CN116583994A - 二次电池 - Google Patents

Abstract

公开了具有排气构件的二次电池。该二次电池可以包括：电极组件，电极引线附接至该电极组件；电池壳体，该电池壳体包括用于在其中容纳电极组件使得每个电极引线的一部分暴露于电池壳体外部的容纳部分；引线膜，该引线膜定位在电极引线的外表面上；以及排气构件。电池壳体可以包括密封部分，其包括密封剂树脂并且用于密封电极组件的至少一部分。引线膜可以插置于电极引线和密封部分之间。排气构件可以包括具有比密封剂树脂的熔点低的熔点的排气树脂。排气构件的至少一部分可以与引线膜交叠或接触。

Description

二次电池

技术领域

本申请要求于2021年4月14日提交的韩国专利申请No.10-2021-0048824和2021年11月22日提交的韩国专利申请No.10-2021-0161761的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。

本公开涉及二次电池，并且更具体地说，涉及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，并且展现出诸如能量密度高等优异的电气性能。二次电池不仅普遍用于便携式装置，而且还用于通过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，原因在于可以极大地减少了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。

二次电池通常具有如下结构：其中包括具有正极/隔膜/负极结构的至少一个单元电芯的电极组件容纳在层压片的电池壳体中，其中外层、金属阻挡层和密封剂层顺序地层压，并且密封剂层的密封剂树脂熔融以密封电极组件。

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，可能产生其中二次电池内部温度迅速升高并同时向相邻电芯传递热量的热传播，这可以进一步加剧火势。

为了最大限度地减少出现热传播时(即，二次电池内部温度升高时)气体对电极的损坏，需要定向排气特性，以在一个方向上排放气体。然而，传统二次电池存在难以诱导在特定方向上进行气体排放的问题。

因此，本公开旨在提供通过诱导在特定方向进行气体排放而提高安全性的二次电池。

发明内容

技术问题

因此，本公开旨在提供通过诱导在特定方向进行气体排放而提高安全性的二次电池。

技术方案

为了解决上述技术问题，本文公开了根据以下实施方式的二次电池。

第一实施方式包括：

电极组件；

电极引线，其附接到电极组件；

电池壳体，该电池壳体包括容纳部分，该容纳部分用于在其中接纳电极组件使得电极引线的一部分延伸至电池壳体的外部，电池壳体包括密封部分，该密封部分含有密封剂树脂以至少部分地围绕电极组件形成密封；

引线膜，其围绕在电极引线的外表面设置，引线膜插置于电极引线和密封部分之间，以及

排气构件，其含有比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂，排气构件与引线膜至少部分地交叠或接触。

根据第一实施方式的第二实施方式，

排气构件可以与电极引线间隔开预定的距离。

根据第一实施方式或第二实施方式的第三实施方式，

排气构件可以至少部分地设置在密封部分内并且延伸至容纳部分，排气构件可以在密封部分中与引线膜间隔开，排气构件可以在容纳部分中与引线膜至少部分地交叠或接触。

根据第一实施方式至第三实施方式中的任何一个的第四实施方式，

电极引线可以沿Y轴远离所述电池壳体延伸，排气构件可以包括第一部分和第二部分，第一部分可以沿与Y轴正交的X轴在引线膜和第二部分之间延伸，第二部分沿Y轴延伸。

根据第四实施方式的第五实施方式，

排气构件可以限定为L形状。

根据第四实施方式的第六实施方式，

排气构件可以包括在第一部分和第二部分的交叉处的锥形部分，锥形部分延伸至容纳部分中。

根据第四实施方式至第六实施方式中的任何一个的第七实施方式，

第一部分可以与引线膜至少部分地交叠或接触。

根据第四实施方式至第七实施方式中的任何一个的第八实施方式，

第一部分的外端部可以与密封部分的、与电极引线远离电池壳体延伸的区域相邻的内端部间隔开，第一部分位于容纳部分中。

根据第四实施方式至第八实施方式中的任何一个的第九实施方式，

第二部分可以不与引线膜交叠或接触。

根据第四实施方式至第九实施方式中的任何一个的第十实施方式，

第二部分可以限定为可变宽度，所述可变宽度沿Y轴变窄。

根据第四实施方式至第十实施方式中的任何一个的第十一实施方式，

第二部分可以限定为圆形形状、椭圆形形状、阶梯形形状、三角形形状和梯形形状中的任意形状。

根据第四实施方式至第十一实施方式中的任何一个的第十二实施方式，

第二部分可以限定为可变厚度，所述可变厚度沿Y轴减小。

根据第一实施方式至第十二实施方式中的任何一个的第十三实施方式，

排气构件可以与引线膜交叠或接触的区域是引线膜不与电极引线交叠的区域的1％至30％。

根据第一实施方式至第十三实施方式中的任何一个的第十四实施方式，

排气树脂可以含有具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯。

根据第一实施方式至第十四实施方式中的任何一个的第十五实施方式，

排气构件可以在100℃至120℃熔化，以将气体从容纳部分排放到二次电池的外部。

根据第十五实施方式的第十六实施方式，

排气构件可以在1.5atm以上的压力的情况下排气。

根据第一实施方式至第十六实施方式中的任何一个的第十七实施方式，

排气构件可以在100℃以上具有小于6kgf/15mm的最大密封强度。

根据第一实施方式至第十七实施方式中的任何一个的第十八实施方式，

排气构件可以在100℃以上具有小于4.5kgf/15mm的平均密封强度。

根据第一实施方式至第十八实施方式中的任何一个的第十九实施方式，

排气构件可以在室温至60℃具有6kgf/15mm以上的最大密封强度。

根据第一实施方式至第十九实施方式中的任何一个的第二十实施方式，

排气构件可以在室温至60℃具有4.5kgf/15mm以上的平均密封强度。

根据第十四实施方式至第二十实施方式中的任何一个的第二十一实施方式，

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的存在下聚合。

根据第十四实施方式至第二十一实施方式中的任何一个的第二十二实施方式，

基于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。

根据第一实施方式至第二十二实施方式中的任何一个的第二十三实施方式，

排气树脂可以具有4以下的多分散性指数(PDI)。

根据第一实施方式至第二十三实施方式中的任何一个的第二十四实施方式，

密封剂树脂的结晶温度与排气树脂的结晶温度之差可以为10℃以下。

根据第一实施方式至第二十四实施方式中的任何一个的第二十五实施方式，

排气树脂可以具有100℃至130℃的熔点。

根据第一实施方式至第二十五实施方式中的任何一个的第二十六实施方式，

排气树脂可以具有100,000g/mol至400,000g/mol的重量平均分子量。

根据第一实施方式至第二十六实施方式中的任何一个的第二十七实施方式，

二次电池可以是袋型二次电池。

根据第一实施方式至第二十七实施方式中的任何一个的第二十八实施方式，

排气构件在100℃至120℃可以具有小于6kgf/15mm的最大密封强度。

根据第一实施方式至第二十八实施方式中的任何一个的第二十九实施方式，

排气构件在100℃至120℃可以具有小于4.5kgf/15mm的平均密封强度。

根据第十四实施方式至第二十九实施方式中的任何一个的第三十实施方式，

基于所述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从5重量％至15重量％。

根据第一实施方式至第三十实施方式中的任何一个的第三十一实施方式，

排气树脂可以具有从1至4的多分散性指数(PDI)。

根据第一实施方式至第三十一实施方式中的任何一个的第三十二实施方式，

排气构件可以在120℃以上具有小于3kgf/15mm的最大密封强度。

根据第一实施方式至第三十二实施方式中的任何一个的第三十三实施方式，

排气构件可以在120℃以上具有小于2kgf/15mm的平均密封强度。

技术效果

根据本公开的实施方式的二次电池可以包括排气构件，该排气构件含有比电池壳体的密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂，从而诱导气体朝向排气构件排放。因此，可以提高电池的安全性。

根据本公开的实施方式的二次电池可以使直接接触电极引线的气体排放量最小化，从而进一步提高电池的安全性。

由于根据本公开的实施方式的二次电池包括具有与引线膜部分地交叠或接触的区域的排气构件，所以排气构件能够方便且准确地定位在二次电池中。

附图说明

附图例示了本公开的优选实施方式，并且与前述发明内容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本文所示的附图。

图1是根据本公开的实施方式的二次电池的平面图。

图2是示出了图1的二次电池的A部分的部分放大平面图。

图3是示出了根据本公开的实施方式的二次电池中的排气口形成的示意图。

图4是示出了根据本公开的另一实施方式的二次电池的引线膜和排气构件的部分放大平面图。

图5是示出了根据本公开的另一实施方式的二次电池的引线膜和排气构件的部分放大平面图。

图6是示出了根据本公开的另一实施方式的二次电池的引线膜和排气构件的部分放大平面图。

图7是示出了根据本公开的另一实施方式的二次电池的引线膜和排气构件的部分放大平面图。

图8a是根据本公开的实施方式的沿图2的线B-B截取的排气构件的截面图。

图8b是根据本公开的另一实施方式的沿图2的线B-B截取的排气构件的截面图。

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仅例示的目的的优选示例，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替换和修改。

根据本公开的实施方式的二次电池包括：电极组件，其附接有电极引线；电池壳体，其包括用于容纳电极组件以将电极引线的一部分暴露到外部的容纳部分以及含有密封剂树脂并且形成为密封电极组件的密封部分；引线膜，其被构造为围绕电极引线的外表面的一部分并插置于电极引线和电池壳体的密封部分之间；以及排气构件，其含有比密封剂树脂具有更低熔点的树脂并且具有与引线膜至少部分地交叠或接触的区域。

图1示出了本公开的实施方式的二次电池10。二次电池10包括附接有电极引线11的电极组件12和电池壳体13。

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顺序地层压，并且隔膜插置于它们之间。正极板可以包括由具有优异导电性的金属薄膜(例如，铝(Al)箔)制成的正极集流体和涂覆在其至少一个表面上的正极活性材料层。另外，正极板可以包括在其一侧端由金属材料(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粘合到正极板。

负极板可以包括由导电金属薄膜(例如，铜(Cu)箔)制成的负极集流体、以及涂敷在其至少一个表面上的负极活性材料层。另外，负极板可以包括在其一侧端处由金属材料(例如，铜(Cu)或镍(Ni)材料)形成的负极片。负极接头可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粘合到负极板。

隔膜插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。隔膜可以是多孔膜片，使得锂离子可以在正极板和负极板之间通过。隔膜可以包括例如使用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)的多孔膜片、或其复合膜。

可以在隔膜的表面上设置无机涂覆层。无机涂覆层可以具有其中无机颗粒通过粘结剂彼此粘合以在颗粒之间形成间隙体积的结构。

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插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插置于它们之间的情况下顺序地层叠的结构；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，在双电芯或全电芯中预定单位的正极和负极在隔膜插置于它们之间的情况下层叠；等等。

电池壳体13可以包括用于容纳电极组件12的容纳部分13a、以及含有密封剂树脂以围绕电极组件12形成密封的密封部分13b，如图1所示。

在本公开的实施方式中，电池壳体13可以以具有多层结构的膜形式设置，该多层结构包括用于保护外部冲击的外层、用于阻隔湿气的金属阻挡层、和用于密封电池壳体的密封剂层。

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，并且可以被构造为单层或多层。金属阻挡层可以包括铝、铜等。密封剂层可以被构造为单层或多层。

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，电池壳体13可以为袋型形式。袋型电池壳体13可以包括上袋和下袋。当电池壳体13包括上袋和下袋时，在将上袋和下袋定位为使得其密封剂树脂彼此面对之后，通过热和压力将面对的密封剂树脂彼此熔融，以密封电池。

密封部分13b是指沿容纳部分13a的外周表面熔融以密封电极组件12的部分。熔融可以是热熔融、超声熔融等，但没有特别限制，只要密封部分能够熔融即可。

在一些实施方式中，密封部分13b可以在电池壳体13的四个周边侧或三个周边上进行密封。在三边密封结构中，在一个袋片上形成上袋和下袋之后，将上袋和下袋之间的边界面弯曲，使得形成于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，除弯曲部分之外，其余三边的边缘都被密封。

电极引线11可以容纳在电池壳体13中，使其一部分暴露于电池壳体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。引线膜14在电极引线11远离电池壳体13突出或延伸的区域中插置于电极引线11和电池壳体13的密封部分13b之间，以帮助电极引线11与电池壳体13的密封部分13b的粘结。

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，其具有与引线膜14至少部分地交叠或接触的区域。当出现热传播时，排气构件15可以诱导气体在特定方向上排放，从而提高电池的安全性。

在本公开中，排气构件15含有比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂。由于排气构件含有比电池壳体的密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂，所以排气构件15在高温下会先于密封剂树脂熔化。在高温下排气构件15所插入的部分的密封强度小于含有密封剂树脂的壳体部分的密封强度，使得可以容易地实现排气特性。

图3是示出了本发明的实施方式的二次电池中的排气口形成的示意图。具体来说，图3是示出了根据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15用于从外部密封电池壳体13。如果电池的温度由于电池的异常操作而升高，则排气构件15所插入的部分的密封强度随着排气构件15熔化而降低。因此，随着排气构件15所插入的部分的密封强度降低，可以在该位置形成排气口。例如，由于电池内部的气体压力集中在排气构件15和电池壳体13之间的界面处，因此在排气构件和壳体之间形成间隙或排气口，以从二次电池排放气体。

排气构件15可以通过热熔融而附接至电池壳体13。在另一示例中，排气构件15可以通过诸如胶水之类的粘合剂附接至电池壳体13。在另一示例中，排气构件15和电池壳体13可以借助于夹子等物理地彼此联接。在另一示例中，排气构件15的至少一部分可以嵌入构成电池壳体13的膜(例如密封剂树脂)中。

参照图1，排气构件15被定位为具有与引线膜14至少部分地交叠或接触的区域。由于排气构件15至少具有与引线膜14交叠或接触的部分区域，所以容易持续且轻松地固定排气构件15的位置。例如，当排气构件15被插入然后熔融时，由于排气构件15的一部分与引线膜14交叠或接触，所以排气构件15可以插入位置预定的位置，然后被熔融。

在本公开的实施方式中，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中，如图1所示。排气构件15可以位于密封部分13b内部。另选地，排气构件15可以部分位于密封部分13b内部并延伸至容纳部分13a。另选地，排气构件15可以经由密封部分13b穿过容纳部分13a延伸至电池壳体13外部。

排气构件15可以被定位为与电极引线11间隔开预定的距离。因此，更容易使在可以直接接触电极引线11(即，朝向电极引线11的侧部)的方向上气体排放量最小化，从而进一步提高电池的安全性。如图2中表示气体排出方向的方向箭头所示，气体排出的方向远离电极引线11。在诸如过充电或内部短路的异常情况下，电极引线11温度可以快速升高。因此，如果排放的气体与电极引线11之间的直接接触被最小化，则可以提高二次电池的安全性。

在本公开的另一实施方式中，排气构件15可以定位在电池壳体13的与电极引线11相邻的角部处的密封部分13b中。由于排气构件15位于上述部分中，因此可以使朝向电极引线11的侧部气体排放量最小化，从而进一步提高电池的安全性。

在本公开的实施方式中，排气构件15可以在密封部分13b中与引线膜14间隔开，并且排气构件15可以在容纳部分13a中与引线膜14至少部分地交叠或接触。由于排气构件15在密封部分13b中不与引线膜14交叠或接触(即，排气构件15被定位为远离电极引线11)，因此朝向电极引线11的侧部气体排放量可以最小化，从而进一步提高电池的安全性。

参照图2，当将电极引线11的突出方向设置为Y轴，并且将与Y轴正交的方向设置为X轴时，排气构件15可以包括在X轴方向上延伸的第一部分(诸如，桥接部分15b)以及在Y轴方向上延伸的第二部分(诸如，主体部分15a)。

在本公开的实施方式中，排气构件15可以具有如图2所示的L形状。

在本公开的另一实施方式中，排气构件15可以被构造为使得第二部分15a的内端部被切割(如图4所示)以形成锥形部分。例如，第二部分15a可以在非垂直于Y轴的方向上被切割。如果排气构件15如上地成形，则更容易防止容纳部分13a内部的电极组件12接触第二部分15a的内端部(即，锥形部分)。

这里，排气口可以基本上出现在第二部分15a中，并且排气口可以基本上不出现在第一部分15b中。

在本公开的实施方式中，第一部分15b可以具有矩形形状。例如，第一部分的长边可以定位在X轴方向上并且第一部分的短边可以定位在Y轴方向上。

在本公开的实施方式中，第二部分15a可以具有矩形形状。例如，第二部分的短边可以定位在X轴方向上并且第二部分的长边可以定位在Y轴方向上。

参照图2，第一部分15b可以与引线膜14至少部分地交叠或接触。

第一部分15b的一部分和引线膜14的一部分可以通过热熔融彼此交叠或进行接触。在另一示例中，第一部分15b的一部分和引线膜14的一部分可以通过诸如胶水之类的粘合剂彼此交叠或接触。在另一示例中，第一部分15b的一部分和引线膜14的一部分可以通过夹子等物理地彼此联接。在另一示例中，第一部分15b的一部分可以嵌入构成引线膜14的膜中。

参照图2，排气构件15的第二部分15a和引线膜14可以彼此不交叠或接触。例如，第二部分15a和引线膜14可以在密封部分13b中彼此不交叠或接触。当排气构件15的第二部分15a和引线膜14彼此不交叠或接触时，朝向电极引线11的侧部气体排放量可以被最小化，从而进一步提高电池的安全性。

在本公开的实施方式中，排气构件与引线膜交叠或接触的区域可以为引线膜不与电极引线交叠或接触的区域的1％至30％，或者1.3％至23％，或者1.5％至12％，或者2％至9％。这里，引线膜不与电极引线交叠的区域是指电极引线与引线膜不交叠的两个区域之和。

参照图2，在电极引线11突出的区域中，第一部分15b的外端部可以与密封部分13b的内端部间隔开。这里，“排气构件的第一部分的外端部”是指第一部分15b的靠近密封部分13b的端部。“密封部分的内端部”是指密封部分的靠近容纳部分13a的端部。当第一部分15b的外端部与在电极引线11突出的区域中密封部分13b的内端部间隔开时，整个第一部分15b位于容纳部分13a中。因此，第一部分15b和密封部分13b之间的间隙或空间暴露于容纳部分13a，结果，气体压力集中在该间隙或空间处，使得在异常情况下能够更快地排气。

在本公开的实施方式中，第二部分15a可以具有沿电极引线11的突出方向变窄的结构。第二部分15a的宽度可以沿电极引线11的突出方向连续地或不连续地变窄。如果第二部分15a具有沿电极引线11的突出方向变窄的结构，则排放的气体的排出角度减小，以使得朝向电极引线11的侧部气体排放量最小化，从而进一步提高了电池的安全性。

图5至图7是示出了根据本公开的其它实施方式的二次电池10中的引线膜14和排气构件15的部分放大图。

参照图5和图6，第二部分15a可以具有例如椭圆形形状或阶梯形形状。然而，第二部分15a的形状可以定义为诸如圆形形状、三角形形状、梯形形状等的其它形状。

如图7所示，第二部分15a可以是非对称阶梯结构。在非对称阶梯结构中，可以在阶梯之间形成偏移，使得排放的气体与电极引线11之间的直接接触能够被最小化。例如，排气构件15的排放端部的尺寸(排放的气体的排出角度)和位置(距电极引线11的距离)可被构造为使排放的气体与电极引线的接触最小化，如图7中最佳地所示。因此，减小排气构件的排放端的尺寸，以引导气体远离电极引线11并且将排出端定位为远离电极引线，将使排放的气体与电极引线之间的任意接触最小化。在这种情况下，排放的气体的排出方向可以进一步与电极引线11的侧部分离，如图7所示。

在本公开的实施方式中，第二部分15a的厚度可以沿电极引线11的突出方向连续地或不连续地减小，如图8A和图8B所示。

图8A和图8B是沿图2的线B-B截取的排气构件15的截面图。

参照图8A，第二部分15a的可变厚度可以沿阶梯形形状不连续地减小。图8B示出了具有可变厚度的排气构件15的另一实施方式，第二部分15a的厚度连续地减小。

在本公开的实施方式中，比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂可以含有具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯。由于排气树脂含有具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯，因此在常温范围内可以确保与密封剂树脂的良好熔融，并且排气构件15所插入的电池壳体的密封部分13b的密封强度在高温下可以降低，以实现或触发排气。

在本公开的实施方式中，比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂可以含有具有碳数为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，比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂可以具有100℃至130℃、或者105℃至125℃、或者110℃至120℃的熔点。如果排气树脂的熔点满足上述范围，则排气构件15所插入的电池壳体的密封部分13b的密封强度在高温下(例如100℃以上)可以降低，使得可以轻松实现排气特性。

可以使用示差扫描量热仪(DSC)来测量比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂的熔点。例如，样品的温度从30℃以10℃/min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，在样品的温度从30℃以10℃/min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℃下排气，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以上的压力的情况下排气。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，所以更容易在电池正常操作期间密封电池并且仅在电池异常操作期间诱导气体排放。

在本公开的实施方式中，排气构件在100℃以上可以具有小于6kgf/15mm、或者小于5kgf/15mm或者小于4.5kgf/15mm的最大密封强度。在本公开的实施方式中，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。在本公开的实施方式中，排气构件15在120℃以上可以具有小于3kgf/15mm、或者小于2kgf/15mm或者小于1kgf/15mm或小于0.5kgf/15mm的最大密封强度。如果排气构件在上述温度范围内满足上述密封强度，则在例如100℃以上的高温下排气构件15所插入的电池壳体的密封部分13b的密封强度可以降低，使得可以轻松实现排气特性。

在本公开的实施方式中，排气构件在室温至60℃可以具有6kgf/15mm以上、或者8kgf/15mm以上或者10kgf/15mm以上的最大密封强度。如果排气构件在以上温度范围内满足上述密封强度，则在电池正常操作期间可以实现优异的密封强度，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，排气构件在100℃以上可以具有小于6kgf/15mm的最大密封强度。排气构件在室温至60℃可以具有6kgf/15mm以上的最大密封强度。如果排气构件满足上述密封强度，则在高温下排气构件15所插入的电池壳体的密封部分13b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。在本公开的实施方式中，排气构件15在120℃以上可以具有小于2kgf/15mm、或者小于1kgf/15mm、或者小于0.5kgf/15mm的平均密封强度。如果排气构件在上述温度范围内满足上述密封强度，则在高温下排气构件15所插入的电池壳体的密封部分13b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，排气构件在室温至60℃可以具有4.5kgf/15mm以上、或者5kgf/15mm以上、或者6kgf/15mm以上、或者7kgf/15mm以上的平均密封强度。如果排气构件在以上温度范围内满足上述密封强度，则在电池正常操作期间可以确保优异的密封强度，从而容易确保密封性能。

在本公开的实施方式中，排气构件在100℃以上可以具有小于4.5kgf/15mm的平均密封强度。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。如果排气构件在上述温度范围内具有上述密封强度，则在高温下排气构件15所插入的电池壳体的密封部分13b的密封强度可以降低，使得可以轻松实现排气特性。另外，由于在电池正常操作期间可以确保优异的密封强度，因此可以容易地确保电池的密封性能。

可以通过以下步骤来测量排气构件的根据温度的密封强度：在将排气构件所插入的密封部分的电池壳体的部分切割成宽度15mm且长度5cm之后，然后在两端展开180°的状态下使用UTM夹具抓住其两端，以5mm/min的速度进行拉伸测试。

此时，最大密封强度是指在电池壳体破裂时的最大值，并且平均密封强度是指在最大密封强度为4.5kgf/15mm以上时以4.5kgf/15mm将电池壳体拉伸8mm时的平均值，以及当最大密封强度小于4.5kgf/15mm时以最大密封强度将电池壳体拉伸8mm时的平均值。

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存在茂金属催化剂的存在下聚合。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存在茂金属催化剂的情况下聚合，则与在存在齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂的情况下聚合的情况相比，就密封强度和性能而言可以更有利。

在本公开的实施方式中，基于具有碳数为6以上的共聚单体的低密度聚乙烯为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、或者11.8重量％以下、或者10重量％以下、或者9重量％以下、或者8重量％以下、或者7.6重量％以下。同时，它可以是5重量％以上、或者7.6重量％以上、或者8重量％以上、或者9.0重量％以下、或者10重量％以上、或者11.8重量％以上、或者12重量％以上。如果具有碳数为6以上的共聚单体的含量满足上述范围，则可以容易地确保在电池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。

可以使用H-NMR来测量碳数为6以上的共聚单体的含量。例如，使用热风枪将约10mg的样品完全溶解在约0.6mL的三氯乙烯溶剂中后，将其取样到NMR管中并使用1H-NMR或13C-NMR分析方法进行测量。

在本公开的实施方式中，比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂可以具有100,000g/mol至400,000g/mol、或者200,000g/mol至350,000g/mol、或者230,000g/mol至300,000g/mol的重量平均分子量。如果排气树脂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，比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂可以具有4以下、或者3.8以下、或者3.796以下、或3.5以下、或者3.023以下、或者3以下、或者2.7以下、或者2.674以下的多分散性指数(PDI)。另外，多分散性指数(PDI)可以为1.0以上。如果排气树脂的多分散性指数(poly dispersity index)满足上述范围，则分子量分布窄，因此在电池正常操作期间与密封剂树脂的密封强度和性能可以更加优异。

可以在以下条件下通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂的重量平均分子量和多分散性指数：

-色谱柱：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和比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂的结晶温度可以相近。例如，密封剂树脂的结晶温度与比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂的结晶温度之差可以为10℃以下、或者5℃以下。另外，密封剂树脂的结晶温度与排气树脂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排气树脂的结晶温度之差满足以上范围，则在电池正常操作期间密封剂树脂和排气树脂可以具有改进的熔融特性。

在本公开的实施方式中，比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂可以具有90℃至115℃、或者95℃至110℃、或者100℃至110℃、或者105℃至110℃的结晶温度。如果排气树脂的结晶温度满足以上范围，则密封剂树脂和排气树脂可以具有改进的熔融特性。

可以用示差扫描量热仪(DSC)来测量结晶温度。例如，样品的温度可以从30℃以10℃/min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，在样品的温度从30℃以10℃/min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可以具有膜形状。

排气构件15可以形成为具有预设尺寸的预定厚度。另外，排气构件15可以插入电池壳体13中，使得其插入长度可以变化，或者可以根据设计需要控制排气压力和位置。

在本公开的实施方式中，排气构件15还可以包括用于改进密封剂树脂和比密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂之间的放置和密封的粘合层。

在本公开的实施方式中，二次电池可以是圆形、方形或袋型二次电池。

即使以上已经例示并描述了本公开的优选实施方式，但是本公开不限于上述具体实施方式，并且在不脱离权利要求中限定的本公开的精神的情况下，本领域的技术人员可以以各种方式修改本公开，并且不应从本公开的技术构思或前景来单独理解这些修改。

Claims (33)

1.一种二次电池，该二次电池包括：

电极组件；

电极引线，该电极引线附接到所述电极组件；

电池壳体，该电池壳体包括容纳部分，该容纳部分用于在其中接纳所述电极组件使得所述电极引线的一部分延伸至所述电池壳体外部，所述电池壳体包括密封部分，该密封部分含有密封剂树脂以至少部分地围绕所述电极组件形成密封；

引线膜，该引线膜围绕所述电极引线的外表面设置，所述引线膜插置于所述电极引线和所述密封部分之间；以及

排气构件，该排气构件含有比所述密封剂树脂具有更低熔点的排气树脂，所述排气构件与所述引线膜至少部分地交叠或接触。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气构件与所述电极引线间隔开预定的距离。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气构件至少部分地设置在所述密封部分内并且延伸至所述容纳部分，所述排气构件在所述密封部分中与所述引线膜间隔开，所述排气构件在所述容纳部分中与所述引线膜至少部分地交叠或接触。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述电极引线沿Y轴远离所述电池壳体延伸，所述排气构件包括第一部分和第二部分，所述第一部分沿与所述Y轴正交的X轴在所述引线膜和所述第二部分之间延伸，所述第二部分沿所述Y轴延伸。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述排气构件限定为L形状。

6.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述排气构件包括在所述第一部分和所述第二部分的交叉处的锥形部分，所述锥形部分延伸至所述容纳部分中。

7.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述第一部分与所述引线膜至少部分地交叠或接触。

8.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述第一部分的外端部与所述密封部分的、与所述电极引线远离所述电池壳体延伸的区域相邻的内端部间隔开，所述第一部分位于所述容纳部分中。

9.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述第二部分不与所述引线膜交叠或接触。

10.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述第二部分限定为可变宽度，所述可变宽度沿所述Y轴变窄。

11.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述第二部分限定为圆形形状、椭圆形形状、阶梯形形状、三角形形状和梯形形状中的任意形状。

12.根据权利要求4所述的二次电池，其中，所述第二部分限定为可变厚度，所述可变厚度沿所述Y轴减小。

13.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气构件与所述引线膜交叠或接触的区域是所述引线膜不与所述电极引线交叠的区域的1％至30％。

14.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气树脂含有具有碳数为6以上的共聚单体的线性低密度聚乙烯。

15.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气构件在100℃至120℃熔化，以将气体从所述容纳部分排放到所述二次电池的外部。

16.根据权利要求15所述的二次电池，其中，所述排气构件在1.5atm以上的压力的情况下排气。

17.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。

18.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4.5kgf/15mm的平均密封强度。

19.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。

20.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。

21.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存在茂金属催化剂的情况下聚合。

22.根据权利要求14所述的二次电池，其中，基于所述线性低密度聚乙烯为100重量％，所述碳数为6以上的共聚单体的含量为15重量％以下。

23.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气树脂具有4以下的多分散性指数(PDI)。

24.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述密封剂树脂的结晶温度与所述排气树脂的结晶温度之差为10℃以下。

25.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气树脂具有100℃至130℃的熔点。

26.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气树脂具有100,000g/mol至400,000g/mol的重量平均分子量。

27.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述二次电池是袋型二次电池。

28.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℃具有小于6kgf/15mm的最大密封强度。

29.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℃具有小于4.5kgf/15mm的平均密封强度。

30.根据权利要求14所述的二次电池，其中，基于所述线性低密度聚乙烯为100重量％，所述碳数为6以上的共聚单体的含量为从5重量％至15重量％。

31.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气树脂具有从1至4的多分散性指数(PDI)。

32.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气构件在120℃以上具有小于3kgf/15mm的最大密封强度。

33.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述排气构件在120℃以上具有小于2kgf/15mm的平均密封强度。