可再充电电池及其形成方法技术

本发明专利技术涉及一种可再充电电池及其形成方法。根据本发明专利技术的可再充电电池包括：包括正电极、负电极和位于所述正电极与所述负电极之间的隔板的电极组件；容纳所述电极组件的壳体；以及被连接至所述壳体的盖组件。所述正电极包括集流体和正活性材料层，所述正活性材料层包括被设置在所述集电体处的基于ＮＣＭ的正活性材料。所述盖组件包括具有凹槽的通风板和在所述壳体内部的压力增加的情况下中断电连接的电流中断部分。在所述电流中断部分的电流中断压力为“Ａ”，使所述通风板在所述凹槽处断裂的通风口断裂压力为“Ｂ”，而所述可再充电电池的容量为“Ｘ”时，它们满足公式：Ａ／Ｂ＝１．２２－０．３９Ｘ＋Ｄ（－０．０８≤Ｄ≤０．０８）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。更具体地说，本专利技术涉及包括盖组件的。
技术介绍
与不可被再充电的一次电池不同的是，可再充电电池可被反复地再充电和放电。低容量可再充电电池(例如，由一个单电池构成的可再充电电池)可被用作电源以用于驱动小型便携式电子设备，例如移动电话、膝上型电脑和可携式摄像机。大容量可再充电电池(例如，由多个被连接形成电池组的单电池构成的可再充电电池)可被用作电源以用于驱动混合动力车辆的发动机。 可再充电电池被生产成各种适合形状，并且通常为圆柱形或多边形。 进一步，多个可再充电电池(或电池单元)可被串联起来，并作为高容量可再充电电池模块被包含在其中，使得该模块可被用于驱动需要大量电力的电动车辆的发动机。 可再充电电池由具有正电极、负电极和位于正电极与负电极之间的隔板的电极组件、容纳电极组件的壳体和用于封闭壳体的开口侧的盖组件构成。 在圆柱形可再充电电池的情况下，正电极和负电极包括位于电极组件中的未被涂覆以活性材料的部分。正电极未涂覆部和负电极未涂覆部面向相反的方向。 负集流体板被贴置在负未涂覆部，而正集流体板被贴置在正未涂覆部。负集流体板被电连接至壳体，而正电极集流体板被电连接至盖组件并用于将电流供应到电极组件外部。因此，壳体用作负端子，而被设置在盖组件处的顶盖用作正端子。 在可再充电电池被反复再充电和放电时，气体在可再充电电池内部累积，内部压力增加。因此，如果不进行检验，增加的内部压力可能引起可再充电电池爆炸。为了免于(或防止)爆炸，在顶盖的下面提供了通风板，它具有凹槽，使得通风板在一定的压力水平下断裂。 通风板包括面向下方的凸部分，并且该凸部分被焊接至电连接到电极组件的子板。在可再充电电池内部的压力上升时，凸部分首先脱离子板，从而中断通风板与子板之间的电流流动。如果压力进一步增加，则通风板在凹槽处断裂，从而将气体排放到外部。 在可再充电电池的可靠性和安全性方面，(使电流中断的)电流中断压力和(使通风板处的凹槽断裂的)通风口断裂压力是重要的元素。 也就是说，如果电流中断压力和通风口断裂压力被设置得较低，那么电池的安全性增加，不过这样导致了即使内部压力有很小的增加，电池就不运转的问题。 特别是，具有基于氧化锂镍钴锰(LiNiCoMnO2，下文中称为“NCM”)的正活性材料的可再充电电池，显示出与具有基于氧化锂钴(LiCoO2，下文中称为“LCO”)的正活性材料的可再充电电池不同的压力特性。这样，具有基于NCM正活性材料的可再充电电池应该具有与具有基于LCO正活性材料的可再充电电池不同的电流中断压力和通风口断裂压力。 如果将针对基于LCO正活性材料得出的电流中断压力和通风口断裂压力直接应用于具有基于NCM正活性材料的电池，那么会存在可再充电电池的可靠性和安全性降低的问题。 本背景部分公开的以上信息仅为了增强对本专利技术
技术介绍
的理解，因此，它可能包含并不构成在本国中对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术实施例的一方面针对一种具有改进的可靠性和安全性的可再充电电地。 根据本专利技术示例性实施例的可再充电电池包括电极组件，包括正电极、负电极和位于所述正电极与所述负电极之间的隔板；容纳所述电极组件的壳体；以及被连接至所述壳体的盖组件。所述正电极包括集流体和由被设置在所述集电体处的基于NCM的正活性材料构成的正活性材料层。所述盖组件包括具有凹槽的通风板和在所述壳体内部的压力增加的情况下中断电连接的电流中断部分。此处，在所述电流中断部分的电流中断压力为“A”，所述通风板在所述凹槽处断裂的通风口断裂压力为“B”，而所述可再充电电池的容量为“X”时，所述可再充电电池满足A/B＝1.22-0.39X+D(-0.08≤D≤0.08)。 所述盖组件可以包括被连接至所述壳体的顶盖；包括面向所述壳体的底部的凸部分的通风板；被设置在所述通风板的下方、被焊接至所述凸部分并且被电连接至所述电极组件的子板；被设置在所述通风板与所述子板之间的底盖；以及被设置在所述底盖与所述子板之间的突起。 所述电流中断部分可以是所述凸部分和所述子板被焊接到一起的部分。所述可再充电电池可以为圆柱形。 所述正活性材料可以包括在大约0.5与大约2.0wt％之间的过充电添加剂。所述过充电添加剂可以包括LiCO3。 所述底盖可以通过被电连接至所述电极组件的凸缘部件而被电连接至所述电极组件。所述子板可以通过所述底盖被电连接至所述电极组件。 进一步，绝缘板可以被设置在所述底盖与所述通风板之间。 根据本专利技术另一实施例的可再充电电池包括电极组件、壳体和盖组件。所述电极组件由正电极、负电极和位于所述正电极与所述负电极之间的隔板构成。所述壳体用于容纳所述电极组件。所述盖组件被连接至所述壳体。所述正电极包括集流体和被连接至所述集流体的正活性材料。所述盖组件包括通风板和用于在所述壳体内部的电流中断压力下中断电连接的电流中断部分。所述通风板具有被配置为在所述壳体内部的通风口断裂压力下使所述通风板断裂的凹槽。此处，所述可再充电电池满足A/B＝1.22-0.39X+D(-0.08≤D≤0.08)，其中A表示所述电流中断部分(170)的电流中断压力(kgf/cm2)；B表示所述凹槽(163)的通风口断裂压力(kgf/cm2)；X表示所述可再充电电池的容量(Ah)。 在一个实施例中，所述盖组件进一步包括顶盖、子板、底盖和突起。所述顶盖被连接至所述壳体。所述通风板位于所述顶盖与所述子板之间，并且包括面向所述壳体的底端的凸部分。所述子板被焊接至所述凸部分，并且被电连接至所述电极组件。所述底盖位于所述通风板与所述子板之间，并且所述突起位于所述底盖与所述子板之间。此处，所述突起可以包括用于将所述子板与所述底盖焊接在一起的焊接部分。所述可再充电电池可以进一步包括被电连接至所述电极组件的凸缘部件，并且所述底盖可以通过所述凸缘部件被电连接所述电极组件。所述子板可以通过所述底盖被电连接至所述电极组件。此外，所述可再充电电池可以进一步包括位于所述底盖与所述通风板之间的绝缘板。所述电流中断部分可以包括用于将所述凸部分与所述子板焊接在一起的焊接部分。 在一个实施例中，所述可再充电电池为圆柱形。 在一个实施例中，所述正活性材料具有数量在所述正活性材料的大约0.5与大约2.0wt％之间的过充电添加剂。所述过充电添加剂可以包括碳化合物。所述碳化合物可以包括碳酸锂。 在一个实施例中，所述电流中断部分的电流中断压力在大约8kgf/cm2与大约9kgf/cm2之间。 在一个实施例中，所述凹槽的通风口断裂压力在大约20kgf/cm2与大约25kgf/cm2之间。 在一个实施例中，所述电流中断部分的电流中断压力在大约8kgf/cm2与大约9kgf/cm2之间，而且所述凹槽的通风口断裂压力在大约20kgf/cm2与大约25kgf/cm2之间。 在一个实施例中，所述正活性材料被涂覆在所述集流体上。所述集流体可以包括铝。 在一个实施例中，所述正活性材料是基于氧化锂镍钴锰(NCM)的正活性材料。 根据本专利技术另一实施例的可再充电电池包括电极组件、壳体和盖组件。所述电极组件由正电极、负电极和位于所述正电极与所述负电极之间的隔板构成。所述壳体用于容纳所述电极组件。所述盖组件被连接至所述壳体。所述正电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可再充电电池，包括：电极组件，包括正电极、负电极和位于所述正电极与所述负电极之间的隔板；容纳所述电极组件的壳体；以及被连接至所述壳体的盖组件，所述正电极包括集流体和被连接至所述集流体的正活性材料，所述盖组件包括通风板和用于在所述壳体内部的电流中断压力下中断电连接的电流中断部分，所述通风板具有被配置为在所述壳体内部的通风口断裂压力下使所述通风板断裂的凹槽，并且所述可再充电电池满足：Ａ／Ｂ＝１．２２－０．３９Ｘ＋Ｄ，其中：Ａ表示所述电流中断部分的电流中断压力，单位为ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］；Ｂ表示所述凹槽的通风口断裂压力，单位为ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］；Ｘ表示所述可再充电电池的容量，单位为Ａｈ；并且Ｄ表示大于等于－０．０８且小于等于０．０８的常数。

【技术特征摘要】
US 2008-10-2 61/102,275;US 2009-9-21 12/564,0331.一种可再充电电池，包括电极组件，包括正电极、负电极和位于所述正电极与所述负电极之间的隔板；容纳所述电极组件的壳体；以及被连接至所述壳体的盖组件，所述正电极包括集流体和被连接至所述集流体的正活性材料，所述盖组件包括通风板和用于在所述壳体内部的电流中断压力下中断电连接的电流中断部分，所述通风板具有被配置为在所述壳体内部的通风口断裂压力下使所述通风板断裂的凹槽，并且所述可再充电电池满足A/B＝1.22-0.39X+D，其中A表示所述电流中断部分的电流中断压力，单位为kgf/cm2；B表示所述凹槽的通风口断裂压力，单位为kgf/cm2；X表示所述可再充电电池的容量，单位为Ah；并且D表示大于等于-0.08且小于等于0.08的常数。2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述盖组件进一步包括被连接至所述壳体的顶盖；子板，所述通风板位于所述顶盖与所述子板之间并且包括面向所述壳体的底端的凸部分，所述子板被焊接至所述凸部分并且被电连接至所述电极组件；位于所述通风板与所述子板之间的底盖；以及位于所述底盖与所述子板之间的突起。3.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中所述突起包括用于将所述子板和所述底盖焊接到一起的焊接部分。4.根据权利要求2所述的可再充电电池，进一步包括被电连接至所述电极组件的凸缘部件，其中所述底盖通过所述凸缘部件被电连接至所述电极组件。5.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中所述子板通过所述底盖被电连接至所述电极组件。6.根据权利要求2所述的可再充电电池，进一步包括位于所述底盖与所述通风板之间的绝缘板。7.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中所述电流中断部分包括用于将所述凸部分与所述子板焊接在一起的焊接部分。8.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述可再充电电池为圆柱形。9.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述正活性材料包括数量在所述正活性材料的0.5与2.0wt％之间的过充电添加剂。10.根据权利要求9所述的可再充电电池，其中所述过充电添加剂包括碳化合物。11.根据权利要求10所述的可再充电电池，其中所述碳化合物包括碳酸锂。12.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述电流中断部分的电流中断压力在8kgf/cm2与9kgf/cm2之间。13.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述凹槽的通风口断裂压力在20kgf/cm2与25kgf/cm2之间。14.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述电流中断部分的电流中断压力在8kgf/cm2与9kgf/cm2之间，且所述凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：金真喜，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]