通过缠绕型电极堆置来制造堆置电极的方法和由此堆置的电极技术

本发明专利技术涉及一种电极堆置方法，其中电极被堆置成使得电极在隔离层的两面上面对放置，预定张紧力沿着隔离层的纵向施加至隔离层，电极组件转向以便另一个隔离层在电极外部形成。根据本发明专利技术实施例中的可再充电锂离子电池，可以制造出这样的电极堆置件，其中的阳极电极和阴极电极的布置不会是杂乱的，因为均匀应力被施加于整个电池和隔离层，保持恒定张力。因此，可再充电锂离子电池的寿命能增加，并且电池的输入和输出特性能改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造可再充电锂离子电池堆置件的方法和由该方法制造的电极 堆置件。具体地，本专利技术涉及一种缠绕型电极堆置方法，其中电极以如下方式被堆置，即， 电极被放置成在隔离层的两侧上彼此面对，预定的张紧力沿着隔离层的纵向施加到隔离层 上，且电极组件被转向，以便另一个隔离层在电极外部形成，本专利技术还涉及用该方法制造的 可再充电锂离子电池的电极堆置件。
技术介绍
随着信息通信工业的发展，便携装置的使用持续增加，需要满足便携装置的高性 能和多功能的具有大容量、高性能和长寿命要求的可再充电锂离子电池的需求也持续增 加。近年来，用于电动车辆或混合电动车辆的可再充电锂离子电池已经具有有效的发展。因 此，在具有大容量、高输入、高输出和长寿命特性的电池方面比在用于中/小尺寸的便携电 子器件的可再充电锂离子电池方面，已经做出的有效研究更多。因此，存在这样的趋势，即， 在可再充电锂离子电池的组装方法方面的研究持续增多。可再充电锂离子电池传统的组装方法主要划分为两类，胶体轧制型和折叠堆置 型。胶体轧制型是用一种叫作缠绕方法的步骤缠绕阴极电极和阳极电极的方法，其中隔离 层夹在阴极电极和阳极电极之间，折叠堆置型是一种堆置阳极电极、隔离层和阴极电极的 方法，其中在它们之间保持预定的区域。在这两种方法中，电极通常如图1和图2所示来 制造。通常地，阳极电极比阴极电极的尺寸小，并且阳极电极必须置于阴极电极的尺寸范 围内，且其中隔离层夹在阳极电极和阴极电极之间。如果阳极电极的尺寸大于阴极电极或 阳极电极堆置到阴极电极之外，在阳极电极超出阴极电极处的阴极电极的部分将产生副反 应，从而形成锂金属枝状晶体因此急速地缩短锂离子电池的寿命。此外，由于所述副反应形 成的锂金属枝状晶体能引起短路，由此阳极电极和阴极电极彼此电连接。在这种情况下，锂 离子电池可能处于危险情形。图1是显示用传统的折叠堆置方法制造可再充电锂离子电池的方法的示例性视 图。如图1所示，在传统的折叠堆置方法中，根据预先确定的尺寸切割的阳极电极121a、隔 离层110和阴极电极122a以这个顺序交替地堆置，从而形成用于可再充电锂离子电池161 的电极堆叠件。在该方法中，阳极电极121a和阴极电极122a在堆置步骤之后的处理步骤 中是杂乱的，因为被构造为围绕阳极电极121a和阴极电极122a的隔离层110的张紧力在 堆置步骤中是很弱的。在这种情况下，在阴极电极122a从阳极电极121a滑动的位置产生 杂乱部分180，从而产生副反应。此外，在电极完成后，在每个电极和隔离层之间存在边缘部 分190。因此，在电池充、放电之后，电池的外观由于电池内的漂浮物而膨胀。图2A是显示用于通过传统的缠绕型堆置方法制造的可再充电锂离子电池的电极 堆置件的示例性视图，和图2B是显示利用该缠绕方法制造的可再充电锂离子电池的形变 的示例性视图。如图2B所示的这种方法的问题在于，由于缠绕单元的中央部分和边缘部分上集中的应力的差异，电池的寿命在长期的充、放电过程中会减少。
技术实现思路
因此，本专利技术为解决现有技术中的上述问题而产生，本专利技术的一个目的是提供制 造用于可再充电锂离子电池的电极堆置件的方法，该方法通过将隔离层和电极之间边缘部 分最小化以及使施加到电池的前表面应力均勻化，能增加电池的寿命。本专利技术的另一个目的是提供用上述方法制造的电极堆置件。本专利技术的又一个目的是提供使用上述电极堆置件的可再充电锂离子电池。根据本专利技术的一个实施例，提供一种用于可再充电锂离子电池的电极堆置件的制 造方法，其包括以下步骤通过堆置隔离层、在隔离层一侧上的第一电极和在隔离层另一侧上的第二电极来 形成单元电极主体，其中预定的张紧力沿着所述隔离层的纵向施加至所述隔离层；绕一旋转轴线缠绕所述单元电极主体180°，所述旋转轴线位于单元电极主体的 中心并垂直于隔离层的纵向，从而完成第一阶段堆置件；在位于第一电极外部的隔离层上堆置第三电极，在位于第二电极外部的隔离层上 堆置第四电极，然后绕同一旋转轴线在相同的方向上缠绕单元电极主体180°，从而完成第 二阶段堆置件；和用相同方式重复堆置和缠绕电极来堆置预定数目的电极，然后推动隔离层的两个 端部至一侧，从而完成最终电极堆置件。此处，第一电极和第四电极可具有相同的极性(例如阳极或阴极)，第二电极和第 三电极可具有相同的极性(例如阴极或阳极)，但是具有与第一电极和第四电极不同的极性。根据本专利技术的另一个实施例，单元电极主体的第一电极和第二电极可以为单边电 极，所述单边电极被布置成使无效面彼此相对，其中所述隔离层夹在所述无效面之间。在这 种情况下，具有夹在其间的隔离层的单边电极可分别地具有阳极和阳极极性、阴极和阴极 极性或阳极和阴极极性。附图说明另外，本专利技术的目的和优点从下述结合附图进行的详细说明中能更充分地理解， 其中图1是显示用于通过折叠堆置的方法制造的可再充电锂离子电池的电极堆置件 的示例性视图；图2A是显示用于通过传统的缠绕型堆置方法制造的可再充电的锂离子电池的电 极堆置件的示例性视图，和图2B是显示由此制造的可再充电锂离子电池的形变的示例性 视图；图3A至3E是显示根据本专利技术中的实施例的用于可再充电锂离子电池的电极堆置 件的制造方法的示例性视图；图4是根据本专利技术实施例制造的可再充电锂离子电池的电极堆置件的剖视图；图5是显示在根据本专利技术实施例的可再充电锂离子的电极堆置件制造方法中，在4初始单元电极主体中的电极是单边电极的示例性视图；图6A是显示根据本专利技术一个或多个实施例制造的电池和根据对比实施例制造的 电池的寿命特性的计算结果图表；和图6B是显示根据本专利技术一个或多个实施例制造的电池和根据对比的例子制造的 电池的输出特征的计算结果图表。<附图中主要元件的参考号说明>110 隔离层121 第一电极121a 阳极电极122 第二电极122a:阴极电极123 第三电极124 第四电极140 第一阶段堆置件130 单元电极主体160 最终电极堆置件150 第二阶段堆置件125，125 单边电极171，172:隔离层辊180 杂乱部分190 边缘部分。具体实施例方式本专利技术的一个或多个实施例现在将被参照附图具体描述。图3A至3E是显示根据本专利技术中的实施例的用于可再充电锂离子电池的电极堆置 件的制造方法的示例性视图；在根据本专利技术中的实施例的用于可再充电锂离子电池的电极 堆置件的制造方法中，单元电极主体130通过在隔离层110的一侧上堆置第一电极121和 在隔离层110的另一侧上堆置第二电极122形成，隔离层110构造为保持沿着纵向的预定 张紧力。单元电极主体130围绕一旋转轴线缠绕180°，所述旋转轴线位于单元电极主体 130的中心并垂直于隔离层110的纵向，从而完成第一阶段堆置件140。第三电极123堆置 在位于第一电极121外部的隔离层110上，第四电极124堆置在位于第二电极122外部的 隔离层110上。单元电极主体130然后绕着同样的旋转轴线在相同的方向上缠绕180°，从 而完成第二阶段堆置件150。通过以同样的方式重复地堆置和缠绕电极来堆置预定数目的 电极。接下来，隔离层110的两端被迫至一侧，从而完成最终电极堆置件160。堆置的第一至第四电极可以为任意形式，只要阳极和阴极彼此隔开，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可再充电锂离子电池的电极堆置件的制造方法，该方法包括以下步骤：通过堆置隔离层、在隔离层一侧的第一电极和在隔离层另一侧的第二电极形成单元电极主体，预定的张紧力沿所述隔离层的纵向施加至所述隔离层；绕一旋转轴线缠绕所述单元电极主体１８０°，从而完成第一阶段堆置件，其中所述旋转轴线位于单元电极主体的中心并垂直于隔离层的纵向；在位于第一电极外部的隔离层上堆置第三电极，在位于第二电极外部的隔离层上堆置第四电极，然后绕同一旋转轴线在相同方向上缠绕该单元电极主体１８０°，从而完成第二阶段堆置件；和通过以相同方式重复电极的堆置和缠绕来堆置预定数目的电极，然后推动隔离层的两个端部至一侧，从而完成最终电极堆置件。

【技术特征摘要】
KR 2009-6-22 10-2009-0055637一种用于可再充电锂离子电池的电极堆置件的制造方法，该方法包括以下步骤通过堆置隔离层、在隔离层一侧的第一电极和在隔离层另一侧的第二电极形成单元电极主体，预定的张紧力沿所述隔离层的纵向施加至所述隔离层；绕一旋转轴线缠绕所述单元电极主体180°，从而完成第一阶段堆置件，其中所述旋转轴线位于单元电极主体的中心并垂直于隔离层的纵向；在位于第一电极外部的隔离层上堆置第三电极，在位于第二电极外部的隔离层上堆置第四电极，然后绕同一旋转轴线在相同方向上缠绕该单元电极主体180°，从而完成第二阶段堆置件；和通过以相同方式重复电极的堆置和缠绕来堆置预定数目的电极，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：金荣在，李汉城，金奎植，禹锺万，
申请(专利权)人：安纳泰克国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]