CN114173973A - 二次电池的电极及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种二次电池的电极及其制造方法。根据本发明的一个方面，切割电极片的第一切割线和第二切割线可彼此交叉而在电极片上形成交叉区域，并且在交叉区域中，第一切割线可形成为直线，该直线的一端可与构成第一切割线的一部分的曲线连接，其中该直线可通过切线与该曲线连接。

Description

二次电池的电极及其制造方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月30日提交的韩国专利申请第10-2019-0092474号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体结合在此。
技术领域
本发明涉及一种二次电池的电极及其制造方法，更具体地，涉及一种具有不规则形状的二次电池的电极及其制造方法。
背景技术
通常，可重复充电和放电的二次电池具有规则形状，诸如长方体形状、圆柱形形状等。然而，随着电子装置的形状多样化，并且对最大限度利用这种电子装置的内部空间的需求增加，不同于相关技术，安装在电子装置内部的二次电池的形状也需要是不规则的。
在具有不规则形状的二次电池的情况下，通常，制造具有不规则形状的电极组件并将其容纳在诸如袋型外壳之类的外壳中，然后将外壳密封，从而制造二次电池。
然而，当构成电极组件的电极的形状脱离期望的形状时，存在当将电极组件容纳在外壳中时电极被损坏的问题。特别是，在使用模具切割电极以制造具有不规则形状的电极的过程中，当由于模具或电极的不期望的移动而导致在电极被切口的区域上出现电极缺陷时，经常发生上述电极被损坏的问题。
发明内容
技术问题
因此，解决上述问题的本发明的目的是解决在制造具有不规则形状的二次电池的过程中电极损坏的问题。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，一种制造电极的方法包括：第一切割步骤，沿着包括闭合曲线的第一切割线(N1)切割电极片的一部分，以形成具有与所述第一切割线(N1)的闭合曲线对应的形状的电极；以及在所述第一切割步骤之后的第二切割步骤，沿着包括闭合曲线的第二切割线(N2)另外切割所述电极片的一部分，以形成与所述第一切割步骤中形成的电极分隔开的、具有与所述第二切割线(N2)的闭合曲线对应的形状的电极，其中所述第一切割线(N1)与所述第二切割线(N2)彼此交叉而在所述电极片上形成交叉区域(C1)，在所述交叉区域(C1)中，所述第一切割线(N1)形成为直线(SL1)，并且所述直线(SL1)的一端与构成所述第一切割线(N1)的一部分的曲线(CL)连接，其中所述直线(SL1)通过切线与所述曲线(CL)连接。
在所述交叉区域(C1)中，所述第二切割线(N2)可形成为与所述第一切割线(N1)的所述直线(SL1)交叉的直线(SL2)。
在所述第一切割步骤和所述第二切割步骤中，所述第一切割线(N1)的整体形状与所述第二切割线(N2)的整体形状可相同。
所述第一切割步骤和所述第二切割步骤的每一个中形成的电极可包括：第一主体部，所述第一主体部具有第一宽度(W1)并且沿第一方向(D1)延伸第一长度(L1)；和第二主体部，所述第二主体部具有小于所述第一长度(L1)的第二宽度(W2)并且从所述第一主体部的一端沿第二方向(D2)延伸第二长度(L2)。
所述交叉区域(C1)可形成在所述第二切割步骤中形成的电极的所述第二主体部的在所述第二长度(L2)的方向上的两端之中的、与所述第一切割步骤中形成的电极相邻的一端上。
在所述第一切割步骤和所述第二切割步骤的每一个中形成的电极中，所述第一方向(D1)与所述第二方向(D2)可彼此垂直。
所述第一切割步骤和所述第二切割步骤中形成的电极分别可形成为多个。
所述第一切割步骤和所述第二切割步骤中形成的电极的每一个可包括具有沿一个方向突出的形状的电极接片，并且在所述第一切割步骤和所述第二切割步骤中形成的多个电极上分别形成的多个电极接片中的至少一些电极接片可沿彼此相反的方向突出。
所述第一切割步骤中形成的电极和所述第二切割步骤中形成的电极可通过将所述第一切割线(N1)与所述第二切割线(N2)彼此重叠的区域作为边界而彼此接触。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，一种二次电池的电极，包括：第一主体部，所述第一主体部具有第一宽度(W1)并且沿第一方向(D1)延伸第一长度(L1)；和第二主体部，所述第二主体部具有小于所述第一长度(L1)的第二宽度(W2)并且从所述第一主体部的一端沿第二方向(D2)延伸第二长度(L2)，其中在所述第二主体部的在所述第二长度(L2)的方向上的一端的角部中的至少一个角部上形成有两条直线彼此相交的区域，并且所述两条直线中的一条直线的一端与曲线连接，其中所述一条直线通过切线与所述曲线连接。
所述两条直线彼此相交的角(θ)可以是钝角。
有益效果
根据本发明，可解决在制造具有不规则形状的二次电池的过程中发生的电极损坏的问题。
附图说明
图1是图解在根据本发明的制造电极的方法中，通过第一切割步骤在电极片上形成的第一切割线的平面图。
图2是图解在根据本发明的制造电极的方法中，通过第二切割步骤在电极片上形成的第二切割线的平面图。
图3是图解在根据本发明的制造电极的方法中，第一切割线与第二切割线的交叉区域之一的放大平面图。
图4是图解在根据比较例的制造电极的方法中，第一切割线与第二切割线的交叉区域的放大平面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述根据本发明的制造电极的方法及二次电池的电极。
制造电极的方法
图1是图解在根据本发明的制造电极的方法中，通过第一切割步骤在电极片上形成的第一切割线的平面图，图2是图解在根据本发明的制造电极的方法中，通过第二切割步骤在电极片上形成的第二切割线的平面图。
如图1中所示，根据本发明的制造电极的方法可包括：第一切割步骤，切割电极片10的一部分，以形成电极100。更详细地说，在第一切割步骤中，可沿着第一切割线N1切割电极片10。在图1中，第一切割线N1被示出为单点划线。
在此，第一切割线N1可包括闭合曲线。在第一切割步骤中，电极100可具有与第一切割线N1中所提供的闭合曲线对应的形状。图1图解了通过第一切割步骤在电极片10上彼此对称地形成两个电极的情况。
如图2中所示，根据本发明的制造电极的方法可进一步包括：在第一切割步骤之后执行的第二切割步骤，在第二切割步骤中，另外切割电极片10的一部分，以形成与第一切割步骤中形成的电极分隔开的电极。更详细地说，在第二切割步骤中，可沿着第二切割线N2切割电极片10。在图2中，第一切割步骤中形成的第一切割线N1被示出为单点划线，第二切割步骤中形成的第二切割线N2被示出为双点划线。
与第一切割线N1一样，第二切割线N2也可包括闭合曲线。甚至在第二切割步骤中，电极100也可具有与第二切割线N2中所提供的闭合曲线对应的形状。
此外，第一切割线N1和第二切割线N2的每一个可包括多个闭合曲线。就是说，根据本发明，可在第一切割步骤和第二切割步骤的每一个中形成多个电极100。图1和图2图解了在第一切割步骤和第二切割步骤的每一个中在电极片10上彼此对称地形成两个电极的情况。
在此，可在对电极片10执行第一切割步骤之后执行第二切割步骤，并且电极片10沿一个方向移动。此外，用于在第一切割步骤中切割电极片10的模具(未示出)与用于在第二切割步骤中切割电极片10的模具可相同。因而，在根据本发明的制造电极的方法的第一切割步骤和第二切割步骤中，第一切割线N1的整体形状与第二切割线N2的整体形状可相同。因而，第一切割步骤中形成的电极的形状与第二切割步骤中形成的电极的形状也可相同。
第一切割步骤和第二切割步骤的每一个中形成的电极的结构如下。就是说，如图1和图2中所示，第一切割步骤和第二切割步骤的每一个中形成的电极100可包括：形成电极的主体的主体部110、和沿一个方向从主体部110突出的电极接片120。在此，主体部110可包括：第一主体部112，第一主体部112具有第一宽度W1并且沿第一方向D1延伸第一长度L1；和第二主体部114，第二主体部114具有小于第一长度L1的第二宽度W2并且从第一主体部112的一端沿第二方向D2延伸第二长度L2。这可被理解为，主体部110具有如图1和图2中所示的L形。因此，如图1和图2所示，在主体部110中，第一方向D1与第二方向D2可彼此垂直。
在第一切割步骤和第二切割步骤中形成的多个电极100上分别形成的多个电极接片120中的至少一些电极接片可沿彼此相反的方向突出。图1和图2图解了在第一切割步骤和第二切割步骤中分别形成的两个电极100中，形成在电极片10的上部的电极100的电极接片120向上突出，并且形成在电极片10的下部的电极100的电极接片120向下突出的状态。
根据本发明，如图2中所示，第一切割线N1与第二切割线N2可在一部分区域上彼此重叠。在此，第一切割步骤中形成的电极和第二切割步骤中形成的电极可通过将第一切割线N1与第二切割线N2彼此重叠的区域作为边界而彼此接触。在图2中，尽管由第一切割线N1形成的电极与由第二切割线N2形成的电极之间的边界被示出为单点划线，但是这仅是为了方便起见而示出为单点划线，实际上所述边界可以是第一切割线N1与第二切割线N2彼此重叠的区域。
继续参照图2，根据本发明，第一切割步骤和第二切割步骤中分别形成的第一切割线N1与第二切割线N2可彼此交叉。结果，可在电极片10上形成作为第一切割线N1与第二切割线N2彼此交叉的区域的交叉区域C1、C2和C3。可形成多个交叉区域。图2图解了形成总共六个交叉区域的情况。在此，在本申请中，将由相同的参考标记表示形成在彼此对称的位置处的两个交叉区域。
在此，参照图2，至少一部分交叉区域可形成在第二切割步骤中形成的电极的第二主体部114的在第二长度L2的方向上的两端之中的、与第一切割步骤中形成的电极相邻的一端(即，第二切割步骤中形成的电极的第二主体部的右端)上。在本申请中，形成在第二切割步骤中形成的电极的第二主体部114的在第二长度L2的方向上的两端之中的、与第一切割步骤中形成的电极相邻的一端上的交叉区域由参考标记C1表示。除非下面另外说明，否则术语“交叉区域”是指由参考标记C1表示的交叉区域。
图3是图解在根据本发明的制造电极的方法中，第一切割线与第二切割线的交叉区域之一的放大平面图。
如图2中所示，第一切割步骤中形成的第一切割线N1与第二切割步骤中形成的第二切割线N2可彼此交叉而在电极片上形成交叉区域C1。
根据本发明，第一切割线N1与第二切割线N2可在交叉区域C1中以直线彼此交叉。下文中，形成在交叉区域C1中的第一切割线N1的直线将由参考标记SL1表示，形成在交叉区域C1中的第二切割线N2的直线将由参考标记SL2表示。
根据本发明，如图3中所示，形成在交叉区域C1中的第一切割线N1的直线SL1的一端可与构成第一切割线N1的曲线CL连接，并且直线SL1可通过切线与曲线CL连接。就是说，根据本发明，形成在交叉区域C1中的第一切割线N1的直线SL1的倾斜度可与在曲线CL和直线SL1彼此相交的点处的曲线CL的切线倾斜度相同。
根据本发明，在通过使用具有不规则形状的电极来制造二次电池的过程中，可将电极的损坏最小化。
图4是图解在根据比较例的制造电极的方法中，第一切割线与第二切割线的交叉区域的放大平面图。
根据比较例，第一切割线N1’形成为在第一切割线N1’与第二切割线N2’彼此交叉的区域上具有拐点(point of inflection)的曲线形状。在此，如果在拐点处第一切割线N1’的倾斜度和第二切割线N2’的倾斜度相同，则当第一切割线N1’与第二切割线N2’彼此交叉的点是拐点时，即，参照图2，当第二切割线N2’沿着实线形成时，可制造出具有平滑角部的电极。
然而，当由于电极片或模具的不期望的移动，第一切割线N1’和第二切割线N2’不在拐点处彼此交叉时，会制造出具有带棱角角部的电极。
特别是，当第二切割线N2’形成在第一切割线N1’中的形成拐点的点下方时，即，参照图2，当沿着虚线形成第二切割线N2’时，会制造出具有尖锐角部的电极。特别是，如图4中所示，当第一切割线N1’的倾斜度随着第一切割线N1’逐渐远离拐点而显著改变时，由于在第一切割线N1’与第二切割线N2’彼此交叉的区域上形成的角部周围形成具有凹陷形状的曲线区域(图4中示出的圆的内部区域)，所以会形成更尖锐的角部。特别是，当在电极上形成尖锐的角部时，在将包括该电极的电极组件容纳到外壳中的过程中，电极会被损坏。
然而，根据本发明，即使当第一切割线N1与第二切割线N2彼此交叉的点由于电极片或模具的不期望的移动而改变时，也可制造出形成有具有均匀质量的角部的电极。
就是说，根据本发明，由于第一切割线N1和第二切割线N2在它们彼此交叉的区域中形成为直线，而且第一切割线N1的直线SL1在交叉区域C1附近形成为切线，所以与比较例相比，可显著改善交叉区域C1中的电极的角部的尖锐程度，从而解决电极损坏的问题。
根据本发明，在交叉区域C1中通过第一切割线N1与第二切割线N2相交而形成的各角之中，在形成电极的区域中第一切割线N1与第二切割线N2之间的角θ可以是钝角。
二次电池的电极
如图1至图4中所示，根据本发明的二次电池的电极10可包括主体部110和沿一个方向从主体部110突出的电极接片120。在此，主体部110可包括：第一主体部112，第一主体部112具有第一宽度W1并且沿第一方向D1延伸第一长度L1；和第二主体部114，第二主体部114具有小于第一长度L1的第二宽度W2并且从第一主体部112的一端沿第二方向D2延伸第二长度L2。这可被理解为，主体部110具有如上所述的L形。
在此，如图1和图2中所示，在第二主体部114的在第二长度L2的方向上的一端的角部中的至少一个角部上可形成有两条直线彼此相交的区域，并且该两条直线中的一条直线的一端可与曲线连接。在此，该一条直线可通过切线与该曲线连接。
此外，如图3中所示，该两条直线彼此相交的角θ可以是钝角。
虽然已经参照具体实施方式描述了本发明的实施方式，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离由以下权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可做出各种改变和修改。
[参考标号说明]
10：电极片
100：电极
110：主体部
112：第一主体部
114：第二主体部
120：电极接片
A1、A2：重叠区域
C1、C2、C3：交叉区域
D1：第一方向
D2：第二方向
L1：第一长度
L2：第二长度
N1：第一切割线
N2：第二切割线
W1：第一宽度
W2：第二宽度
SL1：第一切割线的直线
SL2：第二切割线的直线
CL：第一切割线的曲线。

Claims (11)

1.一种制造电极的方法，所述方法包括：
第一切割步骤，沿着包括闭合曲线的第一切割线(N1)切割电极片的一部分，以形成具有与所述第一切割线(N1)的闭合曲线对应的形状的电极；以及
在所述第一切割步骤之后的第二切割步骤，沿着包括闭合曲线的第二切割线(N2)另外切割所述电极片的一部分，以形成与所述第一切割步骤中形成的电极分隔开的、具有与所述第二切割线(N2)的闭合曲线对应的形状的电极，
其中所述第一切割线(N1)与所述第二切割线(N2)彼此交叉而在所述电极片上形成交叉区域(C1)，
在所述交叉区域(C1)中，所述第一切割线(N1)形成为直线(SL1)，并且所述直线(SL1)的一端与构成所述第一切割线(N1)的一部分的曲线(CL)连接，其中所述直线(SL1)通过切线与所述曲线(CL)连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述交叉区域(C1)中，所述第二切割线(N2)形成为与所述第一切割线(N1)的所述直线(SL1)交叉的直线(SL2)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一切割步骤和所述第二切割步骤中，所述第一切割线(N1)的整体形状与所述第二切割线(N2)的整体形状相同。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一切割步骤和所述第二切割步骤的每一个中形成的电极包括：
第一主体部，所述第一主体部具有第一宽度(W1)并且沿第一方向(D1)延伸第一长度(L1)；和
第二主体部，所述第二主体部具有小于所述第一长度(L1)的第二宽度(W2)并且从所述第一主体部的一端沿第二方向(D2)延伸第二长度(L2)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述交叉区域(C1)形成在所述第二切割步骤中形成的电极的所述第二主体部的在所述第二长度(L2)的方向上的两端之中的、与所述第一切割步骤中形成的电极相邻的一端上。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述第一切割步骤和所述第二切割步骤的每一个中形成的电极中，所述第一方向(D1)与所述第二方向(D2)彼此垂直。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一切割步骤和所述第二切割步骤中形成的电极分别形成为多个。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一切割步骤和所述第二切割步骤中形成的电极的每一个包括具有沿一个方向突出的形状的电极接片，并且
在所述第一切割步骤和所述第二切割步骤中形成的多个电极上分别形成的多个电极接片中的至少一些电极接片沿彼此相反的方向突出。
9.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一切割步骤中形成的电极和所述第二切割步骤中形成的电极通过将所述第一切割线(N1)与所述第二切割线(N2)彼此重叠的区域作为边界而彼此接触。
10.一种二次电池的电极，所述电极包括：
第一主体部，所述第一主体部具有第一宽度(W1)并且沿第一方向(D1)延伸第一长度(L1)；和
第二主体部，所述第二主体部具有小于所述第一长度(L1)的第二宽度(W2)并且从所述第一主体部的一端沿第二方向(D2)延伸第二长度(L2)，
其中在所述第二主体部的在所述第二长度(L2)的方向上的一端的角部中的至少一个角部上形成有两条直线彼此相交的区域，并且所述两条直线中的一条直线的一端与曲线连接，其中所述一条直线通过切线与所述曲线连接。
11.根据权利要求10所述的电极，其中所述两条直线彼此相交的角(θ)是钝角。
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