CN104718655A - 电极组件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的电极组件的制造方法，包括：基本单体制造步骤，依次层叠第一电极、第一隔膜、第二电极及第二隔膜而制造四层结构的基本单体；以及基本单体层叠步骤，以基本单体为单位来层叠基本单体而制造电极组件，并且每当层叠预定数量的基本单体时，就向最外侧的基本单体施加热和压力而使基本单体相互粘结。

Description

电极组件的制造方法
技术领域
本发明涉及电极组件的制造方法，更详细地涉及对于仅通过层叠来制造的新型电极组件能够更加容易地提高层叠稳定性的电极组件的制造方法。
背景技术
二次电池可以根据电极组件的结构而分为多种。作为一例，二次电池可以分为堆叠型结构、卷曲型(卷型)结构或堆叠/折叠型结构。但是，在堆叠型结构中，构成电极组件的电极单位(正极(cathode)、隔膜及负极(anode))相互单独地层叠，因而存在如下缺点：不仅很难精密地整齐排列电极组件，而且为了生产电极组件，还需要很多工序。并且，堆叠/折叠型结构通常需要两台层压装置和一台折叠装置，因而存在电极组件的制造工序非常复杂的缺点。尤其，堆叠/折叠型结构通过折叠来层叠全电池或双电池，因而还存在难以精密地整齐排列全电池或双电池的缺点。
为了弥补这种缺点，最近提出了如下电极组件：既能够仅通过层叠来制造电极组件，又能够精密地整齐排列电极组件，而且还能够提高生产率。但是，在利用这种制造方法来制造电极组件的情况下，需要将构成电极组件的基本单体相互固定来提高层叠稳定性，为此，提出了使用固定胶带的方法(参照专利文献1)。
但在使用这种固定胶带的情况下，可能产生附加地需要固定胶带的问题、固定胶带可能在固定之后脱离的问题、固定胶带需要准确地附着于所需位置的问题以及固定胶带使电极组件的厚度增加而降低容积效率的问题。
专利文献
(专利文献1)韩国专利申请第10-2013-0016514号
发明内容
要解决的技术问题
因此，本发明为了解决如上所述的问题而提出，本发明所要解决的技术问题提供对于仅通过层叠来制造的新型电极组件能够更加容易地提高层叠稳定性的电极组件的制造方法。
用于解决技术问题的手段
本发明的电极组件的制造方法包括：基本单体制造步骤，依次层叠第一电极、第一隔膜、第二电极及第二隔膜而制造四层结构的基本单体；以及基本单体层叠步骤，以基本单体为单位来层叠基本单体而制造电极组件，并且每当层叠预定数量的基本单体时，就向最外侧的基本单体施加热和压力而使基本单体相互粘结。
发明的效果
本发明的电极组件的制造方法中，通过向仅通过层叠来制造的新型电极组件施加热和压力来使基本单体相互粘结，因此，具有能够更加容易地提高层叠稳定性的效果。
附图说明
图1为示出本发明的基本单体的第一结构的侧视图。
图2为示出本发明的基本单体的第二结构的侧视图。
图3为示出制造本发明的基本单体的工序的工序图。
图4为示出层叠本发明的基本单体来制造的电极组件的侧视图。
图5为用于说明根据本发明来利用热压机向电极组件施加热和压力的概念的侧视图。
图6为示出本发明的包括基本单体和第一辅助单体的电极组件的第一结构的侧视图。
图7为示出本发明的包括基本单体和第一辅助单体的电极组件的第二结构的侧视图。
图8为示出本发明的包括基本单体和第二辅助单体的电极组件的第三结构的侧视图。
图9为示出本发明的包括基本单体和第二辅助单体的电极组件的第四结构的侧视图。
图10为示出本发明的包括基本单体、第一辅助单体和第二辅助单体的电极组件的第五结构的侧视图。
图11为示出本发明的包括基本单体和第一辅助单体的电极组件的第六结构的侧视图。
图12为示出本发明的包括基本单体和第二辅助单体的电极组件的第七结构的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的优选的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。
本发明一实施例的电极组件的制造方法包括：基本单体制造步骤，制造基本单体；以及基本单体层叠步骤，层叠基本单体来制造电极组件，并且每当层叠预定数量的基本单体时，就使基本单体粘结。
首先，对基本单体制造步骤进行观察。基本单体110使第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114依次层叠而制造。如此，基本单体110基本上具有四层结构。更具体地，基本单体110a、110b能够如图1所示自上而下依次层叠第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114而形成，或者如图2所示自下而上依次层叠第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114而形成。此时，第一电极111与第二电极113为相反的电极。例如，若第一电极111为正极，则第二电极113为负极。
这种基本单体110可以通过如下工序来制造(参照图3)。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及第二隔膜材料124。在准备这些材料之后，通过切割器C1将第一电极材料121切割成预定大小。并且，通过切割器C2将第二电极材料123也切割成预定大小。然后，将预定大小的第一电极材料121层叠于第一隔膜材料122，将预定大小的第二电极材料123层叠于第二隔膜材料124。
然后，向层压机L1、L2供给这些材料。层压机L1、L2向这些材料施加压力或施加热和压力，来使电极材料和隔膜相互粘结。通过这种粘结，可以在基本单体层叠步骤中更加容易地层叠基本单体。并且，这种粘结也有利于电极组件的排列。若在这种粘结之后通过切割器C3将第一隔膜材料122和第二隔膜材料124切割成预定大小，则能够制造基本单体110。
另一方面，隔膜(隔膜材料)可以利用具有粘结力的涂敷物质来涂敷表面。此时，涂敷物质可以为无机物粒子和粘结剂聚合物的混合物。在此，无机物粒子能够提高隔膜的热稳定性。即，无机物粒子能够防止隔膜在高温下收缩。
并且，粘结剂聚合物能够固定无机物粒子。由此，无机物粒子能够在隔膜的涂敷层形成气孔结构。通过这种气孔结构，隔膜(无论涂敷层如何)能够具有良好的离子渗透性。并且，粘结剂聚合物能够将无机物粒子固定于隔膜而也提高隔膜的机械稳定性。不仅如此，粘结剂聚合物能够使隔膜更加稳定地与电极粘结(将这种涂敷称为SRS涂敷)。作为参照，隔膜能够由聚烯烃系的基材形成。
另一方面，如图1和图2所示，第一隔膜112在两面设有电极111、113，但相反，第二隔膜114仅在一面设有电极113。因此，第一隔膜112能够在两面涂敷有涂敷物质，第二隔膜114能够仅在一面涂敷有涂敷物质。即，第一隔膜112能够在与第一电极111和第二电极113相向的两面涂敷有涂敷物质，第二隔膜114能够仅在与第二电极113相向的一面涂敷有涂敷物质。
但如后所述，由于基本单体110也能够相互粘结，因而第二隔膜114也能够在两面涂敷有涂敷物质。即，第二隔膜114也能够在与第二电极113相向的一面和其相反面涂敷有涂敷物质。
作为参照，基本单体110并非只能具有四层结构。例如，基本单体110也能够具有依次层叠第一电极111、第一隔膜112、第二电极113、第二隔膜114、第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114而形成的8层结构。即，基本单体110也能够具有使四层结构反复层叠而形成的结构。
然后，对基本单体层叠步骤进行观察。如图4所示，在本实施例中，电极组件100(电极组件包括后述的辅助单体)使至少两个基本单体110a层叠而制造。此时，基本单体110a以基本单体为单位进行层叠。即，电极组件100使在基本单体制造步骤中所制造的基本单体110a反复层叠而制造。若如此制造电极组件100，则可以具有能够非常精密地整齐排列电极组件110的优点和提高生产率的优点。
但是，在电极组件100中，基本单体110可以相互分离，因而在层叠稳定性方面，使基本单体110相互固定为优选。为此，可以考虑在将基本单体110全部层叠而制造电极组件100之后，利用热压机从电极组件100的上下对电极组件100进行加压。
但是，若电极组件100的厚度变厚，则热可能无法良好地传递至电极组件100的中心部分。在这种情况下，可能在电极组件100的中心部分未良好地进行基本单体110的粘结。若为了避免这种情况而在高温下对电极组件100进行加压，则可能在直接被施加高温的电极组件100的外侧部分发生隔膜的变形。
为了避免这种问题的产生，本实施例的制造方法中，每当层叠预定数量的基本单体时，就向最外侧的基本单体施加热和压力，使基本单体相互粘结。即，如图5所示，例如，能够每当层叠一个基本单体110时，就利用热压机160从上侧对基本单体110进行加压。此时，利用热压机160来对基本单体110进行加压的周期能够考虑热传递而适当地选择。即，若能够使热充分地传递至内部，则能够每当层叠两个或两个以上的基本单体110时，就利用热压机160来进行加压。
如此，若向基本单体110施加热和压力，则能够使基本单体110相互粘结。为了这种粘结，如上所述，可以在第二隔膜114的两面涂敷有具有粘结力的涂敷物质。作为参照，为了加热，热压机160能够在内部具有加热器163。
但是，热压机160能够具有形状与基本单体110的平坦端面的形状对应的加压面165。若热压机160具有这种加压面165，则能够在维持基本单体110的整齐排列的状态下更加有效地对基本单体110进行加压。
对此进行详细说明的话，电极和隔膜通常具有正方形的形状。由此，基本单体110通常具有正方形的平坦端面形状。与此对应地，若热压机160也具有正方形的加压面165，则热压机160能够对整个基本单体110进行加压。即，在面接触状态下进行加压。由此，当热压机160对基本单体110进行加压时，可以防止基本单体110的整齐排列(align)散乱。相反，若利用辊(roll)来对基本单体110进行加压，则存在可能使基本单体110的排列散乱的隐患。这是因为，辊只能从基本单体110的一侧角向相反侧角依次移动并对基本单体110进行加压。
作为参照，优选地，加压面165至少比电极大。为了绝缘，通常使电极形成得比隔膜小。因此，若加压面165比电极大，则能够同时对电极和隔膜的整个粘结面进行加压。
另一方面，优选地，热压机160以50～100kgf/cm2的压力对基本单体110进行加压。若以小于50kgf/cm2的压力对基本单体110进行加压，则可能隔膜和电极未相互粘结，或者即使粘结也容易分离，因而并不优选，若以大于100kgf/cm2的压力对基本单体110进行加压，则可能损伤隔膜，因而并不优选。
并且，优选地，热压机160在以80～100℃的温度进行加热的状态下，对基本单体110进行加压。若在小于80℃的温度下对基本单体110进行加压，则可能隔膜和电极未相互粘结，或者即使粘结也容易分离，因而并不优选，若在大于100℃的温度下对基本单体110进行加热，则可能使隔膜的气孔(pore)堵塞，因而并不优选。
不仅如此，优选地，热压机160对基本单体110加压1～3秒钟。若对基本单体110进行加压的时间短于1秒钟，则可能隔膜和电极未相互粘结，或者即使粘结也容易分离，因而并不优选，若对基本单体110进行加压的时间长于3秒钟，则批量生产的粘性时间(Tack time)增加，因而并不优选。
另一方面，电极组件100能够还包括第一辅助单体130和第二辅助单体140中的至少一个。即，在基本单体层叠步骤中，能够在电极组件100还层叠第一辅助单体130和第二辅助单体140中的至少一个。此时，可以在层叠所有的基本单体之后层叠辅助单体，也可以在辅助单体上依次层叠基本单体。
首先，对第一辅助单体130进行观察。基本单体110使第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114依次层叠而形成。因此，第一电极116(以下，称之为“第一末端电极”)位于使基本单体110层叠而形成的电极组件100的最上侧或最下侧。第一辅助单体130附加地层叠于这种第一末端电极116(第一末端电极可以为正极，也可以为负极)。
更具体地，如图6所示，若第一电极111为正极且第二电极113为负极，则第一辅助单体130a能够从第一末端电极116起依次、即从第一末端电极116起向外侧(以图6为基准，为上侧)依次层叠隔膜114、负极113、隔膜112及正极111而形成。并且，如图7所示，若第一电极111为负极且第二电极113为正极，则第一辅助单体130b能够从第一末端电极116起依次、即从第一末端电极116起向外侧依次层叠隔膜114及正极113而形成。如图6或图7所示，电极组件100可以通过第一辅助单体130而使正极位于第一末端电极116侧的最外侧。
电极通常由集电体和涂敷于集电体的两面的活性物质层构成。由此，以图6为基准，正极的活性物质层中的位于集电体的下侧的活性物质层以隔膜为介质而与负极的活性物质层中的位于集电体的上侧的活性物质层相互发生反应。但是，若在以相同的方式形成基本单体110之后将其依次层叠而形成电极组件100，则位于电极组件100的最上侧或最下侧的第一末端电极只能与其他第一电极同样地在集电体的两面具有活性物质层。但是，若第一末端电极具有在集电体的两面涂敷有活性物质层的结构，则第一末端电极的活性物质层中的位于外侧的活性物质层无法与其他活性物质层发生反应。因此，会导致浪费活性物质层的问题。
第一辅助单体130用于解决这种问题。即，第一辅助单体130与基本单体110单独形成。因此，第一辅助单体130能够具有仅在集电体的一面形成有活性物质层的正极。即，第一辅助单体130能够具有仅在集电体的两面中的与基本单体110相向的一面(以图6为基准，为与下侧相向的一面)涂敷有活性物质层的正极。
结果是，若还在第一末端电极116附加地层叠第一辅助单体130而形成电极组件100，则能够使仅单面被涂敷的正极位于第一末端电极116侧的最外侧。因此，能够解决浪费活性物质层的问题。并且，由于正极(例如)为放出镍离子的结构，因而使正极位于最外侧这有利于电池容量。
然后，对第二辅助单体140进行观察。第二辅助单体140基本上执行与第一辅助单体130相同的作用。更加具体地进行说明。基本单体110自上而下或自下而上依次层叠第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114而形成。因此，第二隔膜117(以下，称之为“第二末端隔膜”)位于使基本单体110层叠而形成的电极组件100的最上侧或最下侧。第二辅助单体140附加地层叠于这种第二末端隔膜117。
更具体地，如图8所示，若第一电极111为正极且第二电极113为负极，则第二辅助单体140a能够由正极111形成。并且，如图9所示，若第一电极111为负极且第二电极113为正极，则第二辅助单体140b能够从第二末端隔膜117起依次、即从第二末端隔膜117起向外侧依次层叠负极111、隔膜112及正极113而形成。第二辅助单体140与第一辅助单体130同样地也能够具有仅在集电体的两面中的与基本单体110相向的一面(以图9为基准，与上侧相向的一面)涂敷有活性物质层的正极。结果是，若在第二末端隔膜117附加地层叠第二辅助单体140而形成电极组件100，则能够将仅单面被涂敷的正极位于第二末端隔膜117侧的最外侧。
作为参照，根据需要，第一辅助单体130和第二辅助单体140也能够还在最外侧包括隔膜。例如，在位于最外侧的正极需要与壳体电绝缘的情况下，第一辅助单体130和第二辅助单体140还可以在正极的外侧包括隔膜。根据相同的理由，如图8所示，还可以在层叠有第二辅助单体140的相反侧、即图8的电极组件的最上侧露出的正极也包括隔膜。
另一方面，优选地，如图10至图12所示地形成电极组件。首先，能够如图10所示地形成电极组件100e。基本单体110b能够自下而上依次层叠第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114而形成。此时，第一电极111可以为正极，第二电极113可以为负极。并且，第一辅助单体130c能够从第一末端电极116起依次、即以图10为基准以自上而下层叠隔膜114、负极113、隔膜112及正极111而形成。此时，第一辅助单体130c的正极111能够只在与基本单体110b相向的一面形成有活性物质层。
并且，第二辅助单体140c能够从第二末端隔膜117起依次层叠正极111(第一正极)、隔膜112、负极113、隔膜114及正极118(第二电极)而形成。此时，第二辅助单体140c的正极中的位于最外侧的正极118(第二正极)能够仅在与基本单体(110b)相向的一面形成有活性物质层。作为参照，若辅助单体包括隔膜，则有利于单体的整齐排列。
然后，能够如图11所示地形成电极组件100f。基本单体110b能够自下而上依次层叠第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114而形成。此时，第一电极111可以为正极，第二电极113可以为负极。并且，第一辅助单体130d能够从第一末端电极116起依次层叠隔膜114、负极113及隔膜112而形成。此时，不具有第二辅助单体也无妨。作为参照，负极可能因电位差而与电极壳的铝层发生反应。因此，优选地，负极通过隔膜而与电极壳绝缘。
最后，能够如图12所示地形成电极组件100g。基本单体110c能够自上而下依次层叠第一电极111、第一隔膜112、第二电极113及第二隔膜114而形成。此时，第一电极111可以为负极，第二电极113可以为正极。并且，第二辅助单体140d能够从第二末端隔膜117起依次层叠负极111、隔膜112、正极113、隔膜114及负极119而形成。此时，不具有第一辅助单体也无妨。

Claims (19)

1.一种电极组件的制造方法，包括：
基本单体制造步骤，依次层叠第一电极、第一隔膜、第二电极及第二隔膜而制造四层结构的基本单体；以及
基本单体层叠步骤，以基本单体为单位来层叠所述基本单体而制造电极组件，并且每当层叠预定数量的基本单体时，就向最外侧的基本单体施加热和压力而使所述基本单体相互粘结。
2.根据权利要求1所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体层叠步骤中，每当层叠预定数量的基本单体时，就利用热压机从上侧对最上侧的基本单体进行加压。
3.根据权利要求2所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述热压机具有形状与所述基本单体的平坦端面的形状对应的加压面。
4.根据权利要求2所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述热压机以50～100kgf/cm2的压力对所述基本单体进行加压。
5.根据权利要求2所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述热压机在以80～100℃的温度进行加热的状态下对所述基本单体进行加压。
6.根据权利要求2所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述热压机对所述基本单体加压1～3秒钟。
7.根据权利要求1所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体制造步骤中，使所述电极和所述隔膜粘结而制造所述基本单体。
8.根据权利要求7所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体制造步骤中，通过层压使所述电极和所述隔膜粘结而制造所述基本单体。
9.根据权利要求7所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述隔膜在表面涂敷有具有粘结力的涂敷物质。
10.根据权利要求9所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述涂敷物质为无机物粒子和粘结剂聚合物的混合物。
11.根据权利要求9所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述第一隔膜在与所述第一电极和所述第二电极相向的两面涂敷有所述涂敷物质，所述第二隔膜在与所述第二电极相向的一面和其相反面涂敷有涂敷物质。
12.根据权利要求1所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体制造步骤中，反复层叠所述四层结构而制造所述基本单体。
13.根据权利要求1所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体层叠步骤中，还在第一末端电极层叠第一辅助单体，所述第一末端电极为位于所述电极组件的最上侧或最下侧的第一电极，
当所述第一电极为正极且所述第二电极为负极时，所述第一辅助单体以从所述第一末端电极起依次层叠隔膜、负极、隔膜及正极的方式形成，当所述第一电极为负极且所述第二电极为正极时，所述第一辅助单体以从所述第一末端电极起依次层叠隔膜及正极的方式形成。
14.根据权利要求13所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述第一辅助单体的正极包括：
集电体；以及
活性物质，仅涂敷于所述集电体的两面中的与所述基本单体相向的一面。
15.根据权利要求1所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体层叠步骤中，还在第一末端电极层叠第一辅助单体，所述第一末端电极为位于所述电极组件的最上侧或最下侧的第一电极，
当所述第一电极为正极且所述第二电极为负极时，所述第一辅助单体以从所述第一末端电极起依次层叠隔膜、负极及隔膜的方式形成。
16.根据权利要求1所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体层叠步骤中，还在第二末端隔膜层叠第二辅助单体，所述第二末端隔膜为位于所述电极组件的最上侧或最下侧的第二隔膜，
当所述第一电极为正极且所述第二电极为负极时，所述第二辅助单体由正极形成，当所述第一电极为负极且所述第二电极为正极时，所述第二辅助单体以从所述第二末端隔膜起依次层叠负极、隔膜及正极的方式形成。
17.根据权利要求16所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
所述第二辅助单体的正极包括：
集电体；以及
活性物质，仅涂敷于所述集电体的两面中的与所述基本单体相向的一面。
18.根据权利要求1所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体层叠步骤中，还在第二末端隔膜层叠第二辅助单体，所述第二末端隔膜为位于所述电极组件的最上侧或最下侧的第二隔膜，
当所述第一电极为正极且所述第二电极为负极时，所述第二辅助单体以从所述第二末端隔膜起依次层叠第一正极、隔膜、负极、隔膜及第二正极的方式形成，
所述第二辅助单体的第二正极包括：
集电体；以及
活性物质，仅涂敷于所述集电体的两面中的与所述基本单体相向的一面。
19.根据权利要求1所述的电极组件的制造方法，其特征在于，
在所述基本单体层叠步骤中，还在第二末端隔膜层叠第二辅助单体，所述第二末端隔膜为位于所述电极组件的最上侧或最下侧的第二隔膜，
当所述第一电极为负极且所述第二电极为正极时，所述第二辅助单体以从所述第二末端隔膜起依次层叠负极、隔膜、正极、隔膜及负极的方式形成。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105633451A (zh) * 2015-12-29 2016-06-01 深圳市优特利电源有限公司 超薄型聚合物电池及制作方法
CN105870511A (zh) * 2016-06-13 2016-08-17 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子叠片电池电芯的制造方法
CN106159347A (zh) * 2016-07-05 2016-11-23 深圳吉阳智云科技有限公司 复合式叠片电芯及其叠片单元和叠片方法
CN106785071A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电池单元的热复合工艺
CN107204488A (zh) * 2017-05-12 2017-09-26 深圳市格林晟科技有限公司 一种复合叠片方法
CN109560252A (zh) * 2017-12-29 2019-04-02 蜂巢能源科技有限公司 电极层叠组件的制造方法以及电极层叠组件
CN111819726A (zh) * 2018-12-24 2020-10-23 株式会社Lg化学 缓解弯曲现象的堆叠型电极组件及其制造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6521825B2 (ja) * 2015-10-14 2019-05-29 トヨタ自動車株式会社 積層型電池の製造方法
KR102089537B1 (ko) * 2016-04-15 2020-03-16 주식회사 엘지화학 이차전지용 적층시스템
JP6961329B2 (ja) * 2016-07-07 2021-11-05 三洋電機株式会社 電池の製造方法
CN107069056B (zh) * 2016-12-30 2019-05-21 深圳市赢合科技股份有限公司 一种电池折边装置和方法
JP6787241B2 (ja) * 2017-04-28 2020-11-18 トヨタ自動車株式会社 電極積層体及び電池の製造方法
PL3528333T3 (pl) * 2017-08-11 2023-05-29 Lg Energy Solution, Ltd. Zespół elektrodowy, sposób jego wytwarzania i zawierająca go bateria akumulatorowa
JP7069625B2 (ja) * 2017-10-06 2022-05-18 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子の製造方法
JP6907995B2 (ja) * 2018-04-26 2021-07-21 トヨタ自動車株式会社 積層電極体
US10819706B2 (en) * 2018-07-09 2020-10-27 Igt System, apparatus and method for facilitating remote gaming communications in a venue
KR102580441B1 (ko) * 2019-03-06 2023-09-20 주식회사 엘지에너지솔루션 셀 제조 장치 및 방법
CN111769335A (zh) * 2020-08-11 2020-10-13 湖北亿纬动力有限公司 一种热压工艺及热压装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1363123A (zh) * 2000-02-08 2002-08-07 Lg化学株式会社 堆叠的电化学电池
KR20090008085A (ko) * 2007-07-16 2009-01-21 주식회사 엘지화학 열적 안정성이 우수한 전극조립체 및 이를 포함하는이차전지
CN102884665A (zh) * 2010-04-06 2013-01-16 株式会社Lg化学 改进的堆叠型电池胞或者双电池胞、用于使用该电池胞的二次电池的电极组件及其制造方法
CN104170151A (zh) * 2012-05-23 2014-11-26 株式会社Lg化学 电极组件的制造方法及包括由该方法制造的电极组件的电化学元件

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6190426B1 (en) * 1998-12-17 2001-02-20 Moltech Corporation Methods of preparing prismatic cells
KR100497147B1 (ko) 2000-02-08 2005-06-29 주식회사 엘지화학 다중 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조방법
TW499766B (en) 2000-03-29 2002-08-21 Elite Ionergy Co Ltd Battery manufacturing method
US20070202382A1 (en) * 2004-03-19 2007-08-30 Shin Nakamura Solid Electrolyte Fuel Cell
US20060115718A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Delphi Technologies, Inc. Lithium ion polymer multi-cell and method of making
JP4929592B2 (ja) * 2004-12-27 2012-05-09 パナソニック株式会社 エネルギーデバイスの製造法
US8734986B2 (en) 2007-07-11 2014-05-27 Nissan Motor Co., Ltd. Laminate type battery
JP5353032B2 (ja) * 2007-07-11 2013-11-27 日産自動車株式会社 積層型電池
KR101040482B1 (ko) * 2008-03-04 2011-06-09 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층이 코팅된 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
WO2010134942A1 (en) 2009-05-16 2010-11-25 Trutek Corp. Electrostatically charged multi-acting nasal application, product and method
KR101050288B1 (ko) 2009-10-01 2011-07-19 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 갖는 이차 전지
KR101473048B1 (ko) 2011-08-08 2014-12-16 (주) 엘지토스템비엠 결로수 배출 유닛을 구비하는 시스템 창호와 결로수 배출 유닛
TWI520407B (zh) 2013-02-15 2016-02-01 Ｌｇ化學股份有限公司 電極組
WO2014126430A1 (ko) * 2013-02-15 2014-08-21 주식회사 엘지화학 전극조립체 및 이를 포함하는 폴리머 이차전지 셀
KR101595644B1 (ko) * 2013-02-15 2016-02-26 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전극 조립체 및 그 제조방법
TWI520404B (zh) * 2013-02-15 2016-02-01 Ｌｇ化學股份有限公司 電極組及包含其之高分子二次電池單元
TWI520402B (zh) 2013-02-15 2016-02-01 Ｌｇ化學股份有限公司 電極組及其製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1363123A (zh) * 2000-02-08 2002-08-07 Lg化学株式会社 堆叠的电化学电池
KR20090008085A (ko) * 2007-07-16 2009-01-21 주식회사 엘지화학 열적 안정성이 우수한 전극조립체 및 이를 포함하는이차전지
CN102884665A (zh) * 2010-04-06 2013-01-16 株式会社Lg化学 改进的堆叠型电池胞或者双电池胞、用于使用该电池胞的二次电池的电极组件及其制造方法
CN104170151A (zh) * 2012-05-23 2014-11-26 株式会社Lg化学 电极组件的制造方法及包括由该方法制造的电极组件的电化学元件

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105633451A (zh) * 2015-12-29 2016-06-01 深圳市优特利电源有限公司 超薄型聚合物电池及制作方法
CN105633451B (zh) * 2015-12-29 2018-06-05 深圳市优特利电源有限公司 超薄型聚合物电池及制作方法
CN105870511A (zh) * 2016-06-13 2016-08-17 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子叠片电池电芯的制造方法
CN105870511B (zh) * 2016-06-13 2019-06-21 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子叠片电池电芯的制造方法
CN106159347A (zh) * 2016-07-05 2016-11-23 深圳吉阳智云科技有限公司 复合式叠片电芯及其叠片单元和叠片方法
CN106785071A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电池单元的热复合工艺
CN107204488A (zh) * 2017-05-12 2017-09-26 深圳市格林晟科技有限公司 一种复合叠片方法
CN109560252A (zh) * 2017-12-29 2019-04-02 蜂巢能源科技有限公司 电极层叠组件的制造方法以及电极层叠组件
CN109560252B (zh) * 2017-12-29 2022-05-24 蜂巢能源科技有限公司 电极层叠组件的制造方法以及电极层叠组件
CN111819726A (zh) * 2018-12-24 2020-10-23 株式会社Lg化学 缓解弯曲现象的堆叠型电极组件及其制造方法
US11824154B2 (en) 2018-12-24 2023-11-21 Lg Energy Solution, Ltd. Stack type electrode assembly in which bending phenomenon is alleviated, and manufacturing method therefor
CN111819726B (zh) * 2018-12-24 2024-02-20 株式会社Lg新能源 缓解弯曲现象的堆叠型电极组件及其制造方法

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US10135090B2 (en) 2018-11-20

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