CN104054205B - 电极组件和包含其的电化学电池 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的电极组件包含：电极堆叠部，其通过对具有第一电极、隔膜、第二电极和隔膜的四层结构的至少一个基本单元进行堆叠而形成；和电极固定部，其用于围绕并固定所述电极堆叠部。根据本发明的电极组件可以利用不同于折叠法的堆叠法制造，并可以完成精确对齐和稳定固定。

Description

电极组件和包含其的电化学电池
技术领域
本发明涉及电极组件和包含其的电化学电池，更特别地，涉及通过不同于折叠法的堆叠法制造并完成微细对齐和稳定固定的电极组件、以及包含所述电极组件的电化学电池。
背景技术
本申请要求在韩国知识产权局于2012年6月28日提交的韩国专利申请10-2012-0069832号和2013年6月28日提交的韩国专利申请10-2013-0075040号的优先权，通过参考将其内容以其完整形式明确地并入本文中。
可以根据电极组件的结构将二次电池分为各种形状。例如，二次电池可以分为堆叠型结构、卷绕型(卷型)结构或堆叠/折叠型结构。关于堆叠型结构，将正极、隔膜和负极切割成特定尺寸并然后依次堆叠而形成电极组件。在此情况中，将隔膜设置在正极与负极之间。关于卷绕型结构，将正极、隔膜、负极和隔膜形成为片状，依次堆叠，然后卷绕成电极组件。关于堆叠/折叠型结构，首先形成全电池或双电池，并通过使用隔离片进行卷绕而形成电极组件。在将正极、隔膜和负极切割成特定尺寸并依次对其进行堆叠之后，可以形成全电池或双电池。(全电池或双电池各自包含一个或多个正极、隔膜和负极)。在专利文献1和2中更详细地公开了堆叠/折叠型的结构。
然而，由于将构成电极组件的电极单元(正极、隔膜和负极)单独堆叠，所以电极组件的微细对齐非常困难。另外，制造电极组件需要大量工艺。通常，为了制造堆叠/折叠型结构，需要两个层压设备和一个折叠设备。由此，电极组件的制造工艺非常复杂。特别地，由于通过以堆叠/折叠型结构进行折叠来堆叠全电池或双电池，所以全电池或双电池的微细对齐非常困难。
(专利文献1)韩国专利公布2001-0082059号
(专利文献2)韩国专利公布2001-0082060号
发明内容
技术问题
考虑到上述缺陷，本发明的一方面提供一种通过不同于折叠法的堆叠法制造并完成微细对齐和稳定固定的电极组件、以及包含所述电极组件的电化学电池。
技术方案
根据本发明的一方面，提供一种电极组件，其包含：电极堆叠部，其通过对具有第一电极、隔膜、第二电极和隔膜的四层结构的至少一个基本单元进行堆叠而形成；和电极固定部，其用于围绕并固定所述电极堆叠部。在此情况中，所述基本单元可以通过重复堆叠所述四层结构而具有八层结构。
更特别地，所述基本单元可以包含：双电池，其通过对所述第一电极、所述隔膜、所述第二电极、所述隔膜和所述第一电极依次进行堆叠而形成；和补充电池，其通过从两个所述第一电极中的一个第一电极起对所述隔膜、所述第二电极和所述隔膜依次进行堆叠而形成。
另外，所述基本单元可以包含：双电池，其通过对所述第一电极、所述隔膜、所述第二电极、所述隔膜和所述第一电极依次进行堆叠而形成；隔膜，其堆叠在两个所述第一电极中的一个第一电极上；和补充电池，其通过从两个所述第一电极中的另一个第一电极起对所述隔膜和所述第二电极依次进行堆叠而形成。
有益效果
根据本发明的电极组件，对基本单元进行重复堆叠而形成电极堆叠部。由此，可以利用不同于折叠法的堆叠法形成电极组件，并可以提高电极组件的生产率。
另外，在本发明的电极组件中，通过对齐基本单元可以总体上对齐电极组件，且电极组件的微细对齐会是可能的。
此外，根据本发明的电极组件的电极堆叠部可以通过对电极固定部进行围绕而固定。由此，可以完成稳定固定。
附图说明
图1是显示根据本发明的电极堆叠部的侧视图；
图2是显示根据本发明的基本单元的第一结构的侧视图；
图3是显示根据本发明的基本单元的第二结构的侧视图；
图4是显示图2中的基本单元的制造方法的工艺图；
图5是显示根据本发明的基本单元的第三结构的侧视图；
图6是显示图5中的基本单元的分解透视图；
图7是显示图5中的基本单元的制造方法的工艺图；
图8是显示根据本发明的基本单元的第四结构的侧视图；
图9是显示图8中的基本单元的分解透视图；
图10是显示图8中的基本单元的制造方法的工艺图；
图11是显示根据本发明的电极固定部的第一实施方式的透视图；
图12是显示根据本发明的电极固定部的第二实施方式的透视图；
图13是显示根据本发明的电极固定部的第三实施方式的透视图；
图14是显示根据本发明的电极固定部的第四实施方式的透视图；
图15是显示根据本发明的电极固定部的第五实施方式的透视图；且
图16是显示根据本发明的电极固定部的第六实施方式的透视图。
具体实施方式
现在参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明。然而，本发明不能被限制为或约束为如下示例性实施方式。
根据本发明的电极组件基本包含电极堆叠部和电极固定部。首先，对电极堆叠部进行说明。电极堆叠部(参见图1中的参考数字100a等)包含至少一个基本单元(参见图2中的110a等)。即，电极堆叠部100可以通过包含一个基本单元110或至少两个基本单元110而形成。电极堆叠部100可以通过对基本单元110进行堆叠而形成。例如，可以通过对一个基本单元110a和另一个基本单元进行堆叠来形成电极堆叠部100a，如图1中所示。如上所述，可以通过对基本单元110进行堆叠而形成电极堆叠部100。即，基本单元110可以提前形成，并然后依次进行堆叠而形成电极堆叠部100。
如上所述，根据本发明的电极堆叠部100的特征在于，电极堆叠部100通过重复堆叠基本单元110而形成。通过根据所述方法来制造电极堆叠部100，可以将基本单元110精确对齐，并可以提高生产率。(例如，在堆叠/折叠型电极中应用的折叠工艺可以省略)。
通过对第一电极111、隔膜112、第二电极113和隔膜112进行堆叠来形成基本单元100。如上所述，基本单元110具有基本四层结构。更特别地，如图2中所示，通过从上部到下部依次堆叠第一电极111、隔膜112、第二电极113和隔膜112，或者如图3中所示，通过从下部到上部依次堆叠第一电极111、隔膜112、第二电极113和隔膜112，可以得到基本单元110。在此情况中，第一电极111和第二电极112可以为相互相反的电极。例如，当第一电极111为负极时，第二电极113可以为正极。当然，所述电极可以具有相反的极性。
以供参考，当重复堆叠基本单元以形成电极堆叠部时，第一电极可以位于电极堆叠部的最上部或最下部。在此情况中，为了避免第一电极与诸如袋的壳体的直接接触，可以将隔膜另外堆叠在位于最外部的第一电极上以使得位于最外部并露出到外部的第一电极(例如位于图1中的最上部的第一电极)与壳体绝缘。还可以应用隔离片来代替隔膜。例如，可以利用隔离片对电极堆叠部进行围绕以使得位于最外部的第一电极与壳体绝缘。或者，可以利用电极固定部使得位于最外部的第一电极与壳体绝缘，下文中将对所述电极固定部进行说明。
通过如下方法可以形成基本单元110a(参见图4)。首先，准备第一电极材料121、第一隔膜材料122、第二电极材料123和第二隔膜材料124。在此情况中，可以将电极材料121和123切割成特定尺寸以形成电极111和113。对于第一和第二隔膜材料122和124实施相同的工艺。为了使得制造方法自动化，电极材料和隔膜材料可以在辊上具有卷绕的形状。在准备材料之后，通过切割机C1将第一电极材料121切割成特定尺寸。然后，通过切割机C2也将第二电极材料123切割成特定尺寸。其后，将具有特定尺寸的第一电极材料121供应到第一隔膜材料122上。将具有特定尺寸的第二电极材料123也供应到第二隔膜材料124上。然后，将所有材料都供应到层压机L1和L2。
通过如上所述重复堆叠基本单元110可以形成电极堆叠部100。然而，当将构成基本单元110的电极和隔膜相互分开时，基本单元110的重复堆叠可能困难。由此，当形成基本单元110时，可以使电极和隔膜相互附着。使用层压机L1和L2将电极和隔膜相互附着。即，通过利用层压机L1和L2在材料上施加压力或热和压力，将电极材料和隔膜材料相互附着。通过附着，基本单元110可以更稳定地保持其形状。
然后，通过切割机C3将第一隔膜材料122和第二隔膜材料124切割成特定尺寸。通过进行切割，可以形成基本单元110a。根据情况需要可以对基本单元110a另外进行各种检验。例如，可以另外进行检验如厚度检验、视觉检验、短路检验等。
同时，可以利用具有胶粘性的涂布材料对隔膜(隔膜材料)的表面进行涂布。涂布材料可以为无机粒子和粘合剂聚合物的混合物。(将通过使用涂布材料进行的涂布称作SRS涂布)。无机粒子可以提高隔膜的热稳定性。即，无机粒子可以防止隔膜在高温下收缩。另外，粘合剂聚合物可以固定无机粒子。由此，无机粒子可以具有特定的多孔结构。由于所述多孔结构，使得即使隔膜涂布有无机粒子，离子仍可容易地从正极移动到负极。另外，粘合剂聚合物可以将无机粒子稳定地保持在隔膜上而提高隔膜的机械稳定性。此外，粘合剂聚合物可以将隔膜更稳定地附着在电极上。以供参考，可以通过使用聚烯烃类隔膜基材形成隔膜。
如图2和3中所详细显示的，电极111和113位于隔膜112的两侧，然而，电极113仅位于另一个隔膜112的一侧。由此，可以将涂布材料涂布在隔膜112的两个侧面上，同时可以将涂布材料仅涂布在另一个隔膜112的一个侧面上。即，可以将涂布材料涂布到隔膜112的面对第一电极111和第二电极113的两个侧面上，并可以将涂布材料涂布到另一个隔膜112的面对第二电极113的一个侧面上。
如上所述，利用涂布材料在基本单元内进行附着可以是足够的。由此，按上述可以仅对隔膜112的一个侧面进行涂布。由于可以利用热压法等来将基本单元相互附着，所以可以根据情况需要对隔膜112的两个侧面进行涂布。即，可以根据情况需要将隔膜112涂布在面对第二电极113的一个侧面上和其相反侧面上。
以供参考，当将具有胶粘性的涂布材料涂布在隔膜上时，通过使用特定物体对隔膜直接加压是不优选的。通常，隔膜从电极起长长地向外延伸。由此，可以将隔膜112的末端和另一个隔膜112的末端相互结合。例如，可以利用超声波焊接将隔膜112的末端和另一个隔膜112的末端相互焊接。在此情况中，对于进行超声波焊接，需要使用焊头直接对目标进行加压。然而，当使用焊头直接对隔膜的末端部进行加压时，焊头会因具有胶粘性的涂布材料而附着到隔膜。在此情况中，设备会出现故障。因此，当将具有胶粘性的涂布材料涂布在隔膜上时，通过使用特定物体对隔膜直接加压是不优选的。
另外，基本单元110不需要具有四层结构。例如，基本单元110可以具有通过依次堆叠第一电极111、隔膜112、第二电极113、隔膜112、第一电极111、隔膜112、第二电极113和隔膜112而获得的八层结构。即，基本单元110可以通过重复四层结构而形成为八层结构。
对示例性实施方式进行更详细地说明。如图5和6中所示，基本单元110c可以形成包含双电池116和补充电池117的八层结构。在此情况中，通过从上部到下部(或从下部到上部)依次堆叠第一电极111、隔膜112、第二电极113、隔膜112和第一电极111来形成双电池116。通常，当第一电极为正极时，可以将由此得到的结构称作A型双电池，且当第一电极为负极时，可以将由此得到的结构称作C型双电池。
通过从双电池116的第一电极111，即在双电池116的第一电极111之后向外部依次堆叠隔膜112、第二电极113和隔膜112可以形成补充电池117。在此情况中，双电池116的第一电极111可以为位于双电池116最上部的第一电极111，或位于双电池116的最下部的第一电极111。(图5显示了其中将补充电池堆叠在位于双电池最下部的第一电极上的实例实施方式)。
如上所述，通过重复堆叠具有上述八层结构的基本单元110c可以形成电极堆叠部100。(当然，电极堆叠部可以通过仅使用一个基本单元形成)。通过按上述形成基本单元110c，仅利用不同于折叠法的堆叠法并同时使用应用于堆叠/折叠结构中的A型双电池或C型双电池中的一种可以形成电极堆叠部100。
通过如下方法可以形成如上所述的具有八层结构的基本单元110c(参见图7)。首先，准备第一电极材料、隔膜材料、第二电极材料、隔膜材料和第一电极材料。然后，将这些材料依次进行堆叠并供应到第一层压机L1和L2。在第一层压机L1和L2中，将材料层压成双电池116的对应结构。(层压方法与普通的层压方法相同)。其后，将隔膜材料、第二电极材料和隔膜材料另外供应到第二层压机L3和L4。在第二层压机L3和L4中，将材料层压成基本单元110c的相应结构。
通过实施上述方法形成基本单元110c，可以应用普通方法。由此，通过引入新的工艺而不进行折叠工艺，可以制造电极组件，且设备投资所消耗的成本可以明显下降。另外，由于通过实施一个连续的层压工艺可以形成基本单元110c，所以可以简化工艺。特别地，可以在比第一层压工艺更低的温度和更低的压力下实施第二层压工艺，由此可以降低成本。此外，通过将补充电池117层压在双电池116的一个侧面上可以实施第二层压工艺。由此，第二层压机的上部L3和下部L4可以在不同温度下运行。因此，第二层压机的功率消耗可以下降。
另外，基本单元110d可以具有八层结构，如图8和9中所示。即，如图8中所示，基本单元110d可以形成为包含双电池116和补充电池118的八层结构，所述双电池116通过依次堆叠第一电极111、隔膜112、第二电极113、隔膜112和第一电极111而形成，所述补充电池118通过对堆叠在两个第一电极111中的一个上的隔膜112、以及堆叠在两个第一电极111中的另一个上的隔膜112和第二电极113依次进行堆叠而形成。图8显示了一个实例实施方式，其中将隔膜112堆叠在位于双电池116最上部的第一电极111上，并将补充电池118堆叠在位于双电池116最下部的第一电极111上。然而，所述堆叠可以反过来进行。
通过如下方法可以形成上述的具有八层结构的基本单元110d(参见图10)。首先，准备第一电极材料、隔膜材料、第二电极材料、隔膜材料和第一电极材料。然后，将这些材料依次进行堆叠并供应到第一层压机L1和L2。在第一层压机L1和L2中，将材料层压成与双电池116相对应的结构。(层压方法与普通的层压方法相同)。在这之后，将材料供应到第二层压机L3和L4，使得可以将隔膜112堆叠在位于最上部的第一电极111上，并使得从位于双电池116最下部的第一电极111到外部依次堆叠隔膜112和第二电极113。在第二层压机L3和L4中，将材料层压成与基本单元110d相对应的结构。以供参考，可以在单独的层压机中实施将隔膜112层压在位于最上部的第一电极111上的工艺、以及从位于双电池116最下部的第一电极111到外部依次层压隔膜112和第二电极113的工艺。
在电极堆叠部100之后，对电极固定部200进行说明。如上所述，根据本发明的电极组件的基本特征在于，电极堆叠部100仅通过不同于折叠法的堆叠法形成。即，根据本发明，通过层压法形成基本单元110，然后将一个或多个基本单元100进行堆叠以形成电极堆叠部100。为了更稳定地固定电极堆叠部100，根据本发明的电极组件包含用于围绕并固定电极堆叠部100的电极固定部200。电极固定部200可以以如下文中所述的各种实施方式来完成。
首先，电极固定部200可以包含设置在电极堆叠部100上部的上部固定构件211和设置在电极堆叠部100下部的下部固定构件212，如图11中所示。此处，下部固定构件212可以与上部固定构件211连接而使得电极堆叠部100与上部固定构件211紧密地配合。通过所述配合，电极固定部200a可以固定电极堆叠部100。即，通过将电极堆叠部100安置在上部固定构件211与下部固定构件212之间，并将上部固定构件211和下部固定构件212相互连接，利用电极固定部200a可以固定电极堆叠部100。
在此情况中，可以利用超声波焊接或热密封将下部固定构件212连接到上部固定构件211。通过连接，可以在上部固定构件211和下部固定构件212的连接部处形成封闭部216。可以在两侧形成封闭部216。此处，封闭部216可以具有约1mm～约5mm的宽度(d)。当应用超声波焊接时，焊接强度可以为约30gf～约100gf。另外，当应用热密封时，密封温度可以为约120℃～约180℃，密封厚度可以为原始材料的约50％～约80％，且密封强度可以为约30gf～约100gf。
或者，电极固定部200b可以为具有片状并以围绕电极堆叠部100的方式形成的固定片221，如图12中所示。在此情况中，可以利用超声波焊接或热密封将固定片的一个末端和另一个末端相互连接而围绕电极堆叠部100。即，通过使用固定片221，可以在构成一个圈的同时对电极堆叠部100进行围绕，并可以将固定片221的相互接触的一个末端和另一个末端进行连接。然后，可以通过电极固定部200b来固定电极堆叠部100。
以供参考，通过使用与隔膜112不同的材料，例如通过使用无纺布、PP、PE和PET的至少一种，可以形成电极固定部200。更特别地，通过使用具有约1μm以上孔径的无纺布可以形成电极固定部200。或者，通过使用具有约20μm～约100μm厚度的PP、PE和PET的至少一种可以形成电极固定部200。
另外，电极固定部200c可以具有管状，其包含第一开口231、面对第一开口231的第二开口、以及从第一开口231向第二开口延伸的用于容纳电极堆叠部100的内部空间，如图13中所示。如上所述的电极固定部200c可以通过由热造成的收缩而紧密配合电极堆叠部100。即，通过在电极固定部200c的内部空间内容纳电极堆叠部100并通过对电极固定部200c进行加热，电极固定部200c可以收缩并紧密配合电极堆叠部100。通过所述配合，电极固定部200c可以固定电极堆叠部100。
可以将电极固定部200d形成为多孔绝缘带，如图14中所示。即，通过使用多孔绝缘带对电极堆叠部100进行围绕，可以固定电极堆叠部100。
最后，电极固定部200e可以从电极堆叠部100的上表面沿电极堆叠部100的侧表面向电极堆叠部100的下表面延伸而固定电极堆叠部100，如图15中所示。例如，将聚合物带的端部固定到电极堆叠部100的上表面。然后，将聚合物带的另一端部沿电极堆叠部100的侧表面拉伸并固定到电极堆叠部100的下表面。在此情况中，可以利用聚合物带通过热焊接来固定电极堆叠部100。另外，如图16中所示，电极固定部200f可以围绕电极堆叠部100至少一圈。如上所述，电极固定部可以不完全围绕电极堆叠部。
下文中，将对根据本发明的电极组件进行说明。
正极结构
基本单元基本包含正极和负极。另外，基本单元包含正极与负极之间的隔膜。例如，通过将正极活性材料、导电材料和粘合剂混合物的混合物(浆料)涂布在正极集电器上，干燥并压制可以制造正极。所述混合物可以根据情况需要还包含填料。所述正极可以形成为片状并安装在辊上。
[正极集电器]
通常将正极集电器制成约3μm～约500μm的厚度。关于正极集电器，可以使用不会诱发化学变化并具有高导电性的材料。例如，典型地可以使用：不锈钢；铝；镍；钛；煅烧碳；用碳、镍、钛或银表面处理过的铝或不锈钢材料等。然而，本发明可以不限于此。为了提高正极活性材料的胶粘性，可以在正极集电器表面上形成微细的压纹。另外，正极集电器可以具有诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体、无纺布等的各种形状。
[正极活性材料]
锂二次电池用正极活性材料可以包括例如：锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)等的层状化合物或者被一种或多种过渡金属置换的所述化合物；锂锰氧化物如Li1+xMn2-xO4(其中x为0～0.33)、LiMnO3、LiMn2O3、LiMnO2等；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5和Cu2V2O7等；由化学式LiNi1-xMxO2(其中M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，x＝0.01～0.3)表示的Ni位点型锂镍氧化物；由化学式LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，x＝0.01～0.1)或Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物；其中一部分Li被碱土金属离子置换的LiMn2O4；二硫化物化合物；Fe2(MoO4)3等。然而，本发明可以不限于此。
通常，基于混合物的总量，以1～50重量％将导电材料添加到包含正极活性材料的混合物中。可以通过使用具有导电性而不会诱发化学变化的材料来形成导电材料。例如，典型地可以使用：石墨如天然石墨、合成石墨等；炭黑如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑、热裂法炭黑等；导电纤维如碳纤维、金属纤维等；金属粉末如氟化碳粉末、铝粉末、镍粉末等；导电晶须如钛酸钾等；导电金属氧化物如二氧化钛等；导电材料如聚亚苯基衍生物等。
粘合剂是帮助活性材料与导电材料的结合和与集电器的结合的组分，且基于包含正极活性材料的混合物的总量，通常以约1～约50重量％包含粘合剂。粘合剂的典型实例可以包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、各种共聚物等。
填料是抑制正极膨胀的组分并可选择性使用。可以使用不会诱发化学变化并具有纤维相的材料而没有限制。例如，可使用：烯烃类聚合物如聚乙烯、聚丙烯等；纤维相材料如玻璃纤维、碳纤维等。
负极结构
通过利用负极活性材料对负极集电器进行涂布、干燥并压制可以制造负极。可以根据情况需要选择性地包含导电材料、粘合剂、填料等。负极可以形成为片状并可以安装在辊上。
[负极集电器]
通常将负极集电器制成约3～约500μm的厚度。关于负极集电器，可以使用不会诱发化学变化并具有导电性的材料。例如，可以使用：铜；不锈钢；铝；镍；钛；煅烧碳；用碳、镍、钛、银表面处理过的铜或不锈钢材料；铝-镉合金等。此外，为了提高负极活性材料的胶粘性，可以在负极集电器的表面上形成微细的压纹。负极集电器可以具有诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体、无纺布等的各种形状。
[负极活性材料]
负极活性材料可以包括例如：碳如非石墨化碳、石墨类碳等；金属复合氧化物如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)和SnxMe1-xMe’yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me’：Al，B，P，Si，周期表中的1族、2族和3族中发现的元素，卤素；0<x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)等；锂金属；锂合金；硅基合金；锡基合金；金属氧化物如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4、Bi2O5等；导电聚合物如聚乙炔等；Li-Co-Ni基材料等。
隔膜结构
可以通过层压机的压力、或热量和压力使得隔膜(隔离片)熔化而附着到正极或负极。当从层压机施加压力时，电极和隔膜(隔离片)可以实现稳定的界面接触。(此外，通过上述SRS涂布可以单独完成接触)。
隔膜(隔离片)可以具有绝缘性能。另外，隔膜可以具有多孔结构以用于离子的移动。通常，隔膜的孔径为约0.01μm～约10μm。隔膜的厚度可以通常为约5μm～约300μm。隔膜可以形成为具有高离子透过率、高机械强度和高绝缘性能的薄膜。例如，隔膜(隔离片)可以为烯烃类聚合物如耐化学性和疏水性的聚丙烯等；通过使用玻璃纤维或聚乙烯形成的片或无纺布等。
当使用诸如聚合物的固体电解质作为电解质时，所述固体电解质可还充当隔膜。优选地，可以使用：聚乙烯膜；聚丙烯膜；或通过将所述膜结合而得到的多层膜；或者用于聚合物电解质或凝胶型聚合物电解质如聚偏二氟乙烯、聚环氧乙烷、聚丙烯腈或聚偏二氟乙烯六氟丙烯共聚物的聚合物膜。
下文中，将对其中可应用根据本发明的电极组件的电化学装置进行说明。
根据本发明的电极组件可以应用于通过正极与负极的电化学反应而产生电力的电化学电池。电化学电池的典型实例包括特级电容器、超级电容器、二次电池、燃料电池、电解用设备、电化学反应器等。根据本发明的电极组件可以特别地并优选地用于二次电池(例如锂二次电池)中。
锂二次电池用作中型和大型装置以及小型装置的电源。当将锂二次电池用作中型和大型装置的电源时，可以优选通过使用根据本发明的二次电池作为一个单元电池来形成电池模块。可以将包含电池模块的电池组用作如下装置中的电源：电动工具；电动车辆，选自电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)和插电式混合动力车辆(PHEV)；电动自行车；电动滑板车；电动高尔夫球车；电动卡车；电动商业车辆等。
产业实用性
本发明涉及一种通过不同于折叠法的堆叠法制造并完成微细对齐和稳定固定的电极组件、以及包含所述电极组件的电化学电池，从而本发明具有产业实用性。

Claims (17)

1.一种制造电极组件的方法，包括：
通过对至少一个具有第一电极、隔膜、第二电极和隔膜的四层结构的基本单元进行堆叠而得到电极堆叠部；以及
通过电极固定部围绕并固定所述电极堆叠部，
其中所述基本单元通过重复堆叠所述四层结构而具有八层结构；
其中制造所述基本单元的方法包括：
通过对所述第一电极、所述隔膜、所述第二电极、所述隔膜和所述第一电极依次进行堆叠而形成双电池；以及
通过从两个所述第一电极中的一个第一电极起对所述隔膜、所述第二电极和所述隔膜依次进行堆叠而形成补充电池，或者
其中制造所述基本单元的方法包括：
通过对所述第一电极、所述隔膜、所述第二电极、所述隔膜和所述第一电极依次进行堆叠而形成双电池；
在两个所述第一电极中的一个第一电极上堆叠隔膜；以及
通过从两个所述第一电极中的另一个第一电极起对所述隔膜和所述第二电极依次进行堆叠而形成补充电池。
2.权利要求1的制造电极组件的方法，其中所述基本单元通过将所述电极和所述隔膜相互附着而形成。
3.权利要求2的制造电极组件的方法，其中所述电极和所述隔膜的附着是通过在所述电极和所述隔膜上施加压力而进行的附着、或者通过在所述电极和所述隔膜上施加压力和热而进行的附着。
4.权利要求2的制造电极组件的方法，其中所述隔膜的表面涂布有具有胶粘性的涂布材料。
5.权利要求4的制造电极组件的方法，其中所述涂布材料是无机粒子和粘合剂聚合物的混合物。
6.权利要求1的制造电极组件的方法，其中所述电极固定部包含：设置在所述电极堆叠部上部的上部固定构件；和设置在所述电极堆叠部下部的下部固定构件，所述下部固定构件与所述上部固定构件连接，所述下部固定构件与所述上部固定构件紧密配合所述电极堆叠部。
7.权利要求6的制造电极组件的方法，其中利用超声波焊接或热密封将所述下部固定构件连接到所述上部固定构件。
8.权利要求1的制造电极组件的方法，其中所述电极固定部通过利用具有片状的固定片对所述电极堆叠部进行围绕而得到。
9.权利要求8的制造电极组件的方法，其中利用超声波焊接或热密封将所述固定片的一个末端和另一个末端相互连接而围绕所述电极堆叠部。
10.权利要求1的制造电极组件的方法，其中所述电极固定部具有管状，其包含第一开口、面对所述第一开口的第二开口、以及从所述第一开口向所述第二开口延伸的用于容纳所述电极堆叠部的内部空间。
11.权利要求10的制造电极组件的方法，其中所述电极固定部通过由热造成的收缩而配合所述电极堆叠部。
12.权利要求1的制造电极组件的方法，其中所述电极固定部从所述电极堆叠部的上表面沿所述电极堆叠部的侧表面向所述电极堆叠部的下表面延伸而固定所述电极堆叠部。
13.权利要求12的制造电极组件的方法，其中所述电极固定部围绕所述电极堆叠部至少一圈。
14.权利要求1的制造电极组件的方法，其中所述固定部通过使用无纺布、PP、PE和PET的至少一种形成。
15.权利要求14的制造电极组件的方法，其中所述电极固定部通过使用具有1μm以上孔径的无纺布形成。
16.权利要求14的制造电极组件的方法，其中所述电极固定部通过使用具有20～100μm厚度的所述PP、所述PE和所述PET的至少一种形成。
17.权利要求1的制造电极组件的方法，其中所述电极堆叠部还包含堆叠在位于最外部并露出至外部的所述第一电极上的隔膜。
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