用于锂二次电池的复合材料带和使用它的锂二次电池制造技术

本发明专利技术提供了一种复合材料带以及使用这种复合材料带的锂二次电池。该复合材料带包括有机基体和分散在有机基体中的至少一种无机成分。本发明专利技术的复合材料带可呈现提高的绝缘和耐热特性。

【技术实现步骤摘要】
用于锂二次电池的复合材料带和使用它的锂二次电池相关申请的交叉参考本专利技术要求于2004年9月22日递交到韩国知识产权局的韩国申请No.10-2004-0076136，2004年9月22递交的韩国申请No.10-2004-0076137的，以及2005年5月30日递交的韩国申请No.10-2005-0045758的优先权，这些申请结合在此作为参考。
本专利技术涉及一种复合材料带和使用该复合材料带的锂二次电池。更具体地讲，本专利技术涉及一种包括有机基体和无机成分的复合材料带，并且具有提高的绝热和耐热特性。
技术介绍
与一次电池不同，二次电池是可再充电，它能够反复充电/放电地循环使用。二次电池广泛地用于先进的电子设备，例如蜂窝电话、笔记本电脑和可携式摄像机。二次电池分类成锂二次电池、Ni-Cd电池和Ni-MH电池。特别是，锂二次电池在约3.7V的电压工作，这个工作电压是用作便携式电子设备电源的Ni-Cd电池和Ni-MH电池的工作电压的三倍。此外，锂二次电池具有高的单位重量能量密度。所以，锂离子二次电池在先进的电子
中广泛地使用。根据所使用的电解液种类可以对锂二次电池进行分类。锂离子电池使用液体电解质，锂聚合物电池使用聚合物电解质。此外，锂二次电池可以制造成各种形状，例如圆筒形和袋形。由于锂二次电池具有比其它二次电池更高的能量密度，所以正电极与负-->电极的电和热绝缘是十分重要的。典型的锂二次电池的电极组件包括卷绕成胶卷(jellyroll)形式的正电极板、负电极板和隔板。隔板位于正电极板与负电极板之间，以使正电极板与负电极板绝缘。此外，连接到电极组件的电极接片连接到电极组件，并从电极组件伸出，并且包括绝缘带，以使电极接片与电极组件，罐或盖组件之间电绝缘。在充电/放电期间，锂二次电池的高能量密度可以在锂二次电池中造成热量产生。特别是，如果锂二次电池过充电/过放电或如果电池短路时，在锂二次电池中产生热。负电极板和正电极板一般是相互隔离的，以便通过隔板在电极板之间发生电化学反应的方式。因此，电极组件产生大量的热。特别是，由于电极组件的焊接电极板和电极接片的部分接触不同的金属，造成这部分的内电阻增加，使得产生大量的热。因此，将树脂构成的绝缘带附着到电极接片和隔板之间的这部分，以防止隔板由于热而损坏。由于锂二次电池的容量增加，所以锂二次电池的能量密度也增加。因此，在锂二次电池中可能频繁地产生热，从而造成故障，例如短路。由于为了电绝缘或绝热而使用的绝缘带或绝热带主要是由诸如PI(聚酰亚胺)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PP(聚丙烯)之类的有机材料构成的，所以，锂二次电池中产生的热可能会降低绝缘带的绝热或电绝缘特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种复合材料带和使用该复合材料带的锂二次电池。其中复合材料带包括有机基体和无机成分，并且具有提高的绝缘和耐热特性。根据本专利技术一个实施例，提供一种用于锂二次电池的复合材料带，包括：有机基体和分散在有机基体中的至少一种无机成分。该有机基体在其至少一个表面上还包括粘结层。该有机基体包括选自由PI、PET、PP、PPS、PE、PPE及其混合物组成的组中的材料。无机成分从由氧化物和氮化物组成的组中选择。其中氧化物从由Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2、MnO2、MgO及其混合-->物组成的组中选择，氮化物从由Si3N4、BN及其混合物组成的组中选择。无机成分具有选自由球形、晶须状和片状组成的组中的形状。当无机成分为球形或晶须状时，无机成分的直径小于复合材料带厚度的一半。当无机成分为板状时，板状无机成分的厚度小于复合材料带厚度的一半。在一个实施例中，复合材料带包含约20至约80重量百分比的无机成分，并且包含约20至约80体积百分比的无机成分。或者，复合材料带包含约20至约50体积百分比的无机成分。该复合材料带具有约5μm至约200μm的厚度。根据本专利技术的另一实施例，提供一种锂二次电池，包括：包括第一和第二电极板，以及用于绝缘第一电极板和第二电极板的隔板的电极组件。该电池还包括用于覆盖连接到电极板并从电极组件伸出的至少一个电极接片的绝缘带。其中绝缘带包括具有有机基体和无机成分的复合材料带。根据本专利技术的又一个方面，提供一种锂二次电池，包括：包括具有第一电极集电体的第一电极板和具有第二电极集电体的第二电极板的电极组件。第一电极集电体包括涂覆区域和未涂覆区域。第二电极集电体也具有涂覆区域和未涂覆区域。该电极组件还包括用于绝缘第一电极板和第二电极板的隔板，以及分别连接到第一和第二电极板的未涂覆区域的第一和第二电极接片。此外，电极组件包括粘结到隔板的对应于第二电极集电体的未涂覆区域的绝缘带。该绝缘带还粘接到涂覆区域的毗接未涂覆区域的部分。第一电极板和第二电极板以及隔板卷绕形成电极组件。该绝缘带包括具有有机基体和无机成分的复合材料带。锂二次电池进一步包括粘结到隔板的对应于第一电极集电体的未涂覆区域的部分的绝缘带。该绝缘带还粘结到涂覆区域毗接未涂覆区域的部分。该绝缘带粘结到隔板的不与第二电极集电体的未涂覆区域接触的部分。根据本专利技术的再一个方面，提供一种袋型二次电池，包括：袋、容纳在袋中的电极组件、和从电极组件伸出到袋外的第一和第二电极接片。保护电路模块电连接到该电极组件，并且邻接第一和第二电极接片排列。具有预定-->尺寸和厚度的绝热带连接在电极组件与保护电路模块之间，以将保护电路模块固定到电极组件。该绝热带包括具有有机基体和无机成分的复合材料带。根据本专利技术的再一个方面，提供一种包型(pack type)二次电池，包括罐和容纳在罐中的电极组件。该电极组件具有正电极板、负电极板和隔板。电解液注入到罐中。保护电路模块电连接到电极组件。该电池还包括容纳罐的容器，该容器包括第一和第二壳体。粘结带位于罐与第一或第二壳体之间，以将罐固定到容器的内表面。该粘结带包括如上所述的复合材料带，并且包括Al2O3作为无机成分。附图说明从以下结合附图的详细说明中，可以对本专利技术的上述和其它特征以及优点有更清楚的了解。图1是显示根据本专利技术一个实施例的复合材料带的横截面图；图2是显示根据本专利技术一个实施例的罐型锂二次电池的示意性透视图；图3a是显示一根据本专利技术一个实施例的未卷绕的电极组件的侧视图；图3b是图3a中所示的电极组件的第一电极板的底视图；图4是显示图3a中所示的卷绕后的电极组件的平面图；图5是显示根据本专利技术另一实施例的卷绕的电极组件的平面图；图6是显示根据本专利技术另一实施例的未卷绕的电极组件的侧视图；图7a显示根据本专利技术一个实施例的第一电极板的侧视图；图7b是图7a中第一电极板的平面图；图8是显示根据本专利技术另一个实施例的未卷绕的电极组件的侧视图；图9a是根据本专利技术一个实施例的袋型锂二次电池的示意性透视图；图9b是袋型锂二次电池的横截面图；图9c是图9a的区域A的近视图；图10a是根据本专利技术一个实施例的袋型锂二次电池的透视图；图10b是图10a中袋型锂二次电池的局部横截面视图；和-->图11是根据本专利技术一个实施例的包型锂二次电池的分解透视图。具体实施方式以下参考附图说明本专利技术的示例性实施例。在以下的说明和附图中，为避免相同和类似部件的重复说明，用相同的参考号代表相同或类似的部件。图1是根据本专利技术一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂二次电池的复合材料带，该复合材料带包括：　　　　有机基体；和　　　　分散在该有机基体中的至少一种无机成分。

【技术特征摘要】
KR 2004-9-22 2004-0076136;KR 2004-9-22 2004-0076131.一种用于锂二次电池的复合材料带，该复合材料带包括：有机基体；和分散在该有机基体中的至少一种无机成分。2.根据权利要求1所述的复合材料带，还包括至少一个粘结层。3.根据权利要求1所述的复合材料带，其中所述有机基体包括选自由聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、聚乙烯(PE)和聚苯醚(PPE)组成的组中的材料。4.根据权利要求1所述的复合材料带，其中所述无机成分包括选自由氧化物和氮化物组成的组中的材料，其中所述氧化物从由Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2、MnO2、MgO及其混合物组成的组中选择，所述氮化物从由Si3N4、BN及其混合物组成的组中选择。5.根据权利要求1所述的复合材料带，其中所述无机成分具有选自由球形、晶须状和片状组成的组中的形状。6.根据权利要求5所述的复合材料带，其中球形无机成分的直径小于复合材料带厚度的一半，并且晶须状或片状无机成分的厚度小于复合材料带厚度的一半。7.根据权利要求1所述的复合材料带，其中该复合材料带包含约20至约80重量百分比的无机成分。8.根据权利要求1所述的复合材料带，其中该复合材料带包含约20至约80体积百分比的无机成分。9.根据权利要求8所述的复合材料带，其中该复合材料带包含约20至约50体积百分比的无机成分。10.根据权利要求1所述的复合材料带，其中该复合材料带具有约5μm至约200μm的厚度。11.一种锂二次电池，包括：-->电极组件，包括：具有第一电极集电体的第一电极板，该第一电极集电体包括涂覆区域和未涂覆区域；具有第二电极集电体的第二电极板，该第二电极集电体包括涂覆区域和未涂覆区域；和位于第一与第二电极板之间的隔板；连接到第一电极集电体的未涂覆区域的第一表面的第一电极接片；连接到第二电极集电体的未涂覆区域的第二表面的第二电极接片；连接到第一电极集电体的未涂覆区域的第二表面的第一绝热板，其中该第一绝热板包括有机基体和分散在该有机基体中的至少一种无机成分。12.根据权利要求11所述的锂二次电池，还包括：连接到第二电极集电体的未涂覆区域的第二表面的第二绝热板，其中该第二绝热板包括有机基体和分散在该有机基体中的至少一种无机成分。13.根据权利要求12所述的锂二次电池，其中该第一和第二绝热板每个都包括根据权利要求2的复合材料带。14.根据权利要求13所述的锂二次电池，其中该复合材料带的有机基体包括选自由聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、聚乙烯(PE)和聚苯醚(PPE)组成的组中的材料。15.根据权利要求13所述的锂二次电池，其中该复合材料带的无机成分包括选自由氧化物和氮化物组成的组中的材料，其中所述氧化物从由Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2、MnO2、MgO及其混合物组成的组中选择，所述氮化物从由Si3N4、BN及其混合物组成的组中选择。16.根据权利要求13所述的锂二次电池，其中该复合材料带包含约20至约80重量百分比的无机成分17.根据权利要求13所述的锂二次电池，其中该复合材料带包含约20至约80体积百分比的无机成分。18.根据权利要求12所述的锂二次电池，其中该第二绝热板的厚度小-->于第一绝热板的厚度。19.根据权利要求11所述的锂二次电池，还包括覆盖正电极接片的第一绝缘层和覆盖负电极接片的第二绝缘层。20.一种锂二次电池，包括：电极组件，包括：具有涂覆区域的第一电极板，该涂覆区域具有至少一个突起，具有涂覆区域的第二电极板，该涂覆区域具有至少一个突起，和位于该第一与第二电极板之间的隔板；以及用于覆盖第一和第二电极板的涂覆区域上的所述至少一个突起的绝缘带，其中该绝缘带包括具有有机基体和分散在该有机基体中的无机成分的复合材料带。21.根据权利要求20所述的锂二次电池，其中该绝缘带包括根据权利要求2的复合材料带。22.根据权利要求21所述的锂二次电池，其中该复合材料带的...

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