具有提高耐久性的密封余量的袋式二次電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種二次電池，并且更具體地，涉及一種通過具有密封余量(sealingmargin)而具有提高的耐久性的袋式二次電池。
[0002]本申請要求2012年12月24日在韓國提交的韓國專利申請N0.10-2012-015960以及2013年12月24日在韓國提交的韓國專利申請N0.10-2013-0162629的優(yōu)先權，其公開內容在此通過引用并入。
【背景技術】
[0003]隨著便攜式電子產(chǎn)品諸如攝影機、移動電話、便攜式計算機等的廣泛使用，主要作為它們的能量源所使用的二次電池的重要性逐漸增大。
[0004]與其它常規(guī)的二次電池諸如鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鎳鋅電池相比，鋰二次電池具有高的每單位重量能量密度，并且允許快速充電，因而，其使用存在向上趨勢。
[0005]與一次性原電池相反，二次電池可再充電，并且正在高技術領域例如數(shù)碼相機、蜂窩電話、膝上型電腦、動力工具、電動自行車、電動車輛、混合動力車輛、高容量蓄能系統(tǒng)等中被非常積極地研宄。
[0006]例如，二次電池可包括鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池、鎳氫電池、鋰二次電池等。其中，鋰二次電池具有高于或等于3.6V的運行電壓，并且通過串聯(lián)連接多個二次電池而用作便攜式電子器具或高輸出裝置諸如電動車輛、混合動力車輛、動力工具、電動自行車、蓄能系統(tǒng)和不間斷電源(UPS)的電源。鋰二次電池具有比鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池高三倍的運行電壓以及優(yōu)越的單位重量能量密度特性，因此其使用日益增加。
[0007]基于電解質的類型，鋰二次電池可分類為使用液體電解質的鋰離子電池和使用固體聚合物電解質的鋰離子聚合物電池。此外，基于固體聚合物電解質的類型，鋰離子聚合物電池可分類為不含電解液的全固體鋰離子聚合物電池和使用含電解液的凝膠聚合物電解質的鋰離子聚合物電池。
[0008]通常以用作通過焊接而密閉密封的容器的圓柱形或棱柱形金屬罐形狀使用采用電解液的鋰離子電池。使用金屬罐作為容器的罐形二次電池具有固定形狀，其對使用這種二次電池作為電源的電子產(chǎn)品的設計及其體積縮小有限制。因而，已經(jīng)開發(fā)并且正在使用將單元電池組件和電解質放入由膜制成的袋殼中并形成密封而制作的袋式二次電池。
[0009]袋殼是包括金屬襯底的柔性殼，并且具有這樣的結構，其中由聚合物制成的密封層被層壓到面對待被通過加熱和加壓來密封的單元電池組件的表面上。因此，將單元電池組件放入袋殼中，并且沿著袋殼的周邊施加熱和壓力，以通過使密封層熔融而密閉地密封袋殼。
[0010]同時，當密封袋殼時，在允許范圍內盡可能靠近單元電池組件地沿著袋殼的邊緣施加熱和壓力。在該情況下，在組成密封層的密封材料在被施加熱和壓力的部分處熔融之后，密封材料在與壓力施加的方向垂直的方向上，即單元電池組件被設置的方向上流動。因此，通常，熔融的密封材料與單元電池組件形成接觸。在該情形中，存在單元電池組件在袋殼內的位置能夠被穩(wěn)固地固定在袋殼內的優(yōu)勢。也就是說，熔融的密封材料起固定單元電池組件的粘合劑的作用。因而，在其中在便攜式終端諸如移動電話或膝上型電腦中使用二次電池的情況下，可使用密封材料的流動現(xiàn)象進一步提高二次電池的耐久性。
[0011]然而，令人驚訝的是，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了這樣的事實，即取決于二次電池的使用領域，密封材料的這種流動現(xiàn)象是二次電池的耐久性退化因素。
[0012]也就是說，在袋殼的密封期間與單元電池組件形成接觸之后固化的密封材料(下文稱為“密封橋”)起橋的作用，其將袋殼的密封層物理連接至單元電池組件。因此，當單元電池組件由于外部沖擊而擺動時，就向形成密封橋的區(qū)域施加應力。這種應力在靠近密封橋的密封層中導致破裂。通過袋殼的金屬襯底暴露的所導致的裂縫在存在電解質溶液的情況下導致金屬襯底的腐蝕反應，由此導致袋殼壽命縮短以及袋殼的絕緣性退化。
[0013]因而，需要將一種用于解決密封橋導致的問題的結構引入在下列環(huán)境中使用的袋式二次電池，其中不斷地向袋式二次電池施加各種強度的振動和沖擊，例如在電動車輛或混合動力車輛中。

【發(fā)明內容】

[0014]摶術問題
[0015]設計本公開以解決現(xiàn)有技術的問題，因此，本公開涉及提供一種袋式二次電池，該袋式二次電池具有防止袋殼的密封層由于密封橋而受損的結構。
[0016]通過以下描述應理解，并且通過本公開的實施例將明白本公開的這些和其它目標和方面。此外，應理解，本公開的這些和其它目標和方面可借助于本公開范圍內的任何措施及其組合來實現(xiàn)。
_7] 技術解決方案
[0018]為了實現(xiàn)上述目標，提供一種袋式二次電池，在該袋式二次電池中，單元電池組件由包括上袋膜和下袋膜的袋殼包圍，上袋膜和下袋膜每個由至少外保護層、金屬襯底和密封層的層壓物形成，并且該袋殼通過熱密封過程來密封，該袋式二次電池包括密封區(qū)域，該密封區(qū)域通過沿著袋殼的邊緣使上袋膜和下袋膜的密封層熔融來形成，其中，密封余量比流出密封區(qū)域的密封殘余物的移動距離大，密封余量是從第一直線和第二直線的交叉點到密封區(qū)域的邊界線測量的距離，當在二次電池的橫截面中觀察時，第一直線從密封區(qū)域的表面水平地延伸，并且第二直線對應于在與密封區(qū)域相鄰的袋殼的橫截面斜坡線上的每一點處的可能切線中具有平均傾斜度的切線。
[0019]根據(jù)一方面，該單元電池組件可具有其中多個單元電池以規(guī)律的間隔布置在隔膜上并且隔膜在預定方向上與單元電池一起折疊的堆疊折疊結構。在該情形中，該單元電池組件可在沿著密封區(qū)域的移動方向的兩側處包括隔膜翻邊。
[0020]優(yōu)選地，隔膜翻邊的頂點位置被限制到在交叉點與單元電池組件之間的區(qū)域。
[0021]在本公開中，密封區(qū)域的寬度可以從1.5mm至10mm。
[0022]優(yōu)選地，密封余量可大于或等于1.5mm，更優(yōu)選地，大于或等于2mm。密封余量越寬，二次電池的耐久性就越好?？紤]到過程效率和可行性，密封余量與電池一樣厚，并且小于電池的兩倍厚度。優(yōu)選地，密封余量的上限小于或等于10mm。
[0023]根據(jù)另一方面，該袋殼包括四個密封區(qū)域，并且該四個密封區(qū)域中的任一個密封區(qū)域與其它密封區(qū)域相比可具有相對較大的密封余量。在該情形中，具有相對較大的密封余量的密封區(qū)域可位于注入電解質溶液的方向上。
[0024]在本公開中，該單元電池組件可包括由隔膜電隔離的多個單元電池。同樣地，每個單元電池包括至少陰極板、陽極板和置于陰極板和陽極板之間的分隔物。此外，該單元電池組件包括多個陰極突片和多個陽極突片以及陰極引線和陽極引線，所述多個陰極突片和多個陽極突片分別從包括在每個單元電池中的陰極板和陽極板向外延伸并突出，陰極引線和陽極引線分別與所述多個陰極突片和多個陽極突片結合。單元電池組件殼可被密封在袋殼內，使得陰極引線的一端和陽極引線的一端暴露于外部環(huán)境。
[0025]優(yōu)選地，密封帶可置于陰極引線與袋殼之間以及陽極引線與袋殼之間。
[0026]有利效果
[0027]根據(jù)本公開，可提供一種袋式二次電池，該袋式二次電池通過具有密封余量以在沿著袋式二次電