KR100749567B1 - 적층형 리튬 이온 충전지 - Google Patents

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Abstract

적층형 리튬 이온 충전지가 전지 코어를 형성하는 적층된 복수의 양 및 음의 전극 커플들을 포함하며, 상기 각 커플은 양의 전극, 음의 전극, 격리판 및 비수성 전해질을 포함하고, 이들 모두는 전지 케이스에 싸인다. 코어는 클램프 케이스에 의해 고정되고 상기 클램프 케이스는 전지 쉘에 싸인다. 양 미츠 음의 전극들의 기본 플레이트들로부터 확장된 얇은 네크(neck) 부분(전도 탭)이 존재하여 양 및 음의 전극들의 전류 집전체들을 형성한다. 양의 전극들 및 음의 전극들이 배치되어 두 개의 전류 집전체들이 상기 코어의 두 개의 반대 종단들 상에 위치된다. 코어의 각 종단에서 전류 집전체는 클립에 의해 클램프되고 각각 양 및 음의 터미널들에 접속한다. 이러한 적층형 리튬 이온 충전지는 상대적으로 낮은 임피던스, 고 방전율 및 고 안전성능을 갖는다. 전지의 단락 후에 이러한 전지의 재생률이 높다.

Description

적층형 리튬 이온 충전지{STACKED-TYPE LITHIUM-ION RECHARGEABLE BATTERY}
본 출원은 2003년 6월 23일 출원된 제목 "A Stacked-Type Lithium-ion Rechargeable Battery"인 중국 특허 출원 번호 03139607.0의 우선권을 주장한다. 상기 출원은 본 출원에 참조로서 통합된다.
본 발명은 리튬 이온 충전지(Lithium-ion rechargeable battery)에 관한 것이다. 특히, 대용량(high capacity) 및 고안전성(highly safe), 적층형 리튬이온 충전지에 관한 것이다.
최근, 다양한 휴대용 전자 제품의 광범위한 응용으로, 리튬 이온 충전지가 고전압, 대용량, 저전압 소실, 및 제로 메모리 이펙트(zero-memory-effect)와 같은 우수한 특성들로 인해 다양한 애플리케이션에서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 만약 전지 내에서 단락(short-circuit)이 발생하면, 내부 전류가 상승하고, 내부 압력이 높아져서 전지는 폭발하거나 점화하여 연소할 것이다.
중국 특허 번호 96197204.1는 PTC 소자를 사용하는 전지 유형을 개시한다. 정상 충전 상태에서, PTC 소자의 저항은 상당히 작다. 단락 상태에서, 소자를 통한 전류는 크고 온도는 단기간 동안에 급상승한다. 온도가 특정 수위에 도달하면, PTC 소자의 저항은 갑자기 상승하고 회로는 단락 상태로 된다. 온도가 하락할 때, PTC 소자는 저-저항 상태로 복귀하고 회로는 다시 정상적으로 동작한다. PTC 소자를 사용함으로써, 전지 회로는 단락 상태 동안에 차단되어 이러한 단락 상태를 수차례 견딜 수 있다.
중국 특허 번호 98801710.5는 비수성 전해질(non-aqueous electrolyte)을 사용하는 방폭 충전지(explosion-proof rechargeable battery)를 개시한다. 전지가 과충전 상태에 도달하고 전지가 고온 상태에 대한 차단기를 사용할 때, 전지의 내부 회로는 안전하고 신뢰성 있게 스위치 오프될 수 있다. 이 전지의 구조는 전기적 및 기계적으로 접속된 상부 및 하부 플레이트들(plates)(1 및 2)을 실링(seal) 상태로 제공한다. 전지의 내부 압력이 조절 상태를 초과하면, 플레이트들(1 및 2)의 기계적 접속이 차단되고 이에 따라 전기적 접속이 중단된다. 게다가, 플레이트들의 기계적 중단 압력(breaking pressure)은 전지 용량비(volume ratio)가 증가함에 따라 감소한다.
중국 특허 번호 99121937.6는 충전지를 위한 안전 장치를 개시한다. 바닥부터 상부까지 적층된 전극 플레이트들인 전극들과 유체 전해질을 포함하는 전지 케이스의 상부 개구부에서 아래에 실링 개스킷(sealed gasket)이 있는 것이 특징이다. 전극 플레이트와 상부 덮개 사이에 회로 차단 소자가 있다. 전극 플레이트들이 팽창하여 회로 차단 소자에 압력을 가할 때 이 회로 차단 소자는 차단되고, 그리고 회로 차단 소자가 회로를 중단하여 전지를 비정상 행동 또는 폭발에 대해서 안전하도록 한다.
중국 특허 번호 01252383.6은 전지의 덮개에 방폭 안전 밸브를 제공하는 방폭 리튬 이온 전지 유형을 개시한다. 전지가 단락될 때, 내부 에너지가 급속도로 방출되고 내부 압력이 증가한다. 내부 압력이 방폭 안전 밸브의 한계에 도달할 때, 밸브가 개방되어 고압 가스의 증대를 완화시켜서 전지의 압력을 감소시킴으로써, 전지가 폭발하는 것을 방지한다.
전술한 공지 및 특허 기술들이 전지의 안전 성능을 다소 개선시켰지만, 그럼에도 불구하고 특정 단점들이 존재한다. 일반적으로, 구조가 복잡하고 고가이며, 전지나 전지 팩들이 넓은 공간을 차지하여 전체 전지 용량에 영향을 준다. 게다가, 전지가 단락된 때, 안전 수단이 채택되더라도 단락된 전지는 과정 동안에 손상되고 다시는 사용될 수 없게 된다.
또한, 전술한 공지 및 특허 기술에서, 전극 그룹은 일반적으로 양의 전극 플레이트, 절연체, 음의 전극 플레이트, 전극 코어를 형성하기 위한 모든 적층물 및 권회물(wound)로 구성된다. 코어는 전형적으로 저용량의 리튬 이온 충전지를 형성하기 위해 원통형 또는 사각형으로 제조된다. 그러나, 전지 구동 전기 자동차, 전지 구동 전기 자전거, 통신 스위치, 항공 우주 및 항공기 전력원 그리고 산업 및 가전제품을 위한 대용량 유닛들에 대해서, 이러한 전력원들은 일반적으로 전지 그룹을 형성하도록 직렬로 연결된 수 개의 고용량 전지들로 구성된다. 이러한 유형의 고용량 전지에 대해서, 고도의 안전성이 요구된다. 만약, 권선(winding) 구조가 사용된다면, 전극 플레이트의 길이는 10 미터 또는 수십미터에 달하고 그 권선을 형성하는 것이 극히 어렵게 된다. 게다가, 이러한 구조는 전지의 높은 방전 속도에 영향을 주고 내부 방열(heat dissipation)에 대해 도움이 되지 않는, 상당히 작은 방열 면적을 갖는다. 따라서, 큰 전류 및 큰 방전 애플리케이션들에 대해서 권선 구조는 적당하지 않다.
다른 유형의 충전지와 비교할 때, 리튬 이온 전지는 높은 내부 저항을 갖는다. 전지가 고 방전 상태에 있을 때, 전압은 급격하게 하락하고 방전시간은 상당히 단축되고 전지 용량이 상당히 감소한다. 표준 전극(normal electrode)의 저전도 특성이 왜 리튬 이온 전지가 높은 내부 저항을 갖는지에 대한 제 1 원인이다. 현재, 대부분의 상업용 리튬 이온 전지는 하나 이상의 전도 탭(tab)(또한 전류 집전체(collector)로 호칭됨)을 전류 흐름의 전도체로서 사용한다. 그러나, 이러한 전류 흐름은 몇몇 용접-점(welding-spot)으로 한정되고, 결과적으로 전도율이 낮고 충전/방전 과정에서 전류의 흐름이 불균일하게 된다. 따라서, 이러한 전도 탭은 고용량, 고 방전, 및 고성능의 재충전 사이클 특성들을 필요로 하는 전지들에는 적절하지 않다.
더욱 중요한 사항으로, 모터-구동(motor-power) 전지로서 사용하는 것과 같은 고용량 전지들의 디자인에 있어서, 그 안전 성능은 고려해야할 제 1 요인이다. 일반적인 리튬 이온 충전지에서, 전도 탭들은 양 및 음의 전극 덮개들에 용접된다. 전지를 낙하시키거나 심하게 흔드는 경우에, 코어는 쉽게 이동할 수 있고, 그리하여 양 및 음의 플레이트들이 그 위치들로부터 이동하여 내부 회로가 파괴된다. 동시에, 힘지지 부분(force bearing part)은 일반적으로 전도 탭들의 용접 점들이고, 이는 용접 점들이 쉽게 떨어지도록 하여 심각한 안전 문제들을 야기한다.
종래 전지 디자인을 고려하면, 종래 문제들을 피할 수 있는 신규한 디자인을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 충전지 기술들에 대한 개선된 안전 성능을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 충전지에 대한 개선된 양 및 음의 전극 전도 탭 구조들을 제공하는 것이다.
간략하게, 적층형 리튬 이온 충전지로서 복수의 양 및 음의 전극 커플들의 스택을 포함하는 (1)전지 코어와 상기 전지 코어를 고정하는 (2)케이스를 포함하며, 상기 커플들 각각은 (a)격리판과; (b)활물질들을 위에 구비한 제 1 금속 플레이트를 갖는 음의 전극과, 여기서 상기 제 1 금속 플레이트는 주 몸체 부분과 상기 주 몸체 부분으로부터 확장된 제 1 전도 탭을 구비하며; (c)리튬 이온 활물질들을 위에 구비한 제 2 금속 플레이트를 갖는 양의 전극과, 여기서 상기 제 2 금속 플레이트는 주 몸체 부분과 상기 주 몸체 부분으로부터 확장된 제 2 전도 탭을 구비하며; (d)양의 전류 집전체를 형성하기 위해 상기 양의 전극들의 상기 제 2 전도탭들을 클램핑하는 제 1 클립과, 여기서 상기 제 1 클립은 양의 터미널을 접속하며; (e)음의 전류 집전체를 형성하기 위해 상기 음의 전극들의 상기 제 1 전도탭들을 클램핑하는 제 2 클립과, 여기서 상기 제 2 클립은 음의 터미널을 접속하며; 그리고 (f)전해질을 포함하며, 상기 격리판은 상기 양 또는 음의 전극 중 하나를 둘러싸며, 상기 양의 전극은 상기 음의 전극에 대해 역으로 스택되어 상기 양의 전극의 상기 제 2 전도탭과 상기 음의 전극의 상기 제 1 전도탭이 반대 종단들에 있다.
본 발명인 적층형 리튬 이온 충전지의 장점은 다음과 같다:
1) 상대적으로 낮은 전지 임피던스, 탁월한 방전 속도, 고전류 방전 동안 낮은 온도 상승, 및 양질의 안전 성능; 그리고 이러한 구조의 전지는 고용량, 고전력 애플리케이션, 특히 자동차의 제 1 전력원으로서 사용하기에 적합한다;
2) 단락 상태 동안에, 전류 집전체의 구조는 전류의 상승을 방지하여 안전 성능을 개선한다; 그리고
3) 전지 단락 동안에, 전지는 전지 용량의 상당한 변화 없이 계속 사용될 수 있다.
도 1은 적층형 리튬 이온 충전지의 구조를 도시한다.
도 2는 적층형 리튬 이온 충전지의 전극들의 측면이다.
도 3은 적층형 리튬 이온 충전지의 클램프(clamp)의 비스듬한 도면이다.
도 4는 적층형 리튬 이온 충전지의 코어, 쉘(shell) 및 상부 덮개를 도시한다.
도 5는 적층형 리튬 이온 충전지의 영역 A을 도시한다.
적층형 리튬 이온 충전지에 대한 실시예가 개시되며, 상기 전지 실시예는 일반적으로 활물질들(active substances)로 코팅된 금속 플레이트들로 만들어진 음의 전극들과, 리튬 이온 활물질들로 코팅된 금속 플레이트들로 만들어진 양의 전극들, 격리판(separator), 및 비수성 전해질을 구비하며, 이들 모두는 전지 케이스 내에 에워싸인다. 양의 전극, 격리판, 및 음의 전극은 전극 커플을 형성한다. 몇 개의 전극 커플들이 전지 코어를 형성하기 위해 적층되고 전지 코어는 전지 케이스 내에 클램핑되고 에워싸인다.
양 및 음의 전극들의 금속 플레이트들 각각은 주 몸체 부분과 그리고 양 및 음의 전극들의 금속 플레이트들의 주 몸체 부분으로부터 확장된 전도 탭들을 포함하며, 상기 전도탭들은 얇게 연장되어 있다. 전도 탭들은 집합적으로 양 및 음의 전류 집전체를 형성하고, 여기서 양 및 음의 전류 집전체는 코어의 반대편 종단(opposite end)에 있다.
전류 집전체 구조를 구비한 코어의 각 종단들은 커넥터(connector), 클립(clip) 및 접속 플레이트를 포함한다. 클립은 전도 탭들의 측면과 커넥터의 측면을 따라 그리고 접속 플레이트 컨덕트를 통해 상기 코어를 단단히 클램핑한다.
클램프 케이스는 개방된 상부 및 하부 종단들을 구비한 박스형 구조로서 코어를 죄도록 측면 상에 스크루(screw)를 사용한다. 클램프 케이스는 양 종단들 상에 돌출 부분을 구비함으로써 개선된다. 돌출 부분의 길이에 클램프 케이스의 높이를 더한 것은 전지 길이에서 상부 및 하부 덮개들의 두께를 뺀 것과 같다. 클램프 케이스는 외측면 상에 오목한 임프린트(imprint)가 새겨져 있는, 스테인리스 강(stainless steel), 구리, 또는 알루미늄 물질을 사용함으로써 더욱 개선될 수 있다.
격리판은 일측 상에서 개방된 가방형의 격리판을 사용함으로써 개선될 수 있고, 여기서 적어도 하나의 전극들이 가방형의 격리판에 삽입되어 적층형 코어를 형 성한다.
접속 플레이트들, 클립들, 커넥터들, 그리고 양 및 음의 전극들의 전류 집전체들은 하나 이상의 스크루, 하나 이상의 리벳(rivet), 하나 이상의 용접 스크루, 또는 하나 이상의 용접 리벳들에 의해 서로 접속되어 하나의 유닛으로 형성된다.
전술한 접속 플레이트들은 또한 금속 포일(foil)의 다중 층을 사용하여 유연한 접속 플레이트들을 형성함으로써 개선된다.
