双极锂二次电池制造技术

本发明专利技术的一个方面涉及一种双极锂二次电池，并且更具体地，涉及一种包含双极单元的双极锂二次电池，所述双极单元包含在其两个表面上形成有正极和负极的集电器，所述双极锂二次电池通过附着到所述集电器的边缘的聚合物膜将与具有不同极性的电极相邻的电解液分隔开，并且阻止所述分隔开的电解液的移动，可以防止自放电和旁路电流的产生。自放电和旁路电流的产生。自放电和旁路电流的产生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双极锂二次电池


[0001]本申请要求基于2019年6月14日提交的韩国专利申请第10
‑
2019
‑
0070374号和2020年6月11日提交的韩国专利申请第10
‑
2020
‑
0070651号的优先权的权益，这些韩国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
[0002]本公开内容的一个方面涉及一种双极锂二次电池，所述双极锂二次电池包含其中具有不同极性的电极层形成在集电器的两侧上的双极单元。

技术介绍

[0003]与不能充电的一次电池不同，二次电池为能够充电和放电的电池。低容量二次电池被用于诸如移动电话、笔记本电脑或便携式摄像机的便携式电子装置中，并且高容量二次电池被广泛用作驱动混合动力车辆等中的电动机的电源。
[0004]最近，已经开发了使用非水电解液的具有高能量密度和高功率的高容量二次电池。通过将多个二次电池串联连接来构造具有高能量密度和高功率的高容量二次电池，以使得它们可以用于驱动需要电力的设备，如电动车辆中的电动机等。
[0005]这些二次电池可以包含在集电器的两侧上的涂布有具有相同极性的活性材料的普通单极电极或在集电器的两侧上的涂布有具有不同极性的活性材料的双极电极。
[0006]应用了普通单极电极的二次电池包含其中形成有用于连接电极的连接部的结构，但是这种结构会引起由于该连接部的电阻而导致输出降低的问题。双极电极是可以通过在没有这样的连接部的情况下堆叠电极而使用的电极，从而将连接电阻减到最低限度。r/>[0007]同时，在包含双极电极的双极二次电池的情况下，密封电解液以防止在堆叠的双极电极之间的泄漏是非常重要的，并且同时，还需要减小双极二次电池的厚度。
[0008]一般，使用垫圈进行密封以防止电解液的泄漏，但是存在以下问题，即难以制造具有1mm以下的厚度的垫圈，并且如果垫圈的厚度太大，那么存在双极电极之间的空隙变大，并且因此相对于体积的输出降低的问题。
[0009]此外，在双极电极中，当与具有不同极性的电极相邻的电解液移动并且混合时，可能发生自放电和旁路电流，并且因此，需要开发能够防止这样的问题的技术。
[0010][现有技术文献][0011](专利文献1)
[0012]日本专利公开第2005
‑
190713号

技术实现思路

[0013]【技术问题】
[0014]因此，本公开内容的一个方面的专利技术人已经确认了，在包含其中正极和负极堆叠在一个集电器的两侧上的双极单元的电池中，当将聚合物膜附着到集电器的边缘时，能够通过该聚合物膜而防止与正极和负极相邻的电解液的移动和混合，从而能够防止自放电和旁路电流的产生。
[0015]因此，本公开内容的一个方面的目的在于提供一种防止自放电和旁路电流产生的双极锂二次电池。
[0016]【技术方案】
[0017]为了实现上述目的，本公开内容的一个方面提供一种双极锂二次电池，所述双极锂二次电池包含
[0018]集电器；
[0019]以围绕所述集电器的边缘的形式附着的聚合物膜；
[0020]电极层，其包含形成在所述集电器的两侧上的正极和负极；
[0021]分别形成在所述正极和所述负极上的第一隔膜和第二隔膜；和
[0022]容纳在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间的电解液，
[0023]其中所述容纳在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间的电解液被所述聚合物膜分隔开。
[0024]【有益效果】
[0025]根据本公开内容的一个方面，在包含其中正极和负极分别形成在一个集电器的两侧上的双极单元的锂二次电池中，由于分别与正极和负极相邻的电解液被附着到集电器边缘的聚合物膜分隔开，因此可以防止分隔开的电解液之间的移动和混合，从而防止自放电和旁路电流的产生。
[0026]此外，在根据本专利技术的锂二次电池的情况下，包含正极和负极的单元电池可以通过双极单元中包含的集电器在电池中串联连接，从而降低辅助材料的重量和体积，从而确保较高的能量密度。
附图说明
[0027]图1为示出根据本专利技术的一个实施方式的双极锂二次电池的横截面的示意图。
[0028]图2为示出根据比较例1的锂硫二次电池的横截面的示意图。
[0029]图3为示出根据比较例2的双极锂硫二次电池的横截面的示意图。
[0030]图4为分别在比较例1和比较例2中制备的锂硫二次电池的放电容量的测量结果的图。
[0031]图5为分别在比较例1和实施例1中制备的锂硫二次电池的放电容量的测量结果的图。
[0032]图6为示出在实施例1的双极锂硫二次电池中的集电器的两侧上形成的负极和正极的横向截面的照片。
具体实施方式
[0033]在下文中，将更详细地描述本专利技术以帮助理解本专利技术。
[0034]在此所用的术语“双极单元”可以为在一个集电器的两侧上包含含有具有不同极性的活性材料的电极层的单元，并且例如，所述双极单元可以为包含形成在集电器的两侧上的正极和负极以及集电器的单元。
[0035]在本说明书中使用的术语“正极”和“负极”可以分别指正极活性材料层和负极活性材料层。一般而言，正极包含正极集电器和正极活性材料层，并且负极包含负极集电器和
负极活性材料层，但是根据本专利技术的双极单元中包含的“正极”和“负极”可以指与集电器分开形成的正极活性材料层和负极活性材料层。
[0036]在此所用的术语“单元电池”是指包含正极、负极和置于它们之间的隔膜的结构。
[0037]在此所用的术语“双极锂二次电池”是指包含至少一个如上定义的“双极单元”的锂二次电池。
[0038]双极锂二次电池
[0039]本公开内容的一个方面涉及一种双极锂二次电池，所述双极锂二次电池包含其中包含具有不同极性的活性材料的电极层形成在一个集电器的两侧上的双极单元。
[0040]在下文中，将参照附图更详细地描述本公开内容的一个方面。
[0041]图1为示出根据本专利技术的一个实施方式的双极锂二次电池的横截面的示意图。所述横截面可以为纵向截面。
[0042]参照图1，双极锂二次电池1包含集电器110和形成在集电器110的边缘上的聚合物膜120，并且具有不同极性的电极层，即正极320和负极210可以分别堆叠在集电器110的两侧上。如上文所述，通过在一个集电器110的两侧上形成作为具有不同极性的电极层的正极320和负极210而构造的结构可以被称为双极单元(B/U)。此时，集电器110也可以被称为电流路径。
[0043]此外，第二隔膜230、正极220和正极集电器221可以依次堆叠在形成在集电器110的一侧的负极210上，并且这被称为第二单元电池200。
[0044]此外，第一隔膜330、负极310和负极集电器311可以依次堆叠在形成在集电器110的另一侧的正极320上，并且这被称为第一单元电池300。
[0045]双极锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双极锂二次电池，其包含集电器；以围绕所述集电器的边缘的形式附着的聚合物膜；电极层，其包含形成在所述集电器的两侧上的正极和负极；分别形成在所述正极和所述负极上的第一隔膜和第二隔膜；和容纳在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间的电解液，其中所述容纳在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间的电解液被所述聚合物膜分隔开。2.根据权利要求1所述的双极锂二次电池，其中所述聚合物膜包含非多孔膜。3.根据权利要求1所述的双极锂二次电池，其中所述聚合物膜为包含非多孔膜和多孔膜的层压聚合物膜。4.根据权利要求2或3所述的双极锂二次电池，其中所述非多孔膜包含选自由聚烯烃、纤维素和含氟树脂构成的组中的至少一种。5.根据权利要求2或3所述的双极锂二次电池，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩承勋，李载佶，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：