电极组件和包含其的电化学装置的制造方法

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电极组件和包含其的电化学装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及防止在二次电池中电极互相短路的技术。
【背景技术】
[0002] 近来,可充电/放电且轻质并具有高能量密度和高输出密度的裡二次电池已经广 泛用作无线移动装置用能源。作为混合动力电动车(肥V)、插入式混合动力电动车(P肥V)、 纯电动车触V)和电动车巧V)用电源,裡二次电池也已经吸引了相当大的注意,混合动力 电动车化EV)、插入式混合动力电动车(P肥V)、纯电动车炬EV)和电动车巧V)已经被开发 W解决由使用化石燃料的现有内燃机车辆如汽油和柴油车辆所引起的局限性如空气污染 和温室气体。
[0003] 裡二次电池根据电极类型分类为使用液体电解质的裡离子电池和使用聚合物电 解质的裡聚合物电池。另外,裡二次电池根据容纳电极组件的其壳体的形状而分类为圆柱 型、棱柱型或袋型裡二次电池。
[0004] 在该些二次电池中,袋型裡二次电池具有包含金属层(巧)和应用到该金属层的 顶面和底面的多层合成树脂膜的袋外部。因此,袋型裡二次电池可发展为轻质裡二次电池 并改变成各种形状,因为与利用金属罐的圆柱型或棱柱型裡二次电池相比,可W显著降低 电池的重量。
[0005] 袋外部包含通过在纵向上折叠矩形壳体一侧的中间部而形成的上外部和下外部。 此处,可W在下外部上进行挤压加工W形成用于容纳电极组件的空间部。具有其中堆叠主 要具有板状的正极、隔膜和负极的结构的各种电极组件容纳在下外部的空间部中。随后,注 入电解质,且将围绕下外部的空间部的边缘紧密连接到对应于下外部的上外部的边缘。然 后,将紧密连接的部分热焊接W形成密封的袋型二次电池。
[0006] 图1为示出根据相关技术的代表性袋型二次电池的一般结构的示意性分解透视 图。
[0007] 参考图1,袋型二次电池1包含电极组件10、从电极组件10延伸的电极极耳31和 32、焊接到电极极耳31和32上的电极引线51和52W及容纳电极组件1的电池盒20。
[000引电极组件10可为正极和负极与其间的隔膜依次堆叠的发电装置。电极组件10具 有堆叠或堆叠/折叠型结构。电极极耳31和32分别从电极组件10的电极板延伸。电极 引线51和52通过焊接分别电连接到分别从电极板延伸的多个电极极耳31和32。此时,电 极引线51和52各自的一部分露出于电池盒20的外部。此外,绝缘膜53可W连接到电极 引线51和52的顶面和底面各自的一部分上W增强密封性并保证相对于电池盒20的电绝 缘。
[0009] 此外,多个正极极耳31和负极极耳32分别整体结合而形成焊接部。因此,电池盒 20的内部上端与电极组件10的顶面间隔预定的距离,且焊接部的极耳31和32各自W大致 V-状弯曲(在下文中,将电极极耳和电极引线的结合部称作V-形成部41和42)。电池盒 20用侣层压片形成且提供用于容纳电极组件10的空间。另外,电池盒20具有总体袋状。 在将电极组件10构造在电池盒20的容纳部中且随后注入电解质(未示出)之后,将电池 盒20的上层压片和下层压片互相接触之处的外周面热焊接W制造二次电池。
[0010] 图2为解释上述电极组件的结构局限性的概念图。
[0011] 如图2中所示,电极组件10W其中堆叠有正极和负极的结构体现。此外,电极10 包含连接到构成正极和负极的集电器的电极极耳31和32。此处,在图2中,由侣(A1)巧 31表示的部分为正极极耳31且由铜(化)巧32表示的部分为负极极耳32。特别地,在电 极组件中,在集电器上涂布有正极活性材料的正极和在集电器上涂布有负极活性材料的负 极彼此堆叠。此外,防止正极和负极互相物理短路的隔膜设置在正极和负极之间。在该种 情况下,为了降低在通常的电极组件中正极和负极之间的物理短路的危险,负极可具有比 正极更大的尺寸。然而,正极和负极之间的物理短路可能由于隔膜在高温气氛中的收缩而 频繁地发生。

【发明内容】

[0012] 本发明的一方面提供一种二次电池,其中在电极组件的结构中用作正极极耳的正 极集电器的端部(极耳部)上设置有绝缘层W在正极/隔膜/负极的依次堆叠结构中防止 正极与负极的物理短路。
[0013] 根据本发明的另一方面,提供一种电极组件,其包含;正极和负极,其中正极集电 器和负极集电器分别涂布有正极活性材料和负极活性材料;W及设置在所述正极和所述负 极之间的隔膜,其中在构成所述正极的所述正极集电器的极耳部上设置有绝缘层。因此,在 正极/隔膜/负极的依次堆叠结构中,可W防止正极与负极之间的物理短路。
[0014] 根据本发明,可W在电极组件的结构中用作正极极耳的正极集电器的端部(极耳 部)上设置绝缘层W在正极/隔膜/负极的依次堆叠结构中防止正极与负极的物理短路。
【附图说明】
[0015] 根据结合附图进行的W下详细说明,将更清楚地理解本发明的上述及其他方面、 特征及其他优势,其中:
[0016] 图1为示出二次电池的结构的分解透视图;
[0017] 图2为解释二次电池的的结构局限性的概念图;
[0018] 图3为示出根据本发明的电极组件的结构的横截面图;及
[0019] 图4为根据本发明在正极集电器的极耳部上形成绝缘层的方法的平面图。
【具体实施方式】
[0020] 现在将参考附图详细描述本发明的例示性实施方式。在参考附图的描述中,在图 中相同的标号表示相同的元件,且因此将不提供其重复描述。尽管使用术语如"第一"和"第 二"描述各种部件,但部件不受该些术语限制。该些术语仅用于将部件区分开来。
[0021] 图3为示出根据本发明的电极组件的结构的横截面图;且图4为根据本发明在正 极集电器的极耳部上形成绝缘层的方法的平面图。
[0022] 参考图3和图4,根据本发明的电极组件可W包含正极122,其中正极集电器110 涂布有正极活性材料120 ;负极142,其中负极集电器150涂布有负极活性材料140 ;设置在 正极和负极之间的隔膜130 ;和设置在构成正极122的正极集电器110的极耳部上的绝缘 层 160。
[0023] 特别地,根据本发明的绝缘层160可W设置在正极集电器110和隔膜130之间并 被设置成与涂布有负极活性材料140的区域部分重叠。也就是说,因为负极具有大于正极 的尺寸,所W在负极和正极之间可能存在非重叠区域T3。通常,因为由于非重叠区域T3而 发生电极之间的短路,所W可W将绝缘层160设置在非重叠区域T3上。
[0024] 也就是说,绝缘层160可W被设置成与涂布有负极活性材料140的区域部分重叠。 典型地,绝缘层160可W连接到涂布有正极活性材料120的区域的端部。此外,绝缘层160 可W被设置成形成通过露出极耳部的端部而限定的露出部T2。另外,绝缘层160可W具有 约1mm~约20mm的宽度(区域T3)。在该种情况下,绝缘层160本身可W具有约lym~约 100ym的厚度。露出部T2和绝缘层160的总长度T1可W为约20mm~约30mm。
[0025] 图4为图3中的处于在正极集电器110上涂布有正极活性材料120的状态的正极 122的平面图。
[0026] 如图3中所示,形成绝缘层160的方法可W作为其中在正极集电器110的宽度方 向上在正极集电器110的涂布有正极活性材料120的区域的端部
再多了解一些
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