CN110062964A - 二次电池的袋型外部材料、采用其的袋型二次电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种袋型外壳材料、采用其的袋型二次电池及其制造方法，其中电极组件能够容易地安装在容纳部分上的指定位置中，电池被集成使得通过使接触大气的密封部分最小化，能够提高其寿命特点，可以防止袋型外壳材料在组装过程中破裂并且能够提高电池能量密度。根据本发明的二次电池袋型外壳材料是用于封装电极组件的一个单位的板状袋型外壳材料，并包括：形成于袋型外壳材料中部并且具有对应于电极组件的厚度的宽度的***部分；对称地分别形成于***部分两侧上使得其深度从对应于电极组件的宽度中部的部分向对应于电极组件的边缘的部分逐渐增加的容纳部分；及分别形成于***部分的两端上使得其深度向其端部逐渐减小的三角形台阶部分。

Description

二次电池的袋型外部材料、采用其的袋型二次电池及其制造 方法
技术领域
本公开涉及用于二次电池的袋型外部材料、使用该袋型外部材料的袋型二次电池及其制造方法，更具体地，涉及改进了成形形状使得改进了单元的能量密度的用于二次电池的袋型外部材料，使用该袋型外部材料的袋型二次电池，以及袋型二次电池的制造方法。本申请要求在韩国于2017年7月20日提交的韩国专利申请No.10-2017-0092152和于2018年6月29日提交的韩国专利申请No.10-2018-0075766的优先权，其公开内容为通过引用合并于此。
背景技术
二次电池广泛用作诸如移动电话、膝上型计算机、便携式摄像机等的移动设备的电源。特别是，由于每单位重量具有高工作电压和高能量密度，锂二次电池的使用迅速增加。
这种锂二次电池主要使用作为正极活性材料的锂基氧化物和作为负极活性材料的碳材料，并且通常可以基于所使用的一种电解质的类型区分为锂离子电池、锂离子聚合物电池或锂聚合物电池，或者可以基于电池的外形区分为圆柱型、矩形型或袋型二次电池。通常，就电池的形状而言，对于适用于诸如移动电话等产品的、厚度薄的矩形二次电池和袋型二次电池的需求高。
其中，袋型二次电池引人注目，该袋型二次电池对形状和尺寸没有限制，通过热熔合容易组装，并且当发生异常行为时容易排出气体或液体，因此特别适合于制造厚度薄的轻质单元。通常，袋型二次电池具有这样的结构，其中电极组件体现在由铝层压板形成的袋型外部材料中。换句话说，通过形成用于将电极组件安装在铝层压板上的容纳部分并且在电极组件设置在容纳部分中的同时将与铝层压板分离的单独铝层压板或者延伸出的铝层压板热熔合，来制造袋型二次电池。
在这种袋型外部材料中，可以通过使用模具和冲压机通过与深冲工艺(deep-drawing process)类似的方法对厚度约113μm的铝层压板部分地加压来形成容纳部分。然而，具有这样薄的厚度的铝层压板在加压期间可能破裂等，因此通常难以形成深度等于或大于15mm的容纳部分。
同时，在可分离的袋型外部材料中，由于两个单位的铝层压板通过交叠和密封而组合，因此在制造二次电池的过程中在容纳部分中实现电极组件的同时需要在适当的位置处交叠在两侧的容纳部分。如果电极组件没有安装到适当的位置，则会产生内部短路，因此需要单独的引导装置，从而增加了制造成本。而且，由于两个单位的铝层压板在四个侧面上组合以形成密封部分，所以两个单位的铝层压板从四个侧面与大气接触，因此在长期使用之后空气流入的可能性极大地增加，从而降低了电池的使用寿命。
就此而言，已经引入了关于在一个单位的铝层压板上形成两个相应的容纳部分，使容纳部分交叠并且密封三个侧面的方法的许多技术。
图1是普通三侧密封袋型二次电池的袋型外部材料10的顶视图。图2是使用图1的袋型外部材料制造袋型二次电池的方法的操作的、沿图1中的线II-II'提取的截面图。图3是通过图2的方法制造的袋型二次电池的顶视图。
首先，参照图1和图2中的(a)，在一个单位的袋型外部材料10上形成具有完全相应形状和尺寸的两个容纳部分20a和20b，以便彼此间隔开一定距离d，该距离d大于电极组件30的厚度。
然后，当如图2中的(b)所示，电极组件30安装在容纳部分20a或20b上时，如图2中的(c)所示，容纳部分20a和20b之间的中部F弯曲，以如图2中的(d)所示地堆叠容纳部分20a和20b，然后，密封如附图标记S所指示的除弯曲侧之外的其余3个侧面，从而制造如图3所示的袋型二次电池。
这种制造袋型二次电池的技术可以将在袋型外部材料10中形成的容纳部分20a和20b的深度t减小大约电极组件30的厚度的一半并且袋型二次电池的四个侧面中的一个侧面(弯曲中部F的一侧)可以保持密封状态。
然而，当袋型外部材料10被加压以形成两个相邻的容纳部分20a和20b时，稍后要弯曲的中部F在两侧延长，使得形成容纳部分20a和20b，因此与中部F在一侧延长时相比，机械强度减弱，结果，在容纳部分20a和20b形成和/或弯曲的同时，中部F很可能破裂。因此，考虑到袋型外部材料10被折叠的部分的弯曲形状，容纳部分20a和20b彼此间隔开一定距离d，并且形成为在折叠期间弯曲的中部F附近具有约1.5mm至3mm的余量。
袋型二次电池对于高容量和小型化具有来自客户的许多需求，并且研究/开发了各种结构和工艺以实现客户的需求。特别是，已经尝试研究通过使用不必要空间以增加袋型二次电池中的容量来增加电池容量的方法。
然而，在参照图1至图3描述的普通的3侧密封袋型二次电池中，由于在折叠袋型外部材料10时被弯曲的中部F附近约1.5mm至3mm的余量，产生作为不必要空间的折叠部分W并且突出。这种折叠部分W对单元容量起限制作用，降低模块/电池组中的能量密度，并且在冷却结构中是不利的，因此需要改进。
同时，还提出了不包括折叠部分W的袋型二次电池。
图4是按工艺顺序的、制造另一普通袋型二次电池的示例的示意图。
参照图4中的(a)，首先，以必要的长度和宽度处理的袋型外部材料60几乎在长度方向上的中部C处弯曲，以确定电极组件40的位置并布置电极组件40。这里，从形成电极组件40的电极抽出的引线50被引导到袋型外部材料60的前端。
然后，在图4的(b)中，袋型外部材料60的除了引出引线50的一侧之外的其它开口侧被密封，如附图标记S所指示。接下来，通过引出引线50的开口部分注入必要的电解质溶液，然后开口部分也被密封。
根据图4中的(a)和(b)的示例，没有形成折叠部分。然而，由于在密封期间弯曲部分处的袋型外部材料60被挤压，因此在底表面的方向上产生突出部分，如图4中的(b)中的附图标记A所指示，因此，突出部分的紧凑化被破坏。与上述折叠部分类似，突出部分对单元容量起到限制作用，降低模块/电池组中的能量密度，并且布置成称为蝙蝠耳的凸起形状(bur shape)，因此妨碍模块组装。
因此，在一个单位的袋型外部材料中，对如下袋型外部材料的必要性正在增加，该袋型外部材料不具有不必要空间，以在通过在形成电极组件的容纳部分的过程中和/或弯曲和交叠容纳部分的过程中防止袋型外部材料的破损等来降低缺陷率的同时，增加单元的能量密度。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种袋型外部材料，其使得电极组件能够容易地安装在容纳部分的适当位置上，具有集成形状以通过使接触大气的密封部分最小化来增加单元的寿命特性，防止在组装期间破裂，并且通过不包括诸如折叠部分或突出部分的不必要空间来增加电池能量密度。
本公开还涉及提供使用袋型外部材料的袋型二次电池及袋型二次电池的制造方法。
本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述来理解，并且从本公开的示例性实施方式将变得更加清楚。而且，将容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了一种袋型外部材料，该袋型外部材料是用于包装电极组件的一个单位的板状袋型外部材料，该袋型外部材料包括：***部分，其设置在袋型外部材料的中部并且宽度等于电极组件的厚度；容纳部分，其对称地设置在***部分的两侧并且从对应于电极组件的宽度中部的部分朝向对应于电极组件的边缘的部分逐渐加深；以及三角形台阶部分，其设置在***部分的相对端并且具有朝向端部逐渐减小的深度。
每个容纳部分的远离***部分的底角的深度可以等于或大于电极组件的厚度的1/2。***部分和每个容纳部分之间的袋型外部材料可以是平坦区段。容纳部分的面向***部分的外侧可以被相对延长。
通过将电极组件容纳在袋型外部材料中并对袋型外部材料进行热熔合来制造根据实施方式的袋型二次电池。
具体地，在本发明的另一个方面，还提供了一种袋型二次电池，该袋型二次电池包括：电极组件；用于包装电极组件的一个单位的板状袋型外部材料，其中，袋型外部材料包括：***部分，其设置在袋型外部材料的中部并且宽度等于电极组件的厚度；容纳部分，其对称地设置在***部分的两侧，并且从对应于电极组件的宽度中部的部分朝向对应于电极组件的边缘的部分逐渐加深；以及三角形台阶部分，其设置在***部分的两端并且具有朝向端部逐渐减小的深度。
在本公开的另一方面，还提供了一种制造袋型二次电池的方法，该方法包括：制备袋型外部材料，该袋型外部材料是用于包装电极组件的一个单位的板状袋型外部材料，该袋型外部材料包括：***部分，其设置在袋型外部材料的中部并且宽度等于电极组件的厚度；容纳部分，其对称地设置在***部分的两侧并且从对应于电极组件的宽度中部的部分朝向对应于电极组件的边缘的部分逐渐加深；以及三角形台阶部分，其设置在***部分的两端并且具有朝向端部逐渐减小的深度；将电极组件的侧表面直立安装在所述***部分上，并通过从两侧向上折叠袋型外部材料来堆叠容纳部分；以及使堆叠的容纳部分的周围区域热熔合。
这里，容纳部分的面向***部分的外侧可以被相对延长，容纳部分的除外侧之外的区域在容纳部分堆叠之后可以被热熔合，电解质溶液可以通过容纳部分的外侧注入并且外侧被热熔合，并且容纳部分的外侧被切除。
技术效果
本公开提供了一种袋型外部材料，其能够从3侧密封袋型二次电池去除折叠部分的不必要空间，并且形成为使得在密封后也不形成突出部分。
因为在电极组件的侧表面直立在***部分上的同时袋型外部材料从两侧向上折叠，而不是像相关技术那样在中部折叠，所以，根据本公开的袋型外部材料不需要像普通袋型外部材料那样考虑围绕中部折叠的约1.5mm至3mm的余量。
根据本公开，由于袋型外部材料中的电极组件的区域被最大化，在电池中没有留下不必要空间，所以能够提高单元的能量密度。不仅通过去除折叠部分的不必要空间增加了电池容量，而且增加了包括这种袋型二次电池的模块/电池组的能量密度。
而且，通过去除折叠部分的不必要空间，能够简化模块/电池组的冷却结构和组装工序。此外，由于即使密封后也没有从袋型二次电池的底表面(对应于***到***部分中的电极组件的侧表面的表面)突出的突出部分，因此底表面能够粘附到冷却组件，因此，能够改善边缘冷却型模块/电池组的冷却性能。
而且，由于根据本公开的袋型二次电池不包括具有凸起形状的突出部分，因此不会妨碍模块组装并且不会使组装工艺效率恶化。
能够防止根据本公开的袋型外部材料在制造工序中破裂以降低缺陷率，能够将电极组件安装在适当的位置而不必使用单独装置，并且能够使接触大气的密封部分最小化进一步减少空气、湿气等的流入和电解质溶液的泄漏，从而改善电池的寿命特性。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应被解释为限于附图。
图1是普通3侧密封的袋型二次电池的袋型外部材料的顶视图；
图2是使用图1的袋型外部材料制造袋型二次电池的方法的操作的、沿图1中的线II-II'提取的截面图；
图3是通过图2的方法制造的袋型二次电池的顶视图；
图4是按工艺顺序的、制造另一普通袋型二次电池的示例的示意图；
图5是根据本公开实施方式的袋型二次电池的分解立体图；
图6是图5的袋型外部材料的顶视图；
图7对应于沿图6中的线VII-VII'提取的截面的一部分；
图8是使用图7的袋型外部材料制造袋型二次电池的方法的操作的、沿图6中VII-VII'线的截面图；
图9是通过图8的方法制造的袋型二次电池的顶视图；
图10是包括根据本公开的袋型二次电池的电池模块的构造的截面图；
图11是根据本公开的实验示例制造的袋型外部材料的照片；
图12是通过使用图11的袋型外部材料制造的袋型二次电池的照片；图13是普通袋型二次电池的密封部分的照片；
图14是通过使用根据本公开另一实验示例的袋型外部材料制造的袋型二次电池的照片；
图15是图11的袋型二次电池的底表面的照片，以及
图16是根据相关技术的袋型二次电池的底表面的照片。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而应以允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则为基础，基于与本公开的技术构思相对应的含义和概念来解释。因此，这里提出的描述仅是出于示例目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其他等同和变型。
图5是根据本公开实施方式的袋型二次电池100的分解立体图。图6是图5的袋型外部材料300的顶视图。图7对应于沿图6中的线VII-VII'提取的截面的一部分。
首先，参照图5，袋型二次电池100包括电极组件200和袋型外部材料300。
电极组件200可以是堆叠型电极组件，在该堆叠型电极组件中以一定尺寸为单位切割的多个正极板和多个负极板顺序地堆叠，其间具有隔膜。电极组件200的正极引线210和负极引线220彼此面对并且从袋型外部材料300的两侧突出。
根据本公开，在袋型外部材料300中形成两个对应的容纳部分310a和310b。而且，***部分315设置在容纳部分310a和310b之间，并且容纳部分310a和310b彼此不连通。容纳部分310a和310b对称地形成在***部分315的两侧。容纳部分310a和310b从对应于电极组件200的宽度中部的部分a1和b1朝向对应于电极组件200的边缘的底角a2和b2逐渐变深。***部分315与每个容纳部分310a和310b之间的袋型外部材料300是平坦区段(section)。
与在容纳部分之间设置分离距离的相关技术相比，分离距离是除了大约1.5mm至3mm的余量之外的大于电极组件的厚度的间隔，***部分315的宽度等于电极组件200的厚度T。与相关技术相比，两个容纳部分310a和310b之间的距离增加。与容纳部分相邻设置的相关技术相比，关于形成袋型外部材料300以形成***部分315和容纳部分310a和310b，某些区域的机械强度不会减弱或某些区域不会破裂。
容纳部分310a和310b设置在***部分315的两侧，并且深度朝向其端部逐渐减小的三角形台阶部分317设置在***部分315的相对端，相对的两端与两侧的方向正交。当三角形台阶部分317的长度减小时，三角形台阶部分317的底部的斜度相对陡峭。当三角形台阶部分317的长度增加时，三角形台阶部分317的底部的斜度相对平缓。而且，当***部分315的深度h高时，三角形台阶部分317的底部的斜度相对陡峭。当***部分315的深度h低时，三角形台阶部分317的底部的斜度相对平缓。在制造袋型二次电池100的同时，***部分315的深度h和三角形台阶部分317的形状确定热熔合期间密封部分的最终外形。
这里，附图标记320、330和350分别表示上密封部分、下密封部分和侧密封部分。
根据实施方式，袋型外部材料300可以具有这样的结构，其中容纳部分310a和310b的面向***部分315的外侧(即，侧密封部分350)被延长(elongated)。在这种情况下，袋型二次电池100可以通过以下来制造：交叠容纳部分310a和310b以容纳电极组件200，密封除了被延长的侧密封部分350之外的其余密封部分(接触区域)，即，上密封部分320和下密封部分330，通过侧密封部分350注入电解质溶液，然后密封侧密封部分350，并将侧密封部分350切割成一定尺寸。根据袋型外部材料300的这种结构，不仅容易注入电解质溶液，而且防止在注入工序期间电解质溶液由于操作者失误而溢出。
袋型外部材料300可以由包括金属层和树脂层的层压板形成。特别地，层压板可以是铝层压板。袋型外部材料300可包括：材料包括金属层的芯部分、设置在芯部分的上表面上的热熔合层、以及设置在芯部分的下表面上的绝缘层。热熔合层可以通过使用作为聚合物树脂的改性丙烯(例如，流延聚丙烯(casted polypropylene：CPP))起到粘附层的作用，并且绝缘层可包括诸如尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的树脂材料，但是袋型外部材料300的结构和材料不限于此。
袋型外部材料300可以是一个单位的板，并且容纳部310a和310b可以通过使用模具和冲压机的深冲方法通过铝层压板的模压成型经由一个工序同时形成。***部分315和三角形台阶部分317也可以经由一个工序同时形成。容纳部分310a和310b、***部分315和三角形台阶部分317也可以经由一个工序同时形成。
进一步参照图6至图8的(d)，容纳部分310a的远离***部分315的底角a2的深度t1等于或大于电极组件200的厚度T的1/2，并且类似地，容纳部分310b的远离***部分315的底角b2的深度t1也等于或大于电极组件200的厚度T的1/2。理想的是，底角a2和b2的深度t1是电极组件200的厚度T的1/2，没有任何剩余部分，但基于产品，深度t1可以更高，作为用于工序便利性的余量。因此，底角a2和b2的深度t1被设置为等于或大于电极组件200的厚度T的1/2。
特别地，如图7所示，每个容纳部分310a和310b的底表面是倾斜的。容纳部分310a和310b从对应于电极组件200的宽度中部的部分a1和b1朝向对应于电极组件200的边缘的底角a2和b2逐渐加深。
对应于电极组件200的宽度中部的部分a1和b1基于***部分315的深度h是能够灵活调整的。当***部分315的深度h增加时，对应于电极组件200的宽度中部的部分a1和b1接近***部分315。另一方面，当***部分315的深度h减小时，对应于电极组件200的宽度中部的部分a1和b1远离***部分315而后缩。可以考虑袋型外部材料300的材料、延长率等来确定***部分315的深度h，并且如上所述，***部分315的深度h也影响三角形台阶部分317的形状，从而确定密封部分的最终外形，因此***部分315的深度h是需要仔细考虑的因素。
在参照图1至图3描述的相关技术中，现有容纳部分的深度对应于电极组件厚度的大约一半，因此是均匀的，并且容纳部分的底表面不是倾斜的。另一方面，本公开的袋型外部材料300的容纳部分310a和310b的最大深度是等于或大于电极组件200的厚度T的1/2的深度t1，并且其最小深度为0，因此底表面是倾斜的，具有从具有最大深度的一个角(对应于电极组件的边缘的部分)到具有最小深度的相对侧(对应于电极组件200的宽度中部的部分)的渐变倾坡。
这样，本公开的袋型外部材料300在容纳部分的模制深度、容纳部分的底表面的形状、容纳部分之间存在***部分、***部分两端的三角形阶梯部分等方面与现有袋型外部材料非常不同。
图8是使用图6的袋型外部材料300制造袋型二次电池的方法的操作的、沿图6中VII-VII'线提取的截面图。图9是经由图8的方法制造的袋型二次电池的顶视图。
图8中的(a)是在形成之后展开的袋型外部材料300的截面图，并且电极组件200在***部分315上方移动以进行安装。然后，在如图8中的(b)所示，电极组件200的图5中的侧表面230直立***袋型外部材料300中部处的***部分315中的同时，如图8中的(c)和(d)所示，在两侧的容纳部分310a和310b处的袋型外部材料300顺序地向上折叠，使容纳部分310a和310b交叠并堆叠在电极组件200的两个表面上，即，在图5的确定电极组件200的宽度的宽表面240上。
参照图8以及图5，电极组件200的侧表面230安装在***部分315上，使得正极引线210和负极引线220分别对应于上密封部分320和下密封部分330，并且袋型外部材料300弯曲使得上密封部分320、下密封部分330和侧密封部分350彼此接触。
这里，由于在电极组件200装配并***到***部分315的同时袋型外部材料300从两侧向上折叠，而不是如相关技术那样弯曲容纳部分310a和310b之间的平坦中部，所以电极组件200的侧表面230可以被包围而没有任何不必要空间，并且由于弯曲角度不大于相关技术的弯曲角度，因此不会施加不合理的弯曲力。
另外，由于***部分315和容纳部分310a和310b之间的区段被设置为平坦的，并且容纳部分310a和310b被设置为从对应于电极组件200的宽度中部的部分a1和b1向对应于电极组件200的边缘的底角a2和b2逐渐加深，电极组件200的宽表面240可以被适当地围绕，甚至面对电极组件200的侧表面230的另一侧表面的角部分可以被围绕。
根据本公开的袋型外部材料300是柔性的，因此可以容易地折叠起来，不包括需要大的力的弯曲部分，因此没有皱褶等，并且可以在后续工序期间紧密密封。这样，在相关技术中，作为两个容纳部分之间的中部并且基于一条弯曲线弯曲的弯曲部分被设置为电极组件的侧面中部处的余量部分，但是在本公开中，因为***部分315设置在中部，所以在***到***部分315中的电极组件200的侧表面230处没有不必要余量。而且，经由容纳部分310a和310b的底表面的斜坡结构，也可以适当地容纳与***到***部分315中的电极组件200的侧表面230相对的侧表面。
这样，在本公开中，由于通过改变袋型外部材料的成形形状来完全围绕电极组件的侧表面的角部，因此可以稳定地密封角部而没有任何不必要空间，并且可以使袋型外部材料中的电极组件的区域最大化。因此，可以提供可以用作大容量二次电池或用于电动车辆的高容量高密度电池的袋型二次电池，以及该袋型二次电池的制造方法。
在图8的(d)的袋型外部材料300弯曲并交叠使得图5的上密封部分320、下密封部分330和侧密封部分350彼此接触的工序之后，上密封部分320和下密封部分330被热熔合，电解质溶液通过侧密封部分350的间隙注入，侧密封部分350被热熔合，然后侧密封部分350被切成一定长度。
特别地，在本公开中，由于深度朝向端部逐渐减小的三角形台阶部分317形成在***部分315的两个端部处，所以在上密封部分320、下密封部分330和侧密封部分350热熔合之后，在电极组件200的侧表面230处没有形成突出部分。
参照图9，在上密封部分320和下密封部分330的热熔合之后的密封由附图标记S指示，并且与相关技术不同，如附图标记B所指示的凹陷部分形成，而不是当从分别抽出电极引线的顶部和底部按压袋型外部材料时产生的突出部分。凹陷部分B由袋型外部材料300中形成的三角形台阶部分317形成。如上所述，由于三角形台阶部分317的形状决定了密封部分的最终外形，所以三角形台阶部分317的形状影响凹陷部分B的形状和凹陷程度。另外，三角形台阶部分317的形状受三角形台阶部分317的长度和***部分315的深度h的影响，因此，凹陷部分B的形状可以通过调整这些因素来确定。
这样，当在袋型外部材料300中形成在电极组件200的厚度方向上具有侧表面230的形状的***部分315之后***电极组件200时，电极组件200的侧表面230所设置于的表面(袋型二次电池的底表面)可以制造成平坦的。另外，通过在***部分315的两端形成三角形台阶部分317，如在相关技术中在密封期间产生的突出部分与袋型二次电池的底面相比不会突出。
这样，根据本公开，去除了不必要的空间，例如在三侧密封期间的袋型外部材料的折叠部分、密封期间的突出部分等，从而增加了袋型二次电池中包括的电极组件的容量。由于在通过使用根据本公开的袋型外部材料制造的袋型二次电池中没有形成具有凸起形状的突出部分，因此不会形成由突出部分导致的死区，并且包括这种袋型二次电池的模块/电池组的能量密度可以显著增加。而且，通过去除突出部分，便于模块组装。由于不会发生可能由相关技术的突出部分引起的***组件之间的干扰等，因此包括根据本公开的袋型二次电池的模块/电池组的组装工序效率也可显著增加。另外，根据本公开的袋型二次电池中的平坦底表面在边缘冷却型的冷却中是有利的。
同时，已经主要基于正极引线210和负极引线220沿相反方向突出的电极组件200描述了袋型二次电池100，但是正极引线和负极沿相同方向突出的电极组件也可以通过使用根据本公开的袋型外部材料来制造成袋型二次电池。
图9的多个袋型二次电池100包可以彼此堆叠以制造为模块/电池组。图10是包括根据本公开的袋型二次电池100的电池模块500的构造的截面图。
参照图10，在电池模块500中，多个袋型二次电池100可以聚集并附接到冷却板600的上表面，而一个未密封表面位于底部。例如，图9的袋型二次电池100的对应于左侧表面的表面可以位于底部，并且这样的表面可以安装在冷却板600的上表面上并接触冷却板600的上表面。
由于与密封表面相比未密封表面没有包括不必要的突出部分，所以袋型二次电池100可以完全粘附到冷却板600，并且可以简化冷却板600的顶表面结构。袋型二次电池100中的电极组件和冷却板600可以非常紧密地定位。换句话说，由于未密封表面没有包括不必要的突出部分，所以冷却板600和袋型二次电池100可以彼此完全粘附在一起。因此，电池模块500的总体积减小，从而增加了能量密度。此外，根据本公开的这种构造，尽可能地确保袋型二次电池100和冷却板600之间的接触面积，因此可以增加热传导。因此，在袋型二次电池100中的电极组件中产生的热量可以快速且平稳地传递到冷却板600，因此可以提高冷却效率。
在下文中，比较本公开的示例和相关技术。
图11是根据本公开的实验示例制造的袋型外部材料的照片。翻转袋型外部材料300使得容纳部分310a和310b位于底部，因此拍摄袋型外部材料300的底表面。参照图11，通过在一个单位的板状袋型外部材料的中部处形成宽度等于电极组件的厚度的***部分315，并且在***部分315的两侧上对称地形成从对应于电极组件的宽度中部的部分到对应于电极组件的边缘的部分逐渐加深的容纳部分310a和310b，来形成袋型外部材料300。此外，在***部分315的两端部处形成深度朝向端部逐渐减小的三角形阶梯部分317。如图11所示，在制造过程中形成根据本公开的袋型外部材料300，而没有破损或撕裂。容纳部分310a和310b、***部分315和三角形台阶部分317根据需要形成而没有任何变形或应力集中。
图12是通过使用图11的袋型外部材料300制造的袋型二次电池的照片。在当前的实验示例中，确定出上密封部分和下密封部分与对应于图11的袋型外部材料300的***部分315的侧表面相比分别略微突出大约距离P1和P2，但是距离P1和P2与作为相关技术的突出程度的图13的距离P3相比，是微不足道的。而且，如上所述，可以通过调节袋型外部材料300的***部分315的深度来去除距离P1和P2。通过将***部分315的深度调整为比距离P1和P2增加，可以去除突出部分。然而，当***部分315的深度增加时，需要减小容纳部分310a和310b的宽度，即从对应于电极组件200的宽度中部的部分a1到对应于电极组件200的边缘的底角a2的长度，以及从对应于电极组件200的宽度中部的部分b1到对应于电极组件200的边缘的底角b2的长度。
图14是根据本公开另一实验示例的通过使用袋型外部材料制造的袋型二次电池的照片。
在检查图12的结果之后，通过调节***部分315的深度以增加距离P1和P2来制造另一袋型外部材料，并且通过使用袋型外部材料制造袋型二次电池，从而与图12相比去除突出部分。然而，下密封部分被设置为与对应于袋型外部材料300的***部分315的侧表面相比进一步向内一定距离P4。因此，根据本公开，从设置电极组件200的侧表面230的表面(袋型二次电池的底表面)，即，未密封表面，去除了不必要空间，从而增加单元容量。此外，可以增加包括这种袋型二次电池的模块/电池组的能量密度。而且，通过去除不必要空间，可以简化模块/电池组的冷却结构和组装工序。
图15是根据本公开的实验示例的袋型二次电池的底表面的照片(对应于***到袋型外部材料300的***部分315中的电极组件200的侧表面230的表面)，而图16是根据相关技术的袋型二次电池的底表面的照片。比较图15和图16，本公开的袋型二次电池具有平坦的底表面，因此使用边缘冷却方法的模块中的粘附性增加，因此，冷却性能增加。
已经详细描述了本公开。然而，应该理解的是，详细描述和具体示例虽然示出了本公开的优选实施方式，但仅以示例的方式给出，因为从这详细描述，本公开范围内的各种改变和变型对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

Claims (11)

1.一种袋型外部材料，该袋型外部材料是用于包装电极组件的一个单位的板状袋型外部材料，该袋型外部材料包括：
***部分，其设置在所述袋型外部材料的中部并且宽度等于所述电极组件的厚度；
容纳部分，其对称地设置在所述***部分的两侧，并且从对应于所述电极组件的宽度中部的部分朝向对应于所述电极组件的边缘的部分逐渐加深；以及
三角形台阶部分，其设置在所述***部分的相对端并且具有朝向端部逐渐减小的深度。
2.根据权利要求1所述的袋型外部材料，其中，所述容纳部分中的每一个的远离所述***部分的底角的深度等于或大于所述电极组件的厚度的1/2。
3.根据权利要求1所述的袋型外部材料，其中，所述容纳部分中的每一个与所述***部分之间的所述袋型外部材料是平坦区段。
4.根据权利要求1所述的袋型外部材料，其中，所述容纳部分的面向所述***部分的外侧被相对延长。
5.一种袋型二次电池，该袋型二次电池包括：
电极组件；以及
用于包装所述电极组件的一个单位的板状袋型外部材料，
其中，所述袋型外部材料包括：
***部分，其设置在所述袋型外部材料的中部并且宽度等于所述电极组件的厚度；
容纳部分，其对称地设置在所述***部分的两侧，并且从对应于所述电极组件的宽度中部的部分朝向对应于所述电极组件的边缘的部分逐渐加深；以及
三角形台阶部分，其设置在所述***部分的两端并且具有朝向端部逐渐减小的深度。
6.根据权利要求5所述的袋型二次电池，其中，所述容纳部分中的每一个的远离所述***部分的底角的深度等于或大于所述电极组件的厚度的1/2。
7.根据权利要求5所述的袋型二次电池，其中，所述容纳部分中的每一个与所述***部分之间的所述袋型外部材料是平坦区段。
8.一种制造袋型二次电池的方法，该方法包括以下步骤：
制备袋型外部材料，该袋型外部材料是用于包装电极组件的一个单位的板状袋型外部材料，该袋型外部材料包括：***部分，其设置在所述袋型外部材料的中部并且宽度等于所述电极组件的厚度；容纳部分，其对称地设置在所述***部分的两侧，并且从对应于所述电极组件的宽度中部的部分朝向对应于所述电极组件的边缘的部分逐渐加深；以及三角形台阶部分，其设置在所述***部分的两端并且具有朝向端部逐渐减小的深度；
将所述电极组件的侧表面直立安装在所述***部分上，并通过从两侧向上折叠所述袋型外部材料来堆叠所述容纳部分；以及
使所堆叠的容纳部分的周围区域热熔合。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述容纳部分的面向所述***部分的外侧被相对延长，所述容纳部分的除所述外侧之外的区域在所述容纳部分堆叠之后被热熔合，电解质溶液通过所述容纳部分的所述外侧注入并且所述容纳部分的所述外侧被热熔合，并且所述容纳部分的所述外侧被切除。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述容纳部分中的每一个的远离所述***部分的底角的深度等于或大于所述电极组件的厚度的1/2。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述容纳部分中的每一个与所述***部分之间的所述袋型外部材料是平坦区段。
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