CN116529943A - 二次电池 - Google Patents

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宋大雄
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Abstract

本发明公开了一种具有排气构件的二次电池。根据本发明的一个方面的二次电池包括：电极组件；用于存放电极组件的壳体；以及排气构件，其中，排气构件突出到壳体的外部，并且排气构件的突出到壳体的外部的一个端部附着至壳体。

Description

二次电池
技术领域
本申请要求于2021年4月15日提交的韩国专利申请No.10-2021-0049364的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
本公开涉及一种二次电池，并且更具体地说，涉及一种具有排气构件的二次电池。
背景技术
二次电池高度适用于各种产品并且展现出诸如高能量密度等的优异电性能。二次电池通常不仅用于便携式装置，而且用于由电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)。二次电池作为用于提高环境友好性和能源效率的新能源备受关注，原因在于可以大大减少化石燃料的使用并且在能源消耗期间不产生副产品。
目前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。
二次电池通常具有以下结构：其中包括具有正极/隔膜/负极结构的至少一个单位电池的电极组件容纳在其中依次层叠有外层、金属屏障层和密封剂层的层压片的壳体中，并且将密封剂层的密封剂树脂熔合以密封电极组件。
在传统的二次电池中，由于诸如二次电池内部短路、过充电或过放电、温度控制等的各种原因，电池可能起火。此时，可能产生二次电池内部温度迅速升高同时热量传递到相邻电池的热传播，这可能会进一步加剧火灾。
为了使出现热传播时(即，当二次电池的内部温度升高时)由气体导致的对电极的损坏最小化，需要定向排气特性以在一个方向上排放气体。然而，传统的二次电池的问题在于难以引导气体在特定方向上排放。
因此，本公开旨在提供一种通过引导气体在特定方向上排放而提高安全性的二次电池。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种通过引导气体在特定方向上排放而提高安全性的二次电池。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了根据以下实施方式的二次电池。
第一实施方式提供了，
一种二次电池，其包括：电极组件、用于容纳电极组件的壳体；以及排气构件，其中，排气构件被配置为突出到壳体的外部，并且排气构件的突出到壳体的外部的一个端部接合至壳体的外侧。
在根据第一实施方式的第二实施方式中，
排气构件的突出到壳体的外部的一部分可以被弯折，使得排气构件的突出到壳体的外部的一个端部接合至壳体的外侧。
在根据第一实施方式或第二实施方式的第三实施方式中，
壳体可以包括用于容纳电极组件的容纳部分和包含密封剂树脂并形成为密封电极组件的密封部分，以及排气构件的突出到壳体的外部的一个端部可以接合至壳体的与容纳部分内部的电极组件不位于的区域相对应的外侧。
在根据第三实施方式的第四实施方式中，
排气构件的另一个端部可以位于密封部分中。
在根据第四实施方式的第五实施方式中，
电极引线可以附接至电极组件，以及排气构件的另一个端部可以位于电极引线暴露于外部的一侧的密封部分中。
在根据第四实施方式或第五实施方式的第六实施方式中，
电极引线可以附接到电极组件，以及排气构件的另一个端部可以位于在电极引线暴露于外部的角部处的密封部分中。
在根据第三实施方式至第六实施方式中任一项的第七实施方式中，
排气构件可以具有比密封剂树脂更低的熔点。
在根据第一实施方式至第七实施方式中任一项的第八实施方式中，
排气构件可以在100℃至120℃排气。
在根据第八实施方式的第九实施方式中，
排气构件可以在1.5个大气压以上的压力下排气。
在根据第一实施方式至第九实施方式中任一项的第十实施方式中，
排气构件在100℃以上可以具有小于6kgf/15mm的最大密封强度。
在根据第一实施方式至第十实施方式中任一项的第十一实施方式中，
排气构件在100℃或以上可以具有小于4.5kgf/15mm的平均密封强度。
在根据第一实施方式至第十一实施方式中任一项的第十二实施方式中，
排气构件在室温至60℃可以具有6kgf/15mm以上的最大密封强度。
在根据第一实施方式至第十二实施方式中任一项的第十三实施方式中，
排气构件在室温至60℃可以具有4.5kgf/15mm以上的平均密封强度。
在根据第一实施方式至第十三实施方式中任一项的第十四实施方式中，
排气构件可以包含具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯。
在根据第十四实施方式的第十五实施方式中，
具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以在茂金属催化剂存在下进行聚合。
在根据第十四实施方式或第十五实施方式的第十六实施方式中，
在具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯中，基于具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯为100重量％，碳数为6以上的共聚单体的含量可以为15重量％以下。
在根据第十四实施方式至第十六实施方式中任一项的第十七实施方式中，
具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以具有4以下的聚分散指数(PDI)。
在根据第十四实施方式至第十七实施方式中任一项的第十八实施方式中，
壳体可以包括密封部分，该密封部分包含密封剂树脂并形成为密封电极组件，以及密封剂树脂的结晶温度与具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度之差可以为10℃以下。
在根据第十八实施方式的第十九实施方式中，
具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以具有90℃至115℃的结晶温度。
在根据第十四实施方式至第十九实施方式中任一项的第二十实施方式中，
具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以具有100,000g/mol至400,000g/mol的重量平均分子量。
在根据第一实施方式至第二十实施方式中任一项的第二十一实施方式中，
排气构件可以具有100℃至130℃的熔点。
在根据第一实施方式至二十一实施方式中任一项的第二十二实施方式中，
二次电池可以为袋型二次电池。
技术效果
在根据本公开的实施方式的二次电池中，当电池膨胀时拉动排气构件的突出到壳体的外部并接合至壳体的外侧的一个端部，从而更迅速地引导排气。因此，可以提高电池的安全性。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应被解释为限于附图。
图1是根据本公开的实施方式的二次电池的平面图。
图2是沿图1的A-A′截取的截面图。
图3是示出在根据本公开的实施方式的二次电池中出现排气的状态的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应当理解在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是在允许发明人为了获得最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，本文提出的描述仅是出于例示目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其它等同物和修改。
根据本公开的实施方式的二次电池包括电极组件、用于容纳电极组件的壳体；以及排气构件，其中排气构件被配置为突出到壳体外部，并且排气构件的突出到壳体外部的一个端部接合至壳体的外侧。
图1示出了根据本公开的实施方式的二次电池10。
二次电池10包括电极组件12和壳体13，电极引线11附接至电极组件12。
电极组件12包括正极板、负极板和隔膜。在电极组件12中，正极板和负极板可以依次层压，并且隔膜置于它们之间。
正极板可以包括由具有优良导电性的金属薄膜(例如，铝(Al)箔)制成的正极集流器以及涂覆在其至少一个表面上的正极活性材料层。另外，正极板可以在其一侧端包括由金属材料(例如，铝(Al)材料)制成的正极接头。正极接头可以从正极板的一侧端突出。正极接头可以焊接到正极板的一个侧端，或者使用导电粘合剂结合到正极板的一个侧端。
负极板可以包括由导电金属薄膜(例如，铜(Cu)箔)制成的负极集流器以及涂敷在其至少一个表面上的负极活性材料层。另外，负极板可以在其一个侧端包括由金属材料(例如，镍(Ni)材料)形成的负极接头。负极接头可以从负极板的一个侧端突出。负极接头可以焊接到负极板的一个侧端，或者使用导电粘合剂结合到负极板的一个侧端。
隔膜置于正极板和负极板之间，以使正极板和负极板彼此电绝缘。隔膜可以是多孔膜，使得锂离子可以在正极板和负极板之间穿过。隔膜可以包括例如使用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)的多孔膜、或者它们的复合膜。
在隔膜表面上可以设置有无机涂覆层。无机涂覆层可以具有无机颗粒通过粘结剂彼此结合以在颗粒之间形成填隙体积的结构。
电极组件12可以是：卷芯(卷绕型)电极组件，其具有其中长片型正极和负极在隔膜置于它们之间的情况下卷绕的结构；层叠(层叠型)电极组件，其具有其中切割成预定尺寸的单元的多个正极和负极在隔膜置于它们之间的情况下依次层叠的结构；层叠/折叠型电极组件，其具有其中双电芯或全电芯卷绕的结构，在双电池或全电池中预定单位的正极和负极在隔膜置于它们之间的情况下层叠；等等。
壳体13用于容纳电极组件12。
在本公开的实施方式中，如图1所示，壳体13可以包括用于容纳电极组件12的容纳部分13a、以及形成为密封电极组件12的密封部分13b。
密封部分13b可以包括密封剂树脂，并且密封剂树脂可以沿着容纳部分13a的外周熔融以密封电极组件12。
在本公开的实施方式中，壳体13可以设置为具有多层结构的膜形式，该多层结构包括用于防止外部冲击的外层、用于阻挡湿气的金属屏障层、和用于密封壳体的密封剂层。
外层可以包括使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、共聚酯、聚碳酸酯、尼龙等的聚酯基膜，并且可以被配置为单层或多层。
金属屏障层可以包括铝、铜等。
密封剂层可以包括密封剂树脂并且可以形成为单层或多层。
密封剂树脂可以包括聚丙烯(PP)、酸改性聚丙烯(PPa)、无规聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、或它们中的两种或更多种。乙烯丙烯共聚物可以包括但不限于乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯嵌段共聚物等。
在本公开的实施方式中，壳体13可以是袋形式。
袋型壳体13可以包括上袋和下袋。当壳体13包括上袋和下袋时，在上袋和下袋定位成使得其密封剂树脂彼此面对之后，面对的密封剂树脂可以被配置为通过热和压力彼此熔融以密封电池。
密封部分13b的熔融可以是热熔融、超声熔融等，但没有特别限制，只要密封部分13b可以熔融即可。
在一些实施方式中，密封部分13b可以在袋型壳体13的四个或三个周边侧上进行密封。在三侧密封结构中，在一个袋片上形成上袋和下袋之后，上袋和下袋之间的边界面被弯折，使得形成在上袋和下袋上的电极组件容纳部分13a交叠，并且在这种状态下，除了弯折部分外，对其余三侧的边缘进行密封。
电极引线11可以容纳在壳体13中，使得其一部分暴露在袋型壳体13的外部，如图1所示。
根据本公开的实施方式的二次电池10包括引线膜14。引线膜14围绕电极引线11的外表面的一部分并且置于电极引线11和壳体13之间。例如，引线膜14可以在电极引线11突出或延伸远离壳体13的区域中置于电极引线11和壳体13的密封部分13b之间，以帮助电极引线11和壳体13的结合。
参照图1，根据本公开的实施方式的二次电池10包括排气构件15。当出现热传播时，排气构件15可以引导气体在特定方向上排放，从而提高电池的安全性。
图2是沿图1的线A-A′截取的截面图。
参照图2，排气构件15突出到壳体13的外部，并且排气构件15的突出到壳体13的外部的一个端部接合至壳体外侧16。这里，“壳体外侧”与排气构件15突出的附近的壳体13的一部分区分开，并且与排气构件15突出附近的壳体13的一部分间隔开预定间隔。此时，排气构件15的突出到壳体13外部的一部分可以被弯折，使得排气构件15的突出到壳体13外部的一个端部可以接合至壳体外侧16。
参照图1和图2，排气构件15的突出到壳体13外部的一个端部可以接合至与容纳部分13a内部的、电极组件12不位于其中的区域相对应的壳体外侧16。也就是说，排气构件15的突出到壳体13外部的一个端部可以接合至位于容纳部分13a内部的、电极组件12不位于其中的区域中的壳体外侧16。
图3是示出在本公开的实施方式的二次电池中出现排气的状态的图。具体来说，图3是示出了本公开的实施方式的二次电池中的排气构件的截面图。
参照图3，在电池正常操作的温度下，排气构件用于将壳体与外部密封。如果电池的温度由于电池的异常操作而过度升高，则电池内部产生气体，并且因此当电池膨胀时，壳体13也膨胀。由于排气构件15的突出到壳体13外部的一个端部接合至壳体外侧16，因此通过膨胀的壳体13拉动排气构件15，使得排气构件15所插入部分的密封强度降低。因此，随着排气构件15所插入部分的密封强度降低，可以将排气引导至该部分。
在电极引线11暴露于壳体13外部的一侧，在电极组件12和电极引线11之间形成一定的空闲空间。当电池内部产生气体时，气体可以集中在此空闲空间中。当排气构件15的突出到壳体13外部的一个端部接合到与容纳部分13a内部的、电极组件12不位于其中的区域相对应的壳体外侧16时，与容纳部分13a内部的、电极组件12不位于其中的区域相对应的壳体外侧16膨胀得尤其多。因此，通过膨胀的壳体外侧16拉动排气构件15，并且排气构件15所插入部分的密封强度可以进一步劣化。因此，可以更容易地引导排气。
参照图1和图2，排气构件15的另一个端部可以位于密封部分13b中。
参照图1和图2，排气构件15可以位于电极引线11暴露于外部的一侧的密封部分13b中。此时，排气构件15可以位于除了电极引线11之间的区域之外与电极引线11相邻的密封部分13b中。具体来说，排气构件15可以位于电极引线11暴露于外部的角部处的密封部分13b中。
当排气构件15位于除了电极引线11之间的区域之外与电极引线11相邻的密封部分13b中时，可以使朝向电极引线11的侧部排放的气体量最小化，从而进一步提高电池的安全性。电极引线11是在诸如过充电或内部短路之类的异常情况下温度急剧上升的部件。因此，如果可以提高安全性，同时使排放气体与电极引线11之间的直接接触最小化。
排气构件15可以通过热熔融附接至壳体13。在另一示例中，排气构件15可以通过诸如胶之类的粘合剂附接至壳体13。在另一示例中，排气构件15和壳体13可以借助于夹子等彼此物理地联接。在另一示例中，排气构件15的至少一部分可以嵌入构成壳体13的膜(例如，密封剂树脂)中。
在本公开的实施方式中，排气构件15可以具有比密封剂树脂更低的熔点。如果排气构件15具有比密封剂树脂更低的熔点，则在高温下排气构件15可以比密封剂树脂更快地熔化。由于排气构件15所插入部分的密封强度低于包含密封剂树脂的壳体的密封强度，因此可以更容易地实现排气特性。
在本公开的实施方式中，排气构件15可以具有100℃至130℃、或105℃至125℃、或110℃至120℃的熔点。如果排气构件15的熔点满足上述范围，则壳体13中排气构件15所插入部分的密封强度可以在例如100℃以上的高温下降低，使得可以轻松实现排气特性。
可以使用差示扫描量热仪(DSC)来测量排气构件15的熔点。例如，样品的温度以10℃/min从30℃增加至280℃，在280℃保持10分钟，以10℃/min冷却至30℃，然后在30℃保持10分钟。然后，在以10℃/min将样品的温度从30℃增加至280℃之后，可以通过将温度在280℃保持10分钟来测量熔点。
在本公开的实施方式中，排气构件15可以在100℃至120℃排气，以将气体从容纳部分逐出或排出到二次电池外部。具体而言，排气构件15可以在100℃至120℃的压力和1.5atm(1.5个大气压)以上的压力下排气。由于排气构件15在上述温度范围和/或上述压力条件下排气，所以可以仅在电池异常操作期间引导气体排放，而在电池正常操作期间密封电池。
在本公开的实施方式中，排气构件15在100℃以上可以具有小于6kgf/15mm、或小于5kgf/15mm、或小于4.5kgf/15mm的最大密封强度。在本公开的另一实施方式中，排气构件15在100℃至120℃可以具有小于6kgf/15mm、或小于5kgf/15mm、或小于4.5kgf/15mm的最大密封强度。在本公开的另一实施方式中，排气构件15可以在120℃以上具有小于3kgf/15mm、或小于2kgf/15mm、或小于1kgf/15mm、或小于0.5kgf/15mm的最大密封强度。如果排气构件15在上述温度范围内满足上述密封强度，则壳体13中排气构件15所插入部分的密封强度可以在例如100℃以上的高温下降低，使得可以轻松实现排气特性。
在本公开的实施方式中，排气构件15在室温至60℃可以具有6kgf/15mm以上、或8kgf/15mm以上、或10kgf/15mm以上的最大密封强度。如果排气构件15在上述温度范围内满足上述密封强度，则即使插入排气构件15，壳体13的排气构件15所插入部分在电池正常操作期间也可以具有优异的密封强度，这可以容易地确保电池的密封性能。
在本公开的实施方式中，排气构件15在100℃以上可以具有小于6kgf/15mm的最大密封强度。排气构件15在室温至60℃可以具有6kgf/15mm以上的最大密封强度。如果排气构件15满足上述密封强度，则在例如100℃以上的高温下壳体13的排气构件15所插入部分的密封强度可以降低，使得可以轻松实现排气特性。另外，由于在电池的正常操作期间可以实现优异的密封强度，因此可以容易地确保电池的密封性能。
在本公开的实施方式中，排气构件15在100℃以上可以具有小于4.5kgf/15mm、或小于3kgf/15mm的平均密封强度。在本公开的另一实施方式中，排气构件15在100℃至120℃可以具有小于4.5kgf/15mm、或小于3kgf/15mm的平均密封强度。在本公开的另一实施方式中，排气构件15在120℃以上可以具有小于2kgf/15mm、或小于1kgf/15mm、或小于0.5kgf/15mm的平均密封强度。如果排气构件15在上述温度范围内满足上述密封强度，则在例如100℃以上的高温下壳体13的排气构件15所插入部分的密封强度可以降低，使得可以更容易地实现排气特性。
在本公开的实施方式中，排气构件15在室温至60℃可以具有4.5kgf/15mm以上、或5kgf/15mm以上、或6kgf/15mm以上、或7kgf/15mm以上的平均密封强度。如果排气构件15在以上温度范围内满足上述密封强度，则即使插入排气构件15，壳体13的排气构件15所插入部分在电池正常操作期间也可具有优异的密封强度，这可以容易确保电池的密封性能。
在本公开的实施方式中，排气构件15在100℃以上可以具有小于4.5kgf/15mm的平均密封强度。排气构件15在室温至60℃可以具有4.5kgf/15mm以上的平均密封强度。如果排气构件15在上述温度范围内具有上述密封强度，则在例如100℃以上的高温下壳体13的排气构件15所插入部分的密封强度可以降低，使得可以容易地实现排气特性。另外，由于壳体13在电池正常操作期间具有优异的密封强度，所以可以容易地确保电池的密封性能。
在将对应于排气构件15所插入部分的壳体13切割成宽度15mm、长度5cm，然后在两端展开180°的状态下使用UTM夹具夹住其两端之后，可以通过以5mm/min(毫米/分钟)的速度进行拉伸测试来测量排气构件15的根据温度的密封强度。
此时，最大密封强度是指壳体13破裂时的最大值，而平均密封强度是指当最大密封强度为4.5kgf/15mm(公斤力/毫米)时以4.5kgf/15mm拉伸壳体13达8mm时的平均值，以及当最大密封强度小于4.5kgf/15mm时以最大密封强度拉伸壳体13达8mm时的平均值。
在本公开的实施方式中，排气构件15可以包括具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯。由于排气构件15包括具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯，因此壳体13的密封性能在常温范围(例如，室温至60℃)优异，并且在高温(例如，100℃以上)下，插入的排气构件15的壳体的密封强度降低了，这可以实现或引起排气。
在本公开的实施方式中，排气构件15可以包括具有碳数为6至8的共聚单体的线性低密度聚乙烯。
在本公开的实施方式中，具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以在茂金属催化剂存在下进行聚合。如果具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯在茂金属催化剂存在下进行聚合，则与在齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂存在下进行聚合的情况相比，在密封强度和性能方面可以更有利。
在本公开的一个实施方式中，基于具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的100重量％，在具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯中碳数为6以上的共聚单体的含量可以为15重量％以下、或12重量％以下、或11.8重量％以下、或10重量％以下、或9重量％以下、或8重量％以下、或7.6重量％以下。同时，碳数为6以上的共聚单体的含量可以是5重量％以上、或7.6重量％以上、或8重量％以上、或9.0重量％以上、或10重量％以上、或11.8重量％以上、或12重量％以上。如果碳数为6以上的共聚单体的含量满足上述范围，则可以容易确保在电池的正常操作期间密封强度不会由于分子间堆积密度减小而降低。
碳数为6以上的共聚单体的含量可以使用1H-NMR来测量。例如，在使用热枪将约10mg的样品完全溶解在约0.6mL的三氯乙烯溶剂中之后，可以在NMR管中采样并使用1H-NMR进行测量。
在本公开的实施方式中，具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以具有100,000g/mol(克/摩尔)至400,000g/mol、或200,000g/mol至350,000g/mol、或230,000g/mol至300,000g/mol的重量平均分子量。如果具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的重量平均分子量满足上述范围，则在电池正常操作期间可以提高与密封剂树脂的密封强度。
在本公开的实施方式中，具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以具有4以下、或3.8以下、或3.796以下、或3.5以下、或3.023以下、或3以下、或2.7以下、或2.674以下的聚分散指数(PDI)。另外，聚分散指数(PDI)可以为1.0以上。如果具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的聚分散指数满足以上范围，则分子量分布窄，因此密封强度和性能在电池正常操作期间可以更加优异。
可以在以下条件下通过凝胶渗透层析(GPC)来测量具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的重量平均分子量和聚分散指数：
-柱：Tosoh、HLC-8321GPC/HT
-溶剂：TCB(三氯苯)+0.04％ BHT(用0.1％ CaCl2干燥后)
-流速：1.0ml/min
-样品浓度：1.5mg/ml
-剂量：300μl
-柱温：160℃
-检测器：RI检测器
-标准：聚苯乙烯(用三阶函数校准)
在本公开的实施方式中，密封剂树脂的结晶温度与具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度可以相似。例如，密封剂树脂的结晶温度与具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度之差可以为10℃以下、或5℃以下。另外，密封剂树脂的结晶温度与具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度之差可以为0.1℃以上。如果密封剂树脂的结晶温度与具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度之差满足以上范围，则密封剂树脂和具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯在电池正常操作期间可以具有改进的熔融特性。
在本公开的实施方式中，具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以具有90℃至115℃、或95℃至110℃、或100℃至110℃、或105℃至110℃的结晶温度。如果具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度满足以上范围，则密封剂树脂和具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯可以具有改进的熔融特性。
在本公开的实施方式中，密封树脂的结晶温度与具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度之差可以为10℃以下，并且具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度可为90℃至115℃。
可以使用差示扫描量热仪(DSC)来测量结晶温度。例如，样品的温度可以以10℃/min从30℃增加至280℃，在280℃保持10分钟，以10℃/min冷却至30℃，然后在30℃下保持10分钟。然后，在样品的温度以10℃/min从30℃增加至280℃之后，可以通过将温度在280℃保持10分钟来测量结晶温度。
在本公开的实施方式中，排气构件15可以具有各种形状，使得易于将气体朝向排气区域引导。例如，排气构件15可以具有膜形状。
排气构件15可以形成为具有预设大小的预定厚度。此外，依据设计，排气构件15可以插入壳体13中，使得插入长度可以改变或者排气压力和位置可以控制。这里，排气构件15的插入长度是指基排气构件15的一个端部与另一个端部之间于电极引线11的突出方向的距离的最大值。
在本公开的实施方式中，排气构件15还可以包括粘合层，以便于顺畅地放置。
在本公开的实施方式中，二次电池可以是圆柱形、棱柱形或袋型二次电池。其中，二次电池可以是袋型二次电池。
本文参照示例性实施方式详细地说明了本公开。然而，本公开可以以许多不同形式体现并且不应被解释为限于本文阐述的示例性实施方式。将显而易见的是，提供这些示例性实施方式使得本公开将是完整的并且容易被本领域技术人员理解。

Claims (22)

1.一种二次电池，该二次电池包括：
电极组件、用于容纳所述电极组件的壳体；以及排气构件，
其中，所述排气构件被配置为突出到所述壳体的外部，并且所述排气构件的突出到所述壳体的外部的一个端部接合至所述壳体的外侧。
2.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述排气构件的突出到所述壳体的外部的一部分被弯折，使得所述排气构件的突出到所述壳体的外部的一个端部接合至所述壳体的外侧。
3.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述壳体包括用于容纳所述电极组件的容纳部分和包含密封剂树脂并形成为密封所述电极组件的密封部分，并且
所述排气构件的突出到所述壳体的外部的一个端部接合至与所述壳体的所述容纳部分内部的、所述电极组件不位于其中的区域相对应的外侧。
4.根据权利要求3所述的二次电池，
其中，所述排气构件的另一个端部位于所述密封部分中。
5.根据权利要求4所述的二次电池，
其中，电极引线附接至所述电极组件，并且
所述排气构件的所述另一个端部位于在所述电极引线暴露于外部的一侧处的密封部分中。
6.根据权利要求4所述的二次电池，
其中，电极引线附接到所述电极组件，并且
所述排气构件的所述另一个端部位于在所述电极引线暴露于外部的角部处的密封部分中。
7.根据权利要求3所述的二次电池，
其中，所述排气构件具有比所述密封剂树脂更低的熔点。
8.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述排气构件在100℃至120℃排气。
9.根据权利要求8所述的二次电池，
其中，所述排气构件在1.5个大气压以上的压力下排气。
10.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述排气构件在100℃以上具有小于6kgf/15mm的最大密封强度。
11.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述排气构件在100℃或以上具有小于4.5kgf/15mm的平均密封强度。
12.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述排气构件在室温至60℃具有6kgf/15mm以上的最大密封强度。
13.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述排气构件在室温至60℃具有4.5kgf/15mm以上的平均密封强度。
14.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述排气构件包含具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯。
15.根据权利要求14所述的二次电池，
其中，所述具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯在茂金属催化剂存在下进行聚合。
16.根据权利要求14所述的二次电池，
其中，在所述具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯中，基于所述具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的100重量％，碳数为6以上的共聚单体的含量为15重量％以下。
17.根据权利要求14所述的二次电池，
其中，所述具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯具有4以下的聚分散指数(PDI)。
18.根据权利要求14所述的二次电池，
其中，所述壳体包括密封部分，该密封部分包含密封剂树脂并形成为密封所述电极组件，并且
所述密封剂树脂的结晶温度与所述具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯的结晶温度之差为10℃以下。
19.根据权利要求18所述的二次电池，
其中，所述具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯具有90℃至115℃的结晶温度。
20.根据权利要求14所述的二次电池，
其中，所述具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯具有100,000g/mol至400,000g/mol的重量平均分子量。
21.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述排气构件具有100℃至130℃的熔点。
22.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，所述二次电池为袋型二次电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030066895A (ko) * 2002-02-05 2003-08-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US9397325B2 (en) * 2012-03-28 2016-07-19 Optnics Precision Co., Ltd Safety vent and electrochemical device
KR101753213B1 (ko) * 2013-11-28 2017-07-19 주식회사 엘지화학 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR102040536B1 (ko) * 2016-11-14 2019-11-06 도레이 필름 카코우 가부시키가이샤 폴리프로필렌계 복합 필름, 그것을 사용한 적층체, 및 전지 외장용 포장 파우치, 및 레토르트용 포장 파우치
KR102576167B1 (ko) * 2016-12-20 2023-09-07 에스케이온 주식회사 파우치형 이차 전지
KR20210049364A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 농업회사법인 동고동락 주식회사 천연효소를 이용한 숙성 및 발효에 의한 육가공 방법

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