具有阶梯式部分的电极组件和包括该电极组件的电池单元、电池组和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有一个或多个阶梯式部分的电极组件，包括一个或多个堆叠并折叠类型的层叠体，其中具有电极接片的多个电极单元被堆叠，并且它们被堆叠以通过使用片型隔离膜而彼此隔离，其中，通过堆叠具有与相邻的电极单元的不同面积的面积的电极单元来形成该层叠体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有阶梯式部分的电极组件和包括该电极组件的电池单元、电池组和装置
本专利技术涉及电极组件，并且更具体地涉及具有阶梯式部分的电极组件，该阶梯式部分由具有不同大小的至少两个电极单元形成。另外，本专利技术涉及包括电极组件的电池单元、电池组和装置以及制造包括电极组件的电池的方法。
技术介绍
对于二次电池的需求已经随着移动装置的开发和越来越多的使用显著地增加，并且具体上，锂二次电池因为其高能量密度、高工作电压、易于储存的特性和长的预期使用期限而被广泛用作诸如移动装置的各种电子产品的电源。通常，通过在电池壳体中布置电极组件和电解液并且密封电池壳体来形成锂二次电池。锂二次电池可以根据其形状被分类为成圆柱、棱柱，和袋状类型的，并且根据电解液的类型而被分类为锂离子电池、锂离子聚合物电池和锂聚合物电池。随着移动装置的大小减小，对于薄棱柱或袋状电池的需求增大，并且具体地说，袋状类型的电池值得注意，因为袋状类型的电池轻巧。在电池壳体中使用的所选择的数据可以被根据其结构被分类为包卷(缠绕)、堆叠与堆叠和折叠(组合)类型。可以通过下述方式来形成包卷类型的电极组件：使用电极活性材料来涂敷被用作集流体的金属箔，挤压金属箔，将金属箔切割为具有预定宽度和长度的带，使用隔离物膜将该带划分为正和负电极，并且螺旋地缠绕该隔离膜。可以通过垂直地堆叠负电极、隔离物和正电极来形成堆叠类型的电极组件。可以通过下述方式来形成组合类型的电极组件：在隔离膜片材上布置多个单元电池，每一个单元电池包括负电极/隔离物/正电极的堆叠，并且通过折叠隔离膜来堆叠单元电池。因为通常通过堆叠具有相同大小的单元电池或电极来制造现有技术的电极组件。所以可能难以使用这样的电极组件来制造具有各种设计的电池。而且，如果改变电池的设计，则诸如电极制造过程、电极堆叠过程或电连接过程的过程可能变得复杂或难以执行。因为近来的移动装置具有各种形状，所以必须制造具有各种形状的电池来用于这样的移动装置。因此，需要具有适合于制造具有各种形状或容易改变电池的形状的电池的结构的电极组件来遵循或满足在近来的(移动)装置上的设计要求。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术的一个方面提供了一种适合于提供各种电池设计的电极组件。本专利技术的一个方面也提供了一种具有薄形状和满意的电容量特性的电极组件。本专利技术的多个方面也提供了一种包括所述电极组件的电池单元、电池组和装置。【技术解决方案】根据本专利技术的一个方面，提供了一种电极组件，包括至少一个堆叠并折叠类型的电极堆叠，在所述堆叠并折叠类型的电极堆叠中，具有电极接片的多个电极单元以所述电极单元被隔离膜片材隔离的状态被堆叠，其中，所述堆叠并折叠类型的电极堆叠包括至少一个阶梯式部分，所述至少一个阶梯式部分由在其间布置有所述隔离膜片材的彼此堆叠并且具有不同面积的电极单元形成。具有不同面积的所述电极单元的相互面对的电极可以具有不同的极性。所述堆叠并折叠类型的电极堆叠可以是Z折叠类型的电极堆叠，并且在该情况下，所述堆叠并折叠类型的电极堆叠可以包括一个或两个阶梯式部分。具有不同面积的所述电极单元的相互面向的电极中的较大的一个可以是负电极。所述电极单元的每一个可以包括选自由下述所组成的组中的一个：正电极、负电极和单元电池，所述单元电池的每一个具有在其间布置有隔离物的堆叠的至少一个正电极和至少一个负电极。所述单元电池的每一个具有选自由下述所组成的组中的类型：包卷类型、堆叠类型、层叠并堆叠类型、以及堆叠并折叠类型。在其间布置有隔离物的彼此堆叠并且具有不同面积的单元电池可以包括至少一个阶梯式部分。所述隔离物可以是隔离膜片材，并且可以根据所述阶梯式部分的形状来弯曲或切割所述隔离膜。所述堆叠并折叠类型的电极堆叠可以是下述电极堆叠：其中，通过使用所述隔离膜，将Z折叠类型的电极堆叠被与包卷类型的电极堆叠、层叠并堆叠类型的电极堆叠、堆叠并折叠类型的电极堆叠、或其组合一起加以堆叠。所述堆叠并折叠类型的电极堆叠可以是Z折叠类型的电极堆叠，并且所述电极组件可以进一步包括选自由下述所组成的组中的至少一种：堆叠类型的电极堆叠、包卷类型的电极堆叠、层叠并堆叠类型的电极堆叠、堆叠并折叠类型的电极堆叠、及其组合，并且所述堆叠类型的电极堆叠、所述包卷类型的电极堆叠、所述层叠并堆叠类型的电极堆叠、所述堆叠并折叠类型的电极堆叠、及其组合的至少一种可以包括阶梯式部分。所述电极堆叠可以包括具有在形状上与其其他角不同的至少一个角的至少一个电极单元。所述电极堆叠可以包括具有至少一个弧形角的至少一个电极单元。例如，所述电极堆叠可以包括两个或多个电极单元，每一个电极单元具有至少一个弧形角，并且所述两个或多个电极单元的至少一个可以具有在曲率上与其他电极单元的弧形角不同的弧形角。所述电极单元可以以使得所述电极单元的面积在其堆叠方向上减小的方式在所述电极堆叠中堆叠。所述电极单元可以以使得所述电极单元的角以排成一线的方式在所述电极堆叠中堆叠。在其间布置有所述隔离膜的彼此邻接的电极堆叠的电极单元的至少一个可以被布置在其他电极单元的边界内。所述电极堆叠的电极单元的中心可以被彼此对齐。所述电极单元可以具有相同的厚度或不同的厚度。所述电极组件的最外电极可以是具有面朝向外部的未涂敷侧的单侧涂敷的电极，并且所述电极组件的隔离膜或隔离物可以被暴露。所述单侧涂敷的电极可以是正电极。所述电极组件的最外电极可以是负电极，并且所述电极组件的隔离膜或隔离物可以被暴露。所述电极单元可以包括分别与电极对应的电极接片，并且所述电极接片具有相同的大小或不同的大小。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种电池单元，包括：所述电极组件；以及容纳所述电极组件的电池壳体，并且所述电池壳体可以是锂离子二次电池单元或锂离子聚合物二次电池单元。所述电池壳体可以是袋状类型的壳体。所述电池壳体可以是与所述电极组件的形状对应的阶梯式或倾斜式部分。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种包括如上所述的至少一个电池单元的装置。所述装置的系统部件可以被布置在所述电池单元的剩余空间中。所述装置可以是蜂窝电话、便携计算机、智能电话、智能平板电脑、上网本、轻型电动车辆(LEV)、电动车辆、混合动力电动车辆、插入式混合动力电动车辆或者蓄电装置。【有益效果】根据本专利技术的一个方面，可以通过Z折叠方法经由单个过程来制造具有阶梯式部分的电极组件，并且可以使用电极组件来提供各种电池设计。根据本专利技术的另一个方面，可以通过简单过程使用简单排列的单元来制造电极组件。另外，可以使用其中装配了正和负电极的单元电池或使用单元电极而不必形成单元电池来制造电极组件。因此，可以进一步简化制造过程。根据本专利技术的另一个方面，可以使用具有阶梯式部分的电极组件来制造电池，使得使用电池的装置可以具有较少的无效空间和高的空间效率。另外，可以增大电池的容量。根据本专利技术的另一个方面，在电极组件中，不同类型的电极可以在具有不同大小的单元电池之间的界面区域中面向彼此。因此，电化学反应可以在界面区域中发生，以增大电池的输出功率。本专利技术的效果不限于上述效果。本专利技术所属的领域内的技术人员容易明白，可以从下述的本专利技术获得各种其他效果。附图说明图1至4是图示根据本专利技术的实施例的用于形成具有阶梯式部分的电极组件的电极单元的展开视图；图5至7是图示根据本专利技术的实施例的具有阶梯式部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极组件，包括至少一个堆叠并折叠类型的电极堆叠，在所述堆叠并折叠类型的电极堆叠中，多个电极单元以所述电极单元被隔离膜片材隔离的状态被堆叠，其中，所述堆叠并折叠类型的电极堆叠包括至少一个阶梯式部分，所述至少一个阶梯式部分由在其间布置有所述隔离膜片材的彼此堆叠并且具有不同面积的电极单元形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 KR 10-2012-0056326;2012.11.09 KR 10-2011.一种电极组件，包括至少一个堆叠并折叠类型的电极堆叠，在所述堆叠并折叠类型的电极堆叠中，多个电极单元以所述电极单元被隔离膜片材隔离的状态被堆叠，其中，所述电极堆叠包括各具有至少一个弧形角的两个或更多个电极单元，并且所述两个或多个电极单元中的至少一个电极单元的弧形角的曲率与其他电极单元的弧形角的曲率不同，其中，所述弧形角沿着所述电极单元的外周方向形成，其中，所述堆叠并折叠类型的电极堆叠包括至少一个阶梯式部分，所述至少一个阶梯式部分由彼此堆叠并且具有不同面积的电极单元形成，所述电极单元之间布置有所述隔离膜片材。2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极单元被布置在所述隔离膜片材的一侧或两侧上。3.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述堆叠并折叠类型的电极堆叠是Z折叠类型的电极堆叠。4.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述堆叠并折叠类型的电极堆叠包括一个或两个阶梯式部分。5.根据权利要求1所述的电极组件，其中，具有不同面积的所述电极单元的相互面向的电极具有不同的极性。6.根据权利要求2所述的电极组件，其中，具有不同面积的所述电极单元的相互面向的电极中的较大的一个是负电极。7.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极单元的每一个包括正电极、负电极和单元电池这三者之一，所述单元电池的每一个具有彼此间布置有隔离物的堆叠的至少一个正电极和至少一个负电极。8.根据权利要求7所述的电极组件，其中，所述单元电池的每一个具有下述之一的类型：包卷类型、堆叠类型、层叠并堆叠类型、以及堆叠并折叠类型。9.根据权利要求8所述的电极组件，其中，在彼此间布置有隔离物的彼此堆叠的并且具有不同面积的单元电池包括至少一个阶梯式部分。10.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述堆叠并折叠类型的电极堆叠是Z折叠类型的电极堆叠，所述电极组件进一步包括下述之一：堆叠类型的电极堆叠，包卷类型的电极堆叠，堆叠并折叠类型的电极堆叠，和上述的组合。11.根据权利要求10所述的电极组件，其中，下述的至少一个包括阶梯式部...

【专利技术属性】
技术研发人员：权盛振，安谆昊，金东明，金基雄，金永焄，尹成汉，柳胜民，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR