电极组件制造方法和应用了通过所述制造方法制造的电极组件的电化学装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及制造电极组件的方法和包含通过所述制造方法制造的电极组件的电化学装置，并且根据本发明专利技术，存在能够通过使用激光简单且经济地制造含有具有期望的形状的隔膜的电极组件的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极组件制造方法和应用了通过所述制造方法制造的电极组件的电化学装置
本说明书要求2015年12月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2015-0174803的优先权和权益，并通过引用的方式将其全部内容并入本文中。本专利技术涉及用于制造电极组件的方法和应用了通过所述方法制造的电极组件的电化学装置。
技术介绍
随着技术的发展和对移动装置需求的增加，对具有高能量密度和高工作电压以及优异的储存和寿命特性的二次电池、特别是锂二次电池，存在快速增长的需求。通常，锂二次电池以电极组件和电解质被密封在电池壳内的结构形成。锂二次电池通常可以根据外形被分类成圆柱形电池、棱柱形电池、袋形电池等，并且根据电解质的类型被分类成锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等。由于最近移动装置趋向小型化的趋势，对薄的棱柱形电池和袋形电池存在不断增加的需求，并且特别是对容易改变形状且重量小的袋形电池存在高的兴趣。近年来，对各种不同设计的移动装置的需求在增加，因此电池单元的形状也需要进行改变。因此，已尝试了开发各种不同类型的电池单元，例如在电池单元的一部分中引入了弯曲形状的电池单元。
技术实现思路
[技术问题]为了大规模生产各种不同的电池单元，必须解决一些技术难题，其中之一涉及插入在电极之间的隔膜的处理。在相关领域中，作为二次电池的部件而包含的隔膜通常通过制造模具来进行切割以获得期望的形状。然而，制造模具所需的时间长，因此存在时间上的限制，并存在诸如模具磨损的问题。此外，当隔膜的厚度也被减小以实现厚度小的电池时，在通过模具切割隔膜时，所述隔膜不是被切割而是被延伸。本专利技术的一个目的是提供用于制造具有新的层压结构的电极组件的方法，所述方法通过用激光切割具有层压结构的电极组件，可以切割出具有期望的形状的隔膜以解决相关领域中的问题。本专利技术的另一个目的是提供包含通过所述制造方法制造的电极组件的电化学装置。[技术方案]为了实现所述目的，本专利技术提供用于制造电极组件的方法，所述电极组件具有其中多个包括正极、负极和隔膜的单元电池被层压的结构，所述方法包括通过使用激光将包含在所述电极组件中的隔膜切割成期望的形状。此外，本专利技术提供电化学装置，其中通过所述制造方法制造的电极组件被收容在壳中。[有益效果]根据本专利技术，存在可以通过使用激光简单且经济地制造含有具有期望的形状的隔膜的电极组件的效果。附图说明图1是示出在本专利技术的用于制造电极组件的方法中将带缺口的电极供应到隔膜表面上并卷绕所供应的电极的步骤的示意图。图2是示出本专利技术的通过使用激光切割隔膜的步骤的示意图。图3和4分别是比较例1的切割过的电极组件的正面照片和侧面照片。图5和6分别是比较例2的切割过的电极组件的正面照片和侧面照片。图7是实施例1的切割过的电极组件的第11层的照片(比例尺为500μm)。图8是实施例6的切割过的电极组件的第11层的照片(比例尺为500μm)。图9和10分别是实施例1的切割过的电极组件的正面照片和侧面照片。图11和12分别是实施例6的切割过的电极组件的正面照片和侧面照片。具体实施方式作为用于制造具有其中多个包括正极、负极和隔膜的单元电池被层压的结构的电极组件的方法，本专利技术涉及用于制造电极组件的方法，所述方法包括通过使用激光将包含在所述电极组件中的隔膜切割成期望的形状的步骤。在本专利技术的实例中，具有其中多个包括正极、负极和隔膜的单元电池被层压的结构的电极组件可以是包括正极、负极和隔膜的结构，并且没有特别限制。也就是说，在本专利技术中，所述电极组件可以是其中作为单电极的负极和正极在隔膜置于其间的情况下交替地层压的类型或其中多个单元电池在隔膜置于其间的情况下层压的类型的电极组件(即堆叠型电极组件)，或其中单电极或单元电池被长尺寸的片状隔膜包围的结构(即堆叠折叠型电极组件)。在这种情况下，单元电池意味着一个单元电池结构，其包括正极、负极和置于所述正极与负极之间的隔膜。单元电池可以包括至少一个正极、至少一个负极和至少一个隔膜，并且对构成一个单元电池的正极、负极和隔膜的数目或排列没有特别限制。例如，在单元电池中，配置在诸如正极/隔膜/负极/隔膜/正极或负极/隔膜/正极/隔膜/负极的单元电池的最外部分的两个表面上的电极可以具有相同的极性，或者配置在诸如正极/隔膜/负极或正极/隔膜/负极/隔膜/正极/隔膜/负极的单元电池的最外部分的两个表面上的电极可以具有相反的极性。在本专利技术中，堆叠型电极层压体包括：通过常规方法制造的电极层压体，其中将正极、隔膜和负极一个接一个地顺序层压；和通过下述方法(通常被称为“层压和堆叠方法”)制造的电极层压体，其中制造具有顺序层压结构如负极/隔膜/正极/隔膜或正极/隔膜/负极/隔膜的基本单元，随后将所述基本单元在隔膜置于其间的情况下层压。在这种情况下，所述基本单元可以包括两个以上的正极和负极，并且所述基本单元的最外表面的一个表面可以由隔膜构成，并且另一个表面可以由电极构成。在通过所述层压和堆叠方法制造的电极层压体的情况下，所述电极层压体具体来说不是仅由上面描述的基本单元构成，并且可以通过将具有不同结构的电极结构和/或隔膜与所述基本单元混合来使用。例如，通过所述层压和堆叠方法制造的电极层压体可以被构造成下述类型：由隔膜/正极/隔膜或隔膜/负极/隔膜构造的电极结构或隔膜被用于最上层部分或最下层部分，并且另一部分包括所述基本单元。在通过所述层压和堆叠方法制造的电极层压体的情况下，在整个电极层压体中包含的正极数目和负极数目之和与隔膜数目可以被构造成彼此相同，并将隔膜添加到所述电极层压体的最外部分，作为结果，隔膜数目可以被构造成比正极数目和负极数目之和大1。同时，在本专利技术中，术语“堆叠和折叠”是指如下方法：将单电极和/或其中至少一个正极、至少一个隔膜和至少一个负极被层压的电极层压体配置在长尺寸的片状隔膜上，然后折叠的方法，并且对折叠方法没有特别限制，折叠方法应该被理解为是涵盖所有本领域中公知的各种折叠方法的概念，例如将片状隔膜折叠成之字形的方法(被称为Z折叠型或折叠屏风型)；将其中至少一个负极和至少一个正极在隔膜置于其间的情况下层压的电极层压体配置在片状隔膜的一个表面上然后卷绕的方法；或将单电极交替配置在片状隔膜的两个表面上然后将片状隔膜卷绕的方法。此外，在本专利技术中，术语“隔膜”被用作涵盖被切割成预定尺寸的单叶型隔膜和长尺寸的片状隔膜两者的术语。在本专利技术的实例中，电极组件最优选为堆叠折叠型电极组件，但不限于此。图1是示出当电极组件是堆叠折叠型时，在本专利技术的制造电极组件的方法中将带缺口的电极供应到隔膜表面上并卷绕所供应的电极的步骤的示意图。在本专利技术的实例中，层压型单元电池优选为全电池(fullcell)或双电池(bi-cell)，但不限于此。对作为单元电池的全电池或双电池的结构没有特别限制，并且可以使用已知的全电池或双电池。优选地，全电池或双电池可以具有正极/隔膜/负极的层压结构或正极/隔膜/负极/隔膜/正极/隔膜/负极的层压结构。单元电池例如全电池或双电池的数目可以由各种不同因素决定，例如，诸如各个全电池或双电池的单元电池的结构、以及最终制造的电池的期望的容量，并且优选可以为6至30。对包含在电极组件中的隔膜、正极和负极的范围没有限制，只要所述隔膜、正极和负极是已知或市售的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造电极组件的方法，所述电极组件具有其中多个包括正极、负极和隔膜的单元电池被层压的结构，所述方法包括：通过使用激光将包含在所述电极组件中的隔膜切割成期望的形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.09 KR 10-2015-01748031.一种用于制造电极组件的方法，所述电极组件具有其中多个包括正极、负极和隔膜的单元电池被层压的结构，所述方法包括：通过使用激光将包含在所述电极组件中的隔膜切割成期望的形状。2.权利要求1的用于制造电极组件的方法，其中，所述单元电池是全电池或双电池。3.权利要求1的用于制造电极组件的方法，其中，所述电极组件是堆叠型或堆叠折叠型电极组件。4.权利要求1的用于制造电极组件的方法，其中，所述激光的频率在20kHz至70kHz的范围内。5.权利要求1的用于制造电极组件的方法，其中，所述激光的频率在20kHz至50kHz的范围内。6.权利要求1的用于制造电极组件的方法，其中，所述激光的脉冲宽度在10ns至100ns的范围内。7.权利要求1的用于制造电极组件的方法，其中，所述激光的切割速度在400mm/s至6000mm/s的范围内。8.权利要求1的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋素英，金台洙，李镇洙，辛富建，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR