專利名稱：二次電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一方面涉及一種二次電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，通過(guò)將具有正極板、負(fù)極板和置于正負(fù)極板之間的隔膜的電極組件與電解 液一起容納在罐中來(lái)制造二次電池。根據(jù)罐的形狀將二次電池分為圓柱型二次電池和多邊型二次電池。通過(guò)將圓柱形 電極組件容納在圓柱形罐中來(lái)制造圓柱型二次電池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面在于一種可以防止電池的電極組件在罐內(nèi)移動(dòng)的二次電池和 一種制造該二次電池的方法。本發(fā)明的另一方面在于一種二次電池，所述二次電池包括i)電極組件；ii)密封 帶，附于電極組件的圓周表面并具有粘合劑層和基材；iii)罐，用來(lái)容納粘附有密封帶的 電極組件，其中，密封帶的基材受熱收縮。本發(fā)明的另一方面在于一種制造二次電池的方法，所述方法包括以下步驟i)將 電極組件容納在罐中，其中，具有粘合劑層和基材的密封帶粘附于電極組件的圓周表面； ii)加熱組裝的二次電池，以使密封帶的基材收縮。本發(fā)明的另一方面在于一種二次電池，所述二次電池包括1)電極組件，包括外 表面；2)密封帶，附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分，其中，密封帶包括i)與電極 組件的外表面接觸的粘合劑層和ii)形成在粘合劑層上并至少局部覆蓋粘合劑層的基體 層；3)罐，容納電極組件和密封帶，其中，基體層與罐的內(nèi)表面接觸，粘合劑層的至少一部 分沒(méi)有被基體層覆蓋。在上述電池中，基體層的一部分比基體層的其它部分厚。在上述電池中，粘合劑層 包括兩個(gè)相對(duì)的端部，所述端部中的至少一個(gè)沒(méi)有被基體層覆蓋。在上述電池中，粘合劑層 的兩個(gè)端部沿著電極組件的卷繞方向設(shè)置。在上述電池中，粘合劑層的兩個(gè)端部沿著基本 垂直于電極組件的卷繞方向的方向設(shè)置。在上述電池中，粘合劑層的沒(méi)有被基體層覆蓋的至少一部分與i)罐的內(nèi)表面和 ii)電極組件的外表面接觸。在上述電池中，基體層包含以下材料中的至少一種聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)。在上述電池中，基體層具有熱收縮的 特性。在上述電池中，密封帶覆蓋電極組件的終止部分。本發(fā)明的另一方面在于一種二次電池，所述二次電池包括1)電極組件，包括外 表面；2)密封帶，附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分，其中，密封帶包括i)與電極 組件的外表面接觸的粘合劑層和ii)形成在粘合劑層上的基體層，其中，粘合劑層包括通 過(guò)多個(gè)第一狹縫分離的多個(gè)子粘合劑層，基體層包括通過(guò)多個(gè)第二狹縫分離的多個(gè)子基體 層，所述多個(gè)第二狹縫分別與所述多個(gè)第一狹縫基本對(duì)齊，每個(gè)子基體層包括兩個(gè)相對(duì)的
4端部；3)罐，容納電極組件和密封帶，其中，基體層與罐的內(nèi)表面接觸。在上述電池中，多個(gè)第二狹縫中的至少一個(gè)比多個(gè)第一狹縫寬。在上述電池中，每 個(gè)子基體層比對(duì)應(yīng)的子粘合劑層朝著罐或電極組件更彎曲。在上述電池中，基體層具有熱 收縮的特性。在上述電池中，每個(gè)子基體層中的至少一部分與罐的內(nèi)表面接觸，并且接觸力 比對(duì)應(yīng)的子基體層的其它部分的力大。在上述電池中，子基體層中的每個(gè)被構(gòu)造成在受熱 的情況下比子粘合劑層收縮得大致要多。在上述電池中，基體層包含以下材料中的至少一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)。在上述電池中，多個(gè)第一狹縫和多個(gè)第二狹縫基本垂 直于電極組件的卷繞方向。在上述電池中，多個(gè)第一狹縫和多個(gè)第二狹縫基本平行于電極 組件的卷繞方向。本發(fā)明的另一方面在于一種制造二次電池的方法，所述方法包括以下步驟1)提 供i)包括外表面的電極組件、ii)附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分的密封帶以 及iii)被構(gòu)造成容納電極組件和密封帶的罐，其中，密封帶包括粘合劑層和形成在粘合劑 層并至少局部覆蓋粘合劑層的基體層，基體層具有熱收縮的特性；2)將電極組件和密封帶 放置到罐中，以形成組裝的二次電池，其中，基體層與罐的內(nèi)表面接觸，粘合劑層與電極組 件的外表面接觸；3)加熱組裝的二次電池，使得基體層收縮，并使粘合劑層的至少一個(gè)端 部不被基體層覆蓋。在上述方法中，通過(guò)二次電池的老化工藝來(lái)執(zhí)行所述加熱步驟。在上述方法中，通 過(guò)將組裝的二次電池暴露于溫度為大約50°C至大約70°C的環(huán)境下大約18小時(shí)至大約36 小時(shí)，來(lái)執(zhí)行所述老化工藝。本發(fā)明的又一方面在于一種制造二次電池的方法，所述方法包括以下步驟1)提 供i)包括外表面的電極組件、ii)附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分的密封帶以 及iii)被構(gòu)造成容納電極組件和密封帶的罐，其中，密封帶包括i)粘合劑層和ii)形成在 粘合劑層上的基體層，其中，粘合劑層包括通過(guò)多個(gè)第一狹縫分離的多個(gè)子粘合劑層，基體 層包括通過(guò)多個(gè)第二狹縫分離的多個(gè)子基體層，所述多個(gè)第二狹縫分別與所述多個(gè)第一狹 縫基本對(duì)齊；2)將電極組件和密封帶放置到罐中，以形成組裝二次電池，其中，基體層與罐 的內(nèi)表面接觸，粘合劑層與電極組件的外表面接觸；3)加熱組裝的二次電池，使得i)基體 層中每個(gè)均收縮并且比對(duì)應(yīng)的子粘合劑層朝著罐或電極組件更彎曲，并使得ii)多個(gè)第二 狹縫中的至少一個(gè)變得比多個(gè)第一狹縫寬。在上述方法中，通過(guò)二次電池的老化工藝來(lái)執(zhí)行加熱步驟。在上述方法中，通過(guò)將 組裝的二次電池暴露于溫度為大約50°C至大約70°C的環(huán)境下大約18小時(shí)至大約36小時(shí)， 來(lái)執(zhí)行所述老化工藝。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二次電池的透視圖。圖2是示出了圖1中的二次電池的分解透視圖。圖3是示出了圖1中的二次電池的豎直剖視圖。圖4A是示出了圖1中的二次電池的水平剖視圖。圖4B是對(duì)應(yīng)于圖4A的視圖，但示出的是本發(fā)明的可選實(shí)施例。
5
圖5是示出了圖2中的粘附有密封帶的電極組件在加熱前的透視圖。圖6是示出了圖5中的密封帶的水平剖視圖。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的二次電池使用的粘附有密封帶的電極組 件在加熱后的透視圖。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的圓柱型二次電池的水平剖視圖。圖9是示出了圖8的二次電池使用的粘附有密封帶的電極組件在加熱之前的透視 圖。圖10A和圖10B是通過(guò)本發(fā)明又一實(shí)施例的變形的電極組件在加熱前的剖視圖。圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的二次電池使用的粘附有密封帶的電極組 件的透視圖。
具體實(shí)施例方式容納在圓柱形罐中的圓柱形電極組件經(jīng)常會(huì)由于外部振動(dòng)或沖擊而在罐內(nèi)旋轉(zhuǎn) 或自由移動(dòng)。這種移動(dòng)使電池的內(nèi)阻增大，并且破壞電極組件的電極接線片。在下文中，將結(jié)合附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二次電池的透視圖。圖2是示出了圖1中的二 次電池的分解透視圖，圖3是示出了圖1中的二次電池的豎直剖視圖，圖4A是示出了圖1 中的二次電池的水平剖視圖。參照?qǐng)D1至圖4A，二次電池5包括罐10、電極組件20、密封帶50和蓋組件100。二 次電池5還包括底部絕緣件30和頂部絕緣件40。在一個(gè)實(shí)施例中，二次電池5是圓柱型二 次電池。在另一實(shí)施例中，二次電池5可以是其它類型的二次電池。例如，二次電池的橫截 面呈多邊形形狀。為了方便起見(jiàn)，將描述圓柱型二次電池。圓柱形罐10可以由輕質(zhì)的導(dǎo)電材料(例如，鋁或鋁合金)制成，并且可以通過(guò)諸 如深沖壓的制造方法來(lái)制造。參照?qǐng)D3，罐10包括圓形底板12和從圓形底板12的邊緣延 伸的圓柱形側(cè)壁13。凸緣部分(beading portion) 15沿著側(cè)壁13的上側(cè)向內(nèi)突出。底部 絕緣件30、電極組件20和頂部絕緣件40順序地位于底板12和凸緣部分15之間。凸緣部 分15防止底部絕緣件30、電極組件20和頂部絕緣件40沿著基本垂直于底板12的方向在 罐10內(nèi)移動(dòng)。卷曲部分(crimping portion) 16形成在側(cè)壁13的上部上。蓋組件10位于 卷曲部分16和凸緣部分15之間。卷曲部分16密封罐10和蓋組件100之間的空間。開(kāi)口 10a形成在罐10的頂部，其中，電極組件20、頂部絕緣件50和蓋組件100通過(guò)該開(kāi)口 10a 順序地插到罐10中(見(jiàn)圖3)。參照?qǐng)D3，電極組件20包括第一電極板25a、第二電極板25b、第一隔膜21和第二 隔膜23。電極組件20還包括第一電極接線片27a和第二電極接線片27b?？梢酝ㄟ^(guò)將兩個(gè) 電極板25a和25b設(shè)置在兩個(gè)隔膜21和23之間，然后通過(guò)將電極板25a和25b與隔膜21 和23卷繞成圓柱體來(lái)制成電極組件20。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電極板25a是正極板，第二 電極板25b是負(fù)極板。在另一實(shí)施例中，第二電極板25b可以是正極板，第一電極板25a可 以是負(fù)極板。雖然沒(méi)有詳細(xì)地示出，但是作為正極板的第一電極板25a可以包括正極集流 體和正極活性材料涂覆部分。正極集流體可以由導(dǎo)電的金屬材料制成，以收集電子并使電 子從正極涂覆部分移動(dòng)到外部電路。在一個(gè)實(shí)施例中，正極活性材料涂覆部分是正極活性材料、導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑的混合物，并涂覆在正極集流體上。沒(méi)有涂覆正極活性材料的第一 未涂覆部分可以沿著卷繞方向形成在第一電極板25a的兩個(gè)端部上。作為正極接線片的第 一電極接線片27a可以通過(guò)焊接結(jié)合到第一未涂覆部分，并且從罐10的內(nèi)部朝著開(kāi)口 10a 延伸。雖然沒(méi)有詳細(xì)地示出，但是作為負(fù)極板的第二電極板25b可以包括負(fù)極集流體和 負(fù)極活性材料涂覆部分。負(fù)極集流體可以由導(dǎo)電的金屬材料制成，以收集電子并使電子從 負(fù)極涂覆部分移動(dòng)到外部電路。在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)極活性材料涂覆部分是負(fù)極活性材料、 導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑的混合物，并涂覆在負(fù)極集流體上。沒(méi)有涂覆負(fù)極活性材料的第二未涂 覆部分可以沿著卷繞方向形成在第二電極板25b的兩個(gè)端部上。作為負(fù)極接線片的第二電 極接線片27b可以通過(guò)焊接結(jié)合到第二未涂覆部分，并且從罐10的內(nèi)部朝著底板12延伸。 第二電極接線片27b可以焊接到罐10的底板12上。通過(guò)這樣做，罐10具有負(fù)極性，特別 是，罐10的底板12用作二次電池5的負(fù)極端子。第一隔膜21和第二隔膜23在卷繞的電極組件20中置于第一電極板25a和第二 電極板25b之間，以使第一電極板25a和第二電極板25b彼此分離?？梢栽诘谝桓裟?1和 第二隔膜23中形成精細(xì)孔隙，使得鋰離子在這兩個(gè)電極板25a和25b之間來(lái)回穿過(guò)。第一 隔膜21和第二隔膜23可以由諸如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)的聚合物材料制成。圓形底部絕緣件30位于電極組件20和罐10的底板12之間，用來(lái)絕緣。圓形頂 部絕緣件40位于電極組件20和罐10的凸緣部分15之間，用來(lái)絕緣。密封帶50包括基材(或基體層)51和涂覆(或形成)在基材51上的粘合劑層 52。密封帶50粘附于卷繞的電極組件20的圓周表面20a上，并防止電極組件20松動(dòng)。基材51可以是用來(lái)支撐粘合劑層52的膜。在一個(gè)實(shí)施例中，基材51被設(shè)置成覆 蓋在卷繞的電極組件20的圓周表面20a上形成的終止部分20b中的至少一些部分。任何 在特定條件下收縮的材料都可以用作基材51。在一個(gè)實(shí)施例中，基材51具有熱收縮的特 性。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)可以用于基材51。PET中不具有熱收縮特性的那些不可 以使用。除PET之外的聚丙烯(PP)或聚苯乙烯(PS)也可以用于基材51。在一個(gè)實(shí)施例 中，為了加強(qiáng)熱收縮，使基材51沿著一個(gè)方向延長(zhǎng)，并將粘合劑層52涂覆在延長(zhǎng)的基材51 上。通過(guò)這樣做，當(dāng)加熱基材51時(shí)，基材51更容易沿著延長(zhǎng)方向收縮。圖2示出了這樣一 個(gè)示例，即，密封帶51粘附于電極組件2的方式是，使基材51的延長(zhǎng)方向成為電極組件20 的圓周方向(在下文可與“卷繞方向”互換使用)。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2和圖4A所示， 通過(guò)加熱基材51使基材51的兩個(gè)端部511沿著卷繞方向收縮，使得收縮部分512變厚。結(jié) 果，基材51與罐10的側(cè)壁13的內(nèi)表面11之間的摩擦力增大，從而防止電極組件20在罐 10的內(nèi)部自由移動(dòng)。使基材51收縮的方法將在后面描述的二次電極的制造方法中更詳細(xì) 地描述。粘合劑層52包括兩個(gè)相對(duì)的端部，這兩個(gè)端部中的至少一個(gè)沒(méi)有被基體層覆蓋。 粘合劑層52粘附成覆蓋在卷繞的電極組件20的圓周表面20a上形成的終止部分20b，從而 防止卷繞的電極組件20松動(dòng)(見(jiàn)圖2)?？梢酝ㄟ^(guò)將諸如丙烯酸類粘合劑的粘合劑涂覆在 基材51上來(lái)形成粘合劑層52。粘合劑層52具有沒(méi)有被基材51覆蓋而是被暴露的暴露部 分521。暴露部分521沿著電極組件20的卷繞方向形成在密封帶50的端部511的外面。 在一個(gè)實(shí)施例中，暴露部分521的至少一部分粘附于罐10的側(cè)壁13的內(nèi)表面11和電極組件20的外表面，用來(lái)防止電極組件20在罐10的內(nèi)部自由移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，安全排放器件(safety vent) 110、電流截?cái)嗥骷?CID) 120、正溫 度系數(shù)(PTC)構(gòu)件130和上蓋140沿著遠(yuǎn)離電極組件20的方向順序地放置在蓋組件100上。從安全排放器件110的中心區(qū)域向電極組件20突出的突起112電連接到第一電 極接線片27a。當(dāng)二次電池5的內(nèi)部壓力超過(guò)基準(zhǔn)壓力時(shí)，突起112反向變形。安全排放器 件110將第一電極接線片27a電連接到CID 120。CID 120將安全排放器件110電連接到PTC構(gòu)件130。由于二次電池5增大的內(nèi) 部壓力，導(dǎo)致CID 120被安全排放器件110的突起112的反向變形破壞，從而斷開(kāi)安全排放 器件110與PTC構(gòu)件130之間的電連接。PTC構(gòu)件130是當(dāng)其溫度升高時(shí)其電阻急劇增大的器件。PTC構(gòu)件130將CID 120 電連接到上蓋140。當(dāng)電池過(guò)熱時(shí)，PTC構(gòu)件130的電阻迅速增大而使電流的流動(dòng)中斷。上蓋140與PTC構(gòu)件130電連接，并暴露于外部。上蓋140起著二次電池5的正 極端子的作用。蓋組件100通過(guò)絕緣墊150與罐10絕緣。絕緣墊150圍繞蓋組件100的圓周，并 通過(guò)凸緣部分15和卷曲部分16固定在罐10中。在下文中，將詳細(xì)描述圖1至圖4A中示出的二次電池的制造方法。制造二次電池5的方法包括組裝二次電池(S1)和加熱組裝的二次電池(S2)。在二次電池的組裝過(guò)程(S1)中，將二次電池的各個(gè)組件相互組裝在一起。組裝步 驟(S1)可以包括兩個(gè)子步驟i)提供電極組件、密封帶和罐；ii)將電極組件和密封帶放 置到罐中，從而形成組裝的二次電池。將參照?qǐng)D2至圖6來(lái)描述二次電池的組裝(S1)。圖5和圖6示出了在加熱組裝二 次電池(S2)之前密封帶50'所粘附的電極組件20。首先，參照?qǐng)D2和圖5，當(dāng)從底部依次放置底部絕緣件30、粘附有密封帶50'的電 極組件20和頂部絕緣件40時(shí)，通過(guò)例如焊接使電極組件20的第二電極接線片27b結(jié)合到 罐10的底板12。此時(shí)，在罐10上沒(méi)有形成凸緣部分15和卷曲部分16。