具有在电池壳体的内表面上的导电层的硬币型二次电池制造技术

本公开提供了二次电池，所述二次电池被配置成使得包括正极、隔离件和负极的电极组合件与电解质溶液一起容置在电池壳体中，其中电池壳体由金属制成，并且在电池壳体的与电解质溶液接触的内表面的一部分或整个上形成由选自导电碳层、导电聚合物层和导电环氧化物层中的一者制成的导电层。一者制成的导电层。一者制成的导电层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有在电池壳体的内表面上的导电层的硬币型二次电池


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年10月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2020
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0140607号和于2020年10月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2020
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0140348号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0003]本公开涉及具有形成在电池盒的内表面上的导电层的二次电池。

技术介绍

[0004]由于化石燃料的使用快速增加，对使用替代能源或清洁能源的需求不断增加，并且作为其中的一部分，研究最活跃的领域是利用电化学的发电和电力储存领域。
[0005]目前，二次电池是利用这样的电化学能量的电化学装置的一个代表性实例，并且其使用范围倾向于逐渐扩大。
[0006]近来，随着对诸如便携式计算机、便携式电话和照相机的移动设备的技术发展和需求的增加，作为能源，对二次电池的需求也急剧增加。在这样的二次电池中，其中已经进行了许多研究并且现在已商业化并被广泛使用的锂二次电池表现出高的充电/放电特性和寿命特性并且是环境友好的。
[0007]通常，二次电池具有这样的结构：其中包括正极、负极和多孔隔离件的电极组合件安置于处于浸渍有非水性电解质的状态的电池壳体中。
[0008]在这种情况下，根据电池壳体的形状，二次电池通常可以分类为：圆柱形二次电池或棱柱形二次电池，其中堆叠/折叠型或卷绕型电极组合件容置在作为电池壳体的由金属制成的壳体中；袋型二次电池，其中堆叠型或堆叠/折叠型电极组合件安置于由铝层合片制成的袋型电池壳体中；和硬币型二次电池，其中硬币型电极组合件容置在由金属制成的上壳体和下壳体中。
[0009]在此，圆柱形、棱柱形或硬币型二次电池的外部材料(即，电池壳体)通常由金属尤其是不锈钢(SUS)制成。
[0010]然而，存在的问题是：当这样的金属与电解质接触时发生腐蚀，并且尤其是当使用基于酰亚胺的锂盐时腐蚀加深。
[0011]在这方面，常规地，通过用不容易引起腐蚀的廉价金属例如Cr、Zn、Sn等对这样的二次电池的电池壳体进行涂覆的方法来抑制腐蚀，但这些也存在不仅无法由金属获得足够的防腐蚀效果，而且在金属表面上发生褐变现象(browning phenomenon)的问题。
[0012]因此，需要开发可以解决以上问题并且无论电解质的类型如何都有效地防止金属罐腐蚀的用于二次电池的技术。

技术实现思路

[0013]技术问题
[0014]做出本公开以解决上述问题和尚待解决的其他技术问题。
[0015]具体地，本公开的目的是提供可以有效地抑制二次电池壳体因与电解质接触而引起的腐蚀的二次电池。
[0016]技术方案
[0017]为了实现以上目的，根据本公开的一个实施方案，提供了二次电池，所述二次电池被配置成使得包括正极、隔离件和负极的电极组合件与电解质溶液一起容置在电池壳体中，
[0018]其中电池壳体由金属制成，并且在电池壳体的与电解质溶液接触的内表面的一部分或整个上形成由选自导电碳层、导电聚合物层和导电环氧化物层中的一者制成的导电层。
[0019]具体地，根据二次电池的形状，
[0020]作为一个实例，电极组合件为硬币型电极组合件，
[0021]电池壳体包括用于容置电极组合件的第一壳体；和用于覆盖第一壳体的上端部的第二壳体，
[0022]在第一壳体和第二壳体的与电解质溶液接触的内表面上形成由选自导电碳层、导电聚合物层和导电环氧化物层中的一者制成的导电层，以及
[0023]导电碳层可以包含石墨烯。
[0024]此外，二次电池还包括填充第一壳体和第二壳体的内部中除电极组合件之外的内部空间的弹簧和间隔件，
[0025]弹簧和间隔件由金属制成，
[0026]在弹簧和间隔件的与电解质溶液接触的表面上形成由选自导电碳层、导电聚合物层和导电环氧化物层中的一者制成的导电层，以及
[0027]导电碳层可以包含石墨烯。
[0028]此外，二次电池还可以包括用于密封第一壳体和第二壳体的衬垫。
[0029]在另一个实例中，二次电池为圆柱形二次电池，
[0030]电极组合件为卷绕型或堆叠/折叠型电极组合件，
[0031]电池壳体包括圆柱形罐，所述圆柱形罐包括：其中将电极组合件和电解质一起容置的容置部和位于容置部的上部的卷边部；以及盖组合件，所述盖组合件被安装在圆柱形罐的开口上端部上并且包括作为突出型电极端子的上端盖，以及
[0032]导电层可以形成在圆柱形罐的底表面和盖组合件的朝向二次电池的内表面的部分或整个表面上。
[0033]更具体地，在圆柱形罐的卷边部的上部上安装衬垫，
[0034]盖组合件被配置成使得用于电流中断的安全装置(PTC装置)和用于内部压降的安全通气口堆叠在上端盖下方，并且在安全通气口的下端处形成电流中断装置(current interruption device，CID)，
[0035]电极组合件包括从电极组合件中引出的正极接片和负极接片，其中正极接片连接至盖组合件，并且负极接片连接至圆柱形罐的与容置部间隔开的底表面，以及
[0036]导电层形成在选自顶盖、圆柱形罐的底表面、用于电流中断的安全装置、安全通气口、电流中断装置、正极接片、和负极接片的至少一个构件中的朝向二次电池的内表面的表面上。
[0037]在又一个实例中，电极组合件为卷绕型或堆叠/折叠型电极组合件，
[0038]电池壳体包括矩形罐体，所述矩形罐体在其上端是开口的并且将电极组合件和电解质溶液一起容置；和顶盖，所述顶盖包括盖端子，所述盖端子耦接并密封至罐体的上端部并且连接至电极组合件的电极端子，以及
[0039]在顶盖的盖端子的朝向二次电池的内表面的表面上形成导电层。
[0040]在这种情况下，电极组合件包括从电极组合件中引出的正极接片和负极接片，其中正极接片和负极接片分别连接至盖端子，以及
[0041]可以在选自正极接片和负极接片中的至少一个构件中的朝向二次电池的内表面的表面上形成导电层。
[0042]另一方面，在以上实例中的任一者中，金属可以由选自以下的任一者组成：铝、镍、不锈钢(SUS)、铜、铁、青铜、和黄铜。
[0043]二次电池还可以包括被插入到电极组合件的中心的中空中心销。
[0044]导电层可以形成为0.01μm至100μm的厚度。
[0045]另一方面，在一个具体实例中，导电碳层可以包含石墨烯和粘结剂聚合物。
[0046]导电聚合物层可以包含选自以下的至少一种导电聚合物：聚(3,4
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亚乙基二氧基噻吩)/聚(4
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苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PT)、聚乙炔(PA)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】1.一种二次电池，所述二次电池被配置成使得包括正极、隔离件和负极的电极组合件与电解质溶液一起容置在电池壳体中，其中所述电池壳体由金属制成，并且在所述电池壳体的与所述电解质溶液接触的内表面的一部分或整个上形成由选自导电碳层、导电聚合物层和导电环氧化物层中的一者制成的导电层。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中：所述电极组合件为硬币型电极组合件，所述电池壳体包括用于容置所述电极组合件的第一壳体；和用于覆盖所述第一壳体的上端部的第二壳体，在所述第一壳体和所述第二壳体的与电解质溶液接触的内表面上形成由选自所述导电碳层、所述导电聚合物层和所述导电环氧化物层中的一者制成的导电层，以及所述导电碳层包含石墨烯。3.根据权利要求2所述的二次电池，其中：所述二次电池还包括填充所述第一壳体和所述第二壳体的内部中除所述电极组合件之外的内部空间的弹簧和间隔件，所述弹簧和所述间隔件由金属制成，在所述弹簧和所述间隔件的与所述电解质溶液接触的表面上形成由选自导电碳层、导电聚合物层和导电环氧化物层中的一者制成的导电层，以及所述导电碳层包含石墨烯。4.根据权利要求2所述的二次电池，所述二次电池还包括用于密封所述第一壳体和所述第二壳体的衬垫。5.根据权利要求1所述的二次电池，其中：所述二次电池为圆柱形二次电池，所述电极组合件为卷绕型或堆叠/折叠型电极组合件，所述电池壳体包括圆柱形罐，所述圆柱形罐包括：其中将所述电极组合件和所述电解质溶液一起容置的容置部和位于所述容置部的上部的卷边部；以及盖组合件，所述盖组合件被安装在所述圆柱形罐的开口上端部上并且包括作为突出型电极端子的上端盖，以及所述导电层形成在所述圆柱形罐的底表面和所述盖组合件的朝向所述二次电池的内表面的部分或整个表面上。6.根据权利要求5所述的二次电池，其中：在所述圆柱形罐的所述卷边部的上部安装有衬垫，所述盖组合件被配置成使得用于电流中断的安全装置(PTC装置)和用于内部压降的安全通气口堆叠在所述上端盖下方，并且在所述安全通气口的下端处形成电流中断装置(CID)，所述电极组合件包括从所述电极组合件中引出的正极接片和负极接片，其中所述正极接片连接至所述盖组合件，并且所述负极接片连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹泫雄，姜盛中，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：