本发明专利技术涉及一种包含隔膜的电极组件和一种包含所述电极组件以提高安全性的锂二次电池。包含正极、负极和隔膜的电极组件还包含可在一定的电压下电解而产生气体的气化材料。由于所述电极组件和包含所述电极组件的所述锂二次电池包含可在所述一定的电压下电解而产生气体的所述气化材料，所以所述电池的安全性可以提高。由于将所述气化材料涂布在所述隔膜表面上而不是涂布在所述电极上，所以可以限制所述电池电阻的升高，并可以明显降低所述电池容量的下降。所述电池的寿命良好。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含用于提高安全性的隔膜的电极组件和包含所述电极组件的锂二次电池
本专利技术要求2011年7月29日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请10-2011-0076233号的优先权，通过参考将其完整内容并入本文中。本专利技术涉及包含用于提高安全性的隔膜的电极组件和包含所述电极组件的锂二次电池，更特别地，涉及包含正极、负极和隔膜的电极组件和包含所述电极组件的锂二次电池，所述电极组件包含涂布在所述隔膜的表面上并在一定的电压下电解而产生气体的气化材料。
技术介绍
由于便携式无线装置如摄像机、便携式电话、便携式计算机等减轻重量并变得高度功能化，所以已经对用作它们的驱动电源的二次电池进行了大量研究。二次电池包含例如镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。在所述电池中，锂二次电池可再充电，尺寸小且容量大，运行电压高且每单位重量的能量密度高。由此，将锂二次电池广泛用于高技术电子装置领域中。通常用作二次电池用材料的锂具有小的原子量，并对制造每单位重量具有大电容的电池是合适的材料。同时，由于锂与水剧烈反应，所以将非水电解质用于锂基电池中。在此情况中，在不受水的电解电压的影响下，在锂基电池中可以产生约3V?4V的电动势。锂二次电池主要使用锂基氧化物作为正极活性材料，并使用碳基材料作为负极活性材料。通常，根据电解质的类型将锂二次电池分为液体电解质电池和聚合物电解质电池。将使用液体电解质的电池称作锂离子电池，并将使用聚合物电解质的电池称作锂聚合物电池。另外，锂二次电池以各种形状制造，并典型地包括圆柱形、多边形和袋形。通常，锂二次电池包含电极组件、用于接收电极组件的壳和注入所述壳中以使得锂离子迁移的电解质，所述电极组件包含涂布有正极活性材料的正极、涂布有负极活性材料的负极和设置在所述正极与所述负极之间以防止短路并使得锂离子迁移的隔膜的卷绕结构。在锂二次电池中，在充放电期间在电极之间易于发生短路，且因过充和过放而易于发生气压升高或电极劣化的现象。这些是威胁锂二次电池安全性的因素。当锂二次电池发生过充时，电解质会从电极组件上部周围蒸发而提高电池电阻。另外，电极组件会从其中心部分周围开始发生变形而沉淀出锂。当然，会随电极组件上部处电阻的增大而开始局部发热，且电池的温度会快速升高。在此状态下，内部压力会因电解质添加剂如环己苯(CHB)和联苯(BP)而快速升高，所述电解质添加剂在过充期间通常会分解并产生气体。当电解质添加剂如环己苯(CHB)和联苯(BP)的量增大时，在过充期间产生的气体的量会增大。然而，在此情况中，电池的容量或品质会劣化，且电池的寿命会缩短。为了克服上述缺陷，可以在电极活性材料中包含能在过充期间在一定的电压下电解并产生气体的材料，在与包含电解质添加剂的电池进行比较时，这会提高电池的安全性并使得电池纤细。然而，当在正极活性材料中添加在过充期间快速耗尽大量气体的材料时，正极活性材料的量会相对下降。在此情况中，电池容量会下降，电阻会增大，且电池的寿命会因重复充放电而缩短。因此，需要对锂二次电池进行研究，以防止在过充期间爆炸的危险、正极活性材料在充电期间具有更高的安全性以满足高容量和纤细结构、在适当时机运行安全装置如安全阀和PTC装置、以及具有最小的电池容量劣化。
技术实现思路
技术问题根据本专利技术的实施方案，提供一种电极组件，所述电极组件包含正极、负极和隔膜，还包含涂布在隔膜表面上并能在一定的电压下电解而产生气体的气化材料。然而，本专利技术的技术缺陷不能限制为上述缺陷，而且，本领域技术人员根据如下说明可以清楚地理解其他未提及的缺陷。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种包含电极组件的锂二次电池，所述电极组件包含包括正极、负极和隔膜，其中所述电极组件还包含涂布在隔膜上并能在一定的电压下电解而产生气体的气化材料。根据本专利技术的另一个方面，提供一种锂二次电池，所述锂二次电池包含当在一定的电压下电池内部压力升高时启动以断开电流的电流中断装置(CID)，其中所述电池包含所述电极组件。根据本专利技术的还一个方面，提供一种包含多个电连接的锂二次电池的中型到大型电池模块或电池组。有益效果根据本专利技术的包含用于提高安全性的隔膜的电极组件和包含所述电极组件的锂二次电池，通过包含能在过充阶段电解以产生气体的气化材料而提高电池的安全性。另外，由于气化材料不是涂布在电极上而是涂布在隔膜表面上以限制电阻的增大并大大降低电池容量的下降。由此，电池寿命良好。【附图说明】图1是根据示例性实施方案的电极组件的横截面视图；图2显示了通过3辊逆转系统涂布气化材料的方法；图3显示了通过喷雾系统涂布气化材料的方法；以及图4显示了通过凹印棍系统(gravure roll system)涂布气化材料的方法。【具体实施方式】在相关领域中，尚未公开关于将在过充状态下能电解并产生气体的气化材料涂布在隔膜上的实例。本专利技术的专利技术人确认，通过将气化材料涂布在隔膜上可以确保电池的安全性并防止电阻的升高,并完成了本专利技术的概念。特别地，在示例性实施方案中提供包含正极、负极和隔膜的电极组件，其中所述电极组件包含涂布在隔膜表面上以在一定的电压下电解而产生气体的气化材料。下文中，参考附图对根据本专利技术的示例性实施方案进行详细描述。下文中参考附图对各种示例性实施方案进行更全面地说明，其中可以完成各种变体和变化。然而，本专利技术的概念，在不背离由附属权利要求书限定的专利技术精神和范围的条件下，可以包含变体、等价物和替换。图1是根据示例性实施方案的电极组件的横截面视图。通过将正极110、负极120和隔膜130卷绕成果冻卷形，可以制造根据示例性实施方案的电极组件100，所述正极110在正极集电器的一定的区域中包含正极活性材料，所述负极120包含形成在负极集电器的一定的区域中的负极活性材料，且所述隔膜130设置在正极与负极之间以防止正极与负极的短路并使得锂离子迁移。另外，电极组件100还可包含连接到正极的正极极耳和连接到负极的负极极耳。在此情况中，正极极耳和负极极耳可以在相同方向上形成，或正极极耳和负极极耳可以在彼此相反的方向上形成。通过对隔膜130的表面的一部分或全部涂布气化材料140，可以提高电池的安全性，可以大大降低电池容量的下降，并限制电阻的升高。隔膜130可以防止正极与负极的短路，并使得仅锂离子发生迁移。隔膜130可以选自如下物质而无限制:聚乙纟布、聚丙纟布、聚乙纟布/聚丙纟布双层、聚乙纟布/聚丙纟布/聚乙纟布二层、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层和有机纤维滤纸。可以使用粘合剂实施所述涂布，所述粘合剂可以为聚偏二氟乙烯(PVdF)树脂而无限制。另外，通过使用本应用领域的已知的任意涂布方法进行所述涂布，且可以包含3辊逆转系统、喷雾系统和凹印辊系统。图2显示了通过3辊逆转系统涂布气化材料的方法。如图2中所示，通过使用根据3辊逆转系统相互啮合的三个辊210、220和230可以涂布气化材料140。此处，为了方便，将位于左侧的辊称作左辊210，将位于中心部分的辊称作中心辊220，并将位于右侧的辊称作右辊230。此处，辊的数目没有限制。将涂布用气化材料140施加到左辊210，并在左辊210从正视图顺时针旋转的同时从左辊210转印气化材料140。在中心辊220顺时针旋转的同时，中心辊220也将被转印的气化材料140转本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电极组件，其包含正极、负极和隔膜，其中所述电极组件还包含涂布在所述隔膜的表面上并在一定的电压下电解而产生气体的气化材料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.29 KR 10-2011-00762331.一种电极组件，其包含正极、负极和隔膜， 其中所述电极组件还包含涂布在所述隔膜的表面上并在一定的电压下电解而产生气体的气化材料。2.如权利要求1所述的电极组件，其中所述隔膜选自如下物质:聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯/聚丙烯双层、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层和有机纤维滤纸。3.如权利要求1所述的电极组件，其中通过使用粘合剂实施所述涂布。4.如权利要求3所述的电极组件，其中所述粘合剂为聚偏二氟乙烯(PVdF)树脂。5.如权利要求1所述的电极组件，其中通过使用3辊逆转系统、喷雾系统和凹印辊系统中的一种系统实施所述涂布。6.如权利要求1所述的电极组件，其中所述气化材料涂布在所述隔膜的面对所述正极的表面上。7.如权利要求1所述的电极组件,其中基于正极活性材料的总量,所述气化材料的量为0.05重量％~10重量％。8.如权利要求1所述的电极组件，其中所述气化材料包含碳酸锂组合物。9.如权利要求8所述 的电极组件，其中所述碳酸锂组合物包含...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈慧琳，柳德铉，具滋训，金正镇，成洛寄，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：
国别省市：
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