CN209312928U - 电极组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电极组件。根据本实用新型的该电极组件包括：第一电极，该第一电极按Z字形被折叠多次；以及多个第二电极，所述多个第二电极使用隔膜作为边界而面对所述第一电极并且被设置在折叠的所述第一电极的沟畦之间，其中，所述第一电极包括电极集电体和涂覆在所述电极集电体上的电极活性材料，并且仅所述第一电极的折叠部分被设置有所述电极集电体。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年3月30日提交的韩国专利申请No.10-2017-0034690的优先权权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用方式并入本文中。技术领域
本实用新型涉及电极组件。
背景技术
与一次电池不同，二次电池是可再充电的，而且，尺寸紧凑且容量高的可能性高。因此，最近，正在进行许多关于二次电池的研究。随着针对移动装置的技术发展和需求增加，针对作为能源的二次电池的需求正在迅速增加。
根据电池壳体的形状，二次电池被分为硬币型电池、圆柱型电池、棱柱型电池和袋型电池。在这样的二次电池中，安装在电池壳体中的电极组件是可充电且可放电的发电装置，其具有电极和隔膜被层叠的结构。
电极组件可以被大致分为果冻卷型电极组件、层叠型电极组件和层叠/折叠型电极组件，在果冻卷型电极组件中，在正极和负极之间插置有隔膜，正极和负极中的每一个被设置为涂覆有活性材料的片材的形式，然后将正极、隔膜和负极卷绕，在层叠型电极组件中，依次层叠多个正极和多个负极，所述多个正极和所述多个负极之间具有隔膜，在层叠/折叠型电极组件中，将层叠型单位单元与长度长的隔离膜卷绕在一起。
近来，其中层叠/折叠型电极组件被内置于设置为铝层压板的袋型电池壳体中的袋型电池正由于其制造成本低、重量轻、形状变形容易等而备受关注，因此，其使用正在逐渐增加。
实用新型内容
技术问题
本实用新型的一方面是提供一种能够提高电池的安全性和能量密度的电极组件。
本实用新型的另一方面提供了能够减少或防止电极的折叠部分发生分层和弯曲风险的电极组件。
技术方案
根据本实用新型的一实施方式的电极组件包括：第一电极，该第一电极按Z字形被折叠多次；以及多个第二电极，所述多个第二电极通过使用隔膜作为边界而面对所述第一电极并且被设置在折叠的所述第一电极之间，其中，所述第一电极包括电极集电体和涂覆到所述电极集电体的电极活性材料，并且仅所述电极集电体被设置在所述第一电极的各个折叠部分上。
有益效果
根据本实用新型，在包括第一电极和第二电极的电极中，未附接第二电极的区域能够被折叠，以提高电池的安全性和能量密度。
另外，根据本实用新型，能够去除电极的折叠部分的电极活性材料，以减少或防止电极的折叠部分发生分层和弯曲风险。
附图说明
图1是根据本实用新型的第一实施方式的电极组件的截面图。
图2是根据本实用新型的第二实施方式的电极组件的截面图。
图3是根据本实用新型的第三实施方式的电极组件的截面图。
图4是例示根据本实用新型的实施方式的用于制造电极组件的方法的示意性截面图。
具体实施方式
根据以下结合附图进行的详细描述，本实用新型的目的、特定优点和新颖特征将变得更清楚。应该注意，为本说明书中的附图中的组件尽可能添加相同的附图标记，即使这些组件被例示在其它附图中。另外，本实用新型可以按照不同的形式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的实施方式。在下面对本实用新型的描述中，将省略会不必要地模糊本实用新型的主旨的相关技术的详细描述。
图1是根据本实用新型的第一实施方式的电极组件的截面图。
参照图1，根据本实用新型的第一实施方式的电极组件100包括折叠多次的第一电极110和面对第一电极110的多个第二电极120。这里，仅电极集电体111被设置在第一电极110的各个折叠部分F上。
下文中，将参照图1更详细地描述根据本实用新型的第一实施方式的二次电池。
第一电极110可以包括电极集电体111和涂覆到电极集电体111的一个表面或两个表面的电极活性材料112。
另外，第一电极110按Z字形被折叠多次。也就是说，第一电极110可以具有片状，例如，以按“Z”形状恒定折叠的状态设置。
特别地，仅电极集电体111可以被设置在第一电极110的折叠部分F上。也就是说，可以去除设置在第一电极110的折叠部分F上的电极活性材料112。因此，能够减少或防止第一电极110的折叠部分F发生分层和弯曲风险。
此外，第一电极110可以被设置为负极。另外，负极可以包括负极集电体和涂覆到负极集电体的负极活性材料。这里，负极活性材料可以被层叠在负极集电体的两个表面上。这里，可以去除设置在负极的折叠部分F上的负极活性材料，因此，仅负极集电体可以被设置在负极的折叠部分F上。
例如，负极集电体可以被作为由铜(Cu)或镍(Ni)材料制成的箔提供。
例如，负极活性材料包括含有合成石墨的材料。
又如，负极活性材料可以包括锂金属、锂合金、碳、石油焦、活性炭、石墨、硅化合物、锡化合物、钛化合物或其合金。
第二电极120可以通过使用隔膜130和140中的每一个作为边界而面对第一电极110并且被设置为多个，使得多个第二电极120被设置在折叠的第一电极110之间。
另外，第二电极120可以包括电极集电体121和涂覆到电极集电体121的一个表面或两个表面的电极活性材料122。
此外，第二电极120可以被设置为正极。另外，正极可以包括正极集电体和涂覆到正极集电体的正极活性材料。例如，在正极中，正极活性材料可以被层叠在正极集电体的两个表面上。
例如，正极集电体可以被作为由铝(Al)材料制成的箔提供。
正极活性材料可以包括锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、磷酸锂铁或者含有这些中的至少一种的化合物及其混合物。
又如，正极活性材料可以包括基于Hi Ni的正极材料。这里，基于Hi Ni的正极材料可以包括基于LiNiMnCoO的材料、基于LiNiCoAl的材料或基于LiMiMnCoAl 的材料中的至少一种。这里，镍(Ni)的含量可以为0.5mol至0.95mol。
隔膜130和140可以包括第一隔膜130和第二隔膜140，并且分别被层叠在第一电极110的两个表面上。也就是说，第一电极110可以被设置在第一隔膜130和第二隔膜140之间。这里，第一隔膜130和第二隔膜140中的每一个可以具有片状并且与第一电极110一起被折叠。因此，当第一电极110被折叠时，隔膜130和140可以被设置在第一电极110和第二电极120之间。因此，隔膜130和140中的每一个可以由绝缘材料制成，以使第一电极110和第二电极120彼此绝缘。
另外，隔膜130、140可以由例如诸如具有微孔的聚乙烯或聚丙烯这样的基于聚烯烃的树脂膜制成。
此外，第一隔膜130和第二隔膜140可以例如粘附到第一电极110的两个表面或者利用热和压力接合到第一电极110的两个表面。
当第一电极110与隔膜130和140被折叠时，未附接第二电极120的区域可以被折叠。也就是说，多个第二电极120可以彼此隔开预定距离，并且第二电极120和第一电极110可以被层叠成彼此面对，隔膜130和140位于第二电极120和第一电极 110之间。当第一电极110与隔膜130和140被折叠时，第二电极120的隔开区域可以被折叠。因此，电池能够提高安全性和能量密度。
图2是根据本实用新型的第二实施方式的电极组件的截面图。
参照图2，当将根据本实用新型的第二实施方式的电极组件200与根据本实用新型的第一实施方式的电极组件100进行比较时，电极组件200与电极组件100的不同之处在于，第一电极被设置为正极并且第二电极120被设置为负极。
因此，将简要地描述该实施方式的与根据第一实施方式的内容重复的内容，并且还将主要地描述它们之间的差异。
根据本实用新型的第二实施方式的电极组件200包括折叠多次的第一电极110和面对第一电极110的多个第二电极120。这里，仅电极集电体121被设置在第一电极 110的各个折叠部分F上。
这里，在根据本实用新型的第二实施方式的电极组件200中，第一电极可以被设置为正极，并且第二电极120可以被设置为负极。这里，正极可以包括负极集电体和涂覆到正极集电体的正极活性材料。
因此，可以去除设置在正极的折叠部分F上的正极活性材料，因此，仅正极集电体可以被设置在正极的折叠部分F上。
图3是根据本实用新型的第三实施方式的电极组件的截面图。
参照图3，当将根据本实用新型的第三实施方式的电极组件300与根据本实用新型的第一实施方式的电极组件100进行比较时，电极组件300与电极组件100的不同之处在于，电极活性材料112和122分别被涂覆到第一电极110的电极集电体111和第二电极120的电极集电体121的表面。
因此，将简要地描述该实施方式的与根据第一实施方式和第二实施方式的内容重复的内容，并且还将主要地描述它们之间的差异。
根据本实用新型的第三实施方式的电极组件300包括折叠多次的第一电极110和面对第一电极110的多个第二电极120。这里，仅电极集电体111被设置在第一电极 110的各个折叠部分F上。
这里，在根据本实用新型的第三实施方式的电极组件300中，第一电极110可以包括电极集电体111和涂覆到电极集电体111的一个表面的电极活性材料112。
另外，第二电极120可以包括电极集电体121和涂覆到电极集电体121的一个表面的电极活性材料122。
图4是例示根据本实用新型的实施方式的用于制造电极组件的方法的示意性截面图。
参照图4，根据本实用新型的实施方式的用于制造电极组件的方法包括去除设置在第一电极110的折叠部分上的电极活性材料112的去除步骤、交替地层叠第一电极 110、隔膜130和140以及第二电极120的层叠步骤以及折叠第一电极110的折叠步骤。
下文中，将参照图1至图4更详细地描述根据本实用新型的实施方式的用于制造电极组件的方法。
参照图4，在去除步骤中，从包括电极集电体111和涂覆到电极集电体111的电极活性材料112的第一电极110中去除第一电极110中的设置在折叠部分上的电极活性材料112。
另外，在去除步骤中，可以利用激光将激光束L照射到第一电极110的折叠部分 F上，以去除设置在折叠部分F上的电极活性材料112。
在层叠步骤中，交替地层叠被执行了去除步骤的第一电极110、隔膜130和140 以及第二电极120。这里，第二电极120可以被设置为多个。因此，多个第二电极120 可以被层叠成在与第一电极110的电极活性材料112所处的位置对应的位置处交替地面对第一电极110的顶表面和底表面。
这里，隔膜130和140可以包括第一隔膜130和第二隔膜140，并且第一电极110 可以被层叠成设置在第一隔膜130和第二隔膜140之间。
参照图1，例如，第一电极110可以被设置为负极，并且第二电极120可以被设置为正极。这里，负极可以包括负极集电体和涂覆到负极集电体的两个表面的负极活性材料。这里，在去除步骤中，可以去除设置在负极的折叠部分F上的负极活性材料。
另外，参照图2，又如，第一电极110可以被设置为正极，并且第二电极120可以被设置为负极。这里，正极可以包括正极集电体和涂覆到正极集电体的一个表面或两个表面的正极活性材料。这里，在去除步骤中，可以去除设置在正极的折叠部分F 上的正极活性材料。
此外，参照图3，又如，第一电极110可以包括电极集电体111和涂覆到电极集电体111的一个表面的电极活性材料112。这里，在去除步骤中，可以去除设置在电极集电体111的折叠部分F的一个表面上的电极活性材料112。
参照图1和图4，在折叠步骤中，第一电极110被折叠成Z字形。这里，多个第二电极120可以通过使用隔膜130和140中的每一个作为边界而面对第一电极110，并且被折叠成设置在折叠的第一电极110之间。
另外，在折叠步骤中，可以执行折叠，使得隔膜130和140被设置在第一电极 110和第二电极120之间。
虽然已经参照本实用新型的示例性实施方式具体示出并描述了本实用新型，但是将要理解的是，本实用新型的范围不限于根据本实用新型的电极组件及其制造方法。本领域的普通技术人员将要理解的是，可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下在本文中进行形式和细节上的各种改变。
此外，本实用新型的保护范围将由所附的权利要求来阐明。
Claims (4)
1.一种电极组件，其特征在于，该电极组件包括：
第一电极，该第一电极按Z字形被折叠多次；以及
多个第二电极，所述多个第二电极通过使用隔膜作为边界而面对所述第一电极并且被设置在折叠的所述第一电极之间，
其中，所述第一电极包括电极集电体和涂覆到所述电极集电体的电极活性材料，并且
仅所述电极集电体被设置在所述第一电极的各个折叠部分上。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一电极被设置为负极，并且所述多个第二电极中的每一个被设置为正极，并且
所述负极包括负极集电体和涂覆到所述负极集电体的一个表面或两个表面的负极活性材料，并且仅所述负极集电体被设置在所述负极的折叠部分上。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述隔膜被层叠成设置在所述第一电极和所述第二电极之间。
4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述隔膜包括第一隔膜和第二隔膜，并且
所述第一电极被设置在所述第一隔膜和所述第二隔膜之间。
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