可再充电锂电池和加强其的方法技术

公开了可再充电锂电池和加强其的方法，所述可再充电锂电池包括：包括正极、隔板和负极的电极组件；和附着到所述电极组件的外表面的电极带，所述电极带包括选自如下的热固性树脂：丁腈橡胶和酚醛树脂的混合物、聚氯乙烯、环氧树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、或其组合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开了，所述可再充电锂电池包括：包括正极、隔板和负极的电极组件；和附着到所述电极组件的外表面的电极带，所述电极带包括选自如下的热固性树脂：丁腈橡胶和酚醛树脂的混合物、聚氯乙烯、环氧树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、或其组合。【专利说明】
本公开内容涉及可再充电锂电池。
技术介绍
近来，可再充电锂电池作为用于小型便携式电子设备的电源已引起了注意。它们使用有机电解质且由此具有为常规的使用碱性水溶液的电池的放电电压的两倍或更大的放电电压，且因此具有高的能量密度。对于可再充电锂电池的正极活性物质，已使用包括锂和过渡元素并能够嵌入和脱嵌锂离子的氧化物，且例如LiCo02、LiMn2O4,LiNihCoxO2 (0〈χ〈1)等。对于可再充电锂电池的负极活性物质，已使用可嵌入和脱嵌锂离子的各种基于碳的材料如人造石墨、天然石墨和硬碳。可再充电锂电池可包括通过螺旋卷绕正极、负极以及在正极和负极之间的隔板形成的果冻卷(jelly-roll)型电极组件，其中包括所述电极组件的电池壳，和注入所述电池壳中、由此浸溃所述电极组件的电解质。为了将所述果冻卷型电极组件安置在所述电池壳中，在螺旋卷绕电极组件后将电极组件的外表面用终止带(finish tape)覆盖并压缩。
技术实现思路
示例性实施方式提供展现出良好安全性的可再充电锂电池。根据实施方式，提供可再充电锂电池，其包括:包括正极、隔板和负极的电极组件；和附着到所述电极组件的外表面的电极带(electrode tape)。所述电极带包括热固性树脂。在一个实施方式中，所述热固性树脂可选自丁腈橡胶和酹醒树脂的混合物、聚氯乙烯、环氧树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂(melamine resin)、脲醛树脂、或其组合。在另一实施方式中，所述热固性树脂可为丁腈橡胶和酚醛树脂的混合物、以及环氧树脂、聚氨酯、及其组合。所述电极带可进一步包括位于接触所述电极组件的一个表面上的粘合剂层。所述电极带可进一步包括金属。在一个实施方式中，所述电极带包括金属基底和围绕所述金属基底的热固性树脂层。所述金属可为铝。所述热固性树脂层的厚度可为约10 μ m-约2000 μ m,和所述金属基底的厚度可为约 Iym-约 1000 μ m。另一示例性实施方式提供加强可再充电锂电池的方法，包括:在所述可再充电锂电池的电极组件的外表面周围缠绕电极带，其中所述电极带包括热固性树脂，所述热固性树脂包括丁腈橡胶和酚醛树脂的混合物、聚氯乙烯、环氧树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、和脲醛树脂的至少一种。下文中，将详细描述本公开内容的进一步的实施方式。根据一个实施方式的在可再充电锂电池中的包括热固性树脂的电极带可改善所述电池的硬度和强度，由此展现出良好的安全性。【专利附图】【附图说明】图1为显示根据一个实施方式的电极带的结构的图。图2为显示根据一个实施方式的可再充电锂电池的示意图。【具体实施方式】下文中将详细描述本公开内容的示例性实施方式。但是，这些实施方式仅仅是例子，且本公开内容不限于此。一个实施方式提供可再充电锂电池，其包括:包括正极、隔板和负极的电极组件；和附着到所述电极组件的外表面的电极带。所述电极带包括热固性树脂。在一个实施方式中，所述热固性树脂可选自丁腈橡胶和酚醛树脂的混合物、聚氯乙烯、环氧树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、或其组合。在另一实施方式中，所述热固性树脂可为丁腈橡胶和酚醛树脂的混合物、环氧树脂、聚氨酯、及其组合。所述电极带可进一步包括位于接触所述电极组件的表面上的粘合剂层。 所述粘合剂层可进一步包括选自如下的粘合剂:基于丙烯酸酯的粘合剂、基于氨基甲酸酯的粘合剂、基于三聚氰胺的粘合剂、基于环氧的粘合剂、基于不饱和酯的粘合剂、基于间苯二酚的粘合剂、基于聚酰胺的粘合剂、基于乙烯基的粘合剂、基于苯乙烯的粘合剂、或其组合。安置为接触所述电极组件的粘合剂层容许所述电极带牢固地附着到所述电极组件，使得可更加改善通过使用所述电极带的效果。所述电极带可进一步包括金属。当所述电极带进一步包括金属时，所述电极带由金属基底和围绕所述金属基底的包括所述热固性树脂的热固性树脂层组成。例如，所述金属基底可位于所述热固性树脂层内。所述金属基底的宽度是指对所述电池的纵向的垂直方向，且合乎需要的是，所述金属基底的宽度小于所述正极的宽度，且特别地，其比所述正极的宽度小Imm或更多(例如，如果所述正极的宽度为约3mm,所述金属基底的宽度为2mm或更小)。如果所述金属基底的宽度小于所述正极的宽度，当所述电极带覆盖在所述电极组件上时，可保持对准(alignment),可抑制电极组件的变形,和可保持优异的安全性。而且，当所述电极带进一步包括金属时，即使所述电池被刺穿(penetrate),电流通过的电流通路面积宽，使得可改善安全性。所述金属可为铝。所述铝金属与位于通常电极组件的最外部分处的正极的集流体的铝金属相同，使得可降低电池电阻。所述热固性树脂层的厚度可为约10 μ m-约2000 μ m，和所述金属基底的厚度可为约1μπ?-1000μπ?。由于所述金属基底包括在所述热固性树脂层中，所述金属基底的厚度应当不大于所述热固性树脂层的厚度。在以上范围内将所述金属基底的厚度控制为小于所述热固性树脂层的厚度是合乎需要的。当所述热固性树脂层的厚度和所述金属基底的厚度落在以上范围内时，所述电池的厚度不增加，使得不发生由电池的厚度增加引起的能量密度、强度和粘合强度的降低。所述电极带可具有所述电极组件的长度的约100%-约110%的长度。当所述电极带长度落在所述范围内时，所述热固性树脂足以覆盖所述电极组件的全部表面，由此进一步改善所述电池的强度且防止发生内部冲击。包括所述金属基底以及覆盖在所述金属基底上且包括所述热固性树脂的所述热固性树脂层的所述电极带可进一步包括位于接触所述电极组件的表面上的粘合剂层。具有以上结构的电极带的结构显示在图1中。如图1中所示，根据本实施方式的电极带30包括金属基底34、围绕所述金属基底的表面的热固性树脂层32、和位于热固性树脂层32的一个表面上的粘合剂层36。根据本实施方式的电极带包括能够通过热而熔化的热固性树脂，和所述热固性树脂可在约90°C -约150°C下熔化，且熔化的热固性树脂容许所述电极组件和所述电池壳的附着。而且，尽管所述电极组件没有完全填充在所述电池壳中，但是所述电池壳的空的内部空间可被所述热固性树脂填充，使得很少发生所述电池的变形。通常，所述电极组件中的隔板以突出体的形式安置，因为所述隔板的长度大于电极的长度，但是根据本实施方式的电极带具有与所述电极组件长度相同的长度、或具有为所述电极组件长度的约110%的长度，使得熔化的热固性树脂可有效地覆盖所述隔板的上部和下部，由此抑制当所述隔板的突出部分暴露于热时所述突出部分在横向(TD)上的收缩。而且，熔化的热固性树脂通过除去热而硬化，以导致密封隔板和与隔板的牢固结合且通过使所述电极组件与所述电池壳附着而增加强度，使得可保持所述电池的强度和硬度。根据一个实施方式，所述电极组件包括正极、隔板和负极。所述正极可包括集流体和形成于所述集流体上的正极活性物质层。所述正极活性物质包括可逆地嵌入和脱嵌锂离子的锂化的插层化合物。所述正极活性物质可包括包含选自钴、锰本文档来自技高网...

【技术保护点】
可再充电锂电池，包括：包括正极、隔板和负极的电极组件；和附着到所述电极组件的外表面的电极带，其中所述电极带包括热固性树脂，所述热固性树脂包括丁腈橡胶和酚醛树脂的混合物、聚氯乙烯、环氧树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、和脲醛树脂的至少一种。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金粲硕，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：