电池壳体、电池壳体成形装置以及二次电池制造方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求2022年2月8日递交的第10-2022-0016539号韩国专利申请的优先权，通过引用将该韩国专利申请的全文并入于此。本发明涉及一种电池壳体、一种电池壳体成形装置以及一种二次电池制造方法。

背景技术：

1、与不可充电的一次电池不同，二次电池是指可充电和可放电的电池，二次电池有几种类型，如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。二次电池不仅应用于诸如数码相机、笔记本电脑、手机、pda、电动自行车等小型产品，也应用于诸如电动汽车、混合动力汽车等需要高功率的大型产品，以及用于存储产生的过剩电力和新型可再生能源的电力存储装置或备用电源存储装置。

2、根据容纳电极组件的电池壳体的材料，将二次电池分为袋型、罐型等。在袋型电池中，电极组件容纳在由具有不规则形状的柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型电池中，电极组件容纳在具有预定形状的金属或塑料材料等制成的壳体中。

3、图1是示出根据相关技术的袋型二次电池的电池壳体的侧面截面视图。袋型二次电池的电池壳体1是通过在柔性袋膜上执行压合工序以形成杯状部来制造的。袋膜具有多层层叠的多层结构。特别地，最内层包括密封剂层并形成于袋膜的最内侧上以直接接触电极组件，该层具有对电解质的耐化学性和热粘附性，还可作为密封材料。最内层主要由聚烯烃基树脂制成，优选由聚丙烯(pp)制成。

4、当形成电池壳体的杯状部时，电极组件容纳在杯状部的容纳空间中。然后，采用热封法制造二次电池，热封法是用密封工具对电池壳体的侧面进行压合加热。在通过热封法进行密封时，尽可能优选地在较低的温度范围内长时间进行密封。然而，为了提高生产率，需要在高温高压下进行短时间的密封。

5、然而，当在高温高压下压合侧面时，密封剂层的一部分即最内层被熔化并被推向杯状部的容纳空间。所推入的密封剂层可不规则地位于杯状部的容纳空间中，或可向容纳空间突出以形成聚球状。在这种情况下，推入的密封剂层不仅可与电极组件接触并污染电极组件，而且可使密封部的密封厚度减少，导致直接绝缘失效或由于外部物理冲击而导致绝缘失效。

6、因此，需要开发一种可以在保证产品质量的同时提高密封工艺的生产率的电池壳体和制造二次电池的方法。

技术实现思路

1、技术问题

2、为了解决上述局限性，本发明的目的是提供一种电池壳体、一种电池壳体成形装置和一种二次电池制造方法，通过允许在密封部中熔化的密封材料容纳在防止绝缘失效部分中来防止绝缘失效，从而提高生产率和质量。

3、技术方案

4、根据本发明实施方式的电池壳体是用于袋型二次电池的电池壳体，电池壳体容纳电极组件，并包括第一壳体、配置成从上方覆盖第一壳体的第二壳体、设置在第一壳体或第二壳体的至少一个中并具有形成为容纳电极组件的空间的杯状部，以及沿第一壳体和第二壳体的每个的外圆周形成的侧部，其中侧部包括通过使第一壳体和第二壳体相互接触而密封的密封部和形成在密封部与杯状部之间并容纳密封部中熔化的密封材料的绝缘失效防止部。

5、绝缘失效防止部可以相对于杯状部的深度方向从侧部的内部到外部凹陷。

6、绝缘失效防止部可以具有弯曲的内表面。

7、绝缘失效防止部的深度可以小于杯状部的深度。

8、绝缘失效防止部可以形成在第一壳体中形成的侧部和在第二壳体中形成的侧部中相互对应的位置。

9、绝缘失效防止部可以在非密封状态下形成，以便在第一壳体中形成的侧部和在第二壳体中形成的侧部中彼此不接触。

10、绝缘失效防止部可以沿着密封部和杯状部之间的杯状部的圆周连续或间隔形成。

11、侧部还可以包括移动防止部，移动防止部将绝缘失效防止部和杯状部相互连接，并防止容纳在绝缘失效防止部中的密封材料移动到杯状部。

12、移动防止部可以在非密封状态下形成，以便在第一壳体中形成的侧部和在第二壳体中形成的侧部中彼此不接触。

13、移动防止部的厚度可大于密封部的厚度且小于绝缘失效防止部的厚度。

14、密封部中熔化的密封材料可向绝缘失效防止部突出。

15、根据本发明的另一实施方式的电池壳体成形装置是一种用于成形袋型二次电池的电池壳体的装置，电池壳体容纳电极组件，该装置包括：具有上表面的模板，在上表面上放置袋膜，模板具有从上表面向下凹陷或穿过上表面的成形部以及形成在成形部周围的凹槽；脱模器，配置成从模板上方按压和固定袋膜，该脱模器具有在与成形部对应的位置穿过脱模器的上下表面的冲孔；形成在冲孔周围并面向凹槽的肋；以及经由脱模器的冲孔插入模板的成形部中以在袋膜中成形杯状部的冲头。

16、根据本发明的另一实施方式的二次电池制造方法是一种用于制造袋型二次电池的方法，该袋型二次电池容纳电极组件，包括：成形包括杯状部和绝缘失效防止部的电池壳体，在杯状部中容纳电极组件，并对电池壳体的密封部进行密封，其中成形电池壳体包括将袋膜放置在模板上，模板具有成形部和形成在成形部周围的凹槽；通过脱模器从模板上方按压和固定袋膜，脱模器具有冲孔和形成在冲孔周围的肋，其中肋插入到凹槽中以在袋膜中成形绝缘失效防止部；以及经由脱模器的冲孔将冲头插入模板的成形部中以在袋膜中成形杯状部。

17、有益效果

18、在根据本发明的电池壳体中，在密封部中熔化的密封材料容纳在绝缘失效防止部中，因此，通过防止排出的密封材料不规则地位于或突出在杯状部中，将绝缘失效最小化。在绝缘失效防止部中形成的空间可作为抵抗外部物理冲击的缓冲，从而防止额外的绝缘失效并提高二次电池的安全性。

19、此外，即使在高温高压下进行密封时，密封材料也容纳在绝缘失效防止部中。因此，密封工序的速度可以提高，从而确保电池壳体的生产率和质量。

技术特征：

1.一种袋型二次电池的电池壳体，所述电池壳体容纳电极组件，所述电池壳体包括：

2.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述绝缘失效防止部相对于所述杯状部的深度方向从所述侧部的内部到外部凹陷。

3.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述绝缘失效防止部具有弯曲的内表面。

4.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述绝缘失效防止部的深度小于所述杯状部的深度。

5.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述绝缘失效防止部形成在所述第一壳体中形成的侧部和在所述第二壳体中形成的侧部中相互对应的位置。

6.根据权利要求5所述的电池壳体，其中所述绝缘失效防止部在非密封状态下形成，以便在所述第一壳体中形成的侧部和在所述第二壳体中形成的侧部中彼此不接触。

7.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述绝缘失效防止部沿着所述密封部和所述杯状部之间的杯状部的圆周连续或间隔形成。

8.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述侧部还包括移动防止部，所述移动防止部将所述绝缘失效防止部和所述杯状部相互连接，并防止容纳在所述绝缘失效防止部中的密封材料移动到所述杯状部。

9.根据权利要求8所述的电池壳体，其中所述移动防止部在非密封状态下形成，以便在所述第一壳体中形成的侧部和在所述第二壳体中形成的侧部中彼此不接触。

10.根据权利要求9所述的电池壳体，其中所述移动防止部的厚度大于所述密封部的厚度且小于所述绝缘失效防止部的厚度。

11.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述密封部中熔化的所述密封材料向所述绝缘失效防止部突出。

12.一种用于成形袋型二次电池的电池壳体的装置，所述电池壳体容纳电极组件，所述装置包括：

13.一种用于制造袋型二次电池的方法，所述袋型二次电池容纳电极组件，所述方法包括：

技术总结本发明涉及一种电池壳体、一种电池壳体成形装置和一种二次电池制造方法。提供了一种电池壳体、一种电池壳体成形装置和一种二次电池制造方法，通过允许密封部中熔化的密封材料容纳在绝缘失效防止部中而防止绝缘失效，从而提高生产率和质量。根据本发明实施方式的电池壳体是用于袋型二次电池的电池壳体，电池壳体容纳电极组件，并且所述电池可以包括第一壳体、配置成从上方覆盖第一壳体的第二壳体、设置在第一壳体或第二壳体中的至少一个中并具有形成为容纳电极组件的空间的杯状部，以及沿第一壳体和第二壳体的每个的外圆周形成的侧部。侧部包括密封部和绝缘失效防止部，所述密封部通过使第一壳体和第二壳体相互接触而密封，所述绝缘失效防止部形成在密封部与杯状部之间并容纳在密封部中熔化的密封材料。技术研发人员：金秀永,河贤哲,金度宪受保护的技术使用者：株式会社LG新能源技术研发日：技术公布日：2024/9/17