通過(guò)罐10的開(kāi)口 10a將底部絕緣件30、粘附有密封帶50 ‘的電極組件20和頂部 絕緣件40順序地插到罐10中。在這種情況下，在粘附于電極組件20的密封帶50'上沒(méi)有 形成暴露部分521，如圖3和圖4A所示。用于密封帶50'的基材51'(見(jiàn)圖6)可以由諸 如PET、PP和PS的熱收縮材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，基材51'由PET制成。參照?qǐng)D5和 圖6，使用了粘合劑層52'涂覆在延長(zhǎng)的基材51'上的密封帶50'，從而在組裝的二次電 池的加熱過(guò)程(S2)中更容易收縮。密封帶50'粘附于電極組件20，使得基材51'沿著圓 柱形電極組件20的圓周方向延長(zhǎng)。參照?qǐng)D2和圖3，在罐10的側(cè)壁13上形成凸緣部分15，用來(lái)防止底部絕緣件30、 粘附有密封帶50'的電極組件和頂部絕緣件40沿著基本垂直于底板12的方向在罐10內(nèi) 移動(dòng)。然后，將電解液注入到罐10中。電解液使通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)從電極板25a和25b產(chǎn)生 的鋰離子在充放電期間移動(dòng)。參照?qǐng)D2和圖3，通過(guò)罐10的開(kāi)口 10a將絕緣墊150插到罐10中，然后將絕緣墊 150放在凸緣部分15上。在絕緣墊150的內(nèi)部放置蓋組件100。在罐10的側(cè)壁13的頂部上形成卷曲部分16，用來(lái)固定絕緣墊150和蓋組件100。在加熱(S2)過(guò)程中，對(duì)組裝的二次電池進(jìn)行加熱。在加熱(S2)過(guò)程中，密封帶 50'(見(jiàn)圖5)的基材51'沿著延長(zhǎng)方向收縮，從而在密封帶50的基材51的端部511外面 沿著基材51的圓周方向形成粘合劑層52的暴露部分521，如圖2至圖4A所示。粘合劑層 52的暴露部分521粘附到罐10的側(cè)壁13的內(nèi)表面。因此，限制了電極組件20在罐10內(nèi) 的自由移動(dòng)?？梢酝ㄟ^(guò)單獨(dú)的加熱工藝來(lái)執(zhí)行加熱(S2)步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)老化 (aging)工藝，即，通常在二次電池的組裝之后的后處理工藝，執(zhí)行加熱(S2)步驟。鋰離子 二次電池通常在組裝二次電池之后進(jìn)行化成工藝和老化工藝。在化成過(guò)程中，通過(guò)對(duì)組裝 的二次電池重復(fù)地充電和放電來(lái)激活二次電池。在化成工藝中，由用作正極的鋰金屬氧化 物在充電時(shí)產(chǎn)生的鋰離子朝著用作負(fù)極的碳電極移動(dòng)。鋰離子是如此的具有活性，從而通 過(guò)鋰與碳負(fù)極的反應(yīng)生成諸如碳酸鋰(Li2CO3)、氧化鋰(Li2O)和氫氧化鋰(LiOH)的化合 物，并且這些鋰化合物在碳電極的表面上形成公知為固體電解質(zhì)界面(SEI)的薄膜。在老 化過(guò)程中，將二次電池放置預(yù)設(shè)的時(shí)間段，用來(lái)穩(wěn)定SEI膜。可以通過(guò)將組裝的二次電池 暴露于大約50攝氏度至大約70攝氏度的環(huán)境下大約18小時(shí)至大約36小時(shí)來(lái)執(zhí)行老化。 通過(guò)老化，如圖5和圖6所示的密封帶50'的基材51'在電極組件20的卷繞方向的基材 51 ’的兩個(gè)端部附近收縮，并且在粘合劑層52上形成暴露部分521，如圖2至圖4A所示。 當(dāng)在大約60攝氏度下執(zhí)行老化大約24小時(shí)時(shí)，基材的長(zhǎng)度縮短了大約25%至大約33%。 也就是說(shuō)，大約60mm的基材在大約60攝氏度的環(huán)境下老化大約24小時(shí)后收縮到大約40mm 至大約45mm。此外，密封帶50'的基材51'的厚度增加了大約50%至大約75%。也就是 說(shuō)，基材51'的大約0. 060mm的厚度在大約60攝氏度的環(huán)境下老化大約24小時(shí)后增加到 大約 0. 101mm。圖4B是對(duì)應(yīng)于圖4A并且示出了本發(fā)明的可選實(shí)施例的視圖。除了 二次電池的橫 截面大致呈矩形而非圓形之外，該實(shí)施例與圖1至圖4A的實(shí)施例相同。在該實(shí)施例中，除 了凝膠卷(jelly-roll)形狀多少有些平坦以匹配罐的形狀之外，電極組件具有與第一實(shí) 施例的構(gòu)造相同的凝膠卷構(gòu)造。雖然在該實(shí)施例中電極組件不易傾斜成在罐中旋轉(zhuǎn)，但是 由密封帶提供的夾持效果(gripping effect)對(duì)于電池的穩(wěn)定性仍然是極其有利的，尤其 是沿著電極組件的卷繞軸的方向。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的二次電池使用的粘附有密封帶的電極組 件在加熱后的透視圖。在圖7中，粘附于電極組件20的密封帶50c的基材51c沿著與電極 組件20的卷繞方向基本垂直的方向延長(zhǎng)。通過(guò)加熱使基材51c的兩個(gè)端部511c沿著與電 極組件20的卷繞方向基本垂直的方向收縮，使得收縮部分512c變得更厚。此外，粘合劑層 52的暴露部分521c分別形成在收縮部分512c的兩個(gè)端部的外部。由于其它元件及其功能 與如圖1至圖6中所示的實(shí)施例的元件和功能相同或基本相同，因此將省略對(duì)它們的詳細(xì) 描述。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的圓柱型二次電池的水平剖視圖。圖9是示 出了圖8中示出的二次電池使用的粘附有密封帶的電極組件在加熱電極組件之前的透視 圖。圖IOA和圖IOB是通過(guò)本發(fā)明又一實(shí)施例的變形的電極組件在加熱前的剖視圖。參照?qǐng)D8，二次電池5a包括密封帶50a，密封帶50a圍繞容納在罐10中的電極組
9件20的整個(gè)圓周表面20a。由于除了密封帶50a之外的元件與如圖1至圖6中所示的實(shí)施 例中的那些元件相同或基本相同，因此在該實(shí)施例中將僅僅詳細(xì)地描述密封帶50a。此外， 密封帶50a可以由如圖1至圖6中所示的實(shí)施例中的熱收縮材料相同的熱收縮材料制成。密封帶50a具有沿著電極組件20的圓周彼此分離的多個(gè)片斷(section) 53a。密 封帶50a包括基體層51a和粘合劑層52a。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖8所示，粘合劑層52a包 括通過(guò)多個(gè)第一狹縫分離的多個(gè)子粘合劑層。此外，基體層51a包括通過(guò)多個(gè)第二狹縫分 離的多個(gè)子基體層，其中，所述多個(gè)第二狹縫分別與所述多個(gè)第一狹縫大致對(duì)齊。多個(gè)第二 狹縫中的至少一個(gè)可以比多個(gè)第一狹縫寬。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)子基體層比對(duì)應(yīng)的子粘 合劑層朝著罐或電極組件更彎曲。在一個(gè)實(shí)施例中，子基體層中的每個(gè)都與罐10的內(nèi)表面緊密接觸，并且接觸力比 對(duì)應(yīng)的子基體層的其它部分的力大，從而可以限制電極組件20在罐10內(nèi)自由移動(dòng)。在一 個(gè)實(shí)施例中，子基體層中的每個(gè)可以被構(gòu)造成在受熱的情況下比子粘合劑層收縮得大致要 多。通過(guò)加熱使基體層51a緊密接觸罐10。圖9和圖IOA示出了在加熱前密封帶50a'卷 繞在其周圍的電極組件20。參照?qǐng)D9和圖10A，密封帶50a'具有平行于電極組件20的中心軸X延伸的多個(gè) 狹縫54a。狹縫54a可以是切入表面的，或者可以以通孔的形式形成。片斷53a'形成在狹 縫54a之間。多個(gè)片斷53a'沿著電極組件20的圓周與中心軸X平行地形成。在一個(gè)實(shí)施 例中，當(dāng)加熱組裝的二次電池時(shí)，各片斷53a'的基材51a收縮而使狹縫54a變寬，并且變形 成向外凸出，使得基材51a與罐10的內(nèi)表面11緊密接觸，如圖8所示。由于可以通過(guò)與如 圖1至圖6所示的實(shí)施例的方法相同的方法來(lái)執(zhí)行加熱，因此將省略詳細(xì)的描述。由于當(dāng)狹縫54a基本平行于中心軸X延伸(如圖8至圖IOB所示的實(shí)施例)時(shí)， 狹縫54a的延伸方向基本平行于電極組件插到罐10中的方向(見(jiàn)圖2)，因此容易將電極組 件20插到罐10中。圖IOB示出了在加熱之前的只有狹縫54a形成在基體層中而不是形成在粘合劑層 52a中時(shí)的該實(shí)施例的變形。因?yàn)榛w層具有狹縫，所以基體層仍然能夠變形。通過(guò)粘合劑 的固有彈性來(lái)適應(yīng)基體層的移動(dòng)。圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的二次電池使用的粘附有密封帶的電極組 件20的透視圖。參照?qǐng)D11，密封帶50b的狹縫54b沿著電極組件20的圓周方向延伸。在 密封帶50b的狹縫54b沿著電極組件20的圓周方向延伸的情況下，狹縫54b的方向近似 垂直于電解液的流動(dòng)方向，從而可以容易用電解液充滿電極組件20。由于除狹縫54b之外 的其它元件與如圖9中示出的實(shí)施例的元件相同或基本相同，因此將省略對(duì)它們的詳細(xì)描 述。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，密封帶的粘合劑層中的一部分被暴露而粘附于罐的內(nèi)表 面，從而可以防止電極組件在罐內(nèi)自由移動(dòng)。此外，由于密封帶的基材因熱收縮而變厚，因此密封帶厚的部分緊密地粘附于罐。 此外，由于密封帶的粘合劑層因基材的熱收縮而被暴露，因此粘合劑層被暴露的部分也確 保密封帶和罐之間的緊密粘附或接觸。因此，防止了電極組件在罐內(nèi)的自由移動(dòng)。此外，由于密封帶的基材因熱收縮形成彎曲部分，并且彎曲部分改善對(duì)罐的緊密 粘附力，因此防止了電極組件在罐內(nèi)的自由移動(dòng)。
10
雖然已經(jīng)在上文詳細(xì)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是應(yīng)該理解的是，在此描 述的基本發(fā)明構(gòu)思的許多變形和修改(對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的)仍將落在由權(quán) 利要求書所限定的本發(fā)明示例性實(shí)施例的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種二次電池，所述二次電池包括電極組件，包括外表面；密封帶，附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分，其中，密封帶包括與電極組件的外表面接觸的粘合劑層和形成在粘合劑層上并且至少局部覆蓋粘合劑層的基體層；罐，容納電極組件和密封帶，其中，基體層與罐的內(nèi)表面接觸，其中，粘合劑層的至少一部分沒(méi)有被基體層覆蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，基體層的一部分比基體層的其它部分厚。
3.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，粘合劑層包括兩個(gè)相對(duì)的端部，所述端部中的 至少一個(gè)沒(méi)有被基體層覆蓋。
4.如權(quán)利要求3所述的二次電池，其中，粘合劑層的兩個(gè)端部沿著電極組件的卷繞方 向設(shè)置。
5.如權(quán)利要求3所述的二次電池，其中，粘合劑層的兩個(gè)端部沿著垂直于電極組件的 卷繞方向的方向設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，粘合劑層的沒(méi)有被基體層覆蓋的至少一部分 與罐的內(nèi)表面和電極組件的外表面接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，基體層包含以下材料中的至少一種聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚苯乙烯。
8.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，基體層具有熱收縮的特性。
9.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其中，密封帶覆蓋電極組件的終止部分。
10.一種二次電池，所述二次電池包括電極組件，包括外表面；密封帶，附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分，其中，密封帶包括與電極組件的 外表面接觸的粘合劑層和形成在粘合劑層上的基體層，其中，粘合劑層包括通過(guò)多個(gè)第一 狹縫分離的多個(gè)子粘合劑層，基體層包括通過(guò)多個(gè)第二狹縫分離的多個(gè)子基體層，所述多 個(gè)第二狹縫分別與所述多個(gè)第一狹縫對(duì)齊，每個(gè)子基體層包括兩個(gè)相對(duì)的端部；罐，容納電極組件和密封帶，其中，基體層與罐的內(nèi)表面接觸。
11.如權(quán)利要求10所述的二次電池，其中，多個(gè)第二狹縫中的至少一個(gè)比多個(gè)第一狹 縫寬。
12.如權(quán)利要求10所述的二次電池，其中，每個(gè)子基體層比對(duì)應(yīng)的子粘合劑層朝著罐 或電極組件更彎曲。
13.如權(quán)利要求10所述的二次電池，其中，基體層具有熱收縮的特性。
14.如權(quán)利要求10所述的二次電池，其中，每個(gè)子基體層中的至少一部分與罐的內(nèi)表 面接觸，并且接觸力比對(duì)應(yīng)的子基體層的其它部分的力大。
15.如權(quán)利要求10所述的二次電池，其中，子基體層中的每個(gè)被構(gòu)造成在受熱的情況 下比子粘合劑層收縮得要多。
16.如權(quán)利要求10所述的二次電池，其中，基體層包含以下材料中的至少一種聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚苯乙烯。
17.如權(quán)利要求10所述的二次電池，其中，多個(gè)第一狹縫和多個(gè)第二狹縫垂直于電極 組件的卷繞方向。
18.如權(quán)利要求10所述的二次電池，其中，多個(gè)第一狹縫和多個(gè)第二狹縫平行于電極 組件的卷繞方向。
19.一種制造二次電池的方法，所述方法包括以下步驟提供包括外表面的電極組件、附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分的密封帶以 及被構(gòu)造成容納電極組件和密封帶的罐，其中，密封帶包括粘合劑層和形成在粘合劑層上 并至少局部覆蓋粘合劑層的基體層，基體層具有熱收縮的特性；將電極組件和密封帶放置到罐中，以形成組裝的二次電池，其中，基體層與罐的內(nèi)表面 接觸，粘合劑層與電極組件的外表面接觸；加熱組裝的二次電池，使得基體層收縮，并使粘合劑層的至少一個(gè)端部不被基體層覆蓋。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，通過(guò)二次電池的老化工藝來(lái)執(zhí)行所述加熱步驟。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，通過(guò)將組裝的二次電池暴露于溫度為50°C至 70°C的環(huán)境下18小時(shí)至36小時(shí)，來(lái)執(zhí)行所述老化工藝。
22.一種制造二次電池的方法，所述方法包括以下步驟提供包括外表面的電極組件、附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分的密封帶以 及被構(gòu)造成容納電極組件和密封帶的罐，其中，密封帶包括粘合劑層和形成在粘合劑層上 的基體層，其中，粘合劑層包括通過(guò)多個(gè)第一狹縫分離的多個(gè)子粘合劑層，基體層包括通過(guò) 多個(gè)第二狹縫分離的多個(gè)子基體層，所述多個(gè)第二狹縫分別與所述多個(gè)第一狹縫對(duì)齊；將電極組件和密封帶放置到罐中，以形成組裝的二次電池，其中，基體層與罐的內(nèi)表面 接觸，粘合劑層與電極組件的外表面接觸；加熱組裝二次電池，使得基體層中的每個(gè)均收縮并且比對(duì)應(yīng)的子粘合劑層朝著罐或電 極組件更彎曲，并使得多個(gè)第二狹縫中的至少一個(gè)變得比多個(gè)第一狹縫寬。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，通過(guò)二次電池的老化工藝來(lái)執(zhí)行加熱步驟。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，通過(guò)將組裝二次電池暴露于溫度為50°C至70°C 的環(huán)境下18小時(shí)至36小時(shí)，來(lái)執(zhí)行所述老化工藝。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種二次電池及其制造方法。在一個(gè)實(shí)施例中，二次電池包括1)電極組件，具有外表面；2)密封帶，附于并圍繞電極組件的外表面的至少一部分；3)罐，容納電極組件和密封帶。密封帶包括i)粘合劑層，與電極組件的外表面接觸；ii)基體層，形成在粘合劑層上并且至少局部覆蓋粘合劑層?；w層與罐的內(nèi)表面接觸。粘合劑層的至少一部分沒(méi)有被基體層覆蓋。
文檔編號(hào)H01M10/00GK101894966SQ20101011298
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者金大奎 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社