ES3040601T3 - Electrode assembly having external shape fixation frame and lithium secondary battery including the same - Google Patents

Electrode assembly having external shape fixation frame and lithium secondary battery including the same

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ES3040601T3 ES21923444T ES21923444T ES3040601T3 ES 3040601 T3 ES3040601 T3 ES 3040601T3 ES 21923444 T ES21923444 T ES 21923444T ES 21923444 T ES21923444 T ES 21923444T ES 3040601 T3 ES3040601 T3 ES 3040601T3
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Abstract

La invención de la presente solicitud se refiere a un conjunto de electrodos que tiene un marco de fijación externo y, más específicamente, a: una celda unitaria que comprende uno o más electrodos y uno o más separadores; uno o más tipos de conjunto de electrodos, seleccionados entre un tipo apilado, un tipo apilado plegable y un tipo enrollado, que comprende la celda unitaria y un marco de fijación externo que puede cubrir una parte de la superficie externa del conjunto de electrodos; y una batería secundaria de litio que comprende el conjunto de electrodos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Conjunto de electrodos con marco de fijación de forma externa y pila secundaria de litio que incluye el mismo
Sector de la técnica
La presente solicitud reivindica los derechos de prioridad con respecto a la Solicitud de patente coreana n.° 2021 0012526 presentada el 28 de enero de 2021.
La presente invención se refiere a un conjunto de electrodo que tiene un marco de fijación de forma externa y una pila secundaria de litio que incluye el mismo. Más en particular, la presente invención se refiere a un conjunto de electrodos que tiene un marco de fijación de forma externa con estabilidad mejorada, en donde el marco de fijación de forma externa se proporciona en una superficie exterior del conjunto de electrodos, por lo que es posible evitar el movimiento o sacudida de un electrodo y/o su deformación, como el enrollamiento, de un separador, y una pila secundaria de litio que incluye el mismo.
Antecedentes de la invención
Con el aumento de la demanda de dispositivos móviles, como los smartphones, también ha aumentado la demanda de pilas secundarias utilizadas como fuentes de energía. Además, las pilas secundarias se utilizan en un vehículo eléctrico (EV), un vehículo eléctrico híbrido (HEV), un vehículo eléctrico híbrido enchufable (P-HEV), un sistema de almacenamiento de energía (ESS), etc.
Al describir la estructura de una pila secundaria, la pila secundaria se clasifica generalmente como pila cilíndrica, pila prismática, o pila en forma de bolsa basada en las características estructurales del exterior y el interior de la misma. Entre ellas, la pila prismática y la pila en forma de bolsa, cada una de las cuales puede apilarse con gran integración y tiene una pequeña relación entre anchura y longitud, han atraído una atención especial.
Un conjunto de electrodos con una estructura de electrodo positivo/separador/electrodo negativo que constituye la pila secundaria se clasifica principalmente como un conjunto de electrodos tipo jelly-roll (tipo enrollado) o un conjunto de electrodos tipo apilado. El conjunto de electrodos tipo jelly-roll se fabrica recubriendo una lámina metálica utilizada como colector de corriente con un material activo para electrodos, secándolo, y prensándolo, cortando la lámina metálica en forma de banda con la anchura y longitud deseadas, apilando un electrodo negativo y un electrodo positivo utilizando un separador, y enrollando en espiral el apilamiento. El conjunto de electrodos tipo jelly-roll es adecuado para una pila cilíndrica; sin embargo, hay problemas, como la separación del material activo del electrodo y el escaso aprovechamiento del espacio, al aplicar el conjunto de electrodos tipo jelly-roll a una pila prismática o en forma de bolsa.
Con el fin de resolver los problemas anteriores, se ha desarrollado una pila en forma de bolsa con una estructura en la que un conjunto de electrodos apilados o un conjunto de electrodos apilados y plegados está montado en una carcasa de pila en forma de bolsa hecha de una lámina laminada, que ha suscitado gran interés por su bajo coste de fabricación, peso ligero y fácil deformación, y se ha ido utilizando cada vez más.
Uno de los principales proyectos de investigación de las pilas secundarias es mejorar su seguridad. En general, una pila secundaria puede explotar debido a la alta temperatura y a la alta presión en la pila secundaria que puede ser causada por un estado anormal de la pila secundaria, como un cortocircuito en la pila secundaria, sobrecarga de la pila secundaria con una corriente o tensión superior a la permitida, exposición de la pila secundaria a altas temperaturas, o deformación por impacto externo aplicado a la pila secundaria, como la caída de la pila secundaria.
Como uno de esos problemas relacionados con la seguridad, el conjunto de electrodos de tipo apilado o el conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado tiene una alta posibilidad de que, cuando la pila se cae o recibe un impacto externo, el separador puede estar enrollado, y puede producirse un cortocircuito entre los electrodos debido al movimiento de los electrodos con respecto al separador, y por lo tanto, se puede añadir una cinta adhesiva para la fijación, configurada para fijar el conjunto de electrodos, a la superficie circunferencial exterior del conjunto de electrodos.
La FIG. 1 es una vista esquemática que muestra la estructura de un conjunto de electrodos de tipo apilado convencional configurado de tal manera que se añade una cinta adhesiva a una superficie circunferencial exterior del conjunto de electrodos.
Haciendo referencia a la FIG. 1, el conjunto de electrodos 10 está configurado para tener una estructura en la que los electrodos positivos 11, electrodos negativos 13, y los separadores 12 interpuestos entre los electrodos positivos 11 y los electrodos negativos 13 se apilan alternativamente, en donde se añaden dos cintas adhesivas 14 a las superficies circunferenciales exteriores del conjunto de electrodos 10 que están enfrentadas entre sí. Para evitar la desalineación de los electrodos positivos, los electrodos negativos y los separadores durante la transferencia del conjunto de electrodos 10, las cintas adhesivas de fijación se añaden a una parte de las superficies circunferenciales exteriores del conjunto de electrodos. Sin embargo, el montaje convencional de electrodos tiene el problema de que aumenta la tasa de defectos de las celdas de la pila debido a la fijación irregular de las cintas adhesivas.
El documento de patente 1 divulga un aparato para fijar una cinta adhesiva a una superficie exterior de un conjunto de electrodos que tiene una estructura en la que un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo están apilados, en donde el aparato incluye una unidad de fijación con cinta que tiene un extremo de fijación configurado para fijar una parte superior de una superficie no adhesiva de la cinta adhesiva, una pinza configurada para extraer la cinta adhesiva, y una unidad de transferencia, y un primer extremo de fijación y un segundo extremo de fijación forman un escalón en una posición relativa al conjunto de electrodos.
El documento de patente 1 divulga el aparato y la tecnología para fijar uniformemente la cinta adhesiva a la superficie exterior de un conjunto de electrodos, pero no divulga un conjunto de electrodos capaz de impedir el movimiento de un electrodo situado en el centro del conjunto de electrodos y evitar su deformación, como el enrollamiento, de un separador situado en el centro del conjunto de electrodos.
Un medio eficaz capaz de resolver problemas, como el movimiento o la deformación, como el enrollamiento, de un electrodo y/o un separador situado en el centro de un conjunto de electrodos que incluye una pluralidad de celdas unitarias aún no se ha sugerido.
(Documento de la técnica anterior)
(Documento de Patente 1) Publicación de Patente Coreana n.° 10-1820442
US 2014/272507 A1, US 2012/237809 A1, US 2018/287184 A1, y US 6844 109 B2 divulgan un medio de envoltura para un conjunto de electrodos.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores, y es un objeto de la presente invención proporcionar un conjunto de electrodos que tenga un marco de fijación de forma externa capaz de evitar el movimiento o la deformación de un electrodo y/o un separador situado en el centro del conjunto de electrodos.
Es otro objeto de la presente invención proporcionar un conjunto de electrodos que tenga un marco de fijación de forma externa con estabilidad mejorada.
Solución técnica
Para lograr los objetos anteriores, un conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención se define en el juego de reivindicaciones adjunto, el conjunto de electrodos incluye una celda unitaria que incluye uno o más electrodos y uno o más separadores, en donde el conjunto de electrodos es al menos uno seleccionado entre un conjunto de electrodos de tipo apilado, un conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado, y un conjunto de electrodos de tipo enrollado, y el conjunto de electrodos incluye un marco de fijación de forma externa configurado para envolver una porción de una superficie externa del conjunto de electrodos.
En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, la celda unitaria puede ser una celda completa, y el conjunto de electrodos puede incluir dos o más celdas completas.
En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, la celda unitaria puede ser una bicelda, y el conjunto de electrodos puede incluir una o más biceldas.
En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, la celda unitaria puede ser una semicelda monotipo, y el conjunto de electrodos puede incluir tres o más semiceldas.
En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, un primer terminal de electrodo de un primer electrodo y un segundo terminal de electrodo de un segundo electrodo pueden estar situados en una dirección idéntica.
En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, el conjunto de electrodos puede definir una forma de paralelepípedo rectangular, y el conjunto de electrodos de paralelepípedo rectangular puede incluir una primera superficie en la que se encuentran los terminales de los electrodos, una segunda superficie opuesta a la primera, una tercera superficie y una cuarta superficie, cuyos extremos opuestos se apoyan en la primera superficie y en la segunda superficie, la tercera superficie y la cuarta superficie que tienen áreas relativamente pequeñas, y una quinta superficie y una sexta superficie, cuyos extremos opuestos se apoyan en la primera superficie y en la segunda superficie, la quinta superficie y la sexta superficie que tienen áreas relativamente grandes, y el marco de fijación de la forma externa puede proporcionarse en regiones correspondientes a una o más de la primera superficie a la sexta superficie. En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, el marco de fijación de la forma externa puede estar situado en regiones correspondientes a la primera superficie y a la segunda superficie del conjunto de electrodos. En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, el marco de fijación de la forma externa puede estar situado en regiones correspondientes a la primera superficie a la cuarta superficie del conjunto de electrodos. En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, el tamaño del marco de fijación de forma externa puede ser del 80 % al 100 % del tamaño de la superficie exterior del conjunto de electrodos en la región en la que se encuentra el marco de fijación de forma externa.
En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, el marco de fijación de la forma externa define una forma reticular.
En el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, el marco de fijación de forma externa puede estar hecho de una resina termoplástica.
La presente invención proporciona una pila secundaria de litio que incluye el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, una carcasa de pila configurada para recibir el conjunto de electrodos, y una solución electrolítica.
La presente invención proporciona un módulo de pila que incluye la pila secundaria de litio.
En la presente invención, una o más construcciones que no entren en conflicto entre sí podrán seleccionarse y combinarse de entre las construcciones anteriores.
Efectos ventajosos
Un marco de fijación de forma externa de acuerdo con la presente invención está dispuesto en una superficie exterior de un conjunto de electrodos, por lo que es posible evitar el enrollamiento o deformación de un separador y el movimiento y deformación de un electrodo debido a caídas o vibraciones, y por tanto es posible mejorar la estabilidad del conjunto de electrodos.
Dado que el marco de fijación de forma externa de acuerdo con la presente invención está dispuesto en la superficie exterior del conjunto de electrodos, es posible evitar el enrollamiento o la deformación del separador del conjunto de electrodos y, por lo tanto, es posible evitar el cortocircuito entre electrodos y mejorar la seguridad.
Dado que se puede utilizar un conjunto de electrodos convencional sin cambios, no es necesario cambiar el proceso de producción del ensamblaje de electrodos, lo que resulta económicamente ventajoso.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista esquemática de un conjunto de electrodos convencional.
La FIG. 2 es una vista esquemática de un módulo de pila según una realización de la presente divulgación. FIG. 3 es una vista esquemática de un marco de fijación de forma externa según una primera realización de la presente invención.
La FIG. 4 es una vista esquemática que muestra el marco de fijación de forma externa según la primera realización de la presente invención que envuelve una celda de pila.
La FIG. 5 es una vista esquemática que muestra que el marco de fijación de forma externa se fija utilizando un aparato de sellado según una primera realización de la presente invención.
La FIG. 6 es una vista esquemática de una celda de pila fijada al marco de fijación de forma externa según la primera realización de la presente invención.
La FIG. 7 es una vista esquemática de un marco de fijación de forma externa según una segunda realización de la presente invención.
Realización preferente de la invención
En la presente solicitud, se entiende que los términos y expresiones "comprende", "tiene", "incluye", etc., especifican la presencia de características, números, etapas, operaciones, elementos, componentes, o combinaciones de los mismos, pero no excluyen la presencia ni la adición de otra u otras características, números, etapas, operaciones, elementos, componentes, o combinaciones de los mismos.
Además, se utilizarán los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse a partes que realicen funciones u operaciones similares. En el caso de que en la memoria descriptiva se diga que una parte está conectada a otra, no sólo una parte puede estar directamente conectada a la otra, sino también, una parte puede estar conectada indirectamente a la otra a través de otra parte. Además, que se incluya un determinado elemento no significa que se excluyan otros, sino que significa que dichos elementos pueden incluirse posteriormente, a menos que se mencione lo contrario.
A continuación, en el presente documento, un módulo de pila de acuerdo con la presente invención se describirá con referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 2 es una vista esquemática de un conjunto de electrodos según una primera realización de la presente invención, La FIG. 3 es una vista esquemática de un marco de fijación de forma externa según una primera realización de la presente invención, La FIG. 4 es una vista esquemática que muestra el marco de fijación de forma externa según la primera realización de la presente invención que envuelve un conjunto de electrodos, La FIG. 5 es una vista esquemática que muestra que el marco de fijación de forma externa se fija utilizando un aparato de sellado según una primera realización de la presente invención, y la FIG. 6 es una vista esquemática de una celda de pila fijada al marco de fijación de forma externa según la primera realización de la presente invención.
El conjunto de electrodos según la primera realización de la presente invención se describirá con referencia a las FIGS. 2 a 6.
En la presente invención, el conjunto de electrodos 120 puede ser un conjunto de electrodos de tipo apilado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias, en cada uno de los cuales se interpone un separador entre un primer electrodo y un segundo electrodo, están apiladas, o un conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas de la pila se enrollan utilizando una lámina separadora. En este caso, el conjunto de electrodos 120 puede incluir tres o más electrodos y dos o más separadores. Los electrodos pueden incluir un primer electrodo y un segundo electrodo. El primer electrodo puede ser un electrodo negativo o un electrodo positivo, y el segundo electrodo puede ser un electrodo positivo o un electrodo negativo. En un extremo del electrodo positivo hay lengüetas de electrodo positivo que sobresalen de un colector de corriente del electrodo positivo, y en un extremo del electrodo negativo hay lengüetas de electrodo negativo que sobresalen de un colector de corriente del electrodo negativo. La lengüeta del electrodo positivo y las lengüetas del electrodo negativo están formadas en un extremo del conjunto de electrodos en la misma dirección en un estado de separación entre sí.
En la presente invención, los terminales de electrodo 110 pueden ser las lengüetas de electrodo, o pueden ser cables de electrodo obtenidos soldando las lengüetas de electrodo en un estado en el que se distingue entre el electrodo positivo y el electrodo negativo. En el caso en que los terminales del electrodo son las lengüetas del electrodo, la pluralidad de lengüetas de electrodo puede soldarse directamente a los miembros de conexión eléctrica. En el caso en que los terminales del electrodo sean los cables del electrodo, la pluralidad de lengüetas de electrodo puede soldarse a los cables de electrodo, y los cables de electrodo pueden soldarse a los miembros de conexión eléctrica.
Cada uno de los miembros de conexión puede tener diversas formas. La forma del miembro de conexión no está particularmente restringida siempre que la conexión eléctrica a los terminales de electrodo de una celda unitaria y/o la conexión eléctrica con los terminales externos de entrada y salida se consiga fácilmente. En la presente invención, el tipo de soldadura no está especialmente restringido. Por ejemplo, soldadura ultrasónica, soldadura por láser, soldadura por puntos o soldadura por costura pueden utilizarse.
En la presente invención, la forma del conjunto de electrodos no está particularmente restringida, y puede emplearse cualquiera de las diversas formas. Por ejemplo, un conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado en el que uno o más tipos de celdas unitarias de tipo apilado se enrollan utilizando una película de separación larga en estado cruzado, un conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado que incluye el mismo tipo de celdas unitarias de tipo apilado que el anterior tipo de conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado, un conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado en forma de Z en el que las celdas unitarias de tipo apilado se enrollan utilizando una película de separación mientras se pliegan en zigzag, un conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado en el que las celdas unitarias apiladas se enrollan continuamente en la misma dirección, un conjunto de electrodos en el que las celdas de tipo apilado no se pliegan utilizando una película de separación como celdas unitarias, sino que se enrollan continuamente en el estado en el que los electrodos positivos y los electrodos negativos se colocan alternativamente sobre una película de separación, un conjunto de electrodos en forma de Z en el que las celdas de tipo apilado se enrollan en zigzag, y un conjunto de electrodos de tipo jelly-roll en el que un conjunto de electrodos de tipo apilado general, una placa de electrodos positiva, un separador, y una placa de electrodo negativa se enrollan en una dirección mientras que se disponen en ese orden, se puede incluir.
Como celda unitaria de acuerdo con la presente invención puede utilizarse una celda completa que tenga una estructura de electrodo positivo/separador/electrodo negativo o una estructura de electrodo positivo/separador/electrodo negativo/separador/electrodo positivo/separador/electrodo negativo. Para formar un conjunto de electrodos utilizando celdas completas, una pluralidad de celdas completas pueden apilarse de tal manera que el electrodo positivo y el electrodo negativo queden enfrentados entre sí, con la lámina separadora intercalada entre ellos.
Puede utilizarse una bicelda como celda unitaria de acuerdo con la presente invención. La bicelda es una celda con electrodos idénticos situados en lados opuestos, por ejemplo, una celda que tenga una estructura de electrodo positivo/separador/electrodo negativo/separador/electrodo positivo o una estructura de electrodo negativo/separador/electrodo positivo/separador/electrodo negativo como estructura unitaria. Puede incluirse al menos una de las biceldas de tipo A con una estructura de electrodo positivo/separador/electrodo negativo/separador/electrodo positivo y una bicelda de tipo C con una estructura de electrodo negativo/separador/electrodo positivo/separador/electrodo negativo. Siempre que la bicelda tenga una estructura en la que los electrodos situados en sus lados opuestos sean idénticos, el número de electrodos positivos, electrodos negativos y separadores que constituyen la bicelda no está particularmente restringido.
Puede utilizarse una semicelda como celda unitaria de acuerdo con la presente invención. La semicelda incluye una semicelda monotipo que tiene una estructura de electrodo negativo/separador/electrodo positivo.
En la presente invención, el electrodo positivo puede fabricarse aplicando una mezcla de un material activo de electrodo positivo, un agente conductor y un aglutinante a un colector de corriente del electrodo positivo y secado de la mezcla. Se puede añadir un material de relleno a la mezcla, según sea necesario.
El material activo de electrodo positivo puede estar constituido, por ejemplo, por un compuesto estratificado, tal como un óxido de litio y cobalto (LiCoO<2>) o un óxido de litio y níquel (LiNiO<2>), o un compuesto sustituido con uno o más metales de transición; un óxido de litio y manganeso representado por la fórmula química Li<1+x>Mn<2-x>O<4>(donde x = 0 a 0,33) o un óxido de litio y manganeso, como LiMnO<3>, LiMn<2>O<3>o LiMnO<2>; un óxido de cobre y litio (Li<2>CuO<2>); un óxido de vanadio, como LiV<3>O<8>, LiFe<3>O<4>, V<2>O<5>, o Cu<2>V<2>O<7>; un óxido de níquel-litio de tipo sitio Ni representado por la fórmula química de LiNi<1-x>M<x>O<2>(donde M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B o Ga, y x = 0,01 a 0,3); un óxido compuesto de litio y manganeso representado por la fórmula química de LiMn<2-x>M<x>O<2>(donde M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn, o Ta, y x = 0,01 a 0,1) o la fórmula química Li<2>Mn<3>MO<8>(donde M = Fe, Co, Ni, Cu o Zn); LiMn<2>O<4>en el que una parte del Li de la fórmula química se sustituye por iones de metales alcalinotérreos; un compuesto de disulfuro; o Fe<2>(MoO<4>)<3>. Sin embargo, la presente invención no se limita a ella.
En general, el colector de corriente del electrodo positivo se fabrica de forma que tenga un espesor de 3 pm a 500 pm.
El colector de corriente del electrodo positivo no está particularmente restringido siempre que el colector de corriente del electrodo positivo presente una alta conductividad mientras que el colector de corriente del electrodo positivo no induzca ningún cambio químico en una pila a la que se aplique el colector de corriente del electrodo positivo. Por ejemplo, el colector de corriente del electrodo positivo puede ser de acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio o carbono sinterizado. Como alternativa, el colector de corriente del electrodo positivo puede ser de aluminio o de acero inoxidable, cuya superficie está tratada con carbono, níquel, titanio o plata. Específicamente, se puede utilizar aluminio. El colector de corriente puede tener un patrón irregular a microescala formado en su superficie para aumentar la fuerza de adhesión al material activo del electrodo positivo. El colector de corriente del electrodo positivo puede configurarse de varias formas, tal como una película, una lámina, una chapa, una red, un cuerpo poroso, un cuerpo de espuma, y un cuerpo de tela no tejida.
El agente conductor se añade generalmente de modo que el agente conductor represente del 1 al 50 % en peso sobre el peso total de la mezcla que incluye el material activo del electrodo positivo. El agente conductor no está particularmente restringido siempre y cuando el agente conductor muestre una alta conductividad sin inducir ningún cambio químico en una pila a la que se aplique el agente conductor. Por ejemplo, grafito, tal como grafito natural o grafito artificial; negro de carbono, tal como el negro de carbono, negro de acetileno, negro Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara o negro térmico; fibra conductora, tales como fibra de carbono o fibra metálica; polvo de fluoruro de carbono; polvo de metal, como polvo de aluminio o el polvo de níquel; alambre conductor, tales como óxido de zinc o titanato de potasio; un óxido metálico conductor, tales como óxido de titanio; o un material conductor, como un derivado de polifenileno, pueden utilizarse como agente conductor.
El aglutinante es un componente que ayuda a la unión entre el material activo y el agente conductor y a la unión con el colector de corriente. El aglutinante se añade generalmente en una cantidad del 1 al 50 % en peso basándose en el peso total de la mezcla que incluye el material activo de electrodo positivo. Como ejemplos de aglutinante, puede utilizarse fluoruro de polivinilideno, alcohol polivinílico, carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa, celulosa regenerada, polivinilpirrolidona, tetrafluoroetileno, polietileno, polipropileno, terpolímero de etileno-propilenodieno (EPDM), EPDM sulfonado, caucho de estireno butadieno, caucho fluorado y diversos copolímeros.
El material de relleno es un componente opcional utilizado para inhibir la expansión del electrodo positivo. No hay ningún límite concreto para el material de relleno, siempre y cuando el material de relleno esté hecho de un material fibroso mientras el material de relleno no provoque cambios químicos en una pila a la que se aplique el material de relleno. Por ejemplo, un polímero a base de olefinas, como polietileno o polipropileno; o un material fibroso, como fibra de vidrio o fibra de carbono se utiliza como material de relleno.
El electrodo negativo se fabrica aplicando un material activo de electrodo negativo a un colector de corriente del electrodo negativo, secándolo, y prensándolo. Los componentes descritos anteriormente, es decir, el agente conductor, el aglutinante y el material de relleno, pueden incluirse selectivamente según sea necesario.
Como material activo de electrodo negativo, por ejemplo, se puede utilizar carbono, como un carbono no grafitizante o un carbono a base de grafito; un óxido de compuestos metálicos, tales como Li<x>Fe<2>O<3>(0 < x < 1), Li<x>WO<2>(0 < x < 1), Sn<x>Me<1-x>Me'<y>O<z>(Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, elementos de los grupos 1, 2 y 3 de la tabla periódica, halógeno; 0 < x < 1; 1 < y < 3; 1 < z < 8); litio metálico; una aleación de litio; una aleación basada en silicio; una aleación basada en estaño; un óxido metálico, tales como SnO, SnO<2>, PbO, PbO<2>, Pb<2>O<3>, Pb<3>O<4>, Sb<2>O<3>, Sb<2>O<4>, Sb<2>O<5>, GeO, GeO<2>, Bi<2>O<3>, Bi<2>O<4>o Bi<2>O<5>; un polímero conductor, tales como poliacetileno; o un material a base de Li-Co-Ni.
El colector de corriente del electrodo negativo se fabrica generalmente de forma que tenga un espesor de 3 pm a 500 pm.
El colector de corriente del electrodo negativo no está particularmente restringido, siempre que el colector de corriente del electrodo negativo presente una conductividad elevada mientras que el colector de corriente del electrodo negativo no induzca ningún cambio químico en una pila a la que se aplique el colector de corriente del electrodo negativo. Por ejemplo, el colector de corriente del electrodo negativo puede ser de cobre, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio o carbono sinterizado. Como alternativa, el colector de corriente del electrodo negativo puede ser de cobre o de acero inoxidable, cuya superficie está tratada con carbono, níquel, titanio, o plata, o una aleación de aluminio y cadmio. Además, el colector de corriente del electrodo negativo puede tener un patrón irregular a microescala formado en su superficie para aumentar la fuerza de unión del material activo del electrodo negativo, de la misma manera que el colector de corriente del electrodo positivo. El colector de corriente del electrodo negativo puede configurarse de varias formas, tal como una película, una lámina, una chapa, una red, un cuerpo poroso, un cuerpo de espuma, y un cuerpo de tela no tejida.
En la presente invención, puede utilizarse como separador una fina película aislante de alta permeabilidad iónica y resistencia mecánica. El diámetro de los poros del separador puede oscilar entre 0,01 y 10 pm, y el espesor del separador entre 5 y 300 pm. Sin embargo, la presente invención no se limita a ella. Como material para el separador, por ejemplo, una lámina o tela no tejida fabricada con un polímero a base de olefinas, tales como polipropileno, que presenta resistencia química e hidrofobicidad, fibra de vidrio o polietileno, se pueden utilizar. Preferentemente, el material para el separador se selecciona del grupo formado por una película de polietileno que incluye microporos; una película de polipropileno, una película multicapa fabricada mediante una combinación de las películas anteriores; y una película polimérica de polielectrolito, como el fluoruro de polivinilideno, óxido de polietileno, poliacrilonitrilo, o fluoruro de polivinilideno-co-hexafluoropropileno.
En un ejemplo preferido, las superficies opuestas del separador pueden recubrirse con polvo inorgánico mediante un aglutinante. Por ejemplo, el polvo inorgánico puede seleccionarse del grupo que consiste en partículas inorgánicas que tienen una constante de permitividad de 5 o más, partículas inorgánicas con capacidad de transferencia de iones de litio, y una mezcla de las mismas, y pueden tener un tamaño de partícula de 0,001 a 10 pm. En general, la constante de permitividad es un factor que contribuye a aumentar el grado de disociación de la sal de litio, como la sal electrolítica, en un electrolito para mejorar la conductividad iónica de una solución electrolítica. Las partículas inorgánicas que tienen una constante de permitividad de 5 o más pueden ser, por ejemplo, BaTiO<3>, Pb(Zr,Ti)O<3>, Pb<1-x>La<x>Zr<1-y>TiyO<3>(0 < x, y < 1), Pb(Mg<3>Nb<2/3>)O<3>-PbTiO<3>, hafnia (HfO<2>), SrTiO<3>, SnO<2>, CeO<2>, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO<2>, SiO<2>, Y<2>O<3>, A<b>O<3>, SiC, TiO<2>o una mezcla de dos o más de los mismos.
Las partículas inorgánicas con capacidad de transferencia de iones de litio pueden ser, por ejemplo, Li<3>PO<4>, Li<x>Ti<y>(PO<4>)<3>(0 < x < 2, 0 < y < 3), Li<x>Al<y>Ti<z>(PO<4>)<3>(0 < x < 2, 0 < y < 1, 0 < z < 3), vidrio a base de (LiAlTiP)<x>O<y>(0 < x < 4, 0 < y < 13), Li<x>La<y>TiO<3>(0 < x < 2, 0 < y < 3), Li<x>Ge<y>P<z>S<w>(0 < x < 4, 0 < y < 1, 0 < z < 1, 0 < w < 5), Li<x>N<y>(0 < x < 4, 0 < y < 2), vidrio a base de SiS<2>(Li<x>Si<y>S<z>: 0 < x < 3, 0 < y < 2, 0 < z < 4), vidrio a base de P<2>S<5>(Li<x>P<y>S<z>: 0 < x < 3, 0 < y < 3, 0 < z < 7), o una mezcla de dos o más de ellos.
