[发明专利]具有改进的防止湿气渗透的可靠度的电池单元

说明书

本文中公开一种包括电池壳体的电池单元，其中所述电池壳体包含：热粘合至彼此以组成所述电池单元第一密封部的热粘合部；用于接纳电极组件的第一间隔；以及于所述热粘合部外部形成的第二间隔，所述第二间隔与所述热粘合部一起组成所述电池壳体的外边缘，以及其中用于防止湿气自外部渗透至所述第一间隔中的金属片安装在至少一个所述第二间隔中。

技术领域

本申请主张于2015年8月12日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请第10-2015-0113632号的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用的方式全部并入本文中。

本发明涉及具有改进的防止湿气渗透的可靠度的电池单元。

背景技术

随着移动装置的持续发展以及对此类移动装置的需求增加，对作为此类移动装置的能量来源的二次电池的需求急剧增加。具有高能量密度以及高放电电压的锂二次电池处于这些二次电池中，已对锂二次电池进行了许多研究，且其现已商业化。

基于其外观，锂二次电池可通常分类成圆柱形电池单元、棱柱形电池单元以及袋状电池单元。基于电解质的类型，锂二次电池亦可分类成锂离子电池、锂离子聚合物电池以及锂聚合物电池。

最近移动装置小型化的趋势已增加对具有小厚度的棱柱形电池或袋状电池的需求。特别是，当前许多关注聚焦于袋状电池单元，因为易于修改袋状电池的形状、制造袋状电池的成本低、且袋状电池重量轻。

通常，袋状电池单元为具有在密封状态下将电极组件和电解质包含在袋状电池壳体中的电池，所述袋状电池壳体由包含树脂层以及金属层的层合片制成。安装于电池壳体中的电极组件可以配置成具有包卷(卷绕)型结构、堆叠型结构或组合(堆叠/折折叠)型结构。

图1为典型地示出包含堆叠型电极组件的电池单元的结构的图。

参照图1，电池单元10配置成具有以下结构：包含正极、负极以及分别安置在正极与负极之间的隔板(每一个隔板用固体电解质进行涂布)的电极组件30在密封状态下安装于袋状电池壳体20中，从而电连接至电极组件30的正极片31和负极片32的两个电极引线40和41向外暴露。

电池壳体20包含电极组件30位于其中且具有凹陷接纳部分23的壳本体21，以及一体地连接至壳本体21的罩盖22。

电池壳体20由层合片制成，所述层合片包含组成层合片最外层的外树脂层20a、用于防止材料渗透的金属屏障层20b以及用于密封的内树脂层20c。

堆叠型电极组件30的正极片31和负极片32通过焊接分别耦接至电极引线40和41。另外，绝缘膜50可附接至电极引线40和41中每一者的顶部和底部以便防止在热粘合装置(未示出)与电极引线40和41之间发生短路，且在使用热粘合装置将壳本体21的上末端24和罩盖22的上末端热粘合至彼此时确保电极引线40和41与电池壳体20之间的密封。

图2典型地示出形成图1的层合片的密封部以及层合片的耦接区段的工序。

参照图2以及图1，层合片20包含组成层合片最外层的外树脂层20a、用于防止材料渗透的金属屏障层20b以及用于密封的内树脂层20c。

外树脂层20a用于从外部保护电池单元。出于此原因，考虑到外树脂层20a的厚度，外树脂层20a需要展现高拉伸强度以及耐候性。外树脂层20a通常由定向尼龙(ONy)制成。金属屏障层20b用于防止空气或湿气被引入至电池单元中。金属屏障层20b通常由铝(Al)制成。在电极组件安装于壳本体21与罩盖22之间的状态下，为了密封电池单元，藉由对壳本体21的内树脂层20c以及罩盖22的内树脂层20c施加热以及压力而将两者热粘合至彼此。内树脂层20c通常由流延聚丙烯(CPP)制成。