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技术要求于2021年10月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0144428号的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。本公开涉及电极组件及包括该电极组件的二次电池，并且更特别地，涉及卷绕型电极组件及包括该卷绕型电极组件的二次电池。

背景技术：

1、近来，对诸如笔记本电脑、视频摄像机、蜂窝电话等的便携式电子产品的需求迅速增加，并且电动汽车、储能电池、机器人、卫星等得到了积极发展。因此，已经对用作其驱动电源的二次电池进行了许多研究。

2、同时，二次电池包括例如镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中，锂二次电池被广泛用于高科技电子设备领域，因为其具有以下优点：例如，与基于镍的二次电池相比几乎不表现出记忆效应并因此自由地充电和放电，并且具有非常低的自放电率、高操作电压和高的每单位重量能量密度。

3、根据电池盒的形状，二次电池被分类为其中电极组件内置到圆柱形金属罐中的圆柱形电池、其中电极组件安装在棱柱形金属罐中的棱柱形电池、以及其中电极组件安装在由铝层压板形成的袋型壳体中的袋型电池。

4、安装在电池盒中的电极组件是具有阴极/分隔件/阳极层压结构的、能够充电和放电的电力生成装置，并且被分类为卷绕型、堆叠型和堆叠/折叠型。卷绕型是这样的形状：各自由涂覆有活性材料的长片制成的阴极和阳极被卷绕，其中分隔件置于阴极与阳极之间；堆叠型是这样的形状：各自具有预定尺寸的多个阴极和多个阳极在分隔件置于其间的状态下以该顺序进行层压；并且堆叠/折叠型是卷绕型和堆叠型的组合。其中，卷绕型电极组件具有制造容易且每重量的能量密度高的优点。

5、图1是示出常规的卷绕型电极组件的透视图。

6、参照图1，插入到二次电池中的常规卷绕型电极组件10包括阴极20、阳极30以及位于阴极20的一个表面上的第一分隔件41和位于阳极30的一个表面上的第二分隔件42。

7、阴极20可以包括阴极集电器20f以及通过将阴极活性材料施加到阴极集电器20f上来设置的阴极活性材料层20m。阴极集电器20f的未施加阴极活性材料的部分位于向上方向d2上，从而能够在没有单独的阴极接片的情况下形成电流路径。

8、阳极30可以包括阳极集电器30f以及通过将阳极活性材料施加到阳极集电器30f上来设置的阳极活性材料层30m。阳极集电器30f的其上未施加阳极活性材料的部分位于向下方向d1上，从而能够在没有单独的阳极接片的情况下形成电流路径。

9、如上所述，可以制造将阴极集电器20f和阳极集电器30f用作电流路径而无需附接阴极接片或阳极接片的无接片电极组件。

10、此时，在阴极20的情况下，与端部对应的边缘部分不是仅由阴极集电器构成，而是由施加有阴极活性材料的阴极集电器构成，因此产生了所谓的自由边缘。通过卷绕阴极20和阳极30而形成的卷绕型电极组件10重复充电和放电若干次，从而阴极20和阳极30重复膨胀和收缩。此时，阴极20的施加有阴极活性材料的边缘部分形成阶梯，并且同时，由于收缩和膨胀而向其附近施加压力。也就是说，在阴极20的边缘部分的收缩和膨胀重复的同时，可能向阳极30或第一分隔件41和第二分隔件42施加损坏。

11、同时，在电极组件10的中心10c中形成了空的空间，其中，随着阴极20和阳极30重复膨胀和收缩，可能发生中心10c的变形。特别地，在无接片电极组件10的情况下，由于其没有用于支承电极组件10的中心10c的单独构件例如阴极接片或阳极接片，因此中心10c变形的问题可能更加严重。当这样的中心变形过度发生时，应力可能集中在一个地方上，这可能导致阴极20或阳极30断开和开裂。

12、因此，存在开发能够解决卷绕型电极组件10可能具有的以上问题的技术的需要。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开的目的是提供能够解决阴极的边缘引发的问题以及中心变形问题的卷绕型电极组件以及包括该卷绕型电极组件的二次电池。

3、然而，要由本公开的实施例解决的问题不限于上述问题，并且可以在本公开中包括的技术构思的范围内进行各种扩展。

4、技术方案

5、根据本公开的一个实施例，提供了一种电极组件，该电极组件包括：阴极；阳极；以及位于阴极与阳极之间的分隔件，其中，分隔件包括位于阴极的一个表面上的第一分隔件和位于阳极的一个表面上的第二分隔件，其中，阴极、第一分隔件、阳极和第二分隔件卷绕在一起以形成卷绕结构，并且其中，基于卷绕结构的径向方向，在阴极的边缘部分与阳极之间存在其中分隔件交叠为两层或更多层的区域。

6、基于卷绕结构的径向方向，在阴极的边缘部分与阳极之间存在其中分隔件交叠为三层的区域。

7、第一分隔件的一个表面和第二分隔件的一个表面可以分别附接有第一带和第二带。第一带可以附接至第一分隔件的一端与插入阴极的点之间的区域。第二带可以附接至第二分隔件的一端与插入阳极的点之间的区域。

8、第一带可以附接至与第一分隔件的一端间隔开的区域，并且第二带可以附接至与第二分隔件的一端间隔开的区域。

9、第一带可以附接至第一分隔件的两个表面中的在与第二分隔件所在的方向相反的方向上的一个表面。

10、第二带可以附接至第二分隔件的两个表面中的在与第一分隔件所在的方向相反的方向上的一个表面。

11、第一带和第二带可以包括电绝缘材料。

12、基于卷绕结构的径向方向，两层第一分隔件和单层第二分隔件可以位于阴极的边缘部分与阳极之间。

13、第一分隔件可以包括沿卷绕方向折叠的第一折叠部分，并且第一折叠部分可以与第一分隔件的其他部分交叠以卷绕在一起；以及第二分隔件可以包括沿卷绕方向折叠的第二折叠部分，并且第二折叠部分可以与第二分隔件的其他部分交叠以卷绕在一起。

14、基于卷绕结构的径向方向，分隔件可以在阴极的边缘部分与阳极之间交叠为三层，并且在阴极的边缘部分与阳极之间交叠的三层分隔件中的两层可以分别为第一折叠部分和第二折叠部分。

15、在卷绕结构中，阳极的边缘部分可以被定位成与阴极的边缘部分相比更靠近卷绕结构的中心。

16、卷绕结构可以具有其中阳极、第二分隔件、阴极和第一分隔件以此顺序布置的卷绕形状。

17、基于卷绕结构的径向方向，其中分隔件交叠为两层或更多层的区域可以位于阴极的边缘部分的外侧。

18、卷绕结构可以是其中第一分隔件、阴极、第二分隔件和阳极以此顺序布置的卷绕形状。

19、基于卷绕结构的径向方向，其中分隔件交叠为两层或更多层的区域可以位于阴极的边缘部分的内侧。

20、有益效果

21、根据本公开的实施例，基于由电极组件形成的卷绕结构的径向方向，将分隔件设置成以两层或更多层定位在阴极的边缘部分附近，从而能够解决由阴极边缘部分引起的损坏问题或中心变形的问题。

22、此外，将带附接至邻近于每个分隔件的卷绕结构的中心的区域，从而能够补充结构刚度，防止中心变形。

23、本公开的效果不限于上述效果，并且由本领域技术人员将根据所附权利要求的描述清楚地理解以上未描述的附加的其他效果。