电极组件制造技术

本发明专利技术提供了一种电极组件，在该电极组件中，在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极被重复层压。该电极组件包括：单电池，在所述单电池中，层压有正极、隔膜、负极和隔膜，两个或更多个单电池彼此层压。在所述单电池中的任一个具有在隔膜上在长度上从一侧延伸的扩展部。隔膜的扩展部包围层压在最外层上的单电池，由此将层压的单电池固定。此外，本发明专利技术还提供了一种电极组件，在该电极组件中，在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极被重复层压。该电极组件包括：单电池，在所述单电池中，层压有正极、隔膜、负极和隔膜，两个或更多个单电池被彼此层压。两个或更多个单电池分别具有正极扩展部和负极扩展部，正极扩展部是在长度上从一侧延伸的正极集电体，负极扩展部是在长度上从另一侧延伸的负极集电体。正极扩展部和负极扩展部分别附接到另一单电池的正极扩展部和负极扩展部，由此将层压的单电池固定。

Electrode assembly

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极组件
本申请要求于2018年9月19日提交的韩国专利申请No.10-2018-0112395的优先权权益，该韩国专利申请的全部内容特此以引用方式并入。本专利技术涉及嵌入二次电池中的电极组件，并且更具体地，涉及这样的电极组件，该电极组件被从隔膜延伸的扩展部或从集电体延伸的扩展部固定以解决根据现有技术以层压和堆叠方式制造之后使用带进行固定的电极组件中出现的问题。
技术介绍
与原电池不同，二次电池是可再充电的，另外，尺寸紧凑且容量高的可能性高。因此，最近，正在进行许多关于可再充电电池的研究。随着技术发展和对移动装置的需求增加，对作为能源的可再充电电池的需求正在迅速增加。这种二次电池被配置为使得电极组件被嵌入电池壳体(例如，袋、罐等)中。因正极/隔膜/负极堆叠的结构，安装在电池壳中的电极组件可被重复充电和放电。图1a是例示了根据现有技术的电极组件当中的通过层压和堆叠处理制造电极组件的处理的侧视图，图1b是例示了其中顺序层压有正极1、隔膜3、负极2和隔膜3的多个单电池(monocell)层压然后被带5固定的状态的侧视图，并且图1c是例示了其中层压有多个单电池的电极组件被带5固定的状态的平面图。参照图1a至图1c，以层压和堆叠方式，正极1、隔膜3、负极2和隔膜3被连续地退绕，从而在以卷的形式卷绕的状态下供应。这里，正极1和负极2中的每一个按预定大小与隔膜3切开，并且移动经过层压装置。如图1b中例示的，在正极1和负极2中，正极活性材料和负极活性材料被分别涂覆至正极集电体(中心被表示为对角线的一部分)和负极集电体(中心被表示为X形状的一部分)的两个表面。当经过层压装置的同时，可以在正极1、隔膜3和负极2之间施加热和压力，以使正极1、隔膜3和负极2彼此结合。在结合状态下，在彼此相邻的正极1和正极1(彼此相邻的负极2和负极2)之间进行切割，以连续地制造其中正极1、隔膜3、负极2和隔膜3被顺序向下层压的一个单电池4。单电池4按预定数目层压，并且被制造为电极组件。当层压完成时，将单电池4固定，并且带5的端部分别粘附至最上面的单电池和最下面的单电池。然而，以如上所述的使用带5固定单电池4的方式，带5的端部另外从最上层和最下层伸出，从而造成厚度差。另外，当附接带5时，存在负极2的边缘的一部分(被切割成相对大于正极以实现稳定性)被折叠的问题。如上所述，由于负极的厚度差和折叠，内部电阻会增加，从而加速电极的劣化。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术的主要目的是提供一种电极组件，在该电极组件中，层压的单电池被稳定地固定，以防止负极的折叠和负极电阻的增大。技术方案用于实现以上目的的本专利技术提供了一种电极组件，在该电极组件中，在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极被重复层压，该电极组件包括：单电池，在所述单电池中，顺序层压所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜，其中，层压至少两个或更多个单电池，其中，在所述单电池中的任一个中，在所述隔膜中的一个上形成在长度上向一侧延伸的扩展部，并且所述隔膜的所述扩展部包围层压为位于最外层处的单电池，以将层压的单电池固定。在本专利技术的实施方式中，包括所述扩展部的所述单电池可以是层压在最上层或最下层处的单电池，并且包括所述扩展部的所述隔膜可以是设置在对应单电池中的所述正极和所述负极之间的隔膜。所述单电池中的每一个可以具有矩形形状，从所述正极延伸的正极接头和从所述负极延伸的负极接头在相反方向上突出，并且所述隔膜的所述扩展部在与所述正极接头或所述负极接头的突出方向垂直的方向上延伸。在所述单电池中，所述正极与所述隔膜可以彼此结合，并且所述隔膜与所述负极可以彼此结合。在另一实施方式中，包括其上形成有所述扩展部的所述隔膜的所述单电池可以是层压在最上层处的单电池，并且所述正极可以层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，其中，当所述扩展部包围整个电极组件使得所述扩展部的端部覆盖设置在其上形成有所述扩展部的隔膜上的所述正极时，所述负极可以另外层压在所述扩展部上。在另一实施方式中，包括其上形成有所述扩展部的所述隔膜的单电池可以是层压在最上层处的单电池，并且所述正极可以层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，其中，所述隔膜可以被另外层压在所述正极上，所述正极层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，并且所述负极可以被另外层压在所述隔膜上。即，该结构与根据以上实施方式的结构的相同之处在于负极处于最上层处，但是与根据以上实施方式的结构的不同之处在于另外层压隔膜。在另一实施方式中，包括其上形成有所述扩展部的隔膜的所述单电池可以是层压在最上层处的单电池，并且所述正极可以层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，其中，层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上的所述正极是仅向所述正极集电体的一个表面涂覆正极活性材料的单侧正极，并且未涂覆所述正极活性材料的表面可以被设置成面对上侧。此外，本专利技术可以另外提供能够容易地应用于根据现有技术的电极组件的实施方式。在实施方式中，可以提供一种其中所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜被顺序层压的单电池，其中，至少两个或更多个单电池可以层压，并且所述隔膜和所述负极可以被顺序地另外层压在层压在最上层处的所述单电池上。这里，另外与所述负极一起层压的所述隔膜可以包括在长度上向一侧延伸的扩展部，并且所述扩展部可以包围层压的单电池和另外层压的负极，以固定所述单电池和所述负极。如上所述，所述扩展部可以包围层压的单电池，并且通过施加热和压力，可以将所述扩展部的端部结合并固定到预定点。另外，所述扩展部的厚度可以不同于所述隔膜的与所述正极或所述负极接触的其它部分的厚度。另选地，所述扩展部的组分可以不同于所述隔膜的与所述正极或所述负极接触的其它部分的组分。此外，在平板被插入所述正极和所述负极的一侧或两侧中的状态下，所述隔膜的所述扩展部包围所述单电池使得所述平板在与所述正极和所述负极的层压方向垂直的方向上竖立。这里，所述平板可以由非导电材料制成，并且当在所述电极组件被插入袋中之后执行密封时，可以防止隔膜卷起或被压缩到袋变窄的部分中。另选地，所述隔膜的所述扩展部可以包围所述单电池两圈，并且所述平板可以被设置成被插入所述扩展板首先包围的层和所述扩展部其次包围的层之间，并且由具有导热性的金属材料制成。这里，平板可以用作吸收电极中产生的热以降低温度的冷却板。此外，本专利技术还提供一种电极组件，在该电极组件中，可以在构成单位电池的负极和/或正极的集电体而非隔膜的扩展部上形成(与正极接头和负极接头分开的)扩展部，并且扩展部可以彼此结合，以固定单位电池。即，本专利技术提供了根据该实施方式的一种电极组件，在所述电极组件中，在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极被重复层压，该电极组件包括：单电池，在所述单电池中，顺序层压所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜，其中，层压至少两个或更多个单电池，其中，所述两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极组件，在该电极组件中，重复层压在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极，该电极组件包括：/n单电池，在所述单电池中，顺序层压所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜，/n其中，层压至少两个或更多个单电池，其中，在所述单电池中的任一个中，在所述隔膜中的一个上形成在长度上向一侧延伸的扩展部，并且所述隔膜的所述扩展部包围层压为位于最外层处的单电池，以将层压的单电池固定。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180919 KR 10-2018-01123951.一种电极组件，在该电极组件中，重复层压在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极，该电极组件包括：
单电池，在所述单电池中，顺序层压所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜，
其中，层压至少两个或更多个单电池，其中，在所述单电池中的任一个中，在所述隔膜中的一个上形成在长度上向一侧延伸的扩展部，并且所述隔膜的所述扩展部包围层压为位于最外层处的单电池，以将层压的单电池固定。


2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，包括所述扩展部的所述单电池是层压在最上层或最下层处的单电池，并且
包括所述扩展部的所述隔膜是设置在对应单电池中的所述正极和所述负极之间的隔膜。


3.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述单电池中的每一个具有矩形形状，
从所述正极延伸的正极接头和从所述负极延伸的负极接头在相反方向上突出，并且
所述隔膜的所述扩展部在与所述正极接头或所述负极接头的突出方向垂直的方向上延伸。


4.根据权利要求1所述的电极组件，其中，在所述单电池中，所述正极与所述隔膜彼此结合，并且所述隔膜与所述负极彼此结合。


5.根据权利要求1所述的电极组件，其中，包括其上形成有所述扩展部的所述隔膜的所述单电池是层压在最上层处的单电池，并且所述正极层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，
其中，当所述扩展部包围整个电极组件使得所述扩展部的端部覆盖设置在其上形成有所述扩展部的隔膜上的正极时，所述负极另外层压在所述扩展部上。


6.根据权利要求1所述的电极组件，其中，包括其上形成有所述扩展部的所述隔膜的单电池是层压在最上层处的单电池，并且所述正极层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，
其中，在层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上的正极上另外层压所述隔膜，并且
所述负极被另外层压在所述隔膜上。


7.根据权利要求1所述的电极组件，其中，包括其上形成有所述扩展部的隔膜的所述单电池是层压在最上层处的单电池，并且所述正极层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，
其中，层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上的所述正极是单侧正极，在所述单侧正极中，仅向所述正极集电体的一个表面涂覆正极活性材料，并且未涂覆所述正极活性材料的表面被设置成面对上侧。


8.一种电极组件，在所述电极组件中，重复层压在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极，该电极组件包括：
单电池，在所述单电池中，顺序层压所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜，
其中，层压至少两个或更多个单电池，并且在层压在最上层处的单电池上另外顺序地层压所述隔膜和所述负极，
其中，与所述负极一起另外层压的所述隔膜包括在长度上向一侧延伸的扩展部，并且
所述扩展部包围层压的单电池和另外层压的负极，以将所述单电池和所述负极固定。


9.根据权利要求1至9中任一项所述的电极组件，其中，所述扩展部包围层压的单电池，并且
通过施加热和压力，将所述扩展部的端部结合并固定到预定点。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的电极组件，其中，所述扩展部的厚度不同于所述隔膜的与所述正极或所述负极接触的其它部分的厚度。


11.根据权利要求1至9中任一项所述的电极组件，其中，所述扩展部的组分不同于所述隔膜的与所述正极或所述负极接触的其它部分的组分。


12.根据权利要求1至9中任一项所述的电极组件，其中，在平板被插在所述正极和所述负极的一侧或两侧中使得所述平板在与所述正极和所述负极层压的方向垂直的方向上竖立的状态下，所述隔膜的所述扩展部包围所述单电池。


13.根据权利要求12所述的电极组件，其中，所述平板由非导电材料制成。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：金容俊，郑熙锡，成耆元，李恩周，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR