CN118318333A - 电极组件及其制造方法 - Google Patents

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CN118318333A CN202380014718.3A CN202380014718A CN118318333A CN 118318333 A CN118318333 A CN 118318333A CN 202380014718 A CN202380014718 A CN 202380014718A CN 118318333 A CN118318333 A CN 118318333A
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姜仁禹
洪义振
李贤宙
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Abstract

本发明涉及电极组件及其制造方法,并且更具体地涉及如下电极组件及其制造方法,该电极组件包括:第一单电芯;第二单电芯,该第二单电芯位于第一单电芯上部;以及第三隔膜,该第三隔膜位于第一单电芯与第二单电芯之间。第一单电芯从下部按以下顺序层叠:第一隔膜、第一负极、第一隔膜和第一正极。第二单电芯从上部按以下顺序层叠:第二隔膜、第二负极、第二隔膜和第二正极。第一正极的第一正极接头和第二负极的第二负极接头被连接以形成复合接头束。第一负极的第一负极接头被连接以形成用作负极端子的第一负极接头束,同时第二正极的第二正极接头被连接以形成用作正极端子的第二正极接头束。

Description

电极组件及其制造方法
技术领域
本申请要求于2022年9月22日提交的韩国专利申请No.2022-0119740的优先权权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
本发明涉及电极组件及其制造方法,并且更具体地,涉及能够自由调节单个电池电芯中的电压并且制造相对简单的电极组件及其制造方法。
背景技术
随着近来由于使用化石燃料导致的空气污染和能量消耗而引起的替代能源的发展,对能够储存所产生的电能的二次电池的需求已经增加。能够充电和放电的二次电池被密切地用于日常生活。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。
由于移动装置的使用增加、移动装置的复杂性增加以及电动车辆的发展,用作在现代社会中不可避免地使用的各种电子装置的能源的二次电池的所需容量已经增加。为了满足用户的需求,多个电池电芯设置在小型装置中,而包括彼此电连接的多个电池电芯的电池模块或者包括多个电池模块的电池组被用在车辆等中。
此外,袋状二次电池可以通过将电极组件容纳在壳体中并密封该壳体来制造,并且电极组件可以是:卷芯型电极组件,该卷芯型电极组件被配置成具有其中长片型负极和长片型正极在隔膜插置在其间的状态下卷绕的结构;层叠型电极组件,该层叠型电极组件包括单元电芯,单元电芯中的每一个被配置成具有其中矩形正极和矩形负极在隔膜插置在其间的状态下层叠的结构;层叠和折叠型电极组件,该层叠和折叠型电极组件被配置成具有其中单元电芯使用长分隔膜卷绕的结构;或者层压和层叠型电极组件,该层压和层叠型电极组件被配置成具有其中单元电芯在隔膜插置在其间的状态下层叠并随后彼此附接的结构。
图1是传统的电极组件的截面图。如图1所示,公知的电极组件被配置成使得单电芯10被层叠并且半电芯20位于最上端,在单电芯10中的每一个中,隔膜1、负极2、隔膜1和正极3从下方按顺序层叠,在半电芯20中,负极插置在一对隔膜之间。所有的负极彼此并联连接以形成负极端子,并且所有的正极彼此并联连接以形成正极端子。
在传统的电极组件中,可以增加单个电池电芯的容量;然而,不可能增大电池电芯的电压,因为所有的负极彼此并联连接并且所有的正极彼此并联连接。
(现有技术文献)
(专利文献1)韩国专利申请公开No.2021-0065655
发明内容
技术问题
鉴于上述问题提出了本发明,并且本发明的一个目的是提供一种能够自由地增大或减小单个电池电芯中的电压的电极组件。
本发明的另一目的是提供一种在制造能够自由调节电压的电极组件时能够简化制造工艺的电极组件制造方法。
技术方案
根据本发明的实现上述目的的电极组件包括:第一单电芯(200);第二单电芯(300),该第二单电芯(300)位于第一单电芯(200)上方;以及第三隔膜(400),该第三隔膜(400)位于第一单电芯(200)与第二单电芯(300)之间,其中,第一单电芯(200)被配置成使得第一隔膜(210)、第一负极(220)、第一隔膜(210)和第一正极(230)从下方按顺序层叠,第二单电芯(300)被配置成使得第二隔膜(310)、第二负极(320)、第二隔膜(310)和第二正极(330)从上方按顺序层叠,第一正极(230)的第一正极接头(231)和第二负极(320)的第二负极接头(321)被连接以形成复合接头束(tab bundle)(C),并且第一负极(220)的第一负极接头(221)被连接以形成用作负极端子的第一负极接头束(A),第二正极(330)的第二正极接头(331)被连接以形成用作正极端子的第二正极接头束(B)。
此外,在根据本发明的电极组件中,第三隔膜(400)可以以紧密接触的方式设置为一个或更多个。
此外,在根据本发明的电极组件中,第一单电芯(200)和第二单电芯(300)可以设置为相同数目。
此外,在根据本发明的电极组件中,第一正极(230)的第一正极接头(231)可以被连接以形成第一正极接头束(A’),第二负极(320)的第二负极接头(321)可以被连接以形成第二负极接头束(B’),并且第一正极接头束(A’)和第二负极接头束(B’)可以经由接头束连接构件(D)彼此电连接。
此外,本发明提供一种包括电极组件的袋状二次电池。
此外,根据本发明的电极组件制造方法包括以下步骤:制备两个或更多个变型的第一单电芯的第一步骤,该两个或更多个变型的第一单电芯被配置成具有其中第三隔膜位于第一单电芯上的结构,该第一单电芯包括从下方按顺序层叠的第一隔膜、第一负极、第一隔膜和第一正极;将变型的第一单电芯中的一个旋转180度以制备变型的第二单电芯的第二步骤,该变型的第二单电芯被配置成具有其中第二隔膜、第二负极、第二隔膜、第二正极和第三隔膜从上方按顺序层叠的结构;将变型的第二单电芯层叠在变型的第一单电芯上的第三步骤;以及第四步骤,在第四步骤中,连接第一正极的第一正极接头和第二负极的第二负极接头以形成复合接头束(C),连接第一负极的第一负极接头以形成用作负极端子的第一负极接头束(A),并且连接第二正极的第二正极接头以形成用作正极端子的第二正极接头束(B)。
此外,在根据本发明的电极组件制造方法中,第一隔膜、第二隔膜和第三隔膜可以由相同的材料制成。
此外,在根据本发明的电极组件制造方法中,第一步骤可以包括制备至少一个第一单电芯,该至少一个第一单电芯包括从下方按顺序层叠的第一隔膜、第一负极、第一隔膜和第一正极,并且第二步骤可以包括将第一单电芯旋转180度以制备第二单电芯,该第二单电芯被配置成具有其中第二隔膜、第二负极、第二隔膜和第二正极从上方按顺序层叠的结构。
此外,在根据本发明的电极组件制造方法中,第三步骤可以包括从下方按顺序层叠至少一个第一单电芯、变型的第一单电芯、变型的第二单电芯和至少一个第二单电芯。
此外,在根据本发明的电极组件制造方法中,第一单电芯和第二单电芯中的每一者可以设置为多个。
此外,在根据本发明的电极组件制造方法中,第四步骤可以包括:连接第一正极的第一正极接头以形成第一正极接头束(A’);连接第二负极的第二负极接头以形成第二负极接头束(B’);以及使用接头束连接构件(D)将第一正极接头束(A’)和第二负极接头束(B’)彼此连接。
有益效果
如从以上描述显而易见的,根据本发明的电极组件具有的优点在于,正极和负极彼此并联和串联电连接,由此可以自由调节单个电池电芯的电压。
另外,根据本发明的电极组件制造方法的优点在于,另外包括隔膜的单电芯或变型的单电芯以及旋转型式的单电芯或变型的单电芯从下方按顺序层叠,由此可以防止制造工艺的复杂性。
此外,根据本发明的电极组件制造方法的优点在于,提供了通过连接形成的正极接头束和负极接头束,并且还提供了被配置成将正极接头束和负极接头束彼此电连接的接头束连接构件,由此即使为了增加容量而提供大量电极,也可以使由于膨胀而对接头的损坏最小化。
附图说明
图1是传统的电极组件的截面图。
图2是例示根据本发明的第一单电芯和第二单电芯的视图。
图3是例示根据本发明的变型的第一单电芯和变型的第二单电芯的视图。
图4是例示根据本发明第一优选实施方式的电极组件的视图。
图5是例示根据本发明第二优选实施方式的电极组件的视图。
图6是例示根据本发明第三优选实施方式的电极组件的视图。
图7是例示根据本发明第四优选实施方式的电极组件的视图。
图8是例示根据本发明的制造电极组件的方法的流程图。
具体实施方式
现在,将参照附图详细描述本发明的优选实施方式,使得本发明所属领域的普通技术人员可以容易地实现本发明的优选实施方式。然而,在详细描述本发明的优选实施方式的操作原理时,当并入本文的已知功能和配置可能使本发明的主题不清楚时,将省略其详细描述。
另外,将在所有附图中使用相同的附图标记来表示执行类似功能或操作的部件。在整个说明书中一个部件被称为连接到另一部件的情况下,该一个部件不仅可以直接连接到该另一部件,而且该一个部件可以经由又一部件间接连接到该另一部件。另外,包括某一元件并不意指排除其它元件,而是意指可以进一步包括这些元件,除非另有说明。
在下文中,将参照附图描述根据本发明的电极组件及其制造方法。
图2是例示根据本发明的第一单电芯和第二单电芯的视图,并且图3是例示根据本发明的变型的第一单电芯和变型的第二单电芯的视图。
将参照以上附图描述根据本发明的第一单电芯、第二单电芯、变型的第一单电芯和变型的第二单电芯。
首先参照图2(a),第一单电芯200在配置上与包括两个隔膜、一个负极和一个正极的公知的单电芯相同。也就是说,第一隔膜210、第一负极220、第一隔膜210和第一正极230从下方按顺序层叠。
如图2(b)所示,第二单电芯300是处于第一单电芯200被旋转180度的状态的单电芯,并且第二隔膜310、第二负极320、第二隔膜310和第二正极330从上方按顺序层叠。
变型的第一单电芯200’还包括设置在位于第一单电芯200的最上部的第一正极230上方的第一隔膜210,由此变型的第一单电芯被配置成具有其中第一隔膜210、第一负极220、第一隔膜210、第一正极230和第一隔膜210从下方按顺序层叠的结构(参见图3(a))。
变型的第二单电芯300’还包括设置在位于第二单电芯300的最下部的第二正极330下方的第二隔膜310,由此变型的第二单电芯被配置成具有其中第二隔膜310、第二负极320、第二隔膜310、第二正极330和第二隔膜310从上方按顺序层叠的结构(参见图3(b))。
这里,第一负极220和第二负极320具有相同的配置,第一正极230和第二正极330具有相同的配置,并且第一隔膜210和第二隔膜310具有相同的配置。
通过将负极活性材料和粘结剂的浆料混合物涂覆到负极集流体来制造第一负极220和第二负极320中的每一者。
作为负极活性物质,例如,可以使用:碳,诸如非石墨化碳或石墨基碳;金属复合氧化物,诸如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、SnxMe1-xMe’yOz(Me:Mn、Fe、Pb、Ge;Me’:Al、B、P、Si、周期表第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,诸如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;Li-Co-Ni基材料;或者Si基材料,诸如Si、SiO、SiO2或其混合物;然而,本发明不限于此。
另外,通过将正极活性材料和粘结剂的浆料混合物涂覆到正极集流体来制造第一正极230和第二正极330中的每一者。
正极活性材料可以例如由以下材料构成:层状化合物,诸如锂钴氧化物(LiCoO2)或锂镍氧化物(LiNiO2)或用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之类的锂锰氧化物;锂铜氧化物(Li2CuO2);氧化钒,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)表示的镍位锂镍氧化物;由化学式LiMn2-xMxO2(其中,M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta,并且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,其中化学式中的一部分Li被碱土金属离子替代;二硫化物化合物;或Fe2(MoO4)3;然而,本发明不限于此。
此外,负极集流体和正极集流体中的每一者由涂覆有包括活性材料的浆料的部分以及未涂覆浆料的未涂覆部分构成。未涂覆部分被切割以形成电极接头,更具体地,第一负极接头221、第二负极接头321、第一正极接头231和第二正极接头331。
另外,具有高离子渗透性和机械强度的薄绝缘膜用作第一隔膜210和第二隔膜310,它们中的每一者插置在正极与负极之间。隔膜的孔隙直径通常为0.01μm至10μm,并且隔膜的厚度通常为5μm至300μm。由例如耐化学性和疏水性的烯烃基聚合物(诸如聚丙烯、玻璃纤维或聚乙烯)制成的片材或非织造织物可以用作隔膜;然而,本发明不限于此。
图4是例示根据本发明的第一优选实施方式的电极组件的视图。如图4所示,根据第一实施方式的电极组件被配置成具有如下结构,其中两个第二单电芯300位于两个第一单电芯200上方,并且两个第三隔膜400插置在第一单电芯200与第二单电芯300之间。
具体地,两个第一单电芯200顺序地向上层叠,并且两个第二单电芯300顺序地向下层叠,两个第一单电芯200中的每一个包括从下方按顺序设置的第一隔膜210、第一负极220、第一隔膜210和第一正极230,两个第二单电芯300中的每一个包括从上方按顺序设置的第二隔膜310、第二负极320、第二隔膜310和第二正极330。
此时,优选在第一单电芯200与第二单电芯300之间插置至少一个第三隔膜400(更优选地,两个第三隔膜400)。其原因在于,可以可靠地防止第一单电芯200的正极与第二单电芯300的正极之间的短路,并且此外,在制造隔膜时将隔膜、负极、隔膜、正极和隔膜按顺序层叠对于工艺是有利的。
具有上述结构的第一单电芯200和第二单电芯300彼此串联和并联连接,以便在保持相同容量的同时产生高电压。
具体地,构成第一单电芯200的第一正极230的两个第一正极接头231和构成第二单电芯300的第二负极320的两个第二负极接头321被连接以形成复合接头束C,由此彼此并联连接的第一正极230和彼此并联连接的第二负极320被彼此串联连接。
另外,第一单电芯200的两个第一负极接头221被连接以形成用作负端子的第一负极接头束A,并且第二单电芯300的两个第二正极接头331被连接以形成用作正端子的第二正极接头束B。
具有上述连接结构的电极组件被连接到电极引线500,然后容纳在具有容纳空间的壳体100中,并且壳体被密封,由此制造袋状二次电池。
也就是说,第一负极接头束A电连接到负极引线510,第二正极接头束B电连接到正极引线520,并且负极引线和正极引线暴露于壳体100外部。
这里,电极接头束和电极引线500可以通过焊接(更具体地,超声焊接)彼此电连接。通过超声焊接的联接可以根据如下原理来执行,通过该原理,由大约20kHz的超声波产生的高频振动被施加,并且由于焊头和砧部的操作,振动能量由于在电极接头束与电极引线之间的界面处的摩擦而被转换成热能,由此快速地执行焊接。
此外,壳体100可以由上壳体和下壳体构成,并且在壳体中形成被配置成容纳电极组件的袋状容纳空间。
壳体100由包括外部树脂层、金属层和内部树脂层的层压片制成,以便在其中形成容纳部。
外部树脂层位于壳体100外侧,并且外部树脂层可以由表现出优异的拉伸强度、抗湿气渗透性和抗空气透过性的耐热聚合物制成,以便在保护电极组件的同时确保耐热性和耐化学性。例如,外部树脂层可以由尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成;然而,本发明不限于此。
邻接外部树脂层的金属层与被配置成防止湿气或各种气体从外部渗入电池中的阻挡层相对应。重量轻且易于成形的铝薄膜可以用作金属层的优选材料。
内部树脂层设置成与电极组件直接接触,因此内部树脂层需要表现出高绝缘特性和高耐电解性。另外,为了将壳体与外部气密地隔离,内部树脂层需要表现出高密封性,即,内部层之间的热粘合的密封部分需要表现出优异的热粘合强度。
内部树脂层可以由选自表现出优异的耐化学性和高密封性的聚烯烃基树脂(诸如聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯丙烯酸或聚丁烯)、聚氨酯树脂和聚酰亚胺树脂的材料制成;然而,本发明不限于此,并且最优选地,使用表现出优异的机械特性(诸如拉伸强度、刚性、表面硬度和抗冲击性)以及优异的耐化学性的聚丙烯。
通常,在壳体100的通过热熔合形成的密封部分的与电极引线500交叠的部分处设置引线膜,以便防止由电极组件产生的电经由电极引线500流到壳体100并保持壳体100的密封。
优选地,引线膜由导电性不好的非导电材料制成,并且通常使用容易附接到电极引线500并具有相对小厚度的绝缘带;然而,本发明不限于此。
具体地,引线膜可以由选自由聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)和环氧树脂组成的组中的至少一种材料制成。使用热和压力通过热熔合将引线膜粘合到袋壳体的内部树脂层。
此外,第三隔膜400在配置上与上述第一隔膜210和第二隔膜310相同,因此将省略其重复描述。
虽然在图4中正极接头和负极接头示出为沿相反方向突出,但这仅是一个示例,可以使用被配置成使得正极接头和负极接头沿同一方向定位的单向电极组件。
另外,如图3所示,可以使用还包括第一隔膜210的变型的第一单电芯200’以及还包括第二隔膜310的变型的第二单电芯300’而不是两个第三隔膜400。换句话说,第一单电芯200、变型的第一单电芯200’、变型的第二单电芯300’和第二单电芯300可以从下方设置。
此外,可以设置两个单电芯,即,一个第二单电芯300可以位于一个第一单电芯200上方,并且两个第三隔膜400可以插置在第一单电芯200与第二单电芯300之间。在这种情况下,变型的第一单电芯200’和变型的第二单电芯300’可以从下方层叠。
图5是例示根据本发明的第二优选实施方式的电极组件的视图。如图5所示,除了设置一个第三隔膜400之外,根据第二实施方式的电极组件与根据第一实施方式的电极组件相同。
也就是说,两个第二单电芯300位于两个第一单电芯200上方,并且一个第三隔膜400插置在第一单电芯200与第二单电芯300之间。
因此,第一单电芯200、变型的第一单电芯200’、第二单电芯300和第二单电芯300可以从下方按顺序层叠,或者第一单电芯200、第一单电芯200、变型的第二单电芯300’和第二单电芯300可以从下方按顺序层叠。
图6是例示根据本发明的第三优选实施方式的电极组件的视图。如图6所示,除了设置三个或更多个第一单电芯200以及三个或更多个第二单电芯300并且第一单电芯的数目等于第二单电芯的数目之外,根据第三实施方式的电极组件与根据第一实施方式的电极组件相同。
具体地,在紧密接触的三个或更多个第一单电芯200上方设置两个第三隔膜400,并且在第三隔膜400上方层叠三个或更多个第二单电芯300。当然,显而易见的是,可以通过省略第三隔膜400并适当地设置变型的第一单电芯200’或变型的第二单电芯300’来实现具有相同结构的电极组件。
图7是例示根据本发明的第四优选实施方式的电极组件的视图。根据应用二次电池的装置的类型,可能同时需要高容量和高电压,并且可能需要层叠大量的第一单电芯200和第二单电芯300。
然而,在使用期间,由于在连续重复的充电和放电过程中产生的气体而发生膨胀。此时,包括大量层叠的单电芯的二次电池可能具有诸如电极接头或电极接头束断开的问题。
为了解决上述问题,根据第四实施方式的电极组件被配置成使得设置第一正极接头束A’、第二负极接头束B’和被配置成将第一正极接头束和第二负极接头束彼此电连接的接头束连接构件D,而不是第一实施方式的复合接头束C。
具体地,设置第一正极接头束A’和第二负极接头束B’,在第一正极接头束A’中,第一正极230的第一正极接头231彼此连接,在第二负极接头束B’中,第二负极320的第二负极接头321彼此连接。另外,第一正极接头束A’和第二负极接头束B’经由接头束连接构件D彼此电连接。
虽然在图7中示出了一个第一正极接头束A’、一个第二负极接头束B’和一个接头束连接构件D,但是考虑到待层叠的单电芯的数目,可以自由地改变第一正极接头束A’、第二负极接头束B’和接头束连接构件D的数目。
另外,虽然在图7中示出了一个第一负极接头束A和一个第二正极接头束B,但是可以设置两个或更多个第一负极接头束以及两个或更多个第二正极接头束。此时,显而易见的是,可以添加被配置成将第一负极接头束A或第二正极接头束B彼此连接的单独的连接构件,以便用作负极端子或正极端子。
第四实施方式在其它方面在配置上与第一实施方式相同,因此将省略其重复描述。
接下来,将描述根据本发明的制造电极组件的方法。图8是例示根据本发明的制造电极组件的方法的流程图。
如图8所示,根据本发明的电极组件制造方法可以包括以下步骤:制备变型的第一单电芯的第一步骤;制备变型的第二单电芯的第二步骤;将变型的第二单电芯层叠在变型的第一单电芯上的第三步骤;以及将接头彼此连接的第四步骤。
第一步骤是制备多个变型的第一单电芯的步骤,多个变型的第一单电芯被配置成具有其中第三隔膜位于第一单电芯上的结构,第一单电芯包括从下方按顺序层叠的第一隔膜、第一负极、第一隔膜和第一正极。
在如上所述层叠之后,施加预定的热和压力以将第一隔膜、第一负极、第一隔膜、第一正极和第三隔膜集成。
此外,当需要大容量二次电池时,优选在没有层叠第三隔膜的状态下进一步制备多个第一单电芯。
第二步骤是将在第一步骤中制备的变型的第一单电芯中的一些旋转180度以制备变型的第二单电芯的步骤,变型的第二单电芯被配置成具有其中第二隔膜、第二负极、第二隔膜、第二正极和第三隔膜从上方按顺序层叠的结构。
另外,当需要大容量二次电池时,可以将在第一步骤中进一步制备的第一单电芯中一些旋转180度以制备第二单电芯。
第三步骤是将在第二步骤中获得的变型的第二单电芯层叠于在第一步骤中获得的变型的第一单电芯上的步骤。
当然,一个第一单电芯、一个变型的第一单电芯、一个变型的第二单电芯和一个第二单电芯可以按顺序层叠,包括设置一个变型的第一单电芯和一个变型的第二单电芯的情况。
另外,一个第一单电芯、一个变型的第一单电芯、一个变型的第二单电芯以及两个或更多个第二单电芯可以按顺序层叠,或者两个或更多个第一单电芯、一个变型的第一单电芯、一个变型的第二单电芯以及两个或更多个第二单电芯可以按顺序层叠,并且第一单电芯的数目和第二单电芯的数目可以彼此相等或不同。
在第四步骤中,将第一正极的第一正极接头和第二负极的第二负极接头连接以形成复合接头束,将第一负极的第一负极接头连接以形成用作负极端子的第一负极接头束,并且将第二正极的第二正极接头连接以形成用作正极端子的第二正极接头束。
另外,当第一单电芯和第二单电芯的数目大时,可以执行以下工艺:将第一正极的第一正极接头连接以形成第一正极接头束,将第二负极的第二负极接头连接以形成第二负极接头束,以及使用接头束连接构件D将第一正极接头束和第二负极接头束彼此连接。
此外,在第一步骤中,可以制备其中第一隔膜、第一负极、第一隔膜和第一正极按顺序层叠的多个第一单电芯以及多个第三隔膜而不是变型的第一单电芯,在第二步骤中将第一单电芯旋转180度以制备第二单电芯,并且在第三步骤中可以将第三隔膜插置在第一单电芯与第二单电芯之间。
然而,在这种情况下,还需要在第一单电芯与第二单电芯之间对准和插置第三隔膜的工艺,因此更优选的是在第一步骤中制备其中预先集成有第三隔膜的变型的第一单电芯。
本发明可以提供其中容纳有上述电极组件的袋状二次电池,并且可以提供包括上述二次电池的电池模块或电池组。
本发明所属领域的技术人员将理解,基于以上描述,在本发明的范畴内,各种应用和变型是可能的。
(附图标记描述)
100:壳体
200:第一单电芯
200’:变型的第一单电芯
210:第一隔膜
220:第一负极221:第一负极接头
230:第一正极231:第一正极接头
300:第二单电芯
300’:变型的第二单电芯
310:第二隔膜
320:第二负极321:第二负极接头
330:第二正极331:第二正极接头
400:第三隔膜
500:电极引线
510:负极引线
520:正极引线
A:第一负极接头束A’:第一正极接头束
B:第二正极接头束B’:第二负极接头束
C:复合接头束
D:接头束连接构件

Claims (11)

1.一种电极组件,所述电极组件包括:
第一单电芯;
第二单电芯,所述第二单电芯位于所述第一单电芯上方;以及
第三隔膜,所述第三隔膜位于所述第一单电芯与所述第二单电芯之间,其中,
所述第一单电芯被配置成使得第一隔膜、第一负极、第一隔膜和第一正极从下方按顺序层叠,
所述第二单电芯被配置成使得第二隔膜、第二负极、第二隔膜和第二正极从上方按顺序层叠,
所述第一正极的第一正极接头和所述第二负极的第二负极接头被连接以形成复合接头束,并且
所述第一负极的第一负极接头被连接以形成用作负极端子的第一负极接头束,同时所述第二正极的第二正极接头被连接以形成用作正极端子的第二正极接头束。
2.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第三隔膜以紧密接触的方式设置为一个或更多个。
3.根据权利要求1所述的电极组件,其中,所述第一单电芯和所述第二单电芯设置为相同数目。
4.根据权利要求3所述的电极组件,其中,
所述第一正极的所述第一正极接头被连接以形成第一正极接头束,
所述第二负极的所述第二负极接头被连接以形成第二负极接头束,并且
所述第一正极接头束和所述第二负极接头束经由接头束连接构件彼此电连接。
5.一种袋状二次电池,所述袋状二次电池包括根据权利要求1所述的电极组件。
6.一种电极组件制造方法,所述电极组件制造方法包括以下步骤:
制备两个或更多个变型的第一单电芯的第一步骤,所述两个或更多个变型的第一单电芯被配置成具有其中第三隔膜位于第一单电芯上的结构,所述第一单电芯包括从下方按顺序层叠的第一隔膜、第一负极、第一隔膜和第一正极;
将所述变型的第一单电芯中的一个旋转180度以制备变型的第二单电芯的第二步骤,所述变型的第二单电芯被配置成具有其中第二隔膜、第二负极、第二隔膜、第二正极和第三隔膜从上方按顺序层叠的结构;
将所述变型的第二单电芯层叠在所述变型的第一单电芯上的第三步骤;以及
第四步骤,在所述第四步骤中,连接所述第一正极的第一正极接头和所述第二负极的第二负极接头以形成复合接头束,连接所述第一负极的第一负极接头以形成用作负极端子的第一负极接头束,并且连接所述第二正极的第二正极接头以形成用作正极端子的第二正极接头束。
7.根据权利要求6所述的电极组件制造方法,其中,所述第一隔膜、所述第二隔膜和所述第三隔膜由相同的材料制成。
8.根据权利要求7所述的电极组件制造方法,其中,
所述第一步骤包括制备至少一个第一单电芯,所述至少一个第一单电芯包括从下方按顺序层叠的第一隔膜、第一负极、第一隔膜和第一正极,并且
所述第二步骤包括将所述第一单电芯旋转180度以制备第二单电芯,所述第二单电芯被配置成具有其中第二隔膜、第二负极、第二隔膜和第二正极从上方按顺序层叠的结构。
9.根据权利要求8所述的电极组件制造方法,其中,所述第三步骤包括从下方按顺序层叠所述至少一个第一单电芯、所述变型的第一单电芯、所述变型的第二单电芯和至少一个所述第二单电芯。
10.根据权利要求9所述的电极组件制造方法,其中,所述第一单电芯和所述第二单电芯中的每一者被设置为多个。
11.根据权利要求10所述的电极组件制造方法,其中,所述第四步骤包括:
连接所述第一正极的所述第一正极接头以形成第一正极接头束;
连接所述第二负极的所述第二负极接头以形成第二负极接头束;以及
使用接头束连接构件将所述第一正极接头束和所述第二负极接头束彼此连接。
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