CN114175368A - 二次电池的电池壳体及制造排气部的方法 - Google Patents

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Abstract

为了实现目的，根据本发明实施方式的二次电池的电池壳体包括：杯部，杯部具有配置为容纳通过堆叠电极和隔膜而形成的电极组件的容纳空间；从杯部向外延伸的密封部；以及排气部，排气部从内侧附接至通过将密封部和杯部中的至少一个穿孔而形成的孔，并且气体通过排气部。排气部包括：供气体通过的排气层；和形成在排气层的外表面上并且具有疏水性的外部功能层。

Description

二次电池的电池壳体及制造排气部的方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月27日提交的韩国专利申请第10-2019-0105417号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种二次电池的电池壳体及制造排气部的方法，更具体地，涉及一种其中当内部压力增加时，可通过将存在于袋内部的气体排放到外部来控制压力的二次电池的电池壳体及制造排气部的方法。
背景技术
通常，作为二次电池的类型，存在镍-镉电池、镍-氢电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池等。这种二次电池正在被应用并使用于诸如电动车辆或混合动力电动车辆之类的需要高输出的大型产品、用于存储产生的多余电力和新的可再生能源的电力存储装置和备用电力存储装置、以及诸如数码相机、P-DVD、MP3播放器、移动电话、PDA、便携式游戏装置(Portable Game Device)、电动工具(Power Tool)和电动自行车(E-bike)之类的小型产品中。
根据容纳电极组件的壳体的材料，二次电池分为袋型(Pouch Type)、罐型(CanType)等。在袋型(Pouch Type)中，电极组件容纳在由柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型(Can Type)中，电极组件容纳在由金属或塑料材料等制成的壳体中。
在此，由于外部冲击引起的内部短路、过充电、过放电等，可能会在二次电池中产生气体。此外，当在高温下保持或储存二次电池时，电解质与电极活性材料之间的电化学反应可由于高温而迅速加速，从而产生气体。
在此，所产生的气体增加了二次电池的内部压力，并由此引起诸如部件之间的结合力减弱、二次电池的壳体的损坏、保护电路的提早操作、电极的变形、内部短路、爆炸等之类的问题。为了防止这些问题，在罐型二次电池中，设置了诸如CID过滤器和安全通气部之类的保护构件。因而，当壳体内的压力增加时，电连接被物理中断。然而，在根据相关技术的袋型二次电池中，没有充分地设置保护构件。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种其中当内部压力增加时，可通过将存在于袋内部的气体排放到外部来控制压力的二次电池的电池壳体及制造排气部的方法。
本发明的目的不限于上述目的，而是本领域技术人员根据下面的描述将清楚地理解本文中未描述的其他目的。
技术方案
为了实现目的，根据本发明实施方式的二次电池的电池壳体包括：杯部，所述杯部具有配置为容纳通过堆叠电极和隔膜而形成的电极组件的容纳空间；从所述杯部向外延伸的密封部；以及排气部，所述排气部从内侧附接至通过将所述密封部和所述杯部中的至少一个穿孔而形成的孔，并且气体通过所述排气部，其中所述排气部包括：供气体通过的排气层；和形成在所述排气层的外表面上并且具有疏水性的外部功能层。
此外，所述外部功能层可包括分布在其外表面上的多个细微突起。
此外，每个细微突起可具有50nm至10μm的直径。
此外，每个细微突起可具有100nm至1μm的直径。
此外，所述外部功能层可包括油或蜡成分。
此外，所述油可包括氟碳油、硅油、碳基油和脂肪酸酰胺中的至少一种。
此外，所述排气层可包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
此外，可进一步设置有形成在所述排气层的内表面上并且具有疏水性的内部功能层。
此外，所述密封部可包括：与所述杯部相邻的内部区域；和外部区域，所述外部区域从所述内部区域向外定位而用作边缘，并且所述外部区域被密封，从而密封所述杯部，其中所述孔形成在所述密封部的所述内部区域中。
此外，所述排气部可设置为多个。
为了实现目的，根据本发明实施方式的制造排气部的方法包括：制备供气体通过的排气层；通过混合细微颗粒和聚合物溶液制造混合物；将所述混合物喷射到所述排气层的至少一个表面上；以及干燥所述混合物。
此外，所述排气层可包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
此外，所述聚合物溶液可包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
此外，所述细微颗粒包括二氧化硅颗粒、碳纳米管(CNT)和氧化铝颗粒中的至少一种。
此外，可包含0.1wt％至2wt％的所述二氧化硅颗粒。
此外，在喷射所述混合物时，通过喷嘴在0.2Mpa至0.5Mpa的压力下，以距所述排气层8cm至15cm的距离来喷射所述混合物。
此外，喷射所述混合物和干燥所述混合物可重复二至四次。
为了实现目的，根据本发明实施方式的袋型二次电池包括：通过堆叠电极和隔膜而形成的电极组件；以及配置为将所述电极组件容纳于其中的电池壳体，其中所述电池壳体包括：杯部，所述杯部具有配置为容纳所述电极组件的容纳空间；从所述杯部向外延伸的密封部；以及排气部，所述排气部从内侧附接至通过将所述密封部和所述杯部中的至少一个穿孔而形成的孔，并且气体通过所述排气部，其中所述排气部包括：供气体通过的排气层；和形成在所述排气层的外表面上并且具有疏水性的外部功能层。
为了实现目的，根据本发明实施方式的制造袋型二次电池的方法包括：通过将袋膜拉深成形来形成杯部；通过将从所述杯部向外延伸的密封部和所述杯部中的至少一个穿孔来形成孔；将供气体通过的排气部从内侧附接至所述孔；将通过堆叠电极和隔膜而形成的电极组件容纳在设置于所述杯部中的容纳空间中；以及热压所述密封部。
此外，所述排气部可包括：供气体通过的排气层；和形成在所述排气层的外表面上并且具有疏水性的外部功能层，其中所述袋膜包括密封剂层，所述密封剂层由聚合物制成并且设置为最内层，并且在附接所述排气部时，所述外部功能层被施加热量和压力，从而被密封至所述密封剂层。
本发明的其他具体特征都包括于详细的说明书及附图中。
有益效果
根据本发明各实施方式，至少获得以下效果。
在电池壳体中形成孔，并且将供排放气体的排气部附接至该孔。因而，当二次电池的内部压力增加时，可通过将气体从内部排放到外部来控制压力。
此外，在排气部中形成外部功能层或内部功能层。因而，可防止水分从外部进入，并且可防止电解质从内部泄漏。
此外，排气部从内侧附接至孔。因而，可防止暴露于孔的内周表面的气体阻隔层的金属被电解质腐蚀。
根据本发明的效果不限于以上例示的那些，本申请中包括更多不同的效果。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的袋型二次电池的组装图。
图2是根据本发明实施方式的袋型二次电池的透视图。
图3是根据本发明实施方式的排气部的剖面图。
图4是示出根据本发明实施方式的制造排气部的方法的流程图。
图5是根据本发明实施方式的袋膜的剖面图。
具体实施方式
将通过以下参照附图详细描述的实施方式阐明本公开内容的优点和特征及其实现方法。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，不应被解释为限于在此阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使本公开内容全面和完整，并将本发明的范围充分传递给本领域技术人员。此外，本发明仅由权利要求的范围限定。相似的参考标记通篇表示相似的元件。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)可具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。此外，除非明显且具体地定义，否则如在常用词典中定义的术语不被理想地或过度地解释。
在本申请中，术语仅用于解释实施方式，而不是限制本发明。在本申请中，除非上下文另有明确指示，否则单数形式也包括复数形式。在本申请中使用的“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”的含义不排除所提及的部件之外的其他部件的存在或添加。
下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。
图1是根据本发明实施方式的袋型二次电池1的组装图，图2是根据本发明实施方式的袋型二次电池1的透视图。
如图1中所示，根据本发明实施方式的袋型二次电池1包括：通过堆叠隔膜及诸如正极和负极之类的电极而形成的电极组件10；以及将电极组件10容纳于其中的袋型电池壳体13。
为了制造袋型二次电池1，首先将其中混合有电极活性材料、粘合剂和增塑剂的浆料施加至正极集流体和负极集流体，以制造诸如正极和负极之类的电极。然后，将电极堆叠在隔膜(Separator)的两侧上，以形成具有预定形状的电极组件10。之后，将电极组件10插入到电池壳体13中，注入电解质，然后密封电池壳体13。
特别是，电极组件(Electrode Assembly)10可以是具有诸如正极和负极之类的两种类型的电极与插置在电极之间或设置在一个电极的左侧或右侧以使电极彼此绝缘的隔膜的堆叠结构。堆叠结构可不限于上述结构，而是具有各种配置。具有预定规格的正极和负极可在它们之间具有隔膜的情况下堆叠，或者堆叠结构可卷绕成果冻卷(Jelly Roll)形状。两种类型的电极，即，正极和负极分别具有活性材料浆料被施加至具有包括铝和铜的金属箔或金属网形状的电极集流体的结构。通常可通过在添加有溶剂的状态下将颗粒状活性材料、辅助导体、粘合剂、增塑剂等混合来形成浆料。在后续工序期间去除溶剂。
如图1中所示，电极组件10包括电极接片(Electrode Tab)11。电极接片11连接至电极组件10的正极和负极的每一个，并且从电极组件10向外突出，以用作可供电子在电极组件10的内部与外部之间移动的路径。电极组件10的集流体设置有涂覆有电极活性材料的部分、和末端部分，即，未涂覆有电极活性材料的非涂覆部分。此外，可通过切割非涂覆部分或者通过超声波焊接等将单独的导电构件连接至非涂覆部分来形成电极接片11。尽管如图1中所示，电极接片11可在相同方向上从电极组件10的一侧并排突出，但实施方式不限于此。电极接片可在不同的方向上突出。
电极引线(Electrode Lead)12通过点(Spot)焊等连接至电极组件10的电极接片11。此外，电极引线12的一部分被绝缘部14围绕。绝缘部14定位成被限制在其中电池壳体13的上壳体131和下壳体132进行热熔合的密封部134中，并且绝缘部14结合至电池壳体13。此外，防止从电极组件10产生的电力通过电极引线12流动到电池壳体13，并且保持电池壳体13的密封。因而，绝缘部14由具有电流不能很好地流动的非导电性的非导体制成。通常，尽管容易附接至电极引线12的相对较薄的绝缘胶带被广泛用作绝缘部14，但实施方式不限于此。可使用能够使电极引线12绝缘的各种构件。
电极引线12包括正极引线121和负极引线122，正极引线121的一端连接至正极接片111并且在正极接片111突出的方向上延伸，负极引线122的一端连接至负极接片112并且在负极接片112突出的方向上延伸。在此，如图1中所示，正极引线121和负极引线122的另一端从电池壳体13向外突出。因此，在电极组件10内部产生的电力可被提供到外部。此外，由于正极接片111和负极接片112可在各个方向上突出，所以正极引线121和负极引线122可分别在各个方向上延伸。
正极引线121和负极引线122可具有彼此不同的材料。就是说，正极引线121可具有与正极集流体相同的铝(Al)材料，负极引线122可具有与负极集流体相同的铜(Cu)材料或镍(Ni)涂覆的铜材料。此外，从电池壳体13向外突出的电极引线12的一部分用作端子部分并且电连接至外部端子。
电池壳体13是由柔性材料制成的袋。此外，电池壳体13在容纳电极组件10之后被密封，使得电极引线12的一部分，即端子部分暴露。如图1中所示，电池壳体13包括上壳体131和下壳体132。下壳体132包括杯部133，以提供可容纳电极组件10的容纳空间1331，并且上壳体131从上方覆盖容纳空间1331，使得电极组件10不会分离到电池壳体13的外部。在此，如图1中所示，上壳体131也包括设置有容纳空间1331的杯部133，因而可从上方容纳电极组件10。然而，实施方式不限于此，可配置为各种形状。杯部133可仅形成在下壳体132中。此外，尽管如图1中所示上壳体131和下壳体132可制造成使得它们的一侧彼此连接，但实施方式不限于此。壳体可制造成多种多样，例如，可单独制造并彼此分离。
电池壳体13包括供气体通过的排气部136。排气部136从内侧附接至通过将密封部134和杯部133中的至少一个穿孔而形成的孔137，并且气体通过排气部136。
孔137形成在上壳体131和下壳体132中的至少一个中。就是说，可仅形成一个孔137，但是多个孔也是可行的。此外，如图1中所示，从杯部133向外延伸的密封部134包括：与杯部133相邻的内部区域1341；和外部区域1342，外部区域1342从内部区域1341向外定位而用作边缘，并且外部区域1342被密封，从而密封杯部133。在此，优选的是，孔137形成在密封部134的内部区域1341中，而不是形成在外部区域1342中。此外，当密封部134随后被密封时，优选的是，不密封孔137所在的内部区域1341，而仅密封外部区域1342。因此，在正常状态下，上壳体131和下壳体132的两个密封部134彼此接触以关闭孔137。因而，可防止水分从外部进入，并且可防止电解质从内部泄漏。此外，当二次电池1内部产生大量气体时，二次电池1的体积膨胀，彼此接触的两个密封部134的内部区域1341彼此分开。结果，孔137打开，气体可通过排气部136被排放到外部。然而，本实施方式不限于此，孔137可形成在各种位置处，例如，可形成在杯部133的一个表面中，只要其能够容易排放气体即可。
优选的是，气体可容易通过排气部136，但是诸如水或电解质之类的液体不容易通过。将在后面详细描述排气部136。
当电极引线12连接至电极组件10的电极接片11，并且在电极引线12的一部分上设置绝缘部14时，将电极组件10容纳在设置于下壳体132的杯部133中的容纳空间1331中，并且上壳体131从上方覆盖该空间。然后，将电解质注入到内部，并且将设置在上壳体131和下壳体132的边缘的密封部134密封。电解质用于在二次电池1的充电和放电期间移动由电极的电化学反应产生的锂离子。此外，电解质可包括作为锂盐和高纯度有机溶剂的混合物的非水有机电解质，或者可包括使用聚合物电解质的聚合物。通过上述方法，可制造如图2中所示的袋型二次电池1。
图3是根据本发明实施方式的排气部136的剖面图。
排气部136从内侧附接至通过将密封部134和杯部133中的至少一个穿孔而形成的孔137，并且气体通过排气部136。如图3中所示，排气部136包括：供气体通过的排气层1362；和形成在排气层1362的外表面上并且具有疏水性的外部功能层1361。此外，可进一步设置形成在排气层1362的内表面上并且具有疏水性的内部功能层1363。
优选的是，排气层1362由半透膜(Semipermeable Membrane)制成，使得气体可容易通过，而诸如水或电解质之类的液体不容易通过。排气层1362可包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。此外，可使用双轴拉伸方法来制造排气层1362。就是说，使用包括上述材料的原材料并且将其挤出为膜形状，然后可在挤出方向(机械方向，MD，Mechanical Diraction)和横向方向(Transverse Direction)二者上拉伸被挤出的材料，从而制造排气层1362。然而，本实施方式不限于此，可使用相分离方法。就是说，将包括上述材料的原料以膜的形式沉积在板上，然后通过改变温度来蒸发溶剂。随后，可将板浸在填充有分离溶液的槽中，从而制造排气层1362。
根据本发明实施方式，不存在用于将形成在电池壳体13中的孔137打开和关闭的单独的盖。如果存在盖，则盖打开孔137然后再次关闭孔137是不容易的。此外，为了解决上述限制，当安装单独的铰链以使得盖打开和关闭孔137时，其结构会变得复杂，并且耐用性会劣化。然而，当不存在盖时，即使液体不容易通过排气层1362，但少量的水分仍会通过排气层1362从外部进入。
因而，如图3中所示，在排气层1362的外表面上形成具有疏水性的外部功能层1361。在此，排气层1362的外表面可表示当制成二次电池1时朝向二次电池1外侧的表面，即，在与电极组件10相反的方向上形成的表面。
根据本发明的实施方式，外部功能层1361可包括分布在其外表面上的多个细微突起。因此，多个细微突起可防止水分凝结在外部功能层1361的外表面上，因而表现出疏水性。在此，外部功能层1361的外表面表示在与结合至排气层1362的表面相反一侧上的表面。每个细微突起的直径可以是50nm至10μm，优选地，100nm至1μm。如果细微突起的直径过小，则疏水性会降低。另一方面，如果直径过大，则排气部136与袋膜135之间的熔合力会随时间降低。
外部功能层1361包括细微颗粒，以使得分布细微突起，细微颗粒可包括二氧化硅颗粒、碳纳米管(CNT)和氧化铝颗粒中的至少一种。特别是，最优选包括碳纳米管(CNT)。然而，外部功能层1361必须表现出疏水性，但二氧化硅颗粒具有亲水性。因而，当细微颗粒包括二氧化硅颗粒时，优选包括极小的量，诸如大约0.1wt％至大约2wt％。
在此，根据本发明另一实施方式，外部功能层1361可包括油或蜡成分。由于油或蜡成分具有不与水分混合的亲油性，所以可表现出疏水性。在此，油可包括氟碳油、硅油、碳基油和脂肪酸酰胺中的至少一种。蜡可包括石蜡和碳基蜡中的至少一种。
如果孔137中不存在盖，则不仅少量水分进入，而且少量电解质会通过排气层1362从内部泄漏。因而，如图3中所示，可在排气层1362的内表面上形成具有疏水性的内部功能层1363。在此，排气层1362的内表面可表示当制成二次电池1时朝向二次电池1内侧的表面，即，在朝向电极组件10的方向上形成的表面。
根据本发明的实施方式，内部功能层1363也可包括分布在其外表面上的多个细微突起。为此，内部功能层1363也包括细微颗粒，细微颗粒可包括二氧化硅颗粒、碳纳米管(CNT)和氧化铝颗粒中的至少一种。在此，内部功能层1363的外表面表示在与结合至排气层1362的表面相反一侧上的表面。
在此，根据本发明另一实施方式，内部功能层1363可包括油或蜡成分。在此，油可包括氟碳油、硅油、碳基油和脂肪酸酰胺中的至少一种。
如上所述，由于设置了外部功能层1361和内部功能层1363，所以可进一步有效防止水分从外部进入，并且可进一步有效防止电解质从内部泄漏。
图4是示出根据本发明实施方式的制造排气部136的方法的流程图。
根据本发明实施方式的制造排气部136的方法包括：制备供气体通过的排气层1362；通过混合细微颗粒和聚合物溶液制造混合物；将混合物喷射到排气层1362的至少一个表面上；以及干燥混合物。
特别是，首先制备供气体通过的排气层1362(S401)。如上所述，优选的是排气层1362由半透膜(Semipermeable Membrane)制成，使得气体可容易通过，而诸如水或电解质之类的液体不容易通过。排气层1362可包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
然后，将细微颗粒和聚合物溶液混合，以制造混合物(S402)。在此，细微颗粒可包括二氧化硅颗粒、碳纳米管(CNT)和氧化铝颗粒中的至少一种。然而，外部功能层1361必须表现出疏水性，但二氧化硅颗粒具有亲水性。因而，当包括二氧化硅颗粒时，优选包括极小的量，诸如大约0.1wt％至大约2wt％。此外，每个细微颗粒的直径可以是50nm至10μm，优选地，100nm至1μm。如果细微颗粒的直径过小，则疏水性会降低。另一方面，如果直径过大，则排气部136与袋膜135之间的熔合力会随时间降低。
聚合物溶液可包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。就是说，由于聚合物溶液可具有与排气层1362相同或相似的材料，所以外部功能层1361或内部功能层1363可容易堆叠在排气层1362上。
然后，将混合物喷射到排气层1362的至少一个表面上(S403)。当喷射到排气层1362的外表面上时，形成外部功能层1361，并且当喷射到排气层1362的内表面上时，形成内部功能层1363。
当喷射混合物时，可使用喷涂方法。例如，通过喷嘴在0.2Mpa至0.5Mpa，特别是0.4Mpa的压力下，以距排气层1362大约8cm至大约15cm，特别是10cm的距离来喷射混合物。然而，本实施方式不限于此，并且可使用各种涂覆方法。
随后，施加热量以干燥混合物(S404)。在此，当要施加的热量的温度过低时，会消耗过长的时间段来干燥混合物，而当温度过高时，会使排气层1362的形状变形。因此，优选在50℃至140℃，特别是50℃至100℃的温度下施加热量。
因此，可形成外部功能层1361或内部功能层1363。此外，步骤(S403)和步骤(S404)可重复二至四次。
图5是根据本发明实施方式的袋膜135的剖面图。
根据本发明的实施方式，在电池壳体13中形成孔137，并且供气体通过的排气部136附接至孔137。因而，当二次电池1的内部压力增加时，可通过将气体从内部排放到外部来控制压力。此外，在排气部136中形成外部功能层1361或内部功能层1363。因而，可防止水分从外部进入，并且可防止电解质从内部泄漏。此外，排气部136从内侧附接至孔137。因而，可防止暴露于孔137的内周表面1371的气体阻隔层1351的金属被电解质腐蚀。
为此，根据本发明的实施方式，二次电池1的电池壳体13包括：杯部133，杯部133具有用于容纳通过堆叠电极和隔膜而形成的电极组件10的容纳空间1331；从杯部133向外延伸的密封部134；以及排气部136，排气部136从内侧附接至通过将密封部134和杯部133中的至少一个穿孔而形成的孔137，并且气体通过排气部136。排气部136包括：供气体通过的排气层1362；和形成在排气层1362的外表面上并具有疏水性的外部功能层1361。此外，可进一步设置形成在排气层1362的内表面上并且具有疏水性的内部功能层1363。
为了制造电池壳体13，首先通过将袋膜135拉深成形(Drawing)而拉伸来形成杯部133。如图5中所示，袋膜135包括气体阻隔层(Gas Barrier Layer)1351、表面保护层(Surface Protection Layer)1352和密封剂层(Sealant Layer)1353。
气体阻隔层1351确保电池壳体13的机械强度，阻挡气体或水分从二次电池1的外部进入，并且防止电解质泄漏。通常，气体阻隔层1351包括金属，优选主要使用铝箔(AlFoil)。铝重量可较轻，同时确保预定水平以上的机械强度，并且铝还可补充电极组件10和电解质的电化学特性并确保散热等。然而，本实施方式不限于此，气体阻隔层1351可包括各种材料。例如，这些材料可以是选自由铁(Fe)、碳(C)、铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)和铝(Al)构成的群组中的一种或更多种材料。在此，当气体阻隔层1351由含铁的材料制成时，机械强度提高，当由含铝的材料制成时，柔性提高。因而，可通过考虑到材料的各个特性来使用材料。
表面保护层1352由聚合物制成，设置为最外层，并且在保护二次电池1免受与外部摩擦和碰撞的同时使电极组件10与外部电绝缘。在此，最外层表示在朝向与电极组件10相反一侧的方向上远离气体阻隔层1351设置的层。用于制造表面保护层1352的聚合物可以是选自由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并二恶唑、聚芳酯、特氟隆和玻璃纤维构成的群组中的一种或更多种材料。特别是，优选主要使用诸如尼龙(Nylon)树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)之类的具有耐磨性和耐热性的聚合物。此外，表面保护层1352可具有由一种材料制成的单层结构、或者其中两种或更多种材料分别构成各层的复合层结构。
密封剂层1353由聚合物制成，设置为最内层，并且与电极组件10直接接触。在此，最内层表示在朝向电极组件10的方向上远离气体阻隔层1351设置的层。因而，如图5中所示，气体阻隔层1351设置在表面保护层1352与密封剂层1353之间。密封剂层1353因与电极组件10直接接触而必须具有绝缘特性，并且因与电解质接触而必须具有耐腐蚀性。此外，密封剂层1353因其必须完全密封内侧以阻挡材料在内侧与外侧之间的移动而必须具有高密封特性。其中密封剂层1353彼此结合的密封部134必须具有优异的热结合强度。通常，用于制造密封剂层1353的聚合物可以是选自由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、纤维素、芳族聚酰胺、尼龙、聚酯、聚对苯撑苯并二恶唑、聚芳酯、特氟隆和玻璃纤维构成的群组中的一种或更多种材料。特别是，优选主要使用诸如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)之类的聚烯烃类树脂。由于聚丙烯(PP)具有诸如拉伸强度、刚性、表面硬度、耐磨性和耐热性之类的优异的机械特性以及诸如耐腐蚀性之类的优异的化学特性，所以主要使用聚丙烯(PP)制造密封剂层1353。此外，密封剂层1353可由流延聚丙烯(Cated Polypropylene)或聚丙烯-丁烯-乙烯三元共聚物构成。此外，密封剂层1353可具有由一种材料制成的单层结构、或其中两种或更多种材料分别构成各层的复合层结构。
在此，可在气体阻隔层1351、表面保护层1352和密封剂层1353之间进一步设置粘合剂层1354以将这些层结合。
当使用冲头等将具有上述堆叠结构的袋膜135拉深成形(Drawing)时，袋膜135的一部分被拉深，以形成包括具有袋形状的容纳空间1331的杯部133。此外，通过将密封部134和杯部133中的至少一个穿孔来形成孔137。
当形成孔137时，将制造成允许气体通过的排气部136从内侧附接至孔137，如图5中所示。可仅形成一个孔137，但是多个孔也是可行的。因此，可形成一个排气部136，但是多个排气部也是可行的。
在此，如果从外侧附接排气部136，则暴露于孔137的内周表面1371的气体阻隔层1351的金属会被电解质腐蚀。此外，排气部136从内侧附接至孔137。因此，可防止暴露于孔137的内周表面1371的气体阻隔层1351的金属被电解质腐蚀。
当排气部136附接至孔137时，排气部136的外部功能层1361与密封剂层1353的一个表面结合。特别是，优选通过施加热量和压力进行密封，以防止由于电解质而导致结合容易被撕裂。因而，优选的是，密封剂层1353与外部功能层1361具有相同或类似材料，使得外部功能层1361容易被密封至密封剂层1353。
当电极组件10被容纳在设置于杯部133中的容纳空间1331中时，注入电解质。随后，使上壳体131和下壳体132彼此接触，并且热压密封部134。因此，密封剂层1353彼此结合，从而密封电池壳体13。因此，可制造根据本发明实施方式的二次电池1。
本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不改变技术构思或必要特征的情况下，本发明可以以其他特定形式来实施。因此，上述实施方式被认为是说明性的并且不限于所有方面。本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由前面的描述和其中描述的示例性实施方式限定。在权利要求及其等同构思的含义和范围内做出的各种修改包括在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种二次电池的电池壳体，所述电池壳体包括：
杯部，所述杯部具有配置为容纳通过堆叠电极和隔膜而形成的电极组件的容纳空间；
从所述杯部向外延伸的密封部；以及
排气部，所述排气部从内侧附接至通过将所述密封部和所述杯部中的至少一个穿孔而形成的孔，并且气体通过所述排气部，
其中所述排气部包括：
供气体通过的排气层；和
形成在所述排气层的外表面上并且具有疏水性的外部功能层。
2.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述外部功能层包括分布在其外表面上的多个细微突起。
3.根据权利要求2所述的电池壳体，其中每个细微突起具有50nm至10μm的直径。
4.根据权利要求3所述的电池壳体，其中每个细微突起具有100nm至1μm的直径。
5.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述外部功能层包括油或蜡成分。
6.根据权利要求5所述的电池壳体，其中所述油包括氟碳油、硅油、碳基油和脂肪酸酰胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述排气层包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的电池壳体，进一步包括形成在所述排气层的内表面上并且具有疏水性的内部功能层。
9.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述密封部包括：
与所述杯部相邻的内部区域；和
外部区域，所述外部区域从所述内部区域向外定位而用作边缘，并且所述外部区域被密封，从而密封所述杯部，
其中所述孔形成在所述密封部的所述内部区域中。
10.根据权利要求1所述的电池壳体，其中所述排气部设置为多个。
11.一种制造排气部的方法，所述方法包括：
制备供气体通过的排气层；
通过混合细微颗粒和聚合物溶液制造混合物；
将所述混合物喷射到所述排气层的至少一个表面上；以及
干燥所述混合物。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述排气层包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述聚合物溶液包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述细微颗粒包括二氧化硅颗粒、碳纳米管(CNT)和氧化铝颗粒中的至少一种。
15.根据权利要求14所述的方法，其中包含0.1wt％至2wt％的所述二氧化硅颗粒。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，在喷射所述混合物时，通过喷嘴在0.2Mpa至0.5Mpa的压力下，以距所述排气层8cm至15cm的距离来喷射所述混合物。
17.根据权利要求11所述的方法，其中喷射所述混合物和干燥所述混合物重复二至四次。
18.一种袋型二次电池，包括：
通过堆叠电极和隔膜而形成的电极组件；以及
配置为将所述电极组件容纳于其中的电池壳体，
其中所述电池壳体包括：
杯部，所述杯部具有配置为容纳所述电极组件的容纳空间；
从所述杯部向外延伸的密封部；以及
排气部，所述排气部从内侧附接至通过将所述密封部和所述杯部中的至少一个穿孔而形成的孔，并且气体通过所述排气部，
其中所述排气部包括：
供气体通过的排气层；和
形成在所述排气层的外表面上并且具有疏水性的外部功能层。
19.一种制造袋型二次电池的方法，所述方法包括：
通过将袋膜拉深成形来形成杯部；
通过将从所述杯部向外延伸的密封部和所述杯部中的至少一个穿孔来形成孔；
将供气体通过的排气部从内侧附接至所述孔；
将通过堆叠电极和隔膜而形成的电极组件容纳在设置于所述杯部中的容纳空间中；以及
热压所述密封部。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述排气部包括：
供气体通过的排气层；和
形成在所述排气层的外表面上并且具有疏水性的外部功能层，
其中所述袋膜包括密封剂层，所述密封剂层由聚合物制成并且设置为最内层，并且
在附接所述排气部时，所述外部功能层被施加热量和压力，从而被密封至所述密封剂层。
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