CN117296197A - 包括具有延伸部的负极的电极组件 - Google Patents
包括具有延伸部的负极的电极组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117296197A CN117296197A CN202380011622.1A CN202380011622A CN117296197A CN 117296197 A CN117296197 A CN 117296197A CN 202380011622 A CN202380011622 A CN 202380011622A CN 117296197 A CN117296197 A CN 117296197A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- negative electrode
- positive electrode
- extension
- electrode assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 6
- -1 LiV 3 O 8 Chemical class 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910015645 LiMn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido-oxo-(oxomanganiooxy)manganese Chemical compound [Li+].[O-][Mn](=O)O[Mn]=O VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical compound [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007969 Li-Co-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008163 Li1+x Mn2-x O4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013709 LiNi 1-x M Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006555 Li—Co—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018584 Mn 2-x O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDDVNKWVBSLTMB-UHFFFAOYSA-N [Cu]=O.[Li] Chemical compound [Cu]=O.[Li] QDDVNKWVBSLTMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920005608 sulfonated EPDM Polymers 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006234 thermal black Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明涉及一种包括具有延伸部的负极的电极组件，并且具体地涉及一种电极组件，该电极组件包括：正极，其中正极接头从一个外端部突出，并且其中正极集流器涂覆有正极活性材料；负极，其中负极接头从一个外端部突出，并且其中负极集流器涂覆有负极活性材料；以及隔膜，该隔膜定位在正极和负极之间，其中在负极的边缘处形成延伸预定长度的延伸部，并且弯曲部在隔膜的边缘处形成以预定角度弯曲以便围绕正极的侧面的一部分。
Description
技术领域
本申请要求于2022年1月4日提交的韩国专利申请No.2022-0000873和于2022年12月22日提交的韩国专利申请No.2022-0182022的优先权的权益，其公开内容通过引用整体合并于此。
本发明涉及一种包括具有延伸部的负极的电极组件，并且更具体地，涉及一种包括具有如下的延伸部的负极的电极组件，该延伸部能够防止电极组件的正极和负极由于外部冲击或振动而从其对准位置偏离。
背景技术
随着由于作为使用化石燃料的结果而导致的空气污染和能量耗尽引起的替代能源的最近发展，对能够存储所产生的电能的二次电池的需求增加。能够被充电和放电的二次电池在日常生活中被密切使用。例如，二次电池用于移动装置、电动车辆和混合动力电动车辆中。
由于移动装置的使用的增加、移动装置的增加的复杂性以及电动车辆的发展，在现代社会中不可避免地使用的用作各种类型的电子装置的能源的二次电池的需求容量已经增加。为了满足用户的需求，在小尺寸装置中设置多个电池单元，而在车辆中使用包括彼此电连接的多个电池单元的电池模块或包括多个电池模块的电池组。
对于在混合动力电动车辆中使用的用于车辆的锂离子电池，由于车辆的移动而产生碰撞、振动或抖动，并且这种外部因素被传递到电池。
通过层叠扁平电极和隔膜形成电极组件，并且电极组件的层叠布置可以在电极组件被安装在诸如车辆的装置中的状态下通过外部冲击、抖动或振动而不规则地改变。由于这种位置改变，正极和负极可能彼此接触，由此可发生短路。另外，可以改变正极和负极的竖直和水平位置，由此可能发生电极悬垂反转现象，并且因此可能发生锂沉积问题。
图1是示出常规电极组件的截面图。如图1所示，常规电极组件由于多个单元电池之间的紧密接触而形成，多个单元电池中的每一个被配置成使得平坦正极10、由绝缘材料制成的隔膜20和平坦负极30依次层叠。
在常规电极组件中，如图1所示，正极10、隔膜20和负极30(它们中的每一者都是平坦的)的对准位置由于外部冲击、振动或抖动而发生偏差，由此正极10和负极30可能彼此接触，并且因此可能发生短路。
此外，由于正极10和负极30的对准位置发生偏差，因此可能在减少位于竖直线和水平线上的负极活性材料的量的位置处发生电极悬垂反转现象，从而锂可能沉积，并且因此可能减少电池的寿命，电池的性能可能劣化，并且电池可能有缺陷。此外，由于这种现象，可能发生二次损坏，例如着火爆发。
(现有技术文献)
(专利文献1)韩国专利申请公开No.2019-0065147
发明内容
技术问题
鉴于上述问题已经作出本发明，本发明的目的是提供一种包括具有延伸部的负极的电极组件，该延伸部能够固定正极和负极的位置，从而防止由于正极与负极之间的接触而发生短路。
本发明的另一个目的是提供一种包括具有延伸部的负极的电极组件，该延伸部能够防止正极和负极的竖直和水平错位，从而防止发生电极悬垂反转现象。
技术方案
为了实现上述目的，一种包括具有根据本发明的延伸部的负极的电极组件包括：正极100，其被配置成使得正极接头110从正极的一个外端突出，并且正极活性材料120被应用于正极集流器130；负极200，其被配置成使得负极接头210从负极的一个外端突出，并且负极活性材料220被应用于负极集流器230；以及隔膜300，其位于正极和负极之间，其中延伸部240在负极200的边缘处形成为从该边缘延伸预定长度；并且弯曲部310形成在隔膜300的边缘处，弯曲部以预定角度弯曲，以便包绕正极100的侧表面的一部分。
同样，在根据本发明的电极组件中，延伸部240可以形成在负极200的相对的侧边缘中的每个侧边缘处。
同样，在根据本发明的电极组件中，延伸部240可以形成在负极200的相对的侧边缘、前边缘和后边缘中的每一者处。
同样，在根据本发明的电极组件中，延伸部240可以形成在负极200的边缘的一部分处。
同样，在根据本发明的电极组件中，延伸部240的下端可以具有不平坦的形状。
同样，在根据本发明的电极组件中，延伸部240的下端可以具有波浪形状。
此外，本发明提供了一种包括电极组件的电池单元。
此外，本发明提供了一种电池模块，该电池模块具有容纳在其中的电池单元。
有益效果
从以上描述显而易见的是，包括具有根据本发明的延伸部的负极的电极组件具有的优点在于，延伸部在负极的边缘处设置成从该边缘在垂直方向上延伸，使得延伸部包绕正极的侧表面，由此可以防止负极和正极的错位，并且因此可以阻止由于负极和正极之间的接触而发生短路。
此外，包括具有根据本发明的延伸部的负极的电极组件具有的优点在于，延伸部设置在负极的侧表面处，由此正极和负极面向彼此的位置处的负极活性材料的量增大，因此可以防止电极悬垂反转现象。
此外，包括具有根据本发明的延伸部的负极的电极组件具有的优点在于，负极的容量通过负极的延伸而增大，由此负极的容量与正极的容量的比率增大，并且因此可以减少沉积的可能性。
附图说明
图1是示出常规电极组件的截面图。
图2是示出根据本发明的第一优选实施方式的电极组件的立体图。
图3是沿着图2的线A-A’截取的截面图。
图4是示出根据本发明的第二优选实施方式的电极组件的立体图。
图5是示出根据本发明的第三优选实施方式的电极组件的立体图。
图6是示出根据本发明的第四优选实施方式的电极组件的立体图。
图7是示出根据本发明的第五优选实施方式的电极组件的立体图。
图8是沿着图7的线A-A’截取的截面图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的优选实施方式，使得本发明的优选实施方式可以容易地由本发明所属领域的普通技术人员实现。然而，在详细描述本发明的优选实施方式的操作原理时，当本文并入的已知功能和配置可能混淆本发明的主题时，将省略本文并入的已知功能和配置的详细描述。
此外，贯穿附图相同的附图标记将用于指代执行类似功能或操作的部件。在整个说明书中一部分被称为与另一部分连接的情况下，一部分不仅可以直接与另一部分连接，而且一部分还可以经由其它部分与另一部分间接连接。另外，包括某一元件并不意味着排除其它元件，而是意味着可进一步包括这些元件，除非另外提及。
在下文中，将参考附图描述包括具有根据本发明的延伸部的负极的电极组件。
图2是示出根据本发明的第一优选实施方式的电极组件的立体图，图3是沿图2的线A-A’截取的截面图。
参照图2和图3，根据本发明的优选实施方式的电极组件包括正极100、负极200和插置在正极100和负极200之间的隔膜300。
正极100被配置成使得正极接头110从正极的一个外周端突出预定长度，并且正极活性材料120被应用于正极集流器130。
虽然在图中被应用于正极集流器130的正极活性材料120的每个拐角被示出为具有直角，但是正极活性材料120的拐角可以是具有预定曲率的弯曲表面或具有预定角度的倾斜表面。
层状化合物(诸如锂钴氧化物(LiCoO2)或锂镍氧化物(LiNiO2))或被一种或更多种过渡金属取代的化合物；由化学式Li1+xMn2-xO4(其中x＝0至0.33)表示的锂锰氧化物或诸如LiMnO3、LiMn2O3或LiMnO2的锂锰氧化物；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物，诸如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5或Cu2V2O7；由化学式LiNi1-xMxO2(其中M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，并且x＝0.01至0.3)表示的镍位(Ni-sited)锂镍氧化物；由化学式LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，且x＝0.01至0.1)或化学式Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物；LiMn2O4，其中化学式中的Li的一部分被碱土金属离子替换；二硫化物化合物；Fe2(MoO4)3；或LiNixMn2-xO4(0.01≤x≤0.6)可用作正极活性材料120。
此外，可以在正极活性材料120中混合导电剂和粘结剂，并且可以根据需要进一步添加填料。
通常添加导电剂，使得基于包括正极活性材料120的混合物的总重量，导电剂占1至50重量百分比(weight％)。导电剂没有特别限制，只要导电剂表现出高导电性而不在施加导电剂的电池中引起任何化学变化即可。例如，石墨，诸如天然石墨或人造石墨；炭黑，诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、通道黑、炉黑、灯黑或热黑；导电纤维，诸如碳纤维或金属纤维；金属粉末，诸如氟化碳粉末、铝粉或镍粉；导电晶须，诸如氧化锌或钛酸钾；导电金属氧化物，诸如氧化钛；或导电材料，诸如聚亚苯基衍生物可用作导电剂。
作为辅助正极活性材料120与导电剂之间的结合并且与集流器结合的组分的粘结剂，基于包括正极活性材料120的混合物的总重量，通常以1至50重量百分比的量添加。作为粘结剂的示例，可使用聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、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、丁苯橡胶、氟橡胶和各种共聚物。
通常，正极集流器130可以具有3μm至500μm的厚度。正极集流器没有特别限制，只要正极集流器在正极集流器不在应用正极集流器的电池中引起任何化学变化的同时表现出高导电性。例如，正极集流器可以由不锈钢、铝、镍、钛或烧结碳制成。可替代地，正极集流器可以由铝或不锈钢制成，其表面用碳、镍、钛或银处理。此外，正极集流器可以具有在其表面上形成的微尺度不平坦图案，以便增大正极活性材料的粘附力，或者可以以各种形式中的任一种配置，例如膜、片、箔、网、多孔主体、泡沫主体和无纺布主体。
接下来，负极200被配置成使得负极接头210从负极的一个外周端突出预定长度，负极活性材料220被应用于负极集流器230，并且延伸部240在负极200的边缘处设置成从负极200的边缘在垂直方向上延伸预定长度。
尽管应用于负极集流器230的负极活性材料220的每个拐角在图中示出为具有直角，但是负极活性材料220的拐角可以是具有预定曲率的弯曲表面或具有预定角度的倾斜表面。
作为负极活性材料220，例如，可以使用金属复合氧化物，例如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、SnxMe1-xMe'yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me'：Al、B、P、Si、元素周期表中的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，例如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4、或Bi2O5；导电聚合物，例如聚乙炔；或Li-Co-Ni基材料。
负极集流器230通常被制造成具有3μm至500μm的厚度。负极集流器230没有特别限制，只要在负极集流器不在应用负极集流器的电池中引起任何化学变化的同时负极集流器表现出高导电性。例如，负极集流器可以由铜、不锈钢、铝、镍、钛或烧结碳制成。可替代地，负极集流器可以由铜或不锈钢制成，其表面用碳、镍、钛或银或铝-镉合金处理。此外，负极集流器可以具有形成在其表面上的微尺度不平坦图案，以便以与正极集流器130相同的方式增大负极活性材料的结合力，或者可以以各种形式中的任一种配置，例如膜、片、箔、网、多孔主体、泡沫主体和无纺布主体。
这里，电极组件可以是单向电极组件，其被配置成使得正极接头110和负极接头210沿一个方向形成，或者可以是双向电极组件，其被配置成使得正极接头110沿一个方向形成，并且负极接头210沿另一个方向形成。
被配置成从负极200的相对的侧边缘在垂直方向上延伸预定长度的延伸部240被定位成包绕正极100的侧表面，由此存在的优点在于，可以防止由于外部冲击引起的振动而导致的正极100和负极200之间的错位。
此外，由于设置延伸部240，可以阻止由于外部冲击、抖动、振动等引起的振动导致的由于正极100和负极200的错位而发生的电极悬垂反转现象，由此可以防止锂沉积，并且因此具有安全性提高的优点。
尽管在图中延伸部240被示出为具有包绕正极100的侧表面的形状，但是当隔膜300进一步延伸以便包绕正极100时，负极200也可以包绕整个正极100。
接下来，弯曲部310在隔膜300的相对的侧边缘中的每个侧边缘处形成为从侧边缘弯曲预定角度，由此可以防止延伸部240与正极100的侧表面之间的接触，并且因此存在的优点在于，可以防止短路的发生。
此时，隔膜300的预定角度形成为使得隔膜弯曲以便与正极100的侧表面紧密接触。作为示例，当正极100的上表面和侧表面之间的角度为90°时，隔膜300可以弯曲90°以便与正极100的侧表面紧密接触。
此外，隔膜300位于正极100的上表面和负极200的下表面之间，并用于防止短路并允许锂离子移动穿过隔膜300。优选的是，隔膜由选自聚乙烯、聚丙烯、双层聚乙烯/聚丙烯、三层聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯、三层聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯和有机纤维滤纸当中的任一种制成；然而，本发明不限于此。
图4是示出根据本发明的第二优选实施方式的电极组件的立体图。
参照图4，除了负极200的延伸部240的形状和隔膜300的形状之外，根据本发明的第二实施方式的电极组件与参照图2和图3描述的根据第一实施方式的电极组件相同，因此将省略对相同配置的描述。
在根据本发明的第二实施方式的电极组件中，负极200的延伸部240形成为从负极200的前边缘和后边缘在垂直方向上延伸预定长度并且包绕正极100的前端表面和后端表面，由此可以防止正极100和负极200在前后方向上的错位，并且因此存在的优点在于，可以进一步提高稳定性。
另外，弯曲部310在隔膜300的前边缘和后边缘中的每一者处形成为从前边缘和后边缘弯曲预定角度，由此可以防止正极100的前表面和后表面与延伸部240接触。
图5是示出根据本发明的第三优选实施方式的电极组件的立体图。
参照图5，除了负极200的延伸部240的形状和隔膜300的形状之外，根据本发明的第三实施方式的电极组件与参照图2和图3描述的根据第一实施方式的电极组件相同，因此将省略对相同配置的描述。
在根据本发明的第三实施方式的电极组件中，负极200的延伸部240形成为从负极200的相对侧、前端和后端在垂直方向上延伸预定长度并且包绕正极100的相对的侧表面、前端表面和后端表面，由此可以防止正极100和负极200在向左向右方向和向前向后方向上的错位，并且因此存在的优点在于，可以进一步提高稳定性。
另外，弯曲部310在隔膜300的相对侧、前边缘和后边缘中的每一者处形成为从相对侧、前边缘和后边缘弯曲预定角度，由此可以防止正极100的侧表面与延伸部240接触。
图6是示出根据本发明的第四优选实施方式的电极组件的立体图。
参照图6，除了延伸部240的形状和隔膜300的形状之外，根据本发明的第四优选实施方式的电极组件与参照图2和图3描述的根据第一实施方式的电极组件相同，因此将省略对相同配置的描述。
在根据本发明的第四优选实施方式的电极组件中，负极200的延伸部240可以形成为仅从负极200的边缘的一部分沿垂直方向延伸。
作为示例，延伸部240的下端241可以形成为不平坦的形状，如图5中所示，由此仅正极100的一部分被包绕，并且因此存在的优点在于，可以降低制造成本，同时防止由于外部冲击而导致的正极100和负极200的错位。
此外，下端241的形状可以是波浪形状，下端的形状不限于此，只要其能够包绕正极100的侧表面的一部分，从而将正极100和负极200彼此固定，并且降低制造成本即可。
图7是示出根据本发明的第五优选实施方式的电极组件的立体图，图8是沿图7的线A-A’截取的截面图。
参照图7和图8，除了延伸部240的形状之外，根据本发明的第五优选实施方式的电极组件与参照图2和图3描述的根据第一实施方式的电极组件相同，因此将省略相同配置的描述。
在根据本发明的第五优选实施方式的电极组件中，负极200的延伸部240可以形成为在平行于负极200的方向上延伸。
延伸部240不在正极100的横向方向上延伸，由此与第一实施方式相比，负极200的体积较小，因此可以降低制造成本。
本发明可以提供包括电极组件的电池单元。此外，本发明可以提供具有在其中容纳电池单元的电池模块或具有在其中安装电池模块的装置。例如，装置可以是包括大容量电池的电子装置，诸如电动车辆、混合动力电动车辆或插电式混合动力电动车辆。
此外，根据本发明的电极组件可以应用于层叠型电池单元，例如袋形电池单元或棱柱形电池单元，并且还可以应用于具有卷绕电极组件(例如圆柱形电池单元)的卷绕型电池单元。
尽管已经详细描述了本发明的具体细节，但是本领域技术人员将理解，其详细描述仅公开了本发明的优选实施方式，因此不限制本发明的范围。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的类别和技术构思的情况下，各种改变和修改是可能的，并且显而易见的是，这些改变和修改落入所附权利要求的范围内。
(附图标记的描述)
100：正极
110：正极接头
120：正极活性材料
130：正极集流器
200：负极
210：负极接头
220：负极活性材料
230：负极集流器
240：延伸部
241：下端
300：隔膜
310：弯曲部
Claims (10)
1.一种电极组件，所述电极组件包括：
正极，所述正极被配置成使得正极接头从所述正极的一个外端突出，并且正极活性材料被应用于正极集流器；
负极，所述负极被配置成使得负极接头从所述负极的一个外端突出，并且负极活性材料被应用于负极集流器；以及
隔膜，所述隔膜位于所述正极和所述负极之间，其中
延伸部在所述负极的边缘处形成为从所述负极的边缘延伸预定长度，并且
在所述隔膜的边缘处形成弯曲部，所述弯曲部以预定角度弯曲以便包绕所述正极的侧表面的一部分。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述延伸部在朝向所述正极的方向上延伸。
3.根据权利要求2所述的电极组件，其中，所述延伸部形成在所述负极的相对的侧边缘中的每个侧边缘处。
4.根据权利要求2所述的电极组件，其中，所述延伸部形成在所述负极的前边缘和后边缘中的每一者处。
5.根据权利要求2所述的电极组件，其中，所述延伸部形成在所述负极的相对的侧边缘、前边缘和后边缘中的每一者处。
6.根据权利要求2所述的电极组件，其中，所述延伸部形成在所述负极的边缘的一部分处。
7.根据权利要求6所述的电极组件，其中，所述延伸部的下端具有不平坦的形状。
8.根据权利要求6所述的电极组件，其中，所述延伸部的下端具有波浪形状。
9.一种包括根据权利要求1至8中的任一项所述的电极组件的电池单元。
10.一种具有在其中容纳根据权利要求9所述的电池单元的电池模块。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2022-0000873 | 2022-01-04 | ||
| KR10-2022-0182022 | 2022-12-22 | ||
| KR1020220182022A KR20230105652A (ko) | 2022-01-04 | 2022-12-22 | 연장부가 구비된 음극을 포함하는 전극조립체 |
| PCT/KR2023/000059 WO2023132596A1 (ko) | 2022-01-04 | 2023-01-03 | 연장부가 구비된 음극을 포함하는 전극조립체 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117296197A true CN117296197A (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=89252191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202380011622.1A Pending CN117296197A (zh) | 2022-01-04 | 2023-01-03 | 包括具有延伸部的负极的电极组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117296197A (zh) |
-
2023
- 2023-01-03 CN CN202380011622.1A patent/CN117296197A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100874387B1 (ko) | 둘 이상의 작동 전압을 제공하는 중첩식 이차전지 | |
| CN108140867B (zh) | 具有其中形成有多个电极接片的单元电极的袋型电池单元 | |
| KR102234993B1 (ko) | 전지셀 및 이의 제조방법 | |
| KR101528027B1 (ko) | 전극조립체의 제조공정 | |
| CN108140912B (zh) | 包含具有多孔结构的冷却/缓冲部件的电池模组 | |
| US10547090B2 (en) | Battery cell including electrode lead containing gas adsorbent | |
| CN105190945B (zh) | 薄型电池 | |
| KR101266109B1 (ko) | 내부 단락을 방지할 수 있는 구조의 이차전지 | |
| CN110383535B (zh) | 电池模块及其制造方法 | |
| KR101141058B1 (ko) | 열 안정성이 향상된 이차전지 | |
| EP3352275B1 (en) | High-flexibility electrode assembly and battery cell comprising same | |
| KR100895204B1 (ko) | 낙하시의 안전성이 향상된 리튬이온 폴리머 전지 | |
| KR101484369B1 (ko) | 이차전지 및 이를 포함하는 전기화학소자 | |
| CN111801837A (zh) | 包括具有绝缘层的电极的堆叠型电极组件和包括该堆叠型电极组件的锂二次电池 | |
| KR101414334B1 (ko) | 고전압 전기화학 소자 및 이의 제조방법 | |
| JP7536382B2 (ja) | 電極および電極組立体 | |
| CN114730906A (zh) | 电极组件及其制造方法 | |
| KR101750089B1 (ko) | 각형 전지용 탑 캡 및 이를 포함하는 전지팩 | |
| EP4044331A1 (en) | Pouch-type secondary battery having increased energy density, and method for manufacturing same | |
| CN117296197A (zh) | 包括具有延伸部的负极的电极组件 | |
| EP4322310A1 (en) | Electrode assembly comprising anode with extension part | |
| CN115398738A (zh) | 具有外形固定框架的电极组件和包括其的锂二次电池 | |
| KR101543076B1 (ko) | 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자 | |
| KR101471964B1 (ko) | 신규한 전극리드-전극 탭 결합부로 이루어진 전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학 셀 | |
| KR20170021027A (ko) | 분리막 시트에 의해 권취된 구조의 단위셀을 포함하는 전극조립체 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |