电极组件和包括该电极组件的二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种电极组件和包括该电极组件的二次电池。一种果冻卷型(jelly

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极组件和包括该电极组件的二次电池


[0001]本专利技术涉及一种电极组件和包括该电极组件的二次电池。

技术介绍

[0002]通常，通过将由正电极板、负电极板和夹在两个电极板之间的隔膜构成的电极组件与电解液一起容纳在壳体中来形成二次电池。与不可充电的一次电池不同，该二次电池是可充电且可放电的电池。随着针对移动装置(诸如移动电话和膝上型计算机)的技术发展和产量增加，对作为能量源的二次电池的需求正在迅速增加。近年来，对电动汽车和混合动力汽车作为替代能量源以替代化石燃料进行了积极的研究和开发。
[0003]目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。在它们之中，当与镍基二次电池相比时，锂二次电池由于几乎没有记忆效应，从而因为其诸如自由充电和放电、非常低的自放电速率以及高能量密度的优点而引起关注。
[0004]为了增大锂二次电池的输出，必须降低电池的电阻。在有限的体积中，增加电极的数量是有效的。另外，电极板的长度随着对锂二次电池的高容量和高输出的需求而逐渐增大，这会导致内阻增大。这个问题也可以通过增加电极接片的数量来缓解。然而，电极接片的数量的增加不仅增加了所需的材料量和工时，而且降低了锂二次电池的内部空间的空间利用率。
[0005]此外，通常，当锂二次电池过充电至一定电压或更高电压时，构成锂二次电池的正电极活性物质与电解液之间的反应会过度进行，导致正电极活性物质的结构塌陷和电解液的氧化反应，因此锂也会沉积。如果这种状态继续，则锂二次电池会被点燃或爆炸。
[0006]在用作本专利技术的
技术介绍
的技术中公开的上述信息仅用于改善对本专利技术的
技术介绍
的理解，因此可以包括不构成相关技术的信息。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能够使电极接片的数量最小化同时减小二次电池的电阻的电极组件和包括该电极组件的二次电池。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供一种能够在过充电期间使锂沉积最小化的电极组件和包括该电极组件的二次电池。
[0010]技术方案
[0011]在根据本专利技术的用于实现上述目的的电极组件和包括该电极组件的二次电池中，所述电极组件包括：正电极板，包括正电极集流体和涂覆在正电极集流体上的正电极活性物质，其中，在正电极集流体中形成有未涂覆正电极活性物质的正电极未涂覆部分；负电极板，包括负电极集流体和涂覆在负电极集流体上的负电极活性物质，其中，在负电极集流体中形成有未涂覆负电极活性物质的负电极未涂覆部分；隔膜，置于正电极板与负电极板之间；正电极接片，电连接到正电极板的正电极集流体；以及负电极接片，电连接到负电极板
的负电极集流体，其中，正电极板、负电极板和隔膜以顺序堆叠的状态卷绕，正电极未涂覆部分设置在正电极板的在卷绕方向上的前端与后端之间，正电极接片在正电极未涂覆部分上附着到正电极集流体，负电极未涂覆部分包括主负电极未涂覆部分和次负电极未涂覆部分，主负电极未涂覆部分形成在负电极板的在卷绕方向上的前端与后端之间，次负电极未涂覆部分形成在负电极板的后端上，并且负电极接片设置在主负电极未涂覆部分上。
[0012]根据本专利技术，正电极未涂覆部分可以包括主正电极未涂覆部分和次正电极未涂覆部分，主正电极未涂覆部分和次正电极未涂覆部分形成为在卷绕方向上在正电极板的前端与后端之间彼此间隔开，并且正电极接片可以包括第一正电极接片和第二正电极接片，第一正电极接片和第二正电极接片分别设置在主正电极未涂覆部分和次正电极未涂覆部分上。这里，第一正电极接片和第二正电极接片在卷绕状态下可以在径向方向上设置在直线上。主正电极未涂覆部分可以设置为比次正电极未涂覆部分靠近正电极板的前端，并且主正电极未涂覆部分可以在卷绕方向上延伸至比第一正电极接片的宽度大的宽度，以形成正电极半涂覆部分，其中，正电极半涂覆部分在卷绕状态下可以设置在第一正电极接片内侧一圈。主正电极未涂覆部分可以设置为比次正电极未涂覆部分靠近正电极板的前端，并且主正电极未涂覆部分可以在卷绕方向上延伸至比第一正电极接片的宽度大的宽度，以形成正电极半涂覆部分，其中，正电极半涂覆部分在卷绕状态下可以设置在第一正电极接片外侧一圈。
[0013]正电极板可以包括其上未形成正电极涂层的正电极半涂覆部分，正电极半涂覆部分位于在卷绕方向上与主正电极未涂覆部分间隔开以相邻的位置处，其中，相比于主正电极未涂覆部分，正电极半涂覆部分可以设置在相对前端侧处，并且正电极半涂覆部分在卷绕状态下设置在第一正电极接片内侧一圈，或者相比于主正电极未涂覆部分，正电极半涂覆部分可以设置在相对后端侧处，并且正电极半涂覆部分在卷绕状态下设置在第一正电极接片外侧一圈。
[0014]在根据本专利技术的电极组件和包括该电极组件的二次电池中，第一正电极接片和第二正电极接片在卷绕状态下可以在径向方向上设置在直线上，并且正电极接片和负电极接片在卷绕状态下可以设置在与横向剖面的半径的1/5至4/5对应的区域中。这里，正电极接片和负电极接片在卷绕状态下可以在电极组件的纵向方向上设置在同一条线上，但是正电极接片的下部和负电极接片的上部可以设置为彼此不叠置。
[0015]根据本专利技术的二次电池包括：根据本专利技术的电极组件；壳体，被构造为在壳体的内部空间中容纳电极组件和电解液；以及盖板，结合到壳体的上部以密封壳体，其中，次负电极未涂覆部分可以附着到壳体的内表面。
[0016]有益效果
[0017]根据本专利技术的电极组件和包括该电极组件的二次电池可以通过允许形成在负电极板的一端处的未涂覆部分用作负电极接片来减少负电极接片的数量而不增大二次电池的电阻，因此可以使电极接片的总数量最小化。
[0018]此外，根据本专利技术的电极组件和包括该电极组件的二次电池可以在与负电极接片相邻的正电极板中的其上未形成正电极接片的正电极板上形成未涂覆部分，从而防止锂在过充电期间沉积。
附图说明
[0019]图1a、图1b、图1c和图1d是示出根据本专利技术的实施例的二次电池的透视图、分解透视图、纵向剖视图和剖视图。
[0020]图2是示出图1a至图1d中所示的二次电池的电极组件卷绕之前的状态的剖视图。
[0021]图3是示出图2中所示的电极组件卷绕之后的局部放大剖视图的放大横向剖视图。
[0022]图4a至图4c是另外示出图3中所示的电极组件的剖视图中的正电极接片和负电极接片的附着位置的放大横向剖视图。
[0023]图5是示出图1a至图1d中所示的二次电池的电极组件卷绕之前的状态的另一示例的剖视图。
[0024]图6是示出图5中所示的电极组件卷绕之后的局部放大剖视图的放大横向剖视图。
[0025]图7是示出图1a至图1d中所示的二次电池的电极组件卷绕之前的状态的另一示例的剖视图。
[0026]图8是示出图7中所示的电极组件卷绕之后的局部放大剖视图的放大横向剖视图。
[0027]图9是示出图1a至图1d中所示的二次电池的电极组件卷绕之前的状态的另一示例的剖视本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电极组件，所述电极组件包括：正电极板，包括正电极集流体和涂覆在所述正电极集流体上的正电极活性物质，其中，在所述正电极集流体中形成有未涂覆所述正电极活性物质的正电极未涂覆部分；负电极板，包括负电极集流体和涂覆在所述负电极集流体上的负电极活性物质，其中，在所述负电极集流体中形成有未涂覆所述负电极活性物质的负电极未涂覆部分；隔膜，置于所述正电极板与所述负电极板之间；正电极接片，电连接到所述正电极板的所述正电极集流体；以及负电极接片，电连接到所述负电极板的所述负电极集流体，其中，所述正电极板、所述负电极板和所述隔膜以顺序堆叠的状态卷绕，所述正电极未涂覆部分设置在所述正电极板的在卷绕方向上的前端与后端之间，所述正电极接片在所述正电极未涂覆部分上附着到所述正电极集流体，所述负电极未涂覆部分包括主负电极未涂覆部分和次负电极未涂覆部分，所述主负电极未涂覆部分形成在所述负电极板的在所述卷绕方向上的前端与后端之间，所述次负电极未涂覆部分形成在所述负电极板的所述后端上，并且所述负电极接片设置在所述主负电极未涂覆部分上。2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述正电极未涂覆部分包括主正电极未涂覆部分和次正电极未涂覆部分，所述主正电极未涂覆部分和所述次正电极未涂覆部分形成为在所述卷绕方向上在所述正电极板的所述前端与所述后端之间彼此间隔开，并且所述正电极接片包括第一正电极接片和第二正电极接片，所述第一正电极接片和所述第二正电极接片分别设置在所述主正电极未涂覆部分和所述次正电极未涂覆部分上。3.根据权利要求2所述的电极组件，其中，所述主正电极未涂覆部分设置为比所述次正电极未涂覆部分靠近所述正电极板的所述前端，并且所述主正电极未涂覆部分在所述卷绕方向上延伸至比所述第一正电极接片的宽度大的宽度，以形成正电极半涂覆部分，其中，所述正电极半涂覆部分在所述卷绕状态下设置在所述第一正电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁贤基，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：