具有改善的安全性的二次电池的制作方法

本发明涉及一种二次电池，更具体地，涉及一种即使当电极组件发生膨胀现象时也保持电极接头的安全性的二次电池。本申请要求基于2022年4月12日提交的韩国专利申请no.10-2022-0045170和2023年3月27日提交的韩国专利申请no.10-2023-0039585的优先权的权益，并且韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

1、与一次电池不同，二次电池是可再充电的，并且由于紧凑尺寸和高容量的可能性，近来正在进行关于二次电池的许多研究。由于技术发展和对移动设备以及电动车辆和能量存储系统的需求的增加，对作为能量源的二次电池的需求更加迅速地增加，电动车辆和能量存储系统出现以满足环境保护时代的需求。

2、根据电池壳的形状，二次电池分为硬币型电池、圆柱型电池、棱柱型电池和袋型电池。在这种二次电池中，安装在电池壳中的电极组件是使电极和隔膜层叠的结构的可充电和可放电的发电装置。

3、电极组件可大致分为卷芯型电极组件、层叠型电极组和层叠/折叠型电极组件，在卷芯型电极组件中在正极和负极之间插置隔膜，正极和负极中的每一个以涂覆有活性材料的片的形式设置，然后卷绕正极、隔膜和负极；在层叠型电极组件中，在其间插置有隔膜的多个正极和负极依次层叠；并且在层叠/折叠型电极组件中，层叠型单元电芯与具有较长长度的分隔膜卷绕在一起。

4、当长时间使用二次电池时可能出现的问题之一是膨胀现象。膨胀现象是指二次电池重复充电和放电逐渐膨胀的现象。膨胀现象是这样一种现象，其中电池中的锂离子电解质蒸发并且所产生的压力导致电池凸起，并且可能导致壳体变形，并且在严重的情况下，电解质可能泄漏，这导致火灾或爆炸。

5、膨胀现象不仅影响二次电池的外观，而且影响二次电池的内部结构。也就是说，当在电极组件中发生膨胀现象时，应力随着张力作用在从电极组件延伸并焊接到电极端子的电极接头上而累积。一旦膨胀现象发生，由于它将不会返回到正常状态，电极接头将继续被拉动，并且最终应力将超过极限，并且电极接头被断开。

6、因此，为了长时间安全地使用二次电池，需要能够防止电极接头响应于膨胀现象而断开的结构。

7、[相关现有技术文献]

8、(专利文献001)韩国注册专利no.10-1767722(2017年8月11日公布)

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明旨在提供一种即使在二次电池的使用过程中发生膨胀现象时也能够防止电极接头断开的二次电池。

3、然而，本发明所要解决的技术问题并不局限于上述问题，其他未提及的问题也是本领域技术人员根据下文对本发明的描述可以清楚理解的。

4、技术方案

5、本发明涉及一种二次电池，其包括其中层叠多个单元电芯的电极组件。在一个示例中，所述单元电芯的从所述电极组件延伸的相应电极接头被聚集在一起并且电连接至所述二次电池的电极端子，并且每个所述单元电芯的电极接头包括与所述电极组件的膨胀相对应的超长部。

6、在本发明的实施方式中，每个所述单元电芯的从所述电极组件延伸的所述电极接头可以由电连接到所述电极端子的接线部支撑，并且所述超长部可以在所述接线部的束紧部之后形成。

7、此外，所述超长部的端部可以形成接合到所述接线部的焊接部。

8、根据特定实施方式，所述超长部可以在所述束紧部和所述焊接部之间形成u形转弯部。

9、此外，根据实施方式，所述电极组件可以以多个提供，并且从所述多个电极组件中的每一个延伸的电极接头可以独立于所述接线部形成所述束紧部。

10、在一个示例中，所述接线部可以以与所述电极组件的数量相对应的多个提供，所述电极组件中的每一个可以由相应接线部的所述束紧部支撑，并且由从所述电极组件中的每一个延伸的所述电极接头提供的所述超长部的端部可以相对于相应接线部形成所述焊接部。

11、在另一个例子中所述接线部可以包括与所述电极组件的数量相对应的多个束紧部，并且所述电极组件中的每一个可以由相应束紧部支撑。

12、此外，由从所述电极组件中的每一个延伸的所述电极接头提供的所述超长部的端部形成可以相对于所述接线部的一个焊接部。

13、另外，由从所述多个电极组件中的每一个延伸的所述电极接头提供的所述超长部可以在所述束紧部和所述焊接部之间形成u形转弯部。

14、同时，根据本发明的另一实施方式，所述接线部可以包括在支撑所述电极组件的所述电极接头的所述束紧部的接触表面上的摩擦减小结构。

15、在一个例子中，所述摩擦减小结构可以是形成在所述束紧部的接触表面上的浮凸结构。

16、在另一个例子中，所述摩擦减小结构可以是形成在所述束紧部的接触表面上的低摩擦涂覆层。

17、此外，根据本发明的另一实施方式，所述接线部可以包括插入引导部，所述插入引导部被构造成协助每个所述单元电芯的所述电极接头插入到所述束紧部中。

18、例如，所述插入引导部可以是以朝向所述束紧部汇聚的形式提供的凹槽。

19、有利效果

20、在具有上述构造的本发明的二次电池中，电极接头包括超长部，使得即使当由于重复充电和放电引起的电池劣化或冲击而在电极组件中发生膨胀现象时，也不会对焊接部施加过大的应力。因此，根据本发明的二次电池，即使当发生膨胀现象时，通过防止电极接头的断开，可以长时间可靠地保持二次电池的安全性。

21、此外，根据本发明，通过支撑电极接头的中间部分并通过使用接线部将伴随膨胀的电极接头的移动引入滑动移动，电极接头可以设计成仅与膨胀水平成比例地移动。因此，电极接头的超长部可以有效地响应电极组件的膨胀现象，并且可以精确地控制超长部的位置和移动，从而可以有效地消除诸如内部短路的风险。

22、然而，通过本发明可以获得的技术效果不限于上述效果，并且本领域技术人员从以下描述的本发明的描述中可以清楚地理解未提及的其他效果。

技术特征：

1.一种二次电池，所述二次电池包括其中层叠有多个单元电芯的电极组件，

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，每个所述单元电芯的从所述电极组件延伸的所述电极接头由电连接到所述电极端子的接线部支撑，并且

3.根据权利要求2所述的二次电池，其中，所述超长部的端部形成接合到所述接线部的焊接部。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其中，所述超长部在所述束紧部和所述焊接部之间形成u形转弯部。

5.根据权利要求3所述的二次电池，其中，所述电极组件以多个提供，并且

6.根据权利要求5所述的二次电池，其中，所述接线部以与所述电极组件的数量相对应的多个提供，

7.根据权利要求5所述的二次电池，其中，所述接线部包括与所述电极组件的数量相对应的多个束紧部，并且

8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，由从所述电极组件中的每一个延伸的所述电极接头提供的所述超长部的端部形成相对于所述接线部的一个焊接部。

9.根据权利要求5所述的二次电池，其中，由从所述多个电极组件中的每一个延伸的所述电极接头提供的所述超长部在所述束紧部和所述焊接部之间形成u形转弯部。

10.根据权利要求2所述的二次电池，其中，所述接线部包括在支撑所述电极组件的所述电极接头的所述束紧部的接触表面上的摩擦减小结构。

11.根据权利要求10所述的二次电池，其中，所述摩擦减小结构是形成在所述束紧部的接触表面上的浮凸结构。

12.根据权利要求10所述的二次电池，其中，所述摩擦减小结构是形成在所述束紧部的接触表面上的低摩擦涂覆层。

13.根据权利要求2所述的二次电池，其中，所述接线部包括插入引导部，所述插入引导部被构造成协助每个所述单元电芯的所述电极接头插入到所述束紧部中。

14.根据权利要求13所述的二次电池，其中，所述插入引导部是以朝向所述束紧部汇聚的形式提供的凹槽。

技术总结
所公开的发明涉及包括其中层叠多个单元电芯的电极组件的二次电池。在一个实施方式中，从电极组件延伸的各单元电芯的电极接头聚集为一个以电连接到二次电池的电极端子，并且各单元电芯的电极接头包括与电极组件的膨胀对应的超长部。

技术研发人员：高荣晙,成周桓,郑京焕
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15