CN105830266A - 阶梯状结构的混合型电极组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括单元单体的电极组件，该单元单体包括电极板堆叠体，该电极板堆叠体具有其中分隔膜置于阳极或者阴极电极板之间的结构，并且本发明所提供的电极组件包括具有不同尺寸的两种或者更多种类型的单元单体的组合，其具有如下结构，其中单元单体从平坦表面沿着高度方向堆叠，并且通过利用单片型分隔膜缠绕至少两个基础单元单体，在单元单体中位于电极组件的下部处的基础单元单体形成集成基础结构，并且其中在具有在其间置入分隔膜的同时，堆叠子单元单体，即不是基础单元单体的其余单体。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有阶梯状结构的混合型电极组件。
背景技术
随着移动装置已经日益得到发展，并且对于这种移动装置的需求已经增加，对于二次电池的需求也已经急剧地增加。在这种二次电池中，呈现高能量密度和操作电压以及优良的电荷保持和服务寿命特性的锂二次电池已经广泛地用作各种电子产品以及移动装置的能量源。
基于其外观，锂二次电池可以通常被分类成圆柱形电池、棱柱形电池，或者袋形电池。基于电解溶液的类型，锂二次电池还可以被分类成锂离子电池、锂离子聚合物电池，或者锂聚合物电池。
近来移动装置小型化的趋势已经增加了对于具有小的厚度的棱柱形电池或者袋形电池的需求。特别地，大量的兴趣当前地聚焦于这种袋形电池，因为易于修改袋形电池的形状，袋形电池的制造成本是低的，并且袋形电池是轻质的。
通常，袋形电池是如下的电池，其具有在密封状态下容纳在由包括树脂层和金属层的层压片制成的袋形电池外壳中的电极组件和电解质。安装在电池外壳中的电极组件可以构造成具有果冻卷(缠绕)型结构、堆叠型结构，或者组合(堆叠/折叠)型结构。
图1是典型地示出包括堆叠型电极组件的袋形二次电池的结构的视图。
参考图1，袋形二次电池10构造成具有如此结构，其中，包括正电极、负电极和分别地布置在正电极和负电极之间的分隔物的电极组件30在密封状态下被安装在袋形电池外壳20中，从而电连接到电极组件30的正电极突片31和负电极突片32的两条电极引线40和41被向外暴露，每一个分隔物被涂覆有固体电解质。
电池外壳20包括外壳本体21和一体地连接到外壳本体21的盖22，外壳本体21具有电极组件30位于其中的凹陷的接纳部23。
电池外壳20由层压片制成，该层压片包括构成层压片的最外层的外部树脂层20A、用于防止材料渗透的隔离金属层20B和用于密封的内部树脂层20C。
堆叠型电极组件30的正电极突片31和负电极突片32通过焊接而分别地联接到电极引线40和41。另外，绝缘膜50可以附接到电极引线40和41中的每一个的顶部和底部，从而当使用热焊接装置将外壳本体21的上端24和盖22的上端彼此热焊接时，防止在热焊接装置(未示出)与电极引线40和41之间发生短路并且确保在电极引线40和41与电池外壳20之间的密封。
然而，近年来，根据对于纤薄型设计或者各种其它设计的趋势变化，已经要求新型的电池单体。
即，上述电池单体被构造成包括具有相同尺寸或者相同容量的电极组件。因此，为了制造具有考虑到各种可能的、将电池单体应用于此的装置的设计而设计的新颖结构的电池单体，有必要减小电池单体的容量或者修改装置的设计从而装置的尺寸增加。
另外，在装置的设计的修改期间电连接是复杂的，并且因此可能难以制造满足期望条件的电池单体。
进而，还可能有必要基于电极组件的形状而制造电池外壳。
因此，高度必要的是能够依赖于电池单体应用于此的装置的形状而使用的电极组件和电池外壳以及包括它们的电池单体。
发明内容
技术问题
已经做出本发明以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。
本发明的一个目的在于提供一种构成电池单体的电极组件，该电极组件被构造成安装在装置的各种空间中，由此最大化地利用装置的内部空间，并且被构造成除了具有矩形结构的通常装置还有效地安装在具有不同外部形状的各种装置中。
技术方案
根据本发明的一个方面，能够通过提供如下一种电极组件实现以上和其它目的，该电极组件包括单元单体，每一个单元单体由电极板堆叠体构成，电极板堆叠体构造成具有其中分隔物布置在包括正电极或者负电极的电极板之间的结构，其中该电极组件包括具有不同尺寸的两种或者更多种单元单体的组合，单元单体基于一平面在高度方向上堆叠，使用单片型分隔膜缠绕位于电极组件的下部处的两个或者更多个单元单体，即两个或者更多个基础单元单体，以构成集成基础结构，并且除了基础单元单体之外的其它单元单体在分隔物布置在各个其它单元单体之间的状态下被堆叠，所述其它单元单体即为子单元单体。
因此，基于上述特殊结构，根据本发明的电极组件可以用于制造具有各种容量和尺寸的电池单体。另外，电池单体可以安装在其中安装电池单体的装置的各种空间中，由此最大化地利用装置的内部空间。
进一步，具有不同尺寸的单元单体被沿着竖直方向堆叠。因此，由于电池单体具有紧凑的结构，所以能够增加电池单体的容量并且改善余留空间的利用。
在单元单体之间的尺寸差异不受特别限制。例如，单元单体可以在每一个单元单体的厚度、幅度(水平长度)和宽度(竖直长度)中的至少一方面是相互不同的。
同时，如在前描述地，使用单片型分隔膜缠绕位于电极组件的下部处的两个或者更多个单元单体，即两个或者更多个基础单元单体，以构成集成基础结构。具体地，基础单元单体可以是二分单体(bi-cells)，每一个二分单体构造成具有如下结构，其中一个或者多个正电极和一个或者多个负电极在其中分隔物分别地布置在正电极和负电极之间的状态下被堆叠，并且其中位于基础单元单体的相反的主表面处的电极具有相同的极性。
另外，通常，负电极的面积必须大于正电极的面积，从而提高电池单体的安全性并且防止电池单体容量的浪费。因此，集成基础结构的两个最外面的二分单体可以是C型二分单体，每一个C型二分单体构造成具有其中负电极位于基础单元单体的相反的主表面处的结构。
二分单体具有相同的尺寸从而使用单片型分隔膜缠绕二分单体以构成集成基础结构，由此确保期望的刚性。
同时，子单元单体可以基于一平面沿着高度方向堆叠在构成集成基础结构的基础单元单体上。具体地，每一个子单元单体可以是全单体(full-cell)，全单体被构造成具有其中位于子单元单体的相反的主表面处的电极板具有不同极性的结构。
在一个具体实例中，子单元单体可以具有相同的厚度。另外，子单元单体被顺序地从电极组件的下端向上堆叠从而具有较小尺寸的子单元单体位于具有较大尺寸的子单元单体上。结果，电极组件可以构造成具有其中电极组件的外部形状具有阶梯状台阶的结构。
在这个结构中，全单体可以被如此构造，使得在在其中分隔物布置在电极板之间的状态下彼此相邻的电极板中具有相对大的尺寸的电极板是负电极。
在另一个具体实例中，基础单元单体可以具有比子单元单体更大的厚度、幅度和宽度。另外，基础单元单体中的一个和与该基础单元单体相邻的全单体中的相应的一个可以被如此构造，使得基础单元单体的电极板是负电极并且全单体的电极板是正电极。
如在前描述地，通常，负电极的面积应该大于正电极的面积从而提高电池单体的安全性并且防止电池单体容量的浪费，这将在下文中更加详细地描述。
在在单元单体之间的界面处正电极和负电极的容量与面积的比率(N/P比率)等于或者大于构成具有相对大的面积的单元单体的正电极和负电极的容量与面积的比率(N/P比率)。
在其中在单元单体之间的界面处的N/P比率低于构成具有相对大的面积的单元单体的正电极和负电极的N/P比率的情形中，具有在其中安装的根据本发明的电极组件的锂二次电池的性能和安全性可能劣化，这不是优选的。
在单元单体之间的界面处彼此面对的正电极和负电极的N/P比率与构成每一个单元单体的正电极和负电极的N/P比率之比可以是1：1到3：1、1：1到2：1，或者1：1到1.5：1。可以使用以下方程式1计算N/P比率。
在方程式(1)中，
每单位面积负电极充电容量＝每单位面积负电极加载水平(g/cm2)×负电极活性材料率(％)×每单位重量的负电极充电容量(mAh/g)，
负电极效率＝(负电极放电容量/负电极充电容量)×100，
每单位面积的正电极设计容量＝设计容量/被涂覆的正电极面积，并且
设计容量＝正电极加载水平(g/cm2)×正电极活性材料率(％)×每单位重量的正电极充电容量(mAh/g)–不可逆负电极容量(mAh)。
同时，可以使用以下方法测量每单位重量正电极充电容量、每单位重量负电极充电容量、负电极放电容量和不可逆负电极容量。
1)测量每单位重量正电极充电容量的方法：作为待评价的正电极制备半单体，相反的电极由锂金属形成，当以低速率控制执行充电(在0.2C之后)时测量半单体的容量，并且按照半单体的重量将测量容量标准化。
2)测量每单位重量负电极充电容量的方法：作为待评价的负电极制备半单体，相反的电极由锂金属形成，当以低速率控制执行充电(在0.2C之后)时测量半单体的容量，并且按照半单体的重量将测量容量标准化。
3)测量每单位重量负电极放电容量的方法：作为待评价的负电极制备半单体，对电极由锂金属形成，当以低速率控制执行充电(在0.2C之后)时测量半单体的容量，并且按照半单体的重量将测量容量标准化半单体制备负电极评价，相反的电极由锂金属形成，在以低速率控制执行充电(在0.2C之后)之后，在放电时测量半单体的容量，并且按照半单体的重量将测量容量标准化。
4)测量每单位重量不可逆负电极容量的方法：测量在在负电极半单体充电和放电一次时的容量之间的差异。
5)每单位面积负电极加载水平的定义：在单位面积负电极集电器上涂覆的负电极活性材料的重量。
6)单位面积正电极加载水平的定义：在单位面积正电极集电器上涂覆的正电极活性材料的重量。
在构造成使得在电极组之间的界面处的N/P比率高于构成具有相对大的面积的电极组的正电极和负电极的N/P比率的具体实施例中，构成第n电极组的正电极的加载水平和构成第(n+1)电极组的正电极的加载水平可以是相等的，并且构成第(n+1)电极组的负电极的加载水平可以高于构成第n电极组的负电极的加载水平。
另外，构成第(n+1)电极组的负电极的加载水平和构成第n电极组的负电极的加载水平可以是相等的，并且构成第n电极组的正电极的加载水平可以高于构成第(n+1)电极组的正电极的加载水平。
在此情形中，构成第n电极组的正电极和负电极的N/P比率与构成在第n电极组上堆叠的第(n+1)电极组的正电极和负电极的N/P比率的比率可以是1：1。
另外，构成在第n电极组上堆叠的第(n+1)电极组的正电极和负电极的N/P比率可以大于构成第n电极组的正电极和负电极的N/P比率。
这里，构成第n电极组的电极的尺寸或者面积可以大于构成第(n+1)电极组的电极的尺寸或者面积。
在构造成使得在电极组之间的界面处的N/P比率高于构成每一个电极组的正电极和负电极的N/P比率的另一个具体实施例中，构成第(n-1)电极组的正电极的加载水平、构成第n电极组的正电极的加载水平和构成第(n+1)电极组的正电极的加载水平可以是相等的，并且构成第(n-1)电极组的负电极的加载水平和构成第(n+1)电极组的负电极的加载水平可以高于构成第n电极组的负电极的加载水平。
另外，构成第(n-1)电极组的负电极的加载水平、构成第n电极组的负电极的加载水平和构成第(n+1)电极组的负电极的加载水平可以是相等的，并且构成第n电极组的正电极的加载水平可以高于构成第(n-1)电极组的正电极的加载水平和构成第(n+1)电极组的正电极的加载水平。
在此情形中，构成第n电极组的正电极和负电极的N/P比率与构成在第n电极组上堆叠的第(n+1)电极组的正电极和负电极的N/P比率的比率可以是1：1，并且构成第n电极组的正电极和负电极的N/P比率与构成沿着与基于平面的高度方向相反的方向在第n电极组上堆叠的第(n-1)电极组的正电极和负电极的N/P比率的比率可以是1：1。
另外，构成在第n电极组上堆叠的第(n+1)电极组的正电极和负电极的N/P比率可以高于构成第n电极组的正电极和负电极的N/P比率，并且构成沿着与基于平面的高度方向相反的方向在第n电极组上堆叠的第(n-1)电极组的正电极和负电极的N/P比率可以高于构成第n电极组的正电极和负电极的N/P比率。
这里，构成第n电极组的电极的尺寸或者面积可以大于构成第(n-1)电极组的电极和构成第(n+1)电极组的电极的尺寸或者面积。
只要在在电极组之间的界面处的N/P比率等于或者高于构成具有相对大的面积的电极组的正电极和负电极的N/P比率，构成具有相对小的面积的电极组的正电极和负电极的N/P比率便可以等于或者大于构成具有相对大的面积的电极组的正电极和负电极的N/P比率。
另外，只要在在电极组之间的界面处的N/P比率等于或者高于构成具有相对大的面积的电极组的正电极和负电极的N/P比率，构成具有相对小的面积的电极组的负电极的加载水平便可以等于或者大于构成具有相对大的面积的电极组的负电极的加载水平。
进而，只要在在电极组之间的界面处的N/P比率等于或者高于构成具有相对大的面积的电极组的正电极和负电极的N/P比率，构成具有相对小的面积的电极组的正电极的加载水平便可以等于或者小于构成具有相对大的面积的电极组的正电极的加载水平。
在电极具有相同的孔隙度的条件下，可以基于电极的厚度检查电极的装载水平。可以使用离子刻蚀(ionmilling)检查电极的厚度。
在其中堆叠单元单体的结构或者其中堆叠电极组的结构中，具有相同极性的电极板的电极突片可以从各个电极板突出从而电极突片被布置在共享同一条假想垂线的位置处。
即，基于在具有相同极性的电极板中具有最小尺寸的电极板的电极突片在此处形成的位置，其余的电极突片可以在具有最小尺寸的电极板的电极突片和其余电极突片在此处共享假想垂线的位置处形成。
例如，基于具有最小尺寸的正电极板的正电极突片在此处形成的位置，各个正电极突片可以在各个正电极突片和具有最小尺寸的正电极板的正电极突片在此处共享假想垂线的位置处形成。
在以上结构中，该平面是任意平面。例如，该平面可以是地面或者垂直于地面的平面。因此，可以沿着高度方向在平面上堆叠电极板。可替代地，可以沿着高度方向在垂直于地面的平面上堆叠电极板。
在下文中，为了理解方便，该平面可以指地面。在此情形中，从平面的高度方向可以指与重力方向相反的方向，并且与高度方向相反的方向可以指重力方向。
例如，在以上说明中的表述“电极板基于平面沿着高度方向堆叠”可以意味着电极板可以被沿着重力的方向和/或沿着与重力相反的方向从地面堆叠。因此，电极板的堆叠方向可以是重力方向和/或与重力相反的方向。
具体地，可以在其中在分隔膜被置于各个电极组之间并且每一个电极组的一个侧表面、另一个侧表面、或者一个侧表面和另一个侧表面被分隔膜包围的状态下堆叠具有不同尺寸的两个电极组的情形中形成该阶梯状结构。
另外，还可以在其中在分隔膜被置于各个电极组之间并且每一个电极组的一个侧表面、另一个侧表面、或者一个侧表面和另一个侧表面被分隔膜包围的状态下堆叠具有不同尺寸的三个电极组从而具有相反极性的电极板面对彼此的情形中形成该阶梯状结构。
根据以上说明，本领域技术人员将易于理解具有三个或者更多个阶梯的结构，并且将省略其详细说明。
同时，子单元单体可以构造成具有如此结构，其中在分隔物被布置在全单体之间的状态下，利用热和压力将两个或者更多个全单体结合到彼此，从而确保期望的刚性。
在此情形中，每一个全单体可以构造成具有如此结构，其中分隔物、正电极、分隔物、负电极和分隔物被顺序地堆叠，并且可以将固定部件添加到利用热和压力结合到彼此的每一个全单体的一个侧表面从而确保堆叠结构的安全性。
另外，可以堆叠单元单体使得电极端子被布置在相同的位置处。
根据本发明的另一个方面，提供一种电池单体，该电池单体具有安装在电池外壳中的、带有上述构造的电极组件。
具体地，电极组件的单元单体的电极突片可以联接到单一电极引线以形成电池单体的电极端子。
例如，电池单体可以是具有安装在袋形外壳中的电极组件的袋形电池单体。然而，本发明不限于此。
具体地，袋形电池单体可以构造成具有如此结构，其中在电极组件连接到从电池外壳向外突出的电极端子的状态下，电极组件安装在由包括树脂层和金属层的层压片制成的电池外壳中。
电池外壳被制造为具有足够的厚度以呈现预定的柔性从而在电池外壳处形成阶梯状台阶。如果电池外壳的厚度太大，则当在电池外壳处形成台阶时，电池外壳可以由于缺乏柔性而断裂。另外，电池单体的体积和重量增加。另一方面，如果电池外壳的厚度太小，则电池外壳可能容易地由于外力而断裂。因此，电池外壳可以被制造为具有50到200μm的厚度，此时电池外壳具有适当的柔性和耐久性。
电池外壳可以包括上壳和下壳。上壳和下壳可以是独立的部件。可替代地，上壳和下壳可以在其相应的端部处相互连接以构成单一部件。
可以使用各种方法在电池外壳的接纳部处形成阶梯状台阶。例如，可以将电池外壳插入具有在其内侧处形成的阶梯状台阶的模具中，并且可以将压力施加到该模具从而在电池外壳的接纳部处形成阶梯状台阶。
在另一个实例中，包括堆叠的电极或者具有不同尺寸的单元单体的电极组件被插入电池外壳的接纳部中，并且将真空施加到电池外壳的接纳部中从而电池外壳的接纳部收缩，由此在电池外壳的接纳部处形成阶梯状台阶。
即，电极组件构造成具有如此结构，其中多个电极或者单元单体具有不同的平面尺寸。当电极组件被安装在电池外壳的接纳部中并且将真空施加到电池外壳的接纳部中时，电池外壳响应于电极组件的外部形状而收缩，结果电池外壳变形，由此在电池外壳的接纳部处形成阶梯状台阶。
真空施加方法解决了只要电极组件的设计改变便应该制造新的电池外壳的问题并且防止了其中应力局部地集中的现象。
电池外壳的接纳部被形成为具有足够的尺寸以允许电极组件位于电池外壳的接纳部中。在一个优选实例中，在此处形成阶梯状台阶的电池外壳的接纳部的一个部分可以构造成在竖直截面上具有对应于台阶形状的弯曲结构。因此，当施加真空时，接纳部的弯曲区域与电极组件形成接触从而移除在接纳部的弯曲区域和电极组件之间的余留空间，结果收缩可以最小化。
在一个具体实例中，电池外壳的接纳部可以构造成具有包括对应于电极组件的上端的平面区域的半球形状。在此情形中，接纳部的半球区域变形，结果在接纳部处形成阶梯状台阶。
电池单体是锂离子电池或者锂离子聚合物电池。然而，本发明不限于此。
通常，锂离子电池包括正电极、负电极、分隔物和包含锂盐的非水性电解溶液。
可以例如通过将正电极活性材料、导电剂和结合剂的混合物施加到正电极集电器并且干燥该混合物而制造正电极。根据需要，可以进一步将填料添加到该混合物。
正电极活性材料可以是但是不限于：分层化合物，诸如锂钴氧化物(LiCoO2)或者锂镍氧化物(LiNiO2)或者由一种或者更多种过渡金属取代的化合物；由化学式Li1+xMn2-xO4(其中x＝0到0.33)代表的锂锰氧化物或者锂锰氧化物，诸如LiMnO3、LiMn2O3或者LiMnO2；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物，诸如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5或者Cu2V2O7；由化学式LiNi1-xMxO2(其中M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或者Ga，并且x＝0.01到0.3)代表的Ni位址型锂镍氧化物；由化学式LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或者Ta，并且x＝0.01到0.1)或者化学式Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu或者Zn)代表的锂锰复合氧化物；具有部分地被碱土金属离子取代的化学式的具有Li的LiMn2O4；二硫化合物；或者Fe2(MoO4)3。
通常添加导电剂使得：基于包括正电极活性材料的化合物的总重量，导电剂具有1到30重量％。导电剂不受特别限制，只要导电剂不在应用导电剂被的电池中诱发任何化学变化的同时，导电剂呈现高导电性。例如，作为导电剂，可以使用：石墨，诸如天然石墨或者人造石墨；碳黑，诸如碳黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑或者夏黑；导电纤维，诸如碳纤维或者金属纤维；金属粉末，诸如碳氟化物粉末、铝粉末或者镍粉末；导电晶须，诸如氧化锌或者钛酸钾；导电金属氧化物，诸如氧化钛；或者聚亚苯基衍生物。
结合剂是有助于在活性材料和导电剂之间的结合并且与集电器结合的成分。基于包括正电极活性材料的化合物的总重量，结合剂通常被以1到30重量％的量添加。作为结合剂的实例，可以使用聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯聚丁橡胶、氟橡胶和各种共聚物。
填料是用于抑制正电极的膨胀的可选成分。关于填料无任何具体限制，只要在应用填料的电池中，该填料不引起化学变化，并且由纤维性材料制成。作为填料的实例，可以使用：烯基聚合物，诸如聚乙烯和聚丙烯；和纤维性材料，诸如玻璃纤维和碳纤维。
通过向负电极集电器施加并且干燥负电极活性材料而制备负电极。根据需要，可以选择性地在负电极中包括上述成分。
作为负电极活性材料，例如，可以使用：碳，诸如非石墨化碳或者石墨基碳；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、周期表的1、2和3族元素、卤素；0≤x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)；锂金属；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或者Bi2O5；导电聚合物，诸如聚乙炔；或者Li-Co-Ni基材料。
分隔物被布置在正电极和负电极之间。作为分隔物，例如可以使用呈现高离子渗透性和高机械强度的绝缘性薄膜。分隔物通常具有0.01到10μm的孔隙直径和5到300μm的厚度。作为用于分隔物的材料，例如使用由呈现耐化学性和疏水性的烯聚合物，诸如聚丙烯制成的薄片或者无纺织物、玻璃纤维或者聚乙烯。在其中固体电解质诸如聚合物被用作电解质的情形中，固体电解质可以在功能上用作分隔物。
包含锂盐的非水性电解溶液由极性有机电解溶液和锂盐构成。非水性液体电解溶液、有机固体电解质或者无机固体电解质可以被用作电解溶液。
作为非水性液体电解溶液的实例，可以提到非质子有机溶剂，诸如N-甲基-2-吡咯烷酮、丙烯碳酸盐、乙烯碳酸盐、丁烯碳酸盐、二甲基碳酸盐、二乙基碳酸盐、γ-丁内酯、乙二醇二甲醚、四羟基呋喃(tetrahydroxyfuran)、2-甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、丙烯碳酸盐衍生物、四氢呋喃衍生物、乙醚、丙酸甲酯和丙酸乙酯。
作为有机固体电解质的实例，可以提到聚乙烯衍生物、聚乙烯氧化物衍生物、聚丙烯氧化物衍生物、磷酸酯聚合物、聚赖氨酸(polyagitationlysine)、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯和包含离子离解组的聚合物。
作为无机固体电解质的实例，可以提到锂(Li)的氮化物、卤化物和硫酸盐，诸如Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4、LiSiO4-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH和Li3PO4-Li2S-SiS2。
锂盐是在上述非水性电解溶液中能够易于溶解的材料，并且可以包括例如LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低脂肪羧酸锂、锂四苯硼酸盐和酰亚胺。
另外，为了改进充电和放电特性和阻燃性，例如，嘧啶、亚磷酸三乙酯、三羟乙基胺、环醚、乙二胺、n-甘醇二甲醚、六磷酰三胺(hexaphosphorictriamide)、硝基苯衍生物、硫磺、醌亚胺染料、N-取代恶唑烷酮、N,N-取代咪唑啉、乙二醇烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化铝等可以被添加到非水性电解溶液。根据情况，为了赋予不燃性，非水性电解溶液可以进一步包括包含卤素的溶剂，诸如四氯化碳和乙烯三氟化物。进而，为了改进高温存储特性，非水性电解溶液可以进一步包括二氧化碳气体。
根据本发明的另一个方面，提供一种包括带有上述构造的电池单体作为电源的装置。该装置可以选自移动电话、便携式计算机、智能电话、平板PC、智能板、上网本计算机、轻型电动车辆(LEV)、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和电力存储设备。
根据本发明进一步的方面，提供一种包括带有上述构造的两个或者更多电池单体作为单元电池的电池组。即，该电池组构造成具有如此结构，其中作为单元电池的两个或者更多电池单体相互串联和/或并联连接。该电池组可以在一种装置诸如移动电话、便携式计算机、智能电话、平板PC、智能板、上网本计算机、轻型电动车辆(LEV)、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆或者电力存储设备中使用。
在本发明所属技术领域中，该装置的结构和制造方法是众所周知的，并且将省略其详细说明。
附图说明
根据与附图相结合的以下详细说明，将更加清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征和其它优点，其中：
图1是示出传统电池单体的总体结构的分解透视图；
图2是示出根据本发明的一个实施例的电池单体的透视图；
图3是图2的竖直截面视图；
图4是示出根据本发明的一个实施例的电极组件的透视图；
图5是典型地示出根据本发明的一个实施例的电极板堆叠体的结构的截面视图；
图6是典型地示出根据本发明的另一个实施例的电极板堆叠体的结构的截面视图；
图7是典型地示出根据本发明的另一个实施例的单元单体的结构的截面视图；并且
图8是示出添加到图5的电极板堆叠体的固定部件的典型视图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，应该注意的是，本发明的范围不受所示意的实施例限制。
图2是示出根据本发明的一个实施例的电池单体的透视图，并且图3是图2的竖直截面视图。
参考图2和3，电池单体100构造成具有如此结构，其中电极组件120安装在由层压片制成的袋形电池外壳110中。电连接到电极组件120的电极引线130从电池外壳110向外突出。电池外壳110包括上壳111和下壳112。上壳111设置有其中安装电极组件120的接纳部116。
电极组件120包括具有不同尺寸的多个单元单体122、124和126。单元单体122、124和126基于一平面在高度方向上堆叠。电池外壳110的接纳部116被构造成具有对应于单元单体122、124和126在其中堆叠的结构的外部形状的阶梯状台阶114。
具有上述结构的电池单体100可以被制造为具有各种容量和尺寸。结果，可以容易地在其中难以安装传统电池单体的空间中安装电池单体100。另外，可以依赖于装置的内部结构在装置的有限空间中安装具有增加的容量的电池单体。因此，能够最大化地利用装置的内部空间。
图4是典型地示出根据本发明的一个实施例的电极组件的透视图。
参考图4，根据本发明的电极组件200构造成具有如此结构，其中使用单片型分隔膜210缠绕具有相同尺寸的五个基础单元单体221、222、223、224和225以构成集成基础结构220，并且基于基础单元单体221、222、223、224和225的平面沿着高度方向在集成基础结构220上堆叠子单元单体231和232。
基础单元单体221、222、223、224和225中的每一个是二分单体，二分单体构造成具有如此结构，其中正电极和负电极在其中分隔物被分别地布置在正电极和负电极之间的状态中被堆叠并且其中位于基础单元单体的相反的主表面处的电极具有相同的极性。具体地，中间基础单元单体223与最外基础单元单体221和225是C型二分单体，它们每一个构造成具有其中负电极位于基础单元单体的相反的主表面处的结构。位于最外基础单元单体221和225与中间基础单元单体223之间的基础单元单体222和224是A型二分单体，它们每一个构造成具有其中正电极位于基础单元单体的相反的主表面处的结构。
子单元单体231和232中的每一个是全单体，其中位于子单元单体的相反的主表面处的电极板具有不同的极性。子单元单体231和232具有相同的厚度但是不同的尺寸。子单元单体231和232顺序地从电极组件200的下端向上堆叠从而具有较小尺寸的子单元单体位于具有较大尺寸的子单元单体上。即，单元单体沿着由箭头示意的方向被顺序地向上堆叠。
另外，子单元单体231和232具有比基础单元单体221、222、223、224和225更小的尺寸。彼此面对的基础单元单体221和子单元单体232被如此构造，使得基础单元单体221的电极板是负电极并且面对基础单元单体221的电极板的、子单元单体232的电极板是正电极。
因此，电极组件200构造成具有混合结构，其中全单体型的子单元单体231和232被沿着由箭头示意的方向堆叠在通过使用片型分隔膜210缠绕二分单体型主单元单体而形成的集成基础结构220的上端上。结果，如与仅仅包括二分单体的电极组件相比较，能够增加形成台阶240的子单元单体231和232的厚度的自由度。另外，如与仅仅包括全单体的电极组件相比较，通过设置集成基础结构220，能够确保电池单体的期望刚性。
图5是典型地示出根据本发明的一个实施例的电极板堆叠体的结构的截面视图，并且图6是典型地示出根据本发明的另一个实施例的电极板堆叠体的结构的截面视图。
图5所示电极板堆叠体被构造成具有如此结构，其中分隔板610、负电极板620、分隔板630和正电极板640在被顺序地堆叠的同时彼此结合。
图6所示另一个电极板堆叠体被构造成具有如此结构，其中分隔板710、负电极板720和分隔板730在被顺序地堆叠的同时彼此结合。
图7是典型地示出根据本发明的另一个实施例的单元单体的结构的截面视图。具体地，单元单体构造成具有如此结构，其中具有图6所示结构的电极板堆叠体被堆叠在包括多个电极板堆叠体的电极板堆叠体组的上端上，每一个电极板堆叠体具有图5所示结构。
图8是示出添加到图5的电极板堆叠体的固定部件的典型视图。具体地，固定部件T1被添加到电极板堆叠体600的前表面或者侧表面。
为了确保简单堆叠结构的安全性，可以将另外的条带固定部件添加到堆叠结构的侧面从而固定该堆叠结构。如在图8(a)中所示，可以将带绕(taping)型固定部件附接到电极板堆叠体600的前表面。可替代地，如在图8(b)中所示，可以使用固定部件T2固定仅仅电极板堆叠体600的侧表面。
在图5到8所示电极板堆叠体中，具有相同厚度的正电极或者负电极在被堆叠的同时彼此结合以形成二分单体。可替代地，可以基于正电极和负电极被应用于此的电池单体的形状或者尺寸，使用具有不同尺寸的正电极或者负电极形成全单体或者二分单体。
虽然已经为了示意性的意图公开了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员可以理解，在不偏离如在所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替代都是可能的。
工业实用性
如根据以上说明清楚地，根据本发明的电极组件被构造成具有阶梯状台阶的混合型电极组件。因此，能够容易地确保电池单体的安置空间，以最大地利用装置的内部空间。另外，能够在装置中使用高容量电池单体并且进一步减小装置的尺寸。
进而，即使在其中由于电极组件和电池外壳的结构特征而有必要改变设计的情形中，仍然能够容易地制造具有期望形状的电池单体。
Claims (24)
1.一种电极组件，所述电极组件包括单元单体，所述单元单体中的每一个由电极板堆叠体构成，所述电极板堆叠体被构造成具有其中分隔物布置在包括正电极或者负电极的电极板之间的结构，其中：
所述电极组件包括具有不同尺寸的两种或者更多种单元单体的组合，
所述单元单体基于一平面在高度方向上堆叠，
使用单片型分隔膜缠绕位于所述电极组件的下部处的两个或者更多个单元单体以构成集成基础结构，所述两个或者更多个单元单体即为两个或者更多个基础单元单体，并且
除了所述基础单元单体之外的其它单元单体在分隔物布置在各个其它单元单体之间的状态下被堆叠，所述其它单元单体即为子单元单体。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述两种或者更多种单元单体在每一个所述单元单体的厚度、幅度(水平长度)和宽度(竖直长度)中的至少一方面是相互不同的。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述基础单元单体是二分单体，每一个所述二分单体被构造成具有如下结构，即：其中一个或者多个正电极和一个或者多个负电极在分隔物分别地布置在所述正电极和所述负电极之间的状态下被堆叠，并且其中位于所述基础单元单体的相反的主表面处的电极具有相同的极性。
4.根据权利要求3所述的电极组件，其中，所述集成基础结构的两个最外面的二分单体是C型二分单体，每一个所述C型二分单体被构造成具有其中负电极位于所述基础单元单体的相反的主表面处的结构。
5.根据权利要求3所述的电极组件，其中，所述二分单体具有相同的尺寸。
6.根据权利要求1所述的电极组件，其中，每一个所述子单元单体是全单体，所述全单体被构造成具有其中位于所述子单元单体的相反的主表面处的电极板具有不同极性的结构。
7.根据权利要求6所述的电极组件，其中，所述子单元单体被顺序地从所述电极组件的下端向上堆叠，使得具有较小尺寸的子单元单体位于具有较大尺寸的子单元单体上。
8.根据权利要求6所述的电极组件，其中，所述全单体被构造成使得：在所述分隔物布置在所述电极板之间的状态下彼此相邻的电极板中具有相对大的尺寸的电极板是负电极。
9.根据权利要求6所述的电极组件，其中，所述子单元单体具有相同的厚度。
10.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述基础单元单体具有比所述子单元单体更大的厚度、幅度和宽度。
11.根据权利要求10所述的电极组件，其中，所述基础单元单体中的一个和与所述基础单元单体相邻的所述全单体中的相应一个被构造成使得：所述基础单元单体的电极板是负电极并且所述全单体的电极板是正电极。
12.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述子单元单体被构造成具有如下结构，即：在分隔物被布置在所述全单体之间的状态下，利用热和压力将两个或者更多个全单体彼此结合。
13.根据权利要求12所述的电极组件，其中，所述全单体中的每一个被构造成具有如下结构，即：分隔物、正电极、分隔物、负电极和分隔物被顺序地堆叠。
14.根据权利要求12所述的电极组件，其中，固定部件被添加到利用热和压力彼此结合的所述全单体中的每一个的一个侧表面。
15.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述单元单体被堆叠使得电极端子被布置在相同的位置处。
16.一种电池单体，所述电池单体具有根据权利要求1到15中的任一项所述的电极组件，所述电极组件被安装在电池外壳中。
17.根据权利要求16所述的电池单体，其中，所述电极组件的单元单体的电极突片被联接到单一电极引线，以形成所述电池单体的电极端子。
18.根据权利要求17所述的电池单体，其中，所述电池单体是袋形电池单体，所述袋形电池单体具有安装在袋形外壳中的电极组件。
19.根据权利要求16所述的电池单体，其中，所述电池外壳被形成为具有对应于所述电极组件的形状。
20.根据权利要求16所述的电池单体，其中，所述电池单体是锂离子二次电池或者锂离子聚合物二次电池。
21.一种电池组，包括两个或者更多个根据权利要求16所述的电池单体。
22.一种装置，包括一个或多个根据权利要求16所述的电池单体或者一个或多个根据权利要求21所述的电池组。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述装置的系统部件位于所述电池单体或者所述电池组的余留空间中。
24.根据权利要求22所述的装置，其中，所述装置选自移动电话、便携式计算机、智能电话、智能板、上网本计算机、轻型电动车辆(LEV)、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和电力存储设备。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107799836A (zh) * | 2016-09-07 | 2018-03-13 | 中兴通讯股份有限公司 | 固态电池制作方法、固态电池及终端 |
| CN110521016A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-11-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 能量存储装置 |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| KR102002315B1 (ko) * | 2015-08-17 | 2019-10-01 | 주식회사 엘지화학 | 용량과 크기가 상이한 단위셀들로 구성된 비정형 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀 |
| KR101826142B1 (ko) * | 2015-08-27 | 2018-02-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체 및 그 제조 방법과 이차 전지 |
| KR101995038B1 (ko) * | 2015-09-30 | 2019-07-01 | 주식회사 엘지화학 | 부착 방식의 유닛셀을 포함하는 하이브리드 전극조립체 |
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| KR20200058173A (ko) * | 2018-11-19 | 2020-05-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| CN109686919A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-26 | 金能电池(东莞)有限公司 | 一种新型的纽扣电池 |
| KR20230060119A (ko) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1363121A (zh) * | 2000-02-08 | 2002-08-07 | Lg化学株式会社 | 堆叠的电化学电池及其制备方法 |
| WO2013141528A1 (ko) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | 계단 구조의 전극 조립체 및 복합 전극 조립체 |
| WO2013157742A1 (ko) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀 및 디바이스 |
| WO2013176533A1 (ko) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | 주식회사 엘지화학 | 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3611765B2 (ja) * | 1999-12-09 | 2005-01-19 | シャープ株式会社 | 二次電池及びそれを用いた電子機器 |
| KR100925857B1 (ko) * | 2006-03-14 | 2009-11-06 | 주식회사 엘지화학 | 향상된 안전성의 다중 중첩식 전기화학 셀 |
| KR100987300B1 (ko) * | 2007-07-04 | 2010-10-12 | 주식회사 엘지화학 | 스택-폴딩형 전극조립체 및 그것의 제조방법 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1363121A (zh) * | 2000-02-08 | 2002-08-07 | Lg化学株式会社 | 堆叠的电化学电池及其制备方法 |
| WO2013141528A1 (ko) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | 계단 구조의 전극 조립체 및 복합 전극 조립체 |
| WO2013157742A1 (ko) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀 및 디바이스 |
| WO2013176533A1 (ko) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | 주식회사 엘지화학 | 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107799836A (zh) * | 2016-09-07 | 2018-03-13 | 中兴通讯股份有限公司 | 固态电池制作方法、固态电池及终端 |
| CN110521016A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-11-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 能量存储装置 |
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