CN107004785B

CN107004785B - 用于二次电池的袋型壳体及包括该袋型壳体的袋型二次电池

Info

Publication number: CN107004785B
Application number: CN201580062775.4A
Authority: CN
Inventors: 庾亨均; 金橡熏; 黄源弼; 黄随枝; 郑湘锡
Original assignee: LG Chemical Co Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2019-08-27
Anticipated expiration: 2035-11-19
Also published as: JP6580684B2; KR20160059991A; US20170352844A1; EP3223332B1; EP3223332A1; JP2017536668A; KR101743839B1; CN107004785A; EP3223332A4; US10319956B2

Abstract

本发明涉及用于二次电池的袋型壳体及包括该袋型壳体的袋型二次电池。更具体地说，本发明涉及用于二次电池的袋型壳体及包括该袋型壳体的二次电池，所述袋型壳体包括内部树脂层、金属层和外部树脂层，其中所述内部树脂层包括具有多个孔的多孔无纺布载体和填充在所述多孔无纺布载体的孔中的聚合物密封剂。

Description

用于二次电池的袋型壳体及包括该袋型壳体的袋型二次电池

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年11月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0161852号和于2015年11月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0162529号的优先权，通过引用将上述专利申请作为整体结合在此。

技术领域

本发明涉及用于二次电池的袋型壳体及包括该袋型壳体的袋型二次电池，且更具体地，涉及通过改善钉穿透特性(nail penetration)和外来物质抗性而确保稳定性的用于二次电池的袋型壳体及包括该袋型壳体的袋型二次电池。

背景技术

与移动装置相关的技术发展和对移动装置的需求增加导致对作为能源的二次电池的需求迅速增长，并因此，对能够满足各种需求的二次电池的研究正在增多。

在二次电池中，能够应用于诸如手机和类似产品的棱柱型二次电池和袋型锂二次电池就电池形状而言厚度较小，因此对它们的需求较高，锂钴聚合二次电池具有优异的能量密度、放电电压和安全性并且就构成电池的材料而言，对它们的需求较高。

在棱柱型锂二次电池的情形中，优势在于保护电极组件免受外部冲击并且易于采用液体注入工艺。然而，由于其形状是固定的，因此很难减小其体积。因此，在使用棱柱型锂二次电池作为电源的电子产品的情形中，在设计方面存在限制。此外，就安全性而言，由于排出(vent)气体或液体的效果不顺畅，因此内部热量和气体积聚。因而，爆炸的风险可能很高，并且由于内部热量不能有效地释放，因过热导致电池劣化所需的时间可能很短。

另一方面，在袋型锂二次电池的情形中，优势在于特别适合于生产薄电池，因为形状和尺寸没有限制，很容易通过热融合进行组装，并且袋型锂二次电池因在发生异常行为时便于排出气体或液体的效果而具有高安全性。然而，相较于棱柱型二次电池，由于袋型锂二次电池采用薄软的层压片(袋)作为壳体，因此袋型锂二次电池的缺点在于：因其较弱的物理和机械强度及低密封可靠性而对外部冲击和类似方面具有低稳定性。

具体地说，在由诸如暴露于高温、过充电、外部短路、电极中的外来物质、钉穿透(nail penetration)和类似方面的局部压破(local crush)导致高电流在短时间内流入袋型二次电池的内部的情形中，涂覆有活性材料的电极提供热源而产生热量。因此，存在以下问题：随着电池温度迅速升高，电解质与电极之间的反应加速，由此导致电池着火，并且由于电解质与电极之间反应产生的气体导致电池内部的压力增加而使得二次电池膨胀(swelling)。由于这种爆炸风险导致严重的稳定性问题，因此这是锂二次电池最致命的缺点。

因此，在开发袋型二次电池时必须关注的因素是确保对外部冲击的稳定性。为此，提出了一种通过在传统的软的袋型壳体的表面上额外地形成一单独的加强层来增强电池强度的方法。然而，在这种情况下，由于除袋型壳体之外的附加的加强层应当另行制备，因此存在增加电池尺寸、体积和重量以及电池的生产成本的缺点。

发明内容

技术问题

为了实现上述目的，本发明的目的是提供通过改善钉穿透特性(nailpenetration)和外来物质抗性而确保稳定性的用于二次电池的袋型壳体及包括该袋型壳体的袋型二次电池。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种用于二次电池的袋型壳体，所述袋型壳体由内部树脂层、外部树脂层以及位于所述内部树脂层和所述外部树脂层之间的金属层组成，其中所述内部树脂层包括具有多个孔的多孔无纺布载体和填充在所述多孔无纺布载体的孔中的聚合物密封剂。

在这种情况下，用于二次电池的袋型壳体可进一步包括位于所述内部树脂层的一侧或两侧处的聚合物构件层。

此外，本发明的另一方面提供一种袋型二次电池，包括：电极组件；以及容纳所述电极组件的本发明的袋型壳体。

有益效果

在本发明中，通过将内部树脂层作为用于二次电池的袋型壳体的组成之一，其中所述内部树脂层包括具有多个孔的多孔无纺布载体和填充在所述多孔无纺布载体的孔中的聚合物密封剂，钉穿透特性和外来物质抗性可得到改善。因此，可以制备出确保稳定性的袋型二次电池。

附图说明

图1是示意性地图解由内部树脂层/金属层/外部树脂层组成的传统袋型壳体的结构的截面图。

图2是示意性地图解根据本发明的实施例1的由内部树脂层/金属层/外部树脂层组成的第一袋型壳体的结构的截面图，以及关于该内部树脂层的平面图 (A-A)。

图3是示意性地图解根据本发明的实施例2的由内部树脂层/金属层/外部树脂层组成的第二袋型壳体的多层结构的截面图，以及关于该内部树脂层的平面图(B-B)。

具体实施方式

下文中，将更加详细地描述本发明，以帮助理解本发明。在此情况下，应当理解的是，本说明书和所附权利要求书中使用的术语或词语不应解释为受限于一般和字典意义，而是应以允许发明人对最佳解释适当地定义术语的原则的基础根据对应于本发明的技术方面的意义和概念来解释。

如图1所示，常见的用于二次电池的袋型壳体是由起到密封材料作用的内部树脂层11、充当湿气和氧气阻隔层同时维持机械强度的金属层17、以及充当保护层的外部树脂层19组成。

在这种情况下，内部树脂层包括流延聚丙烯(Casted Polypropylene，CPP) 层，金属层包括铝层，外部树脂层包括由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和尼龙层层叠的多层膜结构。

在这种情况下，在流延聚丙烯层作为内部树脂层的情形中，具有以下缺点：在用于进行密封的热融工艺期间形成裂纹，或者很容易受到冲击而破坏。这可能最终导致湿气渗入袋型二次电池中，由此降低该袋型二次电池的稳定性。

为了解决上述问题，本发明的一个实施方式提供一种用于二次电池的袋型壳体，所述袋型壳体由内部树脂层、外部树脂层以及位于所述内部树脂层和所述外部树脂层之间的金属层组成，其中所述内部树脂层包括：具有多个孔的多孔无纺布载体；和填充在所述多孔无纺布载体的孔中的聚合物密封剂。

此外，本发明的袋型二次电池的特征在于包括：电极组件；和容纳所述电极组件的袋型壳体。

下文中，将参照附图2和附图3更加详细地描述本发明。

首先，根据本发明的一个实施方式，如图2所示，用于二次电池的第一袋型壳体是由起到密封材料作用的内部树脂层21、通过阻挡湿气渗透和电荷传输而防止副反应同时维持机械强度的金属层27、以及充当保护层的外部树脂层29组成。

具体地说，内部树脂层可优选地由具有多个孔的多孔无纺布载体22和填充在所述多孔无纺布载体的孔中的聚合物密封剂23组成。

在这种情况下，在所述内部树脂层中充当载体的多孔无纺布载体22可通过将聚丙烯树脂和聚酯树脂共混并纺丝来制备。

一般来说，聚丙烯树脂本身的伸长率高达约200％以上，但其具有在180℃下热收缩率非常之高，约为50％以上的缺点。此外，聚酯树脂虽具有低的热收缩率，但其具有伸长率非常低的缺点。

因此，在本发明中，将聚丙烯树脂和聚酯树脂以5:5至7:3(聚丙烯树脂: 聚酯树脂)的重量比，更特别地以6:4的重量比，进行混纺。从而能够得到具有200％以上伸长率和在180℃下热收缩率改善约5％的多孔无纺布载体22。

在这种情况下，根据目标性能的值，聚丙烯树脂和聚酯树脂的含量范围可进行适当地调整。也就是说，可通过增加聚丙烯树脂的含量来制备具有改善的伸长率的多孔载体，或者可通过增加聚酯树脂的含量来制备具有改善的强度的多孔载体。

此外，在内部树脂层仅由现有的聚丙烯树脂组成的情况下，裂纹是由微量的外来物质所形成，但在通过将聚丙烯树脂和聚酯树脂进行混纺所制成的本发明的内部树脂层的情况下，该层包括具有高伸长率的密集缠绕的网状结构的多孔无纺布载体。因此，当该无纺布载体与外来物质接触时，其形成包裹外来物质的结构，从而将由外来物质导致的破坏或损坏的现象减至最少。因此，可阻断外来物质与金属层直接接触的可能性。

具体地说，本发明的内部树脂层可通过以下方式形成为具有孔(未示出) 的纤维多孔聚合物网的形式：利用熔喷法(melt-blown)将聚丙烯树脂和聚酯树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂)分别熔融，然后将它们在约100℃至300℃的高温下进行混纺(参见图2的A-A截面)。

在这种情况下，多孔无纺布载体的厚度可为10μm至80μm，具体地为 30μm至80μm。当厚度为10μm以下时，会存在以下缺点：由于在穿透过程中可伸长的量较小，钉穿透特性变差，并且很难执行密封工艺。此外，当多孔无纺布载体的厚度超过80μm时，存在袋型电池尺寸增加的问题，与小型化和高容量相背离。

此外，所述聚合物密封剂可包括聚丙烯树脂，优选地通过以下方式形成：将聚丙烯树脂挤出，然后将其填充到多孔无纺布载体的孔的内侧(参见图2 的A-A截面)。

在这种情况下，用于填充的方法可通过利用T模挤出机(T-die extruder) 或充注(双向充注(Inflation 2Way))法来执行。

此外，参照图3，为了进一步提高伸长率，根据本发明的另一实施方式的用于二次电池的第二袋型壳体可进一步包括位于所述内部树脂层的一侧或两侧处的聚合物构件层34、35。

具体地说，根据本发明的用于二次电池的袋型壳体包括内部树脂层31、金属层37和外部树脂层39，在这种情况下，所述内部树脂层可包括具有多个孔的多孔无纺布载体32和填充在所述多孔无纺布载体的孔中的聚合物密封剂 33(参见图3的B-B截面)。

此外，本发明的用于二次电池的第二袋型壳体可包括位于所述内部树脂层的一侧或两侧处的、由聚丙烯树脂组成的聚合物构件层34、35(参见图3)。

可通过利用T模挤出机(T-die Extruder)或充注(双向充注，Inflation 2way) 法来执行用聚合物密封剂填充孔的内侧或者在无纺布的一侧或两侧处涂覆/形成聚合物构件层的所有工艺。

在这种情况下，在本发明的第二袋型壳体中，聚合物构件层的单层的厚度可为20μm至40μm，优选地为20μm。此外，在包括聚合物构件层的情况下，包括了多孔无纺布载体和聚合物构件层的内部树脂层的厚度可优选地不超过多孔无纺布载体的最大厚度，例如，80μm。

当包括多孔无纺布载体和聚合物构件层在内的内部树脂层的总厚度超过 80μm时，存在袋型电池尺寸增加的问题，与小型化和高容量相背离。

另一方面，在本发明的用于二次电池的袋型壳体中，可使用在制备袋型壳体时使用的常规粘合剂将内部树脂层连接至金属层。

在本发明的袋型壳体中，金属层可以是选自由以下项组成的组的任何一个：铁(Fe)、碳(C)、铬(Cr)和锰(Mn)的合金；铁(Fe)、碳(C)、铬(Cr)和镍(Ni) 的合金；以及铝(Al)，特别地，金属层可优选地由铝组成。

金属层的厚度可为20μm至100μm。

在本发明的袋型壳体中，外部树脂层可包括选自由以下项组成的组的单一材料或至少两种材料的混合物：聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、尼龙、低密度聚乙烯(LDPE)树脂、高密度聚乙烯(HDPE)树脂和线性低密度聚乙烯(LLDPE)树脂。

在这种情况下，外部树脂层的厚度可为10μm至100μm。

像这样，通过包括具有高伸长率的多孔无纺布载体、填充在该多孔无纺布载体的孔中的聚合物密封剂、以及选择性地聚合物构件层，本发明的袋型壳体能够获得自然而然地理顺缠结(entanglement)、而非在断点处(break point) 袋型壳体破裂的效果。也就是说，在袋型壳体的钉刺试验中，当钉穿透袋型壳体时，钉被内部树脂层覆盖，由此防止穿透。结果就是，电解质与金属层或电极箔之间的接触能够得到防止。由此，由短路(short)和类似因素导致的爆炸能够得到防止，从而确保了袋型二次电池的稳定性。

此外，本发明的另一实施方式提供一种袋型二次电池，包括：

电极组件；和

容纳所述电极组件的本发明的第一袋型壳体或第二袋型壳体。

在这种情况下，电池组件形成为：其中当隔板设置于其间时，包含负极活性材料的负极和包含正极活性材料的正极是隔离的且被卷绕的。

具体地说，例如，正极是通过以下方式制备的：将正极活性材料、导电材料和粘合剂的混合物涂覆在正极集电器上并将其干燥，如果需要的话，可进一步将填料添加至混合物中。

可以使用具有以下化合物的混合物形式的根据本发明的正极活性材料：层状化合物，诸如锂钴氧化物(LiCoO₂)、锂镍氧化物(LiNiO₂)和类似者、或由至少一种过渡金属取代的化合物；锂锰氧化物(LiMnO₂)，诸如化学式为 Li_1+xMn_2-xO₄(其中x的范围为0至0.33)的化合物、LiMnO₃、LiMn₂O₃、LiMnO₂和类似者；锂铜氧化物(Li₂CuO₂)；钒氧化物，诸如LiV₃O₈、LiFe₃O₄、V₂O₅、 Cu₂V₂O₇和类似者；由化学式LiNi_1-xM_xO₂(其中M为Co、Mn、Al、Cu、Fe、 Mg、B或Ga，且x的范围为0.01至0.3)表示的锂镍氧化物；由化学式 LiMn_2-xM_xO₂(其中M为Co、Ni、Fe、Cr、Zn、或Ta，且x的范围为0.01至 0.1)或化学式Li₂Mn₃MO₈(其中M为Fe、Co、Ni、Cu、或Zn)表示的锂锰复合氧化物；LiMn₂O₄，其中该化学式的锂一部分被碱土金属离子所取代；二硫化合物；和以锂插层材料作为主要成分的化合物，诸如Fe₂(MoO₄)₃，或者以它们的组合物形成的复合氧化物。

一般而言，正极集电器被制造成具有3μm至500μm的厚度。对这类正极集电器没有特别限制，只要其不会在电池中引起化学变化并且具有高导电性即可，例如，所述正极集电器可以是：不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳、或经碳、镍、钛、银等表面处理过的铝或不锈钢。正极集电器可具有细小的粗糙表面，以增强正极活性材料的粘合强度，且正极集电器可具有各种形式，诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体、无纺布体、等等。

以包含正极活性材料的混合物的总重量计，导电材料一般添加的量为1 wt％至50wt％。对这类导电材料没有特别限制，只要其不会在电池中引起化学变化并且具有导电性即可。例如，可以是以下导电材料，诸如：石墨，诸如天然石墨、人工石墨和类似者；炭黑，诸如乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、热炭黑和类似者；导电纤维，诸如碳纤维、金属纤维和类似者；金属粉末，诸如氟化碳粉末、铝粉、镍粉和类似者；导电晶须，诸如氧化锌、钛酸钾和类似者；导电氧化物，诸如钛氧化物和类似者；和聚苯撑的衍生物。

粘合剂是有助于活性材料和导电材料之间的结合以及有助于与集电器的结合的组分。以包含正极活性材料的混合物的总重量计，粘合剂一般添加的量为1wt％至50wt％。粘合剂的实例可以是聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元聚合物(EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、各种共聚物和类似者。

填料是可选地用作抑制正极膨胀的一种组分。对填料没有特别限制，只要是不会在电池中引起化学变化的纤维材料即可，例如，填料可以是：烯烃基聚合物，诸如聚乙烯、聚丙烯和类似者；纤维材料，诸如玻璃纤维、碳纤维和类似者。

此外，负极是通过以下方式制备的：将负极活性材料涂覆在负极集电器上并将其干燥。如果需要的话，可进一步包括如前所述的组分。

负极集电器通常被制造成具有3μm至500μm的厚度。对这类负极集电器没有特别限制，只要其具有导电性且不会在电池中引起化学变化即可，例如，所述负极集电器可以是：铜、不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳、或经碳、镍、钛、银等等表面处理过的铜或不锈钢、铝镉合金和类似者。此外，类似于正极集电器，负极集电器可具有细小的粗糙表面，以增强负极活性材料的粘合强度，且负极集电器可具有各种形式，诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体、无纺布体和类似形式。

负极材料包括无定型碳或者结晶碳，且具体而言，其可以是碳，诸如硬碳、石墨系碳和类似者；金属复合氧化物，诸如Li_xFe₂O₃(0≤x≤1)、Li_xWO₂(0≤x≤1)、 Sn_xMe_1-xMe’_yO_z(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me’：Al、B、P、Si、第I、II和III 族元素、卤素；0≤x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)和类似者；锂金属；锂合金；硅系合金；锡系合金；氧化物，诸如SnO、SnO₂、PbO、PbO₂、Pb₂O₃、Pb₃O₄、Sb₂O₃、 Sb₂O₄、Sb₂O₅、GeO、GeO₂、Bi₂O₃、Bi₂O₄、Bi₂O₅和类似者；导电聚合物，诸如聚乙炔和类似者；Li-Co-Ni系材料；和类似者。

由于隔板位于电极之间而使正极和负极绝缘，所有的众所周知的聚烯烃基隔板、在其中有机/无机复合层形成于烯烃基基材上的复合隔板、和类似者均可使用，但并不限于此。

将具有上述结构的集电器容纳在袋型壳体中，然后将电解质注入其中，从而制备出一电池。

根据本发明的电解液为一种由非水电解质和锂所组成的含锂盐的非水电解质。作为非水电解质，非水电解液、固体电解质、无机固体电解质和类似者均可使用。

非水电解液的实例可以是：非质子有机溶剂，诸如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、 1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基 -2-咪唑烷酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯、丙酸乙酯和类似者。

有机固体电解质的实例可以是：聚乙烯衍生物、聚环氧乙烷衍生物、聚环氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、多聚赖氨酸(agitation lysine)、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、包括离子解离基团的聚合物和类似者。

无机固体电解质的实例可以是：锂的氮化物、卤化物或硫酸盐，诸如Li₃N、 LiI、Li₅NI₂、Li₃N-LiI-LiOH、LiSiO₄、LiSiO₄-LiI-LiOH、Li₂SiS₃、Li₄SiO₄、 Li₄SiO₄-LiI-LiOH、Li₃PO₄-Li₂S-SiS₂和类似者。

锂盐是易溶于所述非水电解质的材料，例如，可包括LiCl、LiBr、LiI、 LiClO₄、LiBF₄、LiB₁₀Cl₁₀、LiPF₆、LiCF₃SO₃、LiCF₃CO₂、LiAsF₆、LiSbF₆、 LiAlCl₄、CH₃SO₃Li、CF₃SO₃Li、(CF₃SO₂)₂NLi、氯硼烷锂、低级脂族羧酸锂、 4-苯基硼酸锂、酰亚胺和类似者。

此外，为了提高充电/放电特性、阻燃性和类似特性，例如，可在非水电解液中添加以下化合物：吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、n- 乙二醇二甲醚(n-glyme)、六磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、 N-取代的恶唑烷酮、N,N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2- 甲氧基乙醇、三氯化铝和类似物。在一些情况下，为了赋予不燃性，可进一步包括含卤溶剂，诸如四氯化碳、三氟乙烯和类似物，并且为了提高高温储存特性，可进一步包含二氧化碳气体。

另一方面，如上所述的袋型二次电池可优选为锂二次电池，但并不限于此。

本发明的袋型二次电池可用作电池模组的单元电池、大中型设备的电源。

如上所述，在本发明的详细描述中，已描述了本发明的详细实施方式，显而易见的是，可在不背离本发明的精神或范围的情况下作出修改和变化。本发明的技术要点不应局限于本发明的前述实施方式，而是应由所附权利要求及其等同物的范围确定。

实施例

实施例1

(内部树脂层的制备)

将聚丙烯树脂和聚酯树脂(PET)熔融，然后将聚丙烯树脂和聚酯树脂在约220℃下以重量比6:4进行混纺，从而得到厚度为80μm的多孔无纺布载体。

接着，在熔融聚丙烯树脂之后，利用T-模(刮刀)法将聚丙烯树脂填充在所述多孔无纺布载体的孔中，从而制备总厚度约80μm的内部树脂层片(参见图2的A-A)。

(第一袋型壳体的制备)

将所述内部树脂层片贴附于作为金属层的铝薄膜(40μm)的一侧，然后将作为外部树脂层的PET/尼龙层(40μm)贴附于该金属层的另一侧，从而制备用于袋型壳体的第一片(参见图2)。

实施例2

(内部树脂层的制备)

将聚丙烯树脂和聚酯树脂(PET)熔融，然后将聚丙烯树脂和聚酯树脂在约220℃下以重量比5:5进行混纺，从而得到厚度为40μm的多孔无纺布载体。

接着，在熔融聚丙烯树脂之后，利用T-模(刮刀)法将聚丙烯树脂填充在多孔无纺布载体的孔中。

接下来，将聚丙烯树脂(20μm)涂覆在多孔无纺布载体的两侧上，从而制备总厚度为约80μm的内部树脂层片(参见图3的B-B)。

(第二袋型壳体的制备)

将所述内部树脂层片贴附于作为金属层的铝薄膜(40μm)的一侧，然后将作为外部树脂层的PET/尼龙层(40μm)贴附于该金属层的另一侧，从而制备用于袋型壳体的第二片(参见图3)。

比较实施例1

将聚丙烯单一树脂层(80μm)贴附在作为金属层的铝薄膜(40μm)上，然后将作为外部树脂层的PET/尼龙层(40μm)贴附于其上，从而制备用于袋型壳体的片(参见图1)。

试验实施例

试验实施例1

分别对实施例1、实施例2和比较实施例1中制备的用于袋型壳体的片执行热收缩试验和稳定性试验(充满电后的钉穿透试验(nail penetration))。

结果，在实施例1和实施例2的用于袋型壳体的片的情形中，观察到钉出来时没有穿透，因为其被具有高伸长率的无纺布覆盖，但在比较实施例1的用于袋型壳体的片的情形中，观察到由于钉很容易穿透，因此袋型壳体的周围破裂(参见下表1)。

此外，在实施例1和实施例2的用于袋型壳体的片的情形中，肉眼没有观察到变化，因为在180℃下的热收缩为10％以下，但在比较实施例1的用于袋型壳体的片的情形中，可以确认热收缩为约50％以上(参见下表1)。

【表1】

	稳定性试验	热收缩
			实施例1	O	<10％
实施例1	O	<10％
			比较实施例1	X	50％<

O:钉不穿透片的情形

X:钉穿透片的情形

通过如上所述的试验，可以预期，包括本发明的袋型壳体的袋型二次电池在提高稳定性方面有很大作用。

Claims

1.一种用于二次电池的袋型壳体，所述袋型壳体由内部树脂层、外部树脂层以及位于所述内部树脂层和所述外部树脂层之间的金属层组成，

其中所述内部树脂层包括：

具有多个孔的多孔无纺布载体，和

填充在所述多孔无纺布载体的孔中的聚合物密封剂，

其中所述无纺布是通过聚丙烯树脂和聚酯树脂的混纺形成的，

所述聚丙烯树脂和所述聚酯树脂的重量比为5:5至7:3。

2.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述聚丙烯树脂和所述聚酯树脂的重量比为6:4。

3.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述多孔无纺布载体的伸长率为200％以上。

4.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述多孔无纺布载体的厚度为10μm至80μm。

5.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述聚合物密封剂包括聚丙烯树脂。

6.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述内部树脂层进一步包括位于所述多孔无纺布载体的至少一侧处的聚合物构件层。

7.根据权利要求6所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述聚合物构件层由聚丙烯树脂组成。

8.根据权利要求6所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述聚合物构件层的厚度为20μm至40μm。

9.根据权利要求6所述的用于二次电池的袋型壳体，其中包括多孔无纺布载体和聚合物构件层在内的所述内部树脂层的总厚度不超过80μm。

10.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述金属层是选自由以下项组成的组的至少一个：铁(Fe)、碳(C)、铬(Cr)和锰(Mn)的合金；铁(Fe)、碳(C)、铬(Cr)和镍(Ni)的合金；以及铝(Al)。

11.根据权利要求10所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述金属层是铝。

12.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述金属层的厚度为20μm至100μm。

13.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述外部树脂层包括选自由以下项组成的组的单一材料或至少两种材料的混合物：聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和尼龙。

14.根据权利要求13所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述聚乙烯树脂包括低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、或低密度聚乙烯树脂和高密度聚乙烯树的混合物。

15.根据权利要求14所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述低密度聚乙烯树脂包括线性低密度聚乙烯树脂。

16.根据权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体，其中所述外部树脂层的厚度为10μm至100μm。

17.一种袋型二次电池，包括：

电极组件；和

容纳所述电极组件的袋型壳体，

其中所述袋型壳体包括权利要求1所述的用于二次电池的袋型壳体。