[發(fā)明專(zhuān)利]具有提高耐久性的密封余量的袋式二次電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380047505.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104662697A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸承燁;申榮埈;樸孝錫;金智善
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG化學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/08
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/08
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 高偉;陸弋

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及一種二次電池，并且更具體地，涉及一種通過(guò)具有密封余量(sealing?margin)而具有提高的耐久性的袋式二次電池。

本申請(qǐng)要求2012年12月24日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2012-015960以及2013年12月24日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2013-0162629的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容在此通過(guò)引用并入。

背景技術(shù)

隨著便攜式電子產(chǎn)品諸如攝影機(jī)、移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)等的廣泛使用，主要作為它們的能量源所使用的二次電池的重要性逐漸增大。

與其它常規(guī)的二次電池諸如鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鎳鋅電池相比，鋰二次電池具有高的每單位重量能量密度，并且允許快速充電，因而，其使用存在向上趨勢(shì)。

與一次性原電池相反，二次電池可再充電，并且正在高技術(shù)領(lǐng)域例如數(shù)碼相機(jī)、蜂窩電話、膝上型電腦、動(dòng)力工具、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)車(chē)輛、混合動(dòng)力車(chē)輛、高容量蓄能系統(tǒng)等中被非常積極地研究。

例如，二次電池可包括鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池、鎳氫電池、鋰二次電池等。其中，鋰二次電池具有高于或等于3.6V的運(yùn)行電壓，并且通過(guò)串聯(lián)連接多個(gè)二次電池而用作便攜式電子器具或高輸出裝置諸如電動(dòng)車(chē)輛、混合動(dòng)力車(chē)輛、動(dòng)力工具、電動(dòng)自行車(chē)、蓄能系統(tǒng)和不間斷電源(UPS)的電源。鋰二次電池具有比鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池高三倍的運(yùn)行電壓以及優(yōu)越的單位重量能量密度特性，因此其使用日益增加。

基于電解質(zhì)的類(lèi)型，鋰二次電池可分類(lèi)為使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池和使用固體聚合物電解質(zhì)的鋰離子聚合物電池。此外，基于固體聚合物電解質(zhì)的類(lèi)型，鋰離子聚合物電池可分類(lèi)為不含電解液的全固體鋰離子聚合物電池和使用含電解液的凝膠聚合物電解質(zhì)的鋰離子聚合物電池。

通常以用作通過(guò)焊接而密閉密封的容器的圓柱形或棱柱形金屬罐形狀使用采用電解液的鋰離子電池。使用金屬罐作為容器的罐形二次電池具有固定形狀，其對(duì)使用這種二次電池作為電源的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及其體積縮小有限制。因而，已經(jīng)開(kāi)發(fā)并且正在使用將單元電池組件和電解質(zhì)放入由膜制成的袋殼中并形成密封而制作的袋式二次電池。

袋殼是包括金屬襯底的柔性殼，并且具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中由聚合物制成的密封層被層壓到面對(duì)待被通過(guò)加熱和加壓來(lái)密封的單元電池組件的表面上。因此，將單元電池組件放入袋殼中，并且沿著袋殼的周邊施加熱和壓力，以通過(guò)使密封層熔融而密閉地密封袋殼。

同時(shí)，當(dāng)密封袋殼時(shí)，在允許范圍內(nèi)盡可能靠近單元電池組件地沿著袋殼的邊緣施加熱和壓力。在該情況下，在組成密封層的密封材料在被施加熱和壓力的部分處熔融之后，密封材料在與壓力施加的方向垂直的方向上，即單元電池組件被設(shè)置的方向上流動(dòng)。因此，通常，熔融的密封材料與單元電池組件形成接觸。在該情形中，存在單元電池組件在袋殼內(nèi)的位置能夠被穩(wěn)固地固定在袋殼內(nèi)的優(yōu)勢(shì)。也就是說(shuō)，熔融的密封材料起固定單元電池組件的粘合劑的作用。因而，在其中在便攜式終端諸如移動(dòng)電話或膝上型電腦中使用二次電池的情況下，可使用密封材料的流動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)一步提高二次電池的耐久性。

然而，令人驚訝的是，本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了這樣的事實(shí)，即取決于二次電池的使用領(lǐng)域，密封材料的這種流動(dòng)現(xiàn)象是二次電池的耐久性退化因素。

也就是說(shuō)，在袋殼的密封期間與單元電池組件形成接觸之后固化的密封材料(下文稱(chēng)為“密封橋”)起橋的作用，其將袋殼的密封層物理連接至單元電池組件。因此，當(dāng)單元電池組件由于外部沖擊而擺動(dòng)時(shí)，就向形成密封橋的區(qū)域施加應(yīng)力。這種應(yīng)力在靠近密封橋的密封層中導(dǎo)致破裂。通過(guò)袋殼的金屬襯底暴露的所導(dǎo)致的裂縫在存在電解質(zhì)溶液的情況下導(dǎo)致金屬襯底的腐蝕反應(yīng)，由此導(dǎo)致袋殼壽命縮短以及袋殼的絕緣性退化。

因而，需要將一種用于解決密封橋?qū)е碌膯?wèn)題的結(jié)構(gòu)引入在下列環(huán)境中使用的袋式二次電池，其中不斷地向袋式二次電池施加各種強(qiáng)度的振動(dòng)和沖擊，例如在電動(dòng)車(chē)輛或混合動(dòng)力車(chē)輛中。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

設(shè)計(jì)本公開(kāi)以解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，因此，本公開(kāi)涉及提供一種袋式二次電池，該袋式二次電池具有防止袋殼的密封層由于密封橋而受損的結(jié)構(gòu)。

通過(guò)以下描述應(yīng)理解，并且通過(guò)本公開(kāi)的實(shí)施例將明白本公開(kāi)的這些和其它目標(biāo)和方面。此外，應(yīng)理解，本公開(kāi)的這些和其它目標(biāo)和方面可借助于本公開(kāi)范圍內(nèi)的任何措施及其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)解決方案