二次电池和用于制造二次电池的方法技术

公开了一种二次电池及其制造方法，该二次电池通过在其上不形成有卷边部分的情况下使帽组件和电池壳体不被焊接而具有改善的容量和安全性。根据本发明专利技术的二次电池是不形成有卷边部分的二次电池，该电池包括：电极组件，在该电极组件中，在阴极板和阳极板之间布置有分隔物；电池壳体，包括上壳和下密封构件，上壳将电极组件和电解溶液存储在其内部空间中，具有敞开的上端和下端，并且具有在向内方向上弯曲的上端，下密封构件联接到上壳的下端并密封下端；和帽组件，包括顶帽、安全阀和垫圈，顶帽以突出的形式布置在电池的最上面的部分处且形成阴极端子，当电池壳体的内部压力增加时安全阀在顶帽的下部处形成变化，垫圈覆盖顶帽和安全阀的边缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池和用于制造二次电池的方法
本公开涉及一种用于制造二次电池的技术，并且更特别地，涉及一种如下二次电池和用于制造该二次电池的方法，该二次电池在没有形成卷边部分(beadingportion)的情况下允许帽组件和电池壳体不被相互焊接而具有改善的性能和安全性。本申请要求于2013年2月26日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2013-0020744的优先权，其内容通过引用被合并在此。
技术介绍
通常，二次电池指的是可充电电池，而一次电池指的是不可充电的电池。二次电池被广泛地用于电子装置诸如蜂窝电话、笔记本计算机、摄像机、电动车辆等。特别地，锂二次电池具有大约3.6V的工作电压，是通常被用作电子装置的电源的镍镉电池或者镍氢电池的容量的三倍，并且由于其每单位重量的高能量密度，被越来越多地利用。锂二次电池通常使用分别作为阴极活性材料和阳极活性材料的氧化铝和碳材料。锂二次电池包括：电极组件，在该电极组件中，分别被涂覆有阴极活性材料和阳极活性材料的阴极板和阳极板被布置成在阴极板和阳极板之间介有分隔物；和电池壳体(外部材料)，该电池壳体一起密封和接收电极组件和电解质。同时，取决于电池壳体的形状，锂二次电池可以被分类成：罐式二次电池，其中电极组件被包括在金属罐中；和袋状电池，其中电极组件被包括在铝层压片的袋中。另外，取决于金属罐的形状，罐式二次电池可进一步被分类成圆柱状电池和矩形电池。矩形或者圆柱状二次电池的外部材料包括具有敞开的端部的电池壳体和被以可密封的方式联接到电池壳体的敞开端部的帽组件。图1是示意性示出具有被形成在电池壳体处的卷边部分的大体圆柱状二次电池的横截面图。参考图1，圆柱状二次电池通常包括：圆柱状电池壳体20，该圆柱状电池壳体20具有密封的底部和敞开的顶部；果冻卷式电极组件30，该果冻卷式电极组件30被接收在电池壳体20中；帽组件10，该帽组件10被联接到电池壳体20的上部；卷边部分40，该卷边部分40被布置在电池壳体20的前端处，用于安装帽组件10；以及夹紧部分50，该夹紧部分50用于密封电池。在分隔物被介于阴极板和阳极板之间的状态下，电极组件30通常被卷成果冻卷形状。阴极引线31被附接到阴极板且被连接到帽组件10，并且阳极引线32被附接到阳极板且被连接到电池壳体20的下端。帽组件10包括：顶帽11，该顶帽11形成阴极端子；安全阀12，当电池中的压力增加时，该安全阀12用于中断电流并且/或者用于排出气体；绝缘构件13，该绝缘构件13用于使除了特定部分之外的安全阀12与电流中断构件14电隔离；以及电流中断构件14，该电流中断构件14被连接到与阴极板连接的阴极引线31，以上述次序层压帽组件10的上述部件。另外，在帽组件10被安装到垫圈15的状态下，帽组件10被安装到电池壳体20的卷边部分40。因此，在正常操作条件下，电极组件30的阴极经由阴极引线31、电流中断构件14以及安全阀12被电连接到顶帽11。然而，在如上所述的具有卷边部分的常规二次电池中，卷边部分40应被形成在电池壳体20处以便于联接和固定帽组件10。然而，因为电极组件30的容纳容量减少得与通过卷边部分40占据的面积一样多，所以电池容量也减少。因此，为了解决此问题，最近已经提出不具有被形成在电池壳体20处的卷边部分40的二次电池。图2是示意性示出不具有被形成在电池壳体20处的卷边部分的大体圆柱状二次电池的横截面图。参考图2，卷边部分没有被形成在电池壳体20处。另外，借助于激光焊接等，帽组件10被联接到电池壳体20的顶部，如通过L所指示，以密封电池壳体20。这时，为了将帽组件10焊接到电池壳体20，盖16通常被设置在电池壳体20的最外面的部分处，如在图2中所示。因为盖16要被焊接到电池壳体20，所以盖16可以由能够被焊接到电池壳体20的材料例如金属材料制成。在不具有卷边部分的常规二次电池中，执行用于将帽组件10焊接到电池壳体20的过程。然而，在焊接过程中，焊接片段可以产生，并且这些焊接片段可以被粘附到帽组件10或者电极组件30，且这些焊接片段可能引起电池中的电短路。另外，当帽组件10被焊接到电池壳体20时，可能产生热，并且所产生的热可能损坏帽组件10的各种部件。此外，因为应在帽组件10处单独地制备要被焊接到电池壳体20的由金属等制成的盖16，所以帽组件10的结构变得较复杂并且增加制造成本，从而引起二次电池具有较大的重量。
技术实现思路
技术问题本公开被设计成解决现有技术的这些问题，并且因此本公开涉及提供一种二次电池，因为卷边部分没有被形成在电池壳体处，所以该二次电池可以具有改善的容量，并且该二次电池也可以提高生产率并且防止帽组件被焊接片段短路或者损坏，这是因为帽组件没有被焊接到电池壳体。本公开也涉及提供一种用于制造该二次电池的方法。从下面的描述将会理解本公开的其它目的和优点，并且通过本公开的实施例，该其它目的和优点会变得显而易见。另外，要理解，通过在所附的权利要求或者它们的组合中限定的组件可以实现本公开的目的和优点。技术解决方案在本公开的一个方面中，提供一种不具有卷边部分的二次电池，该二次电池包括：电极组件，该电极组件具有阴极板和阳极板，该阴极板和阳极板被布置成在阴极板和阳极板之间介有分隔物；电池壳体，该电池壳体具有上壳以及下密封构件，该上壳构造成将电极组件和电解溶液容纳在上壳的内部空间中，且该上壳具有敞开的顶部和敞开的底部，上壳的顶部能够向内弯曲，该下密封构件被联接到上壳的底部以密封上壳的底部；以及帽组件，该帽组件具有顶帽，该顶帽在其最上面的部分上突出以形成阴极端子；安全阀，该安全阀位于顶帽的下方且被构造成当电池壳体的内部压力增加时改变形状；以及垫圈，该垫圈包围顶帽和安全阀的边缘。优选地，垫圈可以具有与上壳的弯曲顶部的内表面接触的上端和与电极组件的上表面接触的下端。而且优选地，二次电池可以进一步包括上绝缘板，该上绝缘板被设置在电极组件的上部处，并且垫圈可以具有：上端，该上端接触上壳的弯曲顶部的内表面；和下端，该下端接触上绝缘板的上表面。而且优选地，借助于激光焊接可以联接上壳和下密封构件。而且优选地，下密封构件可以具有凹槽，并且上壳可被插入到下密封构件的凹槽中。在另一方面中，也提供一种电池组，该电池组包括如上所述的二次电池。在又一方面中，也提供一种用于制造不具有卷边部分的二次电池的方法，该方法包括：制备具有阴极板和阳极板的电极组件，该阴极板和阳极板被布置成在阴极板和阳极板之间介有分隔物；制备具有上壳和下密封构件的电池壳体，该上壳被构造成将电极组件和电解溶液容纳在上壳的内部空间中，并且该上壳具有敞开的顶部和敞开的底部，上壳的顶部能够被向内弯曲，该下密封构件与上壳分离；制备具有顶帽、安全阀以及垫圈的帽组件，该顶帽在其最上面的部分上突出以形成阴极端子，该安全阀位于顶帽的下方，且该安全阀被构造成当电池壳体的内部压力增加时使形状变形，该垫圈包围安全阀和顶帽的边缘；通过上壳的底部开口向上插入帽组件，使得垫圈的上端接触上壳的弯曲顶部的内表面；通过上壳的底部开口向上插入电极组件以被位于帽组件的下方；以及将下密封构件联接到上壳的底部以密封上壳的底部。优选地，在插入电极组件的过程中，电极组件可以被插入使得电极组件的上表面接触垫圈的下端。而且优选地，在制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不具有卷边部分的二次电池，所述二次电池包括：电极组件，所述电极组件具有阴极板和阳极板，所述阴极板和阳极板被布置成在所述阴极板和阳极板之间介有分隔物；电池壳体，所述电池壳体具有上壳和下密封构件，所述上壳被构造成将所述电极组件和电解溶液容纳在所述上壳的内部空间中，且所述上壳具有敞开的顶部和敞开的底部，所述上壳的顶部向内弯曲，所述下密封构件被联接到所述上壳的底部以密封所述上壳的底部；以及帽组件，所述帽组件具有顶帽、安全阀和垫圈，所述顶帽在其最上面的部分上突出以形成阴极端子，所述安全阀位于所述顶帽的下方，并且被构造成当所述电池壳体的内部压力增加时改变形状，所述垫圈包围所述顶帽和所述安全阀的边缘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.26 KR 10-2013-00207441.一种不具有卷边部分的二次电池，所述二次电池包括：电极组件，所述电极组件具有阴极板和阳极板，所述阴极板和阳极板被布置成在所述阴极板和阳极板之间介有分隔物；电池壳体，所述电池壳体具有上壳和下密封构件，所述上壳被构造成将所述电极组件和电解溶液容纳在所述上壳的内部空间中，且所述上壳具有敞开的顶部和敞开的底部，所述上壳的顶部向内弯曲，所述下密封构件被联接到所述上壳的底部以密封所述上壳的底部；以及帽组件，所述帽组件具有顶帽、安全阀和垫圈，所述顶帽在其最上面的部分上突出以形成阴极端子，所述安全阀位于所述顶帽的下方，并且被构造成当所述电池壳体的内部压力增加时改变形状，所述垫圈包围所述顶帽和所述安全阀的边缘，其中，所述上壳的敞开的顶部被定尺寸使得所述帽组件和所述电极组件不能够通过，但是所述上壳的敞开的底部被定尺寸使得所述帽组件和所述电极组件能够通过，并且其特征在于，所述垫圈具有突起、上端和下端，所述突起向上支撑所述安全阀的边缘的下端，所述垫圈的上端接触所述上壳的弯曲顶部的内表面，所述垫圈的下端接触：所述电极组件的上表面，或者被设置在所述电极组件的上部处的上绝缘板，其中，在没有将所述帽组件和所述电池壳体相互焊接的情况下防止所述电极组件在所述电池壳体中摇动。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，借助于激光焊接将所述上壳和所述下密封构件联接。3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述下密封构件具有凹槽，并且所述上壳被插入到所述下密封构件的凹槽中。4.根据权利要求1所述的二次电池，进一步包括：电流中断构件，所述电流中断构件具有上部和下部，所述上部被连接到所述安全阀的下端，所述下部能够连接到所述电极组件；和绝缘构件，所述绝缘构件介于所述安全阀和所述电流中断构件之间，以使所述电流中断构件除了其一部分之外与所述安全阀电绝缘。5.根据权利要求1所述的二次电池，进一步包括安全元件，所述安全元件被布置在所述顶帽和所述安全阀之间以当温度上升时中断电流。6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述上壳具有圆柱形形状。7.一种电池组，包括根据权利要求1至6中的任一项所限定的二次电池。8.一种用于制造根据权利要求1所述的不具有卷边部分的二次电池的方法，所述方法包括：制备具有阴极板和阳极板的电极组件，所述阴极板和阳极板被布置成在所述阴极板和阳极板之间介有分隔物；制备具有上...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成钟，具滋训，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR