專利名稱：具有未密封駐留部分的袋形二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有未密封駐留部分的袋形二次電池，更具體地， 涉及一種包括以密封狀態(tài)安裝在袋形電池殼中的二次電池，其中，未 被密封的駐留部分(未密封駐留部分)被限定在電池殼的密封部分和 電極組件之間，以用于收集所產(chǎn)生的氣體，并且未密封駐留部分形成 于與一側(cè)密封部分相鄰的電極組件容納部的外側(cè)。
背景技術(shù)：
隨著移動設(shè)備日益發(fā)展以及針對此類移動設(shè)備的需求逐漸增大， 作為用于移動設(shè)備的能量來源，電池的需求也急劇增大。另外，已經(jīng) 開展了滿足各種需求的針對電池的大量研究。
在電池形狀方面，對于薄得足以應(yīng)用于諸如移動電話之類的產(chǎn)品 的棱形二次電池或袋形二次電池的需求非常大。在電池材料方面，對
于具有高能量密度、高放電電壓和高輸出穩(wěn)定性的鋰二次電池的需求 非常大，例如鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。
進一步，可以基于具有陰極/分隔板/陽極的電極組件的構(gòu)造對二
次電池進行分類。例如，電極組件可構(gòu)造為凝膠巻(巻繞)型結(jié)構(gòu)， 其中在長板型陰極和陽極之間相應(yīng)設(shè)置分隔板的同時巻繞該陰極和陽 極；堆疊型結(jié)構(gòu)，其中在具有預(yù)定尺寸的多個陰極和陽極之間相應(yīng)設(shè) 置分隔板的同時順次堆疊這些陰極和陽極；或者堆疊/折疊型結(jié)構(gòu)，其 中在具有預(yù)定尺寸的多個陰極和陽極之間相應(yīng)設(shè)置分隔板的同時順次 堆疊這些陰極和陽極來構(gòu)建雙電池或全電池，然后巻繞這些雙電池或 全電池。
最近，由于低制造成本、重量輕和形狀易于改變，諸多興趣集中 于構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)的袋形電池，在該結(jié)構(gòu)中此類堆疊或堆疊/折疊型電 極組件被安裝在由鋁薄板制成的袋形電池殼中。結(jié)果，袋形電池的使 用逐漸增加。
圖1為典型地圖示了常規(guī)的代表性袋形二次電池的整體結(jié)構(gòu)的分
4解立體圖。
參照圖1，袋形二次電池10包括電極組件30、從電極組件30伸 出的多個電極片45和50、分別熔焊到電極片40和50的電極引線60 和70、以及用于容納電極組件30的電池殼20。
電極組件30為功率發(fā)生元件，其包括順次堆疊的陰極和陽極，同 時在這些陰極和陽極之間相應(yīng)設(shè)置分隔板。電極組件30構(gòu)造為堆疊結(jié) 構(gòu)或堆疊/折疊結(jié)構(gòu)。電極片40和50從電極組件30的相應(yīng)的電極板 伸出。電極引線60和70例如通過熔焊等電連接到從電極組件30的相 應(yīng)的電極板分別伸出的電極片40和50。電極引線60和70局部暴露 于電池殼20之外。電極引線60和70的上和下表面局部附接有絕緣膜 80,該絕緣膜用于提高電池殼與電極引線60和70之間的密封性，并 同時用于確保在電池殼20與電極引線60和70之間的電絕緣。
電池殼20由鋁薄板制成。電池殼20具有其中限定了用于容納電 極組件30的空間。電池殼20大致形成為袋形。在電極組件30為如圖 1所示的堆疊型電極組件的情況下，電池殼20的內(nèi)上端與電極組件30 間隔開，從而使多個陰極片40和多個陽極片50能夠各自連接到電極 引線60和70。
當袋形電池被過充電，暴露于高溫或短路時，由于電解質(zhì)分解而 產(chǎn)生大量氣體，結(jié)果使電池殼膨脹，即，發(fā)生所謂的膨脹現(xiàn)象。在被 密封的電池殼中引起高壓的同時，這種膨脹現(xiàn)象加速電解質(zhì)的分解， 從而導(dǎo)致電池爆炸。進一步，電池殼的中央部分由于所產(chǎn)生的氣體而 膨脹，從而使電池變形。結(jié)果，在電池中發(fā)生短路。
為了解決此問題，已經(jīng)提出了數(shù)種在電極組件和電池殼的密封部 分之間形成預(yù)定的未密封部分的方法。例如，日本專利申請公布 No. 2005-332726和2005-222872 ^>開了如下二次電池，每種二次電池 均具有安裝在由薄板制成的容納部內(nèi)的堆疊型電極組件，每種二次電 池均被構(gòu)造成如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中未密封部分形成在薄板的容納部 和薄板的密封部分之間，其中電極組件安裝在該容納部中，這樣，在 二次電池的非正常運行情況下，例如當二次電池被過充電或者二次電 池的內(nèi)部溫度急劇升高時，在薄板的一側(cè)熔焊的密封部分被加寬，結(jié) 果使氣體被排出二次電池。具體而言，日本專利申請/〉布No. 2005-332726 7>開了如下結(jié)構(gòu)， 其中沿著薄板的容納部的外周邊，在薄板的容納部的內(nèi)部形成具有預(yù) 定寬度的空間，其中電極組件安裝在該容納部中。結(jié)果，與電極組件 的尺寸相比，容納部的尺寸更大。因此，在實際的制造過程中，難于 在容納部中對電極組件進行正確定位而使所述空間;故形成在容納部 內(nèi)。進一步地，難于將二次電池構(gòu)造為使得在二次電池中產(chǎn)生高壓時 能夠可靠地加寬被密封的氣體排放區(qū)域。
另外，日本專利申請公布No. 2005-222872公開了如下結(jié)構(gòu)，其中 在薄電池殼內(nèi)安裝氣體通道，該氣體通道用于允許氣體排放區(qū)域可被 可靠加寬，并且氣體通道引導(dǎo)件是由強度比薄板的強度更高的材料制 成。因此，所述制造過程復(fù)雜，并且制造成本高，結(jié)果導(dǎo)致所公開的 結(jié)構(gòu)在應(yīng)用于實際制造過程方面受到限制。
因此，急迫需要一種技術(shù)來從根本上解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于解決上述問題以及還未解決的其他技術(shù)問題。 具體而言，本發(fā)明的目的在于，提供一種包括被容納在薄板的容 納部內(nèi)的電極組件的二次電池，其中一未密封部分在與電極組件相鄰 的區(qū)域處未被密封，電解質(zhì)通過該未密封部分注入電池殼中， 一未密 封駐留部分形成于電池殼的密封部分和電極組件之間，用于收集在電 池非正常運行情況下由于電解質(zhì)分解而產(chǎn)生的氣體，從而在非正常運
行情況下有效防止在電池殼內(nèi)產(chǎn)生高壓以及電池變形。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種能夠在確保電池安全性的同時 易于制造的二次電池。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，可以通過提供一種二次電池來實現(xiàn)上述和 其他目的，該二次電池包括以密封狀態(tài)安裝在袋形電池殼內(nèi)的陰極/ 分隔板/陽極結(jié)構(gòu)的電極組件，其中，未被密封的駐留部分(未密封駐 留部分)被限定在電池殼的密封部分和電極組件之間，以用于收集所 產(chǎn)生的氣體，并且該未密封駐留部分通過如下步驟形成(a)將所述 電極組件安裝在上和下薄板之間，所述上和下薄板中的至少一個具有 大致相當于所述電極組件的容納部的尺寸；(b )在所述上和下薄板的四側(cè)中，密封所述上和下薄板的三側(cè)，所述三側(cè)包括在該處設(shè)置電極
終端的兩側(cè)；(c)將電解質(zhì)通過所述未密封部分注入所述電池殼；和 (d)在所述未密封部分與所述容納部間隔開一預(yù)定寬度的區(qū)域處密封 所述未密封部分。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的袋形電池包括未密封駐留部分，其被限 定在電池殼的密封部分和電極組件之間以用于收集氣體。因此，當由 于非正常運行情況——例如電池過充電或者電池暴露于高溫——而在 電池中產(chǎn)生高壓時，未密封駐留部分首先膨脹，以在未密封駐留部分 的可允許體積內(nèi)收集所產(chǎn)生的氣體，從而抑制電池內(nèi)壓的增大。
