具有设置为最外面电极的负电极的电极组件及包括其的锂离子二次电池制造技术

根据本发明专利技术的一种电极组件包括：具有电极板对和隔膜的至少一个单元电池，该电极板对具有彼此不同的极性，并且隔膜插入在电极板对之间；电极混合物，其施加在该电极板对的一个表面或者两个表面上；以及电极接片，其位于电极板的相应边缘上，同时，处于在其上未被施加电极混合物的状态。电极接片包括电极并联连接接片和电极引线连接接片。在电极板上形成有电极并联连接接片和电极引线连接接片之中的至少一个电极接片。最外面电极板处于负电极状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有设置为最外面电极的负电极的电极组件及包括其的锂离子二次电池
本公开涉及一种包括电极组件的锂离子二次电池，该电极组件具有被如下配置的结构：抑制电极和电极端子的破裂(该破裂是电池的机械问题并且会在柔性环境中由于重复外力的弯曲和变形而发生)，通过将负电极布置为电极组件的最外面电极提高可加工性并最小化能量密度的损失，并且增强弯曲耐久性和安全性。
技术介绍
二次电池是指与不能充电的一次电池相反而能够被充电和放电的电池，并且已经被广泛地用于诸如蜂窝电话、笔记本计算机、便携式摄像机等的高级电子设备领域的领域。随着便携式电子设备被制造得更轻并具有改善的性能以及物联网(IoT)发展，正在对用作其电源的二次电池进行大量研究。具体地说，与主要用作便携式电子设备的电源的镍镉电池或镍氢电池相比，锂二次电池具有更高的电压，并且每单位重量的能量密度也较高。因此，对锂二次电池的需求正在增加。当正电极和负电极在其被插入到电解质中的同时彼此连接时，二次电池利用在电解质与正电极和负电极之间发生的电化学反应。与传统的一次电池不同，二次电池是可充电和可放电的电池，其在电子设备消耗能量时能够通过充电器进行能量再充电并再次使用。因此，二次电池的使用已经随着无线电子设备的普及而增加。通常，隔膜插入在正电极与负电极之间然后螺旋缠绕在一起的凝胶卷型电极组件，或者多个正电极和负电极堆叠并且隔膜插入在正电极与负电极之间的堆叠型电极组件已经用作锂二次电池。例如，通过将凝胶卷型电极组件容纳在圆柱形罐中，向其中注入电解质并密封罐来制造圆柱形电池，并且通过将凝胶卷型电极组件或堆叠型电极组件按压为扁平的并将扁平电极组件容纳在棱柱形罐中，来制造棱柱形电池。另外，通过将凝胶卷型电极组件或堆叠型电极组件与电解质一起包装在软包型壳体中来制造软包型电池。在这种电极组件中，正电极接片和负电极接片分别从正电极和正电极引出到电极组件的外部，然后与二次电池的正电极和负电极连接。同时，位于沿垂直方向堆叠的多个正电极和负电极上的电极接片与电极引线连接。在直接焊接期间，电极接片与电极引线之间的传统的接合结构的一致性略有降低。因此，当电池在使用期间弯曲等时，在电极接片与电极引线之间的接合中发生问题。当包括电极组件和覆盖电极组件的壳体的传统的锂二次电池经受弯曲测试时，由于覆盖的损坏以及作为电极组件中的部件的正电极、负电极、电极引线和隔膜的偏离和不对准而引起短路。在许多情况下，传统的锂二次电池的端子部分容易被外部冲击或力切断，从而容量急剧降低，并且电池无法执行其原始功能。将参照韩国专利公开No.10-2013-0063709来说明软包型电池，该专利公开了一种软包型二次电池，其中，两个电极、隔膜和电解质被布置在软包中并密封，并且所述软包包括内部树脂层、金属箔层和外部树脂层，并且具有比金属箔层小的反应性的缓冲层形成在内部树脂层与金属箔层之间。在这种情况下，具有比金属箔层小的反应性的缓冲层被添加，因此，即使在内部树脂层被损坏(诸如，微裂纹)时，该缓冲层也能够抑制金属箔层的氧化。因此，可以抑制对电池外部的腐蚀。然而，金属箔在弯曲期间基本上易受变形(例如，起皱)影响，因此会导致柔性电池的性能下降。根据传统技术，当通常的电池组件被弯曲时，压缩应力被施加到内部弯曲部分，而拉伸应力被施加到相对侧。因此，覆盖电池的电极组件的壳体也膨胀或收缩，因此局部发生机械损坏。因此，已经需要一种新型柔性电池组件，在该新型柔性电池组件中，柔性电池的壳体被改善，并且构成电极组件的电极、电极接片和电极引线的结构被改善。专利文件1：KR10-2013-0063709A本专利技术的公开内容本专利技术所要解决的问题因此，本公开提供一种电极组件，在该电极组件中，多个电极沿垂直方向堆叠并且负电极布置为最外面的电极，从而在柔性电池弯曲时抑制电极和电极端子的破裂，改善可加工性，最小化能量密度的损失，并且增强弯曲耐久性和安全性。解决问题的方法为了解决上述问题，根据本公开的一方面的电极组件包括：一个或更多个单元电池，每个单元电池包括具有不同极性的电极对，其中隔膜插入在该电池对之间；电极混合物，其涂覆在该电极对的一个或两个表面上；以及电极接片，其位于每个电极的边缘上并且未涂覆有电极混合物，并且电极接片包括电极并联连接接片和电极引线连接接片，并且电极并联连接接片和电极引线连接接片中的任何一个或更多个形成在电极上，并且负电极布置并堆叠为所述电极组件的最外面电极。最外面电极具有电极并联连接接片和电极引线连接接片二者。在具有不同极性并且仅包括电极并联连接接片的电极对中，涂覆在该电极对中的负电极上的负电极混合物的尺寸被设定为大于涂覆在正电极上的正电极混合物的尺寸，因此负电极混合物的拐角被设定为相对于正电极混合物的拐角向外部偏离小于5mm，并且每单位面积的负电极容量是每单位面积的正电极容量的1倍至1.2倍。在仅包括电极并联连接接片的负电极以及包括电极并联连接接片和电极引线连接接片二者的正电极彼此面对并且在负电极与正电极之间插入有隔膜的状态下，涂覆在仅包括电极并联连接接片的负电极上的负电极混合物的尺寸被设定为大于包括电极并联连接接片和电极引线连接接片二者的正电极的尺寸，因此，仅包括电极并联连接接片的负电极的拐角被设定为相对于正电极混合物的拐角向外部偏离，并且仅包括电极并联连接接片的负电极覆盖形成在正电极的接片-引线接合部分。所述电极组件的电极之中的布置在最上面段和最下面段中的每一者上的最外面负电极的一个表面涂覆有电极混合物。所述电极组件还包括加强接片，加强接片焊接并固定在所述电极组件中包括的电极接片之中的任何一个电极引线连接接片上。接合在所述电极组件中包括的电极接片之中的任何一个电极引线连接接片上的电极引线还具有弯曲结构，弯曲结构在朝向所述电极组件焊接的状态下朝向所述电极组件的外部沿180°相反方向弯曲。具有电极引线连接接片和电极引线使用加强接片叠置的结构的接片-引线接合部分插入并对准在隔膜中。电极引线连接接片和具有弯曲结构的电极引线彼此接合的接片-引线接合部分插入并对准在隔膜中。为了解决上述问题，根据本公开的另一方面的锂离子二次电池包括：电极组件；以及覆盖所述电极组件的壳体，并且壳体具有上压制部分和下压制部分，上压制部分和下压制部分重复压制以覆盖所述电极组件的外部。多个上压制部分和下压制部分与所述电极组件和壳体的宽度平行地相继形成。本专利技术的效果根据本公开，在包括沿垂直方向堆叠的多个电极与隔膜的电极组件中，至少一个电极包括电极并联连接接片和电极引线连接接片，并且负电极布置为最外面电极以改进该结构。因此，可以抑制电极和电极端子的破裂(该破裂是电池的机械问题并且会在柔性环境中由于重复外力的弯曲和变形而发生)。此外，通过将负电极布置为最上面段和最下面段中的每一者上的最外面电极，可以提高可加工性并最小化能量密度的损失，并且增强弯曲耐久性和安全性。附图说明图1是根据本公开的柔性电池中包括的电极组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极组件，包括：/n一个或更多个单元电池，每个单元电池包括具有不同极性的电极对，其中隔膜插入在所述电极对之间；以及/n电极接片，其形成在每个电极上，/n其中，所述电极接片包括电极并联连接接片和电极引线连接接片，并且/n其中，电极并联连接接片和电极引线连接接片中的至少一个形成在每个电极上，并且/n其中，最外面电极布置为负电极。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171121 KR 10-2017-01554641.一种电极组件，包括：
一个或更多个单元电池，每个单元电池包括具有不同极性的电极对，其中隔膜插入在所述电极对之间；以及
电极接片，其形成在每个电极上，
其中，所述电极接片包括电极并联连接接片和电极引线连接接片，并且
其中，电极并联连接接片和电极引线连接接片中的至少一个形成在每个电极上，并且
其中，最外面电极布置为负电极。


2.根据权利要求1所述的电极组件，
其中，最外面电极具有电极并联连接接片和电极引线连接接片二者。


3.根据权利要求1或2所述的电极组件，
其中，在具有不同极性并且仅包括电极并联连接接片的所述电极对中，涂覆在所述电极对中的负电极上的负电极混合物的尺寸被设定为大于涂覆在正电极上的正电极混合物的尺寸，并且
负电极混合物的拐角相对于正电极混合物的拐角向外部偏离小于5mm，并且
每单位面积的负电极容量是每单位面积的正电极容量的1倍至1.2倍。


4.根据权利要求1或2所述的电极组件，
其中，当仅包括电极并联连接接片的负电极以及包括电极并联连接接片和电极引线连接接片二者的正电极彼此面对，并且所述隔膜插入在负电极与正电极之间时，涂覆在包括电极并联连接接片的负电极上的负电极混合物的尺寸被设定为大于涂覆在包括电极并联连接接片和电极引线连接接片二者的正电极上的正电极混合物的尺寸，并且
仅包括电极并联连接接片的负电极的拐角相对于正电极混合物的拐角向外部偏离小于5mm，并且
仅包括电极并联连接接片的负电极覆盖形成在正电极上的接片-接合部分。...

【专利技术属性】
技术研发人员：金周圣，河秦弘，李吉珠，
申请(专利权)人：理百思特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR