CN103069633B - 具有新型结构的电极组件和用于该电极组件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明包括一种具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件;并且提供一种电极组件,其中多个第一电极单元和单个第二电极片被放置在分隔膜之间并且被卷绕成它们彼此面对的结构,并且其中第一电极和第二电极构成具有互相相反的极性的电极。

Description

具有新型结构的电极组件和用于该电极组件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有新型结构的电极组件和用于制备该电极组件的方法,并且更具体地,涉及一种具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件和用于制备该电极组件的方法,在所述电极组件中,多个第一单元电极和第二电极片被卷绕使得所述第一单元电极经由隔板片与所述第二电极片相对,并且第一电极和第二电极具有相反的极性。
背景技术
伴随着移动装置的不断发展,以及对这种移动装置的需求的增大,对作为移动装置的能源的二次电池的需求也急剧增加。因此,已经进行了许多关于满足各种需要的二次电池的研究。
就电池的形状而言,对薄到足以被应用到诸如移动电话的产品的棱柱形二次电池或袋形二次电池的需求非常大。就电池的材料而言,对具有高能量密度、高放电电压和高功率稳定性的锂二次电池诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池的需求非常大。
另一方面,可以基于具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件的结构对二次电池归类。例如,电极组件可以被构造成具有凝胶卷(卷绕)型结构,在该结构中,长片型阴极和长片型阳极在隔板分别设置在阴极和阳极之间的状态下被卷绕;或电极组件被构造为堆叠型结构,在该结构中,具有预定尺寸的多个阴极和阳极在隔板分别设置在阴极和阳极之间的状态下被连续堆叠。
然而,这样的常规电极组件具有下列若干问题。
第一,凝胶卷型电极组件通过密集地卷绕长片型阴极和长片型阳极来制备,这使得凝胶卷型电极组件的截面是圆形或椭圆形的。因此,在电池的充电和放电期间,由电极的膨胀和收缩而引起的应力可能在电极组件中积聚,并且当应力积聚超过特定限制时,可能使电极组件变形。电极组件的变形导致电极之间的不均匀间隙。因此,可能使电池的性能急剧恶化,并且由于电池内部短路使电池安全没有保障。此外,难以在维持阴极和阳极之间间隙均匀的同时迅速卷绕长片型阴极和长片型阳极,因此,生产率下降。
第二,堆叠型电极组件通过顺序堆叠多个单元阴极和多个单元阳极来制备。因此,还需要提供用于传送电极板的过程,该过程被用来制备单元阴极和单元阳极。此外,需要大量时间和精力来执行顺序堆叠过程,因此,生产率下降。
为了解决上述问题,已经研制了一种堆叠/折叠型电极组件,其是凝胶卷型电极组件和堆叠型电极组件的结合。堆叠/折叠型电极组件被构造成具有如下结构:在该结构中,具有预定尺寸的多个阴极和阳极在隔板分别设置在阴极和阳极之间的状态下被堆叠,以构成二单体(bi-cell)或全单体(fullcell),然后,多个二单体或多个全单体在二单体或整单体置于长隔板片上的状态下被卷绕。在已经以本专利申请的申请人的名义提交的韩国专利申请公开No.2001-0082058、No.2001-0082059和No.2001-0082060中公开了该堆叠/折叠型电极组件的细节。
图1和图2典型地示出了用于制备常规堆叠/折叠型电极组件的示例性方法。
参照这些附图,例如通过将二单体10、11、12、13和14布置在长隔板片20上并且从隔板片20的一端21顺序卷绕二单体10、11、12、13和14来制备堆叠/折叠型电极组件。
使用以上方法制备的图3的堆叠/折叠型电极组件解决了由凝胶卷型电极组件和堆叠型电极组件导致的问题。然而,当堆叠/折叠型电极组件被安装在电池壳体中以制备二次电池时,堆叠/折叠型电极组件呈现低安全性。例如,当外部冲击被施加到二次电池时,电极组件可能受到推挤,因此可能在阴极突片31和电池本体之间或在阳极突片32和电池本体之间发生内部短路。
即,当某一物体由于外力而挤压电池时,阴极突片31或阳极突片32与电池本体的相反电极接触,因此可能发生短路。电极活性材料由于这样的短路而起反应,因此电极活性材料的温度升高。此外,在阴极活性材料由呈现低电导率的锂过渡金属氧化物制成的情形下,由于这样的短路从阴极活性材料产生大量的热量,因此进一步加速电池的燃烧或爆炸。
此外,在用于将阳极突片32焊接到阳极引线33的阳极形成V形过程期间,阳极突片32中的一些可能被切割。
因此,存在对可以使用简单制备方法制备的并且即使当外力被施加到二次电池时也确保二次电池的寿命和安全性的电极组件的高必要性。
发明内容
技术问题
因此,已经完成本发明来解决以上问题以及其它尚未解决的枝术的问题。
由于用以解决如上所述的问题的广泛和深入的研究以及实验,本申请的发明人已经发现,当电极组件被构造成具有如下结构时:在该结构中,多个第一单元电极和第二电极片被卷绕使得第一单元电极经由隔板片与第二电极片相对,并且第一电极和第二电极具有相反的极性,可以防止由于因外力引起的第一电极突片和第二电极突片之间的短路的发生而使电池产生热量,由此提高了电池的安全性,并且不必在电池的制备期间执行用于将第二电极突片焊接到第二电极引线的过程,由此大大提高了生产率。基于这些发现,已经完成了本发明。
技术方案
根据本发明的一个方面,以上和其它目的可以通过提供一种具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件来完成,其中多个第一单元电极和第二电极片被卷绕使得第一单元电极经由隔板片与第二电极片相对,并且第一电极和第二电极具有相反的极性。
根据本发明,第一电极和第二电极具有相反的极性,并且第一单元电极和第二电极片被卷绕使得第一单元电极经由隔板片与第二电极片相对。因此,可以防止可能由归因于在电池的掉落或振动之后在电极突片之间的接触的内部短路而引起的电池燃烧或爆炸,从而提高了电池的安全性。
具体地,第二电极由单片形成,因此第二电极不包括多个第二电极突片。因此,可以从根本上防止电极突片接触相反电极。
此外,不必执行用于将第二电极突片热焊接到电极引线的过程,并且因此可以排除第二电极突片中的一些在将第二电极突片热焊接到电极引线期间被切割的可能性。
此外,不必执行用于在第二电极处形成电极突片或将电极突片附接到第二电极以制备单元电极的过程,并且因此可以减少电池制备过程的数量,由此提高了生产率。
在优选示例中,电极组件可以被构造成具有如下结构:在该结构中,在第一隔板片布置在其之间的第一单元电极和第二电极片被放置在第二隔板片上的状态下,第一单元电极、第二电极片、第一隔板片和第二隔板片在隔板片的纵方向(长度方向)上被以每个第一单元电极中的宽度顺序卷绕。
具体地,电极组件可以被构造成具有如下结构:在该结构中,在第二电极片、第一隔板片和第一单元电极被向上顺序地放置在第二隔板片上的状态下,第二电极片、第一隔板片、第一单元电极和第二隔板片在这些片的纵向方向(长度方向)上被以每个第一单元电极中的宽度顺序卷绕。
另一方面,电极组件可以被构造成具有如下结构:在该结构中,在第一单元电极、第一隔板片和第二电极片被顺序放置在第二隔板片上的状态下,第一单元电极、第一隔板片、第二电极片和第二隔板片在这些片的纵向方向(长度方向)上被以每个第一单元电极中的宽度顺序卷绕。
第一电极可以是阴极,并且第二电极可以是阳极。另一方面,第一电极可以是阳极,并且第二电极可以是阴极。
同时,第一单元电极可以是通过使用第一电极活性材料涂覆第一电极的集电器的相反主表面而制备的电极,并且第二电极片可以是通过使用第二电极活性材料涂覆第一电极的集电器的相反主表面而制备的电极。
例如,在第一电极是阴极并且第二电极是阳极的情形下,阴极是通过将阴极活性材料、导电剂和粘合剂的混合物涂覆、干燥和挤压到阴极集电器的相反主表面来制备的。可以根据需要将填料添加到该混合物。
一般而言,阴极集电器具有3μm至500μm的厚度。阴极集电器不特别地受到限制,只要阴极集电器不会在应用该阴极集电器的电池中引起任何化学变化的同时呈现高电导性。例如,阴极集电器可以由不锈钢、铝、镍、钛或塑料碳制成。可替代地,阴极集电器可以由其表面用碳、镍、钛或银处理过的铝或不锈钢制成。阴极集电器可以具有形成在其表面处的微小凹入部分和凸出部分以增加阴极活性材料的粘附力。阴极集电器可以被构造成各种形式,诸如膜、片、箔、网状物、多孔体、泡沫体和无纺布体。
在锂二次电池的情形下,阴极活性材料可以是但并不限于:层状化合物,诸如氧化锂钴(LiCoO2)或氧化锂镍(LiNiO2),或被一种或多种过渡金属代替的化合物;由化学式Li1+xMn2-xO4(其中,x=0到0.33)表示的锂锰氧化物或诸如LiMnO3、LiMn2O3或LiMnO2的锂锰氧化物;锂铜氧化物(Li2CuO2);钒氧化物,诸如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5或Cu2V2O7;由化学式LiNi1-xMxO2(其中,M=Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga,且x=0.01到0.3)表示的Ni配位点(Ni-sited)的锂镍氧化物;由化学式LiMn2-xMxO2(其中,M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Pt,并且x=0.01到0.1)或化学式Li2Mn3MO8(其中,M=Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物;化学式中的Li部分地被碱土金属离子取代的LiMn2O4;二硫化物化合物;或Fe2(MoO4)3
通常按照包括阴极活性材料的化合物的总重量的1%至50%来添加导电剂。导电剂不被具体限制,只要导电剂呈现高电导性的同时不会在应用其的电池中引起任何化学变化。例如,石墨,诸如天然石墨或人造石墨;碳黑类,诸如碳黑、乙炔黑、科琴黑、槽黑、炉黑、灯黑或夏黑(summerblack);导电纤维,诸如碳纤维或金属纤维;金属粉末,诸如氟化碳粉末、铝粉或镍粉;导电晶须,诸如氧化锌和钛酸钾;导电金属氧化物,诸如氧化钛;或聚亚苯基衍生物可以被用作导电剂。
粘合剂是用来辅助活性材料和导电剂之间的粘合以及辅助与集电器的粘合的成分。粘合剂通常根据包括阴极活性材料的化合物的总重量以1至50重量%的量添加。作为粘合剂的示例,可以使用聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶及各种共聚物。
填料是用来抑制阴极的膨胀的可选成分。填料不被具体限制,只要其在应用其电池中不引起化学变化并且由纤维材料制成。作为填料的例子,可以使用烯烃聚合物,诸如聚乙烯和聚丙烯;和纤维材料,诸如玻璃纤维和碳纤维。
另一方面,通过将阳极活性材料涂覆、干燥和挤压至阳极集电器来制备阳极。可以根据需要选择性地将前述的导电剂、粘合剂和填料添加到阳极活性材料。
通常,阳极集电器具有3μm至500μm的厚度。阳极集电器不被具体限定只要该阳极集电器在呈现高电导性的同时不在应用其的电池中引起化学变化。例如,阳极集电器可以由铜、不锈钢、铝、镍、钛或塑料碳制成。可替代地,阳极集电器可以由其表面用碳、镍、钛或银或铝镉合金处理过的铜或不锈钢制成。以在阴极集电器中同样的方式,阳极集电器可以具有形成在其表面处的微小凹入部分和凸起部分以增加阳极活性材料的粘附力。阳极集电器可以被构造为各种形式,所述形式诸如膜、片、箔、网状物、多孔体、泡沫体和无纺布体。
作为阳极活性材料,例如,可以使用碳,诸如非石墨化碳或石墨基碳;金属复合氧化物,诸如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、SnxMe1-xMe’yOz(Me:Mn、Fe、Pb、Ge;Me’:Al、B、P、Si,元素周期表的第1,2和3族元素,卤素;0≤x≤1;1≤y≤3;1≤z≤8);金属锂;锂合金;硅基合金;锡基合金;金属氧化物,诸如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4或Bi2O5;导电聚合物,诸如聚乙炔;或基于Li-Co-Ni的材料。
第二电极片可以被附接到第二隔板片的顶部使得第二电极片和第二隔板片可以被容易地卷绕。可以通过但不限于热焊接来实现将第二电极片附接到第二隔板片的顶部。
作为优选示例,电极突片可以从各个第一单元电极突出,并且电极引线可以被附接到第二电极片的集电器的未施加电极活性材料的未涂覆部分。
作为另一实例,在卷绕状态下第一单元电极可以相对于第二电极片交替地布置,使得电极突片位于同一区域。
同时,当第一单元电极在纵向方向上被顺序卷绕时,第一单元电极的卷绕厚度增大。因此,第一单元电极相对于第二电极片布置,使得第一单元电极之间的间隔在沿纵向方向增大。
第一隔板片和/或第二隔板片可以具有在卷绕之后围绕电极组件一次的延伸长度,并且第一隔板片和/或第二隔板片的最外端可以通过热焊接或胶带来固定。例如,可以使热焊接装置或热板与待被表面处理的第一隔板片和/或第二隔板片接触,使得第一隔板片和/或第二隔板片通过加热被焊接并且然后被固定。因此,压力连续地被维持,并且因此,在电极和隔板片之间实现了稳定的界面接触。
第一隔板片和第二隔板片可以是由相同的材料或不同的材料制成的多孔绝缘膜。
例如,可以使用呈现高离子磁导率和高机械强度的绝缘膜作为第一隔板片和第二隔板片。隔板片通常具有0.01μm至10μm的孔隙直径和5μm至300μm的厚度。对于隔板片的材料,例如,使用由烯烃聚合物诸如聚丙烯(呈现耐化学性和疏水性)、玻璃纤维、或聚乙烯制成的片材或无纺布。第一隔板片和第二隔板片由选自以下膜中的一种膜制成:微孔聚乙烯膜、聚丙烯膜、由聚乙烯膜和聚丙烯膜的组合而制备的多层膜、及用于聚合物电解质的聚合物膜,所述聚合物电解质诸如为聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、和聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物。
优选隔板片具有粘合剂功能以容易地执行卷绕过程。在优选示例中,第一隔板片和第二隔板片可以由用于聚合物电解质的聚合物膜制成,该聚合物膜由于热焊接而具有粘合剂功能,包括具有微孔隙度的第一聚合物层和通过胶化聚偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物而获得的第二聚合物层,以上所述内容在以本申请的申请人的名义提交的韩国专利申请No.1999-57312中公开。本申请的公开内容在此处通过引用并入。
根据本发明的另一方面,提供了一种电化学电池,所述电化学电池包括具有上述结构的电极组件。
电化学电池的典型示例是二次电池。优选地,所述二次电池是具有锂离子作为介质的锂二次电池。
根据电极组件的形式以及根据电池壳体的结构或形式,锂二次电池可以被归类为圆柱形电池、棱柱形电池或袋形电池。本发明优选地可以应用到当外部冲击被施加到电池时例如当使电池掉落时呈现低安全性的袋形电池。
袋形电池被构造成具有电极组件被安装在由包括金属层和树脂层的层压片制成的袋形壳体中的结构,如先前所描述的。通常使用由铝层压片制成的壳体。
使用电极组件制备电化学电池的方法在本发明所属的领域中是众所周知的,并且因此,将不给出其详细描述。
同时,在最近几年中,作为大型装置以及小型移动装置的电源,锂离子二次电池已经引起了广泛的关注。当锂离子二次电池被应用于这样的应用时,优选使锂离子二次电池具有低重量。减小二次电池的重量的方法的示例是将二次电池构造成具有电极组件被安装在由铝层压片制成的袋形壳体中的结构。锂二次电池在本发明所属的领域中是众所周知的,并且因此,将不给出其描述。
另外,当二次电池被用作中或大型装置的电源时,如前面所描述的,优选将二次电池构造成具有如下结构:即使在其长期使用之后二次电池的使用性能仍极大地受到抑制(restrain),二次电池的寿命是极好的,并且可以以低成本量产该二次电池。就这点而言,优选在包括作为单元单体的二次电池的中型或大型电池模块中使用包括根据本发明的电极组件的二次电池。
中型或大型电池模块被构造成成具有如下结构:在该结构中,以串联或串联/并联的方式使多个单元单体彼此连接以提供高功率和大容量。中型或大型电池模块在本发明所属的领域中是众所周知的,并且因此,将不给出其描述。
根据本发明的进一步的方面,提供了一种制备具有上述结构的电极组件的方法。
在优选的示例中,制备电极组件的方法可以包括:a)切割第一电极片以制备多个第一单元电极,所述第一单元电极被构造成使得在每个第一单元电极的一侧处形成有电极突片,b)将电极引线附接到集电器的未施加电极活性材料的未涂覆部分以制备第二电极片,c)在第二电极片、第一隔板片和第一单元电极被向上顺序放置在第二隔板片上的状态下,在这些片的纵向方向(长度方向)上以每个第一单元电极中的宽度将第二电极片、第一隔板片、第一单元电极和第二隔板片顺序卷绕,以及d)将第一单元电极的电极突片焊接到电极引线。
因为根据本发明的电极组件是基于卷绕结构,所以使用根据本发明的制备电极组件的方法来制备的电极组件类似于凝胶卷型电极组件和堆叠/折叠型电极组件。然而,根据本发明的电极组件不遭受在凝胶卷型电极组件内导致的应力积聚并且因此不遭受电极组件的变形。另一方面,根据本发明的电极组件不遭受在堆叠/折叠型电极组件中导致的低安全性。
此外,因为一些电极被以单元电极的形式制备,使用根据本发明的制备电极组件的方法来制备的电极组件类似于堆叠型电极组件。然而,根据本发明的电极组件不遭受在堆叠型电极组件中导致的复杂制备和低生产率。
因此,根据本发明的制备电极组件的方法是能够解决所有与这样的制备电极组件的常规方法有关的问题的新技术。
本发明的效果
如从以上描述显而易见的是,根据本发明的电极组件被构造成具有如下结构:在该结构中,多个第一单元电极和第二电极片被卷绕使得第一单元电极经由隔板片与第二电极片相对,并且第一电极和第二电极具有相反的极性,并且因此可以防止由因外力导致的内部短路的发生而引起从电池产生发热,由此提高了电池的安全性,并且在电池的制备期间不必执行用于将多个第二电极突片焊接到第二电极引线的过程,由此大大提高了生产率。
附图说明
图1是示出了制备包括常规二单体的堆叠/折叠型电极组件的方法的典型视图;
图2是在用于制备图1的堆叠/折叠型电极组件的方法中的二单体的阵列组合的典型视图;
图3是示出了使用图1的方法制备的电极组件的结构的典型视图;
图4是示出了制备根据本发明的实施例的电极组件的方法的典型视图;
图5是示出了使用图4的方法制备的电极组件的结构的典型视图;
图6是示出了包括图5的电极组件的锂二次电池的结构的典型视图;并且
图7和图8是示出了在用于制备根据本发明的其它实施例的电极组件的方法中的第一单元电极和第二单元电极片的示例性阵列组合的典型视图。
具体实施方式
现在,将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。然而,应注意,本发明的范围并不受示出的实施例限制。
图4是示出了制备根据本发明的实施例的电极组件的方法的典型视图,并且图5是示出了使用图4的方法制备的电极组件的结构的典型视图。
参照这些附图,电极组件70被构造为阴极/隔板/阳极结构。八个第一单元电极40和第二电极片60被卷绕使得第一单元电极40和第二电极片60经由隔板片50而彼此相对。
第二电极引线62被附接(焊接)到第二电极片60的集电器的未施加电极活性材料的未涂覆部分。
在卷绕状态下第一单元电极40被相对于第二电极片60交替地布置,使得第一电极突片40a位于相同的区域。第一单元电极40相对于第二电极片60布置,使得第一单元电极40之间的间隔L在纵向方向上(在由箭头指示的方向上)增大。
在以阴极/隔板/阳极结构将第一单元电极40、第二电极片60和隔板片50堆叠在另一隔板片上的状态下将第一单元电极40、第二电极片60和隔板片50卷绕以构成电极组件,这将在下文中参照图7和图8描述。
图6是示出了包括图5的电极组件的锂二次电池的结构的典型视图。
连同图5一起参照图6,锂二次电池100被构造成具有如下结构:在该结构中,包括阴极、阳极和设置在阴极和阳极之间的隔板的电极组件70在袋形电池壳体200中,电极组件70的阴极突片31通过形成V形而焊接到阴极引线34,阳极引线33焊接到阳极片的未涂覆部分,并且电池壳体200在阴极引线34和阳极引线33从电池壳体200向外突出的状态下被密封。
电池壳体200由诸如铝层压片的软包装材料制成。电池壳体200包括:具有凹陷接纳部分230的壳体本体210,电极组件70位于该凹陷接纳部分230中;和盖子220,其一端与壳体本体210连接。
绝缘膜80附接到阴极引线34和阳极引线33的顶部和底部,以确保在阴极引线34和电池壳体200之间以及在阳极引线33和电池壳体200之间的电绝缘和密封性。
图7是示出了在用于制备根据本发明的另一实施例的电极组件的方法中的第一单元电极和第二电极片的示例性阵列组合的典型视图。
参照图7,电极组件72被构造成具有如下结构:在该结构中,在它们之间设有第一隔板片52的单元阴极42和阳极片64被放置在第二隔板片54上的状态下,即在阳极片64、第一隔板片52和单元阴极42被顺序放置在第二隔板片54上的状态下,单元阴极42、阳极片64、第一隔板片52和第二隔板片54在第一隔板片52和第二隔板片54的纵向方向上(在由箭头指示的方向上)被以每个单元阴极42的宽度W顺序卷绕。
第一隔板片52和第二隔板片54是由相同材料制成的多孔绝缘膜。阳极片64通过热焊接被附接到第二隔板片54的顶部。
图8是示出了在用于制备根据本发明的另一实施例的电极组件的方法中的第一单元电极和第二电极片的示例性阵列组合的典型视图。
参照图8,电极组件74的结构与图7的电极组件72的结构完全相同,除电极组件74被构造成具有如下结构之外:在该结构中,在单元阴极42、第一隔板片52和阳极片64被顺序放置在第二隔板片54上的状态下,单元阴极42、第一隔板片52、阳极片64和第二隔板片54在片的纵向方向上(在由箭头指示的方向上)被以每个单元阴极42的宽度W顺序卷绕,并且将省略其详细描述。
本领域技术人员将认识到,在不脱离如在所附权利要求中所披露的本发明的范围和精神的情况下,各种修改、增加和替换是可能的。

Claims (17)

1.一种具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件,其中,多个第一单元电极和第二电极片被卷绕使得所述第一单元电极经由隔板片与所述第二电极片相对,并且第一电极和第二电极具有相反的极性,
其中,电极突片从各个第一单元电极突出,并且电极引线被附接到所述第二电极片的集电器的未施加电极活性材料的未涂覆部分,并且
其中,所述电极组件被构造成具有如下结构:在该结构中,第一隔板片设置在所述第一单元电极和所述第二电极片之间,在所述第一单元电极和所述第二电极片被放置在第二隔板片上的状态下,所述第一单元电极、所述第二电极片、所述第一隔板片和所述第二隔板片在所述隔板片的纵向方向上被以所述第一单元电极中的每一个单元电极的宽度顺序卷绕。
2.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述电极组件被构造成具有如下结构:在该结构中,在所述第二电极片、所述第一隔板片和所述第一单元电极被向上顺序地放置在所述第二隔板片上的状态下,所述第二电极片、所述第一隔板片、所述第一单元电极和所述第二隔板片在所述隔板片的纵向方向上被以所述第一单元电极中的每一个单元电极的宽度顺序卷绕。
3.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述电极组件被构造成具有如下结构:在该结构中,在所述第一单元电极、所述第一隔板片和所述第二电极片被向上顺序地放置在所述第二隔板片上的状态下,所述第一单元电极、所述第一隔板片、所述第二电极片和所述第二隔板片在所述隔板片的纵向方向上被以所述第一单元电极中的每一个单元电极的宽度顺序卷绕。
4.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一电极是阴极,并且所述第二电极是阳极。
5.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一电极是阳极,并且所述第二电极是阴极。
6.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一单元电极是通过使用第一电极活性材料涂覆所述第一电极的集电器的相反主表面而制备的电极,并且所述第二电极片是通过使用第二电极活性材料涂覆所述第一电极的集电器的相反主表面而制备的电极。
7.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第二电极片通过热焊接而附接到所述第二隔板片的顶部。
8.根据权利要求1所述的电极组件,其中,在卷绕状态下所述第一单元电极相对于所述第二电极片交替地布置,使得电极突片位于相同的区域处。
9.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一单元电极相对于所述第二电极片布置,使得所述第一单元电极之间的间隔沿纵向方向增大。
10.根据权利要求1所述的电极组件,其中,卷绕的第一隔板片和/或第二隔板片的最外端通过热焊接或胶带来固定。
11.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一隔板片和所述第二隔板片是由相同材料或不同材料制成的多孔绝缘膜。
12.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一隔板片和所述第二隔板片由选自以下膜中的一种膜制成:微孔聚乙烯膜、聚丙烯膜、由聚乙烯膜和聚丙烯膜的组合而制备的多层膜、以及用于聚合物电解质的聚合物膜,所述聚合物膜包括聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈和聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物。
13.一种包括根据权利要求1所述的电极组件的电化学电池。
14.根据权利要求13所述的电化学电池,其中,所述电化学电池是二次电池。
15.根据权利要求14所述的电化学电池,其中,所述二次电池是具有锂离子的锂二次电池。
16.根据权利要求14所述的电化学电池,其中,所述二次电池被构造成具有如下结构:所述电极组件被安装在由包括金属层和树脂层的层压片制成的袋状壳体中。
17.一种制备根据权利要求1所述的电极组件的方法,所述方法包括以下步骤:
a)切割第一电极片以制备多个第一单元电极,所述第一单元电极被构造成使得在所述第一单元电极中的每一个单元电极的一侧处形成有电极突片;
b)将第二电极引线附接到集电器的未施加电极活性材料的未涂覆部分,以制备第二电极片;
c)在所述第二电极片、第一隔板片和所述第一单元电极被向上顺序地放置在第二隔板片上的状态下,沿所述隔板片的纵向方向(长度方向)以所述第一单元电极中的每一个单元电极的宽度将所述第二电极片、所述第一隔板片、所述第一单元电极和所述第二隔板片顺序卷绕;以及
d)将所述第一单元电极的电极突片焊接到第一电极引线。
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