具有新颖的嵌入式结构的电池单元制造技术

本发明专利技术提供一种电池单元，该电池单元包括：电极组件，该电极组件被浸渍在电解质溶液中，并且该电极组件具有阳极/分隔层/阴极的结构且能够被充电和放电；电池壳体，电极组件被嵌入电池壳体中，且包括铝或者铝合金；以及保护涂层，其被涂覆在电池壳体的外表面的至少一部分上，且包括绝缘聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有新颖的嵌入式结构的电池单元
本专利技术涉及一种嵌入式电池单元，并且更加具体地，涉及一种电池单元，该包括：阴极/分隔物/阳极结构的电极组件，该电极组件被浸渍有电解质，且该电极组件能够充电和放电；电极壳体，电极组件被安装在该电极壳体中，电池壳体由铝或者铝合金制成；以及保护涂层，该保护涂层被施加到电池壳体的外表面的至少一部分，且保护涂层包含电绝缘的聚合物材料。
技术介绍
随着移动装置的日益发展，并且对这种移动装置的需求的增加，对作为能量源的二次电池的需求也急剧增加。取决于使用有二次电池的外部设备的种类，二次电池可以以单个电池的形式或者以具有被彼此电连接的多个单元电池的电池组的形式使用。例如，通过一个电池的功率和容量能够在预定的时间段内操作小型装置诸如移动电话。另一方面，包括多个电池的电池组需要在中大型装置诸如膝上型计算机、便携式数字多功能盘(DVD)播放器、小型个人计算机(PC)、电动车辆以及混合动力电动车辆中使用，这是因为对于中大型装置来说高功率和大容量是必需的。在二次电池中，锂二次电池被广泛地使用，这是因为锂二次电池具有高功率和大容量。然而，各种类型的可燃材料被包含在锂二次电池中。结果，由于锂二次电池的过度充电、锂二次电池中的过电流或者被施加到锂二次电池的其它外部物理冲击，锂二次电池可被加热或者爆炸。即，锂二次电池的安全性非常低。因此，安全元件诸如正温度系数(PTC)元件和保护电路模块(PCM)，有效地控制锂二次电池的异常状态诸如锂二次电池的过度充电或者锂二次电池中的过电流，在该安全元件被连接到电池单元的状态下，该安全元件被装载在电池单元上。通常，通过焊接或者软焊，PCM经由导电镍板被电连接到电池单元。即，通过焊接或者软焊，镍板被连接到PCB的电极突出物，并且通过焊接或者软焊，镍板被连接到电池单元的电极端子。以这样的方式，PCM被连接到电池单元以制造电池组。要求包括PCM的安全元件被维持在与电池单元的电极端子的电连接中，并且同时要求与电池单元的其它部件电绝缘。为此，多个部件是必需的，这使电池组的组装过程复杂化。另外，对于接收电池单元所必需的空间被减少。此外，接收部件的电池壳体由呈现高导电性的金属材料，诸如被电镀有铝、铝合金或者镍的金属制成。结果，当电池壳体接触电池单元的其它部件时，可能在电池单元中引起短路。因此，存在对于能够确保接收空间和电池单元的绝缘性的电池单元，并且同时，防止当使用传统的电池单元和传统的组装方法时电池壳体的外表面被腐蚀或者磨损的电池单元的高度需求。
技术实现思路
技术问题因此，已经完成本专利技术以解决上述问题以及尚待解决的其它的技术问题。由于要解决如上所述的问题的各种广泛和深入的研究和试验，本申请的专利技术人已经开发一种电池单元，其中，电池壳体被涂覆有聚合物材料以改善电池单元的绝缘性和容量并且完成本专利技术。因此，本专利技术的目的是为了提供一种电池单元，其中，铝电池壳体的外表面被涂覆有电绝缘聚合物材料以改善电池壳体的耐蚀性、耐磨性以及绝缘性。技术方案根据本专利技术的一个方面，通过提供一种电池单元能够完成以上和其它目的，该电池单元包括：阴极/分隔物/阳极结构的电极组件，电极组件浸渍有电解质，并且该电极组件能够充电和放电；电池壳体，电极组件被安装在该电池壳体中，并且该电池壳体由铝或者铝合金制成；以及保护涂层，该保护涂层被施加到电池壳体的外表面的至少一部分，并且该保护涂层包含电绝缘聚合物材料。因此，在根据本专利技术的电池单元中，通过提供包含电绝缘的聚合物材料的保护涂层，大大地改善电池壳体的耐久性和耐蚀性。并且，没有必要使用附加构件诸如标签，从而改善电池单元的制造效率并提供比具有相同标准的其它电池单元的容量大的容量。使用各种共聚物成分可以不同地形成保护涂层。在第一实例中，通过将作为底漆的丙烯酸树脂和作为涂层基础材料的聚氨基甲酸酯树脂施加到电池壳体并且干燥丙烯酸树脂和聚氨基甲酸酯树脂，可以形成保护涂层。在第二实例中，通过将作为底漆的环氧树脂和作为涂层基础材料的丙烯酸树脂施加到电池壳体并且干燥环氧树脂和丙烯酸树脂，可以形成保护涂层。在第三实例中，通过将丙烯酸树脂和硅树脂的混合溶液施加到电池壳体并且使用硬化剂硬化被混合的溶液，可以形成保护涂层。然而，用于保护涂层的材料和形成保护涂层的方法不限于此。电池壳体具有各种形式。例如，电池壳体可以是棱柱状金属容器；然而，电池壳体不限于此。在优选实例中，在从电池壳体的上端的外周向下设置具有预定长度的未被涂覆的边缘部分的状态下，保护涂层被施加到电池壳体的外表面。例如，当在帽板被安装到电池壳体的敞开的上端之后执行激光焊接时，未被涂覆的边缘部分容易地提供可焊接性。更加优选地，未被涂覆的边缘部分从电池壳体的上端的外周向下延伸0.5至5mm的长度。如果未被涂覆的边缘部分的长度太长，则可能难以基于保护涂层实现电池壳体的期待的耐久性，这不是优选的。另一方面，如果未被涂覆的边缘部分的长度太短，则可能难以容易地执行激光焊接，这不是优选的。形成未被涂覆的边缘部分的方法没有被特别地限制。例如，通过在绝缘材料被施加到电池壳体或者绝缘物或绝缘带被安装或附接到电池壳体的状态下涂覆电池壳体并且去除绝缘材料、绝缘物或者绝缘带，可以形成未被涂覆的边缘部分。在优选实例中，保护涂层可以具有0.01至0.05mm的厚度。通常，在电池单元的制造期间活化电池单元。电池单元活化过程是，在电极组件浸渍有电解质以在阳极表面上形成保护薄膜的状态下，最初将电池单元充电和放电的过程。取决于充电销连接方法可以执行两个电池单元活化过程。对应地，可以改进根据本专利技术的电池单元的构造。在如下状态下，可以执行第一电池单元活化过程，即：阴极充电销和阳极充电销被连接到电池单元的上端，并且遍及电池壳体的底部可以施加保护涂层。在如下状态下，可以执行第二电池单元活化过程，即：阳极(或者阴极)充电销被连接到电池单元的上端并且阴极(或者阳极)充电销被连接到电池单元的下端，并且保护涂层可以被施加到电池壳体的排除阴极(或者阳极)充电销被连接到的连接开口部分的底部。连接开口部分的形状没有被特别地限制，只要连接开口部分对应于充电销。例如，在平面中，连接开口部分可以被形成为圆形、椭圆形或者多边形形状。通过在绝缘材料被施加到电池壳体的底部的一部分或者绝缘物或绝缘带被安装或附接到电池壳体的底部的一部分的状态下涂覆电池壳体并且去除绝缘材料、绝缘物或者绝缘带，可以形成连接开口部分。在另一优选实例中，电池壳体可以是圆柱状电池壳体。遍及圆柱状电池壳体的侧面可以施加保护涂层。在如下状态下，可以执行在电池单元的制造期间所执行的电池单元活化过程，即：阴极(或者阳极)充电销被连接到电池单元的上端并且阳极(或者阴极)充电销被连接到电池单元的下端，并且保护涂层可以被施加到电池壳体的除了与阳极(或者阴极)充电销连接的连接开口部分之外的底部。具体地，通过在绝缘材料被施加到电池壳体的底部的一部分或者绝缘物或者绝缘带被安装或者附接到电池壳体的底部的一部分的状态下涂覆电池壳体并且去除绝缘材料、绝缘物或者绝缘带，可以形成连接开口部分。在上面提及的实例中，在电池单元活化过程之后通过使用绝缘构件可以密封连接开口部分。用于绝缘构件的材料没有被特别地限制，只要绝缘构件保护连接开口部分免受外部作用并维持连接开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池单元，包括：具有阴极/分隔物/阳极结构的电极组件，所述电极组件被浸渍有电解质，所述电极组件能够充电和放电；电池壳体，所述电极组件被安装在所述电池壳体中，所述电池壳体由铝或者铝合金制成；以及保护涂层，所述保护涂层被施加到所述电池壳体的外表面的至少一部分，所述保护涂层包含电绝缘的聚合物材料，其中，所述电池壳体是棱柱状电池壳体，其中，绝缘安装构件被直接地装载于所述电池单元的顶部上，并且所述电池单元的电极端子通过所述绝缘安装构件的开口被暴露，在如下状态下执行在所述电池单元的制造期间实施的电池单元活化过程，即：阴极充电销和阳极充电销中的一个充电销被连接到所述电池单元的上端并且所述阳极充电销和阴极充电销中的另一个充电销被连接到所述电池单元的下端，并且所述保护涂层被施加到所述电池壳体的除了与所述阳极充电销和阴极充电销中的所述另一个充电销连接的连接开口部分之外的底部，通过在绝缘材料被施加到所述电池壳体的底部的一部分或者绝缘物被安装到所述电池壳体的底部的一部分的状态下在所述电池壳体处形成所述保护涂层并且去除所述绝缘材料或者所述绝缘物，来形成所述连接开口部分，其中，在从所述电池壳体的上端的外周向下设置具有预定长度的未被涂覆的边缘部分的状态下，所述保护涂层被施加到所述电池壳体的外表面，并且其中，通过在绝缘材料被施加到所述电池壳体或者绝缘物被安装到所述电池壳体的状态下在所述电池壳体处形成所述保护涂层并且去除所述绝缘材料或者所述绝缘物，来形成所述未被涂覆的边缘部分。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.07 KR 10-2012-00121001.一种电池单元，包括：具有阴极/分隔物/阳极结构的电极组件，所述电极组件被浸渍有电解质，所述电极组件能够充电和放电；电池壳体，所述电极组件被安装在所述电池壳体中，所述电池壳体由铝或者铝合金制成；以及保护涂层，所述保护涂层被施加到所述电池壳体的外表面的至少一部分，所述保护涂层包含电绝缘的聚合物材料，其中，所述电池壳体是棱柱状电池壳体，其中，绝缘安装构件被直接地装载于所述电池单元的顶部上，并且所述电池单元的电极端子通过所述绝缘安装构件的开口被暴露，在如下状态下执行在所述电池单元的制造期间实施的电池单元活化过程，即：阴极充电销和阳极充电销中的一个充电销被连接到所述电池单元的上端并且所述阳极充电销和阴极充电销中的另一个充电销被连接到所述电池单元的下端，并且所述保护涂层被施加到所述电池壳体的除了与所述阳极充电销和阴极充电销中的所述另一个充电销连接的连接开口部分之外的底部，通过在绝缘材料被施加到所述电池壳体的底部的一部分或者绝缘物被安装到所述电池壳体的底部的一部分的状态下在所述电池壳体处形成所述保护涂层并且去除所述绝缘材料或者所述绝缘物，来形成所述连接开口部分，其中，在从所述电池壳体的上端的外周向下设置具有预定长度的未被涂覆的边缘部分的状态下，所述保护涂层被施加到所述电池壳体的外表面，并且其中，通过在绝缘材料被施加到所述电池壳体或者绝缘物被安装到所述电池壳体的状态下在所述电池壳体处形成所述保护涂层并且去除所述绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴建泰，金秀铃，金熙圭，金祯焕，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR