ES2989396T3 - Celda de batería que comprende un separador que tiene un cuerpo magnético formado en su interior y un procedimiento para evaluar la seguridad de la celda de batería contra cortocircuito interno mediante el uso de la misma - Google Patents

Celda de batería que comprende un separador que tiene un cuerpo magnético formado en su interior y un procedimiento para evaluar la seguridad de la celda de batería contra cortocircuito interno mediante el uso de la misma Download PDF

Info

Publication number
ES2989396T3
ES2989396T3 ES20865693T ES20865693T ES2989396T3 ES 2989396 T3 ES2989396 T3 ES 2989396T3 ES 20865693 T ES20865693 T ES 20865693T ES 20865693 T ES20865693 T ES 20865693T ES 2989396 T3 ES2989396 T3 ES 2989396T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
battery cell
separator
perforated line
magnetic body
short circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20865693T
Other languages
English (en)
Inventor
Seo Young Yoon
Tae Jong Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2989396T3 publication Critical patent/ES2989396T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/451—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/586—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a una celda de batería que comprende un separador en el que se forman una línea perforada y cuerpos magnéticos adyacentes a la línea perforada, y a un método para evaluar la seguridad de la celda de batería mediante su uso, en donde la celda de batería puede inducir un cortocircuito interno sin deformación física de la estructura de la celda, y puede aplicarse eficazmente a la evaluación de la seguridad de la celda de batería contra un cortocircuito interno. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Celda de batería que comprende un separador que tiene un cuerpo magnético formado en su interior y un procedimiento para evaluar la seguridad de la celda de batería contra cortocircuito interno mediante el uso de la misma.
Sector de la técnica
Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad a partir de la solicitud de patente coreana n.° 10-2019-0116176, presentada el 20 de setiembre de 2019.
La presente invención se refiere a una celda de batería que incluye un separador formado con un cuerpo magnético y a un procedimiento para evaluar la seguridad de la celda de batería según un cortocircuito interno que utiliza la misma.
Estado de la técnica
En los últimos años, a medida que el precio de las fuentes de energía aumenta a causa del agotamiento de los combustibles fósiles y se amplifica el interés por la contaminación medioambiental, la demanda de fuentes de energía alternativas respetuosas con el medio ambiente se ha convertido en un factor indispensable para la vida futura. En particular, a medida que aumenta el desarrollo tecnológico y la demanda de dispositivos móviles, la demanda de baterías secundarias como fuentes de energía aumenta rápidamente.
En general, una batería secundaria ensambla un conjunto de electrodos mediante el uso de un electrodo positivo, un electrodo negativo e interponiendo un separador entre el electrodo positivo y el electrodo negativo. El conjunto de electrodos ensamblado se monta en una carcasa de batería y se inyecta un electrolito para fabricar una celda de batería.
Entre las baterías secundarias, las baterías secundarias de litio se utilizan en diversos campos gracias a sus excelentes propiedades eléctricas. Sin embargo, la batería secundaria de litio tiene un problema de baja seguridad. Por ejemplo, una batería secundaria de litio puede encenderse o explotar en condiciones de funcionamiento anormales, tales como sobrecarga, sobredescarga, exposición a altas temperaturas o cortocircuitos eléctricos. En concreto, se generan calor y gas a medida que los materiales activos o electrolitos, que son componentes de la celda de batería, provocan una reacción de descomposición. El calor y el gas generados aumentan la temperatura y la presión dentro de la celda de batería. La temperatura y la presión elevadas aceleran aún más la reacción de descomposición y con el tiempo provocan ignición o explosión.
Por lo tanto, es muy importante garantizar la seguridad de la celda de batería, y uno de los procedimientos es evaluar la seguridad de la celda de batería cuando se produce un cortocircuito interno. Sin embargo, ha habido un procedimiento para colocar un elemento de calentamiento dentro de la celda de batería para inducir un cortocircuito interno e inducir calor interno, un procedimiento para perforar previamente un separador y tratar el área con productos químicos para que de este modo se disuelva a una determinada temperatura, o un procedimiento para inducir un cortocircuito interno mediante el rasgado del separador y la inserción de un determinado tipo de material metálico y aplicación de fuerza externa, etc. Sin embargo, estos procedimientos tienen limitaciones en que el separador se deforma o es diferente del entorno de uso real de la celda de batería.
El documento KR20040107999A se refiere a una batería secundaria
Objeto de la invención
Problema técnico
La presente invención se inventó para resolver los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar una celda de batería capaz de someter a prueba la seguridad de un cortocircuito interno sin cambiar físicamente la estructura de la celda de batería, y un procedimiento de evaluación de la seguridad de celda de batería según un cortocircuito interno que utiliza la misma.
Solución técnica
Para lograr el propósito anterior, la celda de batería según la presente invención tiene una estructura en la que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo está situado en una carcasa de batería, y el separador incluye: una línea perforada formada en todo o en parte del separador; y un cuerpo magnético que está formado en una región adyacente a la línea perforada y no se superpone, y está dispuesto de forma continua o discontinua en una posición separada entre sí a lo largo de la línea perforada.
En un ejemplo, la línea perforada forma una forma cerrada bidimensional en la superficie del separador. En otro ejemplo, la línea perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de hendiduras pasantes o ranuras no penetrantes destalonadas está dispuesta de forma discontinua.
En un ejemplo, el cuerpo magnético está en forma de polvo y se encuentra en estado de estar total o parcialmente impregnado en el separador. Además, en otro ejemplo, el cuerpo magnético tiene forma de barra y está unido a un lado o a ambos lados del separador.
En un ejemplo específico, el cuerpo magnético tiene una estructura que incluye un núcleo que tiene propiedades magnéticas y una valva de polímero aislante que rodea el núcleo. Por ejemplo, el núcleo es una aleación hecha de uno o más seleccionados del grupo que consiste en hierro (Fe), níquel (Ni), cobalto (Co), gadolinio (Gd), terbio (Tb) y disprosio (Dy). Además, la valva de polímero aislante tiene una estructura formada por una película de polímero. En un ejemplo, la celda de batería según la presente invención es una batería secundaria de litio.
Además, la presente invención proporciona un procedimiento para evaluar la seguridad de una celda de batería según un cortocircuito interno que utiliza la celda de batería descrita anteriormente.
En un ejemplo, el procedimiento de evaluación incluye inducir un cortocircuito dentro de la celda de batería. En un ejemplo específico, la celda de batería según la presente invención tiene una estructura en la que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo está situado en una carcasa de batería. El separador incluye: una línea perforada formada en todo o parte del separador; y un cuerpo magnético que está formado en una región adyacente a la línea perforada y no se superpone, y está dispuesto de forma continua o discontinua en una posición separada entre sí a lo largo de la línea perforada. Además, en la etapa de inducir un cortocircuito dentro de la celda de batería, el imán gira mientras está adyacente o en contacto con la superficie periférica exterior de la celda de batería, y la línea perforada del separador se rompe parcial o completamente en respuesta al movimiento de rotación del imán.
En un ejemplo, la línea perforada forma una forma cerrada bidimensional en la superficie del separador.
En un ejemplo específico, la etapa de inducir un cortocircuito dentro de la celda de batería se realiza durante un ciclo de carga/descarga de la celda de batería.
Efectos ventajosos
La celda de batería según la presente invención puede inducir un cortocircuito interno sin cambiar físicamente la estructura de la celda de batería, y puede aplicarse eficazmente a un procedimiento para evaluar la seguridad de una celda de batería según el cortocircuito interno.
Descripción de las figuras
La figura 1 es una vista en despiece que muestra esquemáticamente la estructura de una celda de batería según una realización de la presente invención.
Las figuras 2 a 5 son vistas frontales que muestran esquemáticamente cada una de ellas un separador provisto de una línea perforada y un cuerpo magnético según una realización de la presente invención.
La figura 6 es un diagrama esquemático que muestra un proceso de inducción de un cortocircuito interno en una celda de batería según una realización de la presente invención mediante el uso de un imán.
Descripción detallada de la invención
En esta solicitud, debe entenderse que términos como "incluyen" o "tienen" pretenden indicar que hay una característica, número, etapa, operación, componente, parte o una combinación de los mismos descritos en la memoria descriptiva, y no excluyen de antemano la posibilidad de la presencia o incorporación de una o más características o números, etapas, operaciones, componentes, partes o combinaciones de los mismos.
Además, cuando se hace referencia a una porción, tal como una capa, una película, un área, una placa, etc., como que está "sobre" otra porción, esto incluye no solo el caso en el que la porción está "directamente sobre" la otra porción, sino también el caso en el que se interpone entremedio otra porción adicional. Por otra parte, cuando se hace referencia a una porción como una capa, una película, un área, una placa, etc., como que está "debajo" de otra porción, esto incluye no solo el caso en que la porción está "directamente debajo" de la otra porción, sino también el caso en el que se interpone entremedio otra porción adicional. Además, estar dispuesto "sobre" en la presente solicitud puede incluir el caso en que esté dispuesto en la parte inferior, así como en la parte superior.
En lo sucesivo, la presente invención se describirá en detalle.
La presente invención se refiere a una celda de batería en la que se forman una línea perforada y un cuerpo magnético en un separador. Específicamente, la celda de batería según la presente invención tiene una estructura en la que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo está situado en una carcasa de batería. Además, el separador puede incluir una línea perforada formada en todo o parte del separador; y un cuerpo magnético formado en una región adyacente a la línea perforada, pero sin superponerse, y dispuesto de forma continua o discontinua en una posición separada entre sí a lo largo de la línea perforada.
La celda de batería según la presente invención se puede aplicar eficazmente a una prueba de cortocircuito interno. El cuerpo magnético se encuentra en un estado de unión con el separador, y cuando el imán se mueve desde el exterior, el cuerpo magnético también se mueve en respuesta al movimiento del imán. También se aplica tensión al separador según la dirección de movimiento del cuerpo magnético. Por ejemplo, cuando el imán se mueve o gira mientras está en contacto con o adyacente al exterior de la celda de batería, el cuerpo magnético formado en el separador se mueve en respuesta al movimiento del imán. Cuando se mueve el cuerpo magnético, la línea perforada adyacente al cuerpo magnético se rompe, lo que induce un cortocircuito interno de la celda de batería. Además, el cuerpo magnético según la presente invención está formado en una región adyacente a la línea perforada pero no superpuesta, sino que está dispuesto de forma continua o discontinua en una posición separada a un intervalo predeterminado a lo largo de la línea perforada. Por ejemplo, cuando se forma una línea perforada que incluye una sección lineal en el separador, se establecen un primer punto de la línea perforada y un segundo punto separado del primer punto un intervalo predeterminado. Los cuerpos magnéticos se forman en regiones adyacentes al primer y segundo punto de la línea perforada, respectivamente. En este caso, el cuerpo magnético puede ser una forma conectada linealmente o una estructura formada por separado cerca del primer y segundo punto. En la presente invención, cuando el imán gira fuera de la celda de batería, el cuerpo magnético ubicado cerca del primer punto y el cuerpo magnético ubicado cerca del segundo punto de la línea perforada se mueven en direcciones diferentes. Mediante esto, cuando el cuerpo magnético formado al estar separado de los dos puntos se mueve en diferentes direcciones, se aplica tensión a la línea perforada formada en el separador en direcciones diferentes. La tensión aplicada en direcciones diferentes rompe parcialmente la línea perforada e induce un cortocircuito interno de la celda de batería.
En un ejemplo, la línea perforada forma una forma cerrada bidimensional en la superficie del separador. La presente invención induce más claramente un cortocircuito interno de la celda de batería a causa de la rotación del imán externo al formar una línea perforada de forma cerrada. En un ejemplo específico, en la forma cerrada bidimensional formada por la línea perforada, la longitud en una dirección puede ser diferente de la longitud en la dirección perpendicular a esa dirección. Esto es para facilitar la rotura de la línea perforada cuando el imán gira fuera de la celda de batería. Por ejemplo, la forma cerrada bidimensional formada por la línea perforada es un óvalo, un rectángulo o una forma triangular con una longitud lateral diferente.
En otro ejemplo, la línea perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de hendiduras pasantes o ranuras no penetrantes destalonadas está dispuesta de forma discontinua. En concreto, la línea perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de hendiduras pasantes o ranuras no penetrantes destalonadas están separadas entre sí
a intervalos regulares. La disposición de la línea perforada de forma discontinua impide que las porciones de línea perforada del separador se rompan incluso con un pequeño impacto.
En la presente invención, el cuerpo magnético tiene una estructura que está unida al separador en diversas formas. Por ejemplo, el cuerpo magnético está en forma de polvo y se encuentra en estado de estar total o parcialmente impregnado en el separador. En otro ejemplo, el cuerpo magnético tiene forma de barra y está unido a uno o ambos lados del separador. Cuando el cuerpo magnético está en forma de polvo, el cuerpo magnético se puede aplicar cerca de la línea perforada mientras se mezcla con un aglutinante en una superficie del separador. Además, cuando el cuerpo magnético tiene forma de barra, el cuerpo magnético puede estar unido a un separador con un aglutinante interpuesto entremedio.
En un ejemplo, el cuerpo magnético tiene una estructura que incluye un núcleo que tiene propiedades magnéticas y una valva de polímero aislante que rodea el núcleo. Por ejemplo, el núcleo es una aleación hecha de uno o más seleccionados del grupo que consiste en hierro (Fe), níquel (Ni), cobalto (Co), gadolinio (Gd), terbio (Tb) y disprosio (Dy). Además, la valva de polímero aislante tiene una estructura formada por una película de polímero. Al formar la valva de polímero aislante en el núcleo magnético, se produce un efecto de conferir aislamiento eléctrico sin deteriorar el magnetismo del cuerpo magnético.
Además, la presente invención proporciona un procedimiento para evaluar la seguridad de una celda de batería según un cortocircuito interno que utiliza la celda de batería descrita anteriormente.
En un ejemplo, el procedimiento de evaluación incluye inducir un cortocircuito dentro de la celda de batería. La celda de batería tiene una estructura en la que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo está situado en una carcasa de batería. El separador puede incluir una línea perforada formada en todo o en parte del separador; y un cuerpo magnético formado en una región adyacente a la línea perforada, pero sin superponerse, y dispuesto de forma continua o discontinua en una posición separada por una determinada distancia a lo largo de la línea perforada. Específicamente, en la etapa de inducir un cortocircuito dentro de la celda de batería, el imán gira mientras está adyacente o en contacto con la superficie periférica exterior de la celda de batería, y la línea perforada del separador se rompe parcial o completamente en respuesta al movimiento de rotación del imán.
En un ejemplo, la línea perforada forma una forma cerrada bidimensional en la superficie del separador. La forma formada por la línea perforada es como se describe anteriormente.
En un ejemplo específico, la etapa de inducir un cortocircuito dentro de la celda de batería se realiza durante un ciclo de carga/descarga de la celda de batería. Por ejemplo, se puede realizar una prueba de ciclo de carga/descarga en la celda de batería, y se puede realizar una prueba de cortocircuito interno de la celda de batería suponiendo el caso de que se produce un cortocircuito interno durante el ciclo de carga/descarga.
En la presente invención, la prueba de cortocircuito interno es una prueba para evaluar la resistencia al cortocircuito interno de la celda entre las pruebas de seguridad de la celda de batería, y es una prueba simulada en el caso de que un electrodo positivo y un electrodo negativo se cortocircuiten dentro de la batería. En la prueba de cortocircuito interno, se genera un cortocircuito interno de celda para una celda de batería completamente cargada y se evalúa el comportamiento de la celda de batería. En general, cuando se produce un cortocircuito dentro de la celda, la tensión disminuye a medida que se descarga la celda de batería, y cuando la tensión disminuye a un valor determinado o menos, se evalúa la celda de batería en busca de rotura, cambio de tensión o temperatura.
En un ejemplo, la celda de batería según la presente invención incluye: un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo; una solución electrolítica no acuosa que impregna el conjunto de electrodos; y una carcasa de batería que alberga el conjunto de electrodos y la solución electrolítica.
El electrodo positivo tiene una estructura en la que una capa de material activo del electrodo positivo está apilada en uno o ambos lados de un colector de corriente de electrodo positivo. En un ejemplo, la capa de material activo del electrodo positivo incluye un material activo del electrodo positivo, un material conductor y un polímero aglutinante y, si es necesario, puede incluir además un aditivo de electrodo positivo habitualmente usado en la técnica.
El material de electrodo activo positivo puede ser un óxido que contiene litio y puede ser igual o diferente. Como óxido que contiene litio se puede utilizar un óxido de metal de transición que contiene litio.
Por ejemplo, el óxido de metal de transición que contiene litio puede ser cualquiera o una mezcla de dos o más seleccionados del grupo que consiste en Li<x>CoO2(0,5<x<1,3), Li<x>NiO2(0,5<x<1,3), Li<x>MnO2(0,5<x<1,3), Li<x>Mn2O4(0,5<x<1,3), Li<x>(Ni<a>Co<b>-Mn<c>)O2(0,5<x<1,3, 0<a<1, 0<b<1, 0<c<1, a+b+c= 1), U<x>Nh<-y>Co<y>O2(0,5<x<1,3, 0<y<1), Li<x>Co1<-y>Mn<y>O2(0,5<x<1,3, 0<y<1), Li<x>Ni1<-y>Mn<y>O2(0,5<x<1,3, 0<y<1), Li<x>(Ni<a>Co<b>Mn<c>)O4(0,5<x<1,3, 0<a<2, 0<b<2, 0<c<2, a+b+c= 2), Li<x>Mn2<-z>Ni<z>O4(0,5<x<1,3, 0<z<2), Li<x>Mn2<-z>Co<z>O4(0,5<x<1,3, 0<z<2), Li<x>CoPO4(0,5<x<1,3) y Li<x>FePO4(0,5<x<1,3), y el óxido de metal de transición que contiene litio puede estar recubierto con un metal u óxido de metal tal como aluminio (Al). Asimismo, además del óxido de metal de transición que contiene litio, se puede usar sulfuro, seleniuro y haluro.
El material de electrodo activo positivo puede incluirse en el intervalo de 94,0 a 98,5 % en peso en la capa de material de electrodo activo positivo. Cuando el contenido del material de electrodo activo positivo satisface el intervalo anterior, es ventajoso en términos de fabricar una batería de alta capacidad y proporcionar suficiente conductividad del electrodo positivo o adherencia entre los materiales de electrodo.
El colector de corriente usado para el electrodo positivo es un metal que tiene alta conductividad, y se puede usar cualquier metal al que se pueda unir fácilmente la suspensión de material activo del electrodo positivo y que no sea reactivo en el intervalo de tensión del dispositivo electroquímico.Específicamente, ejemplos no limitativos del colector de corriente para el electrodo positivo incluyen aluminio, níquel o una lámina fabricada mediante una combinación de los mismos.
La capa de material de electrodo activo positivo incluye además un material conductor. El material conductor normalmente se añade en una cantidad del 1 al 30 % en peso basado en el peso total de la mezcla que incluye el material de electrodo activo positivo. Un material conductor de este tipo no está particularmente limitado siempre que tenga conductividad sin provocar un cambio químico en la batería secundaria. Por ejemplo, como material conductor se puede utilizar grafito tal como grafito natural o artificial; negro de carbón tal como el negro de carbón, negro de acetileno, negro Ketjen, negro canal, negro horno, negro lámpara o negro térmico; fibra conductora tal como la fibra de carbono o fibra metálica; polvo metálico tal como el polvo de fluoruro de carbono, polvo de aluminio o polvo de níquel; fibra conductora tal como el óxido de zinc o titanato de potasio; óxido de metal conductor tal como el óxido de titanio; y derivado de polifenileno.
Como polímero aglutinante, se puede utilizar sin limitación un aglutinante habitualmente utilizado en la técnica. Por ejemplo, se pueden usar diversos tipos de aglutinantes tales como poli(fluoruro de vinilideno)-co-hexafluoropropileno (PVDF-co-HFP), poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF), poliacrilonitrilo, polimetacrilato de metilo, caucho de estireno butadieno (SBR) y carboxilmetilcelulosa (CMC).
El contenido del polímero aglutinante es proporcional al contenido del material conductor incluido en la capa de material activo del electrodo positivo superior y la capa de material activo del electrodo positivo inferior. Esto es para conferir adherencia a materiales conductores cuyo tamaño de partícula es relativamente pequeño en comparación con el material activo y se debe a que cuando el contenido del material conductor aumenta, se requiere más polímero aglutinante, y cuando el contenido del material conductor disminuye, se puede usar menos polímero aglutinante.
El electrodo negativo tiene una estructura en la que una capa de material activo del electrodo negativo se apila en uno o ambos lados de un colector de corriente del electrodo negativo. En un ejemplo, la capa de material activo del electrodo negativo incluye un material activo del electrodo negativo, un material conductor y un polímero aglutinante y, si es necesario, puede incluir además un aditivo de electrodo negativo habitualmente usado en la técnica.
El material activo del electrodo negativo puede incluir un material de carbono, litio metálico, silicio o estaño. Cuando se utiliza un material de carbono como material activo del electrodo negativo, se puede utilizar tanto carbono poco cristalino como carbono muy cristalino. Los ejemplos representativos del carbono poco cristalino incluyen carbono blando y carbono duro. Los ejemplos representativos de carbono altamente cristalino incluyen grafito natural, grafito kish, carbono pirolítico, fibra de carbono basada en brea de mesofase, microesferas de mesocarbono, breas de mesofase y carbones calcinados a alta temperatura tales como coques derivados de brea de alquitrán de hulla o petróleo.
Los ejemplos no limitativos del colector de corriente utilizado para el electrodo negativo incluyen cobre, oro, níquel o una lámina fabricada con una aleación de cobre o una combinación de los mismos. Además, el colector de corriente se puede utilizar apilando sustratos fabricados con los materiales anteriores.
Además, el electrodo negativo puede incluir un material conductor y un aglutinante habitualmente utilizado en la técnica.
El separador puede estar hecho de cualquier sustrato poroso usado en una batería secundaria de litio y, por ejemplo, puede usarse una membrana porosa de poliolefina o una tela no tejida, pero la presente invención no se limita particularmente a ello.
Los ejemplos de membrana porosa de poliolefina incluyen polietileno tal como polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad, polietileno de baja densidad, polietileno de peso molecular ultraalto y una membrana en la que se forman polímeros de poliolefina, tales como polipropileno, polibutileno, y polipenteno, cada uno solos o en una mezcla de los mismos.
El tereftalato de polietileno, poli(tereftalato de butileno), poliéster, poliacetal, poliamida, policarbonato, poliimida, polieteretercetona, polietersulfona, polióxido de fenileno, sulfuro de polifenileno, polietileno naftaleno, etc. pueden usarse individualmente o como un polímero mediante una mezcla de los mismos, para formar de este modo la tela no tejida, además de telas no tejidas de poliolefina. La estructura de la tela no tejida puede ser una tela no tejida hilada compuesta de fibras largas o una tela no tejida fundida por soplado.
El grosor del sustrato poroso no está particularmente limitado, pero puede ser de 5 a 50 mm, y el tamaño de poro y la porosidad presentes en el sustrato poroso tampoco están particularmente limitados, pero pueden ser de 0,01 a 50 mm y del 10 al 95 %, respectivamente.
Mientras tanto, para mejorar la resistencia mecánica del separador compuesto por el sustrato poroso y suprimir un cortocircuito entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, se puede incluir además una capa de recubrimiento poroso que incluye partículas inorgánicas y un polímero aglutinante en por lo menos una superficie del sustrato poroso.
El electrolito puede contener un disolvente orgánico y una sal de electrolito, y la sal de electrolito es una sal de litio. Se pueden utilizar las utilizados convencionalmente en el electrolito para baterías secundarias de litio como la sal de litio sin limitación. Por ejemplo, se puede incluir uno o más seleccionados del grupo que consiste en F-, Cl- , Br-, I-, NO<3->, N(CN)<2->, BF<4->, ClO<4>-, PF<6->, (CF<3>)<2>PF<4->, (CF<3>)<3>PF<3->, (CF<3>)4PF<í>, (CF<3>)5PF-, (CF<3>)6P<->, CF<3>SO<3->, CF<3>CF<2>SO<3">, (CF<3>SO<2>)<2>N<->, (FSO<2>)<2>N-, CF<3>CF<2>(CF<3>)<2>CO-, (CF<3>SO<2>)<2>CH<->, (SF5)<3>C-, CF<3>(CF<2>)<7>SO<3->, CF<3>CO<2->, CH<2>CO<2->, SCN<->y (CF<3>CF<2>SO<2>)<2>N<->como anión de la sal de litio.
Como disolvente orgánico incluido en el electrolito descrito anteriormente, se pueden usar sin limitación aquellos usados convencionalmente en electrolitos para baterías secundarias de litio, y, por ejemplo, se pueden usar éteres, ásteres, amidas, carbonatos lineales y carbonatos cíclicos solos o en combinación de dos o más. Entre ellos, de manera representativa, se puede incluir un carbonato cíclico, un carbonato lineal o un compuesto de carbonato que sea una mezcla de los mismos.
Los ejemplos específicos del compuesto de carbonato cíclico incluyen uno cualquiera seleccionado del grupo que consiste en carbonato de etileno (EC), carbonato de propileno (PC), carbonato de 1,2-butileno, carbonato de 2,3-butileno, carbonato de 1,2-pentileno, carbonato de 2,3-pentileno, carbonato de vinileno, carbonato de vinilo-etileno y un haluro de los mismos, y una mezcla de los mismos. Estos haluros incluyen, por ejemplo, carbonato de fluoroetileno (FEC), pero no se limitan a ello.
Además, los ejemplos específicos del compuesto de carbonato lineal incluyen uno cualquiera seleccionado del grupo que consiste en carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de dietilo (DEC), carbonato de dipropilo, carbonato de etilmetilo (EMC), carbonato de metilpropilo y carbonato de etilpropilo, o típicamente se puede usar la mezcla de dos o más de ellos, pero no se limita a ello.
En particular, entre los disolventes orgánicos de carbonato, el carbonato de etileno y el carbonato de propileno, que son carbonatos cíclicos, son disolventes orgánicos de alta viscosidad y tienen constantes dieléctricas altas, de modo que las sales de litio en el electrolito pueden disociarse más fácilmente, y si el carbonato cíclico se mezcla con un carbonato lineal de baja viscosidad y baja constante dieléctrica, tal como el carbonato de dimetilo y el carbonato de dietilo, en una relación adecuada, se puede preparar una solución de electrolito que tenga una conductividad eléctrica más alta.
Además, como éter del disolvente orgánico, se puede usar cualquiera seleccionado del grupo que consiste en dimetiláter, dietiláter, dipropiláter, metiletiláter, metilpropiláter y etilpropiláter, o una mezcla de dos o más de los mismos, pero no se limita a ello.
Y los ásteres entre los disolventes orgánicos incluyen uno cualquiera seleccionado del grupo que consiste en acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de propilo, propionato de metilo, propionato de etilo, propionato de propilo, Y-butirolactona, Y-valerolactona y Y-caprolactona, o una mezcla de dos o más de ellos, pero la presente invención no se limita a ello.
La inyección del electrolito no acuoso se puede realizar en una etapa apropiada del proceso de fabricación del dispositivo electroquímico, dependiendo del proceso de fabricación y de las propiedades físicas requeridas del producto final. Es decir, se puede aplicar antes de ensamblar el dispositivo electroquímico o en la etapa final de ensamblaje del dispositivo electroquímico.
La celda de batería según la presente invención se refiere a un dispositivo electroquímico que se somete una reacción electroquímica. Por ejemplo, la celda de batería es una batería secundaria de litio que incluye una batería secundaria de litio metálico, una batería secundaria de iones de litio, una batería secundaria de polímero de litio o una batería secundaria de polímero de iones de litio, etc.
Puesto que el concepto de la invención permite diversos cambios y numerosas realizaciones, las realizaciones particulares se ilustrarán en las figuras y se describirán en detalle en el texto.
En lo sucesivo, la presente invención se describirá con más detalle a travás de las figuras y similares.
La figura 1 es una vista en despiece que muestra esquemáticamente la estructura de una celda de batería según una realización de la presente invención. Con referencia a la figura 1, la celda 100 de batería según la presente invención incluye: un conjunto de electrodos que incluye un electrodo 120 positivo, un electrodo 130 negativo y un separador 110 interpuesto entre el electrodo 120 positivo y el electrodo 130 negativo; una solución electrolítica no acuosa (no se muestra) para impregnar el conjunto de electrodos; y carcasas 140 y 150 de batería que albergan el conjunto de electrodos y la solución electrolítica. Una lengüeta 121 de electrodo positivo está formada para sobresalir y extenderse en una dirección del electrodo 120 positivo, y una lengüeta 131 de electrodo negativo está formada para sobresalir y extenderse en una dirección opuesta a la dirección saliente y de extensión de la lengüeta 121 de electrodo positivo.
El separador 110 tiene una línea 111 perforada rectangular formada sobre el mismo, y la línea 111 perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de hendiduras lineales o ranuras lineales están dispuestas a intervalos regulares. Un cuerpo 112 magnático está dispuesto en una posición adyacente a la línea 111 perforada. El cuerpo 112 magnático tiene forma de barra y está ubicado dentro de cada lado de una estructura rectangular formada por una línea perforada.
Las figuras 2 a 5 son vistas frontales que muestran esquemáticamente cada una de ellas un separador provisto de una línea perforada y un cuerpo magnático según una realización de la presente invención. En referencia a la figura 2, el separador 210 según una realización de la presente invención tiene una línea 211 perforada rectangular formada sobre el mismo, y la línea 211 perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de hendiduras lineales está dispuestas a intervalos regulares. El cuerpo 212 magnético está dispuesto de modo que esté adyacente a la línea 211 perforada. El cuerpo 212 magnético tiene forma de barra y se sitúa en paralelo al mismo tiempo que forma una forma 11 dentro de una estructura rectangular formada por la línea perforada.
En referencia a la figura 3, el separador 310 según una realización de la presente invención tiene una línea 311 perforada rectangular formada sobre el mismo, y la línea 311 perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de ranuras lineales está dispuestas a intervalos regulares. El cuerpo 312 magnético está dispuesto de modo que esté adyacente a la línea 311 perforada. El cuerpo 312 magnético tiene una forma en la que se disponen barras cortas a intervalos regulares, y se sitúa en paralelo al mismo tiempo que forma una forma 11 dentro de una estructura rectangular formada por una línea perforada.
En referencia a la figura 4, el separador 410 según una realización de la presente invención tiene una línea 411 perforada triangular formada sobre el mismo, y la línea 411 perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de ranuras lineales están dispuestas a intervalos regulares. El cuerpo 412 magnético está dispuesto de modo que esté adyacente a la línea 411 perforada. El cuerpo 412 magnético tiene forma de barra y está ubicado dentro de la estructura triangular formada por la línea perforada y adyacente a la línea perforada.
En referencia a la figura 5, el separador 510 según una realización de la presente invención tiene una línea 511 perforada triangular formada sobre el mismo, y la línea 511 perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de hendiduras lineales están dispuestas a intervalos regulares. El cuerpo 512 magnético está dispuesto de modo que esté adyacente a la línea 511 perforada. El cuerpo 512 magnético tiene una forma en la que se disponen barras cortas a intervalos regulares, y está ubicado dentro de la estructura triangular formada por la línea perforada y adyacente a la línea perforada.
La figura 6 es un diagrama esquemático que muestra un proceso de inducción de un cortocircuito interno en una celda de batería según una realización de la presente invención mediante el uso de un imán. En referencia a la figura 6, la evaluación de seguridad según un cortocircuito interno es posible utilizando la celda 100 de batería según una realización de la presente invención. Cuando el imán 400 se mueve desde el exterior de la celda 100 de batería, el cuerpo magnético unido adyacente a la línea perforada del separador también se mueve en respuesta al movimiento del imán 400. Específicamente, cuando el imán 400 gira en su sitio mientras el imán 400 está en contacto con o adyacente al exterior de la celda 100 de batería, el cuerpo magnético acoplado al separador se mueve en respuesta al movimiento del imán 400. Cuando se mueve el cuerpo magnético, la línea perforada adyacente al cuerpo magnético se rompe, lo que induce un cortocircuito interno de la celda 100 de batería.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Una batería secundaria que tiene una estructura en la que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo (120) positivo, un electrodo (130) negativo y un separador (110, 210, 410, 510) interpuesto entre el electrodo (120) positivo y el electrodo (130) negativo está situado en una carcasa (140, 150) de batería.
en el que el separador (110, 210, 410, 510) incluye:
una línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada formada en todo o en parte del separador (110, 210, 410, 510); y un cuerpo (112, 212, 312, 412, 512) magnético formado en un área adyacente a la línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada que no se superpone, y dispuesto de forma continua o discontinua en una posición separada entre sí a lo largo de la línea (111) perforada.
2. La celda (100) de batería de la reivindicación 1, en la que la línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada forma una forma cerrada bidimensional en una superficie del separador (110, 210, 410, 510).
3. La celda (100) de batería según la reivindicación 1, en la que la línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada tiene una estructura en la que una pluralidad de hendiduras pasantes o ranuras no penetrantes destalonadas están dispuestas de forma discontinua.
4. La celda (100) de batería según la reivindicación 1, en la que el cuerpo (112, 212, 312, 412, 512) magnético está en forma de polvo y está total o parcialmente impregnado en el separador (110, 210, 410, 510).
5. La celda (100) de batería de la reivindicación 1, en la que el cuerpo (112, 212, 312, 412, 512) magnético tiene forma de barra y está unido a un lado o a ambos lados del separador (110, 210, 410, 510).
6. La celda (100) de batería de la reivindicación 1, en la que el cuerpo (112, 212, 312, 412, 512) magnético tiene una estructura que incluye un núcleo que tiene propiedades magnéticas y una valva de polímero aislante que rodea el núcleo.
7. La celda (100) de batería de la reivindicación 6, en la que el núcleo es una aleación hecha de uno o más seleccionados del grupo que consiste en hierro (Fe), níquel (Ni), cobalto (Co), gadolinio (Gd), terbio (Tb) y disprosio (Dy).
8. La celda (100) de batería de la reivindicación 6, en la que la valva de polímero aislante está formada por una película de polímero.
9. La celda (100) de batería de la reivindicación 1, en la que la celda de batería es una batería secundaria de litio.
10. Un procedimiento para evaluar la seguridad de una celda de batería según un cortocircuito interno, comprendiendo el método:
una etapa de inducir un cortocircuito dentro de una celda de batería,
en el que la celda (100) de batería tiene una estructura en la que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo (120) positivo, un electrodo (130) negativo y un separador (110, 210, 410, 510) interpuesto entre el electrodo (120) positivo y el electrodo (130) negativo está situado en una carcasa (140, 150) de batería,
en el que el separador (110, 210, 410, 510) incluye: una línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada formada en todo o parte del separador (110, 210, 410, 510); y un cuerpo (112, 212, 312, 412, 512) magnético que está formado en una región adyacente a la línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada y no se superpone, y está dispuesta de forma continua o discontinua en una posición separada entre sí a lo largo de la línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada, y en el que, en la etapa de inducir el cortocircuito dentro de la celda (100) de batería, el imán (400) gira mientras el imán (400) está adyacente a o en contacto con una superficie periférica exterior de la celda (100) de batería, y la línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada del separador (110, 210, 410, 510) se rompe parcial o completamente en respuesta al movimiento de rotación del imán (400).
11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que la línea (111, 211, 311, 411, 511) perforada forma una forma cerrada bidimensional en una superficie del separador (110, 210, 410, 510).
12. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que la etapa de inducir el cortocircuito dentro de la celda (100) de batería se realiza durante un ciclo de carga/descarga de la celda (100) de batería.
ES20865693T 2019-09-20 2020-08-27 Celda de batería que comprende un separador que tiene un cuerpo magnético formado en su interior y un procedimiento para evaluar la seguridad de la celda de batería contra cortocircuito interno mediante el uso de la misma Active ES2989396T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190116176A KR102695978B1 (ko) 2019-09-20 2019-09-20 자성체가 형성된 분리막을 포함하는 전지셀 및 이를 이용한 내부 단락에 따른 전지셀의 안전성 평가방법
PCT/KR2020/011447 WO2021054636A1 (ko) 2019-09-20 2020-08-27 자성체가 형성된 분리막을 포함하는 전지셀 및 이를 이용한 내부 단락에 따른 전지셀의 안전성 평가방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2989396T3 true ES2989396T3 (es) 2024-11-26

Family

ID=74883859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20865693T Active ES2989396T3 (es) 2019-09-20 2020-08-27 Celda de batería que comprende un separador que tiene un cuerpo magnético formado en su interior y un procedimiento para evaluar la seguridad de la celda de batería contra cortocircuito interno mediante el uso de la misma

Country Status (9)

Country Link
US (1) US12009484B2 (es)
EP (1) EP3989328B1 (es)
JP (1) JP7334329B2 (es)
KR (1) KR102695978B1 (es)
CN (1) CN114175352B (es)
ES (1) ES2989396T3 (es)
HU (1) HUE067902T2 (es)
PL (1) PL3989328T3 (es)
WO (1) WO2021054636A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102892937B1 (ko) * 2021-10-26 2025-11-27 주식회사 엘지에너지솔루션 자석을 포함하는 리튬 이차전지용 전극조립체, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
DE102022106393A1 (de) 2022-03-18 2023-09-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriezelle sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Batteriezelle

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1335442C (en) * 1988-02-29 1995-05-02 Robert N. O'brien Spacer for an electrochemical apparatus
US5523730C1 (en) * 1995-06-02 2002-01-15 Van Anthony J Zeeland Switch with mangnetically-coupled armature
JP3183139B2 (ja) 1995-12-15 2001-07-03 松下電器産業株式会社 円筒形電池の短絡検出法
JP3677993B2 (ja) 1998-04-06 2005-08-03 松下電器産業株式会社 電池の電極群の短絡検査方法及びその短絡検査装置
JP2002373672A (ja) 2001-06-15 2002-12-26 Bridgestone Corp 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
JP2003242963A (ja) 2002-02-19 2003-08-29 Mitsubishi Chemicals Corp 電 池
JP2004003907A (ja) * 2002-06-03 2004-01-08 Yokogawa Electric Corp 電磁流量計
KR100529097B1 (ko) 2003-06-16 2005-11-16 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP4139906B2 (ja) * 2006-03-27 2008-08-27 国立大学法人宇都宮大学 開口パターン付き薄板の研磨方法及び磁気研磨装置
US8163409B2 (en) 2006-12-15 2012-04-24 Panasonic Corporation Evaluation method for safety upon battery internal short circuit, evaluation device for safety upon battery internal short circuit, battery, battery pack, and manufacturing method for battery and battery pack
JP2008192495A (ja) 2007-02-06 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池の内部短絡評価方法および内部短絡評価装置並びに電池及び電池パックおよびそれらの製造法
JP2008192496A (ja) 2007-02-06 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池の内部短絡評価方法並びに電池及び電池パック及びそれらの製造法
KR100908977B1 (ko) 2007-03-29 2009-07-22 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 전극 조립체
JP5209896B2 (ja) 2007-04-24 2013-06-12 パナソニック株式会社 電池の内部短絡安全性評価方法
KR20080095460A (ko) * 2007-04-24 2008-10-29 이창원 영구자석과 보조 동력 수단을 이용한 회전장치
JP4709859B2 (ja) 2008-01-10 2011-06-29 パナソニック株式会社 放電ランプ及び照明装置
CN101790811B (zh) 2008-05-30 2013-09-25 松下电器产业株式会社 Mea部件和固体高分子型燃料电池
JP5503183B2 (ja) 2009-04-10 2014-05-28 株式会社Ｋｒｉ 蓄電デバイスの安全性評価方法
KR100988694B1 (ko) 2009-06-16 2010-10-18 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN102738502B (zh) 2011-04-15 2016-03-23 比克国际(天津)有限公司 强制内短试验用锂离子电池及其制备方法
KR20120126630A (ko) 2011-05-12 2012-11-21 삼성전기주식회사 에너지 저장 장치 및 이의 제조방법
JP6167353B2 (ja) 2012-03-30 2017-07-26 エリーパワー株式会社 試験用電池ケースおよび試験用電池
JP6167917B2 (ja) 2013-09-27 2017-07-26 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法及び検査装置
DE102013224251A1 (de) * 2013-11-27 2015-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Verringerung der dendritischen Metallabscheidung auf einer Elektrode und Lithium-Ionen-Akkumulator der von diesem Verfahren Gebrauch macht
JP6237271B2 (ja) 2014-01-29 2017-11-29 日産自動車株式会社 燃料電池用の金属セパレーターの製造装置および燃料電池用の金属セパレーターの製造方法
US20180019476A1 (en) * 2015-01-30 2018-01-18 The Regents Of The University Of California Modified charge collectors and cell cases for enhanced battery-cell robustness
JP2017003325A (ja) 2015-06-05 2017-01-05 国立大学法人 東京大学 二次電池の検査方法
KR102124945B1 (ko) 2016-01-21 2020-06-19 주식회사 엘지화학 전극조립체, 그를 포함하는 이차전지 및 그의 제조방법
JP6631792B2 (ja) 2016-03-29 2020-01-15 三菱自動車工業株式会社 二次電池の短絡評価方法
WO2018098506A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 Sila Nanotechnologies Inc. High-capacity battery electrodes with improved binders, construction, and performance
JP2018137141A (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 パナソニック株式会社 電池の試験方法
KR102072619B1 (ko) * 2017-04-24 2020-02-03 주식회사 엘지화학 접착특성을 가진 천공된 리드를 포함하는 이차전지
KR102440816B1 (ko) * 2017-10-26 2022-09-06 주식회사 엘지에너지솔루션 용융-절취부를 가지는 분리막 및 이를 적용한 전기화학 소자
CN208333899U (zh) * 2018-07-05 2019-01-04 亿昇(天津)科技有限公司 一种磁悬浮高速风机的模拟测试系统
US11870083B2 (en) * 2018-11-01 2024-01-09 Nec Corporation Exterior body, abnormality detector, and abnormality detection system
KR102767792B1 (ko) 2019-09-19 2025-02-17 삼성전기주식회사 적층 세라믹 전자부품

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210034339A (ko) 2021-03-30
US20220328889A1 (en) 2022-10-13
JP2022542040A (ja) 2022-09-29
HUE067902T2 (hu) 2024-11-28
PL3989328T3 (pl) 2024-10-21
US12009484B2 (en) 2024-06-11
EP3989328A4 (en) 2022-10-05
CN114175352B (zh) 2024-04-05
EP3989328A1 (en) 2022-04-27
CN114175352A (zh) 2022-03-11
JP7334329B2 (ja) 2023-08-28
KR102695978B1 (ko) 2024-08-19
EP3989328B1 (en) 2024-07-31
WO2021054636A1 (ko) 2021-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2975098T3 (es) Celda de batería prismática que comprende dos o más miembros de caja
ES2965698T3 (es) Composición de electrolito para una batería secundaria de litio y batería secundaria de litio que comprende la misma
ES2979176T3 (es) Cátodo de batería secundaria que tiene estabilidad térmica mejorada y método de fabricación para el mismo
ES2970540T3 (es) Plantilla de presión y procedimiento de fabricación de batería secundaria usando la misma
ES2928089T3 (es) Celda de batería que incluye miembro inductor de cortocircuito y procedimiento de evaluación de la seguridad que utiliza el mismo
JP5314885B2 (ja) 非水電解液及びそれを備えた非水電解液二次電源
ES2943584T3 (es) Batería secundaria de litio
ES3036873T3 (en) Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
ES3056695T3 (en) Method for evaluating safety of an electrochemical element for inducing internal short circuit and such an electrochemical element
ES3040622T3 (en) Electrolyte for lithium secondary battery, and lithium secondary battery comprising same
ES2987233T3 (es) Composición de electrolito termoendurecible para batería secundaria de litio, electrolito de polímero en gel preparado a partir de la misma, y batería secundaria de litio que incluye el electrolito
ES3008924T3 (en) Electrode assembly and method of stabilizing secondary battery
ES2985361T3 (es) Electrodo positivo para batería secundaria de litio y batería secundaria de litio que incluye el mismo
ES2984401T3 (es) Celda de batería para probar cortocircuitos internos y método para probar cortocircuitos internos de celda de batería utilizando la misma
KR102121277B1 (ko) 유기/무기 복합 다공성 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자
ES2986361T3 (es) Celda de batería que incluye pestaña y conductor que tiene una estructura de unión compacta
ES2989396T3 (es) Celda de batería que comprende un separador que tiene un cuerpo magnético formado en su interior y un procedimiento para evaluar la seguridad de la celda de batería contra cortocircuito interno mediante el uso de la misma
ES3057604T3 (en) Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising the same
ES2978492T3 (es) Batería secundaria de litio que tiene características a baja temperatura y características a alta temperatura mejoradas
ES2936019T3 (es) Aditivo de disolución no acuosa de electrolito para batería secundaria de litio y disolución no acuosa de electrolito para batería secundaria de litio y batería secundaria de litio que incluyen el mismo
ES2976168T3 (es) Membrana de separación para batería secundaria de litio y batería secundaria de litio que incluye la misma
ES3036895T3 (en) Gel polymer electrolyte composition, gel polymer electrolyte prepared thereby, and lithium secondary battery including the gel polymer electrolyte
ES3058663T3 (en) Electrochemical device comprising short circuit inducing member, and safety evaluation method using same
KR20150049276A (ko) 리튬 이차전지용 비수 전해액 및 이를 구비한 리튬 이차전지
KR101236864B1 (ko) 리튬 이차전지