CN118302890A - 电极组件、其制造方法以及包括该电极组件的电池电芯 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个实施方式的电极组件为其中电极与第一隔膜片交替堆叠在彼此上的电极组件,其中所述电极包括第一电极和第二电极,所述第一隔膜片具有通过折叠至少两次形成的之字形形状,所述第二电极短于所述第一电极,并且成型构件位于围绕所述第二电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的外表面之间以及所述第二电极与所述电极组件的外表面之间。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求2022年5月10日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请10-2022-0057202和2023年4月26日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请10-2023-0054961的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及一种电极组件及其制造方法和包括该电极组件的电池电芯,更具体地,涉及一种其中电极和隔膜片以Z-折叠型交替堆叠的电极组件并且涉及该电极组件的制造方法以及包括该电极组件的电池电芯,该电极组件能够防止出现正极偏离负极从而干扰对准的悬空现象。
背景技术
通常,二次电池有多种,例如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池已经用于需要高输出的大尺寸产品(诸如电动车辆和混合动力电动车辆、用于存储剩余电力或用于存储新的且可再生的能量的电力存储装置以及备用电力存储装置)以及小尺寸产品(诸如数码相机、P-DVD、MP3P、移动电话、PDA、便携式游戏装置、电动工具和电动自行车)。
为了制造这种二次电池,首先,将电极活性材料浆料施加到正极集流体和负极集流体,以制造堆叠在隔膜两侧的正极和负极,从而形成具有预定形状的电极组件。然后,将电池组件容纳在电池壳体中,并且注入电解质溶液以密封电池壳体。
电极组件分为各种类型。可以提及的有:简单的堆叠型,其中正极、隔膜和负极简单地交替堆叠而不制造单元电芯;层压&堆叠型(L&S),其中首先使用正极、隔膜和负极制造单元电芯,然后堆叠这些单元电芯;堆叠&折叠型(S&F),其中多个单元电芯间隔开并且附接到一侧长的隔膜片的一个表面,并且隔膜片从一端沿相同方向重复折叠;Z-折叠型,其中多个电极或单元电芯交替地附接到一侧长的隔膜片的一个表面和另一个表面,并且从特定方向上的一端折叠隔膜片然后沿相反方向折叠隔膜片,交替地重复此过程;等等。其中,Z-折叠型具有较高的对准度和较高的电解质浸渍度,因此近年来被频繁使用。
然而,传统上当以这种Z-折叠型堆叠电极和隔膜片时,隔膜片的包绕电极的部分大大超过负极和正极,并且正极被设计成具有比负极更小的面积,由此很可能出现正极偏离负极从而干扰对准的悬空(overhang)现象。此时,当出现悬空现象时,不仅会降低电极组件和包括电极组件的电池电芯的性能,而且出现短路等缺陷的可能性也会大大增加。
因此,需要开发具有如下结构的电极组件和包括该电极组件的电池电芯:能够防止出现正极偏离负极以干扰对准的悬空现象。
发明内容
技术问题
本公开的一个目的是提供一种其中电极和隔膜片以Z-折叠型交替堆叠的电极组件、该电极组件的制造方法和包括该电极组件的电池电芯,该电极组件能够防止出现正极偏离负极而干扰对准的悬空现象。
本公开的目的不限于上述目的,并且本领域技术人员根据以下详细描述和附图应当清楚地理解本文未提及的其它目的。
技术方案
根据本公开的一个实施方式,提供一种电极组件,所述电极包括第一电极和第二电极;所述第一隔膜片具有通过折叠至少两次形成的之字形形状;所述第二电极的长度短于所述第一电极的长度;并且所述电极组件包括成型构件,所述成型构件位于包绕所述第二电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的外侧表面之间以及所述第二电极与所述电极组件的外侧表面之间。
所述成型构件可以位于包绕所述第一电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的外侧表面之间以及所述第一电极与所述电极组件的外侧表面之间。
所述第一电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面可以与所述成型构件接触,并且所述第二电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面可以与所述成型构件接触。
所述成型构件可以完全覆盖所述第一电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面。
所述第一电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面可以与所述第一隔膜片接触,并且所述第二电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面可以与所述第一隔膜片接触。
根据本实施方式的电极组件包括第一间隙和第二间隙,并且所述第二间隙可以大于所述第一间隙。
所述成型构件可以填充所述第一间隙和所述第二间隙。
所述成型构件可以配置成使得从所述电极组件的形成有所述第一间隙的一个侧表面突出的面积大于从所述电极组件的形成有所述第二间隙的另一侧表面突出的面积。
根据本实施方式的所述的电极组件还包括第二隔膜片,其中第二隔膜片可以包绕所述电极组件的整个外表面并形成所述电极组件的所述外侧表面。
根据本公开的另一实施方式,提供一种电极组件的制造方法,所述制造方法可以包括以下步骤:交替堆叠第一电极、第二电极和第一隔膜片以制造电极组件;在所述电极组件上布置可成型材料;以及用第二隔膜片包绕所述电极组件的外表面,其中,所述第一隔膜片具有通过折叠至少两次而形成的之字形形状,并且其中,在所述电极组件上布置可成型材料的步骤包括将可成型材料布置在包绕所述第二电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的外侧表面之间以及所述第二电极与所述电极组件的外侧表面之间。
在所述电极组件上布置可成型材料的步骤可以包括将可成型材料布置在包绕所述第一电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的所述外侧表面之间以及所述第一电极与所述电极组件的所述外侧表面之间。
根据本公开的另一实施方式的制造方法还可以包括在将可成型材料布置在所述电极组件上之后加热并按压所述电极组件。
所述第一电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面可以与所述成型构件接触,并且所述第二电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面可以与所述成型构件接触。
所述电极组件可以包括第一间隙和第二间隙,并且所述第二间隙可以大于所述第一间隙。
所述成型构件可以填充所述第一间隙和所述第二间隙。
根据本公开的又一实施方式,提供一种包括上述电极组件的电池电芯。
有益效果
根据实施方式,本公开配置为使得电极和隔膜片以Z-折叠型交替堆叠,并且包括成型构件,该成型构件位于包绕第二电极的第一隔膜片和电极组件的外侧表面之间以及第二电极和电极组件的外侧表面之间,从而能够防止出现正极偏离负极而干扰对准的悬空现象。
此外,本公开配置成使得电极和隔膜片以Z-折叠型交替堆叠,并且包括成型构件,该成型构件位于包绕第一电极的第一隔膜片和电极组件的外侧表面之间以及第一电极和电极组件的外侧表面之间,从而能够防止出现正极偏离负极而干扰对准的悬空现象。
另外,本公开由于包括成型构件而可以防止出现悬空现象,防止电池电芯性能下降,将诸如短路之类的缺陷的可能性最小化,并且提高电极组件和电池电芯的性能和稳定性。
本公开的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员将根据详细描述和附图清楚地理解上述未提及的其它附加效果。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施方式的最终电极组件的图;
图2是沿图1的切割线A-A’剖切的电极组件的剖视图;
图3是仅示出图2的电极组件的一些部件的图;
图4是示出在图3的电极组件中形成的成型构件的状态的图;
图5是示出形成图4的电极组件的外侧表面的状态的图;
图6是从上方观察的沿图1的切割线B-B’切割的平面的图;以及
图7至图9是示出根据本公开的另一实施方式的电极组件的制造方法的图。
具体实施方式
下文中,将参考附图详细描述本公开的各种实施方式,使得本领域技术人员可以容易地实施这些实施方式。本公开可以以各种不同的方式变型,并且不限于本文阐述的实施方式。
为了清楚地描述本公开,将省略与描述无关的部分,并且在整个描述中相同的附图标记指示相同的元件。
此外,由于为了便于说明而任意示出了附图中所示的每个元件的尺寸和厚度,因此显而易见的是,本公开不必限于附图中所示的那些。在附图中,为了清楚地体现若干层和区域而夸大了厚度。在附图中,为了便于说明,夸大了某些层和区域的厚度。
此外,在整个说明书中,除非另有说明,否则当一部分被称为“包括”或“包含”某个部件时,这意味着该部分还可以包括其它部件,而不排除其它部件。
此外,在整个说明书中,当被称为“平面”时,这意味着当从上侧观察目标部分时,并且当被称为“剖面”时,这意味着当从竖直切割的剖面的一侧观察目标部分时。
