CN111448682B - 用于二次电池的垫圈和包括该用于二次电池的垫圈的二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于二次电池的垫圈，包括基础树脂和防锈剂，其中所述基础树脂包括聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述防锈剂包括防锈材料和聚合物树脂，并且所述基础树脂和所述聚合物树脂是不同的，所述防锈材料包括式1‑1和式1‑2的化合物中的至少一种。[式1‑1]A1‑R1[式1‑2]A1‑R2‑A2R1是选自由具有8至20个碳原子的直链烷基、具有8至20个碳原子的支链烷基、具有8至20个碳原子的烯基、具有8至20个碳原子的炔基、和具有8至18个碳原子的芳基构成的组中的任意一种。R2是选自由具有8至20个碳原子的直链烷撑基、具有8至20个碳原子的支链烷撑基、具有8至20个碳原子的烯撑基、具有8至20个碳原子的炔撑基、和具有8至18个碳原子的芳撑基构成的组中的任意一种。A1和A2各自独立地是选自由羧基、氨基、硝基、羟基和氟基构成的组中的任意一种。

Description

用于二次电池的垫圈和包括该用于二次电池的垫圈的二次 电池
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年2月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0022063号和于2019年2月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0021676号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种用于二次电池的垫圈和包括该垫圈的二次电池。
背景技术
一般而言，与不可充电的原电池不同，二次电池是指可充电和可放电的电池，并且被广泛用作诸如手机、笔记本电脑和摄像机之类的电子装置或电动车辆等的电源。特别地，锂二次电池具有3.6V的驱动电压，并且具有被广泛用作电子设备的电源的镍镉电池或镍氢电池的大约三倍的容量。由于锂二次电池每单位重量的能量密度高，因此其利用率正在迅速增加。
锂二次电池通常使用锂基氧化物和碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。此外，锂二次电池可分为方形电池、圆柱形电池和袋形电池。
锂离子二次电池设置有：其中顺序地设置有正极/隔板/负极的电极组件；和用于密封并容纳该电极组件以及电解质的外部材料。具体地，外部材料设置有具有开口端的罐和密封并耦接至罐的开口端的盖组件。
通常，在罐和盖组件之间插入垫圈以密封电池。作为电池的垫圈，已经使用诸如聚丙烯之类的聚合物树脂层。然而，存在以下问题：电池的压接(crimping)部(例如，其中Fe被暴露的修整(trimming)部)在高温/高湿度环境中生锈，因而需要解决这一问题。
发明内容
技术问题
本发明的一个方面提供一种用于二次电池的垫圈和包括该垫圈的二次电池，该垫圈能够使电池的压接部在高温/高湿度环境中的生锈最小化，并且具有改善的密封性能。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种用于二次电池的垫圈，所述垫圈包括基础树脂和防锈剂，其中所述基础树脂包括聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述防锈剂包括防锈材料和聚合物树脂，并且所述基础树脂和所述聚合物树脂是不同的，所述防锈材料包括式1-1和式1-2的化合物中的至少一种。
[式1-1]
A1-R1
[式1-2]
A1-R2-A2
R1是选自由具有8至20个碳原子的直链烷基、具有8至20个碳原子的支链烷基、具有8至20个碳原子的烯基、具有8至20个碳原子的炔基、和具有8至18个碳原子的芳基构成的组中的任意一种。
R2是选自由具有8至20个碳原子的直链烷撑基、具有8至20个碳原子的支链烷撑基、具有8至20个碳原子的烯撑基、具有8至20个碳原子的炔撑基、和具有8至18个碳原子的芳撑基构成的组中的任意一种。
A1和A2各自独立地是选自由羧基、氨基、硝基、羟基和氟基构成的组中的任意一种。
根据本发明的另一方面，提供一种二次电池，包括：电极组件，其包括正极和负极；罐，其包括顶部开口；盖组件，其通过形成在罐的上部外周表面上的压接部耦接至所述罐，其中顶部开口的一部分向内弯曲以形成压接部；和用于二次电池的垫圈，其中所述用于二次电池的垫圈插置在罐与盖组件之间。
有益效果
根据本发明的实施方式的用于二次电池的垫圈包括特定的防锈材料，并且所述防锈材料被蒸发并吸附到压接部，特别是其中Fe暴露在罐的顶部开口中的部分，以防止Fe与湿气和氧气直接接触。因此，可以使电池的压接部在高温/高湿度环境中的生锈最小化。此外，在本发明中，使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene Terephthalate；PBT)作为基础树脂，从而可以提高垫圈的耐热性和密封性能。此外，将所述特定的防锈材料与具有高注入温度的聚对苯二甲酸丁二醇酯一起注入。此时，即使在高注入温度下，特定防锈材料的结构也不会破裂，从而可以在最终制造的垫圈中保持防锈材料的防锈性能。
此外，特定的防锈材料通过以埃
Figure GDA0003828627810000031
水平的小尺寸分散而存在于垫圈中，因此，当蒸发时，在垫圈中产生的空隙形成为小到可以忽略不计的水平。因此，当与通过以微米(μm)水平的大尺寸分散而存在于垫圈中的典型防锈材料的情况相比时，本发明的垫圈的密封性能可得以保持。
附图说明
图1是示出根据本发明实施方式的具有用于二次电池的垫圈的二次电池的一个表面的截面图。
图2是示出根据本发明实施方式的具有用于二次电池的垫圈的二次电池的截面图。
图3是示出根据本发明另一实施方式的具有用于二次电池的垫圈的二次电池的截面图。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明，以促进对本发明的理解。
将理解的是，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应解释为常用字典中限定的含义。将进一步理解的是，基于发明人可适当地定义术语或词语的含义以最佳地解释本发明的原则，这些术语或词语应被解释为具有与本发明的技术构思和相关技术的背景下的含义相一致的含义。
本文使用的术语仅出于描述特定示例性实施方式的目的，并不意欲限制本发明。单数形式的术语可包括复数形式，除非上下文另有明确指出。
将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”或“具有”指定存在所述的特征、数量、步骤、元件或其组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、元件或其组合。
根据本发明实施方式的用于二次电池的垫圈包括基础树脂和防锈剂，其中所述基础树脂包括聚对苯二甲酸丁二醇酯，并且所述防锈剂包括防锈材料和聚合物树脂，并且所述基础树脂和所述聚合物树脂是不同的，所述防锈材料包括式1-1和式1-2的化合物中的至少一种。
[式1-1]
A1-R1
[式1-2]
A1-R2-A2
R1是选自由具有8至20个碳原子的直链烷基、具有8至20个碳原子的支链烷基、具有8至20个碳原子的烯基、具有8至20个碳原子的炔基、和具有8至18个碳原子的芳基构成的组中的任意一种。
R2是选自由具有8至20个碳原子的直链烷撑基、具有8至20个碳原子的支链烷撑基、具有8至20个碳原子的烯撑基、具有8至20个碳原子的炔撑基、和具有8至18个碳原子的芳撑基构成的组中的任意一种。
A1和A2各自独立地是选自由羧基、氨基、硝基、羟基和氟基构成的组中的任意一种。
防锈剂可以是挥发性腐蚀抑制剂(VCI；Volatile Corrosion Inhibitor)。防锈剂被蒸发并吸附到压接部，特别是其中Fe暴露在罐的顶部开口中的修整(trimming)部，以防止Fe与湿气和氧气直接接触。
防锈剂可通过以分子单元分散而存在于垫圈的基础树脂中。
防锈材料可包括式1-1和式1-2的化合物中的至少一种。
[式1-1]
A1-R1
[式1-2]
A1-R2-A2
R1是选自由具有8至20个碳原子的直链烷基、具有8至20个碳原子的支链烷基、具有8至20个碳原子的烯基、具有8至20个碳原子的炔基、和具有8至18个碳原子的芳基构成的组中的任意一种。
R2是选自由具有8至20个碳原子的直链烷撑基、具有8至20个碳原子的支链烷撑基、具有8至20个碳原子的烯撑基、具有8至20个碳原子的炔撑基、和具有8至18个碳原子的芳撑基构成的组中的任意一种。
A1和A2各自独立地是选自由羧基、氨基、硝基、羟基和氟基构成的组中的任意一种。
当使用根据式1-1和式1-2的化合物时，A1和/或A2被电吸附和/或化学吸附至压接部，特别是其中Fe暴露在罐的顶部开口中的部分，R1和/或R2可以形成疏水层以防止Fe直接接触湿气和氧气。因此，可以使电池的压接部在高温/高湿度条件下的生锈最小化。
此外，通过在高温下注入包含聚对苯二甲酸丁二醇酯的基础树脂和防锈剂的方法来制造本发明的用于二次电池的垫圈。聚对苯二甲酸丁二醇酯的注入温度高，约为280℃。然而，即使在该注入温度下，本发明中使用的防锈材料的结构也不会破裂。因此，即使在最终制造的垫圈中，也可以保持防锈材料的防锈效果。
更具体地，防锈材料可包括式1-3和式1-4中的至少一种。
[式1-3]
Figure GDA0003828627810000051
[式1-4]
Figure GDA0003828627810000061
在式1-3和式1-4中，A1与式1-1和式1-2中的A1相同，并且p可以是4至10，q可以是3至6。
式1-3和式1-4的防锈材料可表现出上述防锈效果，并且其结构在包含聚对苯二甲酸丁二醇酯的基础树脂的注入温度下不会变形。此外，由于以下原因，可以使垫圈的密封性能的劣化最小化。
通常，用作防锈材料的诸如NaNO2和NaNO3之类的材料通过以微米(μm)水平的大单位分散而存在于树脂中。因此，当材料蒸发时，在构成垫圈的树脂中产生大的空隙。因此，来自外部的湿气和氧气可通过空隙渗入电池中，使得垫圈的密封性能可能劣化并且电池性能可能劣化。另一方面，式1-3和式1-4的防锈材料通过以埃
Figure GDA0003828627810000062
水平的小尺寸分散而存在于垫圈中，因此，当蒸发时，在垫圈中产生的空隙形成为小到可以忽略不计的水平。因此，可以使垫圈的密封性能的劣化最小化。
更具体地，防锈材料可包括选自由癸酸(decanoic acid)、月桂酸(lauric acid)和肉豆蔻酸(myristic acid)构成的组中的至少一种。当使用所述防锈材料时，可以表现出上述防锈效果，并且其结构在包含聚对苯二甲酸丁二醇酯的基础树脂的注入温度下不会变形。此外，可以使垫圈的密封性能的劣化最小化。
聚合物树脂与防锈材料混合，并且可以用于将防锈材料分散在基础树脂中。为了促进防锈材料在基础树脂中的分散，聚合物树脂可以与基础树脂不同。
聚合物树脂可包括聚乙烯(polyethylene；PE)和共聚物中的至少一种，所述共聚物包括选自由乙烯(ethylene)衍生的单元、丙烯(propylene)衍生的单元、对苯二甲酸丁二醇酯(butylene terephthalate)衍生的单元、对苯二甲酸乙二醇酯(ethyleneterephthalate)衍生的单元、和丙烯酸甲酯(methyl acrylate)衍生的单元构成的组中的两种或更多种衍生单元。具体地，可以混合并使用这些材料。聚合物树脂是优选的，因为聚合物树脂容易与防锈材料混合并且还容易与聚对苯二甲酸丁二醇酯混合。此外，聚合物树脂可进一步改善垫圈的防锈性能。具体地，当考虑制造工序和与基础树脂的混合时，聚合物树脂可以是包括乙烯衍生的单元和丙烯酸甲酯衍生的单元在内的共聚物。
聚合物树脂和防锈材料的重量比可以是99:1至80:20，具体地是99:1至85:15，更具体地是99:1至90:10。当满足上述范围时，防锈效果可能更有效。
防锈剂可以是颗粒的形式。具体地，防锈剂可以是通过将聚合物树脂和防锈材料混合然后对混合物进行造粒处理而形成的颗粒形式。结果，防锈剂可以顺畅地分散在基础树脂中。当仅将非颗粒状的防锈材料(即，没有聚合物树脂)与基础树脂混合时，该防锈材料不能顺畅地分散在基础树脂中，从而使防锈功能迅速劣化。
基础树脂可包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，并且具体地，可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯。聚对苯二甲酸丁二醇酯具有高的耐热性和低的氧气和湿气渗透性，因此，更优选作为垫圈的基础树脂。具体地，当使用具有约160℃的低熔点的聚丙烯作为基础树脂时，当正极和负极短路时聚丙烯熔化，从而使电池的稳定性劣化。另一方面，聚对苯二甲酸丁二醇酯具有约230℃的高熔点，因此可以保持垫圈并且可以确保电池的稳定性。
此外，在基础树脂是聚对苯二甲酸丁二醇酯的情况下，当使用包括在所述用于垫圈的防锈剂中的防锈材料时，可以获得以下优点。通常用作防锈材料的诸如NaNO2和NaNO3之类的防锈材料削弱了聚对苯二甲酸丁二醇酯中包括的C＝O键，从而使聚对苯二甲酸丁二醇酯降解，因而使垫圈的物理性能劣化。具体地，聚对苯二甲酸丁二醇酯的延展性降低，从而在垫圈中容易因外力而产生裂纹(crack)。然而，本发明的防锈材料可以使包括在聚对苯二甲酸丁二醇酯中的C＝O键的弱化最小化，或者对键合没有影响，从而可以保持垫圈的物理性能。此外，聚对苯二甲酸丁二醇酯具有280℃的高注入温度，因此与聚对苯二甲酸丁二醇酯一起注入的本发明的防锈材料的结构即使在高温下也不会破裂，从而可以在最终制造的垫圈中保持防锈材料的防锈性能。
聚对苯二甲酸丁二醇酯和防锈剂的重量比可为98:2至85:15，具体地是98:2至90:10，更具体地是93:7至90:10。当满足上述范围时，可以进一步提上述防锈效果。
根据本发明的另一实施方式的二次电池包括：电极组件，其包括正极和负极；罐，其包括顶部开口；盖组件，其通过形成在罐的上部外周表面上的压接部耦接至所述罐，其中顶部开口的一部分向内弯曲以形成压接部；和用于二次电池的垫圈，其中所述用于二次电池的垫圈插置在罐与盖组件之间。在此，用于二次电池的垫圈与上述实施方式的用于二次电池的垫圈相同，因此将省略其描述。
二次电池可具有圆柱形、方形和类似形状，并且具体地，可具有圆柱形。当二次电池具有圆柱形时，罐的顶部开口也可以具有圆柱形。
参照图1和图2，二次电池100包括：容纳电极组件10以及电解质的罐20；密封并耦接至罐20的开口端的盖组件30；以及插置在具有圆柱形的罐20与盖组件30之间的垫圈40。垫圈40与上述实施方式的用于二次电池的垫圈相同。
罐20的材料没有特别限制。罐20可由不锈钢、钢、铝、或其等同物中的至少一种形成。由于要求罐20具有导电性，因此使用金属成分，并且金属成分可能因与外部湿气接触而容易受到腐蚀。在这方面，罐20可包括由Fe制成的层和由Ni制成的层，以防止由Fe制成的层被腐蚀。
罐20可具有圆柱形、方形和类似形状，并且具体地，可具有圆柱形。罐20的开口端包括修整部21a，并且在修整部21a中，可以暴露罐20的Fe成分。具体地，在最终产品中，可以看到修整部21a包括在压接部21中。
盖组件30可包括用于密封罐20的开口端的顶盖和安全排气口36。安全排气口36的一个表面可被设置为与顶盖的侧表面、顶表面和底表面接触，并且其另一个表面可以弯曲并被设置为与垫圈40的内表面接触。安全排气口36可电连接至电极组件10。具有盖组件30的电池在用作诸如电钻之类的电动工具的电源时可以瞬时提供高输出，并且可以稳定地抵抗诸如振动和掉落之类的外部物理冲击。
具体地，在具有其中安全排气口36弯曲以围绕顶盖的形状的盖组件30中，安全排气口36与顶盖的接触表面可以形成一个或多个连接部分，并且这些连接部分是通过焊接和类似方式形成的。本发明中使用的术语“焊接”被用作不仅包括诸如激光焊接、超声焊接和电阻焊接之类的焊接的字面含义，而且包括诸如钎焊之类的紧固方法的概念。焊接可以在盖组件30本身的组装工序中执行，或者即使在将盖组件30安装到罐20中时也可以执行。
当电池内部的压力升高时，安全排气口36用于中断电流或排气，并且安全排气口36可优选地由金属材料制成。安全排气口36的厚度可以根据其材料和结构而变化，并且没有特别限制，只要当在电池中产生预定的高压时，安全排气口36可以在破裂的同时排出气体等即可。例如，安全排气口36的厚度可以是0.2-0.6mm。
与安全排气口36接触的顶盖部分的厚度没有特别限制，只要其在能够保护盖组件30的各个部件免受从外部施加的压力的范围内即可。例如，顶盖部分的厚度可以是0.3-0.5mm。如果顶盖部分太薄，则难以发挥机械刚度。相反，如果顶盖部分太厚，则由于尺寸和重量的增加，导致与相同规格的电池相比，电池的容量可能减小，因此这不是优选的。
垫圈40可形成为两端开口的圆柱形或方形形状，或者具有根据罐20的顶部开口的形状而变化的形状。具体地，垫圈40可具有圆柱形。优选的是，垫圈40的面向罐20的内表面的一个侧端具有朝向中央部以预定角度(具体地是直角)弯曲的结构，以便位于罐20的开口部分中，即位于压接部21中。垫圈40的另一侧端首先沿面向垫圈40的轴向的直线扩展，然后在罐20的压制工序中朝向中央部以预定角度弯曲，使得内周表面和外周表面分别在与盖组件30的顶盖和罐20的内表面紧密接触的状态下折叠。
压接部21形成于罐20的顶部上，使得盖组件30可以安装在罐20的开口端上。更具体地，压接部21是通过以下方式形成的：将罐20的顶部卷边，以便形成向内的凹口，将垫圈40安装在开口端上，依次插入顶盖、PTC元件和安全排气口36的外周表面，然后将罐20的顶部向内弯曲。结果，罐20的顶部具有包围位于压接部21的内表面上的垫圈40的形状，并且执行压接(crimping)和压制工序以安装盖组件30。
压接部21形成为其中端部向内弯曲的结构，使得当插入垫圈40时，盖组件30可以稳定地安装在罐20的开放顶部上。压接部21的侧壁形成为垂直于电池的侧表面。
电极组件10可包括正极和负极。参照图2，电极组件10具有两个极性不同并且呈卷状的宽板形状的电极板11，以及设置在电极板11之间或者设置在一个电极板11的左侧或右侧上以便将电极板11隔离的隔板12。此时，藉由隔板12彼此隔开的电极板11可以是正极和负极。电极组件10优选地具有以所谓的“果冻卷(Jelly Roll)”的形式卷绕的结构。电极组件10也可以具有其中预定尺寸的正极板和负极板在隔板12介于二者之间的状态下层压的形状。
在罐20的内部空间中，容纳有电极组件10和电解质(未示出)。电解质用于移动在二次电池100的充电和放电期间由电极板11的电化学反应产生的锂离子。电解质可以是非水有机电解质，其是锂盐和高纯度有机溶剂的混合物、或使用聚电解质的聚合物。然而，电解质的种类没有特别限制。
此外，可以在罐20的中心插入中心销(未示出)，中心销用于防止卷绕成果冻卷形式的电极组件10被展开，并且用作二次电池100内部的气体的移动路径。罐20的上部(即，电极组件10的顶部的上部)设置有通过从外侧向内侧压弯而形成的卷边部24，以防止电极组件10向上和向下移动。
根据本发明实施方式的圆柱形电池100可进一步包括辅助垫圈42。辅助垫圈42是用于电流中断元件38的垫圈，并且被配置为围绕电流中断元件38的外周表面。具体地，辅助垫圈42从电流中断元件38的外周表面与上部和侧部接触，以支撑电流中断元件38的上部和侧部。此外，辅助垫圈42的作用是，除了安全排气口36的突出部分与电流中断元件38彼此接触的部分之外，电流中断元件38与安全排气口36彼此电绝缘。
在图3中示出了根据本发明另一实施方式的电池100。与参照图2描述的附图标记相同的部件是具有相同功能的相同构件。参照图3，盖组件30可包括：顶盖，设置为密封罐20的开口端并与垫圈40的突出部分接触；正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)元件34，其设置成与顶盖接触；和安全排气口36，其一个表面被设置为与PTC元件34接触，且另一表面的一部分被设置为与垫圈40接触。
PTC元件34在电池100内部的温度升高时通过大大增加电池电阻来中断电流。PTC元件34的厚度也可以根据其材料和结构而改变，并且例如可以为0.2mm至0.4mm。当PTC元件34的厚度大于0.4mm时，内部电阻增加并且电池的尺寸增加，从而与相同规格的电池相比，电池的容量可能降低。相反，当PTC元件34的厚度小于0.2mm时，难以在高温下表现出期望的电流中断效果，并且即使受到弱的外部冲击，PTC元件34也可能被损坏。因此，综合考虑上述几点，可以在上述厚度范围内适当地确定PTC元件34的厚度。
与PTC元件34接触的顶盖部分的厚度没有特别限制，只要其在能够保护盖组件30的各个部件免受从外部施加的压力的范围内即可。例如，厚度可以是0.3-0.5mm。如果顶盖部分太薄，则难以发挥机械刚度。相反，如果顶盖部分太厚，则由于尺寸和重量的增加，导致与相同规格的电池相比，电池的容量可能减小，因此这不是优选的。
包括设置有顶盖、PTC元件34和安全排气口36的盖组件30在内的二次电池可以用作移动电话、笔记本电脑等的电源，其稳定地提供恒定的输出。
本发明可提供一种电池组，其中通过上述实施方式制造的多个锂二次电池彼此电连接，并且所述电池组可以是用作中型和大型装置的电源的电池组，所述中型和大型装置是选自由以下构成的组中的一种或多种：电动工具(Power Tool)、包括电动车辆(ElectricVehicle,EV)、混合动力电动车辆(Hybrid Electric Vehicle,HEV)、或插电式混合动力电动车辆(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)在内的电动车辆、电动卡车、电动商用车辆和电力存储系统。
在下文中，参照实施例和比较例，将更详细地描述本发明。然而，以下实施例仅仅是对本发明的说明，且本发明的范围不限于此。
实施例1：电池的制造
(1)垫圈的制造
将包括乙烯衍生的单元和丙烯酸甲酯衍生的单元的共聚物与月桂酸于100℃以95:5的重量比混合，然后对该混合物进行造粒处理以制备颗粒形式的防锈剂。将240g防锈剂与3,000g聚对苯二甲酸丁二醇酯混合，然后将该混合物在280℃的温度下注入以制备垫圈。
(2)电池的制造
罐由Fe制成的内层和设置在内层的两个表面上的Ni层构成。在将垫圈设置在罐的顶部开口上之后，将盖组件放置成与垫圈的内周表面接触，然后形成压接部。结果，制造出包括所述垫圈的电池。
实施例2：电池的制造
(1)垫圈的制造
将包括乙烯衍生的单元和丙烯酸甲酯衍生的单元的共聚物与月桂酸于100℃以95:5的重量比混合，然后对该混合物进行造粒处理以制备颗粒形式的防锈剂。将150g防锈剂与3,000g聚对苯二甲酸丁二醇酯混合，然后将该混合物在280℃的温度下注入以制备垫圈。
(2)电池的制造
罐由Fe制成的内层和设置在内层的两个表面上的Ni层构成。在将垫圈设置在罐的顶部开口上之后，将盖组件放置成与垫圈的内周表面接触，然后形成压接部。结果，制造出包括所述垫圈的电池。
实施例3：电池的制造
(1)垫圈的制造
将包括乙烯衍生的单元和丙烯酸甲酯衍生的单元的共聚物与癸酸于100℃以95:5的重量比混合，然后对该混合物进行造粒处理以制备颗粒形式的防锈剂。将240g防锈剂与3,000g聚对苯二甲酸丁二醇酯混合，然后将该混合物在280℃的温度下注入以制备垫圈。
(2)电池的制造
罐由Fe制成的内层和设置在内层的两个表面上的Ni层构成。在将垫圈设置在罐的顶部开口上之后，将盖组件放置成与垫圈的内周表面接触，然后形成压接部。结果，制造出包括所述垫圈的电池。
比较例1：电池的制造
(1)垫圈的制造
于280℃注入聚对苯二甲酸丁二醇酯以制备垫圈。
(2)电池的制造
罐由Fe制成的内层和设置在内层的两个表面上的Ni层构成。在将垫圈设置在罐的顶部开口上之后，将盖组件放置成与垫圈的内周表面接触，然后形成压接部。结果，制造出包括所述垫圈的电池。
比较例2：电池的制造
(1)垫圈的制造
将聚乙烯和NaNO2于140℃以70:30的重量比混合，然后对该混合物进行造粒处理以制备颗粒形式的防锈剂。将240g防锈剂与3,000g聚对苯二甲酸丁二醇酯混合，然后将该混合物在280℃的温度下注入以制备垫圈。
(2)电池的制造
罐由Fe制成的内层和设置在内层的两个表面上的Ni层构成。在将垫圈设置在罐的顶部开口上之后，将盖组件放置成与垫圈的内周表面接触，然后形成压接部。结果，制造出包括所述垫圈的电池。
比较例3：电池的制造
(1)垫圈的制造
将包括乙烯衍生的单元和丙烯酸甲酯衍生的单元的共聚物与月桂酸于100℃以95:5的重量比混合，然后对该混合物进行造粒处理以制备颗粒形式的防锈剂。将240g防锈剂与3,000g聚四氟乙烯(Poly-tetrafluoroethylene:PFA)混合，然后将该混合物在380℃的温度下注入以制备垫圈。
(2)电池的制造
罐由Fe制成的内层和设置在内层的两个表面上的Ni层构成。在将垫圈设置在罐的顶部开口上之后，将盖组件放置成与垫圈的内周表面接触，然后形成压接部。结果，制造出包括所述垫圈的电池。
比较例4：电池的制造
(1)垫圈的制造
将12g月桂酸和3,228g聚对苯二甲酸丁二醇酯混合，然后将该混合物在280℃的温度下注入以制备垫圈。
(2)电池的制造
罐由Fe制成的内层和设置在内层的两个表面上的Ni层构成。在将垫圈设置在罐的顶部开口上之后，将盖组件放置成与垫圈的内周表面接触，然后形成压接部。结果，制造出包括所述垫圈的电池。
试验例1：防锈功能的评估
将实施例1至3和比较例1至4的每一个的电池在65℃和90％湿度的环境中存储2周，评估其防锈功能。评估结果在表1中示出。
具体地，基于罐的上部外周表面的修整(trimming)部的区域，发生腐蚀的区域的比率用％表示。当发生腐蚀的区域大于50％时，给出3分。当大于10％且小于或等于50％时，给出2分，当小于或等于10％时，给出1分。当没有腐蚀时，给出0分。在以上述方式对30个电池评分之后，将评分的平均值转换为评分10(平均值×(10/3))以评估防锈功能，并由此得出最终评分。同时，用肉眼和显微镜确认发生腐蚀的区域。
[表1]
防锈性能评估得分
实施例1 0.4
实施例2 1.1
实施例3 0.5
比较例1 9.7
比较例2 1.9
比较例3 10.0
比较例4 4.9
参照表1，在使用本发明的用于垫圈的防锈剂的实施例1至3的情况下，确认防锈功能比其中没有使用防锈剂的比较例1和其中使用了包含NaNO2的典型防锈剂的比较例2更好。
此外，在其中使用PFA而非聚对苯二甲酸丁二醇酯作为基础树脂的比较例3的情况下，由于基础树脂具有高熔点，因此基础树脂中所含的防锈剂大部分被热解，因此确认防锈功能降低。此外，在防锈剂仅由防锈材料构成而不含聚合物树脂的情况下，由于基础树脂与防锈剂的比重不同，因此防锈材料不能均匀地分散在垫圈中，因此确认防锈功能降低。
试验例2：密封功能的评估
将实施例1和比较例1至4的每一个的电池在SOC 100％状态下在72℃的温度下存储40天。测定存储前后电池的重量，并且测定结果在表2中示出。通过下式算出表2的重量变化率。
重量变化率＝[(存储前的电池重量-存储后的电池重量)/存储前的电池重量]×100
[表2]
Figure GDA0003828627810000151
参照表2，在实施例1的情况下，尽管防锈材料被蒸发，但是垫圈中的空隙并不大，因此，可以确认，与其中不包括防锈材料的比较例1的情况一样，有效地保持了密封功能。此外，在其中使用NaNO2作为防锈材料的比较例2的情况下，在垫圈中存在许多大的空隙，因而确认密封功能大大降低。

Claims (4)

1.一种用于二次电池的垫圈，所述垫圈包括：
基础树脂，所述基础树脂是聚对苯二甲酸丁二醇酯；和
防锈剂，所述防锈剂包括防锈材料和聚合物树脂，
其中所述聚合物树脂为包括乙烯衍生的单元和丙烯酸甲酯衍生的单元的共聚物；
所述防锈材料为癸酸或月桂酸。
2.根据权利要求1所述的用于二次电池的垫圈，其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯和所述防锈剂的重量比为98:2至85:15。
3.根据权利要求1所述的用于二次电池的垫圈，其中所述聚合物树脂和所述防锈材料的重量比为99:1至80:20。
4.一种二次电池，包括：
电极组件，所述电极组件包括正极和负极；
罐，所述罐包括顶部开口，所述顶部开口的一部分向内弯曲，以在所述罐的上部外周表面上形成压接部；
盖组件，所述盖组件通过所述压接部耦接至所述罐；和
根据权利要求1至3中任一项所述的用于二次电池的垫圈，其中所述用于二次电池的垫圈插置在所述罐与所述盖组件之间。
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