制造袋型電池單元的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的方面涉及一種制造袋型電池單元(pouch-type battery cell)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近來(lái)，電池單元已經(jīng)被多樣地用作便攜式電子裝置的電源。由于便攜式電子裝置在各種領(lǐng)域中使用，所以對(duì)于電池單元的需求迅速地增加。電池單元能夠被多次充電/放電，因而在經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上是高效的。因此，電池單元的使用受到鼓勵(lì)。
[0003]由于要求電子裝置的小尺寸和輕重量，所以也要求電池單元的小尺寸和輕重量。根據(jù)這樣的要求，近來(lái)已經(jīng)出現(xiàn)了能夠在尺寸上變小并且在重量上變輕的袋型電池單元。然而，由于具有高反應(yīng)性的材料諸如鋰被提供在袋型電池單元里面，所以電池單元的安全性是重要的。
[0004]另外，在制造袋型電池單元的過(guò)程中將袋型電池單元里面的氣體排出是重要的。當(dāng)電解質(zhì)在排放氣體的過(guò)程中被飛散(scattered)時(shí)，袋型電池單元的性能由于電解質(zhì)的損失而變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]實(shí)施方式提供一種制造袋型電池單元的方法，該方法防止電解質(zhì)在排出袋型電池單元內(nèi)部的氣體的過(guò)程中飛散，從而改善袋型電池單元的性能。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種制造袋型電池單元的方法，該方法包括:老化(aging)電池單元；以及在電池單元在老化中的方向被保持的狀態(tài)下對(duì)電池單元排氣(degassing)。
[0007]在老化中，電池單元的殼可以包括:單元區(qū)域，配置為在其中容納電極組件；和氣體區(qū)域，設(shè)置為與單元區(qū)域連通。
[0008]在老化中，電池單元可以安裝在托架上。
[0009]電池單元的電極接頭的引出方向可以面朝托架。
[0010]氣體區(qū)域可以設(shè)置在與單元區(qū)域的電極接頭從其引出的表面相鄰的一側(cè)。
[0011]該方法還可以包括通過(guò)切割包括氣體區(qū)域的殼的至少一部分而修剪(trimming)該電池單元。
[0012]該修剪可以包括:密封單元區(qū)域的外邊緣；以及切割包括氣體區(qū)域的殼的至少一部分。
[0013]在排氣中，在電池單元內(nèi)部的氣體可以通過(guò)對(duì)電池單元的至少一部分打孔(punching)而排出。
[0014]排氣可以包括:第一排氣步驟，通過(guò)對(duì)電池單元的至少一部分打孔而排出電池單元內(nèi)部的氣體；擠壓步驟，擠壓氣體從其排出的電池單元；以及第二排氣步驟，通過(guò)對(duì)被擠壓的電池單元的至少一部分打孔而排出電池單元內(nèi)部的氣體。
[0015]該方法還可以包括在第一排氣步驟和擠壓步驟之間密封通過(guò)打孔形成的電池單元的第一開(kāi)口。
[0016]老化可以包括對(duì)電池單元預(yù)充電。
[0017]在老化中，電池單元的電極接頭可以設(shè)置為面朝下。
[0018]從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0019]在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語(yǔ)或詞語(yǔ)不應(yīng)被限制性地解釋為通常的含義或者基于詞典的含義，而是應(yīng)當(dāng)基于發(fā)明人能夠適當(dāng)?shù)囟x術(shù)語(yǔ)的概念從而以最好的方式描述和解釋他或她的發(fā)明的原則而解釋為符合本發(fā)明的范圍的含義和概念。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的制造袋型電池單元的方法中，電池單元在老化步驟中的方向即使在排氣步驟中也沒(méi)有改變，因此電解質(zhì)不會(huì)在排氣步驟中被飛散。
【附圖說(shuō)明】
[0021]示例實(shí)施方式將在下文參照附圖更充分地描述；然而，它們可以以不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為限于這里闡明的實(shí)施方式。而是，提供這些實(shí)施方式使得本公開(kāi)透徹和完整，并將示例實(shí)施方式的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0022]在附圖中，為了圖示的清楚，尺寸可以被夸大。將理解，當(dāng)一元件被稱為“在”兩個(gè)元件“之間”時(shí)，它可以是該兩個(gè)元件之間唯一的元件，或者還可以存在一個(gè)或多個(gè)居間元件。相同的附圖標(biāo)記始終指示相同的元件。
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的袋型電池單元的透視圖。
[0024]圖2是圖1所示的袋型電池單元的分解透視圖。
[0025]圖3是示出制造圖2所示的袋型電池單元的方法的工藝流程圖。
[0026]圖4至圖9是示出制造圖2所示的袋型電池單元的方法的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在下面的詳細(xì)說(shuō)明中，僅簡(jiǎn)單地通過(guò)圖示的方式示出和描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施方式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，所描述的實(shí)施方式可以以各種不同的方式修改，而都不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，附圖和描述將被認(rèn)為在本質(zhì)上是說(shuō)明性的而非限制性的。此外，當(dāng)一元件被稱為“在”另一元件“上”時(shí)，它可以直接地在另一元件上，或者間接地在另一元件上而一個(gè)或多個(gè)居間元件插入在兩者之間。此外，當(dāng)一元件被稱為“連接到”另一元件時(shí)，它可以直接連接到另一元件，或者間接連接到另一元件而一個(gè)或多個(gè)居間元件插入在兩者之間。在下文，相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的袋型電池單元100的透視圖。圖2是圖1所示的袋型電池單元100的分解透視圖。為了方便起見(jiàn)，圖1所示的電池單元100在圖2中被翻轉(zhuǎn)。在下文，將參照?qǐng)D1和圖2描述根據(jù)此實(shí)施方式的袋型電池單元100。
[0029]如圖1和圖2所示，根據(jù)此實(shí)施方式的袋型電池單元100可以包括電極組件110和配置為在其中容納電極組件110的殼120。
[0030]電極組件110是其中離子或電子通過(guò)與電解質(zhì)(該電解質(zhì)與電極組件110 —起容納在殼120中)的相互作用而移動(dòng)的構(gòu)件，從而產(chǎn)生電化學(xué)能。
[0031]這里，電極組件110是在其一側(cè)具有電極接頭111的構(gòu)件。電極組件110和殼120組成袋型電池單元100，從而通過(guò)離子和電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電化學(xué)能。電極組件110可以包括第一電極板114、第二電極板115、插入在第一電極板114和第二電極板115之間的隔板116、以及配置為包括引出到電極組件110外部的第一電極接頭112和第二電極接頭113的電極接頭111。在這種情況下，第一電極板114和第二電極板115可以分別包括正電極板和負(fù)電極板。第一電極接頭112和第二電極接頭113可以分別具有正極性和負(fù)極性。電極接頭111穿過(guò)殼120的密封部分129從電極組件110的一側(cè)引出到外部，使得在袋型電池單元100內(nèi)部產(chǎn)生的電化學(xué)能能夠被傳輸?shù)酵獠俊?br>[0032]電極組件110可以通過(guò)各種方法制造，諸如將第一電極板114、第二電極板115和隔板116卷繞或堆疊在一起的方法。在本發(fā)明中，顯然電極組件110可以包括所有類型的電極組件，諸如堆疊型和卷繞型的電極組件。
[0033]殼120是在其中容納電極組件110的構(gòu)件，并可以包括第一殼121和第二殼122。
[0034]在此實(shí)施方式中，容納部分123可以凹入地形成在第一殼121中，電極組件110可以容納在容納部分123中。容納部分123可以通過(guò)由平板制造凹陷容器而沒(méi)有任何接合點(diǎn)(joint)的深沖壓工藝制造。第二殼122形成為覆蓋其中容納電極組件110的第一殼121的形狀。不同于第一殼121，第二殼122可以具有平板形狀。
[0035]另外，第一殼121和第二殼122的每個(gè)可以具有其中第一絕緣層124、金屬層125和第二絕緣層126從其內(nèi)側(cè)順序地層疊的結(jié)構(gòu)。也就是，第一殼121的第一絕緣層124可以與第二殼122的第一絕緣層124相對(duì)，第一殼121的第二絕緣層126和第二殼122的第二絕緣層126可以形成殼120的外觀。在這種情況下，第一絕緣層124例如可以包括聚丙烯，諸如流延聚丙烯(CP)。因此，在電極組件110容納在第一殼121的容納部分123中然后第一殼121和第二殼122被彼此緊密地貼合的狀態(tài)下通過(guò)熱熔融第一殼121的外邊緣127和第二殼122的外邊緣128而形成密封部分129，從而制造殼120。制造殼120的工藝將在下面詳細(xì)地描述。
[0036]圖3是示出制造圖2所示的袋型電池單元100的方法的工藝流程圖。圖4至圖9是示出制造圖2所示的袋型電池單元100的方法的截面圖。在下文，將參照?qǐng)D3至圖9描述根據(jù)此實(shí)施方式的制造袋型電池單元100的方法。
[0037]首先，如圖4所示，電池單元10a可以被老化(SllO)。
[0038]在這種情況下，成為要被老化的對(duì)象的電池單元10a可以處于電極組件110被容納在殼120a中然后電解質(zhì)被填充在殼120a中的狀態(tài)。殼120a可以包括其中容納電極組件110的單元區(qū)域130和鄰近于單元區(qū)域130的氣體區(qū)域140。這里，單元區(qū)域130和氣體區(qū)域140可以通過(guò)至少部分的空間彼此連通。因此，當(dāng)電池單元10a被老化時(shí)產(chǎn)生的氣體可以被轉(zhuǎn)移到氣體區(qū)域140。此外，包括單元區(qū)域130和氣體區(qū)域140的殼120a的外邊緣可以被密封以形成密封部分129a。因此，在老化過(guò)程中產(chǎn)生的氣體不能排出到電池單元10a外部。
[0039]另外，老化過(guò)程可以包括預(yù)充電(初始地充電/放電)過(guò)程。這里，預(yù)充電過(guò)程可以通過(guò)施加電壓到電池單元10a的兩個(gè)電極接頭111來(lái)進(jìn)行。在這種情況下，通過(guò)預(yù)充電過(guò)程，從正電極板(其是第一電極板114(見(jiàn)圖2)和第二電極板115(見(jiàn)圖2)中的任何一個(gè))的鋰金屬氧化物排出的鋰離子移動(dòng)到作為碳電極的負(fù)電極板(其是第一電極板114和第二電極板115中的另一個(gè))從而嵌入到碳中，從而產(chǎn)生鋰化合物。因此，固體電解質(zhì)