下文中,将描述根据本公开的一个实施方式的电极组件。然而,主要描述电极组件的部分剖面,但不一定限于此,并且也可以以相同或类似的方式描述其它剖面。
图1是示出根据本公开的实施方式的最终电极组件的图。图2是沿图1的切割线A-A’剖切的电极组件的剖视图。
参考图1和图2,根据本公开的最终电极组件100可以是指这样一种结构,在该结构中,固定带300附接到电极组件200的外表面。因此,最终电极组件100可以维持电极组件200中包括的第一电极210、第二电极220与隔膜片250和270之间的堆叠对准状态。特别地,固定带300可以维持电极210和220与隔膜片250和270之间的堆叠对准状态。然而,本公开不限于此,并且从最终电极组件100中省略固定带300,或者用另一构件替换固定带300,从而能够维持第一电极210、第二电极220与隔膜片250和270之间的堆叠对准状态。
此外,最终电极组件100可以包括电极引线400,从电极组件200中包括的多个第一电极210和多个第二电极220延伸的电极接头接合到电极引线400。作为实施例,如图1中所示,电极引线400可以分别延伸到电极组件200的两端,并且电极引线400可以根据第一电极210和第二电极220的极性分为正极引线或负极引线。然而,电极引线400的位置不限于此,并且与图1所示的那些不同,其可以一起延伸到电极组件200的一端。
此外,最终电极组件100可以包括位于电极引线400的上部和下部中的引线膜500。这里,当最终电极组件100安装到电池壳体(未示出)时,引线膜500连同电池壳体(未示出)的外周侧可以由密封部(未示出)密封。
参考图1和图2,根据本公开的一个实施方式的电极组件200可以是其中电极210和220与第一隔膜片250交替堆叠的电极组件。
电极210和220可以包括第一电极210和第二电极220。这里,第一电极210和第二电极220可以包括彼此具有不同极性的电极活性材料。即,第一电极210和第二电极220可以是彼此具有不同极性的电极。作为实施例,如果第一电极210是负极,则第二电极220可以是正极。
此外,第二电极220的长度可以小于第一电极210的长度。换言之,第一电极210的长度可以大于第二电极220的长度。即,第一电极210和第二电极220彼此具有不同的长度,因此第一电极210和第二电极220之间可以存在长度差异。
此外,第二电极220的面积可以小于第一电极210的面积。换言之,第一电极210的面积可大于第二电极220的面积。即,第一电极210和第二电极220彼此具有不同的面积,因此第一电极210和第二电极220之间可以存在尺寸差异。
隔膜片250可以具有通过折叠至少两次而形成的之字形形状。更具体地,如图2中所示,在第一电极210堆叠的状态下,隔膜片250可以沿覆盖第一电极210的方向折叠。此外,在第二电极220堆叠在覆盖第一电极210的第一隔膜片250上的状态下,隔膜片250可以沿覆盖第二电极220的方向折叠。此后,在第一电极210堆叠在覆盖第二电极220的第一隔膜片250上的状态下,隔膜片250可以沿覆盖第一电极210的方向折叠。即,可以通过重复地进行第一电极210或第二电极220的堆叠以及第一隔膜片250的折叠来形成电极组件200。
因此,第一隔膜片250可以插设在第一电极210的上表面和第二电极220的下表面之间以及第二电极220的上表面和第一电极210的下表面之间。
此外,当隔膜片如上所述折叠时,第一电极210的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面和第二电极220的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面可以具有它们定位成彼此相邻的结构。同时,第一电极210的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面和第二电极220的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面可以具有它们定位成彼此相邻的结构。因此,可以形成Z-折叠型电极组件。
此外,第二电极220的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面可以与第一隔膜片250接触,并且第一电极210的两个侧表面中的由隔膜片包绕的侧表面可以与第一隔膜片250接触。这里,“第一隔膜片与第一电极210或第二电极220接触”可以是指第一隔膜片250沿第一电极210或第二电极220的侧表面延伸,或者第一隔膜片250包绕在第一电极210或第二电极220的侧表面周围。
由此,根据本实施方式,可以更有效地防止第一电极210和第二电极220在第一隔膜片250内歪曲。
此外,第一电极210的两个侧表面中的由隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面可以比第二电极220从第二电极220的两个侧表面中的由隔膜片250包绕的侧表面突出得更远。同时,第一电极210的两个侧表面中的由隔膜片250包绕的侧表面可以比第二电极220从第二电极220的两个侧表面中的由隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面突出得更远。换言之,第一电极210可以形成为使得至少一个侧表面比第二电极220突出得更远,并且具体地两个侧表面都可以突出。因此,这可能意味着基于两个侧表面的整体,第二电极220位于第一电极210的内侧。
接下来,将参考图3至图6更详细地描述根据本公开的一个实施方式的电极组件。
图3是仅示出图2的电极组件的一些部件的图。图4是示出在图3的电极组件中形成成型构件的状态的图。图5是示出形成图4的电极组件的外侧表面的状态的图。图6是从上方观察的沿图1的切割线B-B’切割的平面的示意图。
在常规的电极组件中,当电极和隔膜片交替堆叠时,很可能出现以下悬空现象:正极比负极进一步向外突出,而正极由于电极区域不被隔膜片包绕而偏离负极,从而干扰对准。如果出现悬空现象,不仅使电极组件的性能恶化,而且由于短路的发生而导致缺陷的可能性增加,这使得难以确保电极组件的稳定性。
因此,参考图2,成型构件290可以位于包绕第二电极220的第一隔膜片250与电极组件200的外侧表面之间以及第二电极220与电极组件200的外侧表面之间。此外,成型构件290可以位于包绕第一电极210的第一隔膜片250与电极组件200的外侧表面之间以及第一电极210与电极组件200的外侧表面之间。更具体地,成型构件290可以形成在与第二电极220的上表面接触的第一隔膜片250和与第二电极220的下表面接触的第一隔膜片250之间。此外,成型构件290可以形成在第一电极210的不与第一隔膜片250接触的上表面和第一电极210的不与第一隔膜片250接触的下表面之间。
因此,在本实施方式中,成型构件290位于包绕第二电极220的第一隔膜片250与电极组件200的外侧表面之间以及第二电极220与电极组件200的外侧表面之间,从而能够防止第二电极220偏离第一电极210而干扰对准的悬空现象。
同时,第一电极210的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面可以与成型构件290接触。更具体地,成型构件290可以完全覆盖第一电极210的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面。
此外,第二电极220的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面可以与成型构件290接触。更具体地,成型构件290可以完全覆盖第二电极220的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面。
因此,第一电极210和第二电极220的不被第一隔膜片250包绕的区域被成型构件290覆盖并固定,从而能够限制第一电极210和第二电极220的移动并防止出现悬空。
此外,参考图3,根据本实施方式的电极组件200可以包括第一间隙G1,其中第一间隙G1可以是第一电极210的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面从包绕第二电极220的第一隔膜片250突出的距离G1。
此外,根据本实施方式的电极组件200可以包括第二间隙G2,其中第二间隙G2可以是包绕第一电极210的第一隔膜片250从第二电极220的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面突出的距离G2。
此时,第二间隙G2可以大于第一间隙G1。换言之,第一间隙G1可以小于第二间隙G1。即,第一电极210的不与第一隔膜片250接触的上表面和第一电极210的不与第一隔膜片250接触的下表面之间的空间可以比与第二电极220的上表面接触的第一隔膜片250和与第二电极220的下表面接触的第一隔膜片250之间的空间具有更小的面积。
同时,成型构件290可以填充第一间隙G1和第二间隙G2。此时,由于第二间隙G2大于第一间隙G1,因此成型构件290的填充到第二间隙G2中的面积可以大于成型构件290的填充到第一间隙G1中的面积。
由此,可以以更高的强度固定第二电极220的不被第一隔膜片250覆盖的侧表面。因此,填充到第二间隙G2中的成型构件290防止第二电极220移动,并且第二电极220被固定在电极组件200内,从而能够防止出现悬空并且提高电极组件200的稳定性。
此外,参考图4,成型构件290可以配置为使得从电极组件200的一个侧表面突出的形成第一间隙G1的区域可以大于从电极组件200的另一侧表面突出的形成第二间隙G2的区域。此时,电极组件200的形成有第一间隙G1的一个侧表面可以是指在电极组件200中形成的每个第一电极210的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面上连续形成的假想竖直线。此外,电极组件200的形成有第二间隙G2的另一侧表面可以是指在第一隔膜片250的包绕每个第一电极210的侧表面上连续形成的假想竖直线。
当填充第一间隙G1和第二间隙G2时,成型构件290在填充第一间隙G1和第二间隙G2之后余留的部分可以超出电极组件200的两个侧表面。此时,第二间隙G2大于第一间隙G1,因此当相同面积的成型构件290填充到第一间隙G1和第二间隙G2中时,超出电极组件200的形成有第一间隙G1的一个侧表面的面积可以大于超出电极组件200的形成有第二间隙G2的另一侧表面的面积。
由此,形成为超出电极组件200的形成有第一间隙G1的侧表面的成型构件290防止不被第一隔膜片250包绕的第一电极210移动,从而可以防止由于第一电极210的移动而引起的悬空。特别地,第一电极210形成为比第二电极220具有更长的长度或更大的面积,由此成型构件290的超出电极组件200的形成有第一间隙G1的一个侧表面的面积形成得较大,因此可以有效地抑制第一电极210移动。
同时,参考图5,根据本实施方式的电极组件200还包括第二隔膜片270,其中第二隔膜片270可以包绕电极组件200的整个外表面以形成电极组件200的外侧表面。
此时,第二隔膜片270可以与第一隔膜片250一体地形成,使得第二隔膜片270可以从第一隔膜片250的一端延伸。
由此,在根据本实施方式的电极组件200中,第二隔膜片270可以包绕电极组件200的外表面,从而防止第一电极210和第二电极220向外突出,或者防止出现悬空,并且稳定地固定成型构件290。
同时,参考图6,根据本实施方式的电极组件200可以包括多个成型构件290。图6是示出从上方观察的沿图1的切割线B-B’切割的平面的图,因此成型构件290可以形成为覆盖第二电极220的每个侧表面,使得第二电极220可以得以固定。
由此,可以防止第二电极220偏离第一电极210而干扰对准的悬空现象,并且可以借助成型构件290固定第二电极220的位置以提高电极组件200的稳定性。
此外,此时,根据本实施方式的电极组件200包括成型构件290,从而能够防止第二电极220偏离第一电极210而干扰对准的悬空现象。因此,成型构件290可以形成为使得可成型材料布置在电极组件200上。特别地,由于成型构件290由可成型材料形成,因此其可以根据电极组件200的形状而变形并且形成为与第一电极210和第二电极220紧密接触,从而能够防止第一电极210和第二电极220移动并且将防止悬空的效果最大化。
这里,形成根据本实施方式的成型构件290的可成型材料可以是可以在120摄氏度或更低的温度下成型的材料。由此,在用可成型材料形成可成型构件290的过程中,可以防止包括在电极组件200中的第一隔膜片250和第二隔膜片270收缩。
此外,形成根据本实施方式的成型构件290的可成型材料可以是可以在50摄氏度或更高温度下成型的材料。由此,在形成成型构件290的过程之后,成型构件290可以在电极组件200的使用温度范围内不变形。
与此不同,当可成型材料是可以在超过120摄氏度下成型的材料时,存在如下问题:在形成成型构件290的过程中,第一隔膜片250和第二隔膜片270出现收缩。此外,当可成型材料是可以在小于50摄氏度下成型的材料时,成型构件290在电极组件200的使用温度范围内变形,这导致成型构件290不与第一电极210和第二电极220紧密接触的问题。
此外,形成根据本实施方式的成型构件290的可成型材料可以是可根据电极组件200的形状变形的压力水平下成型的材料。由此,可成型材料可以根据电极组件200的形状容易地变形,使得可以容易地形成成型构件290。
作为实施例,形成根据本实施方式的成型构件290的可成型材料可以是聚合物材料,具体地其可以由选自由烯烃、丙烯酸酯、聚氨酯、酯、酰胺、乙酸乙烯酯和橡胶构成的组中的一种或多种材料形成。然而,材料不限于此,根据电极组件200的形状而变形,并且形成为与第一电极210和第二电极220紧密接触,并且本实施方式中可以包括能够防止悬空的任何材料。
由此,根据本实施方式的电极组件200借助成型构件290限制第一电极210和第二电极220移动,从而能够防止第二电极220偏离第一电极210而干扰对准的悬空现象,并提高电极组件的稳定性。特别地,成型构件290变形成与电极组件200的形状匹配,并且插入到电极组件200中以与第一电极210和第二电极220形成紧密接触,从而可以稳定地固定第一电极210和第二电极220的位置。
接下来,将参考图7至图9描述根据本公开的另一实施方式的制造电极组件的方法。此时,本实施方式包括上述电极组件的全部内容,因此将仅描述不同的内容。
图7至图9是示出根据本公开的另一实施方式的电极组件的制造方法的图。
参考图7和图8,根据本实施方式的电极组件的制造方法包括以下步骤:交替地堆叠第一电极210、第二电极220和第一隔膜片250以制造电极组件200;在电极组件200上布置可成型材料;以及用第二隔膜片270包绕电极组件200的外表面。
此时,在电极组件200上布置可成型材料可以包括在包绕第二电极220的第一隔膜片250与电极组件200的外侧表面之间以及在第二电极220与电极组件200的外侧表面之间布置可成型材料。
此外,在电极组件200上布置可成型材料可以包括在包绕第一电极210的第一隔膜片250与电极组件200的外侧表面之间以及在第一电极210与电极组件200的外侧表面之间布置可成型材料。
特别地,参考图8,根据本实施方式的电极组件的制造方法可以包括在用第二隔膜片270包绕电极组件200的外表面的过程中,借助由第二隔膜片270产生的张力将可成型材料插入到电极组件200中以形成成型构件290。
当第二隔膜片270包绕电极组件200的外表面时,可以形成电极组件200的外表面。可成型材料借助第二隔膜片270的张力根据电极组件200的形状变形,因此可以形成为与第一电极210和第二电极220紧密接触。
另外,参考图7和图9,根据本公开的又一实施方式的电极组件的制造方法还可以包括:在电极组件200上布置可成型材料之后,加热并按压电极组件200。换言之,根据本实施方式的电极组件的制造方法还可以包括在用第二隔膜片270包绕电极组件200的外表面之前加热并按压电极组件200。通过加热和按压电极组件200,可成型材料可以插入到电极组件200中以形成成型构件290。
特别地,在将可成型材料布置在电极组件200上之后,电极组件200的布置有可成型材料的每个侧表面均被加热,使得可以将可成型材料根据电极组件200的形状变形的能力最大化。
此外,通过按压电极组件200的布置有可成型材料的每个侧表面,可成型材料插入到电极组件200中,使得与第一电极210和第二电极220接触的面积可以最大化。
因此,对电极组件200进行加热和按压可以包括按压后加热以及加热后按压两种情况,并且本实施方式中还包括同时进行加热和按压。
此外,根据本实施方式的电极组件的制造方法可以借助加热和按压并借助第二隔膜片270的张力在电极组件200上稳定地形成成型构件290,从而可以进一步增强成型构件290固定第一电极210和第二电极220的效果。
同时,通过根据本实施方式的电极组件的制造方法形成的电极组件200可以包括上述电极组件200的所有配置。
即,根据本实施方式的电极组件200可以包括第一间隙G1,其中第一间隙G1可以是第一电极210的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面从包绕第二电极220的第一隔膜片250突出的距离G1。
此外,根据本实施方式的电极组件200可以包括第二间隙G2,其中第二间隙G2可以是包绕第一电极210的第一隔膜片250从第二隔膜片220的两个侧表面中的由第一隔膜片250包绕的侧表面的相对侧表面突出的距离G2。
此时,第二间隙G2可以大于第一间隙G1。换言之,第一间隙G1可以小于第二间隙G1。即,第一电极210的不与第一隔膜片250接触的上表面与第一电极210的不与第一隔膜片250接触的下表面之间的空间可以比与第二电极220的上表面接触的第一隔膜片250和与第二电极220的下表面接触的第一隔膜片250之间的空间具有更小的面积。
同时,通过根据本实施方式的电极组件的制造方法形成的成型构件290可以填充第一间隙G1和第二间隙G2。此时,由于第二间隙G2大于第一间隙G1,因此成型构件290的填充到第二间隙G2中的面积可以大于成型构件290的填充到第一间隙G1中的面积。
由此,可以以更高的强度固定第二电极220的不被第一隔膜片250包绕的侧表面。因此,填充到第二间隙G2中的成型构件290防止第二电极220移动,并且第二电极220被固定在电极组件200内,从而防止出现悬空,并且提高电极组件200的稳定性。
由此,根据本实施方式的电极组件的制造方法是电极组件的如下制造方法:其可以在电极组件200上形成成型构件290,借助成型构件290限制第一电极210和第二电极220移动,防止第二电极220偏离第一电极210而干扰对准的悬空现象,并且提高通过根据本实施方式的电极组件的制造方法形成的电极组件的稳定性。特别地,成型构件290变形成与电极组件200的形状匹配,并且插入到电极组件200中以与第一电极210和第二电极220形成紧密接触,从而可以稳定地固定第一电极210和第二电极220的位置。
根据本公开的又一个实施方式,提供了一种包括上述电极组件的电池电芯。电池电芯可以包括将上述电极组件200与电解质溶液一起容纳的电池壳体(未示出)。此时,电极组件200可以制成上述的最终电极组件100并且容纳在电池壳体(未示出)中。
这里,电池壳体(未示出)可以是包括树脂层和金属层的层压片。更具体地,电池壳体(未示出)由层压片制成,并且可以由形成最外部壳的外侧树脂层、防止材料渗透的屏蔽金属层和用于密封的内树脂层组成。
尽管已经参考本发明的优选实施方式详细描述了本发明,但是本公开的范围不限于此,并且本领域技术人员可以使用如所附权利要求中限定的本公开的基本理念来进行各种变型和改进,这些变型和改进也落入本公开的范围内。
100:最终电极组件
200:电极组件
210:第一电极
220:第二电极
250:第一隔膜片
270:第二隔膜片
290:成型构件
300:固定带
400:电极引线
500:引线膜
Claims (16)
1.一种电极组件,在所述电极组件中,电极和第一隔膜片交替堆叠,其中:
所述电极包括第一电极和第二电极;
所述第一隔膜片具有通过折叠至少两次形成的之字形形状;
所述第二电极的长度短于所述第一电极的长度;并且
所述电极组件包括成型构件,所述成型构件位于包绕所述第二电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的外侧表面之间以及所述第二电极与所述电极组件的外侧表面之间。
2.根据权利要求1所述的电极组件,其中:
所述成型构件位于包绕所述第一电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的外侧表面之间以及所述第一电极与所述电极组件的外侧表面之间。
3.根据权利要求2所述的电极组件,其中:
所述第一电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面与所述成型构件接触,并且
所述第二电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面与所述成型构件接触。
4.根据权利要求2所述的电极组件,其中:
所述成型构件完全覆盖所述第一电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面。
5.根据权利要求2所述的电极组件,其中:
所述第一电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面与所述第一隔膜片接触,并且
所述第二电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面与所述第一隔膜片接触。
6.根据权利要求2所述的电极组件,其中:
所述电极组件包括第一间隙和第二间隙,并且
所述第二间隙大于所述第一间隙。
7.根据权利要求6所述的电极组件,其中:
所述成型构件填充所述第一间隙和所述第二间隙。
8.根据权利要求7所述的电极组件,其中:
所述成型构件配置成使得从所述电极组件的形成有所述第一间隙的一个侧表面突出的面积大于从所述电极组件的形成有所述第二间隙的另一侧表面突出的面积。
9.根据权利要求1所述的电极组件:
所述电极组件还包括第二隔膜片,
其中,所述第二隔膜片包绕所述电极组件的整个外表面并形成所述电极组件的所述外侧表面。
10.一种电极组件的制造方法,所述制造方法包括以下步骤:
交替堆叠第一电极、第二电极和第一隔膜片以制造电极组件;
在所述电极组件上布置可成型材料;以及
用第二隔膜片包绕所述电极组件的外表面,
其中,所述第一隔膜片具有通过折叠至少两次而形成的之字形形状,并且
其中,在所述电极组件上布置可成型材料的步骤包括将所述可成型材料布置在包绕所述第二电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的外侧表面之间以及所述第二电极与所述电极组件的外侧表面之间。
11.根据权利要求10所述的制造方法,其中:
在所述电极组件上布置可成型材料的步骤包括将所述可成型材料布置在包绕所述第一电极的所述第一隔膜片与所述电极组件的所述外侧表面之间以及所述第一电极与所述电极组件的所述外侧表面之间。
12.根据权利要求11所述的制造方法,
所述制造方法还包括在将所述可成型材料布置在所述电极组件上之后加热并按压所述电极组件。
13.根据权利要求11所述的制造方法,其中:
所述第一电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面与成型构件接触,并且
所述第二电极的两个侧表面中的由所述第一隔膜片包绕的侧表面的相对侧表面与所述成型构件接触。
14.根据权利要求11所述的制造方法,其中:
所述电极组件包括第一间隙和第二间隙,并且
所述第二间隙大于所述第一间隙。
15.根据权利要求14所述的制造方法,其中:
成型构件填充所述第一间隙和所述第二间隙。
16.一种电池电芯,所述电池电芯包括根据权利要求1所述的电极组件。
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