ES3055035T3

ES3055035T3 - Electrode assembly

Info

Publication number: ES3055035T3
Application number: ES22847522T
Authority: ES
Inventors: Hyun Gyu Han
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2022-07-21
Publication date: 2026-02-09
Anticipated expiration: 2042-07-21
Also published as: CN116097520A; KR20230023348A; EP4177999A4; US20240274861A1; KR102836388B1; WO2023018054A1; JP7527714B2; JP2023540848A; EP4177999B1; EP4177999A1

Abstract

La presente invención se refiere a un conjunto de electrodos. Este conjunto presenta una estructura en la que un electrodo negativo, con separadores dispuestos en ambas superficies, está doblado en zigzag, y varios electrodos positivos se insertan individualmente en las caras internas de los separadores, doblados junto con el electrodo negativo. Esto mejora la rigidez del conjunto y permite una alta seguridad de la batería. Además, el conjunto de electrodos de la presente invención se caracteriza porque, con respecto a la superficie lateral que incluye la estructura doblada del electrodo negativo, la desviación de la distancia entre el extremo de un electrodo positivo arbitrario y el extremo de un electrodo positivo adyacente a dicho electrodo se implementa según una relación predeterminada, evitando así la exposición de los extremos de los electrodos positivos insertados, lo que mejora la seguridad de la batería y permite aumentar su densidad energética al aumentar las áreas unitarias de los electrodos positivos insertados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Conjunto de electrodos

[0003] Sector de la técnica

[0004] La presente invención se refiere a un conjunto de electrodos.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] Actualmente, en el desarrollo de los vehículos eléctricos, las baterías secundarias de litio de tamaño medio y grande se aplican sobre todo como fuentes de energía, por lo que el desarrollo de la misma está predominantemente en curso y, además, se prevé que la investigación sobre baterías secundarias de litio de tamaño medio y grande como medio de almacenamiento de energía progrese continuamente en el campo del almacenamiento de energía asociado a las energías renovables y las redes inteligentes.

[0007] Una batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos formado por apilamiento o bobinado de un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador, y una caja o bolsa metálica en la que están embebidos el conjunto de electrodos y un electrolito.

[0008] Aquí, en una batería secundaria de pequeño tamaño cuyos electrodos negativo y positivo son de pequeño tamaño, los electrodos pueden manipularse fácilmente, y la productividad de los procesos de apilamiento y bobinado puede garantizarse con relativa facilidad. Sin embargo, en un proceso de apilamiento y bobinado de un electrodo positivo, un separador y un electrodo negativo para una batería secundaria de tamaño mediano o grande, mejorar la productividad y garantizar la seguridad de las baterías sigue siendo un desafío importante.

[0009] Específicamente, cuando un electrodo positivo está fuera de un lado más exterior de un electrodo negativo en un conjunto de electrodos tipo pila en el que el electrodo positivo, un separador y el electrodo negativo están apilados, los iones de litio pueden precipitarse en un lado más exterior del conjunto de electrodos a medida que se produce la carga y la descarga. Es decir, pueden generarse defectos de alineación del electrodo positivo y el electrodo negativo. Además, en un extremo de una superficie lateral del conjunto de electrodos tipo pila, en la que se cambia la dirección de plegado, el separador está apilado en una estructura de una única capa, por lo que la superficie lateral del conjunto de electrodos puede resultar fácilmente dañada por un impacto externo, un material activo puede desintercalarse finamente y los electrodos positivo y negativo pueden plegarse.

[0010] De manera adicional, en un conjunto de electrodos de tipojelly-roll(rollo de gelatina) en el que un electrodo positivo, un separador y un electrodo negativo están enrollados, el material activo puede desintercalarse o pueden generarse grietas en las porciones de esquina de los electrodos positivo y negativo durante los procesos de bobinado y prensado. El material activo desintercalado puede provocar un cortocircuito o dañar el separador mientras circula dentro de la batería secundaria.

[0011] Por tanto, se ha desarrollado un conjunto de electrodos en el que un electrodo positivo y un electrodo negativo están ensamblados con un separador doblado en zigzag interpuesto entre los mismos. Sin embargo, el conjunto de electrodos tipo zigzag desarrollado convencionalmente tiene la limitación de que es difícil asegurar la rigidez del conjunto de electrodos porque una porción doblada se compone solo del separador, y una densidad de energía es baja porque una capacidad por unidad de área del electrodo positivo ensamblado es pequeña.

[0012] El documento KR 20130131843 A divulga un conjunto de electrodos tipo zigzag, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

[0013] Explicación de la invención

[0014] Problema técnico

[0015] Un objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de electrodos y una batería secundaria que incluye el mismo, lo que permite aumentar la productividad en la fabricación de baterías y conseguir una elevada seguridad y densidad de energía.

[0016] Solución técnica

[0017] Para este fin, la invención se refiere a un conjunto de electrodos de acuerdo con la reivindicación 1.

[0018] El conjunto de electrodos posterior a la invención puede presentar uno o más de las características de las reivindicaciones dependientes 2 a 7.

[0019] La invención se refiere también a una batería secundaria de acuerdo con la reivindicación 8 o 9.

[0020] Efectos ventajosos

[0021] Un conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención puede lograr una alta seguridad de una batería por tener una estructura en la que un electrodo negativo que tiene separadores dispuestos en ambas superficies de la misma se dobla en forma de zigzag, y una pluralidad de electrodos positivos se insertan individualmente dentro de separadores doblados junto con el electrodo negativo para mejorar la rigidez del conjunto de electrodos.

[0022] Además, un conjunto de electrodos de la presente invención puede impedir que una porción de extremo de un electrodo positivo insertado quede expuesta logrando una variación entre una distancia de separación de una porción de extremo de cualquier electrodo positivo y una distancia de separación de una porción de extremo de un electrodo positivo adyacente al electrodo positivo con respecto a una superficie lateral que incluye la estructura doblada del electrodo negativo en una relación predeterminada, de modo que se pueda mejorar la seguridad de la batería y también se pueda aumentar una unidad de área del electrodo positivo insertado, mejorando de este modo la densidad de energía de la batería.

[0023] Breve descripción de los dibujos

[0024] La figura 1 es una vista en sección transversal que ilustra la estructura de un conjunto de electrodos convencional. La figura 2 es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de un conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención.

[0025] La figura 3 es una vista en sección transversal que ilustra otro ejemplo del conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención.

[0026] La figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra la estructura del conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención antes de que se doble un electrodo negativo.

[0027] La figura 5 es una vista en perspectiva que ilustra la estructura de un conjunto de electrodos fabricado por doblado del electrodo negativo de la figura 4.

[0028] Realización preferente de la invención

[0029] Aunque la presente invención es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, las realizaciones específicas de la misma se describirán en detalle en el presente documento.

[0030] Debe comprenderse adicionalmente que los términos "comprende", "que comprende", "incluye", y/o "que incluye", cuando se usan en el presente documento, especifican la presencia de características mencionadas, números enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos, pero no excluyen la presencia o adición de una o más otras características, números enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.

[0031] Además, cuando se indica en el presente documento que una porción de una capa, película, área, placa y similares está "sobre" otra porción, el enunciado incluye el significado de que la porción "está directamente sobre" la otra porción, además de que otra porción se interpone entre las mismas. En cambio, cuando se indica que una porción de una capa, película, área, placa y similares está "por debajo de" otra porción, el enunciado incluye el significado de que la porción "está directamente por debajo de" la otra porción, además de que otra porción se interpone entre las mismas. De manera adicional, cuando se indica en el presente documento que un elemento está dispuesto "sobre" un elemento determinado, puede significar no solo que el elemento está dispuesto por encima del elemento determinado, sino también que el elemento está dispuesto por debajo del elemento determinado.

[0032] En lo sucesivo en el presente documento, la presente invención se describirá con más detalle.

[0033] Conjunto de electrodos

[0034] Una realización de la presente invención proporciona un conjunto de electrodos que incluye electrodos positivos, un electrodo negativo y separadores, en donde el electrodo negativo tiene una estructura apilada en la que los separadores están dispuestos en ambas superficies de la misma y doblados m veces (donde m es un número entero que cumple 2 ≤ m ≤ 100) en forma de zigzag, el electrodo positivo tiene una estructura en la que n+1 electrodos positivos (donde n es un número entero que cumple 1 ≤ n ≤ 99 y m = n+1) están insertados individualmente dentro de los separadores doblados a lo largo del electrodo negativo, y una distancia de separación de una porción de extremo de un n<ésimo>electrodo positivo insertado y una distancia de separación de una porción de extremo de un (n+1)<ésimo>electrodo positivo insertado con respecto a una superficie lateral que incluye la estructura doblada del electrodo negativo tienen una variación de 10 µm a 2 mm.

[0035] Las figuras 2 y 3 son vistas en sección transversal que ilustran las estructuras de los conjuntos de electrodos 20 y 30 de acuerdo con la presente invención y, en lo sucesivo en el presente documento, una configuración del conjunto de electrodos 20 de acuerdo con la presente invención se describirá con referencia a la figura 2.

[0036] El conjunto de electrodos 20 de acuerdo con la presente invención tiene una configuración que incluye electrodos positivos 24a y 24b, un electrodo negativo 21 y separadores 22 y 23. Aquí, el electrodo negativo 21 tiene forma de banda y los separadores 22 y 23 pueden estar dispuestos en ambas superficies del electrodo negativo 21 para adherirse a las mismas. Específicamente, los separadores 22 y 23 pueden estar en contacto con, o adheridos a, ambas superficies del electrodo negativo 21 utilizando medios adhesivos, tales como un adhesivo, o mediante un método de laminación utilizando calor y presión. Por consiguiente, durante la carga y descarga de la batería, se puede impedir que los separadores 22 y 23 se contraigan, y pueden soportar el electrodo negativo 21 que tiene un área grande y un grosor pequeño para proporcionar resistencia mecánica al electrodo negativo de gran tamaño 21, para impedir que se dañe o rompa el electrodo negativo 21.

[0038] Además, como el electrodo negativo 21 está formado en forma de banda, el electrodo negativo 21 puede proporcionarse como una única capa en el conjunto de electrodos 20. Por consiguiente, en comparación con el caso en que el electrodo negativo 21 está formado en forma de placa, la desintercalación de un material activo de electrodo negativo, la cual puede producirse cuando el electrodo negativo se corta uno a uno, puede minimizarse, y la aparición de sustancias extrañas puede minimizarse, para simplificar las operaciones de limpieza en un proceso de fabricación.

[0039] De manera adicional, el electrodo negativo 21 que tiene los separadores 22 y 23 dispuestos en ambas superficies del mismo puede apilarse en una estructura de zigzag que se dobla doblándose m veces (donde m es un número entero que cumple 2 ≤ m ≤ 100) de manera alterna en direcciones opuestas en un estado de superposición entre sí, y puede tener una estructura en la que n+1 electrodos positivos 24a y 24b (donde n es un número entero que cumple 1 ≤ n ≤ 99 y m = n+1) se insertan individualmente dentro de los separadores 22 y 23 doblados a lo largo del electrodo negativo 21.

[0041] En este momento, los electrodos positivos 24a y 24b pueden estar formados cada uno en forma de placa cortada para insertarse completamente dentro de los separadores doblados 22 y 23 y el electrodo negativo 21, y la pluralidad de electrodos positivos 24a y 24b insertados dentro de los separadores doblados 22 y 23 pueden tener la misma longitud, grosor y anchura.

[0043] De manera adicional, dado que los separadores 22 y 23 dispuestos en ambas superficies del electrodo negativo 21 están doblados m veces (donde, de acuerdo con la invención, m es un número entero que cumple 2 ≤ m ≤ 100), y los n+1 electrodos positivos 24a y 24b (donde, de acuerdo con la invención, n es un número entero que cumple 1 ≤ n ≤ 99 y m = n+1) se insertan individualmente dentro de los separadores 22 y 23 doblados, el electrodo negativo 21 que tiene los separadores 22 y 23 en ambas superficies del mismo puede estar dispuesto en un lado más exterior del conjunto de electrodos fabricado 20.

[0045] De manera adicional, la estructura de zigzag incluye "porciones dobladas 21a y 21b" formadas por los separadores 22 y 23 y el electrodo negativo 21 al doblarse y plegarse, y puede formarse un número de las porciones dobladas 21a y 21b paralelas correspondiente al número de veces que se doblan los separadores 22 y 23 y el electrodo negativo 21, y puede permitir que los electrodos positivos 24a y 24b insertados dentro de los separadores 22 y 23 y el electrodo negativo 21 estén alineados y, al mismo tiempo, impedir que se aplique tensión a los electrodos positivos e impedir que se desintercale un material activo de electrodo positivo revestido sobre los electrodos positivos 24a y 24b. De manera adicional, la estructura de zigzag puede lograr una estructura en la que los electrodos positivos 24a y 24b están completamente rodeados por el electrodo negativo 21 con los separadores 22 y 23 como límites, de modo que pueda impedirse un fenómeno en el que los iones de litio se precipiten desde el lado más exterior del conjunto de electrodos durante la carga y descarga de la batería al quedar el electrodo positivo 24a y 24b expuesto al exterior.

[0046] De manera adicional, el número m de veces que se doblan y apilan los separadores 22 y 23 y el electrodo negativo 21 puede estar en un intervalo de 2 veces a 100 veces y, más específicamente, de 2 veces a 80 veces, de 2 veces a 60 veces, de 2 veces a 40 veces, de 2 veces a 20 veces, de 2 veces a 50 veces, de 5 veces a 30 veces, de 10 veces a 50 veces, de 20 veces a 30 veces, de 10 veces a 15 veces, de 10 veces a 70 veces, de 20 veces a 60 veces, de 30 veces a 60 veces, de 20 a 40 veces, de 40 veces a 60 veces, de 2 veces a 15 veces, de 2 veces a 13 veces, de 2 veces a 11 veces, de 2 veces a 9 veces, de 2 veces a 7 veces, o de 2 veces a 5 veces. En la presente invención, el número de los electrodos positivos 24a y 24b apilados y el electrodo negativo 21 puede aumentarse fácilmente sin aumentar excesivamente un volumen del conjunto de electrodos 20 al controlar el número de veces que se doblan los separadores 22 y 23 y el electrodo negativo 21, como se ha descrito anteriormente, de modo que pueda mejorarse la densidad de energía del conjunto de electrodos 20.

[0048] Así mismo, cualquier electrodo positivo 24a insertado dentro de los separadores 22 y 23 doblado a lo largo del electrodo negativo 21 puede insertarse y apilarse de manera que ambas porciones de extremo del mismo estén desalineadas con las del electrodo positivo 24b adyacente al mismo. Por consiguiente, las distancias de separación de las porciones de extremo ubicadas en la misma superficie lateral del conjunto de electrodos 20, de cualquiera de los electrodos positivos 24a y el electrodo positivo 24b adyacente, con respecto a una superficie lateral del conjunto de electrodos 20 que tiene una estructura doblada del electrodo negativo 21, es decir, la porción doblada, pueden tener una variación A de un intervalo predeterminado. Específicamente, la variación A puede estar en un intervalo de 10 µm a 2 mm y, más específicamente, de 10 µm a 1.500 µm, de 10 µm a 1.200 µm, de 10 µm a 1.000 µm, de 10 µm a 500 µm, de 100 µm a 2.000 µm, de 200 µm a 1.500 µm, de 400 µm a 1.800 µm, de 200 µm a 1.200 µm, de 200 µm a 800 µm, o de 700 µm a 1.500 µm, De acuerdo con la invención, la variación A está entre 500 µm y 2000 µm. Como ejemplo, como se muestra en la figura 2, una distancia de separación B de la porción de extremo del n<ésimo>electrodo positivo insertado 24a (donde n es un número entero que cumple 1 ≤ n ≤ 19) y una distancia de separación A+B de la porción de extremo del (n+1)<ésimo>electrodo positivo insertado 24b con respecto a la superficie lateral del conjunto de electrodos 20 que tiene la estructura doblada del electrodo negativo 21 pueden tener la variación A en un intervalo de 10 µm a 500 µm y, específicamente, de 10 µm a 450 µm, de 10 µm a 400 µm, de 50 µm a 400 µm, de 80 µm a 380 µm, de 80 µm a 350 µm, de 100 µm a 400 µm, de 120 µm a 380 µm, de 120 µm a 350 µm, de 140 µm a 290 µm, o de 210 µm a 290 µm.

[0050] Como otro ejemplo, como se muestra en la figura 3, una distancia de separación A+B de una porción de extremo de un n<ésimo>electrodo positivo insertado 34a (donde n es un número entero que cumple 1 ≤ n ≤ 19) y una distancia de separación B de una porción de extremo de un (n+1)<ésimo>electrodo positivo insertado 34b con respecto a una superficie lateral del conjunto de electrodos 30 que tiene una estructura doblada de un electrodo negativo 31 pueden tener una variación A en un intervalo de 500 µm a 2.000 µm y, específicamente, de 500 µm a 1.900 µm, de 500 µm a 1.700 µm, de 500 µm a 1.500 µm, de 500 µm a 1.000 µm, de 500 µm a 800 µm, de 750 µm a 1.800 µm, de 750 µm a 1.300 µm, de 1.000 µm a 1.900 µm, de 1.200 µm a 1.700 µm, o de 900 µm a 1.400 µm. De acuerdo con la invención, la variación A está en un intervalo de 500 µm a 2.000 µm.

[0052] En la presente invención, cada uno de una pluralidad de electrodos positivos 24a, 24b, 34a y 34b se insertan dentro de las porciones dobladas 21a, 21b, 31a, y 31b de modo que ambas porciones de extremo de los mismos estén desalineadas para cumplir el intervalo anterior, de modo que la batería pueda fabricarse con alta eficiencia de proceso en comparación con el caso en el que los electrodos positivos 14 están apilados en paralelo de modo que ambas porciones de extremo de los mismos no estén desalineadas, como se muestra en la figura 1. De manera adicional, cuando ambas porciones de extremo de cada uno de los electrodos positivos 24a y 24b están desalineadas como en la estructura mostrada en la figura 2, la densidad de energía del conjunto de electrodos 20 puede maximizarse y, cuando ambas porciones de extremo de cada uno de los electrodos positivos 34a y 34b están desalineadas como en la estructura mostrada en la figura 3, puede lograrse una estructura en la que ambas porciones de extremo de cada uno de los electrodos positivos 34a y 34b están completamente rodeadas por el electrodo negativo 31, de modo que pueda mejorarse adicionalmente la seguridad del conjunto de electrodos.

[0054] Además, cada una de las porciones de extremo de los electrodos positivos 24a y 24b del otro lado de las porciones de extremo insertadas dentro de los separadores 22 y 23 puede tener una distancia de separación de un intervalo predeterminado con respecto a la misma superficie lateral del conjunto de electrodos 20.

[0056] Como ejemplo, como se muestra en la figura 2, con respecto a la misma superficie lateral del conjunto de electrodos 20, cada una de las porciones de extremo de los electrodos positivos 24a y 24b del otro lado de las porciones de extremo insertadas dentro de los separadores 22 y 23 puede tener una distancia de separación B en un intervalo de 50 µm a 150 µm y, específicamente, de 80 µm a 120 µm, de 100 µm a 140 µm, de 50 µm a 120 µm, de 50 µm a 100 µm, de 90 µm a 115 µm, de 50 µm a 80 µm, o de 60 µm a 90 µm. De acuerdo con la invención, la distancia de separación B está en un intervalo de 50 µm a 150 µm.

[0058] Como otro ejemplo, como se muestra en la figura 3, con respecto a la misma superficie lateral del conjunto de electrodos 30, cada una de las porciones de extremo de los electrodos positivos 34a y 34b del otro lado de las porciones de extremo insertadas dentro de los separadores 32 y 33 puede tener una distancia de separación A+B en un intervalo de 400 µm a 2.000 µm y, específicamente, de 400 µm a 1.200 µm, de 600 µm a 1.200 µm, de 400 µm a 1.000 µm, de 600 µm a 1.000 µm, de 400 µm a 800 µm, de 800 µm a 1.200 µm, de 800 µm a 1.000 µm, de 1.000 µm a 1.500 µm, de 1.000 µm a 1.200 µm, de 1.200 µm a 2.000 µm, de 1.500 µm a 2.000 µm, o de 1.400 µm a 1.700 µm.

[0059] En la presente invención, al controlar las distancias de separación B y A+B de las porciones de extremo de los electrodos positivos 24a, 24b, 34a y 34b del otro lado de las porciones de extremo insertadas dentro de los separadores 22, 23, 32 y 33 con respecto a la misma superficie lateral de los conjuntos de electrodos 20 y 30 para que estén en los intervalos descritos anteriormente, la densidad de energía y la seguridad de la batería que incluye los conjuntos de electrodos 20 y 30 pueden mejorarse simultáneamente.

[0061] Así mismo, el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención tiene una configuración en la que las distancias de separación B y A+B de las porciones de extremo de los electrodos positivos ubicados en la misma superficie lateral con respecto a la superficie lateral del conjunto de electrodos que incluye la porción doblada y la variación A de las distancias de separación de cualquier electrodo positivo y el electrodo positivo adyacente cumplen los intervalos descritos anteriormente, y la configuración puede controlarse mediante una longitud de cada uno de los electrodos negativos y el electrodo positivo en una dirección de doblado durante un proceso de fabricación del conjunto de electrodos, una velocidad de inserción cuando se inserta el electrodo positivo, un grosor promedio del electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador, y similares, pero la presente invención no está limitada a ello.

[0063] Al mismo tiempo, el electrodo negativo 21 puede fabricarse en una estructura en la que se forma una capa de mezcla de electrodo negativo sobre un colector de corriente de cobre mezclando un material activo de electrodo negativo que incluye al menos uno de a base de carbono, carbono duro, grafito natural, grafito artificial, carbono grafítico, carbón a base de coque, silicio (Si) y óxido de silicio (SiOx, donde 0,8 ≤ x ≤ 2,5) con un aglutinante, y aplicando la mezcla sobre al menos una superficie de un colector de corriente de cobre en forma de banda que tiene resistencia a la oxidación, seguido de secado. En este momento, la mezcla del material activo de electrodo negativo y el aglutinante puede incluir, además, un material conductor, un relleno o similares.

[0065] De manera adicional, los electrodos positivos 24a y 24b pueden fabricarse en una estructura en la que se forma una capa de mezcla de electrodo positivo sobre un colector de corriente de aluminio mezclando un material activo de electrodo positivo que incluye al menos uno de óxido de litio y cobalto (LiCoO<2>), fosfato de litio y hierro (LiFePO<4>), óxido de litio y níquel (LiNiO<2>), óxido de litio y manganeso (LiMn<2>O<4>) y óxido de litio, manganeso, níquel y cobalto (LiNi<1/3>Co<1/3>Mn<1/3>O<2>, LiNi<0,6>Co<0,2>Mn<0,2>O<2>, LiNi<0,8>Co<0,1>Mn<0,1>O<2>, LiNi<0,9>CO<0,05>Mn<0,05>O<2>, LiNi<0,8>Co<0,1>Mn<0,05>Al<0,05>O<2>y LiNi<0,7>Co<0,1>Mn<0,1>Al<0,1>O<2>) con un aglutinante, y aplicando la mezcla sobre al menos una superficie de un colector de corriente de aluminio, seguido de secado. En este caso, la capa de mezcla de electrodo positivo puede tener un mayor grosor de aplicación en comparación con la capa de mezcla de electrodo negativo y, de manera similar al electrodo negativo 21, la mezcla del material activo de electrodo positivo y el aglutinante puede incluir, además, un material conductor, un relleno y similares. De manera adicional, los electrodos positivos 24a y 24b pueden cortarse en forma de placa una vez formada la capa de mezcla de electrodo positivo, y una longitud de cada uno de los electrodos positivos 24a y 24b cortados en una dirección en la que se insertan en el conjunto de electrodos, es decir, en una dirección en la que se insertan dentro de los separadores 22 y 23 doblados, puede ser igual a una longitud de cada una de la capa de mezcla de electrodo positivo y el colector de corriente de aluminio incluidos en los electrodos positivos 24a y 24b.

[0067] De manera adicional, cada uno de los electrodos positivos 24a y 24b y el electrodo negativo 21 pueden tener independientemente un grosor promedio en un intervalo de 50 µm a 500 µm y, específicamente, de 50 µm a 400 µm, de 50 µm a 300 µm, de 50 µm a 200 µm, de 50 µm a 150 µm, de 80 µm a 140 µm, de 100 µm a 500 µm, de 250 µm a 500 µm, de 100 µm a 300 µm, de 150 µm a 250 µm, de 180 µm a 290 µm, de 140 µm a 260 µm, o de 80 µm a 170 µm.

[0068] Así mismo, los separadores 22 y 23 pueden estar formados por una película de electrolito sólido polimérico que permite el paso de iones de litio a su través. Alternativamente, como los separadores 22 y 23, una lámina o tela no tejida de polipropileno químicamente resistente e hidrófobo, fibra de vidrio, polietileno o similares puede utilizarse y, en algunos casos, puede utilizarse un separador de material compuesto en el que partículas inorgánicas/partículas orgánicas están revestidas con un polímero aglutinante orgánico sobre un sustrato polimérico poroso, tal como la lámina o tela no tejida. De manera adicional, un diámetro promedio de los poros de cada uno de los separadores 22 y 23 puede estar en un intervalo de 0,01 a 10 µm, y un grosor promedio de los mismos puede estar en un intervalo de 5 µm a 100 µm y, específicamente, de 5 µm a 80 µm, de 5 µm a 60 µm, de 5 µm a 30 µm, de 5 µm a 20 µm, de 10 µm a 50 µm, de 10 µm a 30 µm, de 8 µm a 20 µm, o de 8 µm a 15 µm.

[0070] Así mismo, en algunos casos, el conjunto de electrodos 20 de acuerdo con la presente invención puede tener una forma en la que un lado más exterior del mismo está encintado para impedir que el conjunto de electrodos 20 apilado se retuerza y cambie así la distancia de separación de los electrodos positivos 24a y 24b insertados o que las porciones de extremo de los electrodos positivos 24a y 24b queden expuestas al exterior después de que la pluralidad de electrodos positivos 24a y 24b se inserten individualmente dentro de los separadores 22 y 23 doblados a lo largo del electrodo negativo 21. Aquí, el encintado puede realizarse utilizando una cinta aislante de uso común en la técnica.

[0071] Dado que el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención tiene la configuración descrita anteriormente, el conjunto de electrodos puede incluir una estructura en la que el electrodo negativo 21 que tiene los separadores 22 y 23 dispuestos en ambas superficies del mismo está doblado en forma de zigzag, y la pluralidad de electrodos positivos 24a y 24b están insertados individualmente dentro de los separadores 22 y 23, que se doblan junto con el electrodo negativo 21, de modo que pueda mejorarse la rigidez del conjunto de electrodos 20, logrando así una elevada seguridad de la batería. De manera adicional, en el conjunto de electrodos 20 de la presente invención, puede impedirse que las porciones de extremo de los electrodos positivos 24a y 24b insertados queden expuestas al lograr la variación A de las distancias de separación de la porción de extremo de cualquier electrodo positivo 24a y la porción de extremo del electrodo positivo 24b adyacente al electrodo positivo 24a con respecto a la superficie lateral que incluye la estructura doblada del electrodo negativo 21 para que tengan una relación predeterminada, de modo que se mejore aún más la seguridad de la batería y se aumente la unidad de área de los electrodos positivos insertados 24a y 24b, mejorando de este modo la densidad de energía de la batería.

[0073] Batería secundaria

[0075] Además, una realización de la presente invención proporciona una batería secundaria que incluye el conjunto de electrodos descrito anteriormente de la presente invención.

[0077] La batería secundaria de acuerdo con la presente invención tiene una configuración que incluye un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo y separadores, y una caja en la que están embebidos el conjunto de electrodos y un electrolito, en donde el electrodo negativo tiene una estructura apilada en la que los separadores están dispuestos en ambas superficies de la misma y doblados m veces (donde, de acuerdo con la invención, m es un número entero que cumple 2 ≤ m ≤ 100) en forma de zigzag, el electrodo positivo tiene una estructura en la que n+1 electrodos positivos (donde, de acuerdo con la invención, n es un número entero que cumple 1 ≤ n ≤ 99 y m = n+1) están insertados individualmente dentro de los separadores doblados a lo largo del electrodo negativo, y una distancia de separación de una porción de extremo de un n<ésimo>electrodo positivo insertado y una distancia de separación de una porción de extremo de un (n+1)<ésimo>electrodo positivo insertado con respecto a una superficie lateral que incluye la estructura doblada del electrodo negativo tienen una variación de 10 µm a 2 mm. La batería secundaria de acuerdo con la presente invención incluye el conjunto de electrodos descrito anteriormente de la presente invención y, por tanto, tiene ventajas de alta seguridad de la batería, así como una excelente densidad de energía.

[0078] Aquí, cada uno del electrodo positivo y el electrodo negativo incluidos en el conjunto de electrodos puede incluir una porción revestida, en la que un colector de corriente está revestido con una mezcla que incluye un material activo, y una porción sin revestimiento en la que la mezcla no está revestida, y cada porción sin revestimiento puede proporcionarse en una superficie lateral del conjunto de electrodos, adyacente a la superficie lateral que incluye una porción doblada.

[0079] Específicamente, Las figuras 4 y 5 ilustran respectivamente estructuras de los conjuntos de electrodos 40 y 50 antes y después de que el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención se doble, y cada uno de los conjuntos de electrodos 40 y 50 de la presente invención puede incluir una porción sin revestimiento de electrodo positivo 442 y 542 de un electrodo positivo 44 y una porción sin revestimiento de electrodo negativo 412 y 512 de un electrodo negativo 41 en una superficie lateral adyacente a la superficie lateral que incluye la porción doblada.

[0080] Específicamente, la porción sin revestimiento de electrodo positivo 442 y la porción sin revestimiento de electrodo negativo 412 son porciones a las que se conectan por soldadura una lengüeta de electrodo positivo 56 y una lengüeta de electrodo negativo 55, respectivamente, y pueden proporcionarse en la misma superficie lateral del conjunto de electrodos 40 y, en algunos casos, como se muestra en las figuras 4 y 5, la porción sin revestimiento de electrodo positivo 442 y la porción sin revestimiento de electrodo negativo 412 pueden proporcionarse en ambas superficies laterales del conjunto de electrodo 40 para que estén dispuestas en lados opuestos entre sí.

[0081] Además, cuando las porciones sin revestimiento de electrodo positivo 442 y 542 y las porciones sin revestimiento de electrodo negativo 412 y 512 se proporcionan en la misma superficie lateral, las porciones sin revestimiento de electrodo positivo 442 y 542 y las porciones sin revestimiento de electrodo negativo 412 y 512 pueden proporcionarse para que estén separadas entre sí.

[0082] De manera adicional, cada una de las porciones sin revestimiento de electrodo negativo 412 y 512 puede disponerse a intervalos regulares en una dirección longitudinal del electrodo negativo 41 para apilarse en la misma línea y unirse después de que el electrodo negativo 41 y los separadores 42 y 43 se hayan doblado.

[0083] Así mismo, cada una de las porciones sin revestimiento de electrodo negativo 412 y 512 puede modificarse adecuadamente de acuerdo con la salida de la batería secundaria y, por ejemplo, puede formarse para que corresponda al número de los electrodos positivos 44 o puede formarse en un número diferente de los electrodos positivos 44.

[0084] Como ejemplo, cada una de las porciones sin revestimiento de electrodo negativo 412 y 512 puede disponerse en un centro de una superficie lateral del conjunto de electrodos 40 adyacente a la superficie lateral que incluye una porción doblada 45 y, en este caso, cada una de las porciones sin revestimiento de electrodo negativo 412 y 512 puede tener una anchura que es de 1/3 veces a 2/3 veces de una anchura de la superficie lateral sobre la que se dispone cada una de las porciones sin revestimiento 412 y 512.

[0085] Al mismo tiempo, cualquier electrolito de uso común en la técnica puede aplicarse como electrolito de la batería secundaria de acuerdo con la presente invención sin ninguna limitación particular.

[0086] Específicamente, el electrolito anterior puede incluir un electrolito y una sal de litio, y el electrolito puede ser un disolvente orgánico no acuoso, un electrolito sólido orgánico, un electrolito sólido inorgánico y similares.

[0087] Ejemplos del disolvente orgánico no acuoso pueden incluir un disolvente orgánico aprótico tal como N-metil-2-pirrolidinona, carbonato de etileno, carbonato de propileno, carbonato de butileno, carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, gamma-butirolactona, 1,2-dimetoxietano, tetrahidroxi franco, 2-metiltetrahidrofurano, dimetilsulfóxido, 1,3-dioxolano, formamida, dimetilformamida, dioxolano, acetonitrilo, nitrometano, formiato de metilo, acetato de metilo, triéster de fosfato, trimetoxi metano, derivados de dioxolano, sulfolano, metil sulfolano, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona, derivados de carbonato de propileno, derivados de tetrahidrofurano, un éter, piropionato de metilo, propionato de etilo o similares.

[0088] Ejemplos del electrolito sólido orgánico pueden incluir derivados de polietileno, derivados de óxido de polietileno, derivados de óxido de polipropileno, polímeros de éster de ácido fosfórico, lisina de poliagitación, sulfuro de poliéster, alcohol polivinílico, fluoruro de polivinilideno y materiales poliméricos que contengan grupos de disociación iónica.

[0089] Ejemplos del electrolito sólido inorgánico pueden incluir nitruros, haluros y sulfatos de Li, tales como Li<3>N, LiI, Li<5>NI<2>, Li<3>N-LiI-LiOH, LiSiO<4>, LiSiO<4>-LiI-LiOH, Li<2>SiS<3>, Li<4>SiO<4>, Li<4>SiO<4>-LiI-LiOH, Li<3>PO<4>-Li<2>S-SiS<2>o similares.

[0090] La sal de litio es un material fácilmente soluble en el electrolito no acuoso y ejemplos de la misma pueden incluir LiCl, LiBr, LiI, LiClO<4>, LiBF<4>, LiB<10>Cl<10>, LiPF<6>, LiCF<3>SO<3>, LiCF<3>CO<2>, LiAsF<6>, LiSbF<6>, LiAlCl<4>, CH<3>SO<3>Li, (CF<3>SO<2>)<2>NLi, cloroborato de litio, un carboxilato de litio alifático inferior, tetrafenilborato de litio, una imida o similares.

[0091] Así mismo, como caja de batería de la batería secundaria de acuerdo con la presente invención, puede aplicarse una caja de batería de uso común en la técnica y ejemplos específicos de la caja de batería pueden incluir una caja cilíndrica, una caja tipo bolsa, una caja prismática y similares.

[0092] Como ejemplo, la caja de batería puede ser una caja tipo bolsa y, en este caso, la bolsa puede formarse en una estructura de lámina de múltiples capas que rodea un exterior del conjunto de electrodos. Por ejemplo, la bolsa puede incluir una lámina de polímero que tiene una función aislante y de fusión térmica, una lámina de nailon de material compuesto que forma una superficie exterior y protege el interior, y una lámina metálica que se proporciona entre las mismos y que imparte resistencia mecánica.

[0093] Modos de la invención

[0094] En lo sucesivo en el presente documento, la presente invención se describirá con más detalle con referencia a los Ejemplos y el Ejemplo experimental.

[0095] Sin embargo, los Ejemplos y el Ejemplo experimental descritos a continuación sirven para ejemplificar la presente invención y el contenido de la presente invención no está limitado a los mismos.

[0096] Ejemplo 1.

[0097] Un electrodo negativo en forma de banda que incluye capas de mezcla de electrodo negativo que contienen grafito como material activo en ambas superficies de un colector de corriente de cobre, un separador de polipropileno y un electrodo positivo en forma de placa que incluye capas de mezcla de electrodo positivo que contienen óxido de litio, níquel, cobalto y manganeso como material activo en ambas superficies de un colector de corriente de aluminio se prepararon.

[0098] Posteriormente, el separador de polipropileno se dispuso en ambas superficies del electrodo negativo y los electrodos se apilaron mientras que los electrodos positivos se insertaron uno a uno dentro de porciones dobladas, que se formaron doblando el electrodo negativo y los separadores y, a continuación, se encintó una circunferencia de la pila con una cinta aislante para fabricar un conjunto de electrodos que tiene una estructura de sección transversal como se muestra en la figura 2.

[0099] En este momento, los grosores promedio del electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador eran de 180 µm, 140 µm y 12 µm, respectivamente, y el número de veces que se dobló el electrodo negativo que tiene los separadores dispuestos en ambas superficies fue de 50 veces.

[0100] De manera adicional, en el conjunto de electrodos, una distancia de separación B de una porción de extremo de cada uno de los electrodos positivos insertados con respecto a una superficie lateral del conjunto de electrodos que incluye la porción doblada se ajustó a 90±5 µm. De manera adicional, una variación A de una distancia de separación de un extremo de un n<ésimo>electrodo positivo insertado y una distancia de separación de una porción de extremo de un (n+1)<ésimo>electrodo positivo insertado fue de 110±5 µm.

[0101] Ejemplo 2.

[0102] Un electrodo negativo en forma de banda que incluye capas de mezcla de electrodo negativo que contienen grafito como material activo en ambas superficies de un colector de corriente de cobre, un separador de polipropileno y un electrodo positivo en forma de placa que incluye capas de mezcla de electrodo positivo que contienen óxido de litio, níquel, cobalto y manganeso como material activo en ambas superficies de un colector de corriente de aluminio se prepararon.

[0103] Posteriormente, el separador de polipropileno se dispuso en ambas superficies del electrodo negativo y los electrodos se apilaron mientras que los electrodos positivos se insertaron uno a uno dentro de porciones dobladas, que se formaron doblando el electrodo negativo y los separadores, para fabricar un conjunto de electrodos que tiene una estructura de sección transversal como se muestra en la figura 3.

[0104] En este momento, los grosores promedio del electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador eran de 180 µm, 140 µm y 12 µm, respectivamente, y el número de veces que se dobló el electrodo negativo que tiene los separadores dispuestos en ambas superficies fue de 50 veces.

[0105] De manera adicional, en el conjunto de electrodos, una distancia de separación A+B de una porción de extremo de cada uno de los electrodos positivos insertados con respecto a una superficie lateral del conjunto de electrodos que incluye la porción doblada se ajustó a 1.200±5 µm. De manera adicional, una variación A de una distancia de separación de un extremo de un n<ésimo>electrodo positivo insertado y una distancia de separación de una porción de extremo de un (n+1)<ésimo>electrodo positivo insertado fue de 1.000±5 µm.

[0106] Ejemplo comparativo 1.

[0107] Un electrodo negativo en forma de banda que incluye capas de mezcla de electrodo negativo que contienen grafito como material activo en ambas superficies de un colector de corriente de cobre, un separador de polipropileno y un electrodo positivo en forma de placa que incluye capas de mezcla de electrodo positivo que contienen óxido de litio, níquel, cobalto y manganeso como material activo en ambas superficies de un colector de corriente de aluminio se prepararon.

[0108] Posteriormente, el separador de polipropileno se dispuso en ambas superficies del electrodo negativo y los electrodos se apilaron mientras que los electrodos positivos se insertaron uno a uno dentro de porciones dobladas, que se formaron doblando el electrodo negativo y los separadores, para fabricar un conjunto de electrodos que tiene una estructura de sección transversal como se muestra en la figura 1.

[0109] En este momento, los grosores promedio del electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador eran de 180 µm, 140 µm y 12 µm, respectivamente, y el número de veces que se dobló el electrodo negativo que tiene los separadores dispuestos en ambas superficies fue de 50 veces.

[0110] De manera adicional, en el conjunto de electrodos, una distancia de separación S de una porción de extremo de cada uno de los electrodos positivos insertados con respecto a una superficie lateral del conjunto de electrodos que incluye la porción doblada se ajustó a 200±5 µm. De manera adicional, una variación A de una distancia de separación de un extremo de un n<ésimo>electrodo positivo insertado y una distancia de separación de una porción de extremo de un (n+1)<ésimo>electrodo positivo insertado fue de 0 µm.

[0111] Ejemplo experimental.

[0112] Para evaluar la seguridad de la batería y la densidad de energía del conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención, el conjunto de electrodos fabricado en cada uno de los Ejemplos y el Ejemplo comparativo se introdujo en una bolsa y se inyectó un electrolito en su interior, seguido del sellado de la misma para fabricar una batería secundaria, y se realizaron las siguientes evaluaciones.

[0113] A) Evaluación de la penetración de clavos

[0114] Cada una de las baterías secundarias, incluidos los conjuntos de electrodos fabricados en los Ejemplos y el Ejemplo comparativo, se cargó totalmente en condiciones de 4,2 a 4,25 V. Posteriormente, se utilizó un probador de penetración de clavos para penetrar en el centro de la batería fabricada anteriormente con un clavo de hierro de 1 a 3 mm de diámetro para medir si se producía la ignición y una temperatura máxima de una batería sin ignición. En este momento, un velocidad de penetración del clavo fue constante entre 0,1 y 80 m/min, y los resultados se muestran en la Tabla 1 a continuación.

[0115] B) Evaluación de la densidad de energía de la batería

[0116] La batería secundaria que incluye el conjunto de electrodos de cada uno de los Ejemplos y el Ejemplo comparativo se cargó/descargó para analizar la energía por unidad de volumen. En este momento, la carga y la descarga se realizaron entre 2,5 V y 4,2 V, y la carga se midió a una corriente constante y una tensión constante (CC/CV) y la descarga se midió a una corriente constante. Se confirmó una energía de 3 C bajo la condición de que 1 C es 60 A en la medición de las tasas C, y se comparó relativamente cada densidad de energía medida sobre la base de la densidad de energía del Ejemplo 1, y los resultados se muestran en la Tabla 1.

[0117] C) Evaluación de la precipitación del litio metálico

[0118] Cada una de las baterías secundarias cargadas y descargadas se desmontó para confirmar si el litio metálico se precipitaba sobre una superficie del electrodo negativo. Un caso en el que el litio metálico se precipitó sobre la superficie del electrodo negativo desmontado se indicó con "O", y el caso en el que el litio metálico no se precipitó sobre la superficie del electrodo negativo desmontado se indicó con "X".

[0119] Tabla 1

[0122]

[0125] Como se muestra en la Tabla 1, puede observarse que la seguridad y la densidad de energía de la batería son todas excelentes en el caso de la batería que incluye el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención.

[0126] A partir de este resultado, el conjunto de electrodos de acuerdo con la presente invención puede mejorar la rigidez del conjunto de electrodos al tener una estructura en la que un electrodo negativo que tiene separadores dispuestos en ambas superficies del mismo está doblado en forma de zigzag, y una pluralidad de electrodos positivos están insertados individualmente dentro de separadores doblados junto con el electrodo negativo, logrando así una elevada seguridad de la batería. De manera adicional, el conjunto de electrodos puede impedir que una porción de extremo del electrodo positivo insertado quede expuesta logrando una variación entre una distancia de separación de una porción de extremo de cualquier electrodo positivo y una distancia de separación de una porción de extremo de un electrodo positivo adyacente al electrodo positivo con respecto a una superficie lateral que incluye la estructura doblada del electrodo negativo en una relación predeterminada, de modo que se pueda mejorar la seguridad de la batería y también se pueda aumentar una unidad de área del electrodo positivo insertado, mejorando de este modo la densidad de energía de la batería.

[0128] Si bien la presente invención se ha descrito con referencia a las realizaciones ilustrativas de la misma, los expertos en la materia entenderán que se pueden realizar diversos cambios en la forma y los detalles sin apartarse del espíritu y el alcance técnico de la presente invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

[0130] Por lo tanto, el alcance técnico de la presente invención no debería limitarse al contenido descrito en la descripción detallada de la memoria descriptiva, sino que debería determinarse por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0132] Descripción de los números de referencia

[0134] 10: conjunto de electrodos convencional

[0135] 20, 30, 40 y 50: conjuntos de electrodos de acuerdo con la presente invención

[0136] 11, 21, 31 y 41: electrodos negativos

[0137] 11a, 21a y 31a: m<ésimas>porciones dobladas de los electrodos negativos

[0138] 11b, 21b y 31b: (m+1)<ésimas>porciones dobladas de los electrodos negativos

[0139] 12, 22, 32 y 42: primeros separadores

[0140] 13, 23, 33 y 43: segundos separadores

[0141] 14: electrodo positivo

[0142] 24a y 34a: n<ésimo>electrodos positivos insertados

[0143] 24b y 34b: (n+1)<ésimos>electrodos positivos insertados

[0144] 41: electrodo negativo

[0145] 411: porción revestida de electrodo negativo

[0146] 412 y 512: porciones sin revestimiento de electrodo negativo

[0147] 42 y 43: separadores

[0148] 44: electrodo positivo

[0149] 441: porción revestida de electrodo positivo

[0150] 442 y 542: porciones sin revestimiento de electrodo positivo

[0151] 45: posición doblada del conjunto de electrodos

[0152] 55: lengüeta de electrodo negativo

[0153] 56: lengüeta de electrodo positivo

[0154] A: variación de la distancia de separación de la porción de extremo del n<ésimo>electrodo positivo insertado y de la distancia de separación de la porción de extremo del (n+1)<ésimo>electrodo positivo insertado

[0155] L: interior del separador doblado

[0156] S: distancia de separación entre el lado exterior del conjunto de electrodos y la porción de extremo del electrodo positivo

[0157] D: superficie lateral del conjunto de electrodos que incluye la porción doblada

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) que comprende:

un electrodo positivo (24a, 24b, 34a, 34b);

un electrodo negativo (21, 31, 41); y

separadores (22, 23, 32, 33, 42, 43),

en donde el electrodo negativo (21, 31, 41) tiene una estructura apilada en la que los separadores (22, 23, 32, 33, 42, 43) están dispuestos en ambas superficies de la misma y doblados m veces en forma de zigzag, donde m es un número entero que cumple 2 ≤ m ≤ 100,

el electrodo positivo (24a, 24b, 34a, 34b) tiene una estructura en la que n+1 electrodos positivos (24a, 24b, 34a, 34b) se insertan individualmente dentro de los separadores (22, 23, 32, 33, 42, 43) doblados a lo largo del electrodo negativo (21, 31, 41), donde n es un número entero que cumple 1 ≤ n ≤ 99 y m = n+1,

caracterizado por quelos electrodos positivos (24a, 24b) se insertan dentro de los separadores (22, 23, 32, 33, 42, 43) doblados a lo largo del electrodo negativo (21, 31, 41) y se apilan de manera que ambas porciones de extremo de cada n<ésimo>electrodo positivo (24a, 24b) insertado están desalineadas con las porciones de extremo del (n+1)<ésimo>electrodo positivo (24a, 24b) insertado adyacente,

en donde una distancia de separación entre la porción de extremo del n<ésimo>electrodo positivo (24a, 34a) insertado y una superficie lateral que incluye una porción doblada (21a, 21b, 31a, 31b) del electrodo negativo (21, 31, 41) está en un intervalo de 50 µm a 150 µm y difiere de una distancia de separación (A+B) entre la porción de extremo de un (n+1)<ésimo>electrodo positivo (24b, 34b) insertado y la misma superficie lateral que incluye una porción doblada (21a, 21b, 31a, 31b) del electrodo negativo (21, 31, 41) por una variación (A) de 500 µm a 2 mm.

2. El conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) de la reivindicación 1, en donde una distancia de separación entre una porción de extremo del electrodo positivo (14, 24a, 24b, 34a, 34b) en el otro lado de la porción de extremo insertado dentro de los separadores (22, 23, 32, 33, 42, 43) y la misma superficie lateral (21a, 21b) del conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) está en un intervalo de 50 µm a 150 µm.

3. El conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) de la reivindicación 1, en donde una distancia de separación entre una porción de extremo del electrodo positivo (24a, 24b, 34a, 34b) en el otro lado de la porción de extremo insertado dentro de los separadores (22, 23, 32, 33, 42, 43) y la misma superficie lateral (31a, 31b) del conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) está en un intervalo de 400 µm a 2.000 µm.

4. El conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) de la reivindicación 1, en donde un grosor promedio del electrodo negativo (21, 31, 41) está en un intervalo de 50 µm a 500 µm.

5. El conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) de la reivindicación 1, en donde un grosor promedio del separador (22, 23, 32, 33, 42, 43) está en un intervalo de 5 µm a 100 µm.

6. El conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) de la reivindicación 1, en donde un grosor promedio del electrodo positivo (24a, 24b, 34a, 34b) está en un intervalo de 50 µm a 500 µm.

7. El conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) de la reivindicación 1, en donde el electrodo negativo (21, 31, 41) tiene una estructura apilada en la que los separadores (22, 23, 32, 33, 42, 43) están dispuestos en ambas superficies de la misma y doblados de 20 veces a 60 veces en forma de zigzag.

8. Una batería secundaria que comprende:

un conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7; y una carcasa en la que están embebidos el conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) y un electrolito.

9. La batería secundaria de la reivindicación 8, que comprende una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo que están conectadas respectivamente al electrodo positivo (24a, 24b, 34a, 34b) y el electrodo negativo del conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) y que se extraen hacia el exterior de la caja,

en donde la lengüeta de electrodo positivo y la lengüeta de electrodo negativo están ubicadas en una superficie lateral del conjunto de electrodos (20, 30, 40, 50) adyacente a la superficie lateral que incluye la porción doblada del electrodo negativo (21, 31, 41).