袋型二次電池及其製備方法
2023-07-06 13:11:36
專利名稱：袋型二次電池及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種袋型二次電池及其製備方法，更具體地，涉及一種能夠防止袋型二次電池的外包裝末端處的金屬層向外部露出而腐蝕的袋型二次電池及其製備方法。
背景技術：
通常，因數位相機、行動電話、筆記本電腦、混合動力汽車等尖端領域的開發，正在對不同於原電池的、能夠進行充電和放電的二次電池積極開展研究。二次電池的例子可包括鎳-鎘電池、鎳-金屬氫化物電池、鎳-氫電池和鋰二次電池。其中，由於鋰二次電池的操作電壓在3. 6V以上，其被用作可攜式電子裝置的電源，或串聯連接多個以用於高輸出的混合動力汽車，其操作電壓是鎳-鎘電池或鎳-金屬氫化物電池的3倍，並且每單位重量的能量密度的特性更優異，因此其使用量具有迅速增長的趨勢。
鋰二次電池可以製備成多種形狀，具代表性的形狀的例子包括主要用於鋰離子電池的圓筒型(cylinder type)和稜柱型(prismatic type)。最近,受到關注的鋰聚合物電池被製備成具柔韌性的袋型(pouched type),因此其形狀相對自由。這種袋型鋰聚合物電池(以下，稱之為「袋型二次電池」)是將包含負極、隔膜和正極的電池組件裝入袋型外包裝內，注入電解液後，對邊緣位置進行密封。通常，袋型二次電池的外包裝由鋁等金屬與能夠防止金屬腐蝕的材料塗布而成，隨著切割工序的實施，金屬層會向露出外部露出而腐蝕，在袋形狀的外包裝內注入電解液後進行密封的密封部中，因金屬層的腐蝕而產生的局部缺陷(defect)或微細裂痕(micix)crack)成為與外部連接的電氣通路，因此不僅破壞電池的絕緣電阻，而且成為電池內部的水分滲透通路，成為顯著降低密封強度的原因。
發明內容
要解決的技術問題本發明是為了解決如上所述的問題而提出的，目的在於提供一種能夠防止袋型二次電池的外包裝末端處金屬層向外部露出而腐蝕的袋型二次電池及其製備方法。技術方案本發明的袋型二次電池100包括電池組件20，其包含多個電極；外包裝10，其內部空間容納有所述電池組件20 ;密封部11，其通過在外包裝10的相互接合的圓周表面的預定區域塗布密封劑30而進行密封，以使所述外包裝10 —體化；以及未接合部12，其通過從構成所述密封部11的外包裝10的圓周表面延伸而形成。並且，所述袋型二次電池100的所述未接合部12的中心部被摺疊，以使所述未接合部12的端部相互接合，所述未接合部12相互接合所形成的位置的外側上塗布有密封劑30，從而進行密封，所述密封劑30為熱塑性樹脂。本發明的袋型二次電池的製備方法包括下列步驟第一密封步驟，通過在外包裝10的相互接合的圓周表面的預定區域塗布密封劑30來進行密封，使所述外包裝10 —體化，從而形成密封部11及未接合部12 ;摺疊步驟，將所述未接合部12向所述未接合部12之間的空間進行摺疊，使所述未接合部12的端部相互接合；以及第二密封步驟，在所述未接合部12被摺疊而接合的位置處插入密封劑30，以進行密封。並且，所述摺疊步驟包括第一摺疊步驟，朝向未接合部12之間的空間、垂直地彎折所述未接合部12。並且，所述第一摺疊步驟為第一彎折夾具210的一個端部的兩側彼此對稱傾斜，使其橫截面變大，從而插入到所述未接合部12之間的空間中並支撐所述未接合部12的內側面。並且，所述第一摺疊步驟為使杆狀的壓力夾具220支撐所述未接合部12的外側面，並且所述第一彎折夾具210與壓力夾具220相互交叉，從而彼此平行，由此垂直地摺疊所述未接合部12的中心部。並且，所述摺疊步驟包括第二摺疊步驟，所述第二摺疊步驟為進行摺疊，使在所述第一摺疊步驟中被垂直摺疊的所述未接合部12的端部相互接合。 並且，所述第二摺疊步驟為使所述第一彎折夾具210和壓力夾具220平行交叉後，將對應於所述第一彎折夾具210的一端部的形狀而形成的第二彎折夾具230向著所述第一彎折夾具210側對所述未接合部12的外側面施壓並進行摺疊，從而使所述未接合部12的端部接合。有益效果本發明的袋型二次電池及其製備方法，通過防止袋型二次電池的外包裝末端處金屬層向外部露出而腐蝕，從而能夠防止因密封部上產生的金屬層的局部缺陷或微細裂痕使得袋型二次電池的絕緣被破壞或使得水分滲透，並能夠提高密封強度。
圖I為示出了本發明的第一密封步驟的截面圖。圖2為示出了本發明的摺疊步驟的截面圖。圖3為示出了本發明的第二密封步驟的截面圖。圖4為示出了在本發明的摺疊步驟中未接合部的中心側的垂直彎折工序的截面圖。圖5為示出了在本發明的摺疊步驟中中心側垂直彎折的未接合部的摺疊工序的截面圖。附圖標記說明100 :袋型二次電池10 :外包裝11 :密封部12 :未接合部20 電池組件30 :密封劑210 :第一彎折夾具220 :壓力夾具230 :第二彎折夾具
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的技術思想進行更詳細的說明。但是，附圖僅是為了對本發明的技術思想更詳細地進行說明而示出的例子，本發明的技術思想並不僅限於附圖所示的形態。圖I為示出了本發明的第一密封步驟的截面圖。圖2為示出了本發明的摺疊步驟的截面圖。圖3為示出了本發明的第二密封步驟的截面圖。圖4為示出了在本發明的摺疊步驟中未接合部12的中心側垂直彎折工序的截面圖。圖5為示出了在本發明的摺疊步驟中中心側垂直彎折的未接合部12的摺疊工序的截面圖。本發明涉及一種袋型二次電池100及其製備方法，更詳細地，涉及一種能夠防止袋型二次電池100的外包裝末端處金屬層向外部露出而腐蝕的袋型二次電池100及其製備方法。 參照圖I、圖2及圖3，本發明的袋型二次電池100包含未接合部12，所述未接合部12為所述外包裝10向著密封的密封部11的外側延伸而形成，從而使得注入到袋形狀的外包裝10內部的電解液不洩露，在所述未接合部12向內側摺疊的狀態下，在所述未接合部與未接合部之間進行密封。參照圖I，所述袋型二次電池100，所述外包裝10內部具有包含負極、隔膜及正極的電池組件20，電解液注入到所述外包裝10的內部。雖然圖中沒有示出，但是所述外包裝10可以包含由鋁等金屬形成的金屬層，可塗布所述金屬層，以防止腐蝕。在如上所述的切割外包裝10的工序中，所述金屬層會向露出外部露出而腐蝕。如上所述的本發明的袋型二次電池100，在所述未接合部12的末端(在該處，包含於所述外包裝10的金屬層向外部露出)朝向內側摺疊的狀態下，再實施一次密封，從而能夠防止在所述外包裝10的末端的金屬層的腐蝕露出。因此，能夠防止由所述密封部11的金屬層腐蝕而產生的局部缺陷或微細裂痕使袋型二次電池100的絕緣電阻被破壞或使水分滲透，並能夠提高密封強度。本發明的袋型二次電池100的製備方法包括第一密封步驟、摺疊步驟以及第二密封步驟。 參照圖I，所述袋型二次電池100是將包含負極、隔膜及正極的電池組件20裝入袋形狀的外包裝10內，然後注入電解液。參照圖1，在本發明的袋型二次電池100的製備方法中，所述第一密封步驟為將注入有電解液的所述外包裝10較長地延伸，並通過熱和壓力進行密封來形成密封部11，向著密封部11的外側形成所述外包裝10的沒有接合的未接合部12。參照圖2，所述摺疊步驟為所述未接合部12向著內側摺疊的步驟。雖然圖中未示出，但是所述外包裝10可包含由鋁等金屬形成的金屬層，可塗布所述金屬層，以防止腐蝕。在如上所述切割外包裝10的工序中，所述金屬層會向外部露出。通過使所述未接合部12向著內側摺疊，使得由上述切割引起的金屬層向外部露出的所述外包裝10的末端朝向內側。此時，所述金屬層可使用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸酯、尼龍等熱塑性樹脂進行塗布。所述熱塑性樹脂即使在加熱成型後對其再進行加熱也會變軟，是能夠變形的樹脂。可對如上所述的外包裝10施加熱和壓力來進行密封，以使所述熱塑性樹脂能夠使所述外包裝10與外包裝10之間接合。參照圖3，所述第二密封步驟為通過在摺疊的所述未接合部12與未接合部12之間的空間插入密封劑(sealant，30)後進行加熱來使所述未接合部12與未接合部12之間密封。如上所述的本發明的袋型二次電池100的製備方法通過使露出所述未接合部12的末端(在該處，包含於所述外包裝10的金屬層向外部露出)朝向內側摺疊後進行第二密封，能夠防止在所述外包裝10的末端的金屬層的腐蝕露出。因此，能夠防止因所述密封部11的金屬層腐蝕而產生的局部缺陷或微細裂痕使得袋型二次電池100的絕緣電阻被破壞或使得水分滲透，並能夠提高密封強度。所述第二密封步驟中使用的所述密封劑30可以為熱塑性樹脂。所述第二密封步驟中，插入到所述未接合部12與未接合部12之間的所述密封劑 30的用途為，通過對所述密封劑30進行加熱而使其熔化，進而用於所述未接合部12與未接合部12之間的密封，因此優選使用在加熱成型後對其再進行加熱時會變軟的能夠變形的熱塑性樹脂。所述熱塑性樹脂可以為聚丙烯，並且可使用易於配置在密封位置上的聚丙烯膠帶，使聚丙烯在密封過程中不會脫離密封位置。參照圖4，所述摺疊步驟可包括彎折的工序，使所述未接合部12的中心側垂直。由於所述袋型二次電池100的外包裝10形成為包含金屬層，單次工序不易使其摺疊，因此優選包括彎折工序，以使所述未接合部12的中心側向內側方向垂直。此時，所述摺疊步驟可通過第一彎折夾具210與壓力夾具220及第二彎折夾具來使所述未接合部12摺疊。所述第一彎折夾具210的一端部的兩個側面對稱傾斜形成而使面積變寬，所述第二彎折夾具230與所述第一彎折夾具210的一端部對應形成。參照圖4及圖5，所述第一彎折夾具210支撐所述未接合部的內側面，所述壓力夾具220對所述未接合部12的外側面施加壓力並與所述第一彎折夾具210平行交叉而進行彎折，以使所述未接合部12的中心側垂直，之後所述第二彎折夾具230對所述未接合部12的外側面施加壓力，從而能夠容易地摺疊所述未接合部12。如上所述的袋型二次電池100及其製備方法，通過防止在所述袋型二次電池100的外包裝10末端處的金屬層向外部露出而腐蝕，從而能夠防止因所述密封部11產生的金屬層的局部缺陷或微細裂痕而使得所述袋型二次電池100的絕緣被破壞或使得水分滲透，並能夠提高密封強度。下面，參照附圖對如上所述的本發明的袋型二次電池及其製備方法的實施例進行說明。參照圖1，在所述袋型二次電池100的外包裝10內裝入所述電池組件20，注入電解液後對其施加熱和壓力，以向密封部11的外側形成未接合部12，由此進行第一次密封。然後，使所述第一彎折夾具210的具有寬面積的一端面接觸所述未接合部12的內側面。參照圖4，對所述未接合部的未與所述第一彎折夾具210的端面進行接觸的部分的外側面，使用所述壓力夾具220進行施壓來進行彎折，以使所述未接合部12的中心側向著內側方向垂直。此時，使所述第一彎折夾具210與壓力夾具220平行交叉。
參照圖5，所述未接合部12的中心側垂直彎折時，用與所述第一彎折夾具210的一端部對應形成的所述第二彎折夾具220對所述未接合部12的外側面施壓，使所述未接合部12折置。如圖2所示，通過上述工序進行了所述第一密封步驟的所述袋型二次電池100的未接合部12末端向著內側摺疊。然後，如圖3所示，將所述密封劑30插入到被摺疊的所述未接合部12與未接合部12之間，通過加熱密封劑來使所述未接合部12與未接合部12之間密封。當然，本發明不限於所述實施例，應用範圍廣泛，並且在不脫離權利要求書中請求 的本發明的技術思想的前提下，顯然可進行多種變形來實施。
權利要求
1.一種袋型二次電池，所述袋型二次電池包括 電池組件，其包含多個電極； 外包裝，其內部空間容納有所述電池組件； 密封部，其通過在所述外包裝的相互接合的圓周表面的預定區域塗布密封劑而進行密封，以使所述外包裝一體化；以及 未接合部，其通過從構成所述密封部的外包裝的圓周表面延伸而形成。
2.如權利要求I所述的袋型二次電池，所述袋型二次電池的所述未接合部的中心部被摺疊，以使所述未接合部的端部相互接合。
3.如權利要求2所述的袋型二次電池，所述袋型二次電池的所述未接合部相互接合所形成的位置的外側上塗布有密封劑，從而進行密封。
4.如權利要求I所述的袋型二次電池，所述密封劑為熱塑性樹脂。
5.一種袋型二次電池的製備方法，所述袋型二次電池的製備方法包括下列步驟 第一密封步驟，通過在所述外包裝的相互接合的圓周表面的預定區域塗布密封劑來進行密封，使所述外包裝一體化，從而形成密封部及未接合部； 摺疊步驟，將所述未接合部向所述未接合部之間的空間進行摺疊，使所述未接合部的端部相互接合；以及 第二密封步驟，在所述未接合部被摺疊而接合的位置處插入密封劑，以進行密封。
6.如權利要求5所述的袋型二次電池的製備方法，所述摺疊步驟包括第一摺疊步驟，朝向未接合部之間的空間、垂直地彎折所述未接合部。
7.如權利要求6所述的袋型二次電池的製備方法，所述第一摺疊步驟為第一彎折夾具的一個端部的兩側彼此對稱傾斜，使其橫截面變大，從而插入到所述未接合部之間的空間中並支撐所述未接合部的內側面。
8.如權利要求7所述的袋型二次電池製備方法，所述第一摺疊步驟為使杆狀的壓力夾具支撐所述未接合部的外側面，並且所述第一彎折夾具210與壓力夾具220相互交叉，從而彼此平行，由此垂直地摺疊所述未接合部12的中心部。
9.如權利要求6所述的袋型二次電池製備方法，所述摺疊步驟包括第二摺疊步驟，所述第二摺疊步驟為進行摺疊，使在所述第一摺疊步驟中垂直摺疊的所述未接合部的端部相互接合。
10.如權利要求9所述的袋型二次電池製備方法，所述第二摺疊步驟為使所述第一彎折夾具與壓力夾具平行交叉後，將對應於所述第一彎折夾具的一端部的形狀而形成的第二彎折夾具向著所述第一彎折夾具側對所述未接合部的外側面施壓並進行摺疊，從而使所述未接合部的端部接合。
全文摘要
本發明涉及一種袋型二次電池及其製備方法，更詳細地，涉及一種能夠防止在袋型二次電池的外包裝末端處的金屬層向外部露出而腐蝕的袋型二次電池及其製備方法。
文檔編號H01M10/04GK102832357SQ20121020572
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月18日 優先權日2011年6月16日
發明者金奎植, 李存夏, 徐在萬 申請人:Sk新技術株式會社