CN108701855B - 电极组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电极组件。所述电极组件包括：第一隔板片；以及分别粘附至第一隔板片的两个表面的第一电极片和第二电极片，其中具有不同粘合力的图案化掩模分别设置在第一隔板片的两个表面上，第一电极片粘附至两个表面中具有相对较高的粘合力的第一表面的掩模，且第二电极片粘附至具有相对较低的粘合力的第二表面的掩模。

Description

电极组件及其制造方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年2月16日提交的韩国专利申请第10-2016-0018002号的优先权，通过引用将上述专利申请作为整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种电极组件及其制造方法，且更具体地，涉及一种在电极与隔板之间的粘合力和润湿性方面得到改善并且有助于除去气体的电极组件及其制造方法。
背景技术
一般而言，不同于不可充电的原电池，二次电池(secondary battery)是指可充电和可放电的电池。这种二次电池正广泛地应用于诸如手机、笔记本电脑和摄像机之类的高科技电子领域中。
根据现有技术的这种二次电池包括电极组件。在此，将正极(positiveelectrode)和负极(negative electrode)分别设置在隔板的顶表面和底表面上，随后利用压力进行层压(lamination)并折叠(folding)，从而制造出电极组件。
然而，在电极组件中，正极具有比负极更大的粘合力。因此，当将正极和负极在相同的条件下粘附至隔板时，可能会在正极和负极的粘合力方面产生偏差。结果，很难制造出具有均匀品质的电极组件。
发明内容
技术问题
已做出本发明以解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种电极组件及其制造方法，其中隔板的顶表面和底表面的每一个上的粘合层被图案化，使得正极和负极以相同的粘合力粘附，润湿性得到改善，气体易于排出。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的一种电极组件包括：第一隔板片；以及第一电极片和第二电极片，第一电极片和第二电极片分别粘附至第一隔板片的两个表面，其中具有不同粘合力的图案化掩模分别设置在第一隔板片的两个表面上，第一电极片粘附至两个表面中具有相对较高的粘合力的第一表面的掩模，且第二电极片粘附至具有相对较低的粘合力的第二表面的掩模。
第一隔板片的两个表面的每一个可经等离子体(plasma)处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模，第二表面可相较于第一表面经相对较弱地等离子体处理。
仅第一隔板片的第一表面可经等离子体处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模。
在第一隔板片的第一表面或两个表面上除了掩模之外的表面可不具有粘合力或具有比所述掩模小的粘合力。
其上设置有具有预定图案的掩模的粘合剂涂层可设置在第一隔板片的两个表面的每一个上，其中第二表面可提供有粘合剂涂层，在该粘合剂涂层上设置的掩模比设置在第一表面上的掩模的表面积和厚度小。
其上设置有具有预定图案的掩模的粘合剂涂层可设置在第一隔板片的两个表面的每一个上，其中第二表面可提供有设置在第二表面上的粘合剂涂层，设置在第二表面上的掩模可比第一表面的掩模的表面积和厚度小。
藉由等离子体(plasma)处理使粘合力得到激活且具有预定图案的掩模可从粘合剂涂层突出。
相较于第一表面，第二表面可经相对较弱地等离子体处理。
经等离子体处理的粘合剂涂层中除了掩模之外的表面可不具有粘合力或具有比所述掩模小的粘合力。
第一电极片可以是负极，第二电极片可以是正极。
电极组件可进一步包括粘附至第一电极片或第二电极片的一个外表面的第二隔板片。
粘附至第一电极片或第二电极片的第二隔板片的表面可经等离子体处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模。
当第二隔板片粘附至第二电极片的外表面时，设置在第二隔板片上的掩模可与设置在第一隔板片的第二表面上的掩模具有相同的粘合力。
当第二隔板片粘附至第一电极片的外表面时，设置在第二隔板片上的掩模可与设置在第一隔板片的第一表面上的掩模具有相同的粘合力。
一种用于制造根据本发明的包括上述组分的电极组件的方法包括：步骤(S10)，制造第一隔板片，使得在第一隔板片的两个表面上形成具有不同粘合力的图案化掩模；步骤(S20)，在第一隔板片的两个表面中的具有相对较高的粘合力的第一表面的掩模上设置第一电极片，并且在第一隔板片的两个表面中的具有相对较低的粘合力的第二表面的掩模上设置第二电极片；和步骤(S30)，施加热和压力，以使第一电极片和第二电极片粘附至第一隔板片的两个表面，从而制造出基本单元。
在步骤(S10)中，第一隔板片的两个表面的每一个可经等离子体(plasma)处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模，且第二表面可相较于第一表面经相对较弱地等离子体处理。
在步骤(S10)中，仅第一表面可经等离子体处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模。
在步骤(S10)中，具有预定图案的掩模从中突出的粘合剂涂层可设置在第一隔板片的两个表面的每一个上，其中设置在第二表面上的掩模可比设置在第一表面上的掩模具有更小的表面积和厚度。
在步骤(S30)之后，所述方法可进一步包括步骤(S40)，施加热和压力，以使第二隔板片粘附至基本单元的第二电极片，并且将基本单元缠绕以制造电极组件。
有益效果
本发明具有以下效果。
首先：可提供在第一隔板片的两个表面上不同地施加粘合力的图案化掩模以统一地调整第一电极片和第二电极片的粘合力，具体地，气体可得以排出，或者电解质可通过图案化掩模之间的空间被引入以改善浸渍，从而提高电极组件的品质。
其次：可提供图案化掩模，其中施加至第一隔板片的第一表面和第二表面的等离子体的强度不同以向第一隔板片的两个表面不同地施加粘合力。
第三：等离子体可仅施加至第一隔板片的第一表面以激活图案化掩模，从而向第一隔板片的两个表面不同地施加粘合力。
第四：可将具有不同表面积和厚度的图案化掩模应用于在第一隔板片的两个表面上涂覆的粘合剂涂层，以向第一隔板片的两个表面施加不同的粘合力。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的电极组件的截面图。
图2是图解在根据本发明的电极组件中设置的第一隔板片的第一表面的平面图。
图3是图解在根据本发明的电极组件中设置的第一隔板片的第二表面的平面图。
图4是图1中所示的部分“A”的放大图。
图5是根据本发明第二实施方式的电极组件的截面图。
图6是根据本发明第一实施方式的包括第二隔板片在内的电极组件的截面图。
图7是图解根据本发明的电极组件的制造方法的流程图。
图8是图解根据本发明第一实施方式的第一隔板片的制造工艺的视图。
图9是图解根据本发明第二实施方式的第一隔板片的制造工艺的视图。
具体实施方式
下文中，将以本发明所属领域的普通技术人员可以容易地实施本发明的技术构思的方式参照附图详细地描述本发明的各实施方式。然而，本发明可以不同的形式实施，而不应被解释为受限于在此阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略任何对描述本发明不必要的内容，此外，附图中相同的参考标记表示相同的元件。
[电极组件]
如图1中所示，根据本发明的电极组件100包括第一隔板片130；以及分别粘附至第一隔板片130的两个表面(即当从图1中看时为第一隔板片130顶表面和底表面)的第一电极片110和第二电极片120。在此，第一电极片110为负极，第二电极片120为正极。
在电极组件100中，作为正极的第二电极片120具有比作为负极的第一电极片110更大的粘合力。因此，当第一电极片110和第二电极片120分别以相同的粘合力粘附至第一隔板片130的两个表面时，由于第二电极片120的粘合力比第一电极片110的粘合力大很多，因此可能会产生阻碍界面粘合的因素。
具体地，当电极组件100进行粘合时，可能会在第一隔板片130与第一电极片110之间以及第一隔板片130与第二电极片120之间产生气体。因此，气体未被排放到外部，导致产生阻碍电极组件100的粘合的因素。
为了解决上述问题，如图2和图3中所示，根据本发明的电极组件100可通过在其两个表面上提供具有不同粘合力的图案化掩模的第一隔板片130来统一地调整第一电极片110和第二电极片120的粘合力。具体地，当电极组件进行粘合时产生的气体可通过图案化掩模之间的路径被快速地排放到外部，此外，电解质可被引入以改善浸渍。
也就是说，在根据本发明的电极组件100中，如图4中所示，具有不同粘合力的图案化掩模133和134可分别提供在第一隔板片130的两个表面上。第一电极片110粘附至两个表面中具有相对较高的粘合力的第一表面131的掩模133，且第二电极片120粘附至具有相对较低的粘合力的第二表面132的掩模134。
也就是说，具有不同粘合力的图案化掩模133和134可分别提供在第一隔板片130的两个表面上。在此，设置在第一隔板片130的第二表面132(第二电极片120粘合其上)上的掩模134可降低粘合力以统一地调整第一电极片110和第二电极片120的粘合力。
