二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种设置有软包的二次电池，其中，当电极组件和电解液被封装时在二次电池的边缘上形成的密封部被密封，该二次电池包括：阀，其安装在密封部上，使得阀的一端设置在软包的内部，并且阀的另一端设置在软包的外部，并将软包内产生的气体排出至外部，其中，阀包括内管，内管填充有粘合剂并由当发生膨胀时变形的材料制成，并且当发生膨胀而使软包内部的压力增加时，在填充有粘合剂的部分中产生间隙，并且软包内的气体通过该间隙排出至外部。在具有上述配置的本发明专利技术中，可以将粘合剂填充在内管中以防止电解液泄漏并且防止外部水分渗入，但是仅当软包内部的压力增加时才会产生间隙以排出气体，从而有效地防止发生膨胀。从而有效地防止发生膨胀。从而有效地防止发生膨胀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池


[0001]本申请要求于2020年6月15日提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0072596的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本说明书中。
[0002]本专利技术涉及一种电极组件和电解液嵌入软包(pouch)中的二次电池，更具体地，涉及一种具有当软包中产生气体时能够将气体排出至外部的阀的软包型二次电池。

技术介绍

[0003]在移动设备和电动汽车领域中，对高效二次电池的需求正在迅速增加。在这些二次电池中，具有高能量密度、保持较高的电压并且具有低的自放电率的锂二次电池在商业上广泛使用，并且正在积极地进行改善其性能的研究和开发。
[0004]二次电池具有电极组件和电解液嵌入到例如硬壳(can)或软包的外壳中的结构。电极组件具有正极、隔膜和负极重复堆叠的结构。通常，电极组件可以分为处于堆叠状态的正极、隔膜和负极被卷绕以嵌入到外壳中的卷绕型电极组件和分别被切割为预定尺寸的正极、隔模和负极堆叠的堆叠型(堆叠)电极组件。
[0005]由于卷绕型电极组件具有螺旋缠绕结构，卷绕形电极组件适合安装在圆柱形电池上，但是对于棱柱形或软包型电池，在空间利用率方面存在劣势。另一方面，由于当切割电极和隔膜时堆叠型电极组件的尺寸被调节，容易得到与外壳匹配的棱柱形状，但是制造过程比较复杂，并且堆叠型电极组件相对容易受到外部冲击的影响。此外，已经开发一种堆叠折叠方法，以将卷绕型和堆叠型的优点结合。在堆叠折叠方法中，将C型双电池(具有正极/隔膜/负极/隔膜/正极的堆叠结构的双电池)和A型双电池(具有负极/隔膜/正极/隔膜/负极的堆叠结构的双电池)放置在折叠隔膜上以将双电池折叠，从而制造电极组件。
[0006]将如上所述以各种方式制造的电极组件安装在例如硬壳或软包的外壳中。
[0007]在这些电池中，软包型电池具有例如每单位重量和体积的能量密度更高、能够形成更薄且更轻的电池以及外装材料成本更低的优点，因此，近年来得到积极发展。如示出了在软包1打开的状态下安装电极组件3的状态的图1中所示，制造软包型二次电池使得在软包1的上部和下部彼此分离的状态下将电极组件3安置在软包1中，并且当注入电解液时，在上部和下部的边缘形成的密封部2a和2b被密封。此处，从电极组件3引出的电极引线3a的端部以被设置为向外部突出的状态被密封。
[0008]软包型电池的问题在于，在制造过程中以及在进行制造之后用作充电/放电装置的过程中发生膨胀。
[0009]这种膨胀是由于电解液的蒸发而在软包1内部产生气体，从而使软包1的外观变形并使二次电池的充电/放电性能劣化，并且在严重的情况下，有爆炸的危险。
[0010]因此，当在软包内产生气体时，必须去除气体。

技术实现思路

[0011]技术问题
[0012]为了解决上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种具有当软包内产生气体而使内部压力增加时能够将气体排出至外部的阀的二次电池。
[0013]技术方案
[0014]为了实现上述目的，本专利技术提供一种设置有软包的二次电池，其中，当电极组件和电解液被封装时，在二次电池的边缘上形成的密封部被密封，二次电池包括：阀，其安装在密封部上，使得该阀的一端设置在软包的内部，而该阀的另一端设置在软包的外部，并将软包内产生的气体排出至外部，其中，阀包括内管，该内管填充有粘合剂并由当发生膨胀时变形的材料制成，并且当发生膨胀而使软包内的压力增加时，在填充有粘合剂的部分中产生间隙，并且软包内的气体通过该间隙排出至外部。
[0015]阀可以包括安装在密封部上的外管，使得该阀的一端设置在软包的内部并且该阀的另一端设置在软包的外部，并且被安装为使得内管在纵向方向上插入到外管内部，外管和内管的两端可以彼此连接以被密封，使得在外管与内管之间形成腔室，腔室为密封空间，并且内管可以在外管内变形。
[0016]外管可以由即使当发生膨胀时也不变形的材料制成，并且当发生膨胀以增加软包内部的压力时，内管可以变形，使得腔室的体积收缩。
[0017]外管和内管可以分别由作为软包中包含的材料的聚丙烯制成，其中，外管可以被制造为与内管相比具有较低的柔韧性和较高的刚性，并且内管可以被制造为与外管相比具有较高的柔韧性和较低的刚性。
[0018]可以将气态氮(N2)注入到腔室中，并且可以用其它稳定气体代替气态氮(N2)。
[0019]外管和内管可以分别具有圆形横截面或椭圆形横截面。
[0020]粘合剂可以是包含环氧粘合剂的材料。粘合剂可以是包含丙烯酸酯粘合剂的材料。
[0021]可以将多个钩子分别安装在内管内的彼此面对的一个表面和另一表面上，使得钩子以粘扣带(hook
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and
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loop)紧固件的方式彼此物理连接。
[0022]在排出气体之后在内管中形成的间隙可以被再次填充。
[0023]阀可以设置为平行于电极引线，该电极引线从电极组件引出以突出至软包外部。
[0024]本专利技术可以另外提供一种二次电池模块，其通过将具有上述配置的多个二次电池彼此连接而制造。
[0025]有益效果
[0026]在具有上述配置的本专利技术中，可以将粘合剂填充在内管中以防止电解液泄漏并且防止外部水分渗入，但是仅当软包内部的压力增加时才会产生间隙以排出气体，从而有效地防止发生膨胀。
[0027]由于将内管设置在外管中以使内管变形以扩大直径，因此，可以保护内管免受外部冲击。
[0028]可以将气态氮注入到在内管与外管之间形成的腔室中以保护内管，并且在内管膨胀时气态氮会收缩，以促进粘合剂中的间隙的产生。
[0029]此外，可以将多个钩子分别安装在内管内部的彼此面对的一个表面和另一表面上，使得这些钩子以粘扣带紧固件的方式彼此物理连接，以调节在粘合剂中产生间隙的软包内的内压标准(pressure standard)，以及间隙的膨胀速度。
附图说明
[0030]图1是示出在软包打开的状态下安装电极组件的状态的透视图；
[0031]图2是示出根据将本专利技术的第一实施例的阀安装在软包型二次电池中的状态的图；
[0032]图3是根据本专利技术的第一实施例的阀的横截面图；
[0033]图4是示出在根据本专利技术的第一实施例的阀中的粘合剂中产生间隙g的状态的横截面图；
[0034]图5是当根据本专利技术的第一实施例的阀处于正常状态时的纵向横截面图和横截面图(左图)，以及当软包内部产生气体而使内部压力增加时的纵向横截面图和横截面图(右图)；
[0035]图6是根据本专利技术的第二实施例的阀的横截面图。
具体实施方式
[0036]下文中，将参照附图详细描述本专利技术的优选实施例，以使得本专利技术所属领域的普通技术人员可以容易地实施本专利技术的技术构思。然而，本专利技术可以以不同的形式实施，并且不应理解为局限于本文中阐述的实施例。
[0037]为了清楚地描述本专利技术，省略与描述无关的部本文档来自技高网...

【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，所述二次电池设置有软包，其中，当电极组件和电解液被封装时，在所述二次电池的边缘上形成的密封部被密封，所述二次电池包括：阀，其安装在所述密封部上，使得所述阀的一端设置在所述软包的内部，并且所述阀的另一端设置在所述软包的外部，并且所述阀将所述软包内产生的气体排出至外部，其中，所述阀包括内管，所述内管填充有粘合剂并由当发生膨胀时变形的材料制成，并且当发生膨胀而使所述软包内部的压力增加时，在填充有所述粘合剂的部分中产生间隙，并且所述软包内的气体通过所述间隙排出至外部。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述阀包括外管，所述外管安装在所述密封部上，使得所述外管的一端设置在所述软包的内部，并且所述外管的另一端设置在所述软包的外部，并且所述外管被安装为使得所述内管在纵向方向上插入到所述外管内部，所述外管和所述内管的两端彼此连接以被密封，使得在所述外管与所述内管之间形成腔室，所述腔室为密封空间，并且所述内管在所述外管内变形。3.根据权利要求2所述的二次电池，其中，所述外管由即使当发生膨胀时也不变形的材料制成，并且当发生膨胀而使所述软包内部的压力增加时，所述内管变形以使所述腔室的体积收缩...

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