CN108123180A - 电极组件和包括其的可再充电电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电极组件和包括其的可再充电电池。根据本发明的示例性实施例的电极组件包括：负电极和正电极，分别包括基体构件和均设置在每个基体构件的至少一侧处的活性物质层；以及隔板，设置在负电极和正电极之间，其中，负电极的活性物质层包括交替地布置的取向部和非取向部，取向部取向为相对于负电极的一侧具有恒定角。

Description

电极组件和包括其的可再充电电池
技术领域
本发明涉及一种电极组件。更具体地，本发明涉及一种用于可再充电电池的电极组件和包括该电极组件的可再充电电池。
背景技术
由于使用有机电解液，近来作为用于便携式电子装置的电源已经引起公众注意的锂可再充电电池的放电电压是使用目前的碱性水溶液的电池的放电电压的两倍，因此，锂可再充电电池具有高能量密度。
可再充电电池包括通过反复堆叠或螺旋卷绕负电极、隔板和正电极而形成的电极组件。负电极包括碳基负极活性物质，负极活性物质的颗粒可以在各个方向上堆叠在负电极的基体构件的表面上。
可再充电电池的电气特性可以根据由负极活性物质颗粒和基体构件形成的角度而改变，已调查和研究了用于使负极活性物质颗粒取向成相对于基体构件具有恒定方向的结构。
负极活性物质的这样的取向可以在涂覆负极活性物质之后进行，在取向之后执行轧制工艺。轧制工艺使用辊按压负极活性物质，因此负极活性物质会由于轧制而错向。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅为了增强对发明的背景技术的理解，因此，它可以包含不形成对本领域的普通技术人员而言在本国中已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明已经致力于提供一种包括即使在取向之后也保持负极活性物质的取向的负电极的电极组件和一种包括该电极组件的可再充电电池。
根据本发明的示例性实施例的螺旋卷绕的电极组件包括：负电极和正电极，分别包括基体构件和活性物质层，活性物质层均设置在每个基体构件的至少一侧处；以及隔板，设置在负电极和正电极之间，其中，负电极的活性物质层包括交替地布置的取向部和非取向部，取向部取向为相对于负电极的一侧具有恒定角。
取向部和非取向部可以沿与电极组件的螺旋卷绕轴垂直的方向交替布置。
取向部在与螺旋卷绕轴垂直的方向上的宽度可以比取向部在与螺旋卷绕轴平行的方向上的宽度大。
取向部的面积可以比非取向部的面积大，相对于负电极的基体构件的整个面积，非取向部的面积可以为3％以上且50％以下。
取向部和非取向部可以以马赛克格式布置。
负电极的活性物质层可以包括碳基负极活性物质，负电极的活性物质层可以具有如等式1中给出的定义的偏离度(DD)的值，取向部的DD值可以是19以上且60以下，非取向部的DD值可以为5以上且19以下：
[等式1]
DD(偏离度)＝(Ia/Itotal)×100
(其中，Ia表示使用CuKα线测量XRD时非平面角处的峰强度之和，Itotal表示使用CuKα线测量XRD时所有角度处的峰强度之和)。
取向部的DD值与非取向部的DD值之间的差可以为10或更大。
碳基负极活性物质可以是人造石墨或人造石墨与天然石墨的混合物。
根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种可再充电电池。可再充电电池可以包括上述的电极组件和与电极组件一起被容纳在壳体中的电解质。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的负电极的示意性剖视图。
提供图2至图7，以描述用于制造根据本发明的示例性实施例的负电极的方法。
图8示出了根据本发明的另一示例性实施例的构件和磁体的定向。
图9至图11是根据本发明的示例性实施例的负电极的照片。
图12是根据本发明的示例性实施例的可再充电电池的透视图。
图13是沿线XIII-XIII截取的图12的剖视图。
具体实施方式
将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域的技术人员将了解的，在全部不脱离本发明的范围的情况下，可以以各种不同的方式修改描述的实施例。
此外，为了更好地理解和易于描述，任意示出了在图中示出的每个构件的尺寸和厚度，但是本发明不限于此。
在图中，为了清楚，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。
此外，除非明确地描述为相反，否则词语“包括”和诸如“包括”或“包含”的变型将被理解为暗指包括所述元件但不排除任何其它元件。
图1是根据本发明的示例性实施例的负电极的示意性剖视图。
如图1中所示，根据本发明的示例性实施例的用于锂可再充电电池的负电极12包括基体构件(在下文中，可被称为负极基体构件)12a和设置在基体构件12a上并且包括碳基负电极活性物质的活性物质层(在下文中，可被称为负极活性物质层)12b。
活性物质层12b包括取向部LA和非取向部LB。取向部LA和非取向部LB可以具有如等式1中给出的定义的偏离度(degree of divergence)的值。
[等式1]
DD(偏离度)＝(Ia/Itotal)×100
在等式1中，Ia表示使用CuKα线测量XRD时非平面角处的峰强度之和，Itotal表示使用CuKα线测量XRD时所有角度处的峰强度之和。
在这种情况下，在使用CuKα线测量XRD时，非平面角为2θ＝42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°以及77.5±0.2°，即，它们暗指(100)面、(101)R面、(101)H面和(110)面。通常，石墨被划分为具有ABAB型堆叠顺序的六方结构和根据石墨烯层的堆叠顺序的斜方六面体结构，R面暗指斜方六面体结构，H面暗指六方结构。
此外，在使用CuKα线测量XRD时，所有角度表示2θ＝26.5±0.2°、42.4±0.2°、43.4±0.2°、44.6±0.2°、54.7±0.2°以及77.5±0.2°，它们暗指(002)面、(100)面、(101)R面、(101)H面、(004)面和(110)面。在2θ＝43.4±0.2°处的峰可以是碳基(101)R面所对应的峰与集流体(例如，Cu)的(111)面所对应的峰的叠置。
通常，峰强度值暗指峰的高度值或峰的积分面积值，在本示例性实施例中，峰强度值暗指峰的积分面积值。
在本发明的示例性实施例中，通过使用CuKα线作为靶线执行XRD测量，并且通过使用用于改善峰强度分辨率的单色仪来提取靶线。此外，在2θ＝10°至80°、0.044至0.089(°/S)的扫描速度、0.026°/步的步长的条件下执行测量。
本发明的示例性实施例中DD的值通过测量关于负电极的XRD来获得，所述负电极通过使包括负电极的锂可再充电电池完全充电/放电并在完全放电状态下拆分电池而形成。在这种情况下，在0.1C至0.2C下执行充电和放电一次或两次。
在使用CuKα线测量负电极的XRD时，(004)面的峰强度相对于(002)面的峰强度的峰强度比(即，I004/I002)可以为0.04或更大，优选为0.04以上且0.07以下。当I004/I002为0.04或更大时，不增大DC内阻，可以改善速率特性(特别是高速率特性)，并且可以改善循环寿命特性。
这样的DD值是即使在充电和放电之后也保持的属性值。
根据本发明的示例性实施例的DD值表示具有恒定角的取向部LA的负极活性物质(也可称为负电极活性物质)C的取向程度。为了更好地理解和易于描述，碳基活性物质(例如，石墨颗粒)被示出为负极活性物质。
在这种情况下，取向部LA的DD值为19以上且60以下，非取向部LB的DD值为5以上且19以下，取向部LA和非取向部LB的DD值的差为10或更大。因此，位于取向部LA中的负极活性物质以比位于非取向部LB中的活性物质更恒定的角取向。
当取向部LA的DD值为19以上且60以下时，负极活性物质相对于基体构件12a的一侧充分取向而不水平放置，使得负电极中的Li离子在负电极中可以容易地移动。非取向部LB的DD值比取向部LA的DD值相对低，这意味着非取向部LB比取向部LA弱地密集取向。
非取向部LB可以不在涂覆负极活性物质之后进行附加的取向工艺，取向部LA的负极活性物质可以通过使用磁通量来取向。
这将参照图2至图5详细地描述。
提供图2至图7，以描述制造根据本发明的示例性实施例的负电极的方法。
如图2中所示，制备基体构件12a，在基体构件12a下方设置磁体M。接下来，在基体构件12a上涂覆负极活性物质，然后通过使用磁通量来使负极活性物质取向，从而形成取向部LA。例如，在水溶剂中混合97.5wt％的人造石墨、1.5wt％的丁苯橡胶和1wt％的羧甲基纤维素，以制备粘度为2300cps的负极活性物质浆料(在这种情况下，温度为25℃)。
根据本发明的示例性实施例的磁体可以根据需要而容易地施加或去除磁场。在这种情况下，可以通过控制磁感应强度、磁场的暴露时间和负电极活性物质组合物的粘度来控制取向度。
在将Cu箔放置在磁感应强度为4000Gauss的磁体的上部上之后，将制备的负极活性物质浆料涂覆在Cu箔上，然后可以将所述制备的负极活性物质浆料暴露于磁场9s。在这种情况下，通过暴露于磁场而形成的取向部的DD值可以为39。
参照图3，可以通过在使负极基体构件移动的同时连续地涂覆负极活性物质来形成负电极。在这种情况下，在垂直于负极基体构件的方向上形成磁场，从而使负极活性物质相对于负极基体构件具有恒定角，所述恒定角为根据涂覆速度(即，负极基体构件的移动速度)的矢量函数，因此，活性物质层中的负极活性物质可以具有立式的形状，即，相对于负电极的基体构件的表面以恒定角取向。
接下来，如图4中所示，在不形成磁场时在负极基体构件上涂覆负极活性物质，从而形成非取向部LB。在这种情况下，非取向部LB的DD值可以是18。
同时，通过控制负极基体构件的移动速度和是否施加磁场来对取向部LA的宽度D1和非取向部LB的宽度D2进行各种修改。在这种情况下，磁体M的宽度D3优选地设定为比取向部LA的宽度D1和非取向部LB的宽度D2小。
参照图5，因为负电极连续地移动，所以当磁体M比非取向部LB大时，取向部LA可以位于磁体M上方，同时非取向部LB不完全偏离磁体M。因此，因为非取向部LB必须处于备用状态而不向取向部LA施加磁场，直到非取向部LB偏离磁体M并且因此不受磁通量影响，所以会增大工艺时间。
当磁体M的宽度D3比取向部LA的宽度D1大时，这是相同的。
如图6中所示，在非取向部LB完全脱离磁通量的影响之后，因为取向部LA的宽度比磁体M的宽度小，所以即使取向部LA位于磁体M上，取向部LA和非取向部LB也一起位于磁体M上。因此，磁体M的宽度D3优选地比取向部LA宽度D1和非取向部LB的宽度D2小。
然后，重复图2和图4中示出的形成取向部和非取向部的工艺。
接下来，如图7中所示，通过干燥负电极，然后轧制干燥的负电极来形成包括负极基体构件和负极活性物质层的负电极12。
当如本发明的示例性实施例中形成取向部LA和非取向部LB时，当辊R在轧制工艺期间按压负极活性物质时，非取向部LB用作阻挡肋，从而可以防止负极活性物质的取向错向。
即，与取向部LA相比，非取向部LB的负极活性物质相对弱地密集取向，因此，非取向部LB的负极活性物质包括比取向部LA的负极活性物质多的与基体构件12a的一侧平行取向的颗粒。非取向部LB的负极活性物质具有与基体构件12a的一侧接触的相对大的面积，使得负极活性物质与基体构件12a的一侧之间的摩擦力增加。因此，虽然负极活性物质在轧制工艺中被按压，但是取向部LA的活性物质由非取向部LB的活性物质支撑，从而可以保持取向部LA的取向形式。
如上所述，虽然非取向部LB中的离子可移动性可以比取向部LA的离子可移动性低，但是为了防止取向部LA错向，非取向部LB可以具有比取向部LA的面积小的面积。因此，非取向部LB的面积可以是活性物质层的整个面积的3％以上且50％以下。
在上述的示例性实施例中，仅在负极基体构件的一侧中形成负极活性物质层，但是这不是限制性的。如图2至图6中所示，在负极基体构件的一侧中形成活性物质层，使用同一工艺在负极基体构件的另一侧中形成取向部和非取向部，因此可以通过执行卷曲工艺在负极基体构件的两侧中形成活性物质层(参照图1)。
在上述的示例性实施例中，沿负电极的长度方向(或基体构件的移动方向)交替地布置取向部LA和非取向部LB，但是这不是限制性的。可以沿负电极的宽度方向交替地布置取向部LA和非取向部LB。
图8示出了根据本发明的另一示例性实施例的基体构件和磁体的布置。
如图8中所示，在负极基体构件12a上涂覆负极活性物质，使用磁体M向其施加磁通量，以使负极活性物质取向。
在这种情况下，可以在负极基体构件12a的宽度方向上交替地设置磁体部M1和非磁体部M2。当布置在负极基体构件的宽度方向上的磁体部M1和非磁体部M2形成单列时，磁体M可以包括多个列，磁体部M1和非磁体部M2在行方向上交替地设置，从而可以形成马赛克格式。
如图8中所示，当磁体M具有图案时，负极基体构件不能如图2至图7中所示地连续移动。相反，可以通过反复地执行施加磁通量的步骤、去除磁通量的步骤以及移动负极基体构件的步骤来形成负电极。在移动负极基体构件的步骤中，负极基体构件可以沿着磁体的宽度不连续地移动。
图9至图11是根据本发明的示例性实施例的负电极的照片。
图9是在负电极上涂覆负极活性物质然后使用磁通量执行取向之后的负电极的照片，图10是在取向之后进行卷曲工艺的负电极的照片，图11是在被制造为可再充电电池之后执行充电/放电之后的处于放电状态的负电极的照片。在这种情况下，图10和图11是图9的负电极的一部分(即，30mm×30mm)的放大的照片。
在图9中，在取向工艺中使用具有沿负极基体构件的宽度方向交替地布置有磁性部和非磁性部的图案的磁体，在取向工艺之后形成均具有与磁体图案的布置相同的布置的取向部和非取向部。在这种情况下，磁性部示出为比非磁性部暗并且也可以用肉眼确认。这是因为取向部和非磁性部中的负极活性物质(即，碳颗粒的取向度)不同，使得通过碳颗粒和基体构件形成的角度在取向部和非磁性部中彼此不同。因此，取向部和非磁性部具有亮度差，使得取向部可以被示出为相对暗并且非磁性部可以被示出为相对亮。
参照图10，可以观察到的是，即使在轧制工艺之后，也存在相对亮的部分和相对暗的部分并且取向部和非取向部保持交替地布置的图案，如图11中所示，可以观察到的是，即使在充电/放电之后，也存在相对亮的部分和相对暗的部分并且取向部和非取向部保持交替地布置的图案。
如上所述，当如本发明的实施例中形成取向部和非取向部时，即使在轧制工艺和制造可再充电电池之后，也可以保持负极活性物质的取向，因此，可以防止电气特性由于错向而降低。
在下文中，将详细描述包括上述的负电极的可再充电电池。
图12是根据本发明的示例性实施例的可再充电电池的透视图，图13是沿线XIII-XIII截取的图12的剖视图。
如图12和图13中所示，根据本发明的示例性实施例的可再充电电池1000包括电极组件10、容纳电极组件10的壳体27和设置在壳体27的开口中的盖组件30。
根据本发明的示例性实施例的可再充电电池1000将被示例性地描述为棱柱形锂离子可再充电电池。然而，本发明不限于此，并且可以应用于诸如锂聚合物电池和圆形电池等的各种形状的电池。
电极组件10包括顺序地堆叠的正电极11、隔板13和负电极12。隔板13设置在正电极11与负电极12之间并且用于正电极11与负电极12之间的绝缘。
电极组件10可以通过在卷绕轴X周围以隔板13置于正电极(或者，第一电极)11与负电极(或者，第二电极)12之间来卷绕正电极11和负电极12然后按压螺旋卷绕的正电极11、隔板13和负电极12而形成为平压凝胶卷型。
隔板13可以包括聚乙烯、聚丙烯或聚偏二氟乙烯以及它们的多层，诸如聚乙烯/聚丙烯双层隔板、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三层隔板和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层隔板。
正电极11和负电极12包括其中由薄金属箔形成的基体构件形成在由正极活性物质(也可称为正电极活性物质)制成的活性物质层中的电极激活部DA1和DB1以及其中未形成活性物质层的电极未涂覆区DA2和DB2。电极未涂覆区DA2和DB2可以是与基体构件一体地形成的延伸部。
正电极11的电极未涂覆区DA2可以沿正电极11的长度方向设置在正电极11的一个端侧处，负电极12的电极未涂覆区DB2可以沿负电极12的长度方向设置在负电极12的一个端侧处。即，正电极11的电极未涂覆区DA2和负电极12的电极未涂覆区DB2可以相对于电极激活部DA1和DB1彼此相对设置。
正电极11的基体构件可以由铝制成，正极活性物质层可以通过使用能够可逆地嵌入和脱嵌锂的化合物(锂插层化合物)形成，但是这不是限制性的。例如，可以使用诸如钴、锰、镍或其组合的金属的复合氧化物中的一种或更多种。在正电极中，基于正电极的活性物质层的总重量，正电极的活性物质的含量可以为90wt％至98wt％。
在本发明的另一示例性实施例中，正电极活性物质还可以包括粘结剂和导电材料。在这种情况下，相对于正电极的活性物质层的总重量，粘结剂和导电材料的含量可以为1wt％至5wt％。
粘结剂用于使正电极活性物质颗粒彼此良好地粘附，并且使正电极活性物质良好地粘附到正电极基体构件。作为粘结剂，可以使用聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂和尼龙等，但这不是限制性的。
导电材料用于向电极提供导电性，可以使用不引起电池中的化学变化的任何合适的电子导电材料。
此外，负电极的电极激活部DB1可以是图1中示出的负电极。负电极的取向部和非取向部可以沿与电极组件的卷绕轴垂直的方向交替地布置。此外，取向部在与卷绕轴垂直的方向上的宽度可以比取向部在与卷绕轴平行的方向上的宽度大。
负电极的基体构件可以由铜或镍制成，形成负电极的活性物质层的负电极材料的负电极活性物质可以由诸如石墨或碳的活性物质制成。负电极的活性物质层可以包括取向部和非取向部，取向部和非取向部可以沿负电极的长度方向交替地布置。
碳基负电极活性物质可以是人造石墨或者人造石墨和天然石墨的混合物。当作为人造石墨或人造石墨和天然石墨的混合物的结晶碳基材料用作负极活性物质时，与使用无定形碳基活性物质的情况相比，颗粒的结晶性质进一步发展，从而可以进一步改善电极板中碳材料相对于外部磁通量的取向性质。人造石墨和天然石墨可以以诸如球体、板、薄片或纤维等的各种合适的形状形成。此外，当使用人造石墨和天然石墨的混合物时，混合比可以为70:30wt％至95:5wt％。
负电极的活性物质层还可以包括Si基负极活性物质、Sn基负极活性物质和LiMOx(M＝金属)中的至少一种。当负电极的活性物质层还包括上述的材料时，即，当碳基负极活性物质被包括为第一负极活性物质并且所述负极活性物质被包括为第二负极活性物质时，第一负极活性物质和第二负极活性物质的混合比可以为50:50wt％至99:1wt％。
LiMOx(M＝金属)基负极活性物质可以是锂钒氧化物。
Si基负极活性物质可以从由Si、Si-C复合物、SiOx(0<x<2)、Si-Q合金(Q为碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、第15族元素、第16族元素、过渡金属、稀土元素或它们的组合，但不是Si)组成的组中选择，Sn基负极活性物质可以从由Sn、SnO2、Sn-R合金(R为碱金属、碱土金属、第13族元素、第14族元素、第15族元素、第16族元素、过渡金属、稀土元素或它们的组合，但不是Si)组成的组中选择。这些材料中的至少一种可以与SiO2混合。元素Q和元素R可以从Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Ti、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po和它们的组合中选择。
负极活性物质层可以包括粘结剂，并且可选择地包括导电材料。相对于负极活性物质的总重量，负极活性物质中的粘结剂的量可以为1wt％至5wt％。此外，当进一步包括导电材料时，可以使用90wt％至98wt％的负极活性物质、1wt％至5wt％的粘结剂和1wt％至5wt％的导电材料。
粘结剂用于使负极活性物质颗粒彼此良好地粘附并且使负极活性物质良好地粘附到负电极基体构件。作为粘结剂，可以使用非水性粘结剂、水性粘结剂或其组合。
作为非水性粘结剂，可以使用聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含环氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰亚胺或它们的组合。
作为水性粘结剂，可以使用丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯共聚物、聚环氧氯丙烷、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯、乙烯丙烯二烯共聚物、聚(乙烯基吡啶)、胶乳、聚酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、丙烯酸酯树脂或它们组合。
当水性粘结剂用作负极粘结剂时，还可以包括可以提供粘度的纤维素类化合物作为增稠剂。作为纤维素类化合物，可以组合使用羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素和碱金属盐中的一种或更多种。作为碱金属盐，可以使用Na、K或Li。相对于负极活性物质的100wt％，增稠剂的量可以为0.1wt％至3wt％。
导电材料改善负电极的导电性。除非导电材料导致化学变化，否则任何导电材料都可以用作导电剂。导电材料的示例包括诸如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑和碳纤维的碳基材料、诸如铜、镍、铝和银等的金属粉末或金属纤维的金属基材料以及诸如聚亚苯基衍生物的导电聚合物或其混合物。
负极活性物质层的BET比表面积可以为3.0m2/g或更小，可以优选为0.6m2/g至1.2m2/g。当负极活性物质层的BET比表面积为3.0m2/g或更小时，可以改善电池的电化学寿命特性。
对于BET测量，使包括负电极的锂可再充电电池充电/放电，然后拆卸处于完全放电状态下的电池以获得负电极。然后，将得到的负电极切割成预定的尺寸，插入到BET样品保持器中，并且执行氮气吸附法。
负电极可以具有6mg/cm2至65mg/cm2的截面负载水平L/L。
电极组件10可以与电解质一起被容纳在壳体27中，电解质包括非水性有机溶剂和锂盐。
非水性有机溶剂用作传递参与电池的电化学反应的离子的媒介。
锂盐溶解在有机溶剂中，在电池中供应锂离子，基本地操作可再充电锂电池，并改善其中的正电极与负电极之间的锂离子的传输。锂盐可以包括从由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2C2F5)2、Li(CF3SO2)2N、LiN(SO3C2F5)2、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(其中，x和y为自然数，例如1至20的整数)、LiCl、LiI和LiB(C2O4)2(二草酸硼酸锂：LiBOB)组成的组中选择的一种或更多种作为支持电解质盐。锂盐的浓度可以在0.1M至2.0M的范围内。当锂盐的浓度被包括在以上范围内时，电解质具有适当的导电性和粘度，从而可以提供优异的电解质性能并且锂离子可以有效地移动。
壳体27可以由诸如铝的金属制成，并且可以具有长方体形状。壳体27可以具有开口侧，因此盖板可以设置在壳体的开口侧中。
盖组件30包括：盖板31，结合到壳体27以封闭壳体27的开口侧；正极端子21，在盖板31外部突出并且与正电极11电连接；以及负极端子22，在盖板31外部突出并且与负电极12电连接。
盖板31以在一个方向上延伸的板状形成，并且结合到壳体27的开口。
盖板31包括穿透到盖板31中的入口32。设置入口32以注入电解质溶液，密封盖38设置在入口32中。此外，具有凹口39a的通气板39设置在盖板31的通气孔34中。凹口39a被设定为在预定压力下打开。
正极端子21和负极端子22在盖板31上方突出。正极端子21通过集流体41与正电极11电连接，负极端子22通过集流体42与负电极12电连接。
使正极端子21和集流体41电连接的端子连接构件25设置在正极端子21与集流体41之间。端子连接构件25插入到设置在正极端子21中的孔中，然后将端子连接构件25的上端通过焊接固定到正极端子21，将端子连接构件25的下端通过焊接固定到集流体41。
衬垫59插入到端子连接构件25穿透其的孔中，以在端子连接构件25与盖板31之间进行密封，端子连接构件25的下部插入到其内的下绝缘构件43设置在盖板31下方。正极端子21和盖板31通过其彼此电连接的连接板58设置在正极端子21与盖板31之间。端子连接构件25安装成插入到连接板58中。因此，盖板31和壳体27被正电极11充电。
端子连接构件26设置在负极端子22与集流体42之间，以在负极端子22与集流体42之间进行电连接。端子连接构件26插入到设置在负极端子22中的孔中，因此端子连接构件26的上端通过焊接固定到负极端子22，端子连接构件26的下端通过焊接固定到集流体42。
衬垫59插入到端子连接构件26穿透其的孔中，以在端子连接构件26与盖板31之间进行密封，上绝缘构件54设置在负极端子22与盖板31之间，以在负极端子22与盖板31之间进行绝缘。端子连接构件26可以插入到上绝缘构件54的孔中，上绝缘构件54可以围绕负极端子22的端部。
此外，使负极端子22和集流体42在盖板31中绝缘的下绝缘构件45设置在盖板31下方。
短路孔37设置在盖板31中，短路构件56设置在短路孔37中。短路构件56包括以凸弧形状向下弯曲的弯曲部以及形成在弯曲部外部并且固定到盖板31的边缘部。上绝缘构件54可以具有与短路孔37叠置的切口部，短路构件56与通过切口部暴露的负极端子22叠置。
短路构件56与盖板31电连接，当可再充电电池1000的内部压力增大时，短路构件56变形，从而导致正电极与负电极之间的短路。即，当由于可再充电电池中的异常反应而产生气体时，可再充电电池的内部压强增大。当可再充电电池的内部压强增大到高于预定压强时，弯曲部变形为向上凸起，使得负极端子22和短路构件56彼此接触，从而导致短路。
负极端子22还可以包括朝向短路构件56突出的至少一个突起(未示出)，以便于负极端子22和短路构件56的短路。突起和短路构件56彼此分隔开。
虽然已经结合目前认为是实际的示例实施例描述了该发明，但是将理解的是，发明不限于公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在权利要求的范围内的各种修改和等同布置。
<附图标记的描述>
10：电极组件 11：正电极
12：负电极 12a：基体构件
12b：活性物质层 21：正极端子
22：负极端子 25、26：端子连接构件
27：壳体 30：盖组件
31：盖板 32：入口
34：通气孔 37：短路孔
38：密封盖 39：通气板
39a：凹口 41、42：集流体
43、45：下绝缘构件 56：短路构件
58：连接板 59：衬垫
1000：可再充电电池
DA1、DB1：电极激活部
DA2、DB2：电极未涂覆区

Claims (12)

1.一种电极组件，所述电极组件包括：
负电极和正电极，包括基体构件和活性物质层，活性物质层位于基体构件中的相应的基体构件的至少一侧处；以及
隔板，位于负电极和正电极之间，其中，负电极的活性物质层包括交替地布置的取向部和非取向部，其中，取向部中的每个取向部取向为相对于负电极的一侧具有恒定角。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，取向部和非取向部沿第一方向交替地布置并且沿与第一方向垂直的第二方向交替地布置，使得取向部和非取向部以马赛克格式布置。
3.根据权利要求2所述的电极组件，其中，取向部中的每个取向部在第二方向上的宽度比取向部中的每个取向部在第一方向上的宽度大。
4.根据权利要求2所述的电极组件，其中，电极组件具有螺旋卷绕电极组件的凝胶卷型结构，第一方向与螺旋卷绕轴平行，第二方向与螺旋卷绕轴垂直。
5.根据权利要求2所述的电极组件，其中，取向部中的每个取向部的面积比非取向部中的每个非取向部的面积大。
6.根据权利要求5所述的电极组件，其中，相对于负电极的基体构件的整个面积，非取向部中的每个非取向部的面积为3％以上且50％以下。
7.根据权利要求2所述的电极组件，其中，取向部比非取向部暗，非取向部比取向部亮。
8.根据权利要求1所述的电极组件，其中：
负电极的活性物质层包括碳基负极活性物质，
负电极的活性物质层具有如等式1中给出的定义的偏离度的值，取向部的偏离度值为19以上且60以下，非取向部的偏离度值为5以上且19以下：
[等式1]
偏离度＝(Ia/Itotal)×100
其中，Ia表示使用CuKα线测量XRD时非平面角处的峰强度之和，Itotal表示使用CuKα线测量XRD时所有角度处的峰强度之和。
9.根据权利要求8所述的电极组件，其中，取向部的偏离度值与非取向部的偏离度值之间的差为10或更大。
10.根据权利要求8所述的电极组件，其中，碳基负极活性物质为人造石墨或人造石墨与天然石墨的混合物。
11.根据权利要求10所述的电极组件，负电极的活性物质层还包括Si基负极活性物质。
12.一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：
权利要求1至权利要求11中的任何一个权利要求所述的电极组件；
壳体，容纳电极组件；以及
电解质，与电极组件一起被容纳在壳体中。
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