CN103222098B - 二次电池用电极组件和包含所述电极组件的锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种二次电池用电极组件和包括所述电极组件的锂二次电池。所述二次电池用组件包含：正极，其包含在正极集电器上形成的正极涂布部分；负极，包含在负极集电器上形成的负极涂布部分；以及插入所述正极与负极之间的聚烯烃基隔膜，其中在所述正极和负极涂布部分中的任意一个的顶面上形成PTC(正温度系数)材料层。因此，在所述电池正常工作时，所述PTC材料层发挥能够使得活性材料展示恒定电导率而与充电或放电无关的作用，且所述电池的内部温度因短路或事故而升高时所述PTC材料层通过将所述活性材料从导体变为绝缘体而提高所述电池的安全性能。

Description

二次电池用电极组件和包含所述电极组件的锂二次电池
技术领域
本发明基于2011年6月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2011-0064785号并主张其优先权，通过参考将其内容以其完整的形式并入本文中。
本文中公开的本发明涉及一种二次电池用电极组件以及包含所述电极组件的锂二次电池，其中已经提高了所述二次电池在异常条件下的安全性能。
背景技术
近来对能量存储技术的兴趣越来越高。随着能量存储技术的应用领域不仅扩展到便携式电话、可携式摄像机和笔记本个人计算机的电源，还扩展到电动汽车的电源，具体逐渐尝试研究并开发电化学装置。电化学装置是该方面中最显著的领域，且电化学装置中充电二次电池的开发成为关注的焦点。为了在这种电池的开发中提高容量密度和比能量，近期已经对新电极和电池的设计进行了研究和开发。
在目前应用的二次电池中在20世纪90年代早期开发的锂二次电池，由于其比典型的电池如Ni-MH电池、Ni-Cd电池以及使用水性电解的硫酸-铅电池具有更高的工作电压和大得多的能量密度的优点而处于公众关注的中心。然而，这种锂二次电池的缺点在于，由于使用有机电解质而存在包括燃烧和爆炸的安全问题，且难以制造所述锂二次电池。
评价和保证上述电池的安全性能是非常重要的。最重要的考虑是，在电池误操作期间电池对使用者造成伤害，并通过电池安全规章严格控制电池中的燃烧和烟的排放以实现预期目标。因此，已经提出了解决安全问题的许多方案。
目前使用聚烯烃基隔膜制造锂二次电池以防止其他的基本问题即正极与负极的短路。然而，上述隔膜的缺点在于，所述隔膜暴露在高温下时其热收缩至其原始尺寸，这是因为在隔膜中使用通常在约200℃以下熔化的聚合物组分，并将膜经过控制孔径和孔隙率的拉伸工艺以将拉伸的膜用作隔膜。因此，当通过内部和外部刺激将电池加热至高温时，隔膜收缩或熔化，使得正极与负极相互接触，提高了正极与负极短路的可能性，由此从根本上放出电能，因此造成电池的爆炸和燃烧。因此，需要开发在高温下不会热收缩的隔膜。
这种锂二次电池暴露在电池破裂的危险下，这是因为电极组件的内部或外部短路、或电池的过充电或过放电会急剧提高电压。将绝缘带粘附到存在短路危险的部分上以防止在二次电池内部发生短路，所述部分包含电极极耳(tab)与正极板和负极板的端部之间的焊接部分。此外，将二次电池电连接到安全装置如正温度系数(PTC)装置、热熔断器和保护电路，当电池的电压或温度急剧升高时，这种安全装置切断电流以防止电池破裂。
最近出现的进一步的重要任务是确保电池的安全性能，这是因为随着电池容量的扩大和提高，在电池充放电期间正极与负极的发热增多。特别地，当因电池内部的短路或过充而导致电池温度异常地急剧升高时，仅利用安装在电池外部的安全装置难以迅速抑制上述发热。
发明内容
技术问题
本发明提供一种锂二次电池用电极组件，所述电极组件能够在所述电池的内部温度升高时通过切断电流来抑制电池温度的升高，由此防止进一步发热。
本发明提供一种包含所述电极组件并具有改进的安全性能的锂二次电池。
技术方案
本发明的实施方案提供二次电池用电极组件，包含：正极，其具有在正极集电器上形成的正极涂布部分(正极活性材料层)；负极，其具有在负极集电器上形成的负极涂布部分(负极活性材料层)；以及插入所述正极与负极之间的聚烯烃基隔膜，其中在所述正极涂布部分和负极涂布部分(所述正极活性材料层和所述负极活性材料层)中的任意一个的顶面上形成PTC(正温度系数)材料层。
在某些实施方案中，所述PTC材料层可具有约80℃～约140℃的有效工作温度范围。
在其他实施方案中，所述PTC材料层可具有约1μm～约30μm的厚度。
在另外的其他实施方案中，所述PTC材料层的面积可与各个涂布部分的面积相同。
在另外的其他实施方案中，所述PTC材料层可包含炭黑、碳纤维或它们的混合物。
在另外的其他实施方案中，所述二次电池用电极组件可以为选自如下电极组件中的任意一种电极组件：通过以双电池和全电池在连续纵向切割的隔膜上交叉的状态对双电池和全电池进行折叠而制造的堆叠和折叠型电极组件；通过以在隔膜上仅放置双电池的状态对双电池进行折叠而制造的堆叠和折叠型电极组件；通过以在隔膜上仅放置全电池的状态对全电池进行折叠而制造的堆叠和折叠型电极组件；通过在Z字形方向上对在隔膜上的双电池或全电池进行折叠而制造的Z型堆叠和折叠电极组件；通过在相同方向上对双电池或全电池进行连续折叠而制造的堆叠和折叠型电极组件；通过以正极和负极在纵向切割的隔膜上交叉的状态对正极和负极进行折叠而制造的电极组件；通过以先后布置正极板、隔膜和负极板的状态在一个方向上对正极板、隔膜和负极板进行卷绕而制造的果冻卷型电极组件；以及堆叠型电极组件。
本发明的其他实施方案提供包含所述电极组件的锂二次电池，本发明另外的其他实施方案提供包含所述锂二次电池的电池组。
在某些实施方案中，所述电池组可用作中型或大型装置的电源。
在其他实施方案中，所述中型或大型装置可以为选自如下中的任意一种装置：电动工具；包括电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)和插电式混合电动车辆(PHEV)的电动车；包括电动自行车和电动踏板车的电动两轮车辆；电动高尔夫球车；电动卡车；电动商用车辆；以及电力存储系统。
有益效果
根据本发明的二次电池包含在特定温度下显示从导体变为绝缘体的特性即PTC(正温度系数)特性的材料，在制备正极或负极期间添加所述材料，使得在所述电池正常工作时，具有PTC现象的材料发挥能够使得活性材料展示恒定电导率而与充电或放电无关的作用，且当电池的内部温度因短路或事故而升高时，所述PTC材料通过将活性材料从导体改变为绝缘体而提高安全性能。
此外，根据本发明的电池使得可制造具有高容量(18650电池/2000mAh以上)的锂二次电池，这是因为能够解决因电池容量提高而产生的安全问题，且所述电池会降低电池的生产成本，这是因为不需要单独的保护电路来确保电池的安全性能。
附图说明
图1是简单显示根据本发明实施方案的二次电池的电极的图。
具体实施方式
现在对根据本发明实施方案的电极组件和包含所述电极组件的锂二次电池进行详细说明。
作为功能聚合物领域的导电聚合物的重要性逐渐变得越来越大。通过赋予聚合物材料以导电性，能够得到生产成本低且能够实现诸如聚合物材料的优异功能性和有用的物理和化学性质的优点的成本高效的材料。
导电聚合物的应用领域也是多样性地且分为抗静电导电聚合物、自发热导电聚合物或吸收电磁波的导电聚合物，并制备不同的导电复合材料以用于这些应用。当含有导电填料的半结晶聚合物的温度升高时，在聚合物内的填料粒子之间的层因聚合物熔化区域中的热膨胀而增大，使得电子的流动被阻断而产生电阻随温度升高而急剧增大的现象，其中将这种现象称作PTC(正温度系数)现象。
通常，已经确认许多聚合物材料为具有良好绝缘性能的材料，且所述聚合物材料由于其电导率低而发挥优异的电绝缘材料的作用。然而，当将诸如炭黑、碳纤维和金属粉末的填料添加到聚合物材料中时，聚合物材料充当电的导体。添加的填料在聚合物材料内形成电路径，使得所述电路径充当电子的路径。PTC是关于通过将导电粒子注入聚合物材料中而充当导体的材料的通称，使用所述材料以在特定温度下流过过电流时防止由于温度或过电流使得产物或电路受到损伤。典型使用的PTC材料具有优异的热和电保护性能。
本发明提供一种包含电极的电极组件，其中在所述电极上形成显示上述PTC(正温度系数)现象的材料层(下文中称作“PTC材料层”)。
所述PTC材料层可包含聚合物材料和导电填料。
可采用用于制备PTC材料的普通热塑性聚合物，并将其用作所述聚合物材料而无特别限制。具体地，原因在于，这种热塑性聚合物是半结晶材料，当将这种热塑性聚合物与无定形热塑性聚合物进行比较时，其能易于由半结晶材料实现PTC特性。在本发明的实施方案中，所述半结晶热塑性材料可具有约5％以上、特别地约10％以上、更特别地约15％以上的结晶度，其中术语“半结晶”是指热塑性材料具有足以使得热塑性材料显示明显量的结晶热塑性材料的行为，但不全是结晶热塑性材料的行为的结晶度。
可用于本发明中的热塑性聚合物的实例可包括：聚乙烯(PE)，包括高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、马来酸酐官能化的聚乙烯、马来酸酐官能化的弹性体乙烯共聚物如埃克森美孚(ExxonMobile)的EXXELORVA1801和VA1803、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物如乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物以及甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚乙烯；聚丙烯(PP)、马来酸酐官能化的聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚丙烯；聚氯乙烯(PVC)；聚乙酸乙烯酯；聚乙酰乙烯；丙烯酸类树脂；间同立构的聚苯乙烯(sPS)；聚酰胺，包括PA6、PA66、PA11、PA12、PA6T和PA9T，但不能限制于此；聚四氟乙烯(PTFE)；聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚亚苯基硫醚(PPS)；聚酰胺-酰亚胺；聚酰亚胺；聚乙烯乙酸乙烯酯(EVA)；甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚乙烯乙酸乙烯酯；聚乙烯醇；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；聚异丁烯；聚偏二氯乙烯；聚偏二氟乙烯(PVDF)；聚丙烯酸甲酯；聚丙烯腈；聚丁二烯；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚(8-氨基辛酸)；聚乙烯醇(PVA)；聚己内酯；或它们的共混物、混合物或至少一种聚合物的组合。然而，不能将热塑性聚合物限制为所述实例。在本发明的实施方案中，可将聚乙烯聚合物如高密度聚乙烯用作热塑性聚合物，其中“高密度”是指具有大于约0.94g/cm3的密度的聚合物。尽管通常将上述热塑性材料用作在PTC材料层中包含的聚合物材料，但这不意味着排除了热固性树脂的使用。
热塑性聚合物的量可以为PTC组合物总重量的约30重量％～约90重量％，特别地约40重量％～约70重量％，更特别地约40重量％～约60重量％。
导电填料的实例可包括碳基材料如炭黑、碳纤维和石墨，但不能将导电填料始终限制于此。
导电填料的量可以为所述PTC组合物总重量的约10重量％～约70重量％，特别地约30重量％～约60重量％，更特别地约40重量％～约60重量％。
另一方面，可将诸如BaTiO3的陶瓷材料用作PTC材料层。此外，可将纯材料BaTiO3分别与具有+3和+5化合价的Y2O3和Nb2O5混合并进行合成，以制备半导电性陶瓷PTC材料层，且元素Pb和Sr可取代Ba的位置以用于温度转变。
电极组件包含：正极，在所述正极中正极活性材料涂布在正极集电器上，并将正极端子连接到所述正极上；负极，在所述负极中负极活性材料涂布在负极集电器上并将负极端子连接到所述负极上；以及插入所述正极与负极之间的隔膜。
正极板具有由条形金属箔制成的正极集电器和涂布在所述正极集电器的至少一侧上的正极涂布部分。所述正极集电器可优选为铝箔，所述铝箔是具有优异导电性的金属箔，且所述正极涂布部分可以为在本发明中没有特别限制的组合物，在所述组合物中将熟知的锂基氧化物与粘合剂、增塑剂、导电材料等进行混合。所述正极板包含连接到正极未涂布部分的正极引线。
负极板具有由条形金属箔制成的负极集电器和涂布在所述负极集电器的至少一侧上的负极涂布部分。
所述负极集电器可优选为具有优异导电性的铜箔，且所述负极涂布部分可以为其中将负极活性材料如碳材料与粘合剂、增塑剂、导电材料等进行混合的组合物。所述负极板还包含连接到负极未涂布部分的负极引线，恰好如同正极板中的情况。
为了将正极和负极的引线电连接到所述正极和负极的未涂布部分的表面，通过导电胶粘剂或通过焊接如激光焊接或超声焊接将正极和负极引线连接到正极和负极的未涂布部分，使得能够从正极和负极的引线向正极和负极的未涂布部分上施加电流。在本发明中包含的电极组件的形状没有特别限制，且可都包括各种形状的电极组件。电极组件的实例可包括：包括双电池和全电池的不同类型的堆叠型单位电池的堆叠和折叠型电极组件，所述双电池和全电池相互交叉并通过纵向切割的隔膜进行卷绕；包括相同类型的堆叠型单位电池而双电池和全电池相互无区别的堆叠和折叠型电极组件，以作为与上述堆叠和折叠型电极组件相同类型的堆叠和折叠型电极组件；Z型堆叠和折叠型电极组件，其中当利用隔膜对堆叠型单位电池进行卷绕时在Z字形方向上对堆叠型单位电池进行折叠；在相同方向上对堆叠型单位电池进行连续卷绕的堆叠和折叠型电极组件；不利用隔膜对作为单位电池的堆叠型电池进行折叠而是以正极和负极交替放置在隔膜上的状态利用隔膜对正极和负极进行连续卷绕的电极组件；不利用隔膜对作为单位电池的堆叠型电池进行折叠而是以正极和负极交替放置在隔膜上的状态利用隔膜在Z字形方向上对正极和负极进行卷绕的Z字形电极组件；以及以先后布置普通堆叠型电极组件、正极板、隔膜和负极板的状态在一个方向上进行卷绕的果冻卷型电极组件。
此外，在本发明中，以电极组件不会散开的方式将电极组件容纳在用于容纳电极组件的电池壳中，并在将电解质注入电池壳中之后通过对电池壳进行密封完成锂二次电池。
所述电池壳可以为罐或袋。
根据本发明的袋形壳可以包含形成在上壳和下壳的相对面上并由具有热胶粘性质的材料形成的膜、或由其他不同材料形成的且先后放置并粘合的多个膜，其中所述上壳和下壳的膜层可以包含具有热胶粘性质以用作密封材料的聚烯烃基树脂层、用作基材以保持机械强度及用作水气和氧气的阻挡层的铝层、以及用作基材和保护层的尼龙层。组装的上壳和下壳的外部形状保持大致矩形形状，使得组装的上壳和下壳的形状与电池部件的外形一致，从而减小组装的上壳和下壳的体积。
可对上壳和下壳中的至少一侧进行整体折叠，并相反地将其它侧打开。
可在下壳或上壳中形成容纳电极组件的空间部分，并沿所述空间部分的边缘形成密封部分。此外，可在下壳和上壳两者中形成容纳电极组件的空间部分。
所述密封部分是在将电极组件容纳在空间部分中之后通过热熔合对空间部分进行密封的部分。
此外，本发明提供一种包含所述锂二次电池的电池组。
根据本发明的电池组可用作小型装置的电源，并优选用作包含多个电池的中型或大型装置的电源。
所述中型或大型装置的优选实例可包括：电动工具；电动车如电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)和插电式混合电动车辆(PHEV)；电动两轮车辆如电动自行车和电动踏板车；电动高尔夫球车；电动卡车；电动商用车辆；以及电力存储系统。然而，不能将所述中型或大型装置限制为所述实例。
下文中，将结合附图对本发明的示例性实施方案进行描述。
图1显示了根据本发明实施方案的包含PTC材料层30的电极，其中所述PTC材料层30为显示PTC(正温度系数)特性的材料层，其在特定温度下将活性材料从导体变为绝缘体，所述PTC材料层在电池正常工作时能使得活性材料展示恒定电导率而不受充电或放电影响，但当电池的内部温度因短路或事故而升高时其将活性材料从导体变为绝缘体，使得电池不能正常工作。
PTC材料层30的有效工作温度优选为约80℃～约140℃。“PTC材料层的有效工作温度”是指PTC材料层展示PTC现象的温度，即根据在产生过大电流时产生的焦耳热，随着电阻急剧增大而能够发挥将电流切断的熔断器的功能的温度。锂二次电池，在放电情况下通常在约-20℃～约60℃下使用，在充电情况下通常在约0℃～约45℃下使用。
然而，电池的内部温度可因过充、内部短路等急剧升至约100℃以上，其中期望的是以运行PTC材料层的方式建造电池。然而，从电池的安全方面考虑，不期望温度超过约140℃，这是因为如果展示PTC现象的温度超过约140℃，则不会发生PTC现象，除非电池的内部温度过度升高。
在正极和负极中的至少一个电极上形成PTC材料层，优选在正极集电器或负极集电器上的活性材料层20上形成PTC材料层。例如，可以理解，如果电池的内部温度突然升高，则由于聚烯烃基隔膜的热收缩而导致位于隔膜两侧的正极和负极相互接触。因此，将PTC材料层形成在正极和负极的最外侧的面上，特别是正极和负极的相对面上，从而通过降低因如上所述隔膜的热收缩而造成正极与负极相互接触的可能性，由此防止电池的内部短路而提高电池的安全性能。
优选以PTC材料层的面积与各个活性材料层的面积相同的方式形成PTC材料层。优选以PTC材料层的面积与各个活性材料层的面积相同的方式形成PTC材料层，这是因为可以理解，如果PTC材料层的面积小于活性材料层的面积，则在未形成PTC材料层的活性材料层的内部会发生短路，如果PTC材料层的面积大于活性材料层的面积，则在不会造成内部短路的电极的未涂布部分上形成用于防止内部短路的PTC材料层。
此外，优选将PTC材料层形成为约1μm～约30μm的厚度。不优选的是，将PTC材料层形成为小于约1μm或大于约30μm的厚度，这是因为如果PTC涂层的厚度小于约1μm，则不易展示PTC现象，且如果PTC涂层的厚度大于约30μm，则因为电极的体积(厚度)增大，导致能量密度下降。
下面对制造包含上述电极组件的二次电池的方法进行简要说明。
所述制造方法包括：将正极活性材料与作为粘合剂的聚偏二氟乙烯混合以制备正极活性材料浆料；将所述正极活性材料浆料涂布在作为正极集电器的铝箔上；对涂布在所述铝箔上的所述正极活性材料浆料进行干燥；以及将所述PTC材料涂布在所述正极的涂布部分上以制备正极。所述制造方法当然可包括在正极活性材料浆料中部分添加导电材料如炭黑和科琴黑。
此外，所述制造方法包括：将负极活性材料与作为粘合剂的聚偏二氟乙烯混合以制备负极活性材料浆料，其中可将碳材料如无定形碳或结晶碳以及SnO2用作负极活性材料；将所述负极活性材料浆料涂布在作为负极集电器的铜箔上；对涂布在所述铜箔上的所述负极活性材料浆料进行干燥；以及将所述PTC材料涂布在所述负极的涂布部分上以制备负极。所述制造方法当然可包括在负极活性材料浆料中部分添加导电材料如炭黑和科琴黑。
所述制造方法包括：对所制备的正极和负极与隔膜一起进行卷绕，所述隔膜为由聚丙烯或聚乙烯形成的多孔膜并容纳在二次电池外壳中；将电解液注入所述外壳中；以及对所述外壳进行密封以完成二次电池。
所述电解液的实例可包括通过将锂盐如LiPF6、LiBF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)3、LiClO4等溶于非水有机溶剂如碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或它们的混合物中而制备的溶液。
下文中，参考如下实施例和实验例对本发明进行更详细地说明。然而，提供如下实施例和实验例仅用于示例性目的，且无论如何不能将本发明的范围限制于此。
实施例1
以约94:4:2的重量比将作为正极活性材料的LiCoO2、作为粘合剂的聚偏二氟乙烯以及作为导电材料的科琴黑与N-甲基吡咯烷酮混合以制备正极活性材料浆料。在将所述浆料涂布在铝箔上之后，对涂布在所述铝箔上的浆料进行干燥以制备正极涂布部分。将组合物(PTC材料)涂布在正极涂布部分上以制备正极，其中基于100重量份的LiCoO2，所述组合物(PTC材料)包含10重量份的炭黑和15重量份的高密度聚乙烯。
以约95:5的重量比将作为负极活性材料的无定形碳和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯与N-甲基吡咯烷酮混合以制备负极活性材料浆料。在将所述浆料涂布在铜箔上之后，对涂布在所述铜箔上的浆料进行干燥以制备负极涂布部分。将组合物(PTC材料)涂布在所述负极涂布部分上以制备负极，其中基于100重量份的无定形碳，所述组合物(PTC材料)包含10重量份的炭黑和15重量份的高密度聚乙烯。
将由旭化成工业株式会社(AsahiKaseiKogyoKabushikiKaisha)制备的聚乙烯多孔膜用作隔膜，将通过将LiPF6溶于以约3:3:4的体积比对碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯进行混合所得的混合物中而制备的电解液注入电解液注射端口中，并对电解液注射端口进行密封以完成袋型锂二次电池。
实施例2
除了使用碳纤维代替炭黑之外，以与实施例1中相同的方法完成了袋型锂二次电池。
实施例3
除了使用BaTiO3作为PTC材料之外，以与实施例1中相同的方法完成了袋型锂二次电池。
比较例1
除了不涂布PTC材料之外，以与实施例1中相同的方法完成了袋型锂二次电池。
实验例
在将实施例1～3和比较例1的锂二次电池单独放置在约150℃的烘箱内之后，对电池的安全性能进行了评价。将评价的安全性能的结果示于表1中。
[表1]
符号说明
10：电极集电器
20：活性材料层
30：PTC材料层

Claims (9)

1.一种二次电池用电极组件，包含：
正极，其具有在正极集电器上形成的正极涂布部分；
负极，其具有在负极集电器上形成的负极涂布部分；以及
插入所述正极与负极之间的聚烯烃基隔膜，
其中在所述正极涂布部分和负极涂布部分中的任意一个涂布部分的顶面上形成有PTC(正温度系数)材料层，
其中所述PTC材料层面对所述一个涂布部分的接触面积与所述一个涂布部分面对所述PTC材料层的面积相同，以及
其中所述PTC材料层包含BaTiO3、聚合物材料和导电填料，
其中所述聚合物材料包含密度大于0.94g/cm3的高密度聚乙烯，
其中所述聚合物材料的量为PTC组合物总重量的40重量％～60重量％。
2.如权利要求1所述的二次电池用电极组件，其中所述PTC材料层有效工作温度范围为80℃～140℃。
3.如权利要求1所述的二次电池用电极组件，其中所述PTC材料层的厚度为1μm～30μm。
4.如权利要求1所述的二次电池用电极组件，其中所述导电材料包含炭黑、碳纤维或它们的混合物。
5.如权利要求1所述的二次电池用电极组件，其中所述二次电池用电极组件为选自如下电极组件中的任意一种电极组件：
通过以双电池和全电池在连续纵向切割的隔膜上交叉的状态对双电池和全电池进行折叠而制造的堆叠和折叠型电极组件；
通过以在隔膜上仅放置双电池的状态对双电池进行折叠而制造的堆叠和折叠型电极组件；
通过以在隔膜上仅放置全电池的状态对全电池进行折叠而制造的堆叠和折叠型电极组件；
通过在Z字形方向上将双电池或全电池折叠于隔膜上而制造的Z型堆叠和折叠电极组件；
通过在相同方向上对双电池或全电池进行连续折叠而制造的堆叠和折叠型电极组件；
通过以正极和负极在纵向切割的隔膜上交叉的状态对所述正极和所述负极进行折叠而制造的电极组件；以及
通过以先后布置正极板、隔膜和负极板的状态在一个方向上对正极板、隔膜和负极板进行卷绕而制造的果冻卷型电极组件。
6.一种锂二次电池，包含权利要求1～5中任一项的电极组件。
7.一种电池组，包含权利要求6的锂二次电池。
8.如权利要求7所述的电池组，其中所述电池组可用作中型或大型装置的电源。
9.如权利要求8所述的电池组，其中所述中型或大型装置为选自如下装置中的任意一种装置：电动工具；包括电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)和插电式混合电动车辆(PHEV)的电动车；包括电动自行车和电动踏板车的电动两轮车辆；以及电力存储系统。
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