用于次級電池的袋狀單元的凝膠套筒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種次級電池，更具體地，提供了用于次級電池的袋狀單元的凝膠套筒，該凝膠套筒具有作為基本組件的電極板和分隔件。本發(fā)明的用于次級電池的袋狀單元的凝膠套筒能夠?qū)崿F(xiàn)制造具有改進絕緣電阻的電池單元，因此改進了電池單元的可靠性，能夠可有助于凝膠套筒的電解質(zhì)潤濕，該電解質(zhì)潤濕可能由于可收縮管而下降。
【專利說明】用于次級電池的袋狀單元的凝膠套筒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種次級電池(secondary battery),并更具體地涉及一種用于次級電池的袋狀單元的凝膠套筒(jelly roll of a pouch cell),該凝膠套筒具有作為基本組件的電極板和分隔件(separator)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來說，次級電池可被再次充電并制成大容量電池。作為有代表性的次級電池，出現(xiàn)了鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等等。其中，由于諸如較長使用壽命和高容量的優(yōu)異性能，鋰離子電池作為下一代電源受到了關(guān)注。這里，鋰次級電池的工作電壓為3.6V或更高。鋰次級電池被用作移動電子裝置的電源或者若干鋰次級電池以串聯(lián)連接，從而用于大功率混合動力車輛中。鋰次級電池的使用迅速增長，這是因為鋰次級電池的工作電壓是鎳鎘電池或鎳金屬混合電池的三倍，并且鋰次級電池的每單位重量的能量密度特性很優(yōu)
巳
[0003]鋰次級電池可以被制成各種類型，并且其具有代表性的類型可以是主要用于鋰離子電池的圓柱型和棱柱型。最近被關(guān)注的鋰聚合物電池被制成柔性袋狀類型，因此其形狀比較自由。另外，鋰聚合物電池具有優(yōu)異的安全性和輕的重量，因此有利于移動電子裝置的薄化和重量輕便。
[0004]次級電池的電池單元由電池部分和用于提供將電池部分包含在其中的空間的殼體組成。電池部分被稱為凝膠套筒，因為其類似于通過纏繞凝膠而得到的形狀。現(xiàn)有的凝膠套筒當其被插入袋狀殼體中時具有以下問題。
[0005]由于凝膠套筒的分隔件被制成薄膜型，所以當凝膠套筒插入袋狀殼體中然后被密封時，位于凝膠套筒邊緣上的分隔件的部分可能被陷入袋狀殼體的密封部分中。在這種情況下，袋狀殼體的密封面和電極接頭(electrode tap)之間的絕緣電阻可能下降，導(dǎo)致電池單元的可靠性下降。而且，當長期使用該電池單元時，其中可能產(chǎn)生腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種用于次級電池的袋狀單元的凝膠套筒，通過采用絕緣材料的可收縮管包裹凝膠套筒，其能夠改善由于分隔件被陷入殼體的密封部分中而引起的絕緣電阻的下降。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于次級電池的袋狀單元的凝膠套筒，通過在可收縮管中形成潤濕孔(wetting hole)，所述凝膠套筒能夠有助于凝膠套筒電解質(zhì)的潤濕，該電解質(zhì)的潤濕由于可收縮管而下降。
[0009]技術(shù)方案
[0010]從一個總的方面而言，本發(fā)明提供了用于次級電池的電池單元的凝膠套筒，所述凝膠套筒包括:電池部分，其包括以預(yù)定距離配置的電極板和設(shè)置在所述電極板之間的分隔件；陰極接頭和陽極接頭，其與所述電極板電連接并從所述電極板的上部向外突出；和包裹所述電池部分的薄膜。
[0011]所述薄膜包裹所述電池部分的整個外表面，而只露出所述陰極接頭和所述陽極接頭，并且所述薄膜可被制成上端和下端開口的管狀。
[0012]所述薄膜可具有至少一個潤濕孔，其穿透所述電池部分的外表面從而由此露出所述電池部分。
[0013]所述薄膜可由受熱收縮的材料形成，從而所述薄膜與所述電池部分緊密粘附。
[0014]有益效果
[0015]如上所述，本發(fā)明的用于次級電池的袋狀單元的凝膠套筒能夠?qū)崿F(xiàn)制造具有改進絕緣電阻的電池單元，因此改進了電池單元的可靠性，并且有助于凝膠套筒的電解質(zhì)潤濕，該電解質(zhì)潤濕可能由于可收縮管而下降。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]從下面結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實施例的說明中，本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)勢將變得顯而易見，其中:
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明的凝膠套筒的立體圖；
[0018]圖2為根據(jù)本發(fā)明的凝膠套筒的分解立體圖；
[0019]圖3為根據(jù)本發(fā)明的電池單元的另一個優(yōu)選實施例的平面圖；
[0020]圖4為根據(jù)本發(fā)明的潤濕孔的多種實例的平面圖；
[0021]圖5為根據(jù)本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例沿著圖1的線AA得到的截面圖；
[0022]圖6為根據(jù)本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例沿著圖1的線AA得到的截面圖；
[0023]圖7為根據(jù)本發(fā)明的第三個優(yōu)選實施例沿著圖1的線AA得到的截面圖。
[0024]主要元件的詳細說明
[0025]100:凝膠套筒
[0026]10:電池部分11:電極板
[0027]12:分隔件13:陰極接頭
[0028]14:陽極接頭
[0029]20:薄膜21:潤濕孔
【具體實施方式】
[0030]參見圖1和2，根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的凝膠套筒100可包括電池部分10和薄膜20。陰極接頭13和陽極接頭14從電池部分10的一個側(cè)表面突出。本發(fā)明主要描述一種殼體，在該殼體中陰極接頭13和陽極接頭14形成在電池部分10的一個側(cè)表面上,如圖1所示，但是本發(fā)明當然適用于一種殼體，在該殼體中陰極接頭230和陽極接頭240分別形成在電池單元200的兩個側(cè)表面上，如圖3所示。
[0031]薄膜20具有的尺寸使得電池部分10可容易地插入其中。在電池部分10插入薄膜20中之后，薄膜20通過熱熔而收縮，從而緊密粘附在電池部分10的外表面上。
[0032]這里，當電池部分10被密封在殼體中時，電池部分10與電解質(zhì)密封在一起。如果采用薄膜20包裹電池部分10，則只通過薄膜20的上部和下部發(fā)生電解質(zhì)潤濕，這樣可能引起充放電效率下降。因此為了便于電解質(zhì)潤濕，電池部分10具有下列構(gòu)造。
[0033]可以形成潤濕孔21以穿透薄膜20。在薄膜20的外表面上可以形成一個或多個潤濕孔21，同時潤濕孔21呈行和列。過多的潤濕孔21防止薄膜20起作用，而過少的潤濕孔21防止薄膜20進行潤濕功能。因此，優(yōu)選地根據(jù)電池的容量和尺寸來形成合適數(shù)量的潤濕孔21。
[0034]潤濕孔21當然可以形成各種形狀，比如圓形21a、方形21b、橢圓形21c和三角形21d,如圖4所示。
[0035]在下文中，將參考附圖詳細描述用于制造具有改進電阻的電池單元的本發(fā)明的凝膠套筒100的各種優(yōu)選實施例。
[0036][第一優(yōu)選實施例]
[0037]參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的凝膠套筒100A可以包括電池部分10A，該電池部分IOA包括電極板11A、分隔件12A和薄膜20A。
[0038]電池部分IOA可以構(gòu)造為一種類型，其中多個電極板IlA為層壓的。對于電極板11A，陰極板和陽極板可以交替層壓。這里，可以將分隔件12A插在陰極板和陽極板之間。上述構(gòu)造的制造方法如下所述。
[0039]分隔件12A沿著其長度方向布置，然后電極板IlA以預(yù)定距離配置在分隔件12A的上表面上。然后通過使用一個電極板IlA纏繞分隔件12A作為基本單元，以完成電池部分10A。各個電極板IlA用陰極接頭和陽極接頭進行電連接。
[0040]電池部分IOA的側(cè)表面示出了一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中分隔件12A被折疊若干次。由于分隔件12A為薄膜類型，因此當將電池部分IOA插入殼體中并被密封時，分隔件12A可能陷入殼體的密封表面中。為了避免上述缺陷，根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的電池部分具有如下的特定構(gòu)造。
[0041]薄膜20A包裹電池部分IOA0薄膜20A被制成管狀，其上部和下部是開口的，并且可以被制成為可收縮的管狀，從而有助于在將電池部分IOA插入薄膜20A中之后與電池部分IOA的緊密粘附。薄膜20A的形狀可以類似于電池部分IOA的外表面形狀，從而可以容易地將電池部分IOA插入薄膜20A中。在圖中電池部分IOA被顯示為六面體形，但是其截面一般為橢圓形，因此，薄膜20A的截面可以是橢圓形。
[0042][第二優(yōu)選實施例]
[0043]參考圖6，根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的凝膠套筒100B可包括電池部分10B，該電池部分IOB包括電極板11B、分隔件12B和薄膜20B。
[0044]電池部分IOB可以構(gòu)造為一種類型，在該類型中多個電極板IlB為層壓的。對于電極板11B，陰極板和陽極板可以交替層壓。這里，可以將分隔件12B插在陰極板和陽極板之間。上述構(gòu)造的制造方法如下所述。
[0045]分隔件12B可以以鋸齒形彎曲以產(chǎn)生多個層，并且每個電極板IlB可以被層壓在分隔件12B的層之間。這里，對于電極板11B，陰極板和陽極板可以交替層壓。電池部分IOB的各個電極板IIB可與陰極接頭和陽極接頭電連接。
[0046]薄膜20B的其它構(gòu)造與根據(jù)上述第一優(yōu)選實施例的薄膜20A的構(gòu)造相同，因此其詳細描述被省略。
[0047][第三優(yōu)選實施例][0048]參考圖7，根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實施例的凝膠套筒100C可包括電池部分10C，該電池部分IOC包括電極板11C、分隔件12C和薄膜20C。
[0049]電池部分IOC可以構(gòu)造為一種類型，在該類型中多個電極板IlC為層壓的。對于電極板11C，陰極板和陽極板可以交替層壓。這里，可以將分隔件12C插在陰極板和陽極板之間。上述構(gòu)造的制造方法如下所述。
[0050]電極板IlC沿著長度方向長長地布置，且分隔件12C層壓在其上，使得由陰極板和陽極板制成的每個電極板IlC被放置在分隔件12C之間。然后，其中電極板IlC和分隔件12C沿著長度方向?qū)訅旱膶訅杭焕p繞，由此構(gòu)成電池部分。作為層壓的實例，分隔件、陽極板、分隔件和陰極板被順序地層壓，然后纏繞。
[0051]薄膜20C的其它構(gòu)造與根據(jù)上述第一優(yōu)選實施例的薄膜20A的構(gòu)造相同，因此其詳細描述被省略。
[0052]本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)不應(yīng)被理解為是將本發(fā)明限制在上述優(yōu)選實施例中。其申請范圍當然可以變化，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的主旨的情況下可以對其作出各種修改。因此，只要這些修改和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的，其就包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于次級電池的電池單元的凝膠套筒，所述凝膠套筒包括: 電池部分，其包括以預(yù)定距離配置的電極板和設(shè)置在所述電極板之間的分隔件； 陰極接頭和陽極接頭，其與所述電極板電連接并從所述電極板的上部向外突出；和 薄膜，其包裹所述電池部分。
2.如權(quán)利要求1所述的凝膠套筒，其中所述薄膜包裹所述電池部分的整個外表面，而只露出所述陰極接頭和所述陽極接頭。
3.如權(quán)利要求1所述的凝膠套筒，其中所述薄膜被制成上端和下端開口的管狀。
4.如權(quán)利要求1所述的凝膠套筒，其中所述薄膜具有至少一個潤濕孔，所述潤濕口穿透所述電池部分的外表面從而露出所述電池部分。
5.如權(quán)利要求1所述的凝膠套筒，其中所述薄膜由受熱收縮的材料形成，從而緊密粘附到所述電池部分。
【文檔編號】H01M10/02GK103959535SQ201280052790
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月31日
【發(fā)明者】金奎植, 金榮奭, 李亨馥 申請人:Sk新技術(shù)株式會社