制造在连接部分具有相同尺寸电极头的电极组件的方法技术

本发明专利技术提供一种制造具有阴极/分隔板/阳极结构的堆叠型或堆叠/折叠型电极组件的方法，包括：(a)堆叠电极板的步骤，其中多个电极板被堆叠为使得未施有活性材料的电极头的突出长度根据电极引线和电极头之间的距离逐渐增加；(b)在堆叠的电极头的单侧端设置电极引线的步骤，其中电极头在设置电极引线的方向上彼此紧密接触，使得电极头以具有最小弯曲长度的方式彼此连接；(c)通过焊接将电极引线连接至电极头的步骤，其中电极头的长度在电极头和电极引线之间的连接部分处相同，以及电极头在连接部分处的长度对应于最接近于电极引线的电极头的长度并大于弯曲长度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在连接部分具有相同尺寸电极头的电极组件，特别地，涉及一种具有阴极/分隔板/阳极结构的堆叠型或堆叠/折叠型电极组件，其中所述电极组件被构造成这样的结构，在该结构中，未施有活性材料的接头(电极头)从组成该电极组件的电极板突出，电极引线位于堆叠的电极头的单侧端使得电极引线与电极头电连接，并且电极头的突出长度根据电极引线和电极头之间的距离逐渐增加，从而电极头的长度在电极头和电极弓I线之间的连接部分处相同。
技术介绍
由于移动设备越来越快地发展以及对这类移动设备的需求也越来越多，因此对作为移动设备的一种能量来源的电池的需求也快速增长。同时，已对满足各种各样需要的电池进行了大量研究。就电池的形状而言，对于棱形二次电池或者袋形二次电池的需求非常高，这些电池薄得足以应用到像移动电话这样的产品。另一方面，就电池的材料而言，对于像锂离子电池和聚合物锂离子电池这样的锂二次电池的需求非常高，这些电池具有高能量密度、高放电电压以及高输出稳定性的特点。此外，二次电池可以基于具有阴极/分隔板/阳极结构的电极组件的构造来分类。例如，电极组件可被构造成凝胶卷(卷绕)型结构，在该结构中长片型的阴极和长片型的阳极被卷绕，同时分隔板分别置于阴极和阳极之间；电极组件可被构造成堆叠型结构，在该结构中具有预定尺寸的多个阴极和阳极接连地堆叠，同时分隔板分别置于阴极和阳极之间；或者电极组件可被构造成堆叠/折叠型结构，在该结构中具有预定尺寸的多个阴极和阳极接连地堆叠，同时分隔板分别置于阴极和阳极之间以组成二分电池(bi-cell)或全电池(full-cell)，然后该二分电池或全电池被卷绕。图1是一幅侧视图，典型示出了一个常规的具有代表性的堆叠型电极组件的总体结构。参见图1，该堆叠型电极组件10被构造成这样的结构，在该结构中阴极20和阳极30依次堆叠，同时分隔板70分别置于阴极20和阳极30之间，每个所述阴极具有阴极活性材料22，所述阴极活性材料22施于阴极集电器21的两主表面，每个所述阳极具有阳极活性材料32，所述阳极活性材料32施于阳极集电器31的两主表面。多个阴极头41和阳极头51从阴极集电器21和阳极集电器31的单侧端突出，所述阴极头和阳极头未施有活性材料，使得阴极头41和阳极头51分别与阴极引线60和阳极引线(未示出)电连接，组成电池的电极终端(未示出)。所述阴极头41和阳极头51以集中的状态连接起来，然后分别连接到阴极引线60和阳极引线。图2更加清楚地示出该结构，图2是局部放大图，典型示出阴极头和阴极引线之间的连接部分。为了便于说明，图2 只示出阴极头和阴极引线之间的连接部分，尽管该结构同样应用于阳极头和阳极引线之间的连接部分。参见图2，所述阴极头40沿箭头所示方向互相紧密接触，并且连接到阴极引线60。 特别地，所述阴极电极头40与相邻最底下的阴极头42的阴极引线60紧密接触，使得所述阴极头40互相连接时具有最小的弯曲长度。因此，由于阴极头40和阴极引线60之间距离的不同，在最底下的阴极头42和最上面的阴极头41之间长度差出现在阴极头40的连接部分A，所述最底下的阴极头42离阴极引线60的距离短，所述最上面的阴极头41离阴极引线 60的距离长。当然，这种长度差同样出现在阳极头和阳极引线之间的连接部分。由于这种结构，在该电极组件的电极头和电极引线之间连接部分，电极头与电极引线接触的面积是不同的，因此所用的电极引线多于其必需尺寸是不可避免的。这是因为电极引线的尺寸是基于使电极头具有最大接触面积而设定的，从而固定电极头，电极头的厚度远小于电极引线的厚度。另外，具有上述结构的电极组件的结构稳定性也因此降低。为了解决上述问题，已提出了一种连接电极头的技术，当电极头在一个方向互相紧密接触时，用刀具均勻地切割所述电极头。然而，在使用该技术时，当电极头被切割后，在电极头的切割端会出现毛刺。而且，必需另外执行一个切割过程。另一方面，可以将电极引线的末端弯曲至一个预定的角度，将距离短的电极头弯曲成一个大角度，将距离长的电极头弯曲成一个小角度，从而减小在连接部分处电极头之间的长度差。然而，在该结构中电极头与电极引线之间的连接部分因弯曲而尺寸增大，导致当外部冲击施加到电极组件时，电极组件可能移动，因此很有可能发生短路。特别地对于中型或大型电池组电池，电极引线的厚度大约是小型电池组电池电极引线的两倍，因此上述结构就更难实施了。由此，急需一种具有改进结构的电极组件，在该结构中，电极头的长度在连接部分处相同，同时电极头的弯曲最小。
技术实现思路
因此，本专利技术致力于解决上述问题，以及其他现在必须解决的技术问题。特别地，本专利技术的目的是提供一种具有这样结构的电极组件，在该结构中，电极头的长度在电极头和电极弓丨线之间的连接部分处相同，同时电极头的弯曲最小。本专利技术的另一个目的是提供一种具有这样结构的电极组件，在该结构中，电极头和电极引线之间实现稳固的连接，同时电极引线的尺寸较小。本专利技术进一步的目的是提供一个包括所述电极组件的电化学电池。根据本专利技术的一方面，上述以及其它目的可以通过提供一种具有阴极/分隔板/ 阳极结构的堆叠型或堆叠/折叠型电极组件而实现，其中所述电极组件被构造成这样的结构，在该结构中，未施有活性材料的接头(电极头)从组成该电极组件的电极板突出，电极引线位于堆叠的电极头的单侧端使得电极引线与电极头电连接，并且电极头的突出长度根据电极引线与电极头之间的距离逐渐增加，从而电极头的长度在电极头和电极引线之间的连接部分处相同。根据本专利技术，对所述电极引线不作特别地限制，只要该电极引线由可以与电极头电连接的材料制成。优选地，所述电极引线由金属板制成。该金属板可以从下组中选择，该组包括铝板、铜板、镍板、镀镍铜板、以及SUS板。同样地，对所述电极引线不作特别地限制，只要该电极引线被构造为其易于与电极头连接的结构。例如，该电极引线可以在竖直截面上是直线型的，并且该电极引线通过焊接与电极头连接。电极引线可以通过各种不同的方式与电极头连接。优选地，电极引线通过焊接与电极头连接更为稳固。焊接方法包括超声焊、激光焊以及电阻焊。在本专利技术中，堆叠的电极头的其中各电极引线所处的单侧端是指，在电极头堆叠的方向上位于最上面位置的电极头(最上面的电极头)的上侧端，或在电极头堆叠的方向上位于最底下位置的电极头(最底下的电极头)的下侧端。因此，根据各电极引线位于堆叠的电极头的哪一侧端，电极头的突出长度增加的方向可以改变。例如，当各电极引线位于最上面的电极头的上侧端时，优选地从最上面的电极头至最底下的电极头，电极头的突出长度逐渐增加。根据本专利技术的另一方面，提供一种包括具有上述结构的电极组件的电化学电池。所述电化学电池是通过电化学反应来提供电力的电池。例如，该电化学电池可以是电化学二次电池或电化学电容器。特别地，该电化学电池优选应用于锂二次电池。所述二次电池包括可充电和放电的电极组件。优选地，该二次电池被构造为这样的结构，在该结构中电极组件以密封状态安装在由包括金属层和树脂层的薄板制成的电池壳中。具有上述结构的二次电池可被称作袋形二次电池。此外，所述二次电池优选地作为单元电池用于高输出、大容量的电池组。附图说明从下文结合附图的详细说明，将更清楚地理解本专利技术的上述以及其它目的、特征和其他优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柳志宪，李恩周，崔亭熙，申荣埈，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：