具体地，设置在第一隔板片130的两个表面上的掩模133和134可形成有预定图案，以沿纵向或宽度方向在掩模133和134之间提供路径。因此，当电极组件100进行粘合时产生的气体可被排出，或者电解质可通过该路径被引入以改善浸渍。
下文中，将参照附图描述根据本发明的实施方式的电极组件100。
第一实施方式
根据第一实施方式，参照图1和图8，电极组件100的第一隔板片130具有图案化掩模133和134设于其上的两个表面，所述图案化掩模133和134具有粘合力且具有藉由等离子体装置200的等离子体处理而形成的预定图案。在此，相较于第一表面131，可在第二表面132上执行相对较弱的等离子体处理。因此，第二表面132的图案化掩模133可具有比第一表面131的图案化掩模134更低的粘合力。
如上所述，由于第二电极片120粘附至经相对较弱的等离子体处理的第二表面132的掩模134，第一电极片110粘附至经相对较强的等离子体处理的第一表面131的掩模133，因此，第一电极片110和第二电极片120可具有统一的粘合力。
在此，掩模133和134可从第一隔板片130的两个表面以预定图案突出。因此，可在掩模133和134之间限定气体排放空间，从而更容易地排放当电极组件100进行粘合时产生的气体。
在此，掩模133和134的每一个可具有圆形、椭圆形、矩形、多边形和长条形中的一种形状。
具体地，其中未设置掩模133和134以限定气体排放空间的表面可不具有粘合力或具有比掩模133和134小的粘合力，从而同时实现粘结性能和气体排放性能。
在此，如图6中所示，根据本发明的电极组件100进一步包括粘附至第一电极片110或第二电极片120的一个外表面的第二隔板片140。
也就是说，电极组件100需在其最外侧部分上包括第二隔板片140，以使电极组件100得以缠绕以制成包卷形状。如图6中所示，第二隔板片140粘附至第二电极片120的下部，因而，电极组件100具有其中第一电极片110、第一隔板片130、第二电极片120和第二隔板片140层压并缠绕的结构。因此，电极组件100被制成包卷形状。
粘附至第一电极片110或第二电极片120的第二隔板片140的表面可经等离子体(plasma)处理以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模141，从而改善粘附至第二隔板片140的电极片的粘合力。
在此，当第二隔板片140粘附至第二电极片120的外表面时，第二隔板片140的掩模141可与设置在第一隔板片130的第二表面132上的掩模134具有相同的粘合力，因而，第二电极片120的两个表面可具有相同的粘合力。
此外，当第二隔板片140粘附至第一电极片110的外表面时，第二隔板片140的掩模141可与设置在第一隔板片130的第一表面131上的掩模133具有相同的粘合力，因而，第一电极片110的两个表面可具有相同的粘合力。
第二实施方式
根据第二实施方式，参照图5和图9，在电极组件100中，仅有第一表面131经等离子体处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模133。也就是说，由于第一表面131经等离子体处理而具有比第二表面132更大的粘合力，因此第一电极片110和第二电极片120可统一地调整粘合力。
[电极组件的制造方法]
以下将描述包括上述组分在内的电极组件的制造方法。
如图7中所示，一种根据本发明的电极组件的制造方法包括：步骤(S10)，制造第一隔板片130，使得在第一隔板片130的两个表面上形成具有不同粘合力的图案化掩模133和134；步骤(S20)，在第一隔板片130的两个表面上设置第一电极片110和第二电极片120；和步骤(S30)，使第一电极片110和第二电极片120分别粘附至形成在第一隔板片130的两个表面上的掩模133和134。将未完成的电极组件缠绕成包卷形以制造完成的电极组件100。
在步骤(S10)中，在第一隔板片130的两个表面上形成具有不同粘合力的图案化掩模133和134。
根据第一方法，如图8中所示，第一隔板片130的两个表面经由等离子体装置200的等离子体处理以形成掩模133和134，掩模133和134的每一个具有预定图案和活化的粘合力。在此，相较于第一表面131，第二表面132经相对较弱的等离子体处理，因此，第二表面132的掩模134具有比第一表面131的掩模133更低的粘合力。
也就是说，具有相对较高的粘合力的第一表面131的掩模133可粘附至作为负极的具有相对较低的粘合力的第一电极片110，且具有相对较低的粘合力的第二表面132的掩模134可粘附至作为正极的具有相对较高的粘合力的第二电极片120。因此，第一电极片110和第二电极片120可统一地调整粘合力。具体地，当电极组件进行粘合时产生的气体可经由图案化掩模133和134之间的空间被排出，以防止由气体的发生而导致的粘附缺陷。
根据第二方法，如图9中所示，第一隔板片130的两个表面中仅第一表面131可经由等离子体装置200的选择性等离子体处理以形成具有预定图案和活化的粘合力的掩模133，因此，第二表面132可具有比第一表面131更低的粘合力。因此，第一电极片110和第二电极片120可统一地调整粘合力。
在步骤(S20)中，第一电极片110设置在第一隔板片130的两个表面中的具有相对较高的粘合力的第一表面131上，且第二电极片120设置在第一隔板片130的两个表面中的具有相对较低的粘合力的第二表面132上。
在步骤(S30)中，施加热和压力，以使第一电极片110和第二电极片120粘附至第一隔板片130的两个表面，从而制造出未完成的电极组件。
在步骤(S30)之后，所述方法包括步骤(S40)，使第二隔板片140粘附至未完成的电极组件的最外侧部分。
如图6中所示，在步骤(S40)中，施加热和压力，以使第二隔板片140粘附至未完成的电极组件的第二电极片120，然后，将第二隔板片140和第二电极片120缠绕成包卷形以制备电极组件。在此，第二隔板片140的掩模141可与设置在第一隔板片130的第二表面132上的掩模134具有相同的粘合力。
因此，在根据本发明的电极组件中，第一电极片110和第二电极片120可分别粘附至隔板的具有不同粘合力的两个表面，以统一地调整第一电极片110和第二电极片120的粘合力，从而改善质量。
因此，本发明的范围由所附权利要求书限定，而不是由前面的描述和其中描述的示例性实施方式限定。在本发明的权利要求范围内和在权利要求的等同意义范围内做出的各种修改均被认为是在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种电极组件，包括：
第一隔板片；和
第一电极片和第二电极片，所述第一电极片和所述第二电极片分别粘附至所述第一隔板片的两个表面，
其中所述第一隔板片的两个表面中的每一个经等离子体处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模，并且所述两个表面中的第二表面相较于所述两个表面中的第一表面经相对较弱地等离子体处理，使得在所述第一隔板片的两个表面上分别设置具有不同粘合力的图案化掩模，并且
所述第一电极片粘附至两个表面中具有相对较高的粘合力的所述第一表面的掩模，且所述第二电极片粘附至具有相对较低的粘合力的所述第二表面的掩模，
其中所述第一电极片是负极，所述第二电极片是正极。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其中在所述第一隔板片的所述两个表面上除了掩模之外的表面不具有粘合力或具有比所述掩模小的粘合力。
3.根据权利要求1所述的电极组件，进一步包括粘附至所述第一电极片或所述第二电极片的一个外表面的第二隔板片。
4.根据权利要求3所述的电极组件，其中粘附至所述第一电极片或所述第二电极片的所述第二隔板片的表面经等离子体处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模。
5.根据权利要求4所述的电极组件，其中，当所述第二隔板片粘附至所述第二电极片的外表面时，设置在所述第二隔板片上的掩模与设置在所述第一隔板片的所述第二表面上的掩模具有相同的粘合力。
6.根据权利要求4所述的电极组件，其中，当所述第二隔板片粘附至所述第一电极片的外表面时，设置在所述第二隔板片上的掩模与设置在所述第一隔板片的所述第一表面上的掩模具有相同的粘合力。
7.一种用于制造电极组件的方法，所述方法包括：
步骤(S10)，制造第一隔板片，其中所述第一隔板片的两个表面中的每一个经等离子体处理，以提供具有预定图案和活化的粘合力的掩模，并且所述两个表面中的第二表面相较于所述两个表面中的第一表面经相对较弱地等离子体处理，使得在所述第一隔板片的两个表面上形成具有不同粘合力的图案化掩模；
步骤(S20)，在所述第一隔板片的两个表面中的具有相对较高的粘合力的所述第一表面的掩模上设置第一电极片，并且在所述第一隔板片的两个表面中的具有相对较低的粘合力的所述第二表面的掩模上设置第二电极片；和
步骤(S30)，施加热和压力，以使所述第一电极片和所述第二电极片粘附至所述第一隔板片的两个表面，从而制造出基本单元，
其中所述第一电极片是负极，所述第二电极片是正极。
8.根据权利要求7所述的方法，在步骤(S30)之后，进一步包括步骤(S40)，施加热和压力，以使第二隔板片粘附至所述基本单元的所述第二电极片，并且将所述基本单元缠绕以制造所述电极组件。
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