1.相关申请的交叉引用2.本技术要求于2020年4月14日提交的韩国专利申请10-2020-0045542的优先权权益，通过引用将该申请作为整体结合在此。3.
技术领域：
：4.本实用新型涉及袋型电池壳体和袋型二次电池，且更具体地，涉及其中提高拉伸强度和伸长率以改善可模制性的袋型电池壳体和袋型二次电池。
背景技术：
：：5.一般而言，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、和锂离子聚合物电池。这种二次电池已应用于诸如数码相机、p-dvd、mp3p、移动电话、pda、便携式游戏设备(portablegamedevice)、电动工具(powertool)、电动自行车(e-bike)和类似者的小型产品以及诸如电动汽车和混合动力汽车、用于存储剩余功率或可再生能源的储能装置、以及备用储能装置的需要高功率的大型产品。6.一般而言，为了制造锂二次电池，首先，将电极活性材料浆料施加至正极集电器和负极集电器上以制造正极和负极。然后，将电极层压在隔板(separator)的两侧上以形成电极组件(electrodeassembly)。此外，将电极组件容纳在电池壳体中，然后在注入电解质之后将电池壳体密封。7.根据容纳电极组件的壳体的材料，这种二次电池分为袋型(pouchtype)二次电池和罐型(cantype)二次电池。在袋型(pouchtype)二次电池中，电极组件被容纳在由柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(cantype)二次电池中，电极组件被容纳在由金属或塑料制成的壳体中。8.作为袋型二次电池的壳体的袋通过对具有柔性的袋膜进行压制加工而形成杯状部来制造。此外，当形成杯状部时，将电极组件容纳在该杯状部的容纳空间中，然后，将密封部密封以制造二次电池。9.在压制加工中，通过将袋膜插入压制设备中并通过使用冲压机对袋膜施加压力以拉长袋膜来进行拉伸(drawing)模制。袋膜被设置为多层，并且设置在袋膜中的阻气层由金属制成。然而，根据现有技术，阻气层的金属在铝合金之中具有大的晶粒尺寸，并且阻气层具有较薄的厚度。结果，可模制性可能会劣化。因此，在袋膜中模制出具有较深深度的杯状部是受限的，并且当对杯状部的底部的边缘和开口的边缘施加圆角(filleting)时，减小圆角的半径也是受限的。此外，模制接近垂直状态设置的杯状部的外壁也是受限的。结果，二次电池的死空间(deadspace)可能增加，并且电极组件的尺寸可能减小，从而使相对于二次电池的体积的能量效率降低。技术实现要素：10.技术问题11.本实用新型的用于解决上述问题的目的是提供一种其中提高拉伸强度和伸长率以改善可模制性的袋型电池壳体和一种袋型二次电池。12.本实用新型的目的不限于上述目的，本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未描述的其他目的。13.技术方案14.根据本实用新型用于解决上述问题的实施方式，一种容纳通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件的袋型电池壳体，所述袋型电池壳体包括：密封层，所述密封层由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层，所述表面保护层由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层，所述阻气层由包含铝合金的金属制成并层压在所述表面保护层与所述密封层之间，15.其中所述阻气层具有60μm至100μm的厚度。16.此外，铝合金可包含1.2重量％至1.7重量％的铁。17.此外，铝合金可包含1.3重量％至1.7重量％的铁。18.此外，铝合金可包含0.2重量％或更少的硅。19.此外，铝合金可具有10μm至13μm的晶粒尺寸。20.此外，铝合金可包括aa8021铝合金。21.此外，所述阻气层可具有70μm至90μm的厚度。22.此外，所述密封层可具有30μm至70μm的厚度。23.此外，所述第一聚合物可包括聚丙烯(pp)。24.此外，所述表面保护层可具有6μm至25μm的厚度。25.此外，第二聚合物可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。26.此外，所述袋型电池壳体可进一步包括拉伸辅助层，所述拉伸辅助层由第三聚合物制成并且层压在所述表面保护层和所述阻气层之间。27.此外，所述拉伸辅助层可具有20μm至50μm的厚度。28.此外，所述拉伸辅助层可具有25μm至38μm的厚度。29.此外，所述第三聚合物可包括尼龙(nylon)。30.根据本实用新型用于解决上述问题的实施方式的袋型二次电池包括：通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件；和被配置为容纳所述电极组件的袋型电池壳体，其中所述电池壳体包括：密封层，所述密封层由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层，所述表面保护层由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层，所述阻气层由包含铝合金的金属制成并层压在所述表面保护层与所述密封层之间，其中所述阻气层具有60μm至100μm的厚度。31.其他实施方式的细节包括在详细描述和附图中。32.有益效果33.根据本实用新型的实施方式，至少具有以下效果。34.当将袋膜模制以制造袋型电池壳体时，由于提高了袋膜的拉伸强度和伸长率，因此可以增加韧性(toughness)，从而改善可模制性。35.此外，由于袋膜具有优异的穿刺强度，所以即使袋膜由于受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件也可以得到更有效的保护。36.本实用新型的效果不受前述描述的限制，因此，在本说明书中涉及更多种不同的效果。附图说明37.图1是根据本实用新型的实施方式的二次电池的组装图。38.图2是根据本实用新型的实施方式的袋膜的截面图。39.图3是示出合金编号为aa8079的铝合金和合金编号为aa8021的铝合金的铁和硅含量的图。40.图4是示出根据合金编号为aa8079的铝合金和合金编号为aa8021的铝合金的铁和硅含量的拉伸强度、伸长率、和晶粒尺寸的图。41.图5是合金编号为aa8079的铝合金和合金编号为aa8021的铝合金的晶粒的放大sem照片。42.图6是示出根据本实用新型的制造例、比较例1、和比较例2的袋膜的拉伸强度和伸长率的测试结果的图。43.图7是示出根据本实用新型的制造例、比较例1、和比较例2的袋膜的穿刺强度的测试结果的图。具体实施方式44.将通过参照附图描述的以下实施方式来阐明本实用新型的优点和特征及其实现方法。然而，本实用新型可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式以使得本公开内容将是透彻和完整的，并且将本实用新型的范围充分传达给本领域技术人员。此外，本实用新型仅由权利要求的范围限定。在整个说明书中，相似的附图标记表示相似的元件。45.除非本实用新型中使用的术语被不同地定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。此外，除非在说明书中清楚和明确地定义，否则在常用字典中定义的术语不应被理想地或过度地解释为具有形式意义。46.在下面的描述中，技术术语仅用于解释特定的示例性实施方式，而不限制本实用新型。在本说明书中，单数形式的术语可包括复数形式，除非特别提及。“包含(comprises)”和/或“包括(comprising)”的含义不排除除了提到的部件之外的其他部件。47.在下文中，将参照附图详细地描述优选实施方式。48.图1是根据本实用新型的实施方式的二次电池1的组装图。图2是根据本实用新型的实施方式的袋膜的截面图。49.根据本实用新型的实施方式，当将袋膜135模制以制造袋型电池壳体13时，由于可以提高袋膜135的拉伸强度和伸长率，因此可以增加韧性(toughness)，从而改善可模制性。此外，由于袋膜具有优异的穿刺强度，所以即使袋膜由于受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件也可以得到更有效的保护。50.为此，根据本实用新型的实施方式的其中容纳有通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件10的袋型电池壳体13包括：密封层1351，其由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层1353，其由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层1352，其由包含铝合金的金属制成并层压在表面保护层1353与密封层1351之间，其中阻气层1352具有60μm至100μm的厚度。51.此外，根据本实用新型的实施方式的二次电池1包括：通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件10；和容纳电极组件10的袋型电池壳体13，其中电池壳体13包括：密封层1351，其由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层1353，其由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层1352，其由包含铝合金的金属制成并层压在表面保护层1353与密封层1351之间，其中阻气层1352具有60μm至100μm的厚度。52.电极组件10通过交替地堆叠电极和隔板而形成。首先，将其中电极活性材料、粘合剂、和增塑剂彼此混合的浆料施加至正极集电器和负极集电器以制造正极和负极。之后，将正极和负极分别层压在隔板(separator)的两侧，以形成具有预定形状的电极组件10。然后，将电极组件插入电池壳体13中，将电解质注入电池壳体13中，并执行密封工序。53.具体地，电极组件(electrodeassembly)10包括两种类型的电极(诸如正极和负极)、以及插置在电极之间以使电极彼此绝缘的隔板。电极组件10可以是堆叠型、果冻卷型、堆叠折叠型、或类似者。这两种类型的电极(即，正极和负极)的每一者均具有其中活性材料浆料被施加至具有金属箔或金属网形状的电极集电器上的结构。通常可以通过用添加的溶剂搅拌粒状活性材料、辅助导体、粘合剂、和增塑剂来形成浆料。可以在随后的工序中除去溶剂。54.如图1所示，电极组件10包括电极接片(electrodetab)11。电极接片11分别连接至电极组件10的正极和负极，以从电极组件10的一侧向外突出，从而在电极组件10的内部和外部之间提供电子移动通过的路径。电极组件10的集电器由涂覆有电极活性材料的部分和其上未涂覆电极活性材料的远端(即，未涂覆部分)构成。此外，每个电极接片11可以通过切割非涂覆部分或通过将单独的导电构件经由超声焊接连接至非涂覆部分而形成。如图1所示，电极接片11可以沿相同方向从电极组件10的一侧突出，但是本实用新型不限于此。例如，电极接片11可以沿彼此不同的方向突出。55.在电极组件10中，电极引线(electrodelead)12经由点(spot)焊连接至电极接片11。此外，电极引线12的一部分被绝缘部14包围。绝缘部14可被设置为限制在密封部134内，电池壳体13的第一壳体131和第二壳体132在密封部134上被热熔合，使得电极引线12结合至电池壳体13。此外，可以防止从电极组件10产生的电力经由电极引线12流向电池壳体13，并且可以保持电池壳体13的密封。因此，绝缘部14可以由不导电的具有非导电性的非导体制成。一般来说，尽管主要将易于附接至电极引线12并且具有相对较薄的厚度的绝缘带用作绝缘部14，但本实用新型不限于此。例如，可以将各种构件用作绝缘部14，只要这些构件能够使电极引线12绝缘即可。56.电极引线12的一端连接至电极接片11，并且电极引线12的另一端突出至电池壳体13的外部。即，电极引线12包括正极引线121和负极引线122，正极引线121的一端连接至正极接片111以在正极接片111突出的方向上延伸，负极引线122的一端连接至负极接片112以在负极接片112突出的方向上延伸。另一方面，如图1所示，正极引线121和负极引线122的另一端均突出至电池壳体13的外部。结果，在电极组件10中产生的电力可被供应到外部。此外，由于正极接片111和负极接片112的每一者形成为在各个方向上突出，因此正极引线121和负极引线122的每一者可以在各个方向上延伸。57.正极引线121和负极引线122可以由彼此不同的材料制成。即，正极引线121可以由与正极集电器相同的材料制成，即铝(al)材料，负极引线122可以由与负极集电器相同的材料制成，即，铜(cu)材料或涂覆有镍(ni)的铜材料。此外，电极引线12的突出到电池壳体13的外部的部分可被设置为端子部并且电连接至外部端子。58.电池壳体13是由柔性材料制成的袋。在下文中，将描述电池壳体13是袋的情况。电池壳体13容纳电极组件10，使得电极引线12的一部分，即端子部露出，然后被密封。如图1所示，电池壳体13包括第一壳体131和第二壳体132。在第二壳体132中可以设置有容纳空间1331，在该容纳空间1331中形成有杯状部133以容纳电极组件10，并且第一壳体131可以覆盖容纳空间1331的上侧，使得电极组件10不分离至电池壳体13的外部。在此，如图1所示，具有容纳空间1331的杯状部133可以形成在第一壳体131中，以将电极组件10容纳在杯状部133的上部中。如图1所示，第一壳体131的一侧和第二壳体132的一侧可以彼此连接。然而，本实用新型不限于此。例如，第一壳体131和第二壳体132可以被单独地制造为彼此分离。59.当电极引线12连接至电极组件10的电极接片11且绝缘部14设置在电极引线12的一部分上时，电极组件10可被容纳在设置于第二壳体132的杯状部133中的容纳空间1331中，并且第一壳体131可以从上侧覆盖容纳空间。此外，将电解质注入到容纳空间中，并将形成在第一壳体131和第二壳体132的边缘上的密封部134密封。电解质可以移动在二次电池1的充电和放电期间由电极的电化学反应产生的锂离子。电解质可包括作为锂盐和高纯度有机溶剂的混合物的非水有机电解质、或使用聚合物的聚合物电解质。可通过上述方法制造袋型二次电池1。60.图2是根据本实用新型的实施方式的袋膜135的截面图。61.可以通过拉伸(drawing)袋膜135来制造作为根据本实用新型的袋型二次电池1的电池壳体13的袋。即，通过使用冲压机或类似者来拉长袋膜135以形成杯状部133，从而制造电池壳体13。根据本实用新型的实施方式，如图2所示，袋膜135包括密封层(sealantlayer)1351、阻气层(gasbarrierlayer)1352、表面保护层(surfaceprotectionlayer)1353、和拉伸辅助层(drawingassistancelayer)1354。62.密封层1351由第一聚合物制成，并且形成为最内层以与电极组件10直接接触。在此，最内层表示当相对于阻气层1352以与电极组件10的设置方向相反的方向取向时最先设置的层。在袋中，当使用冲压机拉伸(drawing)具有如上所述的层压结构的袋膜135时，袋膜135的一部分被拉长以形成杯状部133，该杯状部133包括具有袋状的容纳空间1331。此外，当将电极组件10容纳在容纳空间1331中时，注入电解质。之后，当第一壳体131和第二壳体132彼此接触，并对密封部134施加热压缩时，密封层1351彼此结合以将袋密封。在此，由于密封层1351与电极组件10直接接触，因此密封层1351必须具有绝缘性。此外，由于密封层1351与电解质接触，因此密封层1351必须具有耐腐蚀性。此外，由于电池壳体13的内部被完全密封以防止材料在电池壳体13的内部和外部之间移动，所以必须实现高密封性。即，其中密封层1351彼此结合的密封部134应具有优异的结合强度。一般而言，形成密封层1351的第一聚合物可包括选自由以下各者构成的群组中的一种或多种材料：聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、亚克力聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并双恶唑、聚芳酯、聚四氟乙烯、和玻璃纤维。特别地，诸如聚丙烯(pp)或聚乙烯(pe)之类的聚烯烃基树脂被用于密封层1351。聚丙烯(pp)在诸如拉伸强度、刚性、表面硬度、耐磨性、和耐热性之类的机械性质和诸如耐腐蚀性之类的化学性质方面是优异的，因此主要用于制造密封层1351。此外，密封层1351可由流延聚丙烯(catedpolypropylene)、酸改性聚丙烯(acidmodifiedpolypropylene)、或聚丙烯-丁烯-乙烯三元共聚物制成。在此，酸处理聚丙烯可以是马来酸酐聚丙烯(mahpp)。此外，密封层1351可具有由一种材料制成的单层结构或具有其中两种或更多种材料分别形成为层的复合层结构。63.阻气层1352被层压在表面保护层1353和密封层1351之间，以确保袋的机械强度，阻止二次电池1外部的气体或湿气的引入和释放，并防止电解质泄漏。阻气层1352由金属制成，并且特别地，根据本实用新型的实施方式的阻气层1352可以由铝合金制成。铝可确保具有预定水平或更高的机械强度，但是重量较轻。因此，由于电极组件10和电解质，铝可确保电化学性能的补充和散热。铝合金中可包括多种材料，例如，选自铁(fe)、铜(cu)、铬(cr)、锰(mn)、镍(ni)、镁(mg)、和锌(zn)构成的群组中的一种或多种材料。在下文中，稍后将描述根据本实用新型的实施方式的用于制造阻气层1352的铝合金的详细描述。64.根据现有技术，阻气层1352具有大约30μm至大约50μm的厚度，因此，可模制性劣化。因此，即使袋膜135被拉伸模制，模制具有更深深度并且外壁接近垂直状态设置的杯状部133也会受到限制，并且此外，还限制了减小杯状部133的边缘的圆角曲率半径。此外，还存在一个问题：当电池壳体13由于穿刺强度差而从外部受到冲击时，内部电极组件10容易被损坏。根据本实用新型的实施方式，阻气层1352可具有60μm至100μm的厚度，并且特别优选地为70μm至90μm。因此，阻气层1352的可模制性得到改善。因此，当将袋膜135拉伸模制时，杯状部133的深度可以更深，并且杯状部133的外壁可以设置成接近垂直状态以减小杯状部133的边缘的曲率半径。结果，由于容纳空间1331的容积增大，因此可以在容纳于其中的电极组件10中层压更多的电极和隔板，并且可以提高相对于体积的能量效率。然而，如果阻气层1352的厚度比100μm厚，则由于整个袋的厚度过厚，因此有可能降低相对于二次电池1的体积的能量密度。此外，由于改善了袋膜的穿刺强度，所以即使袋膜由于受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件10也可以得到更有效的保护。在此，优异的穿刺强度可表示在袋膜135上打孔时的强度高。65.在现有技术中，密封层1351具有大约70μm至大约100μm的厚度，但是密封层1351的厚度不会显著影响可模制性。因此，根据本实用新型的实施方式，为了防止整个袋的厚度随着阻气层1352的厚度增加而过厚，密封层1351的厚度特别优选为50μm至60μm。如果密封层1351的厚度小于30μm，则存在诸如在密封期间内部破裂的情况下密封层1351的耐久性劣化的问题。66.表面保护层1353由第二聚合物制成，并且形成为最外层以保护二次电池1免受外部摩擦和碰撞，并且还使电极组件10与外部电绝缘。在此，最外层表示当相对于阻气层1352以与电极组件10的设置方向相反的方向取向时最后设置的层。形成表面保护层1353的第二聚合物可包括选自由以下各者构成的群组中的一种或多种材料：聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、亚克力聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并双恶唑、聚芳酯、聚四氟乙烯、和玻璃纤维。特别地，优选主要使用具有耐磨性和耐热性的聚合物，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。此外，表面保护层1353可具有由一种材料制成的单层结构或具有其中两种或更多种材料分别形成为层的复合层结构。67.根据本实用新型的实施方式，表面保护层1353可具有6μm至25μm的厚度。如果表面保护层1353的厚度小于6μm，则存在外部绝缘劣化的问题。另一方面，如果表面保护层1353的厚度大于25μm，则整个袋变厚，因此，有可能降低相对于二次电池1的体积的能量密度。68.尽管pet便宜、具有优异的耐久性、并且具有优异的电绝缘性，但是pet相对于铝(其通常用于阻气层1352)具有较差的粘附性，并且此外，当pet通过施加应力而被拉长时的行为是不同的。因此，当将表面保护层1353和阻气层1352直接粘附至彼此时，保护层1353和阻气层1352可能会在拉伸模制期间分层。结果，阻气层1352不能被均匀地伸长，从而导致可模制性劣化的问题。69.根据本实用新型的实施方式，电池壳体13可进一步包括拉伸辅助层1354，拉伸辅助层1354由第三聚合物制成并且层压在表面保护层1353和阻气层1352之间。拉伸辅助层1354层压在表面保护层1353和阻气层1352之间，以防止当表面保护层1353和阻气层1352被拉长时表面保护层1353和阻气层1352分层。形成拉伸辅助层1354的第三聚合物可包括选自由以下各者构成的群组中的一种或多种材料：聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、亚克力聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并双恶唑、聚芳酯、聚四氟乙烯、和玻璃纤维。特别地，由于尼龙(nylon)树脂容易粘附至表面保护层1353的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，并且被拉长时的行为类似于阻气层1352的铝合金的行为，因此优选主要使用尼龙(nylon)树脂。此外，拉伸辅助层1354可具有由一种材料制成的单层结构或具有其中两种或更多种材料分别形成为层的复合层结构。70.如上所述，根据本实用新型的实施方式，由于阻气层1352具有大约60μm至大约100μm的厚度，因此改善了阻气层1352的可模制性。在此，为了同样提高拉伸辅助层1354的可模制性，拉伸辅助层1354可具有20μm至50μm的厚度，并且特别地，优选地具有25μm至38μm的厚度。如果拉伸辅助层1354的厚度小于20μm，则拉伸辅助层1354可能无法顺应阻气层1352的改善的可模制性，并且可能在拉伸过程中受损。另一方面，如果拉伸辅助层1354的厚度大于50μm，则袋的总厚度变厚而使二次电池1的体积增加，从而使能量密度劣化。71.图3是示出合金编号为aa8079的铝合金和合金编号为aa8021的铝合金的铁和硅含量的图。72.当铝合金包含大量的铁时，机械强度提高，当铝合金包含少量的铁时，柔性提高。如图3所示，合金编号为aa8079的铝合金(以下称为aa8079铝合金)包含0.6重量％至1.2重量％的铁和0.3重量％或更少的硅。即，在使用aa8079铝合金制造阻气层1352的情况下，由于包含相对少量的铁，因此可以提高柔性，但是强度可能会降低，从而限制了可模制性。73.另一方面，如图3所示，aa8021铝合金可包含1.2重量％至1.7重量％的铁，特别地，1.3重量％至1.7重量％，和0.2重量％或更少的硅。在使用aa8021铝合金制造阻气层1352的情况下，由于包含相对大量的铁，因此可以提高拉伸强度(tensilestrength)、伸长率(elongationrate)、和穿刺强度(puncturestrength)。74.另一方面，当对任何材料施加拉力时，拉伸强度和伸长率之间的关系可表示为曲线图。在此，如果曲线图的纵轴是拉伸强度，并且横轴是伸长率，则曲线图的下部区域是相应材料的韧性(toughness)。韧性是指材料抗断裂的韧性程度，并且韧性增加得越多，材料破裂之前材料被拉长得越多。75.因此，当使用aa8021铝合金来制造阻气层1352时，可以提高拉伸强度和伸长率，并且由此可以提高韧性(toughness)和可模制性。76.图4是示出根据aa8079铝合金和aa8021铝合金的铁和硅含量的拉伸强度、伸长率、和晶粒尺寸的图，图5是aa8079铝合金和aa8021铝合金的晶粒的放大sem照片。77.如图4所示，拉伸强度、伸长率、和晶粒尺寸根据铝合金的铁含量而变化。特别地，由于拉伸强度和伸长率与铁含量成正比，所以拉伸强度和伸长率也随着铁含量的增加而增加。另一方面，由于晶粒尺寸与铁含量成反比，所以晶粒尺寸随着铁含量的增加而减小。78.如上所述，在铝合金中，由于aa8079铝合金包含0.6重量％至1.2重量％的铁，因此，晶粒尺寸相对较大，为13μm至21μm，如图5所示。因此，存在以下问题：由于在拉长时内部应力被较少分散，所以针孔(pinhole)的数量增加，因此电池壳体13的可模制性劣化。79.另一方面，在铝合金中，由于aa8021铝合金包含1.2重量％至1.7重量％的铁，因此晶粒尺寸相对较小，为10μm至13μm，如图5所示。因此，由于在拉长时内部应力更加分散，所以可以减少针孔(pinhole)的数量，从而提高电池壳体13的可模制性。80.因此，根据本实用新型的实施方式的用于制造阻气层1352的铝合金可包含1.2重量％至1.7重量％的铁，并且具体地是1.3重量％至1.7重量％的铁。此外，铝合金可包含0.2重量％或更少的硅。此外，晶粒尺寸可为10μm至13μm。即，用于制造阻气层1352的铝合金优选地为aa8021铝合金。81.通过模制袋膜135所制造的袋型电池壳体13可具有改善的可模制性，使得杯状部133的深度更深，杯状部133的外壁也设置成接近垂直状态，并且杯状部133的边缘的曲率半径减小，从而容纳更大和更厚的电极组件10。因此，用电池壳体13制造的二次电池1可以提高其相对于体积的能量效率。82.制造例83.将宽度为266cm、长度为50m、厚度为25μm的尼龙树脂和宽度为266cm、长度为50m、厚度为12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)依次层压在宽度为266cm、长度为50m、厚度为80μm的aa8021铝(al)合金的一个表面上，并将宽度为266cm、长度为50m、厚度为60μm的流延聚丙烯(cpp)层压在aa8021铝(al)合金的另一表面上。84.在此，将尼龙和铝(al)合金通过使用常规的聚氨酯(urethane)粘合剂以干式层压的方式彼此结合，并且将具有优异的耐电解质性的流延聚丙烯(cpp)在高温下熔融，然后共挤出并层压在铝(al)合金上以制造根据本实用新型的制造例的袋膜。在此，铝(al)合金形成阻气层，pet形成表面保护层，尼龙形成拉伸辅助层，cpp形成密封层。85.比较例186.以与制造例相同的方式制造根据比较例1的袋膜，不同之处在于：aa8021铝(al)合金的厚度为40μm，流延聚丙烯(cpp)的厚度为80μm，且尼龙树脂的厚度为15μm。87.比较例288.以与制造例相同的方式制造根据比较例2的袋膜，不同之处在于：aa8021铝(al)合金的厚度为50μm。89.测量物理特性-1.可模制性的方法90.在将制造例、比较例1和比较例2中制造的袋膜切割成90mm×150mm的相同尺寸之后，在用于模制电池壳体的设备中改变模制深度的同时进行模制，该设备包括尺寸为宽32mm×宽55mm的模制部件。此外，记录每个样品中出现裂纹时的模制深度。在此，将用于模制电池壳体的设备的模制部件和冲压机的拐角和边缘进行倒角(filleting)。此外，冲压机的每个拐角具有2mm的曲率，并且冲压机的每个边缘具有1mm的曲率，并且此外，模制部件的每个拐角具有2.3mm的曲率，每个边缘具有1mm的曲率。此外，冲压机与模制部件之间的间隙(clearance)为0.3mm。91.通过测量物理特性-1.可模制性所获得的结果92.[表1][0093]制造例比较例1比较例2总厚度(μm)183153153模制深度(mm)15912[0094]如表1中所述，根据本实用新型的制造例的袋膜能够被模制至15.0mm的深度而不开裂。然而，根据比较例1的袋膜能够被模制至9.0mm的深度，并且根据比较例2的袋膜能够被模制至12.0mm的深度。因此，可以看出，与根据比较例1和2的每个袋膜相比，根据本实用新型的制造例的袋膜具有优异的可模制性。如果使用根据本实用新型的制造例的袋膜来制造电池壳体，则在第二壳体和第一壳体的每一者中形成一个杯状部，以形成深度为30mm的容纳空间。因此，由于能够容纳更厚的电极组件，所以可以提高相对于二次电池的体积的能量效率。[0095]测量物理特性-2.拉伸强度和伸长率的方法[0096]在将制造例、比较例1和比较例2中制造的袋膜切割以制备具有15mm×80mm的相同尺寸的五个袋膜之后，将每个样品固定至拉伸强度测试仪(制造商：shimadzu，型号：agx-v)的下夹具。此外，在通过使用上夹具将每个样品固定至距离上端30mm的点之后，在使上夹具以50mm/min的速度远离下夹具移动的同时，拉长样品。此外，测量产生的拉伸强度和伸长率。[0097]通过测量物理特性-2.拉伸强度和伸长率所获得的结果[0098][表2][0099][0100]图6是示出根据本实用新型的制造例、比较例1和比较例2的袋膜的拉伸强度和伸长率的测试结果的图。如图6所示并在表2中所述，根据本实用新型的制造例的袋膜的平均拉伸强度为235.0n。然而，根据比较例1的袋膜的平均拉伸强度为162.0n，根据比较例2的袋膜的平均拉伸强度为200.8n。[0101]因此，可以看出，与根据比较例1和2的每个袋膜相比，根据本实用新型的制造例的袋膜具有优异的拉伸强度。[0102]然而，如表2所示，根据本实用新型的制造例的袋膜的平均伸长率经测量为107.0％，而根据比较例1的袋膜的伸长率经测量为133.7％，并且根据比较例2的袋膜的伸长率经测量为103.2％。也就是说，根据本实用新型的制造例的袋膜的伸长率比根据比较例1的袋膜的延伸率小得多。[0103]然而，如上所述，在拉伸强度和伸长率的曲线图中，下部区域是材料的韧性(toughness)，并且如图6所示，可以看出，在曲线图中根据制造例的袋膜比根据比较例1和比较例2的每个袋膜宽。[0104]因此，可以看出，与根据比较例1和2的每个袋膜相比，根据本实用新型的制造例的袋膜具有优异的韧性。[0105]测量物理特性-3.穿刺强度(puncturestrength)的方法[0106]在将制造例、比较例1和比较例2中制造的袋膜切割以制备具有90mm×80mm的相同尺寸的十个袋膜之后，将每个样品水平地固定至穿刺强度测试仪(制造商：shimadzu，型号：agx-v)的夹具。将直径为1.0mm、尖端曲率为0.5mm的测针垂直安装在已安装样品的上方。然后，将测针放到每个样品上，以测量每个样品的穿刺强度。[0107]通过测量物理特性-3.穿刺强度(puncturestrength)所获得的结果[0108][表3][0109]穿刺强度(n)制造例比较例1比较例2137.024.537.0237.125.037.1336.624.436.6436.524.836.5536.424.036.4637.024.637.0737.124.337.1836.925.236.9936.724.436.71037.225.237.2平均值36.924.636.9[0110]图7是示出根据本实用新型的制造例、比较例1和比较例2的袋膜的穿刺强度的测试结果的图。如图7所示并在表3中所述，根据本实用新型的制造例的袋膜的平均穿刺强度为36.9n。然而，根据比较例1的袋膜的平均穿刺强度为24.6n，根据比较例2的袋膜的平均穿刺强度为36.9n。[0111]因此，可以看出，与根据比较例1和2的每个袋膜相比，根据本实用新型的制造例的袋膜具有优异的穿刺强度。也就是说，即使根据本实用新型的制造例的袋膜受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件也可以得到更有效的保护。[0112]本实用新型所属
技术领域：
：的普通技术人员将理解，在不改变技术构思或必要特征的情况下，可以以其他具体形式来实施本实用新型。因此，以上披露的实施方式应被认为是说明性的而不是限制性的。因此，本实用新型的范围由所附权利要求书而不是前述说明书和其中描述的示例性实施方式限定。在等同于本实用新型的权利要求的含义内和在权利要求范围内所做的各种修改被认为落在本实用新型的范围内。[0113][符号说明][0114]1：二次电池ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ10：电极组件[0115]11：电极接片ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ12：电极引线[0116]13：电池壳体ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ14：绝缘部[0117]111：正极接片ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ112：负极接片[0118]121：正极引线ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ122：负极引线[0119]131：第一壳体ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ132：第二壳体[0120]133：杯状部ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ134：密封部[0121]135：袋膜ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1331：容纳空间[0122]1351：密封层ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1352：阻气层[0123]1353：表面保护层ꢀꢀꢀ1354：拉伸辅助层当前第1页12当前第1页12
技术领域：
：4.本实用新型涉及袋型电池壳体和袋型二次电池，且更具体地，涉及其中提高拉伸强度和伸长率以改善可模制性的袋型电池壳体和袋型二次电池。
背景技术：
：：5.一般而言，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、和锂离子聚合物电池。这种二次电池已应用于诸如数码相机、p-dvd、mp3p、移动电话、pda、便携式游戏设备(portablegamedevice)、电动工具(powertool)、电动自行车(e-bike)和类似者的小型产品以及诸如电动汽车和混合动力汽车、用于存储剩余功率或可再生能源的储能装置、以及备用储能装置的需要高功率的大型产品。6.一般而言，为了制造锂二次电池，首先，将电极活性材料浆料施加至正极集电器和负极集电器上以制造正极和负极。然后，将电极层压在隔板(separator)的两侧上以形成电极组件(electrodeassembly)。此外，将电极组件容纳在电池壳体中，然后在注入电解质之后将电池壳体密封。7.根据容纳电极组件的壳体的材料，这种二次电池分为袋型(pouchtype)二次电池和罐型(cantype)二次电池。在袋型(pouchtype)二次电池中，电极组件被容纳在由柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(cantype)二次电池中，电极组件被容纳在由金属或塑料制成的壳体中。8.作为袋型二次电池的壳体的袋通过对具有柔性的袋膜进行压制加工而形成杯状部来制造。此外，当形成杯状部时，将电极组件容纳在该杯状部的容纳空间中，然后，将密封部密封以制造二次电池。9.在压制加工中，通过将袋膜插入压制设备中并通过使用冲压机对袋膜施加压力以拉长袋膜来进行拉伸(drawing)模制。袋膜被设置为多层，并且设置在袋膜中的阻气层由金属制成。然而，根据现有技术，阻气层的金属在铝合金之中具有大的晶粒尺寸，并且阻气层具有较薄的厚度。结果，可模制性可能会劣化。因此，在袋膜中模制出具有较深深度的杯状部是受限的，并且当对杯状部的底部的边缘和开口的边缘施加圆角(filleting)时，减小圆角的半径也是受限的。此外，模制接近垂直状态设置的杯状部的外壁也是受限的。结果，二次电池的死空间(deadspace)可能增加，并且电极组件的尺寸可能减小，从而使相对于二次电池的体积的能量效率降低。技术实现要素：10.技术问题11.本实用新型的用于解决上述问题的目的是提供一种其中提高拉伸强度和伸长率以改善可模制性的袋型电池壳体和一种袋型二次电池。12.本实用新型的目的不限于上述目的，本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未描述的其他目的。13.技术方案14.根据本实用新型用于解决上述问题的实施方式，一种容纳通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件的袋型电池壳体，所述袋型电池壳体包括：密封层，所述密封层由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层，所述表面保护层由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层，所述阻气层由包含铝合金的金属制成并层压在所述表面保护层与所述密封层之间，15.其中所述阻气层具有60μm至100μm的厚度。16.此外，铝合金可包含1.2重量％至1.7重量％的铁。17.此外，铝合金可包含1.3重量％至1.7重量％的铁。18.此外，铝合金可包含0.2重量％或更少的硅。19.此外，铝合金可具有10μm至13μm的晶粒尺寸。20.此外，铝合金可包括aa8021铝合金。21.此外，所述阻气层可具有70μm至90μm的厚度。22.此外，所述密封层可具有30μm至70μm的厚度。23.此外，所述第一聚合物可包括聚丙烯(pp)。24.此外，所述表面保护层可具有6μm至25μm的厚度。25.此外，第二聚合物可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。26.此外，所述袋型电池壳体可进一步包括拉伸辅助层，所述拉伸辅助层由第三聚合物制成并且层压在所述表面保护层和所述阻气层之间。27.此外，所述拉伸辅助层可具有20μm至50μm的厚度。28.此外，所述拉伸辅助层可具有25μm至38μm的厚度。29.此外，所述第三聚合物可包括尼龙(nylon)。30.根据本实用新型用于解决上述问题的实施方式的袋型二次电池包括：通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件；和被配置为容纳所述电极组件的袋型电池壳体，其中所述电池壳体包括：密封层，所述密封层由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层，所述表面保护层由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层，所述阻气层由包含铝合金的金属制成并层压在所述表面保护层与所述密封层之间，其中所述阻气层具有60μm至100μm的厚度。31.其他实施方式的细节包括在详细描述和附图中。32.有益效果33.根据本实用新型的实施方式，至少具有以下效果。34.当将袋膜模制以制造袋型电池壳体时，由于提高了袋膜的拉伸强度和伸长率，因此可以增加韧性(toughness)，从而改善可模制性。35.此外，由于袋膜具有优异的穿刺强度，所以即使袋膜由于受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件也可以得到更有效的保护。36.本实用新型的效果不受前述描述的限制，因此，在本说明书中涉及更多种不同的效果。附图说明37.图1是根据本实用新型的实施方式的二次电池的组装图。38.图2是根据本实用新型的实施方式的袋膜的截面图。39.图3是示出合金编号为aa8079的铝合金和合金编号为aa8021的铝合金的铁和硅含量的图。40.图4是示出根据合金编号为aa8079的铝合金和合金编号为aa8021的铝合金的铁和硅含量的拉伸强度、伸长率、和晶粒尺寸的图。41.图5是合金编号为aa8079的铝合金和合金编号为aa8021的铝合金的晶粒的放大sem照片。42.图6是示出根据本实用新型的制造例、比较例1、和比较例2的袋膜的拉伸强度和伸长率的测试结果的图。43.图7是示出根据本实用新型的制造例、比较例1、和比较例2的袋膜的穿刺强度的测试结果的图。具体实施方式44.将通过参照附图描述的以下实施方式来阐明本实用新型的优点和特征及其实现方法。然而，本实用新型可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式以使得本公开内容将是透彻和完整的，并且将本实用新型的范围充分传达给本领域技术人员。此外，本实用新型仅由权利要求的范围限定。在整个说明书中，相似的附图标记表示相似的元件。45.除非本实用新型中使用的术语被不同地定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。此外，除非在说明书中清楚和明确地定义，否则在常用字典中定义的术语不应被理想地或过度地解释为具有形式意义。46.在下面的描述中，技术术语仅用于解释特定的示例性实施方式，而不限制本实用新型。在本说明书中，单数形式的术语可包括复数形式，除非特别提及。“包含(comprises)”和/或“包括(comprising)”的含义不排除除了提到的部件之外的其他部件。47.在下文中，将参照附图详细地描述优选实施方式。48.图1是根据本实用新型的实施方式的二次电池1的组装图。图2是根据本实用新型的实施方式的袋膜的截面图。49.根据本实用新型的实施方式，当将袋膜135模制以制造袋型电池壳体13时，由于可以提高袋膜135的拉伸强度和伸长率，因此可以增加韧性(toughness)，从而改善可模制性。此外，由于袋膜具有优异的穿刺强度，所以即使袋膜由于受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件也可以得到更有效的保护。50.为此，根据本实用新型的实施方式的其中容纳有通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件10的袋型电池壳体13包括：密封层1351，其由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层1353，其由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层1352，其由包含铝合金的金属制成并层压在表面保护层1353与密封层1351之间，其中阻气层1352具有60μm至100μm的厚度。51.此外，根据本实用新型的实施方式的二次电池1包括：通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件10；和容纳电极组件10的袋型电池壳体13，其中电池壳体13包括：密封层1351，其由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层1353，其由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层1352，其由包含铝合金的金属制成并层压在表面保护层1353与密封层1351之间，其中阻气层1352具有60μm至100μm的厚度。52.电极组件10通过交替地堆叠电极和隔板而形成。首先，将其中电极活性材料、粘合剂、和增塑剂彼此混合的浆料施加至正极集电器和负极集电器以制造正极和负极。之后，将正极和负极分别层压在隔板(separator)的两侧，以形成具有预定形状的电极组件10。然后，将电极组件插入电池壳体13中，将电解质注入电池壳体13中，并执行密封工序。53.具体地，电极组件(electrodeassembly)10包括两种类型的电极(诸如正极和负极)、以及插置在电极之间以使电极彼此绝缘的隔板。电极组件10可以是堆叠型、果冻卷型、堆叠折叠型、或类似者。这两种类型的电极(即，正极和负极)的每一者均具有其中活性材料浆料被施加至具有金属箔或金属网形状的电极集电器上的结构。通常可以通过用添加的溶剂搅拌粒状活性材料、辅助导体、粘合剂、和增塑剂来形成浆料。可以在随后的工序中除去溶剂。54.如图1所示，电极组件10包括电极接片(electrodetab)11。电极接片11分别连接至电极组件10的正极和负极，以从电极组件10的一侧向外突出，从而在电极组件10的内部和外部之间提供电子移动通过的路径。电极组件10的集电器由涂覆有电极活性材料的部分和其上未涂覆电极活性材料的远端(即，未涂覆部分)构成。此外，每个电极接片11可以通过切割非涂覆部分或通过将单独的导电构件经由超声焊接连接至非涂覆部分而形成。如图1所示，电极接片11可以沿相同方向从电极组件10的一侧突出，但是本实用新型不限于此。例如，电极接片11可以沿彼此不同的方向突出。55.在电极组件10中，电极引线(electrodelead)12经由点(spot)焊连接至电极接片11。此外，电极引线12的一部分被绝缘部14包围。绝缘部14可被设置为限制在密封部134内，电池壳体13的第一壳体131和第二壳体132在密封部134上被热熔合，使得电极引线12结合至电池壳体13。此外，可以防止从电极组件10产生的电力经由电极引线12流向电池壳体13，并且可以保持电池壳体13的密封。因此，绝缘部14可以由不导电的具有非导电性的非导体制成。一般来说，尽管主要将易于附接至电极引线12并且具有相对较薄的厚度的绝缘带用作绝缘部14，但本实用新型不限于此。例如，可以将各种构件用作绝缘部14，只要这些构件能够使电极引线12绝缘即可。56.电极引线12的一端连接至电极接片11，并且电极引线12的另一端突出至电池壳体13的外部。即，电极引线12包括正极引线121和负极引线122，正极引线121的一端连接至正极接片111以在正极接片111突出的方向上延伸，负极引线122的一端连接至负极接片112以在负极接片112突出的方向上延伸。另一方面，如图1所示，正极引线121和负极引线122的另一端均突出至电池壳体13的外部。结果，在电极组件10中产生的电力可被供应到外部。此外，由于正极接片111和负极接片112的每一者形成为在各个方向上突出，因此正极引线121和负极引线122的每一者可以在各个方向上延伸。57.正极引线121和负极引线122可以由彼此不同的材料制成。即，正极引线121可以由与正极集电器相同的材料制成，即铝(al)材料，负极引线122可以由与负极集电器相同的材料制成，即，铜(cu)材料或涂覆有镍(ni)的铜材料。此外，电极引线12的突出到电池壳体13的外部的部分可被设置为端子部并且电连接至外部端子。58.电池壳体13是由柔性材料制成的袋。在下文中，将描述电池壳体13是袋的情况。电池壳体13容纳电极组件10，使得电极引线12的一部分，即端子部露出，然后被密封。如图1所示，电池壳体13包括第一壳体131和第二壳体132。在第二壳体132中可以设置有容纳空间1331，在该容纳空间1331中形成有杯状部133以容纳电极组件10，并且第一壳体131可以覆盖容纳空间1331的上侧，使得电极组件10不分离至电池壳体13的外部。在此，如图1所示，具有容纳空间1331的杯状部133可以形成在第一壳体131中，以将电极组件10容纳在杯状部133的上部中。如图1所示，第一壳体131的一侧和第二壳体132的一侧可以彼此连接。然而，本实用新型不限于此。例如，第一壳体131和第二壳体132可以被单独地制造为彼此分离。59.当电极引线12连接至电极组件10的电极接片11且绝缘部14设置在电极引线12的一部分上时，电极组件10可被容纳在设置于第二壳体132的杯状部133中的容纳空间1331中，并且第一壳体131可以从上侧覆盖容纳空间。此外，将电解质注入到容纳空间中，并将形成在第一壳体131和第二壳体132的边缘上的密封部134密封。电解质可以移动在二次电池1的充电和放电期间由电极的电化学反应产生的锂离子。电解质可包括作为锂盐和高纯度有机溶剂的混合物的非水有机电解质、或使用聚合物的聚合物电解质。可通过上述方法制造袋型二次电池1。60.图2是根据本实用新型的实施方式的袋膜135的截面图。61.可以通过拉伸(drawing)袋膜135来制造作为根据本实用新型的袋型二次电池1的电池壳体13的袋。即，通过使用冲压机或类似者来拉长袋膜135以形成杯状部133，从而制造电池壳体13。根据本实用新型的实施方式，如图2所示，袋膜135包括密封层(sealantlayer)1351、阻气层(gasbarrierlayer)1352、表面保护层(surfaceprotectionlayer)1353、和拉伸辅助层(drawingassistancelayer)1354。62.密封层1351由第一聚合物制成，并且形成为最内层以与电极组件10直接接触。在此，最内层表示当相对于阻气层1352以与电极组件10的设置方向相反的方向取向时最先设置的层。在袋中，当使用冲压机拉伸(drawing)具有如上所述的层压结构的袋膜135时，袋膜135的一部分被拉长以形成杯状部133，该杯状部133包括具有袋状的容纳空间1331。此外，当将电极组件10容纳在容纳空间1331中时，注入电解质。之后，当第一壳体131和第二壳体132彼此接触，并对密封部134施加热压缩时，密封层1351彼此结合以将袋密封。在此，由于密封层1351与电极组件10直接接触，因此密封层1351必须具有绝缘性。此外，由于密封层1351与电解质接触，因此密封层1351必须具有耐腐蚀性。此外，由于电池壳体13的内部被完全密封以防止材料在电池壳体13的内部和外部之间移动，所以必须实现高密封性。即，其中密封层1351彼此结合的密封部134应具有优异的结合强度。一般而言，形成密封层1351的第一聚合物可包括选自由以下各者构成的群组中的一种或多种材料：聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、亚克力聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并双恶唑、聚芳酯、聚四氟乙烯、和玻璃纤维。特别地，诸如聚丙烯(pp)或聚乙烯(pe)之类的聚烯烃基树脂被用于密封层1351。聚丙烯(pp)在诸如拉伸强度、刚性、表面硬度、耐磨性、和耐热性之类的机械性质和诸如耐腐蚀性之类的化学性质方面是优异的，因此主要用于制造密封层1351。此外，密封层1351可由流延聚丙烯(catedpolypropylene)、酸改性聚丙烯(acidmodifiedpolypropylene)、或聚丙烯-丁烯-乙烯三元共聚物制成。在此，酸处理聚丙烯可以是马来酸酐聚丙烯(mahpp)。此外，密封层1351可具有由一种材料制成的单层结构或具有其中两种或更多种材料分别形成为层的复合层结构。63.阻气层1352被层压在表面保护层1353和密封层1351之间，以确保袋的机械强度，阻止二次电池1外部的气体或湿气的引入和释放，并防止电解质泄漏。阻气层1352由金属制成，并且特别地，根据本实用新型的实施方式的阻气层1352可以由铝合金制成。铝可确保具有预定水平或更高的机械强度，但是重量较轻。因此，由于电极组件10和电解质，铝可确保电化学性能的补充和散热。铝合金中可包括多种材料，例如，选自铁(fe)、铜(cu)、铬(cr)、锰(mn)、镍(ni)、镁(mg)、和锌(zn)构成的群组中的一种或多种材料。在下文中，稍后将描述根据本实用新型的实施方式的用于制造阻气层1352的铝合金的详细描述。64.根据现有技术，阻气层1352具有大约30μm至大约50μm的厚度，因此，可模制性劣化。因此，即使袋膜135被拉伸模制，模制具有更深深度并且外壁接近垂直状态设置的杯状部133也会受到限制，并且此外，还限制了减小杯状部133的边缘的圆角曲率半径。此外，还存在一个问题：当电池壳体13由于穿刺强度差而从外部受到冲击时，内部电极组件10容易被损坏。根据本实用新型的实施方式，阻气层1352可具有60μm至100μm的厚度，并且特别优选地为70μm至90μm。因此，阻气层1352的可模制性得到改善。因此，当将袋膜135拉伸模制时，杯状部133的深度可以更深，并且杯状部133的外壁可以设置成接近垂直状态以减小杯状部133的边缘的曲率半径。结果，由于容纳空间1331的容积增大，因此可以在容纳于其中的电极组件10中层压更多的电极和隔板，并且可以提高相对于体积的能量效率。然而，如果阻气层1352的厚度比100μm厚，则由于整个袋的厚度过厚，因此有可能降低相对于二次电池1的体积的能量密度。此外，由于改善了袋膜的穿刺强度，所以即使袋膜由于受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件10也可以得到更有效的保护。在此，优异的穿刺强度可表示在袋膜135上打孔时的强度高。65.在现有技术中，密封层1351具有大约70μm至大约100μm的厚度，但是密封层1351的厚度不会显著影响可模制性。因此，根据本实用新型的实施方式，为了防止整个袋的厚度随着阻气层1352的厚度增加而过厚，密封层1351的厚度特别优选为50μm至60μm。如果密封层1351的厚度小于30μm，则存在诸如在密封期间内部破裂的情况下密封层1351的耐久性劣化的问题。66.表面保护层1353由第二聚合物制成，并且形成为最外层以保护二次电池1免受外部摩擦和碰撞，并且还使电极组件10与外部电绝缘。在此，最外层表示当相对于阻气层1352以与电极组件10的设置方向相反的方向取向时最后设置的层。形成表面保护层1353的第二聚合物可包括选自由以下各者构成的群组中的一种或多种材料：聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、亚克力聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并双恶唑、聚芳酯、聚四氟乙烯、和玻璃纤维。特别地，优选主要使用具有耐磨性和耐热性的聚合物，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。此外，表面保护层1353可具有由一种材料制成的单层结构或具有其中两种或更多种材料分别形成为层的复合层结构。67.根据本实用新型的实施方式，表面保护层1353可具有6μm至25μm的厚度。如果表面保护层1353的厚度小于6μm，则存在外部绝缘劣化的问题。另一方面，如果表面保护层1353的厚度大于25μm，则整个袋变厚，因此，有可能降低相对于二次电池1的体积的能量密度。68.尽管pet便宜、具有优异的耐久性、并且具有优异的电绝缘性，但是pet相对于铝(其通常用于阻气层1352)具有较差的粘附性，并且此外，当pet通过施加应力而被拉长时的行为是不同的。因此，当将表面保护层1353和阻气层1352直接粘附至彼此时，保护层1353和阻气层1352可能会在拉伸模制期间分层。结果，阻气层1352不能被均匀地伸长，从而导致可模制性劣化的问题。69.根据本实用新型的实施方式，电池壳体13可进一步包括拉伸辅助层1354，拉伸辅助层1354由第三聚合物制成并且层压在表面保护层1353和阻气层1352之间。拉伸辅助层1354层压在表面保护层1353和阻气层1352之间，以防止当表面保护层1353和阻气层1352被拉长时表面保护层1353和阻气层1352分层。形成拉伸辅助层1354的第三聚合物可包括选自由以下各者构成的群组中的一种或多种材料：聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、亚克力聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并双恶唑、聚芳酯、聚四氟乙烯、和玻璃纤维。特别地，由于尼龙(nylon)树脂容易粘附至表面保护层1353的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，并且被拉长时的行为类似于阻气层1352的铝合金的行为，因此优选主要使用尼龙(nylon)树脂。此外，拉伸辅助层1354可具有由一种材料制成的单层结构或具有其中两种或更多种材料分别形成为层的复合层结构。70.如上所述，根据本实用新型的实施方式，由于阻气层1352具有大约60μm至大约100μm的厚度，因此改善了阻气层1352的可模制性。在此，为了同样提高拉伸辅助层1354的可模制性，拉伸辅助层1354可具有20μm至50μm的厚度，并且特别地，优选地具有25μm至38μm的厚度。如果拉伸辅助层1354的厚度小于20μm，则拉伸辅助层1354可能无法顺应阻气层1352的改善的可模制性，并且可能在拉伸过程中受损。另一方面，如果拉伸辅助层1354的厚度大于50μm，则袋的总厚度变厚而使二次电池1的体积增加，从而使能量密度劣化。71.图3是示出合金编号为aa8079的铝合金和合金编号为aa8021的铝合金的铁和硅含量的图。72.当铝合金包含大量的铁时，机械强度提高，当铝合金包含少量的铁时，柔性提高。如图3所示，合金编号为aa8079的铝合金(以下称为aa8079铝合金)包含0.6重量％至1.2重量％的铁和0.3重量％或更少的硅。即，在使用aa8079铝合金制造阻气层1352的情况下，由于包含相对少量的铁，因此可以提高柔性，但是强度可能会降低，从而限制了可模制性。73.另一方面，如图3所示，aa8021铝合金可包含1.2重量％至1.7重量％的铁，特别地，1.3重量％至1.7重量％，和0.2重量％或更少的硅。在使用aa8021铝合金制造阻气层1352的情况下，由于包含相对大量的铁，因此可以提高拉伸强度(tensilestrength)、伸长率(elongationrate)、和穿刺强度(puncturestrength)。74.另一方面，当对任何材料施加拉力时，拉伸强度和伸长率之间的关系可表示为曲线图。在此，如果曲线图的纵轴是拉伸强度，并且横轴是伸长率，则曲线图的下部区域是相应材料的韧性(toughness)。韧性是指材料抗断裂的韧性程度，并且韧性增加得越多，材料破裂之前材料被拉长得越多。75.因此，当使用aa8021铝合金来制造阻气层1352时，可以提高拉伸强度和伸长率，并且由此可以提高韧性(toughness)和可模制性。76.图4是示出根据aa8079铝合金和aa8021铝合金的铁和硅含量的拉伸强度、伸长率、和晶粒尺寸的图，图5是aa8079铝合金和aa8021铝合金的晶粒的放大sem照片。77.如图4所示，拉伸强度、伸长率、和晶粒尺寸根据铝合金的铁含量而变化。特别地，由于拉伸强度和伸长率与铁含量成正比，所以拉伸强度和伸长率也随着铁含量的增加而增加。另一方面，由于晶粒尺寸与铁含量成反比，所以晶粒尺寸随着铁含量的增加而减小。78.如上所述，在铝合金中，由于aa8079铝合金包含0.6重量％至1.2重量％的铁，因此，晶粒尺寸相对较大，为13μm至21μm，如图5所示。因此，存在以下问题：由于在拉长时内部应力被较少分散，所以针孔(pinhole)的数量增加，因此电池壳体13的可模制性劣化。79.另一方面，在铝合金中，由于aa8021铝合金包含1.2重量％至1.7重量％的铁，因此晶粒尺寸相对较小，为10μm至13μm，如图5所示。因此，由于在拉长时内部应力更加分散，所以可以减少针孔(pinhole)的数量，从而提高电池壳体13的可模制性。80.因此，根据本实用新型的实施方式的用于制造阻气层1352的铝合金可包含1.2重量％至1.7重量％的铁，并且具体地是1.3重量％至1.7重量％的铁。此外，铝合金可包含0.2重量％或更少的硅。此外，晶粒尺寸可为10μm至13μm。即，用于制造阻气层1352的铝合金优选地为aa8021铝合金。81.通过模制袋膜135所制造的袋型电池壳体13可具有改善的可模制性，使得杯状部133的深度更深，杯状部133的外壁也设置成接近垂直状态，并且杯状部133的边缘的曲率半径减小，从而容纳更大和更厚的电极组件10。因此，用电池壳体13制造的二次电池1可以提高其相对于体积的能量效率。82.制造例83.将宽度为266cm、长度为50m、厚度为25μm的尼龙树脂和宽度为266cm、长度为50m、厚度为12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)依次层压在宽度为266cm、长度为50m、厚度为80μm的aa8021铝(al)合金的一个表面上，并将宽度为266cm、长度为50m、厚度为60μm的流延聚丙烯(cpp)层压在aa8021铝(al)合金的另一表面上。84.在此，将尼龙和铝(al)合金通过使用常规的聚氨酯(urethane)粘合剂以干式层压的方式彼此结合，并且将具有优异的耐电解质性的流延聚丙烯(cpp)在高温下熔融，然后共挤出并层压在铝(al)合金上以制造根据本实用新型的制造例的袋膜。在此，铝(al)合金形成阻气层，pet形成表面保护层，尼龙形成拉伸辅助层，cpp形成密封层。85.比较例186.以与制造例相同的方式制造根据比较例1的袋膜，不同之处在于：aa8021铝(al)合金的厚度为40μm，流延聚丙烯(cpp)的厚度为80μm，且尼龙树脂的厚度为15μm。87.比较例288.以与制造例相同的方式制造根据比较例2的袋膜，不同之处在于：aa8021铝(al)合金的厚度为50μm。89.测量物理特性-1.可模制性的方法90.在将制造例、比较例1和比较例2中制造的袋膜切割成90mm×150mm的相同尺寸之后，在用于模制电池壳体的设备中改变模制深度的同时进行模制，该设备包括尺寸为宽32mm×宽55mm的模制部件。此外，记录每个样品中出现裂纹时的模制深度。在此，将用于模制电池壳体的设备的模制部件和冲压机的拐角和边缘进行倒角(filleting)。此外，冲压机的每个拐角具有2mm的曲率，并且冲压机的每个边缘具有1mm的曲率，并且此外，模制部件的每个拐角具有2.3mm的曲率，每个边缘具有1mm的曲率。此外，冲压机与模制部件之间的间隙(clearance)为0.3mm。91.通过测量物理特性-1.可模制性所获得的结果92.[表1][0093]制造例比较例1比较例2总厚度(μm)183153153模制深度(mm)15912[0094]如表1中所述，根据本实用新型的制造例的袋膜能够被模制至15.0mm的深度而不开裂。然而，根据比较例1的袋膜能够被模制至9.0mm的深度，并且根据比较例2的袋膜能够被模制至12.0mm的深度。因此，可以看出，与根据比较例1和2的每个袋膜相比，根据本实用新型的制造例的袋膜具有优异的可模制性。如果使用根据本实用新型的制造例的袋膜来制造电池壳体，则在第二壳体和第一壳体的每一者中形成一个杯状部，以形成深度为30mm的容纳空间。因此，由于能够容纳更厚的电极组件，所以可以提高相对于二次电池的体积的能量效率。[0095]测量物理特性-2.拉伸强度和伸长率的方法[0096]在将制造例、比较例1和比较例2中制造的袋膜切割以制备具有15mm×80mm的相同尺寸的五个袋膜之后，将每个样品固定至拉伸强度测试仪(制造商：shimadzu，型号：agx-v)的下夹具。此外，在通过使用上夹具将每个样品固定至距离上端30mm的点之后，在使上夹具以50mm/min的速度远离下夹具移动的同时，拉长样品。此外，测量产生的拉伸强度和伸长率。[0097]通过测量物理特性-2.拉伸强度和伸长率所获得的结果[0098][表2][0099][0100]图6是示出根据本实用新型的制造例、比较例1和比较例2的袋膜的拉伸强度和伸长率的测试结果的图。如图6所示并在表2中所述，根据本实用新型的制造例的袋膜的平均拉伸强度为235.0n。然而，根据比较例1的袋膜的平均拉伸强度为162.0n，根据比较例2的袋膜的平均拉伸强度为200.8n。[0101]因此，可以看出，与根据比较例1和2的每个袋膜相比，根据本实用新型的制造例的袋膜具有优异的拉伸强度。[0102]然而，如表2所示，根据本实用新型的制造例的袋膜的平均伸长率经测量为107.0％，而根据比较例1的袋膜的伸长率经测量为133.7％，并且根据比较例2的袋膜的伸长率经测量为103.2％。也就是说，根据本实用新型的制造例的袋膜的伸长率比根据比较例1的袋膜的延伸率小得多。[0103]然而，如上所述，在拉伸强度和伸长率的曲线图中，下部区域是材料的韧性(toughness)，并且如图6所示，可以看出，在曲线图中根据制造例的袋膜比根据比较例1和比较例2的每个袋膜宽。[0104]因此，可以看出，与根据比较例1和2的每个袋膜相比，根据本实用新型的制造例的袋膜具有优异的韧性。[0105]测量物理特性-3.穿刺强度(puncturestrength)的方法[0106]在将制造例、比较例1和比较例2中制造的袋膜切割以制备具有90mm×80mm的相同尺寸的十个袋膜之后，将每个样品水平地固定至穿刺强度测试仪(制造商：shimadzu，型号：agx-v)的夹具。将直径为1.0mm、尖端曲率为0.5mm的测针垂直安装在已安装样品的上方。然后，将测针放到每个样品上，以测量每个样品的穿刺强度。[0107]通过测量物理特性-3.穿刺强度(puncturestrength)所获得的结果[0108][表3][0109]穿刺强度(n)制造例比较例1比较例2137.024.537.0237.125.037.1336.624.436.6436.524.836.5536.424.036.4637.024.637.0737.124.337.1836.925.236.9936.724.436.71037.225.237.2平均值36.924.636.9[0110]图7是示出根据本实用新型的制造例、比较例1和比较例2的袋膜的穿刺强度的测试结果的图。如图7所示并在表3中所述，根据本实用新型的制造例的袋膜的平均穿刺强度为36.9n。然而，根据比较例1的袋膜的平均穿刺强度为24.6n，根据比较例2的袋膜的平均穿刺强度为36.9n。[0111]因此，可以看出，与根据比较例1和2的每个袋膜相比，根据本实用新型的制造例的袋膜具有优异的穿刺强度。也就是说，即使根据本实用新型的制造例的袋膜受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件也可以得到更有效的保护。[0112]本实用新型所属
技术领域：
：的普通技术人员将理解，在不改变技术构思或必要特征的情况下，可以以其他具体形式来实施本实用新型。因此，以上披露的实施方式应被认为是说明性的而不是限制性的。因此，本实用新型的范围由所附权利要求书而不是前述说明书和其中描述的示例性实施方式限定。在等同于本实用新型的权利要求的含义内和在权利要求范围内所做的各种修改被认为落在本实用新型的范围内。[0113][符号说明][0114]1：二次电池ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ10：电极组件[0115]11：电极接片ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ12：电极引线[0116]13：电池壳体ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ14：绝缘部[0117]111：正极接片ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ112：负极接片[0118]121：正极引线ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ122：负极引线[0119]131：第一壳体ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ132：第二壳体[0120]133：杯状部ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ134：密封部[0121]135：袋膜ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1331：容纳空间[0122]1351：密封层ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1352：阻气层[0123]1353：表面保护层ꢀꢀꢀ1354：拉伸辅助层当前第1页12当前第1页12
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