制造具有用可固化材料絕緣的密封部的袋狀電池單元的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種制造電池單元化atte巧cell)的方法，更特別地設(shè)及如下制造電 池單元的方法，所述方法包括：將電極組件安裝在電池殼的接收部中且通過熱焊接在接收 部的外緣處形成密封部，將密封部垂直彎曲并且使彎曲的密封部與接收部的外側(cè)壁接觸， 將在前述步驟中處理的電池殼安裝并固定在夾具中，所述夾具設(shè)置有具有與電池殼的尺寸 相對應(yīng)的尺寸的凹陷部，且將可固化材料注入在電池殼的接收部的外側(cè)壁與夾具的凹陷部 的內(nèi)側(cè)壁之間所限定的空間中，并且對注入的可固化材料進(jìn)行固化。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，二次電池已經(jīng)越來越多地被使用。在電池的形狀方面，對于足夠薄W用于 諸如移動電話的產(chǎn)品的棱柱二次電池或袋狀二次電池的需求非常高。另一方面，在電池的 材料方面，對于顯示高能量密度、放電電壓和輸出穩(wěn)定性的裡二次電池如裡離子電池和裡 離子聚合物電池的需求非常高。
[0003] 另外，基于具有正極/隔膜/負(fù)極結(jié)構(gòu)的電極組件的結(jié)構(gòu)可W對二次電池進(jìn)行分 類。例如，可W將所述電極組件構(gòu)造為具有如下結(jié)構(gòu)：果凍卷（卷繞）型結(jié)構(gòu)，其中在將隔 膜置于正極與負(fù)極之間的同時對長片型正極和長片型負(fù)極進(jìn)行卷繞；堆疊型結(jié)構(gòu)，其中在 將隔膜各自置于正極與負(fù)極之間的同時對具有預(yù)定尺寸的多個正極和負(fù)極依次進(jìn)行堆疊； 或堆疊/折疊型結(jié)構(gòu)，其中在將隔膜各自置于正極與負(fù)極之間的同時對預(yù)定數(shù)目的正極和 負(fù)極依次進(jìn)行堆疊，從而構(gòu)成雙電池化i-cell)或全電池，然后使用分離膜將多個雙電池 或全電池進(jìn)行折疊。
[0004] 近年來，由于低制造成本、輕質(zhì)、形狀易于改造等，對構(gòu)造為具有如下結(jié)構(gòu)的袋狀 電池產(chǎn)生了很大興趣，在所述結(jié)構(gòu)中將運(yùn)種堆疊型或堆疊/折疊型電極組件安裝在由侶層 壓片制成的袋狀電池殼中。另外，運(yùn)種袋狀電池的使用已經(jīng)逐漸增加。 陽〇化]圖1為代表性地顯示常規(guī)代表性袋狀二次電池的一般結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
[0006] 參照圖1，袋狀二次電池10包含電極組件30、從電極組件30延伸的電極極耳40 和50、通過焊接分別連接至電極極耳40和50的電極引線60和70W及用于接收電極組件 30的電池殼20。
[0007] 電極組件30為發(fā)電元件，其包含在隔膜被分別置于正極與負(fù)極之間的同時依次 堆疊的正極和負(fù)極。將電極組件30構(gòu)造為具有堆疊型結(jié)構(gòu)或堆疊/折疊型結(jié)構(gòu)。電極極 耳40和50從電極組件30的相應(yīng)電極板延伸。例如通過焊接將電極引線60和70分別電 連接至從電極組件30的相應(yīng)電極板延伸的電極極耳40和50。電極引線60和70從電池殼 20部分地露出在外部。另外，將絕緣膜80部分地附著至電極引線60和70的上下表面，所 述絕緣膜80用于提高在電池殼20與電極引線60和70之間的密封性能，同時確保在電池 殼20與電極引線60和70之間的電絕緣。
[0008] 電池殼20由侶層壓片制成。電池殼20具有在其中限定的空間從而接收電極組件 30。通常W袋的形狀形成電池殼20。在電極組件30為如圖I中所示的堆疊型電極組件的 情況下，使電池殼20的內(nèi)部上端與電極組件30間隔開，使得正極耳片40和負(fù)極耳片50可 W分別結(jié)合至電極引線60和70。
[0009] 然而，對于具有上述構(gòu)造的袋狀電池，在如下步驟中熱焊接部（密封部）可能會被 電解質(zhì)污染：將電極組件接收在由層壓片制成的電池殼中，將電解質(zhì)注入電池殼中，且通過 熱焊接密封電池殼，且由于層壓片的最里面的樹脂層的過度焊接和/或由氣密導(dǎo)致的內(nèi)部 樹脂層的向外突出，即使在熱焊接后也難W維持完全密封的狀態(tài)。結(jié)果，水分可W容易地滲 透進(jìn)電池殼中，且電解質(zhì)可W從電池殼泄露。
[0010] 另外，對于袋狀電池，由于在電池殼的層壓片的端部處的金屬層的暴露而可能會 發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象，且水分可能會通過電池殼的層壓片端部的熱焊接部而滲透進(jìn)電池殼 中。
[0011] 關(guān)于運(yùn)種情況，公開了將PET標(biāo)簽或膠帶附著至熱焊接部的外緣W實(shí)現(xiàn)絕緣的常 規(guī)電池。然而，在使用PET標(biāo)簽或膠帶使熱焊接部的外緣絕緣的情況下，標(biāo)簽或膠帶可能會 與熱焊接部的外緣分離，或者在PET標(biāo)簽或膠帶中可能會形成氣泡或權(quán)皺。
[0012] 韓國專利申請2001-0078364號公報公開了如下袋狀電池，其中將作為輔助密封 劑的紫外線0JV)固化劑施加至熱焊接部的外緣且然后進(jìn)行固化，從而提高電池的密封性 能。然而，不易將具有預(yù)定粘度和流動性的UV固化劑施加至縱斷面中薄的熱焊接部的外 緣，且在施加UV固化劑后當(dāng)施加UV光W固化UV固化劑時，UV固化劑可能會往下流，結(jié)果 是使提高電池的密封性能的效果降低。總之，上述技術(shù)不適合應(yīng)用于真正的大規(guī)模生產(chǎn)過 程。
[0013] 另外，韓國專利申請2001-0004352號公報公開了制造密封電池的方法，所述方法 包括將UV可固化樹脂施加至正極帽的墊片密封部、安全閥、正極帽與電池殼之間的焊接部 和電解質(zhì)注入口的密封部，且將UV可固化樹脂固化。然而，上述技術(shù)適用于圓柱電池和棱 柱電池。難W將上述技術(shù)應(yīng)用于袋狀電池，存在的問題在于，施加可固化材料是麻煩的，并 且由于袋狀電池的結(jié)構(gòu)特性，可固化材料可能會如前所述在密封部處往下流。
[0014] 因此，迫切需要一種能夠從根本上解決在"使用固化劑W提高袋狀電池的熱焊接 部的密封性能和防止絕緣擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)"的情況下所導(dǎo)致的問題的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇1引技術(shù)問題
[0016] 因此，已經(jīng)完成了本發(fā)明W解決W上問題和尚未解決的其它技術(shù)問題。
[0017] 目P，本發(fā)明的一個目的是提供制造電池單元的方法，所述方法包括：將密封部垂直 彎曲并且使彎曲的密封部與接收部的側(cè)壁接觸，將電池殼安裝在夾具中，所述夾具設(shè)置有 具有與電池殼的尺寸相對應(yīng)的尺寸的凹陷部，且將可固化材料注入在電池殼的接收部的外 側(cè)壁與夾具的凹陷部的內(nèi)側(cè)壁之間所限定的空間中，并且對注入的可固化材料進(jìn)行固化從 而形成電池殼的外形，從而防止由于在電池的重復(fù)充放電過程期間的電池主體的重復(fù)膨脹 和收縮而可能會發(fā)生的水分滲透進(jìn)密封部中，防止電解質(zhì)從電池殼泄露，并且防止由于電 池殼的金屬層的暴露而可能發(fā)生的絕緣擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0018] 本發(fā)明的另一個目的是提供制造電池單元的方法，所述方法與常規(guī)的貼標(biāo)簽過程 相比能夠簡化過程、解決差的外形問題并且容易地W提高的產(chǎn)率和高品質(zhì)率進(jìn)行制造過 程。
[0019] 技術(shù)方案
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，通過提供制造具有如下結(jié)構(gòu)的電池單元的方法可W實(shí)現(xiàn)W 上和其它目的，在所述結(jié)構(gòu)中包含正極、隔膜和負(fù)極的電極組件安裝在電池殼中，且通過熱 焊接將電池殼密封，所述方法包括：(a)將電極組件安裝在電池殼的接收部中且通過熱焊 接在接收部的外緣處形成密封部，化）將密封部垂直彎曲并且使彎曲的密封部與接收部的 外側(cè)壁接觸，（C)將在步驟化）中處理的電池殼安裝并固定在夾具中，所述夾具設(shè)置有具有 與電池殼的尺寸相對應(yīng)的尺寸的凹陷部，和（d)將可固化材料注入在電池殼的接收部的外 側(cè)壁與夾具的凹陷部的內(nèi)側(cè)壁之間所限定的空間中，并且對注入的可固化材料進(jìn)行固化。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的制造電池單元的方法，在使密封部垂直彎曲并且與接收部的側(cè)壁接 觸的狀態(tài)下，將電池單元安裝在設(shè)置有具有與電池殼的尺寸相對應(yīng)的尺寸的凹陷部的夾具 中，并且將可固化材料注入在電池殼的接收部的外側(cè)壁與夾具的凹陷部的內(nèi)側(cè)壁之間所限 定的空間中，然后進(jìn)行固化。因此，可W制造被構(gòu)造為具有如下結(jié)構(gòu)的電池單元，在所述結(jié) 構(gòu)中將可固化材料穩(wěn)定地施加至電池殼的密封部的端部。
[0022] 電極組件沒有特別限制，只要使多個電極極耳進(jìn)行連接從而構(gòu)成正極和負(fù)極 即可。例如，可W將電極組件構(gòu)造為具有卷繞型結(jié)構(gòu)、堆疊型結(jié)構(gòu)或堆疊/折疊型結(jié) 構(gòu)。在已經(jīng)W本專利申請的申請人的名義提交的韓國專利申請2001-0082058號公報、 2001-0082059號公報和2001-0082060號公報中公開了堆疊/折疊型電極組件的細(xì)節(jié)。將 所述申請的公開內(nèi)容通過參考并入本文中。
[0023] 特別地，可W優(yōu)選將根據(jù)本發(fā)明的二次電池應(yīng)用于袋狀二次電池中，所述袋狀二 次電池具有安裝在由包含金屬層和樹脂層的層壓片如侶層壓片制成的袋狀電池殼的接收 部中的電極組件。
[0024] 在具體實(shí)例中，在步驟（d)中注入的可固化材料可W為紫外線可固化材料。在制 造電池單元的方法中，可W將紫外線可固化材料注入在電池殼的接收部的外側(cè)壁與夾具的 凹