WO2019088570A1 - 전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법 - Google Patents

전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2019088570A1
WO2019088570A1 PCT/KR2018/012742 KR2018012742W WO2019088570A1 WO 2019088570 A1 WO2019088570 A1 WO 2019088570A1 KR 2018012742 W KR2018012742 W KR 2018012742W WO 2019088570 A1 WO2019088570 A1 WO 2019088570A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode plate
positive electrode
negative electrode
active material
separator
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/012742
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김정길
최정석
오송택
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to CN201880033405.1A priority Critical patent/CN110692161B/zh
Priority to EP18873096.4A priority patent/EP3614482A4/en
Priority to US16/609,859 priority patent/US11302901B2/en
Publication of WO2019088570A1 publication Critical patent/WO2019088570A1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417—Polyolefins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44—Fibrous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106—PTC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electrode assembly and a method for stabilizing a secondary battery, and more particularly, to an electrode assembly having improved battery sal stability and a secondary battery stabilization method using the same.
  • the secondary battery is attracting much attention not only as a mobile device such as a mobile phone, a digital camera, a notebook computer, but also as an energy source for a power device such as an electric automobile, an electric automobile, and a hybrid electric automobile.
  • a small battery pack in which one battery cell is packed is used.
  • a small battery pack in which one battery cell is packed is used.
  • a medium to large-sized device such as a notebook or an electric car, a battery pack in which two or more battery cells are connected in parallel and / A packed medium or large battery pack is used.
  • the lithium secondary battery has poor electrical stability as compared with the lithium secondary battery.
  • heat and gas are generated due to the decomposition reaction of active materials and electrolytes, which are battery components, under abnormal operating conditions such as overcharging, overdischarge, exposure to a high temperature, electrical short circuit and the like, May further accelerate the decomposition reaction to cause ignition or explosion.
  • the embodiments are stable in the case of abnormal heat generation by over-layering or the like Thereby allowing the overlay transition to be terminated, and a method for stabilizing the secondary battery.
  • An electrode assembly includes a positive electrode plate and a negative electrode plate; A separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; And a coating layer disposed between the separator and the positive electrode plate and between the separator and the negative electrode plate, wherein the separator comprises a first portion covered with the coating layer, a surface facing the positive electrode plate, and a surface facing the negative plate, And at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate includes a PTC thin film and a temperature co-efficient material.
  • the cathode plate includes a cathode current collector and a cathode active material layer, wherein the cathode cathode plate includes a cathode current collector and a cathode active material layer, and the cathode active material layer in a direction perpendicular to an upper surface of the separator, And the negative electrode active material layer.
  • the separator and the second portion may be located at the edge of the separator.
  • the coating layer may be an organic-inorganic hybrid layer. .
  • the separator may comprise a polyolefin-based material.
  • a secondary battery stabilization method is a method of stabilizing a secondary battery including a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator for electrically insulating the positive electrode plate and the negative electrode plate, an electrode including the separator and the positive electrode plate, Increasing the cell voltage and the silver overcharge of the assembly;
  • the separation membrane comprises a first portion covered with the coating layer, a second portion facing the positive electrode plate and a second portion facing the negative plate, The separation membrane corresponding to the second portion is shrunk to short-circuit the positive electrode plate and the negative electrode plate; Lowering the battery voltage by short-circuiting the positive electrode plate and the negative electrode plate; Increasing the temperature by maintaining the charged state after the battery voltage is lowered by the short circuit; And increasing the resistance by a PTC material contained in at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate.
  • the step of increasing the resistance by the PTC material may occur at the step of increasing the temperature by maintaining the stratified charge state.
  • the positive electrode plate includes a positive electrode collector and a positive electrode active material layer
  • the negative electrode plate includes a negative electrode collector and a negative electrode active material layer
  • the positive electrode plate and the negative electrode plate are short-
  • the battery voltage may reach a maximum value.
  • the separation membrane of the uncoated portion is shrunk in the over-layer condition, and the anode and the cathode are short-circuited to each other, and the discharge is caused and a stable state of charge is obtained.
  • the PTC characteristic Positive Temperature Coef fi cient, which is rapidly increased at a specific temperature
  • the superficial transition can be safely terminated.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a view showing that the positive electrode plate and the negative electrode plate are short-circuited to each other under the overcharge condition of the electrode assembly of Fig. 1;
  • FIG. 3 is a graph showing a voltage change with time when an electrode assembly using a PTC material is overcharged without using an uncoated portion as a comparative example.
  • FIG. 4 is a graph showing a voltage change with time when an electrode assembly according to an embodiment of the present invention is overcharged.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the electrode assembly shown in FIG. FIG.
  • a portion such as a layer, a film, an area, a plate, etc.
  • a part is “directly over” another part, it means that there is no other part in the middle.
  • the reference portion is to be located above or below the reference portion and necessarily to be “on” or “on” toward the opposite direction of gravity no.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
  • an electrode assembly includes: A positive electrode plate 110, a negative electrode plate 120, and a separator 130 disposed therebetween.
  • the separator 130 serves to electrically isolate the positive electrode plate 110 from the negative electrode plate 120.
  • the positive electrode plate 110 includes a positive electrode collector 111 and a positive electrode active material layer 113 positioned between the positive electrode collector 111 and the separator 130.
  • the positive electrode plate 110 further includes a PTC layer 112 located between the positive electrode collector 111 and the positive electrode active material layer 113.
  • PTC layer 112 refers to a layer having a positive temperature coefficient.
  • the cathode current collector 111 can be made generally to a thickness of 3 to 500 micrometers.
  • the positive electrode current collector 111 is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery including the electrode assembly according to the present embodiment.
  • stainless steel, aluminum, nickel, titanium, A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, or the like on the surface of the fired carbon or aluminum or stainless steel can be used.
  • the positive electrode active material may have fine unevenness formed on the surface of the positive electrode collector 111 to increase the binding force of the positive electrode active material or may have various forms such as a film, sheet, foil, net, porous body, have.
  • the positive electrode active material layer 113 is formed by applying a positive electrode mixture containing the positive electrode active material, a conductive material and a binder to the positive electrode collector 111 on the remaining area except for a region where a tab is to be formed, Can be A filler may be further added to the mixture.
  • the conductive material may be typically added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the charge including the cathode active material.
  • a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing a chemical change in the battery.
  • the conductive material include graphite such as natural leather or artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; metal powders such as carbon fluoride, aluminum and nickel powder; conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metals such as titanium oxide; Oxides, and conductive materials such as polyphenylene derivatives can be used.
  • the binder is a component that assists in binding of the active material to the conductive material and bonding to the current collector, and may be usually added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the composite material including the cathode active material.
  • binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, and carboxymethylcellulose in combination with rosewood starch, hydroxypropylcellulose, rosewood, polyvinylpyridone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, Ethylene-propylene-diene terpolymer, sulfonated ethylene-propylene-diene terpolymer, styrene butadiene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.
  • the layered product is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing any chemical change in the battery using the electrode assembly according to the present embodiment.
  • polyethylene, Olefin polymers such as polypropylene, glass fibers, carbon fibers, and fibrous materials may be used.
  • the negative electrode plate 120 includes a negative electrode collector 121 and a negative electrode active material layer 123 positioned between the negative collector 121 and the separator 130.
  • the negative electrode plate 120 may further include a PTC layer 122 positioned between the negative electrode collector 121 and the negative electrode active material layer 123.
  • the PTC layer 122 has the same properties as those of the PTC layer 112 described in the positive electrode plate 110 and may be formed only on one of the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 or on both of them.
  • the anode current collector 121 generally has a thickness of 3 to 500 micrometers Can be made.
  • the anode current collector 121 is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing any chemical change in the battery including the electrode assembly according to the present embodiment.
  • copper, stainless steel, aluminum-cadmium alloy Etc. may be used.
  • fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material.
  • Various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, non- 121)
  • the negative electrode active material layer 123 may include carbon such as burnt soft carbon or graphite carbon, Li x Fe 3 (0? X? L), Li x W0 2 (0 ⁇ x ⁇ 1), Sri x Me x Me y O z CMe: Mn, Fe, Pb, Ge; Me ': Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, halogen; 0 < x ⁇ l ⁇ y <3; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Sb 2 O 4) Sb 2 O 5 , and the like are used as the metal complex oxide such as lithium metal, lithium alloy, silicon-based alloy, > GeO, Ge0 2 Bi 2 0 3, and the like can be used Bi 2 0 4 or Bi 2 0 5 electrically conductive polymer such as a metal oxide, such as polyacetylene, Li-Co-Ni based materials.
  • the negative electrode active material layer 123 is formed by applying a negative electrode mixture containing the negative electrode active material, a conductive material and a binder to the negative electrode current collector 121 at portions other than the portions where the tabs are to be formed, And a filler may be further added to the mixture as necessary.
  • the separator 130 may be formed of an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength.
  • a sheet or nonwoven fabric made of an olefin-based polymer such as polypropylene having chemical resistance or hydrophobicity, glass fiber, polyethylene or the like can be used.
  • Coating layers 135 and 137 are respectively located on the upper and lower portions of the separation membrane 130 according to the present embodiment.
  • the coating layers 135 and 137 are for improving the thermal stability of the separation membrane 130 and may be formed of an organic-inorganic hybrid layer.
  • the coating layers 135 and 137 may comprise a ceramic material.
  • the separation membrane 130 according to the present embodiment includes a first portion A covered with the coating layers 135 and 137, a surface of the separation membrane 130 facing the positive electrode plate 110, and a surface facing the negative electrode plate 120 And a second portion B where the surface of the separator 130 is exposed.
  • the second portion B indicates a portion where the separation membrane 130 is not covered with the coating layers 135 and 137.
  • the direction perpendicular to the upper surface of the separation membrane 130 can be seen in the second direction as shown in FIG. 1, and the separation membrane 130
  • the second portion B of the separator 130 may overlap the cathode active material layer 113 and the anode active material layer 123 in a direction perpendicular to the upper surface of the separator 130.
  • the portions of the positive electrode collector 111 and the negative collector 121 overlapping the entire area occupied by the second portion B in the separation film 130 in the direction perpendicular to the upper surface of the separation membrane 130 are And can be covered with the cathode active material layer 113 and the anode active material layer 123.
  • the first portion A of the separation membrane 130 may occupy most of the entire area of the separation membrane 130 and the second portion B of the separation membrane 130 may occupy the edge portion of the separation membrane 130.
  • an uncoated portion corresponding to the second portion B is formed only at one end of the separation membrane 130, but an uncoated portion such as the second portion B is added to the other end of the separation membrane 130 As shown in FIG.
  • the position and shape in which the uncoated portion is formed can be variously modified. However, if the area occupied by the uncoated portion is excessively wider than the entire area of the separator 130, the durability may be adversely affected in a state where the battery is normally driven.
  • the area of the second portion B corresponding to the uncoated portion is 5% or more and 15% or less with respect to the total area.
  • the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 becomes very low invention The possibility of implementing the effect may be reduced. If the area of the second portion B exceeds 15% of the total area, durability may be deteriorated.
  • the electrode assembly according to the present embodiment described above can be impregnated with an electrolytic solution to constitute a secondary battery. .
  • the PTC layers 112 and 122 may comprise a PTC material of conductive polymer and a polymeric material that functions as an electrical insulator.
  • the polymeric material can be used without any particular limitation, and conventional thermoplastic polymers used for producing PTC materials can be employed.
  • the thermoplastic polymer is a semi-crystalline material, As it may be easier to obtain PTC properties in the semi-crystalline material as compared to the thermoplastic material.
  • the semi-crystalline thermoplastic material may have a crystallinity of 5% or more, preferably 10% or more, more preferably 1 or more.
  • the term semi-crystallization means that the behavior of the thermoplastic material has a sufficient degree of crystallinity to exhibit a significant amount, but not completely, a crystalline thermoplastic behavior.
  • the thermoplastic polymer is selected from the group consisting of high density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, medium density polyethylene, maleic anhydride functionalized polyethylene, maleic anhydride functionalized elastomeric ethylene copolymer, ethylene-butene copolymer ethylene- Ethylene-acrylate copolymers such as ethylene-methyl acrylate, ethylene-ethyl acrylate and ethylene butyl acrylate copolymers, polyethylene including glycidyl methacrylate modified polyethylene, polypropylene, maleic anhydride functionalization Polypropylene, glycidyl methacrylate modified polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylacetate, polyvinyl acetyl, acrylic resins, alternately arranged polystyrenes.
  • polyamide poly-tetra-fluoroethylene polybutylene-terephthalate, polyphenylene-sulfide, polyamideimide, polyimide, polyethylene vinyl acetate, glycidyl methacrylate modified polyethylene vinyl acetate, (Polyvinyl alcohol), polycaprolactone, or a combination of one or more polymers, such as polyvinyl alcohol, poly (methyl methacrylate), polyacrylonitrile, polybutadiene, polyethylene-terephthalate, poly .
  • polyethylene such as high density polyethylene may be used as the thermoplastic polymer, and the term " high density " means that the density is higher than 0.94 g / cm < 3 >.
  • the amount of the thermoplastic polymer may be 30 to 90 wt%, preferably 40 to 70 wt%, and more preferably 40 to 60 wt% of the total weight of the PTC composition.
  • a carbon-based material such as carbon black, carbon fiber, or graphite may be used, but it is not limited thereto.
  • a ceramic material for example, BaTi 3, may be used. Further, pure BaTiO 3
  • the PTC layer (112 122) may be synthesized by sparingly synthesizing Y 2 O 3 and Nb 2 O 5 having valencies of +3 and +5 in the raw material, and the Pb and Sr elements may be substituted for Ba have.
  • thermoplastic materials listed above may be commonly used, but the use of the thermosetting resin is not completely excluded.
  • the PTC layer 112 122 is a material layer that exhibits a PTC (Positively Coefficient) characteristic that changes from a conductor to a nonconductor at a specific temperature.
  • the PTC layer 112 122 is a layer of material Regardless of whether the active material has a constant conductivity, the internal temperature of the battery increases when it is short-circuited or accidentally turned into an insulator, which prevents the battery from operating properly.
  • the effective operating temperature of the PTC layer is preferably between 80 degrees Celsius and 140 degrees Celsius.
  • the "effective operating temperature of the FTC layer” refers to a temperature at which the PTC layer exhibits the PTC characteristic, that is, a resistance that rapidly increases according to generation of joule heat when an excessive current is generated, Lt; / RTI >
  • the operating temperature of the lithium secondary battery is usually -20 ° C to 60 ° C for discharging and charging is performed at 0 ° C to 45 ° C.
  • the internal temperature of the battery may rise sharply to 100 deg. C or more due to overcharge or internal short circuit, and the PTC layer is configured to operate at this time.
  • the PTC characteristic does not appear until the internal temperature of the battery rises excessively, which is not preferable from the standpoint of stability of the battery.
  • a battery explosion may occur due to thermal runaway due to self-heating.
  • an uncoated portion having no coating layer on the edge portion of the separation membrane may be implemented to prevent thermal runaway before the PTC characteristic is fully manifested as described above.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of the electrode assembly shown in Fig. 1 when the positive electrode plate and the negative electrode plate Fig.
  • the battery voltage and the temperature may rise simultaneously.
  • heat shrinkage occurs in the uncoated portion corresponding to the second portion (B) of the separation membrane 130 described with reference to FIG.
  • the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 are opposed to each other due to heat shrinkage and the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 are brought into contact with each other to cause a short circuit.
  • the positive electrode active material layer 113 and the negative electrode active material layer 123 can directly contact each other.
  • the positive electrode active material layer 113 and the negative electrode active material layer 123 are brought into direct contact with each other so that an event such as explosion or fire which may occur due to a short circuit between the current collectors 111 and 121 The possibility can be lowered.
  • the battery voltage increased due to overcharging is lowered.
  • the battery voltage falls and the stable charging state is maintained for a predetermined time.
  • the temperature rises again due to the subsequent charging and the polymer material expands and melts in the PTC layers 112 and 122 included in the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120, thereby increasing the resistance of the battery cell.
  • the distance between the conductive filler particles present in the polymer material due to the rapid thermal expansion change near the melting temperature of the polymer material and the conductive layer material contained in the PTC layers 112 and 122 increases, and the flow of electrons is disturbed The battery resistance rapidly increases and the current is cut off.
  • the PTC layers 112 and 122 included in the electrode assembly according to the present embodiment are in a stable state of charge under short circuit between the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120 due to heat shrinkage of the uncoated portion of the separator first under over- So that the PTC characteristic can be sufficiently expressed.
  • FIG. 3 is a graph showing a voltage change with time when an electrode assembly using a PTC material without overcoating is over-laminated as a comparative example.
  • the comparative example of FIG. 3 has the same structure as that of the embodiment described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, except that there is no uncoated portion corresponding to the second portion B of the separator 130 described with reference to FIGS. And an electrode assembly in which the edges of the separator 130 are covered with the coating layers 135 and 137.
  • FIG. The overcharge test may be performed at an end voltage that is 1.5 to 2 times the cell drive voltage maximum It is understood that the test is passed if there is no event such as explosion and ignition during charging or after the end of charge.
  • thermal runaway occurs due to self-heating and an event such as an explosion or a fire occurs.
  • the portion indicated by “Vent” means that the inner pressure of the cell is greatly increased due to the abnormal environment, and the inner common gas is discharged to the outside.
  • the voltage may temporarily decrease due to precursor symptoms of an event such as an explosion. Thereafter, thermal runaway occurs before the termination voltage is reached.
  • FIG. 4 is a graph showing a voltage change with time when an electrode assembly according to an embodiment of the present invention is overcharged.
  • the anode and cathode plates are short-circuited due to shrinkage of the separation membrane in the uncoated portion, so that the battery voltage falls, and the voltage overshoot occurs while the PTC characteristic is expressed in such a stable charging state.
  • the target voltage which is the maximum value of the battery voltage that can appear during the test process
  • the over-all test can be terminated and then the voltage falls to a stable range as the layer transition terminates.
  • the superficial state can be safely terminated without explosion or fire.
  • FIG. 5 is a view showing an embodiment in which the electrode assembly shown in FIG. 1 is modified.
  • FIG. 5 is substantially the same as the embodiment described in FIG.
  • the PTC layers 112 and 122 described in FIG. 1 are not formed separately from the active material layers 113 and 123 in the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120, , 123).
  • a cathode active material layer 213 in which a PTC material is mixed between the separation membrane 130 and the cathode current collector 111 and a cathode active material layer 213 between the separation membrane 130 and the cathode current collector 121 are formed.
  • the fused anode active material layer 223 is located.
  • the PTC material is fused in the positive electrode active material layer 213 and the negative electrode active material charge 223 in the positive electrode plate 110 and the negative electrode plate 120.
  • PTC characteristics can be expressed in the state, and the over-lay situation can be ended without occurrence of events such as explosion and fire.

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)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는 양극판 및 음극판; 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 위치하는 분리막; 및 상기 분리막과 상기 양극판 사이 및 상기 분리막과 상기 음극판 사이에 위치하는 코팅층을 포함하고, 상기 분리막은, 상기 코팅층으로 덮여 있는 제1 부분과, 상기 양극판과 대면하는 표면 및 상기 음극판과 대면하는 표면을 노출하는 제2 부분을 포함하고, 상기 양극판 및 상기 음극판 중 적어도 하나는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 물질을 포함한다.

Description

【발명와 명칭】
전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법
【기술분야】
관련출원 (들)과의 상호 인용
본 출원은 2017년 11월 1일자 한국 특허 출원 제 10-2017-0144769호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며， 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법에 관한 것으로서， 보다 구체적으로 전지샐 안정성이 향상된 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지 안정화 방법에 관한 것이다.
【배경 기술】
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 중가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이에 따라， 다양한 요구에 부웅할 수 있는 이차 전지에 대한 연구가 많이 행해지고 있다.
이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라， 노트북 등의 모바일 기기뿐만 아니라， 전기 자전기， 전기 자동차， 하이브리드 전기 자동차등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 모으고 있다.
휴대폰， 카메라 등의 소형 디바이스에는 하나의 전지셀이 팩킹되어 있는 소형 전지팩이 사용돠나， 노트북， 전기 자동차 등의 중대형 디바이스에는 둘 또는 그 이상의 전지셀들을 병렬 및 /또는 직렬로 연결한 전지팩이 팩킹되어 있는 중형 또는 대형 전지팩이 사용되고 있다.
리튬 이차 전지의 경우， 우수한 전기적 특성을 가지고 있음에 비해 안정성이 낮은 문제점이 있다. 예를 들어， 리튬 이차 전지는 과충전， 과방전, 고온에 노출， 전기적 단락 등 비정상적인 작동 상태에서 전지 구성 요소들인 활물질， 전해질 등의 분해 반웅이 유발되어 열과 가스가 발생하고， 이로 인해 초래된 고온 고압의 조건은 상기 분해 반웅을 더욱 촉진하여 발화 또는 폭발을 일으킬 수 있다.
[발명의 상세한 설명]
【기술적 과제】
실시예들은 과층전 등에 의한 이상 발열 시에 안정적인 상태로 과층전이 종료될 수 있도록 하는 전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나， 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
[과제의 해결 수단]
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는 양극판 및 음극판; 상기 양극판과 상기 음극판사이에 위치하는 분리막; 및 상기 분리막과 상기 양극판 사이 및 상기 분리막과 상기 음극판사이에 위치하는 코팅층을 포함하고， 상기 분리막은， 상기 코팅층으로 덮여 있는 게 1 부분과， 상기 양극판과 대면하는 표면 및 상기 음극판과 대면하는 표면을 노출하는 제 2 부분을 포함하고， 상기 양극판 및 상기 음극판 중 적어도 하나는 PTCXPosit ive Temperature Coeff icient ) 물질을 포함한다.
상기 양극판은 양극 집전체와 양극 활물질층을 포함하고， 상가 음극판은 음극 집전체와 음극 활물질층을 포함하며, 상기 분리막의 상부면에 대해 수직한 방향으로 상기 분리막의 게 2 부분은 상기 양극 활물질층 및 상기 음극 활물질층과 중첩할 수 있다.
. 상기 분리막의 상부면에 대해 수직한 방향으로 상기 분리막 중에 상기 게 2 부분이 차지하는 영역 전체와 중첩하는 상기 양극.집전체 부분 및 상기 음극 집전체 부분은 각각 상기 양극 활물질층 및 상기 음극 활물질층에 의해 덮일 수 있다.
상기 분리막와제 2 부분은 상기 분리막의 가장자리에 위치할 수 있다. 상기 코팅층은 유무기 복합층일 수 있다. .
상： 분리막은 폴리올레핀계 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 안정화 방법은 양극판， 음극판， 상기 양극판과 상기 음극판을 전기적으로 절연하는 분리막, 상기 분리막과 상기 양극판 사이 및 상기 분리막과 상기 음극판 사이에 위치하는 코팅층을 포함하는 전극 조립체가 과층전으로 전지 전압 및 은도가 상승하는 단계; 상기 분리막은， 상기 코팅층으로 덮여 있는 게 1 부분과ᅳ 상기 양극판과 대면하는 표면 및 상기 음극판과 대면하는 표면을 노출하는 제 2 부분을 포함하고， 상기 제 2 부분에 해당하는 상기 분리막이 열수축하여 상기 양극판과 상기 음극판이 서로 단락되는 단계; 상기 양극판과 상기 음극판의 단락에 의해 상기 전지 전압이 하강하는 단계; 상기 단락에 의해 상기 전지 전압이 하강한 이후에 충전 상태를 유지함으로써 온도가 상승하는 단계; 및 상기 양극판 및 상기 음극판 중 적어도 하나에 포함된 PTC(Pos i t ive Temperature Coef f i ci ent ) 물질에 의해 저항이 증가하는 단계를 포함한다.
상기 PTC 물질에 의해 저항이 증가하는 단계는， 상기 층전 상태를 유지함으로써 온도가상승하는 단계에서 발생할 수 있다.
상기 양극판은 양극 집전체와 양극 활물질층을 포함하고, 상기 음극판은 음극 집전체와 음극 활물질층을 포함하며, 상기 양극판과 상기 음극판이 서로 단락되는 단계는 상기 양극 활물질층과 상기 음극 활물질층이 서로 접촉하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 저항이 증가하는 단계에서 상기 전지 전압이 최대치에 도달할 수 있다.
【발명의 효과]
실시예들에 따르면， 과층전 조건에서 미코팅부의 분리막이 수축하여 양극과 음극이 서로 단락이 되고， 방전이 일어나 안정적인 충전 상태 (State of Charge)가 된다. 이때， 자가 발열에 의한 열폭주가 일어나지 않는 층전 상태에서 PTC특성 (Pos i t ive Temperature Coef f i ci ent ; 특정한온도에서 저항이 급격하게 증가)이 층분히 발현되어 과층전이 안전하게 종료될 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 전극 조립체가 과충전 조건에서 양극판과 음극판이 서로 단락되는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 비교예로서 미코팅부 없이 PTC 물질을 적용한 전극 조립체가 과충전 될 때 시간에 따른 전압 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체가 과충전 될 때 시간에 따른 전압 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 1에서 설명한 전극 조립체를 변형한 실시예를 나타내는 도면이다.
【발명의 실시를 위한 형태】
이하， 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며， 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한， 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로， 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서， 설명의 편의를 위해， 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한， 층， 막, 영역， 판 등의 부분이 다른 부분 "위에 " 또는 "상에" 있다고 할 때， 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한， 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고， 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때， 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있는 것을 의미한다.
또''한， 명세서 전체에서, "평면상' '이라 할 때， 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며， "단면상 "이라 할 때， 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면， 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체는 양극판 (110)， 음극판 (120) 및 이들 사이에 위치하는 분리막 (130)을 포함한다. 분리막 (130)은 양극판 (110)과 음극판 (120)을 전기적으로 절연하는 역할을 한다. 양극판 (110)은 양극 집전체 (111)， 양극 집전체 (111)와 분리막 (130) 사이에 위치하는 양극 활물질층 (113)을 포함한다. 본 실시예에서 양극판 (110)은 양극 집전체 (111)와 양극 활물질층 (113) 사이에 위치하는 PTC 층 (112)을 더 포함한다. PTC 층 (112)은 정 온도 계수 (Positive Temperature Coef f icient )를 갖는 층을 가리킨다.
양극 집전체 (111)는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만들 수 있다. 양극 집전체 (111)는 본 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 갖는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며， 예를 들어, 스테인리스 스틸， 알루미늄， 니켈， 티탄， 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸 표면에 카본， 니켈， 티탄， 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 양극 집전체 (111) 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 결합력을 높일 수도 있으며， 필름， 시트， 호일， 네트， 다공질체， 발포체， 부직포체 등 다양한 형태를 양극 집전체 (111)가 가질 수 있다.
양극 활물질층 (113)은 양극 활물질을 포함하고， 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물 (LiCo02), 리튬 니켈 산화물 (LiNi02) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이 금속으로 치환된 화합물， 화학식 Li1+yMn2-y04(여기서， y는 0 내지 Ό.33 임)， LiMnOs, LiMn203, LiMn02 등의 리륨 망간 산화물， 리튬 동 ■ 산화물 (Li2Cu02), LiV308l LiFe304, V205, Cu2V207 둥의 바나듐 산화물， 화학식 LiN —yMyC 여기서 , M=Co, Mn, Al , Cu, Fe, Mg, B또는 Ga이고， y=0.01 내지 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물, 화학식 LiMn2-yMy02(여기서， M=Co, Ni, Fe, Cr, Zn또는 Ta이고， y=0.01 내지 0.1 임) 또는 Li2Mn3M08(여기서， M=Fe, Co, Ni , Cu또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합산화물，. 화학식의 Li 일부가 알칼리 £금속 이온으로 치환된 LiMn204, 디설파이드 화합물， Fe2(Mn04)3 등을 들 수 있지만， 이들에만 한정되는 것은 아니다.
양극 활물질층 (113)은 상기 양극 활물질， 도전재 및 바인더의 흔합물을 포함하는 양극 합제를 양극 집전체 (111) 상에 탭이 형성될 부위를 제외한 나머지 부위에 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조될 수 있으며， 필요에 따라 상기 흔합물에 충진제를 더 첨가할 수 있다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 흔합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량 %로 첨가될 수 있다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 혹연이나 인조 흑연 등의 흑연， 카본 블랙， 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙， 채널 블랙, 퍼네이스 블랙， 램프 블랙， 서머 블랙 등의 카본 블택， 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유, 불화 카본， 알루미늄， 니켈 분말 등의 금속 분말， 산화 아연， 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키， 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물， 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서， 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 흔합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량 %로 첨가될 수 있다. 이러한 바인더의 예로는， 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀를로우즈 전분, 히드록시프로필셀를로우즈， 재생 셀를로우즈 , 폴리비닐피를리돈， 테트라플루오로에틸렌， 폴리에틸렌, 폴리프로필렌， 에틸렌-프로필렌 -디엔 테르 폴리머， 술폰화 에틸렐-프로필렌 -디엔 테르 폴리머， 스티렌 부타디엔 고무， 불소 고무， 다양한 공중합체를 들 수 있다.
상기 층진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며， 본 실시예에 따른 전극 조립체를 사용한 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며， 예를 들어， 폴리에틸렌， 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체， 유리 섬유， 탄소 섬유 등와 섬유상물질이 사용될 수 있다.
음극판 (120)은 음극 집전체 (121)， 음극 집전체 (121)와 분리막 (130) 사이에 위치하는 음극 활물질층 (123)을 포함한다. 본 실시예에서 음극판 (120)은 음극 집전체 (121)와 음극 활물질층 (123) 사이에 위치하는 PTC 층 (122)을 더 포함할 수 있다. PTC 층 (122)은， 양극판 (110)에서 설명한 PTC 층 (112)과 동일한 성질을 가질 층이며， 양극판 (110)과 음극판 (120) 중 어느 하나에만 형성되거나둘 다에 형성될 수도 있다.
음극 집전체 (121)는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만들 수 있다. 음극 집전체 (121)는 본 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 갖는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며， 예를 들어， 구리， 스테인레스 스틸， 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한， 양극 집전체 (111)와 마찬가지로 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수 있으며， 필름， 시트， 호일， 네트， 다공질체， 발포체， 부직포체 등 다양한 형태를 음극 집전체 (121)가가질 수 있다
음극 활물질층 (123)은 음극 활물질을 포함하고， 음극 활물질은 예를 들어， 난혹연화 탄소， 흑연계 탄소 등의 탄소， LixFe03(0≤x≤l) , LixW02(0<x<l) , SrixMei-xMe'yOzCMe: Mn, Fe, Pb, Ge ; Me' : Al， B, P, Si , 주기율표의 1족， 2족， 3족 원소， 할로겐; 0<x≤l ; l<y<3; 1<ζ<8) 등의 금속 복합산화물， 리튬 금속， 리튬 합금， 규소계 합금， 주석계 합금， SnO, Sn02, PbO, Pb02, Pb203, Sb204 ) Sb205 > GeO, Ge02 Bi203, Bi204 또는 Bi205 등의 금속 산화물, 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자， Li-Co-Ni 계 재료 등을사용할 수 있다.
음극 활물질층 (123)은 상기 음극 활물질, 도전재 및 바인더의 흔합물을 포함하는 음극 합제를 음극 집전체 (121) 상에 탭이 형성될 부위를 제외한 나머지 부위에 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조될 수 있으며， 필요에 따라 상기 흔합물에 충진제를 더 첨가할 수 있다.
분리막 (130)은 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용될 수 있다. 예를 들어， 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머， 유리 섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용될 수 있다.
본 실시예에 따른 분리막 (130) 상하부에는 각각 코팅층 (135， 137)이 위치한다. 코팅층 (135， 137)은 분리막 (130)의 열적 안정성을 개선하기 위한 것이며， 유무기 복합층으로 형성될 수 있다. 코팅층 (135， 137)은 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로， 본 실시예에 따른 분리막 (130)은, 코팅층 (135， 137)으로 덮여 있는 제 1 부분 (A)과 양극판 (110)과 대면하는 분리막 (130) 표면 및 음극판 (120)과 대면하는 분리막 (130) 표면이 노출된 제 2 부분 (B)을 포함한다. 다시 말해， 제 2 부분 (B)은 분리막 (130)이 코팅층 (135， 137)으로 덮여 있지 않은 부분을 가리킨다. 여기서， 분리막 (130)의 상부면에 대해 수평한 방향을 도 1에 도시한 바와 같이 제 1 방향이라고 할 때, 분리막 (130)의 상부면에 대해 수직한 방향은 도 1에 도시한 바와 같이 제 2 방향으로 볼 수 있고， 분리막 (130)의 상부면에 대해 수직한 방향으로 분리막 (130)의 제 2 부분 (B)은 양극 활물질층 (113) 및 음극 활물질층 (123)과 중첩할 수 있다. 이때， 분리막 (130)의 상부면에 대해 수직한 방향으로 분리막 (130) 중에 제 2 부분 (B)이 차지하는 영역 전체와 중첩하는 양극 집전체 (111) 부분 및 음극 집전체 (121) 부분은 각각 양극 활물질층 (113) 및 음극 활물질층 (123)에 의해 덮일 수 있다.
분리막 (130)의 게 1 부분 (A)은 분리막 (130) 전체에서 대부분의 면적을 차지할 수 있고， 분리막 (130)의 게 2 부분 (B)은 분리막 (130)의 가장자리 부분을 차지할 수 있다. 도 1에서는 분리막 (130)의 한쪽 단부에만 게 2 부분 (B)에 해당하는 미코팅부가 형성되는 것으로 도시하였으나， 분리막 (130)의 다른쪽 단부에도 제 2 부분 (B)과 같은 미코팅부가 추가로 형성될 수도 있다. 상기 미코팅부가 형성되는 위치 및 형태는 다양하게 변형 가능하다. 하지만, 상기 미코팅부가 차지하는 부분이 분리막 (130) 전체 면적 대비하여 너무 넓은 경우에는， 전지가 정상 구동되는 상황에서 내구성에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 따라서， 미코팅부에 해당하는 제 2 부분 (B)의 면적은 전체 면적 대비하여 5% 이상 15% 이하인 것이 바람직하다. 게 2 부분 (B)의 면적이 전체 면적 대비하여 5¾ 미만인 경우에는，' 분리막 (130)의 열수축으로 인한 양극판 (110)과 음극판 (120)의 단락 가능성이 매우 낮아지므로 본 발명의 실시예에 따른 효과 구현 가능성이 떨어질 수 있다. 또， 제 2 부분 (B)의 면적이 전체 면적 대비하여 15%를 초과하는 경우에는， 내구성이 떨어질 수 있다.
앞에서 설명한 본 실시예에 따른 전극 조립체는 전해액에 함침되어 이차 전지를 구성할 수 있다. .
이하에서는 본 실시예에 따른 PTC 층 (112， 122)에 대해 좀 더 자세히 설명하기로 한다.
PTC 층 (112， 122)은 전기 절연재로 기능하는 고분자 재료 및 전도성 충진제의 PTC 물질을 포함할 수 있다. 상기 고분자 재료는 PTC 물질 제조에 사용되는 통상적인 열가소성 폴리머를 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 구체적으로， 열가소성 폴리머는 반 -결정 물질이며， 이는 비정질 열가소성 물질과 비교할 때 반 -결정 물질에서 PTC 특성을 획득하는 것이 더 용이할 수 있기 때문이다. 일 예로， 반 -결정 열가소성 물질은 5% 이상의 결정도， 바람직하게는 10% 이상의 결정도， 더 바람직하게는 1 이상의 결정도를 가질 수 있다. 여기서， 반 -결정이라는 용어는， 열가소성 물질의 거동이 상당한 양의， 그러나 완전하게는 아닌 결정성 열가소성 거동을 나타내도록 하기에 충분한 결정도를 가지는 것을 의미한다.
본 실시예에서 열가소성 폴리머는， 고밀도 폴리에틸렌， 선형 저밀도 폴리에틸렌， 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌， 말레산무수물 기능기화된 폴리에틸렌， 말레산 무수물 기능기화된 엘라스토머 에틸렌 공중합체， 에틸렌 -부텐 공중합체 에틸렌 -옥텐 공중합체, 에틸렌 -메틸 아크릴레이트， 에틸렌 -에틸 아크릴레이트 및 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체와 같은 에틸렌-아크릴레이트 공중합체， 글리시딜 메타크릴레이트 변형 폴리에틸렌을 포함하는 폴리에틸렌， 폴리프로필렌， 말레산무수물 기능기화된 폴리프로필렌， 글리시딜 메타크릴레이트 변형된 폴리프로필렌， 폴리비닐 클로라이드， 폴리비닐 아세테이트， 플리비닐 아세틸， 아크릴 수지， 교대배열 폴리스티렌을 포함할 수 있다. 이에 제한되지 않고， 폴리아미드 폴리-테트라 -플루오로에틸렌， 폴리부틸렌 -테레프탈레이트， 폴리페닐렌 -설파이드, 폴리아미드이미드， 폴리이미드， 폴리에틸렌 비닐 아세테이트， 글리시딜 메타크릴레이트 변형 폴리에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐알코올， 폴리 (메틸 메타크릴레이트)， 폴리아크릴로 니트릴， 폴리부타디엔， 폴리에틸렌 -테레프탈레이트， 폴리 (8-아미노카프릴산)， 폴리 (비닐 알코올)， 폴리카프로락톤 또는 하나 이상의 폴리머의 조합을 포함할 수 있다. 일 예로， 열가소성 폴리머로서 고밀도 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌을 사용할 수 있으며， 여기서 "고밀도"란 0.94g/cm3 초과의 밀도를 갖는 것을 의미한다.
열가소성 폴리머의 양은 PTC 조성물 총 중량의 30 내지 90 중량 ¾>, 바람직하게는 40 내지 70 중량 ¾>， 더 바람직하게는 40 내지 60 중량 %일 수 있다. 전도성 층진제로는 카본 블택， 카본 파이버， 그래파이트와 같은 카본계 물질을 사용할 수 있으나， 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. PTC층 ( 112， 122)으로서 세라믹 물질， 예를 들어 BaTi¾를 사용할 수 있다. 또한, 순수한 BaTi03 원료에 원자가가 +3 , +5인 Y203 , Nb205를 흔합 합성하여 PTC 층 ( 112 122)를 제조할 수도 있으며， 온도 전이를 위하여 Ba 자리에 Pb , Sr 원소를 치환할 수도 있다.
PTC 층 ( 112 122)에 포함되는 고분자 재료로서 앞에서 열거한 열가소성 물질이 통상적으로 사용될 수 있으나， 열경화성 수지의 사용을 완전히 배제하는 것은 아니다.
PTC 층 ( 112 122)은 특정 온도에서 도체에서 부도체로 바뀌는 PTC(Pos i t ive Temperature Coef f i ci ent ) 특성을 나타내는 물질층으로서， PTC 층 ( 112 122)은 전지가 정상적으로 동작 중일 때는 층전, 방전에 상관없이 활물질이 일정한 도전성을 나타내도록 하는 역할을 하는 반면， 단락이나 사고로 인해 전지 내부 온도가 상승하게 될 때는 부도체로 바뀌어 전지가 제대로 동작하지 않도톡 한다.
PTC 층의 유효 작동 온도는 섭씨 80도 내지 섭씨 140도 인 것이 바람직하다. 여기서 "FTC 층의 유효 작동 온도" 라 함은， PTC 층이 PTC 특성을 나타내는 온도， 즉 과대 전류 발생시 줄 (Joule)열 발생에 따라 저항이 급격히 증가하여 전류를 차단시키는 퓨즈의 기능을 할 수 있는 온도를 의미한다. 리튬 이차 전지의 사용 온도는 통상 방전의 경우 섭씨 -20도 내지 섭씨 60도이고， 충전은 0 내지 섭씨 45도에서 이루어진다. 그러나， 과층전이나 내부 단락 등에 의해 전지의 내부 온도가 섭씨 100도 이상으로 급격히 상승할 수 있으며， 이때 PTC층이 작동하도록 구성되는 것이 바람직하다. 하지만， PTC 특성이 발현되는 온도가 섭씨 140도를 넘는 경우 전지의 내부 온도가 지나치게 상승할 때까지 PTC 특성이 나타나지 않으므로 전지의 안정성 측면에서 바람직하지 않다. 특히, PTC 특성이 층분히 발현되기 이전에 자가 발열로 인한 열폭주로 전지가 폭발하는 등의 이벤트가 발생할 수 있다. ·
본 발명의 일 실시예에 따르면， 앞에서 설명한 바와 같이 PTC 특성이 충분히 발현되기 이전에 열폭주가 발생하는 것을 방지하기 위해， 분리막 가장자리 부분에 코팅층이 덮이지 않은 미코팅부를 구현할 수 있다. 이처럼，
PTC 층과 미코팅부를 동시에 구현함으로써 과충전 등으로 인한 상태가 안전하게 종료하는 과정에 대해 후술하기로 한다.
도 2는 도 1의 전극조립체가 과층전 조건에서 양극판과 음극판이 서로 단락되는 것을 나타내는 도면이다.
먼저, 전지가 과층전 되는 경우에 전지 전압 및 온도가 동시에 상승할 수 있다. 이때， 도 1에서 설명한 분리막 (130)의 게 2 부분 (B)에 해당하는 미코팅부에서 열수축이 발생한다. 열수축으로 인해 양극판 (110)과 음극판 (120)이 서로 마주보게 되고， 양극판 (110)과 음극판 (120)이 접촉하여 단락이 일어난다. 여기서， 양극 활물질층 (113)과 음극 활물질층 (123)이 직접 접촉할 수 있다. 본 실시예에서는 양극 활물질층 (113)과 음극 활물질층 (123)이 직접 접촉하도록 함으로써， 전지 제조 과정이나 정상적인 구동 중에 집전체 (111, 121)끼리 단락되어 발생할 수 있는 폭발 또는 화재 등의 이벤트 발생 가능성을 낮출 수 있다.
양극판 (110)과 음극판 (120)이 접촉하여 단락이 일어나게 되면， 과충전에 의해 높아진 전지 전압이 하강하게 된다. 이처럼 전지 전압이 하강하여 안정한 충전 상태를 일정 시간 동안 유지한다. 이후 계속되는 충전으로 인해 다시 온도가 상승하게 되고， 양극판 (110)과 음극판 (120)에 포함된 PTC 층 (112， 122)에서 고분자 재료가 팽창 및 용융되어 전지셀 저항이 증가하게 된다. 구체적으로 PTC 층 (112， 122)에 포함된 고분자 재료와 전도성 층진재가 용융 온도 부근에서 급격한 열팽창 변화에 따른 고분자 재료에 존재하는 전도성 충진재 입자 사이의 간격이 증가하게 되어 전자의 흐름이 방해 받게 되어 전지 저항이 급격히 증가하게 되어 전류가 차단된다.
본 실시예에 따른 전극 조립체에 포함된 PTC 층 (112， 122)은， 과층전 조건하에서 우선 분리막의 미코팅부의 열수축에 따른 양극판 (110)과 음극판 (120)의 단락에 의해 안정적인 충전 상태가 되어 PTC 특성이 충분히 발현될 수 있도록 한다.
도 3은 비교예로서 미코팅부 없이 PTC 물질을 적용한 전극 조립체가 과층전 될 때 시간에 따른 전압 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3의 비교예는， 도 1 및 도 2에서 설명한 실시예와 대부분의 구성은 같으나， 도 1 및 도 2에서 설명한 분리막 (130)의 게 2 부분 (B)에 해당하는 미코팅부가 존재하지 않고， 분리막 (130)의 가장자리가 코팅층 (135， 137)으로 덮여 있는 전극 조립체를 사용하여 과층전 테스트를 한 결과를 나타낸다. 과층전 테스트는 셀의 구동 전압 최대치의 1.5배 내지 2배인 종료 전압에 도달할 때까지 충전하고， 충전 중 또는 층전 종료 이후에 폭발 및 발화와 같은 이벤트가 없으면 테스트를 통과한다고 해석할 수 았다.
도 3을 참고하면， 특정 층전 상태 이상으로 과층전이 진행되면 자가 발열로 인한 열폭주가 일어나서 폭발 또는 화재와 같은 이벤트가 발생하게 된다. 구체적으로， 도 3에서 "Vent"로 표시한 부분은 이상 환경에 의해 셀 내부의 압력이 매우 증가하여 내부의 흔합 기체가 외부로 방출되는 것을 의미한다. "Vent" 현상이 일어나면， 폭발과 같은 이벤트의 전조 증상으로 전압이 일시적으로 감소할 수 있다. 이후， 종료 전압에 도달하기 전에 열폭주가 일어난다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체가 과충전 될 때 시간에 따른 전압 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참고하면， 미코팅부에서의 분리막 수축으로 인해 양극판과 음극판이 단락 (Short )되어 전지 전압이 하강하고， 이와 같은 안정적인 층전 상태에서 PTC 특성이 발현되면서 전압 오버슈트가 발생한다. 전압 오버슈트로 인해 테스트 과정에서 나타날 수 있는 전지 전압의 최대치인 목표 전압에 도달한 이후에는 과층전쩨스트를 종료할 수 있고， 이후 층전이 종료됨에 따라 전압이 안정적인 범위로 하강하게 된다. 본 실시예의 경우에는 도 3과 같이 폭발이나 화재 없이 안전하게 과층전 상황이 종료될 수 있다.
도 5는 도 1에서 설명한 전극 조립체를 변형한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5의 실시예는 도 1에서 설명한 실시예와 대부분의 구성이 동일합니다. 다만, 도 5의 실시예에서는 도 1에서 설명한 PTC 층 (112， 122)이 양극판 ( 110) 및 음극판 ( 120)에서 활물질층 (113， 123)과 별도의 층을 형성하는 것이 아니라 활물질층 ( 113 , 123) 내에 PTC 물질이 흔합되어 있습니다. 이와 관련하여 도 5를 참고하면， 분리막 ( 130)과 양극 집전체 (111) 사이에 PTC 물질이 흔합된 양극 활물질층 (213)과， 분리막 ( 130)과 음극 집전체 ( 121) 사이에 PTC 물질이 흔합된 음극 활물질층 (223)이 위치한다. 다시 말해， 양극판 (110) 및 음극판 ( 120)에서 양극 활물질층 (213) 및 음극 활물질충 (223) 내에 PTC 물질이 흔합되어 있다.
본 실시예에서도 도 2 및 도 4에서 설명한 바와 같이 안정적인 층전 상태에서 PTC 특성이 발현되어 폭발 및 화재와 같은 이벤트 발생 없이 과층전 상황이 종료될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
【부호의 설명】
110： 양극판 120: 음극판
111： 양극 집전체 112， 122： PTC층
113： 양극 활물질층 121 : 음극 집전체
123: 음극 활물질층 130 : 분리막
135, 137： 코팅층

Claims

【청구범위】
【청구항 1】
양극판 및 음극판;
상기 양극판과 상기 음극판사이에 위치하는 분리막; 및
상기 분리막과 상기 양극판사이 및 상기 분리막과 상기 음극판사이에 위치하는 코팅층을 포함하고，
상기 분리막은, 상기 코팅층으로 덮여 있는 계 1 부분과， 상기 양극판과 대면하는 표면 및 상기 음극판과 대면하는 표면을 노출하는 제 2 부분을 포함하고，
상기 양극판 및 상기 음극판 중 적어도 하나는 PTCCPosi t ive
Temperature Coef f icient ) 물질을 포함하는 전극조립체.
【청구항 2】
제 1항에서，
상기 양극판은 양극 집전체와 양극 활물질층을 포함하고， 상기 음극판은 음극 집전체와 음극 활물질층을 포함하며，
상기 분리막의 상부면에 대해 수직한 방향으로 상기 분리막의 거 12 부분은 상기 양극 활물질층 및 상기 음극 활물질층과 중첩하는 전극 조립체.
[청구항 3】
제 2항에서，
상기 분리막의 상부면에 대해 수직한 방향으로 상기 분리막 중에 상기 제 2 부분이 차지하는 영역 전체와 중첩하는 상기 양극 집전체 부분 및 상기 음극 집전체 부분은 각각 상기 양극 활물질층 및 상기 음극 활물질층에 의해 덮여 았는 전극 조립체.
【청구항 4】
게 1항에서，
상기 분리막의 제 2 부분은 상기 분리막의 가장자리에 위치하는 전극 조립체.
【청구항 5】
제 1항에서，
상기 코팅층은 유무기 복합층인 전극 조립체.
[청구항 6】
계 1항에서，
상기 분리막은 올레핀계 폴리머를 포함하는 전극 조립체.
【청구항 7】
제 1항에서，
상기 제 2 부분이 상기 분리막 전체에서 차지하는 면적은 5% 이상 15% 이하인 전극 조립체.
【청구항 8】
양극판， 음극판， 상기 양극판과 상기 음극판을 전기적으로 절연하는 분리막, 상기 분리막과 상기 양극판 사이 및 상기 분리막과 상기 음극관 사이에 위치하는 코팅층을 포함하는 전극 조립체가 과층전으로 전지 전압 및 온도가상승하는 단계 ;
상기 분리막은， 상기 코팅층으로 덮여 있는 제 1 부분과， 상기 양극판과 대면하는 표면 및 상기 음극판과 대면하는 표면을 노출하는 계 2 부분을 포함하고， 상기 게 2 부분에 해당하는 상기 분리막이 열수축하여 상기 양극판과 상기 음극판이 서로 단락되는 단계;
상기 양극판과 상기 음극판의 단락에 의해 상기 전지 전압이 하강하는 단계;
상기 단락에 의해 상기 전지 전압이 하강한 이후에 충전 상태를 유지함으로써 온도가상승하는 단계 ; 및
상기 양극판 및 상기 음극판 중 적어도 하나에 포함된 FKXPosi t ive Temperature Coef f icient ) 물질에 의해 저항이 증가하는 단계를 포함하는 이차 전지 안정화 방법 .
【청구항 9】
제 8항에서，
상기 PTC 물질에 의해 저항이 증가하는 단계는， 상기 충전 상태를 유지함으로써 온도가상승하는 단계에서 발생하는 이차 전지 안정화 방법 .
【청구항 10】
계 8항에서，
상기 양극판은 양극 집전체와 양극 활물질층을 포함하고, 상기 음극판은 음극 집전체와 음극 활물질층을 포함하며，
상기 양극판과 상기 음극판이 서로 단락되는 단계는 상기 양극 활물질층과 상기 음극 활물질층이 서로 접촉하는 단계를 포함하는 이차 전지 안정화 방법 .
【청구항 11】
제 8항에서，
상기 저항이 증가하는 단계에서 상기 전지 전압이 최대치에 도달하는 이차 전지 안정화 방법 .
PCT/KR2018/012742 2017-11-01 2018-10-25 전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법 WO2019088570A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880033405.1A CN110692161B (zh) 2017-11-01 2018-10-25 电极组件及稳定二次电池的方法
EP18873096.4A EP3614482A4 (en) 2017-11-01 2018-10-25 ELECTRODE ASSEMBLY AND METHOD FOR STABILIZING RECHARGEABLE BATTERY
US16/609,859 US11302901B2 (en) 2017-11-01 2018-10-25 Electrode assembly and method of stabilizing secondary battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170144769A KR102273100B1 (ko) 2017-11-01 2017-11-01 전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법
KR10-2017-0144769 2017-11-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019088570A1 true WO2019088570A1 (ko) 2019-05-09

Family

ID=66332169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/012742 WO2019088570A1 (ko) 2017-11-01 2018-10-25 전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11302901B2 (ko)
EP (1) EP3614482A4 (ko)
KR (1) KR102273100B1 (ko)
CN (1) CN110692161B (ko)
WO (1) WO2019088570A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670638A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 阿尔特逆向工程民事合伙公司 可加热电池

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210048924A (ko) * 2019-10-24 2021-05-04 주식회사 엘지화학 이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩
CN110783619A (zh) * 2019-11-20 2020-02-11 北京卫蓝新能源科技有限公司 一种具备自加热功能的锂电池及其制备方法
KR20210077512A (ko) 2019-12-17 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 내부 단락 평가용 전지 셀 및 이를 이용한 전지 셀의 내부 단락 평가 방법
KR20210078742A (ko) 2019-12-19 2021-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 자성체를 이용한 내부단락 유도장치를 포함하는 이차전지

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004327183A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Mitsubishi Electric Corp 電池及びその製造方法
KR20060042845A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 주식회사 엘지화학 열안정성이 향상된 이차전지
KR101181804B1 (ko) * 2009-10-29 2012-09-11 에스비리모티브 주식회사 전극군과 이를 적용한 이차전지
KR101453037B1 (ko) * 2011-03-23 2014-10-21 주식회사 엘지화학 전극조립체 및 이의 제조방법
KR101557302B1 (ko) * 2012-11-21 2015-10-05 주식회사 엘지화학 이종 분리막들을 포함하고 있는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030065074A (ko) 2002-01-29 2003-08-06 주식회사 뉴턴에너지 전기화학셀 및 이의 제조방법
JP4984456B2 (ja) 2005-08-19 2012-07-25 トヨタ自動車株式会社 電池
KR101058313B1 (ko) 2007-06-18 2011-08-22 주식회사 엘지화학 우수한 안전성을 발휘하는 전기화학소자
KR100911999B1 (ko) * 2008-01-28 2009-08-14 주식회사 엘지화학 절연특성이 향상된 전지
US8574752B2 (en) 2009-10-29 2013-11-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode assembly and rechargeable battery using the same
CN103441230B (zh) * 2013-08-21 2016-03-09 东莞新能源科技有限公司 有机/无机复合多孔隔离膜及其制备方法及电化学装置
WO2015046469A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 日立化成株式会社 リチウムイオン二次電池用正極及びそれを用いたリチウムイオン二次電池
KR101760393B1 (ko) 2014-12-04 2017-07-21 주식회사 엘지화학 코팅부와 비코팅부를 가진 분리막을 포함하는 전극조립체 및 이를 구비한 전지셀
US10608289B2 (en) 2014-12-16 2020-03-31 Lg Chem, Ltd. Method of manufacturing secondary battery electrode containing PTC material and electrode manufactured thereby

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004327183A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Mitsubishi Electric Corp 電池及びその製造方法
KR20060042845A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 주식회사 엘지화학 열안정성이 향상된 이차전지
KR101181804B1 (ko) * 2009-10-29 2012-09-11 에스비리모티브 주식회사 전극군과 이를 적용한 이차전지
KR101453037B1 (ko) * 2011-03-23 2014-10-21 주식회사 엘지화학 전극조립체 및 이의 제조방법
KR101557302B1 (ko) * 2012-11-21 2015-10-05 주식회사 엘지화학 이종 분리막들을 포함하고 있는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3614482A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670638A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 阿尔特逆向工程民事合伙公司 可加热电池

Also Published As

Publication number Publication date
US11302901B2 (en) 2022-04-12
EP3614482A4 (en) 2020-06-24
KR20190049191A (ko) 2019-05-09
CN110692161B (zh) 2022-11-08
US20200083519A1 (en) 2020-03-12
CN110692161A (zh) 2020-01-14
KR102273100B1 (ko) 2021-07-02
EP3614482A1 (en) 2020-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8574743B2 (en) Electrochemical device with alternative separator system
KR101401102B1 (ko) 이차전지용 전극조립체 및 이를 포함한 리튬 이차전지
EP2378595B1 (en) High-power lithium secondary battery
KR102273100B1 (ko) 전극 조립체 및 이차 전지 안정화 방법
US20050079422A1 (en) Lithium secondary battery having PTC powder and manufacturing method thereof
WO2017014245A1 (ja) リチウムイオン二次電池
KR101278739B1 (ko) 중첩 전기화학소자
JP2015502012A (ja) ケーブル型二次電池用負極、及びそれを含むケーブル型二次電池
KR101431278B1 (ko) 온도 분포의 균일성이 향상된 이차 전지
KR20050035074A (ko) 피.티.씨. 분말을 가지는 리튬 이차 전지 및 그 제조방법
JP4281329B2 (ja) 非水電解質電池
KR20170073281A (ko) 이차 전지
KR20210035591A (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
US20210075064A1 (en) Stack-type electrode assembly comprising electrode with insulation layer and lithium secondary battery comprising the same
CN114846656A (zh) 电极和电极组件
US11522169B2 (en) Sulfide-based all-solid-state battery including surface heat-treated positive electrode active material and method of manufacturing the same
KR20220017058A (ko) 파우치형 이차전지 및 이의 제조방법
KR20230050121A (ko) 리튬 이차전지
KR20220014767A (ko) 전극, 전극 조립체 및 이차 전지
KR20230157243A (ko) 전고체 전지
KR20220142703A (ko) 안전성이 향상된 전극 및 이의 제조방법
KR20210155670A (ko) 저융점 바인더를 포함하는 리튬 이차전지용 전극, 이를 포함하는 전극조립체, 및 리튬 이차전지
KR20180017696A (ko) 안전성이 향상된 이차전지용 전극조립체
KR20160140507A (ko) 두께 방향성을 갖는 전극조립체 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR20080064919A (ko) 외부 충격에 대한 안전성이 향상된 고용량 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18873096

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018873096

Country of ref document: EP

Effective date: 20191119

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE