电极组件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过堆叠折叠施工法或非堆叠施工法的第三施工法来制造电极组件的方法。
【背景技术】
[0002]二次电池作为用于解决使用化石燃料的现有的汽油车、柴油车等的大气污染等问题而提出的方案的电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等的动力源而备受关注，汽车等那样的大中型设备因需要高输出、大容量而使用对多个电池单元进行电连接而成的大中型电池模块。
[0003]但是，优选地，大中型电池模块尽可能制造成又小又轻，因而能够以较高的集成度来堆积并且相比容量较轻的方形电池、袋型电池等主要使用为大中型电池模块的电池单
J L.ο
[0004]电池单元的外壳内收容有电极组件，通常，根据正极(cathode)/隔膜/负极(anode)结构的电极组件构成为何种结构来分类。
[0005]代表性地，可以分为:卷型(卷绕型)电极组件，形成为在将隔膜介于长片型的正极和负极之间的状态下将其卷绕而成的结构；堆叠型(层叠型)电极组件，在将隔膜介于以预定大小的单位截取的多个正极和负极之间的状态下依次层叠；以及堆叠/折叠型电极组件。
[0006]首先，对本申请人的韩国专利申请公开第2001-0082058号、第2001-0082059号及第2001-0082060号公开的堆叠/折叠型电极组件进行说明。
[0007]参照图1，堆叠/折叠型结构的电极组件I中重叠有多个依次设有正极/隔膜/负极的全电池(full cell ;以下称之为“全电池”)2、3、4...作为单位电池，隔膜片5介于各个重叠部。隔膜片5具有能够包围全电池的单位长度，每隔单位长度向内侧折叠并从中央的全电池Ib开始延续至最外围的全电池4，来包围各个全电池而介于全电池的重叠部。隔膜片5的末端部通过热熔合或粘贴粘结胶带6等来进行收尾。这种堆叠/折叠型电极组件例如通过将全电池2、3、4…排列在长度较长的隔膜片5上并从隔膜片5的一端部开始依次卷绕来制造。但是，在这种结构中，由于中心部的全电池la、lb、2与外围部的全电池3、4之间产生温度梯度而排热效率不同，在长时间使用的情况下，存在使寿命变短问题。
[0008]形成这种电极组件的工序通过追加形成各电极组件的两台层压设备和一台折叠装置作为额外的装置来进行工序，在缩短工序的单件产品生产时间(tact time)方面存在极限，尤其，在通过折叠来形成层叠结构的结构中，难以精密地实现配置于上下部的电极组件之间的整齐排列(aligning)，因而在实现具有可靠性的品质的组件方面存在很多困难。
[0009]S卩，适用于这种折叠工序的电极组件的结构需要单独的折叠设备，在适用双电池(b1-cell)结构的情况下，双电池也以制造成两种类型(即，A型、C型)的方式执行层叠，在折叠之前准确地保持配置于较长的隔膜片上的双电池和双电池之间的间隔存在较大难度。即，在折叠的情况下，难以实现上下单位电池(是指全电池或双电池)之间的准确的整齐排列，在制造高容量的电池的情况下，也产生需要很多更换模具的时间的问题。
[0010]然后，对堆叠型电极组件进行说明，由于堆叠型结构已在所属领域广泛公知，因而以下只对堆叠型电极组件的问题简单地进行说明。
[0011]通常，在堆叠型电极组件中，隔膜的横向及纵向宽度大于电极的横向及纵向宽度，通过反复执行将隔膜层叠于具有与隔膜的横向或纵向宽度相应的宽度的材料或夹具并在其之上层叠电极的步骤来制造堆叠型电极组件。
[0012]但是，若以这种方式制造堆叠型电极组件，则需要将电极及隔膜逐个层叠，所以存在作业所需的时间变长而生产率显著降低的问题。并且，虽然能够整齐排列多层隔膜的横向和纵向，但是不存在将载于隔膜的电极的位置整齐排列于准确的位置的材料或夹具，因此，存在设于堆叠型电极组件的多个电极未整齐排列而错开的问题。
[0013]而且，由于将隔膜介于之间而相向的正极及负极的面错开，因而在涂敷于正极及负极的表面的活性物质的一部分区域中不发生电化学反应，由此存在电池单元的效率降低的问题。
【发明内容】
[0014]发明要解决的技术问题
[0015]本发明为了解决上述问题而构思，其目的在于提供具有能够通过简单的工序和较低的成本来制造的结构的电极组件的制造方法。
[0016]本发明的另一目的在于提供因多个电极的位置准确地整齐排列而效率较高的电极组件的制造方法。
[0017]本发明的另一目的在于，提供通过提高构成电极组件的各层之间的接触均匀性来提高电极组件的结构稳定性及性能的电极组件的制造方法。
[0018]用于解决技术问题的手段
[0019]为了实现上述目的，本发明的优选实施例的电极组件的制造方法可以包括:步骤S10,形成包括以第一电极/第一隔膜/第二电极/第二隔膜的顺序层叠的结构或包括使上述结构反复多次而成的结构的单位结构体；步骤S20，将上述单位结构体层叠成多层而形成电极组件；以及步骤S30，对上述电极组件进行加压而排出介于各层之间的气体。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，可提供具有能够通过简单的工序和较低的成本来制造的结构的电极组件的制造方法。
[0022]并且，能够提供因多个电极的位置准确地整齐排列而效率较高的电极组件的制造方法。
[0023]并且，能够提供通过提高构成电极组件的各层之间的接触均匀性来提高电极组件的结构稳定性及性能的电极组件的制造方法。
【附图说明】
[0024]本说明书所附的以下附图例示本发明的优选实施例，起到与上述的
【发明内容】
一同使得更好地理解本发明的技术思想的作用，因此，本发明不应解释为仅限于这些附图所记载的事项。
[0025]图1为现有技术的堆叠/折叠型结构的电极组件的概略结构图。
[0026]图2为表示通过本发明的电极组件的制造方法来制造的电极组件所具有的单位结构体的第一结构的侧视图。
[0027]图3为表示通过本发明的电极组件的制造方法来制造的电极组件所具有的单位结构体的第二结构的侧视图。
[0028]图4为表示本发明的单位结构体的制造方法的步骤SlO的例示性实施例。
[0029]图5为示出包括单位结构体和第一辅助单体的电极组件的第一结构的侧视图。
[0030]图6为示出包括单位结构体和第一辅助单体的电极组件的第二结构的侧视图。
[0031]图7为示出包括单位结构体和第二辅助单体的电极组件的第三结构的侧视图。
[0032]图8为示出包括单位结构体和第二辅助单体的电极组件的第四结构的侧视图。
[0033]图9为示出包括单位结构体、第一辅助单体及第二辅助单体的电极组件的第五结构的侧视图。
[0034]图10为示出包括单位结构体和第一辅助单体的电极组件的第六结构的侧视图。
[0035]图11为示出包括单位结构体和第二辅助单体的电极组件的第七结构的侧视图。
[0036]图12为通过辊式压力机来执行步骤S30的电极组件的侧视图。
[0037]图13为图12的俯视图。
[0038]图14为使步骤S30变形并执行的电极组件的俯视图。
【具体实施方式】
[0039]以下，参照附图，对本发明的优选实施例详细地进行说明。但本发明并不局限或限定于以下的实施例。
[0040]本说明书及要求保护的范围所使用的术语或单词不应解释为通常或词典上的意义，而是应立足于发明人能够为了以最佳的方法说明自己的发明而适当地定义术语的概念的原则，解释为符合本发明的技术思想的意义和概念。
[0041]为了说明的方便及明确性，附图中的各结构要素或构成该结构要素的特定部分的大小以夸张、省略或概略的方式进行示出。因此，各结