양 및/또는 음의 전극들의 전도 탭 각각에서, 상대적으로 큰 저항을 갖는 영역 A이 존재한다. 양 및 음의 전극들의 전류 집전체들이 단락상태 동안에 상대적으로 높은 전류를 겪는 경우에, 이 영역에서의 고저항은 이 영역이 과열되고 차단되도록 하거나 또는 양 및 음의 전극 커플을 통해 저전류가 통과하도록 한다.
영역 A의 단면은 전류 집전체의 다른 영역들의 단면들보다 작아야 한다. 영역 A의 단면은 노치(notch)들을 사용함으로써 줄어들 수 있다.
영역 A은 화학 물질로 코팅될 수 있으며, 그리하여 이런 코팅이 고온 동안에 전류 집전체와 반응하여 영역 A의 저항을 증가시키도록 한다.
전술한 화학 물질은 MnO2, Co2O3, Co3O4 및 LiCO3, Co(NO3)2, Ni(NO3)2, NiNO2, Cr2O3, Li2MnO4, LiCrO4, Li2FeO4, Fe3O4, Mn2(SO4)3, LiNoO3, 페놀(phenol), 옥살산 리튬(lithium oxalate), 벤조퀴논(benzoquinone), 헥산디온(hexanedione), 무수프탈산(phthalic anhydride), 무수 옥살산(oxalic anhydride), 피리딕 옥사이드(pyridic oxide), 8-하이드록스-퀴놀린(8-hydrox-quinoline), 헥사메틸렌테트라아민(hexamethylenetetramine), 아닐린(aniline), o-니트로아닐린(o-nitroaniline), p-니트로아닐린(p-nitroaniline), 또는 하나 이상의 유형의 p-니트로페놀(p-nitrophenol)일 수 있다.
전술한 영역 A은 이 영역에서 방열을 최소화하기 위해 내고온성 접착시트(high temperature resistant adhesive sheet)로 덮일 수 있다.
양 및 음의 전극들의 전류 집전체들에서, PTC 영역인 영역 B가 존재한다. 단락 상태 동안에 고온이 발생한 때, 양 및 음의 전극들의 전류 집전체들은 이 영역에서 저항을 증가시켜 전류를 감소시킨다. 온도가 감소된 후에, 전류 집전체는 기능을 계속한다.
전술한 적층형 리튬 이온 충전지에서, 다른 소자들이 또한 다음과 같이 개선된다:
캐소드(cathode)는 리튬 이온과 역반응을 하는 천이 금속 및 리튬의 복합 층상 옥사이드(complex-layered oxide of lithium and a transitional metal)를 포함하는 활물질을 포함한다. 이러한 활물질들의 예는: LixNi1-yCoyO2(여기서, 0.9 <= x <=1.1, 0 <=y<= 1.0), 그리고 LixMn2-yByO2(여기서, B는 천이 금속이고, 0.9 <=x <=1.1, 0 <=y<= 1.0)의 천이 금속 및 리튬의 복합 층상 옥사이드를 포함한다.
애노드(anode)는 리튬 이온을 반복적으로 흡수하고 방출할 수 있는 흑연화 탄소 계열 물질(graphitized carbon series material)을 포함하는 활물질을 포함한다. 이러한 활물질의 예는: 천연 흑연, 인공 흑연, 중간상 탄소 미소구(middle-phased carbon tiny ball), 및 중간상 탄소 섬유를 포함한다.
전술한 전해질 용액은 리튬염 체인 에스테르(lithium-salt chain esters) 및 서큘러 에스테르(circular esters) 혼합물을 포함한다. 특히, 리튬염은: 과염소산리튬 (lithium perchlorate), 리튬 헥사플루오르포스포레이트(lithium hexafluorophosphorate), 리튬 테트라플루오르보레이트 (lithium tetrafluoroborate), 리튬 클로로알루미네이트(lithium chloroaluminate), 리튬 할라이드(lithium halide), 리튬 플루오르하이드록실 및 옥시플루오르포스포레이트 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하고; 체인 에스테르는: 디메틸카보네이트(dimethyl-carbonate), 디에틸카보네이트(diethyl-carbonate), 에틸 메틸 카보네이트(ethyl methyl carbonate), 에틸 프로필 카보네이트(ethyl propyl carbonate), 디페닐 카보네이트(diphenyl carbonate), 메틸 아세테이트(methyl acetate), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate), 디메톡시에탄(di-methoxyethane), 디에톡시에탄(diethoxyethane) 및 불소(fluorine), 황(sulfur) 또는 불포화 결합을 포함하는 다른 체인 유기 에스테르 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하고; 서큘러 에스테르(circular esters)는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 에틸리덴 카보네이트(ethylidene-carbonate), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), 설톤(sultone) 및 불소, 황 또는 불포화 결합을 포함하는 다른 서큘러 유기 에스테르 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
실 시 예
적층형 리튬이온 충전지인 본 발명의 상세한 설명을 후술한다.
제 1 실시예
도면부호는 다음 구성요소들을 표시한다:
1, 적층형 전극 코어 2, 클램프 케이스
3, 전지 케이스(쉘) 4,4' 접속 플레이트
5,5' 커넥터 6,6' 클립
7,7' 절연 링 8,8' 전지 종단 덮개
9, 가방형 격리판 10, 전극 플레이트(시트)
12, 돌출부 13,13' 터미널
도 1에서, 적층형 리튬이온 충전지인 본 발명은 적층형 전극 코어(1), 클램프 케이스(2), 케이스(3), 각 종단상의 접속 플레이트들(4,4'), 각 종단 상의 클립들(6,6'), 각 종단 상의 절연 링(7,7'), 각 종단 상의 상부 덮개(8,8'), 각 종단 상의 터미널(13,13')을 포함한다.
도 2에서, 적층형 리튬이온 충전지인 본 발명은 적층형 전극 코어(1)를 형성하기 위해 가방형 격리판(9)을 사용하는바 양 및 음의 전극 플레이트들(10) 중 하나가 가방형 격리판(9)에 삽입되어 적층된다. 이 방법은 긴 전극 플레이트를 수개의 작은 피스들로 분할할 수 있어서 전지 어셈블링의 어려움을 줄일 수 있다. 가방형 격리판(9)은 한 측면을 개방한 채 격리판의 측면들을 녹이도록 고온을 사용함으로써 가방을 형성하여 형성된다. 전극 플레이트(10)는 개방 측면으로부터 삽입되고, 전류 집전체는 외부에 노출되고, 가방형 격리판(9)의 다른 측면들은 견고하게 실링되어 양 및 음의 전극 플레이트들(10)을 완전히 격리시킨다. 따라서, 가방형 격리판(9)의 장점은: (1) 제조의 용이성과; (2) 내부 단락으로부터 전지를 효과적으로 방지함으로써 안전 성능을 개선하는 점이다. 추가로, 사각형태 적층형 구조는 전지의 높은 방전 속도를 개선하도록 방열 영역을 증가시킨다.
도 3에서, 클램프 케이스(2)는 적층 코어를 클램핑하는데 사용되는 박스형 구조로서 개방된 상부와 하부 종단을 갖는다. 클램프 케이스(2)는 외측면 상에 오목한 임프린트가 새겨진 스테인리스 강 플레이트, 구리 플레이트 또는 알류미늄 플레이트로 만들어지고, 코어를 조이기 위해 일측상에 하나 이상의 스크루를 사용한다. 이러한 방식으로, 코어는 만약 전지가 낙하나 심각한 진동을 겪는 경우에 움직임으로부터 효과적으로 보호되고, 음 및 양의 전극들이 단락되는 것이 방지된다. 게다가, 단일 측면 고정 박스형(single-side secured box-type)은 전지의 내부 공간을 효과적으로 이용하여 편리하게 전지의 용량을 최대화한다. 클램프 케이스의 양측들은 모두 돌출부(12)를 갖는다. 전지를 어셈블링함에 있어서(도 4 참조), 전지 케이스(3)에 상부 및 하부 덮개(8 및 8')가 용접된 때, 양 종단들의 돌출부(12)는 종단 덮개(8 및 8')의 양측들에 대해 접하여, 코어는 이동할 수 없고 클램프 케이스의 외측과 전기 케이스의 내측은 서로 밀접하게 부착되어 고정된 코어를 갖는 안전한 전지를 형성한다.
접속 플레이트들(4 및 4')은 금속 포일의 중첩 층들에 의해 형성된 유연한 접속 플레이트들이다; 이들의 전도 성능 및 유연성 모두는 다른 방법들에 의한 것 보다 우수하다. 이러한 구조의 전지가 고도의 진동 환경에서 사용될 때, 전지의 전류-집전 구조에 인가되는 외력이 효과적으로 분산된다. 접속 플레이트들 상의 접속점들은 외력에 의해 거의 영향을 받지 않으며 쉽게 루즈(lose) 해지지 않아 전지의 안전 성능을 크게 개선한다.
본 발명에서, 적층형 리튬 이온 충전지 두 종단 상의 양 및 음의 전류 집전체는 클립들(6 및 6')을 사용하여 커넥터(5 및 5')의 측면들 상으로 적층 방향을 따라 단단하게 클램핑되고, 용접된 스크루 또는 용접된 리벳을 통해 접속되어 전류 집전 구조를 형성한다. 커넥터(5 및 5')는 알루미늄이나 구리 물질로 구성된 T형 구조로서, 이러한 구조는 측면에서 받는 힘들(side receiving forces)이 양 및 음의 전류 집전체에 의해 영향을 받지 않도록 한다. 게다가, 기술이 간단하고, 충전 또는 방전 동안에 균일한 전류 분배를 보장하고, 그리고 효과적으로 접촉 저항을 제거함으로써 내부 전지 저항을 감소시킨다.
이러한 적층형 리튬 이온 충전지의 양의 전극 플레이트에 대한 제조 공정은 다음과 같다: PVDF를 NMP에 용해하고, 그리고 LiCoO2 및 아세틸렌 블랙(acetylene black)을 상기 용액에 추가하고, 그리고 진한 페이스트(thick paste)로 적절하게 혼합하며, 이는 LiCoO2: 아세틸렌 블랙 : PVDF = 92:4:4이다. 상기 페이스트는 20㎛의 알루미늄 포일의 양 측면 상에 평탄하게 발리고, 그 다음 120℃에서 3시간 동안 건조된다. 압축되고 연장된 후에, 양의 전극 플레이트는 220 X 120mm2의 넓이 및 160㎛의 두께를 갖는다. 양의 전극 플레이트의 터미널 측 상의 페이스트층은 제거 되어 20mm 폭의 알루미늄 포일을 노출시킨다.
상기 적층형 리튬 이온 충전지의 음의 전극 플레이트에 대한 제조 공정은 다음과 같다: PVDF를 NMP에 용해하고, 인공 흑연을 상기 용액에 추가하고, 그리고 페이스트를 만들도록 적절하게 혼합하며, 이는 인공 흑연 : PVDF =95:5이다. 상기 페이스트는 20㎛의 구리 포일의 양 측면 상에 평탄하게 발리고, 그 다음 120℃에서 3시간 동안 건조된다. 압축되고 연장된 후에, 음의 전극 플레이트는 220 X 120mm2의 넓이 및 160㎛의 두께를 갖는다. 음의 전극 플레이트의 터미널 측 상의 페이스트층은 제거되어 20mm 폭의 구리 포일을 노출시킨다.
적층형 리튬 이온 충전지의 어셈블링 방법은 양 및 음의 전극 플레이트들 각각을 정교하게 적층된 가방형 격리판에 삽입하고 적층 전극 코어를 얻기 위해 클램프 케이스(2)를 통해 정밀하게 클램핑 하는 것이다. 여기서, 상기 가방형 격리판은 마이크로 다공성 폴리프로피렌 물질로 구성되고 40㎛의 두께를 갖는다. 이 코어의 두 종단은 양 및 음의 전극 전류 커넥터들 상의 알루미늄 포일 및 구리 포일을 각각 노출한다. 전극 플레이트의 적층 방향에서, 양 및 음의 전류 커넥터들은 상부 및 하부 커넥터들 상에서 스크루 또는 클립들을 가지고 단단하게 클램핑되어, 양 및 음의 전극들의 전류 집전 구조를 형성한다. 코어는 쉘 내에 배치되고, 두 종단들은 접속 플레이트들(4 및 4'), 절연 링(7 및 7') 및 덮개(8 및 8')로 설비된다. 그 다음, 덮개는 쉘의 상부에 용접된다. 코어의 외측 및 쉘의 내측은 정밀하게 부착되고, 코어 상의 클램프의 두 종단들 상의 돌출부는 덮개의 양측들 상에 접해 있다. 전지가 완전히 어셈블된 때, 1몰/cm3 농도의 LiPF6가 EC/DEC=1:1 혼합 용액에 용해되고 전지 쉘에 주입되어 실링됨으로써 100Ah 사각 적층형 리튬 이온 에너자이즈 전지(energized battery)가 생산된다.
전지 특성 테스트
방전 성능
전술한 방법에 의해 생산된 사각 리튬 이온 에너자이즈 전지는 20A 정전류(constant current)로 4.1V까지 충전된다. 전압이 4.1V까지 상승한 후에, 전지는 정전압에 의해 충전되고 0.5A에서 중단된다. 그 다음, 초기 용랑 및 임피던스를 테스트하면서, 전지는 다시 20A 정전류에 의해 방전되고 전압이 3.0V일 때 중단된다.
부하 성능
사각 리튬 이온 에너자이즈 전지는 20A 정전류를 사용하여 4.1V까지 충전된다. 전압이 4.1V가지 상승한 후에, 전지는 정전압에 의해 충전되고 0.5A에서 중단된다. 그 다음, 전지가 100A 정전류에서 방전되고 전압이 3.0V일 때 중단된다. 방전 동안에 온도 변화 범위 및 고부하에서 용량 유지율이 테스트된다.
안전성능
낙하 테스트. 사각 리튬 이온 에너자이즈 전지는 20A 정전류에서 4.1V로 충전된다. 전압이 4.1V로 상승한 후, 전지는 정전압에 의해 충전되고 전류가 0.5A일 때 중단된다. 낙하 전에 임피던스 및 전압이 테스트된다. 그 다음, 전지의 일측을 땅에 직면하도록 유지하고, 전지를 흙(clay) 표면에서 1 미터 높이로부터 낙하시킨다. 그 다음, 전지의 6 측면들 각각을 유지 및 낙하시켜 사이클을 계속한다. 각 낙하 사이클 후에, 임피던스 및 전압이 측정된다. 동시에, 전지를 누설, 열, 연기, 및 폭발에 대해 테스트한다. 3 사이클이 연속적으로 진행된다.
전술한 테스트의 결과가 테이블 1에 도시된다.
테이블 1
제 1 실시예
구조 유형 사각 적층
초기 방전 용량(Ah) 102
임피던스(mΩ) 2.3
100A/20A 방전 용량 유지율(%) 93.2
100A 방전에서 온도 상승(℃) 1.5
낙하 전 및 후의 임피던스 및 전압 변화 없음
낙하 전 및 후의 누설, 열, 연기 및 폭발 없음
제 2 실시예
도면부호는 다음 구성요소들을 표시한다:
14, 전극 플레이트 15, 전류 집전체
16, 영역 A 17, 내고온성 접착층
적층형 리튬 이온 충전지에 관한 본 발명은 다음과 같이 설명된다:
도 5에 도시된 바와 같이, 전극 플레이트(14)는 전류 집전체(15)를 포함하고, 전류 집전체(15)는 16으로 표시된 영역 A를 포함한다. 영역 A는 상대적으로 높은 저항을 갖는 영역이다.
분석결과, 전지의 내부 단락은 우선 하나 이상의 내부 점들에서 일어난다. 적층형 전지에서, 전류가 하나의 전극 플레이트에서 급상승함이 나타난다. 만약 이러한 플레이트에 대한 전류 집전체들이 상대적으로 높은 저항을 갖는 영역을 포함한다면, 이는 전류가 상승하는 것을 방지하여 다른 플레이트들 상의 전류가 상승되는 것을 방지함으로써 전지의 안전 성능을 개선한다. 전지가 단락한 후에도, 전지는 여전히 사용될 수 있고 전지의 용량은 크게 변하지 않는다.
영역 A는 전류 집전체(15)의 상대적으로 높은 저항 영역이고 어떤 방식으로도 실행될 수 있으며, 예를 들면, 전류 집전체의 단면적을 감소시킴으로써, 전류 집전체의 노치(notch)를 생성함으로써, 및 전류 집전체에 구멍(hole)을 생성함으로써 실행될 수 있다.
전류 집전체(15)의 내고온성 접착층(17)을 위치시킴으로써 전류 집전체들의 방열을 방지하고 전극 플레이트들 근처의 전류 집전체들의 온도 상승을 방지하여, 전지의 안전 성능을 크게 개선한다. 게다가, 접착층(17)은 또한 전류 집전체(15)의 강도를 증가시킨다.
영역 A상에 화학 물질이 코팅된다. 전지가 단락할 때, 내부 온도는 급상승한다. 특정 온도에 도달하면, 화학 물질은 영역 A과 반응하여, 전류 집전체들의 저항보다 높은 저항을 갖는 물질을 생성한다. 전류가 급상승하기 때문에 이곳에서 전류 집전체들은 급속도로 녹거나(melt), 또는 저항이 증가하기 때문에 전류가 감소하는바, 어떤 경우라도 전지의 안전 성능이 개선된다.
화학 물질 코팅의 화학적 조성은 고온에서 전류 집전체와 반응하는 작용제(agent)뿐 아니라 강산화제(oxidant)일 수 있다. 이 작용제는 정상 전기적 상호작용에 어떠한 방해도 하지 않아야 하고 전지에 어떠한 역효과도 야기하지 않아야 한다. 코팅은 MnO2, Co2O3, Co3O4 및 LiCO3, Co(NO3)2, Ni(NO3)2, NiNO2, Cr2O3, Li2MnO4, LiCrO4, Li2FeO4, Fe3O4, Mn2(SO4)3, LiNoO3, 페놀, 옥살산 리튬, 벤조퀴논, 헥산디온, 무수프탈산, 무수 옥살산, 피리딕 옥사이드, 8-하이드록스-퀴놀린, 헥사메틸렌테트라아민, 아닐린, o-니트로아닐린, p-니트로아닐린, 또는 하나 이상의 유형의 p-니트로페놀일 수 있다.
전류 집전체들은 PTC 영역인 영역 B를 포함한다. PTC는 코어의 양 및 음의 전극들에서 동일 전극의 전류 집전체들을 함께 접속한다.
적층형 리튬 이온 충전지가 단락된 때, 내부 온도는 급상승하고 이러한 고온은 영역 B의 저항을 몇 배 증가시키고 그리하여 전류를 감소시킨다; 또는 고온은 영역 B를 녹이고 차단시켜서 상기 전극 플레이트와 다른 양 및 음의 전극들 사이의 접속이 중단하도록 한다. 온도가 감소하면, 접속 탭은 자동적으로 재접속한다. 온도가 감소한 후에, 전류 집전체는 동작을 속행한다. 이러한 방식으로, 누설, 화재 및 폭발의 가능성을 줄여서, 전지의 안전 성능을 개선한다.
이에 따라, 본 발명의 특정 실시예들을 후술한다.
우선, 적층형 리튬 이온 충전지의 양의 전극 플레이트가 테스트된다.
제 3 실시예
이러한 적층형 리튬 이온 충전지의 양의 전극 플레이트에 대한 제조 공정은 다음과 같다: PVDF를 NMP에 용해하고, 그리고 LiCoO2 및 아세틸렌 블랙(acetylene black)을 상기 용액에 추가하고, 그리고 페이스트 형태로 적절하게 혼합하며, 이는 LiCoO2: 아세틸렌 블랙 : PVDF = 92:4:4이다. 상기 페이스트는 20㎛의 알루미늄 포일의 양 측면 상에 평탄하게 발리고, 그 다음 120℃에서 3시간 동안 건조된다. 압축되고 연장된 후에, 양 전극의 터미널 에지를 따라 페이스트를 벗긴다. 양의 전극 플레이트는 22mm x 40mm x 0.15mm의 영역을 갖고 전류 집전체는 4mm 폭이다.
전류 집전체가 그 중심 근처에 구멍들을 구비하여 생성되고, 그 구멍의 직경은 φ1.0이고 3개의 구멍이 존재한다. 전류 집전체는 적어도 모든 구멍들을 덮는 내고온성 접착층으로 코팅된다.
제 4 실시예
전류 집전체 상에 2개의 구멍들을 갖는 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 3 실시예와 동일하다.
제 5 실시예
전류 집전체 상에 1개의 구멍을 갖는 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 3 실시예와 동일한다.
제 6 실시예
전류 집전체 상에 0.1mm의 MnO2 코팅을 갖는 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 3 실시예와 동일하다.
제 7 실시예
전류 집전체 상에 0.1mm의 Co2O3 코팅을 갖는 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 3 실시예와 동일하다.
제 8 실시예
전류 집전체 상에 0.1mm의 LiCO3 코팅을 갖는 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 3 실시예와 동일하다.
제 1 실시예와 비교
전류 집전체가 구멍들을 갖지 않고 내열성 접착층으로 코팅되지 않은 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 3 실시예와 동일하다.
성능 테스트
3.6V의 정전압을 사용하여, 퓨즈가 차단되도록 하는 요구 전류 및 요구 시간이 테이블 2에 제시된다.
테이블 2
화학 물질 코팅 전류 집전체의 유효 너비 (mm) 퓨즈를 녹이는 전류 레벨(A) 퓨즈를 녹이는 시간(S)
제 3 실시예 없음 1.0 2.8 1.8
제 4 실시예 없음 2.0 6.5 2.0
제 5 실시예 없음 3.0 10.0 1.3
제 6 실시예 MnO2 1.0 1.3 1.9
제 7 실시예 Co2O3 1.0 1.8 2.2
제 8 실시예 LiCO3 1.0 2.1 2.5
비교 실시예 1 없음 4.0 12.0 1.5
20층의 양의 플레이트들을 구비한 적층형 리튬 이온 충전지는 1600mAh의 용량을 갖는다. 단락 전류가 전극 플레이트의 15C 용량에 달할 때, 전류 집전체가 녹아 회로를 차단하여, 전류 및 내부 압력이 상승하는 것을 방지함으로써 전지의 안전성능을 개선시키고 전지가 쓸모없이 되는 것을 방지한다.
전극 플레이트들로부터 전지를 생성한 후에 전지 성능을 테스트하는 것을 후술한다.
제 9 실시예
상기 적층형 리튬 이온 충전지의 양의 전극 플레이트에 대한 제조 공정은 제 3 실시예와 동일하다.
상기 적층형 리튬 이온 충전지의 음의 전극 플레이트에 대한 제조 공정은 다음과 같다: PVDF를 NMP에 용해하고, 인공 흑연을 상기 용액에 추가하고, 그리고 페이스트를 만들도록 적절하게 혼합하며, 이는 인공 흑연 : PVDF =95:5이다. 상기 페이스트는 20㎛의 구리 포일의 양 측면 상에 평탄하게 발리고, 그 다음 120℃에서 3시간 동안 건조된다. 압축되고 연장된 후에, 음의 전극 플레이트는 30mm x 42mm x 0.15㎛의 치수를 갖고 전류 집전체의 두께는 4mm 폭이다.
적층형 리튬 이온 충전지의 어셈블링 방법은 적층형 리튬 이온 충전지의 표준 어셈블링 방법과 유사하다. 양의 플레이트, 격리판 및 음의 플레이트를 적층함에 있어서, 25개의 양의 플레이트들 및 26개의 음의 플레이트들이 존재한다. 전지가 어셈블링된 후에, 1몰/cm3 농도 레벨의 LiPF6를 포함하는 전해질이 EC/DEC=1:1 혼합 용액에 용해되어 전지 쉘에 주입된다. 그 다음, 전지는 실링되어, 1600mAh 사각 적층형 리튬 이온 에너자이즈 전지(energized battery)를 형성한다.
제 10 실시예
양의 전극 플레이트의 제조 공정이 제 4 실시예와 동일한 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 9 실시예와 동일하다.
제 11 실시예
양의 전극 플레이트의 제조 공정이 제 5 실시예와 동일한 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 9 실시예와 동일하다.
제 12 실시예
양의 전극 플레이트의 제조 공정이 제 6 실시예와 동일한 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 9 실시예와 동일하다.
제 13 실시예
양의 전극 플레이트의 제조 공정이 제 7 실시예와 동일한 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 9 실시예와 동일하다.
제 14 실시예
양의 전극 플레이트의 제조 공정이 제 8 실시예와 동일한 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 9 실시예와 동일하다.
비교 실시예 2
양의 전극 플레이트의 제조 공정이 제 1실시예와 동일한 것을 제외하고, 이 실시예의 다른 양상은 제 9 실시예와 동일하다.
성능 테스트
외부 단락이 다음과 같이 테스트된다: 전지는 4.2V로 충전되고 50mA에서 중 단되다; 그리고 5mΩ 저항이 사용하여 양 및 음의 전극들을 접속하여 전지를 단락시킨다. 전지의 표면 온도를 기록하고 전지의 누설, 화재 및 폭발을 관찰한다.
상기 테스트들의 결과는 테이블 3에 도시된다.

테이블 3
화학 물질 코팅 전류 집전체의 유효 너비 (mm) 표면 최고 온도 (℃) 누설, 화재, 폭발
제 9 실시예 없음 1.0 79 없음
제 10 실시예 없음 2.0 87 없음
제 11 실시예 없음 3.0 98 없음
제 12 실시예 MnO2 1.0 63 없음
제 13 실시예 Co2O3 1.0 68 없음
제 14 실시예 LiCO3 1.0 72 없음
비교 실시예 2 없음 4.0 110 없음
실시예 및 비교 실시예는 전류 집전체에 대한 수치들을 얻고 및 상대적으로 높은 저항을 구비한 영역을 생성함으로써, 전지 단락시에 온도 및 압력이 제어되어 누설, 화재 및 폭발의 가능성을 감소시킬 수 있음을 설명한다.
적층형 리튬 이온 충전지의 본 발명은 전기 작동 자동차, 랩탑 컴퓨터, 이동 전화, 전기 작동 인형 및 이와 같은 것들에 적용될 수 있다.

Claims (22)

  1. 적층형 리튬 이온 충전지로서:
    복수의 양 및 음의 전극 커플들의 적층구조를 포함하는 전지 코어와;
    여기서 상기 커플들 각각은: 격리판과; 위에 활물질들이 놓인 제 1 금속 플레이트를 갖는 음의 전극과; 그리고 위에 리튬 이온 활물질들이 놓인 제 2 금속 플레이트를 갖는 양의 전극을 포함하며,
    여기서 상기 제 1 금속 플레이트는 주 몸체 부분과 상기 주 몸체 부분으로부터 확장된 제 1 전도 탭을 구비하고 상기 제 2 금속 플레이트는 주 몸체 부분과 상기 주 몸체 부분으로부터 확장된 제 2 전도 탭을 구비하며,
    상기 격리판은 상기 양의 전극 또는 음의 전극 중 하나를 둘러싸며, 그리고 상기 양의 전극의 상기 제 2 전도 탭과 상기 음의 전극의 상기 제 1 전도 탭이 반대편 종단에 위치하도록 상기 양의 전극이 상기 음의 전극에 대해 역으로 적층되어 있으며,
    양의 전류 집전체를 형성하도록 상기 양의 전극들의 상기 제 2 전도 탭들을 클램핑하는 제 1 클립과, 여기서 상기 제 1 클립은 양의 터미널에 접속되며;
    음의 전류 집전체를 형성하도록 상기 음의 전극들의 상기 제 1 전도 탭들을 클램핑하는 제 2 클립과, 여기서 상기 제 2 클립은 음의 터미널에 접속되며;
    상기 전지 코어를 고정하기 위해 상기 적층형 전지 코어를 클램핑하는데 사용되는 클램프 케이스와;
    전해질과; 그리고
    전지 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 클램프 케이스는 개방된 상부 종단 및 개방된 하부 종단을 구비한 박스형 구조로서 상기 전지 코어를 고정하도록 상기 클램프 케이스를 조이는 측면 볼트를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 클램프 케이스는 스테인리스 강, 구리, 또는 알루미늄으로 만들어지며 외측면 상에 오목한 임프린트(imprint)가 새겨져 있는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 격리판은 일측에 개방부를 갖는 가방형으로,
    상기 전극 커플의 상기 양의 전극 또는 상기 음의 전극 중 하나가 상기 격리판에 삽입되는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 양의 전극의 상기 제 2 전도 탭과 상기 음의 전극의 상기 제 1 전도 탭 중 적어도 하나의 적극의 전도 탭 상에 상대적으로 큰 저항을 갖는 영역 A을 포함하고,
    상기 전도 탭의 상기 영역 A은 단락 상태 동안에 차단되어 상기 전극으로부터 통과 전류가 없도록 하거나 저전류가 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  6. 적층형 리튬 이온 충전지로서:
    복수의 양 및 음의 전극 커플들의 적층구조를 포함하는 전지 코어와;
    여기서 상기 커플들 각각은: 위에 활물질들이 놓인 제 1 금속 플레이트를 갖는 음의 전극과, 여기서 상기 제 1 금속 플레이트는 주 몸체 부분과 상기 주 몸체 부분으로부터 확장된 제 1 전도 탭을 구비하며; 위에 리튬 이온 활물질들이 놓인 제 2 금속 플레이트를 갖는 양의 전극과, 여기서 상기 제 2 금속 플레이트는 주 몸체 부분과 상기 주 몸체 부분으로부터 확장된 제 2 전도 탭을 구비하며; 그리고 일측에 개방부를 갖는 가방형 격리판을 포함하며,
    여기서 상기 격리판은 상기 양 전극 또는 음의 전극 중 하나를 둘러싸며 그리고 상기 양의 전극의 상기 제 2 전도 탭과 상기 음의 전극의 상기 제 1 전도 탭이 반대편 종단에 있도록 상기 양의 전극이 상기 음의 전극에 대해 역으로 적층되어 있으며,
    상기 양의 전극의 상기 제 2 전도 탭과 상기 음의 전극의 상기 제 1 전도 탭 중 적어도 하나의 전극의 전도 탭 상에 상대적으로 큰 저항을 갖는 영역 A을 포함하고, 상기 전도 탭의 상기 영역 A은 단락 상태 동안에 차단되어 상기 전극으로부터 통과 전류가 없도록 하거나 저전류가 통과하도록 하며,
    양의 전류 집전체를 형성하도록 상기 양의 전극들의 상기 제 2 전도 탭들을 클램핑하는 제 1 클립과, 여기서 상기 제 1 클립은 양의 터미널에 접속되며;
    음의 전류 집전체를 형성하도록 상기 음의 전극들의 상기 제 1 전도 탭들을 클램핑하는 제 2 클립과, 여기서 상기 제 2 클립은 음의 터미널에 접속되며;
    전해질과; 그리고
    상기 전지 코어를 고정하는 클램프 케이스를 포함하며,
    여기서 상기 클램프 케이스는 개방된 상부 종단 및 개방된 하부 종단을 구비한 박스형 구조로서 상기 전지 코어를 고정하도록 상기 클램프 케이스를 죄는 측면 볼트를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 전도 탭의 상기 영역 A의 단면은 상기 전도 탭의 다른 영역들의 단면들보다 작은 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 영역 A는 화학 물질로 코팅될 수 있으며,
    상기 화학 물질은 고온 동안에 상기 전도 탭과 반응하여 상기 영역 A의 저항을 증가시키는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 화학 물질은 MnO2, Co2O3, Co3O4 및 LiCO3, Co(NO3)2, Ni(NO3)2, NiNO2, Cr2O3, Li2MnO4, LiCrO4, Li2FeO4, Fe3O4, Mn2(SO4)3, LiNoO3, 페놀, 옥살산 리튬, 벤조퀴논, 헥산디온, 무수프탈산, 무수 옥살산, 피리딕 옥사이드, 8-하이드록스-퀴놀린, 헥사메틸렌테트라아민, 아닐린, o-니트로아닐린, p-니트로아닐린, 또는 하나 이상의 p-니트로페놀 유형들 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  10. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 영역 A은 이 영역에서 방열을 최소화하기 위해 내고온성 화학물질로 덮인 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  11. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 양의 전극의 상기 제 2 전도 탭과 상기 음의 전극의 상기 제 1 전도 탭 중 적어도 하나의 전극의 전도 탭 상에 영역 B을 포함하며,
    상기 영역 B은 소정의 고온 상태 동안에 상기 전도 탭의 저항을 증가시키는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  12. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 양의 전극의 상기 활물질들은 천이 금속 및 리튬의 복합 층상 옥사이드로 구성되고,
    천이 금속 및 리튬의 복합 층상 옥사이드의 화학식은 LixNi1-yCoyO2(여기서, 0.9 <= x <=1.1, 0 <=y<=1.0) 및 LixMn2-yByO2(여기서, B는 천이 금속이고, 0.9 <=x <=1.1, 0 <=y<= 1.0)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  13. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 음의 전극의 상기 활물질들은 천연 흑연, 인공 흑연, 중간상 탄소 미소구, 및 중간상 탄소 섬유를 포함하는 흑연화 탄소 계열 물질 중 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
  14. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 전해질은 리튬염 함유 체인 에스테르 및 리튬염 함유 서큘러 에스테르를 포함하는 혼합 용액이며,
    여기서 상기 리튬염은: 과염소산리튬, 리튬 헥사플루오르포스포레이트, 리튬 테트라플루오르보레이트, 리튬 클로로알루미네이트, 리튬 할라이드, 리튬 플루오르하이드록실 및 옥시플루오르포스포레이트 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하고,
    상기 체인 에스테르는 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트, 에틸 프로필 카보네이트, 디페닐 카보네이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 에틸 아크릴레이트, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄 및 불소, 황 또는 불포화 결합을 함유하는 다른 체인 유기 에스테르 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하고,
    상기 서큘러 에스테르는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 에틸리덴 카보네이트, γ-부티로락톤, 설톤 및 불소, 황 또는 불포화 결합을 포함하는 다른 서큘러 유기 에스테르 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 리튬 이온 충전지.
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Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2005213420B2 (en) * 2004-02-06 2010-10-21 A123 Systems Llc Lithium secondary cell with high charge and discharge rate capability
US8617745B2 (en) 2004-02-06 2013-12-31 A123 Systems Llc Lithium secondary cell with high charge and discharge rate capability and low impedance growth
US7537682B2 (en) 2004-03-17 2009-05-26 California Institute Of Technology Methods for purifying carbon materials
JP4765439B2 (ja) * 2004-07-23 2011-09-07 ソニー株式会社 電池パック
US7857867B2 (en) * 2004-09-30 2010-12-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sealed battery and method of manufacturing the sealed battery
US9190647B2 (en) * 2005-03-17 2015-11-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary battery with high temperature and storage characteristics
WO2006113924A2 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 A123 Systems, Inc. Safer high energy battery
US20060240290A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Holman Richard K High rate pulsed battery
JP4781004B2 (ja) 2005-04-28 2011-09-28 パナソニック株式会社 非水電解液二次電池
US7718027B2 (en) 2005-05-11 2010-05-18 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for concurrent welding and excise of battery separator
US8232007B2 (en) 2005-10-05 2012-07-31 California Institute Of Technology Electrochemistry of carbon subfluorides
US7563542B2 (en) * 2005-10-05 2009-07-21 California Institute Of Technology Subfluorinated graphite fluorides as electrode materials
US8377586B2 (en) 2005-10-05 2013-02-19 California Institute Of Technology Fluoride ion electrochemical cell
US7794880B2 (en) 2005-11-16 2010-09-14 California Institute Of Technology Fluorination of multi-layered carbon nanomaterials
KR101930127B1 (ko) 2005-10-20 2018-12-17 미쯔비시 케미컬 주식회사 리튬 2 차 전지 및 그것에 사용하는 비수계 전해액
KR101048225B1 (ko) * 2006-02-23 2011-07-08 에스케이이노베이션 주식회사 고출력 전지용 단락 안전 장치
JP4963186B2 (ja) * 2006-03-31 2012-06-27 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
JP5021961B2 (ja) * 2006-06-16 2012-09-12 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 ラミネート電池およびその製造方法
JP4501905B2 (ja) * 2006-07-19 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 組電池
US8658309B2 (en) * 2006-08-11 2014-02-25 California Institute Of Technology Dissociating agents, formulations and methods providing enhanced solubility of fluorides
JP5084205B2 (ja) * 2006-08-11 2012-11-28 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP5240817B2 (ja) * 2007-11-26 2013-07-17 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 リチウムイオン二次電池
US20090136834A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Qinetiq Limited Method of Constructing an Electrode Assembly
JP2009259798A (ja) * 2008-03-19 2009-11-05 Panasonic Corp 非水電解質二次電池
CN201430167Y (zh) * 2009-05-13 2010-03-24 比亚迪股份有限公司 电池隔圈、电芯保护结构以及动力电池
TWI425696B (zh) * 2010-05-07 2014-02-01 Chun-Chieh Chang 高耐久性鋰離子電池
KR101254691B1 (ko) * 2010-08-17 2013-04-15 주식회사 엘지화학 개선된 리드 구조의 이차전지
TWI423500B (zh) * 2010-10-14 2014-01-11 Nat Univ Chin Yi Technology 使用印刷電路板電路整合鋰離子電芯模組化之結構
KR101201123B1 (ko) 2010-11-19 2012-11-13 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101192406B1 (ko) 2012-02-22 2012-10-17 주식회사 이젠 배터리팩
KR101487373B1 (ko) 2012-03-09 2015-01-29 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 비수 전해질 이차 전지
US9472825B2 (en) * 2013-05-21 2016-10-18 Nikkiso Co., Ltd. Lamination device and lamination method
US10096806B2 (en) 2013-07-30 2018-10-09 Johnson Controls Technology Company System and method for clamping interconnection of battery cells
KR101607013B1 (ko) 2013-09-30 2016-03-28 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 코팅 용액과 이의 제조 방법
KR101636148B1 (ko) 2013-09-30 2016-07-04 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극
KR101665766B1 (ko) 2013-09-30 2016-10-12 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이의 제조 방법
CN105098235A (zh) * 2014-04-15 2015-11-25 东莞新能源科技有限公司 锂离子二次电池及其电解液
KR102463895B1 (ko) * 2015-09-14 2022-11-04 삼성전자주식회사 다중 탭을 포함하는 전극 적층 구조체 및 적극 적층 구조체를 포함하는 전지
JP6853353B2 (ja) * 2016-11-02 2021-03-31 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 電池収納装置および無人機
JP6519577B2 (ja) * 2016-12-22 2019-05-29 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
JP6669122B2 (ja) * 2017-04-07 2020-03-18 トヨタ自動車株式会社 積層電池
US10257885B2 (en) * 2017-06-08 2019-04-09 Carmming International Energy-saving heating wearable apparatus
GB2575686B (en) * 2018-07-20 2021-11-17 Dyson Technology Ltd Energy storage device
US11637353B2 (en) 2018-12-27 2023-04-25 Sion Power Corporation Electrodes, heaters, sensors, and associated articles and methods
US11322804B2 (en) 2018-12-27 2022-05-03 Sion Power Corporation Isolatable electrodes and associated articles and methods
CN109830770A (zh) * 2019-02-18 2019-05-31 中南大学 具有监控功能的超大容量储能锂离子电池
CN115814761A (zh) * 2022-12-20 2023-03-21 江苏海普功能材料有限公司 一种含铁料液除铝离子印迹吸附材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020042643A (ko) * 2000-06-14 2002-06-05 엘라이온 에이쥐 배터리, 특히 평면전지
KR20030014351A (ko) * 2000-02-04 2003-02-17 알칸 테크놀로지 앤드 메니지먼트 리미티드 배터리 패키징

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2631180A (en) * 1951-07-31 1953-03-10 Sprague Electric Co Electric battery
GB8510152D0 (en) * 1985-04-20 1985-05-30 Lucas Ind Plc Alakaline electric storage cells
US4879187A (en) * 1987-10-22 1989-11-07 Eveready Battery Company Battery terminal fuse
US5667909A (en) * 1995-06-23 1997-09-16 Power Conversion, Inc. Electrodes configured for high energy density galvanic cells
KR19990036224A (ko) 1995-08-07 1999-05-25 준 이시오까 Ｐｔｃ 소자 및 그것을 이용한 전지 조립체
FR2752089B1 (fr) * 1996-07-30 1998-09-04 Accumulateurs Fixes Generateur electrochimique cylindrique
JPH11144705A (ja) 1997-11-11 1999-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 防爆型非水電解液二次電池及びその破断圧力設定方法
US6379840B2 (en) * 1998-03-18 2002-04-30 Ngk Insulators, Ltd. Lithium secondary battery
DE69816266T2 (de) * 1998-03-30 2004-05-13 Renata Ag Prismatische aufladbare oder primäre Zelle mit steifem und zusammendrückendem Halter
KR100274897B1 (ko) 1998-11-10 2000-12-15 김순택 이차전지의 안전장치
US6248472B1 (en) * 1998-12-11 2001-06-19 Eveready Battery Company, Inc. Electrochemical cell formed with can having walls extending radially inward
JP4370638B2 (ja) * 1999-06-04 2009-11-25 ソニー株式会社 非水電解質電池
CN2514496Y (zh) 2001-11-08 2002-10-02 武汉力兴(火炬)电源有限公司 防爆锂离子电池
US6844109B2 (en) * 2001-12-18 2005-01-18 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Li-ion and/or Li-ion polymer battery with edge protectors
JP3937839B2 (ja) * 2001-12-28 2007-06-27 日本電気株式会社 モジュール
JP4428905B2 (ja) * 2002-02-01 2010-03-10 日本電気株式会社 扁平型電池およびそれを用いた組電池
CN2537129Y (zh) * 2002-03-26 2003-02-19 居永明 可反复充放电的锂离子动力电池
CN2537130Y (zh) * 2002-03-26 2003-02-19 居永明 可反复充放电的锂离子动力电池
CN2537128Y (zh) * 2002-03-26 2003-02-19 居永明 可反复充放电的锂离子动力电池
CN2554811Y (zh) * 2002-04-10 2003-06-04 南都瑞宝能源科技（上海）有限公司 聚合物锂离子电池
CN2640053Y (zh) * 2003-08-19 2004-09-08 比亚迪股份有限公司 层叠式锂离子二次电池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030014351A (ko) * 2000-02-04 2003-02-17 알칸 테크놀로지 앤드 메니지먼트 리미티드 배터리 패키징
KR20020042643A (ko) * 2000-06-14 2002-06-05 엘라이온 에이쥐 배터리, 특히 평면전지

Also Published As

Publication number Publication date
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US20040258986A1 (en) 2004-12-23
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KR20060035631A (ko) 2006-04-26

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