[發明專利]制造二次電池的方法

在審

• 申請號: 201380044577.6
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN104604009A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 鄭米景;張誠均;金秀珍;嚴仁晟;張元碩
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M2/36;H01M10/0566;H01M10/052
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

技術領域

本發明涉及制造二次電池的方法，所述二次電池安裝在電池殼中，具有用電解液浸漬的電極組件，所述方法包括：

(a)將作為靶材的電解液注入配備有振動探頭的槽(chamber)中；

(b)在包含在所述槽中的電解液中，通過浸泡電極組件進行浸漬，所述電極組件具有置于正極和負極之間的隔膜；

(c)用所述振動探頭對電解液施加頻率為20kHz～100kHz的振動；和

(d)將所述電極組件與電解液一起移入電池殼中，

由此改善所述電極組件與所述電解液的界面潤濕性。

背景技術

隨著移動裝置技術持續開發和其需求持續增長，對于作為能源的二次電池的需求在迅速增加。在這些二次電池之中，具有高能量密度和工作電壓、長周期壽命和低自放電速率的鋰二次電池可商購獲得和被廣泛使用。

另外，隨著近來對環境問題的關注日益增加，對于可代替使用化石燃料的車輛例如汽油車輛、柴油車輛等的電動車輛(EV)、混合EV(HEV)等的研究正在積極進行中，所述使用化石燃料的車輛是空氣污染的主要原因之一。作為EV、HEV等的電源，主要使用鎳-金屬氫化物二次電池。然而，對于具有高能量密度、高放電電壓和輸出穩定性的鋰二次電池的研究正在積極進行中，并且一些鋰二次電池可商購獲得。

鋰二次電池具有其中用含鋰鹽的非水電解液浸漬電極組件的結構，在所述電極組件中多孔隔膜置于正極和負極之間，所述正極和負極各自包含涂布在電極集電器上的活性材料。

通用的鋰二次電池組裝方法如下進行：在交替堆疊正極、負極和隔膜并然后將所述正極、負極和隔膜插入由具有一定大小和形狀的罐或袋制成的電池殼中之后，最后將電解液注入所述電池殼中。在此，最后注入的電解液通過毛細力滲入正極、負極和隔膜。然而，由于材料特性如正極、負極和隔膜是疏水性的，而電解液是親水性的，所以在電極和隔膜被用電解液潤濕之前需要相當的時間和困難的過程。

另外，裝置或設備正在增大，從而滲入電解液的體積減少而滲入電解液的面積增加，因此，存在電解液沒有進入電池并局部存在于外部的高度可能性。根據這樣的方法制造的電池中電解液的量是部分不足的，因此電池容量和性能急劇降低。

為了改善電極潤濕性能，使用了例如在高溫下注入電解液、在加壓或減壓下注入電解液等的方法。然而，當使用所述方法時，電極組件和電解液可能變形，從而可能發生例如內部短路等的問題。

因此，迫切需要制造具有高溫穩定性和改善的潤濕性能的二次電池的方法。

發明內容

【技術問題】

本發明目的在于解決相關領域的前述問題并實現已經長期尋求的技術目標。

由于各種深入和細致的研究和試驗的結果，本發明的發明人證實，如下所述，當包括通過將電解液注入配備有振動探頭的槽中而用所述振動探頭對電解液施加預定振動的步驟制造二次電池時，可以獲得期望的效果，從而完成本發明。

【技術方案】

根據本發明的一個方面，提供了制造二次電池的方法，所述二次電池安裝在電池殼中，具有用電解液浸漬的電極組件，所述方法包括:

(a)將作為靶材的電解液注入配備有振動探頭的槽中；

(b)在包含在所述槽中的電解液中，通過浸泡電極組件進行浸漬，所述電極組件具有置于正極和負極之間的隔膜；

(c)用所述振動探頭對電解液施加頻率為20kHz～100kHz的振動；和

(d)將所述電極組件與電解液一起移入電池殼中，

由此改善所述電極組件和所述電解液的界面潤濕性。

也就是說，根據本發明的制造二次電池的方法包括利用配備有振動探頭的槽，對浸泡電極組件的電解液施加預定的振動。因此，可以增加電解質材料的遷移率并從而可以改善電極組件與電解液的界面接觸性能，即潤濕性能。

此外，因為電極組件預先浸漬在包含電解液的槽中，然后移入電池殼中，所以改善了所述電極組件的浸漬速率，因此所述電解液表現出優異的浸漬性能，同時，多個電極組件可以一次浸漬并因此可以改善制造電池的方法。

根據本發明的術語“靶材”是指作為受振動探頭施加振動的對象的電解液。

步驟(b)的振動可以通過各種媒介進行。

作為一種實施方式，所述振動可以通過20kHz～100kHz的超聲波進行。

也就是說，超聲波由于固有的高頻率可以向粒子給予外部沖擊，并且電解液通過所述外部沖擊在分子水平振動，從而可以使電解液的遷移率最大化，并因此可以改善電極的界面接觸性能(潤濕性能)。