包括使用导电聚合物的电极引线的袋形二次电池制造技术

本文披露了一种包括使用导电聚合物的电极引线的袋形二次电池，其中电极引线配置为当由于袋形电池单元处于异常状态时在袋形电池单元中产生的气体而导致袋形电池单元膨胀时或者在袋形电池单元过充电时被切断，以便确保袋形电池单元的安全性。能够在电池处于异常状态时以及当袋形二次电池过充电时防止电流在袋形二次电池中流动。此外，能够防止在袋形二次电池中设置额外复杂装置的情况下袋形二次电池的能量密度降低。

Bag secondary batteries including electrode leads using conductive polymers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括使用导电聚合物的电极引线的袋形二次电池
本申请要求于2017年4月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2017-0052485号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。本专利技术涉及一种包括使用导电聚合物的电极引线的袋形二次电池，更具体地，涉及一种包括使用导电聚合物的电极引线的袋形二次电池，其中所述电极引线配置为当由于袋形电池单元处于异常状态时在袋形电池单元中产生的气体而导致袋形电池单元膨胀时或者在袋形电池单元过充电时被切断，以便确保袋形电池单元的安全性。
技术介绍
一般来说，存在各种二次电池，诸如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池已用在诸如电动车辆和混合动力电动车辆之类的需要高输出的大型产品中；用于存储剩余电力或新的可再生能源的电力存储装置中；备用电力存储装置中；以及诸如数码相机、便携式数字多功能光盘(P-DVD)播放器、MP3播放器、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、便携式游戏装置(PortableGameDevice)、电动工具(PowerTool)和电动自行车(E-bike)之类的小型产品中。锂二次电池通常包括正极(阴极，Cathode)、隔膜(Separator)和负极(阳极，Anode)。考虑到锂二次电池的寿命、充电和放电容量、温度特性和安全性，对正极、隔膜和负极的材料进行选择。一般来说，锂二次电池配置为具有其中正极、隔膜和负极按顺序堆叠的三层结构。或者，锂二次电池配置为具有其中正极、隔膜、负极、隔膜和正极按顺序堆叠的五层结构，或者配置为具有其中负极、隔膜、正极、隔膜和负极按顺序堆叠的另一种五层结构。多个单元电池进行组合以构成电极组件或二次电池。锂二次电池通过其中来自正极的锂金属氧化物的锂离子重复嵌入(intercalation)到诸如石墨电极之类的负极中，并且锂离子从负极重复地脱嵌(deintercalation)的过程进行充电和放电。由于外部冲击、锂二次电池的过充电或锂二次电池的过放电而导致在锂二次电池中发生短路的情况下，这种锂二次电池会发热。结果，在锂二次电池中电解质可能会分解，并且在锂二次电池中可能发生热失控。也就是说，锂二次电池的安全性在几个方面受到损害。特别是，二次电池可能会由于各种原因而爆炸。在一个示例中，二次电池可能由于电解质的分解导致的二次电池中的空气压力增加而爆炸。具体地说，当二次电池反复充电和放电时，由于电解质与电极活性材料之间的电化学反应，可能在二次电池中产生气体。二次电池中产生的气体增加了二次电池中的压力。结果，构成二次电池的部件之间的紧固力可能会减小，二次电池的外壳可能会被损坏，二次电池的保护电路可能会过早操作，二次电池的电极可能会变形，在二次电池中可能发生短路，或者二次电池可能会爆炸。为了在发生危险情况时，例如，当电池过充电时确保这种电池的安全性(Safetyevent)，通过电子部件的控制防止在电池中流动过电流，从而防止电池过充电。为此，可给电池应用诸如保护电路模块(ProtectionCircuitModule,PCM)之类的保护电路。然而，即使在给电池应用诸如PCM之类的这种过充电保护电路的情况下，也难以充分确保电池的安全性。特别是，为了更准确地检查袋形电池的膨胀，必须为袋形电池提供进一步改进的保护电路结构。此外，考虑到电池的电子部件的故障，已经使用了机械电流中断装置，这种机械电流中断装置利用在电池过充电时由于电池的热膨胀而在电池中产生的压力来物理地中断电池组的串联连接。通常，在电池组的电流中断装置中，广泛使用的方法是，仅利用在电池过充电时随着电池膨胀而在电池中产生的压力，通过电池组的结构物理地切断电池组的串联连接，以便中断电池组中电流的流动。然而，尚未提出当袋形电池的体积增加时能够中断袋形电池中的电流流动的密封层。韩国注册专利第1601135号披露了一种袋形二次电池，该袋形二次电池配置为具有这样的结构，其中两个引线板经由插置在这两个引线板之间的聚合物材料彼此接合，设置有排气口，以便在二次电池中的压力由于气体而达到预定水平时，将二次电池中产生的气体快速排出到二次电池之外，并且插置在引线板之间的第一密封剂和第二密封剂表现出电绝缘特性和热熔合特性。然而，已经提出了其中导电聚合物插置在电极引线之间或插置在电极引线与电极接片之间的结构、以及其中在包裹电极引线或包裹电极引线和电极接片的膜中形成切口部的结构。韩国专利申请公开第2016-0125920号披露了一种袋形二次电池，该袋形二次电池包括电极组件和用于容纳电极组件的袋护套构件，袋护套构件包括第一袋单元和第二袋单元，第一袋单元和第二袋单元经由密封单元彼此附着，其中袋形二次电池进一步包括：从电极组件延伸的第一电极引线，第一电极引线附接至第一袋单元；附接至第二袋单元的第二电极引线，第二电极引线形成为从袋护套构件向外突出；插置在第一电极引线与第二电极引线之间的第一密封构件，用于防止第一电极引线与第二电极引线彼此接触；以及用于将第一电极引线和第二电极引线彼此电连接的膜形连接构件。然而，在该专利申请公开中披露的专利技术与本专利技术的不同之处在于，密封构件不导电。韩国注册专利第1192077号披露了一种二次电池，该二次电池包括：电极组件，包括第一电极、第二电极、以及设置在第一电极与第二电极之间的隔膜；用于容纳电极组件的电池壳体；电连接至第一电极的电极端子；以及从电池壳体的内部延伸到电池壳体之外的引线接片，引线接片经由电极端子电连接至第一电极，其中引线接片形成为从电极端子的至少一部分分离，使得当电池壳体在引线接片与电池壳体接触的状态下变形时，引线接片可与第一电极电断开，二次电池进一步包括用于将引线接片粘附至电极端子的粘合构件，并且粘合构件设置有通孔，引线接片通过所述通孔电连接至电极端子。然而，该专利公开中披露的专利技术与本专利技术的不同之处在于，绝缘聚合物插置在电极引线之间或插置在电极引线与电极接片之间。韩国注册专利第1447064号披露了一种电池单元，该电池单元配置成使得具有正极/隔膜/负极结构的电极组件安装在电池壳体的容纳单元中，其中其上未涂覆有活性材料的接片(电极接片)从构成电极组件的电极板突出，用于将电极接片彼此电连接的电极引线位于电极接片的叠层的一端，并且由于电极引线的变形，电极引线在电极接片与电极引线之间的电连接处插入电极接片中，从而实现电极接片与电极引线之间的物理接合。然而，尚未提出其中导电聚合物插置在电极引线之间或插置在电极引线与电极接片之间的结构、以及其中在包裹电极引线或包裹电极引线和电极接片的膜中形成切口部分的结构。也就是说，尚未提出包括使用导电聚合物的电极引线的二次电池，当电池处于异常状态下，例如，在电池过充电的情况下或者在电池中产生气体的情况下，电池中的压力增加时或电池的体积增加时，电极引线将袋形二次电池短路。
技术实现思路
技术问题鉴于上述问题进行了本专利技术，本专利技术的目的在于提供一种电极引线以及包括该电极引线的袋形二次电池，所述电极引线包括利用由导电聚合物制成的粘合剂层彼此接合的两部分，所述电极引线配置为当由于袋形电池单元处于异常状态时在袋形电池单元中产生的气体而导致袋形电池单元膨胀时或者在袋形电池单元过充电时被切断，以便确保袋形电池单元的安全性。本专利技术的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种袋形二次电池，包括：通过在正极与负极之间插置隔膜的状态下堆叠正极和负极而构成的电极组件；电极接片；电极引线；密封层；和用于容纳所述电极组件的袋形电池壳体，其中所述袋形二次电池包括：第一电极引线，所述第一电极引线具有连接至所述电极组件的一端和延伸至所述袋形电池壳体的接合部的另一端；第二电极引线，所述第二电极引线可拆卸地连接至所述第一电极引线，并且所述第二电极引线延伸到所述袋形电池壳体之外，从而被暴露；连接层，所述连接层用于将所述第一电极引线与所述第二电极引线彼此接合；和密封层，所述密封层用于将所述电极引线与所述袋形电池壳体彼此接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.24 KR 10-2017-0052485;2018.04.04 KR 10-2011.一种袋形二次电池，包括：通过在正极与负极之间插置隔膜的状态下堆叠正极和负极而构成的电极组件；电极接片；电极引线；密封层；和用于容纳所述电极组件的袋形电池壳体，其中所述袋形二次电池包括：第一电极引线，所述第一电极引线具有连接至所述电极组件的一端和延伸至所述袋形电池壳体的接合部的另一端；第二电极引线，所述第二电极引线可拆卸地连接至所述第一电极引线，并且所述第二电极引线延伸到所述袋形电池壳体之外，从而被暴露；连接层，所述连接层用于将所述第一电极引线与所述第二电极引线彼此接合；和密封层，所述密封层用于将所述电极引线与所述袋形电池壳体彼此接合。2.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述连接层具有比所述密封层小的接合力。3.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述密封层形成为包裹所述电极引线与所述连接层之间的接合部分。4.根据权利要求3所述的袋形二次电池，其中所述密封层在其一端设置有切口，所述切口形成在其中所述密封层与所述电极引线彼此不重叠的部分处。5.根据权利要求4所述的袋形二次电池，其中所述切口的边界表面形...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴鍾弼，金京昊，李敏雨，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR