TW201415693A - 電極組、電極組之製備方法以及包含電極組之電化學電池 - Google Patents

電極組、電極組之製備方法以及包含電極組之電化學電池 Download PDF

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Abstract

一種用以完成電極組之單元結構之製造方法以及包含其之電化學電池係被揭露；其中電極組係透過一堆疊方法所形成。該電極組之製造方法其特徵在於藉由進行一層壓之第一程序並形成一具有第一電極/分隔膜/第二電極/分隔膜/第一電極結構之雙電池，以及進行第二程序，於該兩個第一電極之其中一者上依序層壓第一分隔膜/第二電極/第二分隔膜，而製造該單元結構。

Description

電極組、電極組之製備方法以及包含電極組之電化學電池 【相互參照之相關申請案】
本發明請求於2012年6月28日提交韓國智慧財產局之韓國專利公開號第10-2012-0069833號以及於2013年6月27日提交韓國智慧財產局之韓國專利公開號第10-2013-0074676號之權益，所揭露內容係全部透過參照併入於此。
本發明係關於一種用於完成一電極組之單元結構之製造方法，該電極組之製造方法，以及包含該電極組之電化學電池；其中該電極組係經由堆疊方法而非摺疊方法所製造。
因汽油車、柴油車等使用石化燃料導致如環境污染之缺點，用以解決此問題，二次電池已被建議作為電動車、混合動力車、並聯式混合動力車等的能源替代方式，二次電池已受到注目。於中型或大型尺寸裝置(如汽車)中，由於高功率及高容量之需求，係使用電性連接複數個電池 單元之中型或大型尺寸之電池模組。
然而，由於該中型或大型尺寸電池模組需製成具有小尺寸及輕量，可被高度堆疊且相較於容量時具輕量之方形電池、袋形電池等，係被廣泛使用作為該中型或大型尺寸電池模組之電池單元。
關於該電池單元，其係包括一電極組。一般而言，該電極組係根據該包含陽極/分隔膜/陰極結構之電極組之結構而分類。
通常，該電極組可分為：膠卷式(捲撓型)(jelly-roll(a wrapping type))電極組，其中，具有長薄片狀之陽極及陰極連同一插置之分隔膜捲撓；一堆疊型(層壓型)電極組，其中，複數個陽極及陰極連同插置之分隔膜，其係被裁切為特定尺寸，並依序堆疊；以及一堆疊/摺疊型電極組。
首先，將解釋本案申請人提申之韓國專利公開號第2001-0082059以及2001-0082060號申請案所揭露之堆疊/摺疊型電極組。
參考圖1，一堆疊/摺疊結構之電極組1包括作為單位電池之複數個重疊的全電池(full cell)2、3、4…(下文稱為全電池)，其中陽極/分隔膜/陰極係依序設置。於每一重疊部分中，係插置一分隔片5。該分隔片5具有可捲撓該全電池之單位長度。分隔片5從中央全電池1b開始向內彎曲該單位長度，同時連續捲撓每一個全電池至最外側之全電池4，以插置於該些全電池重疊部分。該分隔片5之末端 部係經由熱焊接或使用黏著貼片6貼附而完成。該堆疊/摺疊型電極組之製造係經由如於具有長的長度的分隔片5上排列該些全電池2、3、4…，並由該分隔片5之一末端依序捲繞。然而，在此結構中，位於中央部分的電極組1a、1b及2與設置於外部的電極組3及4之間可能產生溫度梯度，因而產生不同的發熱效率。因此，當長期使用時，可能降低該電極組之壽命。
透過使用用於製造每一電極組之兩部層壓裝置、以及一作為分隔裝置之額外的摺疊裝置，進行該電極組之製程。因此，製造過程中的黏性時間減少有限。具體而言，在透過摺疊完成堆疊結構的結構中，難以精細排列上下設置之電極組。因此，難以製造具有可靠品質的電極組。
圖2示出A型及C型雙電池結構，其係能夠取代上述圖1中的堆疊/摺疊型結構之電極組中的全電池之單元結構。於該堆疊/摺疊結構之電極組之中央部位，其係為捲撓的起始點，可設置與一分隔片捲撓之一具有(a)陽極/分隔膜/陰極/分隔膜/陽極結構之雙電池(「A型雙電池」)或一具有(b)陰極/分隔膜/陽極/分隔膜/陰極結構之雙電池(「C型雙電池」)。
意即，習知雙電池可具有「A型雙電池」或「C型雙電池」之結構，該A型雙電池具有如圖2(a)所示依序為雙面陽極10、分隔膜20、雙面陰極30、分隔膜40及雙面陽極50之一堆疊結構，該C型雙電池具有如圖2(b)所示 依序為雙面陰極30、分隔膜20、雙面陽極10、分隔膜40及雙面陰極60之一堆疊結構。
於透過執行摺疊程序製造之電極組結構中，可能額外需要一摺疊裝置。當採用該雙電池結構時，可由兩類型(意即，A型及C型)製造該雙電池並堆疊。在進行摺疊之前，可能極難以維持設置於長分隔片上之雙電池間之精確位置。意即，當進行摺疊時，上部及下部單元電池(意指全電池或雙電池)之精確排列是困難的。此外，當製造高容量之電池時，改變類型可能需要相當長的一段時間。
先前技術文件 專利文件
(專利文件1)韓國專利公開號第2001-0045056
(專利文件2)韓國專利公開號第2011-0082745
考量上述缺點，本發明之一態樣提供一種電極組之製造方法以及電極組件中的結構，藉此中型及大型尺寸鋰離子聚合物電池之製造方法，可透過製造一種單元結構而簡化及統一，本發明係從習知電極組之製造方法所衍生，其中需製造兩種類型(A型及C型)的雙電池，設施的投資可能會降低，生產率可能會增加。
本發明之另一態樣提供一種具有新穎結構之單元結構之製造方法，透過使用用於製造習知A型雙電池之層壓裝置及用於製造C型雙電池之層壓裝置，並且利用習知之A型雙電池及C型雙電池而不廢除。
根據本發明之態樣，係提供一電極組之製造方法，其中，形成該電極組之一單元結構係經由進行層壓之第一程序，形成一具有第一電極/分隔膜/第二電極/分隔膜/第一電極結構；以及進行第二程序，依序於該兩個第一電極中的其中一個第一電極上層壓第一分隔膜/第二電極/第二分隔膜。
根據本發明之另一態樣，係提供：使用透過上述程序形成之單元結構所製造之一電極組、及一二次電池與一透過使用該電極組製造之中型及大型尺寸電池模組。
根據本發明，透過製造一種單元結構，可簡化及統一中型及大型尺寸鋰離子聚合物電池之製造方法，設施的投資可能會降低，生產率可能會增加，並且可提供一電極組之結構。
此外，可使用用於製造習知A型雙電池之層壓裝置及用於製造習知C型雙電池之層壓裝置本身，並且習知A型雙電池或C型雙電池無須廢除，其可用於製造一具有新穎結構之單元電池。
110‧‧‧第二分隔膜
120‧‧‧陽極
130‧‧‧第一分隔膜
140‧‧‧第一陰極
150‧‧‧分隔膜
160‧‧‧陽極
170‧‧‧分隔膜
180‧‧‧第二陰極
由下列詳細描述結合隨附圖式，將清楚了解本發明之上述及其他態樣、特徵及其他優點，其中：圖1係示出一習知堆疊/摺疊型電極組之摺疊結構之示意圖。
圖2係為取代圖1堆疊/摺疊型電極組中的全電池之A型雙電池及C型雙電池之剖視圖。
圖3係根據一實施例之一包含於電極組中的一單元結構之製造過程方塊流程圖。
圖4係透過使用製造圖3中的單元結構之製造裝置所製造之單元結構之製造過程示意圖。
圖5係根據一實施例之單元結構之爆炸透視圖。
圖6係根據一實施例之單元結構剖視圖。
圖7係根據一實施例之包括用以固定電極組之固定構件之電極組之示意圖。
參照隨附圖式，將詳細描述本發明示例型實施例。在隨附圖式的解釋中，相同的參考標記可指派給相同的元件，且其之重複解釋可省略。雖然術語第一、第二等可用於此描述各種元件、這些元件不應受限於該些術語。這些術語僅用以分辨一元件與另一元件。
根據本發明內容之電極組之製造過程的核心技術是形成一單元結構。具體而言，透過進行層壓之第一程序，形成具有第一電極/分隔膜/第二電極/分隔膜/第一電極結構之雙電池；以及進行第二程序，於包含於第一程序形成之雙電池中，於該兩個第一電極中的其中一個第一電極上依序層壓第一分隔膜/第二電極/第二分隔膜，而形成一單元結構。
於此，該第一電極/第二電極可為陰極/陽極或陽極/陰極。然而，為了方便解釋，舉例而言，以下該第一電極係做為一陰極，該第二電極係做為一陽極。
參考圖3，透過依序堆疊一第一陰極材料、一分隔膜、一陽極材料、一分隔膜、及一第二陰極材料，裝載該堆疊結構於一層壓機上，以及層壓以製造一具有第一陰極/分隔膜/陽極/分隔膜/第二陰極結構之雙電池(C型雙電池)(第一程序)。
接著，在該C型雙電池之第一陰極或第二陰極上可進行層壓該第一分隔膜/陽極/第二分隔膜之第二程序。
圖4示出在一實際製造裝置中進行之製造過程，以顯示如方塊流程圖(圖3)概念上所示之單元電極組之製造過程。
如圖4所示，一第一層壓機L1及一第二層壓機L2可設置於沿著一C型雙電池之前進方向之一製造生產線上，從而連續完成該第一程序及該第二程序。於第一層壓機L1中，該第一陰極材料、該第一分隔膜、該陽極材料、該分隔膜、及該第二陰極材料可依序載入、堆疊、然後層壓。於此，載入表示提供基體材料(即，該第一陰極材料、該分隔膜、該陽極材料、該第二陰極材料)進入該層壓機，基體材料係各組成之材料。該基體材料可同時透過一載入單元(載入輥)供給至該第一層壓機L1，並且該供給之基體材料可依第一陰極140/分隔膜150/陽極160/分隔膜170/第二陰極180之順序透過該第一層壓機L1依序堆疊(見圖4「X」)。
接著，第一分隔膜130/陽極120/第二分隔膜110 係透過該第二層壓機L2層壓，同時提供於該第一陰極140上以形成一單元結構。
於圖4中，示出一供給所有的該第一分隔膜、該陽極及該第二分隔膜為輥狀進入該第二層壓機L2的實施例。然而，可推知除了輥狀以外，供給一薄板狀的例子。
同時，該些分隔膜110、130、150、及170之表面可使用一具有黏著性之塗佈材料塗佈。在此情況下，該塗佈材料可為複數個無機粒子及一黏結劑聚合物之一混合物。於此，該無機粒子可改善該分隔膜110、130、150、及170之熱安定性。意即，在高溫下，該無機粒子可防止該分隔膜110、130、150、及170之收縮。此外，該黏結劑聚合物可固定該無機粒子。因此，該無機粒子可具有一定的多孔結構。由於該多孔結構，即便該無機粒子可塗佈於該分隔膜110、130、150、及170上，離子可平順地從該陽極移動到該陰極。此外，由於黏結劑聚合物可將無機粒子穩定維持在分隔膜110、130、150、及170上，可提升分隔膜110、130、150、及170上之機械穩定性。再者，該黏結劑聚合物可更穩定地將該分隔膜貼附於該電極上。透過上述方法完成之分隔膜之塗佈稱為安全強化分隔膜塗佈(safety reinforced separator(SRS)coating)。
當參照該單元結構之製造狀態時，該電極120及140設置於該第一分隔膜130之兩側上，然而，僅有電極120設置於該第二分隔膜110之一側上。因此，具有黏著性之塗佈材料可塗佈於該第一分隔膜130之兩側，而該塗佈
材料可僅塗佈於該第二分隔膜110之面向該電極之一側上。據此，可減少該單元結構之製造成本。此外，由於在圖2所示雙電池中該電極暴露該雙電池兩側，兩個視覺觀察設備(vision inspecting apparatuses)是必須的。然而，對於根據實施例之單元結構，該電極不設置於該第二分隔膜110兩側之一側。因此，該視覺觀察設備可安裝至靠近該設置於該單元結構之第二分隔膜之相對部分之電極。因此，可減少設備成本。
作為參考，當具有黏著性的塗佈材料塗佈於該分隔膜110、130、150、及170上時，藉由使用某些物件在該分隔膜上的直接施加壓力可能不理想。該分隔膜110、130、150、及170通常會從該電極向外延伸。因此，可嘗試透過如超音波焊接的方式將該分隔膜110、130、150、及170邊緣部份彼此焊接。然而，關於該超音波焊接，透過使用稱為喇叭焊頭(horn)的裝置對目標物的直接施壓是必要的。當透過使用該稱為喇叭焊頭的裝置對該分隔膜110、130、150、及170邊緣部份直接施壓時，因該具有黏著性之塗佈材料，該喇叭焊頭可能貼附到該分隔膜。在此情況下，該裝置可能會失控。因此，當具有黏著性的塗佈材料塗佈在該分隔膜110、130、150、及170上時，透過使用某些物件直接施加壓力在該分隔膜110、130、150、及170上的程序可能是不理想的。
於第二程序中執行層壓之溫度可較該第一程序中執行層壓之溫度低於約20℃至50℃。於該第二程序中 執行層壓之壓力可為於該第一程序中執行層壓之壓力約40%至60%。如上所述，藉由差異化在第一程序及第二程序之溫度及壓力，可簡化製程條件，並且可降低進行程序所需的成本。
此外，關於進行該第二程序中之該第二層壓機L2，施加於上部塊及下部塊的溫度可為不同。
舉例而言，藉由保持該第二層壓機L2下部塊的溫度高於該第二層壓機L2上部塊的溫度約10℃至30℃，可減少不必要的能源浪費，其中，該第二層壓機L2之下部塊接觸該第一分隔膜/陽極/第二分隔膜(精確地，接觸該第二分隔膜)，其可藉由該第二程序層壓於該C型雙電池，該第二層壓機L2之上部塊接觸第一程序所形成之C型雙電池之第二陰極180。
當一電極組透過使用習知雙電池製造，需要分別安裝用於製造A型雙電池之生產線設備以及用於製造C型雙電池之生產線設備，並且需堆疊兩種雙電池。反之，根據實施例，該具有相同結構之單元結構可僅使用該A型雙電池或C型雙電池中的其中一種雙電池製造。從該至少一單元結構或透過堆疊複數個單元結構可獲得一電極組。因此，該第一程序可透過僅使用該用於製造A型雙電池之生產線設備及該用於製造C型雙電池之生產線設備中的其中一生產線設備進行。藉由附加用於進行該第二程序之設備到該生產線設備上，該單元結構可通過連續製程而製造。
圖5為一根據實施例之單元結構之爆炸透視圖；圖6為根據實施例之單元結構之剖視圖。該單元結構可透過使用如上述之C型雙電池或A型雙電池而製造。舉例而言，當該單元結構透過使用C型雙電池製造時，可透過進行形成具有第一陰極140/分隔膜150/陽極160/分隔膜170/第二陰極180結構之C型雙電池之第一程序，以及進行在該C型雙電池之第一陰極140上依序層壓第一分隔膜130/陽極120/第二分隔膜110之第二程序，而製造具有如圖6所示結構之單元結構。
通過使用該具有上述結構之單元結構製造之電極組，一中型或大型尺寸鋰離子聚合物電池之製造過程可被簡化並統一。此外，可減少設備上的成本，並且可增加產率。再者，該二次電池可僅藉由實施堆疊程序而非一般實施的摺疊程序而獲得，從而可簡化該製造過程，並且可大幅地減少製生產成本。
圖7示出根據實施例之用於固定電極組之固定構件。
意即，根據實施例之電極組可更包括一固定構件T1，其用以固定該單元結構自身之一側或一周界，或用以固定藉由堆疊複數個單元結構形成之電極組100之一側或一周界。
為了確認該簡化的堆疊結構的堆疊安定性，可藉由使用在堆疊結構一側之獨立構件進行固定。實施該固定部件可如圖7(a)所示，透過黏貼堆疊電極組之周界，或如 圖7(b)所示，僅透過施加一固定構件T2固定電極組之一側。此外，該固定部件的材料可選自與該分隔膜不同的材料。
當然，除了使用一獨立固定部件，該電極組之固定可透過焊接該分隔膜之末端部，朝向該單元結構或堆疊電極組側邊擠壓而完成。該分隔膜可透過使用至少一選自由：聚乙烯膜(polyethylene film)、聚丙烯膜(polypropylene film)、一結合該些膜所得之多層膜、一作為聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)聚合物電解質之聚合物膜、聚氧化乙烯(polyethylene oxide)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、或一具有細小孔洞之聚偏氟乙烯六氟丙烯(polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene)之共聚物所組成之群組。
以下，將解釋根據本發明之電極組之組成元件之特定材料及組成特徵。
[陽極結構]
提供於自由基電池(radical cell)的電極係分為一陽極及一陰極，且自由基電池係透過結合該陽極及該陰極與插置其中之一分隔膜而製造。舉例而言，該陽極可藉由於一陽極集電體上塗佈一陽極活性材料、導電材料及黏結劑之混合物漿料，乾燥並壓合而製造。如實際需要，一填充劑可添加至該混合物。當該陽極被完成為一薄片狀以安裝於一輥上，可增加該自由基電池之製程速率。
[陽極電流集電體]
一陽極電流集電體一般係製造為約3至500μm之厚度。作為該陽極電流集電體，可無限制地使用不 引發電池化學變化且具有高導電性之一材料。舉例而言，可使用：不鏽鋼；鋁；鎳；鈦；鍛燒碳；經碳、鎳、鈦、銀表面處理之鋁或不鏽鋼材料；或其類似物。陽極活性材料之黏著性可透過在該陽極電流集電體表面形成微小的壓紋而增加。該陽極電流集電體可具有各種形狀，例如薄膜、薄片、箔片、網狀、多孔材料、海綿狀材料、不織布材料等。
[陽極活性材料]
用於一鋰二次電池之陽極活性材料可包括，例如：鋰鈷氧化物(lithium cobalt oxide，LiCoO2)、鋰鎳氧化物(lithium nickel oxide，LiNiO2)等的層壓化合物，或經一種以上過渡金屬取代之化合物；鋰錳氧化物(lithium manganese oxide)，如Li1+xMn2-xO4(其中，x為0至0.33)、LiMnO3、LiMn2O3、LiMnO2等；鋰銅氧化物(lithium copper oxide，Li2CuO2)；釩氧化物，如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5、Cu2V2O7等；如化學式LiNi1-xMxO2(其中，M=Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，x=0.01至0.3)所示之鎳位型鋰鎳氧化物(Ni site-type lithium nickel oxide)；如化學式LiMn2-xMxO2(其中，M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn、或Ta，且x=0.01至0.1)或Li2Mn3MO8(其中，M=Fe、Co、Ni、Cu、或Zn)所示之鎳錳複合氧化物(lithium manganese complex oxide)；LiMn2O4，其中一部分的Li係經鹼土離子取代；二硫化合物(disulfide compound)；Fe2(MoO4)3及其類似物，不限於此。
一般而言，基於一混合物之總量，添加至該包 含陽極活性材料之混合物中之導電材料之含量為1至50wt%。可使用任何具有導電性且不誘發電池化學變化的導電材料而不受限。舉例而言，可使用：石墨，如天然石墨、合成石墨等；碳黑，如碳黑、乙炔黑(acetylene black)、科琴黑(ketjen black)、槽黑(channel black)、爐黑(furnace black)、燈黑(lamp black)、熱黑(thermal black)等；導電纖維，如碳纖、金屬纖維等；金屬粉末，如氟化碳(carbon fluoride)粉末、鋁粉、鎳粉等；導電晶鬚(conductive whisker)，如鈦酸鉀(potassium titanate)等；導電金屬氧化物，如氧化鈦(titanium oxide)等；導電材料，如聚苯胺衍生物(polyphenylene derivatives)等。
黏結劑為一種組成分，其協助該活性材料與該導電材料之結合，以及與電流集電體之結合，並且基於包含該陽極活性材料之混合物之總量，其含量通常包含於約為1至50wt%。該黏結劑之例子可包括聚偏氟乙烯(polyfluoro vinylidene)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose，CMC)、澱粉(starch)、烴丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose)、再生纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)、四氟乙烯(tetrafluoroethylene)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、乙烯-丙烯-二烯聚合物(ethylene-propylene-diene polymer，EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯丁二烯橡膠(styrene butadiene rubber)、氟化橡膠(fluorine rubber)、各種共聚物等。
填充劑為一種組成分，其抑制該陽極之膨脹，且其可選擇性使用。可使用不誘發電池化學變化且具有纖維相的材料而不受限。舉例而言，可使用：聚烯烴系聚合物(olefin-based polymer)，例如聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)等；纖維相材料，如玻璃纖維、碳纖維等。
[陰極結構]
可透過於一陰極電流集電體上塗佈一陰極活性材料、乾燥並壓制之而製造一陰極。一導電材料、一黏結劑、一填充劑等依其需求而可選擇性包含其中。當該陰極形成為一可安裝於一輥上之薄片狀時，製造自由基電池的製程速率可提升。
[陰極電流集電體]
一陰極電流集電體一般係製造為約3至500μm之厚度。作為該陰極電流集電體，可無限制地使用不引發電池化學變化且具有高導電性之一材料。舉例而言，可使用：銅；不鏽鋼；鋁；鎳；鈦；鍛燒碳；經碳、鎳、鈦、銀、鋁鎘合金等表面處理之鋁或不鏽鋼材料。再者，如該陽極電流集電體，陽極活性材料之黏著性可透過在該陰極電流集電體表面形成微小的壓紋而增加。該陰極電流集電體可具有各種形狀，例如薄膜、薄片、箔片、網狀、多孔材料、海綿狀材料、不織布材料等。
[陰極活性材料]
陰極活性材料可包括，例如：碳，如無石墨化之碳、石墨化碳等；金屬複合氧化物，如LixFe2O3(0x1)、 LixWO2(0x1)、SnxMe1-xMe’yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me’：Al、B、P、Si、以及週期表第1族、第2族及第3族中發現的元素、鹵素；0<x1；1y3；1z8)等；鋰金屬；鋰合金；矽基合金；錫基合金；金屬氧化物，如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4、Bi2O5等；導電聚合物，如聚乙炔(polyacetylene)等；Li-Co-Ni-系材料等。
[分隔膜]
一分隔膜形成一自由基電池，透過進行除了摺疊程序或一捲撓程序之一簡單的堆疊程序完成該簡單堆疊。具體而言，該分隔膜與該電極之接觸可透過在一層壓機中壓製(或透過壓力及熱)而完成。從上述程序中，該電極及該分隔膜間的穩定界面接觸可變得可能。
任何材料，其可呈現絕緣性質且具有多孔結構以使離子移動者，皆可使用於該分隔膜之製造。舉例而言，可使用一具有高離子穿透性及機械強度之絕緣薄膜。該分隔膜或分隔片之孔徑一般約為0.01至10μm，且其厚度一般約為5至300μm。
作為該分隔膜，舉例而言，可使用：聚烯烴系聚合物，如耐化學及疏水性之聚丙烯等；可透過使用玻璃纖維、聚乙烯或其類似物獲得之薄片或不織布纖維。當使用固態電解質(如聚合物)作為電解質時，該固態電解質也可作為該分隔膜。較佳地，可使用：聚乙烯膜、聚丙烯膜、或透過結合該些膜獲得之多層膜、或作為一聚合物電解質 或膠態聚合物電解質(例如聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、聚環氧乙烷(polyethylene oxide)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、或聚偏二氟乙烯六氟丙烯共聚物(polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymer))之聚合物膜。
以下，將解釋一電化學裝置，其中，可應用根據本發明之電極組100。
根據本發明之電極組100可應用於一透過一陽極與一陰極之電化學反應產生電力之電化學電池中。該電化學電池之典型例子包括：超級電容(super capacitor)、超級電容(ultra capacitor)、二次電池、燃料電池、所有種類的感測器、用於電解的裝置、電化學反應器、及其類似物。較佳地，具體為該二次電池。
該二次電池具有一結構，其中，具有於一含離子電解質之浸漬狀態之可充電/可放電的電極組係建構於一電池殼體中。於一較佳實施例中，該二次電池可為一鋰二次電池。
近來，鋰二次電池作為一大尺寸裝置及小尺寸行動裝置之電源吸引許多關注。輕量鋰二次電池較佳可應用至該些領域。作為減少該二次電池之重量之方法，可使用一包括於鋁層壓片之袋狀殼體中的電極組之內建結構。由於在鋰二次電池上的特徵為本領域廣為習知，將省略在該二次電池上之解釋。
此外，如上所述，當使用該鋰二次電池作為該 中型或大型尺寸裝置之電源時，二次電池較佳可最大化抑制長期操作性能之劣化，具有良好使用壽命性質且具有可以低成本量產之結構。由此點觀之，包括本發明電極組之二次電池較佳可使用作為中型或大型尺寸電池模組中的單元電池。
一電池包，其含有一包括複數個二次電池之電池模組，可用於作為選自由下列中型或大型尺寸裝置之至少一者中的電源：能源工具；選自由電動車、混合動力車、及插入式混合動力車所組成群組之電動車；電動腳踏車(E-bike)；電動摩托車(E-scooter)；電動高爾夫球車；電動貨車；及電動商用車。
該中型及大型尺寸電池模組係由：於串聯系統或串聯/並聯系統中連接的複數個單元電池所組成，以提供高輸出及高容量。該些特徵的技術為本領域所習知。因此，在本發明中，該些特徵的描述將被省略。
雖然本發明已經顯示及描述於該些實施例，在不悖離如隨附申請專利範圍所定義的本發明精神及範疇下，對其進行修飾及變化，對本領域技術人員將是顯而易見的。
110‧‧‧第二分隔膜
120‧‧‧陽極
130‧‧‧第一分隔膜
140‧‧‧第一陰極
150‧‧‧分隔膜
160‧‧‧陽極
170‧‧‧分隔膜
180‧‧‧第二陰極

Claims (16)

  1. 一種電極組之製造方法，該電極組係包括一第一電極、一第二電極、及一分隔膜，製造該電極組之一單元結構係經由：進行層壓之一第一程序，並形成具有一第一電極/分隔膜/第二電極/分隔膜/第一電極結構之一雙電池；以及進行一第二程序，於該兩個第一電極中的其中一個第一電極上依序層壓第一分隔膜/第二電極/第二分隔膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法，其中，堆疊複數個單元結構。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法，其中，該第一程序及該第二程序係以一連續程序進行。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法，其中，該第一分隔膜之兩側係塗佈一具有黏著性之塗佈材料，且該第二分隔膜之與該第二電極接觸之一側係塗佈該具有黏著性之塗佈材料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法，其中，包含於該雙電池之該分隔膜之兩側係塗佈一具有黏著性之塗佈材料。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述之電極組之製造方法，其中，該塗佈材料係為複數個無機粒子及一黏結劑聚合物之一混合物。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法，其中，該第一電極及該第二電極係雙面電極，其包括於一集電體兩側塗佈一活性材料之一塗佈結構。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法，其中，於該第二程序中執行層壓之溫度係較於該第一程序中執行層壓之溫度低20℃至50℃。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法，其中，於該第二程序中執行層壓之壓力係為於該第一程序中執行層壓之壓力的40%至60%。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法，其中，施加於用於該第二程序之一層壓機之一上部塊及一下部塊之溫度係相差10℃至30℃。
  11. 一種電極組，包括至少一經由如申請專利範圍第1項所述之電極組之製造方法所製造之單元結構。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電極組，更包括一固定構件，其用以固定該單元結構之一側或一周界。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之電極組，更包括一固定構件，其用以固定該電極組之一側或一周界。
  14. 如申請專利範圍第12或13項所述之電極組，其中，該固定構件係經由使用一不同於該分隔膜材料之材料所形成。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之電極組，其中，該第一電極及該第二電極係為雙面電極，其包括於一集電體兩側塗佈一活性材料之一塗佈結構。
  16. 一種電化學電池，包括如申請專利範圍第11項所述之電極組。
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