新颖的嵌入式结构的电池单体制造技术

本发明专利技术提供了一种电池单体，其包括：电极组件，该电极组件被浸没在电解质溶液中，并且该电极组件具有阳极/隔膜/阴极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，电池壳体喊铝或铝合金；以及铝涂层，基于阳极化涂覆技术，该铝涂层被涂覆在电池壳体的外表面的至少一部分上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有新颖结构的嵌入式电池单体
本专利技术涉及一种嵌入式电池单体，更具体地，涉及如下一种电池单体，该电池单体包括阴极/隔膜/阳极结构的电极组件，该电极组件被浸溃有电解质，该电极组件能够充电和放电；电池壳体，电极组件安装在该电池壳体中，该电池壳体由铝或铝合金制成；以及铝涂层，通过阳极化，该铝涂层被涂布到电池壳体的外表面的至少一部分。
技术介绍
随着移动设备的日益发展以及对这种移动设备的需求的增加，对作为能量源的二次电池的需求也急剧增加了。根据使用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彼此电连接的多个单元电池的电池组的形式使用。例如，利用单个电池的功率和容量，能够使诸如移动电话等的小型设备运行预定的时长。另一方面，包括多个电池的电池组需要在中大型设备(例如笔记本电脑、便携式数字多功能光盘(DVD)播放器、小型个人计算机(PC)、电动车辆以及混合动力车辆)中使用，因为这些中大型设备需要高功率和大容量。在二次电池当中，锂二次电池被广泛使用，因为锂二次电池具有高功率和大容量。然而，锂二次电池中包含各种类型的易燃材料。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，锂二次电池可能被加热或爆炸。即，锂二次电池的安全性非常低。为此，在电池单体上装载有安全元件，例如正温度系数(PTC)元件和保护电路模块(PCM)，以有效控制锂二次电池的异常状态(例如锂二次电池的过度充电或锂二次电池中的过电流)，这些安全元件在连接到电池单体的状态下装载在电池单体上。通常，通过焊接或软焊，PCM经由导电镍板电连接到电池单体。即，通过焊接或软焊，该镍板连接到PCB的电极突片，并且，通过焊接或软焊，镍板连接到电池单体的电极端子。以这样的方式，该PCM连接到电池单体以制造一个电池组。这些安全元件(包括PCM)需要与电池单体的电极端子维持电连接，同时，与电池单体的其它部件电绝缘。为此，多个部件是必需的，这使得电池组的组装过程复杂化。另外，减少了容纳电池单体所需的空间。此外，容纳这些部件的电池壳体由呈现导高电性的金属材料(例如，镀有铝、铝合金或镍的金属)制成。结果，当电池壳体接触电池单体的其它部件时，可能在电池单体中引起短路。因此，对如下这种电池单体存在高度需求:当使用传统的电池单体和传统的组装方法时，它能够确保容纳空间以及电池单体的绝缘性，同时，能够防止电池壳体的外表面被腐蚀或磨损。
技术实现思路
技术问题因此，为了解决上述问题以及其它尚未解决的技术问题，已经做出了本专利技术。通过进行各种广泛深入的研究和实验来解决上述问题，本申请的专利技术人已经开发出一种电池单体并完成了本专利技术，在该电池单体中，电池壳体被阳极化以改善电池单体的绝缘性和容量。因此，本专利技术的目的是提供一种电池单体，其中，铝电池壳体的外表面被阳极化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，可以通过提供如下一种电池单体来实现上述及其它目的，该电池单体包括:阴极/隔膜/阳极结构的电极组件，该电极组件被浸溃有电解质，该电极组件能够被充电和放电；电池壳体，电极组件安装在该电池壳体中，该电池壳体由铝或铝合金制成；以及铝涂层，通过阳极化，该铝涂层被涂布到电池壳体的外表面的至少一部分。因此，在根据本专利技术的电池单体中，通过对电池壳体的阳极化，改善了电池单体的耐久性和耐蚀性。而且，由于其气孔率(porosity)和纤维性小，能够进行电池壳体的染色，从而改善电池壳体的耐磨性和可用性。电池壳体可具有各种形式。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涂覆边缘部分的状态下，铝涂层被涂布到电池壳体的外表面。例如，当在帽板安装到电池壳体的敞口上端之后执行激光焊接时，该未涂覆边缘部分容易提供可焊接性。更优选地,该未涂覆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。如果该未涂覆边缘部分的长度太长，则可能难以通过表面处理实现电池壳体的期望的耐久性，这不是优选的。另一方面，如果该未涂覆边缘部分的长度太短，则可能不容易进行激光焊接，这也不是优选的。形成该未涂覆边缘部分的方法不受特别限制。例如，可以通过以下方式来形成该未涂覆边缘部分:在将绝缘材料涂布到电池壳体或者将绝缘体或绝缘带安装或附接到电池壳体的状态下阳极化该电池壳体，然后，去除该绝缘材料、绝缘体或绝缘带。在优选实例中，所述铝涂层可以具有0.01至0.05mm的厚度。在电池单体的制造期间激活该电池单体。电池单体激活过程是在电极组件被浸溃有电解质以在阳极表面上形成保护膜的状态下、初期对电池单体进行充电和放电的过程。取决于充电柱的连接方法，可以执行两种电池单体激活过程。相应地，可以改变根据本专利技术的电池单体的构造。可以在阴极充电柱和阳极充电柱均连接到电池单体的上端的状态下执行第一电池单体激活过程，并且可以在电池壳体的整个底部上涂布铝涂层。可以在阳极充电柱(或阴极充电柱)连接到电池单体的上端并且阴极充电柱(或阳极充电柱)连接到电池单体的下端的状态下执行第二电池单体激活过程，并且铝涂层可以涂布到电池壳体的底部的、除了与阴极充电柱(或阳极充电柱)连接的连接开口部分以外的部分。该连接开口部分的形状不受特别限制，只要该连接开口部分对应于所述充电柱即可。例如，该连接开口部分可以形成为平面上的圆形、椭圆形或多边形形状。可以通过以下方式来形成该连接开口部分:在将绝缘材料涂布到电池壳体的底部的一部分或者将绝缘体或绝缘带安装或附接到电池壳体的底部的一部分的状态下阳极化电池壳体，然后，去除该绝缘材料、绝缘体或绝缘带。在另一优选实例中，电池壳体可以是圆柱形电池壳体。所述铝涂层可以涂布在该圆柱形电池壳体的整个侧面上。可以在阴极充电柱(或阳极充电柱)充电柱连接到电池单体的上端且阳极充电柱(或阴极充电柱)连接到电池单体的下端的状态下执行在电池单体的制造期间实施的电池单体激活过程，并且铝涂层可以涂布到电池壳体的底部的、除了与所述阳极充电柱(或阴极充电柱)连接的连接开口部分以外的部分。具体地，可以通过以下方式来形成该连接开口部分:在将绝缘材料涂布到电池壳体的底部的一部分或者将绝缘体或绝缘带安装或附接到电池壳体的底部的一部分的状态下阳极化该电池壳体,然后,去除该绝缘材料、绝缘体或绝缘带。[0031 ] 在上述实例中，在电池单体激活过程之后，可以使用绝缘构件来密封该连接开口部分。该绝缘构件的材料不受特别限制，只要该绝缘构件能够保护所述连接开口部分免受外部影响并维持所述连接开口部分的电绝缘即可。电池单体的种类不受特别限制。例如，电池单体可以是锂二次电池。该二次电池可以是包括一个电池单体的单个电池或者是包括两个或更多个电池单体的组装电池。因此，这里的“二次电池”不受特定的标题限制。对于本专利技术所属领域的普通技术人员来说，包括锂二次电池的二次电池的组成、结构和制造方法是显而易见的，因此，将省略其详细描述。根据本专利技术的另一方面，提供了一种二次电池组，其包括安装在电池组壳体中的具有上述构造的电池单体。该二次电池组可以是嵌入式电池组。根据本专利技术的又一方面，提供了一种移动设备，该移动设备包括被嵌入在移动设备中作为电源的、具有上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池单体；包括：阴极/隔膜/阳极结构的电极组件，所述电极组件被浸渍有电解质，所述电极组件能够被充电和放电；电池壳体，所述电极组件安装在所述电池壳体中，所述电池壳体由铝或铝合金制成；以及铝涂层，通过阳极化，所述铝涂层被涂布到所述电池壳体的外表面的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.07 KR 10-2012-00120981.一种电池单体；包括: 阴极/隔膜/阳极结构的电极组件，所述电极组件被浸溃有电解质，所述电极组件能够被充电和放电； 电池壳体，所述电极组件安装在所述电池壳体中，所述电池壳体由铝或铝合金制成；以及 铝涂层，通过阳极化，所述铝涂层被涂布到所述电池壳体的外表面的至少一部分。2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述电池单体是棱柱状电池壳体。3.根据权利要求2所述的电池单体，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涂覆边缘部分的状态下，所述铝涂层被涂布到所述电池壳体的外表面。4.根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述未涂覆边缘部分从所述电池壳体的上端的外周向下延伸0.5至5mm的长度。5.根据权利要求1所述的电池单体，其中，通过以下方式来形成所述未涂覆边缘部分:在将绝缘材料涂布到所述电池壳体或者将绝缘体或绝缘带安装或附接到所述电池壳体的状态下阳极化所述电池壳体，然后，去除所述绝缘材料、所述绝缘体或所述绝缘带。6.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述铝涂层具有0.01至0.05mm的厚度。7.根据权利要求2所述的电池单体，其中，在阴极充电柱和阳极销均连接到电池单体的上端的状态下执行在所述电池单体的制造期间实施的电池单体激活过程，并且在所述电池壳体的整个底部上涂布所述铝涂层。8.根据权利要求2所述的电池单体，其中，在阳极充电柱(或阴极充电柱)连接到所述电池单体的上端且阴极充电柱(或阳极充电柱)连接到所述电池单体的下端的状态下执行在所述电池单体的制造期间实施的电池单体激活过程，并且铝涂层被涂布到所述电池壳体的底部的、除了与所述阴极...

【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