[發明專利]彎曲形狀的電池及包括該電池的電池組件

有效

• 申請號: 200980108709.0
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN101971388A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 高恩英;崔棅珍;李香穆;鄭賢澈
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

技術領域

本發明涉及一種彎曲形狀的電池及包括該電池的電池組件。

更具體地，是關于一種電極組件以與含浸電解液的狀態內置于可變電池殼體的電池，其特征在于所述電極組件和電池殼體在軸向的垂直斷面上相對于中心部其兩側端部向同一方向一起彎曲形成曲面。

背景技術

隨著對移動機器的技術開發和其需求的增長，作為能源的二次電池的需求急劇增長。這樣的二次電池中，對具有高能量密度和放電電壓的鋰二次電池的研究被廣泛進行并且被常用化而廣泛應用。

作為典型，在電池形狀方面，對以薄的厚度用于手機等產品的角形二次電池和袋狀二次電池需求增加；在材料方面，對高能量密度、高放電電壓、高輸出穩定性的鋰離子電池、鋰離子聚合物電池等這樣的鋰二次電池的需求變高。

關于這樣的二次電池，隨著消費者的趣向，電子設備逐漸趨于小型化、薄型化，為使對不必要的空間浪費達到最小，因而要求的電池形狀依然是小型化和薄型化。因而，使電池的形狀隨設備的形狀而實現多樣化，并且需要有效地使用設備的內部空間。

特別是，最近設備的設計本身對需求者的產品選擇上起著非常重要要素的作用，因此拋開考慮生產性等的現有的平面性設計而進行多樣的設計。例如，手機，筆記本電腦等這樣的設備考慮到人體工程性設計，以具有規定曲面的方式而設計。

這樣，在外面形成有曲面形狀的設計被開發多數并被實用化，產品化的電池大部分為平面形狀因此招致不必要的空間浪費，這樣的空間引起電池安裝穩定性差從而因外部沖擊而游動，有可能產生電池損傷的問題。

從而，當形成有曲面形狀的設備的要安裝電池的位置上形成有曲面時，迫切需求如下結構的電池：相應部位彎曲從而具有曲面，以使其在這樣的設備上能夠穩定地安裝。

與此相關，存在一部分在電極組件形成曲面的現有技術。例如，美國專利公開第2007/0059595號卷繞式(jelly?roll?type)電極組件公開了一種垂直于卷繞軸的斷面具有彎曲形狀的電池。根據所述技術，該彎曲形狀通過利用凹形加熱器和凸型加熱器的熱壓成型而形成。

另外，日本專利申請公開第1999-307130號公開了一種利用直徑相互不同的兩個輥子(roll)，對堆棧型電極組件進行熱壓，制造彎曲結構的電池的方法。

但是，所述技術全部都是對電極組件自身進行熱壓成型，因而產生電池劣化這樣的嚴重問題。另外，所述電子技術以卷繞式電極組件(jelly?roll)為對象，在應力集中的中心部引起更大的應力，具有電極組件扭曲等變形大的問題。與此相反，所述后者的技術使用了堆棧型電極組件，具有如下問題，即：當由加熱輥子施壓時，由前端應力而使部分極板之間相互非均勻地被推移，在電極組件兩端部可能產生短路。

而且，這些所述技術在電極組件狀態下進行引起彎曲變形的工序，因而電池殼體也不得不一同產生變形，因此增加工程上的負擔。另外，在電池殼體安裝了彎曲的電極組件的狀態下注入電解液并充電時，具有在彎曲過程中電極組件內在的應力通過電解液的可塑作用而恢復的傾向，由此具有如下問題：電極組件端部受到電池殼體內面的施壓從而短路的可能性增加。

從而，迫切需要彎曲形狀的二次電池(電池)，來解決所述這樣的問題，并且使電池在軸向上形成緩和的曲面。

發明內容

所要解決的課題

本發明目的在于解決上述那樣現有技術的問題點和一直以來的技術課題。

本申請的發明者進行了有深度的研究和多種試驗，確認了以下事實并終于完成了本發明：當電池包含可變性電池殼體、在軸向垂直斷面上相對于中心部其兩側端部向同一方向一同彎曲時，與具有形成的曲面外形的設備形狀對應地安裝電池，使不必要的空間浪費達到最低，能夠隨消費者趣向而開發具有多樣設計的設備，并能夠解決如上述那樣的短路危險性的增加等現有技術的問題點。

解決課題的方法

基于以上，本發明的電池是一種陽極、隔膜、陰極層疊結構的電極組件以含浸有電解液的狀態內置于可變電池殼體的電池，所述電極組件和電池殼體在軸向垂直斷面上相對于中心部其兩側端部向同一方向緩和地一同彎曲的方式構成。

從而，當為具有形成有曲面外形的設備，或外面雖是平面形狀但電池的安裝部位的形狀為曲面的設備時，與此相應地安裝在軸向上形成曲面的本發明電池，則安裝部位具有緊密結構而使不必要的空間浪費達到最小，并且能夠隨消費者趣向而開發具有多樣設計的設備。