本发明专利技术涉及一种隔膜以及包括该隔膜的电极组件及电化学装置。隔膜用于之字状堆叠型电极组件，包括由聚合物材料制成的多孔基材和形成在多孔基材的两个表面的每一个上的、含有无机颗粒的多孔涂层，其中多孔基材的厚度(Ts)基于隔膜的纵向方向从两端部分向中心部分逐渐减小，多孔涂层的总厚度(Tc)向中心部分逐渐增大，并且整个隔膜的总厚度(Ts+Tc)保持恒定。并且整个隔膜的总厚度(Ts+Tc)保持恒定。并且整个隔膜的总厚度(Ts+Tc)保持恒定。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极组件及包括该电极组件的电化学装置
[0001]本申请涉及一种电极组件及包括该电极组件的电化学装置。具体而言，本申请涉及一种之字状堆叠的电极组件及包括该电极组件的二次电池。
[0002]本申请要求2022年1月13日在韩国提交的韩国专利申请第10
‑
2022
‑
0005284号的优先权，通过引用将上述韩国专利申请披露的内容并入于此。
技术介绍
[0003]二次电池可以根据具有正极/隔膜/负极结构的电极组件的类型进行分类。通常，这样的电极组件可以分为果冻卷(缠绕)型电极组件和堆叠(层叠)型电极组件，果冻卷型电极组件的结构包括长条状正极和负极，隔膜位于正极与负极之间，堆叠型电极组件包括多个正极和负极，它们被切割成具有预定尺寸并依次堆叠的单元，隔膜位于正极与负极之间。然而，这样的传统电极组件存在一些问题。
[0004]首先，果冻卷型电极组件通过以紧凑的状态缠绕长条状正极和负极形成圆柱形或其截面为椭圆形的形状，因此在充放电过程中电极膨胀和收缩引起的应力在电极组件内部积累，当这种应力积累超过一定极限时会导致电极组件变形。由于电极组件的变形，电极之间的间隔变得不均匀，造成电池的性能迅速降低，以及由于内部短路导致威胁电池的安全的问题。此外，需要缠绕长条状正极和负极，但是难以在保持正极与负极之间的恒定间隔的同时快速缠绕电极。因此存在生产效率降低的问题。
[0005]其次，堆叠型电极组件需要依次堆叠多个正极和负极单元。因此，需要单独的转移电极板步骤以获得这些单元，而依次堆叠的过程需要大量的时间和人力，导致生产效率低下。
[0006]图1是示出堆叠型电极组件的结构的示意性截面图。
[0007]参考图1，作为一种堆叠型电极组件，已经开发了一种之字状堆叠(ZZS)型电极组件1，通过以之字状多层堆叠正极5和负极7，并在两电极之间置入隔膜3形成。
[0008]通过组装这种之字状堆叠型电极组件，然后通过热压工艺最终固定电极组件来制造电池。这里，热量和压力在与热压机接触的电极组件的最末端区域传递到更高的程度，造成电极组件中电极
‑
隔膜粘附性退化的问题，导致电极组件的质量变差。
技术实现思路
[0009]技术问题
[0010]本专利技术旨在解决相关技术的问题，因此本专利技术旨在提供一种具有新颖结构的隔膜以及包括该隔膜的电极组件，在形成之字状堆叠(ZZS)型电极组件时，这种隔膜能够保持预定水平的电极
‑
隔膜粘附性。
[0011]特别地，本专利技术旨在提供一种具有新颖结构的隔膜以及包括该隔膜的电极组件，即使在电极组件内部的与电极组件的最顶部区域和最底部区域相比被传递了相对低的热量和压力的区域中，这种隔膜也显示出优异的电极
‑
隔膜粘附性，在用于形成电极组件的热
压步骤中，从堆叠方向观察时，电极组件的最顶部区域和最底部区域与热压机接触。
[0012]技术方案
[0013]在本专利技术的一个方面中，提供了一种根据以下实施方式中的任何一个的隔膜。
[0014]根据第一实施方式，提供了一种隔膜，包括由聚合物材料制成的多孔基材和形成在多孔基材的两个表面上的、含有无机颗粒的多孔涂层，其中多孔基材的厚度Ts基于隔膜的纵向方向从两端部分向中心部分逐渐减小，多孔涂层的总厚度Tc向中心部分逐渐增大，并且整个隔膜的总厚度Ts+Tc保持恒定。
[0015]根据第二实施方式，提供了第一实施方式中限定的隔膜，其中多孔基材的厚度Ts从隔膜的纵向中心C到朝向一端的方向上的预定位置A和朝向另一端的方向上的预定位置A
’
保持恒定，并且
[0016]从位置A到一端E的区域AE以及从位置A到另一端E
’
的区域A'E'的整个或至少一部分中，多孔基材的厚度Ts朝着隔膜的中心部分逐渐减小，而多孔涂层的总厚度Tc朝着中心部分逐渐增大。
[0017]根据第三实施方式，提供了在第一实施方式或第二实施方式中限定的隔膜，其中在多孔基材的两个表面上形成的多孔涂层基于隔膜的中心部分在隔膜的纵向方向上彼此对称地形成，且一个多孔涂层的厚度和另一多孔涂层的厚度在与隔膜的纵向方向正交的同一任选位置上是相同的或者厚度相差10％或更小。
[0018]根据第四实施方式，提供了在第一至第三实施方式中的任何一个实施方式中限定的隔膜，所述隔膜形成为在纵向方向上具有基于中心C的对称结构，并且在区域AE和区域A'E'中，形成于与隔膜的纵向中心C间隔开相同间隔的任选位置上的一个多孔基材的厚度和另一个多孔基材的厚度相同或厚度相差10％或更小。
[0019]根据第五实施方式，提供了在第一至第四实施方式中的任何一个实施方式中限定的隔膜，其中基于多孔涂层的总厚度Tc的多孔基材的厚度Ts的比率Ts/Tc在整个隔膜上为0.5
‑
5。
[0020]根据第六实施方式，提供了在第一至第五实施方式中的任何一个实施方式中限定的隔膜，其中基于多孔涂层的总厚度Tc的多孔基材的厚度Ts的比率Ts/Tc在位置A上为1
‑
5。
[0021]在本专利技术的另一方面中，提供了根据以下实施方式中的任何一个实施方式的电极组件。
[0022]根据第七实施方式，提供了包括单元电极和条状隔膜的电极组件，其中，隔膜以之字状方式折叠，单元电极插入到隔膜重叠的部分中，隔膜与在第一至第六实施方式中的任何一个实施方式中限定的相同。
[0023]根据第八实施方式，提供了在第七实施方式中限定的电极组件，其中，多孔基材的厚度Ts从隔膜的纵向中心C到朝向一端的方向上的预定位置A和朝向另一端方向上的预定位置A'保持恒定，根据电极组件的堆叠方向，从位置A到一端E的区域AE和从位置A
’
到另一端E
’
的区域A
’
E'全部或至少部分设置在电极组件的最上端和最下端，多孔基材的厚度Ts朝向隔膜的中心部分逐渐减小，而多孔涂层的总厚度Tc朝向中心部分逐渐增大。
[0024]根据第九实施方式，提供了如第七实施方式或第八实施方式中所限定的电极组件，其中，根据电极组件的堆叠方向，从位置A到位置A
’
的区域AA'不设置在最上端和最下端,根据电极组件的堆叠方向设置在最上端和最下端的区域中的多孔基材的厚度Ts朝向隔
膜的中心部分减小。
[0025]根据第十实施方式，提供了如第七至第九实施方式中的任何一个实施方式中限定的电极组件，其中，在通过热压工艺固定后，在电极组件的任选位置处电极与隔膜之间的粘附性至少为基于在电极组件的堆叠方向上最顶端电极与隔膜之间100％的粘附性的20％。
[0026]根据第十一实施方式，提供了如第七至第十实施方式中的任何一个实施方式中限定的电极组件，其中固定电极组件的任选位置处的电极与隔膜之间的粘附性为20gf/25mm或更大。
[0027]根据第十二实施方式，提供了如第七至第十一实施方式中的任何一个实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种隔膜，包括：由聚合物材料制成的多孔基材；和形成在所述多孔基材的两个表面的每个上的、含有无机颗粒的多孔涂层，其中所述多孔基材的厚度(Ts)基于隔膜的纵向方向从两端部分向中心部分逐渐减小，多孔涂层的总厚度(Tc)向中心部分逐渐增大，并且整个隔膜的总厚度(Ts+Tc)保持恒定。2.根据权利要求1所述的隔膜，其中所述多孔基材的厚度(Ts)从所述隔膜的纵向中心(C)到朝向一端的方向上的预定位置(A)和朝向另一端的方向上的预定位置(A
’
)保持恒定，并且在从位置(A)到一端(E)的区域(AE)的整个或至少一部分以及从位置(A)到另一端(E
’
)的区域(A'E')中所述多孔基材的厚度(Ts)朝着隔膜的中心部分逐渐减小，而多孔涂层的总厚度Tc朝着中心部分逐渐增大。3.根据权利要求1所述的隔膜，其中在多孔基材的两个表面上形成的多孔涂层基于隔膜的中心部分在隔膜的纵向方向上彼此对称地形成，且一个多孔涂层的厚度和另一多孔涂层的厚度在与隔膜的纵向方向正交的同一任选位置上是相同的或者厚度相差10％或更小。4.根据权利要求2所述的隔膜，所述隔膜形成为在纵向方向上具有基于中心(C)的对称结构，并且在区域(AE)和区域(A'E')中，形成于与隔膜的纵向中心(C)间隔开相同间隔的任选位置上的一个多孔基材的厚度和另一个多孔基材的厚度相同或厚度相差10％或更小。5.根据权利要求1所述的隔膜，其中基于所述多孔涂层的总厚度(Tc)的多孔基材的厚度(Ts)的比率(Ts/Tc)在整个隔膜上为0.5
‑
5。6.根据权利要求2所述的隔膜，其中基于所述多孔涂层的总厚度(Tc)的多孔基材的厚度(Ts)的比率(Ts/Tc)在位置(A)上为1
‑
5。7.一种包括单元电极和条状隔膜的电极组件，其中，所述隔膜以之字状方式折叠，所述单元电极插入到所述隔膜重叠的部分中，并且所述隔膜与权利要求1
‑
6的任一项中限定的隔膜的相同。8.根据权利要求7所述的电极组件，其中，所述多孔基材的厚度(Ts)从所述隔膜的纵向中心(C)到朝向一端的方向上的预定位置(A)和朝向另一端方向上的预定位置(A')保持...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昭咏，裵元植，金庆泰，朴素定，裵耕嬉，郑邵美，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。