ES3036384T3 - Electrode assembly - Google Patents

Abstract

Un conjunto de electrodos incluye una pluralidad de electrodos dispuestos en una pila a lo largo de un eje de apilamiento, con una porción separadora respectiva, compuesta por una lámina separadora alargada, colocada entre cada electrodo y enrollándose alrededor de él a lo largo de una trayectoria serpenteante. La pluralidad de electrodos incluye un electrodo superior situado en la parte superior de la pila a lo largo del eje de apilamiento, y un electrodo inferior situado en la parte inferior de la pila. Las porciones separadoras de la pila incluyen una porción superior que se apoya en el electrodo superior y una porción inferior que se apoya en el electrodo inferior. Tanto la porción separadora superior como la inferior tienen una permeabilidad al aire de entre 80 s/100 ml y 120 s/100 ml por pulgada cuadrada (2,54 cm2) a una presión de 0,05 MPa y a temperatura ambiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de electrodos

Sector de la técnica

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente de coreana n.° 10-2021-0090596 presentada el 9 de julio de 2021, la solicitud de patente coreana n.° 10-2021-0090592 presentada el 09 de julio de 2021, la solicitud de patente coreana n.° 10-2021-0090597, presentada el 09 de julio de 2021, y la solicitud de patente coreana n.° 10-2021 0090598, presentada el 09 de julio de 2021.

La presente invención se refiere a un conjunto de electrodos.

Estado de la técnica

Las baterías secundarias, a diferencia de las baterías primarias, son recargables, y se han investigado y desarrollado ampliamente en los últimos años debido a su pequeño tamaño y gran capacidad. A medida que aumentan el desarrollo tecnológico y la demanda de dispositivos móviles, la demanda de baterías secundarias como una fuente de energía está aumentando rápidamente.

Las pilas secundarias pueden clasificarse en baterías tipo moneda, una batería cilíndrica, una pila prismática y una batería de tipo bolsa, de acuerdo con la forma de la carcasa de batería. En una batería secundaria, un conjunto de electrodos montado dentro de una carcasa de batería es un elemento generador de energía cargable/descargable que tiene una estructura apilada que comprende electrodos y separadores.

El conjunto de electrodos puede clasificarse generalmente en de tipo rollo de gelatina, de tipo apilable, y de tipo apilable y plegable. En el tipo rollo de gelatina, se interpone un separador entre un electrodo positivo tipo lámina y un electrodo negativo tipo lámina, cada uno de los cuales está recubierto con un material activo, y todo el conjunto está enrollado. En el tipo apilado, una pluralidad de electrodos positivos y negativos se apilan secuencialmente con un separador interpuesto entre los mismos. En el tipo apilable y plegable, las células unitarias apiladas se enrollan con una lámina de separación de gran longitud.

Literatura de la técnica anterior

Documento de patente

La solicitud de patente coreana abierta a inspección pública n.° 10-2013-0132230, los documentos KR 20200023853, KR 20200023854 y JP 5259453 se refieren a un dispositivo de fabricación de conjuntos de electrodos.

Objeto de la invención

Problema técnico

La presente invención proporciona, entre otras cosas, un conjunto de electrodos que presenta desviaciones reducidas en la fuerza adhesiva y la permeabilidad al aire a través de cada capa, manteniendo una fuerza adhesiva y una permeabilidad al aire adecuadas.

Solución técnica

La invención es tal y como se define en el juego de reivindicaciones. Un aspecto ilustrativo de la presente invención proporciona un conjunto de electrodos. Un conjunto de electrodos de acuerdo con la invención se define en la reivindicación 1.

De acuerdo con algunos aspectos de la invención, las porciones de separador pueden ser porciones de una lámina separadora alargada. Dicha lámina separadora alargada puede plegarse entre cada porción de separador de manera que la lámina separadora alargada siga un recorrido serpenteante que atraviese de un lado a otro a lo largo de una dimensión ortogonal al eje de apilamiento para extenderse entre cada uno de los electrodos sucesivos de la pila.Efectos ventajosos

El conjunto de electrodos de acuerdo con los aspectos ilustrativos de la presente invención es deseablemente capaz de prevenir efectos secundarios, como la precipitación de litio (Li) en el conjunto de electrodos y la no carga del conjunto de electrodos. El conjunto de electrodos de acuerdo con los aspectos ilustrativos de la presente invención también puede tener un rendimiento uniforme.

Descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de un conjunto de electrodos de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente invención.

La Figura 2 es una vista en sección transversal del conjunto de electrodos de la Figura 1, que ilustra las posiciones de una superficie superior, una superficie inferior, y una porción intermedia del conjunto de electrodos.

La Figura 3 es una vista en planta superior que ilustra un aparato de fabricación de conjuntos de electrodos para fabricar el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 es una vista en alzado frontal que ilustra conceptualmente el aparato de fabricación de conjuntos de electrodos de la Figura 3.

Las Figuras 5 y 6 son fotografías que muestran los resultados de la comprobación de la precipitación de litio (Li) mediante el desmontaje de los conjuntos de electrodos del Ejemplo comparativo 1 y del Ejemplo 1, respectivamente, una vez finalizada la carga.

La Figura 7 es un diagrama que ilustra esquemáticamente un método de fabricación del conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención.

La Figura 8 es una vista en perspectiva de una unidad de calentamiento de separador de una unidad de suministro de separador que puede utilizarse para fabricar el conjunto de electrodos de la presente invención.

