[发明专利]具有多层电池壳体的圆柱形二次电池及其制造方法

说明书

本发明公开了一种具有多层电池壳体的二次电池及其制造方法，更具体地，公开了如下所述的具有多层电池壳体的二次电池及其制造方法，该二次电池包括：电极组件，其包括正极、负极、插置于正极与负极之间的隔膜、一侧连接到正极的正极接头以及一侧连接到负极的负极接头；盖组件，其包括电流中断装置、安全排气口和顶盖，电流中断装置被配置为当二次电池中的压力增加时中断电流，电流中断装置位于电极组件的上部，安全排气口连接到电流中断装置的上端，顶盖形成为向上突出的形状，顶盖的外周表面的下表面与安全排气口的外周表面的上表面接触；以及电池壳体，其被配置为将电极组件和盖组件容纳在电池壳体中，其中电池壳体包括与电极组件相邻设置的内层和由表现出比内层低的导热率的材料制成的外层，内层和外层设置有焊接部分，在焊接部分处仅内层和外层的预定区域通过焊接固定，由此可以确保焊接的可靠性并提供高输出的二次电池。

技术领域

本申请要求于2019年6月10日提交的韩国专利申请No.2019-0067867的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用合并于此。

本发明涉及一种具有多层电池壳体的圆柱形二次电池及其制造方法，更具体地，涉及如下所述的具有多层电池壳体的圆柱形二次电池以及制造该二次电池的方法，所述多层电池壳体被配置为使得仅对由包括铜材料和镍材料的不同种类的金属制成的片材的预定区域进行超声焊接以用作用于电池壳体的片材，并且使负极接头由铜制成(其是与电池壳体的内层相同种类的金属)，由此可以确保焊接的可靠性并提供高输出的二次电池。

背景技术

随着移动装置的不断发展和对移动装置的需求的增加，能够充电和放电的二次电池已经被用作各种移动装置的能源。此外，作为电动车辆和混合动力车辆的能源，二次电池也引起了相当大的关注，它们已经被提出作为使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆的替代品。

基于电池壳体的形状，二次电池被分类为具有安装在圆柱形金属罐中的电极组件的圆柱形电池、具有安装在棱柱形金属罐中的电极组件的棱柱形电池、以及具有安装在由铝层压片材制成的袋形壳体中的电极组件的袋形电池。

安装在电池壳体中的电极组件是发电元件，该发电元件被配置为具有包括正极、负极和插置在正极与负极之间的隔膜的结构并且能够被充电和放电。电极组件被分类为果冻型电极组件或堆叠型电极组件，果冻型电极组件被配置为具有这样的结构：在该结构中，在隔膜被设置在正极和负极之间的状态下，涂覆了活性材料的长片式正极和长片式负极被卷绕；堆叠型电极组件被配置为具有这样的结构：在该结构中，具有预定尺寸的多个正极和具有预定尺寸的多个负极在隔膜被分别设置在正极和负极之间的状态下依次堆叠。果冻型电极组件的优点在于易于制造果冻型电极组件，并且果冻型电极组件具有高的单位重量能量密度。

同时，在这种二次电池中，从负极延伸的负极接头通过电阻焊接被焊接到电池壳体内侧的下表面。通常通过将第一焊条插入到电极组件的芯中以便接触负极接头并且在第二焊条在与第一焊条相对的位置处与电池壳体下端的外表面紧密接触的状态下将电流施加到第二焊条来执行电阻焊接。在多个导体彼此接触的情况下，由于接触电阻而产生热量，并且通过热量执行焊接。当接触电阻增加时，在接触部分会产生更大量的热量。当导体之间的接触面积减小时，接触电阻增加。一般的圆柱形二次电池的电池壳体下端的内表面和二次电池的负极接头是光滑和平坦的，由此接触电阻低，因此可焊性降低。

与此相关，专利文献1公开了一种圆柱形二次电池，该圆柱形二次电池被配置为使得在电池壳体的下表面板上形成突出部，以便在负极接头与电池壳体接触时增加接触电阻，由此可以容易地焊接负极接头，但是缺点在于，负极接头由于位于电池壳体的下表面板和负极接头之间的熔合表面处的突出部分而变形，由此可能发生波纹现象。

此外，尽管负极接头形成为具有浮雕结构以便焊接由具有低电阻的金属制成的负极接头，由此改善了焊接加工性，但是当将由低电阻材料制成的负极接头焊接到具有相对高电阻的电池壳体时产生的热量相当小，由此不可能将加工性确保到优选水平，并且可能制造出具有焊接缺陷的多个二次电池。