提高了能量密度的二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二次電池，其包括：電極組件，其包括陰極/隔膜/陽極的層疊結(jié)構(gòu)；袋狀外殼，其包括形成有容納部的下表面和用于覆蓋所述容納部的上表面，并且在所述容納部容納有一個或多個電極組件；以及電極端子，其形成在所述袋狀外殼外部，其中，所述二次電池包括使所述袋狀外殼的周邊部接合的密封部，且在外殼的外部中的、未形成有電極端子的一側(cè)的密封部向下表面方向折疊90°。根據(jù)本發(fā)明，將袋狀二次電池的密封部向下表面方向折疊90度而固定，由此可以使密封部最小化而提高每單位體積的輸出，并且可以縮小電池組的尺寸。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種二次電池，更詳細(xì)地，涉及一種在袋狀二次電池中，使袋的密封部 所占有的面積最小化，從而進(jìn)一步提高了二次電池的能量密度的二次電池。 提高了能量密度的二次電池

【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子二次電池，可以根據(jù)電解質(zhì)的種類分為使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池、和 使用聚合物固體電解質(zhì)的鋰離子聚合物電池。
[0003] 使用液體電解質(zhì)的鋰離子二次電池，一般將圓筒或方形的金屬罐用作容器而以焊 接密封的狀態(tài)使用。對于將這種金屬罐用作容器的罐狀二次電池，其形狀固定，因此存在制 約將其用作電源的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，并存在縮小體積的難度。因此，開發(fā)、使用著將 兩個電極和隔膜、電解質(zhì)放入至用薄膜制成的袋中并進(jìn)行密封而使用的袋狀二次電池。
[0004] 通常所使用的鋰離子聚合物電池的袋，依次層疊如下層而構(gòu)成多層膜結(jié)構(gòu)：作 為內(nèi)部層，具有熱粘合性而起到密封劑作用的熱粘合層的聚烯烴基樹脂層（Polyolefin Layer);作為中間層，保持機(jī)械強(qiáng)度并起到作為水分和氧氣的阻擋層作用的金屬箔的鋁層 (AL/Aluminum Layer);作為外部層，起到基材及保護(hù)層作用的尼龍層（Nylon Layer)。
[0005] 近年來，可進(jìn)行充放電的二次電池作為無線（wireless)設(shè)備的能源而廣泛使用。 另外，二次電池也作為為解決使用化石燃料的現(xiàn)有的汽油汽車、柴油汽車等的大氣污染等 問題的方案而提出的電動汽車（EV )、混合動力汽車（HEV )、充電式混合動力汽車（Plug-In HEV)等的動力能源而受到矚目。
[0006] 進(jìn)而，隨著設(shè)備的輕量化及小型化的趨勢，也對用于設(shè)備的二次電池要求更輕且 更薄的結(jié)構(gòu)。然而，現(xiàn)有的袋狀外殼，為了提高由在二次電池的充電和放電循環(huán)中的膨脹現(xiàn) 象或氣體產(chǎn)生而引起的二次電池的安全性，相對地增加了密封部的寬度。但是，當(dāng)如上所述 那樣增加密封部的寬度時，用于容納二次電池的電池模塊及電池組會大型化，因此，存在用 于容納所述電池模塊及電池組的設(shè)備也會形成大型化的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 本發(fā)明的目的在于，使密封部的大小最小化而提高二次電池的每單位體積的輸 出，從而提高二次電池的能量密度。
[0009] 另外，本發(fā)明的目的在于，使用于容納所述二次電池的電池模塊及電池組的體積 最小化。
[0010] 解決課題的方法
[0011] 本發(fā)明提供一種二次電池，其包括：電極組件，其包括陰極/隔膜/陽極的層疊結(jié) 構(gòu)；袋狀外殼，其包括形成有容納部的下表面和用于覆蓋所述容納部的上表面，并且在所述 容納部容納有一個或多個電極組件；以及電極端子，其形成在所述袋狀外殼的外部，其中， 所述二次電池包括使所述袋狀外殼的周邊部接合的密封部，且在外殼的外部中的、未形成 有電極端子的一側(cè)的密封部向下表面方向折疊90度。
[0012] 優(yōu)選地，所述折疊的密封部在二次電池的側(cè)面貼緊。
[0013] 優(yōu)選地，所述密封部的寬度為二次電池的厚度以下。
[0014] 另外，對于所述袋狀外殼，可以在其上表面和下表面形成容納部。
[0015] 此時，對于所述袋狀外殼，其上表面和下表面的容納部可以是對稱的。
[0016] 此時，優(yōu)選所述密封部的寬度為二次電池厚度的1/2以下。
[0017] 另外，對于所述袋狀外殼，其上表面和下表面的容納部可以是非對稱的。
[0018] 此時，優(yōu)選所述密封部的寬度為，在所述袋狀外殼的上表面和下表面中，容納部的 深度方向尺寸更大的表面的深度方向尺寸以下。
[0019] 另外，優(yōu)選所述密封部向所述袋狀外殼的上表面和下表面中的、容納部的深度方 向尺寸更大的表面的方向折疊90度。
[0020] 另外，折疊的所述密封部可以固定在袋狀外殼的一個表面。
[0021] 折疊的所述密封部可以通過熱熔接或絕緣帶固定在袋狀外殼的一個表面。
[0022] 另外，對于所述絕緣帶，其最外側(cè)可以選自聚烯烴基聚合物、聚酯基聚合物或尼 龍。
[0023] 所述二次電池可以是鋰離子二次電池或鋰離子聚合物二次電池。
[0024] 本發(fā)明提供一種包括兩個以上所述二次電池的電池組。
[0025] 進(jìn)而，本發(fā)明提供一種包括一個以上所述二次電池的裝置，所述裝置可以是 移動電話、手提電腦、智能手機(jī)、智能平板、上網(wǎng)本、輕型電動車（LEV, Light Electric Vehic 1 e)、電動汽車、混合動力汽車、充電式混合動力汽車、或電力儲存裝置。
[0026] 發(fā)明的效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，將袋狀二次電池的密封部向下表面方向折疊90度而固定，由此可以 使密封部最小化而提高每單位體積的輸出。并且可以通過以上提高二次電池的能量密度。
[0028] 另外，可以使用于容納所述二次電池的電池模塊及電池組的體積最小化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1至圖3是普通的袋狀二次電池的分解立體圖。
[0030] 圖4是普通的袋狀二次電池的立體圖。
[0031] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的密封部向下表面方向折疊90°的袋狀二次電池的立體圖。
[0032] 附圖標(biāo)記說明
[0033] 10 :容納部
[0034] 20 :電極端子
[0035] 30 :電極組件
[0036] 40 :袋狀外殼的上表面

【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明的實(shí)施方案可以 變形為多種其他方案，且本發(fā)明的范圍并不限定于下述實(shí)施方案。另外，本發(fā)明的實(shí)施方案 是為了對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員進(jìn)行更全面的說明而提供的。為更加明確地說明，可以放大 圖中的各構(gòu)成要素的形狀及大小等。
[0038] 圖1至圖4示意性地示出了普通的袋狀二次電池，圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā) 明的密封部向下表面方向折疊90°的袋狀二次電池。
[0039] 本發(fā)明的目的在于，提供一種二次電池的密封部向下表面方向折疊90°的袋狀二 次電池。
[0040] 如圖1至圖5所示，通常，袋狀二次電池包括：電極組件30,其包括陰極/隔膜/ 陽極的層疊結(jié)構(gòu)；袋狀外殼，其包括形成有容納部10的下表面和用于覆蓋所述容納部10的 上表面40,并且在所述容納部10容納有一個或多個電極組件；以及電極端子20,其形成在 所述外殼的外部。此時，二次電池包括使所述袋狀外殼的周邊部接合的密封部，但如圖5所 不，若在外殼的外部中的、未形成有電極端子20的一側(cè)的密封部向下表面方向折疊90°， 并固定所述折疊的密封部，則袋的末端與模塊內(nèi)的散熱片等接觸，從而可以防止絕緣的問 題。
[0041] 此時，優(yōu)選所述密封部的寬度為二次電池的厚度以下。在超過二次電池的厚度的 情況下存在如下問題：當(dāng)折疊密封部時，一部分密封部超過二次電池的厚度而占據(jù)相對較 多的空間。
[0042] 對所述電極組件的陰極、陽極、及隔膜的材質(zhì)無特別限定，只要是本領(lǐng)域通常使用 的，就可以無特別限制地使用在本發(fā)明。
[0043] 例如，所述陽極可以使用，在由銅、鎳、銅合金或其組合制造的陽極電流集電體的 兩個表面，涂布鋰金屬、鋰合金、碳、石油焦炭、活性碳、石墨等陽極活性物質(zhì)而形成的陽極， 但并不限定于此。另外，陰極可以是，在由鋁、鎳或其組合制造的陰極電流集電體的兩個表 面涂布鋰錳氧化物、鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物等陰極活性物質(zhì)而形成的。
[0044] 另一方面，所述隔膜例如可以使用：具有微細(xì)多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯、聚丙烯或其組合 制造的多層膜；或聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈或聚偏二氟乙烯六氟丙烯共聚物等 用于固體聚合物電解質(zhì)用的或用于凝膠型聚合物電解質(zhì)的聚合物膜。
[0045] 本發(fā)明的二次電池，可以通過將所述電極組件內(nèi)藏在袋狀外殼的內(nèi)部并注入電解 液而制得。對將所述電極組件內(nèi)藏在袋狀外殼內(nèi)而制造二次電池的具體方法無特別限制， 本領(lǐng)域通常使用的方法均可以適用于本發(fā)明。
[0046] 此時，所述袋狀外殼可以為與電極組件的形狀相對應(yīng)的形狀，但并無特別限制。例 如，雖未在圖中示出，但對所述袋狀外殼而言，為了將所述電極組件內(nèi)藏在袋狀外殼的內(nèi) 部，可以在其上表面和下表面形成容納部，并且在所述容納部可以容納一個或多個電極組 件。
[0047] 此時，所述袋狀外殼的上表面和下表面可以是對稱的。優(yōu)選地，所述密封部的寬度 為二次電池厚度的1/2以下。在所述密封部的寬度超過二次電池厚度的1/2的情況下，存 在如下問題：當(dāng)折疊密封部時，一部分密封部超過二次電池的厚度而占據(jù)相對較多的空間。
[0048] 另外，所述袋狀外殼的上表面和下表面的容納部可以是非對稱的。此時，優(yōu)選地， 所述密封部的寬度與在所述袋狀外殼的上表面或下表面中的、容納部的深度方向尺寸更大 的表面的容納部深度相同或更小。所述密封部的寬度比在所述袋狀外殼的上表面或下表面 中的、容納部的深度方向尺寸更大的表面的容納部的深度更大的情況下，存在如下問題；當(dāng) 折疊密封部時，一部分密封部超過二次電池的厚度而占據(jù)相對較多的空間。
[0049] 此時，對所述折疊而言，優(yōu)選地，向所述袋狀外殼的上表面和下表面中的、容納部 的深度方向尺寸更大的表面的方向折疊90度。向所述袋狀外殼的上表面和下表面中的、容 納部的深度方向尺寸更小的表面的方向折疊的情況下，存在如下問題：當(dāng)折疊密封部時，一 部分密封部超過二次電池的厚度而占據(jù)相對較多的空間。
[0050] 以上述方式折疊的密封部，被密封部自身的張力不能保持折疊的狀態(tài)而脫離外 殼。因此，根據(jù)需要所述折疊的密封部可以固定在袋狀外殼的一個表面。對用于所述固定 的方法無特別限制，但可以通過基于熱熔接、絕緣帶的粘合等多種方法來進(jìn)行。
[0051] 另一方面，所述袋狀外殼可以由層壓薄片（laminate sheet)構(gòu)成，此時，所述層壓 薄片可以由構(gòu)成最外側(cè)的外側(cè)樹脂層、用于防止物質(zhì)貫通的切斷性金屬層、用于密封的內(nèi) 側(cè)樹脂層構(gòu)成，但并不限于此。
[0052] 另外，優(yōu)選地，所述袋狀外殼以電極引線露出在外部的結(jié)構(gòu)形成，該電極引線用于 將電極組件的二次電池的電極端子電連接，雖然未在圖中示出，但可以在所述電極引線的 上下表面附著用于保護(hù)電極引線的絕緣膜。
[0053] 只要本發(fā)明的所述絕緣帶是具有電氣絕緣性的，就可以無特別限制地使用，例如， 最外側(cè)可以為聚烯烴基聚合物、聚酯基聚合物及尼龍材質(zhì)的帶，進(jìn)而，也可以在其他基材上 涂布如上所述的物質(zhì)而使用。
[0054] 另一方面，所述二次電池并不限定于此，例如，優(yōu)選可以為鋰離子電池或鋰離子聚 合物電池。
[0055] 由如上所述的本發(fā)明的方法制得的二次電池可以單獨(dú)使用，也可以以包括兩個以 上二次電池的電池組的形式使用。這種本發(fā)明的二次電池和/或二次電池組可以有效地用 于多種裝置，所述裝置例如為移動電話、手提電腦、智能手機(jī)、智能平板、上網(wǎng)本、輕型電動 車（LEV，Light Electric Vehicle)、電動汽車、混合動力汽車、充電式混合動力汽車、或電 力儲存裝置。
【權(quán)利要求】
1. 一種二次電池，其包括： 電極組件，其包括陰極/隔膜/陽極的層疊結(jié)構(gòu)；袋狀外殼，其包括形成有容納部的下 表面和用于覆蓋所述容納部的上表面，并且在所述容納部容納有一個或多個電極組件；以 及電極端子，其形成在所述袋狀外殼的外部，其中， 所述二次電池包括使所述袋狀外殼的周邊部接合的密封部，且在外殼的外部中的、未 形成有電極端子的一側(cè)的密封部向下表面方向折疊90°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中， 所述折疊的密封部在二次電池的側(cè)面貼緊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中， 所述密封部的寬度為二次電池的厚度以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中， 對于所述袋狀外殼，在其上表面和下表面形成容納部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池，其中， 對于所述袋狀外殼，其上表面和下表面的容納部是對稱的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的二次電池，其中， 所述密封部的寬度為二次電池厚度的1/2以下。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池，其中， 對于所述袋狀外殼，其上表面和下表面的容納部是非對稱的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池，其中， 所述密封部的寬度為，在所述袋狀外殼的上表面和下表面中，容納部的深度方向尺寸 更大的表面的深度方向尺寸以下。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次電池，其中， 所述密封部向所述袋狀外殼的上表面和下表面中的、容納部的深度方向尺寸更大的表 面的方向折疊90°。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中， 折疊的所述密封部固定在袋狀外殼的一個表面。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中， 折疊的所述密封部通過熱熔接或絕緣帶固定在袋狀外殼的一個表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的二次電池，其中， 對于所述絕緣帶，其最外側(cè)由選自聚烯烴基聚合物、聚酯基聚合物及尼龍中的物質(zhì)構(gòu) 成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的二次電池，其中， 所述二次電池為鋰二次電池。
14. 一種電池組，其包括兩個以上的權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的二次電池。
15. -種裝置，其一個以上的包括權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的二次電池。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中， 所述裝置是移動電話、手提電腦、智能手機(jī)、智能平板、上網(wǎng)本、輕型電動車、電動汽車、 混合動力汽車、充電式混合動力汽車、或電力儲存裝置。
【文檔編號】H01M10/0525GK104064815SQ201410110098
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】樸俊圭, 樸賢雨, 李京珉, 李姃娥, 嚴(yán)載淏 申請人:株式會社Lg化學(xué)