<Números de referencia>

10: CONJUNTO DE ELECTRODOS ENSAMBLADO

11: PRIMER ELECTRODO

12: SEGUNDO ELECTRODO

14: SEPARADOR

100: APARATO PARA FABRICAR UN CONJUNTO DE ELECTRODOS

110: MESA DE APILAMIENTO

111: CUERPO DE MESA

112: CALENTADOR DE MESA DE APILAMIENTO

120: UNIDAD DE SUMINISTRO DE SEPARADOR

121: UNIDAD DE CALENTAMIENTO DE SEPARADOR

121a: CUERPO

121b: CALENTADOR DE SEPARADOR

122: RODILLO SEPARADOR

130: PRIMERA UNIDAD DE SUMINISTRO DE ELECTRODOS

131: PRIMERA MESA DE ASENTAMIENTO DE ELECTRODOS

133: PRIMER ROLLO DE ELECTRODO

134: PRIMER CORTADOR

135: PRIMERA CINTA TRANSPORTADORA

136: PRIMER CABEZAL DE SUMINISTRO DE ELECTRODOS

140: SEGUNDA UNIDAD DE SUMINISTRO DE ELECTRODOS

141: SEGUNDA MESA DE ASENTAMIENTO DE ELECTRODOS

143: SEGUNDO ROLLO DE ELECTRODO

144: SEGUNDO CORTADOR

145: SEGUNDA CINTA TRANSPORTADORA

146: SEGUNDO CABEZAL DE SUMINISTRO DE ELECTRODOS

150: PRIMERA UNIDAD DE APILAMIENTO DE ELECTRODOS

151: PRIMER CABEZAL DE ASPIRACIÓN

151a: BOCA DE ASPIRACIÓN POR VACÍO

151b: SUPERFICIE INFERIOR

153: PRIMERA UNIDAD MÓVIL

160: SEGUNDA UNIDAD DE APILAMIENTO DE ELECTRODOS

161: SEGUNDO CABEZAL DE ASPIRACIÓN

163: SEGUNDA UNIDAD MÓVIL

170: MECANISMO DE SUJECIÓN

171: PRIMER PORTADOR

172: SEGUNDO PORTADOR

180: UNIDAD DE PRENSADO

181, 182: BLOQUE DE PRENSADO

S: PILA

Descripción detallada de la invención

Los objetos, ventajas específicas y características novedosas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos y las realizaciones ilustrativas. En la presente memoria descriptiva, al añadir números de referencia a los elementos constitutivos de cada dibujo, hay que señalar que los mismos elementos constitutivos reciben el mismo número aunque se indiquen en dibujos diferentes. Es más, la presente invención puede implementarse de varias formas diferentes sin limitarse a las realizaciones ilustrativas que se describen en el presente documento. El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

La Figura 1 es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de un conjunto de electrodos de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente invención. A saber, haciendo referencia a la Figura 1, un conjunto de electrodos 10 de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente invención incluye una pila de electrodos en la que uno o más primeros electrodos 11 se alternan con uno o más segundos electrodos 12. Cada uno de los electrodos de la pila está separado del otro por un separador 14 colocado entre los mismos, que puede ser un único separador alargado 14 plegado repetidamente para seguir un recorrido serpenteante o en zigzag alrededor de cada electrodo sucesivo.

El conjunto de electrodos 10 es un elemento generador de energía cargable/descargable, donde el primer electrodo puede ser un electrodo positivo, y el segundo electrodo puede ser un electrodo negativo. Sin embargo, como alternativa, el primer electrodo puede ser un electrodo negativo, y el segundo electrodo puede ser un electrodo positivo. Por otra parte, el conjunto de electrodos 10 puede estar provisto de una forma en la que la porción más externa está rodeada por el separador 14, por ejemplo, envolviendo el separador alrededor del conjunto de electrodos 10 ensamblado, como se ilustra en la Figura 1. Con respecto a los electrodos y el separador que comprenden el conjunto de electrodos, pueden utilizarse materiales de uso común en la técnica.

Como se analiza más adelante en el presente documento, una "superficie superior" del conjunto de electrodos 10 se refiere a la posición más alta del conjunto de electrodos 10 en la dirección de apilamiento del conjunto de electrodos, que se designa con el número de referencia 2 en la Figura 2. Por tanto, las referencias posteriores a la "permeabilidad al aire de la superficie superior" se refieren a la permeabilidad al aire del separador 14 que se apoya en el electrodo más superior del conjunto de electrodos. Análogamente, las referencias subsiguientes a la "fuerza adhesiva de la superficie superior" se refieren a la fuerza adhesiva entre el electrodo más superior del conjunto de electrodos y la parte de contacto del separador 14.

Además, como se describe en el presente documento, una "superficie inferior" del conjunto de electrodos 10 se refiere a la posición más baja del conjunto de electrodos 10 en la dirección de apilamiento del conjunto de electrodos, que se designa con el número de referencia 3 en la Figura 2. Por tanto, las referencias posteriores a la "permeabilidad al aire de la superficie inferior" se refieren a la permeabilidad al aire del separador 14 que se apoya en el electrodo más inferior del conjunto de electrodos. Análogamente, las referencias subsiguientes a la "fuerza adhesiva de la superficie inferior" se refieren a la fuerza adhesiva entre el electrodo más inferior del conjunto de electrodos y la parte de contacto del separador 14.

Por último, como se describe en el presente documento, el "centro" del conjunto de electrodos 10 se refiere a una posición intermedia entre la superficie superior y la superficie inferior del conjunto de electrodos 10 en la dirección de apilamiento del conjunto de electrodos, como se designa con el número de referencia 1 en la Figura 2. Por ejemplo, cuando un conjunto de electrodos 10 está formado por nueve electrodos y es visto lateralmente, como en la Figura 2, la posición "intermedia" se refiere a la posición del quinto electrodo de la pila. Por tanto, las referencias posteriores a la "permeabilidad al aire intermedia" se refieren a la permeabilidad al aire del separador 14 que se apoya en el electrodo intermedio del conjunto de electrodos. Análogamente, las referencias posteriores a la "fuerza adhesiva intermedia" se refieren a la fuerza adhesiva entre el electrodo intermedio del conjunto de electrodos y la parte de contacto del separador 14.

Con referencia a las Figura 3 y 4, un aparato 100 para fabricar un conjunto de electrodos de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente invención incluye una mesa de apilamiento 110; una unidad de suministro de separador 120 para suministrar un separador 14; una primera unidad de suministro de electrodos 130 para suministrar un primer electrodo 11; una segunda unidad de suministro de electrodos 140 para suministrar un segundo electrodo 12; una primera unidad de apilamiento de electrodos 150 para apilar el primer electrodo 11 en la mesa de apilamiento 110; una segunda unidad de apilamiento de electrodos 160 para apilar el segundo electrodo 12 en la mesa de apilamiento 110; y una unidad de prensado 180 para unir el primer electrodo 11, el separador 14 y el segundo electrodo 12 entre sí. Además, el aparato 100 para fabricar el conjunto de electrodos de acuerdo con la realización ilustrativa de la presente invención puede incluir un mecanismo de sujeción 170 para fijar la pila (que comprende el primer o los primeros electrodos 11, el segundo o segundos electrodos 12, y el separador 14) a la mesa de apilamiento 110 mientras se ensambla la pila.

La unidad de suministro de separador 120 puede tener un paso a través del cual el separador 14 pasa hacia la mesa de apilamiento 110. En particular, la unidad de suministro de separador 120 puede incluir una unidad de calentamiento de separador 121 que define el paso a través del cual el separador 14 pasa hacia la mesa de apilamiento 110. Como se muestra en la Figura 8, la unidad de calentamiento de separador 121 puede incluir un par de cuerpos 121a, cada uno de los cuales puede tener la forma de un bloque cuadrado, y los cuerpos 121a pueden estar separados por una distancia que defina una de las dimensiones del paso a través del cual pasa el separador 14. Al menos uno o ambos cuerpos 121a pueden incluir además un calentador de separador 121b para calentar el cuerpo 121a respectivo, y transferir así calor al separador 14.

La unidad de suministro de separador 120 puede incluir además un rodillo separador 122 en el que se enrolla el separador 14. Por tanto, el separador 14 enrollado en el rodillo separador 122 puede desenrollarse gradualmente y pasar a través del pasaje formado para ser suministrado a la mesa de apilamiento 110.

La primera unidad de suministro de electrodos 130 puede incluir un primer rollo de electrodo 133 en el que se enrolla el primer electrodo 11 en forma de lámina, un primer cortador 134 para cortar el primer electrodo 11 a intervalos regulares para formar los primeros electrodos 11 que tienen un tamaño predeterminado cuando el primer electrodo 11 se desenrolla y se suministra desde el primer rollo de electrodo 133, una primera cinta transportadora 135 para desplazar el primer electrodo 11 cortado por el primer cortador 134, y un primer cabezal de suministro de electrodos 136 para recoger (por ejemplo, mediante aspiración por vacío) el primer electrodo 11 transferido por la primera cinta transportadora 135 y asentando el primer electrodo 11 sobre una primera mesa de asentamiento de electrodos 131.

La segunda unidad de suministro de electrodos 140 puede incluir una segunda mesa de asentamiento de electrodos 141 en la que se asienta el segundo electrodo 12 antes de ser apilado en la mesa de apilamiento 110 por la segunda unidad de apilamiento de electrodos 160. La segunda unidad de suministro de electrodos 140 puede incluir además un segundo rollo de electrodo 143 en el que se enrolla el segundo electrodo 12 en forma de lámina, un segundo cortador 144 para cortar el segundo electrodo 12 a intervalos regulares para formar el segundo electrodo 12 de un tamaño predeterminado cuando el segundo electrodo 12 se desenrolla y se suministra desde el segundo rollo de electrodo 143, una segunda cinta transportadora 145 para desplazar el segundo electrodo 121 cortado por el segundo cortador 144, y un segundo cabezal de suministro de electrodos 146 para recoger (por ejemplo, mediante aspiración por vacío) el segundo electrodo 12 transferido por la segunda cinta transportadora 145 y asentando el segundo electrodo en la segunda mesa de asentamiento de electrodos 141.

La primera unidad de apilamiento de electrodos 150 puede estar estructurada para apilar el primer electrodo 11 en la mesa de apilamiento 110. La primera unidad de apilamiento de electrodos 150 puede incluir un primer cabezal de aspiración 151 y una primera unidad móvil 153. El primer cabezal de aspiración 151 puede recoger el primer electrodo 11 asentado en la primera mesa de asentamiento de electrodos 131 mediante aspiración por vacío a través de uno o más puertos de aspiración por vacío (no mostrados) formados en una superficie inferior del primer cabezal de aspiración 150, y luego la primera unidad móvil 153 puede mover el primer cabezal de aspiración 151 a la mesa de apilamiento 110 para permitir que el primer cabezal de aspiración 151 apile el primer electrodo 11 en la mesa de apilamiento 110.

La segunda unidad de apilamiento de electrodos 160 también puede estar estructurada para apilar el segundo electrodo 12 en la mesa de apilamiento 110. La segunda unidad de apilamiento de electrodos 160 puede tener la misma estructura que la de la primera unidad de apilamiento de electrodos 150 anterior. En tal caso, la segunda unidad de apilamiento de electrodos 160 puede incluir un segundo cabezal de aspiración 161 y una segunda unidad móvil 163. El segundo cabezal de aspiración 161 puede recoger el segundo electrodo 12 asentado en la segunda mesa de asentamiento de electrodos 141 mediante aspiración por vacío. A continuación, la segunda unidad móvil 163 puede desplazar el segundo cabezal de aspiración 161 hacia la mesa de apilamiento 110 para permitir que el segundo cabezal de aspiración 161 apile el segundo electrodo 12 en la mesa de apilamiento 110.

La mesa de apilamiento 110 puede ser giratoria para rotar entre las posiciones orientadas hacia la primera unidad de apilamiento de electrodos 150 y la segunda unidad de apilamiento de electrodos 160. A medida que la mesa de apilamiento 110 gira, el mecanismo de sujeción 170 puede sujetar la pila ensamblada (que comprende el primer electrodo 11, el segundo electrodo 12 y el separador 14) para asegurar la posición de la pila con respecto a la mesa de apilamiento 110. Por ejemplo, el mecanismo de sujeción 170 puede aplicar presión hacia abajo sobre la superficie superior de la pila para presionarla hacia la mesa de apilamiento 110. El mecanismo de sujeción 170 puede incluir, por ejemplo, un primer portador 171 y un segundo portador 172 para fijar lados opuestos del primer electrodo 11 o del segundo electrodo 12. Los portadores 171, 172 pueden tener cada uno la forma de una o más abrazaderas u otros mecanismos de sujeción.

Por tanto, durante el funcionamiento, el primer electrodo 11 se suministra de la primera unidad de suministro de electrodos 130 a la primera unidad de apilamiento de electrodos 150, la primera unidad de apilamiento de electrodos 150 apila el primer electrodo 11 en la superficie superior del separador 14 apilado en la mesa de apilamiento 110. A continuación, el mecanismo de sujeción 170 presiona hacia abajo la superficie superior del primer electrodo 11 para asegurar la posición del primer electrodo 11 en la mesa de apilamiento 110. Después de lo cual, la mesa de apilamiento 110 se gira en la dirección de la segunda unidad de apilamiento de electrodos 160 mientras que el separador 14 se suministra continuamente para cubrir la superficie superior del primer electrodo 11. Entretanto, el segundo electrodo 12 se suministra desde la segunda unidad de suministro de electrodos 140 y es apilado por la segunda unidad de apilamiento de electrodos 160 en una porción del separador 14 donde el separador 14 cubre la superficie superior del primer electrodo 11. A continuación, el mecanismo de sujeción 170 libera la superficie superior del primer electrodo 11 y presiona sobre la superficie superior del segundo electrodo 12 para asegurar la posición de la pila S que se está construyendo con respecto a la mesa de apilamiento 110. Después de lo cual, repitiendo el proceso de apilamiento del primer electrodo 11 y el segundo electrodo 12, puede formarse la pila S en la que el separador 14 está plegado en zig-zag y colocado entre cada uno del primer y segundo electrodos sucesivos 11, 12.

Una vez apilados los componentes del conjunto de electrodos, el conjunto de electrodos puede someterse a una o varias operaciones de prensado térmico. En particular, el conjunto de electrodos puede trasladarse a la unidad de prensado 180, que aplica calor y presión a la pila haciendo avanzar los bloques de prensado calentados 181 y 182 uno hacia otro con la pila colocada entre los mismos. Como resultado, los componentes de la pila (es decir, los electrodos y el separador) están unidos térmicamente entre sí, con el fin de evitar que el conjunto de electrodos completo se deshaga o que los componentes del conjunto de electrodos cambien de posición dentro de la pila.

Las operaciones de prensado térmico aplicadas al conjunto de electrodos pueden incluir una operación de prensado térmico primario y una operación de prensado térmico secundario. El prensado térmico primario se refiere a una operación después de que el primer electrodo o electrodos y el segundo electrodo o electrodos se apilan alternativamente entre los separadores plegados para definir una pila, donde la pila se agarra con una pinza y, a continuación, se calienta y se prensa. La operación de prensado térmico secundario se refiere a una operación posterior a la operación de prensado térmico primario, en la que cesa el agarre de la pila por la pinza y la pila se calienta y presiona de nuevo.

Haciendo referencia a la Figura 7, el método puede incluir en primer lugar un proceso de apilamiento consistente en montar una pila (célula de apilamiento) sobre una mesa de apilamiento apilando alternativamente el primer electrodo y el segundo electrodo sobre el separador, donde el separador se suministra de forma continua y se pliega secuencialmente sobre uno de los electrodos primero y segundo previamente apilado antes de que se apile otro de los electrodos primero y segundo. Después del proceso de apilamiento, la pila puede alejarse de la mesa de apilamiento. Durante ese tiempo, se tira del separador, y, después de tirar del separador durante una longitud predeterminada, se corta el separador. Después de lo cual, la longitud predeterminada del extremo cortado del separador se enrolla alrededor de la célula de apilamiento. El movimiento de la pila fuera de la mesa de apilamiento puede realizarse mediante la pinza, que es deseablemente un componente móvil que puede agarrar la pila en la mesa de apilamiento y luego mover la pila a la unidad de prensado 180, donde se realizan las operaciones de prensado térmico. La operación de prensado térmico primario se realiza entonces en un estado en el que la célula de apilamiento enrollada se sujeta con la pinza. Una vez finalizada la operación de prensado térmico primario, se libera el agarre de la célula de apilamiento por la pinza. Después de retirar la pinza, se realiza la operación de prensado térmico secundario. Una vez finalizada la operación de prensado térmico secundario, el conjunto de electrodos acabado puede estar completo.

Cuando no se cumplen las condiciones de temperatura, presión y tiempo divulgadas en el presente documento, los componentes del conjunto de electrodos pueden no estar bien adheridos entre sí, lo que puede provocar que el conjunto de electrodos se deshaga o que los componentes del conjunto de electrodos cambien de posición dentro del conjunto, especialmente cuando el conjunto de electrodos se mueve antes de insertarse en la carcasa de batería. También puede ocurrir que la permeabilidad al aire del separador sea excesivamente alta.

Por otro lado, cuando se realicen las operaciones de prensado térmico divulgadas en el presente documento (incluido el cumplimento de las condiciones de presión, temperatura y tiempo respectivas), un conjunto de electrodos puede fabricarse sin necesidad de calentar y/o prensar individualmente cada nivel del conjunto de electrodos (es decir, calentamiento y/o prensado de cada par de electrodos y separadores en cada etapa del proceso) con el fin de unir los componentes. Este prensado térmico individual en cada nivel puede hacer que los efectos del calor y/o la presión se acumulen en los separadores inferiores de la pila, ya que las capas ya apiladas experimentarán el calor y/o la presión de cada aplicación. Eso puede afectar negativamente a esas porciones del separador al, por ejemplo, reducir la porosidad (y la permeabilidad al aire). En contraposición, la presente invención permite unir simultáneamente todo el conjunto de electrodos, lo que mejora la uniformidad, entre otras cosas. De este modo, es posible conseguir simultáneamente un nivel adecuado de fuerza adhesiva entre los electrodos y un separador con una permeabilidad al aire adecuada, todo ello minimizando los daños en el electrodo de la unidad.

En la presente solicitud, la "permeabilidad al aire" del conjunto de electrodos se refiere a la permeabilidad al aire del componente separador del conjunto de electrodos. Es más, a menos que se indique expresamente, por "permeabilidad al aire" se entiende la permeabilidad al aire de todos los separadores que componen el conjunto de electrodos, donde la permeabilidad al aire de cada separador puede ser independientemente igual o diferente.

En general, cuando la permeabilidad al aire es inferior a 40 s/100 ml, aumenta la velocidad de movimiento de los iones de litio en el separador, pero puede haber un problema en el sentido de que la seguridad del conjunto de electrodos puede reducirse rápidamente, y también puede haber un problema en el sentido de que la velocidad del movimiento de los iones de litio en el electrodo o electrodos del conjunto de electrodos puede no corresponderse con la velocidad del movimiento de los iones de litio en el separador. Además, cuando la permeabilidad al aire es superior a 120 s/100 ml, se reduce la velocidad de movimiento de los iones de litio en el separador, lo que puede reducir la eficacia y el rendimiento de los ciclos de carga y descarga. Por tanto, independientemente de su posición dentro del conjunto de electrodos, es deseable que el separador tenga una permeabilidad al aire comprendida entre 40 s/100 ml y 120 s/100 ml.

El conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención tiene preferentemente mayor permeabilidad al aire que los conjuntos de electrodos de la técnica afín, aumentando de este modo la seguridad del conjunto de electrodos. Específicamente, la permeabilidad al aire de la superficie superior y la permeabilidad al aire de la superficie inferior del conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención se encuentran en un intervalo de 80 s/100 ml a 120 s/100 ml.

Como se indica en la reivindicación 1, para medir la permeabilidad al aire del separador, puede utilizarse un densímetro de tipo Gurley (n.° 158) fabricado por Toyoseiki de acuerdo con el método de medición JIS Gurley de la norma industrial japonesa. A saber, la permeabilidad al aire del separador puede obtenerse midiendo el tiempo que tardan 100 ml (o 100 cc) de aire en atravesar el separador de 1 pulgada cuadrada, equivalente a 6,45 centímetros cuadrados, bajo una presión de 0,05 MPa a temperatura ambiente (es decir, 20 °C a 25 °C).

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, la permeabilidad al aire intermedia del conjunto de electrodos puede estar comprendida entre 70 s/100 ml y 85 s/100 ml, preferentemente de 75 s/100 ml a 85 s/100 ml.

De acuerdo con la presente invención, la permeabilidad al aire de la superficie superior del conjunto de electrodos está comprendida entre 80 s/100 ml y 120 s/100 ml, preferentemente de 80 s/100 ml a 110 s/110 ml, más preferentemente de 80 s/100 ml a 100 s/100 ml.

De acuerdo con la presente invención, la permeabilidad al aire de la superficie inferior del conjunto de electrodos está comprendida entre 80 s/100 ml y 120 s/100 ml, preferentemente de 80 s/100 ml a 110 s/110 ml, más preferentemente de 80 s/100 ml a 100 s/100 ml.

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, la permeabilidad al aire de la superficie inferior puede ser inferior o igual a la permeabilidad al aire de la superficie superior. Es más, la permeabilidad al aire intermedia puede ser inferior o igual a la permeabilidad al aire de la superficie inferior.

A saber, la magnitud de la permeabilidad al aire de la superficie superior, la permeabilidad al aire de la superficie inferior, y la permeabilidad al aire intermedia puede satisfacer la Ecuación 1 siguiente.

Permeabilidad al aire de la superficie superior > Permeabilidad al aire de la superficie inferior > Permeabilidad al aire intermedia [Ecuación 1]

Los valores de permeabilidad al aire de la Ecuación 1 se refieren a la permeabilidad al aire de los separadores del conjunto de electrodos una vez finalizadas las etapas de calentamiento y prensado.

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, la fuerza adhesiva entre el separador y los electrodos en cualquiera de las posiciones del conjunto de electrodos (es decir, superficie superior, superficie intermedia e inferior) puede estar en un intervalo de 5 gf/20 mm a 75 gf/20 mm (0,049 N/20 mm a 0,735 N/20 mm, donde 1 gf equivale a 0,0098 N).

Como se indica en las reivindicaciones, un método para medir la fuerza adhesiva del separador de acuerdo con el método de ensayo establecido en la norma ASTM D6862. Por ejemplo, muestras de la porción inferior, la porción intermedia y la porción superior del conjunto de electrodos pueden separarse de la pila. Dichas muestras pueden incluir un electrodo positivo y un separador o un electrodo negativo y un separador. Las muestras, que pueden tener una anchura de 55 mm y una longitud de 20 mm, se adhieren cada una a un portaobjetos respectivo y el electrodo se coloca en la superficie adhesiva del portaobjetos. A continuación, cada una de las muestras se somete a un ensayo de pelado a 90° a una velocidad de 100 mm/min de acuerdo con el método de ensayo establecido en la norma ASTM-D6862. A saber, se tira de un borde del separador hacia arriba a 90° con respecto al portaobjetos a una velocidad de 100 mm/min para separar el separador del electrodo a lo largo de la dirección de anchura de la muestra (es decir, pelado de 0 mm a 55 mm).

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, la fuerza adhesiva intermedia del conjunto de electrodos puede estar comprendida entre 5 gf/20 mm y 35 gf/20 mm, preferentemente de 5 gf/20 mm a 15 gf/20 mm.

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, la fuerza adhesiva de la superficie superior del conjunto de electrodos puede estar comprendida entre 5 gf/20 mm y 75 gf/20 mm, preferentemente de 6 gf/20 mm a 30 gf/20 mm.

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, la fuerza adhesiva de la superficie inferior del conjunto de electrodos puede estar comprendida entre 5 gf/20 mm y 75 gf/20 mm, preferentemente de 9 gf/20 mm a 30 gf/20 mm.

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, la fuerza adhesiva de la superficie inferior y la fuerza adhesiva de la superficie superior pueden ser mayores que la fuerza adhesiva intermedia.

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, la fuerza adhesiva entre el electrodo positivo y el separador y la fuerza adhesiva entre el electrodo negativo y el separador pueden ser iguales o diferentes entre sí.

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, una desviación entre la fuerza adhesiva intermedia del conjunto de electrodos y la fuerza adhesiva de la superficie superior o la fuerza adhesiva de la superficie inferior del conjunto de electrodos puede estar comprendida entre 10 gf/20 mm y 35 gf/20 mm, preferentemente de 10 gf/20 mm a 20 gf/20 mm.

De acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente invención, una desviación entre la permeabilidad al aire intermedia del conjunto de electrodos y la permeabilidad al aire de la superficie superior o la permeabilidad al aire de la superficie inferior del conjunto de electrodos puede estar comprendida entre 3 s/100 ml y 15 s/100 ml.

Cuando se cumplen las condiciones de permeabilidad al aire y fuerza adhesiva descritas anteriormente, puede facilitar preferentemente la limpieza y la manipulación del proceso, y también puede facilitar la humectación del separador por el electrolito, para poder fabricar un conjunto de electrodos con un rendimiento uniforme. Es más, los efectos secundarios, como la precipitación de litio (Li) en el conjunto de electrodos y la no carga del conjunto de electrodos, pueden evitarse.

La tensión soportada por el conjunto de electrodos de la presente invención puede estar comprendida entre 1,56 kV y 1,8 kV. El conjunto de electrodo de la presente invención se fabrica mediante el método de fabricación del conjunto de electrodos que incluye la operación de prensado térmico primario y la operación de prensado térmico secundario, lo que puede dar lugar tanto a una excelente fuerza adhesiva como a una excelente tensión soportada en comparación con el caso en el que sólo se realiza la operación de prensado térmico primario.

De acuerdo con la realización ilustrativa de la presente invención, cuando se supone que el espesor del electrodo superior es del 100 %, es posible proporcionar un conjunto de electrodos en el que los espesores de todos los electrodos sean del 70 % al 120 % del espesor del electrodo superior.

De acuerdo con la realización ilustrativa de la presente invención, el espesor mínimo del electrodo del conjunto de electrodos puede ser de 8,2 mm o más.

De acuerdo con la realización ilustrativa de la presente invención, una desviación del espesor de los electrodos del conjunto de electrodos puede estar comprendida entre 0,013 mm y 0,035 mm.

Cuando los espesores de los electrodos que componen el conjunto de electrodos son pequeños y las desviaciones de espesor entre los electrodos son pequeñas, el conjunto de electrodos puede tender a ser más estable estructuralmente y más estable en uso. Como resultado, , es posible fabricar ventajosamente un conjunto de electrodos en el que los espesores de los electrodos que componen el conjunto de electrodos son pequeños y las desviaciones de espesor entre los electrodos son pequeñas.

Modo para la invención

Aunque la presente invención se ha descrito en detalle a través de realizaciones ilustrativas específicas, la presente invención no se limita a ello y el alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

1) Ejemplo 1

19 láminas de electrodos positivos, 20 láminas de electrodos negativos y un separador alargado se suministraron a la mesa de apilamiento desde la respectiva unidad de suministro de electrodos positivos, unidad de suministro de electrodos negativos, y unidad de suministro de separador.

Más específicamente, el electrodo positivo y el electrodo negativo se suministraron después de ser cortados de una lámina de electrodo positivo y una lámina de electrodo negativo, respectivamente, y el separador se suministró en forma de lámina separadora alargada. Después de lo cual, el separador suministrado se plegó mientras se giraba la mesa de apilamiento y se apilaban los electrodos positivos y el electrodo negativo como se ha descrito anteriormente. Se utilizó un mecanismo de sujeción para presionar y estabilizar la pila, lo que dio lugar a una pila que incluía 39 electrodos.

Después de montar la pila, se realizó una operación de prensado térmico primario sujetando la pila con la pinza y prensando durante 15 segundos mientras se calentaba la pila bajo una condición de temperatura de 70 °C y una condición de presión de 1,91 MPa.

Después de la operación de prensado térmico primario, se soltó la pinza de la pila y se realizó la operación de prensado térmico secundario, en la que se calentó un bloque de prensado a una temperatura de 70 °C (condición de temperatura), y se aplicó una presión de 2,71 Mpa (condición de presión) a la pila con el bloque de prensado calentado durante 10 segundos (tiempo de prensado), obteniéndose así el conjunto de electrodos del Ejemplo 1.

En el proceso de fabricación del conjunto de electrodos, puede aplicarse la divulgación descrita anteriormente.

2) Ejemplos 2 y 3

Los conjuntos de electrodos de los Ejemplos 2 y 3 se fabricaron de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que el método se realizó en las condiciones de temperatura, condiciones de presión y tiempo de prensado representados en la Tabla 1.

T l 1

3) Ejemplos comparativos 1 a 7

Los conjuntos de electrodos de los Ejemplos comparativos 1 a 7 se fabricaron de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la operación de prensado térmico primario se realizó en las condiciones de temperatura, condiciones de presión y tiempo de prensado representados en la Tabla 2 a continuación, y no se realizó la operación de prensado térmico secundario.

3) Ejemplo experimental 1 - Evaluación de la permeabilidad al aire

Se evaluó la permeabilidad al aire de los conjuntos de electrodos de los Ejemplos 1 a 3 y del Ejemplo comparativo 1. Específicamente, después de recoger los separadores en los conjuntos de electrodos de los Ejemplos 1 a 3, y del Ejemplo comparativo 1, los separadores se cortaron para preparar muestras de separador con un tamaño de 5 cm X 5 cm (anchura X longitud). Después de eso, las muestras del separador se lavaron con acetona.

La permeabilidad al aire de los Ejemplos 1 a 3 y del Ejemplo comparativo 1 se midió midiendo el tiempo que tardaban 100 ml (o 100 cc) de aire en atravesar el separador de 1 pulgada cuadrada a temperatura ambiente y bajo la condición de presión de 0,05 MPa utilizando un densímetro tipo Gurley (n.° 158) de Toyoseiki de acuerdo con el método de medición JIS Gurley de la norma industrial japonesa.

Los resultados se representan en la Tabla 3.

T l

A partir de los resultados de la Tabla 3, se confirmó que la permeabilidad al aire de la superficie superior y la permeabilidad al aire de la superficie inferior del conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención eran cada una independientemente de 80 s/100 ml o más. Además, se confirmó que la permeabilidad al aire de la superficie superior y la permeabilidad al aire de la superficie inferior del conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención no superaban los 120 s/100 ml. A saber, se pudo confirmar que el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención tiene un nivel adecuado de permeabilidad al aire para su uso como conjunto de electrodos.

Es más, se confirmó que la desviación de la permeabilidad al aire entre cada localización era inferior a 20 s/100 ml, que se consideró sustancialmente uniforme.

Por otro lado, en el caso del Ejemplo comparativo 1, la desviación de la permeabilidad al aire entre cada emplazamiento era menor que la del Ejemplo, pero se pudo confirmar que la permeabilidad al aire de la superficie superior y la permeabilidad al aire de la superficie inferior eran, cada una por separado, inferiores a 80 s/100 ml, por lo que la seguridad era menor que la del conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención. Se cree que esto se debe a que sólo se realizó la operación de prensado térmico primario.

4) Ejemplo experimental 2 - evaluación de la fuerza adhesiva y de la tensión soportada

Los conjuntos de electrodos de los Ejemplos 1 a 3 y de los Ejemplos comparativos 1 a 7 se desmontaron y analizaron para medir la superficie superior, superficie inferior, y fuerza adhesiva intermedia. Específicamente, se midió la fuerza de adherencia entre el electrodo negativo y el separador situado en el extremo inferior de la pila. Adicionalmente, se midió la fuerza de adherencia entre el electrodo negativo y el separador situado en el extremo superior de la pila. Por último, se midió la fuerza de adherencia entre el electrodo negativo y el separador situado en un punto intermedio a lo largo de la dirección de apilamiento de la pila.

En cada uno de los conjuntos de electrodos separados, el electrodo negativo y el separador muestreados tenían una anchura de 55 mm y una longitud de 20 mm. La muestra muestreada se adhirió al portaobjetos, colocándose el electrodo sobre la superficie adhesiva del portaobjetos. Después de eso, el portaobjetos con la muestra se montó en el dispositivo de medición de la fuerza adhesiva y se sometió a ensayo realizando una prueba de pelado a 90° a una velocidad de 100 mm/min de acuerdo con el método de ensayo establecido en ASTM-D6862. A saber, se tiró de un borde del separador hacia arriba a 90° con respecto al portaobjetos a una velocidad de 100 mm/min para separar el separador del electrodo a lo largo de la dirección de anchura de la muestra (es decir, pelado de 0 mm a 55 mm). Una vez descontadas las importantes fluctuaciones iniciales, los valores de fuerza aplicada por ancho de muestra (en gramos/mm) se midieron mientras el separador se despegaba del electrodo.

Los resultados se representan en la Tabla 4 que figura a continuación.

T l 4

(continuación)

Es más, también se midieron las tensiones soportadas de los conjuntos de electrodos de los Ejemplos 1 a 3 y de los Ejemplos comparativos 1 a 7.

Los resultados se representan en la Tabla 5 que figura a continuación.

T l

Investigando los resultados de la Tabla 4, se confirmó que la fuerza adhesiva de los Ejemplos 1 a 3 era superior a la del Ejemplo comparativo 1, en el que sólo se realizó la operación de prensado térmico primario en condiciones similares a las de los Ejemplos.

Es más, investigando los resultados de la Tabla 5, se confirmó que la tensión soportada de los Ejemplos 1 a 3, en los que la operación de prensado térmico primario se realizó en condiciones de mayor temperatura y mayor presión que las de los Ejemplos comparativos tenían un intervalo de 1,56 kV o más y 1,8 kV o menos.

A saber, el conjunto de electrodos de la presente invención tiene una excelente fuerza adhesiva y, al mismo tiempo, tiene una tensión soportada adecuada para su uso como conjunto de electrodos. A este respecto, se confirmó una tensión soportada igual o inferior a 1,8 kV.

Se cree que esto se debe a que el conjunto de electrodos de la presente invención se fabricó mediante el método de fabricación que incluye las operaciones de prensado térmico primario y secundario.

5) Ejemplo experimental 3

Una vez finalizada la carga de los conjuntos de electrodos del Ejemplo 1 y del Ejemplo comparativo 1, se desmontaron los conjuntos de electrodos para comprobar si se precipitaba litio (Li). Los resultados se representan en las Figuras 5 y 6.

En el caso del conjunto de electrodos del Ejemplo comparativo 1, se confirmó que el litio (Li) se precipitaba al desmontarlo después de que el conjunto de electrodos estuviera completamente cargado, como se ilustra en la Figura 5.

En el caso del conjunto de electrodos del Ejemplo 1, se confirmó que el litio (Li) no se precipitaba al desmontar el conjunto de electrodos después de cargarlo completamente, como se ilustra en la Figura 6.

Se cree que esto se debe a que el conjunto de electrodos de la presente invención se fabricó mediante el método de fabricación que incluye las operaciones de prensado térmico primario y secundario.

A través de los Ejemplos experimentales 1 a 3, se pudo confirmar que el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención tiene una tensión soportada adecuada, al tiempo que posee una estabilidad y una fuerza adhesiva excelentes, y es posible evitar los efectos secundarios, como la precipitación de litio (Li) en el conjunto de electrodos y la no carga del conjunto de electrodos.

6) Ejemplo experimental 4 - medición del espesor

Los espesores máximos, espesores mínimos y espesores medios de los electrodos que comprenden los conjuntos de electrodos de los Ejemplos 1 a 3 y del Ejemplo comparativo 1, así como las desviaciones de espesor de los electrodos, se midieron utilizando un dispositivo de medición de espesor de placa equipado con una célula de carga.

En particular, el espesor cuando la placa superior del dispositivo de medición del espesor de la placa se bajó y entró en contacto con la placa inferior se fijó en 0 mm. A continuación, el conjunto de electrodos cuyo espesor se iba a medir se colocó dentro del dispositivo de medición de espesor de placa, y la placa se bajó aún más aplicando una fuerza de presión de 90 kgf (882,6 N) sobre el área de los electrodos durante 3 segundos, tras lo cual se midió el espesor de placa. En el Ejemplo 1, la superficie sobre la que se aplicaron los 90 kgf (882,6 N) fue de 554,1 cm2.

Los resultados se representan en la Tabla 6.

Tabla 6

A partir de los resultados de la Tabla 6, podría confirmarse que, en el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, el espesor de los electrodos era pequeño y había una desviación de espesor adecuada entre los electrodos.

Se cree que esto se debe a que el conjunto de electrodos de la presente invención se fabricó mediante el método de fabricación que incluye las operaciones de prensado térmico primario y secundario.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de electrodos (10), que comprende:

una pluralidad de electrodos (11, 12) dispuestos en una pila a lo largo de un eje de apilamiento con una porción de separador respectiva (14) colocada entre cada uno de los electrodos de la pila, la pluralidad de electrodos (11, 12) incluye uno superior de la pluralidad de electrodos situado en la parte superior de la pila a lo largo del eje de apilamiento y uno inferior de la pluralidad de electrodos situado en la parte inferior de la pila a lo largo del eje de apilamiento, y las porciones de separador (14) incluyen una superior de las porciones de separador que se apoyan en el electrodo superior y una inferior de las porciones de separador que se apoyan en el electrodo inferior, caracterizado por que

cada una de la porción de separador superior y la porción de separador inferior tiene un valor de permeabilidad al aire medido de acuerdo con el método de medición JIS Gurley de la norma industrial japonesa de 80 s/100 ml a 120 s/100 ml por 6,45 centímetros cuadrados, equivalente a 1 pulgada cuadrada, de la porción de separador respectiva a una presión de 0,05 MPa y a temperatura ambiente.

2. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1, en donde las porciones de separador (14) son porciones de una lámina separadora alargada, plegándose la lámina separadora alargada entre cada porción separadora de manera que la lámina separadora alargada siga un recorrido serpenteante que atraviese de un lado a otro a lo largo de una dimensión ortogonal al eje de apilamiento para extenderse entre cada uno de los electrodos sucesivos de la pila.

3. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de electrodos (11, 12) incluye uno intermedio de la pluralidad de electrodos situado entre el electrodo superior y el electrodo inferior a lo largo del eje de apilamiento, en donde las porciones de separador incluyen una intermedia de las porciones de separador que apoyan uno intermedio de la pluralidad de electrodos, y en donde la porción de separador intermedia tiene un segundo valor de permeabilidad al aire de 70 s/100 ml a 85 s/100 ml por 6,45 centímetros cuadrados, equivalente a 1 pulgada cuadrada, de la porción de separador respectiva a una presión de 0,05 MPa y a temperatura ambiente.

4. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de electrodos (11, 12) incluye uno intermedio de la pluralidad de electrodos entre el electrodo superior y el electrodo inferior a lo largo del eje de apilamiento, en donde las porciones de separador incluyen una intermedia de las porciones de separador que apoyan el electrodo intermedio, y en donde la porción de separador intermedia se adhiere al electrodo intermedio hasta un grado que se necesitaría una fuerza de pelado, medida de acuerdo con el método de ensayo establecido en la norma ASTM-D6862, en un intervalo de 5 gf a 35 gf por 20 mm de anchura (0,049 N a 0,343 N por 20 mm de anchura) de la porción de separador intermedia aplicada a un borde de la porción de separador intermedia para despegar la porción de separador intermedia del electrodo intermedio a una velocidad de 100 mm/min a lo largo del eje de apilamiento.

5. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1, en donde la porción de separador superior está adherida al electrodo superior en un grado tal que se necesitaría una fuerza de pelado comprendida entre 5 gf y 75 gf por cada 20 mm de anchura de la porción de separador superior aplicada a un borde de la porción de separador superior para despegar la porción de separador superior y separarla del electrodo superior a una velocidad de 100 mm/min a lo largo del eje de apilamiento.

6. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1, en donde el valor de la permeabilidad al aire de la porción de separador superior es de 80 s/100 ml a 110 s/100 ml por 6,45 centímetros cuadrados, equivalente a 1 pulgada cuadrada de la porción de separador respectiva a una presión de 0,05 MPa y a temperatura ambiente.

7. El conjunto de electrodos de la reivindicación 1, en donde la porción de separador inferior está adherida al electrodo inferior hasta el punto que se necesitaría una fuerza de pelado, medida de acuerdo con el método de ensayo establecido en la normativa ASTM-D6862 en un intervalo de 5 gf a 75 gf por 20 mm de anchura (0,049 N a 0,735 N por 20 mm de anchura) de la porción de separador inferior aplicada a un borde de la porción de separador inferior para despegar la porción de separador inferior del electrodo inferior a una velocidad de 100 mm/min a lo largo del eje de apilamiento.

8. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1, en donde el valor de la permeabilidad al aire de la porción de separador inferior es menor que el valor de la permeabilidad al aire de la porción de separador superior.

9. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 8, en donde la pluralidad de electrodos (11, 12) incluye uno intermedio de la pluralidad de electrodos situado entre el electrodo superior y el electrodo inferior a lo largo del eje de apilamiento, en donde las porciones de separador (14) incluyen una intermedia de las porciones de separador que apoyan uno intermedio de la pluralidad de electrodos, en donde la porción de separador intermedia tiene un segundo valor de permeabilidad al aire por 6,45 centímetros cuadrados, equivalente a 1 pulgada cuadrada a una presión de 0,05 MPa y a temperatura ambiente, siendo el segundo valor inferior o igual al valor de permeabilidad al aire de la porción de separador inferior.

10. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de electrodos (11, 12) incluye uno intermedio de la pluralidad de electrodos situado entre el electrodo superior y el electrodo inferior a lo largo del eje de apilamiento, en donde las porciones de separador incluyen una intermedia de las porciones de separador que apoyan uno intermedio de la pluralidad de electrodos, en donde la porción de separador intermedia está adherida al electrodo intermedio en un grado tal que se necesitaría una primera fuerza de pelado por cada 20 mm de anchura de la porción de separador intermedia aplicada a un borde de la porción de separador intermedia para despegar la porción de separador intermedia y separarla del electrodo intermedio a una velocidad de 100 mm/min a lo largo del eje de apilamiento, en donde las porciones de separador superior e inferior están adheridas a los respectivos electrodos superior e inferior hasta el punto de que se necesitaría una segunda fuerza de pelado por cada 20 mm de anchura de las respectivas porciones de separador superior e inferior aplicada a un borde de la porción de separador respectiva superior e inferior para despegar la porción de separador respectiva superior e inferior y separarla del respectivo electrodo superior e inferior a una velocidad de 100 mm/min a lo largo del eje de apilamiento, en donde la fuerza de pelado se mide de acuerdo con el método de ensayo establecido en la norma ASTM-D6862, y en donde una diferencia entre la primera fuerza de pelado y la segunda fuerza de pelado es de 3 gf/20 mm a 15 gf/20 mm (0,029 N/20 mm a 0,147 N/20 mm).

11. El conjunto de electrodos (10) de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de electrodos (11, 12) incluye uno intermedio de la pluralidad de electrodos situado entre el electrodo superior y el electrodo inferior a lo largo del eje de apilamiento, en donde las porciones de separador incluyen una intermedia de las porciones de separador que apoyan el electrodo intermedio, en donde la porción de separador intermedia tiene un segundo valor de permeabilidad al aire por 6,45 centímetros cuadrados, equivalente a 1 pulgada cuadrada a una presión de 0,05 MPa y a temperatura ambiente, y en donde la diferencia entre el segundo valor de permeabilidad al aire y el valor de permeabilidad al aire de la porción de separador superior y la porción de separador inferior es de 10 s/100 ml a 35 s/100 ml por 6,45 centímetros cuadrados, equivalente a 1 pulgada cuadrada de la porción de separador respectiva a una presión de 0,05 MPa y a temperatura ambiente.