袋型电池壳体和袋型二次电池制造技术

根据本发明专利技术的用于解决上述问题的实施方式的袋型电池壳体容纳通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件，所述袋型电池壳体包括：密封层，所述密封层由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层，所述表面保护层由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层，所述阻气层由包含铝合金的金属制成并层压在所述表面保护层与所述密封层之间，其中所述阻气层具有60μm至100μm的厚度。具有60μm至100μm的厚度。具有60μm至100μm的厚度。

【技术实现步骤摘要】
袋型电池壳体和袋型二次电池


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月14日提交的韩国专利申请10
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2020
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0045542的优先权权益，通过引用将该申请作为整体结合在此。
[0003]

[0004]本专利技术涉及袋型电池壳体和袋型二次电池，且更具体地，涉及其中提高拉伸强度和伸长率以改善可模制性的袋型电池壳体和袋型二次电池。

技术介绍

[0005]一般而言，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、和锂离子聚合物电池。这种二次电池已应用于诸如数码相机、P
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DVD、MP3P、移动电话、PDA、便携式游戏设备(Portable Game Device)、电动工具(Power Tool)、电动自行车(E
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bike)和类似者的小型产品以及诸如电动汽车和混合动力汽车、用于存储剩余功率或可再生能源的储能装置、以及备用储能装置的需要高功率的大型产品。
[0006]一般而言，为了制造锂二次电池，首先，将电极活性材料浆料施加至正极集电器和负极集电器上以制造正极和负极。然后，将电极层压在隔板(Separator)的两侧上以形成电极组件(Electrode Assembly)。此外，将电极组件容纳在电池壳体中，然后在注入电解质之后将电池壳体密封。
[0007]根据容纳电极组件的壳体的材料，这种二次电池分为袋型(Pouch Type)二次电池和罐型(Can Type)二次电池。在袋型(Pouch Type)二次电池中，电极组件被容纳在由柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(Can Type)二次电池中，电极组件被容纳在由金属或塑料制成的壳体中。
[0008]作为袋型二次电池的壳体的袋通过对具有柔性的袋膜进行压制加工而形成杯状部来制造。此外，当形成杯状部时，将电极组件容纳在该杯状部的容纳空间中，然后，将密封部密封以制造二次电池。
[0009]在压制加工中，通过将袋膜插入压制设备中并通过使用冲压机对袋膜施加压力以拉长袋膜来进行拉伸(Drawing)模制。袋膜被设置为多层，并且设置在袋膜中的阻气层由金属制成。然而，根据现有技术，阻气层的金属在铝合金之中具有大的晶粒尺寸，并且阻气层具有较薄的厚度。结果，可模制性可能会劣化。因此，在袋膜中模制出具有较深深度的杯状部是受限的，并且当对杯状部的底部的边缘和开口的边缘施加圆角(Filleting)时，减小圆角的半径也是受限的。此外，模制接近垂直状态设置的杯状部的外壁也是受限的。结果，二次电池的死空间(Dead Space)可能增加，并且电极组件的尺寸可能减小，从而使相对于二次电池的体积的能量效率降低。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本专利技术的用于解决上述问题的目的是提供一种其中提高拉伸强度和伸长率以改善可模制性的袋型电池壳体和一种袋型二次电池。
[0012]本专利技术的目的不限于上述目的，本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未描述的其他目的。
[0013]技术方案
[0014]根据本专利技术用于解决上述问题的实施方式，一种容纳通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件的袋型电池壳体，所述袋型电池壳体包括：密封层，所述密封层由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层，所述表面保护层由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层，所述阻气层由包含铝合金的金属制成并层压在所述表面保护层与所述密封层之间，
[0015]其中所述阻气层具有60μm至100μm的厚度。
[0016]此外，铝合金可包含1.2重量％至1.7重量％的铁。
[0017]此外，铝合金可包含1.3重量％至1.7重量％的铁。
[0018]此外，铝合金可包含0.2重量％或更少的硅。
[0019]此外，铝合金可具有10μm至13μm的晶粒尺寸。
[0020]此外，铝合金可包括AA8021铝合金。
[0021]此外，所述阻气层可具有70μm至90μm的厚度。
[0022]此外，所述密封层可具有30μm至70μm的厚度。
[0023]此外，所述第一聚合物可包括聚丙烯(PP)。
[0024]此外，所述表面保护层可具有6μm至25μm的厚度。
[0025]此外，第二聚合物可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0026]此外，所述袋型电池壳体可进一步包括拉伸辅助层，所述拉伸辅助层由第三聚合物制成并且层压在所述表面保护层和所述阻气层之间。
[0027]此外，所述拉伸辅助层可具有20μm至50μm的厚度。
[0028]此外，所述拉伸辅助层可具有25μm至38μm的厚度。
[0029]此外，所述第三聚合物可包括尼龙(Nylon)。
[0030]根据本专利技术用于解决上述问题的实施方式的袋型二次电池包括：通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件；和被配置为容纳所述电极组件的袋型电池壳体，其中所述电池壳体包括：密封层，所述密封层由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层，所述表面保护层由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层，所述阻气层由包含铝合金的金属制成并层压在所述表面保护层与所述密封层之间，其中所述阻气层具有60μm至100μm的厚度。
[0031]其他实施方式的细节包括在详细描述和附图中。
[0032]有益效果
[0033]根据本专利技术的实施方式，至少具有以下效果。
[0034]当将袋膜模制以制造袋型电池壳体时，由于提高了袋膜的拉伸强度和伸长率，因此可以增加韧性(Toughness)，从而改善可模制性。
[0035]此外，由于袋膜具有优异的穿刺强度，所以即使袋膜由于受到来自外部的较大压力或被尖锐物体刺破而被损坏，袋膜中的电极组件也可以得到更有效的保护。
[0036]本专利技术的效果不受前述描述的限制，因此，在本说明书中涉及更多种不同的效果。
附图说明
[0037]图1是根据本专利技术的实施方式的二次电池的组装图。
[0038]图2是根据本专利技术的实施方式的袋膜的截面图。
[0039]图3是示出合金编号为AA8079的铝合金和合金编号为AA8021的铝合金的铁和硅含量的图。
[0040]图4是示出根据合金编号为AA8079的铝合金和合金编号为AA8021的铝合金的铁和硅含量的拉伸强度、伸长率、和晶粒尺寸的图。
[0041]图5是合金编号为AA8079的铝合金和合金编号为AA8021的铝合金的晶粒的放大SEM照片。
[0042]图6是示出根据本专利技术的制造例、比较例1、和比较例2的袋膜的拉伸强度和伸长率的测试结果的图。
[0043]图7是示出根据本专利技术的制造例、比较例1、和比较例2的袋膜的穿刺强度的测试结果的图。
具体实施方式
[0044]将通过参照附图描述的以下实施方式来阐明本专利技术的优点和特征及其实现方法。然而，本专利技术可以以不同的形式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种容纳通过层压正极、隔板、和负极而形成的电极组件的袋型电池壳体，所述袋型电池壳体包括：密封层，所述密封层由第一聚合物制成并形成为最内层；表面保护层，所述表面保护层由第二聚合物制成并形成为最外层；和阻气层，所述阻气层由包含铝合金的金属制成并层压在所述表面保护层与所述密封层之间，其中所述阻气层具有60μm至100μm的厚度。2.根据权利要求1所述的袋型电池壳体，其中所述铝合金包含1.2重量％至1.7重量％的铁。3.根据权利要求2所述的袋型电池壳体，其中所述铝合金包含1.3重量％至1.7重量％的铁。4.根据权利要求2所述的袋型电池壳体，其中所述铝合金包含0.2重量％或更少的硅。5.根据权利要求2所述的袋型电池壳体，其中所述铝合金具有10μm至13μm的晶粒尺寸。6.根据权利要求5所述的袋型电池壳体，其中所述铝合金包括AA8021铝合金。7.根据权利要求1所述的袋型电池壳体，其中所述阻气层具有70μm至90μm的厚度。8.根据权利要求1所述的袋型电池壳体，其中所述密封层具有30μm至70μm的厚度。9.根据权利要求1所述的袋型电池壳体，其中所述第一聚合物包括聚丙烯(...

【专利技术属性】
技术研发人员：金橡熏，黃隨枝，姜旻亨，庾亨均，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：