耐水性袋状二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种具有高耐水性的袋状二次电池。本发明专利技术的包括正端子、隔离膜和负端子的袋状二次电池的特征在于：该二次电池的密封部具有台阶，该密封部的外侧的厚度比该密封部的内侧的厚度薄。本发明专利技术能够通过常规制造过程来进一步提高该密封部的耐水性和密封性能，并且具有降低制造成本的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有高耐水性的袋状二次电池。
技术介绍
二次电池具有如下结构S卩，由能够充电或放电的正极、隔离层和负极组成的电极组件被内置在由层压板形成的外壳中，该外壳包括金属罐或树脂层以及金属层，例如是圆柱形或矩形(angular)的，其内灌注有电解质。可以根据其结构来对电极组件进行分类。例如，电极组件可以包括圆柱形(即，卷绕型)至凝胶卷(Jelly-roll)型的电极组件；堆叠型电极组件，在堆叠型电极组件中，被切割成特定尺寸单位的多个正极和负极依次堆叠，在正极和负极之间设有隔离层；堆叠/折叠型电极组件等，在堆叠/折叠型电极组件中，二分电池(Bi-cell)或全电池(Full cell)被卷绕起来，每个二分电池或全电池中均堆叠有特定单位的正极和负极，在该正极和负极之间设有隔离层。在上述这些电池结构中，圆柱形电池结构的有利之处在于其结构稳定性良好，而使用层压板外壳的电池结构的有利之处在于它重量轻且易于制造。近年来，随着电子器件的小型化、轻量化和越来越薄的趋势以及对于减轻中大型电池组的重量的需求，使用层压板的电池的使用量急剧增大。由于其外壳的形状，使用层压板的电池经常被称为袋状二次电池。图1是与使用层压板作为电池外壳的一个二次电池(在下文中称为“袋状二次电池”)的制造相关的分解透视图。参考图1，通过如下方式来制造袋状二次电池100 首先将电极组件300安装在袋状电池外壳200上，然后在电极引线410和420在电池外壳200的顶部暴露的情况下将电极引线410和420联接到电池外壳200，该袋状电池外壳200由利用高分子树脂(polymer resin)和铝(Al)制成的层压板形成，所述电极组件300由正极、隔离层和负极形成。电池外壳200包括上盖230和下壳220，该下壳220中形成有收容单元210。电池外壳200具有底部成一体的文件夹式结构。在电极组件300置于收容单元210内的状态下，下壳220的顶表面MO以及该下壳220两侧的外周表面250附着到上盖230的接触表面并被一起密封。因此，在该电池组装之后，下壳220的顶表面MO以及下壳220两侧的外周表面250形成密封单元。从电极组件300突出的电极突片310和320连接到相应的电极引线410和420。 密封膜500连接到电池外壳200与电极引线410、420彼此连接处的相应部分。密封膜500 用于防止电解质泄漏，防止空气中的水分渗入该电池，并确保电极引线410和420的电绝缘性。图2示出了另一袋状二次电池的实例，并且它是示出如下袋状二次电池的透视图，在该二次电池中，电极引线分别从电池外壳的顶部和底部突出。图2的袋状二次电池101与图1的袋状二次电池100的不同之处在于电极引线411和421分别布置在电池外壳的顶部和底部，并且电池外壳被分离成下壳221和上壳 231。因此，该电池外壳由通过热压缩所述下壳221和上壳231形成的上密封单元Ml、下密封单元沈1、以及两侧的密封单元251和271组成。可以仅在上壳231或下壳221中形成收容单元211，或者也可以在下壳221和上壳231这二者中形成收容单元211。图3示出了形成通常在袋状二次电池中用作电池外壳的层压板的密封单元的过程，并且示出了联接后的层压板的截面。参考图3，层压板10包括形成最外侧部分的外侧树脂层11、防止物质渗入的金属层12、以及具有密封功能的内部树脂层13。外侧树脂层11用于保护该电池免受外界影响，因此，要求外侧树脂层11具有与优良的抗拉强度、耐大气腐蚀性相对应的厚度等。外侧树脂层11通常由柔性尼龙制成。金属层12用于防止空气、水分等被引入到该电池中并且它通常由铝(Al)制成。利用在电极组件被内置于电池外壳中的状态下施加的热和压力，内部树脂层13被热压缩，因此提供密封性。内部树脂层13通常由流延聚丙烯(cast polypropylene) (CPP)制成。具有多层层压结构的电池外壳层压板10被构造成具有在密封单元中彼此面对的内部树脂层13。这些内部树脂层13利用热压缩而联接到一起。在这种情况下，在层压板彼此联接到一起的部分处，内部树脂层13向外部暴露。因为内部树脂层13通常由高分子树脂制成，所以水分易于渗入到暴露的内部树脂层13中。所渗入的水分导致在电池安全性方面具有不良后果，例如它在电池内产生副反应，减少电池的寿命，使电池外壳的金属层12 氧化，使密封单元的附着强度变弱，并且可能使电解质泄漏。此外，如果电池被长时间使用， 则所渗入的水分会减少电池的寿命并降低其安全性。为此，已经进行了各种尝试来防止水分渗入和电解质泄漏。例如，日本未审专利申请公报No. 2004-087239公开了一种层压板，其中，通过利用热加压压缩、对多个层压膜附着到一起处的横向部分进行成形，使得多个金属层(即，阻断性金属层)彼此接触，从而使内部树脂层覆有金属层。然而，在上述技术中，多个金属层仅仅是通过热加压压缩而彼此接触。因此，上述技术的问题在于因为这些金属层之间的联接不够稳定，所以无法获得足够的耐水性，并且，因为金属层之间的联接会由于长期使用而变弱，所以这些金属层将彼此分离。日本未审专利申请公报No. 2004-055154公开了一种通过如下方式来防止由于内部树脂层暴露而引起的电解质泄漏和水分渗入的技术使一对层压膜中的一个层压膜的周边部比该一对层压膜中的另一个层压膜的周边部更向外延伸，并且在与朝向该一对层压膜中的一个层压膜的周边部弯曲的延伸部分的前端接触的部分上执行激光焊接，使得最外层由于激光的热量而挥发且两个金属层的端部熔化并组合到一起。然而，上述方法的问题在于在过程方面，它要求很高程度的准确性，因为该一对层压膜中的一个层压膜必须足够准确地弯曲，以密封该一对层压膜中的另一个层压膜，并且，由于增加了该过程，所以电池的制造成本增加了。此外，日本未审专利申请公报No. 2000-223090公开了这样一种技术其中，金属层和热压缩层相互堆叠，朝向电池外壳内侧的热压缩部的一部分被除去以露出金属层，并且当电池被密封时，执行双重密封处理，该双重密封处理包括热压缩层的热压缩和金属层的焊接。然而，上述方法的问题在于由于要执行双重密封处理，所以该过程复杂且增加了成本。
技术实现思路
因此，考虑到现有技术中存在的上述问题，已经做出了本专利技术。在各种试验和深入研究之后，本申请的专利技术人已经发现如果在密封单元的外侧顶端处形成有台阶，则能够根本性地防止电池内的物质由于水分渗入引起的电池内的副反应而受到腐蚀的现象，从而能够延长电池的寿命并提高其稳定性。根据本专利技术的一个方面，提供了一种袋状二次电池，该袋状二次电池包括正极、隔离层和负极。这里，该二次电池的密封单元包括台阶，从而在厚度方面，该密封单元的外侧比该密封单元的内侧薄。在本专利技术的袋状二次电池中，所述台阶中的每一个均包括从所述内侧到所述外侧非连续地形成的一个或多个台阶。在本专利技术的袋状二次电池中，所述台阶中的每一个均从所述内侧到所述外侧连续地形成。在本专利技术的袋状二次电池中，所述密封单元的最外侧内部树脂层的厚度是未被热压缩的内部树脂层的厚度的3 %至50 %。在本专利技术的袋状二次电池中，所述密封单元的最内侧内部树脂层的厚度是未被热压缩的内部树脂层的厚度的50 %至95 %。在本专利技术的袋状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金甫炫，李汉浩，蔡宗铉，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：