可再充電鋰電池制造技術

一種可再充電鋰電池包括電極組件，電極組件包括正極、位于正極上的第一隔板、位于第一隔板上的負極和位于負極上的第二隔板，正極包括正極集流體，負極包括負極集流體。正極集流體和負極集流體均具有位于其兩側處的相應的未涂覆區域。第一隔板包括第一基板和位于第一基板的側面上的包括無機材料的無機層，第一基板包括聚烯烴基樹脂顆粒。第二隔板包括第二基板，第二基板包括聚烯烴基樹脂顆粒，電極組件的最外側區域和/或中心區域包括正極集流體的一個未涂覆區域、第一隔板、負極集流體的一個未涂覆區域和第二隔板。

【技術實現步驟摘要】
可再充電鋰電池
本公開的實施例的多個方面針對一種可再充電鋰電池。
技術介紹
可再充電鋰電池包括正極、負極以及位于正極和負極之間的隔板。隔板包括微孔，鋰離子穿過微孔移動，隔板將正極和負極彼此電絕緣。當電池溫度在預定的(或設定的)溫度以上時，隔板通過切斷(shut-down)功能來防止(或減小)電池的過熱。然而，這樣的隔板具有如下限制：其不能充分地既執行正極和負極彼此的絕緣又執行切斷功能以減小電池的過熱。
技術實現思路
實施例的一個方面針對一種在電池的穿刺過程中具有改善的熱安全性的可再充電鋰電池。根據一個實施例，一種可再充電鋰電池包括電極組件，電極組件包括正極、位于正極上的第一隔板、位于第一隔板上的負極和位于負極上的第二隔板，正極包括正極集流體，負極包括負極集流體。正極集流體和負極集流體均具有位于其兩側處的相應的未涂覆區域。第一隔板包括第一基板和位于第一基板的側面上的涂層，第一基板包括聚烯烴基樹脂顆粒，涂層是包括無機材料的無機層或包括有機材料的有機層。第二隔板包括第二基板，第二基板包括聚烯烴基樹脂顆。電極組件的最外側區域和/或中心區域包括正極集流體的一個未涂覆區域、第一隔板、負極集流體的一個未涂覆區域和第二隔板。涂層可以位于第一基板的一個側面上，涂層可以面對負極集流體的一個未涂覆區域。涂層可以位于第一基板的兩個側面上，第一基板的所述兩個側面可以彼此相對。當涂層是作為第一涂層的無機層時，第一隔板還可以包括作為第二涂層的并且位于第一基板的至少一個側面上的包含有機材料的有機層。可選地，當涂層是作為第一涂層的有機層時，第一隔板還包括作為第二涂層的并且位于第一基板的至少一個側面上的包含無機材料的無機層。第二隔板還可以包括包含有機材料的有機層，并且有機層可以位于第二基板的至少一個側面上。第一基板和第二基板可以均具有孔尺寸為大約0.01μm至大約1μm的孔。第一基板和第二基板可以均具有大約6μm至大約25μm的厚度。聚烯烴基樹脂顆粒可以具有大約0.1μm至大約5μm的顆粒尺寸。無機材料可以包括SiO2、Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)、TiO2、BaTiO2、ZnO2、Mg(OH)2、MgO、Ti(OH)4、ZrO2、氮化鋁、碳化硅、氮化硼或它們的組合。無機材料可以包括顆粒尺寸為大約0.1μm至大約5μm的顆粒。涂層可以具有大約0.5μm至大約7μm的厚度。涂層還可以包括粘結劑，粘結劑可以包括丁苯橡膠(SBR)、羧甲基纖維素(CMC)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)共聚物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、羥乙基纖維素(HEC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈、乙酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、丙烯酰類橡膠或它們的組合。有機材料可以包括：聚合物顆粒，包括聚烯烴、聚烯烴衍生物、聚烯烴蠟、丙烯酰類聚合物或它們的組合；粘結劑，包括丁苯橡膠(SBR)、羧甲基纖維素(CMC)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)共聚物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、羥乙基纖維素(HEC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈、乙酸乙烯酯衍生物、聚乙二醇、丙烯酰類橡膠或它們的組合；或它們的組合。聚合物顆粒可以具有大約300至大約10000的重均分子量。聚合物顆粒可以具有大約100nm至大約5μm的顆粒尺寸。第二涂層可以具有大約1μm至大約6μm的厚度。其它實施例包括在下面的詳細描述中。可以實現在電池的穿刺過程中具有改善的熱安全性的可再充電鋰電池。附圖說明附圖與說明書一起對本公開的實施例進行舉例說明，并與描述一起用來解釋本公開的原理。圖1是示出根據一個實施例的可再充電鋰電池的透視圖。圖2是圖1中的A或B區域的放大透視圖。圖3是示出在釘子穿刺試驗過程中根據一個實施例的可再充電鋰電池的電壓行為與溫度變化的曲線圖。圖4是示出在釘子穿刺試驗過程中根據參考示例1的可再充電鋰電池的電壓行為與溫度變化的曲線圖。圖5是包括光學顯微鏡照片的圖表，所述光學顯微鏡照片示出在穿刺測試之后根據示例1和示例2以及參考示例1的可再充電鋰電池單元的組件。具體實施方式在下文中，通過舉例說明的方式示出并描述特定實施例。然而，這些實施例是示例，本公開不限于此。如本領域技術人員將認識到的，所公開的主題可以以許多不同的形式實施，且不應當被解釋為局限于這里闡述的實施例。另外，在本公開的上下文中，當第一元件被稱作“在”第二元件“上”時，第一元件可以直接在第二元件上，或者間接在第二元件上，此時二者之間存在一個或更多個中間元件。在整個說明書中，同樣的附圖標記指示同樣的元件。參照圖1描述根據一個實施例的可再充電鋰電池。圖1是根據一個實施例的可再充電鋰電池的透視圖。根據該實施例的可再充電鋰電池是例如棱柱形電池，但本公開不限于此，本公開涉及各種電池，例如鋰聚合物電池、圓柱形電池等。參照圖1，根據一個實施例的可再充電鋰電池100包括電極組件140和容納電極組件140的殼體150，電極組件140包括順序堆疊的正極110、第一隔板130、負極120和第二隔板130'。可以用電解質浸漬正極110、負極120、第一隔板130和第二隔板130'。正極110包括正極集流體。正極活性物質層位于正極集流體上(例如，位于正極集流體的至少一個表面上)。正極集流體還可以包括其上未設置有正極活性物質層的未涂覆(在圖2中示出)區域112。例如，未涂覆區域可以基本上無正極活性物質。如這里使用的，術語“基本上”作為近似的術語使用，而不作為程度的術語使用。具體地說，如這里使用的，“基本上無正極活性物質”是指不存在大量正極活性物質，而可以存在一些痕量的正極活性物質。在一些實施例中，未涂覆區域完全無正極活性物質。正極集流體可以包括位于其兩側處的未涂覆區域。負極120包括負極集流體。負極活性物質層位于負極集流體上(例如，位于負極集流體的至少一個表面上)。負極集流體還可以包括其上未設置有負極活性物質層的未涂覆區域122(在圖2中示出)。例如，未涂覆區域可以基本上無負極活性物質。如這里使用的，術語“基本上”作為近似的術語使用，而不作為程度的術語使用。具體地說，如這里使用的，“基本上無負極活性物質”是指不存在大量負極活性物質，而可以存在一些痕量的負極活性物質。在一些實施例中，未涂覆區域完全無負極活性物質。負極集流體可以包括位于其兩側處的未涂覆區域。第一隔板130可以包括第一基板。第一隔板130還可以包括位于第一基板的至少一個側面(面或側)上的涂層，涂層包括無機層和有機層中的至少一個。第二隔板130'可以包括第二基板。第二隔板130'還可以包括位于第二基板的至少一個側面(面或側)上的無機層和有機層中的至少一個。第一隔板130和第二隔板130'可以彼此不同。例如，第一隔板130和第二隔板130'可以彼此不同，例如，第一隔板130可以具有較低的熱收縮率，而第二隔板130'可以具有較高的熱收縮率。具體地說，第一隔板130可以具有比第二隔板130'低的熱收縮率。根據一個實施例，可以通過在正極集流體的未涂覆區域和負極集流體的未涂覆區域之間設置具有較低的熱收縮率的第一隔板并通過同時(或并進地)在正極集流體的未涂覆區本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可再充電鋰電池，所述可再充電鋰電池包括：電極組件，包括正極、位于正極上的第一隔板、位于第一隔板上的負極和位于負極上的第二隔板，正極包括正極集流體，負極包括負極集流體，其中，正極集流體和負極集流體均具有位于其兩側處的相應的未涂覆區域，第一隔板包括第一基板和位于第一基板的側面上的涂層，第一基板包括聚烯烴基樹脂顆粒，涂層是包括無機材料的無機層或包括有機材料的有機層，第二隔板包括第二基板，第二基板包括聚烯烴基樹脂顆粒，電極組件的最外側區域和/或中心區域包括正極集流體的一個未涂覆區域、第一隔板、負極集流體的一個未涂覆區域和第二隔板。

【技術特征摘要】
2013.11.07 KR 10-2013-01350331.一種可再充電鋰電池，所述可再充電鋰電池包括：電極組件，包括正極、位于正極上的第一隔板、位于第一隔板上的負極和位于負極上的第二隔板，正極包括正極集流體，負極包括負極集流體，其中，正極集流體和負極集流體均具有位于其兩側處的相應的未涂覆區域，第一隔板包括第一基板和位于第一基板的側面上的涂層，第一基板包括聚烯烴基樹脂顆粒，涂層是包括無機材料的無機層或包括有機材料的有機層，第二隔板包括第二基板，第二基板包括聚烯烴基樹脂顆粒，電極組件的最外側區域和/或中心區域包括正極集流體的一個未涂覆區域、第一隔板、負極集流體的一個未涂覆區域和第二隔板，其中，第一隔板具有比第二隔板低的熱收縮率。2.根據權利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，涂層位于第一基板的一個側面上，涂層面對負極集流體的一個未涂覆區域。3.根據權利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，涂層位于第一基板的兩個側面上，第一基板的所述兩個側面彼此相對。4.根據權利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，當涂層是作為第一涂層的無機層時，第一隔板還包括作為第二涂層的包含有機材料的有機層，并且第二涂層位于第一基板的至少一個側面上，或者當涂層是作為第一涂層的有機層時，第一隔板還包括作為第二涂層的包含無機材料的無機層，并且第二涂層位于第一基板的至少一個側面上。5.根據權利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，第二隔板還包括位于第二基板的至少一個側面上的包含有機材料的有機層。6.根據權利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，第一基板和第二基板均具有孔尺寸為0.01μm至1μm的孔。7.根據權利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，第一基板和第二基板均具有6μm至25μm的厚度。8.根據權利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，聚烯烴基樹脂顆粒具有0.1μm至5μm的顆粒尺寸。9.根據權利要求1所述的可再充電鋰電池，其中，無機材料包括SiO2、Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)、TiO2、BaTiO2、ZnO2、Mg(OH)2、MgO、Ti(OH)4、ZrO2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金川洙，鄭炅珉，
申請(專利權)人：三星SDI株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR