二次电池及其制造方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年7月3日提交的韩国专利申请no.10-2015-0095444的优先权的权益，该申请以其整体通过引用由此并入。

本发明涉及一种二次电池，并且更具体地，涉及一种容易地被折叠和弯曲的二次电池及其制造方法。

背景技术：

一般而言，与不可充电的一次电池不同，二次电池表示可充电并且可放电的电池。这样的二次电池正被广泛使用在高科技电子领域(诸如移动电话、笔记本计算机和摄像机)中。近年来，自由地扭转或弯曲的线缆型二次电池正被广泛使用。

技术实现要素：

技术问题

存在问题在于，根据现有技术的线缆型二次电池在变形为各种形状时存在限制，因为线缆型二次电池不能自由弯曲。

已经作出本发明来解决前述问题，并且本发明的目的是容易地被折叠和弯曲以便可变形为各种形状的二次电池及其制造方法。

技术解决方案

为了解决前述问题，根据本发明的二次电池包括电极组件，其中，电极组件包括：第一电极，第一凹口部分被设置在第一电极中；第二电极，第二凹口部分被设置在第二电极中；第一分隔物，第一分隔物被介入在第一电极与第二电极之间；和第二分隔物，第二分隔物被布置在第二电极的下部上，其中，在第一电极、第一分隔物、第二电极和第二分隔物被顺序地堆叠并且通过第一凹口部分和第二凹口部分被折叠和弯曲的状态下，电极组件在宽度方向上被折叠。

第一凹口部分和第二凹口部分中的每一个凹口部分可以被设置有多个，并且多个第一凹口部分或第二凹口部分可以被布置成在第一电极或第二电极的纵向方向上彼此间隔开。

第一凹口部分和第二凹口部分中的每一个凹口部分可以被设置有多个，并且多个第一凹口部分或第二凹口部分可以被布置成在第一电极或第二电极的宽度方向上彼此间隔开。

第一凹口部分和第二凹口部分可以被布置成彼此对应。

第一凹口部分或第二凹口部分可以以冲孔方式形成。

第一凹口部分或第二凹口部分可以具有圆形形状、矩形形状和多边形形状中的一种形状。

第一凹口部分或第二凹口部分可以纵长地被布置在第一电极或第二电极的宽度方向上。

第一电极突片可以被布置在第一电极的一端上，第二突片可以被布置在第二电极的另一端上，并且当折叠的电极组件被弯曲时，第一电极突片和第二电极突片可以相遇以彼此面对。

芯可以被设置在折叠的电极组件的中心。

芯可以由具有柔性和绝缘性的材料制成。

绝缘体可以被布置在折叠的电极组件的外部上。

一种用于制造根据本发明的二次电池的方法包括：步骤(a)：在第一电极或第二电极的表面中加工多个第一凹口部分或第二凹口部分；步骤(b)：在第一电极与第二电极之间介入第一分隔物并且将第二分隔物堆叠在第二电极的下部上以制造电极片；步骤(c)：沿着宽度方向将电极片折叠以制造电极组件；和步骤(d)：在电极组件的外部上形成围绕电极组件的绝缘物。

在步骤(a)中，多个第一凹口部分或第二凹口部分可以形成为在第一电极或第二电极的纵向方向和宽度方向中的至少一个方向上彼此间隔开。

第一凹口部分和第二凹口部分可以被形成为彼此对应。

在步骤(c)中，电极片可以在宽度方向上被折叠以围绕具有长棒形状的芯，从而制造电极组件。

第一电极突片可以被形成在第一电极的一端上，并且第二突片可以被形成在第二电极的另一端上。

有利效果

本发明具有效果如下。

第一：包括凹口部分被布置在其中的电极的电极组件可以被制造成是可折叠并且可弯曲的并且因此容易变形，特别地，变形为各种形状。

第二：多个凹口部分可以被布置在电极的纵向方向或宽度方向上以便被更接近于曲线地折叠和弯曲。

第三：凹口部分包括第二凹口部分和在第一电极中设置的第一凹口部分。第一凹口部分和第二凹口部分可以被布置成彼此对应。因此，第一凹口部分和第二凹口部分可以彼此折叠在一起以使电极组件的形状更容易地变形。

第四：第一凹口部分和第二凹口部分中的每一个凹口部分可以以冲孔方式制造以获得加工的容易。

第五：第一凹口部分和第二凹口部分可以纵长地被布置在第一电极和第二电极的宽度方向上，以最小化在此处第一电极和第二电极中的每一个电极被折叠的部分的强度，使得第一电极和第二电极更容易地被折叠和弯曲。

第六：当电极组件在第一电极突片和第二电极突片分别地被布置在第一电极和第二电极的两端上的状态中以环形形状被折叠和弯曲时，第一电极突片和第二电极突片可以彼此面对以获得电极引线的联接中和封装的配置中的容易。

第七：虽然包括凹口部分被设置在其中的电极的电极组件被用于在宽度方向上缠绕，但是电极组件可以通过凹口部分容易地被折叠和弯曲。

第八：芯可以被插入到以辊形被缠绕的电极组件的中心中，以实现电极组件的弱的强度。

附图说明

图1是根据本发明的扩展电极组件的分解透视图。

图2是图1的横截面视图。

图3是根据本发明的第一电极的平面图。

图4是根据本发明的第二电极的平面图。

图5是根据本发明的折叠的电极组件的侧视图。

图6是图示图5的部分“a”的放大视图。

图7是根据本发明的折叠的电极组件的透视图。

图8是根据本发明的包括电极组件的二次电池的横截面视图。

图9是图示根据本发明的用于制造二次电池的方法的流程图。

图10至图13是图示由根据本发明的用于制造二次电池的方法制造的二次电池的状态的视图，图10是图示在电极组件被堆叠之前的状态的视图，图11是图示在电极之间被堆叠之后的状态的视图，图12是电极组件的折叠状态，并且图13是图示折叠的二次电池的视图。

具体实施方式

在下文中，将以使得本发明的技术思想可以由本发明属于的领域的普通技术人员容易地执行的这样的方式参考附图详细描述本发明的实施例。然而，本发明可以以不同的形式体现并且不应该被解释为限于本文中所阐述的实施例。在附图中，为了清晰起见，对于描述本发明而言不必要的任何东西将被省略，并且附图中的相同的附图标记表示相同的元件。

[根据本发明的电极组件]

1.堆叠的电极组件

如在图1和图2中所图示的，根据本发明的电极组件100具有容易地通过凹口部分折叠和弯曲的结构。电极组件100包括：第一电极110，在第一电极110中设置第一凹口部分111；第二电极120，在第二电极120中设置第二凹口部分121；第一分隔物130，第一分隔物130被介入在第一电极110与第二电极120之间；和第二分隔物140，第二分隔物140被布置在第二电极120的下部上。

第一电极110包括非涂层部分和第一电极活性材料层，非涂层部分具有长片形状。此处，第一凹口部分111被设置在第一电极110的表面中，并且第一电极110通过第一凹口部分111被折叠和弯曲。

例如，参考图3，第一凹口部分111在第一电极110的纵向方向上被设置多个，并且多个第一凹口部分111彼此隔开相同间隔。即，多个第一凹口部分111被布置在此处的部分可以容易地折叠以使第一电极110弯曲(参见图5)。特别地，当第一凹口部分111的数目增加时，第一电极110可以以接近于圆形形状的形状弯曲。当第一凹口部分111的数目减少时，第一电极110可以以至少三角形形状弯曲。因此，第一电极110可以以各种形状变形。

此处，参考图3，除第一电极110的纵向方向(当在图3中观察时的水平方向)之外，第一凹口部分111可以在宽度方向(当在图3中观察时的竖直方向)上被设置多个。即，第一电极110可以在纵向方向上被折叠和弯曲并且还在宽度方向上被折叠和弯曲。因此，第一电极110可以以各种形状变形。

第一凹口部分111可以以冲孔方式被形成在第一电极110的表面中。即，以冲孔方式所形成的第一凹口部分111可以容易地被加工并且减小第一电极110的面积和强度，使得第一电极110容易地弯曲。

第一凹口部分111可以纵长地被布置在第一电极110的宽度方向上以在宽度方向上更多减小第一电极110的强度，并且因此，第一电极110可以以环形形状更容易地折叠和弯曲。

如上文所描述的，因为多个第一凹口部分111被设置在第一电极110的表面中，所以第一电极110可以在水平方向或竖直方向上容易地折叠和弯曲。

第二电极120包括非涂层部分和第二电极活性材料层，非涂层部分具有长片形状。此处，第二凹口部分121被设置在第二电极120的表面中，并且第二电极120通过第二凹口部分121被折叠和弯曲。

例如，参考图4，第二凹口部分121在第二电极120的纵向方向上被设置多个，并且多个第二凹口部分121彼此隔开相同间隔。即，多个第二凹口部分121被设置在此处的部分可以容易地折叠以使第一电极120弯曲，如在图5中所图示的。特别地，当第二凹口部分121的数目增加时，第二电极120可以以接近于圆形形状的形状弯曲。当第二凹口部分121的数目减少时，第二电极120可以以至少三角形形状弯曲。因此，第二电极120可以以各种形状变形。

此处，参考图4，除第二电极120的纵向方向(当在图4中观察时的水平方向)之外，第二凹口部分121可以在宽度方向(当在图4中观察时的竖直方向)上被设置多个。即，第二电极120可以在纵向方向上被折叠和弯曲并且还在宽度方向上被折叠和弯曲。因此，第二电极120可以以各种形状变形。

第二凹口部分121可以以冲孔方式被形成在第二电极120的表面中。即，以冲孔方式所形成的第二凹口部分121可以容易地被加工并且减小第二电极120的面积和强度，使得第二电极120容易地弯曲。

第二凹口部分121可以纵长地被布置在第二电极120的宽度方向上以在宽度方向上更多减小第二电极120的强度，并且因此，第二电极120可以以环形形状更容易地折叠和弯曲。

如上文所描述的，因为多个第二凹口部分121被设置在第二电极120的表面中，所以第二电极120可以在水平方向或竖直方向上容易地折叠和弯曲。

第一凹口部分111和第二凹口部分121被布置成彼此对应。即，参考图5，第一凹口部分111和第二凹口部分121(其被布置在堆叠在彼此上的第一电极110和第二电极120中)可以被布置成竖直地彼此对应。此处，第一电极110和第二电极120可以通过第一凹口部分111和第二凹口部分121同时折叠并且因此更容易弯曲。

第一凹口部分111和第二凹口部分121中的每一个凹口部分可以具有圆形形状、矩形形状和多边形形状中的一个形状。因此，当第一电极110和第二电极120中的每一个电极以各种形状被折叠和弯曲时，可以改进效率。例如，当第一凹口部分111和第二凹口部分121中的每一个凹口部分具有圆形形状时，第一凹口部分111和第二凹口部分121中的每一个凹口部分可以以与圆形形状类似的形状被折叠并且然后以圆形形状被弯曲。当第一凹口部分111和第二凹口部分121中的每一个凹口部分具有矩形形状时，第一凹口部分111和第二凹口部分121中的每一个凹口部分的折叠部分可以保持以矩形形状弯曲。

如在图5中所图示的，第一电极突片112和第二电极突片122分别地被布置在第一电极110和第二电极120的相对两端上。即，第一电极突片112被布置在左端上(如在图3中所图示的第一电极110的一侧)，并且第二电极突片122被布置在右端上(如在图4中所图示的第二电极120的另一侧)。

参考图5，当第一电极110和第二电极120在堆叠的状态中被折叠和弯曲时，第一电极突片112和第二电极突片122相遇以彼此面对。因此，电极引线可以容易地被连接到第一电极突片112和第二电极突片122中的每一个电极突片，并且特别地，对电路的连接和电路的连接线可以被最小化以实现紧凑设计。

第一分隔物130和第二分隔物140被配置成防止第一电极110和第二电极120被短路。第一分隔物130和第二分隔物140中的每一个分隔物的大小可以等于或大于第一电极110和第二电极120中的每一个电极的大小。

参考图5和图6，包括上文所描述的构成的电极组件100可以具有第一电极110、第一分隔物130、第二电极120和第二分隔物140顺序地被堆叠的结构。当堆叠的电极组件100以环形形状被折叠时，分别地被设置在第一电极110和第二电极120中的第一凹口部分111和第二凹口部分121可以被折叠并且因此容易地弯曲。

2.折叠的电极组件

其中第一电极110、第一分隔物130、第二电极120和第二分隔物140顺序地被堆叠的电极组件100可以沿着宽度方向以辊形被折叠，并且因此被设置成如在图7中所图示的圆柱形电极组件100。

即，如在图7中所图示的，当折叠的电极组件100以环形形状弯曲时，电极组件100可以通过分别地被设置在第一电极110和第二电极120中的第一凹口部分111和第二凹口部分121折叠并且因此容易地弯曲。特别地，因为第一凹口部分111和第二凹口部分121被设置在折叠的电极组件100的整个圆周表面中，所以电极组件100可以在所有方向上弯曲。

芯150被布置在折叠的电极组件100的中心处。芯150具有长棒形状并且被插入到折叠的电极组件100的中心中。

此处，芯150可以由具有柔性、绝缘性和耐热性的材料制成。即，芯150支撑折叠的电极组件100，使得电极组件100容易地折叠直到预定角度，但是被防止在比预定角度大的角度处过度地折叠。即，芯150可以支撑折叠的电极组件100，使得电极组件100未完全地折叠以防止短路发生。

因此，折叠的电极组件100可以在所有方向上折叠和弯曲并且因此是以更多各种形状可变形的。作为结果，电极组件100可以被应用到以各种形状制造的产品，因为电极组件100被折叠或弯曲以匹配产品的形状。

[折叠的二次电池]

包括上文所描述的构成的折叠的电极组件100可以被设置有其外部圆周表面上的绝缘体200来构成二次电池10。

即，根据本发明的二次电池10包括折叠的电极组件100和绝缘体200，绝缘体200被涂敷以围绕折叠的电极组件100的外部圆周表面。因此，可以提供以各种形状可变形的二次电池10。

[用于制造折叠的二次电池的方法]

在下面将描述用于制造包括上文所描述的构成的二次电池的方法。

如在图9中所图示的，根据本发明的用于制造折叠类型二次电池的方法包括：步骤(a)：在第一电极或第二电极的表面中加工多个第一凹口部分或第二凹口部分；步骤(b)：将第一分隔物介入在第一电极与第二电极之间并且将第二分隔物堆叠在第二电极的下部上以制造电极片；步骤(c)：在宽度方向上将电极片折叠以制造电极组件；和步骤(d)：在电极组件的外部上形成绝缘体以围绕电极组件。

如在图10中所图示的，在步骤(a)中，制备在其上第一电极突片112和第二电极突片122分别地被形成在相反的方向上的第一电极110和第二电极120。而且，在第一电极110或第二电极120的表面中加工以冲孔方式形成的第一凹口部分111或第二凹口部分121。

即，第一电极110或第二电极120的表面通过使用冲孔设备(未示出)冲孔以加工第一凹口部分111或第二凹口部分121。此处，在第一电极110或第二电极120的纵向方向和宽度方向上第一凹口部分111或第二凹口部分121被设置多个。

特别地，在步骤(a)中，第一凹口部分111或第二凹口部分121可以纵长地被形成在第一电极110或第二电极120的宽度方向上。因此，电极组件可以以环形形状更容易地折叠。

而且，在步骤(a)中，第一凹口部分111和第二凹口部分121可以被布置成彼此对应。因此，第一电极110和第二电极120可以在相同位置处被折叠以允许电极组件更容易地被折叠。

而且，在步骤(a)中，多个第一凹口部分111或第二凹口部分121可以被形成为在第一电极110或第二电极120中彼此隔开相同间隔。因此，第一电极110或第二电极120可以以与圆形形状类似的形状被折叠和弯曲。

如在图11中所图示的，在步骤(b)中，第一分隔物130被介入在第一电极110与第二电极120之间，并且第二分隔物140被堆叠在第二电极120的下部上以制造电极片。作为结果，电极片具有其中第一电极、第一分隔物、第二电极和第二分隔物顺序地被堆叠的结构。

如在图12和图13中所图示的，在步骤(c)中，电极片沿着宽度方向被折叠以制造电极组件100。此处，芯150被插入到电极组件100的中心中。即，在步骤(c)中，电极片沿着宽度方向被折叠以围绕具有长棒形状的芯150并且从而制造电极组件100，从而防止电极组件100容易地被弯曲或者过度地被折叠。

在步骤(d)中，在电极组件100的外部上形成围绕电极组件100的绝缘体200。当过程被如上文所描述地完成时，可以完整地制造二次电池10。

因此，如在图13中所图示的，根据本发明的折叠的二次电池10可以以环形形状容易地被折叠和弯曲并且因此以各种形状变形。

因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是前述描述和其中所描述的示例性实施例限定。在本发明的权利要求书的等同物的意义内和在权利要求书内做出的各种修改将被认为是在本发明的范围内。