二次电池及其制造方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2015年11月9日递交的韩国专利申请no.10-2015-0156774号的优先权，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及一种二次电池及其制造方法，更具体地，涉及一种二次电池及其制造方法，所述二次电池改进了电池组件容纳部与气囊部之间的密封性能。

背景技术：

一般而言，不同于不可充电的一次电池，二次电池是指可充电的和可放电的电池。二次电池正广泛地用于诸如移动电话、笔记本电脑、和摄像机之类的高科技电子领域。

技术实现要素：

根据现有技术的二次电池包括电极组件和容纳该电极组件的袋状壳。袋状壳包括将电极组件容纳于其中的电极组件容纳部、收集在电极组件容纳部中所产生气体的气囊部、和将电极组件容纳部连接至气囊部的密封部。

在根据现有技术的二次电池中，由于当气体已被完全收集时，气囊部是多余的，所以在对密封部进行密封之后，切除或移除该气囊部。

然而，在根据现有技术的二次电池中，一部分的电解液与在电极组件容纳部中所产生的气体一起可通过密封部被引入到气囊部中。在此，在通过密封部的气体中所包含的电解液可能残留在密封部中，从而使得密封部的密封性能变差，因而导致产品的缺陷。

为解决上述局限性，本发明的一个方面提供一种二次电池及其制造方法，其中紧固装置耦接至将电极组件容纳部连接到气囊部的密封部以对密封部进行密封，由此改善电极组件容纳部与气囊部之间的密封性能。

本发明的另一个方面提供一种二次电池及其制造方法，其中将电极组件容纳部连接到气囊部的密封部被热熔以实现初次密封，紧固装置耦接至已密封的密封部以实现二次密封，并由此以改善电极组件容纳部与气囊部之间的密封性能。

根据本发明的一个方面，提供一种二次电池，包括：袋状壳，设置有容纳电极组件的容纳部，和收集由电极组件于容纳部所产生的气体的气囊部；以及紧固装置，耦接在容纳部与气囊部之间，以密封容纳部与气囊部之间的间隙。

紧固装置可包括凹形构件和凸形构件，该凹形构件、凸形构件分别设置在容纳部与气囊部之间的顶表面和底表面上，且彼此耦接以挤压容纳部与气囊部并密封该容纳部与气囊部之间的间隙。

凹形构件可具有c形横截面的圆形，凸形构件可具有嵌入到凹形构件中的圆形横截面。

凹形构件可具有弹性，以使得凸形构件可被压配而被凹形构件围绕。

紧固装置可具有大于袋状壳在宽度方向上的长度的长度。

用于密封容纳部与气囊部之间的间隙的密封部可设置于容纳部与气囊部之间，紧固装置可耦接至该密封部。

在紧固装置耦接至容纳部与气囊部之间之后，在保留余隙表面(clearancesurface)的状态下，连接到紧固装置的气囊部可被切除或移除。

余隙表面可具有约10.0mm至约50.0mm的长度。

在紧固装置上保留的余隙表面可耦接至容纳部的表面。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于制造二次电池的方法，所述方法包括：制备袋状壳的制备步骤(s10)，该袋状壳设置有其中容纳电极组件的容纳部和收集由电极组件在容纳部121中所产生气体的气囊部；以及在容纳部与气囊部之间耦接紧固装置的密封步骤(s30)，以密封容纳部与气囊部之间的间隙。

在密封步骤(s30)中，紧固装置可包括凹形构件及凸形构件，该凹形构件、凸形构件分别设置于容纳部与气囊部之间的顶表面和底表面上，且互相耦接以挤压容纳部及气囊部并密封容纳部及气囊部之间的间隙。

在密封步骤(s30)之后，所述方法可进一步包括在保留余隙表面的状态下，切除或移除连接到紧固装置的气囊部的移除步骤(s40)。

余隙表面可具有约10.0mm至50.0mm的长度。

在移除步骤(s40)之后，该方法可进一步包括将余隙表面耦接至容纳部的表面的耦接步骤(s50)。

所述方法可在制备步骤(s10)与密封步骤(s30)之间进一步包括密封容纳部与气囊部之间的间隙的密封步骤(s20)。

附图说明

由以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述及其它方面、特征以及其它的优点，其中：

图1是根据本发明的二次电池的透视图；

图2是根据本发明的二次电池的平面图；

图3是根据本发明的二次电池的剖面图；

图4是图解在根据本发明的二次电池中气囊部被切除的状态的示图；

图5是图解在根据本发明的二次电池中气囊部被切除之后的保留的余隙表面的耦接状态的示图；

图6是图解用于制造根据本发明的二次电池的方法的流程图；

图7至图11是图解制造根据本发明的二次电池的工序的示图，图7是图解根据本发明的二次电池的脱气状态的示图，图8是图解在根据本发明的二次电池中的容纳部及气囊部于两者之间密封的状态的示图，图9是图解在根据本发明的二次电池中紧固装置安装于容纳部与气囊部之间的状态的示图，图10是图解在根据本发明的二次电池中气囊部被切除的状态的示图，以及图11是图解在根据本发明的二次电池中在气囊部切除之后耦接保留的余隙表面的状态的示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图以本发明所属领域的普通技术人员容易实施本发明技术思想的方式详细描述本发明的实施方式。然而，本发明可以以不同的形式实施，且不应被解释为限于本文所述的实施方式。在附图中，为了清晰起见，将省略用于描述本发明的任何不必要的内容，并且附图中相同的附图标记表示相同的元件。

如图1和图2所示，根据本发明的二次电池100包括电极组件110和电极组件110容纳于其中的袋状壳120。

可通过交替地堆叠多个电极和多个隔膜(separator)来制造电极组件110。此处，多个电极配置为正极(positiveelectrode)和负极(negativeelectrode)。此外，正电极片设置在正极上，及负电极片设置在负极上。

电解液与电极组件110一起容纳于袋状壳120中。袋状壳120包括电极组件110及电解液(未示出)容纳于其中的容纳部121，及收集在容纳部121中所产生气体的气体收集部122。将容纳部121连接至气囊部122的密封部123设置于容纳部121与气囊部122之间。

二次电池100进行充电/放电工序以提高性能。在此，当电极组件110充电和放电时，气体产生并积聚在袋状壳120的容纳部121中。容纳部121中积聚的气体通过密封部123被收集到气囊部122中。当气体被完全地收集时，密封介于容纳部121与气囊部122之间的密封部123，然后将气囊部122切除或移除。

此处，电解液包含于从容纳部121迁移至气囊部122的气体中。一部分包含于该气体中的电解液会保留在密封部123的内表面上，因此，密封部123可能没有完全密封。为了防止这种现象，尽管可于高温下过度密封该密封部123以提高密封性能，但是当密封部123过度密封时，绝缘体可能被损伤，从而导致绝缘缺陷。

为了解决这一局限性，在根据本发明的二次电池100中，容纳部121与气囊部122之间的密封部123可耦接至紧固装置130以改善密封部123的密封性能和气密性能。

如图1至图3中所示，紧固装置130可包括凹形构件131和凸形构件132，该凹形构件131和凸形构件132分别地设置于容纳部121及气囊部122之间的顶表面和底表面上，并互相耦接成压配及密封容纳部121及气囊部122之间的密封部123。

凹形构件131是具有c形横截面的圆形，及凸形构件132具有圆形横截面，以使得凸形构件132嵌入凹形构件131。

然后，紧固装置130的凹形构件131设置于密封部123的底表面上，凸形构件132设置于对应于凹形构件131的密封部123的顶表面上。之后，凸形构件132嵌入到凹形构件131中。此处，密封部123与凸形构件132一起嵌入到凹形构件131中，以使得凸形构件132的外周表面与凹形构件131的内周表面压配并密封密封部123。

特别地，凹形构件131具有弹性，使得凸形构件132可被压配从而被凹形构件131围绕。因此，以凹形构件131的内周表面与凸形构件132的外周表面互相形成表面-接触的状态，凸形构件132被压配到凹形构件131中，以改善密封部123的密封性能。

紧固装置130具有的长度大于袋状壳120在宽度方向上的长度。因此，在宽度方向上整个袋状壳120可稳定地压配到紧固装置130中以密封密封部123。

如图4所示，紧固装置130耦接于容纳部121与气囊部122之间的密封部123，然后，在保留余隙表面122a的状态下，切除或移除连接到紧固装置130的气囊部122。

也就是说，气囊部122可构造为收集在二次电池充电和放电时在容纳部121中所产生的气体。因而，当将密封部123密封时，气囊部122会是多余的。因此，当紧固装置130耦接至密封部123时，可移除气囊部122以减小二次电池的结构、尺寸和重量。

在紧固装置130上保留的余隙表面122a可具有距离紧固装置130约10.0mm至约50.0mm的长度。特别地，当在气囊部122移除之后发生泄漏时，余隙表面122a可再次密封。为此，余隙表面122a必需具有至少约30.0mm至约40.0mm的长度。

如图5所示，当藉由穿过紧固装置130的顶表面而被耦接到容纳部121的表面时，余隙表面122a可再次密封。因此，密封部123的密封性能和气密性能可得以改善。

因此，在根据本发明的二次电池100中，容纳部121与气囊部122之间的密封部123可热熔以实现初次密封，及紧固装置130可耦接到密封部123以实现二次密封。在移除气囊部122之后，保留的余隙表面122a可耦接到密封部123以实现第三次密封，由此改善密封部123的密封性能和气密性能。特别地，在根据本发明的二次电池中，密封部123可通过紧固装置130的耦接进行密封而无需热熔该密封部123。因此，可以提高工作效率。

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的二次电池的制造方法。

如图6所示，用于制造根据本发明的二次电池的方法包括：制备包括袋状壳120的二次电池的制备工序(s10)，所述袋状壳120设置有容纳电极组件110于其间的容纳部121和收集在容纳部121中所产生气体的气囊部122；热熔及密封介于袋状壳120的容纳部121与气囊部122之间的密封部123的密封工序(s20)；将紧固装置耦接到密封部123以密封该密封部123的密封工序(s30)；切除或移除气囊部122的移除工序(s40)；以及将在移除密封部123之后保留的余隙表面耦接至容纳部121的耦接工序(s50)。

如图7所示，在制备工序(s10)中，将多个电极与多个隔膜交替地堆叠以制备电极组件110，然后，制备设置有容纳部121及气囊部122的袋状壳120，在所述容纳部121容纳有电极组件110，及所述气囊部122收集在容纳部121中产生的气体。

所制备的电极组件110容纳于袋状壳120的容纳部121中，然后，密封袋状壳120的边缘表面以制造二次电池。

当制造二次电池时，进行充电/放电以提高二次电池的性能。在此，当电极组件在充电和放电时，产生气体。从电极组件110产生的气体通过容纳部121收集到气囊部122中。然后，当气体的收集完毕时，完成所述的制备工序。

如图8所示，进行密封工序(s20)，使得在收集气体之后，容纳部121与气囊部122于两者之间进行密封。在此，同时向将容纳部121连接至气囊部122的密封部123的顶表面和底表面施加热和压力，从而密封该密封部123。因此，容纳部121与气囊部122于两者之间被初次密封。

如图9所示，在密封工序(s30)中，将紧固装置130耦接至经初次密封的密封部123以对密封部123进行二次密封。

也就是说，紧固装置130包括凸形构件132及凹形构件131，该凸形构件132及凹形构件131分别设置于密封部123的顶表面和底表面上。将凹形构件131和凸形构件132互相耦接以压配容纳部121与气囊部122之间的密封部123，由此对密封部123进行二次密封。

在移除工序(s40)中，将气囊部122从耦接到紧固装置130的袋状壳120切除或移除。在此，在紧固装置130上保留有余隙表面122a的状态下，切除气囊部122。在此，余隙表面122a可具有约10.0mm至约50.0mm的长度。特别地，从紧固装置130向外约30.0mm，以使得紧固装置130通过其顶表面耦接至容纳部121。

在耦接工序(s50)中，在紧固装置130上保留的余隙表面122a藉由紧固装置130的顶表面紧密地附接至容纳部121的表面，然后，向容纳部121及余隙表面122a同时施加热和压力，由此第三次密封该密封部123。

因此，在用于制造根据本发明的二次电池的方法中，对袋状壳的容纳部121和气囊部122可进行三次密封，以改善密封性能及气密性能。

本发明具有如下的效果：

第一，在根据本发明的二次电池中，紧固装置可耦接于容纳部与气囊部之间以改善容纳部与气囊部之间的密封性能及气密性能，及防止电解液泄露和避免产物的缺陷出现。

第二，根据本发明的紧固装置可设置有凹形构件与凸形构件，以稳定地密封容纳部与气囊部之间的间隙。

第三，根据本发明，凹形构件可具有c形，凸形构件可具有嵌入到凹形构件中的圆形，以增加压配的面积，由此改善容纳部与气囊部之间的密封性能与气密性能。

第四，在根据本发明的二次电池中，容纳部与气囊部可彼此热熔，以实现初次密封，及紧固装置可被耦接以实现二次密封，由此改善容纳部与气囊部之间的密封性能及气密性能。

第五，在根据本发明的二次电池中，当紧固装置耦接于容纳部与气囊部之间时，可切除和移除气囊部以减小二次电池的尺寸。

第六，在根据本发明的二次电池中，可在保留余隙表面的状态下切除气囊部，且该保留的余隙表面可耦接到容纳部以改善容纳部与气囊部之间的密封性能。

因此，本发明的范围是由所附的权利要求书而非以上描述和在此描述的示例性实施方式来限定。在本发明权利要求的范围内及这些权利要求的等同涵义的范围内所作的各种修改被认为在本发明的范围内。