制造二次电池的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，在形成之前和之后进行两个加压处理。根据本发明专利技术制造的凝胶聚合物电解液电池在隔膜和电极之间具有小的间隔并且粘合强度高。另外，该电池的厚度减小，且形状稳定性和刚度提高。结果，具有改进电池特性的效果，诸如增加初始容量、降低初始电阻以及改善循环特性、高温安全性、过充电安全性和穿透安全性。另外，当施加高温/加压处理时，凝胶聚合物电池并没有物理特性的变化，诸如电解液的劣化，并且即使处理时间不长也可以实现期望的效果，从而与制造一般的液体电解液电池相比，凝胶聚合物电池的处理效率更高。电池的处理效率更高。电池的处理效率更高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造二次电池的方法


[0001]本申请要求于2020年9月14日在韩国提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0117965的优先权。本公开涉及包括新型激活步骤(activation step)的制造二次电池的方法。

技术介绍

[0002]近来，锂离子二次电池被广泛用作诸如笔记本PC、蜂窝电话、数字相机、便携式摄像机等这样的便携式电子仪器的电源。另外，由于这种锂离子二次电池具有高能量密度，因此它们已经应用于诸如电动车辆这样的运输工具。
[0003]通常，通过堆叠正极、隔膜和负极以形成堆叠电芯从而将堆叠电芯引入到袋中并用电解液填充袋来获得锂离子二次电池。当如以上提到地通过堆叠电极和隔膜来制造二次电池时，可能在隔膜和电极之间产生间隙。当这样的间隙小时，可以预期诸如容量特性、寿命特性和安全性这样的电池性能有改善。此外，由于电解液的挥发性和易燃性，使用液体型电解液的电池表现出的安全性差。另外，这种电池可能造成电解液泄漏到电池外部的问题。为了解决二次电池的这种问题，已经使用了凝胶聚合物电解液(凝胶电解液(gelyte))。尽管与液体电解液相比，这种凝胶聚合物电解液具有更高的安全性，但与液体电解液相比，它表现出的流动性明显更低。因此，当在电极和隔膜之间产生间隙时，电池的性能不期望地劣化。

技术实现思路

[0004]技术问题
[0005]本公开涉及提供一种使用凝胶电解液作为电解液来制造凝胶聚合物电解液二次电池的方法。本公开还涉及提供包括新型电池激活步骤使得隔膜和电极之间的间隙可以减小并且隔膜与电极的结合可以稳定保持的制造二次电池的方法。将容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书中示出的手段及其组合来实现。
[0006]技术方案
[0007]根据本公开的第一实施方式，提供了一种制造凝胶型电解液电池的方法，该方法包括以下步骤：(S1)预老化步骤，该预老化步骤将堆叠电芯引入电池壳体，将电解液前体(electrolyte precursor)注入其中，并将电解液前体凝胶成凝胶聚合物电解液；
[0008](S2)对(S1)的产物加压的第一加压步骤；
[0009](S3)对(S2)的产物进行充电/放电的形成步骤；
[0010](S4)让(S3)的产物放置达预定时间的老化步骤；以及
[0011](S5)对(S4)的产物加压的第二加压步骤，
[0012]其中，在高于步骤(S2)的压力下进行步骤(S5)。
[0013]根据本公开的第二实施方式，提供了一种如第一实施方式中定义的制造凝胶聚合物电解液电池(gel polymer electrolyte battery)的方法，其中，第一加压步骤在3kgf/cm2或更低下进行。
[0014]根据本公开的第三实施方式，提供了如第一实施方式或第二实施方式中定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，电解液前体包括有机溶剂、锂盐、可交联聚合物和/或低聚物和交联引发剂。
[0015]根据本公开的第四实施方式，提供了如第三实施方式中定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，可交联聚合物包括含有偏二氟乙烯单元的聚偏二氟乙烯(PVDF)类聚合物和/或具有可交联官能团的丙烯酸类聚合物。
[0016]根据本公开的第五实施方式，提供了如第一实施方式至第四实施方式中的任一实施方式定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，电解液前体的凝胶化在实现交联的温度下进行。
[0017]根据本公开的第六实施方式，提供了如第一实施方式至第五实施方式中的任一实施方式定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，步骤(S2)进行1小时或更短的时间。
[0018]根据本公开的第七实施方式，提供了如第一实施方式至第六实施方式中任一实施方式定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，步骤(S3)在与步骤(S2)相同的压力下进行，而没有释放施加到步骤(S2)的压力。
[0019]根据本公开的第八实施方式，提供了如第一实施方式至第七实施方式中的任一实施方式定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，通过充电至所述电池容量的30％至100％来进行步骤(S3)。
[0020]根据本公开的第九实施方式，提供了如第一实施方式至第八实施方式中的任一实施方式定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，步骤(S5)在等于或高于步骤(S2)的温度的温度下进行。
[0021]根据本公开的第十实施方式，提供了如第一实施方式至第九实施方式中的任一实施方式定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，步骤(S5)在比步骤(S2)的温度高的温度下进行。
[0022]根据本公开的第十一实施方式，提供了如第一实施方式至第十实施方式中的任一实施方式定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，步骤(S5)在比步骤(S2)的温度高的温度下进行。
[0023]根据本公开的第十二实施方式，提供了如第一实施方式至第十一实施方式中任一实施方式定义的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，在步骤(S5)之后还进行脱气步骤。
[0024]有益效果
[0025]根据本公开获得的凝胶聚合物电解液电池表现出隔膜和电极之间的小间隙和高结合力。另外，该电池具有减小的厚度和提高的形状稳定性和刚度。
[0026]结果，电池表现出增加的初始容量、减小的初始电阻以及改善的诸如循环特性、高温安全性、过充电安全性和穿透安全性这样的特性。
[0027]另外，当凝胶聚合物电解液电池经受高温/加压步骤时，它并没有经历诸如电解液劣化这样的物理性质的变化并在相对短的处理时间内实现所期望的效果，因此，与制造常规的液体电解液电池相比，表现出改善的处理效率。
附图说明
[0028]附图例示了本公开的优选实施方式，并与以上公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。此外，可以出于更清楚描述的目的，夸大图中的某些构成要素的形状、大小、缩放或比例。
[0029]图1是例示了根据本公开的实施方式的制造电池的方法的流程图。
[0030]图2是例示了根据示例3至示例7的电池的寿命特性的曲线图。
具体实施方式
[0031]下文中，将参考附图详细地描述本公开的优选实施方式。在进行描述之前，应该理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应该被理解为限于通用含义和字典含义，而是以使得专利技术人能够定义适于最佳说明的术语的原理为基础基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。因此，本文中提出的描述仅仅是用于只例示目的的优选示例，不旨在限制本公开的范围，所以应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以得到其它等同形式和修改形式。
[0032]在整个说明书中，表述“一个部件包括一个元件”并没有排除任何附加元件的存在，而是意味着该部件还可以包括其它元件。
[0033]如在本文中使用的，术语“约”、“基本上”等在提出所述含义特有的可接受制备和材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造凝胶聚合物电解液电池的方法，该方法包括以下步骤：S1预老化步骤：将堆叠电芯引入电池壳体，将电解液前体注入所述电池壳体中，并使电解液前体凝胶成凝胶聚合物电解液；S2第一加压步骤：对S1的产物加压；S3形成步骤：对S2的产物进行充电/放电；S4老化步骤：让S3的产物放置达预定时间；以及S5第二加压步骤：对S4的产物加压，其中，在高于步骤S2的压力的压力下进行步骤S5。2.根据权利要求1所述的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，所述第一加压步骤在3kgf/cm2或更低下进行。3.根据权利要求1所述的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，所述电解液前体包括有机溶剂、锂盐、可交联聚合物和/或低聚物以及交联引发剂。4.根据权利要求3所述的制造凝胶聚合物电解液电池的方法，其中，所述可交联聚合物包括含有偏二氟乙烯单元的聚偏二氟乙烯PVDF类聚合物和/或具有可交联官能团的丙烯酸类聚合物。5.根据权利要求1所述的制造凝胶聚合物电解液电池的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜龙熙，柳志勋，尹汝敏，李在原，李正勋，郑凡永，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：