具有起火抑制结构的锂二次电池的制作方法

本发明涉及一种具有起火抑制结构的锂二次电池。本申请要求于2022年2月7日提交的韩国专利申请10-2022-0015670的优先权权益，并且将该韩国专利申请文献中公开的所有内容都作为本说明书的一部分。

背景技术：

1、锂二次电池通常由包括正极、负极、电解质和隔膜的电池电芯组成。在袋形电芯(一种电池电芯)的情况下，其具有堆叠有多个单元电芯(单元电芯由正极、负极和隔膜组成)的电极组件与电解质一起容纳在袋形电池壳体中的形式。

2、图1示出了常规的袋形电池结构。参照图1(a)，锂二次电池包括电极引线30、绝缘膜20、电极组件10和电池壳40。电池壳40包括容纳电极组件10的容纳部ac'和沿容纳部ac'的边缘在电池壳40的纵向方向上延伸的边缘部ed'。

3、袋形电池具有电极组件10容纳在袋形电池壳40中的形式。电极组件10是指多个电极板的堆叠体，并且电极板由负极板和正极板构成。即，容纳在袋形电池壳40中的电极组件10意味着正极板和负极板交替堆叠。这里，正极板和负极板由隔膜分开。电极极耳11根据它们各自的极性延伸或连接到这些电极板。电极引线30连接到这些电极极耳11。电极极耳11和电极引线30通过超声焊接等方式连接。

4、绝缘膜20附着在电极引线30上以密封并绝缘电极引线30和电池壳40，并且当上电池壳41和下电池壳42的接合部被接合和密封时，绝缘膜20置于上电池壳41和下电池壳42的接合部之间。

5、参照图1(b)，当上电池壳41和下电池壳42接合时，可以知道与电极极耳11连接的电极引线30伸出电池壳40外部。即，上电池壳41和下电池壳42通过密封电极组件10来保护电极组件10免受外部影响。

6、同时，由于电池壳40用作绝缘体，从内部的电极组件10产生的热不会释放到外部，这导致锂二次电池由于过热而起火。具体地，当在每个单元电芯中产生的热叠加时，电池电芯内部的温度升高，导致电池电芯内部过热。

7、通常，由于锂二次电池包括堆叠的多个电极板，所以在电极组件10的中心收集热量，并且中心的温度呈指数地增加。如上所述，当锂二次电池的内部达到高温时，在正极处发生热失控，并且存在锂二次电池由于此时产生的热而爆炸的风险。

8、因为最近的趋势是增加锂二次电池的能量密度，所以需要一种能够抑制如上所述的由于单元电芯中产生的热叠加而发生的过热现象的方法。

9、[相关技术]

10、韩国专利公开10-2019-0024709

技术实现思路

1、[技术问题]

2、本发明旨在解决由多个单元电芯产生的重叠热所引起的过热现象。

3、[技术方案]

4、根据本发明，提供了一种具有起火抑制结构的锂二次电池，其包括：电极组件，其由包括单元电芯的第一电极部、包括单元电芯的第二电极部和包括散热元件的散热部组成；电池壳，其由上电池壳和下电池壳组成，并包括容纳电极组件的容纳部和沿容纳部的边缘延伸形成的接合部；其中，所述散热部设置在第一电极部与第二电极部之间。

5、具体地，第一电极部和第二电极部可以各自包括至少一个或多个单元电芯。

6、更具体地，包括在第一电极部和第二电极部中的单元电芯的数量可以彼此相等。

7、具体地，可以在散热部和第一电极部之间以及散热部和第二电极部之间设置隔膜。

8、此外，散热部可以包括多个散热元件，并且隔膜可以设置在各个散热元件之间。

9、优选地，散热元件可包括铜、铝、镍、铜合金、镍合金、钛、不锈钢(sus)和碳中的至少一种。

10、具体地，单元电芯可包括：正极板，其包括正极集流体、从所述正极集流体的一端引出的正极极耳、以及涂覆在所述正极集流体的表面上的正极混合物；负极板，其包括负极集流体、从所述负极集流体的一端引出的负极极耳、和涂覆在所述负极集流体的表面上的负极混合物；以及设置在所述正极板与所述负极板之间的隔膜。

11、具体地，散热元件可以具有板形状，并且散热元件的水平和竖直长度可以不超过正极集流体或负极集流体的水平和竖直长度。

12、此外，散热元件还可以包括：在与正极极耳和负极极耳中的任一个相对应的位置处引出的散热耳片。

13、此外，包括在散热部中的散热元件的总厚度可以比正极集流体或负极集流体的厚度厚。

14、另外，包括在散热部中的散热元件的总厚度可以小于或等于正极集流体的厚度的8倍。

15、同时，正极极耳可以连接至与正极极耳对应的位置处的散热耳片，负极极耳可以连接至与负极极耳对应的位置处的散热耳片。

16、根据另一示例性实施方式，散热元件还可包括从未设置正极极耳和负极极耳的一端引出的散热鳍片。

17、具体地，散热鳍片可以不超过电池壳的接合部，并且可以设置在上电池壳和下电池壳的接合部之间。

18、[有利效果]

19、根据本发明，即使当电池电芯内部的电极组件局部地产生高温热量时，其也具有抑制锂二次电池的过热和起火的效果。

1.一种具有起火抑制结构的锂二次电池，其包括：

2.如权利要求1所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

3.如权利要求2所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

4.如权利要求1所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

5.如权利要求1所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

6.如权利要求1所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

7.如权利要求1所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中，所述单元电芯包括：

8.如权利要求7所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

9.如权利要求7所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

10.如权利要求7所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

11.如权利要求7所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

12.如权利要求9所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

13.如权利要求7所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中

14.如权利要求13所述的具有起火抑制结构的锂二次电池，其中