具有切口部分的电极片的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电极片，该电极片具有被涂覆在集电片的一个表面或者两个表面上的电极活性材料，以便于通过切割来制造多个单元电极板，其中，第一切口部分以与单元电极板的宽度相对应的间隔形成在电极片的上侧和下侧中的一个上，与第一切口部分相对应的第二切口部分被形成在电极片的上侧和下侧中的另一侧上，并且切割边界的上端切割侧边被形成在第二切口部分处并且小于下端切割侧边。
【专利说明】具有切口部分的电极片
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括切口部分的电极片，并且更加具体地，涉及一种具有被施加到集电片的一个主表面或者相反的两个主表面的电极活性材料的电极片，该电极片被切割以制造多个单元电极片，其中，第一切口部分被形成在电极片的从上侧和下侧中选择的一侧处，使得第一切口部分以对应于单元电极板中的每一个的宽度的间隔布置并且与第一切口部分相对应的第二切口部分被形成在电极片的另一侧处，并且其中，切割边界的上端切割侧边被形成在第二切口部分中的每一个处，并且上端切割侧边的尺寸小于下端切割侧边的尺寸。
【背景技术】
[0002]最近，能够被充电和放电的二次电池已经被广泛地用作用于无线移动装置的能源或者辅助动力装置。另外，二次电池作为用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)以及插电式混合动力电动车辆(插电式HEV)的电源也已经吸引相当大的注意，其已经被开发以解决诸如通过使用矿物燃料的现有的汽油和柴油车辆引起的问题，诸如空气污染。
[0003]二次电池通常被形成为长方体形状。然而，根据使用这样的二次电池的装置的设计的多样性，存在对于具有各种形状的二次电池的日益增长的需求。
[0004]对于作为要求具有各种形状的二次电池的装置的实例的智能电话，智能电话的侧边或者角部可以被弯曲以改善握持。然而，在被形成为长方体形状的二次电池被安装在被设计成具有这样的弯曲部分的装置中的情况下，该装置的内部空间的利用可能受到限制。
[0005]即，装置的弯曲部分具有死区，在该死区中被形成为长方体形状的二次电池不能够被安装。最后，这样的死区降低装置的每单位容积的容量。
[0006]通常，二次电池被制造以具有电极组件与电解质一起被容纳在电池壳体中的结构。基于制造电极组件的方法，电极组件可以被分类成堆叠式电极组件、折叠式电极组件或者堆叠折叠式电极组件。
[0007]在堆叠式电极组件或者堆叠折叠式电极组件中，在分隔物分别被布置在阴极和阳极之间的状态下顺序地堆叠阴极和阳极。为了阻制造电极组件，有必要首先制造阴极和阳极。
[0008]为了制造单元电极板，诸如阴极和阳极，有必要对具有电极活性材料的长电极片进行切槽，该电极活性材料以与单元电极板中的每一个的宽度相对应的间隔被施加到长电极片的一个主表面或者相反的两个主表面。在切槽过程中，压力通常被用于切掉电极片的部分。在电极片被切槽之后，以与单元电极板中的每一个的宽度相对应的间隔切割电极片。
[0009]将会参考图1a描述上述过程。在开槽过程中，电极突出物20和第一切口部分30被形成在电极片10的上侧处，使得第一切口部分30以与单元电极板的宽度相对应的间隔布置。第二切口部分40被形成在电极片10的下侧处，使得第二切口部分40以与单元电极板的宽度相对应的间隔布置。第二切口部分40中的每一个的左侧41被形成为弧形形状，通过该弧形形状，单元电极板的一角被变成圆形。[0010]在切割过程中，沿着使第一切口部分30中的每一个和第二切口部分40中的每一个互连的虚拟切割线50以与单元电极板的宽度相对应的间隔切割电极片10。然而，在由于切割误差从切割线50向左或者向右偏离了预定的宽度Wl的位置处，频繁地切割电极片10。
[0011]图1b是示出具有切割误差切割的单元电极板60的典型视图。参考图lb，突起70被形成在单元电极板60的右侧的下端处。由于突起70，使单元电极板的角点互连的轮廓线可采用四边形形状，这与制造具有圆角的电极板的设计目的不相符。结果，不能够制造具有圆角的电极板。因此，存在开发具有新颖的切口部分的电极片的高度需求以解决上述问题。
【发明内容】
[0012]技术问题
[0013]因此，已经完成本发明以解决上述问题以及尚待解决的其它技术问题。
[0014]具体地，本发明的目的是提供一种单元电极板，即使当产生切割误差时，该单元电极板也能够与最初的设计形状相符。
[0015]本发明的另一目的是提供使用这样的单元电极板制造的二次电池。
[0016]问题的解决方案
[0017]根据本发明的一个方面，通过提供具有电极活性材料的电极片能够实现以上和其它目的，该电极活性材料被施加到集电片的一个主表面或者相反的两个主表面，该电极片被切割以制造多个单元电极片，其中，第一切口部分被形成在电极片的从上侧和下侧中选择的一侧处，使得第一切口部分以与单元电极板中的每一个的宽度相对应的间隔布置并且与第一切口部分相对应的第二切口部分被形成在电极片的另一侧处，并且其中，切割边界的上端切割侧边被形成在第二切口部分中的每一个处，并且上端切割侧边的尺寸小于下端切割侧边的尺寸。
[0018]S卩，不同于传统的切口部分，在包括根据本发明的切口部分的电极片中，上端切割侧边被形成在第二切口部分中的每一个处。因此，即使当产生切割误差时，也能够通过沿着切割线在上端切割侧边上切割电极片来制造与最初设计形状相符且不具有突起的单元电极板。
[0019]在本发明的实施例中，第一切口部分中的每一个可以被构造成具有楔形结构，该楔形结构具有朝着电极片的中心轴线减小的宽度。电极片的中心轴线是如下中心轴线，即，各个单元电极板的中心在电极片的纵向方向上被连接在该中心轴线上。电极片的中心轴线方向可以是从电极片的上侧引导到中心轴线的方向。
[0020]第二切口部分中的每一个可以具有比第一切口部分中的每一个大的面积。第二切口部分中的每一个可以大于第一切口部分中的每一个，使得各种结构可以被形成在单元电极板中的每一个的一角处。
[0021 ] 第二切口部分中的每一个的下端切割侧边可以具有与单元电极板中的每一个的宽度的10至80%相等的长度。单元电极板中的每一个的宽度可以是单元电极板中的每一个的一侧的在与电极片被切割的方向垂直的方向上的长度。另外，基于单元电极板中的每一个的所期待的形状，可以调节第二切口部分中的每一个的下端切割侧边的长度。
[0022]第二切口部分中的每一个的上端切割侧边可以具有0.1至Imm的长度。如果第二切口部分中的每一个的上端切割侧边的长度太小，则当产生切割误差时在第二切口部分中的每一个的上端切割侧边上没有切割电极片，因此突起可被形成在单元电极板中的每一个处。另一方面，如果第二切口部分中的每一个的上端切割侧边的长度太大，则上端切割侧边对于单元电极板中的每一个的尺寸比率被增加，因此可能有必要进一步切割第二切口部分中的每一个的上端切割侧边，以便于制造具有所期待形状的电池单元。
[0023]具体地，当第二切口部分中的每一个的上端切割侧边具有0.2至0.8mm的长度时，能够防止由于切割误差的突起的产生并从而能够在没有进一步切割第二切口部分中的每一个的上端切割侧边的情况下制造具有所期待形状的电池单元。
[0024]另外，在第二切口部分中的每一个的上端切割侧边和下端切割侧边之间的距离可以等于下端切割侧边的长度的30%至150%。基于单元电极板中的每一个的所期待形状，可以调节在第二切口部分中的每一个的上端切割侧边和下端切割侧边之间的距离。
[0025]第二切口部分中的每一个的相对的横向切割侧边可以是对称的。替代地，第二切口部分中的每一个的相对的横向切割侧边可以是非对称的。
[0026]在第二切口部分中的每一个的相对的横向切割侧边是对称的情况下，由电极片制造的单元电极板中的每一个的一角和另一角也可以是对称的。
[0027]另一方面，在第二切口部分中的每一个的相对的横向切割侧边是非对称的情况下，由电极片制造的单元电极板中的每一个的一角和另一角也可以是非对称的。
[0028]第二切口部分中的每一个的至少一个横向切割侧边可以被形成为朝着第二切口部分中的每一个突出的弧形形状。结果，单元电极板中的每一个的一角可以变成圆形。
