二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种防止金属电镀及卷曲的二次电池，更详细而言，本发明专利技术的二次电池包括：负极，其包括负极集电体及涂覆在负极集电体上的负极活性物质层；正极，其包括正极集电体、涂敷在正极集电体的与负极相对方向一侧面上的正极活性物质层，以及在正极集电体的不与负极相对的一侧面上的涂敷有负极活性物质、无机粒子或它们的混合物的最外壳涂覆层；隔膜，位于正极与负极之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池
本专利技术涉及一种二次电池，更详细而言，涉及一种在电极轧制工艺中，防止卷曲（curling），抑制金属电镀（metal-plating），从而使稳定性及使用寿命得到提高的二次电池。
技术介绍
电池大致可分为一次电池和二次电池，一次电池是指利用不可逆反应产生电，因此使用一次后不可重复使用的电池，通常使用的干电池、水银电池、伏打电池等属于一次电池，二次电池是指利用可逆反应，使用后进行充电，从而能够重复使用的电池，铅蓄电池、锂离子电池、镍镉（Ni-Cd）电池等属于二次电池。作为二次电池之一的锂离子电池，包括通常由碳构成的负极、通常由锂化合物构成的正极、位于两极之间的电解质，以及连接负极和正极的电线。充电时，电解质中的锂离子向负极移动，放电时向正极侧移动，各极释放或吸收剩余电子而引起化学反应。这种过程中，电子在所述电线中移动，由此产生电能。虽然在此只对锂离子电池进行了说明，但其它二次电池的情况，只是电极和作为电解质使用的物质不同，其基本原理及结构与所述锂离子电池相同。即，通常二次电池由如上所述的负极、正极、电解质及电线构成。此时，二次电池可分别具有单个负极、正极、电解质及电线来形成，但更加普遍的是连接多个分别由单个负极、正极、电解质及电线构成的单位电池而成。即，二次电池封装内部具有多个如上所述的单位电池。当然，各单位电池之间进行电连接。通常二次电池内部包括多个单位电池，并且通常以与各电池的电极连接的一对外部端子接头（即每个电池具备一对由与各单位电池的负极连接的一个负极和与各单位电池的正极连接的一个正极，作为电极发挥功能的接头）向外部露出的方式构成。尤其，如韩国公开专利2007-0053614号，层轧制锂离子电池具有如下结构：浸渍在电解液中的多个正极和负极夹着隔膜来进行层压的同时，串联或并联方式进行电连接。如上所述，通常二次电池比起由单个正极和负极组成，更多是由多个正极和负极连接来形成一个封装的电池。然而，具备多个正极和负极的情况下，作为位于最外壳的电极的正极的一侧面与负极接触，而另一侧面没有相对的电极。这种情况下，从涂敷在没有相对电极的一侧的正极，流出构成正极活性物质的金属离子，向位于最近处的负极移动，负极侧流入过量的金属离子，结果会产生金属电镀现象。所述金属电镀会引起电池使用寿命缩短、特性劣化、稳定性被破坏的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：KR2007-0053614A
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本专利技术提供一种彻底防止金属电镀，从而延长使用寿命、抑制劣化的二次电池，与此同时，提供一种在电极轧制工艺中防止制造时发生卷曲，从而具有极为优异的生产率，并且可容易进行电极层压的二次电池。（二）技术方案本专利技术的二次电池包括：负极，包括负极集电体及涂敷在所述负极集电体上的负极活性物质层；正极，包括正极集电体、涂敷在所述正极集电体的与所述负极相对方向一侧面上的正极活性物质层，以及在所述正极集电体的不与所述负极相对的一侧面上涂敷有负极活性物质、无机粒子或它们的混合物的最外壳涂覆层；隔膜，位于所述负极与所述正极之间。本专利技术一实施例的所述二次电池，包括浸渍在电解液中的多个所述正极、负极及隔膜，具备所述最外壳涂覆层的正极是在所述多个正极中位于最外壳的正极。所述最外壳涂覆层与所述正极集电体接触，更详细而言，位于最外壳的正极的正极集电体相对面上，只具备所述最外壳涂覆层。本专利技术一实施例的二次电池具有如下结构：包括N（N为大于等于2的自然数）个正极和N-1个负极，N个正极和N-1个负极夹着隔膜层压形成的电极体两端的电极均为正极；并且位于所述两端的最外壳的正极分别具备所述最外壳涂覆层。本专利技术一实施例的二次电池中，除位于所述最外壳的正极，其它正极均在正极集电体的相对的两面上分别形成涂敷有正极活性物质的正极活性物质层。本专利技术一实施例的二次电池中，所述最外壳涂覆层400中所含的所述负极活性物质，包括石墨、无定形碳、钛酸锂（lithiumtitanate，Li4Ti5O12）、二氧化钛（titaniumdioxide，TiO2）、Si、Si合金（alloy）、Sn、Sn合金或它们的混合物。本专利技术一实施例的二次电池中，不与所述最外壳涂覆层所含的所述正极活性物质反应的无机粒子，包括Al2O3、SiO2、ZrO2、ZnO2或它们的混合物。本专利技术一实施例的二次电池中，所述最外壳涂覆层含有所述负极活性物质或所述无机粒子，优选所述最外壳涂覆层包括所述负极活性物质及所述无机粒子。本专利技术一实施例的二次电池中，以100重量份负极活性物质为基准，所述最外壳涂覆层含有5至400重量份的无机粒子。优选地，本专利技术一实施例的二次电池中，所述最外壳涂覆层的正极集电体的每单位面积的密度为3g/cm2至30g/cm2。基于上述本专利技术的二次电池，包括通过正极活性物质中的金属离子脱离/插入来实现电池充放电的二次电池，作为实际的例子，所述二次电池包括锂离子电池或锂离子聚合物电池。（三）有益效果本专利技术的二次电池的特征为，多个正极中，位于最外壳的正极夹着隔膜，在与负极相对的正极集电体的一侧面上具备涂敷有正极活性物质的正极活性物质层，在所述一侧面的相对面上具备涂敷有负极活性物质、不与正极活性物质反应的无机粒子或它们的混合物的最外壳涂覆层，从而在电极轧制工艺中，防止卷曲、抑制因正极活性物质所含的金属离子导致的金属电镀（MetalPlating），提高稳定性以及寿命。附图说明图1是表示本专利技术的二次电池一实施例的剖面图。图2是表示本专利技术的二次电池的另一实施例的剖面图。图3是表示本专利技术的二次电池的又一实施例的剖面图。图4是表示本专利技术的二次电池的又一实施例的剖面图。图5是表示对本专利技术制造的二次电池充放电循环中的电容变化进行测定的图。附图标记说明110：最外壳正极120、130：正极210、220、230：负极300：隔膜111：最外壳正极集电体121：正极集电体211：负极集电体112、122、123：正极活性物质层212、213：负极活性物质层400：最外壳涂覆层具体实施方式下面，将结合附图，对本专利技术二次电池进行详细说明。下面所介绍的附图作为用于向本领域技术人员充分传达本专利技术的思想的例子而提供。因此，本专利技术不限于如下所述的附图，可以以其它方式具体实现，为了明确本专利技术的思想，可以放大表示以下所述的附图。另一方面，在整个说明书中，同一附图标记表示同一构成要件。此时，关于所使用的技术术语以及科学术语，若无其它定义，则表示本领域技术人员通常理解的意思，在下面的说明以及附图中，省略可能混淆本专利技术主旨的公知功能及结构的说明。本专利技术一实施例的二次电池包括：负极，包括负极集电体及涂敷在所述负极集电体上的负极活性物质层；正极，包括正极集电体、涂敷在所述正极集电体的与所述负极相对方向一侧面上的正极活性物质层，以及在所述正极集电体的不与所述负极相对的一侧面上的涂敷有负极活性物质、无机粒子或它们的混合物的最外壳涂覆层；隔膜，位于所述负极与所述正极之间。图1是表示本专利技术一实施例的二次电池的剖面图。本专利技术一实施例的二次电池，可包括：正极110，在正极集电体111上涂敷正极活性物质；负极210，在负极集电体211上涂敷负极活性物质；以及隔膜300，位于所述正极110与负极210之间；电解液（未图示）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池，包括：负极，包括负极集电体及涂敷在所述负极集电体上的负极活性物质层；正极，包括正极集电体、涂敷在所述正极集电体的与所述负极相对方向一侧面上的正极活性物质层，以及在所述正极集电体的不与所述负极相对的一侧面上的涂敷有负极活性物质、无机粒子或它们的混合物的最外壳涂覆层；隔膜，位于所述负极与所述正极之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.20 KR 10-2011-01073391.一种二次电池，包括：负极，包括负极集电体及涂敷在所述负极集电体上的负极活性物质层；正极，包括正极集电体、涂敷在所述正极集电体的与所述负极相对方向一侧面上的正极活性物质层，以及在所述正极集电体的不与所述负极相对的一侧面上的涂敷有负极活性物质和无机粒子的最外壳涂覆层；隔膜，位于所述负极与所述正极之间，其中，以100重量份负极活性物质为基准，所述最外壳涂覆层含有5至400重量份的无机粒子。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池包括浸渍在电解液中的多个所述正极、负极及隔膜，具备所述最外壳涂覆层的正极是所述多个正极中位于最外壳的正极。3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池包括N个正极和N-1个负极，其中N为大于等于2的自然数，N个正极及N-1个负极夹着隔膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵载鈗，金恩真，
申请(专利权)人：SK新技术株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR