二次电池中具有分开的支撑带的电极组件制造技术

本发明专利技术公开了一种附着到电极组件的分开的支撑带。电极组件包括用于进行充电和放电操作的阴极板、阳极板和隔板。分开的支撑带附着到电极组件下部，以使电极组件被容易地嵌入到壳内。

【技术实现步骤摘要】
二次电池中具有分开的支撑带的电极组件
本专利技术涉及二次电池，更特别地涉及具有改进的结构并以果冻卷形式附着到电极组件的下部的支撑带，以便使电极组件能容易地嵌入到棱柱型二次电池的壳内。
技术介绍
二次电池具有包括阳极板、阴极板和隔板的电极组件。使电极组件容纳在由铝或铝合金制成的壳内，然后向壳内注入电解质。在这种状态下密封壳，就形成了二次电池。与壳绝缘的电极接线柱设置在二次电池的上部以形成二次电池的负极或正极。如果电极接线柱为正极，则壳用作负极，如果电极接线柱为负极，则壳用作正极。安全装置如PTC(正温度系数)元件、热熔丝和PCM(保护电路模块)与二次电池连接。这类安全装置与二次电池的阳极和阴极电连接，以在二次电池的电压由于过充电或过放电而突然增加时，防止二次电池因施加于二次电池的电流中断而被损害或损坏。使装备有安全装置的二次电池容纳在一个箱中，就形成了二次电池组。图1为具有用于使果冻卷被嵌入到壳内的单个支撑带的常规二次电池的示意图。参考图1，常规二次电池包括电极组件11、阴极接头12、阳极接头13和单个支撑带14。电极组件11包括阳极板、阴极板和插入在阳极板与阴极板之间的隔板，并被卷绕成果冻卷的形式。与阴极板电连接的阴极接头12和与阳极板电连接的阳极接头13从电极组件11的上部向上引出。电极组件以果冻卷形式被容纳在由金属如铝制成的六面体形状的壳(未示出)内。当电极组件11以果冻卷形式嵌入到壳内时，将具有规定长度和规定宽度的单个支撑带14附着到电极组件11的下部，以便使电极组件11能被容易地嵌入到壳内。如图1所示，常规的单个支撑带14除了在电极组件11的两个底边处形成的约1至2mm的规定空白区，完全环绕电极组件11的下部。但是，当将下部装有单个支撑带的电极组件容纳在壳中进行二次电池的-->安全性试验时，可能会出现下面的问题：首先，当通过在其宽度方向上挤压电池的两个侧部进行电池安全性试验以评价电池中燃烧的可能性时，电池的中部因电池被压缩而弯曲，从而电池被折叠。此时，由于单个支撑带支撑电极组件的下部，因而在电极组件下半部的中部可能会出现皱纹。因此，电池中燃烧的可能性可能会因硬短路而增加。第二，如果单个支撑带强有力地夹紧电极组件的下部，则电解质不能充分地流入到电极组件的下部，从而降低了电池的性能如电池容量。第三，由于单个支撑带基本上覆盖了电极组件下部的全部区域，因此需要大量的单个支撑带，从而增加了电池的制造成本。此外，单个支撑带的必要性仅仅在于使电极组件能容易地嵌入到壳内，在电极组件被嵌入到壳内后，如果单个支撑带松松地附着到电极组件的下部，则单个支撑带会从电极组件上松脱掉。因此，必须重新考虑单个支撑带的这种过度使用。
技术实现思路
因此，为解决现有技术中出现的上述问题作出本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一种电极组件，该组件能降低在二次电池由于施加其上的外力被压缩时由硬短路引起的二次电池中燃烧的可能性，能通过使电解质充分地流到电极组件的下部来防止电池性能下降，并能通过减少使用的分开的支撑带的数量降低二次电池的制造成本。为实现上述目的，提供一种电极组件，该组件包括：用于进行充电和放电操作的阴极板、阳极板和隔板；和附着到电极组件下部以使电极组件被容易地嵌入到壳内的分开的支撑带。根据本专利技术的示例性实施方式，分开的支撑带对称地附着到电极组件中心部分附近的电极组件的下部并以预定的距离彼此隔开。另外，分开的支撑带可非对称地附着到电极组件中心部分附近的电极组件的下部并以预定的距离彼此隔开。根据本专利技术的示例性实施方式，至少具有两个分开的支撑带，分别附着到电极组件下部的两侧上。分开的支撑带的总长度在电极组件总宽度的约1/4至3/4的范围内。根据本专利技术的示例性实施方式，分开的支撑带的第一侧端与电极组件的-->纵向中心线相隔超过电极组件总宽度的10％，分开的支撑带的第二侧端与电极组件的一个侧端相隔超过电极组件总宽度的10％，当分开的支撑带附着到电极组件时，分开的支撑带具有在约3至8mm范围内的高度。根据本专利技术的示例性实施方式，分开的支撑带具有约20至60μm的厚度。分开的支撑带具有至少2kgf/cm2的抗拉强度。根据本专利技术的示例性实施方式，分开的支撑带具有至少50％的伸长率。分开的支撑带包括选自聚酰亚胺、聚乙烯和聚丙烯中的一种。分开的支撑带具有至少20g/mm的粘合强度。在分开的支撑带的一个表面上涂敷丙烯酸类粘合剂。用0.1至0.4MPa的压力将分开的支撑带附着到电极组件上。附图说明图1为具有用于使电极组件容易地嵌入到壳内的单个支撑带的果冻卷形式的常规电极组件的透视图；图2a为根据本专利技术示例性实施方式的具有分开的支撑带的电极组件的透视图；和图2b为附着到根据本专利技术示例性实施方式的电极组件下部的分开的支撑带的前视剖面图。具体实施方式下文中，将结合附图描述本专利技术的示例性实施方式。图2a为根据本专利技术示例性实施方式的具有分开的支撑带的电极组件的透视图。如图2a所示，本专利技术包括电极组件11、阴极接头12、阳极接头13和分开的支撑带24。为了制造电极组件11，将活性材料涂敷到集电极的两个表面上。然后，干燥集电极并进行辊压处理，以便将集电极切成阳极板和阴极板。在这种状态下，在阳极板和阴极板中间插入隔板后卷绕阳极板和阴极板，就形成电极组件11。也就是说，在隔板周围交替地排列阳极板和阴极板后，通过使用椭圆形的-->绕线芯轴以螺旋形模式卷绕阳极板和阴极板，就形成了电极组件。此时，在电极组件的最外面部分再卷绕阴极板1次，并用带密封电极组件。在以果冻卷形式形成椭圆形电极组件后，对椭圆形电极组件进行挤压加工以便将椭圆形电极组件嵌入到棱柱形壳内。这里，阳极板的宽度小于阴极板的宽度，且阴极板的宽度小于隔板的宽度。通过在金属集电极的两个表面上涂敷浆料如阳极活性材料、粘合剂或导电剂形成阳极板。例如，通过在由铝箔制成的集电极的两个表面上均匀地涂敷混合物(浆料或糊料)形成阳极板，其中混合物由阳极材料LiNixCoyO2、导电剂特级P和粘合剂聚偏氟乙稀(PVDF)与无机溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)混合组成。在这种状态下，对集电极进行干燥处理以除去无机溶剂，然后进行辊压处理，从而得到厚度约为0.147mm的阳极板。通过在金属集电极的两个表面上涂敷浆料如阳极活性材料、粘合剂或导电剂形成阴极板。例如，通过在由铜箔制成的集电极的两个表面上均匀地涂敷混合物(浆料或糊料)形成阳极板，其中混合物由阳极材料MCF和粘合剂聚偏氟乙稀(PVDF)与无机溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)混合组成。在这种状态下，对集电极进行干燥处理以除去无机溶剂，然后进行辊压处理，从而得到厚度约为0.173mm的阴极板。通过使用厚度约为0.025mm的聚乙烯多孔膜(其具有稳定性并很少与无机溶剂反应)形成隔板。形成阳极板和阴极板的集电极可由任何材料制成，只要它们不产生化学变化即可。通常，集电极由铝、铜、不锈钢、镍、钛或塑性碳制成。另外，可用碳、镍、钛或银涂敷集电极的表面。在为锂离子二次电池时，考虑耐氧化性能、电极的柔韧性和成本，阳极板由铝箔制成，阴极板由铜箔制成。铜箔或铝箔的厚度约为1至30μm，优选约为5至20μm。但是，本专利技术不限制铜箔或铝箔的厚度。类似于集电极的阴极板，阴极接头12由铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极组件，包括：用于进行充电和放电操作的阴极板、阳极板和隔板；和附着到电极组件下部以使电极组件被容易地嵌入到壳内的分开的支撑带。

【技术特征摘要】
KR 2003-10-15 2003-719491.一种电极组件，包括：用于进行充电和放电操作的阴极板、阳极板和隔板；和附着到电极组件下部以使电极组件被容易地嵌入到壳内的分开的支撑带。2.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于，分开的支撑带对称地附着到电极组件中心部分附近的电极组件的下部并以预定的距离彼此隔开。3.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于，分开的支撑带非对称地附着到电极组件中心部分附近的电极组件的下部并以预定的距离彼此隔开。4.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于，至少有两个分开的支撑带，并有两个分开的支撑带附着到电极组件下部的每一侧上。5.如权利要求1所述的电极组件，其特征在于，分开的支撑带的总长度在电极组件总宽度的约1/4至3/4的范围内。6.如权利要求5所述的电极组件，其特征在于，分开的支撑带的第一侧端与电极组件的纵向中心线相隔超过电极组件总宽度的10％，分开的支...

【专利技术属性】
技术研发人员：金在雄，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]