[发明专利]具有爆炸安全性的电池袋及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池袋及其制造方法，更详细地涉及当存在由热或压力等引起的爆炸危险时，热或压力等会通过形成于密封剂层上的气孔排出到外部而对爆炸危险具有安全性的电池袋及其制造方法。

背景技术

通常锂离子二次电池等电池(cell)被内置于金属罐(metal can)中。金属罐主要使用铝(Al)，通过压力加工具有圆筒形或四方体（长方体等）形状。

但是，金属罐由于外壁坚硬，使得电池自身的形状由金属罐的形状决定而受到制约。为了克服这样的制约，正在开发和使用柔性(flexible)电池袋(cell pouch)。通常，电池袋会考虑阻气性（气体阻断性）和耐电解液性等而制造成多层结构。

图1表示根据现有技术的电池袋的截面结构图（层叠结构）。

参照图1的话，通常来说，电池袋P包含阻气层(gas barrier layer)1和密封剂层(sealant layer)2。并且，有时还进一步包含形成于阻气层1上的作为最外层的表面保护层3。

上述阻气层1是用于阻断气体出入，其主要使用铝箔(Al foil)。上述密封剂层2位于最内层，与内容物即电池接触。并且，上述表面保护层3是考虑到耐磨耗性和耐热性等而主要使用尼龙(Nylon)树脂。

电池袋P是如上所述层叠结构的膜被加工成为袋子形状而制造的，阳极、阴极和隔膜(separator)等电池构成要素浸渍于电解液后内置于其中。当如上所述内置了电池构成要素后，如图1所示在电池袋P的入口将密封剂层2彼此热粘接（热封）而密封。此时，密封剂层2与电池构成要素接触，所以需要具有绝缘性和耐电解液性，并且为了与外部密闭还需要具有高的密封性。即，密封剂层2彼此热粘接的密封部位需要具有优异的热粘接强度（密封性）。通常，密封剂层2中使用聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等聚烯烃树脂。尤其聚丙烯(PP)因拉伸强度、刚性、表面硬度、耐冲击强度等机械物性和耐电解液性等优异而主要用作电池袋P的密封剂层2。

但是，根据现有技术的电池袋P存在不具有与爆炸危险性相关的安全性的问题。通常，电池在生成/释放电（充电/放电）的过程（氧化还原反应等）中会产生热和压力，此时，受到由电池内部的异常反应引起的过充电或短路等原因，有可能产生高的热和压力。这样的高的热和压力会引起爆炸，而现有的电池袋P并不具有能够防止如上所述爆炸危险性的技术手段，因此，存在暴露于爆炸危险性的问题。

另外，根据现有技术的电池袋P由于密封剂层2的热粘接强度（密封性）不好，所以存在层间附着力差的问题。尤其是，阻气层1由Al等金属构成，存在着这种金属的阻气层1与密封剂层2之间的层间附着力差的问题。

专利文献：韩国公开专利2009-0076280

发明内容

本发明就是为了解决如上所述现有技术中存在的问题，目的是提供一种通过将电池产生的热或压力等排出到外部而去除，防止由热或压力等引起的爆炸危险性的电池袋及其制造方法。另外，本发明的目的是提供一种密封剂层的热粘接强度（密封性）优异，并且层间附着力得以提高的电池袋及其制造方法。

本发明的实施方式中提供一种电池袋，其包含阻气层和密封剂层，所述密封剂层包含密封树脂、以及通过热进行膨胀而形成气孔的热膨胀性微胶囊。此时，所述密封剂层优选进一步包含选自改性聚乙烯、改性聚丙烯、丙烯酸树脂和改性丙烯酸树脂中的一种以上的树脂。

另外，本发明的实施方式中提供一种电池袋的制造方法，其包含在阻气层上形成密封剂层的步骤，所述形成密封剂层的步骤是通过在阻气层上挤压密封剂组合物而形成，所述密封剂组合物包含密封树脂、以及通过热进行膨胀而形成气孔的热膨胀性微胶囊。

根据本发明的实施方式，具有以下效果，即，通过由微胶囊的热膨胀形成的气孔，将电池产生的热或压力等排出到外部而去除，由此防止爆炸危险性。

另外，根据本发明的实施方式，具有以下效果，即，密封剂层具有优异的热粘接强度（密封性），阻气层和密封剂层的层间附着力得到改善。

附图说明

图1是根据现有技术的电池袋的截面结构图。

图2是根据本发明第一实施方式的电池袋的截面结构图。

图3是用于本发明实施方式的热膨胀性微胶囊的截断立体图。

图4是表示用于本发明实施方式的热膨胀性微胶囊的热膨胀机理(Heat Expansion Mechanism)的示意图。

图5是根据本发明第二实施方式的电池袋的截面结构图。