CN104769764A - 电极组件和包括该电极组件的二次电池 - Google Patents

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Abstract

根据本发明实施例的电极组件包括：第一电极板，该第一电极板具有在其一侧的端部处的第一电极突片；第二电极板，该第二电极板具有第二电极突片和突起，该第二电极突片形成在与第一电极突片的纵向方向相同的方向上并且形成在不与第一电极突片重叠的位置处，该突起形成在与第一电极突片重叠的位置处；以及分隔物，该分隔物使第一电极板和第二电极板绝缘。因此，根据本发明的实施例的电极组件和包括电极组件的二次电池可以通过防止分隔物中的锂离子积累来提高二次电池的稳定性。

Description

电极组件和包括该电极组件的二次电池
技术领域
本发明涉及一种电极组件和包括该电极组件的二次电池，并且更具体地，涉及具有提高的稳定性的电极组件和包括该电极组件的二次电池。
背景技术
本申请要求在韩国知识产权局于2013年9月25日提交的韩国专利申请第10-2013-0114002号的优先权，其内容通过引用被合并在此。
由于电气和电子技术的发展，具有各种功能以及小尺寸并且轻质的便携式电子产品的使用已经快速地增加。电池通常被用作用于便携式电子产品的操作的电源，其中主要使用可充电的二次电池。
这样的二次电池作为用于提高环保性和能量效率的新能源已经受到关注，因为二次电池不仅具有能够显著地减少矿物燃料的使用的主要优点而且显然没有产生取决于能量的使用的副产品。二次电池包括电极组件，该电极组件包括阴极、阳极以及分隔物，该分隔物被布置在阴极和阳极之间并且使阴极和阳极绝缘。
发明内容
技术问题
本发明提供一种具有提高的稳定性的电极组件和包括该电极组件的二次电池。
本发明的目的不限于前述的目的，但是从下面的描述中本领域的技术人员将会清楚地理解在此没有描述的其它目的。
技术解决问题
根据本发明的一个方面，提供一种电极组件，包括：第一电极板，该第一电极板具有在其一侧的端部处的第一电极突片；第二电极板，该第二电极板具有第二电极突片和突起，该第二电极突片形成在与第一电极突片的纵向方向相同的方向上并且形成在不与第一电极突片重叠的位置处，该突起形成在与第一电极突片重叠的位置处；以及分隔物，该分隔物使第一电极板和第二电极板绝缘。
第一电极板的面积可以与第二电极板的面积相同或者小于第二电极板的面积。
第一电极板的至少一个表面可以涂覆有第一电极活性材料，并且从第一电极板的涂覆有第一电极活性材料的表面延伸的第一电极突片的表面可以在纵向方向上涂覆有预定长度的第一电极活性材料。
突起可以从第二电极板突出到与所述预定长度相对应的点。
第二电极板的至少一个表面可以涂覆有第二电极活性材料，并且从第二电极板的涂覆有第二电极活性材料的表面延伸的突起的表面可以涂覆有到与所述预定的长度相对应的点的第二电极活性材料。
突起的宽度可以与第一电极突片的宽度相同。
根据本发明的另一方面，提供一种二次电池，包括：电极组件；和袋，该袋容纳电极组件，其中电极组件包括：第一电极板，该第一电极板具有在其一侧的端部处的第一电极突片；第二电极板，该第二电极板具有第二电极突片和突起，该第二电极突片形成在与第一电极突片的纵向方向相同的方向上并且形成在不与第一电极突片重叠的位置处，该突起形成在与第一电极突片重叠的位置处；以及分隔物，该分隔物使第一电极板和第二电极板绝缘。
第一电极板的至少一个表面可以涂覆有第一电极活性材料，并且第一电极突片可以在纵向方向中涂覆有预定长度的第一电极活性材料。
突起可以从第二电极板突出到与预定长度相对应的点。
有益效果
根据本发明的实施例的电极组件和包括该电极组件的二次电池可以提高稳定性。
具体地，根据本发明的实施例的电极组件和包括该电极组件的二次电池可以通过防止在分隔物中的锂离子积累来提高二次电池的稳定性。
附图说明
图1图示了根据本发明的实施例的电极组件的一部分；
图2图示了在图1中图示的阴极板和阳极板；
图3是图示根据本发明的实施例的电极组件的分解视图；并且
图4图示了根据本发明的实施例的包括电极组件的二次电池。
具体实施方式
在下文中，将会参考附图描述本发明，在附图中示出本发明的示例性实施例。在附图中，如有可能通过相同的附图标记可以表示相同的元件。在本发明的实施例的下面的描述中，可以不详细地描述公知的功能或者构造，以便不以不必要的细节模糊了本发明。将会理解的是，虽然在此可以使用术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等以描述各种元件，但是不应通过这些术语限制这些元件。仅使用这些术语以区分一个元件与另一个元件并且旨在不限制对应的元件的本质和序列或者顺序。也将会理解的是，当元件被称为是“被连接到”、“被联接到”、或者“被结合到”另一元件时，其能够被直接地连接或者结合到其它的元件，或者也可以存在中间元件。
图1图示了根据本发明的实施例的电极组件的一部分。图2图示了在图1中图示的阳极板和阴极板。图3是图示根据本发明的实施例的电极组件的分解视图。
首先，参考图1，阴极板110可以由铝或者铝合金形成。阴极板110的两个表面116和118中的至少一个可以涂覆有阴极活性材料层112。在下文中，假定在阴极板110的两个表面中的在阳极板120的方向上的表面涂覆有阴极活性材料层112。例如，阴极活性材料层112可以包括钛酸锂(LTO)。阴极突片114可以被布置在阴极板110的一侧的端部处。阳极板120可以由铜或者铜合金形成。阳极板120的两个表面126和128中的至少一个可以涂覆有阳极活性材料层122。在下文中，假定在阳极板120的两个表面中的在阴极板110的方向上的表面涂覆有阳极活性材料层122。阳极活性材料层122可以包括能够嵌入或者解嵌锂离子的阳极活性材料，并且碳基阳极活性材料，诸如晶体或者非晶碳或者碳复合材料可以被用作阳极活性材料。然而，在本发明中的阳极活性材料不限于上述种类的阳极活性材料。
阳极突片124可以被布置在阳极板120的一侧的端部处。阳极突片124可以在与阴极板110的阴极突片114的方向相同的方向上形成。阳极突片124可以被形成在不与阴极突片114重叠的位置处。而且，在阳极板120的一侧的端部处，突起125可以形成在与阳极突片124间隔开并且与阴极突片114重叠的位置处。例如，突起125可以形成在与阴极突片114重叠的位置处。例如，可以在用于制备阳极板120的冲槽期间通过改变切口模或者冲槽图案(例如，就激光冲槽而言)来形成突起125。
通过被布置在阴极板110和阳极板120之间的分隔物130可以使阴极板110和阳极板120绝缘。例如，分隔物130可以由非纺织物形成。例如，通过包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯六氟丙烯中的任意一个可以形成分隔物130。
如在图1中所图示，分隔物130不仅可以被布置在阴极板110和阳极板120之间，而且还可以覆盖和绝缘位于电极组件100的最外侧处的阴极板110或者阳极板120。因此，分隔物130不仅可以使阴极板110和阳极板120之间绝缘，而且还可以被构造成使电极组件110和其它装置之间绝缘。
参考图2，阴极板110的面积可以与阳极板120的面积相同或者比阳极板120的面积小。在下文中，假定阴极板110的面积小于阳极板120的面积。
从阴极板110的涂覆有阴极活性材料层112的表面延伸的阴极突片114的表面可以在纵向方向上涂覆有预定长度的阴极活性材料层112。
阳极突片124可以形成在不与阴极突片114重叠的位置处。
阳极板120的突起125可以形成在与阴极突片114重叠的位置处。突起125可以从阳极板120突出到与所述预定的长度相对应的点。突起125的宽度可以与阴极突片114的宽度相同。即，突起125可以从阳极板120突出到其可以完全覆盖被涂覆在阴极突片114的表面上的阴极活性材料层112的点。
参考图3，通过堆叠阴极板110、阳极板120以及分隔物130可以形成电极组件100。虽然在图3中未图示，但是通过被布置在如在图2中所图示的阴极板110上方或者阳极板120下方，分隔物130可以绝缘被堆叠在阴极板110上方或者在阳极板120下方的阳极板120或者阴极板110。
如上所述，阴极板110的阴极突片114的表面可以在纵向方向上涂覆有预定长度的阴极活性材料层112。这可能是由于在利用阴极活性材料112涂覆阴极板110的工艺中的不均匀性并且也可能是由于在形成阴极板110的工艺中冲槽的不均匀性。结果，可能出现阴极突片114的表面的涂覆有阴极活性材料层112的一部分可能从阳极板120偏离的情况。即，尽管事实上阴极板110的面积小于阳极板120的面积，但是可能出现阴极突片114的表面的涂覆有阴极活性材料层112的部分可能从阳极板120偏离的情况。
在二次电池的充电和放电过程中，阴极板110和阳极板120可以通过分隔物130传递锂离子。然而，在阴极突片114的表面的涂覆有阴极活性材料层112的一部分如上所述从阳极板120偏离的情况下，从偏离的部分排出的锂离子不可能被传递到阳极板120而是可能在分隔物130中积累。通过金属沉淀可以跟踪分隔物130中的锂离子积累，并且这可能引起对二次电池的稳定性的限制。
然而，如上所述，根据本发明的实施例的电极组件100的阳极板120包括突起125，该突起125形成在与阴极突片114重叠的位置处。因此，即使在阴极突片114的表面的涂覆有阴极活性材料层112的部分偏离阳极板120的情况下，从阴极突片114的被涂覆的部分排出的锂离子也可以被传递到阳极板120的突起125。因此，根据本发明的实施例的电极组件100可以防止分隔物130中的锂离子积累，并且此外，可以提高电极组件100和二次电池200的稳定性(参见图4)。
图4图示了根据本发明的实施例的包括电极组件的二次电池。
参考图4，根据本发明的实施例的包括电极组件100的二次电池200可以包括参考图1至图3描述的电极组件100、外壳体210以及保护电路模块220。
外壳体210可以包括主体212和盖214。
主体212可以包括：容纳部212a，该容纳部212a作为用于容纳电极组件100的空间；和密封部212b，该密封部212b通过从容纳部212a的入口延伸而被包括。
盖214可以从主体212的密封部212b的任意边缘延伸。
盖214可以包括盖区域214a和密封部214b。
盖区域214a可以与主体212的容纳部212a对应以覆盖主体212的容纳部212a。例如，盖区域214a的面积可以与主体212的容纳部212a的面积相同或者大于主体212的容纳部212a的面积。
密封部214b可以与主体212的密封部212b对应。
因此，就二次电池200而言，电极组件100被容纳在容纳部212a中，并且通过诸如热熔合的方法密封主体212的密封部212b和盖214的密封部214b。
在这样的情况下，二次电池200可以包括从电极组件100的阴极突片114延伸的阴极引线216和从阳极突片124延伸的阳极引线218。
保护电路模块220通过阴极引线216和阳极引线218被电连接到电极组件100。保护电路模块220可以包括控制二次电池200的控制装置222。保护电路模块220可以控制二次电池200的充电和放电。保护电路模块220可以通过外部端子224连接二次电池200和外部装置。
如上所述，根据本发明的实施例的电极组件100的阳极板120包括突起125，该突起125形成在与阴极突片114重叠的位置处。因此，即使在阴极突片114的表面的涂覆有阴极活性材料的部分从阳极板120偏离的情况下，从阴极突片114的被涂覆的部分排出的锂离子也可以被传递到阳极板120的突起125。因此，可以提高二次电池200的稳定性。
虽然已经参考本发明的示例性实施例特别地示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的由所附的权利要求书限定的精神和范围的情况下可以进行各种形式和细节的变化。示例性实施例应仅在描述意义上考虑并且不是用于限制的目的。因此，不是通过本发明的详细描述而是通过随附的权利要求来限定本发明的范围，并且该范围内的所有不同将会被解释为被包括在本发明中。

Claims (9)

1.一种电极组件，包括：
第一电极板，所述第一电极板具有在其一侧的端部处的第一电极突片；
第二电极板，所述第二电极板具有第二电极突片和突起，所述第二电极突片形成在与所述第一电极突片的纵向方向相同的方向上并且形成在不与所述第一电极突片重叠的位置处，所述突起形成在与所述第一电极突片重叠的位置处；以及
分隔物，所述分隔物使所述第一电极板和所述第二电极板绝缘。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述第一电极板的面积与所述第二电极板的面积相同或者小于所述第二电极板的面积。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述第一电极板的至少一个表面涂覆有第一电极活性材料，并且
从所述第一电极板的涂覆有所述第一电极活性材料的表面延伸的所述第一电极突片的表面在所述纵向方向上涂覆有预定长度的所述第一电极活性材料。
4.根据权利要求3所述的电极组件，其中，所述突起从所述第二电极板突出到与所述预定长度相对应的点。
5.根据权利要求4所述的电极组件，其中，所述第二电极板的至少一个表面涂覆有第二电极活性材料，并且
从所述第二电极板的涂覆有所述第二电极活性材料的表面延伸的所述突起的表面涂覆有到与所述预定长度相对应的所述点的所述第二电极活性材料。
6.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述突起的宽度与所述第一电极突片的宽度相同。
7.一种二次电池，包括：
电极组件；和
袋，所述袋容纳所述电极组件，
其中，所述电极组件包括：
第一电极板，所述第一电极板具有在其一侧的端部处的第一电极突片；
第二电极板，所述第二电极板具有第二电极突片和突起，所述第二电极突片形成在与所述第一电极突片的纵向方向相同的方向上并且形成在不与所述第一电极突片重叠的位置处，所述突起形成在与所述第一电极突片重叠的位置处；以及
分隔物，所述分隔物使所述第一电极板和所述第二电极板绝缘。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，所述第一电极板的至少一个表面涂覆有第一电极活性材料，并且
所述第一电极突片在所述纵向方向上涂覆有预定长度的所述第一电极活性材料。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中，所述突起从所述第二电极板突出到与所述预定长度相对应的点。
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