[发明专利]制备袋型二次电池的方法

说明书

本发明涉及一种制备袋型二次电池的方法，且具体地涉及一种制备袋型二次电池的方法，所述方法包括：通过将电极组件容纳在袋型壳体的内部空间中来制备袋型初级(preliminary)二次电池；将金属超声波构件设置为紧密地贴附至袋型初级二次电池的两个表面；将用于凝胶聚合物电解质的组合物注入袋型初级二次电池中；使用金属超声波构件对袋型初级二次电池进行加压的同时，对袋型初级二次电池施加超声波振动；对袋型初级二次电池执行化成；将用于凝胶聚合物电解质的组合物固化；和脱气，其中，超声波构件保持在30℃至80℃的温度下，并且在对袋型初级二次电池每单位面积施加0.1kgf/cm²至3,000kgf/cm²的压力的同时，对袋型初级二次电池进行加压。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2018-0034688号和于2019年3月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2019-0032175号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。

技术领域

本发明涉及一种制备具有改善的电解质润湿性的袋型二次电池的方法。

背景技术

随着对移动装置的技术开发和的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求已显著增加，并且，在这些二次电池中，具有高能量密度、高工作电位、长循环寿命、和低自放电率的锂二次电池已被商业化并广泛使用。

锂二次电池根据其形状可分为棱柱型锂二次电池和袋型锂二次电池。

关于棱柱型锂二次电池，由于其形状是固定的，因此其设计受到限制，并且就安全性而言，用于排出气体或液体的排出口不顺畅，因此棱柱型锂二次电池的缺点在于：由于电池内部热量和气体的积聚，导致存在很大的爆炸风险。

相比之下，对于袋型锂二次电池，由于其形状和尺寸没有限制，因此易于通过热熔合来组装，并且当发生异常行为时便于排出气体或液体的排出口(vent)，袋型锂二次电池的优点在于：安全性高。

袋型锂二次电池以如下方式制备：将其中多孔隔板设置在正极和负极之间的电极组件插入具有预定尺寸和形状的袋型壳体中之后，通过注入包括锂盐的电解质来浸渍电极组件。

在电解质由于毛细作用力(capillary force)而渗透在正极、负极和隔板之间的同时，电极组件被浸渍，其中，只有当构成电极组件的电极被电解质快速且完全地浸渍时，才能优化电池性能。

然而，由于材料的性质，正极、负极和隔板是高度疏水的，但是，由于电解质是亲水材料，因此为使电解质充分地浸渍电极组件，需要大量的时间和特定的工艺条件。

此外，由于随着诸如二次电池之类的装置逐渐变大，可被电解质渗透的体积减小，但是渗透面积增大，所以电极组件的内部可能无法被电解质浸渍，并且极有可能电解质仅局部地存在于外部。结果，由于二次电池中电解质的不均匀分布而导致二次电池的容量和性能大大降低，这已成为一个问题。

此外，具有相对较高粘度的用于凝胶聚合物电解质的组合物已被越来越多地使用，同时包括凝胶聚合物电解质在内的锂二次电池近来已被商业化以确保安全性。

因此，需要一种用于改善用于凝胶聚合物电解质的组合物的润湿性(wetting)的方法。

通常，为了改善润湿性，已经提出了在高温下注入用于凝胶聚合物电解质的组合物的方法或在减压下注入用于凝胶聚合物电解质的组合物的方法。然而，在这种情况下，在将用于凝胶聚合物电解质的组合物浸渍常规电极组件之前或者在所注入的用于凝胶聚合物电解质的组合物因热量或压力而改性之前发生预凝胶化(pre-gel)时，会产生诸如内部短路之类的另一个问题。