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二次电池密封工艺和包含该工艺的二次电池制造方法与流程

1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年8月11日提交的韩国专利申请第10-2020-0100764号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体结合在此。
3.技术领域
4.本发明涉及一种用于改善袋中密封部的密封力的二次电池密封工艺和一种包含该二次电池密封工艺的二次电池制造方法。

背景技术：

5.一般而言，与不能充电的一次电池不同，二次电池是指能够进行充放电的电池，这样的二次电池广泛用于诸如手机、笔记本电脑和可携式摄像放像机之类的高科技电子领域中。
6.二次电池分为电极组件存储于金属罐中的罐型二次电池、和电极组件存储于袋中的袋型二次电池。而且，袋型二次电池包含：具有电极接片的电极组件、耦接至电极接片的电极引线、和在电极引线的前端被拉到外部的状态下容纳电极组件的电池壳体。而且，电池壳体包含用于容纳电极组件的容纳部和沿着容纳部的边缘表面形成的密封部。
7.同时，通过使用用于二次电池的密封装置来密封二次电池中的电池壳体的密封部，并且用于二次电池的密封装置通过使用超声波来密封电池壳体的密封部。
8.然而，根据现有技术的用于二次电池的密封装置在均匀地密封电池壳体的密封部方面存在局限性。也就是说，在根据现有技术的用于二次电池的密封装置中，热量不均匀地施加到电池壳体的密封部，导致焊接失败。

技术实现要素：

9.技术问题
10.本发明是为了解决上述问题而做出的。本发明的目的是提供一种二次电池密封工艺，该二次电池密封工艺能够通过在密封电池壳体的密封部时设定最佳焊接条件来使施加到电池壳体的密封部的热量均匀，结果，可以防止焊接故障。而且，提供一种包括使用上述工艺的二次电池制造方法。
11.技术方案
12.为了实现上述目的，本发明的用于二次电池的密封工艺热熔并且密封沿着电池壳体的边缘表面延伸的密封部，包含：布置操作，将电池壳体的密封部设置在砧座与焊头之间；第一区域固定操作，通过砧座和焊头按压并且固定密封部的第一区域；和第一区域初次密封操作，通过焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部的第一区域达设定时间，从而热熔密封部的第一区域。
13.设定频率可以是10khz到40khz，设定振幅可以是5μm到50μm，并且设定时间可以是0.1秒到2.0秒。
14.密封部可以具有堆叠结构，堆叠结构在从电池壳体的内部朝向外部的方向上包含涂布层、金属层和绝缘层，并且涂布层的厚度可以是30μm至85μm。
15.在第一区域初次密封操作之后，可以进一步执行第一区域二次密封操作，以通过将超声波通过焊头二次地施加到密封部的第一区域来二次地热熔密封部的第一区域，其中第一区域二次密封操作在与第一区域初次密封操作相同的超声波频率和设定时间下执行，但振幅减小40％至60％。
16.焊头可以能够朝向密封部向左或向右旋转，并且安装到包含升压器的转换器，并且可以以均匀的压力按压密封部的整个第一区域。
17.在第一区域初次密封操作之后，所述密封工艺可以进一步包含：第二区域固定操作，通过砧座和焊头按压并且固定密封部的第二区域，第二区域与第一区域间隔开；和第二区域密封操作，通过焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部的第二区域达设定时间，从而热熔密封部的第二区域。
18.可以将第二区域密封操作设定为与第一区域初次密封操作相同的超声波频率、振幅和时间。
19.在第二区域密封操作之后，所述密封工艺可以进一步包含：第三区域固定操作，通过砧座和焊头按压并且固定密封部的位于第一区域与第二区域之间的第三区域；和第三区域密封操作，通过焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部的第三区域达设定时间，从而热熔密封部的第三区域。
20.可以将第三区域密封操作的超声波频率、振幅和时间设定为与第一区域初次密封操作的超声波频率、振幅和时间不同。
21.可以将第三区域的超声波频率、振幅和时间设定为高于第一区域初次密封操作的超声波频率、振幅和时间。
22.同时，本发明的用于制造二次电池的方法包含：制造工艺，通过堆叠电极和隔膜来制造电极组件的制造工艺；容纳工艺，将电极组件容纳在袋型电池壳体中；和密封工艺，热熔并且密封从电池壳体的边缘表面延伸的密封部，其中密封工艺包含：布置操作，将沿着电池壳体的边缘表面延伸的密封部设置在砧座与焊头之间；第一区域固定操作，通过砧座和焊头按压并且固定密封部的第一区域；和第一区域初次密封操作，通过焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部的第一区域达设定时间，从而热熔密封部的第一区域。
23.设定频率可以是10khz到40khz，设定振幅可以是5μm到50μm，并且设定时间可以是0.1秒到2.0秒。
24.密封工艺可以进一步包含第一区域二次密封操作，在第一区域初次密封操作之后，将超声波通过焊头二次地施加到密封部的第一区域，其中第一区域二次密封操作在与第一区域初次密封操作相同的超声波频率和设定时间下执行，但振幅减小40％至60％。
25.在第一区域初次密封操作之后，所述密封工艺可以进一步包含：第二区域固定操作，通过砧座和焊头按压并且固定密封部的与第一区域间隔开的第二区域；和第二区域密封操作，通过焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部的第二区域达设定时间，从而热熔密封部的第二区域。
26.在第二区域密封操作之后，所述密封工艺可以进一步包含：第三区域固定操作，经由砧座和焊头按压并且固定密封部的位于第一区域与第二区域之间的第三区域；和第三区
域密封操作，经由焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部的第三区域达设定时间，从而热熔密封部的第三区域。
27.有益效果
28.本发明的用于二次电池的密封工艺包含布置操作、第一区域固定操作和第一区域初次密封操作。第一区域初次密封操作以设定频率和设定振幅将超声波施加到设置在电池壳体中的密封部的第一区域达设定时间，从而热熔密封部的第一区域。在此，设定频率可以是10khz到40khz，设定振幅可以是5μm到50μm，并且设定时间可以是0.1秒到2.0秒。因此，当密封在电池壳体中包括的密封部的第一区域时，可以设定最佳密封条件。相应地，可以增强到密封部的第一区域的热传递的均匀性，结果，可以无故障地密封密封部的第一区域。
29.而且，在本发明的用于二次电池的密封工艺中，进一步执行第一区域二次密封操作。第一区域二次密封操作具有与第一区域初次密封操作相同的密封条件，但是在仅振幅减小50％的状态下执行。因此，在第一区域初次密封操作期间在电池壳体的密封部中产生的气泡可以被有效地排出和消除，并且相应地可以显著减少故障的发生。
附图说明
30.图1是图示根据本发明第一实施方式的二次电池的截面图。
31.图2是图示根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封装置的透视图。
32.图3是图示根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封装置的截面图。
33.图4是显示根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封工艺的流程图。
34.图5是显示根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封工艺的布置操作的透视图。
35.图6是显示根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封工艺的第一区域固定操作的侧视图。
36.图7是显示根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封工艺的第一区域密封操作的侧视图。
37.图8是显示在根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封工艺中在密封部中产生气泡的状态的截面图。
38.图9是显示在根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封工艺中在密封部中消除气泡的状态的截面图。
39.图10是显示根据本发明第二实施方式的二次电池制造方法的流程图。
40.图11是图示根据本发明第三实施方式的二次电池密封工艺的平面图。
41.图12是显示本发明的用于二次电池的密封装置的实验示例的表格。
42.图13是其中拍摄图12的比较例1的实验结果的图像的图片。
43.图14是其中拍摄图12的制备例1的实验结果的图像的图片。
44.图15是其中拍摄图12的制备例2的实验结果的图像的图片。
45.图16是其中拍摄图12的比较例2的实验结果的图像的图片。
具体实施方式
46.在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式，以便本发明所属领域的技术
人员容易地实行这些实施方式。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并且不限于本文描述的实施方式。而且，在附图中，将省略与描述无关的部分，以清楚地描述本发明，并且在整个说明书中，相似的元件将由相似的附图标记表示。
47.[根据本发明第一实施方式的二次电池]
[0048]
如图1中所示，根据本发明第一实施方式的二次电池包含具有电极接片的电极组件10、耦接到电极接片的电极引线20、和在电极引线20的前端被拉到外部的状态下容纳电极组件10的电池壳体30。
[0049]
而且，电池壳体30包含上壳体和下壳体。由于上壳体的容纳槽连接到下壳体的容纳槽，形成用于容纳电极组件10的容纳部31。由于上壳体的密封表面连接到下壳体的密封表面，形成用于密封容纳部31的密封部32。
[0050]
也就是说，电池壳体30包含容纳部31和密封部32，容纳部31容纳电极组件10，密封部32沿着容纳部31的边缘表面延伸并且密封容纳部31。
[0051]
而且，参照图8，上壳体和下壳体中的每一个具有堆叠结构，其中涂布层30a、金属层30b和绝缘层30c从电池壳体的内部朝向外部顺序地堆叠。
[0052]
在此，通过根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封装置来密封电池壳体的密封部。特别地，根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封装置通过使用超声波来热熔并且密封电池壳体的密封部。在此，根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封装置在产生超声波时设定最佳条件，因此可以无故障地密封电池壳体的密封部。
[0053]
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封装置。
[0054]
[根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封装置]
[0055]
如图2和图3中所示，根据本发明第一实施方式的二次电池密封装置100包含：砧座110，电池壳体30的密封部32设置在砧座110上；和焊头120，在密封部经受压力的同时焊头120加热并且密封设置在砧座110上的密封部32。
[0056]
也就是说，在根据本发明第一实施方式的二次电池密封装置100中，电池壳体30的密封部32设置在砧座110与焊头120之间，然后，通过砧座110和焊头120，密封部32经受压力并且固定。接下来，当通过焊头120向密封部32施加超声波时，在密封部32中包括的涂布层的一部分被热熔。相应地，密封部可以被密封。
[0057]
作为一个示例，根据本发明第一实施方式的二次电池密封装置100以设定频率和设定振幅经由焊头120将超声波施加到密封部32的第一区域a达设定时间。相应地，在密封部32的第一区域a中产生的热量的均匀性可以提高，结果，可以无故障地密封密封部32的第一区域a。
[0058]
在此，当在密封部32中提供的涂布层30a的厚度为30μm至85μm时，设定频率可以是10khz至40khz，设定振幅可以是5μm至50μm，并且设定时间可以是0.1秒至2.0秒。
[0059]
如上所述，当根据本发明第一实施方式的二次电池密封装置100密封在密封部32中包括的涂布层时，通过设定超声波焊接条件，可以无故障地密封涂布层。
[0060]
同时，根据本发明第一实施方式的二次电池密封装置100包含转换器130，转换器130具有将热能传递到焊头120的升压器131。在此，焊头120的中心通过铰合部121而可旋转地耦接到升压器131，相应地，焊头120的两端围绕铰合部121旋转。也就是说，由于当密封部
32经受通过砧座110和焊头120的压力时焊头120旋转，整个密封部32可以经由砧座110和焊头120均匀地经受压力，结果，均匀的超声波可以被施加到整个密封部。因此，密封力可增大。
[0061]
在下文中，将描述根据本发明第一实施方式的使用二次电池密封装置100的密封工艺。
[0062]
[根据本发明第一实施方式的用于二次电池的密封工艺]
[0063]
如图4至图9中所示，根据本发明第一实施方式的二次电池密封工艺(s30)要将沿着电池壳体30的边缘表面延伸的密封部32热熔并且密封，所述二次电池密封工艺包含布置操作(s31)、第一区域固定操作(s32)、第一区域初次密封操作(s33)和第一区域二次密封操作(s34)。
[0064]
布置操作
[0065]
在布置操作(s31)中，限定在电池壳体30的密封部32中的第一区域a设置在用于二次电池的密封装置100的砧座110与焊头120之间。
[0066]
第一区域固定操作
[0067]
在第一区域固定操作(s32)中，通过砧座110和焊头120按压并且固定密封部32的第一区域a。在此，焊头120耦接到转换器130，以便能够围绕铰合部121向左和向右旋转。相应地，焊头120根据砧座110的布置角度旋转，结果，可以使砧座110和焊头120的整个按压表面上的压力均匀。由此，固定在砧座110与焊头120之间的密封部32的整个表面可以被以均匀的力按压。
[0068]
第一区域初次密封操作
[0069]
在第一区域初次密封操作(s33)中，通过焊头120在密封部32的第一区域a中产生超声波，并且密封部32的第一区域a被热熔。特别地，在第一区域初次密封操作(s33)中，由于通过焊头120以设定频率和设定振幅施加超声波达设定时间，密封部32的第一区域a被热熔。也就是说，焊头120将超声波施加至在密封部32中包括的涂布层。由于涂布层的一部分熔化然后固化，密封部32被密封。
[0070]
同时，电池壳体30包含上壳体和下壳体。由于上壳体的容纳槽连接到下壳体的容纳槽，形成用于容纳电极组件10的容纳部31。由于上壳体的密封表面连接到下壳体的密封表面，形成用于密封容纳部31的密封部32。而且，上壳体和下壳体中的每一个具有其中涂布层30a、金属层30b和绝缘层30c从电池壳体的内部朝向外部顺序地堆叠的结构。
[0071]
在此，当包括在密封部32中的涂布层30a的厚度为30μm至85μm时，作为第一条件的设定频率可以是10khz至40khz，作为第二条件的设定振幅可以是5μm到50μm，并且作为第三条件的设定时间可以是0.1秒到2.0秒。在此，5μm至50μm的振幅被认为是100％。
[0072]
同时，当作为第一条件的频率小于或等于10khz时，需要大量时间来熔化在密封部32中包括的涂布层30a。而且，当频率大于或等于40khz时，在密封部32中包括的涂布层30a可以迅速熔化，但也可能发生对涂布层的损坏。
[0073]
而且，当作为第二条件的设定振幅等于或小于5μm时，在密封部32中包括的涂布层30a不熔化，或者需要大量的时间。而且，当设定振幅大于或等于50μm时，在密封部32中包括的涂布层30a可迅速熔化，但也可能发生对涂布层的损坏。
[0074]
而且，当作为第三条件的设定时间小于或等于0.1秒时，在密封部32中包括的涂布
层30a不熔化，因为将超声波施加到涂布层30a所达的时间短。而且，当设定时间大于或等于2.00秒时，在密封部32中包括的涂布层30a可迅速熔化，但也可能发生对涂布层的损坏。
[0075]
作为一个示例，在密封部32中包括的涂布层30a的厚度为35μm至80μm的情况下，当超声波频率设定为10khz或40khz、振幅设定为100％、并且时间设定为0.1秒或2.0秒时，密封部的密封效果变得极好(见图14和图15的实验图片)。同时，当超声波频率为15khz、振幅为100％、并且时间小于或等于0.1秒时，热量没有均匀地传递到密封部32的涂布层，因此涂布层没有充分熔化。相应地，可能发生密封故障(见图13的实验图片)。同时，当超声波频率为35khz、振幅为50％、并且时间为0.1秒时，热量没有均匀地传递到密封部32的涂布层，因此涂布层没有充分熔化(见图16的实验图片)。
[0076]
因此，在第一区域初次密封操作(s33)中，作为第一条件的设定频率设定为10khz至40khz，作为第二条件的设定振幅设定为5μm至大约50μm，并且作为第三条件的设定时间设定为0.1秒至2.0秒。相应地，可以增强热传递的均匀性，结果，可以无故障地均匀地密封密封部32的第一区域a。
[0077]
在此，如图8中所示，在第一区域初次密封操作(s33)中，随着密封部32的涂布层30a熔化，在密封部32中产生气泡c。可以进一步执行第一区域二次密封操作(s34)以消除在密封部32的涂布层30a中产生的气泡c。
[0078]
也就是说，在第一区域初次密封操作(s33)之后，进一步执行第一区域二次密封操作(s34)，以通过焊头120将超声波二次地施加到密封部32的第一区域a。
[0079]
第一区域二次密封操作
[0080]
如图9中所示，第一区域二次密封操作(s34)是对密封部进行二次密封，并且同时消除在第一区域初次密封操作中在密封部中产生的气泡。也就是说，在第一区域初次密封操作(s33)之后的第一区域二次密封操作(s34)中，通过焊头120将超声波二次地施加到密封部32的第一区域a，并且二次地热熔密封部32的第一区域a。
[0081]
在此，第一区域二次密封操作(s34)在与第一区域初次密封操作(s33)相同的超声波频率和设定时间下执行，但振幅减小40％至60％，优选地减小50％。
[0082]
也就是说，在第一区域二次密封操作(s34)中，作为第一条件的超声波频率设定为10khz至40khz，作为第二条件的设定振幅设定为在第一区域初次密封操作(s33)中设定的振幅的40％至60％，并且作为第三条件的设定时间设定为0.1秒至2.0秒。
[0083]
如上所述，在第一区域二次密封操作(s34)中，设定包含第一条件至第三条件的最佳密封条件。接下来，使用超声波在密封部32中产生摩擦热。因此，在密封部32中产生的气泡c被引导并且逐渐排出到外部，结果，可以有效地消除在密封部32中产生的气泡c。
[0084]
因此，根据本发明第一实施方式的二次电池密封工艺(s30)包含布置操作(s31)、第一区域固定操作(s32)、第一区域初次密封操作(s33)和第一区域二次密封操作(s34)，因此可以设定最佳密封条件。相应地，可以增强传递到密封部的热的均匀性，结果，可以无故障地密封密封部。特别地，可以有效地消除在密封部中产生的气泡，因此可以提高生产率。
[0085]
在下文中，当描述本发明的另一个实施方式时，具有与前述实施方式相同功能的部件被赋予相同的附图标记，并且将省略它们的重复描述。
[0086]
[根据本发明第二实施方式的二次电池制造方法]
[0087]
如图10中所示，根据本发明第二实施方式的二次电池制造方法包含：制造工艺
(s10)，堆叠电极和隔膜并且制造电极组件10；容纳工艺(s20)，将电极引线20耦接到电极组件10的电极接片并且在电极引线20的前端被拉到外部的状态下将电极组件10容纳在袋型电池壳体30中；和密封工艺(s30)，热熔并且密封从电池壳体30的边缘表面延伸的密封部32。
[0088]
在此，密封工艺(s30)包含：布置操作(s31)，将沿着电池壳体30的边缘表面延伸的密封部32设置在砧座110与焊头120之间；第一区域固定操作(s32)，通过砧座110和焊头120按压并且固定密封部32的第一区域a；和第一区域初次密封操作(s33)，通过焊头120以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部32的第一区域a达设定时间，从而热熔密封部32的第一区域a。
[0089]
同时，设定频率可以是10khz到40khz，设定振幅可以是5μm到50μm，并且设定时间可以是0.1秒到2.0秒。
[0090]
同时，在第一区域初次密封操作(s33)之后，进一步提供第一区域二次密封操作(s34)，以通过焊头将超声波二次地施加到密封部的第一区域。第一区域二次密封操作在与第一区域初次密封操作相同的超声波频率和设定时间下执行，但振幅减小40％至60％。
[0091]
同时，密封工艺(s30)具有与根据本发明第一实施方式的上述二次电池密封工艺(s30)相同的工艺，相应地，将省略重复的描述。
[0092]
因此，根据本发明第二实施方式的二次电池制造方法可以制造具有改善的密封力的二次电池。
[0093]
[根据本发明第三实施方式的用于二次电池的密封工艺]
[0094]
在根据本发明第三实施方式的二次电池密封工艺(s30)中，在完成根据本发明第一实施方式的上述二次电池密封工艺(s30)的第一区域初次密封操作或第一区域二次密封操作之后进一步执行进一步密封在电池壳体30中包括的密封部32的第二区域b的操作。相应地，在电池壳体30中包括的密封部32的密封力可以显著增大。
[0095]
作为一个示例，根据本发明第三实施方式的二次电池密封工艺(s30)包含布置操作(s31)、第一区域固定操作(s32)、第一区域初次密封操作(s33)，第一区域二次密封操作(s34)、第二区域固定操作(s35)和第二区域密封操作(s36)。
[0096]
在此，已经在根据第一实施方式的二次电池密封工艺(s30)中详细描述了布置操作(s31)、第一区域固定操作(s32)、第一区域初次密封操作(s33)和第一区域二次密封操作(s34)，因此这里将省略对这些操作的详细描述。
[0097]
同时，在根据本发明第三实施方式的二次电池密封工艺(s30)中，在电池壳体30中包括的密封部32沿着密封部的宽度方向被划分成三个区域，如图11中所示，并且执行密封。也就是说，首先密封在密封部32内部的第一区域a，其次密封在密封部32外部的第二区域b，最后密封在第一区域a与第二区域b之间的第三区域c。
[0098]
在此，在相同的设定下密封第一区域a和第二区域b，并且在与第一区域a和第二区域b相比更高的温度和更长的时间下密封第三区域c。
[0099]
第二区域固定操作
[0100]
在第二区域固定操作(s35)中，密封部32的与第一区域a间隔开的第二区域b设置在砧座110和焊头120上，然后，通过砧座110和焊头120按压并且固定密封部32的第二区域b。
[0101]
第二区域密封操作
[0102]
在第二区域密封操作(s36)中，随着通过焊头120以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部32的第二区域b达设定时间，密封部32的第二区域b被热熔。相应地，密封部32的第二区域b可以被密封。
[0103]
在此，第二区域密封操作(s36)包含第二区域初次密封操作和第二区域二次密封操作。
[0104]
第二区域初次密封操作在与上述第一区域初次密封操作(s33)相同的条件下初次地密封密封部的第二区域。也就是说，关于第二区域初次密封操作的密封条件，设定频率为10khz至40khz，设定振幅为5μm至50μm，并且设定时间为0.1秒至2.0秒。
[0105]
第二区域二次密封操作在与上述第一区域二次密封操作(s34)相同的条件下二次地密封密封部的第二区域b。在此，第二区域二次密封操作在超声波频率和设定时间方面具有与第二区域初次密封操作相同的密封条件，但是在减小40％至60％的振幅下执行，优选地在减小50％的振幅下执行。在此，在密封部的第二区域b中产生的气泡也可以一起消除，结果，可以无故障地密封密封部的第二区域。
[0106]
因此，在根据本发明第三实施方式的二次电池密封工艺(s30)中，可以无故障地密封密封部的第一区域和第二区域，结果，二次电池的密封力可以增大。
[0107]
同时，根据本发明第三实施方式的二次电池密封工艺(s30)进一步包含第三区域固定操作(s37)和第三区域密封操作(s38)。
[0108]
第三区域固定操作
[0109]
在第三区域固定操作(s37)中，在第二区域密封操作之后，通过砧座110和焊头120按压并且固定密封部的位于第一区域a与第二区域b之间的第三区域c。
[0110]
第三区域密封操作
[0111]
在第三区域密封操作(s38)中，随着通过焊头120以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部32的第三区域c达设定时间，密封部32的第三区域c被热熔。
[0112]
在此，第三区域密封操作(s38)的超声波频率、振幅和时间设定为与第一区域初次密封操作的超声波频率、振幅和时间不同。
[0113]
也就是说，第三区域密封操作(s38)的超声波频率、振幅和时间设定为高于第一区域初次密封操作的超声波频率、振幅和时间。相应地，密封部的位于第一区域与第二区域之间的第三区域可以被有效地熔化，因此密封力可以增大。
[0114]
特别地，在第三区域密封操作(s38)中，第三区域的超声波时间设定为1秒至2秒。相应地，整个第三区域可以稳定地熔化，结果，密封力可以增大。
[0115]
因此，在根据本发明第三实施方式的二次电池密封工艺(s30)中，进一步密封密封部的第三区域，因此二次电池的密封力可以显著增大。
[0116]
[实验示例]
[0117]
如图12的表格中所示，制备包含电极组件、电极引线和电池壳体的四个二次电池。这四个二次电池是相同的产品。而且，在这四个二次电池中，在不同的密封条件下密封二次电池的密封部。在此，在密封部中所提供的涂布层具有30μm至85μm的厚度。而且，5μm至50μm的振幅设定为100％。
[0118]
比较例1
[0119]
在比较例1中，通过以10khz至40khz的频率和100％的振幅产生超声波达0.1秒或更短时间来密封在二次电池中包括的密封部的第一区域a，然后，拍摄密封部的表面的图像。结果，可以获得如图13中所示的图片。
[0120]
制备例1
[0121]
在制备例1中，通过以10khz至40khz的频率和100％的振幅产生超声波达0.35秒来密封在二次电池中包括的密封部的第一区域a，然后，拍摄密封部的表面的图像。结果，可以获得如图14中所示的图片。
[0122]
制备例2
[0123]
在制备例2中，通过以10khz至40khz的频率和100％的振幅产生超声波达2.0秒来密封在二次电池中包括的密封部的第一区域a，然后，拍摄密封部的表面的图像。结果，可以获得如图15中所示的图片。
[0124]
比较例2
[0125]
在比较例2中，通过以10khz至40khz的频率和制备例1的振幅的50％的振幅产生超声波达0.35秒来密封在二次电池中包括的密封部的第一区域a，然后，拍摄密封部的表面的图像。结果，可以获得如图16中所示的图片。
[0126]
实验结果
[0127]
参照比较例1的图13，可以确认密封部没有焊头或砧座的突出痕迹。由此可见，因为施加到密封部的第一区域a的超声波的频率和时间小，所以密封部的第一区域a没有稳定地熔化。结果，可以确认发生了密封故障。在此，密封部的涂布层中粘附强度的测量结果为0.0n/mm。
[0128]
参照制备例1的图14，可以清楚地确认密封表面具有焊头或砧座的突出痕迹。由此可见，密封部的第一区域a稳定地熔化和密封。结果，可以看出密封部无故障地密封。在此，密封部的涂布层中粘附强度的测量结果为5.0n/mm。
[0129]
参照制备例2的图15，可以确认密封表面的一部分具有焊头或砧座的突出痕迹。然而，由于过度熔化，粘附强度低于制备例1，但粘附强度可以高于比较例。因此，密封部无故障地密封。同时，密封部的涂布层中粘附强度的测量结果为3.0n/mm。
[0130]
参照比较例2的图16，可以确认密封表面没有焊头或砧座的突出痕迹。由此可见，因为超声波的振幅和时间足够，但振幅不足，所以密封部的第一区域a没有熔化。结果，可以确认发生了密封故障。同时，密封部的涂布层中的粘附强度的测量结果为0.0n/mm。
[0131]
因此，如实验结果中所示，当在根据本发明第一实施方式的二次电池密封工艺中通过使用超声波密封密封部时，频率设定为10khz至40khz，振幅设定为50％到100％，并且时间设定为0.1秒到2.0秒。因此，密封部可以稳定地密封。
[0132]
本发明的范围由所附权利要求而不是具体描述来限定，并且从权利要求及其等同概念的含义和范围衍生的各种实施方式也是可能的。
[0133]
[符号说明]
[0134]
10：电极组件
[0135]
20：电极引线
[0136]
30：电池壳体
[0137]
31：容纳部
[0138]
32：密封部
[0139]
100：二次电池密封装置
[0140]
110：砧座
[0141]
120：焊头
[0142]
121：铰合部
[0143]
130：转换器
[0144]
131：升压器

技术特征：

1.一种用于二次电池的密封工艺，所述密封工艺热熔并且密封沿着电池壳体的边缘表面延伸的密封部，其中所述密封工艺包含：布置操作，将所述电池壳体的所述密封部设置在砧座与焊头之间；第一区域固定操作，通过所述砧座和所述焊头按压并且固定所述密封部的第一区域；和第一区域初次密封操作，通过所述焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到所述密封部的所述第一区域达设定时间，从而热熔所述密封部的所述第一区域。2.根据权利要求1所述的密封工艺，其中所述设定频率为10khz至40khz，所述设定振幅为5μm至50μm，并且所述设定时间为0.1秒至2.0秒。3.根据权利要求2所述的密封工艺，其中所述密封部具有堆叠结构，所述堆叠结构在从所述电池壳体的内部朝向外部的方向上包含涂布层、金属层和绝缘层，并且所述涂布层的厚度为30μm至85μm。4.根据权利要求1所述的密封工艺，其中在所述第一区域初次密封操作之后，进一步执行第一区域二次密封操作，以通过经由所述焊头将超声波二次地施加到所述密封部的所述第一区域来二次地热熔所述密封部的所述第一区域，其中所述第一区域二次密封操作在与第一区域初次密封操作相同的超声波频率和设定时间下执行，但振幅减小40％至60％。5.根据权利要求1所述的密封工艺，其中所述焊头能够朝向所述密封部向左或向右旋转，并且安装到包含升压器的转换器，并且所述焊头以均匀的压力按压所述密封部的整个所述第一区域。6.根据权利要求1所述的密封工艺，在所述第一区域初次密封操作之后进一步包含：第二区域固定操作，通过所述砧座和所述焊头按压并且固定所述密封部的第二区域，所述第二区域与所述第一区域隔开；和第二区域密封操作，通过所述焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到所述密封部的所述第二区域达设定时间，从而热熔所述密封部的所述第二区域。7.根据权利要求6所述的密封工艺，其中所述第二区域密封操作设定为与所述第一区域初次密封操作相同的超声波频率、振幅和时间。8.根据权利要求6所述的密封工艺，在所述第二区域密封操作之后进一步包含：第三区域固定操作，通过所述砧座和所述焊头按压并且固定所述密封部的位于所述第一区域与所述第二区域之间的第三区域；和第三区域密封操作，通过所述焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到所述密封部的所述第三区域达设定时间，从而热熔所述密封部的所述第三区域。9.根据权利要求8所述的密封工艺，其中所述第三区域密封操作的超声波频率、振幅和时间设定为与所述第一区域初次密封操作的超声波频率、振幅和时间不同。10.根据权利要求9所述的密封工艺，其中所述第三区域的超声波频率、振幅和时间设定为高于所述第一区域初次密封操作的超声波频率、振幅和时间。11.一种用于制造二次电池的方法，所述方法包含：制造工艺，通过堆叠电极和隔膜而制造电极组件；
容纳工艺，将所述电极组件容纳在袋型电池壳体中；和密封工艺，热熔并且密封从所述电池壳体的边缘表面延伸的密封部，其中，所述密封工艺包含：布置操作，将沿着所述电池壳体的所述边缘表面延伸的所述密封部设置在砧座与焊头之间；第一区域固定操作，通过所述砧座和所述焊头按压并且固定所述密封部的第一区域；和第一区域初次密封操作，通过所述焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到所述密封部的所述第一区域达设定时间，从而热熔所述密封部的所述第一区域。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述设定频率为10khz至40khz，所述设定振幅为5μm至50μm，并且所述设定时间为0.1秒至2.0秒。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述密封工艺进一步包含第一区域二次密封操作，在所述第一区域初次密封操作之后通过所述焊头将超声波二次地施加到所述密封部的所述第一区域，其中所述第一区域二次密封操作在与所述第一区域初次密封操作相同的超声波频率和设定时间下执行，但振幅减小40％至60％。14.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第一区域初次密封操作之后，所述密封工艺进一步包含：第二区域固定操作，通过所述砧座和所述焊头按压并且固定所述密封部的与所述第一区域间隔开的第二区域；和第二区域密封操作，通过所述焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到所述密封部的所述第二区域达设定时间，从而热熔所述密封部的所述第二区域。15.根据权利要求14所述的方法，其中在所述第二区域密封操作之后，所述密封工艺进一步包含：第三区域固定操作，通过所述砧座和所述焊头按压并且固定所述密封部的位于所述第一区域与所述第二区域之间的第三区域；和第三区域密封操作，通过所述焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到所述密封部的所述第三区域达设定时间，从而热熔所述密封部的所述第三区域。

技术总结

本发明提供一种用于二次电池的密封工艺，所述密封工艺热熔并且密封沿着电池壳体的边缘表面延伸的密封部，所述密封工艺包含：布置操作，将电池壳体的密封部设置在砧座与焊头之间；第一区域固定操作，通过砧座和焊头按压并且固定密封部的第一区域；和第一区域初次密封操作，通过焊头以设定频率和设定振幅将超声波施加到密封部的第一区域达设定时间，从而热熔密封部的第一区域。密封部的第一区域。密封部的第一区域。