电极组件以及包括该电极组件的二次电池制造技术

根据本发明专利技术的实施方式的电极组件包括多个单元电池，多个单元电池形成关于中心侧的辐射状结构。单元电池相对于水平截面的厚度在从辐射状结构的外侧朝向中心侧的方向上减少，并且在单元电池中设置的集流体的上边缘、下边缘、外边缘或中心边缘中的至少一者上形成有电极接片。极接片。极接片。

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


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0068992的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过参引并入本文中。
[0003]本专利技术涉及电极组件和包括该电极组件的二次电池，并且特别地涉及具有辐射状结构的电极组件和包括该电极组件的二次电池。

技术介绍

[0004]近来，对于诸如手提电脑、摄像机、移动电话等便携式电子产品的需求快速增加，并且电动车辆、储能电池、机器人以及卫星的开发正活跃，因此，对用作这些产品的驱动电源的二次电池已经进行了许多研究。
[0005]安装在电池盒中的电极组件是构造有包括正极、分膈膜和负极的堆叠式结构的发电元件，并且该发电元件可以重复地充放电且被分类成果冻卷型、堆叠型和堆叠/折叠型。果冻卷型是通过在涂覆有活性材料的长片型正极和负极之间插入分膈膜并且然后卷绕其而获得的结构，堆叠型是将多个具有预定尺寸的正极和负极在其间插入有分膈膜时依次堆叠的结构，并且堆叠/折叠型是果冻卷型和堆叠型的混合结构。在这几种类型的电极组件中，果冻卷型电极组件的优点在于易于制造和每单位重量能量密度高。
[0006]二次电池根据电池盒的形状被分类成：圆柱形电池，其中电极组件安装在圆柱形金属罐中；方形电池，其中电极组件安装在方形金属罐中；以及袋型电池，其中电极组件安装在铝层压片制成的袋型盒中。在这几种类型的电池中，圆柱形电池的优点在于具有相对较大的容量并且具有稳定的结构。
[0007]二次电池包括例如镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池以及锂二次电池。在这些电池中，与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎不产生记忆效应，使得该锂二次电池具有充放电自由，自放电率很低，工作电压高以及每单位重量能量密度高的优点，因此锂二次电池被广泛应用于尖端电子装置领域中。
[0008]图1示出了未卷绕的常规果冻卷电极组件的分解立体图。
[0009]参照图1，插入到二次电池中的常规果冻卷电极组件10包括正极片20、负极片30和设置在正极片20与负极片30之间的分膈膜40。当卷绕成果冻卷形状时，优选地在负极片30下方附加地布置有分膈膜40，以便于防止正极片20和负极片30折叠在彼此上。
[0010]正极片20可以包括：正极混合物层22，该正极混合物层22通过向正极集流体施加正极活性材料而形成；以及正极未涂覆区域23，该正极未涂覆区域23未施加正极活性材料并且使正极集流体暴露。正极接片21可以通过诸如焊接的方法结合至正极未涂覆区域23。
[0011]以类似的方式，负极片30可以包括：负极混合物层32，该负极混合物层32通过向负极集流体施加负极活性材料而形成；以及负极未涂覆区域33，该负极未涂覆区域33未施加负极活性材料并且使负极集流体暴露。负极接片31可以通过诸如焊接的方法结合至负极未涂覆区域33。
[0012]在此，正极片20和负极片30大体具有矩形片状形式以被卷绕成果冻卷的形状，因此电子从正极接片21或负极接片31移动通过正极集流体或负极集流体的距离增大。当电子移动的距离如上所述增大时，电子传输阻力显着增大，这是缺点，并且特别地在高电流操作条件下该缺点可能会加剧。
[0013]换言之，在锂二次电池的情况下，一般来说，电解质溶液中的锂离子在特定浓度范围内表现出高离子传导性，并且当锂离子浓度小于或大于特定浓度时，离子传导性降低。锂二次电池的电解质溶液浓度或锂离子浓度不是恒定的，并且正极和负极周围的锂离子浓度根据电池操作条件而沿相反方向行进。
[0014]因此，需要一种用于二次电池的新方法来解决该问题。

技术实现思路

[0015]技术问题
[0016]本专利技术致力于提供一种用于降低传输阻力并且提供结构稳定性的电极组件，以及一种包括该电极组件的装置。
[0017]本专利技术的目的不限于上述目的，并且可以在本专利技术的构思范围和领域范围内以各种方式进行扩展。
[0018]技术解决方案
[0019]本专利技术的实施方式提供了一种电极组件，该电极组件包括：多个单元电池，所述多个单元电池用于形成关于中心呈辐射状的结构，其中，基于水平截面，单元电池的厚度在从辐射状结构的外侧向中心行进时减少；以及电极接片，该电极接片形成在单元电池中所包括的集流体的上边缘、下边缘、外边缘以及中心边缘中的至少一者上。
[0020]单元电池可以包括依次堆叠的正极、第一分膈膜、负极以及第二分膈膜。
[0021]正极可以包括正极集流体和形成在正极集流体上的正极混合物层，并且负极可以包括负极集流体和形成在负极集流体上的负极混合物层。
[0022]正极接片可以形成在正极集流体的上边缘、外边缘和中心边缘中的至少一者上。
[0023]负极接片可以形成在负极集流体的下边缘、外边缘和中心边缘中的至少一者上。
[0024]正极混合物层和负极混合物层中的至少一者的厚度可以在从辐射状结构的外侧向中心行进时减小。
[0025]正极混合物层和负极混合物层中的至少一者的密度可以在从辐射状结构的外侧向中心行进时增大。
[0026]正极集流体、正极混合物层、第一分膈膜、负极混合物层、负极集流体以及第二分膈膜可以依次地堆叠。
[0027]可以在集流体中形成有通孔。
[0028]电极组件还可以包括结合至电极接片的电极引线。
[0029]本专利技术的另一实施方式提供了一种二次电池，该二次电池包括：电极组件；用于接纳电极组件的电池盒；以及布置在电极组件上的盖组件，其中，电极接片结合至电极引线并且连接至盖组件或电池盒。
[0030]有利效果
[0031]本专利技术的实施方式提出了用于形成辐射状结构以降低传输阻力的多个单元电池
构型，并且可以通过应用形成有通孔的集流体来降低二次电池中电解质溶液浓度的变化幅度来提高二次电池的性能。
[0032]另外，可以根据形成在集流体的一个边缘处的电极接片结构来增大组件的结构稳定性，并且可以使重量的增加最小化。
[0033]本专利技术的效果不限于上述效果，并且本领域中技术人员可以根据权利要求的描述而清楚地理解其他未提及的效果。
附图说明
[0034]图1示出了未卷绕的常规果冻卷电极组件的分解立体图。
[0035]图2示出了根据本专利技术的实施方式的电极组件的立体图。
[0036]图3示出了关于图2的A
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A'的截面的一部分的局部截面图。
[0037]图4示出了关于图2的B
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B'的截面的一部分的局部截面图。
[0038]图5(a)至图5(c)示出了根据本专利技术的各个实施方式的正极集流体和正极接片。
[0039]图6(a)至图6(c)示出了根据本专利技术的各个实施方式的负极集流体和负极接片。
[0040]图7(a)至图7(c)示出了根据本专利技术的修改实施方式的正极本文档来自技高网...

【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，包括：多个单元电池，所述多个单元电池用于形成关于中心呈辐射状的结构，其中，基于水平截面，所述单元电池的厚度在从所述辐射状的结构的外侧朝向所述中心行进时减小，以及电极接片，所述电极接片形成在所述单元电池中所包括的集流体的上边缘、下边缘、外边缘以及中心边缘中的至少一者上。2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述单元电池包括依次堆叠的正极、第一分膈膜、负极以及第二分膈膜。3.根据权利要求2所述的电极组件，其中，所述正极包括正极集流体和形成在所述正极集流体上的正极混合物层，以及所述负极包括负极集流体和形成在所述负极集流体上的负极混合物层。4.根据权利要求3所述的电极组件，其中，在所述正极集流体的上边缘、外边缘和中心边缘中的至少一者上形成有正极接片。5.根据权利要求3所述的电极组件，其中，在所述负极集流体的下边缘、外边缘和中心边缘中的至少一者上形成有负极接片。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高约翰，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：