專利名稱：：增強安全性的卷曲狀鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種安全性增強的巻曲狀(crimp-shaped)二次電池，更具體而言，涉及一種被構(gòu)造為如下結(jié)構(gòu)的圓柱形二次電池，在該結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)安裝有一電極組件的圓柱形容器的上端形成一巻曲區(qū)域，在所述巻曲區(qū)域處一蓋組件被安裝至該圓柱形容器的開口上端，其中所述巻曲區(qū)域被構(gòu)造為其中圓柱形容器的巻曲區(qū)域的上端被以預(yù)定曲率半徑連續(xù)彎曲兩次的結(jié)構(gòu)，因此，限制了所述密封部分在諸如振動或摔落的外部物理沖擊施加至電池時，以及當(dāng)電池的內(nèi)部壓力增加時，彼此相互分離，從而防止電解質(zhì)泄漏，進而極大地提高電池的安全性，并且當(dāng)以小曲率半徑彎曲巻曲區(qū)域的前端時，諸如褶皺(wrinkle)等的容器變形被最小化。
背景技術(shù)：
：隨著移動設(shè)備的日益發(fā)展，對這種移動設(shè)備的需求增加，對作為用于移動設(shè)備的能量源的二次電池的需求也已迅速增加。在這些二次電池中，有一種具有高能量密度和高放電電壓的鋰二次電池，對于這種鋰二次電池已進行了許多研究，并且所述鋰二次電池現(xiàn)已投放市場并凈皮廣泛^f吏用。當(dāng)二次電池被用作移動電話或者膝上型計算機的能量源時，需要二次電池穩(wěn)定地提供一預(yù)定水平的功率。然而，當(dāng)二次電池被用作諸如電鉆等的電動工具的能量源時，需要二次電池瞬時提供一高水平的功率并且，同時，能夠穩(wěn)定地抵抗諸如振動或摔落的外部物理沖擊。圖1是一個示出傳統(tǒng)圓柱形二次電池的結(jié)構(gòu)的豎直截面圖。參照圖1，圓柱形二次電池IO通常包括圓柱形容器20、安裝在容器20內(nèi)的凝膠巻型電極組件30、結(jié)合至容器20的上端的蓋組件40，以及其上安裝有蓋組件40的巻曲區(qū)域50。電極組件30被構(gòu)造為這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中陰極31和陽極32被巻繞為凝膠巻形狀，同時隔板33被分別插入在陰極31和陽極32之間。陰極31附接有一陰極接頭34,所述陰極接頭連接至蓋組件40。陽極32附接有一陽極接頭(未示出)，所述陽極接頭連接至容器20的下端。蓋組件40包括一構(gòu)成陰極端子的頂蓋41;一正溫度系數(shù)(PTC)元件42，其用于當(dāng)電池的內(nèi)部溫度增加時通過大大增加電池阻抗來截斷電流；一彎曲安全構(gòu)件43，其用于當(dāng)電池的內(nèi)部壓力增加時截斷電流和/或排放氣體；一絕緣構(gòu)件44,其用于使安全彎曲構(gòu)件43與蓋板45電隔離(除了一特定部分之外)；以及連接至陰極接頭34的蓋板45,所述陰極接頭附接至陰極31。蓋組件40被構(gòu)造為其中頂蓋41、PTC元件42、彎曲安全構(gòu)件43、絕緣構(gòu)件44和蓋板45被順序堆疊的結(jié)構(gòu)。巻曲區(qū)域50形成在容器20的上端，使得蓋組件40可被安裝至容器20的開口上端。更具體而言，通過以下過程形成巻曲區(qū)域50:將容器20的上端巻邊，使得在容器20的內(nèi)側(cè)形成一凹陷21，安裝襯墊60,順序地將蓋板45、絕緣構(gòu)件44、彎曲安全構(gòu)件43以及頂蓋41的外緣部分插入，然后彎曲容器20的上端。結(jié)果，巻曲區(qū)域50被形成為圍繞位于巻曲區(qū)域50內(nèi)側(cè)的襯墊60的形狀。通過巻曲和壓制將蓋組件40安裝至巻曲區(qū)域50。然而，已證實的是，當(dāng)外部沖擊被施加至上述構(gòu)造的圓柱形二次電池時，圓柱形二次電池的密封性降低，圓柱形二次電池的電連接區(qū)域處的阻抗是可變的，并且圓柱形二次電池的安全性較低，由此圓柱形二次電池很難呈現(xiàn)出預(yù)期的電池性能。為此，本發(fā)明的發(fā)明人提出了一種具有如圖2中所示的改進結(jié)構(gòu)的二次電池，所述二次電池在韓國專利申請No.2006-22950中被公開。參照圖2，通過以下過程制造圓柱形二次電池100:將一電極組件110插入容器200，將電解質(zhì)注入容器200中，然后將一蓋組件300安裝至容器200的打開的上端。制造圓柱形二次電池100的過程大致相同于制造常規(guī)圓柱形二次電池的過程。然而，圓柱形二次電池100的結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)圓柱形二次電池的結(jié)構(gòu)。將在下面進行詳細描述其差異蓋組件300借助于巻曲區(qū)域500安裝至容器200的開口上端，所述巻曲區(qū)域500被構(gòu)造為這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中頂蓋310和用于降低電池的內(nèi)部壓力的彎曲安全構(gòu)件320在一襯墊400內(nèi)相互緊密接觸，該襯墊被安裝至容器200的上巻邊部分210以保持氣密性的。頂蓋310被成形為使得頂蓋310的中心部分向上凸出，從而，頂蓋310用作連接至一外部電路的陰極端子。頂蓋310沿其突出部分的周邊設(shè)置有多個通孔312，壓縮氣體穿過所述通孔排出容器200。彎曲安全構(gòu)件320是一電流流過其中的薄膜結(jié)構(gòu)。彎曲安全構(gòu)件320的中心部分被壓下形成一凹陷中心部分322,并且具有不同深度的兩個凹口324和326;故分別形成在中心部分322的上和下彎曲區(qū)域。在彎曲安全構(gòu)件320的下方安裝有一電流截斷構(gòu)件600，其用于將氣體排出電池并且同時截斷電流。彎曲安全構(gòu)件320的末端328圍繞頂蓋310的外周邊314，并且將一環(huán)形突出物316形成在頂蓋310的下端表面處。具有上述構(gòu)造的圓柱形二次電池100解決了電連接區(qū)域處的密封相關(guān)問題和阻抗變化問題。然而，本發(fā)明的發(fā)明人所實施的實驗表明，當(dāng)向圓柱形二次電池連續(xù)施加外部沖擊時，以圖1的結(jié)構(gòu)構(gòu)造的巻曲區(qū)域以及以圖2的結(jié)構(gòu)構(gòu)造的巻曲區(qū)域容易變形，導(dǎo)致頂蓋、彎曲安全構(gòu)件和襯墊之間的接觸表面相互分離，由此降低了圓柱形二次電池的密封性。圖3是一個示出圖2中所示的圓柱形二次電池的巻曲區(qū)域的局部放大圖。為了便于說明，僅示出了容器的形成巻曲區(qū)域的部分。參照圖3，巻曲區(qū)域500被構(gòu)造為如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中巻曲區(qū)域500的末端被彎曲，使得蓋組件300(參見圖2)被穩(wěn)定安裝至容器200(參見圖2)的開口上端，同時襯墊400(參見圖2)被布置在蓋組件300和容器200的開口上端之間。巻曲區(qū)域500的彎曲前端510向內(nèi)延伸，同時巻曲區(qū)域500的彎曲前端510以一預(yù)定角度傾斜，使得巻曲區(qū)域500的彎曲前端510壓住襯墊400(參見圖2)從而提供一高密封性。對于大部分圓柱形二次電池，彎曲區(qū)域具有大約1.3mm或者更大的曲率半徑(R)。然而，在這樣的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)向電池的側(cè)面(沿水平箭頭所示的方向)頻繁施加外力時，巻曲區(qū)域500沿虛線的形狀變形，導(dǎo)致村墊的密封狀態(tài)部分松懈，從而，使彎曲安全構(gòu)件和頂蓋之間的接觸表面瞬時相互間隔開。結(jié)果，電解質(zhì)通過彎曲安全構(gòu)件和頂蓋之間所限定的間隙從圓柱形二次電池中泄漏，由此極大地降l氐了圓柱形二次電池的安全性。此外，當(dāng)圓柱形二次電池的內(nèi)部壓力增加時，將出現(xiàn)由圓柱形二次電池的內(nèi)側(cè)施加的壓力而導(dǎo)致的上述變形，從而4吏電解質(zhì)從圓柱形二次電池中泄漏?？煽紤]在實施巻曲的彎曲過程時，減少曲率半徑，從而限制由于施加至圓柱形二次電池的外部沖擊以及圓柱形二次電池的內(nèi)部壓力的增加而造成的巻曲區(qū)域的變形。然而，在該情況中，由于小的曲率半徑，彎曲區(qū)域沒有平緩地傾斜，導(dǎo)致可能在容器上形成褶皺。此外，可考慮彎曲巻曲區(qū)域的前端，使得巻曲區(qū)域的彎曲前端大約垂直地壓住襯墊，從而極大地增加施加至圓柱形電池中襯墊的力。所述結(jié)構(gòu)的實施例在美國專利No.5，150，602和No.4，656，736的附圖中被部分公開。然而，當(dāng)巻曲區(qū)域的彎曲前端垂直壓住襯墊時，構(gòu)成襯墊的彈性材料的疲勞現(xiàn)象極大地增加，由此由于外部沖擊和內(nèi)部壓力的增加可能發(fā)生裂紋，從而，極大地降低了圓柱形電池的密封性。同時，圓柱形二次電池的容器的外表面通常被一絕緣管道覆蓋，所述絕緣管道用于將容器的除了電極端子區(qū)域之外的外表面與外部隔離，從而防止容器的外表面被刻劃破壞。絕緣管道曾通常由聚氯乙烯(PVC)制成。然而，PVC管道具有低耐熱性，在PVC管道的高溫處理過程中在PVC管道中發(fā)生二次收縮，并且當(dāng)PVC管道廢棄時，從PVC管道中產(chǎn)生有害物質(zhì)，導(dǎo)致從PVC管道中產(chǎn)生了諸如環(huán)境污染等的許多問題。為此，絕緣管道主要由其他聚合物樹脂而非PVC制成。然而，由本發(fā)明的發(fā)明人進行的實驗表明，這種管道具有低抗沖擊性，因此，當(dāng)向用作電動工具的能量源的二次電池施加外力時，管道不呈現(xiàn)出預(yù)期等級的沖擊吸收性。因此，非常需要一種通過改進巻曲結(jié)構(gòu)和絕緣管道而呈現(xiàn)出更加優(yōu)異特征的圓柱形二次電池
發(fā)明內(nèi)容因此，為了解決上述問題以及其他尚待解決的問題，做出了本發(fā)明。作為為了解決上述問題的大量廣泛深入研究和實驗的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，通過改變圓柱形電池的巻曲區(qū)域的形狀可有效防止電解質(zhì)的泄漏，該電解質(zhì)的泄露可能由于外部小沖擊、重復(fù)疲勞、內(nèi)部壓力的增加、負荷或者類似情況而發(fā)生。本發(fā)明即基于這些發(fā)現(xiàn)完成的。根據(jù)本發(fā)明，可通過提供一種被構(gòu)造為如下結(jié)構(gòu)的圓柱形電池實現(xiàn)上述和其他目標(biāo)，在該結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)安裝有一電極組件的圓柱形容器的上端形成一巻曲區(qū)域，在所述巻曲區(qū)域處一蓋組件被安裝至該圓柱形容器的開口上端，其中所述巻曲區(qū)域被構(gòu)造為其中圓柱形容器的巻曲區(qū)域的上端被平緩彎曲的結(jié)構(gòu)，使得巻曲區(qū)域圍繞位于巻曲區(qū)域的內(nèi)部的村墊，將一彎曲前端連續(xù)彎曲兩次從而壓住襯墊，同時彎曲前端向內(nèi)延伸，使得第一彎曲區(qū)的曲率半徑(RJ小于容器的外周邊處的第二彎曲區(qū)的曲率半徑(R2)。通常，當(dāng)圓柱形二次電池被用作電動工具的能量源時，該電動工具由于其工作環(huán)境特征，諸如振動或摔落等的內(nèi)部或外部物理沖擊被頻繁施加至其上，所述來自于電動工具的振動被直接傳輸至電源。如上所述，這些物理沖擊造成巻曲區(qū)域的變形，導(dǎo)致降低了頂蓋、彎曲安全構(gòu)件和襯墊之間的接觸表面處的密封性。因此，為了解決上述問題，可能需要一種如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，圍繞襯墊的巻曲區(qū)域處的角度從水平面處極大地增加。然而，在該情況中，當(dāng)將一外力施加至電池或者電池的內(nèi)部壓力增加時，由于襯墊的彈性力，巻曲區(qū)域易于向上加寬，正如豎直箭頭所示，導(dǎo)致電解質(zhì)可能從容器中泄漏。因此，可考慮一種其中彎曲區(qū)的曲率半徑減少的結(jié)構(gòu)。然而，在該情況中，容器上可能形成褶皺。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，巻曲區(qū)域被構(gòu)造為如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中巻曲區(qū)域的上端被連續(xù)彎曲兩次使得巻曲區(qū)域的上端平緩彎曲，并且第一彎曲區(qū)的曲率半徑(RJ小于容器的外周邊處的第二彎曲區(qū)的曲率半徑(R2)。因此，本發(fā)明提供了一能夠抵抗振動、尤其是電動工具的振動所引起的小沖擊的優(yōu)異的彎曲保持能力，從而極大地提高襯墊和巻曲區(qū)域之間的密封效果，即密封性，以及防止了由于小曲率半徑而在容器上產(chǎn)生褶皺。第一彎曲區(qū)的曲率半徑(RJ小于第二彎曲區(qū)的曲率半徑(R2)意謂著，第二彎曲區(qū)比第一彎曲區(qū)更平緩地彎曲。在以上述限定條件構(gòu)造的結(jié)構(gòu)中，彎曲區(qū)的曲率半徑呈現(xiàn)出現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)料不到的顯著效果?？赏ㄟ^下面將描述的實施例和比較實例來證實這些效果。另一方面，當(dāng)巻曲區(qū)域被形成為使得第一彎曲區(qū)的曲率半徑(R。大于第二彎曲區(qū)的曲率半徑(R2)時，由于連續(xù)小沖擊，該平緩彎曲的第一彎曲區(qū)會輕易變形。此外，第二彎曲區(qū)具有一相對突出的結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)從二次電池上方施加外力至所述二次電池時，所述沖擊集中在第二彎曲區(qū)上，導(dǎo)致彎曲末端的形狀可能被嚴重變形。進而，減少了巻曲區(qū)域和位于巻曲區(qū)域內(nèi)的襯墊之間的接觸區(qū)域，因此，不能充分壓住襯墊。從而，無法實現(xiàn)將電池的密封性提高到預(yù)期程度。在一優(yōu)選實施方案中，&具有一個0.4到1.5mm的值，112具有一個3到4mm的值。當(dāng)R！的值太大或者R2的值太小時，R的值和R2的值之間的差被極大地減少，導(dǎo)致當(dāng)一外力施加至電池或者電池的內(nèi)部壓力增加時，不能實現(xiàn)預(yù)期程度的彎曲保持。另一方面，當(dāng)Rn的值太小時，實現(xiàn)了抵抗外力或內(nèi)部壓力的優(yōu)異彎曲保持；然而，當(dāng)從電池上方施加外力至電池時，應(yīng)力集中在彎曲區(qū)上，導(dǎo)致相應(yīng)的區(qū)域可能破裂。根據(jù)不同情況，在彎曲過程中可能在容器上形成褶皺。此外，當(dāng)R2的值太大時，彎曲末端不可能有效地壓住襯墊，從而，很難實現(xiàn)預(yù)期的密封性。更優(yōu)選的是，&具有一個0.5到1.4mm的值，&具有一個3.5到3.8mm的值。在一優(yōu)選實施方案中，構(gòu)造所述巻曲區(qū)域，使得一直線區(qū)形成在第一彎曲區(qū)和第二彎曲區(qū)之間。通過提供直線區(qū)，吸收施加至電池的外部沖擊的接觸區(qū)相對地增加了。尤其是，當(dāng)將沖擊施加至電池的拐角或者電池的頂部時，或者當(dāng)電池摔落時，施加至電池的沖擊^皮相對快速地分散，從而提高了電池的安全性。不具體限制形成直線區(qū)的時間。例如，在第一和第二彎曲過程中，在保持曲率半徑(RJ和曲率半徑(R2)的同時，可自然形成所述直線區(qū)?？商娲缘?，可通過彎曲過程之后一附加的壓制過程形成所述直線區(qū)。此外，取決于第一彎曲區(qū)的曲率半徑(R,)小于第二彎曲區(qū)的曲率半徑(R2)的情況，可改變直線區(qū)的長度和傾斜度。即，所述直線區(qū)的長度和傾斜度沒有被具體限制，其可根據(jù)彎曲區(qū)和電池的總外觀之間的關(guān)系而加以適當(dāng)?shù)卮_定。在一優(yōu)選實施方案中，直線區(qū)具有0.1到lcm的長度和0到20度的傾斜角。所述襯墊用于將彎曲安全構(gòu)件與頂蓋電絕緣，以及用于密封電池的內(nèi)部。然而，當(dāng)圍繞襯墊的巻曲區(qū)域被變形時，電池的密封性4皮極大地減少，從而，可能發(fā)生電解質(zhì)泄漏出電池。因此，防止巻曲區(qū)域變形是非常重要的。為此，巻曲區(qū)域的彎曲前端向內(nèi)延伸，使得彎曲前端充分壓住襯墊，同時彎曲前端防止了襯墊的嚴重變形。此外，巻曲區(qū)域的彎曲前端傾斜成與巻曲區(qū)域的側(cè)面成一預(yù)定角度?？紤]到容器的機械強度和襯墊的彈性力和耐久性，可合適地確定巻曲區(qū)域的彎曲前端的向內(nèi)延伸長度。在一優(yōu)選實施方案中，巻曲區(qū)域的彎曲前端從巻曲區(qū)域的側(cè)面延伸l到3mm。此外，巻曲區(qū)域的彎曲前端可以彎曲成與巻曲區(qū)域的側(cè)壁成40到80度，優(yōu)選地成60到75度的角度，使得保持襯墊和巻曲區(qū)域之間的緊密接觸，并且向襯墊施加一預(yù)定壓力從而壓住所述襯墊。例如，當(dāng)以預(yù)定曲率半徑彎曲巻曲區(qū)域的前端一次時，由于襯墊的彈性力，很難將相對于巻曲區(qū)域側(cè)壁的傾斜角(a)減少至80度或更少。另一方面，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明以預(yù)定曲率半徑連續(xù)兩次彎曲巻曲區(qū)域的前端時，可將相對于巻曲區(qū)域側(cè)壁的傾斜角(a)保持在80度或者更少，由此進一步增加壓住襯墊的巻曲區(qū)域的力，從而，進一步有效防止電解質(zhì)的泄漏。當(dāng)巻曲區(qū)域的彎曲前端的向內(nèi)延伸長度太小，或者巻曲區(qū)域的彎曲前端的傾斜角太大時，由于巻曲區(qū)域的變形，不能有效地壓住襯墊，從而可能發(fā)生電解質(zhì)的泄漏現(xiàn)象。另一方面，當(dāng)巻曲區(qū)域的彎曲前端的向內(nèi)延伸長度太大，或者巻曲區(qū)域的彎曲前端的傾斜角太小時，巻曲區(qū)域的彎曲端過分壓住襯墊，導(dǎo)致所述襯墊可能被損壞。不具體限制所述彎曲過程。例如，可間歇進行所述彎曲過程。具體而言，首先從巻曲區(qū)域的側(cè)面以曲率半徑(Rj彎曲所述巻曲區(qū)域的彎曲前端，使得巻曲區(qū)域的彎曲前端與頂蓋的中心軸線大約成直角，其次以曲率半徑(R2)彎曲巻曲區(qū)域的彎曲前端，使與頂蓋的中心軸線成40到80度，從而使得巻曲區(qū)域的彎曲端緊密接觸襯墊的上端。此時，首次彎曲過程和二次彎曲過程之間的時間間隔意指這樣一種微小的時間間隔即應(yīng)力從彎曲時應(yīng)力集中于其上的彎曲區(qū)中充分分散開的時間間隔。這種間歇彎曲過程極大地減少了彎曲區(qū)斷裂的可能性。優(yōu)選的是，圓柱形容器具有0.15到0.35mm的厚度。當(dāng)圓柱形容器的厚度太小時，電池的機械強度不可避免地被降低，并且當(dāng)將陰極引線焊接至圓柱形容器的底部時可能出現(xiàn)焊接缺陷。結(jié)果，當(dāng)焊接時，圓柱形容器的底部可能裂開或者嚴重損壞。另一方面，當(dāng)圓柱形容器的厚度太大時，增加了電池的總重量，并且相對減少了電極組件的面積，由此降低了電池的容量。此外，在容器的開口上端不容易進行巻邊和巻曲加工。不具體限制用于圓柱形容器的材料。優(yōu)選的是，所述圓柱形容器由選自不銹鋼、鋼、鋁及其等同物的材料制成。在一優(yōu)選實施方案中，圓柱形容器的外表面一一除了電極端子一一被一絕緣膜覆蓋，所述絕緣膜由呈現(xiàn)出高沖擊吸收性的聚合物樹脂制成。例如，所述絕緣膜形成為管道形狀。所述電池被插入管道中，然后將熱量施加至所述管道，使得管道通過熱收縮接觸到電池的外表面。因此，不具體限制所述絕緣膜，只要所述絕緣膜具有高的熱收縮、電絕緣和耐沖擊性，盡管優(yōu)選使用的是具有高抗拉強度和延伸性的聚乙烯對苯二酸(PET)樹脂。特別地，相比于普通PET樹脂，更優(yōu)選使用軟PET樹脂，因為軟PET樹脂具有高于普通PET樹脂的柔性。軟PET樹脂具有高的電絕緣性、熱收縮性，并且與電池的外表面緊密接觸。尤其是，軟PET樹脂非常柔軟，因此，軟PET樹脂呈現(xiàn)出吸收小沖擊的優(yōu)異效果。而且，當(dāng)向所述軟PET施加機械力時，軟PET樹脂不變脆或斷裂，而是憑借柔軟性延伸，從而防止了當(dāng)絕緣膜斷裂或者被去除時可能發(fā)生的外部短路，從而提高了電池的安全性。優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的電池被用作受到頻繁振動和沖擊的設(shè)備的能量源。所述設(shè)備可能是當(dāng)使用時產(chǎn)生非常大振動的諸如電鉆等的電動工具。從下面結(jié)合附圖的詳細說明中，將更加清晰地理解本發(fā)明的上述和其他目的、特征和其他優(yōu)點，在附圖中圖1是一個典型地示出傳統(tǒng)圓柱形二次電池的代表性上部結(jié)構(gòu)的截面圖2是一個典型地示出在韓國專利申請No.2006-22950中/>開的圓柱形二次電池的截面圖3是一個圖2中所示的巻曲區(qū)域的放大豎直截面圖4是一個示出根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施方案的圓柱形二次電池的巻曲區(qū)域的放大豎直截面圖。具體實施例方式現(xiàn)在，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的一優(yōu)選實施方案。然而，應(yīng)注意的是，本發(fā)明的范圍不受所示出的實施方案限制。圖4是一個示出根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施方案的圓柱形二次電池的巻曲區(qū)域的放大豎直截面圖。圖4示出了巻曲區(qū)域的彎曲區(qū)的曲率半徑，以及巻曲區(qū)域的彎曲前端的延伸形狀和角度。參照圖4，巻曲區(qū)域501被構(gòu)造為具有一曲率半徑(RJ的第一彎曲區(qū)和具有另一曲率半徑(R2)的第二彎曲區(qū)，它們連續(xù)地形成，不同于圖3的曲率半徑(R)。所述第一彎曲區(qū)的曲率半徑(RJ小于第二彎曲區(qū)的曲率半徑(R2)，并且遠遠小于圖3的曲率半徑(R)。因此，相比于巻曲區(qū)域500的彎曲前端510,在相同向內(nèi)延伸長度的條件下，巻曲區(qū)域501的彎曲前端511呈現(xiàn)出對襯塾(未示出)的大的壓力和高密封性。而且，所述具有小曲率半徑(RJ的彎曲區(qū)在沿側(cè)面方向施加的外力下稍微變形，從而，不嚴重降低具有小曲率半徑(R!)的彎曲區(qū)和襯墊之間的緊密接觸。彎曲前端511向內(nèi)延伸，同時所述彎曲前端511彎曲成與巻曲區(qū)域501的側(cè)面成一預(yù)定角度(oc)。。此外，在彎曲前端511處形成具有曲率半徑(R2)的第二彎曲區(qū)。結(jié)果，可將傾斜角(a)降低至80度或者更小。因此，進一步增加了壓住襯墊的應(yīng)力，從而，防止了電解質(zhì)從二次電池泄漏。另一方面，當(dāng)巻曲區(qū)域僅形成有第一彎曲區(qū)時，如上所述，彎曲保持力不大，因此，很難因襯墊的彈性力而使傾斜角(a)降低至80度或者更少。此外，容器200的外表面被一種由呈現(xiàn)出高沖擊吸收性的軟聚乙烯對苯二酸(PET)樹脂制成的絕緣膜700覆蓋。絕緣膜700通過熱收縮與容器200的外表面緊密接觸，因此，絕緣膜700具有相應(yīng)于容器200的外部形狀的形狀。當(dāng)沿箭頭所示的側(cè)面方向?qū)⒁煌饬κ┘又寥萜?00時，絕緣膜700用于首先吸收沖擊。此外，以特定曲率半徑(Ri和Rj連續(xù)彎曲兩次的巻曲區(qū)域500，呈現(xiàn)出抵抗外力的高阻力，從而用于限制所述變形。在下文中，將更加詳細地描述才艮據(jù)本發(fā)明的實施例。然而，應(yīng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明的范圍不受所示出的實施例限制。利用涂覆有鎳(Ni)的冷軋?zhí)间摪?SPCE)制造頂蓋和圓柱形容器，一電極組件被安裝在圓柱形容器中，在圓柱形容器的相應(yīng)于電極組件的上端的區(qū)域進行巻邊加工以形成一巻曲區(qū)域，一襯墊被插入進巻曲區(qū)域的內(nèi)部，然后在巻曲區(qū)域處安裝一蓋組件。接下來，將巻曲區(qū)域的與蓋組件間隔開的部分彎曲成于容器的側(cè)面成65度的角形狀，使得第一彎曲區(qū)具有0.6mm的曲率半徑(Rj，第二彎曲區(qū)具有3.6Sinm的曲率半徑(R2)。接下來，進行巻曲和壓制加工，以制造一標(biāo)準(zhǔn)的18650圓柱形二次電池(具有18mm的直徑和65mm的長度)。所述巻曲區(qū)域的彎曲前端從巻曲區(qū)域的側(cè)面向內(nèi)延伸大約2.4mm。以相同于實施例1的方式制造圓柱形二次電池，除了巻曲區(qū)域的第一彎曲區(qū)具有1.3mm的曲率半徑(Ri)，巻曲區(qū)域的第二彎曲區(qū)具有3.65mm的曲率半徑(R2)夕卜。[比較實例1]根據(jù)相同于實施例1的方法制造圓柱形二次電池，除了巻曲區(qū)域的第一彎曲區(qū)具有0.6mm的曲率半徑(Ri)，巻曲區(qū)域的第二彎曲區(qū)具有Omm(直的)的曲率半徑(R2)夕卜。此時，在首次彎曲過程中觀察到容器上出現(xiàn)褶皺。根據(jù)相同于實施例1的方法制造圓柱形二次電池，除了巻曲區(qū)域的第一彎曲區(qū)具有1.3mm的曲率半徑(Rj，巻曲區(qū)域的笫二彎曲區(qū)具有Omm(直的)的曲率半徑(R2)外，如圖3中所示。根據(jù)相同于實施例1的方法制造圓柱形二次電池，除了巻曲區(qū)域的第一彎曲區(qū)具有3.65mm的曲率半徑(R！),巻曲區(qū)域的第二彎曲區(qū)具有0.6mm(R2)的曲率半徑外。將根據(jù)實施例1的方法制造的圓柱形二次電池一一除了電極端子一一插入到一普通PET管道中，然后將熱量施加至所述PET管道使得所述PET管道收縮。將根據(jù)實施例1的方法制造的圓柱形二次電池一一除了電極端子一一插入到一軟PET管道中，然后將熱量施加至所述PET管道使所述PET管道收縮。將根據(jù)比較實例1的方法制造的圓柱形二次電池一_除了電極端子一—插入到一普通PET管道中，然后將熱量施加至所述PET管道使所述PET管道收縮。[比較實例5]將根據(jù)比較實例2的方法制造的圓柱形二次電池——除了電極端子一一插入到一普通PET管道中，然后將熱量施加至所述PET管道使所述PET管道收縮。將根據(jù)比較實例2的方法制造的圓柱形二次電池一一除了電極端子——插入到一軟PET管道中，然后將熱量施加至所述PET管道使所述PET管道收縮。將根據(jù)比較實例3的方法制造的圓柱形二次電池一一除了電極端子——插入到一普通PET管道中，然后將熱量施加至所述PET管道使所述PET管道收縮。將壓力施加至如實施例1和實施例2所制造的30個電池，以及如比較實例l和比較實例2所制造的30個電池，同時所述電池被顛倒放置，直至彎曲安全構(gòu)件起作用，以確認在電流截斷構(gòu)件斷裂之前是否發(fā)生了電解質(zhì)泄漏。結(jié)果在下面的表l中示出。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>從上述表1中可看到，實施例1和實施例2中的電池沒有電解質(zhì)泄漏，然而在電流截斷構(gòu)件斷裂之前和之后，比較實例1中的兩個電池、比較實例2中的五個電池，以及比較實例3中的六個電池發(fā)生了電解質(zhì)泄漏。因此，可以看到，根據(jù)本發(fā)明的其彎曲前端在特定條件下被連續(xù)彎曲兩次的電池，即使在電流截斷構(gòu)件斷裂之后也呈現(xiàn)出優(yōu)異的密封性。如實施例3和實施例4所述制造的30個電池以及如比較實例4至比較實例7所述制造的30個電池以4A和4.2V被完全充滿電，然后放置在一八邊鼓中，并以66rpm的速度以30分鐘的間隔旋轉(zhuǎn)150分鐘，從而確認阻抗是否增加以及電解質(zhì)是否泄漏。結(jié)果在下面的表2中示出?？梢源_定的是，當(dāng)在轉(zhuǎn)鼓試驗之后阻抗增加比小于10%時，所述電池呈現(xiàn)優(yōu)異的機械密封性，電解質(zhì)不泄漏。<表2><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>所述實驗結(jié)果表明實施例3和實施例4中的大部分電池在150分鐘的轉(zhuǎn)鼓試驗之后呈現(xiàn)出小于10%的阻抗增加比，并且電池中沒有電解質(zhì)泄漏。此外，在300分鐘的轉(zhuǎn)鼓試驗之后，幾乎所有電池都沒有電解質(zhì)泄漏。從上述試驗結(jié)果可看出，即使當(dāng)將外力施加至電池時，根據(jù)本發(fā)明的電池仍被穩(wěn)定保持。尤其是，在300分鐘的轉(zhuǎn)鼓試驗之后，實施例4的所有電池中都沒有電解質(zhì)泄漏。因此，可看到，當(dāng)曲率半徑(Ri和R2)相同時，使用軟PET管道覆蓋圓柱形容器的外表面，對于防止電解質(zhì)在諸如轉(zhuǎn)鼓試驗等動態(tài)環(huán)境中的泄漏有更進一步的效果。另一方面，在300分鐘的轉(zhuǎn)鼓試驗中，比較實例4至比較實例7的所有電池都發(fā)生了電解質(zhì)泄漏。具體而言，對于比較實例4的電池，形成在容器的外表面處的巻曲部分斷裂，電解質(zhì)從所述斷裂部分中泄漏。對于比較實例5至比較實例7的電池，已證實的是，電解質(zhì)通過由巻曲區(qū)域上端向上移動而形成的間隙泄露出來。尤其地，對于比較實例7的電池，已證實的是電池的彎曲前端嚴重變形。因此，其彎曲前端被連續(xù)彎曲兩次，并且其中圓柱形容器的外表面被PET管道覆蓋的實施例3和實施例4的電池，在動態(tài)轉(zhuǎn)鼓試驗之后呈現(xiàn)出優(yōu)于比較實例4至比較實例7的電池的機械密封性。盡管已出于示例性目的公開了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是，各種修改、添加和替換都是可能的，它們并不偏離在所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和主旨。工業(yè)適用性正如從上述說明書中顯而易見的，本發(fā)明具有以下效果，即當(dāng)形成具有小曲率半徑的彎曲結(jié)構(gòu)時，將可能出現(xiàn)在容器外表面上的諸如褶皺等的巻曲區(qū)域的變形最小化；限制連接區(qū)域處的接觸阻抗在諸如振動或摔落等外部物理沖擊施加至電池時增加；以及防止電解質(zhì)在受到頻繁振動和沖擊的設(shè)備中泄漏，從而極大地提高了圓柱形電池的安全性。而且，當(dāng)圓柱形容器的外表面被呈現(xiàn)出優(yōu)異沖擊吸收性的絕緣膜覆蓋時，絕緣膜部分吸收外部沖擊，從而進一步提高電池的安全性。權(quán)利要求1.一種圓柱形電池，其被構(gòu)造為如下結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)安裝有一電極組件的圓柱形容器的上端形成一卷曲區(qū)域，在所述卷曲區(qū)域處一蓋組件被安裝至該圓柱形容器的開口上端，其中所述卷曲區(qū)域被構(gòu)造為其中卷曲區(qū)域的上端被平緩彎曲的結(jié)構(gòu)，使得卷曲區(qū)域圍繞位于卷曲區(qū)域的內(nèi)部的襯墊，一彎曲前端被連續(xù)彎曲兩次以壓住襯墊，同時所述彎曲前端向內(nèi)延伸，使得第一彎曲區(qū)的曲率半徑(R1)小于容器的外周邊處的第二彎曲區(qū)的曲率半徑(R2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池，其中所述&具有一個0.4到1.5mm的值，R2具有一個3到4mm的值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池，其中構(gòu)造所述巻曲區(qū)域，使得在第一彎曲區(qū)和第二彎曲區(qū)之間形成一直線區(qū)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池，其中所述圓柱形容器的外表面一一除了電極端子一一被一絕緣膜覆蓋，所述絕緣膜由呈現(xiàn)出高沖擊吸收性的聚合物樹脂制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池，其中所述圓柱形容器由選自不銹鋼、鋼、鋁及其等同物的材料制成，具有0.15到0.35mm的厚度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池，其中所述彎曲前端傾斜成與巻曲區(qū)域的側(cè)面成40到80度的角度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池，其中所述彎曲前端從巻曲區(qū)域的側(cè)面延伸1到3mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池，其中所述巻曲區(qū)域的彎曲前端4皮首先彎曲為曲率半徑(Ri),然后以一預(yù)定時間間隔，凈皮二次彎曲為曲率半徑(R2)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池，其中所述電池被用作受到頻繁振動和沖擊的設(shè)備的能量源。全文摘要本說明書公開了一種被構(gòu)造為這種結(jié)構(gòu)的圓柱形電池，在該結(jié)構(gòu)中容器的上端形成一卷曲區(qū)域，在所述卷曲區(qū)域處將一蓋組件安裝至具有一電極組件安裝其中的圓柱形容器的開口上端，其中所述卷曲區(qū)域被構(gòu)造為其中圓柱形容器的卷曲區(qū)域的上端平緩彎曲的結(jié)構(gòu)，使得卷曲區(qū)域圍繞位于卷曲區(qū)域的內(nèi)部的襯墊，一彎曲前端被連續(xù)彎曲兩次以壓住所述襯墊，同時彎曲前端向內(nèi)延伸，使得第一彎曲區(qū)的曲率半徑(R1)小于第二彎曲區(qū)的曲率半徑(R2)。構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的圓柱形電池，使得所述圓柱形容器的卷曲區(qū)域的上端在一預(yù)定條件下被連續(xù)彎曲兩次。因此，當(dāng)諸如振動或摔落等的外部物理沖擊施加至電池，或者當(dāng)電池的內(nèi)部壓力增加時，限制所述密封部分相互分離，從而防止電解質(zhì)泄漏，進而極大地提高電池的安全性。而且，當(dāng)以小曲率半徑彎曲卷曲區(qū)域的前端時，可將由于無法形成彎曲區(qū)域而發(fā)生的諸如褶皺等的容器變形最小化。文檔編號H01M2/10GK101601149SQ200780050933公開日2009年12月9日申請日期2007年11月7日優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日發(fā)明者鄭在漢,金鳳泰,金成鐘,金洪廷申請人:株式會社Lg化學(xué)