[发明专利]具有形成于其中的电解质溶液补充凹部的袋型二次电池

说明书

公开了一种袋型二次电池，包括：具有其中隔膜插置在正极与负极之间的结构的电极组件；和包括配置成容纳电极组件的第一凹部和配置成容纳补充电解质溶液的第二凹部的电池壳体，其中第二凹部位于第一凹部的至少一侧，并且在第一凹部与第二凹部之间形成有密封线，密封线配置成防止容纳在第二凹部中的电解质溶液的移动。

技术领域

本申请要求于2018年11月2日递交的韩国专利申请第2018-0133825号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容整体结合在此。

本发明涉及一种具有形成于其中的电解质溶液补充凹部的袋型二次电池，更具体地，涉及一种包括电池壳体的二次电池，所述电池壳体具有形成于其中的配置成容纳补充电解质溶液的单独的凹部，以便补充在二次电池的使用过程中耗尽的电解质溶液，其中当弱结合的密封线被打开时，补充电解质溶液移动至电极组件容纳部。

背景技术

与不能再充电的原电池不同，能够充电和放电的电池被称作二次电池，其广泛用在自动化系统、电动车辆和航空工业以及诸如移动电话、笔记本电脑和平板PC之类的便携式电子装置中。

通常，诸如镍镉电池或镍氢电池之类的镍类二次电池被用作二次电池。然而，具有较高工作电压、相当于大约三倍镍类二次电池的容量的容量、以及较高的每单位重量的能量密度的锂二次电池的使用迅速增加。

锂二次电池包括电极组件、配置成容纳电极组件的外壳壳体和浸渍电极组件的电解质溶液，电极组件配置成使得被施加正极活性材料的正极板和被施加负极活性材料的负极板在它们之间设置有隔膜的状态下进行设置。

基于外壳壳体的形状，锂二次电池可分为电极组件安装在金属罐中的罐型二次电池、或电极组件安装在由金属层压片制成的袋壳体中的袋型二次电池。近年来，作为电动车辆或混合动力车辆的电源，袋型二次电池受到关注，因为袋型二次电池具有制造成本低、能量密度高且易于通过袋型二次电池的串联或并联连接组成大容量电池组的优点。

一般来说，作为锂二次电池充电过程中的副反应，电解质溶液在锂二次电池中分解，由此在锂二次电池中产生气体。此外，由于锂二次电池的反复充电和放电，电解质溶液会变性。由于电解质溶液的分解或变性，能够对电化学反应做出贡献的电解质溶液的量随时间减少，由此锂二次电池的充电和放电效率以及容量保持率(capacity retentionratio)降低。结果，必须将锂二次电池更换成新的。

为了解决上面的问题，专利文献1公开了一种锂二次电池，其包括：壳体，壳体包括主腔室(main chamber)和子腔室(subchamber)，主腔室配置成容纳电极组件和电解质溶液，子腔室配置成容纳在其中主腔室中的电解质溶液消耗的情况下要被使用的补充电解质溶液；以及连接单元，连接单元配置成使主腔室和子腔室彼此连通，其中容纳在子腔室中的补充电解质溶液可经由连接单元移动至主腔室。

然而，当主腔室中的电解质溶液被消耗时，为了与所消耗的电解质溶液的量成比例地将容纳在子腔室中的电解质溶液移动至主腔室，专利文献1配置成具有将连接单元打开和关闭的结构。

专利文献2公开了一种二次电池，其包括：袋型主袋，袋型主袋包括其中堆叠有两个或更多个单元电池的电极组件并且填充有电解质溶液；袋型辅助袋，袋型辅助袋附接至主袋的任何一个外表面并且包含补充电解质溶液；位于主袋与辅助袋之间的电解质溶液移动单元，电解质溶液移动单元配置成提供使补充电解质溶液沿其移动至主袋的通路；和配置成容纳由主袋、辅助袋和电解质溶液移动单元构成的单位组的封装壳体，封装壳体具有配置成当主袋膨胀时与辅助袋的外表面接触的内壁。

然而，专利文献2配置成具有其中辅助袋附接至主袋的外表面的结构，由此二次电池的厚度增加。此外，膨胀的主袋给辅助袋施加压力，使得辅助袋与封装壳体紧密接触，并且被按压的辅助袋经由电解质溶液移动单元向主袋排出补充电解质溶液。为此，使用单向阀结构或膜型阀结构。