电极、电极组件及其制造方法与流程

本发明涉及一种电极、电极组件及其制造方法。

背景技术：

1、随着电动汽车市场的发展，需要制造充电一次即可行驶远距离的电池。为了增加电动汽车的行驶距离，电池需要具有高能量密度。锂二次电池显示出高能量密度，因此最适合用作电动汽车的电池。

2、特别地，锂二次电池包括电极组件作为单元电芯，根据正极、负极和隔膜的形成方式，电极组件可以通过卷绕(winding)方式或堆叠(stacking)方式制造。当通过卷绕方式制造电极组件时，正极和负极的对准(alignment)精度降低，因此存在发生许多电池的缺陷的问题。此外，由于在卷绕时弯曲的部分和直线部分之间的张力偏差，在弯曲部分正极活性物质或负极活性物质发生剥离，从而存在电极组件扭曲的问题。

3、为了弥补卷绕方式的问题，引入通过依次层叠多个正极和负极单元来制造电极组件的堆叠方式。但是，由于集流体的未涂布部和涂布部的界面不均匀(褶皱(wrinkle))，难以精确地对准正极和负极。因此，需要一种可以在制造电极组件的堆叠方式中进行精确对准的技术。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本发明提供一种电极、电极组件及其制造方法，其中，通过使用包括选自第1直线区间和第2直线区间中的一种以上的电极，可以在堆叠工艺中进行精确对准，所述第1直线区间通过将涂布有活性物质的涂布部和未涂布活性物质的未涂布部的边界区域的一部分进行冲压而形成，所述第2直线区间通过将涂布有活性物质的区域的边缘进行冲压而形成。

3、技术方案

4、根据本发明的电极可以包括：涂布有活性物质的涂布部；未涂布所述活性物质的未涂布部；以及选自第1直线区间和第2直线区间中的一种以上，所述第1直线区间通过将所述涂布部和所述未涂布部的边界区域的一部分进行冲压而形成，所述第2直线区间通过将所述涂布部的边缘进行冲压而形成。

5、根据实施方案，所述第1直线区间可以包括选自第1-1直线区间和第1-2直线区间中的一种以上，所述第1-1直线区间从所述涂布部的一侧端部沿设定为与所述边界区域垂直的所述涂布部的中心方向具有规定的长度，所述第1-2直线区间从所述涂布部的另一侧端部沿所述涂布部的中心方向具有规定的长度。

6、根据实施方案，所述第1-1直线区间和所述第1-2直线区间的各自的长度可以为2mm以上。

7、根据实施方案，所述涂布部可以包括与所述未涂布部的边界区域相邻的第1边缘部以及与所述未涂布部的边界区域隔开的第2边缘部，所述第2直线区间可以包括选自通过将所述第1边缘部进行冲压而形成的第2-1直线区间和第2-2直线区间中的一种以上。

8、根据实施方案，所述第2-1直线区间和所述第2-2直线区间的各自的长度可以为2mm以上。

9、根据实施方案，所述涂布部和所述未涂布部接触的边的长度可以大于与其相对的边的长度。

10、根据本发明的电极组件可以包括本发明的电极和隔膜。

11、根据实施方案，所述电极可以包括正极或负极，所述隔膜可以介于所述正极和所述负极之间。在另一个实施方案中，所述电极可以包括正极和负极。

12、根据实施方案，所述电极组件可以通过将所述正极和所述负极交替层叠来堆叠而成。

13、根据实施方案，形成在所述正极或所述负极的第1直线区间可以沿层叠方向对准。

14、根据实施方案，形成在所述正极或所述负极的第2直线区间可以沿层叠方向对准。

15、根据本发明的制造电极组件的方法可以包括以下步骤：(a)在集流体的一面或两面上涂布活性物质以制造多个电极，所述电极包括涂布有所述活性物质的涂布部以及未涂布所述活性物质的未涂布部；(b)将所述涂布部和所述未涂布部的边界区域的一部分进行冲压以形成第1直线区间，将所述涂布部的边缘进行冲压以形成第2直线区间，或者将所述边界区域的一部分和边缘进行冲压以形成所述第1直线区间和所述第2直线区间；以及(c)通过所述第1直线区间或所述第2直线区间确认多个所述电极的对准，同时将多个所述电极进行层叠。

16、根据实施方案，所述步骤(b)中的第1直线区间可以包括选自第1-1直线区间和第1-2直线区间中的一种以上，所述第1-1直线区间从所述涂布部的一侧端部沿设定为与所述边界区域垂直的所述涂布部的中心方向具有规定的长度，所述第1-2直线区间从所述涂布部的另一侧端部沿所述涂布部的中心方向具有规定的长度。

17、根据实施方案，所述第1-1直线区间和所述第1-2直线区间的各自的长度可以为2mm以上。

18、根据实施方案，所述涂布部可以包括与所述未涂布部的边界区域相邻的第1边缘部以及与所述未涂布部的边界区域隔开的第2边缘部，所述步骤(b)中的第2直线区间可以包括选自通过将所述第1边缘部进行冲压而形成的第2-1直线区间和第2-2直线区间中的一种以上。

19、根据实施方案，所述第2-1直线区间和所述第2-2直线区间的各自的长度可以为2mm以上。

20、根据实施方案，所述步骤(c)还可以包括在多个所述电极之间插入隔膜的步骤。

21、有益效果

22、根据本发明的电极、电极组件及其制造方法具有如下效果：通过包括涂布有活性物质的涂布部；未涂布所述活性物质的未涂布部；以及选自第1直线区间和第2直线区间中的一种以上，所述第1直线区间通过将所述涂布部和所述未涂布部的边界区域的一部分进行冲压而形成，所述第2直线区间通过将所述涂布部的边缘进行冲压而形成，从而在堆叠工艺中确保电极的对准基准点。

23、此外，根据本发明的电极、电极组件及其制造方法具有如下效果：可以在堆叠工艺中提高对准精度，因此长期保持电池性能，并且简化电极组件的制造工艺，并提高批量生产性。

24、此外，根据本发明的电极、电极组件及其制造方法具有如下效果：即使增加未涂布部的面积以降低未涂布部处的电极电阻，由于在堆叠工艺中提高了电极的对准精度，因此可以确保制造工艺的可靠性，并且可以批量生产具有优异的性能的电池。

技术特征：

1.一种电极，其包括：

2.根据权利要求1所述的电极，其中，所述第1直线区间包括选自第1-1直线区间和第1-2直线区间中的任一种以上，所述第1-1直线区间从所述涂布部的一侧端部沿设定为与所述边界区域垂直的所述涂布部的中心方向具有规定的长度，所述第1-2直线区间从所述涂布部的另一侧端部沿所述涂布部的中心方向具有规定的长度。

3.根据权利要求2所述的电极，其中，所述第1-1直线区间和所述第1-2直线区间的各自的长度为2mm以上。

4.根据权利要求1或2所述的电极，其中，所述涂布部包括与所述未涂布部的边界区域相邻的第1边缘部以及与所述未涂布部的边界区域隔开的第2边缘部，所述第2直线区间包括选自通过将所述第1边缘部进行冲压而形成的第2-1直线区间和第2-2直线区间中的一种以上。

5.根据权利要求4所述的电极，其中，所述第2-1直线区间和所述第2-2直线区间的各自的长度为2mm以上。

6.根据权利要求1所述的电极，其中，所述涂布部和所述未涂布部接触的边的长度大于与其相对的边的长度。

7.一种电极组件，其包括权利要求1所述的电极和隔膜。

8.根据权利要求7所述的电极组件，其中，所述电极包括正极或负极，所述隔膜介于所述正极和所述负极之间。

9.根据权利要求8所述的电极组件，其中，所述电极组件是通过将所述正极和所述负极交替层叠来堆叠而成。

10.根据权利要求8所述的电极组件，其中，形成在所述正极或所述负极的第1直线区间沿层叠方向对准。

11.根据权利要求8所述的电极组件，其中，形成在所述正极或所述负极的第2直线区间沿层叠方向对准。

12.一种制造电极组件的方法，其包括以下步骤：

13.根据权利要求12所述的制造电极组件的方法，其中，所述步骤(b)中的第1直线区间包括选自第1-1直线区间和第1-2直线区间中的一种以上，所述第1-1直线区间从所述涂布部的一侧端部沿设定为与所述边界区域垂直的所述涂布部的中心方向具有规定的长度，所述第1-2直线区间从所述涂布部的另一侧端部沿所述涂布部的中心方向具有规定的长度。

14.根据权利要求13所述的制造电极组件的方法，其中，所述第1-1直线区间和所述第1-2直线区间的各自的长度为2mm以上。

15.根据权利要求12所述的制造电极组件的方法，其中，所述涂布部包括与所述未涂布部的边界区域相邻的第1边缘部以及与所述未涂布部的边界区域隔开的第2边缘部，所述步骤(b)中的第2直线区间包括选自通过将所述第1边缘部进行冲压而形成的第2-1直线区间和第2-2直线区间中的一种以上。

16.根据权利要求15所述的制造电极组件的方法，其中，所述第2-1直线区间和所述第2-2直线区间的各自的长度为2mm以上。

17.根据权利要求12所述的制造电极组件的方法，其中，所述步骤(c)还包括在多个所述电极之间插入隔膜的步骤。

技术总结
根据本发明，可以提供一种电极、包括该电极的电极组件及制造电极组件的方法，所述电极包括：涂布有活性物质的涂布部；未涂布所述活性物质的未涂布部；以及选自第1直线区间和第2直线区间中的一种以上，所述第1直线区间通过将所述涂布部和所述未涂布部的边界区域的一部分进行冲压而形成，所述第2直线区间通过将所述涂布部的边缘进行冲压而形成。

技术研发人员：朴善民,金东洲,金相模,卞在奎,申璱气,郑泽彦
受保护的技术使用者：SK新能源株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16