TW201743492A - 製造不規則結構的電極組的方法及具有不規則結構的電極組 - Google Patents

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Abstract

在此所揭露的是一種製造電極組的方法，其能夠在隔板被相互接合的狀態下將複數個隔板切割為所欲的形狀，以減少隔板廢料(separator waste)的量，從而根本地解決因為隔板廢料的導入所引起的問題，且在此所揭露的還有一種不規則電極組，其可被應用於各種類型的裝置。

Description

製造不規則結構的電極組的方法及具有不規則結構的電極組 相關申請案的交互引用
本申請案請求於2016年6月8日對韓國知識產權局提交之韓國專利申請號第10-2016-0070655的優先權，其所揭露之內容藉由引用整體被併入於本文。
本發明關於一種不規則電極組以及製造不規則電極組的方法。
隨著資訊科技(information technology，IT)的蓬勃發展，各種攜帶式資訊通訊裝置已被普及化。因此，在21世紀，我們正朝著無論時間或地點均能夠提供高品質資訊服務的普及社會發展。
鋰電池對於實現這樣的普及社會而言為非常重要的。具體而言，可被充電和放電的鋰電池已被廣泛地使用來作 為無線行動裝置或可穿戴電子裝置的能源。此外，鋰電池亦已被使用來作為電動車及油電混合車(hybrid electric vehicle)的能源，電動車及油電混合車已被提出來解決由使用化石燃料之現有汽油及柴油車所造成的像是空氣汙染等的問題。
如上所述，隨著可應用鋰電池的裝置的範圍越來越寬，鋰電池已被多樣化發展，使得鋰電池能夠提供適用於應用鋰電池之裝置的多種輸出及容量。此外，存在有對於減少鋰電池之尺寸與重量的強烈需求。
同時，考慮到使用鋰電池作為能源的裝置之尺寸及容量來製造鋰電池。近年來，可使用鋰電池的產品的範圍已經越來越寬。因此，除了矩形結構外，鋰電池已被設置成具有多邊形結構，其具有至少五個側邊或幾何不規則結構，使得鋰電池可應用到具有曲線或曲面之各種不同種類的裝置。
圖1及2為顯示具有不規則結構的例示性電極組之示意圖。
參照圖1及2，電極組10配置為具有正極2、隔板3a、負極6、隔板3b及正極4被依序地堆疊的結構。當從上方觀看時，電極組10配置為具有六角形結構，其具有六個內角。
相較於當從上方觀看時具有四個內角的矩形結構，六角形結構較矩形結構具有更多的內角，且六角形結構的形狀較矩形結構的形狀更為複雜。廣義來說，六角形結構可 被稱為不規則結構。
因此，在本發明中，圖1中所顯示的電極組被界定為不規則電極組。
再參照圖1及2，電極2、4及6配置為使得電極2、4及6之每一者的下端角落相對於方向x及y被傾斜，且隔板3a及3b具有大於電極2、4及6的尺寸，以防止電極2、4及6之間的接觸，並隔絕異物。
在製造電極組的時候，隔板3a及3b沿著圖1所顯示的假想切割線C被切割，使得在電極2、4及6與隔板3a及3b被堆疊的狀態下，隔板3a及3b的下端角落的形狀對應到電極2、4及6的下端角落的形狀。此時，隔板的切割屑因為靜電(static electricity)而被引入到正極2及4或負極4中，結果可能使得電極的品質劣化。
為了解決此問題，可用肉眼檢查隔板的切割屑並手動地將其移除。然而，在此過程中，可能損壞電極的結構，結果可能使得電極的品質劣化。
因此，對於能夠更穩定地製造不規則電極組的方法以及可應用到各種不同類型的裝置之具有不規則結構的電極組，存在有高度的必要性。
本發明已被作成來解決上述問題及尚未解決的其它技術問題。
具體而言，本發明的目的在於提供一種製造電極組的方法，其能夠在隔板被相互接合的狀態下將複數個隔板切割成所欲的形狀，以減少隔板廢料的量，從而根本地解決因為隔板廢料的導入所引起的問題。
本發明的另一目的在於提供一種具有穩定結構的不規則電極組。
上述及其他目的可藉由提供製造不規則電極組的方法來達成，不規則電極組在從上方觀看時具有至少六個周圍邊緣，該方法包括(a)在第一電極與第二電極之間插入第一隔板，第一隔板具有相當於第一電極與第二電極中的一者的平面面積之110%到150%的平面面積，並在除了第一隔板相對於第一電極與第二電極突出的部分以外使第一電極、第二電極和第一隔板貼合，(b)在第二電極與第三電極之間插入第二隔板，第二隔板具有相當於第二電極與第三電極中的一者的平面面積之110%到150%的平面面積，並在除了第二隔板相對於第二電極與第三電極突出的部分以外使第二電極、第三電極和第二隔板貼合，(c)貼合第一隔板與第二隔板之相鄰於第一隔板與第二隔板的周圍邊緣之周圍表面，在第一隔板與第二隔板的周圍邊緣中，此等周圍邊緣突出且被以相對於相鄰電極的周圍邊緣之30度到60度的角度傾斜，以及(d)切割第一隔板與第二隔板之被貼合的周圍表面，使得以相對於在步驟 (c)之電極的周圍邊緣之約0到10度的角度被傾斜的周圍邊緣被形成在第一隔板與第二隔板。
亦即，在製造根據本發明的電極組的方法中，第一隔板及第二隔板未被獨立地切割而是在隔板被貼合並接合的狀態下被切割，亦即，在隔板的纖維組織(fiber tissues)被硬化的狀態下被切割。因此，因為切割所產生的微尺寸隔板廢料的量被顯著地減少。此外，纖維組織被硬化的隔板不會因為靜電而輕易地移動。因此，即使當產生少量的隔板廢料時，隔板廢料被吸附到電極上的現象可被顯著地緩解。
特別是，由於隔板廢料很難因為靜電而被吸附到電極上，隔板廢料可使用簡單的方法(例如，吹除法)從電極的表面被移除，這也是本發明的特徵之一。
在具體的例子中，當在步驟(a)到步驟(c)從上方觀看時，第一隔板及第二隔板的每一者可具有矩形結構，且當在步驟(d)從上方觀看時，第一隔板及第二隔板的每一者可具有不規則結構。
亦即，在本發明中，原本各具有矩形結構的第一隔板及第二隔板在步驟(d)被切割為具有大約對應電極的形狀，從而使得第一隔板及第二隔板的每一者具有不規則結構。具體而言，第一隔板及第二隔板的部分在第一隔板及第二隔板被貼合狀態下被切割。因此，切割過程被輕易地執行，從而提升製造效率。另一方面，第一隔板及第二隔板的廢料的量被減少，從而能夠製造出高品質的電極組。
在本發明中，貼合為一種處理，其中，在隔板與電極處於相互表面接觸的狀態下，隔板與電極藉由對隔板及電極的表面施加熱而被相互接合，或者為另一種處理，其中，在一隔板與另一隔板處於相互表面接觸的狀態下，一隔板與另一隔板藉由對一隔板與另一隔板的表面施加熱而被相互接合。
每一個隔板由展現出高離子滲透性和高機械強度的絕緣薄聚合物膜所製成。隔板一般具有0.01到10μm的孔徑以及5到300μm的厚度。在各包括聚合物之兩個或更多個隔板藉由熱而被相互貼合的狀態下，由於隔板的纖維組織為強壯的，當切割隔板時，可防止隔板破裂成碎屑。
作為構成隔板的聚合物，例如，可使用由烯烴聚合物(例如，展現出耐化學性和疏水性的聚丙烯、玻璃纖維或聚乙烯)所製成的片材或不織布(non-woven fabric)。
根據情況，隔板可由有機/無機複合多孔安全補強隔板(SRS)膜所製成。
由於無機粒子的耐熱性，SRS膜在高溫時不會熱收縮。因此，即使當針狀導體穿透到電極組當中時，可保持隔板的伸長率。
SRS膜可配置為使得包括無機粒子及黏合劑聚合物的有效層(active layer)被塗布在聚烯烴類隔板基材上。
SRS膜可具有被包含在隔板基材中的孔結構以及在作為有效層成分的無機粒子之間由填隙體積所形成的均勻孔結構。孔可顯著地減少被施加到電極組的外部衝擊的大 小。此外，鋰離子可平順地流經孔，且孔可被大量的電解液填滿，以增加浸滲率，從而提升電池的效能。
形成在聚烯烴類隔板基材及有效層中的孔可能以錨定狀態存在，使得隔板基材與有效層相互物理耦接。考慮到隔板基材與有效層之間的物理耦接力以及隔板中的孔結構，隔板基材對有效層的厚度比可為9：1到1：9。具體而言，隔板基材對有效層的厚度比可為5：5。
在SRS膜中，形成在聚烯烴類隔板基材的表面上及/或形成在基材的某些孔中的有效層成分之一為無機粒子，其為本領域中所習知的。
無機粒子可在無機粒子當中形成中空空間，且因此可形成微孔並維持作為間隔件的物理形狀。此外，無機粒子的物理特性在200℃或更高的溫度下通常不會改變，且因此所形成的有機/無機複合多孔膜具有良好的耐熱性。
未特別限制無機粒子，只要無機粒子為電化學穩定的。亦即，並未特別限制可被用在本發明中的無機粒子，只要無機粒子不會在被施加無機粒子的電池的操作電壓範圍(例如，基於Li/Li+的0到5V)內被氧化及/或減少。尤其是，在使用具有離子轉移能力的無機粒子的情況下，能夠提升在電化學元件中的離子傳導性，從而提升電池的效能。因此，較佳的是使無機粒子的離子傳導性為盡可能高的。此外，在無機粒子具有高密度的情況下，在塗布時可能難以分散無機粒子，且可能增加電池的重量。為了這些原因，較佳的是使無機粒子的密度為盡可能低的。 另一方面，在無機粒子具有高介電係數的情況下，在液體電解質中的電解質鹽(例如，鋰鹽)的解離程度可能增加，從而提升電解液的離子傳導性。
由於上述的原因，無機粒子可為選自包含(a)具有壓電性(piezoelectricity)的無機粒子以及(b)具有鋰離子轉移能力的無機粒子的群組中的一種或多種類型的無機粒子。
具有壓電性的無機粒子為在正常壓力下為非導體的材料，但當特定的電壓被施加於其上時，內部結構被改變且因此展現出導電性。尤其是，具有壓電性的無機粒子展現出高的介電常數特性(具有100或更高的介電常數)，且具有在兩個面之間的電位差，其中，藉由當無機粒子被特定壓力拉緊或壓縮時所產生的電荷，一個面被由正極充電，且另一個面被由負極充電。
在具有上述特性的無機粒子被使用來作為多孔有效層成分的情況下，正極和負極中可能在受到例如，藉由針狀導體的外部衝擊的狀態下而發生短路，其中，正極和負極因為被塗布在隔板上的無機粒子而可能不會彼此直接接觸，且可能由於無機粒子的壓電性而發生粒子的電位差。因此，在兩個電極之間達成電子遷移(electron migration)，亦即，精細電流，其中，電池的電壓被逐漸地減少，且因此，可提升穩定性。
具有壓電性的無機粒子可能為一種或多種類型的無機粒子，其從由BaTiO3、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT)、 Pb(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、以及氧化鉿(HfO2)所構成的群組中被選出，但本發明不限於此。
具有鋰離子轉移能力的無機粒子為包含鋰元素但不保存鋰的無機粒子，且其輸送鋰離子。具有鋰離子轉移能力的無機粒子由於存在於粒子結構中的一種缺陷而可轉移與輸送鋰離子。因此，可提升電池中的鋰離子導電率，且因此可提升電池效能。
具有鋰離子轉移能力的無機粒子可為一種或多種類型的無機粒子，其從由磷酸鋰(Li3PO4)、磷酸鈦鋰(LixTiy(PO4)3，其中，0<x<2且0<y<3)、磷酸鋁鋰鈦(LixAlyTiz(PO4)3，其中，0<x<2、0<y<1且0<z<3)、(LiAlTiP)xOy-基玻璃(其中，0<x<4且0<y<13)、鈦酸鋰鑭(LixLayTiO3，其中，0<x<2且0<y<3)、硫代磷酸鋰(LixGeyPzSw，其中，0<x<4、0<y<1、0<z<1且0<w<5)、氮化鋰(LixNy，其中，0<x<4且0<y<2)、SiS2-基玻璃(LixSiySz，其中，0<x<3、0<y<2且0<z<4)、以及P2S5-基玻璃(LixPySz，其中，0<x<3、0<y<3且0<z<7)所構成的群組中被選出，但本發明不限於此。
構成有效層成分的無機粒子與黏合劑聚合物的組成比未受到太大的限制，且可被控制在10：90到99：1wt%的範圍內，較佳地被控制在80：20到99：1wt%的範圍內。在組成比小於10：90wt%的情況下，聚合物的量被過度地增加，且因此孔徑和孔隙率(porosity)由於無機 粒子之間所形成的間隙體積的減少而降低，且據此，最終的電池效能被劣化。相反地，在組成比超過99：1wt%的情況下，聚合物的量太低，且因此無機物質之間的黏合強度被弱化，且據此，最終實現的有機/無機複合多孔隔板的機械特性可能會惡化。
除了上述的無機粒子和聚合物之外，有機/無機複合多孔隔板的有效層可包括其它傳統已知的添加劑。
在有機/無機複合多孔隔板中，塗布有作為有效層的成分之無機粒子和黏合劑聚合物的混合物之基材可為，例如，傳統上本領域中所使用的聚烯烴類隔板。聚烯烴類隔板成分可為，例如，高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、其衍生物等。
在具體的例子中，第一電極和第三電極可為正極或負極，且第二電極可具有與第一電極和第三電極不同的極性。
因此，使用根據本發明的方法所製造的電極組可具有A型雙極電池結構或C型雙極電池結構，在A型雙極電池結構中，正極、隔板、負極、隔板和正極被依序地堆疊，在C型雙極電池結構中，負極、隔板、正極、隔板和負極被依序地堆疊。
A型雙極電池為中間電極是負極的雙極電池，且C型雙極電池為中間電極是正極的雙極電池。
另一方面，在製造根據本發明的電極組的方法中，在 A型雙極電池和C型雙極電池之外，亦可能製造出修改的雙極型電極組，其進一步包括隔板。
具體而言，步驟(a)可包括進一步地將第三隔板貼合到第一電極之相對於第一隔板已被貼合之第一電極的表面之表面，且步驟(c)可包括進一步地將第三隔板的周圍表面貼合到第一隔板與第二隔板的周圍表面。
因此，電極組可配置為具有第三隔板、第一電極、第一隔板、第二電極、第二隔板與第三電極依序地被堆疊的結構。
同樣地，步驟(b)可包括進一步地將第四隔板貼合到第三電極之相對於第二隔板已被貼合之第三電極的表面之表面，且步驟(c)可包括進一步地將第四隔板的周圍表面貼合到第一隔板與第二隔板的周圍表面。
因此，電極組可配置為具有第一電極、第一隔板、第二電極、第二隔板、第三電極與第四隔板依序地被堆疊的結構。
根據情況，第三隔板和第四隔板可分別被貼合到第一電極和第三電極。在此狀態下，第三隔板和第四隔板可被進一步地貼合到第一隔板和第二隔板的周圍表面。
在根據上述實施例所製造的電極組中，第三隔板或第四隔板可能位在最外側電極中的一者上。當針狀導體穿透電極組時，位在最外側電極上的第三隔板或第四隔板可能隨著針狀導體而拉伸，從而能夠防止具有相反極性的電極之間透過針狀導體的直接傳導。
根據本發明的另一個態樣，提供一種具有不規則結構的電極組，其可應用於各種不同類型的裝置。
具體而言，電極組可配置為具有一種結構，其中，當從上方觀看時具有至少六個周圍邊緣的n(n3)個不規則電極與n、n-1或n+1個隔板一起被堆疊，每一個隔板具有相當於每一個電極的平面面積的110%到150%的平面面積，使得每一個隔板相對於相鄰電極的周圍邊緣向外突出，且電極組可包括接合周圍邊緣，在隔板的周圍表面(其相鄰於在隔板的周圍邊緣當中之相對於相鄰電極的周圍邊緣以30度到60度的角度被傾斜而突出之隔板的周圍邊緣)被相互接合的狀態下，切割接合周圍邊緣以使其以0到10度的角度相對於電極的周圍邊緣傾斜。
亦即，根據本發明的電極組配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，多邊形結構具有六個或更多個側邊。因此，除了一般的矩形裝置外，根據本發明的電極組可應用到各種類型的裝置，例如，多邊形裝置、幾何形裝置、圓形裝置或彎曲裝置。
此外，隔板被切割使得隔板的形狀對應到不規則電極的形狀。具體而言，如上所述，隔板之未對應到電極的周圍邊緣的部分被切割，以便在彼此接合的狀態下大致平行於電極的周圍邊緣。因此，來自被接合的隔板之隔板廢料的量被顯著地減少。結果，電極中存在很少的隔板廢料，從而使電極組被配置為具有穩定的結構，其中，電極的效能未被降低，且電極的品質不會劣化。
在具體的例子中，n、n-1或n+1個隔板可在接合周圍邊緣處被相互接合。
在此結構中，設置在具有接合周圍邊緣的隔板之間的電極的角落可在被由接合周圍邊緣所圍繞的狀態下被支撐。
在根據本發明的電極組被安裝在電池殼中以構成電池的情況下，對應到電極的角落之電極組的外表面具有相對小的表面面積。因此，即使當小的衝擊被施加到對應於電極的角落之電極組的外表面，施加於其上的壓力為非常高的。因此，電極組強烈地摩擦電池殼的內表面，其中，具有相反極性的電極可能會相互接觸。然而，在上述結構中，亦即，在n、n-1或n+1個隔板被相互接合的結構中，藉由提供接合周圍邊緣，電極的角落與電池殼的內表面之間的摩擦力被降低，從而解決了上述的問題。
或者，n、n-1或n+1個隔板可在接合周圍邊緣處被彼此分開。
根據本發明的電極組可被配置為具有一種結構，其中，當從上方觀看時各具有六個或更多個側邊的電極被堆疊。亦即，根據本發明的電極組可具有多邊形結構，當從上方觀看時，多邊形結構具有六個或更多個側邊。因此，電極組可包括兩個或更多個的接合周圍邊緣。
在具體的例子中，電極組可配置為使得第二電極被設置在第一電極與第三電極之間，其中，第一電極和第三電極可具有相同的極性，第二電極可具有不同於第一電極和 第三電極的極性，且第一電極、第二電極和第三電極可具有相同的形狀。然而，電極可具有不同的尺寸。例如，電極可具有不同的厚度或平面面積。
第一電極和第三電極可為正極或負極，且第二電極可具有不同於第一電極和第三電極的極性。
在n為3且隔板的數量為2的情況下，電極組可配置為使得電極、隔板、電極、隔板及電極被依序地堆疊。
或者，在n為3且隔板的數量為3的情況下，電極組可配置為使得隔板、電極、隔板、電極、隔板和電極被依序地堆疊。
又或者，在n為3且隔板的數量為4的情況下，電極組可配置為使得隔板、電極、隔板、電極、隔板、電極和隔板被依序地堆疊。
電極被如上所述地堆疊的結構通常被稱為雙極電池。具體而言，配置為具有中間電極為負極的結構之雙極電池通常被界定為A型雙極電池，且配置為具有中間電極為正極的結構之雙極電池通常被界定為C型雙極電池。
在具體的例子中，每一個電極的每一個周圍邊緣可被以60度到小於270度的內角而連接到相鄰的周圍邊緣。具體而言，每一個電極的每一個周圍邊緣可被以90度到小於180度的內角而連接到相鄰的周圍邊緣。
同一時間，電極可包括電極片，電極片從電極之面向相同方向的周圍邊緣向外突出。
在電極組被配置為具有第一電極、第二電極和第三電 極被堆疊的結構的情況下，第一電極和第三電極的電極片在第一電極和第三電極的電極片在上下方向上相互重疊的狀態下可構成電極組的第一電極端子，且第二電極的電極片在第二電極的電極片至少從第一電極端子被間隔開的狀態下可構成電極組的第二電極端子。
亦即，在電極片不會彼此接觸的範圍內被彼此間隔開的狀態下，第一電極和第三電極的電極片與第二電極的電極片可從其面向相同方向的周圍邊緣向外突出。
或者，第一電極和第三電極可包括從其面向相同方向的周圍邊緣向外突出的電極片，且第二電極可包括從其面向一方向的周圍邊緣向外突出的電極片，此方向不同於電極片所在之處之第一電極和第三電極的周圍邊緣所面對的方向。
在第一電極、第二電極和第三電極被堆疊的結構中，第一電極和第三電極的電極片在第一電極和第三電極的電極片在上下方向上相互重疊的狀態下可構成在電極組的周圍邊緣處之電極組的第一電極端子，且第二電極的電極片可構成在電極組的另一個周圍邊緣處之電極組的第二電極端子，電極組的另一個周圍邊緣不同於第一電極端子所在之處之電極組的周圍邊緣。
在此結構中，第一電極端子和第二電極端子彼此被間隔開來。因此，在電池活化(activation)過程中，亦即，在初始充電及放電過程中，其能夠防止第一電極端子和第二電極端子之間的干擾，此係歸因於供應電流到第一電極 端子和第二電極端子的裝置。在此，干擾可能為由，例如，當電流流經電極端子時所產生的磁場，所造成的干擾。
此外，在上述結構中，由於第一電極端子和第二電極端子被形成在面向不同方向的周圍邊緣處，可在不同方向上達成對於電極端子的電連接。因此，能夠以不同的方式實現使電極組互連的結構以及可電連接到電極組的電路。
包括上述電極之根據本發明的電極組可被配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，多邊形結構具有N(N6)個內角，且可被配置為具有側邊對側邊為對稱的結構及/或頂邊對底邊為對稱的結構。
或者，電極組可配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，多邊形結構具有N(N6)個內角，且可配置為具有側邊對側邊為非對稱的結構及/或頂邊對底邊為非對稱的結構。
根據本發明的另一個態樣，提供一種包括至少一電極組的二次電池。
未特別限制二次電池的類型。在具體的例子中，二次電池可為鋰二次電池，例如，鋰離子(Li-ion)電池，鋰聚合物(Li-polymer)電池或鋰離子聚合物(Li-ion polymer)電池，其展現出高的能量密度、放電電壓及輸出穩定性。
一般而言，鋰二次電池包括正極、負極、隔板及含有鋰鹽的非水電解液(non-aqueous electrolytic solution)。
藉由，例如，施加正極活性材料、導電劑及黏合劑的混合物到正極集電器並使混合物乾燥，可製造出正極。可根據需求進一步地將填料添加到混合物中。
一般而言，正極集電器具有3到500μm的厚度。未特別地限制正極集電器，只要正極集電器展現出高導電性而不會引起應用正極集電器的電池中的任何化學變化。例如，正極集電器可由不鏽鋼、鋁、鎳、鈦或塑性碳(plastic carbon)所製成。或者，正極集電器可由鋁或不鏽鋼所製成，其表面被以碳、鎳、鈦或銀處理。此外，正極集電器可具有形成在其表面上的微尺寸不均勻圖案，以增加正極活性材料的黏著力。正極集電器可被配置成各種不同的形式，例如，膜、片、箔、網、多孔體、泡沫體和不織布體的形式。
正極活性材料可為，但不限於，層狀化合物(例如，鋰鈷氧化物(LiCoO2)或鋰鎳氧化物(LiNiO2))、或被一種或多種過渡金屬取代的化合物；由化學式Li1+xMn2-xO4(其中，x=0到0.33)所表示的鋰錳氧化物、或鋰錳氧化物(例如，LiMnO3、LiMn2O3、或LiMnO2)；鋰銅氧化物(Li2CuO2)；氧化釩(例如，LiV3O8、LiFe3O4、V2O5、或Cu2V2O7)；由化學式LiNi1-xMxO2(其中，M=Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B、或Ga，且x=0.01到0.3)所表示的鎳基鋰鎳氧化物；由化學式LiMn2-xMxO2(其中，M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn、或Ta，且x=0.01到0.1)或化學式Li2Mn3MO8(其中，M=Fe、Co、Ni、 Cu、或Zn)所表示的鋰錳複合氧化物；化學式被部分地以鹼土金屬離子取代之具有鋰的LiMn2O4；二硫化物；或Fe2(MoO4)3。
導電劑通常被添加以使得導電劑具有基於包括正極活性材料的化合物的總重量之1到30重量百分比。未特別限制導電劑，只要導電劑展現出高的導電性而不會引起應用導電劑的電池中的任何化學變化。例如，石墨(例如，天然石墨或人造石墨)；碳黑(carbon black)(例如，碳黑、乙炔黑(acetylene black)、科琴黑(Ketjen black)、槽黑(channel black)、爐黑(furnace black)、燈黑、或夏黑(summer black))；導電纖維(例如，碳纖維或金屬纖維)；金屬粉末(例如，氟化碳粉末，鋁粉末或鎳粉末)；導電晶鬚(例如，氧化鋅或鈦酸鉀)；導電金屬氧化物(例如，氧化鈦)；或導電材料(例如，聚苯基衍生物)可被使用來作為導電劑。
黏合劑為有助於活性材料和導電劑之間的黏合的成分，且與集電器黏合。黏合劑通常以基於包括正極活性材料的化合物的總重量之1到30重量百分比被添加。作為黏合劑的例子，可使用聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素(CMC)、澱粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯氫吡咯酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯，乙烯-丙烯-二烯三元聚合物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯丁二烯橡膠、氟橡膠及各種共聚物。
填料為使用來抑制正極的膨脹的選擇性成分。對於填 料沒有特別的限制，只要填料不會引起應用填料的電池中的任何化學變化，且填料由纖維材料所製成。作為填料的例子，可使用烯烴聚合物，例如，聚乙烯和聚丙烯；以及纖維材料，例如，玻璃纖維和碳纖維。
藉由將負極活性材料施加到負極集電器並使其乾燥，可製造出負極。可根據需求將上述的成分選擇性地添加到負極活性材料。
一般而言，負極集電器具有3到500μm的厚度。未特別地限制負極集電器，只要負極集電器展現出高導電性而不會引起應用負極集電器的電池中的任何化學變化。例如，負極集電器可由銅、不鏽鋼、鋁、鎳、鈦或塑性碳所製成。或者，負極集電器可由銅或不鏽鋼所製成，其表面被以碳、鎳、鈦、或銀或鋁鎘合金處理。此外，藉由與正極集電器相同的方式，負極集電器可具有形成在其表面上的微尺寸不均勻圖案，以增加負極活性材料的黏著力。負極集電器可被配置成各種不同的形式，例如，膜、片、箔、網、多孔體、泡沫體和不織布體的形式。
例如，作為負極活性材料，可使用碳(例如，非石墨化碳或石墨基碳)、金屬複合氧化物(例如，LixFe2O3(0x1)、LixWO2(0x1)、SnxMe1-xMe’yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me’：Al、B、P、Si、週期表的1、2及3族元素、鹵素；0x1；1y3；1z8))、鋰金屬、鋰合金、矽基合金、錫基合金、金屬氧化物(例如，SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、 Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4或Bi2O5)、導電聚合物(例如，聚乙炔)、或是Li-Co-Ni基材料。
電解液可為含有鋰鹽的非水電解液，其由非水電解液與鋰鹽所構成。非水有機溶劑、有機固體電解質或無機固體電解質可被用作非水電解液。然而，本發明不限於此。
作為非水有機溶劑的例子，可提及非質子有機溶劑，例如，N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁內酯、1,2-二甲氧基乙烷、四羥基呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲亞碸、1,3-二氧戊環、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊環、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊環衍生物、環丁碸、甲基環丁碸、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯、以及丙酸乙酯。
作為有機固體電解質的例子，可提及聚乙烯衍生物、聚環氧乙烷衍生物、聚環氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚賴氨酸、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、以及含有離子解離基團的聚合物。
作為無機固體電解質的例子，可提及鋰(Li)的氮化物、鹵化物和硫酸鹽，例如，Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4、LiSiO4-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH、以及Li3PO4-Li2S-SiS2。
鋰鹽為容易溶於上述非水電解質中的材料，且可包括，例如，LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、 LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷鋰、低級脂族羧酸鋰、四苯基硼酸鋰、以及酰亞胺。
此外，為了改良充電及放電特性與阻燃性(flame retardancy)，例如，吡啶、亞磷酸三乙酯、三乙醇胺、環醚、乙二胺、正甘醇二甲醚(n-glyme)、六磷酸三醯胺、硝基苯衍生物、硫、醌亞胺染料(quinone imine dyes)、N-取代之噁唑啶酮(oxazolidinone)、N,N-取代之咪唑啶(imidazolidine)、乙二醇二烷基醚、銨鹽、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化鋁或類似物可被添加至非水電解液中。根據情況，為了賦予不燃性(incombustibility)，非水電解液可進一步包括含鹵素溶劑，例如，四氯化碳與三氟化乙烯。此外，為了改良高溫儲存特性，非水電解液可進一步包括二氧化碳氣體。此外，可進一步包括氟碳酸亞乙酯(FEC)和丙烯磺酸內酯(PRS)。
在具體的例子中，鋰鹽(例如，LiPF6、LiClO4、LiBF4或LiN(SO2CF3)2)可被添加到高介電溶劑之環狀碳酸鹽(cyclic carbonate)的混合溶劑(例如，EC或PC)中，或低黏性溶劑之線性碳酸鹽(linear carbonate)的混合溶劑(例如，DEC、DMC或EMC)中，以製備含鋰鹽之非水電解質。
根據本發明的又一態樣，提供一種包括一個或多個電池的裝置。
例如，裝置可為選自手機、攜帶型電腦、智慧型手 機、平板電腦、智慧型平板、筆記型電腦、輕型電動車(light electronic vehicle，LEV)及可穿戴電子裝置當中的電子裝置。
在本發明所屬技術領域中，上面所指出的裝置為已知的，且因此將省略其詳細說明。
2‧‧‧正極
3a‧‧‧隔板
3b‧‧‧隔板
4‧‧‧正極
6‧‧‧負極
10‧‧‧電極組
100‧‧‧方法
110‧‧‧步驟
120‧‧‧步驟
130‧‧‧步驟
140‧‧‧步驟
200‧‧‧電極組
200a‧‧‧電極組
202‧‧‧第一(矩形)隔板
204‧‧‧第二(矩形)隔板
206‧‧‧第一電極端子
208‧‧‧周圍邊緣
210‧‧‧第一電極
212‧‧‧電極片
220‧‧‧第二電極
222‧‧‧電極片
230‧‧‧第三電極
232‧‧‧電極片
240‧‧‧周圍邊緣
240a‧‧‧接合周圍邊緣
251‧‧‧周圍邊緣
252‧‧‧周圍邊緣
260‧‧‧周圍表面
300‧‧‧電極組
302‧‧‧第一隔板
304‧‧‧第二隔板
306‧‧‧第一電極端子
310‧‧‧第一電極
312‧‧‧電極片
320‧‧‧第二電極
322‧‧‧電極片
330‧‧‧第三電極
332‧‧‧電極片
400‧‧‧電極組
402‧‧‧第一隔板
404‧‧‧第二隔板
406‧‧‧第三隔板
410‧‧‧第一電極
420‧‧‧第二電極
430‧‧‧第三電極
500‧‧‧電極組
502‧‧‧第一隔板
504‧‧‧第二隔板
508‧‧‧第四隔板
510‧‧‧第一電極
520‧‧‧第二電極
530‧‧‧第三電極
600‧‧‧電極組
602‧‧‧第一隔板
604‧‧‧第二隔板
606‧‧‧第三隔板
608‧‧‧第四隔板
610‧‧‧第一電極
620‧‧‧第二電極
630‧‧‧第三電極
700‧‧‧電極組
701‧‧‧周圍邊緣
702‧‧‧周圍邊緣
703‧‧‧周圍邊緣
704‧‧‧周圍邊緣
705‧‧‧周圍邊緣
706‧‧‧周圍邊緣
710‧‧‧第一電極端子
720‧‧‧第二電極端子
730‧‧‧隔板
800‧‧‧電極組
801‧‧‧周圍邊緣
802‧‧‧周圍邊緣
803‧‧‧周圍邊緣
804‧‧‧周圍邊緣
805‧‧‧周圍邊緣
806‧‧‧周圍邊緣
807‧‧‧周圍邊緣
808‧‧‧周圍邊緣
810‧‧‧第一電極端子
820‧‧‧第二電極端子
900‧‧‧電極組
901‧‧‧周圍邊緣
902‧‧‧周圍邊緣
903‧‧‧周圍邊緣
904‧‧‧周圍邊緣
905‧‧‧周圍邊緣
906‧‧‧周圍邊緣
907‧‧‧周圍邊緣
910‧‧‧第一電極端子
920‧‧‧第二電極端子
從下面的詳細說明結合所附圖式，本發明的上述及其他目的、特徵及其他優點將被更清楚地理解，其中：圖1及2為顯示例示性不規則電極組的示意圖；圖3為顯示製造根據本發明的實施例之電極組的方法的流程圖；圖4及5為顯示根據本發明的實施例之電極組的示意圖；圖6為顯示圖4的部分L的放大垂直截面圖；圖7為顯示根據本發明的另一個實施例之電極組的示意圖；圖8為顯示根據本發明的其它實施例之電極組的示意圖；圖9為顯示根據本發明的另一個實施例之電極組的平面示意圖；圖10為顯示根據本發明的另一個實施例之電極組的平面示意圖；以及圖11為顯示根據本發明的又一個實施例之電極組的 平面示意圖。
現在，將參照所附圖式詳細描述本發明的實施例。然而，應理解的是，本發明的範疇不受限於所繪示的實施例。
圖3為顯示製造根據本發明的實施例之電極組的方法的流程圖。
為了基於電極組的結構更具體地描述製造根據本發明的電極組的方法，將參照圖4及圖5搭配圖1詳細描述根據本發明的實施例的電極組。
參照這些圖式，製造根據本發明的電極組200的方法100包括以下的步驟。在步驟110，具有大於第一電極210和第二電極220的平面面積之第一矩形隔板202被插入到第一電極210和第二電極220之間，且接著，在除了第一隔板202之相對於第一電極210和第二電極220突出的部分以外，使用熱來將第一電極210和第二電極220與第一隔板202貼合。
在步驟120，具有大於第二電極220和第三電極230的平面面積之第二矩形隔板204被插入到第二電極220和第三電極230之間，且接著，在除了第二隔板204之相對於第二電極220和第三電極230突出的部分以外，使用熱來將第二電極220和第三電極230與第二隔板204貼合。
在步驟110及步驟120之後，第一隔板202及第二隔 板204的下端之部分相對於電極突出，如同在圖5所顯示之電極組200a中那樣。
在本發明中，第一隔板202及第二隔板204的突出部分被界定為第一隔板202及第二隔板204的周圍表面260，其相鄰第一隔板202及第二隔板204的周圍邊緣251及252，在第一隔板202及第二隔板204的周圍邊緣當中，周圍邊緣251及252突出而以30度到60度的角度a及a’相對於相鄰電極的周圍邊緣208被傾斜。
在步驟130，作為第一隔板202及第二隔板204的突出部分之第一隔板202及第二隔板204的周圍表面260被使用熱來貼合，使得相對於電極突出之第一隔板202及第二隔板204的周圍表面260被接合。
在步驟140，第一隔板202及第二隔板204之被貼合的周圍表面260沿著假想切割線C被切割，使得在周圍邊緣240相對於電極的周圍邊緣208傾斜約0到10度的角度的狀態下，周圍邊緣240於第一隔板202及第二隔板204處被形成。
雖然圖3中未顯示，在步驟110時，第三隔板(未顯示)可被進一步地貼合到第一電極210之相對於第一隔板202已被貼合之第一電極210的表面之表面。在此情況下，步驟130可包括第三隔板的周圍表面被進一步地貼合到第一隔板202及第二隔板204的周圍表面260之步驟。
此外，在步驟140時，在第三隔板已被進一步地貼合的狀態下，第三隔板可與第一隔板202及第二隔板204一 起被切割。
同樣地，第四隔板(未顯示)可被進一步地貼合到第二電極220之相對於第二隔板204已被貼合之第二電極220的表面之表面。在此情況下，步驟130可包括第四隔板的周圍表面被進一步地貼合到第一隔板202及第二隔板204的周圍表面260之步驟。
此外，在步驟140時，在第四隔板已被進一步地貼合的狀態下，第四隔板可與第一隔板202及第二隔板204一起被切割。
因此，在製造根據本發明的電極組的方法中，複數個隔板未被獨立地切割，而是在隔板被貼合及接合的狀態下被切割，亦即，在隔板的纖維組織被硬化的狀態下被切割。因此，因為切割所產生的微尺寸隔板廢料的量被顯著地減少。此外，纖維組織被硬化的隔板不會因為靜電而輕易地移動。因此，即使當產生少量的隔板廢料時，隔板廢料被吸附到電極上的現象可被顯著地緩解。
圖4及5為顯示根據本發明的實施例之電極組的示意圖，且圖6為示意性地顯示圖4的部分L之放大垂直截面圖。
參照這些圖式，電極組200包括第一電極210、第二電極220、第三電極230、第一隔板202及第二隔板204，第一電極210、第二電極220和第三電極230為當從上方觀看時具有至少六個周圍邊緣的不規則電極。電極組200配置為具有第一電極210、第一隔板202、第二電 極220、第二隔板204及第三電極230被依序地堆疊的結構。
第一電極210、第二電極220和第三電極230的每一者具有不規則結構，其具有六個周圍邊緣及六個內角。第一電極210、第二電極220和第三電極230具有相同的形狀。
此外，第一電極210、第二電極220和第三電極230包括電極片212、222及232，其從第一電極210、第二電極220和第三電極230之面向相同方向的對應周圍邊緣向外突出。
在第一電極210、第二電極220和第三電極230被堆疊的狀態下，第一電極210和第三電極230的電極片212及232在上下方向上相互重疊。相互重疊且具有相同的極性之電極片212及232構成電極組200的第一電極端子206。
第二電極220的電極片222至少與第一電極端子206間隔開來，以構成電極組200的第二電極端子222。
雖然未顯示於圖式中，第一電極端子206及第二電極端子222可藉由熔接或焊接而被耦接到導電構件，例如，電極導線。
第一隔板202與第二隔板204的每一者具有平面面積，此平面面積約相當於第一電極210、第二電極220和第三電極230之對應一者的平面面積的130%。第一隔板202與第二隔板204的每一者具有形狀，此形狀大致相同 於第一電極210、第二電極220和第三電極230之對應一者的形狀。
然而，在初始狀態下，第一隔板202與第二隔板204的每一者具有矩形結構。在第一隔板202與第二隔板204被與電極210、220及230堆疊的狀態中，第一隔板202與第二隔板204的周圍表面260被相互接合，第一隔板202與第二隔板204的周圍表面260相鄰於第一隔板202及第二隔板204的周圍邊緣251及252，在第一隔板202及第二隔板204的周圍邊緣當中，周圍邊緣251及252突出而以30度到60度的角度a及a’相對於相鄰電極的周圍邊緣208被傾斜。在此狀態下，第一隔板202及第二隔板204之被接合的周圍表面260沿著假想切割線C被切割，假想切割線C相對於電極的周圍邊緣208被傾斜約0到10度的角度，使得第一隔板202及第二隔板204的每一者具有大致相同於第一電極210、第二電極220和第三電極230之對應一者的形狀之形狀。
在本發明中，如上所述地在被相互接合的狀態下被切割之第一隔板202及第二隔板204的周圍邊緣的部分被界定為接合周圍邊緣240。此外，當從上方觀看電極組時，如圖5所示，在隔板的周圍邊緣當中，接合周圍邊緣240為被定位在最外側之第一隔板202及第二隔板204之沿著切割線C被切割的部分，或者為隔板之從切割部分延伸到相鄰電極的周圍邊緣的部分。
在接合周圍表面被沿著切割線C-C切割以使接合周圍 表面的部分留下的情況下，如圖6(i)所示，第一隔板202及第二隔板204在接合周圍邊緣240a處保持為被相互接合的。在此結構中，具有接合周圍邊緣240a之位在隔板202及204之間的第二電極220的角落在被由接合周圍邊緣240a所圍繞的狀態下被支撐。
另一方面，在接合周圍表面被沿著切割線C-C切割以使接合周圍表面彼此被分開的情況下，如圖6(ii)所示，第一隔板202及第二隔板204在接合周圍邊緣處保持為被彼此分開的。
如上所述，根據本發明的電極組配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，多邊形結構具有六個或更多的側邊。因此，除了一般的矩形裝置外，根據本發明的電極組可適用於各種類型的裝置，例如，多邊形裝置、幾何形裝置、圓形裝置或彎曲裝置。
此外，隔板被切割以使隔板的形狀對應到不規則電極的形狀。具體而言，如上所述，未對應到電極的周圍邊緣之隔板的部分被切割，以便在彼此接合的狀態下大致平行於電極的周圍邊緣。因此，來自被接合的隔板之隔板廢料的量被顯著地減少。結果，電極中存在很少的隔板廢料，從而使電極組被配置為具有穩定的結構，其中，電極的效能未被降低，且電極的品質不會劣化。
圖7為顯示根據本發明的另一實施例之電極組的示意圖。
參照圖7，電極組300包括第一電極310、第二電極 320、第三電極330、第一隔板302及第二隔板304，第一電極310、第二電極320和第三電極330為當從上方觀看時具有至少六個周圍邊緣的不規則電極。電極組300配置為具有具有第一電極310、第一隔板302、第二電極320、第二隔板304及第三電極330被依序地堆疊的結構。
第一電極310、第二電極320和第三電極330的每一者具有不規則結構，其具有六個周圍邊緣及六個內角。第一電極310、第二電極320和第三電極330具有相同的形狀。
第一電極310和第三電極330包括電極片312及332，其從第一電極310和第三電極330之面向相同方向的對應周圍邊緣向外突出。第二電極320包括電極片322，其從第二電極320之面向一方向的周圍邊緣向外突出，此方向不同於電極片312及332所在之第一電極310和第三電極330的周圍邊緣所面向的方向。
因此，在第一電極310、第二電極320和第三電極330被堆疊的結構中，第一電極310和第三電極330的電極片312及332在上下方向上相互重疊，以構成在電極組300的周圍邊緣處之第一電極端子306。另一方面，第二電極320的電極片322構成在電極組300的周圍邊緣(其不同於第一電極端子306所在之電極組300的周圍邊緣)處之第二電極端子322。
在此結構中，第一電極端子306和第二電極端子322 被相互間隔開來。因此，在電池活化過程中，亦即，在初始充電及放電過程中，其能夠防止第一電極端子306和第二電極端子322之間的干擾，此係歸因於供應電流到第一電極端子306和第二電極端子322的裝置。
此外，由於第一電極端子306和第二電極端子322被形成在面向不同方向的周圍邊緣處，對於電極端子的電連接在不同方向上被達成。因此，用於電極組300和可被電連接到電極組之電路的互連的結構可被以各種方式來實現。
圖8為顯示根據本發明的其它實施例之三個電極組的垂直截面圖。
首先參照圖8(i)所顯示的第一種形式，電極組400配置為具有第三隔板406、第一電極410、第一隔板402、第二電極420、第二隔板404及第三電極430依序地被堆疊的結構。
根據圖8(ii)所顯示的第二種形式的電極組500配置為具有第一電極510、第一隔板502、第二電極520、第二隔板504、第三電極530及第四隔板508依序地被堆疊的結構。
根據圖8(iii)所顯示的第三種形式的電極組600配置為具有第三隔板606、第一電極610、第一隔板602、第二電極620、第二隔板604、第三電極630及第四隔板608依序地被堆疊的結構。
根據圖8(i)、8(ii)及8(iii)所顯示的第一、第 二及第三種形式的電極組400、500及600共同地配置為具有隔板被進一步地附接到最外側電極的至少一者的結構。因此，當針狀導體從最外側電極的一者穿透電極組時，被附接到最外側電極的第三隔板或第四隔板可能隨著針狀導體而拉伸，以圍繞針狀導體的表面。結果，能夠防止具有相反極性的電極之間透過針狀導體的直接電傳導，例如，第一電極和第二電極之間的直接電傳導，或是第二電極和第三電極之間的直接電傳導。
為此目的，相較於第一隔板或第二隔板，被附接到最外側電極的第三隔板及第四隔板可具有較大的厚度。具體而言，第三隔板及第四隔板可具有相當於第一隔板或第二隔板的厚度之約1.5倍到3倍的厚度。
圖9到11為顯示根據本發明的其它進一步實施例的電極組的平面示意圖。
在下文中，當從電極組的上方觀看時，為了描述上的方便性，構成電極組700、800及900的最外側組件之隔板730、830及930的周圍邊緣將作為參與到電極組的平面形狀中的電極組的周圍邊緣來描述。在本發明中，隔板的平面形狀與電極的平面形狀相同。因此，界定電極組的平面形狀之周圍邊緣可被理解為電極的周圍邊緣。
參照圖9，電極組700配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，多邊形結構包括六個線性周圍邊緣701、702、703、704、705及706。
周圍邊緣701、702、703、704、705及706的每一者 以90度到少於160度的角度被連接到相鄰的周圍邊緣。因此，周圍邊緣701、702、703、704、705及706構成不規則的多邊形結構。
此外，當從上方觀看時，電極組700相對於通過其中心的垂直軸P-P’為對稱的，且相對於通過其中心的水平軸H-H’為非對稱的。
第一電極端子710與第二電極端子720從電極組700的一個周圍邊緣向外突出，以便相互平行。
圖10為顯示根據本發明的另一實施例之電極組的示意圖。
參照圖10，電極組800配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，多邊形結構包括八個線性周圍邊緣801、802、803、804、805、806、807及808。
周圍邊緣801、802、803、804、805、806、807及808的每一者以90度到少於150度的角度被連接到相鄰的周圍邊緣。因此，周圍邊緣801、802、803、804、805、806、807及808構成不規則的多邊形結構。
此外，當從上方觀看時，電極組800相對於通過其中心的垂直軸P-P’為對稱的，且相對於通過其中心的水平軸H-H’亦為對稱的。
第一電極端子810與第二電極端子820從電極組800的一個周圍邊緣向外突出，以便相互平行。
圖11為顯示根據本發明的又一實施例之電極組的示意圖。
參照圖11，電極組900配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，多邊形結構包括七個線性周圍邊緣901、902、903、904、905、906及907。
周圍邊緣901、902、903、904、905、906及907的每一者以90度到少於180度的角度被連接到相鄰的周圍邊緣。因此，周圍邊緣901、902、903、904、905、906及907構成不規則的多邊形結構。
此外，當從上方觀看時，電極組900相對於通過其中心的垂直軸P-P’為非對稱的，且相對於通過其中心的水平軸H-H’亦為非對稱的。
第一電極端子910與第二電極端子920從電極組900的不同周圍邊緣向外突出。
雖然已揭露本發明的較佳實施例用於例示目的，熟知本領域技術人士將理解的是，在不偏離如所附的申請專利範圍所揭露之本發明的範疇及精神的情況下，各種修改、添加及替換為可能的。
〔產業利用性〕
如同從上面的描述而顯而易見的，在製造根據本發明的電極組的方法中，第一隔板和第二隔板未被獨立地切割，而是在隔板被貼合及接合的狀態下(亦即，在隔板的纖維組織被硬化的狀態下)被切割。因此，因為切割所產生的微尺寸隔板廢料的量被顯著地減少。此外，纖維組織被硬化的隔板不會因為靜電而輕易地移動。因此，即使當 產生少量的隔板廢料時，隔板廢料被吸附到電極上的現象可被顯著地緩解。
此外，根據本發明的電極組係配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，其具有六個或更多的側邊。因此，除了一般的矩形裝置外，根據本發明的電極組適用於各種類型的裝置，例如，多邊形裝置、幾何形裝置、圓形裝置或彎曲裝置。
2‧‧‧正極
3a‧‧‧隔板
3b‧‧‧隔板
4‧‧‧正極
6‧‧‧負極
10‧‧‧電極組

Claims (19)

  1. 一種製造不規則電極組的方法，該不規則電極組具有當從上方觀看時的至少六個周圍邊緣，該方法包括：(a)在第一電極與第二電極之間插入第一隔板，該第一隔板具有相當於該第一電極與該第二電極中的一者的平面面積之110%到150%的平面面積，並在除了該第一隔板相對於該第一電極與該第二電極突出的部分以外使該第一電極、該第二電極和該第一隔板貼合；(b)在該第二電極與第三電極之間插入第二隔板，該第二隔板具有相當於該第二電極與該第三電極中的一者的平面面積之110%到150%的平面面積，並在除了該第二隔板相對於該第二電極與該第三電極突出的部分以外使該第二電極、該第三電極和該第二隔板貼合；(c)貼合該第一隔板與該第二隔板的周圍表面，該等周圍表面相鄰於在該第一隔板與該第二隔板的周圍邊緣中之突出而以相對於相鄰電極的周圍邊緣之30度到60度的角度被傾斜的該第一隔板與該第二隔板的周圍邊緣；以及(d)切割該第一隔板與該第二隔板之被貼合的該等周圍表面，使得以相對於在步驟(c)之該等電極的該等周圍邊緣之約0到10度的角度被傾斜的周圍邊緣被形成在該第一隔板與該第二隔板。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，步驟(a)包括進一步將第三隔板貼合到與該第一電 極之該第一隔板已被貼合的另一個表面相反的該第一電極的表面，並且步驟(c)包括進一步將該第三隔板的周圍表面貼合到該第一隔板與該第二隔板的該等周圍表面。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，步驟(b)包括進一步將第四隔板貼合到與該第三電極之該第二隔板已被貼合的另一個表面相反的該第三電極的表面，並且步驟(c)包括進一步將該第四隔板的周圍表面貼合到該第一隔板與該第二隔板的該等周圍表面。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該第一電極與該第三電極為正極或負極，且該第二電極具有不同於該第一電極與該第三電極的極性。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，當在步驟(a)到步驟(c)從上方觀看時，該第一隔板與該第二隔板的每一者具有矩形結構，並且，當在步驟(d)從上方觀看時，該第一隔板與該第二隔板的每一者具有不規則結構。
  6. 一種電極組，配置為具有一結構，其中，n(n3)個不規則電極與n、n-1或n+1個隔板一起被堆疊，該不規則電極具有當從上方觀看時的至少六個周圍邊緣，該等隔板的每一個隔板具有相當於該等電極的每一個電極的平面面積之110%到150%的平面面積，使得該等隔板的每一個隔板相對於相鄰電極的周圍邊緣向外突 出，並且該電極組包括接合周圍邊緣，在該等隔板的周圍表面被相互接合的狀態下，該接合周圍邊緣被切割以使其以0度到10度的角度相對於該等電極的周圍邊緣傾斜，該等隔板的該等周圍表面相鄰於該等隔板的周圍邊緣當中之相對於相鄰電極的周圍邊緣以30度到60度的角度被傾斜而突出之該等隔板的周圍邊緣。
  7. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，該等電極的每一個電極的該等周圍邊緣的每一個周圍邊緣以90度到小於180度的內角被連接到相鄰的周圍邊緣。
  8. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，該電極組被配置為使得第二電極被設置在第一電極與第三電極之間，且其中，該第一電極與該第三電極具有相同的極性，該第二電極具有不同於該第一電極與該第三電極的極性，且該第一電極、該第二電極和該第三電極具有相同的形狀。
  9. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，該電極組配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，該多邊形結構具有N(N6)個內角，且該電極組被配置為具有側邊對側邊為對稱的結構及/或頂邊對底邊為對稱的結構。
  10. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，該電極組被配置為具有多邊形結構，當從上方觀看時，該多邊形結構具有N(N6)個內角，且該電極組被配置為具有側邊對側邊為非對稱的結構及/或頂邊對底邊為非對稱的結 構。
  11. 如申請專利範圍第7項之電極組，其中，該等電極包括從其面向相同方向的周圍邊緣向外突出的電極片。
  12. 如申請專利範圍第8項之電極組，其中，該第一電極與該第三電極包括從其面向相同方向的周圍邊緣向外突出的電極片，且該第二電極包括從其面向一方向的周圍邊緣向外突出的電極片，該第二電極的該電極片所突出的該方向不同於該等電極片所在之處之該第一電極與該第三電極的該等周圍邊緣所面對的方向。
  13. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，n、n-1或n+1個隔板在該等接合周圍邊緣處被相互接合。
  14. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，該電極組包括兩個或更多個的接合周圍邊緣。
  15. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，n為3，隔板的數量為2，且該電極組被配置為使得電極、隔板、電極、隔板和電極被依序堆疊。
  16. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，n為3，隔板的數量為3，且該電極組被配置為使得隔板、電極、隔板、電極、隔板和電極被依序堆疊。
  17. 如申請專利範圍第6項之電極組，其中，n為3，隔板的數量為4，且該電極組被配置為使得隔板、電極、隔板、電極、隔板、電極和隔板被依序堆疊。
  18. 一種二次電池，包括至少一如申請專利範圍第6至17項中的任一項之電極組。
  19. 一種裝置，包括如申請專利範圍第18項之二次電池。
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