用于可再充電電池的凝膠卷帶及可再充電電池的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請要求于2013年12月16日提交的第10-2013-0156451號韓國專利申請的 權益,通過引用將該韓國專利申請的全部內容包含于此。
技術領域
[0002] 所描述的技術總體涉及一種用于可再充電電池的凝膠卷帶及一種具有該凝膠卷 帶的可再充電電池。
【背景技術】
[0003] 可再充電電池包括容納電極組件和電解質的殼體,電極組件包括正電極板、負電 極板以及設置在正電極板與負電極板之間的隔板??稍俪潆婋姵乜梢愿鶕?jù)它們的殼體的形 狀而分類,例如,包括圓柱型、棱柱型和袋型??蛇x擇地,可以根據(jù)所使用的電解質將可再充 電電池分為聚合物電解質可再充電電池和非水電解質可再充電電池。
【發(fā)明內容】
[0004] 一個發(fā)明方面是一種用于可再充電電池的凝膠卷帶及一種具有該凝膠卷帶的可 再充電電池,其能夠通過防止電極組件在電池殼體內部移動來增加電池穩(wěn)定性,并且能夠 進一步保護電池的邊緣部分免受因外界沖擊導致的損壞。
[0005] 另一方面是一種用于可再充電電池的電極組件的凝膠卷帶,該凝膠卷帶在與電解 質反應時不收縮并且具有增大的粘合強度。因此,凝膠卷帶使得電極組件正常運行而不使 電池厚度局部改變,并且進一步加強在電池的邊緣部分處的電極組件的粘合強度。
[0006] 另一方面是一種具有抗外界沖擊的穩(wěn)定性并且能夠基本防止電極組件在殼體內 移動的可再充電電池。
[0007] 另一方面是一種用于可再充電電池的電極組件的凝膠卷帶,該凝膠卷帶包括:粘 合帶,與電解質溶液反應并且產生和呈現(xiàn)出粘合性;以及粘合層,形成在粘合帶的至少一個 表面上,其中,粘合層是橡膠類粘合層。
[0008] 粘合帶可以是定向聚苯乙烯(0PS)膜。凝膠卷帶還可以包括在電解質溶液中不溶 的電解質不溶性膜,電解質不溶性膜形成在粘合帶與形成在粘合帶的至少一個表面上的粘 合層之間。
[0009] 粘合層可以是橡膠類粘合層。
[0010] 可以調整電解質不溶性膜的厚度來控制電極組件與殼體之間的距離。
[0011] 另一個方面是一種可再充電電池,所述可再充電電池包括:電極組件,包括第一電 極板、極性與第一電極板的極性不同的第二電極板以及設置在第一電極板與第二電極板之 間的隔板;電解質溶液;電極組件凝膠卷帶,粘合到電極組件的外表面;以及殼體,容納電 極組件和電解質溶液,其中,電極組件凝膠卷帶是上述凝膠卷帶。
[0012] 另一方面是一種用于可再充電電池的電極組件的凝膠卷帶,該凝膠卷帶包括:第 一粘合層,被構造為至少部分地基于與電解質溶液的反應來產生粘合性;以及第二粘合層, 形成在第一粘合層的至少一個表面上,其中,第二粘合層至少部分地由橡膠類材料形成。
[0013] 第一粘合層包括定向聚苯乙烯(0PS)膜。電極組件凝膠卷帶是密封帶。橡膠類 材料包括天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、丁苯橡膠、苯乙烯-異戊二烯橡膠、苯乙烯-異戊二 烯-苯乙烯嵌段共聚物橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡膠、苯乙烯-乙烯-丁 烯-苯乙烯嵌段共聚物橡膠、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物橡膠、苯乙烯-乙 烯-丙烯嵌段共聚物橡膠、再生橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯和它們的改性橡膠中的一種或更 多種。
[0014] 凝膠卷帶的厚度在大約20i!m至大約50i!m的范圍內。0PS膜的抗拉強度在大約 200kgf/cm2至大約600kgf/cm2的范圍內。凝膠卷帶還包括設置在第一粘合層與第二粘合層 之間的電解質不溶性膜。電解質不溶性膜由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)、 聚乙烯(EP)和聚丙烯(PP)中的一種或更多種形成。電解質不溶性膜粘合到第一粘合層和 第二粘合層。
[0015] 另一方面是一種可再充電電池,所述可再充電電池包括:電極組件,包括第一電 極板、極性與第一電極板不同的第二電極板以及設置在第一電極板與第二電極板之間的隔 板;電解質溶液;凝膠卷帶,附著到電極組件的外表面;以及殼體,容納電極組件和電解質 溶液,其中,凝膠卷帶包括被構造為至少部分地基于與電解質溶液的反應來產生粘合性的 第一粘合層以及形成在第一粘合層的至少一個表面上的第二粘合層,其中,第二粘合層至 少部分地由橡膠類材料形成。
[0016] 隔板纏繞在電極組件的周圍以形成電極組件的最外層表面??稍俪潆婋姵厥谴?可再充電電池。電解質溶液包括非水有機溶劑和鋰鹽,非水有機溶劑包括從由以下材料組 成的組中選擇的至少一種材料:從碳酸亞乙酯(EC)、碳酸亞丙酯(PC)、碳酸1,2-亞丁酯、碳 酸2, 3-亞丁酯、碳酸1,2-亞戊酯、碳酸2, 3-亞戊酯中選擇的一種或更多種環(huán)狀碳酸酯;從 碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸乙丙酯 (EPC)中選擇的一種或更多種鏈狀碳酸酯;從乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙 酸乙酯、丁內酯、戊內酯、己內酯、S-戊內酯和e-己內酯選擇的一種或更多種 酯;從由四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃和二丁醚中選擇的一種或更多種醚; 以及聚甲基乙烯基酮。
[0017] 凝膠卷帶附著到隔板。隔板至少部分地由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)形成??稍?充電電池還包括形成在隔板上的陶瓷層。可再充電電池還包括形成在陶瓷層上的橡膠類粘 合層。
[0018] 另一方面是一種可再充電電池,所述可再充電電池包括:電極組件;電解質;第一 粘合層,附著到電極組件的外表面并且被構造為在接觸電解質時變?yōu)檎承詣灰约暗诙?合層,形成在第一粘合層的至少一個表面上,其中,第二粘合層由橡膠類材料形成。
[0019] 可再充電電池還包括設置在第一粘合層與第二粘合層之間的電解質不溶性膜。電 解質不溶性膜由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)、聚乙烯(EP)和聚丙烯(PP) 中的一種或更多種形成。
[0020] 根據(jù)至少一個實施例,由于用于可再充電電池的電極組件的凝膠卷帶在使用中不 收縮,因此即使在長期使用之后也基本防止了電池厚度的局部增加。另外,由于凝膠卷帶不 壓縮電極組件,因此能夠對電極組件的電極板容易地執(zhí)行充電和放電,從而改善電池的壽 命特性。
[0021] 此外,由于凝膠卷帶即使在高溫下也具有相對低的收縮率,因此其具有優(yōu)異的高 溫特性。
[0022] 另外,由于即使與電解質接觸之后也保持凝膠卷帶的粘合強度,因此可以防止電 極組件在電池的殼體內轉動或移動,從而進一步提高了易受外界沖擊的邊緣部分處的抗沖 擊性。
[0023] 將在以下描述中部分地闡述所描述技術的另外的方面和/或優(yōu)點,并且部分地將 通過描述而清楚或者可通過實踐所描述的技術來得知。
【附圖說明】
[0024] 圖1是根據(jù)實施例的具有用于電極組件的凝膠卷帶的袋型可再充電電池的透視 圖。
[0025] 圖2示出圖1中示出的用作密封帶的凝膠卷帶的示例。
[0026] 圖3示出根據(jù)實施例的圖1中示出的凝膠卷帶置于電極組件中的密封帶(例如, PP)上的使用示例。
[0027] 圖4是用于電極組件的凝膠卷帶的剖視圖。