Por ejemplo, fluoruro de polivinilideno, alcohol polivinílico, carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa, celulosa regenerada, polivinilpirrolidona, tetrafluoroetileno, polietileno, polipropileno, terpolímero de etileno-propilenodieno (EPDM), EPDM sulfonado, caucho de estireno butadieno, caucho fluorado o diversos copolímeros, pueden utilizarse como aglutinante.
En la presente invención, la lámina separadora puede tener la misma naturaleza que el separador de la celda completa o de la bicelda y puede estar hecha del mismo material que el separador de la celda completa o de la bicelda, o puede tener una naturaleza diferente de la naturaleza del separador de la celda completa o de la bicelda y puede estar hecha de un material diferente del material para el separador de la celda completa o de la bicelda.
Aunque no se muestra en los dibujos de la presente invención, la celda de pila 100 constituida por los terminales de electrodo 110 y el conjunto de electrodos 120 de acuerdo con la presente invención se recibe en una carcasa en forma de bolsa. La carcasa en forma de bolsa puede estar hecha de una hoja laminada que incluya una capa de resina y una capa metálica, y el borde de la carcasa en forma de bolsa puede estar fundido térmicamente para que quede herméticamente sellado en el estado en que el conjunto de electrodos 120 y la solución electrolítica se reciben en la carcasa en forma de bolsa. Más específicamente, la carcasa en forma de bolsa puede estar constituida por dos carcasas, es decir, una carcasa superior y una carcasa inferior, y en al menos una de ellas puede formarse un espacio interior cóncavo. Los bordes de la carcasa superior y de la carcasa inferior pueden estar fundidos térmicamente, por lo que el espacio interior, en el que se recibe el conjunto de electrodos, puede estar sellado herméticamente.
Además, la hoja laminada incluye generalmente una capa de barrera de gas, una capa protectora de la superficie y una capa sellante. La capa de barrera de gas asegura la resistencia mecánica de la carcasa de la pila, bloquea la introducción de gas o humedad externos en la pila secundaria y evita las fugas de la solución electrolítica.
En general, la capa de barrera de gas incluye metal, y se utiliza principalmente papel de aluminio (Al). La razón de ello es que el papel de aluminio es ligero a la vez que es capaz de asegurar un nivel predeterminado de resistencia mecánica y es posible complementar las propiedades electroquímicas del conjunto de electrodos 120 y la solución electrolítica y asegurar la disipación del calor.
La capa de protección de la superficie está hecha de un polímero, y se encuentra en la capa más externa para aislar eléctricamente el conjunto de electrodos 120 del exterior, al tiempo que protege la pila secundaria de la fricción y la colisión con el exterior. En este caso, la capa más externa es una dirección opuesta a una dirección en la que está situado el conjunto de electrodos 120 basado en la capa de barrera de gas, es decir, una dirección hacia el exterior.
La capa de protección de la superficie se compone principalmente de un polímero resistente al desgaste y al calor, como el nailon o el tereftalato de polietileno (PET). Además, la capa de protección de la superficie puede tener una estructura de película única hecha de cualquier material o una estructura de película compuesta que incluya dos o más capas de material.
La capa sellante está hecha de un polímero, y se encuentra en la capa más interna para entrar en contacto directo con el conjunto de electrodos 120. Cuando la hoja laminada que tiene la estructura apilada anterior se extrae utilizando un punzón, se estira una parte de la hoja laminada, por el que se fabrica una carcasa de pila en forma de bolsa que tiene una porción receptora superior y una porción receptora inferior.
Después de recibir el conjunto de electrodos 120 en la porción receptora, se inyecta una solución electrolítica en la porción receptora. Posteriormente, la carcasa superior y la carcasa inferior se ponen en contacto entre sí, y una porción sellada se fusiona térmicamente, mediante el cual las capas sellantes se unen entre sí y, por tanto, la carcasa de la pila queda herméticamente sellada.
La capa sellante está dispuesta en contacto directo con el conjunto de electrodos 120 y, por lo tanto, la capa sellante debe presentar altas propiedades aislantes. Además, la capa sellante también entra en contacto con la solución electrolítica, por lo que la capa sellante debe presentar una elevada resistencia a la corrosión. Además, la capa sellante debe sellar completamente el interior de la carcasa de la pila para bloquear el movimiento de materiales entre el interior y el exterior de la carcasa de la pila y, por lo tanto, la capa sellante debe presentar una alta capacidad de sellado. Es decir, la porción sellada entre las capas sellantes debe presentar una excelente resistencia de adherencia térmica.
En general, la capa sellante está hecha principalmente de una resina a base de poliolefina, como polipropileno (PP) o polietileno (PE). Dado que el polipropileno (PP) presenta excelentes propiedades físico-mecánicas, tales como la resistencia a la tracción, rigidez, dureza superficial, resistencia al desgaste y al calor, y excelentes propiedades químicas, como resistencia a la corrosión, el polipropileno se utiliza principalmente para fabricar la capa sellante. Además, la capa sellante puede ser de polipropileno fundido o de un terpolímero de polipropileno, butileno y etileno. Además, la capa sellante puede tener una estructura de película única de un material cualquiera o una estructura de película compuesta que incluya dos o más capas de material.
El conjunto de electrodos 120 de acuerdo con la presente invención tiene forma de paralelepípedo rectangular, y el conjunto de electrodos de paralelepípedo rectangular incluye una primera superficie, en la que se encuentran los terminales 110 de los electrodos, una segunda superficie, que es una superficie opuesta a la primera superficie, una tercera superficie y una cuarta superficie, cuyos extremos opuestos se apoyan en la primera superficie y en la segunda superficie, la tercera superficie y la cuarta superficie que tienen áreas relativamente pequeñas, y una quinta superficie y una sexta superficie, cuyos extremos opuestos se apoyan en la primera superficie y en la segunda superficie, la quinta superficie y la sexta superficie que tienen áreas relativamente grandes. En este caso, la quinta superficie y la sexta superficie son superficies relativamente grandes en las que celdas completas o biceldas, como celdas unitarias, se forman enfrentadas entre sí, y las superficies formadas como resultado del apilamiento de las superficies laterales en los cuatro bordes de las superficies de área grande de las celdas unitarias constituyen la primera superficie, la segunda superficie, la tercera superficie y la cuarta superficie. En un conjunto de electrodos convencional, el electrodo y/o el separador se mueven o deforman en dirección a la primera superficie, la segunda superficie, la tercera superficie y la cuarta superficie, por lo que el conjunto de electrodos es defectuoso.
En la presente invención, por lo tanto, un marco de fijación de forma externa 200, cuya descripción figura a continuación, puede estar situado en una región correspondiente a al menos una de las superficies primera a sexta del conjunto de electrodos 120. En un ejemplo concreto, el marco de fijación de forma externa 200 puede estar situado de manera que quede orientado hacia las superficies correspondientes a la primera superficie y a la segunda superficie del conjunto de electrodos 120. En otro ejemplo concreto, el marco de fijación de forma externa 200 puede estar situado de modo que quede orientado hacia las regiones correspondientes a la tercera superficie y la cuarta superficie del conjunto de electrodos 120. Dependiendo de las circunstancias, el marco de fijación de forma externa 200 puede estar situado en regiones correspondientes a las superficies primera a sexta del conjunto de electrodos 120. De esta manera, el conjunto de electrodos 120 se fija mediante el marco de fijación de forma externa 200, lo que resulta ventajoso para evitar las sacudidas y el movimiento del electrodo y evitar su desplazamiento, enrollamiento y deformación del separador.
Además, el tamaño del marco de fijación de forma externa 200 puede ser del 80 % al 100 % del tamaño de la superficie exterior del conjunto de electrodos 120 en la región en la que se encuentra el marco de fijación de forma externa. Si el tamaño del marco de fijación de forma externa 200 es inferior al 80 % del tamaño de la superficie externa correspondiente del conjunto de electrodos 120, puede reducirse el efecto de fijación estable del conjunto de electrodos 120. Si el tamaño del marco de fijación de la forma externa 200 es superior al 100 % del tamaño de la superficie externa correspondiente del conjunto de electrodos 120, las normas o dimensiones del conjunto de electrodos 120 pueden verse afectadas. Por lo tanto, es preferible que el tamaño del marco de fijación de forma externa 200 esté dentro del intervalo.
A continuación, al describir el marco de fijación de forma externa 200, el marco de fijación de forma externa 200 de acuerdo con la presente invención es una lámina con patrón reticular. Específicamente, el marco de fijación de forma externa 200 está configurado de tal manera que un primer patrón 210 y un segundo patrón 220 se cruzan. En la FIG.
3, el primer patrón 210 y el segundo patrón 220 se muestran como intersecciones en ángulo recto. Sin embargo, el ángulo de intersección puede ser un ángulo agudo o un ángulo obtuso. Además, cada uno del primer patrón 210 y del segundo patrón 220 tiene una forma lineal, y una sección transversal del primer patrón 210, 1210 y del segundo patrón 220, 1220 es circular o poligonal. Específicamente, la sección de cada uno de los patrones primero y segundo puede tener forma cuadrangular, cuyas caras puestas en contacto hermético con el conjunto de electrodos 120 son planas, lo que resulta ventajoso para envolver de forma estable el conjunto de electrodos convencional minimizando al mismo tiempo el aumento de volumen del conjunto de electrodos.
También, en la FIG. 3, el primer patrón 210 y el segundo patrón 220 se muestran como líneas rectas repetidas; sin embargo, los patrones pueden ser líneas curvas repetidas. En la presente invención, el primer patrón 210 y el segundo patrón 220 pueden tener la misma forma y diámetro seccional, y el diámetro o la anchura (dirección del eje x o dirección del eje z en la FIG. 4) de los patrones situados de modo que correspondan a los lados largos del conjunto de electrodos 120 pueden ser relativamente grandes en función de las características del conjunto de electrodos 120.
En la presente invención, cada uno del primer patrón 210 y del segundo patrón 220 puede tener un tamaño de 0,025 mm a 0,05 mm. No obstante, el tamaño de los patrones no está particularmente restringido siempre y cuando el marco de fijación de forma externa 200 sea moldeable y sea capaz de envolver de forma estable el conjunto de electrodos 120.
Además, la distancia entre los primeros patrones adyacentes 210 y la distancia entre los segundos patrones adyacentes 220 puede estar formada uniformemente, y la distancia entre patrones adyacentes puede ser de 1 mm a 5 mm. Si la distancia entre patrones adyacentes es superior a 5 mm, la impregnabilidad de la solución electrolítica puede verse afectada. Si la distancia entre patrones adyacentes es inferior a 1 mm, puede reducirse el efecto de fijación estable del conjunto de electrodos 120.
En la presente invención, el marco de fijación de forma externa 200 puede estar hecho de una resina termoplástica que sea electroquímicamente estable, sea ligera y tenga una excelente fuerza de adherencia térmica. Una resina basada en poliolefinas, como el polipropileno (PP) o el polietileno (PE), se puede utilizar como resina termoplástica. En la presente invención, específicamente, el marco de fijación de forma externa 200 puede estar hecho de polipropileno (PP). Dado que el polipropileno (PP) presenta excelentes propiedades físico-mecánicas, tales como la resistencia a la tracción, rigidez, dureza superficial, resistencia al desgaste y al calor, y excelentes propiedades químicas, como resistencia a la corrosión, el polipropileno puede envolver de forma estable el conjunto de electrodos 120 y puede adherirse a la capa sellante de la carcasa de la pila mediante un proceso de compresión térmica, lo que puede ser ventajoso para mejorar la estabilidad. Además, el marco de fijación de forma externa 200 puede estar hecho de polipropileno fundido o de un terpolímero de polipropileno, butileno y etileno.
En la presente invención, el marco de fijación de forma externa 200 se fija a una superficie exterior del conjunto de electrodos 120 mediante un aparato de sellado 300. El aparato de sellado 300 de acuerdo con la presente invención puede incluir una herramienta de sellado superior 310, una primera herramienta de sellado lateral 320, una segunda herramienta de sellado lateral 330, y una herramienta de sellado inferior 340. En la presente invención, la herramienta de sellado superior 310 corresponde a la primera superficie del conjunto de electrodos 120, la herramienta de sellado inferior 340 corresponde a la segunda superficie del conjunto de electrodos 120, y la herramienta de sellado del primer lado 320 y la herramienta de sellado del segundo lado 330 corresponden a las superficies tercera y cuarta del conjunto de electrodos 120, respectivamente. Aunque no se muestra en la figura, en función de las circunstancias, pueden preverse herramientas de sellado correspondientes a las superficies quinta y sexta del conjunto de electrodos 120.
En este caso, la herramienta de sellado superior 310 está configurada para tener orificios que se corresponden con las formas de la sección horizontal (plano xy) de los terminales de electrodo 110 de modo que se pongan en contacto hermético con la primera superficie del conjunto de electrodo 120 excluyendo las porciones en las que se encuentran los terminales de electrodo 110, la herramienta de sellado inferior 340 está configurada para ponerse en contacto hermético con la segunda superficie del conjunto de electrodo 120, y la primera herramienta de sellado lateral 320 y la segunda herramienta de sellado lateral 330 están configuradas para ponerse en contacto hermético con la tercera superficie y la cuarta superficie del conjunto de electrodo 120, respectivamente.
También, en la presente invención, las áreas de las superficies de las herramientas de sellado 310, 320, 330 y 340 del aparato de sellado 300 que están orientadas hacia el conjunto de electrodos 120 están formadas de manera que sean mayores que los tamaños de las superficies correspondientes del conjunto de electrodos 120. Específicamente, las longitudes periféricas de las herramientas de sellado 310, 320, 330 y 340 pueden ser iguales o mayores que las longitudes periféricas de las superficies del conjunto de electrodo 120 que están orientadas hacia las herramientas de sellado, lo que resulta ventajoso para fijar de forma estable el marco de fijación de forma externa 200 situado en las superficies respectivas del conjunto de electrodos 120 mediante fusión térmica.
En la presente invención, las herramientas de sellado 310, 320, 330 y 340 pueden presionar simultánea o secuencialmente el marco de fijación de forma externa 200; sin embargo, un método de prensado no está particularmente restringido siempre que el marco de fijación de forma externa 200 pueda fijarse de forma estable a la superficie exterior del conjunto de electrodos 120.
En la presente invención, el aparato de sellado 300 está provisto de una unidad de calentamiento, y por lo tanto es posible acoplar el marco de fijación de forma externa 200 por fusión mientras se presiona el marco de fijación de forma externa. En este caso, la unidad de calentamiento puede realizar el calentamiento a una temperatura comprendida entre 160 °C y 300 °C. Si la temperatura es inferior a 160 °C, no es posible fijar eficazmente el marco de fijación de forma externa 200 mediante fusión. Si la temperatura es mayor a 300 °C, el conjunto de electrodos 120 puede deformarse. La unidad de calentamiento puede estar constituida por serpentines de calentamiento montados en las herramientas de sellado 310, 320, 330 y 340. La construcción de la unidad de calentamiento no está particularmente restringida siempre que sea posible calentar las herramientas de sellado a una temperatura necesaria para realizar un proceso de sellado.
Un proceso de fijación del marco de fijación de forma externa 200 a la superficie exterior del conjunto de electrodos 120 se describirá con referencia a las FIGS. 2 a 6.
Después de que el conjunto de electrodos 120 se envuelve con el marco de fijación de forma externa 200, el marco de fijación de forma externa 200 puesto en contacto hermético con el conjunto de electrodos en un estado de superposición o enfrentamiento del conjunto de electrodos se presiona mediante el aparato de sellado 300 para acoplarse por fusión térmica. A través del proceso anterior, se completa una celda de pila 1100 que tiene el conjunto de electrodos 120 fijado por el marco de fijación de forma externa 200.
Aunque no se muestra en los dibujos de la presente invención, el separador y/o la lámina separadora sobresalen de forma que tienen longitudes mayores que el primer electrodo y el segundo electrodo. Las porciones salientes del separador y/o de la lámina separadora pueden doblarse y fijarse en la misma dirección mediante el marco de fijación de forma externa 200. En consecuencia, es posible fijar de forma estable la celda unitaria y el separador y/o la lámina separadora que constituyen el conjunto de electrodos 120.
La FIG. 7 es una vista esquemática de un marco de fijación de forma externa según una segunda realización de la presente invención. El marco de fijación de forma externa 1200 según la segunda realización de la presente invención es idéntico al marco de fijación de forma externa según la primera realización descrita con referencia a las FIGS. 2 a 6 excepto por que la distancia entre primeros patrones adyacentes 1210 y la distancia entre segundos patrones adyacentes 1220 están formados para ser grandes en una porción del marco de fijación de forma externa 1200. A continuación, en el presente documento, por lo tanto, sólo se describirá la construcción de los primeros patrones 1210 y los segundos patrones 1220.
En la segunda realización, la distancia entre los primeros patrones adyacentes 1210 y la distancia entre los segundos patrones adyacentes 1220 del marco de fijación de forma externa 1200 formado en las posiciones que están orientadas hacia la quinta superficie y a la sexta superficie del conjunto de electrodos puede formarse de manera que sea mayor que la distancia entre los primeros patrones adyacentes 1210 y la distancia entre los segundos patrones adyacentes 1220 del marco de fijación de forma externa 1200 formado en las posiciones que están orientadas hacia las superficies primera a cuarta del conjunto de electrodos.
Cada uno del primer patrón 1210 y del segundo patrón 1220 del marco de fijación de forma externa 1200 según la segunda realización tiene forma de línea, de la misma manera que en la primera realización. En este caso, el primer patrón 1210 y/o el segundo patrón 1220 del marco de fijación de forma externa 1200 formados en posiciones orientadas hacia la quinta superficie y la sexta superficie del conjunto de electrodos pueden estar formados de manera que sean más gruesos que el primer patrón 1210 y/o el segundo patrón 1220 del marco de fijación de forma externa 1200 situados de manera que están orientados hacia las superficies primera a cuarta del conjunto de electrodos, o el primer patrón 1200 o el segundo patrón 1220 situados de manera que están orientados hacia las superficies primera a cuarta del conjunto de electrodos pueden estar acoplados en dos capas, lo que resulta ventajoso para soportar y fijar de forma estable la quinta superficie y la sexta superficie del conjunto de electrodos.
La distancia entre los primeros patrones 1200 y la distancia entre los segundos patrones 1220 situados de modo que están orientados hacia las superficies primera a cuarta se establecen de modo que sean iguales a la distancia entre los primeros patrones y la distancia entre los segundos patrones en la primera realización, de tal manera que es posible fijar de forma estable el electrodo y/o el separador situados en el centro del conjunto de electrodos, envolviendo al mismo tiempo las superficies primera a cuarta del conjunto de electrodos que se deforman fácilmente por el movimiento y la agitación de la celda unitaria y del separador que constituyen el conjunto de electrodos, utilizando el marco de fijación de forma externa relativamente denso. Además, es posible reducir la cantidad de materiales necesarios para fabricar el marco de fijación de forma externa 1200 y, al mismo tiempo, fijar de forma estable el conjunto de electrodos, lo que resulta ventajoso para aumentar los beneficios económicos.
También, en la segunda realización, el primer patrón 1210 y el segundo patrón 1220 del marco de fijación de forma externa 1200 pueden no estar formados en posiciones que están orientados hacia la quinta superficie y la sexta superficie del conjunto de electrodos. En consecuencia, es posible reducir la cantidad de materiales necesarios para fabricar el marco de fijación de forma externa 1200 y, al mismo tiempo, fijar de forma estable el conjunto de electrodos, lo que resulta ventajoso para aumentar los beneficios económicos.
El conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención descrito anteriormente puede aplicarse a una pila secundaria de litio y a un módulo de pila secundaria.
Aunque se han descrito con detalle los pormenores específicos de la presente invención, aquellos expertos en la materia apreciarán que la descripción detallada de la misma sólo desvela realizaciones preferidas de la presente invención y por lo tanto no limita el alcance de la presente invención. Por consiguiente, los expertos en la materia apreciarán que son posibles diversos cambios y modificaciones dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.
Descripción de los números de referencia
10: Montaje convencional de electrodos
11: Electrodo positivo
12: Separador
13: Electrodo negativo
14: Cinta adhesiva
100, 1100: Celdas de pila
120: Conjunto de electrodos
200, 1200: Marcos de fijación de forma externa
210, 1210: Primeros patrones
220, 1220: Segundos patrones
300: Aparato de sellado
310: Herramienta de sellado superior
320: Herramienta de sellado del primer lado
330: Herramienta de sellado del segundo lado
340: Herramienta de sellado inferior

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un conjunto de electrodos que comprende:
una celda unitaria que incluye:
uno o varios electrodos; y
uno o más separadores,
en donde
el conjunto de electrodos es al menos uno seleccionado entre un conjunto de electrodos de tipo apilado, un conjunto de electrodos de tipo apilado y plegado, y un conjunto de electrodos de tipo enrollado, y
el conjunto de electrodos comprende un marco de fijación de forma externa (200, 1200) configurado para envolver una porción de una superficie externa del conjunto de electrodos,
en donde el marco de fijación de forma externa (200, 1200) es una lámina con patrón reticular,
en donde la lámina con patrón reticular está formada por la intersección de un primer patrón (210, 1210) y un segundo patrón (220, 1220),
cada uno del primer patrón (210, 1210) y del segundo patrón (220, 1220) tiene forma lineal y una sección transversal del primer patrón (210, 1210) y del segundo patrón (220, 1220) es circular o poligonal.
2. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
la celda unitaria es una celda completa, y
el conjunto de electrodos comprende dos o más celdas completas.
3. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
la celda unitaria es una bicelda, y
el conjunto de electrodos comprende una o más biceldas.
4. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
la celda unitaria es una semicelda monotipo, y
el conjunto de electrodos comprende tres o más semiceldas.
5. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un primer terminal de electrodo de un primer electrodo y un segundo terminal de electrodo de un segundo electrodo están situados en una dirección idéntica.
6. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 5, en donde
el conjunto de electrodos define una forma de paralelepípedo rectangular, y
el conjunto de electrodos de paralelepípedo rectangular comprende:
una primera superficie en la que se encuentran los terminales de los electrodos;
una segunda superficie opuesta a la primera;
una tercera superficie y una cuarta superficie, cuyos extremos opuestos se apoyan en la primera superficie y en la segunda superficie, la tercera superficie y la cuarta superficie que tienen áreas relativamente pequeñas; y
una quinta superficie y una sexta superficie, cuyos extremos opuestos se apoyan en la primera superficie y en la segunda superficie, la quinta superficie y la sexta superficie que tienen áreas relativamente grandes, y el marco de fijación de forma externa se proporciona en regiones correspondientes a una o más de la primera superficie a la sexta superficie.
7. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el marco de fijación de forma externa (200, 1200) está situado en regiones correspondientes a la primera superficie y a la segunda superficie del conjunto de electrodos.
8. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el marco de fijación de forma externa (200, 1200) está situado en regiones correspondientes a la primera superficie a la cuarta superficie del conjunto de electrodos.
9. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un tamaño del marco de fijación de forma externa (200, 1200) es del 80 % al 100 % de un tamaño de la superficie exterior del conjunto de electrodos en una región en la que se encuentra el marco de fijación de forma externa (200, 1200).
10. El conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el marco de fijación de forma externa (200, 1200) está hecho de una resina termoplástica.
11. Una pila secundaria de litio que comprende:
el conjunto de electrodos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10; una carcasa de pila configurada para recibir el conjunto de electrodos, y
una solución electrolítica.
12. Un módulo de pila que comprende la pila secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119054123A (zh) * 2023-01-06 2024-11-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体及其制备方法、电池和用电装置
KR20250147523A (ko) * 2024-04-04 2025-10-13 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR20260001479A (ko) * 2024-06-27 2026-01-05 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지, 이를 포함하는 전지 모듈 및 전지 팩
KR20260019126A (ko) * 2024-08-01 2026-02-10 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19503447A1 (de) 1995-02-03 1996-08-08 Hoechst Trevira Gmbh & Co Kg Massenträger und Elektroden für galvanische Primär- und Sekundärelemente
CN1180506C (zh) * 1999-03-26 2004-12-15 松下电器产业株式会社 叠合片封装型电池
JP2002008599A (ja) * 2000-06-27 2002-01-11 Sanyo Electric Co Ltd 電磁シールドされた組電池
US6844109B2 (en) 2001-12-18 2005-01-18 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Li-ion and/or Li-ion polymer battery with edge protectors
JP4249698B2 (ja) 2004-11-25 2009-04-02 日本電気株式会社 フィルム外装電気デバイスおよびフィルム外装電気デバイス集合体
JP4803360B2 (ja) 2005-12-02 2011-10-26 三菱自動車工業株式会社 リチウムイオン二次電池
KR101005448B1 (ko) 2006-03-13 2011-01-05 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 필름 외장 전기 디바이스
JP2009117255A (ja) 2007-11-08 2009-05-28 Nissan Motor Co Ltd 二次電池、組電池および車両
KR101136799B1 (ko) 2008-04-18 2012-04-19 주식회사 엘지화학 슬림형의 전지팩
KR101094024B1 (ko) 2009-11-18 2011-12-19 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101266109B1 (ko) * 2010-01-15 2013-05-27 주식회사 엘지화학 내부 단락을 방지할 수 있는 구조의 이차전지
JP2012114066A (ja) 2010-11-02 2012-06-14 Sharp Corp 二次電池
KR20120105730A (ko) * 2011-03-16 2012-09-26 삼성에스디아이 주식회사 전극조립체 및 이를 이용한 이차 전지
JP5875803B2 (ja) 2011-08-29 2016-03-02 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池及びその製造方法
WO2014003481A1 (ko) * 2012-06-28 2014-01-03 주식회사 엘지화학 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자
KR101485783B1 (ko) * 2012-09-05 2015-01-26 주식회사 엘지화학 우수한 제조 공정성의 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지
KR20140050182A (ko) * 2012-10-18 2014-04-29 주식회사 엘지화학 전지 안전성이 향상된 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR101820442B1 (ko) 2013-10-31 2018-01-19 주식회사 엘지화학 전지셀의 전극조립체 테이핑 장치 및 상기 테이핑 장치를 이용하여 제조된 전지셀
JP2016039094A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 日産自動車株式会社 積層型電池及び電池モジュール
KR102275332B1 (ko) 2014-11-19 2021-07-09 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101758132B1 (ko) 2014-12-24 2017-07-14 주식회사 엘지화학 레진 케이스를 포함하는 이차전지의 제조 방법
CN205564846U (zh) * 2016-03-25 2016-09-07 杭州云乐车辆技术有限公司 用于电动汽车上的电池箱
KR102074202B1 (ko) * 2016-06-09 2020-02-06 주식회사 엘지화학 이차전지
KR102207296B1 (ko) * 2017-01-16 2021-01-26 주식회사 엘지화학 형상유지 부재를 포함하는 파우치형 전지셀
KR102263444B1 (ko) * 2017-03-23 2021-06-11 주식회사 엘지에너지솔루션 수납틀을 포함하고 있는 전지셀
KR102058098B1 (ko) 2017-05-02 2019-12-20 주식회사 리베스트 최외곽 전극 상에 확장형 금속을 이용한 보강 구조를 갖는 플렉서블 전극 조립체
KR101962187B1 (ko) 2017-12-27 2019-03-26 주식회사 엠플러스 파우치 보형물 삽입 이차전지
JP7212547B2 (ja) 2019-02-28 2023-01-25 古河電池株式会社 ラミネート外装電池
KR102940358B1 (ko) 2019-06-21 2026-03-16 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지 구조체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR20210012526A (ko) 2019-07-25 2021-02-03 이제이콥부희 위생수 생성 장치

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Publication number Publication date
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