用于提高安全性的二次电池用双袋和使用其的二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于提高安全性的二次电池用双袋，更特别地，涉及在其中包含安全 构件的二次电池用双袋。
【背景技术】
[0002] 随着移动装置技术的发展及其需求的不断增加，电池被广泛用作能源。因此，正在 对能够应对各种需求的电池进行深入研究。
[0003]通常，在电池形状方面，对薄且由此可以应用于诸如移动电话的产品的方形和袋 型二次电池存在高的需求。在电池材料方面，主要使用具有高能量密度、放电电压和输出安 全性的锂二次电池诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池。
[0004]在这些电池中的一个主要研究主题为提高安全性。通常，锂二次电池可能会由于 其异常运行状态造成的内部的高温和高压而导致爆炸，所述异常运行状态为诸如内部短 路、超过容许电流和电压的过充、暴露于高温和由于坠落导致的冲击。特别地，车辆用电池 必须拥有大容量，但由于与大容量相称的差的安全性而会造成问题。
[0005]对电池安全性的提高正在进行积极研究。例如，韩国专利申请公开号 2012-0132341公开了二次电池用安全构件，其可以最大化地吸收生成的热从而防止电池着 火。尽管这个专利提供了能够通过吸收热来防止着火的方法，但它不能应对由于冲击而发 生着火的情况。
【发明内容】
[0006] 技术问题
[0007]已经考虑到相关领域的以上问题完成了本发明，本发明的一个目的为提供用于提 高安全性的二次电池用双袋，即使当由于电池的异常运行如在内部短路、过充、暴露于高温 和冲击的情况下而导致电池的内部达到高温时，所述双袋也可以防止电池着火。
[0008] 技术方案
[0009]为了实现以上目的，本发明提供包含安全构件的二次电池用双袋。
[0010] 另外，本发明提供双袋型二次电池，其包含：正极，所述正极包含正极活性材料和 正极集电器；负极，所述负极包含负极活性材料和负极集电器；隔膜；和双袋，所述双袋接 收所述正极、所述负极和所述隔膜并且在其中包含安全构件。
[0011] 有益效果
[0012] 根据本发明，二次电池用双袋包含由阻燃材料构成的安全构件。即使当由于电池 的异常运行如在内部短路、过充、暴露于高温和冲击的情况下而导致电池的内部达到高温 时，这样的安全构件由于高温而首先熔化，从而防止电池着火。
【附图说明】
[0013] 图1说明常规袋型电池的结构；且
[0014] 图2说明根据本发明的双袋型电池的结构。
【具体实施方式】
[0015] 下文中，将对本发明进行详细地说明。
[0016] 根据本发明，二次电池用双袋包含安全构件。
[0017] 可以在二次电池用双袋内以层或块的形式提供安全构件。或者，可以在二次电池 用双袋外以层或块的形式提供安全构件。当在二次电池用双袋外以层或块的形式提供安全 构件时，在双袋中以如下方式含有安全构件，使得用层形式的安全构件将电极组件包围一 次或若干次，或者使得可以用具有相对应的尺寸的安全构件覆盖电极组件的一面或多面， 然后除了所述安全构件以外再用袋包围。
[0018] 对于双袋，除了所述安全构件以外，将袋的基材用于二次电池，且没有特别限制， 只要所述基材可稳定地保护安全构件同时不引起化学作用即可。所述基材的优选实例包括 聚乙烯、聚丙烯和聚氨基甲酸酯，更优选地，在其中设置有铝。
[0019] 安全构件用树脂没有特别限制，只要其具有80°C以上的熔点即可。优选使用具有 80°C以上的熔点的阻燃树脂。更优选使用的为包含至少一种具有80°C以上的熔点的阻燃 弹性体树脂的阻燃树脂。具有80°C以上的熔点的阻燃树脂的实例可以包括丙烯腈-丁二 稀-苯乙稀树脂（ABC)、丙稀腈氯化聚乙稀苯乙稀三元共聚物（ACS)、丙稀腈苯乙稀丙稀酸 酯（AXS)树脂、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯共聚物（AAS)、聚氯乙烯树脂、尼龙6单体、聚氯丁烯、 反式-1，4-聚异戊二烯、聚环氧丙烷及其混合物。另外，阻燃弹性体树脂可以包含选自如下 中的任一种或多种：改性的聚苯醚（PPE)树脂、乙烯-丙烯-二烯单体弹性体和乙烯-乙酸 乙烯酯共聚物。
