带有增加的压力和热量施加面积的用于电池壳体的密封设备制造技术

本发明专利技术提供了一种密封装置，该密封装置具有以下结构：其中，利用一对密封块和从所述密封块延伸的挤压部，增大了挤压面积和热量施加面积。基于以上结构，根据本发明专利技术的密封装置能够向当待密封部被挤压时拉伸的待密封部或绝缘膜施加热量和压力，由此能够将电极引线和与电极引线邻近的待密封部牢固地结合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有增加的压力和热量施加面积的用于电池壳体的密封设备
本申请要求在2015年12月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0179813的优先权和利益，该韩国专利申请的全部内容通过引用的方式并入本文。本专利技术涉及一种带有增加的压力和热量施加面积的、用于电池壳体的密封设备。
技术介绍
近来，随着移动装置的技术发展和需求的增加，对于作为能量源的能够充电和放电的二次电池的需求已快速增加，因此，已经对能够满足各种需求的二次电池进行了大量研究。另外，作为电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PLUG-INHEV)等的动力源，二次电池已经受到关注，这些车辆作为解决使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染的方案而被提出。在这些二次电池中，具有高能量密度和放电电压的锂二次电池已被广泛研究、商业化和广泛使用。作为代表性的一种，对于袋型锂二次电池单体存在着高的需求，在袋型锂二次电池单体中，鉴于电池的形状，厚度较薄，层叠排列容易，且形状能够部分地变化。袋型电池单体具有以下结构：其中，电极组件和电解质溶液被内置在能够容纳该电极组件的袋型层压片中。在狭义上，该层压片也可以被称为“袋型电池壳体”，并且该层压片的树脂层可以通过加热而被熔合。特别地，袋型电池单体具有以下结构：其中，层压片包围电极组件，使得电极组件不被暴露于外部。这里，通过在电池壳体的外周部分处向彼此重叠的层压片的密封预定部施加热量和压力而将层压片密封。图1中示出了袋型电池单体的示例性结构。参考图1，电池单体10具有以下结构：其中，在电极引线11、12突出到电池壳体14外侧的状态下，电池壳体14的作为外周端部的密封预定部14a、14b和14c被密封。这里，电极引线12在广义上可以具有如下概念：其包括由导电材料形成的条状引线构件和附接到该引线构件的两个表面的绝缘膜16。更准确地，密封预定部是指在其上形成有电极组件容纳部的电池壳体的底座本体中从该底座本体的一个侧端部延伸的部分、或者是指在相对于壳体本体形成为独立构件的底座盖与本体紧密接触的状态下彼此重叠的电池壳体的外周部分。这些密封预定部利用热量和压力被结合，以形成电池单体的密封部。同时，因为与电极引线11和12的突出部分对应的电池壳体的密封预定部14a和14c被以电极引线11和12的厚度彼此间隔开，所以通常与电极引线11和12的外形对应地施加强压力，由此形成其中密封预定部14a和14c与电极引线11和12紧密接触的状态，并在上述状态下施加热量从而结合所述密封预定部。此外，密封预定部14a、14c和引线膜(leadfilm)16利用热量被结合到一起并彼此成一体，因此，密封预定部分14a和14c可以对应于电极引线11和12的外形，以被结合到电极引线11和12。然而，因为能够在电极引线11和12与密封预定部14a和14c之间的边界表面中施加热量的面积非常窄，所以，密封预定部14a和14c可能难以在它们彼此紧密接触的状态下被完全结合到电极引线11和12。此外，在被结合到介于密封预定部14a和14c之间的绝缘膜16时，密封预定部14a和14c被间接地结合到引线构件。然而，在实际过程中，绝缘膜16被压力沿着引线构件的突出方向推动并向密封预定部分14a和14c的外侧偏离。最终，经常发生如下工艺问题，即：绝缘膜16与密封预定部14a和14c未彼此结合，且因此与电极引线11和12邻近的密封预定部14a和14c未被紧密地密封。如上所述的密封预定部未被紧密地密封的工艺问题会导致如下的严重问题：电解质溶液泄漏，或者水分或异物渗入到所制造的电池单体中，因此电极组件短路。此外，近年来，电池单体的形状已经多样化以应对具有薄型结构或几何结构的装置。另外，电极组件的体积已经被设计得相对大以具有高容量和输出特性，而用于密封的密封预定部的面积已经被设计得逐渐减小以具有小尺寸的电池壳体。在这种情况下，上述问题(即，与电极引线邻近的部分的密封预定部未被紧密地密封的问题)变得更严重。因此，非常需要一种能够根本上解决这些问题的技术。
技术实现思路
技术问题为了解决现有技术的上述问题和过去要求的技术问题，已经做出了本专利技术。具体地，已经做出了本专利技术以尝试提供一种密封设备，该密封设备具有如下优点：基于其中压力和热量施加面积被增加的结构，通过甚至向当加压所述密封预定部时将被延伸的绝缘膜或所述密封预定部施加热量和压力，将电极引线和与电极引线邻近的密封预定部牢固地结合。技术方案本专利技术的一个示例性实施例提供了一种密封设备，该密封设备用于通过在电池单体中施加热量和压力来密封电池壳体的密封预定部，电极引线在该密封预定部中突出，该电池单体具有以下结构：其中，电极组件和电解质溶液被内置在由层压片制成的电池壳体中，其中，该密封设备包括一对密封块，所述一对密封块用于在密封预定部和从密封预定部突出的电极引线被介于所述一对密封块之间的情况下、通过在上部和下部处向密封预定部施加压力和热量来结合所述密封预定部；所述密封块形成有两个或更多个突出部，每个突出部沿电极组件的方向和/或沿与电极组件相反的方向延伸；并且所述突出部进一步向由于密封块的热量和压力而沿着电极引线的端部延伸的所述密封预定部的对应部分施加热量和压力，由此密封被延伸的密封预定部。如上所述，由于加压，薄片形式的密封预定部被不可避免地延伸。在图2所示的传统密封设备20中，在上部和下部处加压密封预定部21的构件在平面上具有对应于密封预定部21的形状，从而在密封预定部21被延伸时向密封设备20的外侧突出。因此，在传统密封设备中，因为不能向被延伸的密封预定部施加热量和压力，密封预定部可能未被密封，因此电池壳体的密封力可能是低的，从而当电池单体被长时间使用时，由于电池单体的密封处的分离，可能发生电解质溶液的泄漏以及水和异物的渗入。特别地，在电极引线22和密封预定部21之间的边界表面中，可施加热量的面积非常窄，因此，即使可以密封，密封性仍非常低。因为这个原因，如上所述，如果在上述部分处被延伸的密封预定部未被密封，则这更加致命。考虑到这一点，本专利技术提供了一种具有新颖结构的密封设备，其中，不仅所述密封预定部，而且在密封过程中被不可避免地延伸的密封预定部也能够进一步被密封。详细地，根据本专利技术的密封设备可以具有突出部，所述突出部从密封块朝向电极组件的方向以及沿着与电极组件相反的方向延伸，因此，通过另外地向沿上述方向延伸的密封预定部施加热量和压力，可以密封所述密封预定部。即，所述密封设备具有以下结构：其中，利用所述突出部，密封块相对于密封预定部的压力和热量施加面积被显著增加了，在电极引线的、可向其施加热量的面积非常窄的部分处，这是更有效的。所述突出部的形状可以是在垂直截面上包括多边形或曲线的圆化结构，并且可以考虑到将被延伸的密封预定部分的厚度、密封预定部的延伸形式等来选择该形状。例如，当密封预定部的厚度薄时，将被延伸的密封预定部具有小的面积，但在加压时以相对尖锐的形状延伸。在此情形中，当突出部加压被延伸的密封预定部时，密封预定部以成角度的边缘部分为曲线的形式被延伸，因此，包括曲线的圆化结构可更适合于大范围加压。另一方面，当密封预定部的厚度非常厚时，将被延伸的密封预定部具有大的面积并且在加压时以相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封设备，所述密封设备用于通过在电池单体中施加热量和压力来密封电池壳体的密封预定部，电极引线在所述密封预定部中突出，所述电池单体具有以下结构：其中，电极组件和电解质溶液被内置在由层压片制成的电池壳体中，其中，所述密封设备包括一对密封块，所述一对密封块用于在所述密封预定部和从所述密封预定部突出的所述电极引线被介于所述一对密封块之间的情况下、通过在上部和下部处向所述密封预定部施加压力和热量来结合所述密封预定部；所述密封块形成有两个或更多个突出部，每个所述突出部沿所述电极组件的方向和/或沿与所述电极组件相反的方向延伸；并且所述突出部进一步向由于所述密封块的热量和压力而沿着所述电极引线的端部延伸的所述密封预定部的对应部分施加热量和压力，由此将延伸的所述密封预定部密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.16 KR 10-2015-01798131.一种密封设备，所述密封设备用于通过在电池单体中施加热量和压力来密封电池壳体的密封预定部，电极引线在所述密封预定部中突出，所述电池单体具有以下结构：其中，电极组件和电解质溶液被内置在由层压片制成的电池壳体中，其中，所述密封设备包括一对密封块，所述一对密封块用于在所述密封预定部和从所述密封预定部突出的所述电极引线被介于所述一对密封块之间的情况下、通过在上部和下部处向所述密封预定部施加压力和热量来结合所述密封预定部；所述密封块形成有两个或更多个突出部，每个所述突出部沿所述电极组件的方向和/或沿与所述电极组件相反的方向延伸；并且所述突出部进一步向由于所述密封块的热量和压力而沿着所述电极引线的端部延伸的所述密封预定部的对应部分施加热量和压力，由此将延伸的所述密封预定部密封。2.根据权利要求1所述的密封设备，其中：所述密封设备具有以下结构：其中，通过所述突出部，增加了所述密封块相对于所述密封预定部的压力和热量的施加面积。3.根据权利要求1所述的密封设备，其中：所述电极引线包括导电的引线构件和以局部地包围所述引线构件的形式被附接的一对绝缘膜；所述绝缘膜包括在所述引线构件的两侧端部处被彼此结合的余留结合部；在所述电极引线中，在所述绝缘膜的一部分与所述密封预定部的内表面紧密接触的状态下，所述绝缘膜的其余部分向外突出；并且所述密封块将彼此紧密接触的所述密封预定部和所述绝缘膜进一步结合，并且所述突出部将沿着所述引线构件的所述端部延伸的所述密封预定部和暴露于外部的所述绝缘膜进一步结合。4.根据权利要求3所述的密封设备，其中：所述密封块包括：在上部处加压所述密封预定部的第一块；和在下部处加压所述密封预定部的第二块，所述突出部被分别形成在所述第一块和所述第二块中。5.根据权利要求4所述的密封设备，其中：所述第一块和所述第二块中的每一个均包括：一对第一台阶，在垂直截面上，所述一对第一台阶形成在与所述电极引线的两侧端部对应的位置处；和第二台阶，所述第二台阶分别从所述第一台阶延伸，并且形成在与所述绝缘膜中的所述余留结合部的两侧端部对应的位置处。6.根据权利要求5所述的密封设备，其中：所述第一块和所述第二块的所述突出部在每个所述第一台阶中包括：朝向所述电极组件突出的一对第一突出部；和与所述第一突出部相反地突出的一对第二突出部，并且所述第一块和所述第二块的所述突出部还在每个所述第二台阶中进一步包括：朝向所述电极组件突出的一对第三突出部；和与所述第三突出部相反地突出的一对第四突出部。7.根据权利要求5所述的密封设备，其中：当所述第一块和所述第二块加压所述密封预定部时，在所述电极引线被插入在所述第一台阶之间的同时，所述密封预定部的一部分被所述第一台阶弯曲，由此与附接到所述引线构件的两侧表面的所述绝缘膜紧密接触，然后被结合到所述绝缘膜。8.根据权利要求7所...

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