电极组件和包括其的可再充电电池制造技术

提供了一种电极组件和包括其的可再充电电池。根据本发明专利技术的示例性实施例的电极组件包括：负电极和正电极，分别包括基体构件和均设置在每个基体构件的至少一侧处的活性物质层；以及隔板，设置在负电极和正电极之间，其中，负电极的活性物质层包括交替地布置的取向部和非取向部，取向部取向为相对于负电极的一侧具有恒定角。

【技术实现步骤摘要】
电极组件和包括其的可再充电电池
本专利技术涉及一种电极组件。更具体地，本专利技术涉及一种用于可再充电电池的电极组件和包括该电极组件的可再充电电池。
技术介绍
由于使用有机电解液，近来作为用于便携式电子装置的电源已经引起公众注意的锂可再充电电池的放电电压是使用目前的碱性水溶液的电池的放电电压的两倍，因此，锂可再充电电池具有高能量密度。可再充电电池包括通过反复堆叠或螺旋卷绕负电极、隔板和正电极而形成的电极组件。负电极包括碳基负极活性物质，负极活性物质的颗粒可以在各个方向上堆叠在负电极的基体构件的表面上。可再充电电池的电气特性可以根据由负极活性物质颗粒和基体构件形成的角度而改变，已调查和研究了用于使负极活性物质颗粒取向成相对于基体构件具有恒定方向的结构。负极活性物质的这样的取向可以在涂覆负极活性物质之后进行，在取向之后执行轧制工艺。轧制工艺使用辊按压负极活性物质，因此负极活性物质会由于轧制而错向。在该
技术介绍
部分中公开的以上信息仅为了增强对专利技术的
技术介绍
的理解，因此，它可以包含不形成对本领域的普通技术人员而言在本国中已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术已经致力于提供一种包括即使在取向之后也保持负极活性物质的取向的负电极的电极组件和一种包括该电极组件的可再充电电池。根据本专利技术的示例性实施例的螺旋卷绕的电极组件包括：负电极和正电极，分别包括基体构件和活性物质层，活性物质层均设置在每个基体构件的至少一侧处；以及隔板，设置在负电极和正电极之间，其中，负电极的活性物质层包括交替地布置的取向部和非取向部，取向部取向为相对于负电极的一侧具有恒定角。取向部和非取向部可以沿与电极组件的螺旋卷绕轴垂直的方向交替布置。取向部在与螺旋卷绕轴垂直的方向上的宽度可以比取向部在与螺旋卷绕轴平行的方向上的宽度大。取向部的面积可以比非取向部的面积大，相对于负电极的基体构件的整个面积，非取向部的面积可以为3％以上且50％以下。取向部和非取向部可以以马赛克格式布置。负电极的活性物质层可以包括碳基负极活性物质，负电极的活性物质层可以具有如等式1中给出的定义的偏离度(DD)的值，取向部的DD值可以是19以上且60以下，非取向部的DD值可以为5以上且19以下：[等式1]DD(偏离度)＝(Ia/Itotal)×100(其中，Ia表示使用CuKα线测量XRD时非平面角处的峰强度之和，Itotal表示使用CuKα线测量XRD时所有角度处的峰强度之和)。取向部的DD值与非取向部的DD值之间的差可以为10或更大。碳基负极活性物质可以是人造石墨或人造石墨与天然石墨的混合物。根据本专利技术的另一示例性实施例，提供了一种可再充电电池。可再充电电池可以包括上述的电极组件和与电极组件一起被容纳在壳体中的电解质。附图说明图1是根据本专利技术的示例性实施例的负电极的示意性剖视图。提供图2至图7，以描述用于制造根据本专利技术的示例性实施例的负电极的方法。图8示出了根据本专利技术的另一示例性实施例的构件和磁体的定向。图9至图11是根据本专利技术的示例性实施例的负电极的照片。图12是根据本专利技术的示例性实施例的可再充电电池的透视图。图13是沿线XIII-XIII截取的图12的剖视图。具体实施方式将在下文中参照附图更充分地描述本专利技术，在附图中示出了本专利技术的示例性实施例。如本领域的技术人员将了解的，在全部不脱离本专利技术的范围的情况下，可以以各种不同的方式修改描述的实施例。此外，为了更好地理解和易于描述，任意示出了在图中示出的每个构件的尺寸和厚度，但是本专利技术不限于此。在图中，为了清楚，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。此外，除非明确地描述为相反，否则词语“包括”和诸如“包括”或“包含”的变型将被理解为暗指包括所述元件但不排除任何其它元件。图1是根据本专利技术的示例性实施例的负电极的示意性剖视图。如图1中所示，根据本专利技术的示例性实施例的用于锂可再充电电池的负电极12包括基体构件(在下文中，可被称为负极基体构件)12a和设置在基体构件12a上并且包括碳基负电极活性物质的活性物质层(在下文中，可被称为负极活性物质层)12b。活性物质层12b包括取向部LA和非取向部LB。取向部LA和非取向部LB可以具有如等式1中给出的定义的偏离度(degreeofdivergence)的值。[等式1]DD(偏离度)＝(Ia/Itotal)×100在等式1中，Ia表示使用CuKα线测量XRD时非平面角处的峰强度之和，Itotal表示使用CuKα线测量XRD时所有角度处的峰强度之和。在这种情况下，在使用CuKα线测量XRD时，非平面角为2θ＝42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°以及77.5±0.2°，即，它们暗指(100)面、(101)R面、(101)H面和(110)面。通常，石墨被划分为具有ABAB型堆叠顺序的六方结构和根据石墨烯层的堆叠顺序的斜方六面体结构，R面暗指斜方六面体结构，H面暗指六方结构。此外，在使用CuKα线测量XRD时，所有角度表示2θ＝26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°以及77.5±0.2°，它们暗指(002)面、(100)面、(101)R面、(101)H面、(004)面和(110)面。在2θ＝43.4±0.2°处的峰可以是碳基(101)R面所对应的峰与集流体(例如，Cu)的(111)面所对应的峰的叠置。通常，峰强度值暗指峰的高度值或峰的积分面积值，在本示例性实施例中，峰强度值暗指峰的积分面积值。在本专利技术的示例性实施例中，通过使用CuKα线作为靶线执行XRD测量，并且通过使用用于改善峰强度分辨率的单色仪来提取靶线。此外，在2θ＝10°至80°、0.044至0.089(°/S)的扫描速度、0.026°/步的步长的条件下执行测量。本专利技术的示例性实施例中DD的值通过测量关于负电极的XRD来获得，所述负电极通过使包括负电极的锂可再充电电池完全充电/放电并在完全放电状态下拆分电池而形成。在这种情况下，在0.1C至0.2C下执行充电和放电一次或两次。在使用CuKα线测量负电极的XRD时，(004)面的峰强度相对于(002)面的峰强度的峰强度比(即，I004/I002)可以为0.04或更大，优选为0.04以上且0.07以下。当I004/I002为0.04或更大时，不增大DC内阻，可以改善速率特性(特别是高速率特性)，并且可以改善循环寿命特性。这样的DD值是即使在充电和放电之后也保持的属性值。根据本专利技术的示例性实施例的DD值表示具有恒定角的取向部LA的负极活性物质(也可称为负电极活性物质)C的取向程度。为了更好地理解和易于描述，碳基活性物质(例如，石墨颗粒)被示出为负极活性物质。在这种情况下，取向部LA的DD值为19以上且60以下，非取向部LB的DD值为5以上且19以下，取向部LA和非取向部LB的DD值的差为10或更大。因此，位于取向部LA中的负极活性物质以比位于非取向部LB中的活性物质更恒定的角取向。当取向部LA的DD值为19以上且60以下时，负极活性物质相对于基体构件12a的一侧充分取向而不水平放置，使得负电极中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极组件，所述电极组件包括：负电极和正电极，包括基体构件和活性物质层，活性物质层位于基体构件中的相应的基体构件的至少一侧处；以及隔板，位于负电极和正电极之间，其中，负电极的活性物质层包括交替地布置的取向部和非取向部，其中，取向部中的每个取向部取向为相对于负电极的一侧具有恒定角。

【技术特征摘要】
2016.11.29 KR 10-2016-01606641.一种电极组件，所述电极组件包括：负电极和正电极，包括基体构件和活性物质层，活性物质层位于基体构件中的相应的基体构件的至少一侧处；以及隔板，位于负电极和正电极之间，其中，负电极的活性物质层包括交替地布置的取向部和非取向部，其中，取向部中的每个取向部取向为相对于负电极的一侧具有恒定角。2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，取向部和非取向部沿第一方向交替地布置并且沿与第一方向垂直的第二方向交替地布置，使得取向部和非取向部以马赛克格式布置。3.根据权利要求2所述的电极组件，其中，取向部中的每个取向部在第二方向上的宽度比取向部中的每个取向部在第一方向上的宽度大。4.根据权利要求2所述的电极组件，其中，电极组件具有螺旋卷绕电极组件的凝胶卷型结构，第一方向与螺旋卷绕轴平行，第二方向与螺旋卷绕轴垂直。5.根据权利要求2所述的电极组件，其中，取向部中的每个取向部的面积比非取向部中的每个非取向部的面积大。6.根据权利要求5所述的电极组件，其中，相对于负电极的基体构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：林大燮，权惠珍，贾福铉，孙智勋，沈揆伦，李珍宪，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR