二次电池及其制造方法技术

本发明专利技术涉及二次电池及其制造方法。所述二次电池包括：包括正极板、负极板以及插入其间的隔板的电极组件；包围所述电极组件的外周表面的密封带；容纳所述电极组件的外壳；和密封所述外壳的帽组件。所述密封带由能热收缩的材料形成。在将所述电极组件和所述密封带密封在所述外壳中之后，在预定温度下加热所述外壳以使所述密封带收缩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二次电池及其制造方法，且更具体而言，涉及其中电极组件接近外壳从而防止由于外部冲击例如二次电池落下所引起的电极组件与帽组件之间的短路的二次电池及其制造方法。
技术介绍
近来，已经广泛开发和制造了各种小型手持电子/电气设备例如蜂窝式电话、笔记本电脑、可携式摄录像机等。所述手持电子/电气设备包括电池组以在没有单独电源的情况下运行。所述电池组可分为镍-镉(Ni-Cd)电池、镍-金属氢化物(Ni-MH)电池、和锂(Li)电池。考虑到经济效益，通常使用利用二次(可再充电)电池的电池组。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供改进的二次电池以及制造其的改进方法。本专利技术的另一目的是提供二次电池及其制造方法，其中电极组件插入到外壳中接近该外壳。因此，所述电极组件可插入到所述外壳中而没有损坏，并且可防止由于外部冲击例如落下所引起的电极组件的移动或旋转。根据本专利技术的一个方面，二次电池可用如下构成：包括正极板、负极板、和插入其间的隔板的电极组件，包围所述电极组件外周表面的密封带，容纳所述电极组件的外壳，和密封所述外壳的帽组件。本文中，所述密封带由能热收缩的材料形成。根据本专利技术的另一方面，制造二次电池的方法包括：提供包括正极板、负极板和插入所述两个电极板之间的隔板的电极组件，用由能热收缩的材料形成的密封带包围所述电极组件的外周表面，将所述电极组件、所述密封带和电解质溶液容纳在外壳中，将所述电极组件与帽组件电连接，和使用所述帽组件密封所述外壳，并且在预定的温度下加热所述外壳以使所述密封带收缩。附图说明随着在结合附图考虑时，通过参照以下具体描述，本专利技术变得更好理解，本专利技术的更完整理解以及其许多附带优点将容易明晰，其中相同的附图标记表示相同或类似的部件，其中：图1为作为根据本专利技术原理的示例性实施方式构建的二次电池的分解斜视图；图2为作为根据本专利技术原理的示例性实施方式构建的二次电池的横截面视图；图3为作为根据本专利技术原理的示例性实施方式构建的电极组件的实例的斜视图；和图4为根据本专利技术原理的示例性实施方式的在热收缩之前的电极组件的形状的斜视图。-->具体实施方式将参照附图更充分地描述本专利技术的以上和其它目的、特征和功能。此外，在附图中，为了清楚起见，可放大元件或区域的长度和厚度。而且，在整个说明书中，相同的数字表示相同的元件。一个部分与另一部分“连接”，这意味着这些“直接连接”或者在其间具有第三器件的情况下彼此“电(间接)连接”。在不同类型的电池例如镍-镉(Ni-Cd)电池、镍-金属氢化物(Ni-MH)电池、和锂(Li)电池中，锂二次电池由于工作电压是Ni-Cd电池和Ni-MH电池的三倍高并且每单位重量的能量密度比Ni-Cd电池和Ni-MH电池高而广泛地用于手持电子/电气设备。根据所用电解质的种类，锂二次电池可分为使用液体电解质的锂离子电池和使用聚合物电解质的锂聚合物电池。根据所制造电池的形状，锂二次电池也可分为棱柱型、圆柱型和袋型。二次电池通常包括：电极组件，容纳容许锂离子在电极组件中移动的电解质的外壳，和密封所述外壳的帽组件。此处，圆柱形二次电池包括用于防止在电极组件的充电或放电期间电极组件变形的具有预定长度的中心销。所述中心销包括：设置在所述电极组件中的主体，和设置在主体中在中心销的长度方向上以提供用于使由于过充电、暴露于高热、和内部故障而在电极组件附近产生的气体向帽组件移动的通道的孔。电极组件包括：正极板，其具有其上涂覆正极活性材料的正极集流体以及与正极集流体的一侧电连接的正极耳；负极板，其具有其上涂覆负极活性材料的负极集流体以及与负极集流体的一侧电连接的负极耳；和设置在所述正极板和所述负极板之间的隔板。电解质容许在电池的充电或放电期间由电化学反应产生的锂离子在电极组件的正极板和负极板之间移动。电解质可为：非水有机电解质溶液，其为锂盐和高纯度有机溶剂的混合物；或使用聚合物的聚合物电解质。为了防止在由于过充电、暴露于高热、或者外部冲击引起的内部故障例如对电极组件的损坏发生时二次电池的发热、燃烧和爆炸，帽组件包括安全排气口，其由于在电极组件周围产生并且移动通过中心销的气体而变形或者破裂。设计二次电池使得外壳的内径比电极组件的外径稍大以防止在将电极组件容纳在外壳中时对电极组件的损坏。因此，由于外部冲击例如电池落下，电极组件可移动或者可旋转，这导致电极组件和帽组件之间的电短路。图1为作为根据本专利技术原理的示例性实施方式构建的二次电池的分解透视图，和图2为根据本专利技术原理的示例性实施方式的二次电池的横截面视图。参照图1和2，根据本专利技术示例性实施方式的二次电池包括：电极组件110，设置在电极组件110中的中心销120，容纳电极组件110、中心销120、和电解质(未示出)的外壳130，设置在电极组件110和外壳130之间的密封带200，和密封外壳130的帽组件140。电极组件110包括正极板111、负极板112及设置在正极板111和负极板112之间的隔板113。正极板111具有其上涂覆正极活性材料(未示出)的正极集流体(未示出)、以及与正极集流体的一侧电连接并且向着帽组件140凸出的正极耳114。负极板112具有其上涂覆负极活性材料(未示出)的负极集流体(未示出)、以及与负极集流体的一侧电连接并且以与正极耳114相反的方向凸出的负极耳115。此处，在本专利技术的示例性实施方式中，电极组件110的正极耳114被描述为向着帽-->组件140凸出。然而，电极组件110的负极耳115可向帽组件140凸出，和正极耳114可以与负极耳115相反的方向凸出。正极活性材料可为含锂的过渡金属氧化物或者锂硫族化物化合物，例如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4或LiNi1-x-yCoxMyO2(此处，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1，且M为金属例如Al、Sr、Mg或La)。负极活性材料可为碳材料例如结晶碳、无定形碳、碳复合物或碳纤维，锂金属或锂合金。正极集流体或负极集流体可由选自以下的一种形成：不锈钢、镍、铜、铝、以及其合金。优选地，正极集流体由铝或铝合金形成，和负极集流体由铜或铜合金形成，以使电极组件110的效率最大化。将隔板113插入正极板111和负极板112之间以防止其间的电短路和容许锂离子在两个电极板之间移动。隔板113可由基于聚烯烃的聚合物层形成，例如由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)形成，或者以其多层结构形成。隔板113也可由包括陶瓷材料的多孔层、或者基于聚烯烃的聚合物层和包括陶瓷材料的多孔层的组合形成。此处，陶瓷材料可为选自以下的一种：二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、以及其绝缘性的氮化物、氢氧化物、和醇盐。电解质溶液促进在电池的充电或放电期间由电化学反应产生的锂离子在电极组件110的正极板111和负极板112之间的移动。电解质溶液可为非水有机电解质溶液例如锂盐和高纯度有机溶剂的混合物，或者使用聚合物的聚合物电解质。在电极组件110中设置中心销120以防止在电池的充电或放电期间电极组件110变形和提供用于使由于过充电、暴露于高热、或通过外部冲击引起的内部故障而在电极组件110附近产生的气体向帽组件140移动的通道。中心销120可包括具有预定长度的主体122，且可进一步包本文档来自技高网...

【技术保护点】
二次电池，包括：包括正极板、负极板以及插入其间的隔板的电极组件；包围所述电极组件外周表面的密封带；容纳所述电极组件的外壳；和密封所述外壳的帽组件，所述密封带由能热收缩的材料形成。

【技术特征摘要】
2009.09.30 KR 93223/091.二次电池，包括：包括正极板、负极板以及插入其间的隔板的电极组件；包围所述电极组件外周表面的密封带；容纳所述电极组件的外壳；和密封所述外壳的帽组件，所述密封带由能热收缩的材料形成。2.权利要求1的二次电池，其中所述密封带由在40℃～60℃下收缩50％～70％的材料形成。3.权利要求1的二次电池，其中所述密封带包括在密封带的厚度由于热收缩而增加的区域中形成的多个多边形孔。4.权利要求3的二次电池，其中所述多边形孔以菱形形状形成。5.权利要求1的二次电池，其中在热收缩之前，所述密封带包括沿着密封带的宽度方向形成的多个沟槽，并且在所述热收缩之后，所述多个沟槽转变为多边形孔。6.权利要求1的二次电池，其中将密封带的一个末端附着于所述电极组件的最外端设置于其中的外周表面。7.权利要求1的二次电池，其中所述电极组件包括设置于其中的中心销。8.权利要求1的二次电池，其中所述密封带包括包围所述电极组件外周表面的多个子密封带。9.权利要求1的二次电池，其中所述密封带的至少一个区域的厚度由于所述密封带的热收缩而增加。10.权利要求1的二次电池，进一步包括：至少一个保护带，其设置在所述密封带和...

【专利技术属性】
技术研发人员：金大奎，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR