二次电池和用于制造二次电池的方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求于2020年6月15日提交的韩国专利申请第10-2020-0072599号的优先权的权益，其在此通过引用整体并入。

背景技术：

1、通常，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池正在被应用于使用在小型产品(例如数码相机、p-dvd、mp3p、移动电话、pda、便携式游戏设备、电动工具、电动自行车等)，以及需要高电力的大型产品(例如电动车辆和混合动力车辆)、用于存储盈余电力或可再生能源的电力储存设备、和备用电力储存设备中。

2、通常，为了制造锂二次电池，首先，将电极活性材料浆液施加至正极收集器和负极收集器以制造正极(阴极)和负极(阳极)。然后，将电极层压在隔板的两侧上以形成电极组件。此外，在电池盒中容纳电极组件，并且然后在电池盒中注入电解液之后密封电池盒。

3、这样的二次电池根据容纳电极组件的盒的材料被分为袋型二次电池和罐型二次电池。在袋型二次电池中，电极组件被容纳在由具有可变形状的柔性聚合物材料制成的袋中。此外，在罐型二次电池中，电极组件被容纳在由具有预定形状的金属或塑料材料制成的盒中。罐型二次电池根据盒的形状被分为盒具有多边形形状的棱柱型二次电池以及盒具有圆柱形形状的圆柱型二次电池。

4、在袋型二次电池中，在将电解液注入至袋型电池盒中之后，密封注入孔，并且然后执行化成过程。此外，在袋的一侧处形成的脱气部分中打孔，以执行用于排出在电池中产生的气体的脱气过程。此后，将袋重新密封，并且移除脱气部分。

5、如上所述，在袋型二次电池中，由于在注入孔被完全封闭之后执行化成过程，因此充电速率可能是高的，并且可能会快速排出气体。因此，二次电池可以在预定的过程时间内制造。

6、然而，在罐型二次电池中，当将电解液注入至罐型电池盒中，并且执行化成过程时，注入孔可能不会被完全封闭。如果在注入孔被完全封闭之后执行化成过程，与袋型电池盒不同，如果由于气体的产生导致电池盒的体积被扩展一次，则很难在脱气过程之后返回其原始状态。

7、另外，由于罐型电池盒由具有刚性的材料，例如金属或塑料制成，因此在脱气孔被打出来之后不可能重新密封电池盒。因此，在封闭注入孔之前，首先注入一次电解液，并在干燥室中执行化成过程，以防止湿气渗透。然后，在某种程度上排出气体之后，注入二次电解液，并且封闭注入孔。

8、然而，当执行上述方法时，为了在预定的过程时间内完成二次电池的制造，必须在未完全排出气体的状态下封闭注入孔。因此，仅排出气体的一部分，并且气体部分剩余在盒内。随着电极组件通过剩余气体而溶胀的溶胀现象发生，存在制造的二次电池在厚度上增加的问题。

9、[现有技术文件]

10、[专利文件]

11、韩国专利注册第1002783号。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的是提供一种用于制造二次电池的方法，在该二次电池中防止电极组件的溶胀现象，并且由于电池盒内部的压力而层压多个单元电池。

3、本发明的目的不仅限于上述目的，而且本领域技术人员将从下面的描述中清楚地理解本文中未描述的其他目的。

4、技术解决方案

5、为了实现上述目的，根据本发明的实施方式的用于制造二次电池的方法包括：在罐型电池盒中容纳电极组件，在该电极组件中交替堆叠电极和隔板；通过注入孔一次注入电解液；在打开注入孔的状态下执行化成过程时，向电池盒施加压力；通过注入孔二次注入电解液；以及封闭注入孔。

6、另外，电极组件可以是堆叠型电极组件，在该堆叠型电极组件中电极和隔板的至少部分被层压。

7、另外，在执行化成过程时施加压力可以包括：在执行一次化成过程时，施加作为第一压力的一次压力；以及在执行二次化成过程时，施加作为大于第一压力的第二压力的二次压力。

8、另外，第一压力可以是0.5kgf/cm2至1kgf/cm2，并且第二压力可以是4.5kgf/cm2至10kgf/cm2。

9、另外，在执行一次化成过程时，充电率可以是23％或更少。

10、另外，在执行二次化成过程时，充电率可以是70％或更少。

11、另外，在执行化成过程时施加压力时，电池盒可以被加热。

12、另外，电池盒可以以55°至65°的温度被加热。

13、另外，该方法还可以包括在电解液的一次注入之后并且在执行化成过程时施加压力之前执行老化。

14、另外，在老化的执行时，用于老化的温度可以为20°至30°。

15、另外，在电解液的二次注入时，可以将电池盒中剩余的气体排出到外部。

16、为了实现上述目的，根据本发明的实施方式的二次电池包括：堆叠型电极组件，在该堆叠型电极组件中交替堆叠电极和隔板，其中，电极和隔板的至少部分被彼此层压；以及罐型电池盒，在该罐型电池盒中容纳电极组件并且该罐型电池盒具有不变的外观。

17、实施方式的其他特征包括在详细描述和附图中。

18、有益效果

19、根据本发明的实施方式，至少存在以下效果。

20、由于在执行罐型二次电池的化成过程时按压二次电池，因此可以有效地将气体排出到外部，以防止电极组件溶胀并缩短制造过程。

21、另外，即使在罐型电池盒中容纳堆叠型电极组件，而不是卷绕型电极组件，由于电池盒内部的压力，也可以层压多个单元电池。

22、本发明的效果不受上述描述的限制，并且因此，在本说明书中包括更多不同的效果。

技术特征：

1.一种用于制造二次电池的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电极组件是堆叠型电极组件，在所述堆叠型电极组件中所述电极和所述隔板的至少部分被层压。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在执行所述化成过程时施加所述压力包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一压力是0.5kgf/cm2至1kgf/cm2，并且

5.根据权利要求3所述的方法，其中，在执行所述一次化成过程时，充电率为23％或更少。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在执行所述二次化成过程时，充电率为70％或更少。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在执行所述化成过程时施加所述压力时，所述电池盒被加热。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述电池盒以55°至65°的温度被加热。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述电解液的一次注入之后并且在执行所述化成过程时施加所述压力之前执行老化。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述老化的执行时，用于所述老化的温度为20°至30°。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述电解液的二次注入时，将所述电池盒中剩余的气体排出到外部。

12.一种二次电池，包括：

技术总结
为了解决上述问题，根据本发明的实施方式的二次电池的制造方法包括以下步骤：在罐型电池盒内容纳电极组件，该电极组件包括交替堆叠的电极和隔板；通过入口端口一次注入电解液；在打开入口端口的状态下执行化成，并且同时向电池盒施加压力；通过入口端口二次注入电解液；以及封闭入口端口。

技术研发人员：庾大恩,李容坤,郑暎薰
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12