[發明專利]具有爆炸安全性的電池袋及其制造方法

有效

• 申請號: 201210135583.X
• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102769111A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 韓喜植;金暻燦;杜勝均
• 申請（專利權）人: 栗村化學株式會社
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;B32B1/02;B32B5/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;苗堃

技術領域

本發明涉及一種電池袋及其制造方法，更詳細地涉及當存在由熱或壓力等引起的爆炸危險時，熱或壓力等會通過形成于密封劑層上的氣孔排出到外部而對爆炸危險具有安全性的電池袋及其制造方法。

背景技術

通常鋰離子二次電池等電池(cell)被內置于金屬罐(metal?can)中。金屬罐主要使用鋁(Al)，通過壓力加工具有圓筒形或四方體（長方體等）形狀。

但是，金屬罐由于外壁堅硬，使得電池自身的形狀由金屬罐的形狀決定而受到制約。為了克服這樣的制約，正在開發和使用柔性(flexible)電池袋(cell?pouch)。通常，電池袋會考慮阻氣性（氣體阻斷性）和耐電解液性等而制造成多層結構。

圖1表示根據現有技術的電池袋的截面結構圖（層疊結構）。

參照圖1的話，通常來說，電池袋P包含阻氣層(gas?barrier?layer)1和密封劑層(sealant?layer)2。并且，有時還進一步包含形成于阻氣層1上的作為最外層的表面保護層3。

上述阻氣層1是用于阻斷氣體出入，其主要使用鋁箔(Al?foil)。上述密封劑層2位于最內層，與內容物即電池接觸。并且，上述表面保護層3是考慮到耐磨耗性和耐熱性等而主要使用尼龍(Nylon)樹脂。

電池袋P是如上所述層疊結構的膜被加工成為袋子形狀而制造的，陽極、陰極和隔膜(separator)等電池構成要素浸漬于電解液后內置于其中。當如上所述內置了電池構成要素后，如圖1所示在電池袋P的入口將密封劑層2彼此熱粘接（熱封）而密封。此時，密封劑層2與電池構成要素接觸，所以需要具有絕緣性和耐電解液性，并且為了與外部密閉還需要具有高的密封性。即，密封劑層2彼此熱粘接的密封部位需要具有優異的熱粘接強度（密封性）。通常，密封劑層2中使用聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等聚烯烴樹脂。尤其聚丙烯(PP)因拉伸強度、剛性、表面硬度、耐沖擊強度等機械物性和耐電解液性等優異而主要用作電池袋P的密封劑層2。

但是，根據現有技術的電池袋P存在不具有與爆炸危險性相關的安全性的問題。通常，電池在生成/釋放電（充電/放電）的過程（氧化還原反應等）中會產生熱和壓力，此時，受到由電池內部的異常反應引起的過充電或短路等原因，有可能產生高的熱和壓力。這樣的高的熱和壓力會引起爆炸，而現有的電池袋P并不具有能夠防止如上所述爆炸危險性的技術手段，因此，存在暴露于爆炸危險性的問題。

另外，根據現有技術的電池袋P由于密封劑層2的熱粘接強度（密封性）不好，所以存在層間附著力差的問題。尤其是，阻氣層1由Al等金屬構成，存在著這種金屬的阻氣層1與密封劑層2之間的層間附著力差的問題。

專利文獻：韓國公開專利2009-0076280

發明內容

本發明就是為了解決如上所述現有技術中存在的問題，目的是提供一種通過將電池產生的熱或壓力等排出到外部而去除，防止由熱或壓力等引起的爆炸危險性的電池袋及其制造方法。另外，本發明的目的是提供一種密封劑層的熱粘接強度（密封性）優異，并且層間附著力得以提高的電池袋及其制造方法。

本發明的實施方式中提供一種電池袋，其包含阻氣層和密封劑層，所述密封劑層包含密封樹脂、以及通過熱進行膨脹而形成氣孔的熱膨脹性微膠囊。此時，所述密封劑層優選進一步包含選自改性聚乙烯、改性聚丙烯、丙烯酸樹脂和改性丙烯酸樹脂中的一種以上的樹脂。

另外，本發明的實施方式中提供一種電池袋的制造方法，其包含在阻氣層上形成密封劑層的步驟，所述形成密封劑層的步驟是通過在阻氣層上擠壓密封劑組合物而形成，所述密封劑組合物包含密封樹脂、以及通過熱進行膨脹而形成氣孔的熱膨脹性微膠囊。

根據本發明的實施方式，具有以下效果，即，通過由微膠囊的熱膨脹形成的氣孔，將電池產生的熱或壓力等排出到外部而去除，由此防止爆炸危險性。

另外，根據本發明的實施方式，具有以下效果，即，密封劑層具有優異的熱粘接強度（密封性），阻氣層和密封劑層的層間附著力得到改善。

附圖說明

圖1是根據現有技術的電池袋的截面結構圖。

圖2是根據本發明第一實施方式的電池袋的截面結構圖。

圖3是用于本發明實施方式的熱膨脹性微膠囊的截斷立體圖。

圖4是表示用于本發明實施方式的熱膨脹性微膠囊的熱膨脹機理(Heat?Expansion?Mechanism)的示意圖。

圖5是根據本發明第二實施方式的電池袋的截面結構圖。