[发明专利]具有提高的稳定性的圆柱形二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有提高的安全性的圆柱形二次电池，并且尤其涉及一种具有果冻卷式电极组件（“果冻卷状物”）的二次电池，该二次电池具有安装在电池容器中的阴极/分隔物/阳极结构，其中，密封胶带被附接到果冻卷状物的包括果冻卷状物缠绕端的外侧，且密封胶带与电解质反应，结果使密封胶带凝胶化。

背景技术

随着移动装置已经被日益发展并且对于这种移动装置的需求已经增长，对于二次电池的需求已经随着用于移动装置的能源而锐增。在这种二次电池中，锂二次电池具有高能量密度和高放电电压，在锂二次电池中已经进行了许多研究，并且现在在商业上且广泛地使用锂二次电池。

取决于电池壳体的形状，二次电池可以被划分为具有安装在圆柱形金属容器中的电极组件的圆柱形电池、具有安装在棱柱形金属容器中的电极组件的棱柱形电池或具有安装在由铝层压片形成的袋状壳体中的电极组件的袋状电池。

此外，安装在电池壳体中的电极组件是具有阴极/分隔物/阳极堆叠结构的能够充电和放电的电力生成元件。电极组件可以被划分为：果冻卷式电极组件，该果冻卷式电极组件被构造为具有如下的结构，在该结构中，施加有活性材料的长片式阴极和长片式阳极在分隔物被布置在阴极和阳极之间的状态下被缠绕；堆叠式电极组件，该堆叠式电极组件被构造为具有如下的结构，在该结构中，具有预定尺寸的多个阴极和具有预定尺寸的多个阳极在分隔物被分别布置在阴极和阳极之间的状态下被顺序地堆叠；或堆叠/折叠式电极组件，该堆叠/折叠式电极组件被构造为具有如下的结构，在该结构中，在分隔物被分别布置在阴极和阳极之间的状态下，预定数量的阴极和预定数量的阳极被顺序地堆叠，从而构成单元电池，诸如二分电池（bi-cell）或全电池(full cell)，且然后使用分隔膜缠绕单元电池。果冻卷式电极组件具有如下的优点，即果冻卷式电极组件易于制造并具有高的能量密度每单位质量。

通常，果冻卷式电极组件被安装到圆柱形金属壳体中以制造圆柱形电池。

当使用这种果冻卷式电极组件（在下文中简称为“果冻卷状物”）制造电池时，阴极/分隔物/阳极堆叠件被缠绕为圆形，该堆叠件的最外端被使用由聚丙烯（PP）制成的密封胶带固定以便维持果冻卷的形式，该堆叠件被安装到电池壳体即金属容器中，电解质被注入电池壳体中，并且使具有电极端子（例如，阴极端子）的顶帽与电池壳体的敞开上端联接。由此，制造了电池。

然而，当具有上述结构的二次电池倒下或对二次电池施加外部冲击时，果冻卷状物上下移动，并且因此，果冻卷状物的上部或下部被挤压，结果使果冻卷状物的片变形，并可能发生短路。

此外，随着二次电池被反复地充电和放电，果冻卷状物被反复地膨胀和收缩。此时，果冻卷状物的外部区域被这种扩张和收缩很大地影响。因此，电极可能破损。

因此，非常需要从根本上解决上述问题的技术。

发明内容

【技术问题】

因此，已经做出本发明以解决上述问题和仍待解决的其它技术问题。

具体地，本发明的目的是提供一种具有改进的安全性的圆柱形二次电池，其中，密封胶带与电解质反应，因此密封胶带被凝胶化以增加相对于电池壳体的摩擦力，从而防止果冻卷状物的移动。

【技术方案】

根据本发明的一个方面，上述目的和其它目的可以通过提供一种具有果冻卷式电极组件（果冻卷状物）的二次电池来实现，该二次电池具有安装在电池容器中的阴极/分隔物/阳极结构，其中，密封胶带被附接到果冻卷状物的包括果冻卷状物缠绕端的外侧，且密封胶带与电解质反应，从而密封胶带被凝胶化。

如前面所述，果冻卷状物被制造为具有如下的结构，在该结构中，阴极/分隔物/阳极堆叠件被缠绕为圆形，堆叠件的最外端被密封胶带固定，使得阴极、分隔物和阳极被维持在缠绕状态中。根据本发明，附接到果冻卷状物的外部区域的密封胶带与电解质反应，从而密封胶带被凝胶化。因此，减少由于在电池充电和放电期间的扩张和收缩而施加到位于果冻卷状物的外部区域处的电极上的力是可能的，因此有效地防止果冻卷状物的外部区域处的电极损坏。此外，由于密封胶带的凝胶化而增大了摩擦力，因此约束了果冻卷状物向上和向下的移动且由此使电池免受外部冲击（掉落和振动）。

例如，电池容器可以是圆柱形容器。可以通过在分隔物被布置在阴极片和阳极片之间的状态下缠绕阴极片和阳极片、将附接有密封胶带的果冻卷状物插入到圆柱形容器中、将电解质注入到圆柱形容器中和密封该圆柱形容器来制造该圆柱形二次电池。