用于二次电池的电极组件及包括电极组件的二次电池的制作方法

相关申请的交叉引用本申请要求于2021年11月5日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2021-0151798号和于2022年11月4日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2022-0145742号的权益，上述韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。本公开内容涉及用于二次电池的电极组件以及包括该电极组件的二次电池。

背景技术：

1、随着技术发展和对移动设备的增加的需求，对作为能量源的二次电池的需求已经迅速增加。在这样的二次电池中，存在表现出高能量密度和操作电压、长周期寿命和低自放电率的锂二次电池，其现在是可商用的并且被广泛使用。

2、此外，最近，随着对环境问题的兴趣增长，频繁地进行了对电动车辆(ev)、混合动力电动车辆(hev)等的研究，这些电动车辆(ev)、混合动力电动车辆(hev)等可以代替作为造成空气污染的主要原因之一的使用化石燃料的车辆例如汽油车辆和柴油车辆。主要研究了具有高能量密度、放电电压和输出稳定性的锂二次电池，并将其用作用于电动车辆(ev)、混合动力电动车辆(hev)等的动力源。

3、这样的锂二次电池一般通过以下来制造：堆叠或卷绕正极和负极的电极，在正极和负极之间插入有分隔件；以及将它们与电解质溶液一起并入电池盒中。

4、目前，二次电池根据电池盒类型被分类为圆柱形二次电池、棱柱形二次电池和袋型二次电池，并且电极组件的形状也根据盒的类型进行分类。

5、具体地，卷绕状态下的电极组件主要应用于圆柱形或棱柱形。例如，应用果冻卷型电极组件或堆叠折叠型电极组件。

6、特别地，对于圆柱形电池，在具有正极自由边缘结构的最近的模型中，在充电和放电过程期间发生内部短路，这导致了充电和放电中断的问题。此处，正极自由边缘结构意指正极接片不形成在一端，而是形成在正极片的中间部分上。

7、常规地，为了解决这样的问题，进行了通过增加分隔件的厚度来防止内部短路的尝试，但随着整体厚度增加，存在输出特性由于电阻增加而劣化的问题。

8、因此，存在开发能够解决所有这些问题的技术的需要。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开内容的目的是提供能够防止由于充电和放电导致的内部短路、同时使输出特性的劣化最小化的电极组件，以及包括该电极组件的二次电池。

3、技术解决方案

4、根据本公开内容的一个实施方式，提供了用于二次电池的电极组件，其中：其中，电极组件具有其中卷绕有堆叠体的结构，该堆叠体包括片状正极、片状负极以及介于片状正极与片状负极之间的片状分隔件，并且其中，电极组件在以下区域中在基于堆叠体的堆叠方向与片状正极相比更内侧包括具有多孔结构的非织造布：所述区域包括与在电极组件被卷绕的状态下片状正极位于芯中的一端对应的部分。具体地，具有多孔结构的非织造布可以仅在与在电极组件被卷绕的状态下片状正极位于芯处的一端对应的部分处形成。

5、此时，与片状正极的一端对应的部分可以是一端的边缘的整个区域或者一端的两个顶点区域。具体地，与片状正极的一端对应的部分可以是从片状正极的一端的边缘分别向两侧延伸0.5mm至10mm的部分，或者从一端的两个顶点分别沿竖直方向和水平方向延伸0.5mm至10mm的部分。

6、在一个实施方式中，片状分隔件包括基础基板，并且具有多孔结构的非织造布可以在以下区域中形成在片状分隔件与片状正极之间：所述区域包括与在电极组件被卷绕的状态下片状正极位于芯中的一端对应的部分。

7、此时，具有多孔结构的非织造布可以形成为0.1μm至20μm的厚度。

8、在另一实施方式中，片状分隔件包括基础基板，并且具有多孔结构的非织造布可以具有通过在以下区域中用具有多孔结构的非织造布代替基础基板而形成的结构：所述区域包括与在电极组件被卷绕的状态下片状正极位于芯中的一端对应的部分。

9、此时，基础基板可以是包含选自由以下组成的组中的任一种或者两种或更多种的混合物的多孔膜或者可以是其中在这样的多孔膜上形成有机-无机混合层的结构：聚烯烃基树脂、氟基树脂、聚酯基树脂、聚丙烯腈树脂、纤维素基材料及其共聚物。

10、此外，具有多孔结构的非织造布可以是选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酯纤维组成的组中的任一种或者两种或更多种的混合物的非织造布。同时，片状正极可以包括未涂覆活性材料的非涂覆部分和在非涂覆部分上形成的正极接片。具体地，正极接片可以位于片状正极的中间部分中。

11、根据本公开内容的另一实施方式，提供了二次电池，该二次电池包括电极组件和电池盒，电极组件与电解质溶液一起包含在电池盒中。

12、此时，二次电池可以是圆柱形二次电池或棱柱形二次电池。

技术特征：

1.一种用于二次电池的电极组件，其中：

2.根据权利要求1所述的电极组件，其中：

3.根据权利要求1或2所述的电极组件，其中：

4.根据权利要求1或2所述的电极组件，其中：

5.根据权利要求1所述的电极组件，其中：

6.根据权利要求5所述的电极组件，其中：

7.根据权利要求1所述的电极组件，其中：

8.根据权利要求5或7所述的电极组件，其中：

9.根据权利要求1所述的电极组件，其中：

10.根据权利要求1所述的电极组件，其中：

11.根据权利要求1所述的电极组件，其中：

12.一种二次电池，所述二次电池包括根据权利要求1中所述的电极组件以及电池盒，所述电极组件与电解质溶液一起并入所述电池盒中。

13.根据权利要求12所述的二次电池，其中，所述二次电池是圆柱形二次电池或棱柱形二次电池。

技术总结
本发明涉及用于二次电池的电极组件以及包括该电极组件的二次电池，电极组件具有其中卷绕有堆叠体的结构，该堆叠体具有片状正极、片状负极以及介于片状正极、片状负极之间的片型分隔件，并且电极组件在以下区域中在基于堆叠体的堆叠方向与片状正极相比更内侧包括具有多孔结构的非织造布：所述区域包括与在电极组件被卷绕的状态下片状正极的位于芯中的一端对应的部分。

技术研发人员：韩仁基,成周桓,卜千熙,李仲训,文民国,金夽玲
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：2024/3/17