堆叠-折叠型电极组件的制作方法_3

文档序号:9635312阅读:来源:国知局
r>[0066]具有以上结构的全电池表示两个最外层的电极包含正极和负极的堆叠结构,诸如正极/隔膜/负极或正极/隔膜/负极/隔膜/正极/隔膜/负极。相反,双电池表示两个最外层的电极包含相同的电极的堆叠结构,并且被分类为由正极/隔膜/负极/隔膜/正极构成的负极型双电池和由负极/隔膜/正极/隔膜/负极构成的正极型双电池。
[0067]根据本发明的电极不限于特定的类型,且可以通过根据本领域中已知的普通方法将电极活性材料浆料涂布在集电器上而制成。在电极中使用的正极活性材料和负极活性材料可以包括在传统电化学装置的正极和负极中使用的普通电极活性材料。在电极活性材料中,作为非限制性实例,正极活性材料优选包括锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂铁氧化物或它们的锂复合氧化物。作为非限制性实例,负极活性材料优选包括锂金属或锂合金、软碳、硬碳、天然石墨、结晶石墨、热解碳、中间相沥青基碳纤维、中间相碳微球、中间相沥青和源自石油或煤焦油沥青的焦炭。
[0068]在通过本领域中的普通方法将电极活性材料与添加剂诸如粘合剂和导电材料一起添加到有机溶剂以制备电极混合物浆料之后,可以将浆料涂布在各个电极集电器上以制作电极。正极集电器的非限制性实例可以包括铝和镍,且负极集电器的非限制性实例可以包括铜、金、镍或铜合金。
[0069]在如上制备单元电池时,可以使用如在图1?3中示出的堆叠-折叠方法制造电极组件。具体地,以如下方向实施折叠:其中第二隔膜围绕单元电池或双电池,以具有其中单元电池或双电池以堆叠形状相互对应的排列结构。
[0070]在图4和5中,通过箭头指示用于制造图1中示出的电极组件的折叠方向,且将折线显示为虚线。在这种情况下,图4显示全电池的使用,且图5显示双电池的使用。
[0071]如在图中所示,当从右端开始折叠时,存在其中没有放置单元电池或双电池的近似相当于一个单元电池110或双电池210的宽度的区域,以使置于单元电池110或双电池210的顶上的电极101和201与隔膜109和209接触。
[0072]随后,当从表示为虚线的点以箭头方向持续实施折叠过程时,全部单元电池110、120、130、140和150或双电池210、220、230、240和250在第二隔膜109和209置于相邻的单元电池或双电池之间的条件下被第二隔膜109和209围绕,且具有其中单元电池或双电池以堆叠形状相互对应的排列结构(堆叠-折叠)。在这种情况下,为了实施如上的堆叠-折叠过程,在图4和5中示出的首个单元电池110和双电池210之后的单元电池120、130、140和150之间的间隔以及双电池220、230、240和250之间的间隔与在各个单元电池或双电池之前堆叠的电池的高度相当,且很明显所述间隔逐渐增大,但在图4和5中,本领域的技术人员应理解,为了方便表示而将所述间隔表示为一致。
[0073]在本发明中使用的电解液中,包含的作为电解质的锂盐不限于特定类型,只要其为在锂二次电池用电解液中常用的即可,且锂盐的阴离子可以为例如选自如下中的任一种:F、Cl、Br、1、N03、N(CN)2、BF4、C104、PF6-、(CF3)2PF4、(CF3)3PF3、(CF3)4PF2、(CF3) 5PF、(CF3) 6P、CF3S03、CF3CF2S03、(CF3S02) 2N、(FS02) 2N、CF3CF2 (CF3) 2C0、(CF3S02) 2CH、(sf5) 3c、(cf3so2) 3c、cf3 (cf2) 7S03、CF3C02、CH3C02、SCN 和(CF 3cf2so2) 2n。
[0074]在本发明中使用的电解液中,包含在电解液中的有机溶剂不限于特定的类型,只要其为在锂二次电池用电解液中常用的即可,且通常可以包含选自如下中的任一种:碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲基碳酸亚丙酯(methyl propylene carbonate)、碳酸二丙酯、二甲亚砜、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、碳酸亚乙烯酯、环丁砜、γ-丁内酯、亚硫酸亚丙酯和四氢呋喃或它们的混合物。特别地,在示例性碳酸酯类有机溶剂中,期望使用环状碳酸酯诸如碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯,其对应于具有高粘度且借助于高介电常数使锂盐在电解质中良好地溶解的有机溶剂,且当以最佳比率将环状碳酸酯与具有低粘度和低介电常数的链状碳酸酯诸如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯进行混合时,这种混合物的使用有助于制备具有较高电导率的电解液。
[0075]任选地,根据本发明储存的电解液还可以包含添加剂诸如通常包含在电解液中的过充保护剂。
[0076]在本发明中可以采用在本领域中通常使用的电池壳,且基于电池的目的,对外部形状没有限制,例如可以考虑使用罐的圆筒状、棱柱状、袋状或硬币形状。
[0077]当完成电极组件时,可以通过普通方法使电极组件接收在壳中,接着进行密封以制造电化学装置。所述电化学装置优选为锂二次电池。
【主权项】
1.一种堆叠-折叠型电极组件,所述堆叠-折叠型电极组件包含由第二隔膜围绕的多个作为单元电池的全电池或双电池的堆叠体,各个单元电池包含正极、负极和置于所述正极与所述负极之间的第一隔膜, 其中第一粘合剂涂布在所述第一隔膜的至少一部分表面上,第二粘合剂涂布在所述第二隔膜的至少一部分表面上,且所述第二粘合剂的含量高于所述第一粘合剂的含量。2.根据权利要求1所述的堆叠-折叠型电极组件,其中所述第二粘合剂的含量比所述第一粘合剂的含量高2%?10%。3.根据权利要求1所述的堆叠-折叠型电极组件,其中所述第一粘合剂和所述第二粘合剂独立地为选自如下中的至少一种:聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰多糖、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰多糖、羧甲基纤维素、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物和聚酰亚胺。4.根据权利要求1所述的堆叠-折叠型电极组件,其中将所述第一隔膜和所述第二隔膜各自独立地构造为包含a)具有孔的多孔基材,或b)具有孔的多孔基材和在所述多孔基材的至少一个表面上由无机粒子和粘合剂聚合物的混合物形成的有机-无机多孔涂层。5.根据权利要求4所述的堆叠-折叠型电极组件,其中所述多孔基材由选自如下中的至少一种形成:聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯。6.一种电化学装置,所述电化学装置包含接收在壳中的根据权利要求1?5中任一项所述的堆叠-折叠型电极组件。7.根据权利要求6所述的电化学装置,其中所述电化学装置为锂二次电池。
【专利摘要】本发明提供一种堆叠-折叠型电极组件,其中作为单元电池的多个全电池或双电池在彼此之上堆叠且由第二隔膜围绕,各个单元电池包含正极、负极和置于正极与负极之间的第一隔膜,其中将第一粘合剂涂布在第一隔膜的至少一部分表面上,将第二粘合剂涂布在第二隔膜的至少一部分表面上,且第二粘合剂的含量高于第一粘合剂的含量,以抑制电池内部的松散现象,使电池不容易膨胀,且对外部冲击具有耐变形性。
【IPC分类】H01M2/02, H01M4/62, H01M10/0583, H01M2/14
【公开号】CN105393399
【申请号】CN201480037483
【发明人】朴智慧, 李在宪, 李修林, 吴松泽, 崔正锡, 李赫武
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年10月31日
【公告号】US20150357671, WO2015065127A1
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