弯曲的电极堆和包括该弯曲的电极堆的电池组的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种构成锂二次电池的电极堆，并且更特别地涉及一种弯曲的电极堆和包括该弯曲的电极堆的电池组。
【背景技术】
[0002]随着信息技术(IT)的显著发展，各种各样的便携式信息通信装置已经被普及。结果，在21世纪，我们正在朝着其中不论时间和地点如何高质量的信息服务是可能的无所不在的社会前进。
[0003]锂二次电池对于实现这样的无所不在的社会是非常重要的。可以通过将电极堆与电解质一起接纳在电池壳体的接纳部中并且然后热结合接纳部的外边缘来制造锂二次电池。
[0004]这样的电极堆可以被分类为:堆叠式电极堆，该堆叠式电极堆被构造成具有下述结构，即，均具有预先确定的尺寸的正电极板、分隔板、负电极板被重复地堆叠使得分隔板分别被布置在正电极板和负电极板之间；卷绕(果冻卷)式电极堆，该卷绕(果冻卷)式电极堆被构造成具有下述结构，即，其中均具有预先确定的尺寸的正电极片、分隔片以及负电极片被堆叠使得分隔片被布置在正电极片和负电极片之间，并且然后在一个方向上卷绕分隔片；或者堆叠和折叠式电极堆，该堆叠和折叠式电极堆被构造成具有下述结构，即，其中预先确定数目的堆叠式电极堆被布置在分隔片上，并且然后分隔片被在一个方向上卷绕使得堆叠式电极堆被堆叠。
[0005]图1是典型地示出电极堆的状态的视图，该电极堆包括正电极1、分隔物2以及负电极3，该电极堆被构造成具有下述结构:其中，在电极堆被弯曲之前和之后，分隔物2被布置在正电极1和负电极3之间，并且正电极1和负电极3中的每一个的一端与正电极1和负电极3中的每一个的另一端不交叉。为了描述的方便起见，其中一个正电极1、一个分隔物2以及一个负电极3被堆叠的结构在图1中被示出。可替选地，电极堆可以包括多个正电极、多个分隔物以及多个负电极。在电极堆被弯曲之前，分隔物2和负电极3的长度大于正电极1的长度(参见A和A’)。然而，在电极堆被弯曲之后，位于分隔物2和负电极3的内部的正电极1的相反的末端从分隔物2和负电极3的对应的末端进一步向外突出(参见A和A’)。结果，在电极堆的充电期间锂与电极堆分离，从而包括弯曲的电极堆的锂二次电池的安全性被降低。这是因为在没有任何变化的情况下被用于非弯曲的电极堆的传统的正电极、分隔物以及负电极被应用于弯曲的电极堆。
[0006]图2是示出弯曲的果冻卷式电极堆20的典型视图。参考图2，当沿着与其中电极端子突出的方向垂直的虚线x’-x”弯曲果冻卷式电极堆20时，应力被集中在果冻卷式电极堆20的弯曲的相反末端A’和A”上，因此果冻卷式电极堆20的电极可能被破坏。
[0007]同时，近年来，电子装置的设计在消费者的产品选择中已经扮演非常重要的部分，并且响应于消费者的品味电子装置的尺寸和厚度已经被逐渐地减少。因此，为了最小化电子装置中的空间的不必要的浪费，要求锂二次电池的小型化和细长，并且有必要修改锂二次电池的形状以反映这样的电子装置的形状。
[0008]与此相结合，日本专利申请公开N0.1999-307130公开一种方法，通过使用具有不同直径的两个辊热压被注入有包含可塑剂的电解溶液的正电极、被注入有包含可塑剂的电解溶液的负电极以及被注入有包含可塑剂的电解溶液的凝胶型电极层来制造弯曲的电池。
[0009]图3示出在日本专利申请公开N0.1999-307130中公开的弯曲电极堆。参考图3，电极堆包括:弯曲的正电极1，其包括正电极层4和正电极电流集电极5 ;弯曲的负电极2，其包括负电极层6和负电极电流集电极7 ;以及弯曲的凝胶型电极层3。正电极端子8被连接到电极电流集电极5，并且负电极端子9被连接到负电极电流集电极7。正电极端子8和负电极端子9被形成在电极堆的非弯曲部分处。
[0010]日本专利申请公开N0.1999-307130公开一种用于解决弯曲的电极堆返回到其最初形状的传统问题的技术。已知日期的保护电路模块均具有不带有弯曲的表面的平面结构。因此，考虑到还没有提出传统的弯曲的保护电路模块的事实，理解的是，日本专利申请公开N0.1999-307130没有公开或者公认具有被安装于此的弯曲的保护电路模块的电池组。
[0011]此外，在其中应用弯曲的保护电路模块的情况下，需要非常复杂的制造工艺。例如，在其中诸如集成电路(1C)的部件被焊接到弯曲的保护电路模块的弯曲表面的情况下，焊接工艺是非常复杂的，难以呈现所期待的联接力，并且也难以制造被用于将弯曲的保护电路模块安装到弯曲的电池单体的夹具。因此，弯曲的保护电路模块在其适用性上被限于包括多个电池单体的电池组，需要其批量生产。
【发明内容】
[0012]技术问题
[0013]已经提出本发明以解决上述问题和还没有解决的其它技术问题，并且本发明的目的是为了提供一种电池单体，该电池单体包括电极堆，该电极堆被设计使得甚至在其中正电极、分隔物以及负电极全部都被弯曲的状态下由分隔物和负电极的对应的末端覆盖正电极的相反的末端，由此提高了电池单体的安全性。
[0014]本发明的另一目的是为了提供一种包括能够最小化其中安装电池组的电子装置的内部空间的不必要的浪费并且呈现提高的体积能量密度特性的弯曲的保护电路模块的电池组。
[0015]技术解决方案
[0016]根据本发明的一个方面，通过提高如下一种电极堆能够完成以上和其它的目的，该电极堆包括至少一个正电极、至少一个负电极以及至少一个分隔物，其中正电极、负电极以及分隔物被堆叠使得分隔物被布置在正电极和负电极之间，正电极和负电极中的每一个的一端不与正电极和负电极中的每一个的另一端交叉，正电极、负电极以及分隔物中的每一个的堆叠表面包括弯曲的表面，并且在其中正电极、负电极以及分隔物被弯曲的状态下，负电极的弧形长度等于或者大于正电极的弧形长度同时分隔物具的弧形长度大于正电极的弧形长度。
[0017]在本发明的非限制示例中，正电极和负电极中的每一个的一端没有与正电极和负电极中的每一个的另一端交叉，不同于果冻卷式电极堆，该果冻卷式电极堆被构造成具有其中在其中正电极片和负电极片被堆叠的状态下正电极片和负电极片被卷绕的结构，因此正电极片和负电极片中的每一个的一端与正电极片和负电极片中的每一个的另一端交叉。
[0018]负电极的长度等于或者大于弯曲的正电极的长度。具体地，负电极长度可以等于正电极的长度的1.1至1.3倍。在其中分隔物被布置在负电极和正电极之间的状态下弯曲的正电极的相反末端可以面对弯曲的正电极的对应的末端。在分隔物被布置在负电极和正电极之间的状态下弯曲的负电极的相反末端没有面对弯曲的正电极的对应的末端的情况下，在正电极和负电极之间可能出现短路。另外，在电极堆的充电期间锂与电极堆分离，从而电极堆的安全性被降低。在本发明中，正电极可以被构造成具有其中正电极材料被涂覆在除了正电极突片之外的正电极的一部分上的结构，并且负电极可以被构造成具有其中负电极材料被涂覆在除了负电极突片之外的负电极的一部分上的结构。
[0019]正电极材料可以包括作为锂二次电池的正电极活性材料的公知的锂金属氧化物。锂金属氧化物的示例可以包括:诸如锂钴氧化物(LiCo02)和锂镍氧化物(LiNi02)的分层化合物、或者利用一个或者多个过渡金属取代的化合物；具有其中Y = 0至0.33的公式Li1+yMn2 y04的锂锰氧化物，诸如LiMnO 3、LiMn203以及LiMnO 2;锂铜氧化物(Li 2Cu02);诸如LiV30s、LiFe304、V205以及 Cu 2V207的氧化?凡；;具有其中 M = Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B 或 Ga并且y = 0.01至0.3的公式LiNh凡02的N1-site型锂镍氧化物；具有其中M = Co、N1、Fe、Cr