CN111682250A - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
一种二次电池包括:包括未涂覆部分接线片的电极组件;连接到所述未涂覆部分接线片并与所述未涂覆部分接线片一起弯折的集流构件;以及覆盖所述未涂覆部分接线片和所述集流构件的连接和弯折区域的带构件。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年3月11日在韩国知识产权局递交的第10-2019-0027751号韩国专利申请的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开的实施例的各方面涉及二次电池。
背景技术
与不能充电的一次电池不同,二次电池可以被充电和放电。以包括单个电池单元的包形式封装的低容量二次电池可以用作诸如以蜂窝电话或便携式摄像机为例的各种便携式小型电子设备的电源,而具有几十至几百个彼此连接的电池单元的高容量二次电池可以用作例如混合动力车辆、电动车辆等中的电动机的电源。
可以通过将包括正电极板、负电极板和位于正电极板和负电极板之间的隔板的电极组件和电解质容纳在壳体中并在该壳体上安装盖板来构造二次电池。电极组件的代表性示例可以包括卷绕型电极组件和堆叠型电极组件。电极组件可以包括向上突出的未涂覆部分接线片和连接到未涂覆部分接线片的集流构件。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对所描述技术的背景的理解,并且因此,其可能包含不构成在本国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。
发明内容
根据本公开的实施例的一方面,提供一种使用卷绕型或堆叠型电极组件的具有高容量的二次电池。根据本公开的实施例的另一方面,提供一种在水平施加外力时能够防止或基本上防止电极组件被集流构件损坏的二次电池。根据本公开的实施例的又一方面,一种二次电池包括集流构件和未涂覆部分接线片,该集流构件和未涂覆部分接线片连接并弯折以使用绝缘带构件完成,从而防止或基本上防止由于集流构件和未涂覆部分接线片的恢复而导致的诸如以电短路为例的问题,而不会恢复到它们尚未弯折的初始状态。
本公开的这些和其它方面及特征将在本公开的一些示例实施例的以下说明中进行描述,或者将从以下说明变得显而易见。
根据本公开的一个或多个实施例,一种二次电池包括:包括未涂覆部分接线片的电极组件、连接到所述未涂覆部分接线片并与所述未涂覆部分接线片一起弯折的集流构件以及覆盖所述未涂覆部分接线片和所述集流构件的连接和弯折区域的带构件。
所述带构件可以附接到所述未涂覆部分接线片或所述集流构件。
所述带构件可以具有附接到所述未涂覆部分接线片或所述集流构件的区域和附接到所述电极组件的除所述未涂覆部分接线片之外的部分的另一个区域。
所述带构件可以具有至少150℃的耐热性。
所述带构件可以包括聚酰亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物或聚苯硫醚。
所述集流构件可以包括连接到端子部分的第一区段、从所述第一区段弯折以与所述电极组件紧密接触的第二区段以及从所述第二区段延伸并连接到所述未涂覆部分接线片的第三区段。
所述第三区段可以弯折以与所述第二区段紧密接触。
所述第三区段可以连接到所述第二区段或者可以与所述第二区段一体形成。
所述二次电池可以进一步包括覆盖所述带构件、所述未涂覆部分接线片和所述集流构件的保持器。
所述二次电池可以进一步包括容纳所述电极组件和所述保持器的绝缘袋。
如上所述,根据本公开的实施例的二次电池采用卷绕型或堆叠型电极组件,其中未涂覆部分接线片面向第一方向(例如,水平方向),而非第二方向(例如,竖直方向),从而有效地利用单电池的内部空间并增加电池容量。另外,在根据本公开的实施例的二次电池中,由于集流构件在连接到未涂覆部分接线片之后弯折,所以在水平施加外力时可以防止或基本上防止电极组件被损坏,从而防止或基本上防止集流构件和电极组件之间的电短路。此外,在根据本公开的实施例的二次电池中,在集流构件和未涂覆部分接线片连接并一起弯折之后,使用绝缘带构件完成最终的结构,从而防止或基本上防止弯折的集流构件和弯折的未涂覆部分接线片恢复到它们尚未弯折的初始状态。由此,可以避免由于集流构件和未涂覆部分接线片的恢复而导致的问题,诸如以电短路为例。
附图说明
图1A、图1B和图1C为根据本公开的实施例的二次电池的透视图、剖视图和局部透视图。
图2为例示根据本公开的实施例的二次电池的组装方法的流程图。
图3A至图3I为例示根据本公开的实施例的制造二次电池的方法的透视图。
附图标记的说明
100:二次电池 110:电极组件
111:第一电极板 112:第二电极板
113:隔板 114:第一未涂覆部分接线片
115:第二未涂覆部分接线片 116:第一区域
117A、117B:第二区域 118A、118B:第三区域
119A、119B:带构件 119C、119D:保持器
120:壳体 130:第一端子部分
131:第一端子柱 132:第一端子板
133:第一端子上绝缘构件 134:第一端子密封衬垫
135:第一端子下绝缘构件 140:第二端子部分
141:第二端子柱 142:第二端子板
143:第二端子上绝缘构件 144:第二端子密封衬垫
145:第二端子下绝缘构件
150:第一集流构件 151:第一区段
152:第二区段 153:第三区段
160:第二集流构件 161:第一区段
162:第二区段 163:第三区段
170:盖组件 171:盖板
172:电解质注入单元 173:密封塞
174:通气孔 175:通气板
发明内容
在本文中,将更详细地描述本公开的一些示例实施例。然而,本公开的主题可以以许多不同的形式来体现,并且不应该被解释为限于本文阐述的示例(或示例性)实施例。相反,这些示例性实施例被提供以使本公开彻底和完整,并且将把本公开的方面和特征传达给本领域技术人员。
另外,在附图中,为了简洁和清楚,各种部件的尺寸或厚度可能被夸大。相同的附图标记始终指代相同的元件。如本文使用的,术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任意和所有组合。另外,应当理解,当元件A被称为“连接到”元件B时,元件A可以直接连接到元件B,或者在它们之间可以存在一个或多个中间元件C,使得元件A和元件B彼此间接连接。
本文使用的术语是为了描述特定实施例的目的,并不旨在限制本公开。如本文使用的,单数形式旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。进一步应当理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”或“包含”指定所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部件和/或其组。
应当理解,尽管术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种构件、元件、区域、层和/或区段,但是这些构件、元件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语用于将一个构件、元件、区域、层和/或区段与另一构件、元件、区域、层和/或区段区分开。因此,例如,下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一区段可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二区段,而不脱离本公开的教导。
为了易于描述,诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等的空间相对术语可以在本文中使用,以描述如图中所例示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应当理解,空间相对术语旨在涵盖设备在使用或操作中的除了图中所描绘的方位之外的不同方位。例如,如果图中的设备被翻转,则描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定向为在其它元件或特征“上”或“上方”。因此,示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种方位。
除非另有定义,否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。进一步应当理解,诸如在常用词典中定义的术语之类的术语应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义相一致的含义,并且不应当以理想化或过于正式的意义来解释,除非在本文中明确如此定义。
参见图1A、图1B和图1C,例示根据本公开的实施例的二次电池的透视图、剖视图和局部透视图。图1B为沿图1A中的线1B-1B截取的剖视图。
如图1A、图1B和图1C所示,根据本公开的实施例的二次电池100可以包括电极组件110、容纳电极组件110的壳体120、电连接到电极组件110的第一侧的第一端子部分130、电连接到电极组件110的第二侧的第二端子部分140、位于电极组件110的第一侧和第一端子部分130之间的第一集流构件150、位于电极组件110的第二侧和第二端子部分140之间的第二集流构件160以及联接到壳体120的开口的盖组件170。
在一些实施例中,二次电池100可以进一步包括分别附接到电极组件110的第一侧和第二侧的第一带构件119A和第二带构件119B。在一些实施例中,二次电池100可以进一步包括分别覆盖第一带构件119A和第二带构件119B的第一保持器119C和第二保持器119D。在一些实施例中,二次电池100可以进一步包括覆盖电极组件110的绝缘袋190。
根据本公开的实施例的二次电池100为锂离子二次电池,其将通过关于棱柱型的示例被描述,并且电极组件110将通过关于棱柱型的示例被描述。然而,本公开的实施例不限于此,并且在一实施例中,电极组件110可以为堆叠型电极组件。另外,本公开的实施例可以应用于包括锂聚合物电池、锂固体电池等的各种类型电池中的任一种。
电极组件110可以包括第一电极板111、第二电极板112和位于第一电极板111与第二电极板112之间的隔板113。在一些实施例中,电极组件110可以具有长方体形状,其中第一电极板111、隔板113和第二电极板112以该顺序堆叠,然后卷绕。例如,电极组件110可以沿第一方向(例如,水平方向)卷绕。另外,在一些实施例中,电极组件110可以具有长方体形状,其中第一电极板111、隔板113和第二电极板112以该顺序堆叠,但是不卷绕。在一实施例中,当具有长方体形状的堆叠型电极组件110联接到具有大致平行六面体开口的壳体120时,在电极组件110和壳体120之间可以具有小的间隙,从而显著增加电池容量。
在一实施例中,电极组件110可以包括一对第一区域116、连接第一区域116的一对第二区域117A和117B以及连接第一区域116和第二区域117A和117B的一对第三区域118A和118B。电极组件110可以包括一个或多个电极组件。这里,由一对第一区域116占据的面积可以大于由一对第二区域117A和117B占据的面积。另外,由一对第三区域118A和118B占据的面积可以大于或小于由一对第二区域117A和117B占据的面积。
在一实施例中,第一电极板111可以作为负电极操作,第二电极板112可以作为正电极操作。相反,第一电极板111可以作为正电极操作,第二电极板112可以作为负电极操作。然而,为了简洁和清楚,将关于第一电极板111作为负电极操作且第二电极板112作为正电极操作的示例来描述本公开。
第一电极板111可以例如通过在由铜、铜合金、镍或镍合金制成的金属箔形成的第一电极集流体上涂覆诸如石墨或碳的第一电极活性材料而被形成,并且可以包括未涂覆第一电极活性材料的第一未涂覆部分接线片114。第一未涂覆部分接线片114可以用作第一电极板111和第一端子部分130之间的电流流动的通路。
在一实施例中,如图1C所示,第一未涂覆部分接线片114可以从电极组件110的一侧突出或延伸一长度(例如,预定长度),并且可以以大致L形的构造弯折。利用这种构造,第一未涂覆部分接线片114可以连接到将在后面描述的第一集流构件150。在一些实施例中,电极组件110的第一未涂覆部分接线片114在其原始构造中为平面的,但是然后可以在连接到第一集流构件150之后以大致L形的构造弯折。
第二电极板112可以例如通过在由铝或铝合金制成的金属箔形成的第二电极集流体上涂覆诸如过渡金属氧化物的第二电极活性材料而被形成,并且可以包括未涂覆第二电极活性材料的第二未涂覆部分接线片115。第二未涂覆部分接线片115可以用作第二电极板112和第二端子部分140之间的电流流动的通路。
在一实施例中,第二未涂覆部分接线片115可以从电极组件110的第二侧突出或延伸一长度(例如,预定长度),并且可以以大致L形的构造弯折。利用这种构造,第二未涂覆部分接线片115可以连接到将在后面描述的第二集流构件160。在一些实施例中,电极组件110的第二未涂覆部分接线片115在其原始构造中为平面的,但是然后可以在连接到第二集流构件160之后以大致L形的构造弯折。
在一实施例中,第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115可以被构造成使得它们沿水平相反的方向从电极组件110突出并延伸一长度(例如,预定长度),然后弯折。
隔板113可以位于第一电极板111和第二电极板112之间,以防止或基本上防止电短路,并允许锂离子移动。在一实施例中,隔板113可以由聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯和聚丙烯的复合膜制成。然而,本公开的实施例不限于上述的隔板113的材料。在一些实施例中,隔板113可以由固体电解质代替。
电极组件110可以与例如电解质一起被接纳在壳体120中,但不限于此。在一实施例中,电解质可以包括溶解在诸如EC(碳酸乙烯酯)、PC(碳酸丙烯酯)、DEC(碳酸二乙酯)、EMC(碳酸甲乙酯)或DMC(碳酸二甲酯)的有机溶剂中的锂盐,诸如LiPF6或LiBF4。另外,电解质可以为液相、固相或凝胶相。
在一实施例中,壳体120可以具有大致长方体的形状,其具有带有顶部开口的中空腔。因此,电极组件110可以通过开口插入到壳体120的内部。
第一端子部分130可以通过第一集流构件150电连接到电极组件110的第一未涂覆部分接线片114。在一实施例中,第一端子部分130可以包括穿过盖组件170的盖板171的第一端子柱131,并且第一集流构件150可以在壳体120内电连接到第一端子柱131。另外,电极组件110的第一未涂覆部分接线片114可以连接到第一集流构件150。
在一实施例中,第一集流构件150可以由与第一未涂覆部分接线片114相同的材料制成。在一些实施例中,第一未涂覆部分接线片114由铜基或镍基材料制成,并且第一集流构件150也可以由铜基或镍基材料制成。因此,第一未涂覆部分接线片114可以容易地焊接到第一集流构件150。
在一些实施例中,第一集流构件150可以为能容易弯折的。在一些实施例中,由于在制造二次电池100的过程中第一集流构件150被弯折成大致L形和/或U形的构造,所以第一集流构件150可以具有延展性。
第二端子部分140可以通过第二集流构件160电连接到电极组件110的第二未涂覆部分接线片115。在一实施例中,第二端子部分140可以包括穿过盖组件170的盖板171的第二端子柱141,并且第二集流构件160可以在壳体120内电连接到第二端子柱141。另外,电极组件110的第二未涂覆部分接线片115可以连接到第二集流构件160。
在一实施例中,第二集流构件160可以由与第二未涂覆部分接线片115相同的材料制成。在一些实施例中,第二未涂覆部分接线片115由铝基材料制成,并且第二集流构件160也可以由铝基材料制成。因此,第二未涂覆部分接线片115可以容易地焊接到第二集流构件160。
在一些实施例中,第二集流构件160可以为能容易弯折的。在一些实施例中,由于在制造二次电池100的过程中第二集流构件160弯折成大致L形和/或U形的构造,所以第二集流构件160可以具有延展性。
盖组件170可以包括平面板形状的盖板171。在一些实施例中,盖板171可以由薄面板形成,并且可以联接到壳体120的开口以封闭开口。在一实施例中,盖板171可以包括用于将电解质注入到封闭的壳体120中的电解质注入单元172。在注入电解质之后,电解质注入单元172可以由密封塞173封闭。在一实施例中,盖板171可以包括通气孔174和通气板175,通气板175被安装在通气孔174中,并被构造成当封闭的壳体120的内部压力超过某一压力(例如,预设压力)时破裂。
在一实施例中,第一端子部分130可以位于盖板171上,并且可以包括联接到第一端子柱131的第一端子板132(例如由铝制成)、安装在第一端子板132和盖板171之间的第一端子上绝缘构件133、位于第一端子柱131和盖板171之间的第一端子密封衬垫134以及安装在连接到第一端子柱131的第一集流构件150和盖板171之间的第一端子下绝缘构件135。
在一实施例中,第二端子部分140可以位于盖板171上,并且可以包括联接到第二端子柱141的第二端子板142(例如由铝制成)、安装在第二端子板142和盖板171之间的第二端子上绝缘构件143、位于第二端子柱141和盖板171之间的第二端子密封衬垫144以及安装在连接到第二端子柱141的第二集流构件160和盖板171之间的第二端子下绝缘构件145。
在一实施例中,第二端子上绝缘构件143可以由高电阻导体代替。在这种情况下,盖板171和壳体120可以具有与第二端子部分140相同的极性。在一些实施例中,二次电池100可以包括具有正极性的壳体120和盖板171。
第一集流构件150可以位于电极组件110的一侧,并且可以具有特定的结构以有效地连接到第一未涂覆部分接线片114。在一些实施例中,第一集流构件150可以包括延伸为基本平行于电极组件110的第三区域118A的长度方向和/或盖板171的长度方向的第一区段151、从第一区段151垂直弯折并延伸为基本平行于电极组件110的第二区域117A的长度方向的第二区段152以及从第二区段152延伸并在连接到第一未涂覆部分接线片114之后朝第二区域117A弯折的第三区段153。
这里,第一区段151可以联接到第一端子柱131。在一实施例中,在第三区段153连接(例如,焊接)到第一未涂覆部分接线片114之后,第三区段153和第一未涂覆部分接线片114可以一起以大致L形的构造朝第二区域117A弯折。在一些实施例中,第一区段151和第二区段152可以一体形成,并且单独提供的第三区段153可以连接到第二区段152。在一些实施例中,第一区段151、第二区段152和第三区段153可以一起一体形成。
第一带构件119A可以附接到连接到第一集流构件150的第三区段153然后弯折的第一未涂覆部分接线片114。在一实施例中,第一带构件119A可以覆盖第一未涂覆部分接线片114和第一集流构件150的连接和弯折区域。在一些实施例中,第一带构件119A可以附接到第一未涂覆部分接线片114。在一些实施例中,第一带构件119A的一区域可以附接到第一未涂覆部分接线片114,并且第一带构件119A的其它区域可以附接到电极组件110的第一区域116。因此,第三区段153和第一未涂覆部分接线片114可以不恢复到它们尚未弯折的初始状态。在一实施例中,具有绝缘特性的第一保持器119C可以覆盖第一未涂覆部分接线片114、第一带构件119A和第二区域117A。
第二集流构件160可以位于电极组件110的另一侧,并且可以具有特定的结构以有效地连接到第二未涂覆部分接线片115。在一些实施例中,第二集流构件160可以包括延伸为基本平行于电极组件110的第三区域118A的长度方向和/或盖板171的长度方向的第一区段161、从第一区段161垂直弯折并延伸为基本平行于电极组件110的第二区域117B的长度方向的第二区段162以及从第二区段162延伸并在连接到第二未涂覆部分接线片115之后朝第二区域117B弯折的第三区段163。
这里,第一区段161可以联接到第二端子柱141。在一实施例中,在第三区段163连接(例如,焊接)到第二未涂覆部分接线片115之后,第三区段163和第二未涂覆部分接线片115可以一起以大致L形的构造朝第二区域117B弯折。在一些实施例中,第一区段161和第二区段162可以一体形成,并且单独提供的第三区段163可以连接到第二区段162。在一些实施例中,第一区段161、第二区段162和第三区段163可以一起一体形成。
第二带构件119B可以附接到连接到第二集流构件160的第三区段163然后弯折的第二未涂覆部分接线片115。在一实施例中,第二带构件119B可以覆盖第二未涂覆部分接线片115和第二集流构件160的连接和弯折区域。在一些实施例中,第二带构件119B可以附接到第二未涂覆部分接线片115。在一些实施例中,第二带构件119B的一区域可以附接到第二未涂覆部分接线片115,并且第二带构件119B的其它区域可以附接到电极组件110的第一区域116。因此,第三区段163和第二未涂覆部分接线片115可以不恢复到它们尚未弯折的初始状态。在一实施例中,具有绝缘特性的第二保持器119D可以覆盖第二未涂覆部分接线片115、第二带构件119B和第二区域117B。
第一带构件119A和第二带构件119B可以具有高于大约150℃的耐热性,在一实施例中,大约200℃,在一实施例中,大约250℃。在一些示例中,第一带构件119A和第二带构件119B的熔点可以为大约150℃,优选大约200℃,更优选大约250℃或更高。因此,即使当二次电池100在高温下工作时,第一带构件119A和第二带构件119B也不会熔化,并且未涂覆部分接线片114和115以及与其连接的集流构件150和160可以保持在弯折状态。在一些实施例中,第一带构件119A和第二带构件119B可以包括但不限于聚酰亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物或聚苯硫醚。
绝缘袋180可以接纳电极组件110以及第一保持器119C和第二保持器119D。在一些实施例中,绝缘袋180可以位于电极组件110、第一保持器119C和第二保持器119D中的每个与壳体120之间。因此,绝缘袋180可以防止或基本上防止电极组件110和壳体120之间的电短路。
图2为例示根据本公开的实施例的二次电池的组装方法的流程图。
如图2所示,根据本公开的实施例的二次电池100的组装方法可以包括电极组件准备或提供(S1)、未涂覆部分接线片开槽(S2)、未涂覆部分接线片初步焊接(S3)、未涂覆部分接线片切割(S4)、集流构件焊接(S5)、未涂覆部分接线片和集流构件弯折(S6)、保持器提供(S7)、绝缘袋提供(S8)、壳体提供(S9)以及盖组件和壳体焊接(S10)。
图3A至图3I为例示根据本公开的实施例的制造二次电池100的方法的透视图。这里,作为示例,将参考图3A至图3I连同图2描述卷绕型电极组件110,但是堆叠型电极组件也可以应用于本公开的实施例。
如图3A所示,在电极组件准备或提供(S1)中,可以准备或提供一个或多个电极组件110,每个电极组件100大致沿第一方向(例如,水平方向)卷绕。
在一些实施例中,第一未涂覆部分114A可以向第一方向的一侧突出或延伸,第二未涂覆部分115A可以向第一方向的另一侧突出或延伸。在一些实施例中,电极组件110可以包括彼此相对的一对第一区域116(图中仅示出前表面)、连接一对第一区域116并彼此相对的一对第二区域117A和117B以及连接一对第一区域116和一对第二区域117A和117B的一对第三区域118A和118B。在一些实施例中,第一未涂覆部分114A和第二未涂覆部分115A的长度(例如,高度)可以等于第二区域117A和117B的长度(例如,高度)。
如图3B所示,在一实施例中,在未涂覆部分接线片开槽(S2)中,除了第一未涂覆部分114A和第二未涂覆部分115A的一些区域之外的区域可以被移除。
在一些实施例中,可以通过激光或冲压进行开槽。相应地,可以分别保留从第二区域117A和117B突出或延伸的第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115。
在一些实施例中,第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115可以分别位于第二区域117A和117B的上部区域。在一些实施例中,第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115可以分别大致位于第二区域117A和117B的中央区域或下部区域。另外,在一些实施例中,作为开槽的结果,第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115的长度(例如,高度)可以小于第二区域117A和117B的长度(例如,高度)。
如图3C所示,在未涂覆部分接线片初步焊接(S3)中,第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115可以被初步焊接(W1和W2)以彼此连接。
初步焊接(W1和W2)可以减小第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115的厚度。例如,第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115可以彼此隔开。然而,作为初步焊接(W1和W2)的结果,第一未涂覆部分接线片114可以彼此紧密接触,然后彼此电连接,并且第二未涂覆部分接线片115可以彼此紧密接触,然后彼此电连接,从而减小第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115的厚度。
如图3D所示,在未涂覆部分接线片切割(S4)中,第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115的一些区域可以被切割以被移除。
在一些实施例中,可以通过激光或冲压来进行切割。相应地,第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115的宽度可以进一步减小。在一实施例中,由于第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115在壳体120中占据的体积通过开槽和切割步骤而减小,所以具有进一步增加的容量的电极组件110可以被容纳在壳体120中。
如图3E所示,在集流构件焊接(S5)中,第一集流构件150和第二集流构件160可以分别电焊接到第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115。这里,也一起参考图1B和图1C。
在一些实施例中,可以准备盖组件170,盖组件170具有联接到盖板171的第一端子部分130和第二端子部分140以及电连接到第一端子部分130和第二端子部分140的第一集流构件150和第二集流构件160,并且盖组件170中的第一集流构件150和第二集流构件160可以分别焊接到第一未涂覆部分接线片114和第二未涂覆部分接线片115。在一实施例中,可以使用激光焊接、超声波焊接或电阻焊接。
在一些实施例中,第一集流构件150可以包括连接到第一端子部分130的第一区段151(见图1B)、从第一区段151弯折并与电极组件110的第二区域117A紧密接触的第二区段152以及从第二区段152的相对侧弯折并向外延伸的一对第三区段153(见图1B)。在一些实施例中,前面的一个第三区段153可以焊接(W3)到前面的电极组件110的第一未涂覆部分接线片114,并且后面的一个第三区段153可以焊接(W3)到后面的电极组件110的第一未涂覆部分接线片114。
在一些实施例中,前面的电极组件110的第一未涂覆部分接线片114和后面的电极组件110的第一未涂覆部分接线片114可以分别焊接(W3)到一对第三区段153的外表面。换句话说,第一未涂覆部分接线片114可以连接到第三区段153的外表面。
另外,在一些实施例中,前面的电极组件110的第一未涂覆部分接线片114和后面的电极组件110的第一未涂覆部分接线片114可以分别焊接(W3)到一对第三区段153的内表面。换句话说,第一未涂覆部分接线片114可以连接到第三区段153的内表面。在一实施例中,第一集流构件150的第二区段152的一区域可以被移除,以防止或基本上防止该区域干涉电极组件110的第一未涂覆部分接线片114或与电极组件110的第一未涂覆部分接线片114重叠。
在一些实施例中,第二集流构件160可以包括连接到第二端子部分140的第一区段161(见图1B)、从第一区段161弯折并与电极组件110的第二区域117B紧密接触的第二区段162以及从第二区段162的相对侧弯折并向外延伸的一对第三区段163(见图1B)。在一些实施例中,前面的一个第三区段163可以焊接(W4)到前面的电极组件110的第二未涂覆部分接线片115,并且后面的一个第三区段163可以焊接(W4)到后面的电极组件110的第二未涂覆部分接线片115。
在一些实施例中,前面的电极组件110的第二未涂覆部分接线片115和后面的电极组件110的第二未涂覆部分接线片115可以分别焊接(W4)到一对第三区段163的外表面。换句话说,第二未涂覆部分接线片115可以连接到第三区段163的外表面。
在一些实施例中,前面的电极组件110的第二未涂覆部分接线片115和后面的电极组件110的第二未涂覆部分接线片115可以分别焊接(W4)到一对第三区段163的内表面。换句话说,第二未涂覆部分接线片115可以连接到第三区段163的内表面。在一实施例中,第二集流构件160的第二区段162的一区域可以被移除,以防止或基本上防止该区域干涉电极组件110的第二未涂覆部分接线片115或与电极组件110的第二未涂覆部分接线片115重叠。
以这种方式,第一集流构件150的第三区段153和焊接到其的电极组件110的第一未涂覆部分接线片114可以被提供,并且第二集流构件160的第三区段163和焊接到其的电极组件110的第二未涂覆部分接线片115可以被提供。这里,第三区段153和第一未涂覆部分接线片114可以被构造成从电极组件110的第二区域117A向外突出并延伸。另外,第三区段163和第二未涂覆部分接线片115可以被构造成从电极组件110的第二区域117B向外突出并延伸。
如图3F所示,在未涂覆部分接线片和集流构件弯折(S6)中,未涂覆部分接线片114和115以及集流构件150和160可以一起弯折,然后分别与电极组件110的第二区域117A和117B紧密接触。
在一些实施例中,第一未涂覆部分接线片114和第一集流构件150的第三区段153可以一起弯折,然后与电极组件110的第二区域117A紧密接触,并且在一实施例中,与第一集流构件150的第二区段152紧密接触。在一些实施例中,第一集流构件150的第三区段153可以直接与第二区段152紧密接触。相应地,在一实施例中,第一未涂覆部分接线片114可以暴露在最外面的部分处。
在一些实施例中,当第一未涂覆部分接线片114连接到第三区段153的内部时,第一未涂覆部分接线片114可以直接与电极组件110的第二区域117A紧密接触。相应地,在一实施例中,第三区段153可以暴露在最外面的部分处。
在一些实施例中,第二未涂覆部分接线片115和第二集流构件160的第三区段163可以一起弯折,然后与电极组件110的第二区域117B紧密接触,并且在一实施例中,与第二集流构件160的第二区段162紧密接触。在一些实施例中,第二集流构件160的第三区段163可以直接与第二区段162紧密接触。相应地,在一实施例中,第二未涂覆部分接线片115可以暴露在最外面的部分处。
在一些实施例中,当第二未涂覆部分接线片115连接到第三区段163的内部时,第二未涂覆部分接线片115可以直接与电极组件110的第二区域117B紧密接触。相应地,在一实施例中,第三区段163可以暴露到最外面的部分。
带构件119A和119B可以被附接以防止或基本上防止未涂覆部分接线片114和115以及集流构件150和160在未涂覆部分接线片114和115以及集流构件150和160被弯折之后恢复到它们的初始状态。
在一些实施例中,第一带构件119A可以粘附到以大致L形构造弯折的第一未涂覆部分接线片114。另外,在一些实施例中,第一带构件119A的第一侧区域可以粘附到弯折的第一未涂覆部分接线片114,并且第一带构件119A的第二侧区域可以粘附到电极组件110的第一区域116。在一实施例中,第一带构件119A的第二侧区域可以附接到电极组件110的除第一未涂覆部分接线片114之外的部分。在一些实施例中,第一带构件119A可以以大致U形的构造粘附到第一未涂覆部分接线片114和提供在电极组件110中的一对第一区域116(图中仅示出该对第一区域中的前面的一个)。
在一些实施例中,当第一集流构件150的第三区段153暴露在最外面的部分处时,第一带构件119A的第一侧区域可以附接或直接粘附到第三区段153,并且第一带构件119A的第二侧区域可以粘附到电极组件110的第一区域116。在一实施例中,第一带构件119A的第二侧区域可以附接到电极组件110的除第一未涂覆部分接线片114之外的部分。
另外,在一些实施例中,第二带构件119B可以粘附到弯折的第二未涂覆部分接线片115。另外,在一些实施例中,第二带构件119B的第一侧区域可以粘附到弯折的第二未涂覆部分接线片115,并且第二带构件119B的第二侧区域可以粘附到电极组件110的第一区域116。在一实施例中,第二带构件119B的第二侧区域可以附接到电极组件110的除第二未涂覆部分接线片115之外的部分。在一些实施例中,第二带构件119B可以以大约U形的构造粘附到第二未涂覆部分接线片115和提供在电极组件110中的一对第一区域116(图中仅示出该对第一区域中的前一个)。
在一些实施例中,当第二集流构件160的第三区段163暴露在最外面的部分处时,第二带构件119B的第一侧区域可以附接或直接粘附到第三区段163,并且第二带构件119B的第二侧区域可以粘附到电极组件110的第一区域116。在一实施例中,第二带构件119B的第二侧区域可以附接到电极组件110的除第二未涂覆部分接线片115之外的部分。
以这种方式,弯折的未涂覆部分接线片114和115以及弯折的集流构件150和160可以被带构件119A和119B约束在它们的弯折状态,而不恢复到它们的原始状态,从而防止或基本上防止由于未涂覆部分接线片114和115以及集流构件150和160的弯折而产生故障。
当然,本领域技术人员将理解,在一些实施例中,除了第一带构件119A和第二带构件119B之外的各种绝缘构件可以粘附到电极组件110的第二区域117A和117B、第一区域116和/或第三区域118A和118B。
如图3G所示,在保持器提供(S7)中,绝缘的保持器119C和119D可以大致附接到电极组件110的第二区域117A和117B。
在一些实施例中,第一保持器119C可以附接到弯折的第一未涂覆部分接线片114、弯折的第一集流构件150的第三区段153、第一带构件119A和电极组件110的第二区域117A。另外,在一些实施例中,第二保持器119D可以附接到弯折的第二未涂覆部分接线片115、第二集流构件160的第三区段163、第二带构件119B和电极组件110的第二区域117B。第一保持器119C和第二保持器119D可以防止或基本上防止电极组件110的彼此背对的第二区域117A和117B直接碰撞或接触壳体120的侧壁。
如图3H所示,在绝缘袋提供(S8)中,具有前述构造的电极组件110可以被容纳在绝缘袋190中。
在一些实施例中,电极组件110的彼此背对的第二区域117A和117B以及位于电极组件110周围的结构、电极组件110的彼此背对的第一区域116和电极组件110的第三区域118B可以被容纳在绝缘袋190中。相应地,电极组件110、位于电极组件110周围的结构以及壳体120可以彼此电绝缘。
如图3I所示,在壳体提供(S9)中,由绝缘袋190覆盖的电极组件110可以联接到或插入到具有大致平行六面体形的顶部开口的壳体120中。
在盖组件和壳体焊接(S10)中,盖组件170的周边可以焊接到壳体120,从而以机械/物理/电气方式一体形成盖组件170和壳体120。
在一些实施例中,盖板171的周边可以焊接到壳体120。焊接可以通过例如但不限于激光束进行。相应地,当盖组件170被充电具有例如正极性时,壳体120也可以被充电具有正极性。在一些实施例中,在焊接之后,可以通过注入孔注入电解质。当然,在注入之后,注入孔可以由密封塞173封闭。
如上所述,根据本公开的实施例,可以使用卷绕型或堆叠型电极组件,并且未涂覆部分接线片可以位于在第一方向(例如,水平方向)上彼此相对的第二区域处,从而有效地利用单电池的内部空间,并由此增加电池容量。
另外,根据本公开的实施例,由于集流构件连接到未涂覆部分接线片且然后折叠到第二区域,所以即使在水平施加外力时,电极组件也不会被集流构件损坏,从而防止或基本上防止集流构件和电极组件之间的电短路。
另外,根据本公开的实施例,由于绝缘带构件进一步粘附到弯折的集流构件和弯折的未涂覆部分接线片,所以弯折的集流构件和弯折的未涂覆部分接线片可以牢固地与电极组件的第二区域紧密接触,而不会恢复到它们尚未弯折时的初始状态。相应地,可以防止或基本上防止在制造或使用电池的过程中弯折的集流构件和弯折的未涂覆部分接线片遇到的问题,诸如以电短路为例。
虽然一些示例实施例已经被描述以实践本公开的二次电池,但是本领域的普通技术人员将理解,在不脱离如由所附权利要求书陈述的本公开的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上对其进行各种改变。
Claims (13)
1.一种二次电池,包括:
包括未涂覆部分接线片的电极组件;
连接到所述未涂覆部分接线片并与所述未涂覆部分接线片一起弯折的集流构件;和
覆盖所述未涂覆部分接线片和所述集流构件的连接和弯折区域的带构件。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述带构件附接到所述未涂覆部分接线片。
3.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述带构件附接到所述集流构件。
4.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述带构件包括附接到所述未涂覆部分接线片的区域和附接到所述电极组件的除所述未涂覆部分接线片之外的部分的另一区域。
5.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述带构件包括附接到所述集流构件的区域和附接到所述电极组件的除所述未涂覆部分接线片之外的部分的另一区域。
6.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述带构件具有至少150℃的耐热性。
7.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述带构件包括聚酰亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物或聚苯硫醚。
8.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述集流构件包括连接到端子部分的第一区段、从所述第一区段弯折以与所述电极组件紧密接触的第二区段以及从所述第二区段延伸并连接到所述未涂覆部分接线片的第三区段。
9.根据权利要求8所述的二次电池,其中所述第三区段被弯折以与所述第二区段紧密接触。
10.根据权利要求8所述的二次电池,其中所述第三区段连接到所述第二区段。
11.根据权利要求8所述的二次电池,其中所述第三区段与所述第二区段一体形成。
12.根据权利要求1所述的二次电池,进一步包括覆盖所述带构件、所述未涂覆部分接线片和所述集流构件的保持器。
13.根据权利要求12所述的二次电池,进一步包括容纳所述电极组件和所述保持器的绝缘袋。
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