具有改善的电极接片焊接特性的电极及包括该电极的二次电池制造技术

本文公开一种构造为使得给具有相同极性的多个堆叠的电极提供一个或多个未涂覆电极接片，从而在为了实现高输出和高容量而增加堆叠的电极层的数量的情况下，保持焊接安全性的具有改善的电极接片焊接特性的电极及包括该电极的二次电池。因此，可在焊接电极接片时防止多个电极接片被切断。此外，焊接到提供给具有相同极性的多个堆叠的电极的未涂覆电极接片的电极引线的下端被冲孔为对应于未涂覆电极接片。因此，可提高二次电池电极中形成的台阶的灵活性。

Electrodes with improved welding characteristics of electrode patches and secondary batteries including the electrodes

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的电极接片焊接特性的电极及包括该电极的二次电池
本申请要求享有于2017年9月8日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请第2017-0115201号的权益，通过引用将该韩国专利申请的公开内容整体并入本文。本专利技术涉及一种具有改善的电极接片焊接特性的电极及包括该电极的二次电池，尤其是涉及一种构造为使得给具有相同极性的多个堆叠的电极提供一个或多个未涂覆电极接片，从而在为了实现高输出和高容量而增加堆叠的电极层的数量的情况下，保持焊接安全性的具有改善的电极接片焊接特性的电极及包括该电极的二次电池。
技术介绍
一般而言，存在诸如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池及锂离子聚合物电池之类的各种二次电池。这些二次电池已用在诸如电动车辆和混合动力车辆、用于储存剩余电力或新能源和可再生能源的电力存储设备及备用电力存储设备之类的要求高输出的大型产品、以及诸如数码相机、便携式数字通用光盘(DVD)、MP3播放器、移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式游戏机、电动工具和电动自行车(E-bike)之类的小型产品中。二次电池可基于具有正极/隔膜/负极结构的电极组件的结构来分类。典型地，电极组件可以是：果冻卷型(卷绕型)电极组件，其构造为具有其中长片型正极和长片型负极在隔膜分别插置在正极与负极之间的情况下卷绕的结构；堆叠型电极组件，其构造为具有其中被切割成具有预定尺寸的多个正极和被切割成具有预定尺寸的多个负极在隔膜分别插置在正极与负极之间的情况下顺序堆叠的结构；或堆叠/折叠型电极组件，其构造为具有其中双电池或全电池被卷绕的结构，双电池或全电池中的每一个构造为具有预定数量的正极和负极在隔膜分别设置在正极与负极之间的状态下堆叠的结构。近年来，构造为具有堆叠或堆叠/折叠型电极组件被安装在由层压铝片制成的袋形电池壳体中的结构的袋形电池由于制造成本低、重量轻、形状容易改变等而受到大量关注。此外，这种袋形电池的使用逐渐增多。这种二次电池通常包括电极组件和作为用于容纳电极组件的外壳构件的电池壳体，电极组件构造为具有正极板和负极板在隔膜分别插置在正极板与负极板之间的状态下顺序堆叠的结构。电极组件设置有从正极板延伸的多个正极接片和从负极板延伸的多个负极接片。正极接片和负极接片被使用超声波焊接机分别连接到正极引线和负极引线。在此，正极接片和负极接片构成电极接片，并且正极引线和负极引线构成电极引线。在非卷绕型电极的堆叠型电极的情况下，几个未涂覆电极接片至几十个未涂覆电极接片被焊接以形成导电路径，使得二次电池能够电气地操作。特别是，在车辆电池的情况下，为了实现高输出和高容量，对于正极和负极中的每一个来说，堆叠的电极层的数量增加到20个或30个。结果，可能出现不良焊接。此外，在超声波焊接或激光焊接的情况下，需要高能量来焊接变厚的层。结果，可损坏焊接部，并且焊接缺陷可增多。另外，即使在制造电池单元的步骤中完成焊接，也要执行额外的高能量焊接以在制造电池组的工序中焊接较厚的汇流条。此时，电池单元中的被焊接的电极接片部分可由于不良焊接而被切断。如上所述，当使用超声波焊接机将电极接片焊接至电极引线时，一些电极接片可被不良地焊接。在电极接片被牢固地焊接至电极引线的情况下，电极接片可被切断。通常，控制焊接方法和焊接表面以将电极接片稳定地连接至电极引线。然而，还没有做出任何尝试来改进每个电极接片的未涂覆部分的形状以便提高焊接的稳定性。另外，韩国专利申请公开第2017-0022314号公开了一种具有在多个位置处连接的电极接片的电池单元。在未涂覆部分中形成的第一电极接片和第二电极接片构成通过超声波焊接而与电极引线连接的引线连接部的构造在某种程度上对应于权利要求1和权利要求2。然而，此公开没有建议将提供给具有相同极性的电极的未涂覆接片布置成彼此交替重叠的技术。韩国专利申请公开第2017-0032031号公开了一种具有多接片结构的电极叠层及包括该电极叠层的电池。在未涂覆部分中形成的第一电极接片和第二电极接片通过焊接而与电极引线电连接的构造在某种程度上对应于本专利技术。然而，此公开没有建议将提供给具有相同极性的电极的未涂覆接片布置成彼此交替重叠的技术。韩国专利申请公开第2016-0020284号公开了一种电池组。在未涂覆部分中形成的第一电极接片和第二电极接片直接连接至形成在电路板中的端子孔的构造在某种程度上对应于本专利技术。然而，此公开没有建议将提供给具有相同极性的电极的未涂覆接片布置成彼此交替重叠的技术。日本注册专利第5877047号公开了一种层压型能量装置及制造该层压型能量装置的方法。在未涂覆部分中形成的引出电极和接片电极通过焊接而彼此连接的构造在某种程度上对应于本专利技术。然而，此专利没有建议将提供给具有相同极性的电极的未涂覆接片布置成彼此交替重叠的技术。如上所述，在二次电池，尤其是袋形二次电池的电极接片和电极引线通过超声波焊接而彼此连接的情况下，构成未涂覆电极接片的多片的薄箔在焊头处彼此重叠，由此焊接可未被完全执行，或者箔可在制造电池组时被切断。结果，电池的性能可降低。然而，尚未提出构造为使得改进未涂覆电极接片的形状以避免未涂覆电极接片在焊接之后被切断，从而解决上述问题的二次电池电极及包括该二次电池电极的二次电池。韩国专利申请公开第2017-0022314号韩国专利申请公开第2017-0032031号韩国专利申请公开第2016-0020284号日本注册专利第5877047号
技术实现思路
技术问题鉴于上述问题及其他尚未解决的技术问题而做出本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一种构造为使得给具有相同极性的多个堆叠的电极提供一个或多个未涂覆电极接片，从而在实现高输出和高容量而增加堆叠的电极层的数量的情况下，保持焊接安全性的具有改善的电极接片焊接特性的电极及包括该电极的二次电池。本专利技术的另一个目的是提供一种构造为使得给具有相同极性的多个堆叠的电极提供一个或多个未涂覆电极接片，从而防止多个电极接片和/或电极引线的不良焊接并且防止由于焊接而导致电极接片被切断的具有改善的电极接片焊接特性的电极及包括该电极的二次电池。本专利技术的又一个目的是提供一种构造为使得在超声焊接电极接片和/或电极引线时给具有相同极性的多个堆叠的电极提供一个或多个未涂覆电极接片，从而实现焊接部的均匀焊接强度分布的二次电池。技术方案根据本专利技术的一方面，可通过提供一种二次电池电极来实现上述及其他目的，所述二次电池电极包括提供给具有相同极性的多个堆叠的电极的一个或多个未涂覆电极接片。重叠的一个或多个未涂覆电极接片可在以预定距离彼此间隔开的状态下连接至电极引线。一个或多个未涂覆电极接片可在不偏离电极引线的宽度的情况下连接至电极引线。提供给具有相同极性的堆叠的电极的未涂覆电极接片的厚度(Tt)可与重叠的未涂覆电极接片的划分数量成反比地减小。可将重叠的一个或多个未涂覆电极接片布置成彼此交替重叠。焊接到未涂覆电极接片的电极引线的下端可被以预定距离冲孔。所述下端的被冲孔的长度可延伸到绝缘胶带区域。可使用超声焊头焊接提供给具有相同极性的堆叠的电极的未涂覆电极接片，超声焊头包括振动施加板和在振动施加板上设置的具有至少一个凸出型单元间距图案的焊头图案区域，其中当未涂覆电极接片的划分数量增大时，设置在焊头图案区域的外边缘处的凸出型单元间距图案的侧表面可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池电极，所述二次电池电极包括提供给具有相同极性的多个堆叠的电极的一个或多个未涂覆电极接片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.09.08 KR 10-2017-01152011.一种二次电池电极，所述二次电池电极包括提供给具有相同极性的多个堆叠的电极的一个或多个未涂覆电极接片。2.根据权利要求1所述的二次电池电极，其中重叠的所述一个或多个未涂覆电极接片在以预定距离彼此间隔开的状态下连接至电极引线。3.根据权利要求2所述的二次电池电极，其中所述一个或多个未涂覆电极接片在不偏离所述电极引线的宽度的情况下连接至所述电极引线。4.根据权利要求1所述的二次电池电极，其中提供给具有相同极性的堆叠的电极的未涂覆电极接片的厚度(Tt)与重叠的未涂覆电极接片的划分数量成反比地减小。5.根据权利要求1所述的二次电池电极，其中重叠的所述一个或多个未涂覆电极接片布置成彼此交替重叠。6.根据权利要求2所述的二次电池电极，其中焊接到所述未涂覆电极接片的所述电极引线的下端被以所述预定距离冲孔。7.根据权利要求6所述的二次电池电极，其中所述下端的被冲孔的长度延伸到绝缘胶带区域。8.根据权利要求1所述的二次电池电极，其中使用超声焊头焊接提供给具有相同极性的所述堆叠的电极的所述未涂覆电极接片，所述超声焊头包括：振动施加板；和在所述振动施加板上设置的具有至少一个凸出型单元间距图案的焊头图案区域，并且其中当所述未涂覆电极接片的划分数量增大时，设置在所述焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰坤，徐承烨，申晟均，李南奎，崔荷娜，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR