ES3006338T3 - Pouch type secondary battery comprising safety member - Google Patents

Pouch type secondary battery comprising safety member Download PDF

Info

Publication number
ES3006338T3
ES3006338T3 ES16830843T ES16830843T ES3006338T3 ES 3006338 T3 ES3006338 T3 ES 3006338T3 ES 16830843 T ES16830843 T ES 16830843T ES 16830843 T ES16830843 T ES 16830843T ES 3006338 T3 ES3006338 T3 ES 3006338T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
inner bag
bag
pouch
electrode
outer bag
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
ES16830843T
Other languages
English (en)
Inventor
Ji-Hyun 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 ES3006338T3 publication Critical patent/ES3006338T3/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
    • 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
    • H01M10/05—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
    • 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
    • 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
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • 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
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • 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
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133—Thickness
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • 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)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a una batería secundaria tipo bolsa que comprende un elemento de seguridad, tal como dodecafluoro-2-metilpentano-3-ona, entre una bolsa externa y una bolsa interna, en donde el elemento de seguridad permite mantener baja la temperatura de la celda o permite la extinción en el momento de la ignición de la celda, y tiene un efecto de mejorar la supresión de la permeación de humedad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Batería secundaria tipo bolsa que comprende miembro de seguridad
Campo técnico de la invención
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana no. 10-2015-0105980 presentada en la República de Corea el 27 de julio de 2015.
La presente descripción se refiere a una batería secundaria de tipo bolsa que incluye un miembro de seguridad.
Antecedentes de la invención
Con el uso generalizado de productos eléctricos portátiles, incluidas cámaras de video, teléfonos móviles y PC portátiles, la importancia de las baterías secundarias utilizadas principalmente como fuente de energía para alimentar los productos eléctricos portátiles está aumentando. En particular, las baterías secundarias de litio se utilizan cada vez más en una amplia gama de aplicaciones porque tienen una mayor densidad de energía por unidad de peso y permiten una carga más rápida que los acumuladores de plomo convencionales y otras baterías secundarias como las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidrógeno y las baterías de níquel-zinc.
En general, las baterías secundarias son recargables a diferencia de las baterías primarias que no se pueden recargar, y con el desarrollo de cámaras digitales, móviles, ordenadores portátiles y vehículos híbridos en el campo de la alta tecnología, se han realizado muchos estudios sobre las baterías secundarias. Las baterías secundarias incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidruro metálico, baterías de níquel-hidrógeno y baterías secundarias de litio. Entre ellas, las baterías secundarias de litio tienen un voltaje de funcionamiento de 3.6V o superior y se pueden utilizar como fuente de alimentación de dispositivos electrónicos portátiles o en vehículos híbridos de alto rendimiento cuando se conectan en serie, y existe una tendencia de rápido crecimiento en el uso de baterías secundarias de litio cuyo voltaje de funcionamiento es tres veces mayor y las características de densidad de energía por unidad de peso son mejores que las baterías de níquel-cadmio o las baterías de níquelhidruro metálico.
Las baterías secundarias de litio se pueden clasificar en baterías de iones de litio utilizando un electrolito líquido y baterías de polímero de iones de litio utilizando un electrolito sólido de polímero de acuerdo con el tipo de electrolito. Además, las baterías de polímero de iones de litio se pueden clasificar en baterías de polímero de iones de litio de estado sólido que no contienen solución de electrolito y baterías de polímero de iones de litio que utilizan un electrolito de polímero de tipo gel que contiene una solución de electrolito de acuerdo con el tipo de electrolito sólido de polímero.
En el caso de las baterías de iones de litio que utilizan un electrolito líquido, generalmente se utiliza como recipiente una lata de metal cilíndrica o prismática sellada herméticamente por soldadura. Las baterías secundarias de tipo lata que utilizan una lata de metal como contenedor tienen una forma fija, por lo que esta desventaja restringe el diseño de productos eléctricos que utilizan dichas baterías como fuente de energía y es difícil reducir el volumen. Por consiguiente, se desarrollaron y se están utilizando baterías secundarias de tipo bolsa fabricadas colocando dos electrodos, un separador y un electrolito en una bolsa hecha de una película y sellado.
La FIG. 1 muestra una realización de una batería secundaria de tipo bolsa convencional, en la que una bolsa 100 se divide en gran medida en una lámina inferior 20 y una lámina superior 10 que se sitúa sobre ella, y un ensamble de electrodo 30 que se incrusta en la bolsa 100 se forma apilando y enrollando un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador. Después de que el ensamble de electrodos se recibe en el interior, la lámina superior 10 y la lámina inferior 20 se sellan a lo largo de los bordes mediante fusión térmica para formar una parte de sellado 23. Además, las lengüetas 37, 38 extraídas de cada electrodo están unidas a los conductores de electrodo 39, 40, y se puede unir una cinta 41 a los conductores de electrodo 39, 40 en una parte superpuesta con la parte de sellado 23.
La lámina superior 10 se describe de forma representativa para explicar la estructura de la bolsa que tiene la lámina superior 10 y la lámina inferior 20. La lámina superior 10 tiene una estructura de película multicapa que incluye una capa interna o una capa de resina a base de poliolefina que puede soldarse térmicamente y sirve como sellador, una capa metálica o una capa de aluminio que sirve como sustrato para mantener la resistencia mecánica y una capa de barrera contra la humedad y el oxígeno, y una capa externa (generalmente una capa de nailon) que actúa como sustrato y una capa protectora, apiladas en un orden secuencial. Para la capa de resina a base de poliolefina, se usa comúnmente polipropileno fundido (CPP).
Las ventajas de las baterías secundarias de tipo bolsa son que hay flexibilidad en la forma y las baterías secundarias que tienen la misma capacidad se pueden realizar con menor volumen y masa. Sin embargo, a diferencia de las baterías secundarias de tipo lata, las baterías secundarias de tipo bolsa tienen una resistencia mecánica débil y riesgos de permeación de humedad debido al uso de una bolsa de un material blando como recipiente, y tienen problemas de seguridad con explosiones de las baterías que pueden ocurrir debido a la alta temperatura y el alto voltaje dentro de las baterías causadas por un funcionamiento anormal de la batería, por ejemplo, cortocircuitos internos, sobrecarga más allá de la corriente y el voltaje permitidos, exposición a altas temperaturas e impactos causados por caídas. Especialmente, las baterías de automóviles requieren alta capacidad, y como la capacidad es mayor, la seguridad es menor.
Además, las baterías secundarias de tipo bolsa convencionales incluyen una solución de electrolito en una bolsa, y las moléculas en fase de vapor de la solución de electrolito pueden penetrar en una parte de sellado por difusión en el proceso de sellado. Los defectos locales o microgrietas por las moléculas de la solución de electrolito que penetran en la parte de sellado se convierten en un camino eléctrico hacia el exterior, causando la destrucción de la resistencia de aislamiento de las baterías.
Se han realizado muchos estudios para mejorar la seguridad de las baterías, pero todavía hay margen de mejora.
JP 5287104 B2 describe una celda electroquímica en donde un cuerpo de celda electroquímica está sellado y alojado dentro de un paquete externo, el paquete externo tiene una estructura dual de un recipiente interno y un recipiente externo, el recipiente interno está estructurado de una pila que tiene una capa de resina adhesiva térmica en una capa más interna y excluye una capa de lámina metálica, y el recipiente externo está estructurado de una pila que tiene una capa de resina adhesiva térmica en una capa más interna e incluye una capa de lámina metálica.
Divulgación
Problema técnico
La presente descripción está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada tales como los mencionados anteriormente y, por lo tanto, la presente descripción está dirigida a proporcionar una bolsa para una batería secundaria con seguridad mejorada para prevenir incendios de batería o extinguir incendios, si ocurren incendios, en el caso de alta temperatura interna de la batería debido a un funcionamiento anormal de la batería, y una batería secundaria de tipo bolsa que incluye la misma.
La presente descripción se dirige además a proporcionar una batería secundaria de tipo bolsa en la que se evita la expansión del volumen de la bolsa cuando se genera calor a partir de la batería secundaria.
La presente descripción se refiere además a proporcionar una bolsa para una batería secundaria con capacidad de sellado mejorada y riesgos de permeación de humedad reducidos y una batería secundaria de tipo bolsa que incluye la misma.
La presente descripción se refiere además a proporcionar una bolsa para una batería secundaria con un efecto de aislamiento mejorado.
Solución técnica
Los problemas anteriores se resuelven de acuerdo con las reivindicaciones independientes. Otras realizaciones resultan de las reivindicaciones dependientes.
Para lograr el objeto, de acuerdo con la presente invención, se proporciona una batería secundaria de tipo bolsa que comprende: un ensamble de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo,
en donde el ensamble de electrodos se recibe en una bolsa interna de manera que los conductores de los electrodos se extraen de la bolsa interna,
la bolsa interna se recibe en la bolsa externa de tal manera que los conductores del electrodo se extraen de la bolsa externa,
el volumen de un espacio entre la bolsa externa y la bolsa interna es del 5 al 50 % en volumen del volumen total ocupado por la batería;
todo el espacio entre la bolsa externa y la bolsa interna se llena con un miembro de seguridad;
el miembro de seguridad es uno seleccionado del grupo que consiste en gas nitrógeno, alquilenglicol, 1,3-propenodiol, derivados de ferroceno, compuestos a base de ácidos orgánicos, dodecafluoro-2-metilpentan-3-ona, decafluoro-2-metilbutan-3-ona, 1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-decafluoropentan-2-ona, 1,1,1,2,2,4,4,5,5,5 -decafluoropentan-3-ona, 1,1,1,4,4,5,5,5-octafluoro-3-bis (trifluorometil)-pentan-2-ona, dodecafluoro-4-metilpentan-2-ona, dodecafluoro-3-metilpentan-2-ona, dodecafluoro-3,3- (dimetil)butan-2-ona y dodecafluorohexan-3-ona, o mezclas de los mismos; y
la parte de sellado de la bolsa interna se pliega hacia arriba o hacia abajo y la bolsa interna se recibe en una bolsa externa.
El volumen del espacio entre la bolsa interna y la bolsa externa puede ser del 5 % en volumen o más y menos del 10%en volumen sobre la base del volumen total de la batería secundaria de tipo bolsa fabricada al final.
La batería secundaria de tipo bolsa puede incluir conductores de electrodo a los que se unen una cinta conductora para la bolsa interna y una cinta conductora para la bolsa externa.
La cinta conductora para la bolsa interna puede colocarse en una parte de sellado de la bolsa interna, y la cinta conductora para la bolsa externa puede colocarse en una parte de sellado de la bolsa externa.
De acuerdo con la invención, la bolsa interna se recibe en una bolsa externa con la parte de sellado de la bolsa interna plegada hacia arriba o hacia abajo.
De acuerdo con otra realización de la presente descripción, se proporciona un método para fabricar la batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con la invención que incluye (S1) recibir el ensamble de electrodos en la bolsa interna de modo que los conductores de electrodo se extraigan de la bolsa interna y sellar herméticamente los bordes de la bolsa interna; (S2) recibir la bolsa interna en la bolsa externa de modo que los conductores de electrodo se extraigan de la bolsa externa y sellar herméticamente los bordes de la bolsa externa, excepto una parte de extracción del conductor de electrodo y una entrada a través de la cual se introducirá el miembro de seguridad; (S3) introducir el miembro de seguridad en un espacio entre la bolsa interna y la bolsa externa a través de la entrada; y (S4) sellar completamente herméticamente la entrada del miembro de seguridad.
Efectos ventajosos
La batería secundaria de tipo bolsa que incluye el miembro de seguridad de acuerdo con una realización de la presente descripción tiene el siguiente efecto; en el caso de un funcionamiento anormal de la batería, la temperatura de la batería (celda) se mantiene a niveles bajos o los incendios de la batería (celda) se extinguen, si ocurren incendios, por el miembro de seguridad interpuesto entre la bolsa externa y la bolsa interna.
Además, el miembro de seguridad tiene un efecto en la prevención de la hinchazón de la bolsa.
Además, el doble sellado de la bolsa interna y la bolsa externa para el ensamble de electrodos y la solución de electrolito evita la permeación de humedad desde el exterior de manera más efectiva.
Además, debido a que la bolsa externa y la bolsa interna se usan juntas, hay un efecto en las mejoras de aislamiento de la batería secundaria.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente la estructura de una batería secundaria de tipo bolsa convencional.
La FIG. 2 es un diagrama que muestra esquemáticamente un ensamble de electrodos aplicado a una bolsa interna de acuerdo con una realización de la presente descripción.
La FIG. 3 es un diagrama que muestra esquemáticamente una bolsa externa aplicada a una bolsa interna sellada de acuerdo con una realización de la presente descripción.
Modo de llevar a cabo la invención
En lo sucesivo, las realizaciones preferidas de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, los términos o palabras utilizados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deben interpretarse como limitados a significados generales y de diccionario, sino interpretados en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente descripción sobre la base del principio de que el inventor puede definir términos adecuadamente para la mejor explicación.
Por consiguiente, las realizaciones establecidas en la presente y las ilustraciones en los dibujos son solo la realización más preferida de la presente descripción, y no representan todos los aspectos técnicos de la presente descripción, por lo que debe entenderse que se podrían realizar muchos equivalentes y modificaciones como alternativas en el momento en que se presenta la solicitud.
En lo sucesivo, la presente descripción se describe en detalle con referencia a las FIGS. 2 y 3.
Una bolsa para una batería secundaria de acuerdo con la presente descripción incluye una bolsa interna 200 y una bolsa externa 300, en donde un miembro de seguridad (no se muestra) se incluye entre la bolsa interna 200 y la bolsa externa 300, y un ensamble de electrodo 30 se recibe en la bolsa interna 200.
El ensamble de electrodo y una solución de electrolito se reciben en la bolsa interna 200, y el miembro de seguridad se coloca fuera de la bolsa interna 200, más particularmente, en un espacio entre la bolsa interna 200 y la bolsa externa. La bolsa interna 200 puede estar en forma de una capa de resina sola o una lámina laminada que comprende una capa de resina y una capa metálica. La resina y el metal pueden ser cualquier material y en formas comúnmente utilizadas en la técnica, siempre que no sean reactivos con la solución de electrolito y el miembro de seguridad. Dado que la solución de electrolito está incluida en la bolsa interna, una superficie de corte de la parte de sellado de la bolsa interna no toca ningún metal externo y la solución de electrolito no está incluida en la bolsa externa, el problema de aislamiento de la batería se puede eliminar o minimizar. Por lo tanto, los requisitos de aislamiento no son estrictos y hay una amplia selección de materiales de bolsas internas.
Los ejemplos no limitativos de la lámina de bolsa que forma la bolsa interna incluyen una capa de fusión por calor, una capa metálica y una capa externa, y pueden incluir un mayor número de capas funcionales si es necesario. La capa de fusión térmica son superficies que se enfrentan entre sí en los bordes de una lámina superior 210 y una lámina inferior 220 de la bolsa para una batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente descripción, y la capa metálica y la capa externa se apilan sobre esta y se unen a esta en un orden secuencial, para formar una parte de sellado 223. O, la lámina de bolsa interna puede formarse a partir de muchas otras capas de material alternativas.
Para la capa de fusión térmica, se pueden usar materiales de resina polimérica que se pueden soldar térmicamente (adherir térmicamente) y tienen baja humectabilidad para evitar la penetración de la solución de electrolito, y no se expanden ni corroen por la solución de electrolito, y por ejemplo, se puede usar resina seleccionada del grupo que consiste en polipropileno fundido (CPP), cloruro de polipropileno, polietileno, copolímero de etileno-propileno, copolímero de polietileno y ácido acrílico y copolímero de polipropileno y ácido acrílico.
La capa metálica puede formarse a partir de materiales que no solo tienen la función de evitar la introducción o fugas de impurezas tales como gas y humedad, sino que también funcionan para mejorar la resistencia de la bolsa y, específicamente, se puede usar aluminio.
La capa exterior debe tener una alta resistencia al miembro de seguridad que rodea la bolsa interna. Los ejemplos no limitantes incluyen tereftalato de polietileno (PET) y película de nailon orientada.
El espesor total de la lámina de bolsa interna puede ser generalmente de 40 a 200 pm, y la capa externa y la capa interna pueden ser de 10-120 pm de espesor, y la capa metálica puede ser de 20-120 pm de espesor, pero se limitan a las mismas.
El ensamble del electrodo y la solución de electrolito se reciben en la bolsa interna.
El ensamble de electrodo 230 tiene lengüetas de electrodo 237, 238, y los conductores de electrodo 239, 240 están unidos a las lengüetas de electrodo 237, 238 y extraídos de la bolsa interna y la bolsa externa. Se puede proporcionar una cinta conductora 241 en los conductores de electrodo 239, 240 para mejorar la adhesión de las láminas de bolsa de cada una de la bolsa interna y la bolsa externa a los conductores de electrodo. De acuerdo con una realización de la presente descripción, además de la cinta conductora 241 para mejorar la adhesión en el sellado de la bolsa interna 200, una cinta conductora 342 (FIG. 3) en los conductores conductores 239, 240 para mejorar la adhesión en el sellado de la bolsa externa. La cinta conductora puede colocarse en los conductores de electrodo 239, 240, teniendo en cuenta la posición de la parte de sellado 223 en la bolsa interna 200 donde se realiza el sellado y la posición de la parte de sellado 323 en la bolsa externa donde se realiza el sellado.
La cinta conductora no se limita a un tipo particular e incluye cualquier material comúnmente utilizado en la técnica capaz de mejorar la adhesión de los conductores conductores y las láminas de bolsa. Por ejemplo, la cinta conductora puede estar hecha de polietileno, poliacetileno, politetrafluoroetileno (PTFE), nailon, poliimida, tereftalato de polietileno, polipropileno o sus materiales sintéticos.
La bolsa interna 200 que tiene el ensamble de electrodo 230 recibido en la misma se sella en la parte de sellado 223 y, en este caso, la cinta conductora 241 se coloca en un área correspondiente a la parte de sellado de bolsa interna 223 en los conductores conductores 239, 240 conectados a las lengüetas de electrodo del ensamble de electrodo 230 para mejorar la adhesión de la lámina de bolsa interna.
Excepto la parte de extremo desde la que se extraen los terminales de electrodo, la parte de sellado de bolsa interna 223 puede plegarse hacia arriba o hacia abajo para minimizar el volumen y luego la bolsa interna se recibe en la bolsa externa, y la parte de sellado plegada puede fijarse a la bolsa interna mediante un medio de miembro de fijación que incluye, de modo no limitativo, una cinta. En otra realización, la parte de sellado 223 puede no plegarse hacia arriba o hacia abajo cuando la bolsa interna se recibe en la bolsa externa.
Con referencia a la Figura 3, la bolsa interna 200 que tiene el ensamble de electrodos recibido en ella se recibe en la bolsa externa 300.
La bolsa externa 300 incluye, de modo no limitativo, una lámina superior 310 y una lámina inferior 320. La bolsa externa 300 puede formarse a partir de una lámina laminada que comprende una capa de fusión por calor, una capa metálica y una capa externa, y no se limitan a un tipo particular de material y forma. Es decir, la bolsa externa 300 puede estar hecha de materiales y en formas comúnmente utilizadas en la técnica.
Por ejemplo, para la capa de fusión térmica, se puede usar resina seleccionada del grupo que consiste en polipropileno fundido (CPP), cloruro de polipropileno, polietileno, copolímero de etileno-propileno, copolímero de polietileno y ácido acrílico, y copolímero de polipropileno y ácido acrílico como se describe con respecto a la bolsa interna. Además, para la capa metálica, se puede usar aluminio. Además, para la capa externa, se puede usar tereftalato de polietileno (PET) y película de nailon orientada. La bolsa externa 300 puede estar formada de un material que es idéntico o diferente al de la bolsa interna 200.
La bolsa externa 300 se fabrica en un tamaño más grande que la bolsa interna 200 para recibir completamente la bolsa interna 200, excepto que los conductores del electrodo se extraen de la bolsa externa 300. El tamaño de la bolsa externa puede diseñarse teniendo en cuenta los requisitos para aplicaciones específicas o márgenes deseados. Sin embargo, con el fin de garantizar los efectos del miembro de seguridad y al mismo tiempo evitar aumentos excesivos de volumen debido a la presencia del miembro de seguridad en la bolsa externa, la bolsa externa está diseñada de tal manera que el volumen del espacio entre la bolsa externa y la bolsa interna es del 5 al 50 % en volumen, más preferentemente menos del 10 % en volumen del volumen total ocupado por la batería.
Las cintas conductoras 339, 340 extraídos de la bolsa interna 200 pueden tener una cinta conductora 342 de modo que la cinta de conductor 342 se asiente correspondiente a un área de sellado de la bolsa externa 300 para lograr un mejor sellado de la bolsa externa. El material de la cinta conductora 342 es el mismo que el anterior, y puede ser idéntico o diferente del de la cinta conductora 241 proporcionada para mejorar el sellado de la lámina de la bolsa interna 200.
El miembro de seguridad está incluido en el espacio entre la bolsa interna y la bolsa externa.
Para el miembro de seguridad, se pueden utilizar materiales que tengan una alta capacidad térmica que estén contenidos en el espacio entre la bolsa interna y la bolsa externa para absorber el calor en caso de generación de calor, de modo que la temperatura de la batería se mantenga a niveles bajos. O, para el miembro de seguridad, se pueden utilizar materiales capaces de extinguir o inhibir los incendios de la batería (celda). Además, para el miembro de seguridad, se utilizan preferentemente materiales que tienen pequeños cambios de volumen con cambios de temperatura. Los materiales incluyen uno seleccionado del grupo que consiste en gas nitrógeno; alquilenglicol tal como etilenglicol o propilenglicol; 1,3-propanodiol; derivados de ferroceno tales como compuestos de aldehído o cetona de ferroceno, o compuestos de ácido ferroceno carboxílico o sus derivados, o compuestos de alcohol de ferroceno, fenol o éter, o compuestos de hidrocarburo de ferroceno, o compuestos de ferroceno que contienen nitrógeno, o compuestos de ferroceno que contienen azufre o fósforo, o compuestos de ferroceno que contienen silicona, o compuestos de ferroceno heterocíclicos; compuestos tales como compuestos a base de ácido orgánico tales como ácido cáprico, ácido dodecanoico, ácido tetradecanoico, ácido hexadecanoico, ácido heptadecanoico, ácido octadecanoico, ácido eicosanoico, ácido docosanoico, ácido hexacosanoico, ácido hentriacontílico, ácido dotriacontanoico, ácido crotónico, ácido oleico, ácido heptadecenoico, ácido hexadecenoico, ácido hexadecenoico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido sebacico, ácido brasílico, ácido hexadecanoico, ácido cis-crotónico, ácido transcrotonico, ácido 2-hidroxipropiónico, ácido 2-hidroxibutanodioico, ácido 2,3-dihidroxibutanodioico, ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanetricarboxílico, ácido 3-fenil-2-propenoico, ácido 2-hidroxibenzoico, ácido 3,4,5-trihidroxibenzoico, ácido benzoico o ácido metilguanidoacético; dodecafluoro-2-metilpentan-3-ona, decafluoro-2-metilbutan-3-ona, 1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-decafluoropentan-2-ona, 1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-decafluoropentan-3-ona, 1,1,1,4,4,5,5,5-octafluoro-3-bis(trifluorometil)-pentan-2-ona, dodecafluoro-4-metilpentan-2-ona, dodecafluoro-3 -metilpentan-2-ona, dodecafluoro-3,3 - (dimetil)butan-2-ona y dodecafluorohexan-3-ona, o mezclas de los mismos.
El espacio entre la bolsa externa y la bolsa interna es de 5 a 50 % en volumen, preferiblemente menos de 10 % en volumen sobre la base del volumen total de la batería secundaria de tipo bolsa fabricada al final, y todo el espacio entre la bolsa externa y la bolsa interna se llena con el miembro de seguridad, de modo que la temperatura de la batería (celda) se mantiene a niveles bajos o los incendios de la batería (celda) se pueden extinguir si ocurren incendios, y se puede evitar una reducción excesiva en la densidad de energía de la batería. Alternativamente, en otra realización, la bolsa puede configurarse de manera que el miembro de seguridad esté presente alrededor de la parte de la cual se extraen los conductores del electrodo, si es necesario.
De acuerdo con otra realización de la presente descripción, se proporciona un método para fabricar una bolsa para una batería secundaria que incluye (S1) recibir un ensamble de electrodo en una bolsa interna de modo que los conductores de electrodo se extraigan de la bolsa interna y sellar herméticamente los bordes de la bolsa interna, (S2) recibir la bolsa interna en una bolsa externa de modo que los conductores de electrodo se extraigan de la bolsa externa, y sellar herméticamente los bordes de la bolsa externa, excepto una parte de extracción del conductor de electrodo y una entrada a través de la cual se introducirá el miembro de seguridad, (S3) introducir el miembro de seguridad en un espacio entre la bolsa interna y la bolsa externa a través de la entrada, y (S4) sellar completamente herméticamente la entrada del miembro de seguridad.
Cuando el miembro de seguridad está en estado sólido, si es necesario, en lugar de realizar (S3), el proceso de aplicación del miembro de seguridad a la bolsa se puede realizar de antemano. Por ejemplo, el miembro de seguridad sólido se dispersa en un disolvente que es eléctricamente estable, por ejemplo, agua, para preparar una suspensión, y la suspensión se puede aplicar a la superficie interna de la bolsa externa. Alternativamente, el miembro de seguridad sólido puede estar hecho en forma de una película y unido a la superficie externa de la bolsa interna o la superficie interna de la bolsa externa. Alternativamente, el miembro de seguridad sólido puede colocarse en un sobre hecho de una tela no tejida aislante, sellarse y colocarse sobre o unirse a la superficie externa de la bolsa interna o la superficie interna de la bolsa externa. El disolvente utilizado en la suspensión es un disolvente que no reacciona con el miembro de seguridad y es eléctricamente estable, por ejemplo, agua. Y, con el fin de agregar una sustancia adhesiva, la suspensión puede incluir además un aglutinante comúnmente utilizado en la técnica. Si es necesario, la bolsa puede fabricarse de tal manera que el miembro de seguridad esté alrededor del área en la que se colocan los conductores del electrodo.
La bolsa externa 300 que tiene la bolsa interna 200 recibida en ella se sella a lo largo de los bordes, excepto la entrada a través de la cual se introducirá el miembro de seguridad, y después de introducir el miembro de seguridad, la parte de sellado 323 se sella completamente.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona una batería secundaria de tipo bolsa caracterizada porque un ensamble de electrodo que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo y un electrolito se reciben en una bolsa interna, la bolsa interna se recibe en una bolsa externa, un miembro de seguridad se incluye en un espacio entre la bolsa interna y la bolsa externa, las lengüetas del electrodo se extienden desde cada uno del electrodo positivo y el electrodo negativo y se unen a los conductores del electrodo, los conductores del electrodo están provistos de una cinta conductora para sellar la bolsa interna y una cinta conductora para sellar la bolsa externa, y los conductores del electrodo se extraen de la bolsa externa.
A medida que el miembro de seguridad se introduce entre la bolsa interna y la bolsa externa después de que la bolsa interna esté completamente sellada, el miembro de seguridad está ausente en la bolsa interna. En consecuencia, se evita la degradación del rendimiento de la batería que puede ocurrir cuando el miembro de seguridad se incluye en la solución electrolítica. Más bien, debido al miembro de seguridad, hay un efecto en la prevención de la expansión de la bolsa que puede ocurrir en caso de generación de calor de la batería.
En lo anterior, el electrodo positivo incluye un material activo de electrodo positivo y una corriente de electrodo positivo, y el electrodo negativo incluye un material activo de electrodo negativo y un colector de corriente de electrodo negativo.
En la presente descripción, el electrodo positivo se puede fabricar aplicando una mezcla del material activo del electrodo positivo, un material conductor y un aglutinante al colector de corriente del electrodo positivo y secando, y si es necesario, se puede agregar un relleno a la mezcla. El material activo del electrodo positivo incluye, de modo no limiativo, compuestos estratificados de óxido de litio y cobalto (LiCoO2) y óxido de litio y níquel (LiNiO2) o compuestos con otra sustitución de metal de transición; óxido de litio y manganeso de fórmula Lh+xMn2-xO4 (donde x es 0 - 0,33), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2; óxido de litio y cobre (Li2CuO2); óxido de vanadio tal como LiVsOs, V2O5, Cu2V2O7; óxido de litio y níquel de tipo sitio de Ni representado por la fórmula LiNh_xMxO2 (donde M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B o Ga, x =0,01 ~ 0,3); óxido compuesto de litio y manganeso representado por la fórmula LiMn2-xMxO2 (donde M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn o Ta, x = 0,01 - 0,1) o Li2Mn3MO8 (donde M = Fe, Co, Ni, Cu o Zn); LiMn2O4 con sustitución parcial de ion de metal alcalinotérreo para Li en el fórmula; compuestos de disulfuro; y Fe2(MoO4)3.
El colector de corriente del electrodo positivo generalmente se fabrica con un espesor de entre 3 y 500 pm. El colector de corriente del electrodo positivo no se limita a ningún tipo en particular si tiene una alta conductividad sin causar un cambio químico en la batería correspondiente y, por ejemplo, puede incluir acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, carbono calcinado o aluminio o acero inoxidable tratado superficialmente con carbono, níquel, titanio y plata. El colector de corriente puede tener su superficie texturizada a nanoescala para aumentar la adhesión del material activo del electrodo positivo, y puede venir en varios tipos que incluyen películas, hojas, láminas, redes, materiales porosos, espumas y materiales no tejidos.
El aglutinante es una sustancia que ayuda a la unión del material activo y el material conductor y la unión al colector de corriente, y generalmente está presente en una cantidad de 1 a 50 % en peso sobre la base del peso total de la mezcla de electrodos positivos. El aglutinante incluye, de modo no limitativo, copolímero de poliacrilonitrilo-ácido acrílico de alto peso molecular. Como otro ejemplo, el aglutinante puede incluir fluoruro de polivinilideno, alcohol polivinílico, carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa, celulosa regenerada, polivinilpirrolidona, tetrafluoroetileno, polietileno, polipropileno, monómero de etileno-propileno-dieno (EPDM), EPDM sulfonado, caucho de estireno-butadieno, caucho de fluorocarbono y diversos copolímeros.
El material conductor tiene propiedades conductoras sin causar un cambio químico en la batería correspondiente, y puede estar presente en una cantidad de 1 % en peso a 50 % en peso sobre la base del peso total de la mezcla de electrodo positivo. Por ejemplo, el material conductor incluye grafito tal como grafito natural o grafito artificial; negro de humo tal como negro de humo, negro de acetileno, negro de ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara y negro térmico; fibra conductora tal como fibra de carbono o fibra metálica; polvo metálico tal como fluorocarbono, aluminio, polvo de níquel; filamentos conductores tales como óxido de zinc y titanato de potasio; óxido metálico conductor tal como óxido de titanio; polímero conductor tal como derivados de polifenileno. Opcionalmente, el electrodo positivo puede incluir un relleno como sustancia para inhibir la expansión.
El relleno no se limita a ningún tipo particular si es un material fibroso sin causar un cambio químico en la batería correspondiente, e incluye, por ejemplo, polímero a base de olefina tal como polietileno y polipropileno; materiales fibrosos tales como fibra de vidrio y fibra de carbono.
En la presente descripción, el electrodo negativo se puede obtener aplicando una mezcla que incluye el material activo del electrodo negativo, un aglutinante y un material conductor al colector de corriente y secando el disolvente.
El material activo del electrodo negativo incluye materiales de carbono y grafito tales como grafito natural, grafito artificial, grafito expandible, fibra de carbono, carbono no grafitizable, negro de carbono, nanotubos de carbono, fullereno y carbón activado; metales que se pueden alear con litio, por ejemplo, Al, Si, Sn, Ag, Bi, Mg, Zn, In, Ge, Pb, Pd, Pt, Ti y compuestos que incluyen los elementos; compuestos de los metales y los compuestos con el carbono y los materiales de grafito; y nitruro que contiene litio.
El material activo de electrodo negativo de la presente descripción puede incluir además un material conductor y/o un relleno como sustancia para mejorar la conductividad del material activo de electrodo negativo. El material conductor y el relleno son los mismos que los descritos anteriormente con respecto al electrodo positivo.
El colector de corriente del electrodo negativo generalmente tiene un espesor de entre alrededor de 3 y 500 pm. El colector de corriente del electrodo negativo no se limita a un tipo particular si tiene propiedades conductoras sin causar un cambio químico en la batería correspondiente, e incluye, por ejemplo, cobre, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, carbono cocido, cobre o acero inoxidable tratado superficialmente con carbono, níquel, titanio y plata, y aleaciones de aluminio-cadmio. Además, de manera similar al colector de corriente del electrodo positivo, el colector de corriente del electrodo negativo puede tener su superficie texturizada a nano escala para aumentar la adhesión del material activo del electrodo negativo, y puede venir en varios tipos que incluyen películas, hojas, láminas, redes, materiales porosos, espumas y no tejidos.
En la presente descripción, el separador se interpone entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, y se utiliza una película delgada aislante que tiene una alta permeabilidad a los iones y resistencia mecánica. El diámetro de poro del separador es generalmente de 0,01 ~ 10 pm, y el espesor es generalmente de 5 ~ 300 pm. El separador incluye, por ejemplo, polímero a base de olefina tal como polipropileno que es resistente a productos químicos e hidrófobo; y una lámina o una tela no tejida hecha de fibras de vidrio o polietileno. Cuando se utiliza un electrolito sólido de polímero como electrolito, el electrolito sólido puede servir como separador.
Preferentemente, el separador tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de 1,000 ~ 20,000. Fuera del rango de peso molecular, será difícil garantizar una resistencia a la tracción y un alargamiento óptimos.
Además del electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador, generalmente la batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con la presente descripción puede incluir además un electrolito no acuoso que contiene sal de litio.
El electrolito no acuoso que contiene sal de litio incluye un electrolito no acuoso y litio. El electrolito no acuoso incluye una solución de electrolito no acuoso, un electrolito sólido orgánico y un electrolito sólido inorgánico.
La solución de electrolito no acuosa incluye, por ejemplo, disolventes orgánicos apróticos tales como N-metil-2-pirrolidinona, carbonato de propileno, carbonato de etileno, carbonato de butileno, carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, gamma-butirolactona, 1,2-dimetoxietano, 2-metiltetrahidrofurano, dimetilsulfóxido, 1,3-dioxolano, formamida, dimetilformamida, dioxolano, acetonitrilo, nitrometano, formiato de metilo, acetato de metilo, triéster de ácido fosfórico, trimetoxi metano, derivados de dioxolano, sulfolano, metilsulfolano, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona, derivados de carbonato de propileno, derivados de tetrahidrofurano, éter, propionato de metilo y propionato de etilo.
El electrolito sólido orgánico incluye, por ejemplo, derivados de polietileno, derivados de óxido de polietileno, derivados de óxido de polipropileno, polímero de éster de ácido fosfórico, lisina de poli agitación, sulfuro de poliéster, alcohol polivinílico, fluoruro de polivinilideno y polímero que tiene grupos disociables iónicos.
El electrolito sólido inorgánico incluye, por ejemplo, nitruro, haluro y sulfato de Li tal como Li3N, Lil, LisNh, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, U4SO4, Li4SiO4-UI-UOH, Li3PO4-Li2S-SiS2.
La sal de litio es un material que es apto para disolverse en el electrolito no acuoso e incluye, por ejemplo, LiCl, LiBr, Lil, LiClO4, UBF4, LíBiqCIiq, LiPFa, UCF3SO3, UCF3CO2, LiAsFa, LiSbFa, LiAlCk CH3SO3U, CF3SO3U, (CF3SO2)2NLi, cloroborano litio, carboxilato alifático inferior de litio y tetrafenilborato de litio.
Además, para mejorar las características de carga/descarga y el retardo de llama, el electrolito no acuoso puede incluir, por ejemplo, piridina, fosfito de trietilo, trietanolamina, éter cíclico, etilendiamina, n-glima, hexafosfato de triamida, derivados de nitrobenceno, azufre, colorante de quinona imina, oxazolidinona N-sustituida, imidazolidina N, N-sustituida, etilenglicol dialquil éter, sales de amonio, pirrol, 2-metoxietanol y tricloruro de aluminio. En algunos casos, el electrolito no acuoso puede incluir además disolventes que contienen halógeno tales como tetracloruro de carbono y trifluoroetileno para proporcionar no combustible, y puede incluir además gas de dióxido de carbono para mejorar el mantenimiento a alta temperatura.
Si bien la presente descripción se ha descrito anteriormente con respecto a la cantidad limitada de realizaciones y dibujos, la presente descripción no se limita a estos, y es obvio que los expertos en el campo técnico al que pertenece la presente descripción pueden realizar diversas modificaciones y cambios dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Una batería secundaria de tipo bolsa que comprende: un ensamble de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo,
en donde el ensamble de electrodos se recibe en una bolsa interna de manera que los conductores de los electrodos se extraen de la bolsa interna,
la bolsa interna se recibe en la bolsa externa de tal manera que los conductores del electrodo se extraen de la bolsa externa,
el volumen de un espacio entre la bolsa externa y la bolsa interna es del 5 al 50 % en volumen del volumen total ocupado por la batería;
todo el espacio entre la bolsa externa y la bolsa interna se llena con un miembro de seguridad;
el miembro de seguridad es uno seleccionado del grupo que consiste en gas nitrógeno, alquilenglicol, 1,3-propenodiol, derivados de ferroceno, compuestos a base de ácidos orgánicos, dodecafluoro-2-metilpentan-3-ona, decafluoro-2-metilbutan-3-ona, 1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-decafluoropentan-2-ona, 1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-decafluoropentan-3-ona, 1,1,1,4,4,5,5-octafluoro-3-bis (trifluorometil)-pentan-2-ona, dodecafluoro-4-metilpentan-2-ona, dodecafluoro-3-metilpentan-2-ona, dodecafluoro-3,3-(dimetil)butan-2-ona y dodecafluorohexan-3-ona, o mezclas de los mismos; y
la parte de sellado de la bolsa interna se pliega hacia arriba o hacia abajo y la bolsa interna se recibe en una bolsa externa.
2. La batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el volumen del espacio entre la bolsa interna y la bolsa externa es del 5 % en volumen o más y menos del 10 % en volumen sobre la base del volumen total de la batería secundaria de tipo bolsa fabricada al final.
3. Una batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además conductores de electrodo a los que se unen una cinta conductora para la bolsa interna y una cinta conductora para la bolsa externa.
4. La batería secundaria de tipo bolsa de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la cinta conductora para la bolsa interna se coloca en una parte de sellado de la bolsa interna, y la cinta conductora para la bolsa externa se coloca en una parte de sellado de la bolsa externa.
5. Un método para fabricar la batería secundaria de tipo bolsa definida en la reivindicación 1, que comprende:
(51) recibir el ensamble de electrodos en la bolsa interna de modo que los conductores de los electrodos se extraigan de la bolsa interna y sellar herméticamente los bordes de la bolsa interna;
(52) recibir la bolsa interna en la bolsa externa de modo que los conductores del electrodo se extraigan de la bolsa externa, y sellar herméticamente los bordes de la bolsa externa, excepto una parte de extracción del conductor del electrodo y una entrada a través de la cual se introducirá el miembro de seguridad;
(53) introducir el miembro de seguridad en un espacio entre la bolsa interna y la bolsa externa a través de la entrada; y
(54) sellar completamente herméticamente la entrada del miembro de seguridad.
ES16830843T 2015-07-27 2016-07-27 Pouch type secondary battery comprising safety member Active ES3006338T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150105980 2015-07-27
PCT/KR2016/008248 WO2017018810A1 (ko) 2015-07-27 2016-07-27 안전 부재가 포함되어 있는 파우치형 이차전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3006338T3 true ES3006338T3 (en) 2025-03-18

Family

ID=57884922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16830843T Active ES3006338T3 (en) 2015-07-27 2016-07-27 Pouch type secondary battery comprising safety member

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10673024B2 (es)
EP (1) EP3220467B1 (es)
JP (1) JP6556256B2 (es)
KR (1) KR102032508B1 (es)
CN (1) CN107851833B (es)
ES (1) ES3006338T3 (es)
HU (1) HUE069737T2 (es)
WO (1) WO2017018810A1 (es)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102654770B1 (ko) * 2016-02-26 2024-04-03 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102341135B1 (ko) * 2017-03-14 2021-12-17 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102268404B1 (ko) * 2018-01-31 2021-06-24 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조방법, 이차전지용 파우치 제조방법 및 이차전지용 파우치
US12509597B2 (en) * 2018-04-27 2025-12-30 W.M. Barr & Company, Inc. Paint remover having reduced flammability
EP4085489A4 (en) * 2020-01-05 2024-11-06 Koolance, Inc. COOLANT TANKS AND CIRCULATION ASSEMBLIES AND SYSTEMS
KR102932319B1 (ko) * 2020-02-27 2026-02-26 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩, 그것을 포함하는 배터리 랙, 및 전력 저장 시스템
JP7431943B2 (ja) 2020-03-27 2024-02-15 三井化学株式会社 リチウムイオン電池用自己消火性フィルム及びその製造方法、並びに、リチウムイオン電池
KR102900642B1 (ko) 2020-04-10 2025-12-15 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 석출 거동 평가용 전지셀 및 이의 제조방법
KR102936343B1 (ko) * 2020-06-12 2026-03-06 주식회사 엘지에너지솔루션 전지셀, 배터리 팩, 및 전자 디바이스
CN114747070B (zh) * 2020-06-30 2024-03-19 东莞新能德科技有限公司 电池、电池组件、电池组及电子装置
EP4199235B1 (en) 2021-05-24 2025-08-20 LG Energy Solution, Ltd. Unit cell and battery cell including the same
JP7735635B2 (ja) * 2021-05-24 2025-09-09 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 単位セルおよびこれを含む電池セル
KR102875671B1 (ko) * 2021-10-01 2025-10-23 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지
JP7671855B2 (ja) * 2021-10-01 2025-05-02 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池
KR102921534B1 (ko) * 2021-11-02 2026-02-03 주식회사 엘지에너지솔루션 복수개의 파우치로 형성되는 이차전지용 파우치 및 그를 포함하는 이차전지
CN116207244B (zh) * 2022-07-06 2025-11-14 广东凯金新能源科技股份有限公司 一种高致密度高纯度硅碳负极材料及其制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040017094A (ko) * 2002-08-20 2004-02-26 삼성에스디아이 주식회사 안전변을 구비한 파우치형 이차전지
US7476468B1 (en) * 2005-11-10 2009-01-13 Quallion Llc Flame retardant battery
JP4604500B2 (ja) * 2004-01-26 2011-01-05 株式会社Ｇｓユアサ 電池
US8828591B2 (en) * 2006-03-02 2014-09-09 Sony Corporation External packaging material for battery device, nonaqueous electrolyte secondary battery using the same, and battery pack
JP4952191B2 (ja) * 2006-10-27 2012-06-13 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置及び冷却システム
KR100876254B1 (ko) * 2007-07-20 2008-12-26 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 이차전지
JP5150193B2 (ja) 2007-10-15 2013-02-20 シャープ株式会社 電池パック
US8318333B2 (en) * 2007-10-15 2012-11-27 Sony Corporation Battery pack and method for producing the same
JP5287104B2 (ja) * 2008-09-30 2013-09-11 大日本印刷株式会社 電気化学セル
KR101050007B1 (ko) * 2008-11-03 2011-07-19 율촌화학 주식회사 셀 포장재 및 그 제조방법
EP2309568B1 (en) * 2009-09-16 2012-05-30 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery and method for manufacturing the same
KR101452001B1 (ko) * 2009-10-09 2014-10-23 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지의 제조방법 및 파우치형 이차전지
US9935302B2 (en) * 2009-10-20 2018-04-03 Daramic, Llc Battery separators with cross ribs and related methods
KR101147241B1 (ko) * 2010-05-20 2012-05-18 삼성에스디아이 주식회사 전극 어셈블리, 이차 전지, 및 전극의 제조 방법
JP2012169166A (ja) * 2011-02-15 2012-09-06 Panasonic Corp 非水電解質二次電池
JP2012221717A (ja) * 2011-04-08 2012-11-12 Panasonic Corp 電池モジュール
KR101449787B1 (ko) * 2011-08-31 2014-10-13 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
KR20140048602A (ko) * 2012-10-16 2014-04-24 주식회사 엘지화학 열 안전성이 향상된 파우치형 이차전지
KR20140133218A (ko) 2013-05-10 2014-11-19 주식회사 엘지화학 안전성 향상을 위한 이차전지용 이중 파우치 및 이를 이용한 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
CN107851833B (zh) 2020-11-10
EP3220467B1 (en) 2024-10-30
KR102032508B1 (ko) 2019-10-15
US10673024B2 (en) 2020-06-02
WO2017018810A1 (ko) 2017-02-02
JP6556256B2 (ja) 2019-08-07
HUE069737T2 (hu) 2025-04-28
KR20170013189A (ko) 2017-02-06
JP2018514068A (ja) 2018-05-31
EP3220467A1 (en) 2017-09-20
US20170358783A1 (en) 2017-12-14
EP3220467A4 (en) 2018-06-06
CN107851833A (zh) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3006338T3 (en) Pouch type secondary battery comprising safety member
ES2975098T3 (es) Celda de batería prismática que comprende dos o más miembros de caja
ES3057342T3 (en) Battery module having improved safety, battery pack including battery module, and vehicle including battery pack
CN102468457B (zh) 非水电解质电池
US20130177787A1 (en) Current collector and nonaqueous secondary battery
KR102088700B1 (ko) 소화약제를 내장하고 있는 튜브형 부재를 포함하는 이차전지
CN103975461B (zh) 具有z字形密封部的二次电池
KR101900999B1 (ko) 전극 조립체, 이를 포함하는 이차 전지 및 그 제조방법
ES2934838T3 (es) Celda de batería que incluye una cinta de sellado para acelerar la conducción de calor
JP2013118194A (ja) パウチおよびこれを含む二次電池
ES3001514T3 (en) Method for manufacturing secondary battery
ES3050690T3 (en) Swelling tape for secondary battery and cylindrical secondary battery comprising same
US10505230B2 (en) Hybrid electrode assembly of stair-like structure
CN101286572A (zh) 硬币形非水电解液二次电池
JP6062668B2 (ja) 二次電池及び二次電池モジュール
KR101925982B1 (ko) 파우치형 이차전지 및 그의 제조방법
KR20170086766A (ko) 실링 외주변의 기계적 강성이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
ES3060943T3 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
JP6178183B2 (ja) 非水電解質電池、組電池及び蓄電池装置
ES3054961T3 (en) Stack type electrode assembly comprising electrode with insulation layer and lithium secondary battery comprising same
JP4785360B2 (ja) 二次電池
JP6048477B2 (ja) 非水電解質電池の製造方法
JP4594478B2 (ja) 非水系二次電池
KR101416851B1 (ko) 이차 전지
JP6953982B2 (ja) 電気化学デバイス及び電気化学デバイスパック