ES3041563T3 - Electrode assembly and battery cell including the same - Google Patents

Electrode assembly and battery cell including the same

Info

Publication number
ES3041563T3
ES3041563T3 ES22195523T ES22195523T ES3041563T3 ES 3041563 T3 ES3041563 T3 ES 3041563T3 ES 22195523 T ES22195523 T ES 22195523T ES 22195523 T ES22195523 T ES 22195523T ES 3041563 T3 ES3041563 T3 ES 3041563T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
electrode assembly
fixing member
electrode
fastening member
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES22195523T
Other languages
English (en)
Inventor
Seong Won Choi
Su Taek Jung
Hyeok Jeong
Soon Kwan Kwon
Sangho Bae
Yong Jun Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220114320A external-priority patent/KR102653788B1/ko
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3041563T3 publication Critical patent/ES3041563T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0486—Frames for plates or membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H01M50/466—U-shaped, bag-shaped or folded
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/471—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof
    • H01M50/474—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof characterised by their position inside the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491—Porosity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Un conjunto de electrodos (100) en el que un electrodo (110) y un separador (130) se apilan alternativamente, en el que en una dirección del conjunto de electrodos (100), el separador (130) incluye una proyección (138) que sobresale más allá de la parte final del electrodo (110, 120), y en el que entre una pluralidad de separadores (130) incluidos en el conjunto de electrodos (100), se forma un miembro de fijación (140) para fijar entre las proyecciones (138) de los separadores (130) adyacentes entre sí a lo largo de una dirección de apilamiento (Y) del electrodo (110, 120) y el separador (130). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Conjunto de electrodos y celda de batería que incluye el mismo
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a un conjunto de electrodos y a una celda de batería que incluye el mismo y, más específicamente, a un conjunto de electrodos que evita el fenómeno de plegado del separador, y a una celda de batería que incluye el mismo.
Antecedentes
En la sociedad moderna, dada la utilización diaria de dispositivos portátiles tales como teléfonos móviles, ordenadores notebook, videocámaras y cámaras digitales, el desarrollo de tecnologías en los campos relacionados con tales dispositivos móviles ha sido sustancial. De forma adicional, se utilizan baterías secundarias cargables/descargables como fuente de energía para vehículos eléctricos (EV), vehículos eléctricos híbridos (HEV), vehículos eléctricos híbridos enchufables (P-HEV) y similares, en un intento de resolver la contaminación del aire y similares causadas por los vehículos de gasolina existentes que usan combustible fósil. Por lo tanto, existe una necesidad creciente de mejoras de las baterías secundarias.
Las baterías secundarias comercializadas actualmente incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de hidrógeno de níquel, baterías de níquel zinc y baterías secundarias de litio. De estas, la batería secundaria de litio se ha convertido en el centro de atención debido a sus ventajas, por ejemplo, de apenas presentar efectos de memoria en comparación con las baterías secundarias basadas en níquel, por lo que puede cargarse y descargarse libremente, y de tener una tasa de autodescarga muy baja y una alta densidad de energía.
Las baterías secundarias pueden dividirse, de acuerdo con la forma de la carcasa de la batería, en una batería cilíndrica que tiene un conjunto de electrodos montado en una cápsula metálica cilíndrica, una batería prismática que tiene un conjunto de electrodos montado en una cápsula metálica prismática, y una batería de tipo bolsa que tiene un conjunto de electrodos montado en una caja en forma de bolsa hecha de una lámina de aluminio laminada.
Además, las baterías secundarias pueden clasificarse de acuerdo con la estructura de un conjunto de electrodos que tiene una estructura en la que un cátodo y un ánodo están apilados con un separador interpuesto entre el cátodo y el ánodo. Normalmente, pueden designarse como una estructura de tipo rollo de gelatina (enrollada) en la que un cátodo de tipo lámina larga y un ánodo de tipo lámina larga se enrollan con un separador interpuesto entre el cátodo y el ánodo, como una estructura de tipo apilada (laminada) en la que pluralidades de cátodos y ánodos, cortados en tamaños de unidad predeterminados, se apilan secuencialmente con separadores interpuestos entre los cátodos y los ánodos, o similares. En los últimos años, con el fin de resolver los problemas causados por el conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina y el conjunto de electrodos de tipo apilado, se ha desarrollado un conjunto de electrodos de tipo apilado/plegado, que es una combinación del conjunto de electrodos de tipo rollo de gelatina y el conjunto de electrodos de tipo apilado.
La Fig. 1 es una vista lateral de un conjunto de electrodos convencional. La Fig. 2 es una fotografía que se ha tomado de una superficie lateral de un conjunto de electrodos convencional. La Fig. 3 es un diagrama que ilustra una prueba relacionada con la rigidez de un conjunto de electrodos convencional.
Haciendo referencia a la Fig. 1, el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos de tipo apilado, y está formado por celdas unitarias de apilamiento en las que un cátodo 11, un separador 13, un ánodo 12 y un separador 13 están mayormente apilados, o un ánodo 12, un cátodo 11 y un separador 13 están apilados secuencialmente. Al mismo tiempo, dado que el separador 13 generalmente se forma más grande que el cátodo 11 o el ánodo 12, el extremo del separador 13 en el conjunto de electrodos está presente en un estado de no estar adherido al cátodo 11 o al ánodo 12, lo que puede causar el problema de que el extremo del separador 13 se pliegue por una fuerza externa como en la región A de la Fig. 2. Además, como se muestra en la Fig. 3, cuando se aplica una fuerza desigual al conjunto de electrodos, la rigidez general del conjunto de electrodos puede deteriorarse, tal como doblarse fácilmente. En particular, este problema puede ocurrir de manera más prominente en el lado largo del separador 13 que en el lado corto.
El documento US2020161617A1 es una solicitud de patente que se refiere a una pluralidad de electrodos positivos y negativos apilados; y una pluralidad de separadores entre los electrodos positivo y negativo, donde los separadores sobresalen de los electrodos positivo y negativo y se apilan de tal manera que las primeras superficies en los bordes de los mismos se enfrentan entre sí; y un miembro de fijación que incluye una capa adhesiva adherida a las primeras superficies de los separadores que están enfrentadas entre sí. El documento enseña que el miembro de fijación puede formarse a un intervalo regular a lo largo de un borde del separador para facilitar la penetración de una solución electrolítica en el conjunto de electrodos.
Descripción detallada
Problema técnico
Un objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de electrodos que mejore un fenómeno de plegado del separador del conjunto de electrodos y mejore la rigidez general, y una celda de batería que incluya el mismo, mientras se sigue facilitando una infiltración de electrolito deseada.
El alcance de la invención está definido por la adjunta reivindicación 1.
Solución técnica
De acuerdo con la presente divulgación, se proporciona un conjunto de electrodos, preferentemente para una celda de batería. En el conjunto de electrodos, los electrodos, en particular láminas de electrodo, y los separadores, en particular láminas separadoras, se apilan alternativamente en una dirección de apilamiento. En al menos una dirección longitudinal y/o transversal del conjunto de electrodos, los separadores tienen una extensión mayor que el electrodo. En particular, los separadores tienen una extensión mayor en al menos una de las direcciones longitudinal y/o transversal en comparación con su electrodo o electrodos inmediatamente adyacentes (particularmente en el caso del separador inferior o superior que puede tener solo un electrodo adyacente).
La dirección transversal puede referirse generalmente a una dirección transversal, en particular, perpendicular, con respecto a la dirección longitudinal. La dirección de apilamiento o la dirección de altura de pila se puede definir preferentemente como transversal, preferentemente perpendicular, con respecto a la dirección transversal, y como transversal, preferentemente perpendicular, con respecto a la dirección longitudinal.
Los múltiples electrodos del conjunto de electrodos pueden ser opcionalmente de tamaño uniforme en la dirección longitudinal y/o transversal. En algunas realizaciones, los electrodos pueden incluir un primer grupo de electrodos y un segundo grupo de electrodos, en donde el primer grupo de electrodos es más grande que el segundo grupo de electrodos en la dirección longitudinal y/o transversal, en donde los separadores tienen una extensión mayor en al menos una de las direcciones longitudinal y/o transversal, preferentemente en la dirección transversal, en comparación con el primer grupo de electrodos. El primer grupo de electrodos y el segundo grupo de electrodos pueden comprender ánodos y/o cátodos. El primer grupo de electrodos puede consistir en ánodos. El segundo grupo de electrodos puede consistir en cátodos.
Los separadores, preferentemente cada uno, incluyen al menos una proyección que sobresale más allá del electrodo en la dirección longitudinal y/o transversal, preferentemente en la dirección transversal. Preferiblemente, las proyecciones constituyen la mayor extensión de los separadores. Los separadores, en particular cada uno, puede comprender una primera proyección que se extiende en la dirección transversal en un primer lado, por ejemplo, en el lado izquierdo, y/o una segunda proyección que se extiende en la dirección transversal en un segundo lado, por ejemplo, en el lado derecho. El primer lado y el segundo lado se orientan preferentemente en direcciones mutuamente opuestas. Una proyección de un separador que sobresale en la dirección transversal se extiende preferentemente a lo largo de toda la extensión del separador en la dirección longitudinal. Una proyección de un separador que sobresale en la dirección longitudinal se extiende preferentemente a lo largo de toda la extensión del separador en la dirección transversal.
De acuerdo con la invención, el conjunto de electrodos comprende al menos un miembro de fijación que tiene una estructura reticular que está dispuesto entre una pluralidad de separadores. El al menos un miembro de fijación está unido a las proyecciones de los separadores adyacentes entre sí a lo largo de la dirección de apilamiento. En particular, en un conjunto de electrodos que tiene al menos un lado en el que sobresalen proyecciones de múltiples separadores, el miembro de fijación está unido a todos ellos. Preferiblemente, el conjunto de electrodos comprende un primer miembro de fijación unido a unas primeras proyecciones que se extienden sobre un primer lado del conjunto de electrodos, y un segundo miembro de fijación unido a unas segundas proyecciones que se extienden sobre un segundo lado del conjunto de electrodos. El miembro de fijación puede incluir o consistir en un material polimérico, en particular, un material duroplástico y/o un material de caucho. El miembro de fijación puede incluir o consistir en particular en PO, PUR, EVO, caucho o una mixtura, una mezcla, un copolímero del mismo. El miembro de fijación puede comprender o consistir en un miembro adhesivo. Un miembro de fijación puede crearse a partir de una unión o conexión con los separadores, en particular, una conexión de adhesión y/o una conexión de cohesión. Preferiblemente, el miembro de fijación está configurado para proporcionar un refuerzo estructural al conjunto de electrodos. Como alternativa o adicionalmente, el miembro de fijación está configurado para constituir un soporte para el conjunto de electrodos. En una realización preferida en la que los electrodos y los separadores están constituidos por láminas, la lámina separadora puede tener generalmente la misma forma pero un tamaño mayor en la dirección longitudinal y/o transversal, en donde la diferencia de tamaño define las proyecciones. En otras palabras, las láminas separadoras pueden definir una primera área más grande que una segunda área definida por las láminas de electrodo, en donde las proyecciones están definidas por el área de las láminas separadoras que sobresale del área de las láminas de electrodo adyacentes.
Los electrodos comprenden cátodos y ánodos. El número de cátodos y ánodos en el conjunto de electrodos puede ser igual o diferente, por ejemplo, diferir en uno. El número de separadores en el conjunto de electrodos puede ser sustancialmente igual al número de electrodos o mayor, por ejemplo, mayor en uno o dos. Se puede disponer un separador entre dos electrodos, un ánodo y un cátodo, para mantener los electrodos adyacentes separados para evitar cortocircuitos eléctricos y/o permitir el transporte de portadores de carga iónica, tal como una solución electrolítica entre los electrodos adyacentes.
Los conjuntos de electrodos del tipo apilado (laminado) y los conjuntos de electrodos del tipo apilado/plegado normalmente incluyen láminas de electrodo y láminas separadoras. En general, se puede entender que una pila comprende múltiples separadores y electrodos alternativamente en capas (o: apilados) uno encima del otro. Preferiblemente, los electrodos y los separadores apilados alternativamente en el conjunto de electrodos se apilan, preferentemente, directamente uno encima del otro, en el orden: separador - cátodo - ánodo - separador - cátodo -ánodo... separador. El término lámina designa una estructura generalmente plana, particularmente con una dimensión longitudinal y una dirección transversal, ambas de las cuales son sustancialmente mayores, tal como al menos 10 veces, en particular al menos 20 veces, más particularmente al menos 50 veces o 100 veces, que la dimensión de altura de la lámina. Una lámina puede tener las dimensiones transversal y longitudinal iguales o similares. En particular, la dirección longitudinal de una lámina puede ser no inferior a 1/10, más particularmente no inferior a 1/5, preferentemente no inferior a 1/3 y/o no superior a 10 veces, más particularmente no superior a 5 veces, preferentemente no superior a 3 veces la dirección transversal de la lámina. En un conjunto de electrodos de tipo apilado/plegado, las láminas, en particular las láminas separadoras, pueden ser conformadas, preferentemente, por plegado, en forma de zig-zag. En este caso, se entenderá que el término "lámina" en el contexto de la presente divulgación se refiere a una capa respectiva de lámina compuesta que tiene múltiples capas de tipo lámina (secciones de lámina) conectadas por secciones dobladas o secciones de pilar que se extienden en la dirección de apilamiento entre secciones de lámina sucesivas. Una estructura en zigzag puede extenderse esencialmente sobre toda la altura del conjunto de electrodos en la dirección de la altura de la pila.
En particular, puede proporcionarse un conjunto de electrodos en el que un electrodo y una lámina separadora se apilan alternativamente, en donde en una dirección del conjunto de electrodos, el separador tiene una estructura más larga que el electrodo, por lo que el separador incluye una proyección que sobresale más allá de la parte de extremo del electrodo, y en donde, entre una pluralidad de separadores incluidos en el conjunto de electrodos, se forma un miembro de fijación que se fija entre las proyecciones de los separadores adyacentes entre sí a lo largo de una dirección de apilamiento del electrodo y el separador. Una proyección puede designarse alternativamente como una parte de extensión.
De acuerdo con la invención, el miembro de fijación tiene una estructura reticular que comprende al menos una línea. Una estructura reticular puede estar constituida completa o al menos parcialmente como una estructura de malla, estructura de red, estructura de maraña, estructura de fieltro y/o estructura de patrón. La estructura reticular comprende preferentemente varias líneas. La línea o líneas consisten cada una en una pluralidad de secciones de línea. La al menos una línea puede ser continuamente recta o curvada. La al menos una línea puede incluir secciones de línea recta y/o secciones de línea curva. El miembro de fijación puede tener, en particular, una estructura reticular que comprende una pluralidad de líneas. La pluralidad de líneas puede tener sustancialmente la misma forma o formas diferentes. La línea o líneas pueden tener preferentemente forma de cola de cerdo. La estructura reticular comprende al menos una intersección formada por secciones de línea. La estructura reticular comprende preferentemente una pluralidad de intersecciones formadas por secciones de línea. Una intersección generalmente designa un lugar donde dos o más líneas se superponen o coinciden. En particular, el miembro de fijación puede tener una forma de patrón en la que al menos dos líneas se intersecan.
En una realización del conjunto de electrodos, las líneas de la estructura reticular tienen un ancho de línea. El ancho de línea puede ser de al menos 10 pm, en particular al menos 20 pm. El ancho de línea puede ser no superior a 200 pm, en particular no superior a 100 pm. Un ancho de línea preferido puede ser de aproximadamente 50 pm. Preferiblemente, el ancho de línea puede designar un ancho de línea medio de una sección de línea, más preferentemente de una línea. Como alternativa o adicionalmente, la estructura reticular puede tener una distancia entre líneas mutuamente adyacentes de la estructura reticular de al menos 100 pm y/o no más de 800 pm. En particular, la estructura reticular tiene un ancho de línea de 20 a 100 pm. Preferiblemente, puede entenderse que la distancia entre líneas mutuamente adyacentes define la distancia más grande entre esas líneas. En particular, la distancia entre líneas mutuamente adyacentes de la estructura reticular puede ser de 100 a 800 pm.
Como alternativa o adicionalmente, en una realización del conjunto de electrodos, el miembro de fijación incluye una pluralidad de aberturas. El miembro de fijación puede incluir al menos 10, en particular al menos 100, preferentemente al menos 1000, aberturas por cm2 del área superficial del conjunto de electrodos cubierta por el miembro de fijación. Preferiblemente, las aberturas están configuradas para permitir que la solución electrolítica fluya a través del miembro de fijación. Las aberturas son preferentemente relativamente pequeñas. Las aberturas pueden ser inferiores a 5 veces el espesor del miembro de fijación, en particular inferiores a 2 veces el espesor del miembro de fijación, preferentemente inferiores al espesor del miembro de fijación. En particular, las aberturas definen un espacio libre. En una estructura reticular, el espacio libre puede definirse por una distancia entre líneas mutuamente adyacentes. Opcionalmente, las aberturas pueden tener un espacio libre mínimo no inferior a 10 pm. El espacio libre puede ser no superior a 1000 pm, en particular no superior a 800 pm, preferentemente no superior a 400 pm. En particular, el miembro de fijación puede incluir una estructura reticular que tiene una pluralidad de aberturas.
En una realización, el conjunto de electrodos tiene una primera dimensión, en particular longitudinalmente, mayor que una segunda dimensión, en particular transversalmente, y una superficie lateral definida en la dirección de la altura de pila y la primera dirección. La superficie lateral puede ser una superficie lateral derecha o una superficie lateral izquierda. Preferiblemente, una superficie lateral izquierda puede estar provista de un primer miembro de fijación y una superficie lateral derecha puede estar provista de un segundo miembro de fijación. El miembro de fijación cubre la superficie lateral al menos parcialmente, preferentemente completamente, en la dirección de la altura de pila. Como alternativa o adicionalmente, el miembro de fijación cubre la superficie lateral al menos parcialmente, preferentemente completamente, en la primera dirección. Puede preferirse que el miembro de fijación cubra la superficie lateral completamente en la dirección de la altura de la pila y al menos parcialmente en la primera dirección. Preferiblemente, el conjunto de electrodos tiene forma cuboide. La superficie superior y/o inferior de un conjunto de electrodos de forma cuboide están definidas preferentemente por un separador, en particular, una lámina separadora. La superficie frontal y/o la superficie posterior del conjunto de electrodos de forma cuboide pueden estar al menos parcialmente, o completamente, libres de un miembro de fijación. La superficie lateral derecha y/o izquierda del conjunto de electrodos de forma cuboide pueden estar provistas de al menos un miembro de fijación respectivo. La primera dirección puede denominarse alternativamente una "dirección de longitud completa". En particular, el miembro de fijación puede formarse aplicando parcialmente un adhesivo a lo largo de toda la dirección longitudinal del conjunto de electrodos.
En un desarrollo posterior, el conjunto de electrodos incluye al menos dos pestañas de electrodos que sobresalen de los electrodos en la primera dirección. Las al menos dos pestañas de electrodo incluyen preferentemente al menos una pestaña de cátodo y al menos una pestaña de ánodo. Las al menos dos pestañas de electrodo pueden incluir una pluralidad de pestañas de cátodo y/o pestañas de ánodo. Las al menos dos pestañas de electrodo pueden sobresalir en la misma dirección, hacia delante o hacia atrás, de los electrodos. Como alternativa, las al menos dos pestañas de electrodo pueden sobresalir de los electrodos en diferentes direcciones, preferentemente opuestas. Las pestañas de electrodos sobresalientes pueden estar dispuestas sobre una superficie frontal y/o posterior del conjunto de electrodos completamente cubiertas por un miembro de fijación, parcialmente cubiertas por un miembro de fijación o libres de un miembro de fijación. En particular, el conjunto de electrodos incluye además una pestaña de electrodo que sobresale de una parte de extremo del electrodo, en donde la dirección de longitud total puede ser la misma que una dirección en la que sobresale la pestaña de electrodo.
De acuerdo con una realización preferida, el separador tiene una forma en zigzag. La forma en zigzag puede incluir dos o más láminas (secciones de lámina) y secciones de pared que conectan láminas adyacentes. En particular, el separador puede tener una forma en zigzag que se hace doblando una lámina rectangular.
En una realización de un conjunto de separadores, el miembro de fijación tiene un interior orientado hacia los electrodos y un exterior orientado lejos de los electrodos. El conjunto de electrodos comprende además un separador de acabado ubicado en el exterior del miembro de fijación, en donde preferentemente el separador de acabado está unido al exterior del miembro de fijación. Un separador de acabado puede ser un separador que comienza en un separador más superior o más inferior del conjunto de electrodos y que envuelve al menos una superficie lateral, preferentemente dos superficies laterales mutuamente opuestas, al menos una vez. El separador de acabado puede estar envuelto alrededor de la estructura de electrodo, particularmente en forma de espiral como se ve en la primera dirección del conjunto de electrodos. El separador de acabado puede cubrir la superficie lateral superior, inferior, izquierda y derecha del conjunto de electrodos completamente o al menos parcialmente. El separador de acabado puede envolver la superficie lateral de la pila de celdas sobre la que se forma el miembro de fijación. En este momento, el separador de acabado puede acabarse después de rodear un círculo alrededor de la pila de celdas en su conjunto y, por lo tanto, envolver la superficie lateral de la pila de celdas una vez. Los separadores de acabado y el miembro de fijación pueden estar firmemente unidos entre sí. De este modo, la rigidez general del conjunto de electrodos se puede mejorar aún más. Un separador de acabado puede estar ubicado en el exterior del miembro de fijación.
De acuerdo con una realización del conjunto de electrodos, los separadores, en particular las láminas separadoras, tienen unos primeros bordes mutuamente opuestos, en particular longitudinalmente, y unos segundos bordes mutuamente opuestos, en particular transversalmente, en donde los primeros bordes son más largos que los segundos bordes. Al menos un borde, en particular un primer borde, puede estar formado por la proyección. Como alternativa o adicionalmente, al menos un borde puede estar formado por una sección doblada o sección de pilar de un separador compuesto formado en zigzag. El miembro de fijación está unido a separadores adyacentes entre sí a lo largo de la dirección de apilamiento a lo largo de al menos uno de sus respectivos primeros bordes.
En particular, el separador tiene lados largos enfrentados entre sí y lados cortos enfrentados entre sí, y el miembro de fijación puede formarse en el lado largo del separador.
En una realización particular del conjunto de electrodos, el miembro de fijación cubre al menos el 25 %, en particular al menos el 50 %, preferentemente al menos el 70 % en una superficie lateral, en particular la primera y/o la segunda. El miembro de fijación puede cubrir la totalidad de una superficie lateral del conjunto de electrodos, en particular la primera y/o la segunda. Como alternativa o adicionalmente, el miembro de fijación cubre no más del 90 %, preferentemente no más del 80 %, de una superficie lateral del conjunto de electrodos, en particular la primera y/o la segunda. En particular, el miembro de fijación puede formarse para cubrir del 70 al 80 % de una superficie lateral del conjunto de electrodos. El miembro de fijación que cubre la superficie lateral en su totalidad o en parte puede estar provisto de una multitud de aberturas que tienen un espacio libre como se ha descrito anteriormente. El conjunto de electrodos puede estar provisto de un miembro de fijación singular, o de una pieza, que cubre una respectiva superficie lateral del conjunto de electrodos. En particular, un área superficial, en particular, un área superficial lateral, que está cubierta por el miembro de fijación esencialmente por completo, por al menos el 50 %, preferentemente al menos el 66 % o al menos el 75 % y/o no más del 95 %, preferentemente no más del 80 % o el 75 % del área cubierta, está libre de aberturas. Los experimentos han mostrado un buen equilibrio entre permeabilidad y rigidez.
En una realización en la que el conjunto de electrodos incluye electrodos que comprenden al menos un cátodo y al menos un ánodo, el al menos un cátodo está distanciado del miembro de fijación. Como alternativa, el al menos un ánodo está distanciado del miembro de fijación. Opcionalmente, todos los electrodos están distanciados del miembro de fijación. La distancia entre un electrodo y el miembro de fijación puede designarse como un espacio o hueco. Tal hueco se define entre el borde de un electrodo respectivo, las proyecciones separadoras adyacentes al mismo, y el miembro de fijación unido a esas proyecciones. Se pueden proporcionar huecos configurados para llenarse con una solución de electrolito para separar los electrodos del miembro o miembros de fijación del conjunto de electrodos en la dirección transversal y/o longitudinal. Puede preferirse que los cátodos y/o ánodos, preferentemente al menos los cátodos, estén distanciados en cada lado de los miembros de fijación unidos a las superficies laterales opuestas del conjunto de electrodos. En particular, el electrodo incluye un cátodo y un ánodo, y el extremo del cátodo puede no entrar en contacto con el miembro de fijación.
De acuerdo con una realización adicional del conjunto de electrodos que se puede combinar con las mencionadas anteriormente, el miembro de fijación tiene un espesor de al menos 50 pm, en particular, al menos 100 pm o 200 pm, y/o no más de 1000 pm, en particular no más de 800 pm, preferentemente no más de 600 pm. Debería quedar claro que el espesor del miembro de fijación se refiere a su extensión perpendicular al área superficial a la que está unido. Preferiblemente, el espesor de la superficie de cobertura del miembro de fijación que se extiende en la primera dirección y en la dirección de apilamiento puede definirse en la segunda dirección. En particular, el miembro de fijación puede tener un espesor de 100 a 600 pm.
En una realización del conjunto de electrodos, que puede combinarse con las anteriormente mencionadas, el miembro de fijación cubre las proyecciones de los separadores. El miembro de fijación puede unirse, por ejemplo, a los bordes de los separadores y el espesor del miembro de fijación se extiende hacia fuera desde los bordes. De acuerdo con otro ejemplo, el miembro de fijación está unido a las proyecciones para sobresalir tanto hacia dentro como hacia fuera desde la superficie definida por los bordes del separador. Preferiblemente, el conjunto de electrodos puede comprender una carcasa de batería que rodea el conjunto de electrodos, en donde se define un espacio entre el conjunto de electrodos y la carcasa de la batería, particularmente en la segunda dirección, en donde el espesor del miembro de fijación se extiende desde los separadores a través de dicho espacio, llenando particularmente dicho espacio, por lo que el miembro de fijación entra en contacto con la carcasa de la batería. De acuerdo con una realización alternativa, el miembro de fijación está al ras con las proyecciones, en particular los bordes, de los separadores. En esta realización, el miembro de fijación está contenido dentro del conjunto de electrodos entre los separadores, en particular, no sobresale hacia fuera de los separadores.
El miembro de fijación puede comprender o consistir en un miembro adhesivo. El miembro adhesivo puede incluir un adhesivo curable. El miembro adhesivo puede incluir un adhesivo de dos o más componentes. En particular, el miembro adhesivo puede configurarse para el curado natural, curado por humedad, curado por UV y similares. El miembro adhesivo puede consistir preferentemente en un miembro de termosellado o miembro de cinta adhesiva. Preferiblemente, el miembro adhesivo está hecho de al menos un componente que no se disuelva fácilmente en la solución electrolítica de la celda de batería.
De acuerdo con otra realización de la presente divulgación, se proporciona una celda de batería que comprende el conjunto de electrodos mencionado anteriormente. La celda de batería que incluye el conjunto de electrodos puede ser de estructura de tipo apilada (laminada). Como alternativa, la celda de batería incluye un conjunto de electrodos como se ha descrito anteriormente, en donde el conjunto de electrodos consiste en un electrodo de tipo apilado/plegado.
Efectos ventajosos
De acuerdo con las realizaciones, el conjunto de electrodos de la presente divulgación y una celda de batería que incluye el mismo incluyen miembros de fijación aplicados a ambos extremos del conjunto de electrodos, capaces de mejorar el fenómeno de plegado del separador y mejorar la rigidez general.
Los efectos de la presente divulgación no se limitan a los efectos mencionados anteriormente y otros efectos adicionales no descritos anteriormente se entenderán claramente a partir de la descripción de las reivindicaciones adjuntas por los expertos en la materia.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista lateral de un conjunto de electrodos convencional;
la Fig. 2 es una fotografía que se ha tomado de una superficie lateral de un conjunto de electrodos convencional; la Fig. 3 es un diagrama que ilustra una prueba relacionada con la rigidez de un conjunto de electrodos convencional;
las Figs. 4 y 5 son diagramas que muestran un conjunto de electrodos de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la Fig. 6 es una fotografía que se ha tomado de una superficie lateral del conjunto de electrodos;
la Fig. 7 es un diagrama que ilustra una prueba relacionada con la rigidez del conjunto de electrodos;
la Fig. 8 es una vista que muestra un ejemplo de un dispositivo para aplicar un adhesivo al conjunto de electrodos y del adhesivo aplicado;
la Fig. 9 es una vista que ilustra un aparato para aplicar un adhesivo a un conjunto de electrodos y otro ejemplo del adhesivo aplicado;
la Fig. 10 es una fotografía que compara los adhesivos aplicados usando los dispositivos de las Figs. 8 y 9; la Fig. 11 es una fotografía ampliada de una región B de la Fig. 10;
la Fig. 12 es una fotografía de una prueba relacionada con la humectabilidad del conjunto de electrodos al que se aplican los procesos de las Figs. 8 y 9; y
las Figs. 13 y 14 son diagramas que muestran un conjunto de electrodos de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
Descripción detallada de las realizaciones
En lo sucesivo en el presente documento, se describirán en detalle diversas realizaciones de la presente divulgación, con referencia a los dibujos adjuntos, para que los expertos en la materia puedan ponerlas en práctica fácilmente.
Las porciones que son irrelevantes para la descripción se omitirán para describir claramente la presente divulgación, y los números de referencia similares designan elementos similares en toda la descripción.
Además, en los dibujos, el tamaño y el espesor de cada elemento se ilustran arbitrariamente por conveniencia de descripción, y la presente divulgación no se limita necesariamente a los ilustrados en los dibujos. En los dibujos, el espesor de las capas, regiones, etc. se exageran para mayor claridad. En los dibujos, por conveniencia de la descripción, los espesores de algunas capas y regiones están exagerados.
De forma adicional, se entenderá que cuando se dice que un elemento tal como una capa, película, región o placa está "sobre" o "por encima" de otro elemento, puede estar directamente sobre el otro elemento o también pueden estar presentes otros elementos intermedios. En contraste, cuando se dice que un elemento está "directamente sobre" otro elemento, significa que no están presentes otros elementos intermedios. Además, la palabra "sobre" o "por encima" significa dispuesto sobre o por debajo de una porción de referencia, y no significa necesariamente que esté dispuesto sobre el extremo superior de la porción de referencia hacia la dirección opuesta a la gravedad. Al mismo tiempo, de manera similar al caso en el que se describe que está ubicado "sobre" o "por encima" de otra parte, el caso en el que se describe que está ubicado "por debajo" o "debajo" de otra parte también se entenderá con referencia a los contenidos mencionados anteriormente.
Además, en toda la descripción, cuando se hace referencia a que una porción "incluye" o "comprende" un determinado componente, significa que la porción puede incluir además otros componentes, sin excluir los otros componentes, a menos que se indique lo contrario.
Además, en toda la descripción, cuando se dice "plana", significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado superior, y cuando se denomina "en sección transversal", significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado de una sección transversal cortada verticalmente.
En lo sucesivo en el presente documento, se describirá un conjunto de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figs. 4 y 5 son diagramas que muestran un conjunto de electrodos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a las Figs. 4 y 5, el conjunto de electrodos 100 de la presente realización es un elemento de generación de energía, capaz de cargarse y descargarse, que puede incluir unos electrodos 110 y 120 y un separador 130. Los electrodos 110 y 120 incluidos en el conjunto de electrodos 100 pueden incluir un cátodo 110 y un ánodo 120, y el separador 130 está interpuesto entre los electrodos 110 y 120, de modo que el conjunto de electrodos 100 puede tener una estructura en la que el cátodo 110/el separador 130/el ánodo 120 están apilados alternativamente. En este caso, las posiciones del cátodo 110 y el ánodo 120 mostradas en las Figs. 4 y 5 se muestran por conveniencia, y las posiciones se pueden cambiar entre sí.
Además, el conjunto de electrodos 100 de la presente realización incluye el miembro de fijación 140 formado en al menos una superficie lateral (derecha o izquierda) o ambas superficies laterales (derecha e izquierda). El conjunto de electrodos 100 puede incluir un miembro de fijación 140 formado en una superficie lateral de una pila de celdas en la que los electrodos 110 y 120 y el separador 130 están apilados alternativamente. En este caso, la pila de celdas se refiere a un cuerpo apilado de los electrodos 110 y 120 y el separador 130 en el conjunto de electrodos 100 de la presente realización, y puede no incluir el miembro de fijación 140. Además, en este caso, la superficie lateral de la pila de celdas se refiere a la superficie donde los extremos de la pluralidad de electrodos 110 y 120 y/o del separador 130 están expuestos en la pila de celdas en la que los electrodos 110 y 120 y el separador 130 están apilados alternativamente. De forma adicional, la superficie lateral de la pila de celdas puede referirse a una superficie de la pila de celdas que se extiende a lo largo de la primera dirección, o dirección longitudinal (o: dirección de longitud total) del conjunto de electrodos 100 (el eje Z o dirección longitudinal de la Fig. 4) que es mayor que la segunda dirección, o dirección transversal de la misma. Al fabricar el conjunto de electrodos 100, el tamaño, en particular en la dirección longitudinal y/o en la dirección transversal, del separador 130 puede ser mayor que el tamaño de los electrodos 110 y 120. Los extremos longitudinal y/o transversal, preferentemente el longitudinal, del separador 130 pueden sobresalir más allá de los extremos de los electrodos 110 y 120. Específicamente, en una dirección (eje X o dirección transversal en la Fig. 4) del conjunto de electrodos 100, el separador 130 tiene una estructura más larga que los electrodos 100 y 120, de modo que el separador 130 incluye una proyección 138 que sobresale más allá de los extremos de los electrodos 110 y 120 en un lado de los mismos, izquierdo o derecho, o dos proyecciones 138 mutuamente opuestas.
Además, como se menciona más adelante, cuando el conjunto de electrodos 100 se forma a través de un apilamiento en zigzag, la sección de pilar (que posteriormente se denominará a modo de ejemplo como una "parte doblada") del separador 130 puede sobresalir más allá de los extremos de los electrodos 110 y 120. En este caso, el extremo del separador sobresaliente 130 o la parte doblada del separador compuesto 130 en forma en zigzag puede denominarse como una 'proyección 138'.
El miembro de fijación 140 puede formarse aplicando un adhesivo. El adhesivo puede incluir un componente que no se disuelva fácilmente en la solución electrolítica. Un ejemplo del adhesivo utilizado para el miembro de fijación 140 puede incluir PO, PUR, EVA y/o series de caucho. Además, otro ejemplo puede ser un adhesivo curable capaz de curarse de forma natural, curarse por humedad, curarse por UV y similares.
El miembro de fijación 140 entra en contacto con una proyección 138 del separador 130 que no entra en contacto con los electrodos 110 y 120, para fijar o rigidizar la forma del separador 130. El separador 130 y al menos otro separador 130 adyacente al mismo pueden estar conectados entre sí por el miembro de fijación 140. Se pueden conectar múltiples o incluso todos los separadores 130 del conjunto de electrodos 100 usando al menos un miembro de fijación 140.
El miembro de fijación 140 puede entrar en contacto con el separador 130. En este momento, el miembro de fijación 140 puede formarse entre los separadores 130 como se muestra en la Fig. 4 y, por lo tanto, puede formarse para corresponder a la proyección 138 del separador 130 y la posición del mismo.
Puede preferirse que el miembro de fijación 140 no entre en contacto con el cátodo 110. Se ha descubierto que, en alguna realizaciones, el miembro de fijación 140 puede perturbar el flujo de iones que se mueven desde el cátodo 110 al ánodo 120. Además, puede preferirse que el miembro de fijación 140 no entre en contacto con el ánodo 120. Pero como el ánodo 120 no es una región de carga directa y, por lo tanto, la influencia del mismo puede ser menor que el contacto entre el cátodo 110 y el miembro de fijación 140.
El miembro de fijación 140 puede formarse en todas las superficies laterales del conjunto de electrodos 100, pero puede formarse preferentemente en solo una parte de las superficies laterales. Se ha descubierto que, en alguna realizaciones, cuando el miembro de fijación 140 se forma en la totalidad de la superficie lateral del conjunto de electrodos 100, el miembro de fijación 140 impide la descarga de gas del conjunto de electrodos 100 en el proceso de impregnación o activación de solución electrolítica de los electrodos 110 y 120.
Con referencia a las realizaciones mostradas en las figuras, las superficies orientadas en la dirección longitudinal pueden designarse como una superficie frontal o una superficie posterior. Las superficies orientadas en la dirección transversal pueden designarse como una superficie lateral izquierda o una superficie lateral derecha.
El miembro de fijación 140 puede formarse para cubrir la totalidad de una superficie lateral del conjunto de electrodos 100, o puede formarse para cubrir del 70 al 80 % de la superficie lateral, particularmente mientras cubre toda la altura de esta superficie lateral en la dirección de apilamiento. En este caso, la superficie lateral del conjunto de electrodos 100 puede tener una 'altura' formada a través del apilamiento. La superficie lateral puede tener una primera 'anchura' correspondiente a la longitud del lado largo (primer lado) o una segunda 'anchura' correspondiente al lado corto (segundo lado) del conjunto de electrodos 100. Por ejemplo, el miembro de fijación 140 puede formarse para cubrir del 70 al 80 % de la anchura, preferentemente la primera anchura, de la superficie lateral, preferentemente la primera superficie lateral, del conjunto de electrodos 100. El miembro de fijación 140 puede estar configurado para no cubrir la totalidad de las superficies laterales del conjunto de electrodos 100, para poder evitar así que la descarga de gas del conjunto de electrodos 100 sea impedida por el miembro de fijación 140 en el proceso de impregnación o activación de la solución electrolítica de los electrodos 110 y 120.
El miembro de fijación 140 puede formarse en una superficie donde el lado largo del separador 130 está ubicado entre las superficies laterales del conjunto de electrodos 100. El miembro de fijación 140 puede formarse en el lado largo del separador 130. Se ha descubierto que, en alguna realizaciones, el fenómeno de plegado o similar se produce con más frecuencia en el lado largo del separador 130, que tiene una longitud relativamente más larga que en el lado corto. Sin embargo, tal explicación no excluye completamente que el miembro de fijación 140 pueda formarse en el lado corto del separador 130. En otra realización, como se muestra en la FIG. 5, el miembro de fijación 140 puede unirse a través de múltiples niveles en la dirección de apilamiento incluyendo porciones 142 del mismo que se extienden alrededor de los bordes exteriores más laterales del separador 130.
La Fig. 6 es una fotografía que se ha tomado de una superficie lateral del conjunto de electrodos. La Fig. 7 es un diagrama que ilustra una prueba relacionada con la rigidez del conjunto de electrodos.
Haciendo referencia a las Figs. 6 y 7, el miembro de fijación 140 puede servir para evitar un fenómeno en el que el extremo del separador 130 se pliega y complementar la rigidez del conjunto de electrodos 100.
Específicamente, se descubrió que cuando el miembro de fijación 140 se forma en la superficie lateral del conjunto de electrodos 100, se supera el fenómeno de plegado que aparece en la región A de la Fig. 2 descrita anteriormente. Además, incluso en la misma prueba que la efectuada en la Fig. 3, se podría ver que el fenómeno en el que una parte del conjunto de electrodos 100 se dobla no se produce en la Fig. 7 y, por lo tanto, la rigidez mínima requerida para el conjunto de electrodos 100 está asegurada por el miembro de fijación 140. Al complementar la rigidez del conjunto de electrodos 100 de esta manera, es posible evitar una deformación excesiva del conjunto de electrodos 100 cuando se aplica una fuerza externa.
La Fig. 8 es una vista que muestra un ejemplo de un dispositivo para aplicar un adhesivo al conjunto de electrodos y del adhesivo aplicado. La Fig. 9 es una vista que ilustra un aparato para aplicar un adhesivo a un conjunto de electrodos y otro ejemplo del adhesivo aplicado.
Haciendo referencia a las Figs. 8, 10 y 11, el miembro de fijación 140 de la presente invención puede formarse como una red de hebras 144 del material adhesivo. La red de hebras puede tener una forma similar a una estructura reticular. La red de hebras 144 incluye múltiples nodos o ubicaciones de cruce 146 donde una hebra 144 de material adhesivo interseca otra hebra 144 de material o cruza sobre la misma. La estructura reticular se construye mediante un método de creación de patrones. Se puede realizar un método de creación de patrones usando una o más, por ejemplo cuatro, unidades de impresión que se operan, mientras están sobre la superficie lateral a la que se proporcionará el miembro de fijación, de acuerdo con un patrón aleatorio o predeterminado. En este caso, el método de creación de patrones puede significar aplicar un adhesivo de modo que el adhesivo 10 aplicado a la posición objetivo tenga un patrón predeterminado. Si bien el patrón ilustrado es un patrón de cola de cerdo, pueden aplicarse igualmente otros patrones.
El dispositivo 200 de aplicación de adhesivo basado en el método de creación de patrones puede incluir una carcasa 210 y una boquilla 220. El adhesivo 10 puede suministrarse desde el exterior del dispositivo 200 y alojarse en la carcasa 210, y el adhesivo 10 que ha pasado a través de la boquilla 220 puede descargarse en forma de línea. El adhesivo aplicado 10 puede tener un patrón específico de acuerdo con el movimiento de la boquilla 220. A modo de ejemplo, el adhesivo 10 se aplica en espiral en la parte inferior de la Fig. 8 y, por lo tanto, se muestra que un gran número de formas circulares tienen una estructura reticular superpuesta. Una estructura reticular de este tipo puede denominarse forma de cola de cerdo o patrón de cola de cerdo.
Haciendo referencia a la Fig. 9, el miembro de fijación 140 de acuerdo con la presente realización puede formarse mediante un método de aplicación en superficie. En este caso, el método de aplicación en superficie puede significar aplicar un adhesivo con una alta densidad para que el adhesivo 10 se aplique a la posición objetivo sin espacios. El dispositivo de aplicación de adhesivo 300 basado en el método de aplicación en superficie puede aplicar el adhesivo 10 de modo que el adhesivo 10 cubra la totalidad de la porción objetivo como se muestra en la siguiente fotografía de la Fig. 9. El dispositivo de aplicación de adhesivo 300 mediante el método de recubrimiento de superficie puede aplicar el adhesivo a través de un pulverizador, ranura u otro método. En un ejemplo, el dispositivo de aplicación de adhesivo 300 basado en el método de aplicación en superficie puede incluir una carcasa 310, una boquilla 320 y un tubo 330 a través del cual se suministra el adhesivo 10 al interior de la carcasa 310, y un tubo de aire 340 para inyectar aire comprimido cuando el adhesivo 10 se pulveriza a través de la boquilla 320 conectada al tubo 330.
Al mismo tiempo, dado que el dispositivo de aplicación de adhesivo 300 basado en el método de aplicación en superficie de la Fig. 9 usa aire comprimido, o similar, existe el temor de que pueda producirse un fenómeno de dispersión del adhesivo 10 en el momento de pulverizar el adhesivo 10. Además, cuando el espesor del miembro de fijación 140 debe ser grueso, existe la desventaja de que se deteriora la uniformidad del miembro de fijación 140. Al mismo tiempo, dado que el dispositivo de aplicación de adhesivo 200 de la Fig. 8 descarga el adhesivo 10 en forma de línea, se puede minimizar el fenómeno de dispersión del adhesivo por aire o similar, y se puede minimizar la contaminación del dispositivo. Además, el dispositivo 200 de la Fig. 8 ajusta la distancia entre las líneas de modo que la densidad y el espesor del miembro de fijación 140 se puedan ajustar con relativa libertad. El dispositivo 200 de la Fig. 8 aplica el adhesivo 10 en un cierto patrón, de modo que el adhesivo 10 se puede aplicar de manera más uniforme que el dispositivo de aplicación de adhesivo 300 de la Fig. 9, incluso cuando el espesor del miembro de fijación 140 vaya a ser grueso.
El dispositivo 200 de la Fig. 8 puede minimizar el espesor del miembro de fijación 140 en comparación con el dispositivo 300 de la Fig. 9. Específicamente, el espesor del miembro de fijación 140 formado a través del dispositivo 200 de la Fig. 8 es de aproximadamente 100 pm o más, mientras que el espesor del miembro de fijación 140 formado a través del dispositivo 300 de la Fig. 9 puede ser de aproximadamente 200 pm o más. El dispositivo 200 de la Fig. 8 aplica el adhesivo 10 en forma de línea como se ha descrito anteriormente.
El espesor del miembro de fijación 140 formado en el conjunto de electrodos 100 se puede establecer de diversas formas de acuerdo con un diseño. Por ejemplo, considerando el tamaño del espacio entre el conjunto de electrodos 100 y la carcasa de batería en la celda de batería, el espesor del miembro de fijación 140 puede diseñarse para que sea menor o igual que ese tamaño. Como ejemplo específico, cuando el conjunto de electrodos 100 se incorpora en la carcasa de la batería en un estado en el que el miembro de fijación 140 no está formado, la distancia de separación entre el conjunto de electrodos 100 y la carcasa de la batería puede ser de aproximadamente 600 pm. En este caso, el espesor del miembro de fijación 140 formado en el conjunto de electrodos 100 puede ser de 600 pm o menos, 500 pm o menos, 400 pm o menos, 300 pm o menos, o 200 pm o menos. Además, el espesor del miembro de fijación 140 formado en el conjunto de electrodos 100 puede ser de 100 a 600 pm, 100 pm a 500 pm, 100 pm a 400 pm, 100 a 300 pm, o 100 a 200 pm. En este momento, el miembro de fijación 140 puede formarse apilando repetidamente líneas mediante el dispositivo 200 de la Fig. 8.
El adhesivo 10 proporcionado a través del dispositivo de aplicación de adhesivo puede tener una temperatura predeterminada. El dispositivo de aplicación de adhesivo ajusta la temperatura del adhesivo 10 para que el adhesivo 10 se aplique fácilmente. La temperatura de funcionamiento del dispositivo 200 de la Fig. 8 es de 110 °C, y la temperatura del adhesivo 10 descargado desde el dispositivo 200 puede estar en el intervalo de 40 °C a 50 °C. La temperatura de funcionamiento del dispositivo 300 de la Fig. 9 es de 160 °C, y la temperatura del adhesivo 10 descargado desde el dispositivo 200 puede ser del orden de 60 °C a 70 °C. Si la temperatura del adhesivo 10 es alta, es muy probable que el separador 130 se contraiga.
La Fig. 10 es una fotografía que compara los adhesivos aplicados usando los dispositivos de las Figs. 8 y 9. La Fig. 11 es una fotografía ampliada de una región B de la Fig. 10.
Haciendo referencia a las Figs. 10 y 11, se puede comparar la forma de aplicación del adhesivo de acuerdo con los dispositivos de las Figs. 8 y 9. La forma correspondiente puede ser la forma del miembro de fijación 140 aplicado a la superficie lateral del conjunto de electrodos 100.
La Fig. 10(a) se basa en un método de creación de patrones y puede formarse mediante el dispositivo 200 de la Fig. 8. En la Fig. 10(a), el adhesivo 10 descargado en forma lineal se repite. Por ejemplo, como se muestra, la forma lineal se repite en forma de espiral o forma circular para formar un patrón. El miembro de fijación 140 formado por el método de creación de patrones puede tener un patrón en el que se intersecan al menos dos líneas. Una estructura, particularmente una estructura plana, formada por una o más líneas que consisten en secciones de línea, algunas de las cuales se intersecan, se designan como una estructura reticular. El miembro de fijación 140 formado por el método de creación de patrones puede incluir una pluralidad de aberturas. El ancho de línea del adhesivo 10 mediante el método de creación de patrones puede ser de 20 a 100 pm, y la distancia entre las líneas puede ser de 100 a 800 pm.
Haciendo referencia a la Fig. 11, el miembro de fijación 140 tiene un patrón de cola de cerdo. El primer ancho de línea d1 es de 50 pm, y la primera distancia de línea w1 es de 600 pm.
Al mismo tiempo, La Fig. 10(b) se basa en un método de aplicación en superficie y puede formarse mediante el dispositivo 300 de la Fig. 9. En la Fig. 10(b), el espacio entre los adhesivos 10 puede no estar presente y se aplica de manera que forme una superficie singular. En la realización mostrada en la Fig. 10(b), no se forman aberturas en el miembro de fijación 140.
Al mismo tiempo, dado que el miembro de fijación 140 de la presente realización está formado en la superficie lateral del conjunto de electrodos 100, el miembro de fijación 140 puede evitar que la solución electrolítica absorbida a través de la superficie lateral del conjunto de electrodos 100 entre en contacto con los electrodos 110 y 120. El miembro de fijación 140 puede formarse para minimizar cualquier disminución en la absorción de la solución electrolítica.
La Fig. 12 es una fotografía de una prueba relacionada con la humectabilidad del conjunto de electrodos al que se aplican los procesos de las Figs. 8 y 9. Específicamente, la Fig. 12 se obtiene impregnando el conjunto de electrodos 100 que tiene el miembro de fijación 140, formado a través de los procesos de las Figs. 8 y 9, con la solución electrolítica, seguido de desmontaje. Una sección en la que la solución electrolítica no se absorbe en los electrodos 110 y 120, como se muestra en la fotografía, puede designarse como una región no humectante 20 y, basándose en esto, puede asumirse la humectabilidad de los electrodos 110 y 120 con respecto a la solución electrolítica y cualquier reducción de la misma a través del miembro de fijación 140. En este caso, como la región no humectante 20 es más pequeña, puede significar que el contacto entre los electrodos 110 y 120 y la solución electrolítica es suficiente.
Haciendo referencia a la Fig. 12, los electrodos 110 y 120 de la Fig. 12(a) a los que se aplica el método de creación de patrones de la Fig. 8 tienen una región no humectante 20 más pequeña que los electrodos 110 y 120 de la Fig. 12(b) a los que se aplica el método de aplicación en superficie de la Fig. 9. En otras palabras, el miembro de fijación 140 formado por la Fig. 8 puede no interferir con la absorción de la solución electrolítica tanto como el miembro de fijación 140 formado por la Fig. 9.
Dado que el método de aplicación de patrones de la Fig. 8 tiene un patrón en el que se intersecan una pluralidad de líneas, puede formarse para incluir una pluralidad de aberturas en el miembro de fijación 140. Cuando el conjunto de electrodos 100 se impregna con la solución electrolítica, la solución electrolítica puede absorberse en el interior del conjunto de electrodos 100 a través de la abertura, por lo que el miembro de fijación 140 mediante el método de aplicación de patrones puede suprimir una disminución sustancial en la penetración de la solución electrolítica. Si la solución electrolítica no es bien absorbida por los electrodos 110 y 120, las características de producción del conjunto de electrodos 100 pueden deteriorarse. Por lo tanto, incluso cuando el miembro de fijación 140 está formado por el método de aplicación en superficie de la Fig. 9, la tasa de absorción de la solución electrolítica se puede aumentar formando parcialmente el miembro de fijación 140 en la superficie lateral del conjunto de electrodos 100. Sin embargo, en el caso de formar parcialmente el miembro de fijación 140 de esta manera, dado que la rigidez del conjunto de electrodos 100 se puede reducir como se muestra en la Fig. 3, la posición de aplicación y el nivel de aplicación del miembro de fijación 140 pueden tener que diseñarse estrictamente.
A continuación, se describirá un conjunto de electrodos de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. Antes de la descripción, debe aclararse que el conjunto de electrodos de la presente realización es el mismo que el conjunto de electrodos mencionado anteriormente, excepto que la forma de la pila de celdas es diferente. Por lo tanto, a menos que se indique lo contrario, el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente realización puede describirse como que incluye todos los contenidos relacionados con el conjunto de electrodos de las Figs. 4 a 12 descritas anteriormente.
Las Figs. 13 y 14 son diagramas que muestran un conjunto de electrodos de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a las Figs. 13 y 14, el conjunto de electrodos 100 de la presente realización puede incluir una pila de celdas en la que un cátodo 110/un separador 130/un ánodo 120 están apilados alternativamente y unos separadores de acabado 132 y 134 rodean la superficie lateral de la pila de celdas.
En este caso, el separador 130 tiene una forma en zigzag formada doblando una lámina separadora rectangular, y el separador 130 doblado en zigzag puede interponerse entre el cátodo 110 y el ánodo 120. Después de completar el apilamiento en zigzag, el separador 130 puede envolver la superficie lateral de la pila de celdas al menos una vez mediante los separadores de acabado 132 y 134, de modo que la superficie lateral de la pila de celdas pueda acabarse. En este momento, las posiciones del cátodo 110 y el ánodo 120 mostradas en las Figs. 13 y 14 se muestran por conveniencia, y las posiciones se pueden cambiar entre sí.
El miembro de fijación 140 puede formarse sobre una superficie lateral de la pila de celdas. El miembro de fijación 140 entra en contacto con la proyección 138 del separador 130 y conecta la proyección 138, de modo que pueda fijarse la forma del separador 130. El miembro de fijación 140 conecta la parte doblada 138B del separador 130, es decir, la parte doblada 138B del separador 130, de modo que pueda fijarse la forma general del separador 130. La forma general de la pila de celdas que incluye el separador 130 está fijada por el miembro de fijación 140 y puede garantizar una rigidez mínima.
El miembro de fijación 140 puede formarse sobre todas las superficies laterales de la pila de celdas como se ha descrito anteriormente, pero puede formarse sobre ambas superficies laterales donde se ubica la película de separación doblada 130 como se muestra en las Figs. 13 y 14. Además (sin que se muestre en las Figs. 13 y 14), puede formarse sobre el otro lado (particularmente el lado frontal o el lado posterior) de la pila de celdas. Sin embargo, en el proceso de impregnación o activación de los electrodos 110 y 120 con una solución electrolítica, dado que la descarga de gas del conjunto de electrodos 100 puede verse perturbada por el miembro de fijación 140, la posición del miembro de fijación 140 debe diseñarse adecuadamente, y puede no ser deseable que se forme para cubrir todas las superficies laterales de la pila de celdas. Además, el miembro de fijación 140 puede formarse para cubrir la totalidad de una superficie lateral del conjunto de electrodos 100, o puede formarse para cubrir del 70 al 80 % de la superficie lateral del conjunto de electrodos 100.
Después de haber formado el miembro de fijación 140 sobre la pila de celdas, pueden formarse los separadores de acabado 132 y 134 sobre el exterior del miembro de fijación 140. Los separadores de acabado 132 y 134 pueden envolver la superficie lateral de la pila de celdas sobre la que se forma el miembro de fijación 140. En este momento, el separador de acabado 132 puede acabarse después de rodear un círculo alrededor de la pila de celdas en su conjunto y, por lo tanto, envolver la superficie lateral de la pila de celdas una vez. Además, los separadores de acabado 132 y 134 se acaban después de rodear dos círculos o más alrededor de la pila de celdas en su conjunto y, por lo tanto, envolver la superficie lateral de la pila de celdas dos veces o más, como se muestra en la Fig. 14.
Al mismo tiempo, sin formar los separadores de acabado 132 y 134 en el conjunto de electrodos 100, la superficie lateral de la pila de celdas puede acabarse uniendo un medio adhesivo tal como termosellante o cinta adhesiva, y el método de acabado puede implementarse cambiando de diversas formas además de las realizaciones mencionadas anteriormente.
A continuación, se describirá un método de fabricación de un conjunto de electrodos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
El método de fabricación (S1000) del conjunto de electrodos de la presente realización puede incluir una etapa de formación de una pila de celdas en la que los electrodos 110 y 120 y el separador 130 son apilados alternativamente (S1100), una etapa de aplicación del adhesivo 10 a la superficie lateral de la pila de celdas (S1200) y una etapa de formación del miembro de fijación 140 para fijar el separador 130 (S1300).
En este caso, como etapa de formación de la pila de celdas (S1100), se puede usar cualquier método conocido siempre que el electrodo y el separador estén apilados en el orden del cátodo 110, el separador 130, el ánodo 120 y el separador 130 o en el orden del ánodo 120, el separador 130, el cátodo 110 y el separador 130. Por ejemplo, la pila de celdas se puede fabricar en un tipo apilado como se muestra en las Figs. 4 y 5, o puede fabricarse en forma de zig-zag como se muestra en las Figs. 13 y 14.
En este caso, en la etapa de aplicación del adhesivo a la superficie lateral de la pila de celdas (S1200), se puede usar el dispositivo 200 de la Fig. 8, o se puede usar el dispositivo de aplicación 300 de la Fig. 9. Cuando se usa el dispositivo 200 de la Fig. 8, la etapa (S1200) puede incluir una etapa de determinación del patrón de aplicación del adhesivo 10 y/o una etapa de movimiento de la boquilla 220 según el patrón determinado para aplicar el adhesivo en un patrón. En este caso, la etapa de determinación del patrón de aplicación del adhesivo 10 puede realizarse antes de la etapa de formación de la pila de celdas (S1100).
Dado que el adhesivo 10 se aplica en un estado viscoso, puede ser deseable permitir que la forma del adhesivo 10 se fije eliminando el disolvente o la humedad del adhesivo. En este caso, la etapa de formación del miembro de fijación 140 (S1300) puede incluir una etapa de secado del adhesivo 10. Además, dependiendo de la naturaleza del adhesivo 10, el adhesivo 10 puede solidificarse mediante curado por calor o curado por UV y, en tal caso, la etapa de formar el miembro de fijación 140 (S1300) puede incluir una etapa de curado del adhesivo 10.
Al mismo tiempo, cuando la presente realización es un método de fabricación del conjunto de electrodos 100 de tipo zigzag mostrado en las Figs. 13 y 14, el método mencionado anteriormente puede incluir además una etapa de acabado de la superficie lateral de la pila de celdas (S1400). A través de esta etapa, pueden formarse los separadores de acabado 132 y 134 sobre la superficie lateral de la pila de celdas. Los separadores de acabado 132 y 134 pueden acabarse después de envolver la superficie lateral de la pila de celdas al menos una vez. Los separadores de acabado 132 y 134 pueden envolver la superficie lateral de la pila de celdas una vez como se muestra en la Fig. 13, y la superficie lateral de la pila de celdas puede envolverse dos o más veces como se muestra en la Fig. 14.
Además, el método de fabricación del conjunto de electrodos 100 de acuerdo con la presente realización puede incluir además una etapa de presionado a lo largo de una dirección (dirección del eje X) hacia la superficie lateral de la pila de celdas, después de la formación de los separadores de acabado 132 y 134.
Cuando se añaden estas etapas, los separadores de acabado 132 y 134 y el miembro de fijación 140 quedan adheridos entre sí, de modo que la rigidez general del conjunto de electrodos se pueda mejorar aún más. De forma adicional, los separadores de acabado 132 y 134 tienen el efecto de enrollar más fuertemente el conjunto de electrodos. En consecuencia, es posible evitar que la celda de batería se doble.
Al mismo tiempo, el conjunto de electrodos 100 de la presente realización descrito anteriormente está alojado en una carcasa de celda junto con una solución electrolítica y puede proporcionarse como una celda de batería.
Una celda de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir un conjunto de electrodos 100, en el que una pluralidad de electrodos y una pluralidad de separadores están apilados alternativamente, unos cables de electrodos, conectados a pestañas de electrodos, que se extienden desde una pluralidad de electrodos, y una carcasa de celda para sellar el conjunto de electrodos en un estado en el que sobresale un extremo del cable de electrodo.
Por otro lado, la celda de batería mencionada anteriormente se puede apilar en una dirección para formar una pila de celdas de batería, y se puede formar un módulo de batería a partir de un paquete de baterías junto con un sistema de gestión de batería (BMS) y/o un dispositivo de enfriamiento que gestionan la temperatura o la tensión de la batería. El paquete de baterías se puede aplicar a diversos dispositivos. Por ejemplo, el dispositivo al que se aplica el paquete de baterías puede ser un medio de vehículo tal como una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico o un vehículo híbrido, pero la presente divulgación no se limita a los mismos, y el paquete de baterías de acuerdo con la presente invención puede usarse para diversos dispositivos además de las ilustraciones anteriores, los cuales también caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[Descripción de los números de referencia]
10: adhesivo
100: conjunto de electrodos
110: cátodo
120: ánodo
130: separador
132: separador de acabado
134: separador de acabado
138: proyección
140: miembro de fijación
200: dispositivo de aplicación
210: carcasa
220: boquilla
300: dispositivo de aplicación
310: carcasa
320: boquilla
330: tubo
340: tubo
X: dirección transversal
Y: dirección de apilamiento
Z: dirección longitudinal

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un conjunto de electrodos (100) en el que electrodos (110, 120), en particular láminas de electrodos, y separadores (130), en particular láminas separadoras, están apilados alternativamente en una dirección de apilamiento,
en donde en al menos una dirección longitudinal (Z) y/o dirección transversal (X) del conjunto de electrodos (100), los separadores (130) tienen una extensión mayor que el electrodo (110, 120), en particular que el electrodo o electrodos inmediatamente adyacentes (110, 120), por lo que los separadores (130), preferentemente cada uno de ellos, incluyen al menos una proyección (138) que sobresale más allá del electrodo (110, 120) en la dirección longitudinal (Z) y/o en la dirección transversal (X), y
en donde al menos un miembro de fijación (140) que une las proyecciones (138) de los separadores (130) adyacentes entre sí a lo largo de la dirección de apilamiento (Y) está dispuesto entre una pluralidad de los separadores (130),
en donde el miembro de fijación (140) tiene una estructura reticular.
2. El conjunto de electrodos (100) de la reivindicación 1, en donde:
la estructura reticular comprende al menos una línea que consiste en una pluralidad de secciones de línea, en particular una pluralidad de líneas, en donde la estructura reticular incluye al menos una intersección formada por dos o más secciones de línea.
3. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde:
las líneas de la estructura reticular tienen una anchura de línea de al menos 10 pm, en particular al menos 20 pm, y/o no más de 200 pm, en particular no más de 100 pm; y/o en donde:
la distancia entre líneas mutuamente adyacentes de la estructura reticular es de al menos 100 pm y/o no más de 800 pm.
4. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el miembro de fijación (140) incluye una pluralidad de aberturas, en donde las aberturas definen en particular un espacio libre de no más de 1000 pm, en particular no más de 800 pm, preferentemente no más de 400 pm.
5. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el conjunto de electrodos (100) tiene una primera dimensión, en particular longitudinal, mayor que una segunda dimensión, en particular transversal, y una superficie lateral definida en la dirección de apilamiento (Y) y la primera dirección, en donde
el miembro de fijación (140) cubre la superficie lateral al menos parcialmente, preferentemente completamente, en la dirección de apilamiento (Y); y/o en donde
el miembro de fijación (140) cubre la superficie lateral al menos parcialmente, preferentemente completamente, en la primera dirección.
6. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además: al menos dos pestañas de electrodo que sobresalen de los electrodos (110, 120) en la primera dirección.
7. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el separador (130) tiene una forma de zigzag.
8. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el miembro de fijación (140) tiene un interior orientado hacia los electrodos (110, 120) y un exterior orientado lejos de los electrodos (110, 120), en donde
un separador de acabado (132, 134) está ubicado en el exterior del miembro de fijación (140), en donde preferentemente el separador de acabado (132, 134) está unido al exterior del miembro de fijación (140).
9. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
los separadores (130), en particular las láminas separadoras, tienen unos primeros bordes mutuamente opuestos, en particular longitudinalmente, y unos segundos bordes mutuamente opuestos, en particular transversalmente, en donde los primeros bordes son más largos que los segundos bordes, y en donde el miembro de fijación (140) está unido a los separadores (130) adyacentes entre sí a lo largo de la dirección de apilamiento (Y) a lo largo de al menos uno de sus respectivos primeros bordes.
10. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el miembro de fijación (140) cubre al menos el 25 %, en particular al menos el 50 %, preferentemente al menos el 70 %, y/o la totalidad, en particular no más del 90 %, preferentemente no más del 80 %, de una superficie lateral, en particular la primera, del conjunto de electrodos (100).
11. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
los electrodos (110, 120) comprenden al menos un cátodo (110) y al menos un ánodo (120), en donde
el al menos un cátodo (110) está distanciado del miembro de fijación (140) y/o en donde
el al menos un ánodo (120) está distanciado del miembro de fijación (140), en donde, preferentemente los electrodos (110, 120) están distanciados del miembro de fijación (140).
12. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el miembro de fijación (140) tiene un espesor de al menos 50 pm, en particular, al menos 100 pm o 200 pm, y/o no más de 1000 pm, en particular no más de 800 pm, preferentemente no más de 600 pm.
13. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el miembro de fijación (140) cubre las proyecciones (138) de los separadores (130); o en donde
el miembro de fijación (140) está al ras con las proyecciones (138) de los separadores (130).
14. El conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde:
el miembro de fijación (140) comprende un adhesivo (10).
15. Una celda de batería que comprende el conjunto de electrodos (100) de acuerdo con alguna de las reivindicaciones anteriores.
ES22195523T 2021-09-27 2022-09-14 Electrode assembly and battery cell including the same Active ES3041563T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210127163 2021-09-27
KR1020220114320A KR102653788B1 (ko) 2021-09-27 2022-09-08 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3041563T3 true ES3041563T3 (en) 2025-11-12

Family

ID=83318989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES22195523T Active ES3041563T3 (en) 2021-09-27 2022-09-14 Electrode assembly and battery cell including the same

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230110500A1 (es)
EP (1) EP4156316B1 (es)
JP (1) JP7707484B2 (es)
ES (1) ES3041563T3 (es)
HU (1) HUE072334T2 (es)
PL (1) PL4156316T3 (es)
WO (1) WO2023048431A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7794168B2 (ja) * 2023-05-12 2026-01-06 トヨタ自動車株式会社 電極体及び蓄電セル
JP7733697B2 (ja) * 2023-07-28 2025-09-03 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 二次電池の製造方法
KR20250039773A (ko) * 2023-09-14 2025-03-21 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP2025077132A (ja) * 2023-11-06 2025-05-19 株式会社Ａｅｓｃジャパン 電池セル

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5585178A (en) * 1991-12-31 1996-12-17 Minnesota Mining & Manufacturing Company Composite adhesive tape
JP3934888B2 (ja) * 2001-06-28 2007-06-20 Ｎｅｃトーキン株式会社 積層型二次電池
KR100894408B1 (ko) * 2006-07-10 2009-04-24 주식회사 엘지화학 향상된 안전성의 스택/폴딩형 전극조립체 및 이를 포함하는전기화학 셀
JP4293247B2 (ja) * 2007-02-19 2009-07-08 ソニー株式会社 積層型非水電解質電池およびその製造方法
JP2011216408A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Denso Corp リチウム二次電池及びその製造方法
KR101620173B1 (ko) * 2013-07-10 2016-05-13 주식회사 엘지화학 적층 형태 안정성이 우수한 단차를 갖는 전극 조립체 및 그 제조방법
KR101598666B1 (ko) * 2013-09-30 2016-03-02 주식회사 엘지화학 테이프를 이용한 전극조립체의 고정방법
KR101676406B1 (ko) * 2013-10-31 2016-11-15 주식회사 엘지화학 스택-폴딩형 전극 조립체
KR102454949B1 (ko) * 2014-10-10 2022-10-17 삼성전자주식회사 유연한 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학 소자
KR101731982B1 (ko) * 2014-10-10 2017-05-02 주식회사 엘지화학 전극-분리막 복합체, 이를 포함하는 이차전지 및 이의 제조방법
MX2017014428A (es) * 2015-05-12 2018-04-10 Procter & Gamble Articulo absorbente con adhesivo mejorado del nucleo al lienzo inferior.
JP2017050243A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 シチズン時計株式会社 扁平型電池
WO2018116729A1 (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール
JP6586969B2 (ja) * 2016-12-20 2019-10-09 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール
KR101896413B1 (ko) * 2017-09-14 2018-09-10 한국과학기술원 에너지 저장 구조체와, 에너지 저장 구조체용 전지
KR20190090547A (ko) * 2018-01-25 2019-08-02 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102164003B1 (ko) * 2018-11-19 2020-10-12 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 그의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20230110500A1 (en) 2023-04-13
HUE072334T2 (hu) 2025-11-28
WO2023048431A1 (ko) 2023-03-30
JP2024514898A (ja) 2024-04-03
PL4156316T3 (pl) 2025-09-29
JP7707484B2 (ja) 2025-07-15
EP4156316B1 (en) 2025-06-25
EP4156316A1 (en) 2023-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3041563T3 (en) Electrode assembly and battery cell including the same
KR102653788B1 (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀
ES3049555T3 (en) Battery module and battery pack including same
ES2962222T3 (es) Caja de batería secundaria de litio para suprimir la deformación del conjunto de electrodo
JP7060504B2 (ja) 交差織りされた電極アセンブリ
ES3038098T3 (en) Pouch case and the method of manufacturing the pouch type secondary battery including the same
CN114464900B (zh) 电池
CN106992302A (zh) 集电体
JP6324387B2 (ja) 組み込み型シーリング手段を有する集電体、このような集電体を含むバイポーラ電池及びこのような電池の製造方法
ES3031813T3 (en) Battery cell and battery module including the same
KR20130097881A (ko) 이차전지의 제조방법 및 이를 이용하여 생산되는 이차전지
ES3060943T3 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
KR20220061552A (ko) 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스
KR20190071129A (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
ES3035869T3 (en) Secondary battery and device including same
US12355028B2 (en) Secondary battery and device including the same
KR20180106370A (ko) 전해액 함침성을 향상시키기 위한 전지셀의 제조방법
BR112017001582B1 (pt) Conjunto de eletrodos do tipo dobrado em pilha e dispositivo eletroquímico
KR101245288B1 (ko) 셀 어셈블리와 파우치형 케이스의 밀착성을 향상시킨 이차전지 및 그 제조방법
JP7618787B2 (ja) 二次電池の製造方法および二次電池
KR20170103355A (ko) 젤리-롤형 전극조립체를 포함하는 파우치형 이차전지
JP2023524845A (ja) 電池セル及びそれを含む電池モジュール
ES3053998T3 (en) Battery pack and vehicle comprising same
KR20140061153A (ko) 파우치형 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스
KR102894082B1 (ko) 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