[发明专利]将铝多层膜用作壳制造电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造电池的方法，更具体地涉及将铝多层膜用作壳制造电池的方法，所述方法用铝多层膜的袋状物制造电池外壳，在袋状物壳中插入由正极、隔板和负极组成的电极组件，密封该外壳，并将电池的密封部分弯曲一次或两次，从而增强电池的安全性和能量密度。

背景技术

通常，电池分为一次电池和可充电电池。一次电池大部分被制成圆柱形，可充电电池被制成圆柱形或棱柱形。棱柱形电池采用金属筒或铝多层膜的袋状物作为其外壳。

金属筒型圆柱形电池和棱柱形电池均通过与金属壳和盖组件组装而制造。金属壳用不锈钢或铝制成。

圆柱形电池如下制造：在制造正极、隔板和负极被卷绕的卷绕式电极组件或棒电极组件之后，将电极组件放入圆柱形筒中，然后向其中注入电解液。将与正极和负极连接或与棒连接的端子连接到盖组件和圆柱形筒上。而且，进行卷边和蠕变以便紧紧连接盖组件和圆柱形筒。

棱柱形电池如下制造：在制造正极、隔板和负极被卷绕的卷绕式电极组件或堆叠式电极组件之后，将电极组件放入棱柱形筒中然后将端子连接到盖组件上。之后，向其中注入电解液，然后将筒密封。

特别地，常规的圆柱形和棱柱形锂基二次电池的劣势在于它们是通过复杂的工艺制造的，因为与负极和正极连接的盖组件和端子是被焊接到圆柱形筒上的，等等。而且，当电池由于其故障而突然爆炸时，金属壳可能对使用者非常危险。

另外，制造电池的常规方法有如下问题：筒重量和盖组件的面积需要牺牲单位重量和体积的能量密度。例如，袋状棱柱形二次电池以这样的方式制造：在制造正极、隔板和负极被卷绕的卷绕式电极组件或堆叠式电极组件之后，将电极组件放入通过浸渍提拉(dip drawing)在袋状壳内形成的棱柱形凹槽中。之后，将电解液注入袋状壳中。将端子和袋状壳用热熔法真空密封。然而，由于袋状壳的密封部分和端子在所制造的棱柱形电池中占据一定的面积，它降低了能量密度。

此外，常规方法很少用于除了棱柱形之外的其它类型的电池。而且，必须进行真空密封以便向电极组件施加一定的压力。另外，由于必须通过浸渍提拉形成凹槽，所述浸渍提拉需要向壳施加预定的压力，因而必须使用厚度恒定的壳以免撕裂，并且在浸渍提拉深度较深时难以形成凹槽，这是常规方法的缺点。

同时，韩国专利申请No.10-2004-0083654公开了如下建议，其中椭圆形和圆柱形电池能够通过浸渍提拉由袋状物制造。然而，由于凹槽必须在壳受到恒定的压力来进行浸渍提拉的状态下形成，该建议存在必须使用较厚袋状物的问题。而且，在浸渍提拉深度较深时，该建议仍然难以形成凹槽。

发明内容

技术问题

因此，根据以上问题提出本发明，而且本发明的目的是提供能量密度和安全性增强的电池的简单制造方法，其中铝多层膜的袋状物被用作电池外壳。

技术方案

根据本发明的一方面，以上和其它目的能够通过提供外壳使用铝多层膜的电池的制造方法来实现。该方法包括：制备用电极和隔板层卷绕的电极组件，所述电极组件由正极、负极和位于正极和负极之间的隔板组成；向电极组件中注入电解液；以及密封被注入电解液的电极组件。

在这里，密封电极组件包括：用袋状物包裹电极组件并热粘合袋状物的包裹端部分；将从电极组件的一侧或从两侧突出的端子、在端子两侧上热熔的粘合聚合物和袋状物同时热粘合在一起，并密封它们；以及将端子和袋状物的密封部分弯曲两次。

而且，密封电极组件可以包括将电极组件放入预先制备的圆柱形或椭圆形袋状物筒中。

袋状物是指铝多层膜。

优选地，袋状物这样形成：将铝层的一侧涂敷形成粘合层，铝层的另一侧由于被涂敷单层或多层绝缘材料而形成绝缘层。

优选地，粘合层选自聚烯烃组、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)和聚环氧乙烷(PEO)，或与两种或多种选自这些的物质混合的化合物。

优选地，绝缘层选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和尼龙，或与它们混合的化合物。

粘合层和绝缘层可以根据电池类型由不同组分形成。因此，粘合层和绝缘层的组分不会限于以上列出的组分。

有益效果

由于本发明的方法能够制造外壳使用袋状物的圆柱形和棱柱形电池，所以能够简化其制造工艺并增加其能量密度。而且，安全性和成本效益也增加了。因此，外壳使用金属筒的常规电池被外壳使用袋状物的电池取代。

附图简述

通过以下与附图相结合的详细描述会更清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征和其它优势，其中：

图1a是说明本发明的包括轴的圆柱形电极组件的透视图；