具有改进的安全性的袋型二次电池制造技术

提供一种袋型二次电池，该袋型二次电池包括：电极组件；电极片，其从该电极组件向外延伸；袋型电池壳，其用于安置该电极组件；第一密封部分，其用于密封该袋型电池壳和该电极片；以及第二密封部分，其在该第一密封部分和该电极组件之间、除电极片所处位置之外的位置形成。该二次电池被配置为具有这样一种结构，使得通过进一步密封该电极片除了其占据的部分以外的内部部分，一个通道借助于电极片部分形成。这样一种结构允许气体容易地单方向排出，即使当电池内部由于气体的形成达到一定水平的内部压力时，并且使得气体排出方向能够实现在先的预期。因此，可提供一种具有改进的安全性的袋型二次电池。

【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改进的安全性的袋型二次电池(pouch typesecondary battery)。更具体地，本专利技术涉及这样一种袋型二次电池，其能够通过以下方式来获得改进的安全性：密封在电极片和袋(pouch)之间的非重叠部分以在电池组电池(battery cell)和片-密封部分(tab-sealing portion)之间产生一个通道，使得在该电池的内侧产生的气体可以仅沿着电极片的方向排出。
技术介绍
技术的发展和对移动设备需求的增加已导致对作为能源的二次电池的需求迅速增加。为了跟上目前的这种趋势，大量的探索和研究都集中在能够满足用户各种需要的电池的开发上。在电池的形状方面，对有着小厚度(slim thickness)且因此可应用至诸如手机的电子产品中的矩形电池和袋型电池有很大的需求。在电池的材料方面，对具有杰出的能量密度、放电电压和安全性的锂二次电池——诸如锂钴聚合物电池(lithium cobalt polymerbatteries)——有很大的需求。关于二次电池的主要研究目的中的其中之一是改进电池的安全性。一般来说，由于可能源于电池不正常工作情况——诸如内部短路、超过电流和电压的可接受水平的过度充电状态、电池暴露在高温下、以及诸如掉落的外部冲击——引起其内部的高温度和高压力，该锂二次电池可能会发生电池爆炸。例如，当袋型二次电池遭受诸如掉落的外部冲击或遭受由外部施加力时，该袋型二次电池易发生内部短路的风险。在近些年，可重复充电的二次电池作为能量源被广泛地用于无线移动设备。另外，二次电池作为电动汽车(EVs)和混合动力电动汽车(HEVs)的动力源也吸引了很大的注意力，所述电动汽车和混合动力电动汽车被提出作为能够解决由化石燃料驱动的车辆——诸如汽油汽车和柴油汽车——引起的空气污染问题的对策。中型/大型设备——诸如机动车辆(motor vehicle)——需要高功率、大容量的动力源。为了这个目的，通常采用具有多个电池组电池的电连接的中型/大型电池系统。与在小型设备中使用的相同类的其他电池比较，在这种中型或大型的电池系统中被广泛地用作单元电池的袋型锂离子聚合物二次电池具有相对大的尺寸。该袋型聚合物二次电池通常由以下部分组成：一个电极组件、从该电极组件向外延伸的电极片、被焊接至该电极片的电极引线、以及一个用于安置该电极组件且由聚合物树脂和铝的层压片材形成的袋。参考图1，锂离子(聚合物)电池100具有从电池向外突出的电极片10、10′以确保电流的流动。因此，应该对所述袋——包括该电极片10、10′——进行密封以完成该电池的最后组装。在此，在四个侧边20a、20b、20c、20d上进行密封，其中该袋和电极片是相互重叠的。在这种情况下不利的是，在电极片的内侧部分30、30′基本没有实现密封，使得在电极片10、10′和密封部分(sealing portions)没有相互重叠的区域(如圆圈所示的)内的-->粘合强度很弱。结果，很有可能根据对该外部袋结构和电极片的密封，气体朝向将具有弱粘合强度的区域排出。这种不期望的情况在图2的结构中发生，其中电极片被彼此平行地安装在电池的任一侧上，同时也在图1的结构中发生，其中电极片被安装在电池上和下两侧。在常规的锂离子(聚合物)电池中，电极片的密封仅在电极片和袋的重叠部分20a、20b、20c、20d、120a、120b、120c、120d上进行，如图1和2所示。在这种情况下，气体的排出在不期望的区域(如圆圈所示的)内发生，这可能导致与用于HEVs的电池组相关联的设计的困难。来自电池组内部的气体的多个方向的泄放，而不是气体的单向泄放，不允许气体被简单排出到外面。此外，尽管在电池内部形成气体后，应该实现更迅速地将内部气体排出以确保电池的安全性，但是由于泄放气体所需要的延长的时间段，常规的电池极易受电池安全性明显恶化的影响。为此，极需开发一种具有一安全装置的二次电池，当该电池到达给定的内部压力水平时，通过释放高压条件来阻碍在该电池内部形成气体，从而能够防止电池破裂或爆炸。
技术实现思路
技术问题因此，鉴于上述与当袋型二次电池被过充电或暴露在高温情况下时产生的各种安全性风险因素相关的问题，作出了本专利技术。技术方案在根据本专利技术的袋型二次电池中，通过除了在电极片和袋相互重叠的区域中提供第一密封部分以外，还在电极片被定位的袋的内侧区域中、除了该电极片所处位置以外的位置处进一步包括第二密封部分，使得通过在该电池组电池内侧和电极片密封部分中形成的通道，气体被允许仅排出至片-密封部分。根据这样的结构配置，由于电池的单向泄放(如果有的话)，气体可以容易地从电池组内部逸出到外面，且容易地允许电池的泄放由此改进电池的安全性。因此，本专利技术的一个目标是提供一种具有改进的安全性的袋型二次电池，该二次电池被配置为使得即使当施加外部压力或热时，电池的爆炸在一个方向上发生，或者在电池内产生的气体在一个方向上泄放。有益效果如在下文中将更详细地描述的，本专利技术的袋型二次电池通过以下方式配置：当气体在电池内形成时，通过一个使用电极片的密封部分形成的通道，允许单向地排出气体。因此，可容易地设计更安全的电池组和安全设备。此外，本专利技术提供一种具有改进的安全性的袋型二次电池，因为当电池内达到一定的压力水平时更容易实现气体的排出。附图说明图1示出了一个常规的袋型二次电池，该常规的袋型二次电池具有在其两侧上形成的电极片；图2示出了一个常规的袋型二次电池，该常规的袋型二次电池具有在其任一侧上形成的电极片；-->图3示出了根据本专利技术的一个实施方案的具有至少一个第二密封部分的袋型二次电池；图4示出了根据本专利技术的另一个实施方案的具有至少一个第二密封部分的袋型二次电池；以及图5、6和图7示出了根据本专利技术的一个实施方案、在第一密封部分上形成第二密封部分。具体实施方案依照本专利技术的一方面，上述和其他目标可以通过提供一个这样的袋型二次电池来实现，该袋型二次电池包括：一个电极组件；电极片，其从该电极组件向外延伸；一个袋型电池壳，其用于安置该电极组件；第一密封部分，其用于密封该袋型电池壳和该电极片；以及第二密封部分，其在该第一密封部分和该电极组件之间、除电极片所处位置之外的位置处形成。在下文中，将参考附图更详细地描述本专利技术。当电极片被放置在电池的两个相对侧上时，如图3所示，根据本专利技术的袋型二次电池包括：从电极组件250延伸的负电极和正电极的电极片210、210′，该电极组件250由负极板、隔板和正极板(未示出)组成；一个袋型电池壳(未示出)，其用于安置该电极组件250；第一密封部分220a、220b、220c、220d，其用于密封该电池壳和该电极片210、210′；以及第二密封部分240a、240b、240c、240d，其位于该第一密封部分220a、220b、220c、220d和该电极组件250之间的、除电极片所处位置之外的位置。在下文中，将描述根据本专利技术的袋型二次电池的制备。首先，制备电极组件250。该电极组件250包括一个应用正极活性材料的正电极、一个应用负极活性材料的负电极以及一个隔板，该隔板被放置在该正电极和该负电极之间且防止该正电极和该负电极之间短路且仅允许锂离子的迁移。本专利技术中可以使用的正极活性材料可以是硫族化合物(chal本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种袋型二次电池，包括：电极组件；电极片，其从该电极组件向外延伸；袋型电池壳，其用于安置该电极组件；第一密封部分，其用于密封该袋型电池壳和该电极片；以及第二密封部分，其在该第一密封部分和该电极组件之间、除电极片所处位置之外的位置处形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2007-12-18 10-2007-01329561.一种袋型二次电池，包括：电极组件；电极片，其从该电极组件向外延伸；袋型电池壳，其用于安置该电极组件；第一密封部分，其用于密封该袋型电池壳和该电极片；以及第二密封部分，其在该第一密封部分和该电极组件之间、除电极片所处位置之外的位置处形成。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中该第二密封部分借助于密封工具的变型...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴贤雨，刘光虎，申荣埈，李汉浩，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR