CN112166519B - 用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法和使用该方法制造的圆柱形电池 - Google Patents

用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法和使用该方法制造的圆柱形电池 Download PDF

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Abstract

根据本公开的一个实施例，提供了一种用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，圆柱形电池包括：电极组件；圆柱形袋壳；电极接线片，电极接线片突出于电极组件的上端；以及电极引线，电极引线被焊接并电连接到电极接线片，电极接线片为多个，所述方法包括下列步骤：将多个电极接线片布置在电极组件上，使得多个电极接线片在电极组件的上端上突出；卷绕电极组件，以将电极组件形成圆柱形状；将电极引线连接到被布置在电极组件的上端上的多个电极接线片；将电极组件***圆柱形袋壳中，以制作电池单体；将气体收集部连接到圆柱形袋壳，以收集由于电池的充电和放电而产生的气体；以及形成引导部，以防止圆柱形袋壳中的电池单体的变形。

Description

用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法和使用该方法 制造的圆柱形电池
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年1月2日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0000382号韩国专利申请的权益，其公开内容在此通过引用以其整体并入。
本公开涉及一种用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法和一种使用该方法制造的圆柱形电池，更具体地，本公开涉及一种用于制造如下具有多个接线片的圆柱形电池的方法和使用该方法制造的圆柱形电池，所述圆柱形电池能够防止在电池充电和放电期间产生的气体所引起的电池单体变形。
背景技术
在现代社会，随着诸如移动电话、笔记本电脑、摄像机和数码相机等便携式设备的日常使用，激发了与上述移动设备相关的领域中的技术发展。在便携式设备中使用的二次电池的开发需求越来越大。
二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。在这些二次电池中，锂二次电池能够再充电，能够被小型化，并具有大容量，由于其功率容量大、寿命长而被广泛应用于各个领域。然而，在锂二次电池的情况下，由于锂作为一种不稳定元素的特性，所以存在***的风险。
锂二次电池的***由各种原因引起，其中一个原因是二次电池内部的气压升高。具体而言，当电极处于过充电、过放电、短路或过电流状态时，由于电极发热或着火，二次电池内部会产生气体。当由于由此产生的气体而使得二次电池内部发生鼓胀时，会引起二次电池***。另外，在以下情况中可能会发生鼓胀现象：在通过对电池充电和放电而改变活性材料的体积时，电极组件发生膨胀。当电池罐的短边中心附近向内收缩并且长边中心向外过度鼓胀时，发生这种鼓胀现象。
特别地，在传统的圆柱形电池中，电池单体被布置在具有刚性结构的壳体内部，并且当布置在其中的电池单体发生膨胀而导致鼓胀现象时，存在不容易从内部除去所产生的气体的问题，因而难以降低内部压力。
另外，在传统的圆柱形电池的情况下，当将电极引线焊接至外部壳体时，存在以下问题：必须将用于正电极和负电极中的每一个的一根电极引线连接至电极(箔)，导致电阻增大。
为了解决圆柱形电池中出现的问题，需要开发一种用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，该方法降低了连接电极的过程中的电阻，同时防止电池单体由于电池充电和放电期间产生的气体而发生变形。
发明内容
技术问题
提出本公开的实施例以解决现有技术中提出的方法的上述问题，因此，本公开的目标在于提供一种用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，该方法可以解决下列传统问题：电池单体由于鼓胀现象而发生膨胀，并且在电极连接的过程中电阻增大，并且提供一种使用该方法制造的圆柱形电池。
然而，本公开的实施例要解决的问题不限于上述问题，并且可以在本公开中所包括的技术思想的范围内进行各种扩展。
技术方案
根据用于实现上述目标的本公开的特征，提供了一种用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，圆柱形电池包括：电极组件；圆柱形袋壳；电极接线片，其突出于电极组件的上端；以及电极引线，其被焊接并电连接到电极接线片，电极接线片为多个，该方法包括下列步骤：将多个电极接线片布置在电极组件上，使得多个电极接线片在电极组件的上端上突出；卷绕电极组件，以将电极组件形成圆柱形状；将电极引线连接到被布置在电极组件的上端上的多个电极接线片；将电极组件***圆柱形袋壳中，以制作电池单体；将气体收集部连接到圆柱形袋壳，以收集由于电池的充电和放电而产生的气体；以及形成引导部，以防止圆柱形袋壳中的电池单体的变形。
电极接线片可以被布置在电极组件的未涂覆部和涂覆部中的至少一个上。
引导部可以沿着圆柱形袋壳的纵向方向并排布置成直线。
引导部可以被布置在圆柱形袋壳的上端和下端中的每一个上。
气体收集部可以包括用于密封收集在气体收集部中的气体的密封部。
气体收集部可以与密封部平行地从圆柱形袋壳分离。
密封部可以具有双重密封结构。
在卷绕电极组件以将电极组件形成为圆柱形状的步骤中，可以将多个电极接线片以圆形形状布置在圆柱形电池的上端上。
连接至电极接线片的电极引线的下端具有圆形形状，并且沿着被布置成圆形形状的多个电极接线片的内周布置；与所述电极接线片和所述电极引线接触的部分被焊接成彼此重叠。
可以制备具有圆形形状的电极引线的下端，其中，将两个电极引线分别竖直和水平地布置成彼此交叉，并且焊接交叉部，然后可以弯曲被水平地布置在下端处的电极引线，以使得电极引线的下端具有圆形形状。
可以制备具有圆形形状的电极引线的下端，其中，两个电极引线分别竖直和水平地整体形成，然后可以弯曲被水平地布置在下端处的电极引线，以使得电极引线的下端具有圆形形状。
另外，根据用于实现上述目标的本公开的另一特征，圆柱形电池包括：电极组件；圆柱形袋壳；电极接线片，所述电极接线片突出于所述电极组件的上端；以及电极引线，其被焊接并电连接到电极接线片，电极接线片为多个，并且该圆柱形电池可以通过包括下列步骤的方法制造：将多个电极接线片布置在电极组件上，使得多个电极接线片在电极组件的上端上突出；卷绕电极组件，以将电极组件形成圆柱形状；将电极引线连接到被布置在电极组件的上端上的多个电极接线片；将电极组件***圆柱形袋壳中，以制作电池单体；将气体收集部连接到圆柱形袋壳，以收集由于电池的充电和放电而产生的气体；以及形成引导部，以防止圆柱形袋壳中的电池单体的变形。
有利效果
根据本公开中提出的具有多个接线片的圆柱形电池的制造方法，与现有技术相比，可以降低在连接电极的过程中产生的电阻，并且可以在圆柱形袋壳的外部移除在充电和放电过程中产生的气体，由此解决了诸如在发生鼓胀现象时内部压力升高等常规问题。
附图说明
图1是示出根据本公开的一个实施例的具有多个接线片的圆柱形电池的制造方法的流程图。
图2是示出根据本公开的一个实施例的布置多个电极接线片的步骤的视图。
图3是示出根据本公开的一个实施例的将电极引线连接到多个电极接线片的步骤的视图。
图4是示出如下过程的视图：将根据本公开的一个实施例的电极引线的下端制成圆形形状。
图5是示出如下过程的视图：将根据本公开的另一实施例的电极引线的下端制成圆形形状。
图6是示出根据本公开的一个实施例的气体收集部被连接至圆柱形袋壳的状态的视图。
图7是示出在圆柱形袋壳中形成根据本公开的一个实施例的引导部的状态的视图。
图8是示出在圆柱形袋壳中形成根据本公开的另一实施例的引导部的状态的视图。
图9是示出气体被收集在根据本公开的一个实施例的气体收集部中的状态的视图。
图10是示出形成在根据本公开的一个实施例的气体收集部中的密封部的状态的视图。
图11是示出形成在根据本公开的另一实施例的气体收集部中的密封部的状态的视图。
图12是示出根据本公开的一个实施例的气体收集部与圆柱形袋壳分离的状态的视图。
具体实施方式
下面将参考附图详细地描述本公开的各种实施例，以便本领域技术人员可以容易地实现这些实施例。本公开可以以各种不同的方式修改，并且不限于本文阐述的实施例。
将省略与说明无关的部分，以清楚地描述本公开，并且在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。
此外，在附图中，为了便于说明而任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，但本公开不必限于附图中示出的那些尺寸和厚度。在附图中，为了清楚起见，放大了层、区域等的厚度。在附图中，为了便于说明，一些层和区域的厚度被放大。
另外，应理解，当诸如层、膜、区域或板这样的元件被称为位于另一元件“上”或“上方”时，它可以直接位于另一元件上，并且也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接位于”另一个元件“上”时，则意味着不存在其他中间元件。此外，词语“在…上”或“上方”是指布置在参考部分之上或之下，并且不一定意味着朝着与重力相反的方向布置在参考部分的上侧上。
此外，在整个说明书中，当一个部件被称为“包括”特定部件时，这意味着它可以进一步包括其他部件，但不排除其他部件，除非另有说明。
图1是示出根据本公开的一个实施例的具有多个接线片的圆柱形电池的制造方法的流程图。
如图1中所示，根据本公开的一个实施例的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法是一种制造下列圆柱形电池的方法，该圆柱形电池包括：电极组件；圆柱形袋壳；电极接线片，其突出于电极组件的上端；以及电极引线，其被焊接并电连接到电极接线片，电极接线片为多个，该方法包括下列步骤：将多个电极接线片布置在电极组件上，使得多个电极接线片在电极组件的上端上突出(S100)；卷绕电极组件以将电极组件形成圆柱形状(S200)；将电极引线连接到被布置在电极组件的上端上的多个电极接线片(S300)；将电极组件***圆柱形袋壳中，以制作电池单体(S400)；将气体收集部连接到圆柱形袋壳，以收集由于电池的充电和放电而产生的气体(S500)；以及形成引导部，以防止圆柱形袋壳中的电池单体的变形(S600)。
图2是示出根据本公开的一个实施例的布置多个电极接线片的步骤的视图。
如图2中所示，在根据本公开的一个实施例的布置多个电极接线片110的步骤(S100)中，可以将多个电极接线片110布置在未涂覆部102和涂覆部104上。即，多个电极接线片110可以被布置在电极组件100中的未涂覆部和涂覆部中的至少一个上。
电极引线120可以被焊接并连接到电极接线片110的上部，电极接线片110以这种方式被布置为使得上端从电极组件100突出。
本公开涉及一种圆柱形电池，因而，电极组件100可以被卷绕为使得电极组件100形成为如图2中所示的圆柱形。当以这种方式卷绕电极组件100时，布置在电极组件100中的多个电极接线片110可以被布置成形成圆形形状。将参考图3对此进行详细描述。
图3是示出根据本公开的一个实施例的将电极引线连接到多个电极接线片的步骤的视图。
如图3中所示，在根据本公开的一个实施例的制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法中，当执行卷绕电极组件100以将电极组件100形成为圆柱形状的步骤(S200)时，可以将多个电极接线片110(所述多个电极接线片被布置成在电极组件100的上端上突出)布置成在圆柱形电池的上端处形成圆形形状，如图3中所示。
电极引线120连接至被布置成上述圆形形状的多个电极接线片110。根据本公开的实施例，为了使电极引线120与被布置成圆形形状的多个电极接线片110重叠，电极引线120的下端可以具有如图3中所示的圆形形状，所述电极引线120的下端是接触电极接线片110的部分。结果，由于形成圆形形状的电极引线120的下端沿着形成圆形形状的多个电极接线片110的内周布置，所以电极接线片110和电极引线120接触的部分可以被焊接并连接，以便彼此重叠，如图3中所示。通过焊接使得这些部分彼此重叠，可以提高组件之间的接合效率，并且可以增加结合强度，以提高电极接线片110和电极引线120之间的固定力。
对于如图3中所示的焊接，本公开的电极引线120的下端应具有圆形形状。为此，下面将参考图4和图5描述制备具有圆形下端的电极引线120的过程。
图4是示出将根据本公开的一个实施例的电极引线的下端制成圆形形状的过程的视图，并且图5是示出将根据本公开的另一实施例的电极引线的下端制成圆形形状的过程的视图。
可以如图4中作为一个实施例所示地制备具有圆形形状的电极引线120的下端，其中，两个电极引线120被分别竖直地和水平地布置成彼此交叉，并且如图4所示来焊接交叉部，然后可以弯曲被水平地布置在下端处的电极引线120，使得电极引线120的下端形成圆形形状。如图5中作为另一实施例所示，两个电极引线120分别竖直地和水平地整体形成，然后可以弯曲被水平地布置在下端处的电极引线120，使得电极引线120的下端形成圆形形状。
图6是示出根据本公开的一个实施例的气体收集部被连接至圆柱形袋壳的状态的视图。
如图6中所示，在本公开的圆柱形电池10中，用于收集由于电池的充电和放电而产生的气体的气体收集部210可以连接到圆柱形袋壳200。在圆柱形电池10的情况下，气体收集部210被如图6中所示连接；然而，即使以这种方式连接气体收集部210，也存在如下问题：随着充电和放电的进行，产生气体，从而使得电极发生膨胀，最终导致电池单体发生变形。
在本公开中，为了防止由于这种电极膨胀而引起的电池单体的变形，可以在圆柱形袋壳200中形成引导部220。
图7是示出根据本公开的一个实施例的引导部形成在圆柱形袋壳中的状态的视图，图8是示出根据本公开的另一实施例的引导部形成在圆柱形袋壳中的状态的视图。
本公开中的引导部220用于防止如下鼓胀现象：圆柱形袋壳200的长边中心向外过度鼓胀，并且短边中心附近向内收缩。根据一个实施例，如图7中所示，引导部220可以沿着圆柱形袋壳200的长边、即沿着纵向方向并排布置成直线；并且根据另一实施例，引导部220可以被分别布置在短边上，即布置在圆柱形袋壳200的上端和下端上。当然，引导部可以被布置在长边和短边两者上。
此外，根据本公开的实施例，可以通过引导部200取出气体收集部210。当气体被收集在通过引导部220从圆柱形袋壳200取出的气体收集部210中时，气体收集部210和电池单体被构造成彼此分离，由此防止由充电和放电引起的电池单体的变形。这将参考图9至图11进行描述。
图9是示出气体被收集在根据本公开的一个实施例的气体收集部中的状态的视图。
具体地，图9是示出气体被收集在气体收集部210中的状态的视图，并且气体收集部210通过沿着圆柱形袋壳200的纵向方向以直线布置的引导部220取出。由于通过引导部220来分离气体收集部210，所以可以防止电池单体的变形。在未通过引导部220来分离气体收集部210的情况下，存在气体收集部210中收集的气体再次返回圆柱形袋壳200内部的问题。因而，在本公开中，引导部220是为了防止上述问题。
另外，本公开中的气体收集部210可以包括密封部212，以密封被收集在气体收集部210中的气体。即，根据实施例，密封部212可以被布置成防止被收集在气体收集部210中的气体再次返回圆柱形袋壳200。
图10示出形成在根据本公开的一个实施例的气体收集部中的密封部的状态的视图，并且图11是示出形成在根据本公开的另一实施例的气体收集部中的密封部的状态的视图。
根据一个实施例，如图10中所示，用于密封被收集在气体收集部210中的气体的密封部212被布置在气体收集部210和圆柱形袋壳200连接的部分处，并且与气体收集部210和圆柱形袋壳200连接的界面平行，因而，可以防止被收集在气体收集部210中的气体再次返回至圆柱形袋壳200。
另外，根据另一实施例，密封部212可以具有如图11中所示的双重密封结构。在这种情况下，被收集在气体收集部210中的气体被双重密封，从而使得气体***漏到圆柱形袋壳200中，由此防止电池单体的变形。
图12是示出根据本公开的一个实施例的气体收集部与圆柱形袋壳分离的状态的视图。
图12示出了圆柱形袋壳200的如下状态：气体收集部210与圆柱形袋壳200分离。即，在本公开中，如图9中所示，通过气体收集部210收集气体，并且如图10或图11中所示，被收集在气体收集部210中的气体通过密封部212密封，由此密封被收集在气体收集部210中的气体，从而不在圆柱形袋壳200的方向上泄漏，然后，以密封部212为边界，在平行于密封部212的方向上切断其中收集有气体的气体收集部210，最后，气体收集部210与圆柱形袋壳200分离，如图12中所示。
另外，根据本公开的一个实施例的圆柱形电池包括：电极组件；圆柱形袋壳；电极接线片，其突出于电极组件的上端；以及电极引线，其被焊接并电连接到电极接线片，并且电极接线片为多个，所述圆柱形电池可以通过包括下列步骤的方法制造：将多个电极接线片布置在电极组件上，使得多个电极接线片在电极组件的上端上突出；卷绕电极组件，以将电极组件形成圆柱形状；将电极引线连接到被布置在电极组件的上端上的多个电极接线片；将电极组件***圆柱形袋壳中，以制作电池单体；将气体收集部连接到圆柱形袋壳，以收集由于电池的充电和放电而产生的气体；以及形成引导部，用于防止圆柱形袋壳中的电池单体的变形。
如上所述，本公开的特征在于：当电池单体由于电池的充电和放电产生的气体而发生膨胀时，可以在防止电池单体的膨胀的同时降低内部压力，并且虽然使用了多个电极接线片，但是可以一次连接电极引线，由此降低了在连接电极的过程中产生的电阻。
虽然上面已经详细地描述了本公开的优选实施例，但是本公开的范围不限于此，并且本领域技术人员使用所附权利要求书中限定的本公开的基本概念进行的各种修改和改进也属于权利范围。

Claims (12)

1.一种用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，所述圆柱形电池包括：电极组件；圆柱形袋壳；电极接线片，所述电极接线片突出于所述电极组件的上端；以及电极引线，所述电极引线被焊接并电连接到所述电极接线片，所述电极接线片为多个，
所述方法包括下列步骤：
将多个所述电极接线片布置在所述电极组件上，使得多个所述电极接线片在所述电极组件的所述上端上突出；
卷绕所述电极组件，以将所述电极组件形成圆柱形状；
将所述电极引线连接到被布置在所述电极组件的所述上端上的多个所述电极接线片；
将所述电极组件***所述圆柱形袋壳中，以制作电池单体；
将气体收集部连接到所述圆柱形袋壳，以收集由于所述电池单体的充电和放电而产生的气体；以及
在所述圆柱形袋壳中形成用于防止所述电池单体变形的引导部，
其中，通过所述引导部取出所述气体收集部，并且当气体被收集在通过所述引导部从所述圆柱形袋壳取出的所述气体收集部中时，所述气体收集部和所述电池单体被构造成彼此分离。
2.根据权利要求1所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，所述电极接线片被布置在所述电极组件的未涂覆部和涂覆部中的至少一个上。
3.根据权利要求1所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，所述引导部沿着所述圆柱形袋壳的纵向方向并排布置成直线。
4.根据权利要求1所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，所述引导部被分别布置在所述圆柱形袋壳的上端和下端上。
5.根据权利要求1所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，所述气体收集部包括密封部，用于密封被收集在所述气体收集部中的气体。
6.根据权利要求5所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，所述气体收集部与所述密封部平行地从所述圆柱形袋壳分离。
7.根据权利要求5所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，所述密封部具有双重密封结构。
8.根据权利要求1所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，在卷绕所述电极组件以将所述电极组件形成圆柱形状的步骤中，将多个所述电极接线片以圆形形状布置在所述圆柱形电池的上端上。
9.根据权利要求8所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，连接至所述电极接线片的所述电极引线的下端具有圆形形状，并且沿着被布置成圆形形状的多个所述电极接线片的内周布置；并且所述电极接线片和所述电极引线彼此接触的部分被焊接成彼此重叠。
10.根据权利要求9所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，制作具有圆形形状的所述电极引线的所述下端，其中，两个电极引线分别被竖直和水平地布置成彼此交叉，并且焊接所述交叉部，然后弯曲被水平地布置在下端处的所述电极引线，以使得所述电极引线的所述下端具有圆形形状。
11.根据权利要求9所述的用于制造具有多个接线片的圆柱形电池的方法，其中，制作具有圆形形状的所述电极引线的所述下端，其中，两个电极引线分别竖直和水平地整体形成，然后弯曲被水平地布置在下端处的所述电极引线，以使得所述电极引线的所述下端具有圆形形状。
12.一种根据权利要求1所述的方法而制造的圆柱形电池。
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