用于次级电池的袋状单元的凝胶套筒的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种次级电池，更具体地，提供了用于次级电池的袋状单元的凝胶套筒，该凝胶套筒具有作为基本组件的电极板和分隔件。本发明的用于次级电池的袋状单元的凝胶套筒能够实现制造具有改进绝缘电阻的电池单元，因此改进了电池单元的可靠性，能够可有助于凝胶套筒的电解质润湿，该电解质润湿可能由于可收缩管而下降。
【专利说明】用于次级电池的袋状单元的凝胶套筒
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种次级电池(secondary battery),并更具体地涉及一种用于次级电池的袋状单元的凝胶套筒(jelly roll of a pouch cell),该凝胶套筒具有作为基本组件的电极板和分隔件(separator)。
【背景技术】
[0002]—般来说，次级电池可被再次充电并制成大容量电池。作为有代表性的次级电池，出现了镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等等。其中，由于诸如较长使用寿命和高容量的优异性能，锂离子电池作为下一代电源受到了关注。这里，锂次级电池的工作电压为3.6V或更高。锂次级电池被用作移动电子装置的电源或者若干锂次级电池以串联连接，从而用于大功率混合动力车辆中。锂次级电池的使用迅速增长，这是因为锂次级电池的工作电压是镍镉电池或镍金属混合电池的三倍，并且锂次级电池的每单位重量的能量密度特性很优
巳
[0003]锂次级电池可以被制成各种类型，并且其具有代表性的类型可以是主要用于锂离子电池的圆柱型和棱柱型。最近被关注的锂聚合物电池被制成柔性袋状类型，因此其形状比较自由。另外，锂聚合物电池具有优异的安全性和轻的重量，因此有利于移动电子装置的薄化和重量轻便。
[0004]次级电池的电池单元由电池部分和用于提供将电池部分包含在其中的空间的壳体组成。电池部分被称为凝胶套筒，因为其类似于通过缠绕凝胶而得到的形状。现有的凝胶套筒当其被插入袋状壳体中时具有以下问题。
[0005]由于凝胶套筒的分隔件被制成薄膜型，所以当凝胶套筒插入袋状壳体中然后被密封时，位于凝胶套筒边缘上的分隔件的部分可能被陷入袋状壳体的密封部分中。在这种情况下，袋状壳体的密封面和电极接头(electrode tap)之间的绝缘电阻可能下降，导致电池单元的可靠性下降。而且，当长期使用该电池单元时，其中可能产生腐蚀。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]本发明的目的是提供一种用于次级电池的袋状单元的凝胶套筒，通过采用绝缘材料的可收缩管包裹凝胶套筒，其能够改善由于分隔件被陷入壳体的密封部分中而引起的绝缘电阻的下降。
[0008]本发明的另一目的是提供一种用于次级电池的袋状单元的凝胶套筒，通过在可收缩管中形成润湿孔(wetting hole)，所述凝胶套筒能够有助于凝胶套筒电解质的润湿，该电解质的润湿由于可收缩管而下降。
[0009]技术方案
[0010]从一个总的方面而言，本发明提供了用于次级电池的电池单元的凝胶套筒，所述凝胶套筒包括:电池部分，其包括以预定距离配置的电极板和设置在所述电极板之间的分隔件；阴极接头和阳极接头，其与所述电极板电连接并从所述电极板的上部向外突出；和包裹所述电池部分的薄膜。
[0011]所述薄膜包裹所述电池部分的整个外表面，而只露出所述阴极接头和所述阳极接头，并且所述薄膜可被制成上端和下端开口的管状。
[0012]所述薄膜可具有至少一个润湿孔，其穿透所述电池部分的外表面从而由此露出所述电池部分。
[0013]所述薄膜可由受热收缩的材料形成，从而所述薄膜与所述电池部分紧密粘附。
[0014]有益效果
[0015]如上所述，本发明的用于次级电池的袋状单元的凝胶套筒能够实现制造具有改进绝缘电阻的电池单元，因此改进了电池单元的可靠性，并且有助于凝胶套筒的电解质润湿，该电解质润湿可能由于可收缩管而下降。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]从下面结合附图给出的优选实施例的说明中，本发明的上述和其它目的、特点和优势将变得显而易见，其中:
[0017]图1为根据本发明的凝胶套筒的立体图；
[0018]图2为根据本发明的凝胶套筒的分解立体图；
[0019]图3为根据本发明的电池单元的另一个优选实施例的平面图；
[0020]图4为根据本发明的润湿孔的多种实例的平面图；
[0021]图5为根据本发明的第一个优选实施例沿着图1的线AA得到的截面图；
[0022]图6为根据本发明的第二个优选实施例沿着图1的线AA得到的截面图；
[0023]图7为根据本发明的第三个优选实施例沿着图1的线AA得到的截面图。
[0024]主要元件的详细说明
[0025]100:凝胶套筒
[0026]10:电池部分11:电极板
[0027]12:分隔件13:阴极接头
[0028]14:阳极接头
[0029]20:薄膜21:润湿孔
【具体实施方式】
[0030]参见图1和2，根据本发明一个优选实施例的凝胶套筒100可包括电池部分10和薄膜20。阴极接头13和阳极接头14从电池部分10的一个侧表面突出。本发明主要描述一种壳体，在该壳体中阴极接头13和阳极接头14形成在电池部分10的一个侧表面上,如图1所示，但是本发明当然适用于一种壳体，在该壳体中阴极接头230和阳极接头240分别形成在电池单元200的两个侧表面上，如图3所示。
[0031]薄膜20具有的尺寸使得电池部分10可容易地插入其中。在电池部分10插入薄膜20中之后，薄膜20通过热熔而收缩，从而紧密粘附在电池部分10的外表面上。
[0032]这里，当电池部分10被密封在壳体中时，电池部分10与电解质密封在一起。如果采用薄膜20包裹电池部分10，则只通过薄膜20的上部和下部发生电解质润湿，这样可能引起充放电效率下降。因此为了便于电解质润湿，电池部分10具有下列构造。
[0033]可以形成润湿孔21以穿透薄膜20。在薄膜20的外表面上可以形成一个或多个润湿孔21，同时润湿孔21呈行和列。过多的润湿孔21防止薄膜20起作用，而过少的润湿孔21防止薄膜20进行润湿功能。因此，优选地根据电池的容量和尺寸来形成合适数量的润湿孔21。
[0034]润湿孔21当然可以形成各种形状，比如圆形21a、方形21b、椭圆形21c和三角形21d,如图4所示。
[0035]在下文中，将参考附图详细描述用于制造具有改进电阻的电池单元的本发明的凝胶套筒100的各种优选实施例。
[0036][第一优选实施例]
[0037]参考图5，根据本发明的第一优选实施例的凝胶套筒100A可以包括电池部分10A，该电池部分IOA包括电极板11A、分隔件12A和薄膜20A。
[0038]电池部分IOA可以构造为一种类型，其中多个电极板IlA为层压的。对于电极板11A，阴极板和阳极板可以交替层压。这里，可以将分隔件12A插在阴极板和阳极板之间。上述构造的制造方法如下所述。
[0039]分隔件12A沿着其长度方向布置，然后电极板IlA以预定距离配置在分隔件12A的上表面上。然后通过使用一个电极板IlA缠绕分隔件12A作为基本单元，以完成电池部分10A。各个电极板IlA用阴极接头和阳极接头进行电连接。
[0040]电池部分IOA的侧表面示出了一种结构，在该结构中分隔件12A被折叠若干次。由于分隔件12A为薄膜类型，因此当将电池部分IOA插入壳体中并被密封时，分隔件12A可能陷入壳体的密封表面中。为了避免上述缺陷，根据本发明的第一优选实施例的电池部分具有如下的特定构造。
[0041]薄膜20A包裹电池部分IOA0薄膜20A被制成管状，其上部和下部是开口的，并且可以被制成为可收缩的管状，从而有助于在将电池部分IOA插入薄膜20A中之后与电池部分IOA的紧密粘附。薄膜20A的形状可以类似于电池部分IOA的外表面形状，从而可以容易地将电池部分IOA插入薄膜20A中。在图中电池部分IOA被显示为六面体形，但是其截面一般为椭圆形，因此，薄膜20A的截面可以是椭圆形。
[0042][第二优选实施例]
[0043]参考图6，根据本发明的第二优选实施例的凝胶套筒100B可包括电池部分10B，该电池部分IOB包括电极板11B、分隔件12B和薄膜20B。
[0044]电池部分IOB可以构造为一种类型，在该类型中多个电极板IlB为层压的。对于电极板11B，阴极板和阳极板可以交替层压。这里，可以将分隔件12B插在阴极板和阳极板之间。上述构造的制造方法如下所述。
[0045]分隔件12B可以以锯齿形弯曲以产生多个层，并且每个电极板IlB可以被层压在分隔件12B的层之间。这里，对于电极板11B，阴极板和阳极板可以交替层压。电池部分IOB的各个电极板IIB可与阴极接头和阳极接头电连接。
[0046]薄膜20B的其它构造与根据上述第一优选实施例的薄膜20A的构造相同，因此其详细描述被省略。
[0047][第三优选实施例][0048]参考图7，根据本发明的第三优选实施例的凝胶套筒100C可包括电池部分10C，该电池部分IOC包括电极板11C、分隔件12C和薄膜20C。
[0049]电池部分IOC可以构造为一种类型，在该类型中多个电极板IlC为层压的。对于电极板11C，阴极板和阳极板可以交替层压。这里，可以将分隔件12C插在阴极板和阳极板之间。上述构造的制造方法如下所述。
[0050]电极板IlC沿着长度方向长长地布置，且分隔件12C层压在其上，使得由阴极板和阳极板制成的每个电极板IlC被放置在分隔件12C之间。然后，其中电极板IlC和分隔件12C沿着长度方向层压的层压件被缠绕，由此构成电池部分。作为层压的实例，分隔件、阳极板、分隔件和阴极板被顺序地层压，然后缠绕。
[0051]薄膜20C的其它构造与根据上述第一优选实施例的薄膜20A的构造相同，因此其详细描述被省略。
[0052]本发明的技术实质不应被理解为是将本发明限制在上述优选实施例中。其申请范围当然可以变化，本领域技术人员在不背离本发明的主旨的情况下可以对其作出各种修改。因此，只要这些修改和变化对于本领域技术人员是显而易见的，其就包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于次级电池的电池单元的凝胶套筒，所述凝胶套筒包括: 电池部分，其包括以预定距离配置的电极板和设置在所述电极板之间的分隔件； 阴极接头和阳极接头，其与所述电极板电连接并从所述电极板的上部向外突出；和 薄膜，其包裹所述电池部分。
2.如权利要求1所述的凝胶套筒，其中所述薄膜包裹所述电池部分的整个外表面，而只露出所述阴极接头和所述阳极接头。
3.如权利要求1所述的凝胶套筒，其中所述薄膜被制成上端和下端开口的管状。
4.如权利要求1所述的凝胶套筒，其中所述薄膜具有至少一个润湿孔，所述润湿口穿透所述电池部分的外表面从而露出所述电池部分。
5.如权利要求1所述的凝胶套筒，其中所述薄膜由受热收缩的材料形成，从而紧密粘附到所述电池部分。
【文档编号】H01M10/02GK103959535SQ201280052790
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年8月8日 优先权日:2011年10月31日
【发明者】金奎植, 金荣奭, 李亨馥 申请人:Sk新技术株式会社