ES3042090T3 - Secondary battery having conductive layer formed on inner surface of battery case - Google Patents

Secondary battery having conductive layer formed on inner surface of battery case

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ES3042090T3 ES21886609T ES21886609T ES3042090T3 ES 3042090 T3 ES3042090 T3 ES 3042090T3 ES 21886609 T ES21886609 T ES 21886609T ES 21886609 T ES21886609 T ES 21886609T ES 3042090 T3 ES3042090 T3 ES 3042090T3
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Abstract

La presente invención proporciona una batería secundaria en la que un conjunto de electrodos que comprende un cátodo, un separador y un ánodo se alojan junto con un electrolito en una carcasa de batería, donde la carcasa de batería está hecha de metal y tiene una capa conductora que comprende al menos una seleccionada del grupo que consiste en una capa de carbono conductora, una capa de polímero conductora y una capa de epoxi conductora y que se forma en una parte o la totalidad de la superficie interna de la carcasa de batería que está en contacto con el electrolito. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Batería secundaria con una capa conductora formada en la superficie interior de una carcasa de batería[Campo técnico]
[0003] La presente divulgación se refiere a una batería secundaria que tiene una capa conductora formada en la superficie interior de una carcasa de batería.
[0004] [Antecedentes]
[0005] Debido al rápido aumento del uso de combustibles fósiles, la demanda del uso de energía alternativa o energía limpia está aumentando y, como parte de ello, los campos que se están estudiando de manera más activa son los campos de la generación de energía y del almacenamiento de energía usando electroquímica.
[0006] En la actualidad, una batería secundaria es un ejemplo representativo de un dispositivo electroquímico que utiliza tal energía electroquímica y su rango de uso tiende a expandirse gradualmente.
[0007] Recientemente, junto con el aumento del desarrollo tecnológico y la demanda de dispositivos móviles, tales como ordenadores portátiles, teléfonos móviles y cámaras, también ha aumentado bruscamente la demanda de baterías secundarias como una fuente de energía. Entre tales baterías secundarias está una batería secundaria de litio que muestra características de carga/descarga y características de vida útil elevadas y es respetuosa con el medio ambiente, sobre la que se ha llevado a cabo mucha investigación y que actualmente se comercializa y cuyo uso está extendido.
[0008] Generalmente, la batería secundaria tiene una estructura en la que un conjunto de electrodos que comprende un electrodo positivo, un electrodo negativo y un espaciador poroso está incrustado en una carcasa de batería en un estado impregnado con un electrolito no acuoso.
[0009] En este caso, dependiendo de la forma de una carcasa de batería, una batería secundaria puede clasificarse generalmente como una batería secundaria cilíndrica o una batería secundaria prismática en la que un conjunto de electrodos de tipo apilado/plegado o enrollado está alojado en una carcasa hecha de metal como una carcasa de batería, una batería secundaria de tipo bolsa en la que un conjunto de electrodos de tipo apilado o apilado/plegado está incrustado en una carcasa de batería de tipo bolsa hecha de una hoja laminada de aluminio, y una batería secundaria de tipo moneda en la que un conjunto de electrodos de tipo moneda está alojado en una carcasa superior y una carcasa inferior hechas de metal.
[0010] Aquí, el material exterior de la batería secundaria cilíndrica, prismática o de tipo moneda, es decir, la carcasa de batería, está generalmente hecho de metal, especialmente acero inoxidable (SUS).
[0011] Sin embargo, existe el problema de que, cuando un metal de este tipo entra en contacto con un electrolito, se produce corrosión y, especialmente, cuando se usa una sal de litio basada en imida, la corrosión se intensifica. A este respecto, de manera convencional, se ha eliminado la corrosión mediante un método de recubrimiento de la carcasa de batería de una batería secundaria de este tipo con un metal económico tal como Cr, Zn, Sn, etc., que no provoca corrosión con facilidad, pero estos también tienen el problema de que no solo no puede obtenerse un efecto de prevención de la corrosión suficiente con un metal, sino que además se produce un fenómeno de oscurecimiento en la superficie metálica.
[0012] Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar una tecnología para una batería secundaria que pueda resolver los problemas anteriores y evitar de manera eficaz la corrosión de una lata metálica independientemente del tipo de electrolito.
[0013] El documento US 2006/127758 A1 divulga una celda alcalina de tipo moneda con una lata hecha de níquel o acero inoxidable que se somete a un tratamiento superficial con un polímero conductor eléctricamente, polianilina y estaño. La celda también comprende una junta anular que sella la primera y la segunda carcasa.
[0014] El documento CN 107658477 B divulga batería seca alcalina de zinc-manganeso que tiene una forma cilíndrica compuesta por una carcasa de acero con un anillo de sellado y un colector de corriente. La carcasa de acero tiene un recubrimiento conductor en su pared interior que comprende grafeno. El recubrimiento conductor también contiene un aglutinante.
[0015] El documento WO 2013/153693 A1 divulga que mantener los electrodos bajo una fuerza de compresión mejora la vida de una batería.
[0016] El documento US 2019/109303 A1 divulga un mecanismo de seguridad que comprende una placa de disco como una válvula de seguridad y un disco de cierre, que libera y cierra la conexión en una batería.
[0017] El documento WO 2019/171761 A1 divulga un electrodo positivo que incluye un colector de corriente de electrodo positivo, una capa de material mezclado de electrodo positivo que está formada en al menos una superficie del colector de corriente de electrodo positivo y una capa protectora que incluye un compuesto inorgánico aislante y un material conductor, y está interpuesto entre el colector de corriente de electrodo positivo y la capa de material mezclado de electrodo positivo.
[0018] [Descripción detallada de la invención]
[0019] [Problema técnico]
[0020] La presente divulgación se ha hecho para resolver los problemas mencionados anteriormente y otros problemas técnicos que todavía quedan por resolver.
[0021] Específicamente, un objeto de la presente divulgación es proporcionar una batería secundaria que puede eliminar de manera eficaz la corrosión de la carcasa de batería secundaria debido al contacto con el electrolito.
[0022] [Solución técnica]
[0023] Con el fin de lograr el objeto anterior, según una realización de la presente divulgación, se proporciona una batería secundaria configurada de modo que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un espaciador y un electrodo negativo está alojado en una carcasa de batería junto con una solución de electrolito,
[0024] en donde la carcasa de batería está hecha de metal, y una capa conductora que consta de una capa de epoxi conductora está formada en una parte o en la totalidad de la superficie interior de la carcasa de batería que entra en contacto con la solución de electrolito.
[0025] Específicamente, dependiendo de la forma de la batería secundaria,
[0026] como un ejemplo, el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos de tipo moneda,
[0027] la carcasa de batería comprende una primera carcasa para alojar el conjunto de electrodos; y una segunda carcasa para cubrir la parte de extremo superior de la primera carcasa,
[0028] una capa conductora hecha de la capa de epoxi conductora está formada en una superficie interior donde la primera carcasa y la segunda carcasa entran en contacto con una solución de electrolito.
[0029] Es más, la batería secundaria comprende además un resorte y un espaciador que llenan un espacio interior excluyendo el conjunto de electrodos en el interior de la primera carcasa y la segunda carcasa,
[0030] el resorte y el espaciador están hechos de metal,
[0031] una capa conductora hecha de una capa de epoxi conductora está formada en una superficie donde el resorte y el espaciador entran en contacto con la solución de electrolito.
[0032] Además, la batería secundaria también puede comprender una junta para sellar la primera carcasa y la segunda carcasa.
[0033] En otro ejemplo, la batería secundaria es una batería secundaria cilíndrica,
[0034] el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina o de tipo apilado/plegado, la carcasa de batería comprende una lata cilíndrica que incluye una parte de alojamiento en la que están alojados el conjunto de electrodos y el electrolito y una parte de reborde ubicada en una parte superior de la pieza de alojamiento; y un conjunto de tapa que está montado en la parte de extremo superior abierta de la lata cilíndrica y comprende una tapa de extremo superior como un terminal de electrodo de tipo saliente, y
[0035] la capa de epoxi conductora está formada en una superficie inferior de la lata cilíndrica y la superficie parcial o total del conjunto de tapa hacia la superficie interior de la batería secundaria.
[0036] Más específicamente, una junta está montada en la parte superior de la parte de reborde de la lata cilíndrica, el conjunto de tapa está configurado de modo que un dispositivo de seguridad para interrupción de corriente (dispositivo PTC) y un respiradero de seguridad para alivio de presión interna estén apilados bajo la tapa de extremo superior, y un dispositivo de interrupción de corriente (CID) está formado en el extremo inferior del respiradero de seguridad,
[0038] el conjunto de electrodos comprende una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo que están extraídas del conjunto de electrodos, en donde la lengüeta de electrodo positivo está conectada al conjunto de tapa y la lengüeta de electrodo negativo está conectada a la superficie inferior separada de la parte de alojamiento de la lata cilíndrica, y
[0040] la capa de epoxi conductora está formada en la superficie interior de la batería secundaria, en al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en la tapa superior, la superficie inferior de la lata cilíndrica, el dispositivo de seguridad para bloquear corriente, un respiradero de seguridad, un dispositivo de interrupción de corriente, una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo.
[0042] En aún otro ejemplo, el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina o de tipo apilado/plegado,
[0044] la carcasa de batería comprende un cuerpo de lata rectangular cuyo extremo superior está abierto y aloja el conjunto de electrodos y la solución de electrolito; y una tapa superior que incluye terminales de tapa que están acoplados y sellados a la parte de extremo superior del cuerpo de lata y están conectados a los terminales de electrodo del conjunto de electrodos, y
[0046] una capa de epoxi conductora está formada en una superficie de los terminales de tapa de la tapa superior hacia la superficie interior de la batería secundaria.
[0048] En este caso, el conjunto de electrodos comprende una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo extraídas del conjunto de electrodos, en donde la lengüeta positiva y la lengüeta negativa están conectadas respectivamente a los terminales de tapa, y
[0050] una capa de epoxi conductora está formada en la superficie interior de la batería secundaria, en al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en la lengüeta de electrodo positivo y la lengüeta de electrodo negativo.
[0052] Por otro lado, en cualquiera de los ejemplos anteriores, el metal puede estar hecho de uno cualquiera seleccionado del grupo que consiste en aluminio, níquel, acero inoxidable (SUS), cobre, hierro, bronce y latón.
[0054] La batería secundaria puede comprender además un pasador central hueco insertado en el centro del conjunto de electrodos.
[0056] La capa conductora puede tener un grosor de 0,01 pm a 100 pm.
[0058] La capa de epoxi conductora puede comprender al menos un relleno conductor seleccionado del grupo que consiste en oro, platino, plata, cobre, o polvo metálico de níquel, carbono o fibra de carbono, grafito, y polvo compuesto, y un polímero de epoxi.
[0060] [Breve descripción de los dibujos]
[0062] La figura 1 es una vista en perspectiva despiezada de una batería secundaria de tipo moneda según una realización de la presente divulgación;
[0064] la figura 2 es una vista esquemática en sección transversal de una batería secundaria de tipo moneda según una realización de la presente divulgación;
[0066] la figura 3 es un diagrama esquemático de una batería secundaria cilíndrica según otra realización de la presente divulgación; y
[0068] la figura 4 es un diagrama esquemático de una batería secundaria prismática según otra realización de la presente divulgación.
[0070] [Descripción detallada de las realizaciones]
[0072] A continuación en el presente documento, la presente divulgación se describirá con mayor detalle para una mejor comprensión de la presente divulgación.
[0074] No debe entenderse que los términos o las palabras usados en la presente memoria descriptiva y reivindicaciones limitan los términos ordinarios o que aparecen en el diccionario, y la presente divulgación debe entenderse con significados y conceptos que son coherentes con la idea técnica de la presente divulgación basándose en el principio de que los inventores pueden definir de manera apropiada conceptos de los términos para describir apropiadamente su propia divulgación de la mejor manera posible.
[0076] Los términos técnicos proporcionados en el presente documento se usan meramente con el objetivo de describir realizaciones particulares únicamente y no pretenden ser limitativos de la presente divulgación. Las formas en singular "un", "una", "el" y "la" pretenden incluir también las formas en plural, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
[0078] Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a que una porción "incluye" un determinado componente, significa que la porción puede incluir además otros componentes, sin excluir los otros componentes, a menos que se indique lo contrario.
[0080] Según una realización de la presente divulgación, se proporciona una batería secundaria configurada de modo que un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un espaciador y un electrodo negativo esté alojado en una carcasa de batería junto con una solución de electrolito, en donde la carcasa de batería está hecha de metal, y una capa conductora p que consta de una capa de epoxi conductora está formada en una parte o en la totalidad de la superficie interior de la carcasa de batería que entra en contacto con la solución de electrolito.
[0081] Específicamente, la posición en la que la capa conductora está formada puede diferir dependiendo del tipo de batería secundaria.
[0083] Específicamente, la capa conductora está formada en una superficie que entre en contacto con una solución de electrolito y, más específicamente, la capa conductora puede estar formada en una posición en la que debe tener conductividad mientras entra en contacto con la solución de electrolito.
[0085] En un ejemplo, en primer lugar, la batería secundaria puede ser una batería secundaria de tipo moneda,
[0086] el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos de tipo moneda,
[0088] la carcasa de batería comprende una primera carcasa para alojar el conjunto de electrodos; y una segunda carcasa para cubrir la parte de extremo superior de la primera carcasa,
[0090] una capa conductora hecha de la capa de epoxi conductora está formada en una superficie interior donde la primera carcasa y la segunda carcasa entran en contacto con una solución de electrolito.
[0092] Más específicamente, la batería secundaria comprende además un resorte y un espaciador que llenan un espacio interior excluyendo el conjunto de electrodos en el interior de la primera carcasa y la segunda carcasa,
[0093] el resorte y el espaciador están hechos de metal,
[0095] una capa conductora hecha de una capa de epoxi conductora está formada en una superficie donde el resorte y el espaciador entran en contacto con la solución de electrolito.
[0097] Es decir, la primera carcasa, la segunda carcasa, el resorte y el espaciador están hechos de metal, y el grado de corrosión es importante dependiendo de qué tipo de material se use como la solución de electrolito, las características de vida útil se deterioran o ya no se podrá usar o la seguridad puede verse amenazada.
[0099] Por tanto, según la presente divulgación, una capa conductora puede estar formada en una superficie donde la primera carcasa, la segunda carcasa, el resorte y el espaciador entran en contacto con el electrolito, evitando de este modo la corrosión debido a la solución de electrolito mientras tenga conductividad.
[0101] Mientras tanto, la batería secundaria también puede incluir una junta para sellar la primera carcasa y la segunda carcasa.
[0103] La junta está hecha generalmente de un material aislante y, por tanto, la capa conductora no necesita estar formada. Sin embargo, la capa conductora también puede estar formada en una superficie de la junta, y no se excluye una estructura de este tipo.
[0105] En la presente divulgación, una vista en perspectiva de una batería secundaria de tipo moneda que tiene una capa conductora de este tipo formada en la misma se muestra en la figura 1, y un diagrama esquemático de la sección transversal se muestra en la figura 2.
[0107] Haciendo referencia a las figuras 1 y 2 juntas, la batería secundaria de tipo moneda 100 de la presente divulgación incluye un conjunto de electrodos 110; una primera carcasa 120 para alojar el conjunto de electrodos 110; una segunda carcasa 130 ensamblada a fin de cubrir el extremo superior de la primera carcasa 120; y un resorte 160 y un espaciador 170 que llenan un espacio interior excluyendo el conjunto de electrodos en el interior de la primera carcasa y la segunda carcasa.
[0108] En este momento, el conjunto de electrodos 110 incluye un electrodo positivo 111, un electrodo negativo 112 y un espaciador 113 interpuesto entre el electrodo positivo 111 y el electrodo negativo 112, en donde el electrodo positivo 111, el electrodo negativo 112 y el espaciador 113 tienen una estructura de tipo moneda.
[0109] Mientras tanto, la primera carcasa 120, la segunda carcasa 130, el resorte 160 y el espaciador 170 están hechos de metal y, por tanto, con el fin de evitar la corrosión debido a la reacción con una solución de electrolito, las capas conductoras 151, 152, 153 y 154 hechas de una capa de epoxi conductora están formadas en una superficie que entra en contacto con la solución de electrolito, respectivamente.
[0110] Mientras tanto, la batería secundaria de tipo moneda 100 también puede incluir una junta 140 para sellar la primera carcasa 120 y la segunda carcasa 130.
[0111] Es más, las capas conductoras 151, 152, 153 y 154 incluyen preferiblemente un material que tiene conductividad, teniendo en cuenta que las carcasas, el resorte y el espaciador de la batería secundaria de tipo moneda están hechos de metal, y sirven por sí mismos como terminales de electrodo. En particular, cuando las capas conductoras 151, 152, 153 y 154 están formadas en su totalidad en la superficie interior de la carcasa, garantizar la conductividad al tiempo que se evita la corrosión es una cuestión muy importante. Incluso si se evita la corrosión, el rendimiento como una batería secundaria se deteriorará con el tiempo si la conductividad no está asegurada de manera suficiente y, por tanto, no queda más opción que perder el sentido de la invención.
[0112] Por lo tanto, las capas conductoras 151, 152, 153 y 154 están hechas de una capa de epoxi conductora.
[0113] Tales materiales específicos se describirán de nuevo a continuación.
[0114] Por otro lado, en otra realización de la presente divulgación, la batería secundaria es una batería secundaria cilíndrica,
[0115] el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina o de tipo apilado/plegado, la carcasa de batería comprende una lata cilíndrica que incluye una parte de alojamiento en la que están alojados el conjunto de electrodos y la solución de electrolito y una parte de reborde ubicada en una parte superior de la pieza de alojamiento; y un conjunto de tapa que está montado en la parte de extremo superior abierta de la lata cilíndrica y comprende una tapa de extremo superior como un terminal de electrodo de tipo saliente, y la capa de epoxi conductora puede estar formada en una superficie inferior de la lata cilíndrica y la superficie parcial o total del conjunto de tapa hacia la superficie interior de la batería secundaria.
[0116] Más específicamente, una junta está montada en la parte superior de la parte de reborde de la lata cilíndrica, el conjunto de tapa está configurado de modo que un dispositivo de seguridad para interrupción de corriente (dispositivo PTC) y un respiradero de seguridad para alivio de presión interna estén apilados bajo la tapa de extremo superior, y un dispositivo de interrupción de corriente (CID) está formado en el extremo inferior del respiradero de seguridad,
[0117] el conjunto de electrodos comprende una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo que están extraídas del conjunto de electrodos, en donde la lengüeta de electrodo positivo está conectada al conjunto de tapa y la lengüeta de electrodo negativo está conectada a la superficie inferior separada de la parte de alojamiento de la lata cilíndrica, y
[0118] la capa de epoxi conductora está formada en la superficie interior de la batería secundaria, en al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en la tapa superior, la superficie inferior de la lata cilíndrica, el dispositivo de seguridad para bloquear corriente, un respiradero de seguridad, un dispositivo de interrupción de corriente, una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo.
[0119] Es decir, la parte inferior de la lata cilíndrica y los componentes del conjunto de tapa están hechos de metal, y el grado de corrosión es importante dependiendo de qué tipo de material se use como la solución de electrolito, las características de vida útil se deterioran o ya no se podrá usar o la seguridad puede verse amenazada.
[0120] Adicionalmente, los componentes requieren necesariamente conductividad.
[0121] Por tanto, según la presente divulgación, una capa conductora puede estar formada en una superficie donde los componentes entran en contacto con la solución de electrolito, evitando de este modo la corrosión debido a la solución de electrolito mientras tenga conductividad.
[0122] Por otro lado, la parte de alojamiento, la parte de reborde y la junta excluyendo la superficie inferior de la lata cilindrica no requieren necesariamente conductividad como se ha descrito anteriormente y, por tanto, la capa conductora no necesita estar formada. Sin embargo, una capa conductora también puede estar formada en las superficies de estos componentes, y no se excluye una estructura de este tipo.
[0124] En la presente divulgación, se muestra en la figura 3 a continuación una vista en perspectiva de una batería secundaria cilíndrica en la que está formada una capa conductora de este tipo.
[0126] Haciendo referencia a la figura 3, la batería secundaria 200 según la presente divulgación está estructurada de modo que un conjunto de electrodos 120 incluyendo un electrodo positivo, un espaciador y un electrodo negativo está alojado junto con una solución de electrolito en una lata cilíndrica 210 incluyendo una parte de alojamiento 211 y una parte de reborde 212 como una carcasa de batería, en donde un conjunto de tapa 230 incluyendo la tapa de extremo superior 231 está ubicado en la parte de extremo superior abierta de la lata cilíndrica 210 y sella la lata cilíndrica 210.
[0128] En este caso, el conjunto de electrodos 220 puede ser un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina o de tipo apilado/plegado, sin estar limitado a ello.
[0130] El conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina está fabricado interponiendo un espaciador de tipo lámina entre un electrodo positivo de tipo lámina y a electrodo negativo de tipo lámina y enrollándolo.
[0132] El conjunto de electrodos de tipo apilado/plegado está fabricado disponiendo un electrodo unitario, una celda completa apilada de modo que los electrodos que tienen la misma polaridad están ubicados a ambos extremos y una bicelda apilada de modo que los electrodos que tienen diferentes polaridades están ubicados en ambos extremos, en una película de separación de tipo lámina, y enrollando el mismo.
[0134] Configuraciones específicas del conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina y el conjunto de electrodos de tipo apilado/plegado se conocen convencionalmente y, por tanto, se omiten descripciones detalladas de las mismas en el presente documento.
[0136] Más específicamente, la batería secundaria 200 según la presente divulgación incluye una junta 240 montada en la parte de extremo superior de la parte de reborde 212 de la lata cilíndrica 210 y está formada en una estructura en la que el conjunto de tapa 230 incluye una tapa de extremo superior 231, un dispositivo de seguridad de interrupción de corriente (dispositivo PTC, 232) apilado bajo la tapa de extremo superior 231 y un respiradero de seguridad 233 para alivio de presión interna, y un dispositivo de interrupción de corriente (CID) 234 formado en el extremo inferior del respiradero de seguridad 233.
[0138] Además, la lengüeta de electrodo positivo 221 y la lengüeta de electrodo negativo 222 están extraídas del conjunto de electrodos 220, la lengüeta de electrodo positivo 221 está conectada al conjunto de tapa 230 y la lengüeta de electrodo negativo 222 está conectada a la superficie inferior 213 separada de la parte de alojamiento 211 de la lata cilíndrica 230.
[0140] Aquí, el dispositivo de seguridad de interrupción de corriente 232, el respiradero de seguridad 233 y el dispositivo de interrupción de corriente 234 son todos preferiblemente estructuras a través de las cuales fluye corriente, que están formadas con el fin de garantizar la seguridad de la batería secundaria.
[0142] Dado que se conocen convencionalmente otros contenidos específicos, se omitirá una descripción de los mismos en el presente documento.
[0144] Por otro lado, como se ha descrito anteriormente, el dispositivo de seguridad de interrupción de corriente 232, el respiradero de seguridad 233, el dispositivo de interrupción de corriente 234, así como la tapa de extremo superior 231 que sirve como un terminal de electrodo positivo, la superficie inferior 213 de la lata cilíndrica 210 que sirve como un terminal de electrodo negativo, y la lengüeta de electrodo positivo 221 y la lengüeta de electrodo negativo 222 tienen preferiblemente conductividad. Por lo tanto, una capa conductora 170 puede estar formada en la superficie interior de la batería secundaria 100 con el fin de evitar la corrosión debida a la fuga de la solución de electrolito mientras se mantiene la conductividad, en la que la batería secundaria 100 incluye la tapa de extremo superior 131, la superficie inferior 113 de la lata cilíndrica, el dispositivo de seguridad de interrupción de corriente 132, el respiradero de seguridad 133, el dispositivo de interrupción de corriente 134, la lengüeta de electrodo positivo 121 y la lengüeta de electrodo negativo 122.
[0146] En este caso, la capa conductora 170 puede estar formada en su totalidad en la superficie de los miembros anteriores expuestos dentro de la batería secundaria, pero puede estar formada únicamente en una superficie hacia el conjunto de electrodos en cada miembro.
[0147] Por otro lado, una capa conductora puede estar formada para prevenir la corrosión en la parte de alojamiento 211, la parte de reborde 212 y la junta 140 excluyendo la superficie inferior 213 de la lata cilíndrica 210, sin estar limitada a la misma, o los componentes anteriores no requieren necesariamente conductividad y, por tanto, pueden estar formadas otras capas anticorrosión 160.
[0149] De manera adicional, la batería secundaria 200 según la presente divulgación puede incluir además un pasador central hueco 250 insertado en el centro del conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina 220.
[0151] En este momento, el pasador central 250 también puede estar hecho de uno cualquiera seleccionado del grupo que consiste en metal, específicamente aluminio, níquel, acero inoxidable (SUS), cobre, hierro, bronce y latón, lo que provoca por tanto corrosión al electrolito. Sin embargo, la conductividad no se requiere necesariamente.
[0152] Por lo tanto, a pesar de que la superficie exterior y la superficie interior del pasador central 250 no están claramente mostradas en la figura, también en la superficie exterior que entra en contacto con una solución de electrolito en el pasador central 250, puede estar formada una capa conductora, pueden estar formadas adicionalmente otras capas anticorrosión 280 y, más específicamente, la capa anticorrosión 280 puede estar formada hasta la superficie interior hueca.
[0154] Es decir, según la presente divulgación, la capa conductora 270 puede estar formada en una porción que es probable que entre en contacto con la solución de electrolito, por lo que la conductividad puede no reducirse, mientras se previene eficazmente la corrosión debida al contacto con la solución de electrolito, lo que es por tanto más preferible.
[0156] En otra realización, la batería secundaria es una batería secundaria prismática,
[0158] el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina o de tipo apilado/plegado,
[0159] la carcasa de batería comprende un cuerpo de lata rectangular cuyo extremo superior está abierto y aloja el conjunto de electrodos y la solución de electrolito; y una tapa superior que incluye terminales de tapa que están acoplados y sellados a la parte de extremo superior del cuerpo de lata y están conectados a los terminales de electrodo del conjunto de electrodos, y
[0161] una capa de epoxi conductora está formada en una superficie de los terminales de tapa de la tapa superior hacia la superficie interior de la batería secundaria.
[0163] Más específicamente, el conjunto de electrodos comprende una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo extraídas del conjunto de electrodos, en donde la lengüeta positiva y la lengüeta negativa están conectadas respectivamente a los terminales de tapa, y
[0165] una capa de epoxi conductora está formada en la superficie interior de la batería secundaria, en al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en la lengüeta de electrodo positivo y la lengüeta de electrodo negativo.
[0167] Es decir, la superficie interior de los terminales de tapa de la tapa superior, la lengüeta de electrodo positivo y la lengüeta de electrodo negativo están hechos de metal, y el grado de corrosión es importante dependiendo de qué tipo de material se use como la solución de electrolito, las características de vida útil se deterioran o ya no se podrá usar o la seguridad puede verse amenazada.
[0169] Es más, estos componentes requieren necesariamente conductividad.
[0171] Por lo tanto, según la presente divulgación, una capa conductora puede estar formada en una superficie donde los componentes entran en contacto con la solución de electrolito, evitando de este modo la corrosión debido a la solución de electrolito mientras tenga conductividad.
[0173] Por otro lado, el cuerpo de lata, la porción que excluye los terminales de tapa de la tapa superior y la junta no requieren necesariamente conductividad y, por tanto, no es necesario que la capa conductora esté formada. Sin embargo, una capa conductora puede estar formada incluso en la superficie de estos componentes, y no se excluye una estructura de este tipo.
[0175] En la presente divulgación, se muestra en la figura 4 a continuación una vista en perspectiva de una batería secundaria prismática en la que está formada una capa conductora de este tipo.
[0177] Haciendo referencia a la figura 4, la batería secundaria 300 según la presente divulgación comprende un cuerpo de lata rectangular 310 cuyo extremo superior está abierto y aloja el conjunto de electrodos 320 y la solución de electrolito y una tapa superior 330 que incluye terminales de tapa 331 que están acoplados y sellados a la parte de extremo superior del cuerpo de lata 310 y están conectados a los terminales de electrodo 321 y 322 del conjunto de electrodos 320.
[0178] Aquí, el conjunto de electrodos 320 es el mismo que el descrito para la batería secundaria cilíndrica.
[0179] Además, el conjunto de electrodos 320 incluye una lengüeta de electrodo positivo 321 y una lengüeta de electrodo negativo 322 extraídas del conjunto de electrodos 320, y la lengüeta de electrodo positivo 321 y la lengüeta de electrodo negativo 322 están conectadas respectivamente a los terminales de tapa 331.
[0180] En este momento, ya que la lengüeta de electrodo positivo 321, la lengüeta de electrodo negativo 322 y los terminales de tapa 331 deben tener conductividad, una capa conductora 270 hecha de una seleccionada del grupo que consiste en una capa de carbono conductora, una capa de polímero conductora y una capa de epoxi conductora está formada en la superficie interior de la batería secundaria 300.
[0181] Por otro lado, una capa conductora para prevenir la corrosión puede estar formada en la porción que excluye los terminales de tapa 331 del cuerpo de lata prismático 310 y la tapa superior 330, sin estar limitada a la misma, o los componentes no requieren necesariamente conductividad y, por tanto, pueden estar formadas otras capas anticorrosión 250 y 260.
[0182] De manera adicional, la batería secundaria 300 según la presente divulgación puede incluir además un pasador central hueco 340 insertado en el centro del conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina 320.
[0183] En este momento, el pasador central 340 también puede estar hecho de metal, específicamente uno cualquiera seleccionado del grupo que consiste en aluminio, níquel, acero inoxidable (SUS), cobre, hierro, bronce y latón, lo que provoca por tanto la corrosión de la solución de electrolito. Sin embargo, la conductividad no se requiere necesariamente.
[0184] Por lo tanto, a pesar de que la superficie exterior y superficie interior del pasador central 350 no están claramente mostradas en la figura, una capa conductora también puede estar formada en la superficie exterior que entra en contacto con una solución de electrolito en el pasador central 350, pueden estar formadas adicionalmente otras capas anticorrosión 380 y, más específicamente, la capa anticorrosión 380 puede estar formada hasta la superficie interior hueca.
[0185] Por otro lado, en todos los casos, la capa conductora puede tener un grosor de 0,01 pm a 100 pm, específicamente de 0,5 pm a 30 pm y, más específicamente, de 1 pm a 10 pm.
[0186] Si la capa conductora es demasiado delgada fuera del intervalo anterior, no puede mostrar un efecto anticorrosión suficiente y, si la capa conductora es demasiado gruesa, la conductividad puede reducirse o la densidad energética global puede reducirse, lo que no es, por tanto, preferible.
[0187] Los metales que constituyen los componentes anteriores pueden estar hechos de uno cualquiera seleccionado del grupo que consiste en aluminio, níquel, acero inoxidable (SUS), cobre, hierro, bronce y latón y, específicamente, pueden estar hechos de aluminio o acero inoxidable (SUS) y, más específicamente, pueden estar hechos de acero inoxidable (SUS).
[0188] Por otro lado, dado que la capa conductora debe tener una conductividad como se ha descrito anteriormente, está hecha de una capa de epoxi conductora.
[0189] La capa de epoxi conductora puede incluir un relleno conductor y un polímero de epoxi.
[0190] Aquí, el relleno conductor puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consiste en polvos metálicos de oro, platino, plata, cobre o níquel, carbono o fibras de carbono, grafito y polvo compuesto.
[0191] El polímero de epoxi es un componente que une el relleno conductor, y ejemplos del mismo pueden ser al menos uno seleccionado del grupo que consiste en materiales poliméricos a base de acrílico, epoxi, poliuretano, silicona, poliimida, fenólico y poliéster, resinas poliméricas compuestas y vidrio de punto de fusión bajo, sin estar limitado a estos.
[0192] Mientras tanto, la capa de epoxi conductora puede clasificarse en un tipo de secado a temperatura ambiente, un tipo de curado a temperatura ambiente, un tipo de curado por calor, un tipo de sinterización a alta temperatura y un tipo de curado por UV, basándose en el método de producción.
[0193] El tipo de secado a temperatura ambiente puede estar formado incorporando un relleno conductor en un polímero acrílico tal como a base de acrílico y un disolvente, y secándolo a temperatura ambiente, y el tipo de curado a temperatura ambiente es un tipo de dos componentes y puede estar formado conteniendo adicionalmente un agente de curado altamente reactivo y curando un disolvente que contiene un relleno conductor y un polímero de epoxi.
[0194] Además, el tipo de curado por calor puede estar formado aplicando calor a un disolvente que contenga un relleno conductor, usando principalmente un polímero de epoxi a base de epoxi, y el tipo de sinterización a alta temperatura puede estar formado mediante curado por tratamiento térmico a alta temperatura, y el tipo de curado por UV puede estar formado por la irradiación con UV.
[0195] En este caso, el relleno conductor y el aglutinante epoxi pueden estar contenidos en una relación de peso de 1:99 a 99:1, específicamente, en una relación de peso de 7:3 a 3:7.
[0196] Cuando el contenido del relleno conductor es demasiado bajo fuera del intervalo anterior, la conductividad disminuye y, por tanto, aumenta la resistencia y, cuando el contenido del polímero de epoxi es demasiado bajo, no puede obtenerse la fuerza de unión del relleno conductor, lo que no es, por tanto, preferible.
[0197] Por otro lado, es más preferible que la capa conductora tenga una configuración que puede evitar eficazmente la corrosión mediante una solución de electrolito incluso después del uso a largo plazo, mientras tiene una conductividad excelente y, específicamente, puede ser una capa de polímero conductora o una capa de epoxi conductora.
[0198] Sin embargo, el electrolito contiene un electrolito no acuoso y una sal de litio, y la batería secundaria de tipo moneda según la presente divulgación es más eficaz cuando se usa una sal de litio basada en imida como la sal de litio.
[0199] La sal de litio basada en imida puede ser bis(fluorosulfonil)imida de litio, bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio o bis(perfluoroetilsulfonil)imida de litio. Preferiblemente, la sal de litio basada en imida es bis(fluorosulfonil)imida de litio o bis(trifluorometanosulfonil)imida de litio
[0200] A continuación en el presente documento, se describirán ejemplos preferidos de la presente divulgación, ejemplos comparativos comparados con los mismos y ejemplos experimentales para evaluarlos.
[0201] <Ejemplo de preparación 1> (Solución precursora de capa de carbono conductora) (no según la invención) Se pusieron 10 g de grafeno como un material conductor en 200 g de disolvente NMP y después se dispersaron añadiendo un dispersante H-NBR, que se mezcló con 5 g de PVdF como un aglutinante para preparar una solución precursora de capa de carbono conductora.
[0202] <Ejemplo de preparación 2> (Solución precursora de capa de carbono conductora) (no según la invención) Se pusieron 10 g de grafito natural como un material conductor en 200 g de disolvente NMP y después se dispersaron añadiendo un dispersante H-NBR, que se mezcló con 5 g de PVdF como un aglutinante para preparar una solución precursora de capa de carbono conductora.
[0203] <Ejemplo de preparación 3> (Solución precursora de capa de carbono conductora) (no según la invención) Se pusieron 10 g de negro de acetileno como un material conductor en 200 g de disolvente NMP y después se dispersaron añadiendo un dispersante H-NBR, que se mezcló con 5 g de PVdF como un aglutinante para preparar una solución precursora de capa de carbono conductora.
[0204] <Ejemplo de preparación 4> (Solución precursora de capa de polímero conductora) (no según la invención) Se mezclaron 10 g de polipirrol como un polímero conductor con 100 g de dimetilformamida (DMF) como un disolvente y la mezcla se agitó (40 °C) durante 48 horas con una barra magnética para preparar una solución precursora de capa de polímero conductora.
[0205] <Ejemplo de preparación 5> (Solución precursora de capa de epoxi conductora)
[0206] Se usó el producto 8331S (plata que contiene adhesivo epoxi electroconductor de dos componentes) comercializado por MG Chemicals.
[0207] <Ejemplo de preparación 6> (Solución aglutinante) (no según la invención)
[0208] Se mezclaron 7 g de polimetilmetacrilato (PMMA) como un polímero conductor con 100 g de dimetilformamida (DMF) como un disolvente y la mezcla se agitó (90 °C) durante 48 horas con una barra magnética para preparar una solución aglutinante.
[0209] <Ejemplo 1> (no según la invención)
[0211] La solución precursora de capa de carbono conductora preparada en el Ejemplo de preparación 1 estaba recubierta (recubierta por pulverización) sobre la superficie donde la primera carcasa, la segunda carcasa, el resorte y el espaciador como una carcasa de batería de tipo moneda podían entrar en contacto con la solución de electrolito como se muestra en la figura 1. Una mezcla de electrodo positivo que tiene una composición del 95 % en peso de material activo positivo (LiNi<0>,<6>Co<0>,<2>Mn<0>,<2>O<2>), 2,5 % en peso de Super-P (material conductor) y 2,5 % en peso de PVDF (aglutinante) se añadió a NMP (N-metil-2-pirrolidona) como un disolvente para preparar una suspensión de electrodo positivo, y a continuación la suspensión se recubrió (100 pm) sobre un sustrato colector de corriente de aluminio para preparar un electrodo positivo de tipo moneda.
[0213] Una mezcla de electrodo negativo que tiene una composición del 95 % en peso de grafito artificial, 2,5 % en peso de Super-P (material conductor) y 2,5 % en peso de PVDF (aglutinante) se añadió a NMP (N-metil-2-pirrolidona) como un disolvente para preparar una suspensión de electrodo negativo, y a continuación la suspensión se recubrió (100 pm) sobre un sustrato colector de corriente de cobre para preparar un electrodo negativo de tipo moneda.
[0214] Un espaciador a base de polietileno estaba interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo preparados para preparar un conjunto de electrodos, y el conjunto de electrodos se incorporó en la carcasa de tipo moneda como se muestra en la figura 1, y una solución de carbonato de etileno (EC) y carbonato de dimetilo (DMC) en una relación de volumen de 1:1 en la que se disolvió 1M LiFSI se inyectó como un electrolito y después se selló con una junta para fabricar un batería secundaria de tipo moneda.
[0216] <Ejemplo 2> (no según la invención)
[0218] Se fabricó una batería secundaria de tipo moneda de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto porque en el Ejemplo 1 la solución precursora de capa de polímero conductora preparada en el Ejemplo de preparación 4 estaba recubierta (recubierta por pulverización) sobre la superficie donde la primera carcasa, la segunda carcasa, el resorte y el espaciador como una carcasa de batería de tipo moneda podían entrar en contacto con la solución de electrolito.
[0220] <Ejemplo 3>
[0222] Se fabricó una batería secundaria de tipo moneda de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto porque en el Ejemplo 1 la solución precursora de capa de epoxi conductora preparada en el Ejemplo de preparación 5 estaba recubierta (recubierta por pulverización) sobre la superficie donde la primera carcasa, la segunda carcasa, el resorte y el espaciador como una carcasa de batería de tipo moneda podían entrar en contacto con la solución de electrolito.
[0224] <Ejemplo 4> (no según la invención)
[0226] Se fabricó una batería secundaria de tipo moneda de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto porque en el Ejemplo 1 la solución precursora de capa de carbono conductora preparada en el Ejemplo de preparación 2 estaba recubierta (recubierta por pulverización) sobre la superficie donde la primera carcasa, la segunda carcasa, el resorte y el espaciador como una carcasa de batería de tipo moneda podían entrar en contacto con la solución de electrolito.
[0228] <Ejemplo 5> (no según la invención)
[0230] Se fabricó una batería secundaria de tipo moneda de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto porque en el Ejemplo 1 la solución precursora de capa de carbono conductora preparada en el Ejemplo de preparación 3 estaba recubierta (recubierta por pulverización) sobre la superficie donde la primera carcasa, la segunda carcasa, el resorte y el espaciador como una carcasa de batería de tipo moneda podían entrar en contacto con la solución de electrolito.
[0232] <Ejemplo comparativo 1>
[0234] Se fabricó una batería secundaria de tipo moneda de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto porque en el Ejemplo 1 no se realizó ningún tratamiento de recubrimiento sobre la superficie donde la primera carcasa, la segunda carcasa, el resorte y el espaciador como una carcasa de batería de tipo moneda podían entrar en contacto con la solución de electrolito.
[0236] <Ejemplo experimental 1>
[0238] Las baterías de celda de moneda fabricadas en los Ejemplos 1 a 5 y el Ejemplo comparativo 1 se cargaron y descargaron 100 veces en las siguientes condiciones y después se calculó la retención de capacidad de descarga de 100 veces con respecto a la capacidad de descarga de 1 vez, y los resultados se muestran en la Tabla 1 a continuación.
[0239] Carga: 0,3C, CC/CV, 4,25V, 1/20C de corte
[0240] Descarga: 0,3C, CC, 3,0V, de corte
[0241] [Tabla 1]
[0243]
[0245] Haciendo referencia a la Tabla 1, puede confirmarse que cuando está formada la capa conductora según la presente divulgación, muestra unas características de vida útil excelentes en comparación con el Ejemplo comparativo 3, en el que no se tomó ninguna medida.
[0246] <Ejemplo experimental 2>
[0247] Se evaluó la tasa de las baterías de celda de moneda fabricadas en los Ejemplos 1 y 4 y 5 en las siguientes condiciones.
[0248] [Condiciones de carga/descarga de 1° a 3° ciclo]
[0249] Carga: 0,1C, CC/CV, 4,25V, 1/20C de corte
[0250] Descarga: 0,1C, CC, 3,0V, de corte
[0251] [Condiciones de carga/descarga de 4° a 6° ciclo]
[0252] Carga: 0,1C, CC/CV, 4,25V, 1/20C de corte
[0253] Descarga: 2C, CC, 3,0V, de corte
[0254] Se calculó la retención de capacidad del valor de capacidad de descarga promedio a 2C obtenido en el 4° a 6° ciclo con respecto al valor de capacidad de descarga promedio en 0,1C obtenido en la carga/descarga de 3 veces inicial y los resultados se muestran en la Tabla 2 a continuación.
[0255] [Tabla 2]
[0257]
[0259] Haciendo referencia a la Tabla 2, puede confirmarse que cuando la capa de carbono conductora que contiene un material conductor distinto del grafeno estaba recubierta según los Ejemplos comparativos 1 y 2, puede evitarse la corrosión metálica en el Ejemplo experimental 1 y, por tanto, las características de vida útil son excelentes pero, en comparación con el caso en el que se usa grafeno, la conductividad se reduce por el recubrimiento y se reduce la característica de tasa, lo que no es, por tanto, preferible.
[0260] <Ejemplo 6> (no según la invención)
[0261] La solución precursora de capa de carbono conductora preparada en el Ejemplo de preparación 1 estaba recubierta (recubierta por pulverización) sobre la parte de alojamiento de la carcasa de batería cilíndrica, la parte de reborde y la tapa de extremo superior.
[0262] Una mezcla de electrodo positivo que tiene una composición del 95%en peso de material activo positivo (LiNio,<6>Coo,<2>Mno,<2>O<2>), 2,5 % en peso de Super-P (material conductor) y 2,5 % en peso de PVDF (aglutinante) se añadió a NMP (N-metil-2-pirrolidona) como un disolvente para preparar una suspensión de electrodo positivo, y a continuación la suspensión se recubrió (100 |jm) sobre un sustrato colector de corriente de aluminio para preparar un electrodo positivo de tipo moneda.
[0263] Una mezcla de electrodo negativo que tiene una composición del 95 % en peso de grafito artificial, 2,5 % en peso de Super-P (material conductor) y 2,5 % en peso de PVDF (aglutinante) se añadió a NMP (N-metil-2-pirrolidona) como un disolvente para preparar una suspensión de electrodo negativo, y a continuación la suspensión se recubrió (100 jm ) sobre un sustrato colector de corriente de cobre para preparar un electrodo negativo de tipo moneda. Se interpuso un espaciador a base de polietileno entre el electrodo positivo y el electrodo negativo preparados para preparar un conjunto de electrodos, y el conjunto de electrodos se incorporó en la carcasa de batería cilindrica como se muestra en la figura 1, y una solución de carbonato de etileno (EC) y carbonato de dimetilo (DMC) en una relación de volumen de 1:1 en la que se disolvió 1M LiFSI se inyectó como un electrolito y después se selló con una junta para fabricar un batería secundaria cilindrica.
[0264] <Ejemplo 7> (no según la invención)
[0265] Se fabricó una batería secundaria cilindrica de la misma manera que en el Ejemplo 6, excepto porque en el Ejemplo 1, la solución precursora de capa de polímero conductora preparada en el Ejemplo de preparación 4 se recubrió sobre la parte de alojamiento de la carcasa de batería cilíndrica, la parte de reborde y la tapa de extremo superior.
[0266] <Ejemplo 8>
[0267] Se fabricó una batería secundaria cilíndrica de la misma manera que en el Ejemplo 6, excepto porque en el Ejemplo 1, la solución precursora de capa de epoxi conductora preparada en el Ejemplo de preparación 5 se recubrió sobre la parte de alojamiento de la carcasa de batería cilíndrica, la parte de reborde y la tapa de extremo superior.
[0268] <Ejemplo 9> (no según la invención)
[0269] Se fabricó una batería secundaria cilíndrica de la misma manera que en el Ejemplo 6, excepto porque en el Ejemplo 1, la solución precursora de capa de carbono conductora preparada en el Ejemplo de preparación 3 se recubrió sobre la parte de alojamiento de la carcasa de batería cilíndrica, la parte de reborde y la tapa de extremo superior.
[0270] <Ejemplo comparativo 2>
[0271] Se fabricó una batería secundaria cilíndrica de la misma manera que en el Ejemplo 6, excepto porque en el Ejemplo 1, no se realizó ningún tratamiento de recubrimiento sobre la parte de alojamiento de la carcasa de batería cilíndrica, la parte de reborde y la tapa de extremo superior.
[0272] <Ejemplo comparativo 3>
[0273] Se fabricó una batería secundaria cilíndrica de la misma manera que en el Ejemplo 6, excepto porque en el Ejemplo 1, el metal Cr se chapó electrolíticamente y se recubrió sobre la parte de alojamiento de la carcasa de batería cilíndrica, la parte de reborde y la tapa de extremo superior.
[0274] <Ejemplo comparativo 4>
[0275] Se fabricó una batería secundaria cilíndrica de la misma manera que en el Ejemplo 6, excepto porque en el Ejemplo 1, la solución aglutinante preparada en el Ejemplo de preparación 6 se recubrió sobre la parte de alojamiento de la carcasa de batería cilíndrica y la parte de reborde. En caso de recubrir la tapa de extremo superior con una solución aglutinante, actúa como una resistencia de una gran corriente y, por tanto, no pueden evaluarse las características de vida útil. Por lo tanto, el recubrimiento aglutinante estaba formado solo en la parte de alojamiento y la parte de reborde.
[0276] <Ejemplo experimental 3>
[0277] Las baterías secundarias cilíndricas fabricadas en los Ejemplos 6 a 9 y los Ejemplos comparativos 2 a 4 se cargaron y descargaron durante 100 veces en las siguientes condiciones y después se calculó la retención de capacidad de descarga de 100 veces con respecto a la capacidad de descarga de 1 vez, y los resultados se muestran en la Tabla 3 a continuación.
[0278] Carga: 0,3C, CC/CV, 4,25V, 1/20C de corte
[0279] Descarga: 0,3C, CC, 3,0V, de corte
[0280] [Tabla 3]
[0282]
[0284] Haciendo referencia a la Tabla 3, puede confirmarse que cuando está formada la capa conductora según la presente divulgación, muestra unas características de vida útil excelentes en comparación con el Ejemplo comparativo 2 recubierto electrolíticamente con otro metal y el Ejemplo comparativo 3 en el que se formó una capa aglutinante.
[0285] <Ejemplo experimental 4>
[0286] Se evaluó la capacidad a distintas tasas de las baterías secundarias cilíndricas fabricadas en los Ejemplos 6 y 9 en las siguientes condiciones.
[0287] [Condiciones de carga/descarga de 1° a 3° ciclo]
[0288] Carga: 0,1C, CC/CV, 4,25V, 1/20C de corte
[0289] Descarga: 0,1C, CC, 3,0V, de corte
[0290] [Condiciones de carga/descarga de 4° a 6° ciclo]
[0291] Carga: 0,1C, CC/CV, 4,25V, 1/20C de corte
[0292] Descarga: 2C, CC, 3,0V, de corte
[0293] Se calculó la retención de capacidad del valor de capacidad de descarga promedio a 2C obtenido en el 4° a 6° ciclo con respecto al valor de capacidad de descarga promedio en 0,1C obtenido en la carga/descarga de 3 veces inicial y los resultados se muestran en la Tabla 4 a continuación.
[0294] [Tabla 4]
[0296]
[0298] Haciendo referencia a la Tabla 4, puede confirmarse que incluso si está formada la misma capa de carbono conductora, el uso de grafeno muestra características de tasa superiores que cuando se usa negro de acetileno.
[0299] [Aplicabilidad industrial]
[0300] Como se ha descrito anteriormente, dado que la batería secundaria según la presente divulgación tiene una capa conductora formada en una parte o en la totalidad de la superficie interior de la carcasa de batería capaz de entrar en contacto con la solución de electrolito y adicionalmente en la superficie exterior de los componentes y, por tanto, es posible cubrir en su totalidad la parte que puede corroerse por la solución de electrolito sin reducir la conductividad, y evitar de manera eficaz la corrosión.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES
1. Una batería secundaria (100; 200; 300) configurada de modo que un conjunto de electrodos (110; 220; 320) que incluye un electrodo positivo (111), un espaciador (113) y un electrodo negativo (112) está alojado en una carcasa de batería junto con una solución de electrolito,
en la que la carcasa de batería está hecha de metal, y en la que una capa conductora (151, 152, 153, 154; 270) que consta de una capa de epoxi conductora está formada en una parte o en la totalidad de la superficie interior de la carcasa de batería en contacto con la solución de electrolito.
2. La batería secundaria (100) según la reivindicación 1, en la que:
el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos de tipo moneda (110),
la carcasa de batería comprende una primera carcasa (120) para alojar el conjunto de electrodos; y una segunda carcasa (130) para cubrir la parte de extremo superior de la primera carcasa (120),
una capa conductora (151, 152, 153, 154) hecha de la capa de epoxi conductora está formada en una superficie interior en la que la primera carcasa (120) y la segunda carcasa (130) entran en contacto con una solución de electrolito.
3. La batería secundaria (100) según la reivindicación 2, en la que:
la batería secundaria comprende además un resorte (160) y un espaciador (170) que llenan un espacio interior excluyendo el conjunto de electrodos (110) en el interior de la primera carcasa (120) y de la segunda carcasa (130), en la que el resorte (160) y el espaciador (170) están hechos de metal, y
una capa conductora (151, 152, 153, 154) hecha de una capa de epoxi conductora está formada en una superficie donde el resorte (160) y el espaciador (170) entran en contacto con la solución de electrolito.
4. La batería secundaria (100) según la reivindicación 2, que comprende además una junta (140) para sellar la primera carcasa (120) y la segunda carcasa (130).
5. La batería secundaria (200) según la reivindicación 1, en la que:
la batería secundaria es una batería secundaria cilíndrica,
el conjunto de electrodos (220) es un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina o de tipo apilado/plegado, la carcasa de batería comprende una lata cilíndrica (210) que incluye una parte de alojamiento (211) en la que están alojados el conjunto de electrodos (220) y la solución de electrolito y una parte de reborde (212) ubicada en una parte superior de la parte de alojamiento (211); y un conjunto de tapa (230) que está montado en la parte de extremo superior abierta de la lata cilíndrica (210) y comprende una tapa de extremo superior (231) como un terminal de electrodo de tipo saliente, y
la capa de epoxi conductora (270) está formada en una superficie inferior (213) de la lata cilíndrica (210) y la superficie parcial o total del conjunto de tapa (230) hacia la superficie interior de la batería secundaria.
6. La batería secundaria (200) según la reivindicación 5, en la que:
una junta (240) está montada en la parte superior de la parte de reborde (212) de la lata cilíndrica (210), el conjunto de tapa (230) está configurado de modo que un dispositivo de seguridad para interrupción de corriente (dispositivo PTC) (232) y un respiradero de seguridad (233) para alivio de presión interna estén apilados bajo la tapa de extremo superior (231), y está formado un dispositivo de interrupción de corriente (CID) (234) en el extremo inferior del respiradero de seguridad (233),
el conjunto de electrodos comprende una lengüeta de electrodo positivo (221) y una lengüeta de electrodo negativo (222) que están extraídas del conjunto de electrodos, en la que la lengüeta de electrodo positivo (221) está conectada al conjunto de tapa (230) y la lengüeta de electrodo negativo (222) está conectada a la superficie inferior (213) separada de la parte de alojamiento (211) de la lata cilíndrica (210), y
la capa de epoxi conductora (270) está formada en la superficie interior de la batería secundaria, en al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en la tapa superior, la superficie inferior (213) de la lata cilíndrica (210), el dispositivo de seguridad (232) para bloquear corriente, un respiradero de seguridad (233), un dispositivo de interrupción de corriente (234), una lengüeta de electrodo positivo (221) y una lengüeta de electrodo negativo (222).
7. La batería secundaria (300) según la reivindicación 1, en la que:
la batería secundaria es una batería secundaria prismática,
el conjunto de electrodos (320) es un conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina o de tipo apilado/plegado, la carcasa de batería comprende un cuerpo de lata rectangular (310) cuyo extremo superior está abierto y aloja el conjunto de electrodos (320) y la solución de electrolito; y una tapa superior (330) que incluye terminales de tapa
(331) que están acoplados y sellados a la parte de extremo superior del cuerpo de lata (310) y están conectados a los terminales de electrodo (321, 322) del conjunto de electrodos (320), y
una capa de epoxi conductora (370) está formada en una superficie de los terminales de tapa (331) de la tapa superior (330) hacia la superficie interior de la batería secundaria.
8. La batería secundaria (300) según la reivindicación 7, en la que:
el conjunto de electrodos comprende una lengüeta de electrodo positivo (321) y una lengüeta de electrodo negativo (322) extraídas del conjunto de electrodos (320), la lengüeta positiva (321) y la lengüeta negativa (322) están conectadas respectivamente a los terminales de tapa (331), y
una capa de epoxi conductora (370) está formada en la superficie interior de la batería secundaria, en al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en la lengüeta de electrodo positivo (321) y la lengüeta de electrodo negativo (322).
9. La batería secundaria según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 y 4 a 8, en la que:
el metal está hecho de uno cualquiera seleccionado del grupo que consiste en aluminio, níquel, acero inoxidable (SUS), cobre, hierro, bronce y latón.
10. La batería secundaria según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en la que:
la batería secundaria comprende además un pasador central hueco (250; 340) insertado en el centro del conjunto de electrodos.
11. La batería secundaria según la reivindicación 1, en la que:
la capa conductora tiene un grosor de 0,01 pm a 100 pm.
12. La batería secundaria según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 y 5 a 8, en la que:
la capa de resina epoxi conductora comprende al menos un relleno conductor seleccionado del grupo que consiste en oro, platino, plata, cobre, o polvo metálico de níquel, carbono o fibra de carbono, grafito, y polvo compuesto, y un polímero de epoxi.
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