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袋型二次電池和二次電池的袋

閱讀：814發(fā)布：2020-05-08

專利匯可以提供袋型二次電池和二次電池的袋專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且為了解決問題，根據(jù)本 發(fā)明 實(shí)施方式的袋型二次 電池 包括：其中 層壓 有正極、隔膜和負(fù)極的 電極 組件；和配置成容納所述電極組件的袋，其中所述袋包括：由第一 聚合物 制成并且形成在最外層的表面保護(hù)層；由第二聚合物制成并且形成在最內(nèi)層的 密封劑 層；由第一金屬制成并且層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間的氣體阻隔層；和由第二金屬制成、層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間并且連接至所述電極組件的所述負(fù)極的金屬箔層。，下面是袋型二次電池和二次電池的袋專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種袋型二次電池，包括：
其中層壓有正極、隔膜和負(fù)極的電極組件；和
配置成容納所述電極組件的袋，
其中所述袋包括：
由第一聚合物制成并且形成在最外層的表面保護(hù)層；
由第二聚合物制成并且形成在最內(nèi)層的密封劑層；
由第一金屬制成并且層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間的氣體阻隔層；和由第二金屬制成、層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間并且連接至所述電極組件的所述負(fù)極的金屬箔層。
2.如權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述金屬箔層連接至從所述負(fù)極延伸的負(fù)極引線，以便連接至所述負(fù)極。
3.如權(quán)利要求2所述的袋型二次電池，其中所述表面保護(hù)層、所述密封劑層和所述氣體阻隔層的一部分被從與所述負(fù)極引線存在的區(qū)域?qū)?yīng)的特定區(qū)域去除。
4.如權(quán)利要求3所述的袋型二次電池，其中所述負(fù)極引線焊接并連接至通過所述特定區(qū)域暴露的所述金屬箔層。
5.如權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，進(jìn)一步包括在所述氣體阻隔層與所述金屬箔層之間的絕緣層，所述絕緣層使所述氣體阻隔層與所述金屬箔層絕緣。
6.如權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述金屬箔層與所述氣體阻隔層被包層軋制在一起。
7.如權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述第一聚合物包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
8.如權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述第一金屬包括鋁。
9.如權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述第二金屬包括與所述負(fù)極的負(fù)極集流體中包含的金屬相同種類的金屬。
10.如權(quán)利要求9所述的袋型二次電池，其中所述第二金屬包括銅。
11.如權(quán)利要求1所述的袋型二次電池，其中所述第二聚合物包括聚丙烯。
12.一種袋型二次電池的袋，所述袋配置成容納其中層壓有正極、隔膜和負(fù)極的電極組件，所述袋包括：
由第一聚合物制成并且形成在最外層的表面保護(hù)層；
由第二聚合物制成并且形成在最內(nèi)層的密封劑層；
由第一金屬制成并且層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間的氣體阻隔層；和由第二金屬制成、層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間并且連接至所述電極組件的所述負(fù)極的金屬箔層，
其中所述表面保護(hù)層、所述密封劑層和所述氣體阻隔層的一部分被從特定區(qū)域去除，以將所述金屬箔層暴露到外部。
13.如權(quán)利要求12所述的袋，其中所述特定區(qū)域與從所述負(fù)極延伸的負(fù)極引線存在的區(qū)域?qū)?yīng)。
14.如權(quán)利要求13所述的袋，其中所述負(fù)極引線焊接并連接至通過所述特定區(qū)域暴露的所述金屬箔層。
15.如權(quán)利要求12所述的袋，進(jìn)一步包括在所述氣體阻隔層與所述金屬箔層之間的絕緣層，所述絕緣層使所述氣體阻隔層與所述金屬箔層絕緣。
16.如權(quán)利要求12所述的袋，其中所述金屬箔層與所述氣體阻隔層被包層軋制在一起。
17.一種電池模塊，包括如權(quán)利要求1所述的袋型二次電池作為單元電池。
18.一種電池組，包括如權(quán)利要求17所述的電池模塊。
19.一種包括如權(quán)利要求18所述的電池組的裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述裝置包括計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、智能電話、移動電話、平板電腦、可穿戴電子裝置、電動工具(power?tool)、電動車輛(Electric?Vehicle，EV)、混合動力車輛(Hybrid?Electric?Vehicle，HEV)、插電式混合動力車輛(Plug-in?Hybrid?Electric?Vehicle，PHEV)或電力存儲裝置。

說明書全文

袋型二次電池和二次電池的袋

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2018年8月29日提交的韓國專利申請第10-2018-0101950號的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，通過援引將上述專利申請整體結(jié)合在此。
[0003] 技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及一種袋型二次電池和二次電池的袋，更具體地，涉及一種即使被尖銳的釘子(Nail)穿過，也可降低發(fā)熱率并且容易將熱量釋放到外部，以降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)的袋型二次電池和二次電池的袋。

背景技術(shù)

[0005] 通常，二次電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。這種二次電池正在被應(yīng)用并使用于諸如數(shù)碼相機(jī)、P-DVD、MP3P、移動電話、PDA、便攜式游戲裝置(Portable?Game?Device)、電動工具(Power?Tool)、電動自行車(E-bike)之類等的小型產(chǎn)品以及諸如電動車輛和混合動力車輛、用于存儲多余電力或可再生能源的電力存儲裝置和備用電力存儲裝置之類的需要高功率的大型產(chǎn)品中。
[0006] 根據(jù)容納電極組件的殼體的材料，這種二次電池分為袋型(Pouch?Type)二次電池和罐型(Can?Type)二次電池。在袋型(Pouch?Type)二次電池中，電極組件容納在由柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(Can?Type)二次電池中，電極組件容納在由金屬或塑料材料制成的殼體中。
[0007] 圖1是圖解根據(jù)相關(guān)技術(shù)，釘子2接近電極組件10的狀態(tài)的示意圖，圖2是圖解根據(jù)相關(guān)技術(shù)，釘子2穿過電極組件10的狀態(tài)的示意圖。
[0008] 為了制造電極組件10，首先，將正極活性材料1012的漿料施加至正極集流體1011，并且將負(fù)極活性材料1022的漿料施加至負(fù)極集流體1021，以制造正極101和負(fù)極102。此外，在制造的正極101和負(fù)極102之間設(shè)置隔膜103，然后將正極101、隔膜103和負(fù)極102層壓，以制造如圖1中所示的電極組件10。盡管圖1中僅示出了其中層壓有一個正極101、一個負(fù)極102和一個隔膜103的一個單元電池，但電極組件10不限于此。例如，可進(jìn)一步層壓多個單元電池。
[0009] 當(dāng)將電極組件10容納在殼體中以進(jìn)行密封時，制造出二次電池1。然而，在實(shí)際使用二次電池1時，由于與外部的碰撞，可能發(fā)生事故。例如，尖銳的物體可能穿過二次電池1，因此正極101和負(fù)極102可彼此直接接觸，從而引起短路(Short)。由于短路，可在短時間內(nèi)高速產(chǎn)生大量氣體，并且可發(fā)生較高的溫度上升。此外，可能會發(fā)生大爆炸，從而引起重大事故。
[0010] 因而，如圖1和圖2中所示，在實(shí)際使用二次電池1之前，作為安全性測試之一，執(zhí)行釘子(Nail)2的穿透測試，在穿透測試中釘子2進(jìn)行穿透，以確定爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
[0011] 然而，通常，當(dāng)執(zhí)行釘子2的穿透測試時，在正極集流體1011和負(fù)極活性材料1022彼此接觸時二次電池1可快速達(dá)到最高溫度，因此可能發(fā)生大爆炸。因而，正極集流體1011與負(fù)極活性材料1022之間的接觸被認(rèn)為是最危險(xiǎn)的接觸。然而，如果將正極101層壓在電極組件10的最外側(cè)，如圖2中所示，則因?yàn)檎龢O集流體1011和負(fù)極活性材料1022彼此最接近，所以存在發(fā)生大爆炸的可能性非常高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

[0012] 技術(shù)問題
[0013] 本發(fā)明要解決的問題是提供一種即使被尖銳的釘子(Nail)穿過，也可降低發(fā)熱率并且容易將熱量釋放到外部，以降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)的袋型二次電池和二次電池的袋。
[0014] 本發(fā)明的目的不限于上述目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)下面的描述將清楚地理解到本文中未描述的其他目的。
[0015] 技術(shù)方案
[0016] 為了解決以上問題，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的袋型二次電池，包括：其中層壓有正極、隔膜和負(fù)極的電極組件；和配置成容納所述電極組件的袋，其中所述袋包括：由第一聚合物制成并且形成在最外層的表面保護(hù)層；由第二聚合物制成并且形成在最內(nèi)層的密封劑層；由第一金屬制成并且層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間的氣體阻隔層；和由第二金屬制成、層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間并且連接至所述電極組件的所述負(fù)極的金屬箔層。
[0017] 此外，所述金屬箔層可連接至從所述負(fù)極延伸的負(fù)極引線，以便連接至所述負(fù)極。
[0018] 此外，所述表面保護(hù)層、所述密封劑層和所述氣體阻隔層的一部分可被從與所述負(fù)極引線存在的區(qū)域?qū)?yīng)的特定區(qū)域去除。
[0019] 此外，所述負(fù)極引線可焊接并連接至通過所述特定區(qū)域暴露的所述金屬箔層。
[0020] 此外，所述袋型二次電池可進(jìn)一步包括在所述氣體阻隔層與所述金屬箔層之間的絕緣層，所述絕緣層使所述氣體阻隔層與所述金屬箔層絕緣。
[0021] 此外，所述金屬箔層可與所述氣體阻隔層被包層軋制在一起。
[0022] 此外，所述第一聚合物可包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0023] 此外，所述第一金屬可包括鋁。
[0024] 此外，所述第二金屬可包括與所述負(fù)極的負(fù)極集流體中包含的金屬相同種類的金屬。
[0025] 此外，所述第二金屬可包括銅。
[0026] 此外，所述第二聚合物可包括聚丙烯。
[0027] 為了解決以上問題，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的袋型二次電池的袋，所述袋配置成容納其中層壓有正極、隔膜和負(fù)極的電極組件，所述袋包括：由第一聚合物制成并且形成在最外層的表面保護(hù)層；由第二聚合物制成并且形成在最內(nèi)層的密封劑層；由第一金屬制成并且層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間的氣體阻隔層；和由第二金屬制成、層壓在所述表面保護(hù)層與所述密封劑層之間并且連接至所述電極組件的所述負(fù)極的金屬箔層，其中所述表面保護(hù)層、所述密封劑層和所述氣體阻隔層的一部分被從特定區(qū)域去除，以將所述金屬箔層暴露到外部。
[0028] 此外，所述特定區(qū)域可與從所述負(fù)極延伸的負(fù)極引線存在的區(qū)域?qū)?yīng)。
[0029] 此外，所述負(fù)極引線可焊接并連接至通過所述特定區(qū)域暴露的所述金屬箔層。
[0030] 此外，所述袋可進(jìn)一步包括在所述氣體阻隔層與所述金屬箔層之間的絕緣層，所述絕緣層使所述氣體阻隔層與所述金屬箔層絕緣。
[0031] 此外，所述金屬箔層可與所述氣體阻隔層被包層軋制在一起。
[0032] 本發(fā)明還提供了一種包括所述袋型二次電池作為單元電池的電池模塊、一種包括所述電池模塊的電池組和一種包括所述電池組的裝置。
[0033] 所述裝置可包括計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、智能電話、移動電話、平板電腦、可穿戴電子裝置、電動工具(power?tool)、電動車輛(Electric?Vehicle，EV)、混合動力車輛(Hybrid?Electric?Vehicle，HEV)、插電式混合動力車輛(Plug-in?Hybrid?Electric?Vehicle，PHEV)或電力存儲裝置，但不限于此。
[0034] 電池模塊和裝置的結(jié)構(gòu)以及它們的制造方法在本領(lǐng)域中是眾所周知的，因而在此將省略其詳細(xì)描述。
[0035] 其他實(shí)施方式的細(xì)節(jié)包括在詳細(xì)描述和附圖中。
[0036] 有益效果
[0037] 本發(fā)明的實(shí)施方式可至少具有以下效果。
[0038] 即使尖銳的釘子穿過二次電池，也可在正極集流體與負(fù)極活性材料之間的最危險(xiǎn)短路發(fā)生之前，首先引起金屬箔層與正極活性材料之間的短路，從而降低發(fā)熱率并且容易將熱量釋放到外部，由此降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
[0039] 本發(fā)明的效果不受上述描述的限制，因而在本申請中涉及更多不同的效果。

附圖說明

[0040] 圖1是圖解根據(jù)相關(guān)技術(shù)，釘子接近電極組件的狀態(tài)的示意圖。
[0041] 圖2是圖解根據(jù)相關(guān)技術(shù)，釘子穿過電極組件的狀態(tài)的示意圖。
[0042] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的二次電池的組裝圖。
[0043] 圖4是圖解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的袋的一部分的剖面圖。
[0044] 圖5是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，金屬箔層和負(fù)極引線彼此連接的狀態(tài)的詳細(xì)組裝圖。
[0045] 圖6是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，釘子接近二次電池的狀態(tài)的示意圖。
[0046] 圖7是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，釘子穿過二次電池的狀態(tài)的示意圖。
[0047] 圖8是圖解根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的袋的一部分的剖面圖。

具體實(shí)施方式

[0048] 將通過以下參照附圖描述的實(shí)施方式闡明本公開內(nèi)容的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)現(xiàn)方法。然而，本發(fā)明可以以不同的形式實(shí)施，不應(yīng)被解釋為限于在此闡述的實(shí)施方式。而是，提供這些實(shí)施方式是為了使本公開內(nèi)容全面和完整，并將本發(fā)明的范圍充分傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。此外，本發(fā)明僅由權(quán)利要求的范圍限定。相似的參考標(biāo)記通篇表示相似的元件。
[0049] 除非不同地定義了本發(fā)明中使用的術(shù)語，否則本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。此外，除非在說明書中明確且明顯地進(jìn)行了定義，否則在常用字典中定義的術(shù)語不被理想地或過度地解釋為具有形式上的含義。
[0050] 在以下描述中，技術(shù)術(shù)語僅用于解釋具體的示例性實(shí)施方式，而不是限制本發(fā)明。在本申請中，除非特別提及，否則單數(shù)形式的術(shù)語可包括復(fù)數(shù)形式?！鞍?comprises)”和/或“包含(comprising)”的含義不排除所提及的部件之外的其他部件。
[0051] 下文中，將參照附圖詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)施方式。
[0052] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的二次電池1的組裝圖。
[0053] 為了制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的二次電池1，首先，將正極活性材料1012的漿料施加至正極集流體1011，并且將負(fù)極活性材料1022的漿料施加至負(fù)極集流體1021，以制造正極101和負(fù)極102。此外，可將正極101和負(fù)極102層壓在隔膜(Separator)103的兩側(cè)上，以制造具有預(yù)定形狀的電極組件10。此外，可將電極組件10容納在電池殼體中，然后可將電解質(zhì)注入到電池殼體中，以密封電池殼體。
[0054] 如圖3中所示，電極組件(Electrode?Assembly)10包括電極接片(Electrode?Tab)11。電極接片11連接至電極組件10的正極101和負(fù)極102的每一個，以伸出到電極組件10的外部，從而在電極組件10的內(nèi)部和外部之間提供電子移動的路徑。電極組件10的電極集流體由涂布有電極活性材料1012和1022的漿料的部分、以及其上未被施加電極活性材料1012和1022的漿料的末端，即未涂布部分構(gòu)成。此外，可通過切割未涂布部分或通過超聲波焊接將單獨(dú)的導(dǎo)電構(gòu)件連接至未涂布部分來形成電極接片11。如圖1中所示，電極接片11可沿相同方向從電極組件10的一側(cè)伸出，但本發(fā)明不限于此。例如，電極接片11可沿彼此不同的方向伸出。
[0055] 在電極組件10中，電極引線(Electrode?Lead)12通過點(diǎn)焊(Spot)連接至電極接片11。此外，電極引線12的一部分被絕緣部14圍繞。絕緣部14可設(shè)置成被限制在密封部134內(nèi)，袋13的上袋131和下袋132在密封部134處被熱熔合，使得電極引線12結(jié)合至袋13。此外，可防止從電極組件10產(chǎn)生的電力通過電極引線12流到袋13，并且可保持袋13的密封。因而，絕緣部14可由不導(dǎo)電的具有非導(dǎo)電性的非導(dǎo)體制成。通常，盡管主要使用易于附接至電極引線12并且具有相對較薄厚度的絕緣膠帶作為絕緣部14，但本發(fā)明不限于此。例如，可使用各種構(gòu)件作為絕緣部14，只要該構(gòu)件能夠?qū)㈦姌O引線12絕緣即可。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，優(yōu)選的是，絕緣部14僅圍繞電極引線12的正極引線121的外圍，而不圍繞負(fù)極引線122的外圍。
[0056] 根據(jù)正極接片111和負(fù)極接片112的形成位置，電極引線12可沿相同方向延伸或沿彼此不同的方向延伸。正極引線121和負(fù)極引線122可由彼此不同的材料制成。就是說，正極引線121可由與正極集流體1011相同的材料，即，鋁(Al)材料制成，而負(fù)極引線122可由與負(fù)極集流體相同的材料，即，諸如銅(Cu)材料或涂鎳(Ni)的銅材料之類的含銅金屬材料制成。此外，可將電極引線12的伸出到袋13的外部的部分設(shè)置為端子部，以便與外部端子電連接。
此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，負(fù)極引線122連接至設(shè)置在袋13中的金屬箔層1354。這將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0057] 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的袋型二次電池1中，電池殼體可以是由柔性材料制成的袋13。下文中，描述電池殼體是袋13。此外，袋13容納電極組件10，使得電極引線12的一部分，即端子部露出，然后進(jìn)行密封。如圖3中所示，袋13包括上袋131和下袋132。在下袋132中形成有具有能夠容納電極組件10的容納空間1331的杯部133，并且上袋131覆蓋容納空間1331的上部，以防止電極組件10分離到袋13的外部。在此，如圖3中所示，可在上袋131中形成具有容納空間1331的杯部133，以在上部中容納電極組件10。如圖3中所示，上袋131的一側(cè)和下袋132的一側(cè)可彼此連接。然而，本發(fā)明不限于此。例如，上袋131和下袋可彼此分離單獨(dú)制造。
[0058] 在袋13的上袋131和下袋132彼此接觸之后，可將形成在邊緣的密封部134密封。在此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可從袋13的密封部134的部分特定區(qū)域1341去除一些層，以暴露出金屬箔層1354。因而，負(fù)極引線122可容易地焊接并連接至金屬箔層1354。這將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0059] 如上所述，當(dāng)電極引線12連接至電極組件10的電極接片11并且在電極引線12的一部分，特別是在正極引線121上形成絕緣部14時，可將電極組件10容納在設(shè)置于下袋132中的容納空間1331中，并且上袋131可覆蓋容納空間1331的上側(cè)。此外，當(dāng)注入電解質(zhì)并且將形成在上袋131和下袋132的每一個的邊緣的密封部134密封時，制造出二次電池1。
[0060] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的袋13的部分剖面圖。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，即使尖銳的釘子2穿過二次電池1，也可降低發(fā)熱率，并且可容易將熱量釋放到外部，以降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。為此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的二次電池1包括：其中層壓有正極101、隔膜103和負(fù)極102的電極組件10；和容納電極組件10的袋13。袋13包括：由第一聚合物制成并且形成在最外層的表面保護(hù)層1352；由第二聚合物制成并且形成在最內(nèi)層的密封劑層1353；由第一金屬制成并且層壓在表面保護(hù)層1352與密封劑層1353之間的氣體阻隔層1351；和由第二金屬制成、層壓在表面保護(hù)層1352與密封劑層1353之間并且連接至電極組件10的負(fù)極102的金屬箔層1354。此外，表面保護(hù)層1352、密封劑層1353和氣體阻隔層1351的一部分可被從袋13的特定區(qū)域1341去除，以將金屬箔層1354暴露到外部。
[0062] 通過對袋膜135進(jìn)行拉深(Drawing)來制造袋13。就是說，通過使用沖頭等將袋膜135拉伸來形成杯部133，從而制造袋13。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，如圖4中所示，袋膜135包括氣體阻隔層(Gas?Barrier?Layer)1351、表面保護(hù)層(Surface?Protection?Layer)1352、密封劑層(Sealant?Layer)1353和金屬箔層(Metal?Foil?Layer)1354。
[0063] 氣體阻隔層1351可確保袋13的機(jī)械強(qiáng)度，阻擋二次電池1外部的氣體或水分的引入和排出，并且防止電解質(zhì)泄漏。通常，氣體阻隔層1351由第一金屬制成，第一金屬可包括鋁。鋁可確保預(yù)定水平以上的機(jī)械強(qiáng)度，但是重量輕。因而，鋁可確保對電極組件10和電解質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)的補(bǔ)償和散熱。然而，本發(fā)明不限于此。例如，氣體阻隔層1351可由各種材料制成。例如，氣體阻隔層1351可由選自由鐵(Fe)、碳(C)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鎳(Ni)和鋁(Al)構(gòu)成的群組中的一種材料或者兩種以上的材料的混合物制成。在此，當(dāng)氣體阻隔層1351由含鐵的材料制成時，可提高機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)氣體阻隔層1351由含鋁的材料制成時，可提高柔性。因而，可考慮到氣體阻隔層1351的特性來使用形成氣體阻隔層1351的材料。
[0064] 表面保護(hù)層1352由第一聚合物制成并且設(shè)置在最外層，以保護(hù)二次電池1免受外部摩擦和碰撞，并且還將電極組件10與外部電絕緣。在此，最外層表示當(dāng)以氣體阻隔層1351為基準(zhǔn)，沿與設(shè)置電極組件10的方向相反的方向指向時，設(shè)置在最后的層。形成表面保護(hù)層1352的第一聚合物可包括選自由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯、丙烯酸類聚合物、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚酰胺、纖維素、芳族聚酰胺、尼龍、聚酯、聚對苯撐苯并二惡唑、聚芳酯、特氟隆和玻璃纖維構(gòu)成的群組中的至少一種或多種材料。特別是，使用主要具有耐磨性和耐熱性的諸如尼龍(Nylon)樹脂或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)之類的聚合物。此外，表面保護(hù)層1352可具有由一種材料制成的單層結(jié)構(gòu)、或其中兩種或更多種材料分別形成為層的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。
[0065] 密封劑層1353由第二聚合物制成并且設(shè)置在最內(nèi)層，以直接接觸電極組件10。在此，最內(nèi)層表示當(dāng)以氣體阻隔層1351為基準(zhǔn)，沿設(shè)置電極組件10的方向指向時，設(shè)置在最后的層。當(dāng)使用沖頭等拉深(Drawing)具有上述層壓結(jié)構(gòu)的袋膜135時，可在袋膜135的一部分被拉伸以形成具有袋狀容納空間1331的杯部133的同時，制造出具有袋狀的袋13。此外，在將電極組件10容納在容納空間1331中時，注入電解質(zhì)。之后，當(dāng)上袋131和下袋132可彼此接觸，并且對密封部134施加熱壓縮時，密封劑層1353可彼此結(jié)合，以將袋13密封。在此，由于密封劑層1353直接接觸電極組件10，因此密封劑層1353必須具有絕緣特性。此外，由于密封劑層1353接觸電解質(zhì)，因此密封劑層1353必須具有耐腐蝕性。此外，由于電池殼體13的內(nèi)部被完全密封，以防止材料在電池殼體13的內(nèi)部和外部之間移動，因此必須實(shí)現(xiàn)高密封性。就是說，其中密封劑層1353彼此結(jié)合的密封部134應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)異的結(jié)合強(qiáng)度。通常，形成密封層1353的第二聚合物可包括選自由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、丙烯酸類聚合物、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚酰胺、纖維素、芳族聚酰胺、尼龍、聚酯、聚對苯撐苯并雙惡唑、聚芳酯、特氟隆和玻璃纖維構(gòu)成的群組中的至少一種或多種材料。特別是，密封劑層1353可使用諸如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)之類的聚烯烴類樹脂。聚丙烯(PP)在諸如拉伸強(qiáng)度、剛性、表面硬度、耐磨性和耐熱性之類的機(jī)械性能方面以及諸如耐腐蝕性之類的化學(xué)性質(zhì)方面都是優(yōu)異的，因而被主要用于制造密封劑層1353。此外，密封劑層1353可由流延聚丙烯(Cated? Polypropylene)、酸改性的聚丙烯(Acid? Modified?Polypropylene)或聚丙烯-丁烯-乙烯三元共聚物制成。在此，酸處理的聚丙烯可以是馬來酸酐聚丙烯(MAH?PP)。此外，密封劑層1353可具有由一種材料制成的單層結(jié)構(gòu)、或其中兩種或更多種材料分別形成為層的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。
[0066] 與氣體阻隔層1351一樣，金屬箔層1354層壓在表面保護(hù)層1352與密封劑層1353之間，金屬箔層1354連接至電極組件10的負(fù)極102。因而，金屬箔層1354可具有負(fù)極性，從而即使釘子2穿過，也首先引起金屬箔層1354與正極活性材料1012之間的短路，由此降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。為此，金屬箔層1354由第二金屬制成，并且第二金屬包括與負(fù)極集流體1021中包含的金屬相同種類的金屬。例如，第二金屬可包括與負(fù)極集流體1021相同的銅(Cu)材料或涂鎳(Ni)的銅材料。金屬箔層1354和氣體阻隔層1351的位置可互換。就是說，如圖4中所示，金屬箔層1354可設(shè)置在氣體阻隔層1351上方，但不限于此。例如，金屬箔層1354可設(shè)置在氣體阻隔層1351下方。當(dāng)金屬箔層1354設(shè)置在氣體阻隔層1351下方時，金屬箔層1354與正極活性材料1012之間的距離可更加減小，使得當(dāng)釘子2穿過時，金屬箔層1354和正極活性材料1012可更容易地彼此接觸。然而，由于金屬箔層1354連接至負(fù)極102，因此金屬箔層1354可具有負(fù)極性。因而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，為了防止氣體阻隔層1351具有極性，可在金屬箔層1354與氣體阻隔層1351之間進(jìn)一步層壓使金屬箔層1354與氣體阻隔層1351絕緣的絕緣層
1355。絕緣層1355可設(shè)置為不導(dǎo)電的具有非導(dǎo)電性的非導(dǎo)體。下文中，將描述如圖4中所示金屬箔層1354設(shè)置在氣體阻隔層1351上方的結(jié)構(gòu)。
[0067] 圖5是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，金屬箔層1354和負(fù)極引線112彼此連接的狀態(tài)的詳細(xì)組裝圖。
[0068] 如上所述，金屬箔層1354連接至電極組件10的負(fù)極102，特別是，連接至從負(fù)極102延伸的負(fù)極引線112。特別是，從形成在袋13的邊緣上的密封部134之中的、與負(fù)極引線112存在的區(qū)域?qū)?yīng)的特定區(qū)域1341去除表面保護(hù)層1352、密封劑層1353和氣體阻隔層1351。結(jié)果，金屬箔層1354可暴露到外部。此外，負(fù)極引線112與通過袋13中的特定區(qū)域1341暴露的金屬箔層1354接觸。此外，負(fù)極引線112和金屬箔層1354可通過激光焊接或超聲波焊接容易地彼此焊接，然后彼此連接。
[0069] 為了通過激光焊接將金屬箔層1354和負(fù)極引線112容易地彼此焊接，優(yōu)選的是，金屬箔層1354在特定區(qū)域1341向外側(cè)以及內(nèi)側(cè)暴露。因而，優(yōu)選的是，從特定區(qū)域1341還去除表面保護(hù)層1352。然而，由于表面保護(hù)層1352相對于金屬箔層1352來說位于外側(cè)，因此不妨礙金屬箔層1354與負(fù)極引線112之間的連接。因而，當(dāng)在不去除表面保護(hù)層1352的情況下將負(fù)極引線112和金屬箔層1354彼此焊接時，可從特定區(qū)域1341僅去除密封劑層1353和氣體阻隔層1351，可不去除表面保護(hù)層1352。
[0070] 圖5圖解了僅在下袋132的密封部134暴露出金屬箔層1354并且金屬箔層1354連接至負(fù)極引線112的狀態(tài)。然而，如上所述，上袋131和下袋132可彼此分離單獨(dú)制造。或者，即使上袋131的一側(cè)和下袋132的一側(cè)彼此連接進(jìn)行制造，在折疊的同時金屬箔層1354的一部分也可被割破。由于這些各種原因，上袋131的金屬箔層1354和下袋132的金屬箔層1354可彼此電斷開。然而，如果負(fù)極引線112僅連接至下袋132的金屬箔層1354，則當(dāng)釘子2從上袋131的一側(cè)穿過時，爆炸風(fēng)險(xiǎn)不會降低。因而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，如圖1中所示，可從上袋131和下袋132中的與負(fù)極引線112對應(yīng)的區(qū)域去除表面保護(hù)層1352，以暴露出金屬箔層
1354。此外，負(fù)極引線112在其頂表面和底表面的每一個上連接至金屬箔層1354。
[0071] 由于從與負(fù)極引線112對應(yīng)的區(qū)域去除了表面保護(hù)層1352，因此在袋13的密封部134的特定區(qū)域1341可形成臺階部。然而，絕緣部14圍繞正極引線111的外圍，而絕緣部14不圍繞負(fù)極引線112的外圍。因而，盡管負(fù)極引線112直接焊接并連接至金屬箔層1354，但正極引線111和負(fù)極引線112之間的密封厚度的偏差不能太大。然而，例如，在其中從與負(fù)極引線
112對應(yīng)的區(qū)域去除多個層，或者絕緣部14不圍繞正極引線111的外圍的情況下，如果負(fù)極引線112直接焊接至金屬箔層1354，則正極引線111和負(fù)極引線112之間的密封厚度的偏差會較大。因而，在這種情況下，負(fù)極引線112可具有比正極引線111的厚度大的厚度，或者可形成從負(fù)極引線112朝向金屬箔層1354突出的突起，以減小偏差。
[0072] 圖6是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，釘子2接近二次電池1的狀態(tài)的示意圖。圖7是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，釘子2穿過二次電池1的狀態(tài)的示意圖。
[0073] 如上所述，由于在袋13中設(shè)置了金屬箔層1354，并且負(fù)極引線112連接至金屬箔層1354，因此金屬箔層1354可具有負(fù)極性。因而，如圖6和7中所示，即使尖銳的釘子2穿過二次電池1，金屬箔層1354和正極活性材料1012也可首先彼此接觸。就是說，在正極集流體1011與負(fù)極活性材料1022之間的最危險(xiǎn)短路發(fā)生之前，可首先引起金屬箔層1354與正極活性材料1012之間的短路。因此，可降低發(fā)熱率。
[0074] 此外，可在袋13的整個內(nèi)部層壓金屬箔層1354。就是說，與電極組件10相比，金屬箔層1354可具有相對較大的表面面積并且可設(shè)置在外側(cè)。因而，即使金屬箔層1354和正極活性材料1012短路而導(dǎo)致金屬箔層1354的溫度上升，與電極組件10內(nèi)發(fā)生短路而導(dǎo)致溫度上升相比，可容易將熱量釋放到外部。因此，可降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
[0075] 圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的袋13的部分剖面圖。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，設(shè)置在袋膜135中的金屬箔層1354和氣體阻隔層1351可以是分離的層。此外，為了防止氣體阻隔層1351具有極性，可在金屬箔層1354與氣體阻隔層1351之間進(jìn)一步層壓使金屬箔層1354與氣體阻隔層1351絕緣的絕緣層1355。因而，金屬箔層1354和氣體阻隔層1351可不彼此連接。
[0077] 然而，如上所述，形成氣體阻隔層1351的第一金屬可以是鋁。鋁的優(yōu)點(diǎn)在于，重量輕，對水或氧具有較強(qiáng)的耐腐蝕性以及對鹽等具有較弱的耐鹽性。因而，如果密封劑層1353由于袋13的劣化或產(chǎn)品的原始故障而部分破裂，則鋁會接觸袋13內(nèi)的電解質(zhì)并由此被腐蝕。
[0078] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，設(shè)置在袋膜135a中的氣體阻隔層1351a和金屬箔層1354a可被包層(Clad)軋制，從而以彼此重疊的狀態(tài)機(jī)械地結(jié)合，由此形成包層軋制層
1356a。包層(Clad)是其中各種金屬彼此結(jié)合以僅利用每種金屬的優(yōu)點(diǎn)的金屬軋制方法。在此，如圖8中所示，優(yōu)選的是，氣體阻隔層1351a的第一金屬設(shè)置在金屬箔層1354a的第二金屬上方。
[0079] 如上所述，第二金屬可以是銅。銅的耐鹽水性比鋁強(qiáng)。因而，如果氣體阻隔層1351a和金屬箔層1354被包層軋制，則即使密封劑層1353部分破裂，也可防止氣體阻隔層1351被電解質(zhì)腐蝕。
[0080] 本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在不改變技術(shù)構(gòu)思或?qū)嵸|(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其他特定形式來實(shí)施。因此，以上公開的實(shí)施方式應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定，而不是由前面的描述和其中描述的示例性實(shí)施方式限定。在本發(fā)明的權(quán)利要求內(nèi)及其等同含義內(nèi)做出的各種修改被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
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