另外，用于收集所產(chǎn)生氣體的未密封駐留部分并不位于電極組件 容納部中。因此，不必使容納部被制造得使該容納部的尺寸大于必要 尺寸，因此，易于將電極組件容納在容納部中。
電極組件并不被特別限制，只要電極組件構(gòu)造為其中多個電極片 被相連而形成陰極和陽極的結(jié)構(gòu)即可。優(yōu)選地，電極組件被構(gòu)造為巻 繞、堆疊、或堆疊/折疊型結(jié)構(gòu)。堆疊/折疊型電極組件的細節(jié)內(nèi)容公 開于韓國專利申請7^布No. 2001-0082058、 No. 2001-0082059和 No. 2001-0082060中，上述專利申請已經(jīng)以本專利申請的申請人的名 稱遞交。上述專利公布的公開內(nèi)容如同其整體在此闡述那樣在此通過 引用而并入本文。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的二次電池應(yīng)用于這樣的袋形二次電池，其 包括安裝在袋形殼的容納部內(nèi)的電極組件，該袋形殼由諸如包括樹脂 層和金屬層的鋁薄板之類的薄板制成。
通常，袋形二次電池被構(gòu)造為其中電極組件被安裝在袋形電池殼 的容納部中的結(jié)構(gòu)，所述袋形電池殼例如由鋁薄板制成。具體而言， 通過在薄板處形成用于容納電極組件的容納部，以及在將電極組件放 置在該容納部中的同時，將與薄板分離的附加的板或者從所述薄板伸 出的板熱熔焊，以將該容納部密封，來制造袋形二次電池。
因此，在步驟(a)中薄板可被構(gòu)造為其中電極組件容納部形成在 上和下薄板的至少一個處的結(jié)構(gòu)。具體而言，上和下薄板可在其一側(cè) 末端處彼此分離或彼此連接。在這種袋形殼中，在使用沖模和沖頭拉 制過程中，使厚度為數(shù)打或數(shù)百厘米的薄板被局部壓制，以形成容納部。
優(yōu)選地，薄板被構(gòu)造為上和下薄板在其一側(cè)末端處彼此接合的結(jié)構(gòu)。
雙單元分離型電池殼被構(gòu)造為其中兩個電池殼單元在其四側(cè)處彼 此接合從而形成密封部分的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，四側(cè)密封部分暴露于大氣， 因此，在電池殼長時間使用之后空氣(特別是濕氣)穿透電池殼的可 能性大大增加。因此，電池壽命降低。另一方面，在構(gòu)造為在其一側(cè) 末端彼此相連的結(jié)構(gòu)的電池殼中，上述問題并未發(fā)生。
另外，根據(jù)本發(fā)明的二次電池的薄板的容納部構(gòu)造成大致對應(yīng)于
電極組件的形狀，如步驟(a)中所限定的。如前所述，容納部的內(nèi)表 面被成形為向下傾斜表面(錐形表面)的形狀，以便防止在通過所述 拉制過程而形成容納部之時引起所述板的斷裂。根據(jù)本發(fā)明，容納部 的底表面的尺寸大致相當于電極組件。因此，當電極組件通過開放的 上端——其尺寸略大于電極組件的尺寸——插入容納部中時，電極組 件的側(cè)部沿著容納部的向下傾斜表面穩(wěn)定地到達容納部的底表面，而 不管電極組件在容納部內(nèi)存在的位置誤差，因此，非常易于完成電極 組件的安裝。
在步驟(b)，在上和下薄板的四側(cè)中，上和下薄板的三側(cè)被密封， 所述三側(cè)包括在該處設(shè)置電極終端的兩側(cè)。如前所述，在構(gòu)造為其一 側(cè)末端被彼此相連的結(jié)構(gòu)的電池殼中，電池殼僅有兩側(cè)可被密封。
電極終端由于其材料和厚度，可能相對降低密封部分的密封性。 為此原因，有必要在上述密封過程期間將電極終端密封。
在步驟(c)，電解質(zhì)通過由局部密封過程留下的未密封部分注入 電池殼中，在步驟(d)執(zhí)行激活過程。在電解質(zhì)注入過程和激活過程 之后在步驟(e)重新密封未密封部分。為此原因，形成未密封部分從 而使未密封部分大于其余密封部分。在此情況下，包括未密封部分的 該側(cè)的寬度A沒有特別限制，只要該包括未密封部分的該側(cè)的寬度A 大于包括密封部分的其余側(cè)的寬度L即可。包括未密封部分的該側(cè)的 寬度比包括密封部分的其余側(cè)的寬度優(yōu)選地大10%-50%，更優(yōu)選地大 15%-25%。這可以^皮表達為如下方程式A=L+(0. 1~ 0. 5)L。
鋰二次電池使用諸如LiCo02之類的金屬氧化物作為陰極活性材
8料，并使用碳作為陽極活性材料?；诰巯N的多孔分隔板設(shè)置在陽
極和陰極之間，并且將包括諸如L iPF6之類的鋰鹽的非水電解質(zhì)注入 到鋰二次電池中。以這種方式制造出鋰二次電池。在鋰二次電池充電 期間，鋰離子從陰極活性材料放出，并嵌入陽極的碳層。另一方面， 在鋰二次電池放電期間，鋰離子從陽極的碳層放出，并嵌入陰極活性 材料。此時，非水電解質(zhì)用作媒介來使鋰離子在相應(yīng)的陽極和陰極之 間移動。鋰二次電池需要基本穩(wěn)定地在電池的運行電壓范圍內(nèi)，以及 具有以足夠高的速度遷移離子的性能。
然而，在電池的連續(xù)充電和放電期間，電解質(zhì)在陽極活性材料的 表面分解，結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)生氣體。在電池初始充電和放電過程中，在陽 極活性材料的表面形成固體電解質(zhì)界面(SEI)膜，用于抑制氣體的進 一步產(chǎn)生。在步驟(d)處所執(zhí)行的激活過程對于形成SEI膜是必需的， 其是在電池完成之前所要求的。
在一優(yōu)選實施方案中，在步驟(c)之后并且在步驟(d)之前， 進一步執(zhí)行如下步驟僅僅密封所述未密封部分(通過該未密封部分， 電解質(zhì)被注入到所述電池殼中)的外周邊末端區(qū)域(末端密封部分)， 以在所述電池殼中形成預(yù)定尺寸的氣袋，以及切削所述末端密封部分， 以去除在激活過程期間產(chǎn)生的氣體并排出電解質(zhì)的過量部分或補充電 解質(zhì)的短缺部分。
氣袋部分的寬度B并不被特別限制，只要氣袋部分的寬度B為對 應(yīng)側(cè)的寬度A的預(yù)定的一部分即可。優(yōu)選地，氣袋部分的寬度B為對 應(yīng)側(cè)的寬度的30%-60%。這可以被表達為如下方程式B=(0. 3 ~ 0. 6)A。
根據(jù)情況，當在激活過程期間已經(jīng)消耗電解質(zhì)時，或者當在電池 制造過程期間電解質(zhì)未被充足地注入到電池殼中時，可以通過二次注 入過程來補充電解質(zhì)。在此情況下，將該電池按其原狀擱置一預(yù)定時 段(例如，12小時)，然后可再次執(zhí)行激活過程和充電過程。
在步驟(d)，在未密封部分與容納部間隔開一預(yù)定寬度的區(qū)域處 對未密封部分進行密封。未密封駐留部分具有一寬度C,該寬度C優(yōu) 選地等于對應(yīng)側(cè)的寬度A的10%-40%,更優(yōu)選等于20°/。-30%。這可以表 達為如下方程式C=(0.3~0.6)A。當未密封駐留部分的寬度C小于 10%時，通過收集在非正常運行條件上產(chǎn)生的氣體以防止電池爆炸的收效甚微。另一方面，當未密封駐留部分的寬度C大于40%時，電池尺 寸增大，這并非優(yōu)選。
具有寬度A的特定側(cè)(包括具有寬度C的未密封駐留部分)的接 合力小于具有寬度L的其余密封部分的接合力。因此，當在電池中產(chǎn) 生高壓時，具有寬度C的未密封駐留部分(位于電池殼的四側(cè)中的以 上所提到特定側(cè))首先膨脹以抑制電池內(nèi)壓的增大，并且當在電池中 產(chǎn)生大于臨界值的高壓時，與未密封駐留部分相鄰的具有寬度A的該 側(cè)的密封部分接著被加寬以排出高壓氣體。由此防止了電池爆炸，并 因此確保電池的安全性。
優(yōu)選地，才艮據(jù)本發(fā)明的二次電池為鋰二次電池。具體而言，本發(fā) 明特別適用于所謂的鋰離子聚合物電池，其具有注入有凝膠體形式的 含鋰電解質(zhì)的電極組件。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種包括作為單元電池的袋形電池的 中型或大型電池組。
