电极组件以及包括该电极组件的二次电池、电子设备制造技术

技术编号:11155440 阅读:77 留言:0更新日期:2015-03-18 11:45
本公开提供了一种电极组件以及包括该电极组件的二次电池、电子设备。电极组件包括:棱柱形电极果冻卷,通过将第一电极板、第二电极板、以及设置在第一和第二电极板之间的隔板卷绕在一起而形成;第一电极接头,电连接到第一电极板,并在棱柱形电极果冻卷的卷绕轴方向上被引出;第二电极接头,电连接到第二电极板,并在电极果冻卷的卷绕轴方向上被引出,其中,来自第一电极接头和第二电极接头当中的至少一个的端部在与相应的电极接头引出的方向相反的方向上被弯折,并被设置为面对棱柱形电极果冻卷的外表面。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种电极组件以及包括该电极组件的二次电池,更具体地,涉及具有提高的电池能量密度和形状灵活性的电极组件以及包括该电极组件的二次电池。
技术介绍
与一次电池不同,二次电池是可被充电和放电的电池并被广泛地用于最新的电子设备,例如蜂窝电话、膝上型计算机、摄录一体机等。特别地,与广泛地用作便携式电子设备的电源的镍镉电池和镍氢电池相比,锂二次电池的特点在于更高的电压和更高的每单位重量能量密度(energy density per unit weight),因而对锂二次电池的需求越来越大。这样的锂二次电池使用锂氧化物作为正电极活性材料,使用碳基材料作为负电极材料。通常,基于电解质的类型,锂二次电池被分为液体电解质电池和聚合物电解质电池。使用液体电解质的电池被称为锂离子电池,而使用聚合物电解质的电池被称为锂聚合物电池。此外,锂二次电池被制造成各种类型。锂二次电池的最流行的类型包括圆柱罐型、棱柱罐型和袋型(pouch type)。通常,果冻卷(jelly-roll)型电极组件或者层叠的电极组件被广泛地用于锂二次电池,果冻卷型电极组件通过在正电极板和负电极板之间插入隔板并将所述结构卷绕成螺线形状来形成,层叠的电极组件借助于通过在正电极板和负电极板之间插入隔板来层叠多个正电极板和多个负电极板来形成。例如,圆柱形电池通过将圆柱形果冻卷型电极组件容纳在圆柱形罐内、注入电解质到圆柱形罐内以及封闭圆柱形罐来制造,而棱柱形电池通过将果冻卷型电极组件或层叠的电极组件挤压变形成棱柱形状以及将变形的棱柱状果冻卷型电极组件容纳在棱柱形罐内来制造。此外,袋型电池通过用袋型外壳封装果冻卷型电极组件或层叠的电极组件和电解质来制造。在这样的电极组件中,正电极接头和负电极接头可以分别从正电极板和负电极板引出到外面,并可以分别连接到二次电池的正电极端子和负电极端子。
技术实现思路
根据一示例实施方式,一种电极组件包括:棱柱形电极果冻卷(electrode jelly-roll),其通过将第一电极板、第二电极板、以及布置在第一和第二电极板之间的隔板卷绕在一起来形成,该棱柱形电极果冻卷包括平行于棱柱形电极果冻卷的卷绕轴(winding axis)的外表面、以及垂直于棱柱形电极果冻卷的卷绕轴的侧表面;第一电极接头,电连接到第一电极板,并在棱柱形电极果冻卷的卷绕轴方向上被引出;第二电极接头,电连接到第二电极板并在棱柱形电极果冻卷的卷绕轴方向上被引出,其中第一电极接头和所述第二电极接头中的至少一个的端部在与相应的电极接头被引出的方向相反的方向上被弯折,并设置为面对棱柱形电极果冻卷的外表面。第一电极板包括第一集流器和涂敷在第一集流器上的正极活性材料,第二电极板包括第二集流器和涂敷在第二集流器上的负极活性材料,第一电极接头被固定到集流器的没有涂敷正极活性材料的活性材料未涂布部分上,第二电极接头被固定到集流器的没有涂敷负极活性材料的活性材料未涂布部分上。第一电极板包括第一集流器和涂敷在第一集流器上的正极活性材料,第二电极板包括第二集流器和涂敷在第二集流器上的负极活性材料,第一电极接头是集流器的活性材料未涂布部分的在垂直于第一集流器的纵向方向的方向上突出并延伸的部分,第二电极接头是集流器的活性材料未涂布部分的在垂直于第二集流器的纵向方向的方向上突出并延伸的部分。第一电极接头和第二电极接头被构造来用作引线接头。所述外表面包括平直并彼此面对的顶表面和底表面,电极果冻卷还包括在顶表面和底表面之间的两个弯曲表面。第一电极接头和第二电极接头从同一侧表面引出。第一电极接头和第二电极接头从两个背对的侧表面引出。在卷绕轴方向上从第一电极接头延伸的直线和在卷绕轴方向上从第二电极接头延伸的直线彼此重叠。在卷绕轴方向上从第一电极接头延伸的直线和在卷绕轴方向上从第二电极接头延伸的直线彼此不重叠。在棱柱形电极果冻卷的高度方向(heightwise direction)上,第一电极板与第一电极接头连接所在的部分的位置不同于第二电极板与第二电极接头连接所在的部分的位置。第一电极接头被弯折来面对顶表面,并且第二电极接头被弯折来面对底表面。来自第一电极接头和第二电极接头当中的至少一个包括埋在棱柱形电极果冻卷内的第一接头部分、面对所述侧表面中的一个的第二接头部分、以及面对所述顶表面或所述底表面的第三接头部分,第一接头部分和第三接头部分在卷绕轴方向上延伸,第二接头部分在垂直于卷绕轴的方向上延伸,从而第一接头部分和第三接头部分彼此不重叠。来自第一电极接头和第二电极接头当中的至少一个还包括第四接头部分,该第四接头部分在垂直于卷绕轴的方向上从第三接头部分延伸。第一电极板包括第一集流器和涂敷在第一集流器上的第一活性材料,第二电极板包括第二集流器和涂敷在第二集流器上的第二活性材料,第一集流器的活性材料未涂布部分的不接触第一活性材料并暴露于棱柱形电极果冻卷外部的端部形成第一电极接头,第二集流器的活性材料未涂布部分的不接触第二活性材料并暴露于棱柱形电极果冻卷外部的端部形成第二电极接头。来自第一集流器的活性材料未涂布部分的暴露于外部的所述端部和第二集流器的活性材料未涂布部分的暴露于外部的所述端部当中的至少一个被折叠,以在卷绕轴方向上引出。第一集流器或第二集流器的所述端部的被折叠以在卷绕轴方向上引出的部分在与引出方向相反的方向上被弯折。第一电极板包括第一集流器和涂敷在第一集流器上的第一活性材料,第二电极板包括第二集流器和涂敷在第二集流器上的第二活性材料,第一集流器的活性材料未涂布部分的不接触第一活性材料的端部形成棱柱形电极果冻卷的外表面。第二电极接头的一部分被埋在棱柱形电极果冻卷内,并从棱柱形电极果冻卷的内部引出,第一电极接头设置在第一集流器的活性材料未涂布部分的暴露于外部的端部上。相对于单个电极果冻卷设置多个电极接头。来自第一电极接头和第二电极接头当中的至少一个的面对棱柱形电极果冻卷的外表面的端部包括:第一部分,平行于卷绕轴;和第二部分,在垂直于卷绕轴且平行于棱柱形电极果冻卷的外表面的方向上从第一部分延伸。来自第一电极接头和第二电极接头当中的至少一个的面对棱柱形电极果冻卷的外表面的端部还包括第三部分,该第三部分在垂直于卷绕轴且垂直于棱柱形电极果冻卷的外表面的方向上从第二部分延伸。第一电极接头的长度不同于第二电极接头的长度。电极组件还包括:第一配线,电连接到本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电极组件,包括:电极果冻卷,通过将第一电极板、第二电极板、以及设置在所述第一电极板和所述第二电极板之间的隔板卷绕在一起而形成,所述电极果冻卷包括平行于所述电极果冻卷的卷绕轴的外表面和垂直于所述电极果冻卷的所述卷绕轴的侧表面;第一电极接头,被电连接到所述第一电极板,并在所述电极果冻卷的卷绕轴方向上被引出;第二电极接头,被电连接到所述第二电极板,并在所述电极果冻卷的卷绕轴方向上被引出,其中,所述第一电极接头和所述第二电极接头中的至少一个的端部在与相应的电极接头被引出的方向相反的方向上被弯折,并设置为面对所述电极果冻卷的所述外表面。

【技术特征摘要】
2013.09.09 KR 10-2013-0108057;2014.08.25 KR 10-2011.一种电极组件,包括:
电极果冻卷,通过将第一电极板、第二电极板、以及设置在所述第一电
极板和所述第二电极板之间的隔板卷绕在一起而形成,所述电极果冻卷包括
平行于所述电极果冻卷的卷绕轴的外表面和垂直于所述电极果冻卷的所述
卷绕轴的侧表面;
第一电极接头,被电连接到所述第一电极板,并在所述电极果冻卷的卷
绕轴方向上被引出;
第二电极接头,被电连接到所述第二电极板,并在所述电极果冻卷的卷
绕轴方向上被引出,
其中,所述第一电极接头和所述第二电极接头中的至少一个的端部在与
相应的电极接头被引出的方向相反的方向上被弯折,并设置为面对所述电极
果冻卷的所述外表面。
2.如权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一电极板包括第一集
流器和涂敷在所述第一集流器上的正极活性材料,
所述第二电极板包括第二集流器和涂敷在所述第二集流器上的负极活
性材料,
所述第一电极接头被固定到所述集流器的没有涂敷所述正极活性材料
的活性材料未涂布部分上,以及
所述第二电极接头被固定到所述集流器的没有涂敷所述负极活性材料
的活性材料未涂布部分上。
3.如权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一电极板包括第一集
流器和涂敷在所述第一集流器上的正极活性材料,
所述第二电极板包括第二集流器和涂敷在所述第二集流器上的负极活
性材料,
所述第一电极接头是所述集流器的活性材料未涂布部分的在与所述第
一集流器的纵向方向垂直的方向上突出并延伸的部分,以及
所述第二电极接头是所述集流器的活性材料未涂布部分的在与所述第
二集流器的纵向方向垂直的方向上突出并延伸的部分。
4.如权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一电极接头和所述第

\t二电极接头被构造为用作引线接头。
5.如权利要求1所述的电极组件,其中,所述外表面包括平直且彼此
面对的顶表面和底表面,以及
所述电极果冻卷还包括在所述顶表面和所述底表面之间的两个弯曲表
面。
6.如权利要求5所述的电极组件,其中,所述第一电极接头和所述第
二电极接头从同一侧表面引出。
7.如权利要求5所述的电极组件,其中,所述第一电极接头和所述第
二电极接头从两个背对的侧表面引出。
8.如权利要求7所述的电极组件,其中,在卷绕轴方向上从所述第一
电极接头延伸的直线和在卷绕轴方向上从所述第二电极接头延伸的直线彼
此重叠。
9.如权利要求7所述的电极组件,其中,在卷绕轴方向上从所述第一
电极接头延伸的直线和在卷绕轴方向上从所述第二电极接头延伸的直线彼
此不重叠。
10.如权利要求5所述的电极组件,其中,在所述电极果冻卷的高度方
向上,所述第一电极板与所述第一电极接头连接所在的部分的位置不同于所
述第二电极板与所述第二电极接头连接所在的部分的位置。
11.如权利要求5所述的电极组件,其中,所述第一电极接头被弯折为
面对所述顶表面,以及
所述第二电极接头被弯折为面对所述底表面。
12.如权利要求5所述的电极组件,其中,来自所述第一电极接头和所
述第二电极接头当中的至少一个包括埋在所述电极果冻卷内的第一接头部
分、面对所述侧表面中的一个的第二接头部分、以及面对所述顶表面或所述
底表面的第三接头部分,
所述第一接头部分和所述第三接头部分在卷绕轴方向上延伸,以及
所述第二接头部分在垂直于所述卷绕轴的方向上延伸,使得所述第一接
头部分和所述第三接头部分彼此不重叠。
13.如权利要求12所述的电极组件,其中,来自所述第一电极接头和
所述第二电极接头当中的至少一个还包括第四接头部分,所述第四接头部分
在垂直于所述卷绕轴的方向上从所述第三接头部分延伸。
14.如权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一电极板包括第一集
流器和涂敷在所述第一集流器上的第一活性材料,
所述第二电极板包括第二集流器和涂敷在所述第二集流器上的第二活
性材料,
所述第一集流器的活性材料未涂布部分的不接触所述第一活性材料并
暴露到所述电极果冻卷外面的端部形成所述第一电极接头,以及
所述第二集流器的活性材料未涂布部分的不接触所述第二活性材料并
暴露到所述电极果冻卷外面的端部形成所述第二电极接头。
15.如权利要求14所述的电极组件,其中,来自所述第一集流器的活
性材料未涂布部分的暴露到外面的所述端部和所述第二集流器的活性材料
未涂布部分的暴露到外面的所述端部当中的至少一个被折叠,以在卷绕轴方
向上引出。
16.如权利要求15所述的电极组件,其中,所述第一集流器或所述第
二集流器的所述端部的被折叠以在卷绕轴方向上引出的部分被弯折在与引
出方向相反的方向上。
17.如权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一电极板包括第一集
流器和涂敷在所述第一集流器上的第一活性材料,
所述第二电极板包括第二集流器和涂敷在所述第二集流器上的第二活
性材料,以及
所述第一集流器的活性材料未涂布部分的不接触所述第一活性材料的
端部形成所述电极果冻卷的外表面。
18.如权利要求17所述的电极组件,其中,所述第二电极接头的一部
分被埋在所述电极果冻卷内,并从所述电极果冻卷的内部引出,以及
所述第一电极接头设置在所述第一集流器的所述活性材料未涂布部分
的暴露到外面的端部上。
19.如权利要求1所述的电极组件,其中,相对于单个电极果冻卷设置
多个电极接头。
20.如权利要求1所述的电极组件,其中,来自所述第一电极接头和所
述第二电极接头当中的至少一个的面对所述电极果冻卷的外表面的端部包
括:第一部分,平行于所述卷绕轴;以及第二部分,在垂直于所述卷绕轴且
平行于所述电极果冻卷的外表面的方向上从所述第一部分延伸。
21.如权利要求20所述的电极组件,其中,来自所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:权问奭崔在万权瑾泰都垠彻李演日
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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