CN103125035B - 用于二次电池的电极端子以及包括该电极端子的二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂二次电池，在该锂二次电池中，可以被充电/放电的电极组件被密封在覆盖材料的内侧，并且电连接到该电极组件的电极端子（正极端子/负极端子）部分地突出到该覆盖材料的外部，其中这些电极端子的暴露到锂二次电池的覆盖材料的外部的部分镀覆有耐腐蚀金属。根据本发明，耐腐蚀金属，诸如钴、铜、镍和铂，被直接镀覆到这些电极端子上以便增强这些电极端子的耐腐蚀性，从而增强锂二次电池的性能。

Description

用于二次电池的电极端子以及包括该电极端子的二次电池

相关申请

本申请要求在2011年6月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2011-0064783的优先权，该韩国专利申请的整个内容通过引用并入本文。

技术领域

在此公开的本发明涉及一种用于二次电池的电极端子以及一种包括该电极端子的锂二次电池。

背景技术

在能量储存技术方面的兴趣最近已经越来越高。随着能量储存技术的应用领域不仅扩展到蜂窝电话、便携式摄像机以及笔记本个人计算机（PC）的能源，也扩展到电动汽车的能源，研究和开发电化学装置的努力逐渐见端倪。电化学装置在这方面是最值得注意的领域，并且在电化学装置中的可再充电的二次电池的发展正成为关注的焦点。在这类电池的开发中，研究与开发最近一直致力于新电极和电池的设计以便提高容量密度和比能。

在当前可应用的二次电池当中的在19世纪90年代早期开发的锂二次电池成为关注的焦点，归因于它们的与典型的电池诸如使用含水电解质溶液的Ni-MH电池、Ni-Cd电池以及硫酸铅电池相比高的工作电压和大得多的能量密度的优点。

锂金属、锂合金、锡氧化物以及碳材料诸如石墨和焦炭被建议作为用来形成锂二次电池的负电极的金属。在这些材料中，碳材料已经被商业化以形成锂二次电池的负电极。由于石墨具有接近锂金属的电位的显著低的放电电位，并且可以被用来形成具有高能量密度的锂二次电池，所以石墨被广泛地用来形成负电极。

这类锂二次电池的正电极端子由铝形成。这是因为当锂二次电池被充电和放电时，铝在正电极的电位处是稳定的。虽然钛和不锈钢在电位中也是稳定的，但是考虑到可加工性、导电性和材料成本，铝被最广泛地使用。

然而，由于铝趋向于形成氧化物薄层，所以当铝被用来形成正电极端子时，正电极端子的暴露到锂二次电池的外部构件之外以连接到电极引线的部分可能受到腐蚀。特别地，当在盐区域中使用锂二次电池时，正电极端子的腐蚀加速，从而增加正电极端子的连接部的接触电阻，这造成接触故障或使放电电压下降。

发明内容

技术问题

本发明提供了用于二次电池的电极端子以及包括该电极端子的锂二次电池，其中，电极端子的从二次电池的外部构件露出的部分完全镀覆有耐腐蚀金属以防止电极端子受到盐材料的腐蚀，从而提高焊接部的抗疲劳性能和附着力并且用作高强度和大功率的端子。

技术方案

本发明的实施例提供用于二次电池的电极端子，该电极端子包括具有比构成该电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属，其中该电极端子镀覆有该具有更高耐腐蚀性的金属。

在本发明的其它实施例中，锂二次电池包括：密封在外部构件内的可再充电电极组件；以及电极端子（正电极端子或负电极端子），该电极端子电连接到电极组件并且部分地突出到外部构件之外，其中该电极端子包括具有比构成该电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属，并且该电极端子镀覆有该具有更高的耐腐蚀性的金属。

在一些实施例中，电极端子可以由铝形成。电极端子可以被镀覆有从由具有比铝的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的钴、铜、镍、铂、锰、锌、铁、锡、银以及金组成的组选择的至少一种。

在其它实施例中，电极端子可以由铜形成。电极端子可以镀覆有从由具有比铜的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的镍、铂、银以及金组成的组选择的至少一种。

在另一些其它实施例中，电极端子的镀覆可以是电解镀覆或非电解镀覆。

在又一些其它实施例中，电极端子的至少一个部分可以被镀覆有金属。在又一些其它实施例中，电极端子的暴露到锂二次电池的外部构件之外的部分可以被镀覆有金属。

在另外的实施例中，锂二次电池可以是袋型二次电池。

在本发明的另一些其它实施例中，电池模块或电池组包括：在其中相互电连接的两个或更多个锂二次电池，其中电极端子（正电极端子或负电极端子）的将锂二次电池与锂二次电池的外部电连接的至少一个部分镀覆有具有比构成电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属。

有利的效果

根据这些实施例，电极端子直接镀覆有耐腐蚀金属诸如钴、铜、镍以及铂以提高其耐腐蚀性，从而提高锂二次电池的性能。伴随电极端子的镀覆，在设计上可以改善设置至少两个锂二次电池的电池组。

附图说明

图1是图示出用于根据本发明的实施例的锂二次电池的电极端子的示意图。

图2是图示出根据本发明的另一个实施例的袋型二次电池的分解透视图。

图3是图示出图2的袋型二次电池的透视图。

图4是图示出根据本发明的另一个实施例的袋型二次电池的分解透视图。

图5是图示出图4的袋型二次电池的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述包括根据本发明的实施例的电极端子的锂二次电池以及用于二次电池的电极端子。

电极端子被镀覆有具有比构成电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属。锂二次电池包括：密封在外部构件内的可再充电电极组件；以及上述电极端子（作为正或负电极端子），其中该电极端子包括具有比构成该电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属，并且该电极端子被镀覆有该具有更高耐腐蚀性的金属。电极端子被电连接到电极组件，并且部分地突出到外部构件之外。

根据本发明的实施例的锂二次电池包括可再充电的电极组件和电极端子（正或负电极端子）10。电极组件被密封在包括具有树脂层和金属层的层压片的外部构件内。电极端子10被电连接到电极组件，并且部分地突出到外部构件之外以连接到外部端子。绝缘膜20可以被附接到电极端子10。

参照图1，从锂二次电池的电极引出的电极端子10被电连接到电极组件，并且电极端子的暴露到外部构件之外的暴露部分（在以点划线描绘的区域30中）完全镀覆有具有比该电极端子的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属。

由于金属的耐腐蚀性根据环境条件诸如温度、浓度和气氛（氧化气氛或还原气氛）和电位差而改变，所以本文中描述的‘具有比构成电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属’意指在相同电位差和相同环境条件下具有每单位时间比构成电极端子的金属的腐蚀量小的腐蚀量的金属。例如，当以相同的温度和浓度浸入盐水中某一段时间时，具有比构成电极端子的金属的腐蚀量更小的腐蚀量的金属可以被用作镀覆的金属。

特别地，考虑到可加工性、导电性和成本，正电极端子由铝形成，而铝可能由于与盐材料反应而受到腐蚀。因此，暴露到外部构件之外的正电极端子应被镀覆有耐腐蚀金属。

耐腐蚀金属可以是具有比铝的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性并且适合于镀覆的任意金属。例如，当电极端子由铝形成时，从由钴、镍、铂、锰、锌、铁、锡、银以及金组成的组选择的至少一种可以被用来镀覆电极端子。

当负电极端子由铜形成时，从由具有比铜的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的镍、铂、银以及金组成的组选择的至少一种可以被用来镀覆负电极端子，但是被用来镀覆负电极端子的金属不限于此。

被用来镀覆电极端子的金属在电离度上可以低于被用来形成电极端子的金属。

根据本发明的镀覆有耐腐蚀金属的电极端子具有比典型的电极端子的耐腐蚀性高约5%至约20%的耐腐蚀性。

任意镀覆法可以被用来完全镀覆电极端子的突出到外部构件之外的部分。例如，电解镀覆或非电解镀覆可以被使用。

当电解镀覆（电镀）被用来镀覆铝正电极端子或负电极端子时，镀覆目标部分不特别地受到限制，并且因此，正或负电极端子的至少一个部分可以镀覆有金属。例如，仅突出（暴露）到电池的外部构件之外的部分可以被镀覆。

在这种情况下，镀覆过程被简化，并且镀覆溶液的使用寿命增加，并且使其管理方便。此外，镀覆速度增加，并且到基材的附着力增加。此外，与电极被完全镀覆时相比，当电极端子的部分被镀覆时，施加到蓄电池的外侧的阻力可以更低，并且可以进一步降低材料成本。

当正电极端子或负电极端子被使用非电解镀覆而部分地镀覆时，不像使用电解镀覆（电镀）那样，部分地镀覆的部分具有均匀的厚度。在这点上，当部分地镀覆的部分的厚度为约125μm或更小时，不必对部分地镀覆的部分的表面进行研磨。

如上所述，锂二次电池包括正电极端子和/或负电极端子，所述正电极端子和/或负电极端子被镀覆有具有比构成所述正电极端子和/或负电极端子的材料的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属。特别地，仅正电极端子和/或负电极端子的突出到锂二次电池之外的突出部可以被镀覆，如上文所描述的。

当电极端子胶粘有绝缘膜时，电极端子的上文描述的镀覆和胶粘的顺序不特别地受到限制。例如，在电极端子的镀覆之后，可以接着对其进行胶粘。

被包括在锂二次电池中的电极组件的形式不特别地受到限制，并且因此，电极组件可以是各种电极组件中的一种，诸如堆叠类型电极组件、果冻卷类型电极组件、沿一个方向卷绕的堆叠折叠类型电极组件以及以之字形状卷绕的Z型堆叠折叠类型电极组件。

此外，电极组件可以是包括沿相同的方向突出的正负电极端子的单向电极组件，或是包括沿不同方向突出的正负电极端子的双向电极组件。

参照图2和图3，根据本发明的另一个实施例的锂二次电池100可以包括袋型外部构件200，该袋型外部构件200包括彼此连接的上外部构件210和下外部构件220。容纳部分可以被布置在仅下外部构件220中以容纳电极组件300。可替换地，参照图4和图5，根据本发明的另一个实施例的锂二次电池可以包括袋型外部构件200，该袋型外部构件200包括彼此分离的上外部构件210和下外部构件220。容纳部分可以被布置在上外部构件210和下外部构件220两者中以容纳电极组件300。

根据本发明的实施例，包括电极端子的电极组件的形状和制造方法以及包括电极组件的袋型锂二次电池的形状和制造方法不特别地受到限制。因此，电极组件和袋型锂二次电池可以使用熟知的方法来制造。

此外，电极端子可以不仅在锂二次电池中被使用，而且也可以被用作包括两个或更多个相互电连接的锂二次电池的电池模块或电池组的电极引线。

应理解，虽然术语“上（或其等同物）”和“下（或其等同物）”在本文中被使用以将元件相互相对地区别开以及以有效地描述它们，但是就物理位置、相对位置和重要性而言，这些术语不应被解释为对元件的相互绝对地区别。

虽然已参照本发明的示例性实施例对本发明进行了具体的示出和描述，但是本领域内的那些普通技术人员应当理解，在不脱离如由所附权利要求限定的本发明的范围和精神的前提下，可以在本发明中在形式和细节方面作出各种修改。

附图标记

10：电极端子

20：绝缘膜

30：镀覆区域

100：锂二次电池

200：袋型外部构件

210：上外部构件

220：下外部构件

300：电极组件

310，310-1：电极端子

Claims (9)

1.一种锂二次电池，包括：

密封在外部构件内的可再充电电极组件；以及

电极端子，所述电极端子是正电极端子或负电极端子，所述电极端子电连接到所述电极组件，并且部分地突出到所述外部构件之外，

其中所述电极端子包括具有比构成所述电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属，并且

仅所述电极端子的暴露到所述外部构件之外的暴露部分完全镀覆有所述具有更高耐腐蚀性的金属。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述电极端子由铝形成。

3.根据权利要求2所述的锂二次电池，其中，所述电极端子镀覆有从由具有比铝的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的钴、铜、镍、铂、锰、锌、铁、锡、银以及金组成的组中选择的至少一种。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述电极端子由铜形成。

5.根据权利要求4所述的锂二次电池，其中，所述电极端子镀覆有从由具有比铜的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的镍、铂、银以及金组成的组中选择的至少一种。

6.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述电极端子的镀覆是电解镀覆或非电解镀覆。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的锂二次电池，其中，所述锂二次电池是袋型二次电池。

8.一种电池模块，包括：

在所述电池模块中相互电连接的两个或更多个锂二次电池，

其中，仅电极端子的暴露到所述锂二次电池之外的暴露部分完全镀覆有具有比构成所述电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属，所述电极端子的所述暴露部分将所述锂二次电池电连接到所述锂二次电池的外侧，所述电极端子是正电极端子或负电极端子。

9.一种电池组，包括：

在所述电池组中相互电连接的两个或更多个锂二次电池，

其中，仅电极端子的暴露到所述锂二次电池之外的暴露部分完全镀覆有具有比构成所述电极端子的金属的耐腐蚀性更高的耐腐蚀性的金属，所述电极端子的所述暴露部分将所述锂二次电池电连接到所述锂二次电池的外侧，所述电极端子是正电极端子或负电极端子。