[0029]根据本发明的另一方面，提供一种电极板，通过切割具有上述构造的电极片而形成该电极板。与电极板的上侧相接的至少一个横向切割侧边可以被设置有第二切口部分的基于切割边界的上端切割侧边。根据情形，第二切口部分的基于切割边界的上端切割侧边的一部分不可以被设置在电极板的相对的横向切割侧边处。
[0030]根据本发明的另一方面，提供一种制造具有上述构造的电极板的方法，该方法包括:(a)将电极片传送到模具，并且将电极片固定在模具上；(b)冲压电极片以形成第一切口部分和第二切口部分；以及(C)以与单元电极板的宽度相对应的间隔切割电极片。
[0031]在步骤(a)处，电极片可以被传送同时被夹持器保持并且然后被固定在模具上，使得电极片被布置在适当的位置中。
[0032]在步骤(b)处，可以使用压力机来冲压电极片以将电极片按压成特定形状，以在电极片处形成第一切口部分和第二切口部分。
[0033]在步骤(C)处，可以沿着将第一切口部分和第二切口部分互连的虚拟切割线来切割电极片，使得以与单元电极板的宽度相对应的间隔切割电极片。
[0034]根据本发明的另一方面，提供一种通过堆叠具有上述构造的电极板制造的电极组件。
[0035]根据本发明的另一方面，提供一种包括具有上述构造的电极组件的二次电池，该电极组件在密封状态下含有锂盐的非水电解质被包含在电池壳体中。
[0036]根据本发明的又一方面，提供一种包括具有上述构造的一个或多个二次电池的电池组。考虑到电池组的结构稳定性，电池组可以被用于需要长期使用和优异耐久性的装置，诸如移动电话、便携式计算机、智能电话、智能平板电脑、笔记本计算机、轻型电动车辆(LEV)、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆或者蓄电装置。
[0037]根据本发明的又一方面，提供一种包括作为电源的具有上述构造的电池组的装置。具体地，该装置可以是移动电话、便携式计算机、智能电话、智能平板电脑、笔记本计算机、LEV、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆或者蓄电装置。
[0038]在本发明的所属领域中公知该装置的结构和制造该装置的方法，并且因此，将会省略其详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]结合附图并根据下面的详细描述，将会更加清楚地理解本发明的上述和其它目的、特点和其它优点，在附图中:
[0040]图1a是示出传统的电极片的典型视图；
[0041]图1b是示出具有切割误差的由图1a的电极片制造的单元电极板的典型视图；
[0042]图2是示出根据本发明的实施例的电极片的典型视图；并且
[0043]图3是示出具有切割误差的由图2的电极片制造的单元电极板的典型视图。
【具体实施方式】
[0044]现在，将会参考附图详细地描述本发明的优选实施例。然而，应注意的是，本发明的范围不受到被图示的实施例的限制。
[0045]图2是示出根据本发明的实施例的电极片的典型视图，并且图3是示出具有切割误差的由图2的电极片制造的单元电极板的典型视图。
[0046]参考图2和图3，电极突出物200和第一切口部分300被形成在电极片100的上侧处，使得第一切口部分300以与单元电极板600的宽度W3相对应的间隔布置。第二切口部分400被形成在电极片100的下侧处，使得第二切口部分400以与单元电极板600的宽度W3相对应的间隔布置。
[0047]切割边界的上端切割侧边410被形成在第二切口部分400中的每一个处。上端切割侧边410比下端切割侧边420短。
[0048]另外，第二切口部分400中的每一个的左侧430被形成为弧形形状，通过如上做法，在电极片100被切割之后，单元电极板600的右下端被变成圆形。
[0049]在常规工艺中，沿着将第一切口部分300中的每一个的中点和第二切口部分400中的每一个的上端切割侧边410的中点互连的切割线500，来切割电极片100。然而，如果产生切割误差，则在相对于切割线500偏离了预定宽度W2的位置处切割电极片100。
[0050]具有切割误差的被制造的单元电极板600可以稍微地不同于基于最初设计标准的单元电极板。然而，单元电极板600的一角被变成圆形，这与电极板的设计概念相符。因此，单元电极板600可以在没有附加过程的情况下被用作制造电极组件所必需的元件。
[0051]尽管为了说明性目的已经公开本发明的示例性实施例，但本领域的技术人员将会认识到，在不脱离如本发明的所附权利要求书中公开的精神和范围的情况下，各种变型、添加和替代是可能的。
[0052]本发明的有益效果
[0053]根据上面的描述显然的是，根据本发明的电极片包括第二切口部分，在该切口部分中的每一个处，形成比下端切割侧边小的切割边界的上端切割侧边。因此，即使当产生切割误差时，也能够制造与最初设计形状相符的单元电极板。
【权利要求】
1.一种电极片，所述电极片具有被施加到集电片的一个主表面或者相反的两个主表面的电极活性材料，所述电极片被切割以制造多个单元电极片，其中 第一切口部分形成在所述电极片的从上侧和下侧中选择的一侧处，使得所述第一切口部分以与所述单元电极板中的每一个的宽度相对应的间隔布置，并且与所述第一切口部分相对应的第二切口部分形成在所述电极片的另一侧处，并且其中 在所述第二切口部分中的每一个处形成切割边界的上端切割侧边，所述上端切割侧边的尺寸小于下端切割侧边的尺寸。
2.根据权利要求1所述的电极片，其中，所述第一切口部分中的每一个被构造成具有楔形结构，所述楔形结构具有朝着所述电极片的中心轴线减小的宽度。
3.根据权利要求1所述的电极片，其中，所述第二切口部分中的每一个具有比所述第一切口部分中的每一个更大的面积。
4.根据权利要求1所述的电极片，其中，所述第二切口部分中的每一个的下端切割侧边具有等于所述单元电极板中的每一个的宽度的10至80%的长度。
5.根据权利要求1所述的电极片，其中，所述第二切口部分中的每一个的上端切割侧边具有0.1mm至Imm的长度。
6.根据权利要求5所述的电极片，其中，所述第二切口部分中的每一个的上端切割侧边具有0.2mm至0.8mm的长度。
7.根据权利要求1所述的电极片，其中，在所述第二切口部分中的每一个的上端切割侧边和下端切割侧边之间的距离等于下端切割侧边的长度的30%至150%。
8.根据权利要求1所述的电极片，其中，所述第二切口部分中的每一个的相对的横向切割侧边是对称的。
9.根据权利要求1所述的电极片，其中，所述第二切口部分中的每一个的相对的横向切割侧边是非对称的。
10.根据权利要求1所述的电极片，其中，所述第二切口部分中的每一个的至少一个横向切割侧边被形成为朝着所述第二切口部分中的每一个突出的弧形形状。
11.一种电极板，通过切割根据权利要求1至10中的任一项所述的电极片来形成所述电极板。
12.根据权利要求11所述的电极板，其中，与所述电极板的上侧相接的至少一个横向切割侧边设置有第二切口部分的基于切割边界的上端切割侧边。
13.—种制造根据权利要求11所述的电极板的方法，所述方法包括: (a)将电极片传送到模具，并且将电极片固定在所述模具上； (b)冲压所述电极片以形成第一切口部分和第二切口部分；以及 (c)以与单元电极板的宽度相对应的间隔切割所述电极片。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，切割在所述第一切口部分和所述第二切口部分之间的所述电极片。
15.一种电极组件，通过堆叠根据权利要求11所述的电极板来制造所述电极组件。
16.一种二次电池，包括根据权利要求15所述的电极组件，所述电极组件在密封状态下与电解质一起容纳在电池壳体中。
17.—种电池组,包括根据权利要求16所述的一个或者多个二次电池。
18.一种装置，包括根据权利要求17所述的电池组。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述装置选自移动电话、便携式计算机、智能电话、智能平板电脑、笔记本计算机、轻型电动车辆(LEV)、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动 车辆或者蓄电装置。
【文档编号】H01M10/0585GK103999265SQ201380004321
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】权盛振, 金东明, 金基雄, 安谆昊 申请人:株式会社Lg 化学