[发明专利]在正极极耳上包括绝缘层的正极及包含该正极的二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及正极及包含该正极的二次电池，所述正极包括：正极集电体；正极极耳，从所述正极集电体突出；以及绝缘层，形成在所述正极极耳上，由绝缘性物质涂敷而成。

背景技术

随着对移动设备的技术研发和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求正急剧增加，由此，正在进行对能够适应多种需求的电池的很多研究。

代表性地，在电池的形状方面，对以薄的厚度能够适用于手机等产品的角形电池和袋形电池的需求高，而在材料方面，对能量密度、放电电压及安全性优良的锂钴聚合物电池之类的锂二次电池的需求高。

在这种二次电池中，主要的研究课题之一是提高安全性。与电池的安全性相关事故的主要原因为由于正极和负极之间的短路而达到非正常的高温状态。即，虽然在正常情况下，以在正极和负极之间设置隔板的方式维持电绝缘，但在电池引起过充电或过放电，或者因电池材料的枝晶生长(dendritic growth)或异物而引起内部短路，或者由钉子、螺丝等锋利的物体贯通电池，或者在因外力而对电池施加过度的变形等非正常的误用、滥用的情况下，仅利用现有的隔板会存在界限。

通常，主要使用由聚烯烃树脂组成的微孔膜作为隔板，但所述微孔膜的耐热温度为120至160℃左右，耐热性并不充分。因此，若产生内部短路，则存在因短路反应热而使隔板收缩，使得短路部扩大，并到达产生更大更多的反应热的热失控(thermal runaway)状态的问题。

并且，如图1所示，一般来说，二次电池以按规定的大小切断正极和负极，并层叠多张的方式制成角形。此时，由于被聚合物电解质涂敷的正极或负极电极的边缘存在不显眼的非常小的针形的锋利部分，因此，若层叠电池，则在这一部分产生细微的内部短路，从而可对电池的性能产生不良影响。尤其，在涂敷聚合物电解质时，由于边缘的不规则的面比里侧多而难以实现均匀的涂敷，因此，发生短路的可能性高。并且，当层叠电极时，上下层的电极哪怕稍微脱离，就可能发生正极和负极的短路。

像这样，不断研究了用于降低电池变形或外部冲击或正极和负极的物理短路可能性的多种方法。

例如，为了防止在完成电池的状态下，因电极组装体移动而使电极极耳与电极组装体的上端接触，从而引发短路，具有在与集电体的上端相邻的电极极耳上附着预定大小的绝缘胶带的方法。作为这种绝缘胶带，通常使用聚酰亚胺膜，通常推荐从集电体的上端向下方略微延伸的长度为止缠绕绝缘胶带。并且，为了防止松解，通常缠绕两次至三次左右。

但是，这种绝缘胶带的卷绕作业非常繁杂，在从集电体的上端向下方略微延伸的长度为止缠绕绝缘胶带的情况下，这种部位可导致电极组装体的厚度的增加。并且，当电极极耳弯曲时，具有容易松开的问题。

发明内容

技术问题

本发明所要解决的问题在于，提供包括正极极耳的正极及包含该正极的二次电池，所述正极极耳能够最小化电池变形或在高温气氛下因隔板的收缩等引起的正极和负极的物理短路的可能性。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明提供正极，该正极包括：正极集电体；正极极耳，从上述正极集电体突出；以及绝缘层，在上述正极极耳上涂敷绝缘性物质而形成。

并且，本发明提供二次电池，该二次电池包括上述正极、负极及介于上述正极和负极之间的隔板。

发明的效果

本发明通过包括在上述正极极耳上涂敷绝缘性物质而成的绝缘层，可降低电池的变形或在高温气氛下因隔板的收缩等引起的正极和负极的物理短路的可能性。并且，可大大提高电池性能的安全性和可靠性。

附图说明

在说明书中所附的以下附图用于例示本发明的优选实施例，并与上述的发明内容一同起到更好地理解本发明的技术思想的作用，因此，本发明不应仅限于这种附图所记载的事项来解释。

图1示出了以往在二次电池中发生短路的一例。

图2示出了包括在通常的正极集电体上突出的正极极耳的正极的俯视图(a)及其侧面剖视图(b)。

图3示出了根据本发明的一实施例，在由无涂敷部形成的正极极耳上包括绝缘层的正极的俯视图(a)及侧面剖视图(b)。

图4至图6示出了根据本发明的实施例，分别在包括正极活性物质涂敷部的正极极耳上包括绝缘层的正极的侧面剖视图。

图7示出了根据本发明的一实施例，包括正极极耳的二次电池的模式图，上述正极极耳包括绝缘层。

具体实施方式

以下，为了助于对本发明的理解，对本发明进行更加详细的说明。