电极组件的制作方法

本申请要求于2021年10月12日提交的韩国专利申请第10-2021-0134888号和于2022年10月11日提交的韩国专利申请第10-2022-0129405号的优先权，通过引用将上述韩国专利申请的公开内容结合在此。本发明涉及一种包括保护块的电极组件。

背景技术：

1、随着诸如移动电话和膝上型计算机的便携式电子装置的发展，对作为其能源的二次电池的需求迅速增加。近年来，已经实现了将二次电池用作混合动力电动车辆(hev)和电动车辆(ev)的动力源。因此，对能够满足各种需求的二次电池已经进行了许多研究。特别是，对具有高能量密度、高放电电压和输出的锂二次电池的需求正在增加。

2、然而，锂二次电池具有本质上低安全性的问题。在二次电池的使用期间，如果在电池元件的局部发生诸如短路的缺陷，则可能导致诸如内部温度升高和产生气体的现象，并且诸如电极的内部元件的形状可能由于温度升高和产生的气体而变形。这种形状变形可能加速额外短路的发生，并且由于短路而导致电池起火的可能性增加。

3、锂二次电池包括电极组件和电池壳体，电极组件中设置有正极和负极，隔膜插置在正极和负极之间，正极和负极分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料，电池壳体作为外部封装，将电极组件与电解液密封并容纳在一起。

4、构成锂二次电池的电极组件由具有正极/隔膜/负极结构的电极层叠体构成，可分为果冻卷型(卷绕型)、堆叠型(层叠型)和作为混合形式的堆叠/折叠型。

5、果冻卷型电极组件通过以下方式制造，用电极活性材料等涂覆用作集流体的金属箔，干燥并压制金属箔，将金属箔切割成期望宽度和长度的带状，使用隔膜分隔正极和负极，然后螺旋地卷起隔膜。果冻卷型电极组件适用于圆柱形电池。

6、在堆叠型或堆叠/折叠型电极组件的结构中，正极单元和负极单元在电极层叠体中顺序地堆叠，隔膜插置在正极单元和负极单元之间。堆叠型或堆叠/折叠型电极组件容易获得棱柱形状。

7、堆叠型或堆叠/折叠型锂二次电池可以通过以下方法获得，将具有正极/隔膜/负极/隔膜结构的单电池重复地堆叠或使用连续隔膜进行折叠，或者将正极添加在具有隔膜/负极/隔膜结构的半电池的上方和下方。

8、另一方面，在堆叠型或堆叠/折叠型锂二次电池中，有时会发现电池表现出高于自放电速率的压降行为的低电压缺陷电池。低电压故障的主要原因是，在组装过程期间，隔膜的边角部被折叠或撕裂，使得正极和负极相互直接面对，从而发生电气短路。因此，有必要开发能够解决上述问题的电极组件。

9、[现有技术文件]

10、韩国专利申请第10-2018-0081926号

技术实现思路

1、技术问题

2、作为解决上述问题的多模态研究的结果，证实了当电极层叠体的边角部被保护块包住，所述保护块由第一保护板和从第一保护板的一个纵向侧边垂直延伸的第二保护板组成时，不会发生隔膜折叠或撕裂的现象。

3、因此，本发明的目的是提供一种不会造成隔膜损坏的电极组件。

4、技术方案

5、为了实现上述目的，本发明提供一种电极组件，包括：

6、电极层叠体；

7、保护块，包住所述电极层叠体的边角部；和

8、固定带，沿全宽度方向或全长度方向缠绕所述电极层叠体的外表面和所述保护块的外表面，

9、其中所述保护块由第一保护板和从所述第一保护板的一个纵向侧边垂直延伸的第二保护板构成。

10、在本发明的实施方式中，所述保护块可以：

11、a)在所述电极层叠体的全长度方向上包住所述边角部，

12、b)在除了电极接片之外的所述电极层叠体的全宽度方向上包住所述边角部，或者

13、c)在所述电极层叠体的全长度方向和除了所述电极接片之外的全宽度方向上包住所述边角部。

14、在本发明的实施方式中，a)四个保护块在所述电极层叠体的全长度方向上包住所述边角部，所述保护块可设置在所述电极层叠体的全长度方向上的每个边角部。

15、在本发明的实施方式中，b)四个保护块在除了所述电极接片之外的所述电极层叠体的全宽度方向上包住所述边角部，所述保护块可设置在所述电极层叠体的全宽度方向上的每个边角部。

16、在本发明的实施方式中，c)四个保护块在所述电极层叠体的全长度方向上包住所述边角部，四个保护块在除了所述电极接片之外的全宽度方向上包住所述边角部，所述保护块可设置在所述电极层叠体的全长度方向和全宽度方向上的每个边角部。

17、在本发明的实施方式中，每个保护块可与相邻的保护块具有分离距离。

18、在本发明的实施方式中，所述保护块可由选自由聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、乙烯乙酸乙烯酯和丙烯酸酯化合物组成的组中选择的至少一种材料制成。

19、在本发明的实施方式中，所述固定带可设置在多个位置，并且可定位成彼此间隔开。

20、在本发明的实施方式中，所述固定带可沿全宽度方向缠绕所述电极层叠体的外表面和所述保护块的外表面一圈或多圈。

21、在本发明的实施方式中，多个固定带可基于所述电极组件的全长度方向的中点上的全宽度线固定在对称位置。

22、在本发明的实施方式中，所述固定带可沿全长度方向缠绕所述电极层叠体的外表面和所述保护块的外表面一圈或多圈。

23、在本发明的实施方式中，多个固定带可基于所述电极组件的全宽度方向的中点上的全长度线固定在对称位置。

24、在本发明的实施方式中，所述电极层叠体可具有隔膜，所述隔膜插置在正极与负极之间，并且所述电极层叠体的全长度方向的长度可比与所述全长度方向正交的全宽度方向的长度长。

25、有益效果

26、本发明的电极组件由于包括保护块可具有能够防止隔膜折叠现象的效果，所述保护块包括第一保护板和从第一保护板的一个纵向侧边沿垂直方向延伸的第二保护板，所述保护块在a)电极层叠体的全长度方向上的边角部；b)电极层叠体的全宽度方向上的边角部；或c)全长度方向和全宽度方向上的每个边角部。

27、此外，通过防止隔膜折叠现象，可以解决由于隔膜折叠而可能发生的电池短路问题。

技术特征：

1.一种电极组件，包括：

2.根据权利要求1所述的电极组件，

3.根据权利要求2所述的电极组件，

4.根据权利要求2所述的电极组件，

5.根据权利要求2所述的电极组件，

6.根据权利要求3至5中任一项所述的电极组件，

7.根据权利要求1所述的电极组件，

8.根据权利要求1所述的电极组件，

9.根据权利要求1所述的电极组件，

10.根据权利要求1所述的电极组件，

11.根据权利要求1所述的电极组件，

12.根据权利要求1所述的电极组件，

13.根据权利要求1所述的电极组件，

技术总结
本发明的电极组件包括保护块，所述保护块由第一保护板和从第一保护板的一个纵向侧边垂直延伸的第二保护板构成，所述保护块在a)电极层叠体的全长度方向上的边角部，b)全宽度方向上的边角部，或者c)全长度方向和全宽度方向上的每个边角部，由此防止隔膜折叠现象。

技术研发人员：权明彬
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13