所述中型或大型電池組包括多個單元電池。為此原因，當其中一 些單元電池非正常運行時，可引發(fā)連鎖反應(yīng)。因此，可以進一步通過 包括上述未密封駐留部分來提高電池組的整體安全性。


本發(fā)明的上述和其他目的、特征和其他優(yōu)點將從以下結(jié)合附圖的 詳細描述中得到更為清晰的理解，在這些附圖中
圖1為圖示了常規(guī)的袋形二次電池的總體結(jié)構(gòu)的分解立體圖2為圖示了根據(jù)本發(fā)明的在袋形二次電池制造期間注入電解質(zhì) 的步驟的典型視圖3是沿圖2的線A-A截取的豎直截面圖4是圖示了圖3的畫出部分B的截面放大圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的在完成電解質(zhì)注入步 驟之后，在氣袋部分被限定在未密封部分中的同時，執(zhí)行激活過程的步 驟的典型視圖6和7分別是圖示了移除末端密封部分以排出所收集的氣體的 步驟以及形成未密封駐留部分的步驟的典型視圖；和圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明的二次電池在非正常運行情況下發(fā)生膨 脹現(xiàn)象的典型視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。然而，應(yīng)該 注意到，本發(fā)明的范圍并不限于所描述的實施方案。
圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明在袋形二次電池制造期間注入電解質(zhì)的 步驟的典型岸見圖。
參照圖2,袋形二次電池100構(gòu)建為如下結(jié)構(gòu)，其中，電極組件 110安裝在電池殼130中，電極終端112和114連接到該電極組件110, 該電池殼130包括兩個薄板，其中一個薄板具有容納部120。電池殼 130在其三側(cè)設(shè)置有通過熱壓形成的密封部分140，所述三側(cè)包括電池 殼130的各自設(shè)置有電極終端112和114的頂側(cè)和底側(cè)。電池殼130 在其剩余一側(cè)設(shè)置有未密封部分150。電解質(zhì)通過未密封部分150注 入到電池殼130中。
圖3是沿圖2的線A-A截取的豎直截面圖，圖4是典型地圖示出 圖3的畫出部分B的截面放大圖。
參照這些附圖，電極組件被容納在下殼134的容納部120內(nèi)，并 被上殼132覆蓋。在上殼132和下殼134之間的接觸區(qū)域L1被密封。
厚度為約113jam的鋁薄板，通過一使用沖模和沖頭的拉制處理被 局部壓制，從而在下殼134處形成容納部120。厚度如此之小的板可 能在該板被壓制之時而被撕裂。因此，在拉制處理中有必要逐漸地形 成彎曲區(qū)域134a和134b。結(jié)果，容納部的側(cè)表面形成為向下傾斜表 面122的形狀，并且容納部120的頂表面略大于容納部120的底表面。 電極組件110的尺寸大致相當于容納部120的底表面的尺寸。因此， 當電極組件110被容納在容納部120中時，盡管稍微有點位置誤差， 但是電極組件110仍易于被容納在容納部12中。
圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的在完成電解質(zhì)注入步 驟之后，在氣袋部分被限定在未密封部分中的同時，執(zhí)行激活過程的步 驟的典型視圖。
參照圖5，電池殼的未密封部分150 (見圖2)僅在電池殼的外周
ii邊末端處以一預(yù)定寬度密封，以限定一相對大的氣袋部分160。末端 密封部分162被形成以限定氣袋部分160，該氣袋部分160用于臨時 收集在激活過程期間所產(chǎn)生的氣體。因此，末端密封部分162的寬度 小于其余密封部分140的寬度。
如之前所述，在激活過程中的二次電池的初始充電和方文電期間， 在電極組件110的陽極處形成保護膜。此時， 一部分碳酸鹽化合物分 解，由該分解所產(chǎn)生的氣體被收集在氣袋部分160中。在激活過程中， 在最終完成的電池單元被充電時，前述的保護膜可減少在正常運行狀 況下所產(chǎn)生的氣體的附加量。
圖6和7分別是圖示了去除末端密封部分以排出所收集的氣體的 步驟以及形成未密封駐留部分的步驟的典型視圖。
首先參照圖6,氣袋160被局部去除以去除圖5所示的末端密封 部分162，結(jié)果就去除了在氣袋部分160中所收集的氣體。此時，可 以擠壓出多余的電解質(zhì)和/或可以對不足的電解質(zhì)進行補充。適當調(diào)整 氣袋部分160的裁切尺寸，從而在形成未密封駐留部分的同時形成具 有一預(yù)定尺寸的密封部分。
參照圖7，密封預(yù)定的外周邊部分以形成側(cè)密封部分172，從而形 成未密封駐留部分170。如前所述，側(cè)密封部分172優(yōu)選地具有比其 余密封部分140的寬度小的寬度，盡管側(cè)密封部分172的寬度可等于 其余密封部分140的寬度。
圖8為圖示了根據(jù)本發(fā)明的二次電池在非正常運行情況下發(fā)生膨 脹現(xiàn)象的典型視圖。
參照圖8，在正常運行情況下，形成于拉制過程期間的具有預(yù)定 尺寸的駐留體積Va存在于電極組件容納部120的內(nèi)部。然而，在非正 常運行條件下，例如在二次電池被過充電或者暴露于高溫時，產(chǎn)生氣 體，結(jié)果導(dǎo)致內(nèi)壓增大而使未密封駐留部分170變形。未密封駐留部 分170的變形可以到達形成側(cè)密封部分172之處的區(qū)域。因此，取決 于所產(chǎn)生的氣體量，駐留體積可以轉(zhuǎn)變?yōu)轶w積變形Vb或體積變形Vc。
相對于駐留體積Va的體積變形Vb和體積變形Vc大致以如下長度 的三次方而成比例增大，所述長度是通過將包括未密封駐留部分170 的側(cè)的總長度L1減去對應(yīng)于側(cè)密封部分172的側(cè)的長度L2而獲得。因此，可在未密封駐留部分170中收集的氣體的量相對較大。
另一方面，當所產(chǎn)生的氣體的量超過未密封駐留部分170的最大 體積變形Vc時，在電池殼的四側(cè)中具有最小尺寸的密封部分，即與未 密封駐留部分170相鄰的側(cè)密封部分172被加寬，結(jié)果就從電池殼排 出高壓氣體。因此就防止了電池爆炸。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施方案已經(jīng)出于示例性目的而公開，但是本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不偏離所附權(quán)利要求書中所公開的本發(fā) 明的范圍和精神的情況下，可以進行各種修改、添加和替換。
工業(yè)實用性
從上文描述所明了的是，根據(jù)本發(fā)明的二次電池被構(gòu)建成如下結(jié) 構(gòu)，其中當電池跌落或者外部沖擊施加于電池時，電極組件的移動受 到抑制，從而防止了發(fā)生內(nèi)部短路。進一步，當由于電池過充電或者 電池暴露于高溫而在該電池中產(chǎn)生高壓時，未密封駐留部分首先膨脹， 從而抑制了二次電池的內(nèi)壓增大，因此，進一步提高了二次電池的安 全性。
權(quán)利要求
1.一種包括陰極/分隔板/陽極結(jié)構(gòu)的電極組件的二次電池，該電極組件以密封狀態(tài)安裝在袋形電池殼內(nèi)，其中，未被密封的駐留部分(未密封駐留部分)被限定在所述電池殼的密封部分和所述電極組件之間以用于收集所產(chǎn)生的氣體，并且所述未密封駐留部分通過如下步驟形成(a)將所述電極組件安裝在上薄板和下薄板之間，所述上薄板和所述下薄板中的至少一個具有大致相當于所述電極組件的容納部的尺寸；(b)在所述上薄板和所述下薄板的四側(cè)中，密封所述上薄板和所述下薄板的三側(cè)，所述三側(cè)包括其中設(shè)置有電極終端的兩側(cè)；(c)將電解質(zhì)通過所述未密封部分注入于所述電池殼中；和(d)在所述未密封部分與所述容納部間隔開一預(yù)定寬度的區(qū)域處密封所述未密封部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述電極組件構(gòu)建為巻 繞、堆疊、或堆疊/折疊型結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述電池殼由包括樹脂 層和金屬層的薄板制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池，其中所述薄板為鋁薄板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述薄板被構(gòu)建為其中 所述上薄板和所述下薄板在其一側(cè)末端處彼此接合的結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中包括所述未密封駐留部 分的該桐比包括所述密封部分的其余側(cè)的寬度大10%-50%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，在步驟(c)之后并 且在步驟(d)之前，進一步執(zhí)行如下步驟僅密封所述未密封部分的 外周邊末端區(qū)域(末端密封部分)，以在所述電池殼中形成一預(yù)定尺寸 的氣袋，所述電解質(zhì)通過所述未密封部分注入到所述電池殼中，并且 切削所述末端密封部分，以去除在激活過程期間產(chǎn)生的氣體以及排出 所述電解質(zhì)的過量部分或補充所述電解質(zhì)的短缺部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的二次電池，其中所述氣袋部分的寬度等 于對應(yīng)側(cè)的寬度的30%-60%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述未密封駐留部分的 寬度等于對應(yīng)側(cè)的寬度的10%-40%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，包括所述未密封駐 留部分的該側(cè)的寬度比包括所述密封部分的其余側(cè)的寬度大 15%-25%,并且所述未密封駐留部分的寬度等于對應(yīng)側(cè)的寬度的 20%-30%。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，當在所述電池中產(chǎn) 生高壓時，所述未密封駐留部分首先膨脹，以抑制所述電池的內(nèi)壓的 增大，并且，當在所述電池中產(chǎn)生大于臨界值的高壓時，與所述未密 封駐留部分相鄰的密封部分接著也被加寬以排出高壓氣體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其中所述電池為鋰離子聚 合物電池。
13. —種中型或大型電池模塊，包括作為單元電池的根據(jù)權(quán)利要 求1-12中任一項所述的二次電池。
全文摘要
本說明書公開了一種包括陰極/分隔板/陽極結(jié)構(gòu)的電極組件的二次電池，該電極組件以密封狀態(tài)安裝在袋形電池殼內(nèi)，其中，未被密封的駐留部分(未密封駐留部分)被限定在所述電池殼的密封部分和所述電極組件之間以用于收集所產(chǎn)生的氣體，并且所述未密封駐留部分通過如下步驟形成將所述電極組件安裝在上和下薄板之間，所述上和下薄板中的至少一個具有大致相當于所述電極組件的容納部的尺寸；在所述上和下薄板的四側(cè)中，密封所述上和下薄板的三側(cè)，所述三側(cè)包括其中設(shè)置有電極終端的兩側(cè)；將電解質(zhì)通過所述未密封部分注入所述電池殼中；以及密封所述未密封部分以使得所得到的密封部分與所述容納部間隔開一預(yù)定寬度。
文檔編號H01M2/02GK101517776SQ200780035815
公開日2009年8月26日 申請日期2007年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日
發(fā)明者崔亭熙, 李漢浩, 柳志憲, 梁承秦 申請人:株式會社Lg化學