具有改进稳定性的二次电池袋、使用这种二次电池袋的袋型二次电池以及中大型电池组制造技术

技术编号:8659930 阅读:182 留言:0更新日期:2013-05-02 07:18
本发明专利技术涉及具有改进稳定性的袋式二次电池,特别涉及袋式二次电池以及包括该袋式二次电池的电池组,该袋式二次电池被设计成袋的形状可变,使得当袋的内部压力由于过度充电等而升高时把电极引线和电极接头片之间的连接部件断开。通过在电池中产生气体时从根本上切断电流,本发明专利技术能够显著提升袋式二次电池的寿命和稳定性,而在二次电池制造过程中不需要额外材料、装置等,并且本发明专利技术能够提供能够低成本、轻重量的袋式二次电池和形状容易改变的电池等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2010年8月5日提交的韩国专利申请N0.10-2010-0075468以及2011年5月27日提交的韩国专利申请N0.10-2011-0050759的优先权,其全部内容通过引用并入本申请。这里公开的本专利技术涉及具有改进安全性的袋、包括该袋的二次电池以及电池组。
技术介绍
随着移动设备的需求和技术的增长,作为移动设备能量源的二次电池的需求和技术也在增长。在这种二次电池中,具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池取得了显著进步和商业化。根据包括正电极、隔膜和负电极的电极组件的结构,二次电池可被分类成:卷裹式(卷绕式)电极组件,其中,长带状的正和负电极在其间具有隔膜的情况下被卷绕;堆叠式电极组件,其中,切割成某个尺寸的正和负电极在其间具有隔膜的情况下被顺序堆叠;堆叠/叠合式电极组件,其中,通过堆叠其间具有隔膜的某尺寸的正和负电极而形成的双电池或燃料电池被卷绕。图1是示出现有技术中的典型的袋式二次电池的分解透视图。参考图1,袋式二次电池200包括电极组件40和袋式电池壳。电极组件40可以被连接至从电极组件40延伸的电极接头片50和60以及被焊接在电极接头片50和60上的电极引线70和80。电极接头片50和60或者电极引线70和80可以朝相同或不同方向伸出。在图2中,电极接头片和电极引线可以朝不同方向伸出。袋式电池壳包括下电池壳20和上电池壳30。如图2中所示,下电池壳20可以与上电池壳30分离开。虽未示出,作为替换,四个面之一可连接至上电池壳。如图2中所示的下电池和上电池壳二者或者之一可以形成有容纳电极组件的空腔部分以及用于密封下电池壳和上电池壳的密封部件。在将电极组件40容纳在空腔部分中之后,通过热焊接,将上电池壳30和下电池壳20的密封部件密封,从而完成袋式二次电池。电极组件40是电生成装置,其中,正电极和负电极在其间具有隔膜的情况下被顺序堆叠,并且可以具有卷裹式、堆叠式或堆叠/叠合式结构。电极接头片50和60从电极组件40的电极板伸出。电极引线70和80例如通过焊接被电连接至从电极板伸出的电极接头片50和60,并且部分暴露于下电池壳20和上电池壳30之外。绝缘膜90被附着在电极引线70和80的顶和底表面的一部分,以改善该部分与下电池壳20和上电池壳30之间的密封性和电绝缘。下电池壳20和上电池壳30包括铝层压片,并且整体具有袋形状,从而组成袋式二次电池。在图1中的为堆叠式的电极组件40的正电极接头片50和负电极接头片60例如通过焊接而以焊接部分形成整体耦合,并且因此该焊接部分被连接至电极引线70或80。因此,具有与被暴露的焊接部分相对的端部的电极引线70和80被下和上电池壳20和30密封。对于这种二次电池的主要研究工作之一是改进安全性。对于二次电池的主要研究领域是改进安全性。当二次电池在诸如内部短路的异常条件下操作时,在电流和电压超过可允许阈值的充电状态下,当被暴露于高温,或者受到外部冲击或由于坠落的冲击时,电池的内部温度和压力可能上升,导致电池爆炸。这种爆炸可能是锂二次电池的主要缺陷,并且因此,对于锂二次电池的主要研究工作之一是改进安全性。尤其是,在作为电动车辆和混动动力车辆的电源的中大型电池组的二次电池中使用的二次电池需要具有长的使用寿命,并且被集中于电池组中,安全性是关键问题。因此,需要用于防止由于在电池胞中的产生的高压气体或在非预期条件下产生的高压气体所导致的电池胞燃烧或爆炸的技术,从而确保使用寿命和安全性。
技术实现思路
抟术问是页在现有技术中,袋式二次电池周期性释放高压气体,或者包括用于释放这种气体的排气通道,从而防止由于二次电池中的高温和压力所导致的二次电池膨胀,以及由于膨胀所导致的二次电池爆炸。因此,本专利技术提供了袋式电池壳,其利用在二次电池中产生的气体的压力或力,使袋式二次电池以预定形状变形,并且使二次电池膨胀或者使密封部分爆裂以排出气体,从而从根本上切断电流。即,根据本专利技术的袋式电池壳被设计成当在包括袋式电池壳的二次电池中产生的气体或高温和压力损坏电池时,电极组件的电极接头片与电极引线分离,从而从根本上切断电流。本专利技术也提供了包括袋式电池壳的二次电池以及包括具有该袋式电池壳的二次电池的中大型电池模块。 本专利技术也提供包括具有二次电池的中大型电池模块的中大型电池组。技术解决方案在一个实施例中,袋式电池壳,包括:容纳电极组件的空腔部分;上电池壳;下电池壳;以及用于密封所述上电池壳和所述下电池壳的密封部件,其中,上电池壳和下电池壳的每个具有可叠合结构,可叠合结构是通过把空边部弯曲至少一次而形成的,并且该空边部被布置在电极组件的电极引线的伸出方向上。可叠合结构可以被凹陷和弯曲一次。电极组件的电极弓丨线可以在相同方向伸出,并且被布置在电极弓I线上面和下面的空边部可以形成有被弯曲至少一次的可叠合结构。而且,袋式电池壳的可叠合结构可以朝离开电极引线的方向被凹陷和弯曲,使得叠合部分朝向电极引线。袋式电池壳的可叠合结构可以从电极引线的相反侧朝向电极引线被凹陷和弯曲,使得叠合部分朝向相反侧。电极组件的电极引线可以在两个伸出方向伸出,并且布置在电极引线之上和之下的空边部可以形成有被弯曲至少一次的可叠合结构。袋式电池壳的可叠合结构可以被布置在电极引线的伸出方向上,并且叠合部分可以面对相反侧。而且,袋式电池壳的可叠合结构可以被布置在电极引线的伸出方向上,并且叠合部分可以彼此相对。可叠合结构的叠合部分可以具有与电极组件的电极非涂覆部分相对应的长度。袋式电池壳可以还包括层压片,该层压片包括树脂层和金属层,其中,在把电极组件容纳在空腔部分之后,电池壳通过热焊接而被密封。层压片可以包括铝层压片。在另一实施例中,二次电池包括:袋式电池壳;以及电极组件。电极组件可以包括将电极接头片的端部连接至电极引线的焊接部分。焊接部分可以被配置成,通过弯曲电极接头片的端部和电极弓I线的端部弯曲而形成的弯曲表面彼此相对。而且,电极组件可以包括位于电极接头片的端部或电极引线的端部中的至少一个断裂凹陷。断裂凹陷可以被布置在袋式电池壳的电极接头片的端部或电池引线的端部。二次电池可以是锂聚合物二次电池。在另一实施例中,中大型电池模块,包括:使用二次电池作为单元电池的多个单元电池,其中,单元电池朝向关于该二次电池的电极引线的伸出方向的两个大侧表面被堆叠。在另一实施例中,中大型电池组,包括:使用中大型电池模块作为单元中大型电池模块的多个单元中大型电池模块。中大型电池组可以被用作用于下述的电源:电动工具;包括电动车辆(EV)、混合电动车(HEV)以及插电式电动车(PHEV)的电动车辆;包括电动自行车、电动摩托车的电动两轮车辆;电动高尔夫车;电动卡车;以及电动商用车辆。有益.效果根据本专利技术的实施例,制造袋式二次电池时不需要额外的安装处理或额外的安装空间。此外,由于在其中产生气体时袋式电池从根本上切断电流,二次电池的使用寿命和安全性得以显著改善,并且能够减少其制造成本和重量。而且二次电池的形状可容易改变。附图说明图1示出现有技术中典型的袋式二次电池的分解透视图;图2示出根据本专利技术实施例的袋式二次电池的分解透视图;图3示出图2的袋式二次电池的透视图;图4示出其中根据本专利技术的实施例的袋式二次电池由于该二次电池内的气体膨胀而在预定方向膨胀,从而本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.05 KR 10-2010-0075468;2011.05.27 KR 10-2011.一种袋式电池壳,包括:容纳电极组件的空腔部分;上电池壳;下电池壳;以及用于密封所述上电池壳和所述下电池壳的密封部件, 其中,所述上电池壳和所述下电池壳的每个具有可叠合结构,所述可叠合结构是通过把空边部弯曲至少一次而形成的,并且 所述空边部被布置在所述电极组件的电极引线的伸出方向上。2.根据权利要求1所述的袋式电池壳,其中,所述可叠合结构被凹陷和弯曲一次。3.根据权利要求1所述的袋式电池壳,其中,形成在所述上电池壳和所述下电池壳的所述空边部的所述可叠合结构仅被布置在所述电极组件的所述电极引线的伸出方向上。4.根据权利要求3 所述的袋式电池壳,其中,所述电极组件的电极引线在相同方向上伸出。5.根据权利要求4所述的袋式电池壳,其中,所述袋式电池壳的所述可叠合结构在离开所述电极引线的方向上被凹陷和弯曲,使得叠合部分面对所述电极引线。6.根据权利要求4所述的袋式电池壳,其中,所述袋式电池壳的所述可叠合结构从所述电极引线的相反侧朝向所述电极引线被凹陷和弯曲,使得叠合部分朝向所述相反侧。7.根据权利要求1所述的袋式电池壳,其中,所述电极组件的电极引线在两个伸出方向伸出,并且布置在所述电极引线之上和之下的所述空边部形成有在一个方向上被凹陷和弯曲的可叠合结构。8.根据权利要求7所述的袋式电池壳,其中,所述袋式电池壳的可叠合结构被布置在所述电极引线的所述伸出方向上,并且 叠合部分面对相反侧。9.根据权利要求7所述的袋式电池壳,其中,所述袋式电池壳的可叠合结构被布置在所述电极引线的所述伸出方向上,并且 叠合部分彼此相对。10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵承洙尹柔琳崔丞惇全浩辰崔大植权大弘
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:
国别省市:

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