可再充电锂电池制造技术

一种可再充电锂电池包括正极、负极以及位于正极和负极之间的隔板。隔板包括具有面对负极的第一侧面和面对正极的第二侧面的基板。第一层设置在基板的第一侧面上并包括有机材料，第二层设置在基板的第二侧面上并包括无机材料。

【技术实现步骤摘要】
可再充电锂电池
公开了一种可再充电锂电池。
技术介绍
可再充电锂电池通常包括正极、负极以及位于正极和负极之间的隔板。 隔板通常包括微孔，锂离子穿过微孔移动。另外，隔板使正极与负极电绝缘，当电 池温度超过预定温度时，隔板有助于电池的切断，因此防止或减小电池的过热。 然而有时候，先前在电池内产生的热会引起电池的热逸散，隔板不能充分地（或 适当地）执行其绝缘和切断功能。
技术实现思路
本专利技术的实施例的一个或更多个方面针对一种由于隔板的增强的切断功能而具 有改善的安全性的可再充电锂电池，隔板的增强的切断功能抑制电池初期（例如，在电池 的热逸散发生之前）产生的热，并防止正极和负极之间的短路。 本专利技术的一个实施例提供了 一种可再充电锂电池，所述可再充电锂电池包括正 极、负极以及位于正极和负极之间的隔板。隔板包括具有面对负极的第一侧面和面对正极 的第二侧面的基板、位于基板的第一侧面上的第一层以及位于基板的第二侧面上的第二 层。第一层包括有机材料，第二层包括无机材料。 隔板还可以包括位于基板和第一层之间的第三层。第三层可以包括无机材料。 隔板还可以包括位于基板和第二层之间的第四层。第四层可以包括有机材料。 隔板还可以包括：第五层，位于基板和第一层之间且包括无机材料；以及第六层， 位于基板和第二层之间且包括有机材料。 基板可以包括多个孔。所述多个孔的平均尺寸可以为大约〇. 01 y m至大约1 i! m， 基板的孔隙率可以为大约30体积％至大约60体积％。 基板可以包括聚烯烃基树脂，基板的厚度可以为大约6 i! m至大约25 i! m。 有机材料可以包括熔点为大约85°C至大约130°C的聚合物。聚合物可以包括聚烯 烃、聚烯烃衍生物、聚烯烃蜡、丙烯酰类化合物或它们的组合。聚合物的重均分子量可以为 大约300g/mol至大约10, 000g/mol，聚合物颗粒的尺寸可以为大约100nm至大约5 y m。 有机材料的熔点可以低于基板的熔点。 基于100重量份的基板，可以包括大约1重量份至大约80重量份的量的有机材 料。 第一层、第四层和第六层中的每个层的厚度可以为大约lum至大约lOym。 第一层、第四层和/或第六层还可以包括粘结剂，粘结剂包括不同于有机材料的 材料。 粘结剂可以包括丁苯橡胶（SBR)、羧甲基纤维素（CMC)、聚偏二氟乙烯（PVdF)、聚 偏二氟乙烯-六氟丙烯（PVdF-HFP)共聚物、乙烯乙酸乙烯酯（EVA)、羟乙基纤维素（HEC)、 聚乙烯醇（PVA)、聚乙烯醇缩丁醛（PVB)、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈、乙酸乙烯酯衍生物、 聚乙二醇、丙烯酰类橡胶或它们的组合。 无机材料可以包括 Si02、Al203、Al(0H)3、A10(0H)、Ti0 2、BaTi03、Zn02、Mg(0H)2、Mg0、 Ti(0H) 4、氮化铝（A1N)、碳化硅（SiC)、氮化硼（BN)或它们的组合。无机材料颗粒可以具有 大约0. 1 y m至大约5 y m的尺寸，并且可以是片形的、球形的、无定形的或它们的组合。基 于100重量份的基板，可以包括大约20重量份至大约200重量份的量的无机材料。 第二层、第三层和第五层中的每个层的厚度可以为大约0. 5 y m至大约7 y m。 第二层、第三层和/或第五层还可以包括粘结剂。 其它实施例包括在下面的详细描述中。 可以通过增强隔板的切断功能以抑制电池的热产生并防止正极和负极之间的短 路来实现具有改善的安全性的可再充电锂电池。 【附图说明】 附图与说明书一起对本公开的实施例进行举例说明，并与描述一起用来解释本公 开的原理。 图1是根据一个实施例的可再充电锂电池的剖面透视图。 图2是根据一个实施例的可再充电锂电池的结构的示意性剖视图。 图3是根据另一实施例的可再充电锂电池的结构的示意性剖视图。 图4是根据又一实施例的可再充电锂电池的结构的示意性剖视图。 图5是根据其它实施例的可再充电锂电池的结构的示意性剖视图。 图6是将根据示例1和示例2以及对比示例1和对比示例2的可再充电锂电池单 元的热机械分析（TMA)的结果进行比较的曲线图。 图7是将根据示例1和示例2以及对比示例1和对比示例2的可再充电锂电池单 元的热穿透测试结果进行比较的照片。 图8是将根据示例1和示例2以及对比示例1和对比示例2的可再充电锂电池单 元的阻抗随温度的变化进行比较的曲线图。 【具体实施方式】 在下文中，参照附图描述本专利技术的示例性实施例。然而，这些实施例是示例性的， 本公开不限于此。如本领域技术人员将认识到的，在均不脱离本专利技术的精神或范围的情况 下，所描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改。同样的附图标记在整个说明书中通 常指示同样的元件。当诸如…中的至少一个（种）和…中的一个（种）的表述在一系 列元件（要素）之后时，修饰整个系列的元件（要素），而不是修饰系列中的个别元件（要 素）。此外，当描述本专利技术的实施例时，可以（可）的使用是指本专利技术的一个或更多个 实施例。 参照图1描述根据一个实施例的可再充电锂电池。 图1是根据一个实施例的可再充电锂电池的剖面透视图。 参照图1,可再充电锂电池100包括电极组件，电极组件包括正极114、面对正极 114的负极112、位于正极114和负极112之间的隔板113以及浸渍正极114、负极112和隔 板113的电解质。可再充电锂电池100还包括容纳电极组件的电池壳体120和密封电池壳 体120的密封构件140。 根据一个实施例，隔板113包括基板和位于基板的两个侧面（面或侧）上的涂层。 位于基板的一个侧面上的涂层与位于基板的另一侧面上的涂层相比可以包括不同的材料。 例如，设置在基板的一个侧面上的涂层可以包括有机材料，设置在基板的另一侧面上的涂 层可以包括无机材料。 隔板（更具体地讲，隔板的基板）可以起到当电池的温度超过预定温度时切断电 池的作用，因此防止或减小使电池过热的风险。当基板的一个侧面用有机材料涂覆时，可以 增强（或改善）隔板的切断功能。换言之，有机材料可以降低电池开始切断时的温度，并在 切断期间阻挡基板中的孔，因此增大电池的内阻，并降低电/化学反应性。因此，有机材料 可以增强（或改善）隔板的切断功能，因此，抑制电池初期（例如，在电池的热逸散发生之 前）的热产生。 然而有时候，即使在切断功能能够阻挡隔板的基板中的孔之前，隔板可能由于在 电池中已经产生的热而熔化并收缩，因此可能导致正极和负极之间的短路。在本专利技术的一 个实施例中，隔板的基板的另一侧面用无机材料涂覆。结果，隔板的熔化温度因电池的热产 生而降低，并可以防止或减小隔板的收缩。因此，可以防止或减少正极和负极之间的短路， 并可以抑制或减少由于隔板的收缩而导致的电池的进一步的热产生。 因此，通过在基板的一个侧面上涂覆有机材料并在基板的另一侧面上涂覆无机材 料所获得的隔板可以具有增强的切断功能，可以防止或减少电池的热产生，可以防止或减 小因热导致的隔板的收缩，因此，可以抑制正极和负极之间的短路，并可以改善可再充电锂 电池的安全性。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
可再充电锂电池，所述可再充电锂电池包括正极、负极以及位于正极和负极之间的隔板，其中，隔板包括：基板，包括面对负极的第一侧面和面对正极的第二侧面；第一层，位于基板的第一侧面上并包括有机材料；以及第二层，位于基板的第二侧面上并包括无机材料。

【技术特征摘要】
2013.08.14 KR 10-2013-0096828;2013.12.06 KR 10-2011. 可再充电锂电池，所述可再充电锂电池包括正极、负极以及位于正极和负极之间的 隔板， 其中，隔板包括： 基板，包括面对负极的第一侧面和面对正极的第二侧面； 第一层，位于基板的第一侧面上并包括有机材料；以及 第二层，位于基板的第二侧面上并包括无机材料。2. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其中，隔板还包括位于基板和第一层之间 的第三层，第三层包括无机材料。3. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其中，隔板还包括位于基板和第二层之间 的第四层，第四层包括有机材料。4. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其中，隔板还包括： 位于基板和第一层之间的第五层，第五层包括无机材料；以及 位于基板和第二层之间的第六层，第六层包括有机材料。5. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其中，基板包括多个孔， 其中，所述多个孔的平均孔尺寸为0.01um至liim， 基板的孔隙率为30体积％至60体积％。6. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其中，基板的厚度为6iim至25iim。7. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其中，有机材料包括熔点为85°C至130°C的 聚合物。8. 根据权利要求7所述的可再充电锂电池，其中，聚合物的重均分子量为300g/mol至 10, 000g/mol。9. 根据权利要求7所述的可再充电锂电池，其中，聚合物颗粒的尺寸为100nm至5ym。10. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其中，有机材料的熔点低于基板的熔点。11. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其中，基于100重量份的基板，有机材料以 1重量份至80重量份的量存在。12. 根据权利要求1所述的可再充电锂电池，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：南重铉，朴锺换，崔延朱，李彦美，石薰，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR