二次电池及制造该二次电池的方法

专利名称：二次电池及制造该二次电池的方法
技术领域：
本发明的方面涉及一种二次电池及制造该二次电池的方法。
背景技术：
近来，随着通信和计算机产业的快速发展，便携式电子设备的使用得以增长。可再 充电二次电池广泛用作便携式电子设备的电源。二次电池包括电极组件和袋。电极组件包括第一电极、第二电极以及置于第一电 极与第二电极之间并将第一电极和第二电极彼此绝缘的隔板。在电极组件中，维持第一电极和第二电极的适当对准是重要的。为了解决对准问 题，传统上使用附加的装置或方法。

发明内容
本发明的方面提供一种能够容易地实现第一电极和第二电极的对准的二次电池， 以及制造该二次电池的方法。本发明的方面还提供一种包括第一电极、第二电极和隔板的电极组件可以容易地 与袋组装在一起的二次电池，以及制造该二次电池的方法。本发明的方面进一步提供一种包括第一电极、第二电极和隔板的电极组件可以容 易地与双腔袋组装在一起的二次电池，以及制造该二次电池的方法。根据本发明的一方面，一种二次电池包括电极组件和袋，所述电极组件包括第一 电极、第二电极和置于所述第一电极和所述第二电极之间且将所述第一电极与所述第二电 极彼此绝缘的隔板，所述袋被配置为具有底面和从所述底面的边缘延伸的侧面，且包括用 于容纳所述电极组件的腔，其中所述袋包括设在其侧面上的至少一个对准突起，并且所述 电极组件包括设在其边缘上的至少一个对准凹口，所述至少一个对准凹口对应于所述袋的 对准突起。根据本发明的另一方面，提供一种制造二次电池的方法，该方法包括制备具有腔 的袋，所述袋包括突出到所述腔中的至少一个对准突起；制备包括与所述至少一个对准突 起对应的至少一个对准凹口的第一电极、第二电极和隔板；将所述第一电极、所述第二电极 与布置在所述第一电极和所述第二电极之间的所述隔板一起堆叠，其中所述第一电极、所 述隔板和所述第二电极的堆叠通过所述至少一个对准突起和所述至少一个对准凹口来执 行；以及密封所述袋。根据本发明的另一方面，第一电极和第二电极的对准可以容易地实现。根据本发明的另一方面，包括第一电极、第二电极和隔板的电极组件可以容易地与袋组装在一起。根据本发明的另一方面，包括第一电极、第二电极和隔板的电极组件可以容易地 与具有双层结构的袋组装在一起。根据本发明的另一方面，所述腔具有由所述袋的矩形的底面形成的直角棱柱形 状，所述侧面形成四个平面和四个角，并且由所述侧面的四个平面中每两个相邻的平面形 成的每个角包括所述至少一个对准突起之一。根据本发明的另一方面，所述电池的密封部从所述袋的侧面延伸。根据本发明的另一方面，所述袋具有三层结构，包括一个中间层和两个外层。根据本发明的另一方面，所述中间层包括由金属制成的膜，并且所述两个外层包 括绝缘材料。根据本发明的另一方面，所述金属包括铝(Al)或铜(Cu)。根据本发明的另一方面，所述至少一个对准突起具有圆心角为90度的水平截面。根据本发明的另一方面，所述至少一个对准凹口具有凹进到所述电极组件的弧形 形状的水平截面。根据本发明的另一方面，所述至少一个对准凹口被形成在所述电极组件的第一电 极、第二电极和隔板中的至少一者中。根据本发明的另一方面，所述电极组件具有所述第一电极、所述隔板和所述第二 电极被堆叠的堆叠结构。根据本发明的另一方面，所述隔板的尺寸大于所述第一电极和所述第二电极的尺 寸。根据本发明的另一方面，所述隔板是绝缘层隔板且被设在所述第一电极或所述第 二电极的整个表面上，并且所述第一电极和所述第二电极被反复堆叠。根据本发明的另一方面，所述隔板包括设在所述第一电极或所述第二电极的上表 面和下表面上的至少一个绝缘层隔板，所述第一电极和所述第二电极被反复堆叠以形成堆
叠结构。根据本发明的另一方面，所述第一电极和所述第二电极通过环绕所述第一电极和 所述第二电极之一熔融所述绝缘层隔板的边缘来形成所述堆叠结构。根据本发明的另一方面，所述电极组件包括连接至第一电极引线的第一电极接线 片和连接至第二电极引线的第二电极接线片，其中所述第一电极接线片、所述第二电极接 线片、所述第一电极引线和所述第二电极引线被容纳于在所述电极组件的一个面与所述袋 的一个侧面之间形成的接线片容纳空间中。根据本发明的另一方面，所述接线片容纳空间通过使所述电极组件的邻近所述第 一电极接线片和所述第二电极接线片的部分的宽度小于所述腔的宽度而被设置。根据本发明的另一方面，所述袋包括沿所述袋的侧面之一形成的、用于容纳所述 电极组件的电极接线片的第一接线片腔和第二接线片腔。根据本发明的另一方面，所述第一接线片腔和所述第二接线片腔从所述袋的侧面 之一向外突出。根据本发明的另一方面，所述袋包括主体和盖。根据本发明的另一方面，所述至少一个对准突起包括多个对准突起，所述主体包括位于所述主体的侧面上的对准突起，并且所述对准突起具有半圆横截面形状。根据本发明的另一方面，所述至少一个对准突起包括多个对准突起，所述主体包 括位于所述主体的侧面上的对准突起，并且所述对准突起具有矩形横截面形状。根据本发明的另一方面，所述至少一个对准突起包括多个对准突起，所述主体包 括位于所述主体的侧面的角处的对准突起，并且所述对准突起具有三角横截面形状。根据本发明的另一方面，所述至少一个对准突起包括多个对准突起，并且所述电 极组件包括与所述主体上的侧面上的对准突起对应的对准凹口。根据本发明的另一方面，所述电极组件包括与设在所述主体的侧面上的所述多个 对准突起对应的多个对准凹口。根据本发明的另一方面，所述电池组件包括与设在所述主体的侧面的角处的所述 多个对准突起对应的多个对准凹口。根据本发明的另一方面，所述盖与所述主体具有相同的形状。根据本发明的另一方面，所述盖包括底面和从所述底面的边缘延伸的侧面，并且 所述盖包括在所述侧面中的至少一个侧面中形成的所述至少一个对准突起。根据本发明的另一方面，所述电极组件包括在一侧上形成的接线片槽，所述一侧 是第一电极接线片和第二电极接线片延伸的侧。本发明的其它方面和/或优点将在以下的描述中部分地给出，并将部分地从描述 中变得明显，或可以从本发明的实践中获知。


通过以下结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得 明显并更易于理解，附图中图IA至图IF示出根据本发明一实施例的二次电池；图2A和图2B示出根据本发明另一实施例的作为二次电池的构件的袋和电极组 件；图3A和图;3B示出根据本发明又一实施例的作为二次电池的构件的袋和电极组 件；图4示出根据本发明另一实施例的二次电池；图5A和图5B示出根据本发明又一实施例的作为二次电池的构件的袋和电极组 件；图6A和图6B示出根据本发明又一实施例的作为二次电池的构件的袋和电极组 件；图7A和图7B示出根据本发明另一实施例的作为二次电池的构件的袋和电极组 件；图8示出根据本发明又一实施例的二次电池；图9A至图9C示出根据本发明一实施例的制造二次电池的方法；图IOA至图IOC示出根据本发明另一实施例的制造二次电池的方法；图IlA至图IlC示出根据本发明又一实施例的制造二次电池的方法；图12A至图12C示出根据本发明再一实施例的制造二次电池的方法。
具体实施例方式现在具体参见本发明的当前实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记 始终表示相同的元件。以下通过参考附图对实施例进行描述，以解释本发明。图IA至图IF示出根据本发明一实施例的二次电池100。图IA是示出根据本发明 一实施例的二次电池100的分解透视图。图IB示出作为图IA所示二次电池100的构件之 一的袋110。图IC示出图IA所示二次电池100的电极组件120的堆。图ID至图IF示出 作为图IA所示二次电池100的构件之一的电极组件120的堆叠结构，其中第一电极121、第 二电极122和隔板123被堆叠。参见图IA至图1F，二次电池100包括袋110和电极组件120。袋110包括至少一 个对准突起130，并且电极组件120包括至少一个对准凹口 140。另外，二次电池100包括 保护电路模块150。袋110包括主体112和盖114。主体112包括腔116(即容纳电极组件120的空 间)。主体112具有底面11 和从形成为矩形形状的底面11 延伸的侧面112b。腔116 设在由底面11 和侧面112b形成的空间中。参见图1A，腔116具有六边形形状。底面11 形似矩形。侧面112b具有四个平 面，以及由侧面112b的四个平面中每两个相邻的平面形成的四个角。另外，主体112具有从侧面112b延伸的密封部112c。盖114从主体112的密封部112c的预定边缘延伸。盖114在盖住腔116的同时 与主体112的密封部112c密闭，从而密封二次电池100。因此，盖114包括与腔116对应的 盖部11 和与主体112的密封部112c对应的密封部114b。虽然被描述为密闭，但应当理 解密封会足以强至盛放液态电解质。袋110具有高强度。如图IA所示，袋110可以具有三层结构，包括中间层118a和 外层118b和118c。这里，中间层118a可以是由诸如铝(Al)或铜(Cu)或其合金之类的金 属制成的膜。外层118b和118c可以是绝缘层，例如聚合物层或陶瓷层。当在中间层118a中使用Al时，其厚度为近似50 μ m或更厚。当在中间层118a中 使用Cu时，其厚度为近似20 μ m或更厚。然而，根据其它材料以及根据腔116和电极组件 120的尺寸，厚度也可以是其它值。袋110包括形成在腔116的侧面11 上的至少一个对准突起130。虽然图IB示出至少一个对准突起130设在侧面112b的角上，但本发明的方面不 限于所示的示例，并且对准突起130可以设在侧面112b的任何位置处。另外，图IB示出对 准突起130从水平截面的视角来看具有90度的圆心角，如图IB中标以132的扇形阴影区 域所表示的，但本发明的方面不限于此。如上所述，电极组件120包括第一电极121、第二电极122，以及通过将隔板放置在 第一电极121与第二电极122的接触部分中而使第一电极121与第二电极122彼此绝缘的 隔板123。应当理解，在以上描述的二次电池中可以使用各种类型的电解质。例如，二次电 池可以使用液态、凝胶态或固态电解质。在电极组件120中，第一电极121和第二电极122反复堆叠以在二者之间夹入各 个隔板123。每个第一电极121包括在其至少一个表面上提供的第一电极涂布部分。每个第二电极122包括设在其至少一个表面上的第二电极涂覆部分。这里，第一电极121是正 电极，而第二电极122是负电极。反之，第一电极121可以是负电极，而第二电极122可以 是正电极。电极组件120包括从各个第一电极121延伸的第一电极接线片IM和从各个第二 电极122延伸的第二电极接线片125。另外，电极组件120包括连接至各个第一电极接线片 124的第一电极引线1 和连接至各个第二电极接线片125的第二电极引线127。在第一电极引线1 和第二电极引线127各自的预定区域处分别设有绝缘带128， 从而防止在将袋110密封时损坏第一电极引线1 和第二电极引线127，同时使第一电极引 线1 和第二电极引线127与袋110绝缘。电极组件120包括形成在其边缘上的至少一个对准凹口 140。该至少一个对准凹 口 140与袋110的对准突起130对应。如图IC所示，对准凹口 140被形成为具有形似关于电极组件120指向内的弧形的 水平截面。这里，对准凹口 140的弧形的形状可以与对应于图IC中的阴影区域132的对准 突起130的扇形132的形状基本相同。对准凹口 140被形成在电极组件120的至少一个构件中。例如，凹口 140可以在 第一电极121、第二电极122和隔板123的每一个中，并且便于在将第一电极121、第二电极 122和隔板123容纳于袋110的腔116中时，适当对准第一电极121、第二电极122和隔板 123。然而，凹口 140没有必要形成在所有的电极121、122和隔板123中。这里，可以以多种方式配置具有对准凹口 140的电极组件120，如图ID至图IF中 标以120a、120b和120c的那样。图ID所示电极组件120a具有第一电极121a、隔板123a 和第二电极12 根据本发明的一方面被堆叠的堆叠结构。电极组件120a被配置为使得隔 板123a的尺寸大于第一电极121a和第二电极12 中任何一个的尺寸。在该实施例中，隔 板123a的尺寸最大，第二电极12 的尺寸中等，且第一电极121a的尺寸最小。这是第一电 极121a是正电极且第二电极12 是负电极时的实际情况。在相反的情况下，即第一电极 121a是负电极且第二电极12 是正电极时，可以将电极组件120a配置得使第一电极121a 比第二电极12 大。在第一电极121a、隔板123a和第二电极12 中的每一个中分别形成对准凹口 140a。因此，在将电极组件120a (具体来说，电极组件120a的包括第一电极121a、隔板123a 和第二电极12 在内的每个构件)容纳于腔116中时，对准凹口 140a便于电极组件120a 的构件的适当对准。因此，图ID所示电极组件120a具有第一电极121a和第二电极12 与隔板123a 堆叠在一起的分层结构，其中隔板123a尺寸最大且置于第一电极121a和第二电极12 之 间，以保证第一电极121a与第二电极12 绝缘。另外，由于隔板123a尺寸最大，且第一电极121a和第二电极12 相比于隔板 123a较小，因此，第一电极121a和第二电极12 彼此面对，且隔板123a插入在二者之间。 这里，如果第一电极121a小于第二电极122a，则第一电极121a和第二电极12 被对准得 使第一电极121a的整个区域面对第二电极12 的一部分，如图ID所示隔板123a上的虚 线所表示的。如果电极组件120具有如同图ID所示的电极组件120a的堆叠结构，则图IC所示电极组件120的轮廓与隔板123a的轮廓对应，且图IC所示对准凹口 140的轮廓也与图ID 所示的对准凹口 140a的轮廓对应。图IE所示的电极组件120b的实施例具有将绝缘层隔板12 设在第一电极121b 的整个表面上或者在第二电极122b的整个表面上的堆叠结构。具有绝缘层隔板12 的第 一电极121b和第二电极122b被反复堆叠。因此，图IE所示电极组件120b包括绝缘层隔 板123b，而不是图ID所示的隔板123a，并且设在第一电极121b或在第二电极122b上的绝 缘层隔板12 与图ID所示的隔板123a执行相同的功能。因此，绝缘层隔板12 使第一 电极121b和第二电极122b彼此绝缘。尽管图IE示出绝缘层隔板12 设在第一电极121b和第二电极122b 二者上，但 绝缘层隔板12 的位置不限于此。因此，在其它实施例中，绝缘层隔板12 可以仅设在第 一电极121b和第二电极122b之一上。另外，图IE示出绝缘层隔板12 设在第一电极接线片IM和第二电极接线片125 各自的一部分上。在图IE所示第一电极接线片IM和第二电极接线片125中，绝缘层隔板 123b外的部分将与第一电极引线1 和第二电极引线127连接。在第一电极121b和第二电极12 的每一个中分别形成对准凹口 140b。因此，在 将电极组件120b (具体来说，电极组件120b的包括第一电极121a和第二电极122b在内的 每个构件)容纳于腔116中时，对准凹口 140b便于适当对准。因此，图IE所示电极组件 120b具有将第一电极121b和第二电极122b与绝缘层隔板12 堆叠在一起的分层结构，从 而通过设在第一电极121b和第二电极122b上的绝缘层隔板12 来保证将第一电极121b 与第二电极122b彼此绝缘。如果电极组件120具有如同图IE所示的电极组件120b的堆叠结构，则图IC所示 电极组件120的轮廓可以与绝缘层隔板12 的轮廓对应，且对准凹口 140的轮廓也可以与 绝缘层隔板12 的对准凹口 140b的轮廓对应。图IF所示的电极组件120c的实施例具有通过两片隔板123c将第一电极121c或 第二电极122c与电极组件120c的外部绝缘的堆叠结构。第一电极121c和第二电极122c
被反复堆叠。尽管图IF示出通过两片隔板123c将第一电极121c与电极组件120c的外部绝缘， 但本实施例不限于此。如果必要，可以使第二电极122c与电极组件120c的外部绝缘。可 选地，第一电极121c和第二电极122c 二者可都与电极组件120c的外部绝缘。这里，可以在将第一电极121c或第二电极122c放置在两片隔板123c之间时，通 过熔融两片隔板123c的边缘来执行对第一电极121c或第二电极122c的绝缘。两片隔板 123c的边缘的熔融通过诸如超声波熔融或热熔融之类的熔融技术来执行，但本发明不限于 此。参见图1F，第二电极122c和与两片隔板123c熔融的第一电极121c被形成为具有 相同的尺寸。这样做的原因是为了在通过腔116的对准突起130将与两片隔板123c熔融 的第一电极121c与第二电极122c对准时便于适当对准。同时，在第二电极122c和与两片隔板123c熔融的第一电极121c中的每一个中分 别形成对准凹口 140c。因此，在将电极组件120c(具体来说，电极组件120c的包括第二电 极122c和与两片隔板123c熔融的第一电极121c在内的每个构件)容纳于腔116中时，对准凹口 140c便于电极组件120c的构件的适当对准。因此，图IF所示电极组件120c具有 第一电极121c和第二电极122c与两片隔板123c —起被反复堆叠的分层结构，从而保证使 第一电极121c与第二电极122c通过两片隔板123c彼此绝缘。如果图IC所示电极组件120具有如同图IF所示的电极组件120c的堆叠结构，则 图IC所示电极组件120的轮廓可以与隔板123c或者未与隔板123c熔融的第一电极121c 的轮廓对应，且图IC所示对准凹口 140的轮廓也可以与两片隔板123c的对准凹口 140c或 者第一电极121c的对准凹口 140c或者未与隔板123c熔融的第二电极122c的对准凹口 140c的轮廓对应。图IA所示保护电路模块150控制二次电池100的各种操作以及电极组件120的 充电和放电操作。保护电路模块150包括控制器件152，例如IC器件等等，来防止过电流流 经二次电池100。另外，保护电路模块150包括将二次电池100连接至外部电路的外部端子 154。尽管图IA示出控制器件152和外部端子IM设在保护电路模块150的同一平面 上，但本发明的方面不限于此。在可选实施例中，控制器件152和外部端子巧4可以设在保 护电路模块150的不同平面上。保护电路模块150电连接至第一电极引线1 和第二电极 引线127。因此，在根据本发明一实施例的二次电池100中，由于袋110在主体112的侧面 112b上包括至少一个对准突起130，且电极组件120在其边缘包括至少一个对准凹口 140， 因此可以容易地实现电极组件120的第一电极121、第二电极122和隔板123的对准。图2A和图2B示出根据本发明另一实施例的袋210和电极组件220。在所示实施 例中，为了更好地理解本发明，在分开的图中示出袋210和电极组件220。应当理解，袋210 和电极组件220被组装成图IA的二次电池100。袋210包括多个对准突起230。每个突起230具有扇形形状232 (图2A和图2B中 的阴影区域)。电极组件220包括多个对准凹口 M0。另外，电极组件220连接至保护电路 模块250。袋210包括主体212和盖214。在袋210中，主体212和盖214分别对应于先前已 参考图IA至图IC描述的主体112和盖114。多个对准突起230的每一个对应于先前已参 考图IB描述的对准突起130。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。电极组件220包括第一电极(未示出)、第二电极(未示出)、隔板(未示出)、第一 电极接线片224、第二电极接线片225、第一电极引线226、第二电极引线227和绝缘带228， 并且这些元件分别对应于先前已参考图IA至图IC描述的第一电极121、第二电极122、隔 板123、第一电极接线片124、第二电极接线片125、第一电极引线126、第二电极引线127和 绝缘带128。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。电极组件220包括从电极组件220的一个侧面延伸的第一电极接线片2M和第二 电极接线片225。由于电极组件220包括第一电极(未示出)和第二电极(未示出)的至 少一个堆，因此，在电极组件220中设有多个第一电极接线片2M和多个第二电极接线片 225。另外，电极组件220包括连接至各个第一电极接线片224的第一电极引线2 和连接 至各个第二电极接线片225的第二电极引线227。这里，连接至第一电极引线2 和第二电极引线227的第一电极接线片227和第 二电极接线片225中的某些电极接线片被容纳于电极组件220的一个面与主体212之间的接线片容纳空间260中。接线片容纳空间260通过使电极组件220的宽度小于腔216的宽度而提供。接线 片容纳空间260可以从设在接线片容纳空间260中的对准凹口 240中选择，具体来说，从位 于电极组件220的一面上的、各自具有比位于电极组件220的其它表面上的对准凹口 240 的每一个都小的弧形长度的对准凹口中选择。因此，电极组件220具有不与主体212的侧面接触的一面和与主体212的侧面接 触的另一面。该一面是第一电极接线片2M和第二电极接线片225延伸的面。该另一面不 是第一电极接线片2M和第二电极接线片225延伸的面。保护电路模块250包括控制器件252和外部端子254。保护电路模块250与以上 参考图IC描述的包括控制器件152和外部端子154的保护电路模块150基本相同。因此， 在此不再给出这些元件的具体描述。图3A和图;3B示出根据本发明又一实施例的袋310和电极组件320。在所示实施 例中，为了更好地理解本发明，在分开的图中示出袋310和电极组件320。应当理解，袋310 和电极组件320被组装成图IA的二次电池100。参见图3A和图;3B，袋310包括多个对准突起330。每个突起330具有扇形形状 332(图3A和图;3B中的阴影区域)。电极组件320包括多个对准凹口 340。袋310包括主体312和盖314。在袋310中，主体312和盖314分别对应于先前已 参考图IA至图IC描述的主体112和盖114，并且多个对准突起330中的每一个对应于先前 已参考图IB描述的对准突起130。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。电极组件320包括第一电极(未示出)、第二电极(未示出)、隔板(未示出)、第一 电极接线片324、第二电极接线片325、第一电极引线326、第二电极引线327和绝缘带328， 并且这些元件分别对应于先前已参考图IA至图IC描述的第一电极121、第二电极122、隔 板123、第一电极接线片124、第二电极接线片125、第一电极引线126、第二电极引线127和 绝缘带128。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。电极组件320包括从电极组件320的一个侧面延伸的第一电极接线片3M和第二 电极接线片325。电极组件320连接至保护电路模块350。由于电极组件320包括第一电极(未示出)和第二电极(未示出)的至少一个堆， 因此，设在电极组件320中的第一电极接线片和第二电极接线片可以各自包括多个第一电 极接线片和多个第二电极接线片。另外，电极组件320包括连接至各个第一电极接线片3M 的第一电极引线3 和连接至各个第二电极接线片325的第二电极引线327。这里，连接至第一电极引线3 和第二电极引线327的第一电极接线片3 和第 二电极接线片325中的某些电极接线片被容纳于腔316中。电极组件320在其一面上包括接线片槽360，以容纳第一电极接线片3M和第二电 极接线片325中的某些电极接线片，该一面是第一电极接线片3M和第二电极接线片325 延伸的面。换言之，在构成电极组件320的第一电极和第二电极中的每一个中均包括接线片 槽360，并且第一电极接线片3M和第二电极接线片325从接线片槽360延伸，使得第一电 极接线片3M和第二电极接线片325中的某些电极接线片被容纳于接线片槽360中。保护电路模块350包括控制器件352和外部端子354。保护电路模块350与以上参考图IC描述的包括控制器件152和外部端子154的保护电路模块150基本相同。因此， 在此不再给出这些元件的具体描述。图4示出根据本发明再一实施例的二次电池400。参见图4，二次电池400包括袋 410和电极组件420。二次电池400进一步包括电解质，该电解质可以是液态、凝胶态或固 态类型的电解质。袋410包括多个对准突起430。每个突起430具有扇形形状432。电极组件420 包括多个对准凹口 440。另外，二次电池400包括保护电路模块450。袋410包括主体412，主体412包括底面412a、侧面412b和密封部412c。袋410 还包括罩区域和盖414。在袋410中，主体412和盖414分别对应于先前已参考图IA至图 IC描述的主体112和盖114，并且多个对准突起430中的每一个对应于先前已参考图IB描 述的对准突起130。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。电极组件420包括第一电极421、第二电极422、隔板423、第一电极接线片424、第 二电极接线片425、第一电极引线426、第二电极引线427和绝缘带428。这些元件分别对应 于先前已参考图IA至图IC描述的第一电极121、第二电极122、隔板123、第一电极接线片 124、第二电极接线片125、第一电极引线126、第二电极引线127和绝缘带128。因此，在此 不再给出这些元件的具体描述。电极组件420包括从电极组件420的一个侧面延伸的第一电极接线片4M和第二 电极接线片425。由于电极组件420包括第一电极421和第二电极422中的至少一个堆，因 此，设在电极组件420中的第一电极接线片4M和第二电极接线片425各自包括多个第一 电极接线片和多个第二电极接线片。多个第一电极接线片4M和多个第二电极接线片425 分别连接至第一电极引线似6和第二电极引线427。如图所示，连接至第一电极引线4 和第二电极引线427的第一电极接线片4M 和第二电极接线片425中的某些电极接线片分别被容纳于第一接线片腔462和第二接线片 腔464中。第一接线片腔462被形成为使得，在主体421的侧面412b中，与电极组件420的第 一电极接线片4M对应的侧面412bl被制成向外突出。第二接线片腔464被形成为使得， 在主体421的侧面412b中，与电极组件420的第二电极接线片425对应的侧面412 被制 成向外突出。第一接线片腔462和第二接线片腔464是腔416中被扩大以使侧面412的部分 412bl、412b2向外突出的空间。保护电路模块450包括控制器件452和外部端子454。保护电路模块450与以上 参考图IC描述的包括控制器件152和外部端子154的保护电路模块150基本相同。因此， 在此不再给出这些元件的具体描述。图5A和图5B示出根据本发明另一实施例的袋510和电极组件520。在当前实施 例中，为了更好地理解本发明，在分开的图中示出袋510和电极组件520。但应当理解，袋 510和电极组件520被组装成图IA的二次电池100。袋510包括主体512和盖514。在袋510中，主体512和盖514分别对应于先前已 参考图IA至图IC描述的主体112和盖114。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。主体512包括多个对准突起530。多个对准突起530中的每一个设在主体512的侧面512b处，以具有半球(半圆)水平截面532(图5A中的阴影区域)。这种形状不同于 以上参考图IB描述的、由阴影区域132表示的、设在侧面112b的角处并具有扇形水平截面 的对准突起130。尽管图5A示出对准突起530设在主体512的全部四个侧面512b处，但本发明不 限于所示出的示例。相反，可以在主体512的第一侧面处(第一电极接线片5M和第二电 极接线片525从该第一侧面延伸)，以及在主体512的第二侧面(该第二侧面相对并面向主 体512的第一侧面)处，设置两个对准突起530。然而，应当理解，可以在主体的不同侧面 512b布置不同数量的对准突起530，或者在某些情况下，可以在主体512的某个或某些侧面 512b中布置对准突起530，而不在主体512的其它侧面布置对准突起530。电极组件520包括第一电极(未示出)、第二电极(未示出)、隔板(未示出)、第一 电极接线片524、第二电极接线片525、第一电极引线526、第二电极引线527和绝缘带528， 并且这些元件分别对应于先前已参考图IA至图IC描述的第一电极121、第二电极122、隔 板123、第一电极接线片124、第二电极接线片125、第一电极引线126、第二电极引线127和 绝缘带128。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。电极组件520包括形成在其边缘处的至少一个对准凹口 M0，该至少一个对准凹 口 540对应于突起530。如图5B所示，在所有的四侧均设有至少一个对准凹口 M0。可选地，可以在电极组 件520的第一侧面(第一电极接线片5M和第二电极接线片525沿该第一侧面延伸)的边 缘处，以及在电极组件520的第二侧面的边缘处，设置至少一个两个对准凹口 M0，第二侧 面相对并面向电极组件520的第一侧面。然而，应当理解，可以在电极组件520的不同侧面 中布置不同数量的对准凹口 M0，或者在某些情况下，可以在电极组件520的某个或某些侧 面中布置对准凹口 M0，而不在电极组件520的其它侧面中布置对准凹口 M0。保护电路模块550包括控制器件552和外部端子554。保护电路模块550与以上 参考图IC描述的包括控制器件152和外部端子154的保护电路模块150基本相同。因此， 在此不再给出这些元件的具体描述。图6A和图6B示出根据本发明另一实施例的袋610和电极组件620。在在当前实 施例中，为了更好地理解本发明，在分开的图中示出袋610和电极组件620。应当理解，袋 610和电极组件620被组装成图IA的二次电池100。袋610包括主体612和盖614。在袋610中，主体612和盖614分别对应于先前已 参考图IA至图IC描述的主体112和盖114。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。主体612包括多个对准突起630。多个对准突起630中的每一个设在主体612的 侧面612b处，以具有形似矩形的水平截面632 (图6A中的阴影区域)，其中矩形632的角指 向腔616的内部。这种形状不同于以上参考图IB中的阴影区域132描述的具有扇形水平 截面的对准突起130。电极组件620包括第一电极(未示出)、第二电极(未示出)、隔板(未示出)、第 一电极接线片624、第二电极接线片625、第一电极引线626、第二电极引线627和绝缘带 628。这些元件分别对应于先前已参考图IA至图IC描述的第一电极121、第二电极122、隔 板123、第一电极接线片124、第二电极接线片125、第一电极引线126、第二电极引线127和 绝缘带128。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。
电极组件620包括形成在其边缘处的至少一个对准凹口 640，该至少一个对准凹 口 640对应于在袋610的主体612上形成的至少一个突起630。另外，至少一个对准凹口 640被形成为具有与至少一个突起630的形状互补的形状。图6B还示出保护电路模块650。保护电路模块650包括控制器件652和外部端子 654。保护电路模块650与以上参考图IC描述的包括控制器件152和外部端子154的保护 电路模块150基本相同。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。图7A和图7B示出根据本发明另一实施例的袋710和电极组件720。在在当前实 施例中，为了更好地理解本发明，在分开的图中示出袋710和电极组件720。但应当理解，袋 710和电极组件720被组装成图IA的二次电池100。袋710包括主体712和盖714。在袋710中，主体712和盖714分别对应于先前已 参考图IA至图IC描述的主体112和盖114。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。主体712包括至少一个对准突起730。与在侧面112b的角处设置的且具有扇形水 平截面的对准突起130(图IB的阴影区域132中所示)不同，多个对准突起730中的每一 个具有形似三角形的横截面732(图7A中的阴影区域)以及朝向腔716的斜面。电极组件720包括第一电极(未示出)、第二电极(未示出)、隔板(未示出)、第 一电极接线片724、第二电极接线片725、第一电极引线726、第二电极引线727和绝缘带 728。这些元件分别对应于先前已参考图IA至图IC描述的第一电极121、第二电极122、隔 板123、第一电极接线片124、第二电极接线片125、第一电极引线126、第二电极引线127和 绝缘带128。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。电极组件720包括形成在其边缘处的至少一个对准凹口 740，该至少一个对准凹 口 740对应于至少一个对准突起730。另外，至少一个对准凹口 740以使得电极组件720的的每个角对应于至少一个突 起730的形状形成。图7B还示出保护电路模块750。保护电路模块750包括控制器件752和外部端子 754。保护电路模块750与以上参考图IC描述的包括控制器件152和外部端子154的保护 电路模块150基本相同。因此，在此不再给出这些元件的具体描述。图8示出根据本发明再一实施例的二次电池800。参见图8，根据本发明再一实施 例的二次电池800包括袋810和电极组件820。另外，二次电池800包括保护电路模块850。 二次电池800进一步包括电解质，该电解质可以是液态、凝胶态或固态类型的电解质。袋810包括主体812和盖814。主体812具有与先前已参考图IA至图IC描述的 主体112的结构对应的结构。主体812具有与图IA至图IC所示的底面112a、侧面112b和 密封部112c对应的底面812a、侧面812b和密封部812c。盖814不同于图IA至图IC所示的盖114。也就是说，如图8所示，盖814与主体 812对称，而不同于图1所示的平盖114。以这种方式，二次电池800在主体812上设有腔816，并在盖814上设有另一腔 816，因此与图IA至图IC所示二次电池100的腔116相比，得到双容量腔816。主体812和盖814各自包括多个对准突起830。设在主体812中的对准突起830 与在设盖814中的突起830对称。由于对准突起830被设为与图IA至图IC所示的对准突 起130对应，因而在此不再给出具体描述。
电极组件820的各个构件均与图IA至图IC所示电极组件120的相应构件对应。 然而，电极组件820的厚度增加以适应腔816。也就是说，电极组件820包括第一电极(未 示出)、第二电极(未示出)、隔板(未示出)、第一电极接线片824、第二电极接线片825、第 一电极引线826、第二电极引线827和绝缘带828，并且这些元件分别对应于先前已参考图 IA至图IC描述的第一电极121、第二电极122、隔板123、第一电极接线片124、第二电极接 线片125、第一电极引线126、第二电极引线127和绝缘带128。因此，在此不再给出这些元 件的具体描述。电极组件820包括与图IA至图IC所示至少一个对准凹口对应的至少一个对准凹 口 840，并且在此不再给出其具体描述。保护电路模块850包括控制器件852和外部端子854。保护电路模块850与以上 参考图IA至图IC描述的包括控制器件152和外部端子IM的保护电路模块150基本相同。 因此，在此不再给出这些元件的具体描述。图9A至图9C示出根据本发明一实施例的制造二次电池的方法。参见图9A至图 9C，首先制备图IB所示的袋110。这里，也可以使用图2A、3A、4A、5A、6A、7A或8所示的袋 210、310、410、510、610、710 或 810 代替袋 110。接下来，制备图ID所示第一电极121a、第二电极12 和隔板123a。这里，也可以 使用图 2B、3B、4B、5B、6B、7B 或 8 所示的电极组件 220、320、420、520、620、720 和 820 的第一 电极、第二电极和隔板来分别代替第一电极、第二电极和隔板。依此堆叠第一电极121a、第二电极12 和隔板123a，并将其容纳于袋110的腔 116 中。袋110包括多个对准突起130，并且第一电极121a、隔板123a和第二电极12 各 自包括多个对准凹口 140a。因此，第一电极121a、第二电极12 和隔板123a被容易地对 准到袋110的腔116中。在完成了将第一电极121a、隔板123a和第二电极12 堆叠到腔116中时，分别将 从第一电极121a的一个侧面延伸的第一电极接线片1 和从第二电极12 的一个侧面延 伸的第二电极接线片125连接至第一电极引线1 和第二电极引线127。这里，通过诸如电 阻焊接之类的焊接来执行第一电极引线1 和第二电极引线127的连接。为了保护第一电极引线1 和第二电极引线127，在第一电极引线1 和第二电极 引线127各自的预定区域处形成绝缘带128。接下来，用盖114遮蔽主体112，随后将主体112的密封部112c与盖114的密封部 114b熔融，从而密闭主体112的腔116。将保护电路模块150连接至第一电极引线1 和第二电极引线127，从而完成根据 本发明所示实施例的二次电池。图IOA至图IOC示出根据本发明另一实施例的制造二次电池的方法。参见图IOA 至图10C，首先制备图IB所示的袋110。这里，也可以使用图2A、3A、4A、5A、6A、7A或8所示的袋210、310、410、510、610、710 或810代替袋110。接下来，制备图IE所示第一电极121b、第二电极12 和隔板12北。这里，也可以 使用图 2B、3B、4B、5B、6B、7B 或 8 所示的电极组件 220、320、420、520、620、720 和 820 的第一电极和第二电极来分别代替第一电极121b和第二电极122b。具体来说，电极组件820的第 一电极121b或第二电极122b包括绝缘层隔板12北。尽管图IOA示出第一电极121b和第二电极122b 二者均包括绝缘层隔板12北，但 也可以只在第一电极121b和第二电极12 之一上设置绝缘层隔板12北。同时，可以通过液体涂覆方法在第一电极121b或第二电极122b上设置绝缘层隔 板12北。具体来说，以浆或液相供应绝缘层隔板12北。然后，使用诸如浸渍或喷射之类的 液体涂覆方法将浆或液相绝缘层隔板12 涂覆在第一电极121b或第二电极122b的表面 上。之后，依此堆叠包括绝缘层隔板12 的第一电极121b和第二电极122b并将其容 纳于袋110的腔中。这里，袋110包括多个对准突起130，并且第一电极121b和第二电极12 各自包 括多个对准凹口 140b。因此，第一电极121b和第二电极122b被容易地对准到腔116中。在完成了将第一电极121b和第二电极122b堆叠到腔116中时，分别将从第一电 极121b的一个侧面延伸的第一电极接线片IM和从第二电极122b的一个侧面延伸的第二 电极接线片125连接至第一电极引线1 和第二电极引线127。这里，通过诸如电阻焊接之 类的焊接来执行第一电极引线126的连接和第二电极引线127的连接。这里，可以不用在第一电极引线126和第二电极引线127中形成绝缘带(图9C的 128)。这是因为通过在第一电极接线片IM和第二电极接线片125各自的预定区域中设置 绝缘层隔板123b，绝缘层隔板12 能够保护第一电极接线片IM和第二电极接线片125。接下来，用盖114盖住主体112，随后将主体112的密封部112c与盖114的密封部 114b熔融，从而密封主体112的腔116。将保护电路模块150连接至第一电极引线1 和第二电极引线127，从而完成根据 本发明所示实施例的二次电池。图IlA至图IlC示出根据本发明又一实施例的制造二次电池的方法。参见图IlA 至图11C，首先制备图IB所示的袋110。这里，也可以使用图2A、3A、4A、5A、6A、7A或8所示的袋210、310、410、510、610、710 或810代替袋110。接下来，制备图IF所示第一电极121c、第二电极122c和隔板123c。这里，也可以 使用图 2B、3B、4B、5B、6B、7B 或 8 所示的电极组件 220、320、420、520、620、720 和 820 的第一 电极和第二电极来分别代替第一电极121c和第二电极122c。具体来说，电极组件820的第 一电极121c或第二电极122c包括两片隔板123c。尽管图IlA示出用两片隔板123c封装第一电极121c，但本发明不限于此。相反， 也可以用两片隔板123c封装第二电极122c。同时，通过利用超声熔融或热熔融将两片隔板123c的边缘熔融来使用两片隔板 123c封装第一电极121c。接下来，依此堆叠被两片隔板123c封装的第一电极121c或第二电极122c并将其 容纳于袋110的腔116中。这里，由于袋110包括多个对准突起130，并且第一电极121c和 第二电极122c各自包括多个对准凹口 140c，因此，第一电极121c和第二电极122c被容易 地对准到袋110的腔116中。
在完成了将第一电极121c和第二电极122c堆叠到腔116中时，分别将从第一电 极121c的一个侧面延伸的第一电极接线片IM和从第二电极122c的一个侧面延伸的第二 电极接线片125连接至第一电极引线1 和第二电极引线127。这里，通过诸如电阻焊接之 类的焊接来执行第一电极引线126和第二电极引线127的连接。为了保护第一电极引线1 和第二电极引线127，在第一电极引线1 和第二电极 引线127各自的预定区域处形成绝缘带128。接下来，用盖114盖住主体112，随后将主体112的密封部112c与盖114的密封部 114b熔融，从而密封主体112的腔116。将保护电路模块150连接至第一电极引线1 和第二电极引线127，从而完成根据 本发明所示实施例的二次电池。图12A至图12C示出根据本发明再一实施例的制造二次电池的方法。参见图12A 至图12C，首先制备图8所示的袋810。接下来制备第一电极821、第二电极822和隔板823。这里，可以使用图ID所示第一电极121a、第二电极12 和隔板123a分别代替第 一电极821、第二电极822和隔板823。可选地，可以使用图IE所示包括隔板12 的第一 电极121b和第二电极121b分别代替第一电极821、第二电极822和隔板823。可选地，可 以使用图IF所示的由两片隔板123c封装的第一电极121c和第二电极121c分别代替第一 电极821、第二电极822和隔板823。也可以使用图2B、3B、4B、5B、6B或7B所示的电极组件220、320、420、520、620或 720的第一电极和第二电极分别代替第一电极821和第二电极822。接下来，依此堆叠第一电极821、隔板823和第二电极822，然后将其容纳于袋810 的主体816和盖814的各个腔816中。这里，最后堆叠在主体812和盖814的腔816中的电极具有彼此不同的极性。这 是为了使得在主体812的腔816与盖814的腔816结合时，最后堆叠于主体812和盖814 的腔816中的电极成为不同的电极。这里，由于袋810包括多个对准突起830，并且第一电极821和第二电极822各自 包括多个对准凹口 840，因此，第一电极821和第二电极822被容易地对准到袋810的腔816中。在完成了将第一电极821、第二电极822和隔板823堆叠到腔816中，并且盖814 与主体812结合时，主体812的腔816与盖814的腔816被布置为彼此对应。接下来，分别将从第一电极821的一个侧面延伸的第一电极接线片拟4和从第二 电极822的一个侧面延伸的第二电极接线片825分别连接至第一电极引线拟6和第二电极 引线827。这里，通过诸如电阻焊接之类的焊接来执行第一电极引线拟6的连接和第二电极 引线827的连接。为了保护第一电极引线拟6和第二电极引线827，在第一电极引线拟6和第二电极 引线827各自的预定区域处形成绝缘带828。接下来，将主体812的密封部812c与盖814的密封部8Hc密封，从而密封主体 812和盖814的腔816。将保护电路模块850连接至第一电极引线拟6和第二电极引线827，从而完成根据 本发明所示实施例的二次电池。
尽管已经示出和描述了本发明的几个实施例，但本领域技术人员应当理解，可以 在不背离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行改变，本发明的范围由权利要求 及其等同物来限定。
权利要求
1.一种二次电池，包括电极组件，包括第一电极、第二电极和隔板；袋，被配置为具有底面和从所述底面的边缘延伸的侧面，所述底面和所述侧面形成用 于容纳所述电极组件的腔；至少一个对准凹口，位于所述袋的侧面中的至少一个侧面上，或位于所述电极组件的 边缘中的至少一个边缘上；以及至少一个对准突起，位于所述袋的侧面中的所述至少一个侧面上，或位于所述电极组 件的边缘中的所述至少一个边缘上，其中所述至少一个对准凹口与所述至少一个对准突起互补且对准。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述腔具有由所述袋的矩形的底面形成的直角棱柱形状，所述侧面形成四个平面和四个角，并且由所述侧面的四个平面中每两个相邻的平面形成的每个角包括所述至少一个对准突 起之一。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电池的密封部从所述袋的侧面延伸。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述袋具有三层结构，包括一个中间层和两 个外层。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中所述中间层包括由金属制成的膜，并且所述 两个外层包括绝缘材料。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其中所述金属包括铝或铜。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述至少一个对准突起具有圆心角为90度的 水平截面。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述至少一个对准凹口具有凹进到所述电极 组件的弧形形状的水平截面。
9.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述至少一个对准凹口被形成在所述电极组 件的第一电极、第二电极和隔板中的至少一者中。
10.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电极组件具有所述第一电极、所述隔板 和所述第二电极被堆叠的堆叠结构。
11.根据权利要求10所述的二次电池，其中所述隔板的尺寸大于所述第一电极和所述 第二电极的尺寸。
12.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述隔板是绝缘层隔板且设在所述第一电 极或所述第二电极的整个表面上，并且所述第一电极和所述第二电极被反复堆叠。
13.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述隔板包括设在所述第一电极或所述第 二电极的上表面和下表面上的至少一个绝缘层隔板，并且所述第一电极和所述第二电极被 反复堆叠以形成堆叠结构。
14.根据权利要求13所述的二次电池，其中所述第一电极和所述第二电极通过环绕所 述第一电极和所述第二电极之一熔融所述绝缘层隔板的边缘来形成所述堆叠结构。
15.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电极组件包括连接至第一电极引线的 第一电极接线片和连接至第二电极引线的第二电极接线片，其中所述第一电极接线片、所述第二电极接线片、所述第一电极引线和所述第二电极引线被容纳于在所述电极组件的一 个面与所述袋的一个侧面之间形成的接线片容纳空间中。
16.根据权利要求15所述的二次电池，其中所述接线片容纳空间通过使所述电极组件 的邻近所述第一电极接线片和所述第二电极接线片的部分的宽度小于所述腔的宽度来提{共。
17.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述袋包括沿所述袋的所述侧面之一形成 的、用于容纳所述电极组件的电极接线片的第一接线片腔和第二接线片腔。
18.根据权利要求17所述的二次电池，其中所述第一接线片腔和所述第二接线片腔从 所述袋的所述侧面之一向外突出。
19.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述袋包括主体和盖。
20.根据权利要求19所述的二次电池，其中所述至少一个对准突起包括多个对准突 起，所述主体包括位于所述主体的侧面上的所述对准突起，并且各个所述对准突起均具有 半圆横截面形状。
21.根据权利要求19所述的二次电池，其中所述至少一个对准突起包括多个对准突 起，所述主体包括位于所述主体的侧面上的所述对准突起，并且各个所述对准突起均具有 矩形横截面形状。
22.根据权利要求19所述的二次电池，其中所述至少一个对准突起包括多个对准突 起，所述主体包括位于所述主体的侧面的角处的所述对准突起，并且各个对准突起均具有 三角横截面形状。
23.根据权利要求20所述的二次电池，其中所述至少一个对准凹口包括多个对准凹 口，并且所述电极组件包括与所述主体的侧面上的所述对准突起对应的所述对准凹口。
24.根据权利要求21所述的二次电池，其中所述电极组件包括与设在所述主体的侧面 上的所述多个对准突起对应的多个对准凹口。
25.根据权利要求22所述的二次电池，其中所述电池组件包括与设在所述主体的侧面 的角处的所述多个对准突起对应的多个对准凹口。
26.根据权利要求19所述的二次电池，其中所述盖与所述主体具有相同的形状。
27.根据权利要求19所述的二次电池，其中所述盖包括底面和从所述底面的边缘延伸 的侧面，并且所述盖包括在所述侧面中的至少一个侧面中形成的所述至少一个对准突起。
28.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电极组件包括在一侧上形成的接线片 槽，所述一侧是第一电极接线片和第二电极接线片延伸的侧。
29.一种制造二次电池的方法，该方法包括制备具有腔的袋，所述袋包括突出到所述腔中的至少一个对准突起；将第一电极、第二电极和隔板中的至少一者制备为包括与所述至少一个对准突起互补 的至少一个对准凹口 ；利用所述腔堆叠所述第一电极、所述第二电极和所述隔板，其中所述第一电极、所述隔 板和所述第二电极按照适配到所述至少一个对准凹口中的所述至少一个对准突起被对准； 以及将所述袋与所堆叠和对准的第一电极、第二电极和隔板一起密封。
全文摘要
二次电池及制造该二次电池的方法，该二次电池包括电极组件和袋，该电极组件具有第一电极、第二电极和置于所述第一电极和所述第二电极之间并将所述第一电极与所述第二电极彼此绝缘的隔板，该袋被配置为具有底面和从所述底面的边缘延伸的侧面，且包括用于容纳所述电极组件的腔。所述袋包括设在其侧面上的对准突起。所述电极组件包括设在其边缘上的对准凹口。所述对准凹口对应于所述袋的对准突起。
文档编号H01M2/14GK102097643SQ20101029350
公开日2011年6月15日 申请日期2010年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者安昶范 申请人:三星Sdi株式会社