包括阶梯型单位电池胞的阶梯型电极组件制造技术

提供了一种阶梯型电极组件，包括：第一电极堆叠，所述第一电极堆叠包括至少一个第一单位电池胞，所述第一单位电池胞包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述第一单位电池胞的正电极和负电极具有相同的面积并且在隔膜设置于其间的情况下沿垂直方向被交替堆叠；以及第二单位电池胞，所述第二单位电池胞包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述第二单位电池胞的正电极和负电极在隔膜设置于其间的情况下沿所述垂直方向被交替堆叠，所述第二单位电池胞设置在所述第一电极堆叠的一侧，以隔膜设置于其间。其中，所述第二单位电池胞包括第一面积电极和第二面积电极，所述第一面积电极的面积与所述第一电极堆叠的电极面积相同，所述第二面积电极的面积与所述第一面积电极的面积不同。其中，所述第二单位电池胞是阶梯型单位电池胞，该阶梯型单位电池胞包括由所述第一面积电极和所述第二面积电极之间的面积差异形成的阶梯型部分。所述电极组件的结构自由度在其厚度方向被显著地提高，并且因此所述电极组件可以被用以形成具有各种形状二次电池以应对设备的各种形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括阶梯型单位电池胞的阶梯型电极组件
本公开涉及具有阶梯型部分的电极组件，特别涉及在厚度方向具有增加的结构自由度的电极组件。
技术介绍
在现有技术中，电极组件通过堆叠多个C-型或A-型双电池胞被装配，每个C-型或A-型双电池胞包括具有相同极性的电极以及具有不同极性并且被设置在相同极性的电极之间的电极。参考图1，具有阶梯型部分的电极组件1可以如下被装配：通过堆叠诸如图2所示的A-型双电池胞13以及C-型双电池胞11的、具有相同面积的多个双电池胞形成第一电极堆叠；以及具有小于第一电极堆叠的每个电极的面积的相等面积的双电池胞的第二电极堆叠被设置在第一电极堆叠上。以这种方式，可以装配诸如图1所示的电极组件1的、在垂直方向具有减小的面积的阶梯型电极组件。
技术实现思路
技术问题具有各种设计的新型设备需要具有新设计的电池。因而，对于具有各种设计的电池的需求正在增长。因而，本公开的一个方面可以提供与现有技术的使用双电池胞装配的电极组件相比，在其厚度方向具有提高的结构自由度的电极组件。技术方案根据本公开的一个方面，阶梯型电极组件在其厚度方向具有提高的结构自由度。所述阶梯型电极组件可以包括：包括至少一个第一单位电池胞的第一电极堆叠，所述第一单位电池胞包括至少一个正电极和至少一个负电极,第一单位电池胞的这些正电极和负电极具有相同面积并且在隔膜设置于其间的情况下沿垂直方向交替地堆叠；以及第二单位电池胞，包括至少一个正电极和至少一个负电极，第二单位电池胞的这些正电极和负电极在隔膜设置于其间的情况下沿垂直方向交替地堆叠的，所述第二单位电池胞设置在所述第一电极堆叠的一侧，以隔膜设置于其间，其中，所述第二单位电池胞包括具有与第一电极堆叠的电极面积相同的面积的第一面积电极以及具有与所述第一面积电极的面积不同的面积的第二面积电极，其中，所述第二单位电池胞是包括由所述第一面积电极和第二面积电极之间的面积差异形成的阶梯型部分的阶梯型单位电池胞。所述阶梯型单位电池胞的所述第一面积电极和第二面积电极可以彼此面对，并且所述第一面积电极和第二面积电极中面积较大的一个可以是负电极。所述阶梯型单位电池胞可以是A-型双电池胞或是C-型双电池胞，A-型双电池胞包括在其两侧的正电极以及被设置于其间的负电极，C-型双电池胞包括在其两侧的负电极以及被设置于其间的正电极。另外，所述阶梯型单位电池胞可以是堆叠型单位电池胞或者堆叠加折叠型单位电池胞。在所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极上可设置第二电极堆叠，以隔膜设置于其间，第二电极堆叠包括具有与所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极的面积相同的面积的电极，并且所述第二面积电极和面对所述第二面积电极的所述第二电极堆叠的电极可以具有不同极性。在所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极上可设置第二电极堆叠，以隔膜设置于其间，第二电极堆叠包括具有与所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极的面积不同的等面积的电极，并且所述第二面积电极和面对所述第二面积电极的所述第二电极堆叠的电极可具有不同极性。在这种情况下，所述第二面积电极和面对所述第二面积电极的所述第二电极堆叠的所述电极的较大者可以是负电极。第二阶梯型单位电池胞可以被设置在所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极上，以隔膜设置于其间，并且面对所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极的所述第二阶梯型单位电池胞的电极可以具有与所述第二面积电极相同的面积，但是具有与所述第二面积电极的极性不同的极性。在这种情况下，所述第二阶梯型单位电池胞的较大的电极可以是负电极。第二阶梯型单位电池胞可以被设置在所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极上，以隔膜设置于其间，并且面对所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极的所述第二阶梯型单位电池胞的电极可以具有与所述第二面积电极的面积和极性不同的面积和极性。在这种情况下，所述第二面积电极和面对所述第二面积电极的所述第二单位电池胞的所述电极的较大者可以是负电极，并且所述第二阶梯型单位电池胞的较大的电极可以是负电极。所述电极组件可以是堆叠型电极组件或堆叠加折叠型电极组件。另外，被设置在所述电极组件的两侧的最外面的电极的每个可以独立地是负电极或者正电极。在这种情况下，所述最外面的电极的至少一个可以是单侧涂覆电极。根据本公开的另一方面，一种二次电池可以包括所述电极组件。所述电极组件可以被设置在电池壳体之中。在这种情况下，所述电池壳体可以是袋状型壳体。另外，所述二次电池可以是锂离子二次电池或者锂离子聚合物二次电池。根据本公开的另一方面，一种电池组可以包括至少两个诸如上述二次电池的二次电池。根据本公开的另一方面，一种设备可以包括诸如上述二次电池的一个或多个二次电池。所述设备可以是移动电话、便携式计算机、智能手机、智能平板、上网本、LEV(轻型电动车)、电动车、混合动力车、插电式混合动力车或能量存储设备。有益效果根据本公开，由于所述阶梯型电极组件使用具有阶梯型部分的阶梯型双电池胞被装配，所述电极组件的结构自由度可以在其厚度方向被提高。特别地，由于当装配电极组件时不需要使用偶数个双电池胞用于设置负电极作为相比较大的电极以及最外面的电极，所述电极组件的结构自由度可以被显著地提高。另外，由于所述电极组件的结构自由度可以通过使用更少的单电池胞或不使用单电池胞被提高，可以阻止当单电池胞在单位电池胞的供料过程中被夹持时由单电池胞弯曲所引起的过程错误。附图说明图1是图示了具有阶梯型部分的电极组件的透视图。图2A以及2B是图示了被用于形成电极组件的一般的双电池胞的原理透视图，图2A图示了A-型双电池胞，图2B图示了C-型双电池胞。图3是图示了使用诸如图2A以及2B所示的双电池胞而被装配的电极组件的原理截面图。图4是图示了用于形成电极组件的单电池胞的原理透视图。图5是图示了在其厚度方向具有提高的结构自由度的电极组件的比较的示例的原理截面图，所述电极组件使用诸如图2A以及2B以及图4所示的双电池胞以及单电池胞而被装配。图6A以及6B是图示了根据本公开的被用于形成电极组件的阶梯型双电池胞的原理透视图，图6A图示了A-型双电池胞，图6B图示了C-型双电池胞。图7A以及7B是图示了根据本公开的被用于形成电极组件的阶梯型双电池胞的原理截面图，图7A图示了A-型双电池胞，图7B图示了C-型双电池胞。图8是图示了根据本公开的使用阶梯型双电池胞而被装配的电极组件的原理截面图。图9A以及9B是图示了当双电池胞以及单电池胞在供料过程中被夹持时双电池胞以及单电池胞的弯曲的原理图，图9A图示了双电池胞的弯曲，图9B图示了单电池胞的弯曲。具体实施方式通常，具有阶梯型部分的电极组件通过堆叠多个C-型或A-型双电池胞被装配，每个C-型或A-型双电池胞包括相同极性的电极以及具有不同极性并且被设置在相同极性的电极之间的电极。例如，具有阶梯型部分的电极组件1可以通过以下方式装配具有大尺寸的第一电极堆叠41、具有中尺寸的第二电极堆叠43以及具有小尺寸的第三电极堆叠45而被形成：如图3所示，第一电极堆叠41和第二电极堆叠43彼此面对，并且第二电极堆叠43和第三电极堆叠45彼此面对。在其上形成阶梯型部分的第一电极堆叠41、第二电极堆叠43和第三电极堆叠45的面交处，较大的电极堆叠41和43包括负电极5作为面交电极，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阶梯型电极组件，包括：第一电极堆叠，所述第一电极堆叠包括至少一个第一单位电池胞，所述第一单位电池胞包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述第一单位电池胞的这些正电极和负电极具有相同的面积并且在隔膜设置于其间的情况下沿垂直方向被交替堆叠；以及第二单位电池胞，所述第二单位电池胞包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述第二单位电池胞的这些正电极和负电极在隔膜设置于其间的情况下沿所述垂直方向被交替堆叠，所述第二单位电池胞设置在所述第一电极堆叠的一侧，以隔膜设置于其间，其中，所述第二单位电池胞包括第一面积电极和第二面积电极，所述第一面积电极的面积与所述第一电极堆叠的电极面积相同，所述第二面积电极的面积与所述第一面积电极的面积不同，其中，所述第二单位电池胞是阶梯型单位电池胞，该阶梯型单位电池胞包括由所述第一面积电极和所述第二面积电极之间的面积差异形成的阶梯型部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.08 KR 10-2013-00147171.一种阶梯型电极组件，包括：第一电极堆叠，所述第一电极堆叠包括至少一个第一单位电池胞，所述第一单位电池胞包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述第一单位电池胞的这些正电极和负电极具有相同的面积并且在隔膜设置于其间的情况下沿垂直方向被交替堆叠；以及第二单位电池胞，所述第二单位电池胞包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述第二单位电池胞的这些正电极和负电极在隔膜设置于其间的情况下沿所述垂直方向被交替堆叠，所述第二单位电池胞设置在所述第一电极堆叠的一侧，以隔膜设置于其间，其中，所述第二单位电池胞包括第一面积电极和第二面积电极，所述第一面积电极的面积与所述第一电极堆叠的电极面积相同，所述第二面积电极的面积与所述第一面积电极的面积不同，其中，所述第二单位电池胞是阶梯型单位电池胞，该阶梯型单位电池胞包括由所述第一面积电极和所述第二面积电极之间的面积差异形成的阶梯型部分，其中，所述阶梯型单位电池胞是A-型双电池胞或C-型双电池胞，所述A-型双电池胞包括在其两侧的正电极以及被设置于其间的负电极，所述C-型双电池胞包括在其两侧的负电极以及被设置于其间的正电极。2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述阶梯型单位电池胞的所述第一面积电极和所述第二面积电极彼此面对，并且所述第一面积电极和所述第二面积电极中具有较大面积的一个是负电极。3.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述阶梯型单位电池胞是堆叠型单位电池胞或者堆叠加折叠型单位电池胞。4.根据权利要求2所述的电极组件，其中，在所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极上设置第二电极堆叠，以隔膜设置于其间，所述第二电极堆叠包括面积与所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极的面积相同的电极，并且所述第二面积电极和所述第二电极堆叠的面对所述第二面积电极的电极具有不同极性。5.根据权利要求2所述的电极组件，其中，在所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极上设置第二电极堆叠，以隔膜设置于其间，所述第二电极堆叠包括面积与所述阶梯型单位电池胞的所述第二面积电极的面积不同的等面积电极，并且所述第二面积电极和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：权盛振，金东明，金基雄，安谆昊，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR