电极组件和使用该电极组件的可再充电电池制造技术

一种电极组件适于防止隔板在过充电／过放电过程中，或在内部短路的情况下因电极接片附近发热而收缩。该电极组件还防止电极板之间出现额外短路。还提供了包含该电极组件的可再充电电池。本发明专利技术可以防止电极接片在过充电过程中或在短路情况下因发热增加而短路，从而提高可再充电电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可再充电的锂离子电池。具体地，本专利技术涉及一种电极组件，该电极组件在过充电/过放电过程中或在内部短路情况下，可防止隔板因电极接片附近发热而收缩。本专利技术还可防止电极板之间发生的额外短路。本专利技术还涉及使用该电极组件的可再充电电池。
技术介绍
与不能再充电的不可再充电的电池相比，可再充电电池是指可以重复充电和放电的电池。可再充电电池广泛应用于前沿的电子设备领域，包括便携式电话、笔记本电脑和便携式摄像机。例如，锂离子可再充电电池的工作电压为3.7V，该电压是经常用作便携式电子设备的镍镉电池或镍氢电池的三倍。锂离子可再充电电池还具有较高的单位重量的能量密度，这使它们适合于用在工业中。锂离子可再充电电池通常用锂基氧化物作为正极活性物质，使用碳材料作为负极活性物质。锂离子可再充电电池一般根据所使用的电解液类型，比如液体电解液和聚合物电解液进行分类。使用液体电解液的电池称为锂离子电池，使用聚合物电解液的电池称为锂聚合物电池。锂离子可再充电电池被制造成各种形状，包括圆柱型、罐型和袋型电池。如图1和图2所示的罐型锂离子可再充电电池包括罐10、容纳在罐10内的电极组件20和用于密封罐10的开口的盖组件70。罐10可以由金属制成，并形成为长方形箱的形状。因此，罐自身可以充当电池的端子。罐10的一个表面上形成有开口，即顶部开口10a，通过该开口将电极组件20放入到罐10内。电极组件20包括正极板30、负极板40和隔板50。将正极板30和负极板40与置于它们之间的隔板50叠层在一起，并被卷绕成胶卷状。正极板30包括由薄铝箔制成的正极集电体32和正极涂覆部分34，该涂覆部分用锂基氧化物作为主要成分，并且被涂覆在正极集电体32的两个表面上。正极集电体32还具有位于正极未涂覆部分32a，该正极未涂覆部分上没有形成正极涂层，并且位于正极板30的两端上。通过超声焊接将正极接片36固定到正极未涂覆部分32a上，正极接片的两端被固定成从正极集电体32的上端突出。正极接片36通常包含镍或镍合金，但也可以使用其它金属物质。负极板40包括由薄铜箔制成的负极集电体42和负极涂覆部分44，该涂覆部分主要包含碳材料，并且形成在负极集电体42的两个表面上。负极集电体42具有负极未涂覆部分42a，该负极未涂覆部分上没有形成负极涂层，并位于负极板40的两端上。通过超声焊接将负极接片46固定到负极未涂覆部分42a上，该负极接片的两端从负极集电体42的上端突出。负极接片46通常包含镍或镍合金，但也可以使用其它金属物质。隔板50位于正极板30和负极板40之间，使它们相互绝缘。隔板50可以包含例如聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯及聚丙烯的复合膜。隔板50的宽度可以大于正极板30和负极板40的宽度，以防止它们之间短路。盖组件70包括盖板71、绝缘板72、端子板23和负极端子74。在将盖组件70连接到单独的绝缘壳(insulation case)79上之后，盖组件70被连接到罐10的顶部开口10a上，并将其密封起来。如果可再充电电池过充电或过放电，或者在两个电极之间发生短路，罐内会产生热量。特别是，发热集中在罐的内电阻增加的部分上。就是在此区域，不同种类的金属相互结合，以将电极板焊接到电极接片上。由于发热集中在电极接片附近，因此使正极板和负极板相互绝缘的隔板会熔化和收缩。如图2中的虚线52所示，隔板50的位于负极接片46的一端会严重收缩，并且正极板30和负极板40之间的绝缘膜会消失。结果，正极板30和负极板40之间可能会发生额外的短路。当可再充电电池中产生热量时，隔板50的位于正极接片36的一端可能也收缩。由于近来开发的可再充电电池倾向于具有较大的功率存储容量，因此这些电池的能量密度也增加。这会造成更高可能发生可再充电电池的过热和爆炸。
技术实现思路
本专利技术提供一种电极组件，用于防止隔板因在过充电/过放电过程中，或由于内部短路，受到电极接片附近产生的热量而收缩，本专利技术还防止电极接片和电极板之间出现额外的短路。本专利技术还提供一种使用上述电极组件的可再充电电池。本专利技术附加的特征将在下面描述中陈述，部分特征将从描述中了解，或者通过本专利技术的实践而学习得到。本专利技术公开一种可再充电电池，包括通过将第一电极板、第二电极板和隔板卷绕在一起而形成的电极组件。该第一电极板包括第一电极集电体、第一电极涂覆部分和在第一电极板至少一侧上形成的第一电极未涂覆部分。该第二电极板包括第二电极集电体、第二电极涂覆部分和在第二电极板至少一侧上形成的第二电极未涂覆部分。该隔板使第一电极板和第二电极板相互绝缘，并且具有分别固定到第一电极板和第二电极板一侧上的第一电极未涂覆部分和第二电极未涂覆部分上的第一电极接片和第二电极接片。另外，绝缘带被附着到隔板的在卷绕第一电极板和第二电极板以及隔板时绝缘带朝向第一电极板或第二电极板的位置上。本专利技术还公开一种用于可再充电电池的电极组件，包括第一电极板，该第一电极板包括第一电极集电体、第一电极涂覆部分和第一电极接片，第一电极接片被焊接到第一电极板一侧上的第一电极未涂覆部分上。该电极组件还包括第二电极板，该第二电极板包括第二电极集电体、第二电极涂覆部分和第二电极接片，该第二电极接片被焊接到第二电极板一侧上的第二电极未涂覆部分上。另外，隔板与该第一电极板和第二电极板卷绕在一起，以使它们相互绝缘。绝缘带被附着到隔板的在卷绕第一电极板和第二电极板以及隔板时绝缘带朝向第一电极板或第二电极板的位置上。应该理解，上述总的描述和下面的详细说明是示范性和解释性的，并被用于提供对如权利要求所述专利技术的进一步解释。附图说明所包含的用于提供对本专利技术的进一步理解并包含在此构成本说明书的一部分的附图，用图说明本专利技术实施例，并连同描述内容一起用于解释本专利技术的原理。图1是惯用可再充电电池的分解透视图。图2是卷绕之前的惯用电极组件的透视图。图3根据本专利技术示范性实施例卷绕之前的电极组件的透视图。图4是图3所示的电极组件的俯视图。图5是图3所示卷绕之后的电极组件的俯视图。图6根据本专利技术另一示范性实施例卷绕之后的电极组件的俯视图。图7根据本专利技术另一示范性实施例卷绕之后的电极组件的俯视图。具体实施例方式本专利技术防止隔板由于受到过充电、过放电过程中或在电极之间短路情况下在电极接片处产生的热量的影响而熔化和收缩。本专利技术还防止在电极接片和电极板之间发生额外短路。另外，本专利技术避免电极板之间发生的、由新的可再充电电池的高功率容量在电极接片附近产生的热量所引起的任何短路。因此，可以防止可再充电电池的发热和爆炸，从而改进电池的安全性。下面将参照附图说明本专利技术的示范性实施例。在下面的说明书和附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的部件，因此省略对相同或相似的零部件的重复说明。图3是根据本专利技术优选实施例卷绕之前的电极组件的透视图；图4是图3所示的电极组件的俯视图；图5是图3所示卷绕之后的电极组件的俯视图；图6是根据本专利技术另一示范性实施例卷绕的电极组件的俯视图；图7是根据本专利技术另一示范性实施例卷绕的电极组件的俯视图。参照图3、图4和图5，电极组件100包括第二电极板130、第一电极板140和隔板150。将第二电极板130和第一电极板140与置于它们之间起绝缘作用的隔板150叠层在一起，并卷成胶卷状。电极组件100还包括绝缘带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极组件，包括：第一电极板，包括第一电极集电体、第一电极涂覆部分和形成在该第一电极板至少一侧上的第一电极未涂覆部分；第二电极板，包括第二电极集电体、第二电极涂覆部分和形成在该第二电极板至少一侧上的第二电极未涂覆部分；和　 　隔板，用于使该第一电极板和该第二电极板相互绝缘；以及被附着到该隔板上的绝缘带；其中该隔板与该第一电极板和该第二电极板卷绕以使它们相互绝缘。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭润泰，洪懿善，孟寿莲，林训，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]