涂覆有电绝缘层的电极片及包括该电极片的二次电池制造技术

根据本公开内容的一个方面的涂覆有电绝缘层的电极片，以及包括该电极片的二次电池能够提供进一步增强的电绝缘效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及涂覆有电绝缘层的电极片(electrode tab)及包括该电极片的二次电池，且更特定而言，涉及涂覆有包括无机填料、水性粘合剂和浆料稳定剂的电绝缘层的电极片及包括该电极片的二次电池。本申请要求享有于2014年10月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0140058号的权益，通过引用将该专利申请的公开内容作为整体结合在此。
技术介绍
技术进步和对移动装置的不断增长的需求已导致对用作能源的二次电池的需求快速增长，因此，对于能够满足各种要求的电池的许多研究正在进行中。作为代表性的例子，就电池的形状而言，足够薄而被应用于诸如移动电话之类的产品的棱柱形电池或袋状电池的需求量很大。就电池的材料而言，对展现出高能量密度、放电电压和输出稳定性的诸如锂钴聚合物电池之类的锂二次电池的需求很高。对这样的二次电池的这些研究的主要目的之一是提高安全性。一般来说，锂二次电池具有电池爆炸的风险，该风险是由于能由诸如内部短路、超过允许的电流和电压的过充电状态、暴露于高温、来自掉落的冲击等的非正常工作状态引起的电池中的高温和高压而导致的。这种情形的一个示例是二次电池在受到诸如掉落或施加外力等的冲击的情况下可能会经受内部短路。图1示意性地图解了袋状二次电池的一般结构。参照图1，二次电池10包括电极组件100；电池壳体200；电极片10、11；和电极引线20、21。电极组件100包括正极板、负极板和隔膜。在电极组件100中，其间插入隔膜的正极板和负极板可彼此依序堆叠。电极组件100的代表性示例可包括：卷芯(卷绕型)电极组件，该卷芯电极组件的结构中其间插入隔膜的长片型正
极和负极被卷绕；堆叠型(叠层型)电极组件，该堆叠型电极组件中多个正极和负极依序堆叠且其中的每一个都被切割成预定尺寸单元并且其间插入隔膜；堆叠/折叠型电极组件，该堆叠/折叠型电极组件的结构中双电池(Bi-cell)或全电池(Full cell)被卷绕，所述双电池或全电池具有其间插入隔膜的正极和负极的预定单元的堆叠，等等。电池壳体200可具有容纳电极组件100以及下面将要描述的电极片10、11和电极引线20、21的尺寸。电极片10、11从电极组件100延伸。例如，正电极片10从正极板延伸，负电极片11从负极板延伸。在这种情形中，当电极组件100被配置成多个正极板和多个负极板的堆叠时，电极片10、11从正极板和负极板的每一个延伸。在这种情形中，电极片10、11可不直接暴露至电池壳体200外部，而是以连接至诸如电极引线20、21等的另一组成元件的方式暴露至外部。电极引线20、21每一个的一部分可与各自从正极板或负极板延伸的电极片10、11电连接。在这种情形中，电极引线20、21可通过焊接等接合至电极片10、11，如图1中的阴影区域所示。例如，将电极引线20、21与电极片10、11接合的方法可包括通用的电阻焊接、超声波焊接、激光焊接、铆接等。此外，电极引线20、21可在连接至暴露部分的部分处额外地包括密封带30、31。在使用多个正极和负极的袋状二次电池构造的一个方面中，各自从正极和负极延伸的正电极片和负电极片以公知的方式接合而与电极引线耦接。为了确保用于电极片和电极引线的接合部分的空间，电极组件与电池壳体的上部以预定距离间隔开。同时，当电池掉落或者当物理外力施加于电池的上部而由此导致电极片与电极组件的上端接触时，导致电池产生短路。通常，在许多情况下由于正电极片与负极集流器或负极活性材料的接触而导致产生短路。为了解决上述问题，已提出使绝缘构件位于电极片上的技术构成，然而，仍未完全避免电池的内部短路，并且存在诸如绝缘构件的粘接强度减弱和随后的绝缘构件脱落之类的问题。因此，必需做出改进。
技术实现思路
技术问题本公开内容旨在解决现有技术的问题，因此本公开内容针对提供一种具有电绝缘层的电极片，其具有增强的电绝缘特性。此外，本公开内容旨在解决由于用于电绝缘层的无机填料早于期望的时间点沉降而导致的电绝缘效果劣化的问题。技术方案在本公开内容的一个方面中，提供一种涂覆有包括无机填料、水性粘合剂和浆料稳定剂的电绝缘层的电极片。所述电极片从电极集流器延伸，并且所述电绝缘层可形成于电极片上且具有比形成于所述电极集流器上的活性材料层的厚度小的厚度。所述电绝缘层可具有所述活性材料层的厚度的5％至100％范围内的厚度。所述电绝缘层可具有所述活性材料层的厚度的10％至50％范围内的厚度。所述电绝缘层可形成于整个电极片上。所述电绝缘层可形成于电极片的除与电极引线的连接部分之外的区域处。所述电绝缘层可形成于电极片的一部分上。所述无机填料可以是选自由SiO2、TiO2、Al2O3、AlOOH、γ-AlOOH、ZrO2、SnO2、CeO2、MgO、CaO、ZnO、Y2O3、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT)、PB(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、BaTiO3、二氧化铪(HfO2)和SrTiO3构成的组中的一种或至少两种。所述水性粘合剂可以是选自由苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧氯丙烷、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙烯丙烯二烯共聚物、聚乙烯基吡啶、氯磺化聚乙烯、胶乳、聚酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和二乙酰纤维素构成的组中的一种或至少两种。所述浆料稳定剂可以是羧甲基纤维素(Carboxy methyl cellulose)、羧乙基纤维素或它们的衍生物。所述无机填料和所述水性粘合剂可以以5:95至80:20或者10:90至50:50的重量比使用。所述浆料稳定剂相对于所述无机填料的使用量可以是0.1wt％至5wt％。所述电极片可以是正电极片。在本公开内容的另一个方面中，还提供了一种包括上述电极片的二次电池。所述二次电池可以是锂二次电池。所述二次电池可以是棱柱形二次电池或袋状二次电池。有益效果本公开内容给出了以下效果。在用于形成电极片的电绝缘层的浆料中，所述无机填料能够保持分散状态达很长一段时间而不形成沉降。因此，确保了浆料稳定性，并能够在使用浆料的制备工艺中提供方便。此外，在根据本公开内容的一个方面的电极片中，电绝缘层形成为具有均匀分布的无机填料，因此，能够获得进一步增强的电绝缘效果。附图说明图1是相关的袋状二次电池的截面图；图2是根据本公开内容的袋状二次电池的截面图；图3是通过实施例1制备的拆解的锂二次电池在进行热箱测试之后的照片；和图4是通过比较例3制备的拆解的锂二次电池在进行热箱测试之后的照片。具体实施方式下文中，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，应当理解，本说明书中和所附权利要求书中使用的术语不应解释为限于常规含义和字典的含义，而应按照允许专利技术人适当地定义术语以最佳解释的原则，基于对应于本公开内容的技术方面的含义和构思加以解释。因此，在此提出的描述仅是用于说明目的的优选实例，并不意在限制本公开内容的范围，因此应当理解，在不背离本公开内容的范围的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆有电绝缘层的电极片，所述电绝缘层包括无机填料、水性粘合剂和浆料稳定剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.16 KR 10-2014-01400581.一种涂覆有电绝缘层的电极片，所述电绝缘层包括无机填料、水性粘合剂和浆料稳定剂。2.根据权利要求1所述的电极片，其中所述电极片从电极集流器延伸，并且所述电绝缘层形成于所述电极片上，所述电绝缘层具有比形成于所述电极集流器上的活性材料层的厚度小的厚度。3.根据权利要求2所述的电极片，其中所述电绝缘层具有所述活性材料层的厚度的5％至100％范围内的厚度。4.根据权利要求2所述的电极片，其中所述电绝缘层具有所述活性材料层的厚度的10％至50％范围内的厚度。5.根据权利要求1所述的电极片，其中所述电绝缘层形成于整个所述电极片上。6.根据权利要求1所述的电极片，其中所述电绝缘层形成于所述电极片的一部分上。7.根据权利要求1所述的电极片，其中所述电绝缘层形成于所述电极片的除与电极引线的连接部分之外的区域处。8.根据权利要求1所述的电极片，其中所述无机填料是选自由SiO2、TiO2、Al2O3、AlOOH、γ-AlOOH、ZrO2、SnO2、CeO2、MgO、CaO、ZnO、Y2O3、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT)、PB(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈善美，柳仁景，李柱成，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR