂覆层222、223、224和225，以具有台阶形式。片状基底221和多个涂覆层222、223、224和225可以由绝缘材料形成，并且为了与电极组件100的第一端SI的台阶表面粘结结合，涂覆层222、223、224和225可以由具有粘附力的树脂基材料形成，或者分离的粘合剂可以被涂覆在涂覆层222、223,224 和 225 上。当粘结平坦化构件220时，加热构件可被用于帮助平坦化构件220与电极组件100的第一端SI之间的粘结，并且平坦化构件220可以根据预定的挤压被挤压在电极组件100的第一端SI上。例如，平坦化构件220可以包括形成在不同水平的第一至第四涂覆层222、223、224和225，并且由于第一至第四涂覆层222、223、224和225被形成而且具有不同的面积，因而第一至第四涂覆层222、223、224和225可以形成与电极组件100的第一端SI互补的台阶表面。图7例示根据本发明的另一实施例的平坦化构件230。参见图7，平坦化构件230可以具有带形式，并可以包括片状基底231和形成在该片状基底231上的台阶接纳层235。片状基底231可以由绝缘材料形成，并且台阶接纳层235可以由绝缘树脂基材料形成，以具有足够的柔性，从而当平坦化构件230被挤压时接纳电极组件100的第一端SI的台阶表面。当粘结平坦化构件230时，根据施加于台阶接纳层235的挤压，台阶接纳层235可以被挤压到电极组件100的台阶表面，并可以柔性变形以接纳第一端SI上的台阶。当粘结平坦化构件230时，加热构件可被用于帮助平坦化构件230的变形并帮助平坦化构件230被挤压并粘结到第一端SI上。
图8例示根据本发明的另一实施例的平坦化构件240。参见图8，平坦化构件240可以由涂覆并固化在电极组件100的第一端SI上的绝缘树脂基材料形成。例如，浆糊形式的平坦化构件240可以被涂覆在电极组件100的第一端SI上，并然后可以经由合适的固化工艺被固定在电极组件100的第一端SI上。当平坦化构件240被涂覆时，平坦化构件240可以沿着第一端SI的台阶表面被涂覆并可以具有足够的厚度以覆盖台阶表面。图9是根据本发明的另一实施例的二次电池的剖视图。参见图9，被形成为覆盖第一和第二电极接线片113和123的平坦化构件250可以延伸以覆盖第一电极活性物质115的边缘115e。第一电极活性物质115与未涂覆部分形成边界，并且对应于第一电极活性物质115的厚度的台阶形成在第一电极活性物质115的边缘115e。平坦化构件250被形成为接纳并覆盖第一电极活性物质115的边缘115e，从而当卷绕电极组件100时，能够防止因电极组件100面向第一电极活性物质115的台阶边缘115e这一事实而导致的电极组件100的内部损坏。在图9的实施例中，平坦化构件250可以覆盖第一和第二电极接线片113和123，并可以延伸到离开第一电极接线片113的位置，从而平坦化构件250可以覆盖第一电极活·性物质115的边缘115e。例如，平坦化构件250可以覆盖第一和第二电极接线片113和123，可以覆盖第一和第二电极接线片113和123之间的台阶表面，并可以覆盖在第一和第二电极接线片113和123之间的第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e。此夕卜，平坦化构件250可以在电极组件100的纵向方向上延伸到离开第一电极接线片113的位置，从而平坦化构件250可以覆盖第一电极活性物质115的边缘115e。在一实施例中，平坦化构件250可以延伸同时跨越第一电极接线片113，由此覆盖第一电极活性物质的边缘。更详细而言，平坦化构件250可以具有相对平坦的表面，并且其内表面可以被找平以与电极组件100的台阶表面互补。例如，平坦化构件250可以具有台阶形式，并可以具有沿着电极组件100的纵向方向按设置顺序分别接纳第一电极活性物质115的边缘115e、第一电极接线片113、第一电极板110的边缘110e、隔板150的边缘150e和第二电极接线片123的接纳部分或开口 250a、250b、250c、250d和250e。S卩，平坦化构件250的内表面可以具有第一电极活性物质边缘接纳部分250a、第一电极接线片接纳部分250b、第一电极板边缘接纳部分250c、隔板边缘接纳部分250d和第二电极接线片接纳部分250e。图10是根据本发明的另一实施例的二次电池的透视图。参见图10，第一和第二电极板110和120被层叠，同时隔板150置于第一和第二电极板110和120之间。第一和第二电极活性物质115和125可以形成在第一和第二电极板110和120上，并且其上未形成有第一和第二电极活性物质115和125的未涂覆部分可以形成在第一和第二电极板110和120的端部上。随后，第一和第二电极接线片113和123被形成在第一和第二电极板110和120的未涂覆部分上。第一和第二电极接线片113和123可以分别形成在沿电极组件100的纵向方向相反的第一端SI和第二端S2上。例如，第一电极接线片113可以形成在第一电极板110的第一端110S1上，第二电极接线片123可以形成在第二电极板120的第二端120S2上。例如，通过使用第一端SI作为卷绕起点并通过使用第二端S2作为卷绕终点可以卷绕电极组件100，并且在被完全卷绕的电极组件100中，第一端SI可以为卷绕中心或可以被设置为接近卷绕中心，并且第二端S2可以形成电极组件100的周界上的最外部分。
第一平坦化构件261可以被设置在电极组件100的第一端SI上。第一平坦化构件261可以被形成为覆盖形成在第一端SI上的第一电极接线片113，可以接纳第一电极接线片113的台阶形式或突起以利用其表面不使第一电极接线片113的台阶形式暴露，并由此可以形成基本上平坦的表面。第一端SI可以形成电极组件100的卷绕起点，并可以是卷绕中心或可以被设置为在完全卷绕的电极组件100中接近卷绕中心。当卷绕电极组件100时，被紧紧张紧的第一端SI从电极组件100的卷绕中心在径向方向上与电极组件100的其他部分形成多个接触点，从而可通过覆盖第一端SI的第一平坦化构件261防止电极组件100的内部损坏。第二平坦化构件262可以被设置在电极组件100的第二端S2上。第二平坦化构件262可以被形成为覆盖形成在第二端S2上的第二电极接线片123，可以接纳第二电极接线片123的台阶形式或突起以利用其表面不使第二电极接线片123的台阶形式暴露，并由此可以形成基本上平坦的表面。
在图10的实施例中，第一和第二平坦化构件261和262可以形成在电极组件100的第一和第二端SI和S2上，以覆盖第一和第二电极接线片113和123。第一和第二平坦化构件261和262可以被形成为通过接纳第一和第二电极接线片113和123来覆盖第一和第二电极接线片113和123，并可以通过接纳第一和第二电极接线片113和123的台阶形式来形成平坦表面。即，第一和第二平坦化构件261和262可以包括通过接纳电极组件100的第一端SI上的第一电极接线片113来覆盖第一电极接线片113的第一平坦化构件261，并可以包括通过接纳电极组件100的第二端S2上的第二电极接线片123来覆盖第二电极接线片123的第二平坦化构件262。第一和第二电极接线片113和123可以由相对坚硬的金属材料形成，从而第一和第二电极接线片113和123可能因其拐角产生集中挤压而引起内部损坏。由此，通过形成第一和第二平坦化构件261和262以覆盖分别形成在电极组件100的彼此相反的第一和第二端SI和S2上的第一和第二电极接线片113和123，能够防止因面向台阶表面而导致的电极组件100的内部损坏。图11是根据本发明的另一实施例的二次电池的透视图。图12是图11的二次电池的剖视图。参见图11和12，第一平坦化构件271形成在电极组件100的第一端SI上。第一平坦化构件271可以延伸以覆盖形成台阶形式的第一电极接线片113、第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e中的全部。在电极组件100的第一端SI上，隔板150的长度可以大于第一电极板110的长度并可以小于第二电极板120的长度。然而，在另一实施例中，隔板150可以比第一和第二电极板110和120延伸更远。第一平坦化构件271延伸以覆盖第一电极接线片113、第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e中的全部，并接纳由第一电极接线片113、第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e形成的台阶表面，从而第一平坦化构件271可以防止因面向电极组件100的另一部分而导致的内部损坏。更详细而言，第一平坦化构件271可以具有相对平坦的表面，并且其内表面可以被找平以与电极组件100的台阶表面互补。例如，第一平坦化构件271可以具有台阶形式，并可以具有沿着电极组件100的纵向方向按设置顺序分别接纳第一电极接线片113、第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e的接纳部分271a、271b和271c。即，第一平坦化构件271的内表面可以具有第一电极接线片接纳部分271a、第一电极板边缘接纳部分271b和隔板边缘接纳部分271c。然而，当需要时，形成第一端SI的台阶表面的第一电极接线片113、第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e可以被第一平坦化构件271单独覆盖，或可以形成不同组合并然后可以被第一平坦化构件271覆盖。第一平坦化构件271可以具有无缝延伸的形状或者两个或多个分离构件，以覆盖选择的部分或整个台阶表面。第一平坦化构件271被形成为具有各种实施例之一以覆盖选择的部分或整个台阶表面，并且这是因为平坦化的必要性可能根据台阶表面上的位置而不同。如果第一平坦化构件271通过去除台阶表面来降低内部损坏，则第一平坦化构件271可以被形成以覆盖台阶表面的特定区域或完全覆盖台阶表面。第二平坦化构件272可以形成在电极组件100的第二端S2上。第二平坦化构件272可以延伸以覆盖形成台阶形式的第二电极接线片123、隔板150的边缘150e和第一电 极板110的边缘IlOe中的全部。在电极组件100的第二端S2上，隔板150的长度可以大于第一电极板110的长度并可以小于第二电极板120的长度。然而，在另一实施例中，隔板150可以比第一和第二电极板110和120延伸更远。第二平坦化构件272延伸以覆盖第二电极接线片123、隔板150的边缘150e和第一电极板110的边缘IlOe中的全部，并接纳由第二电极接线片123、隔板150的边缘150e和第一电极板110的边缘IlOe形成的台阶表面，从而第二平坦化构件272可以防止因面向电极组件100的另一部分而导致的内部损坏。更详细而言，第二平坦化构件272可以具有相对平坦的表面，并且其内表面可以被找平以与电极组件100的台阶表面互补。例如，第二平坦化构件272可以具有台阶形式，并可以具有沿着电极组件100的纵向方向按设置顺序分别接纳第二电极接线片123、隔板150的边缘150e和第一电极板110的边缘IlOe的接纳部分272a、272b和272c。S卩，第二平坦化构件272的内表面可以具有第二电极接线片接纳部分272a、隔板边缘接纳部分272b和第一电极板边缘接纳部分272c。然而，当需要时，形成第二端S2的台阶表面的第二电极接线片123、隔板150的边缘150e和第一电极板110的边缘IlOe可以被第二平坦化构件272单独覆盖，或可以形成不同组合并然后可以被第二平坦化构件272覆盖。第二平坦化构件272可以具有无缝延伸的形状或者两个或多个分离构件，以覆盖选择的部分或整个台阶表面。图13是根据本发明的另一实施例的二次电池的剖视图。参见图13，平坦化构件281和282可以包括形成在电极组件100的第一端SI上的第一平坦化构件281，并可包括形成在电极组件100的第二端S2上的第二平坦化构件282。第一和第二平坦化构件281和282可以覆盖分别形成在第一和第二端SI和S2上的台阶表面。例如，第一平坦化构件281可以延伸以覆盖形成台阶表面的第一电极活性物质115的边缘115e、第一电极接线片113、第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e中的全部。更详细而言，第一平坦化构件281可以具有相对平坦的表面，并且其内表面可以被找平以与电极组件100的台阶表面互补。例如，第一平坦化构件281可以具有台阶形式，并可以具有沿着电极组件100的纵向方向按设置顺序分别接纳第一电极活性物质115的边缘115e、第一电极接线片113、第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e的接纳部分281a、281b、281c和281d。S卩，第一平坦化构件281的内表面可以具有第一电极活性物质边缘接纳部分281a、第一电极接线片接纳部分281b、第一电极板边缘接纳部分281c和隔板边缘接纳部分281d。然而，当需要时，形成第一端S I的台阶表面的第一电极活性物质115的边缘115e、第一电极接线片113、第一电极板110的边缘IlOe和隔板150的边缘150e可以被第一平坦化构件281单独覆盖，或可以形成不同组合并然后可以被第一平坦化构件281覆盖。第一平坦化构件281可以具有无缝延伸的形状或者两个或多个分离构件，以覆盖选择的部分或整个台阶表面。例如，第二平坦化构件282可以延伸以覆盖形成台阶表面的第二电极接线片123、隔板150的边缘150e、第一电极板110的边缘IlOe和第一电极活性物质115的边缘11 5e中的全部。更详细而言，第二平坦化构件282可以具有相对平坦的表面，并且其内表面可以被找平以与电极组件100的台阶表面互补。例如，第二平坦化构件282可以具有台阶形式，并可以具有沿着电极组件100的纵向方向按设置顺序分别接纳第二电极接线片123、隔板150的边缘150e、第一电极板110的边缘IlOe和第一电极活性物质115的边缘115e的接纳部分282a、282b、282c和282d。S卩，第二平坦化构件282的内表面可以具有第二电极接线片接纳部分282a、隔板边缘接纳部分282b、第一电极板边缘接纳部分282c和第一电极活性物质边缘接纳部分282d。然而，当需要时，形成第二端S2的台阶表面的第二电极接线片123、隔板150的边缘150e、第一电极板110的边缘IlOe和第一电极活性物质115的边缘115e可以被第二平坦化构件282单独覆盖，或可以形成不同组合并然后可以被第二平坦化构件282覆盖。第二平坦化构件282可以具有无缝延伸的形状或者两个或多个分离构件，以覆盖选择的部分或整个台阶表面。图14是根据本发明的另一实施例的二次电池的分解透视图。参见图14，电极组件100和形成在图I的电极组件100的端部的平坦化构件210可以被容纳在电池壳体310中，并且包括电极组件100的电池壳体310的上部开口可以被盖板350密封。例如，待电连接到第一电极接线片113的电极端子355可以被组装在盖板350中。电极端子355可以被组装在盖板350的端子孔351中，同时在电极端子355与盖板350的端子孔351之间插入有绝缘衬垫353。盖板350可以被电连接到延伸同时穿过绝缘壳体320的第二电极接线片123。电连接到电极端子355的端子板330可以被设置在盖板350下方，并且绝缘板340可以被插入在盖板350与端子板330之间以确保盖板350与端子板330之间的电绝缘。例如，电极端子355可以被电连接到第一电极接线片113同时穿过分别形成在绝缘板340和端子板330中的端子孔341和331。用于注入电解质的电解质入口 352可以形成在盖板350中并可以被密封构件357密封。电极组件100和形成在电极组件100的端部上的平坦化构件210可以被容纳在具有各种形状和结构的电池壳体之一中，并因此可以不被容纳在图14的电池壳体310中但可以被容纳在圆柱形壳体或比如袋状壳体的柔性壳体中。
应该理解的是，在此描述的各示例性实施例应仅以描述性的含义来理解而非用于限制的目的。每个实施例中的各特征或各方面的描述应典型地被考虑可用于各其他实施例中的其他相似特征或方面。·
权利要求
1.一种二次电池，包括 电极组件，包括第一电极板和第二电极板，在所述第一电极板和所述第二电极板上分别形成有第一电极活性物质和第二电极活性物质并且分别形成有第一电极接线片和第二电极接线片，并且所述电极组件还包括设置在所述第一电极板和所述第二电极板之间同时与所述第一电极板和所述第二电极板重叠的隔板；和 设置在所述电极组件的第一端和第二端中的至少一个上的至少一个平坦化构件，其中所述至少一个平坦化构件具有在所述第一电极板和所述第二电极板之间接纳暴露在所述第一端和所述第二端中的所述至少一个 上的台阶表面的表面，以覆盖所述台阶表面并使所述台阶表面平坦化。
2.如权利要求I所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件的接纳所述台阶表面的所述表面包括接纳部分，用于接纳所述第一电极活性物质的边缘和所述第二电极活性物质的边缘、所述第一电极接线片和所述第二电极接线片、所述第一电极板的边缘和所述第二电极板的边缘以及所述隔板的边缘的各台阶形式中的一个或多个台阶形式。
3.如权利要求2所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件包括与暴露在所述电极组件的所述第一端和所述第二端中的所述至少一个上的所述台阶表面互补的台阶形式。
4.如权利要求3所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件包括涂覆层，该涂覆层包括被层叠在片状基底上并且是台阶状的两层或更多层。
5.如权利要求3所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件由涂覆并固化在所述电极组件的所述第一端和所述第二端中的所述至少一个上的绝缘树脂基材料形成。
6.如权利要求I所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件覆盖所述第一电极活性物质的边缘和所述第二电极活性物质的边缘、所述第一电极接线片和所述第二电极接线片、所述第一电极板的边缘和所述第二电极板的边缘以及所述隔板的边缘中的至少一个。
7.如权利要求I所述的二次电池，其中所述第一电极接线片和所述第二电极接线片被一起形成在所述电极组件的所述第一端上，并且其中所述至少一个平坦化构件延伸以覆盖所述第一电极接线片和所述第二电极接线片。
8.如权利要求7所述的二次电池，其中所述第一电极板的比所述第一电极接线片延伸更远的边缘和所述隔板的比所述第一电极板的所述边缘延伸更远的边缘被形成在所述第一电极接线片和所述第二电极接线片之间，并且其中所述至少一个平坦化构件延伸以无缝地覆盖所述第一电极接线片和所述第二电极接线片、所述第一电极板的所述边缘和所述隔板的所述边缘中的全部。
9.如权利要求8所述的二次电池，其中，在所述电极组件的所述第一端上，所述隔板的长度大于所述第一电极板的长度并小于所述第二电极板的长度。
10.如权利要求9所述的二次电池，其中所述第一电极板和第二电极板分别具有未被活性物质涂覆的未涂覆部分，并且其中所述至少一个平坦化构件覆盖所述未涂覆部分。
11.如权利要求10所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件覆盖所述第一电极板的所述边缘和所述隔板的所述边缘。
12.如权利要求7所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件延伸同时跨越所述第一电极接线片，由此覆盖所述第一电极活性物质的边缘。
13.如权利要求I所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件具有第一侧和第二侦牝其中所述第一侧的轮廓被设置以限定接纳来自所述电极组件的一个或多个突起的空间，并且其中所述第二侧限定平滑表面，该平滑表面当所述电极组件被卷绕在一起时与所述电极组件的内表面接合，并减小由所述电极组件的所述突起施加在所述电极组件的所述内表面上的压力。
14.如权利要求I所述的二次电池，其中所述第一电极板和所述第二电极板分别具有未被活性物质涂覆的未涂覆部分，并且其中所述至少一个平坦化构件覆盖所述未涂覆部分。
15.如权利要求I所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件覆盖所述第一电极板的边缘和所述隔板的边缘。
16.如权利要求15所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件进一步覆盖所述第一活性物质的边缘。
17.如权利要求I所述的二次电池，其中所述第一电极接线片和第二电极接线片分别形成在所述电极组件的所述第一端和所述第二端上。
18.如权利要求17所述的二次电池，其中通过使用所述第一端作为卷绕起点并通过使用所述第二端作为卷绕终点，所述电极组件被卷绕为卷形状，并且其中所述至少一个平坦化构件形成在所述第一端上。
19.如权利要求18所述的二次电池，其中所述至少一个平坦化构件包括分别形成在所述第一端和所述第二端上的第一平坦化构件和第二平坦化构件。
全文摘要
一种二次电池，包括电极组件，包括第一电极板和第二电极板，在所述第一电极板和所述第二电极板上分别形成有第一电极活性物质和第二电极活性物质以及第一电极接线片和第二电极接线片，并包括设置在所述第一电极板和所述第二电极板之间同时与所述第一电极板和所述第二电极板重叠的隔板；和设置在沿所述电极组件的纵向方向彼此相反的第一端和第二端中的至少一个上的平坦化构件，其中所述平坦化构件覆盖暴露在所述第一端和所述第二端中的所述至少一个上的台阶表面，以使所述台阶表面平坦化。在所述二次电池中，所述电极组件的端部的所述台阶表面被平坦化。
文档编号H01M2/34GK102956863SQ20121029135
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月15日 优先权日2011年8月18日
发明者安昶范 申请人:三星Sdi株式会社