[发明专利]配置为能够补充电解质溶液的袋形电池单元

说明书

本发明涉及一种袋形电池单元，该袋形电池单元配置为使得补充在袋形电池单元的充电和放电期间耗尽的电解质溶液，从而改善袋形电池单元的寿命特性，其中袋形电池单元包括：由层压片制成的电池壳体；容纳在电池壳体中的电极组件；位于电极组件的外表面上的内袋，内袋中容纳有补充用的电解质溶液；以及穿孔构件，其配置为将内袋穿孔，以排放补充用的电解质溶液，其中当电池壳体中的压力增加时，穿孔构件变形，以排放容纳在内袋中的补充用的电解质溶液。

技术领域

本申请要求于2020年6月25日提交的韩国专利申请第2020-0077564号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。

本发明涉及一种配置为能够补充电解质溶液的袋形电池单元，更具体地，涉及这样一种袋形电池单元，该袋形电池单元配置为能够补充电解质溶液，其中在电池壳体中设置有内袋，在内袋中容纳有补充用的电解质溶液，当需要补充电解质溶液时，给电极组件提供电解质溶液。

背景技术

能够充电和放电的锂二次电池因无需更换电池单元而适于用作内置的电池单元，并且随着其稳定性的快速提高和容量的快速增加已被应用于各种装置。

例如，锂二次电池已经被广泛用作作为小型多功能产品的无线移动装置(wireless mobile device)或穿戴在身体上的可穿戴装置(wearable device)的能源，并且也已被用作提出作为引起空气污染的现有汽油和柴油车辆的替代品的电动车辆和混合电动车辆的能源。

锂二次电池配置为具有电极组件和电解质溶液被容纳在电池壳体中的结构，电极组件包括锂基正极、可逆地发生锂离子的吸留和释放的负极、以及配置为确保正极和负极的绝缘的隔膜，电解质溶液配置为提供锂离子的传输路径。

在锂二次电池的重复充电和放电期间，在电极的表面与电解质溶液之间发生副反应，从而正极和负极的每一个的晶体结构崩塌，电解质溶液耗尽。结果，锂二次电池的寿命降低。

特别是，锂离子的迁移率由于电解质溶液的耗尽而降低，从而电池单元的电阻增加，因此锂二次电池的性能突然劣化。

为了解决该问题，可考虑在锂二次电池的使用过程中额外注入电解质溶液的方法。然而，在拆卸电池单元以便添加电解质溶液的情况下，电极暴露于空气的可能性较高，并且存在难以将拆卸的电池单元再次密封的问题。

作为另一方法，专利文献1公开了一种电子装置以及用于电子装置的模块，该电子装置包括设置在通过堆叠电极层和电解质层而形成的电力产生元件周围的多余电解质溶液支撑部，以便解决由于电极层在充电和放电期间的膨胀和收缩而导致电极表面中的电解质溶液的过量和不足，该模块具有设置在电子装置的表面与壳体之间的空间中的压力传输介质。

在专利文献1中，当电极层膨胀时，压力传输至压力传输介质，当传输至压力传输介质的压力传输至多余电解质溶液支撑部时，容纳在多余电解质溶液支撑部中的电解质溶液被排放。

在专利文献1中，如上所述，作为配置为排放电解质溶液的手段的压力传输介质设置在电极层之间，从而降低了电池的容量。

作为另一示例，专利文献2涉及一种袋形二次电池，该袋形二次电池具有设置在袋形二次电池的内壁处的作为电解质溶液补充构件的气帽，其中，当形成在电池壳体内的气帽破裂时，容纳在气帽中的电解质溶液被排放。

在专利文献2中，单独需要在电池壳体内设置其中容纳有电解质溶液的气帽的工序，从而制造工序复杂。此外，由于气帽配置为容易破裂，从而即使在电解质溶液被耗尽之前气帽也会由于外部冲击而破裂，因此容纳在气帽中的电解质溶液可被排放。因此，难以调节补充电解质溶液的时间点。

因此，高度需要通过设置能够补充在锂二次电池使用期间耗尽的电解质溶液并且能够简化制造工序的结构而能够在增加电池单元寿命的同时防止电池单元的容量降低的技术。

(现有技术文献)