[0020] 安全构件包含在双袋中，且优选以大于单片正极的厚度且小于电极组件的厚度的 厚度提供。如果安全构件的厚度小于单片正极的厚度，则防止电池着火的能力可能会劣化。 相反地，如果其厚度超过电极组件的厚度，则可能不能对双袋进行折叠。
[0021] 根据本发明，安全构件还可以在其中包含阻燃溶液。当安全构件在其中包含阻燃 溶液时，阻燃溶液可能会流进电池中，且由此即使在由于袋外部的冲击如针刺的冲击而导 致电池内部短路的情况下，也可以防止着火。阻燃溶液没有特别限制，只要其为阻燃凝胶即 可。例如，可以使用磷酸酯类阻燃凝胶。
[0022] 另外，可以以至少两层的形式提供根据本发明的双袋。照此，所述袋可以还包含金 属层，由此增强袋的绝缘性能和拉伸强度。有用的为铝和氧化硅中的至少一种金属。
[0023] 根据本发明，双袋型二次电池包含：正极，所述正极包含正极活性材料和正极集电 器；负极，所述负极包含负极活性材料和负极集电器；隔膜；和双袋，所述双袋接收所述正 极、所述负极和所述隔膜，其中所述二次电池用双袋包含安全构件。
[0024] 在本发明中，通过将包含正极活性材料、导体和粘合剂的混合物施加在正极集电 器上，然后对其进行干燥，可以制造正极。根据需要，混合物可以还包含填料。正极活性材 料的实例可以包括但不限于：层状化合物如锂钴氧化物（LiCoO2)或锂镍氧化物（LiNiO2)或 者被一种以上过渡金属置换的化合物；锂锰氧化物如由LiuxMn2x04(其中X为0~0. 33)表 示的化合物、LiMn03、LiMn2O3和LiMnO2;锂铜氧化物（Li2Cu02);钒氧化物如LiV30s、V2O5S Cu2V2O7;由LiNi丨XMX02(M=Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，X= 0? 01 ~0? 3)表示的Ni位点型 锂镍氧化物；由LiMn2xMx02(M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，x= 0?Ol~0? 1)或Li2Mn3M0s(M=Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂猛复合氧化物；一部分Li被用碱土金属离子置换的LiMn2O4; 二硫化物化合物；和Fe2(M〇04)3。
[0025] 正极集电器通常被形成为3ym~500ym的厚度。这种正极集电器没有特别限制， 只要其具有高导电性且在相应的电池中不引起化学变化即可。例如，有用的为不锈钢、铝、 镍、钛、烧结碳，或用碳、镍、钛或银进行表面处理的铝或不锈钢。所述集电器在其表面上具 有细小的不规则处，由此增强正极活性材料的粘附力，且可以以诸如膜、片、箱、网、多孔体、 泡沫体和无纺布的各种形式提供。
[0026] 粘合剂有助于活性材料与导体的结合和对集电器的结合，且基于正极混合物的 总重量，通常以1重量％~50重量％的量添加。粘合剂可以包含高分子量聚丙稀腈-丙 烯酸共聚物，但不限于此。它的其它实例可以包含聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素 (CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙 烯-丙烯-二烯单体（EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶和各种共聚物。
[0027] 导体具有导电性且在相应的电池中不引起化学变化，且基于正极混合物的总重 量，可以以1重量％~50重量％的量添加。其实例可以包含石墨如天然石墨或人造石墨； 炭黑类材料如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑和热裂法炭黑；导电纤维如碳纤 维或金属纤维；金属粉末如氟化碳粉末、铝粉末和镍粉末；导电晶须如氧化锌或钛酸钾；导 电金属氧化物如二氧化钛；和导电聚合物如聚亚苯基衍生物。正极可以任选地包含填料以 抑制膨胀。
[0028] 填料没有特别限制，只要其为在相应的电池中