TW202114275A - 二級電池電極及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種二級電池電極以及一種製造電極之方法。根據本發明的一態樣，切割電極薄片所沿著的第一切割線及第二切割線可彼此交叉以在電極薄片上形成交叉區域，且在交叉區域中，第一切割線可形成為直線，且直線的一個末端可連接至構成第一切割線的一部分的曲線，其中直線可藉由切線連接至曲線。

Description

二級電池電極及其製造方法

[ 相關申請案的交叉參考 ] 本申請案主張2019年7月30日申請的韓國專利申請案第10-2019-0092474號的優先權權益，所述申請案以全文引用的方式併入本文中。

本發明是關於一種二級電池電極以及一種製造電極之方法，且更特定言之，是關於具有非典型形狀的二級電池電極以及製造所述電極之方法。

大體而言，可重複充電及放電的二級電池具有規則形狀，諸如長方體形狀、圓柱體形狀以及類似者。然而，由於電子元件形狀的多樣化以及最大化利用此電子元件的內部空間的需要增加，故與先前技術不同，安裝於電子元件內部的二級電池的形狀亦需要為非典型的。

在二級電池具有非典型形狀的情況下，通常，製造具有非典型形狀的電極總成且將其容納於諸如袋型外部的外部中，且接著外部經密封以製造二級電池。

然而，當構成電極總成的電極的形狀不符合所要形狀時，存在電極在電極總成容納於外部中時損壞的問題。特定言之，在使用模具來切割電極以製造具有非典型形狀的電極的製程中，若因模具或電極的非所要移動而導致在電極有凹口的區域上出現電極缺陷，則頻繁地出現前述的電極損壞問題。

[ 技術問題 ] 因此，解決上述問題的本發明的目標是解決製造具有非典型形狀的二級電池的製程中的電極損壞問題。

[ 技術解決方案 ] 根據實現上述目標的本發明的一態樣，一種製造電極的方法包括：第一切割步驟，沿著包括閉合曲線的第一切割線（N1）來切割電極薄片的一部分，以形成具有與第一切割線（N1）的閉合曲線相對應的形狀的電極；以及第二切割步驟，在所述第一切割步驟之後，沿著包括閉合曲線的第二切割線（N2）來額外地切割電極薄片的一部分，以形成具有與第二切割線（N2）的閉合曲線相對應的形狀的電極，其與第一切割步驟中形成的電極分離，其中第一切割線（N1）及第二切割線（N2）彼此交叉以在電極薄片上形成交叉區域（C1），且在交叉區域（C1）中，第一切割線（N1）形成為直線（SL1），且直線（SL1）的一個末端連接至構成第一切割線（N1）的一部分的曲線（CL），其中直線（SL1）藉由切線連接曲線（CL）。

在交叉區域（C1）中，第二切割線（N2）可形成為與第一切割線（N1）的直線（SL1）交叉的直線（SL2）。

在第一切割步驟及第二切割步驟中，第一切割線（N1）的總體形狀可與第二切割線（N2）的總體形狀相同。

第一切割步驟及第二切割步驟中的每一者形成的電極可包括：第一主體部分，具有第一寬度（W1）且在第一方向（D1）上延伸第一長度（L1）；以及第二主體部分，具有小於第一長度（L1）的第二寬度（W2），且在第二方向（D2）上自第一主體部分的一個末端延伸第二長度（L2）。

交叉區域（C1）可形成於第二長度（L2）的方向上的在第二切割步驟中形成的電極的第二主體部分的兩個末端中的與第一切割步驟中形成的電極相鄰的一個末端上。

在第一切割步驟及第二切割步驟中的每一者中形成的電極中，第一方向（D1）與第二方向（D2）可彼此垂直。

第一切割步驟及第二切割步驟中形成的電極中的每一者均可形成多個。

第一切割步驟及第二切割步驟中形成的電極中的每一者可包括具有在一個方向上突起的形狀的電極突片，且在第一切割步驟及第二切割步驟中形成的多個電極上分別形成的多個電極突片的至少部分可在彼此相對的方向上突起。

第一切割步驟中形成的電極及第二切割步驟中形成的電極可藉由使用第一切割線（N1）及第二切割線（N2）彼此交疊的區域作為邊界而彼此接觸。

根據實現上述目標的本發明的另一態樣，一種二級電池電極包括：第一主體部分，具有第一寬度（W1）且在第一方向（D1）上延伸第一長度（L1）；以及第二主體部分，具有小於第一長度（L1）的第二寬度（W2），且在第二方向（D2）上自第一主體部分的一個末端延伸第二長度（L2），其中兩條直線彼此相交的區域形成於第二長度（L2）的方向上的第二主體部分的一個末端的邊緣中的至少一者上，且兩條直線中的一條直線的一個末端連接至曲線，其中一條直線藉由切線連接至曲線。

兩條直線彼此相交處的角（θ）可為鈍角。

[ 本發明的效應 ] 根據本發明，可解決在製造具有非典型形狀的二級電池的製程中出現的電極損壞問題。

在下文中，將參考隨附圖式來描述根據本發明的製造電極的方法以及二級電池電極。 製造電極的方法

圖1為示出藉由根據本發明的製造電極的方法中的第一切割步驟而形成於電極薄片上的第一切割線的平面圖，且圖2為示出藉由根據本發明的製造電極的方法中的第二切割步驟而形成於電極薄片上的第二切割線的平面圖。

如圖1中所示出，根據本發明的製造電極的方法可包括切割電極薄片10的一部分以形成電極100的第一切割步驟。更詳細地，在第一切割步驟中，可沿著第一切割線N1來切割電極薄片10。在圖1中，第一切割線N1示出為單點劃線。

此處，第一切割線N1可包括閉合曲線。在第一切割步驟中，電極100可具有與第一切割線N1中提供的閉合曲線相對應的形狀。圖1示出兩個電極藉由第一切割步驟彼此對稱地形成於電極薄片10上的情況。

如圖2中所示出，根據本發明的製造電極的方法可更包括在第一切割步驟之後執行的第二切割步驟，且在第二切割步驟中，額外地切割電極薄片10的一部分以形成與第一切割步驟中形成的電極分離的電極。更詳細地，在第二切割步驟中，可沿著第二切割線N2來切割電極薄片10。在圖2中，第一切割步驟中形成的第一切割線N1示出為單點劃線，且第二切割步驟中形成的第二切割線N2示出為雙點劃線。

與第一切割線N1相同，第二切割線N2亦可包括閉合曲線。甚至在第二切割步驟中，電極100可具有與第二切割線N2中提供的閉合曲線相對應的形狀。

此外，第一切割線N1及第二切割線N2中的每一者可包括多個閉合曲線。亦即，根據本發明，多個電極100可在第一切割步驟及第二切割步驟中的每一者中形成。圖1及圖2示出兩個電極在第一切割步驟及第二切割步驟中的每一者中彼此對稱地形成於電極薄片10上的情況。

此處，第二切割步驟可在對電極薄片10執行第一切割步驟之後執行，且電極薄片10在一個方向上移動。此外，用於在第一切割步驟中切割電極薄片10的模具（圖中未繪示）可與用於在第二切割步驟中切割電極薄片10的模具相同。因此，在根據本發明的製造電極的方法中的第一切割步驟及第二切割步驟中，第一切割線N1的總體形狀可與第二切割線N2的總體形狀相同。因此，第一切割步驟中形成的電極的形狀亦可與第二切割步驟中形成的電極的形狀相同。

第一切割步驟及第二切割步驟中的每一者中形成的電極的結構如下。亦即，如圖1及圖2中所示出，第一切割步驟及第二切割步驟中的每一者中形成的電極100可包括：主體部分110，形成電極的主體；以及電極突片120，在一個方向上自主體部分110突起。此處，主體部分110可包括：第一主體部分112，具有第一寬度W1且在第一方向D1上延伸第一長度L1；以及第二主體部分114，具有小於第一長度L1的第二寬度W2，且在第二方向D2上自第一主體部分112的一個末端延伸第二長度L2。此可理解為主體部分110具有如圖1及圖2中所示出的L形狀。因此，如圖1及圖2中所示出，在主體部分110中，第一方向D1與第二方向D2可彼此垂直。

在第一切割步驟及第二切割步驟中形成的多個電極100上分別形成的多個電極突片120的至少部分可在彼此相對的方向上突起。圖1及圖2示出如下狀態：在第一切割步驟及第二切割步驟中分別形成的兩個電極100中，形成於電極薄片10的上部部分上的電極100的電極突片120向上突起，且形成於電極薄片10的下部部分上的電極100的電極突片120向下突起。

根據本發明，如圖2中所示出，第一切割線N1及第二切割線N2可在區域的一部分上彼此交疊。此處，第一切割步驟中形成的電極及第二切割步驟中形成的電極可藉由使用第一切割線N1及第二切割線N2彼此交疊的區域作為邊界而彼此接觸。在圖2中，儘管藉由第一切割線N1形成的電極與藉由第二切割線N2形成的電極之間的邊界示出為雙點劃線，但為方便起見，此邊界僅示出為單點劃線且實際上可為第一切割線N1及第二切割線N2彼此交疊的區域。

繼續，參考圖2，根據本發明，在第一切割步驟及第二切割步驟中分別形成的第一切割線N1及第二切割線N2可彼此交叉。因此，作為第一切割線N1及第二切割線N2彼此交叉的區域的交叉區域C1、交叉區域C2以及交叉區域C3可形成於電極薄片10上。可形成多個交叉區域。圖2示出形成總共六個交叉區域的情況。此處，在本說明書中，形成於彼此對稱的位置處的兩個交叉區域將由相同附圖標號表示。

此處，參考圖2，交叉區域的至少一部分可形成於第二長度L2的方向上的在第二切割步驟中形成的電極的第二主體部分114的兩個末端中的與第一切割步驟中形成的電極相鄰的一個末端（亦即，第二切割步驟中形成的電極的第二主體部分的右側末端）上。在本說明書中，藉由參考符號C1來表示第二長度L2的方向上的在第二切割步驟中形成的電極的第二主體部分114的兩個末端中的與第一切割步驟中形成的電極相鄰的一個末端上形成的交叉區域。除非在下文中另外說明，否則術語『交叉區域』意謂藉由參考符號C1表示的交叉區域。

圖3為示出根據本發明的製造電極的方法中的第一切割線及第二切割線的交叉區域中的一者的放大平面圖。

如圖2中所示出，第一切割步驟中形成的第一切割線N1及第二切割步驟中形成的第二切割線N2可彼此交叉以在電極薄片上形成交叉區域C1。

根據本發明，第一切割線N1及第二切割線N2可在交叉區域C1上以直線彼此交叉。在下文中，第一切割線N1的形成於交叉區域C1上的直線將藉由參考符號SL1表示，且第二切割線N2的形成於交叉區域C1上的直線將藉由參考符號SL2表示。

根據本發明，如圖3中所示出，第一切割線N1的形成於交叉區域C1上的直線SL1的一個末端可連接至構成第一切割線N1的曲線CL，且直線SL1可藉由切線連接至曲線CL。亦即，根據本發明，第一切割線N1的形成於交叉區域C1上的直線SL1的傾斜度可與處於曲線CL與直線SL1彼此相交的點處的曲線CL的切線傾斜度相同。

根據本發明，在藉由使用具有非典型形狀的電極來製造二級電池的製程中，可最小化電極的損壞。

圖4為示出根據比較實例的製造電極的方法中的第一切割線及第二切割線的交叉區域的放大平面圖。

根據比較實例，第一切割線N1′以彎曲形狀形成，其中反曲點處於第一切割線N1′與第二切割線N2′彼此交叉的區域上。此處，若第一切割線N1′的傾斜度及第二切割線N2′的傾斜度在反曲點處為相同的，則當第一切割線N1′及第二切割線N2′彼此交叉處的點為反曲點時，亦即參考圖2，當第二切割線N2′沿著實線形成時，可製造具有平滑邊緣的電極。

然而，當第一切割線N1′及第二切割線N2′因電極薄片或模具的非所要移動而不在反曲點處彼此交叉時，可製造具有角形邊緣的電極。

特定言之，當第二切割線N2′在第一切割線N1′中的形成有反曲點的點下方形成時，亦即參考圖2，當沿著點線形成第二切割線N2時，可製造具有尖銳邊緣的電極。特定言之，如圖4中所示出，當第一切割線N1′的傾斜度隨著第一切割線N1′逐漸遠離反曲點而顯著變化時，由於具有凹槽形狀的曲線區域圍繞在第一切割線N1′及第二切割線N2′彼此交叉的區域（圖4中所示出的圓形的內部區域）上形成的邊緣而形成，故可形成更尖銳的邊緣。特定言之，當尖銳邊緣形成於電極上時，所述電極可在將包括電極的電極總成容納至外部中的製程中受損。

然而，根據本發明，即使在第一切割線N1及第二切割線N2彼此交叉處的點因電極薄片或模具的非所要移動而變化時，可製造形成有具有均一品質的邊緣的電極。

亦即，根據本發明，由於第一切割線N1及第二切割線N2彼此交叉的區域形成為直線，且亦第一切割線N1的直線SL1形成為交叉區域C1附近的切線，交叉區域C1上的電極邊緣的清晰度程度與比較實例相比可明顯改良，以解決電極的損壞問題。

根據本發明，在藉由在交叉區域C1上相交第一切割線N1及第二切割線N2而形成的角度中，形成有電極的區域上的第一切割線N1及第二切割線N2之間的角θ可為鈍角。 二級電池電極

如圖1至圖4中所示出，根據本發明的二級電池的電極10可包括主體部分110及在一個方向上自主體部分110突起的電極突片120。此處，主體部分110可包括：第一主體部分112，具有第一寬度W1且在第一方向D1上延伸第一長度L1；以及第二主體部分114，具有小於第一長度L1的第二寬度W2，且在第二方向D2上自第一主體部分112的一個末端延伸第二長度L2。此可理解為主體部分110具有如上文所描述的L形狀。

此處，如圖1及圖2中所示出，兩條直線彼此相交的區域可形成於第二長度L2的方向上的第二主體部分114的一個末端的邊緣中的至少一者上，且所述兩條直線中的一條直線的一個末端可連接至曲線。此處，一條直線可藉由切線連接至曲線。

此外，如圖3中所示出，兩條直線彼此相交處的角（θ）可為鈍角。

當已參考特定實施例來描述本發明的實施例時，所屬領域中具有通常知識者將顯而易見，可在不脫離如以下申請專利範圍中所定義的本發明的精神及範疇的情況下進行各種變化及修改。

10:電極薄片 100:電極 110:主體部分 112:第一主體部分 114:第二主體部分 120:電極突片 A1、A2:交疊區域 C1、C2、C3:交叉區域 D1:第一方向 D2:第二方向 L1:第一長度 L2:第二長度 N1、N1′:第一切割線 N2、N2′:第二切割線 W1:第一寬度 W2:第二寬度 SL1:第一切割線的直線 SL2:第二切割線的直線 CL:第一切割線的曲線

圖1為示出藉由根據本發明的製造電極的方法中的第一切割步驟而形成於電極薄片上的第一切割線的平面圖。 圖2為示出藉由根據本發明的製造電極的方法中的第二切割步驟而形成於電極薄片上的第二切割線的平面圖。 圖3為示出根據本發明的製造電極的方法中的第一切割線及第二切割線的交叉區域中的一者的放大平面圖。 圖4為示出根據比較實例的製造電極的方法中的第一切割線及第二切割線的交叉區域的放大平面圖。

10:電極薄片

100:電極

110:主體部分

112:第一主體部分

114:第二主體部分

120:電極突片

C1、C2、C3:交叉區域

D1:第一方向

D2:第二方向

L1:第一長度

L2:第二長度

N1:第一切割線

N2:第二切割線

W1:第一寬度

W2:第二寬度

Claims (11)

1. 一種製造電極的方法，所述方法包括： 第一切割步驟，沿著包括閉合曲線的第一切割線（N1）來切割電極薄片的一部分，以形成具有與所述第一切割線（N1）的所述閉合曲線相對應的形狀的電極；以及 第二切割步驟，在所述第一切割步驟之後，沿著包括閉合曲線的第二切割線（N2）來額外地切割所述電極薄片的一部分，以形成具有與所述第二切割線（N2）的所述閉合曲線相對應的形狀的電極，其與所述第一切割步驟中形成的所述電極分離， 其中所述第一切割線（N1）及所述第二切割線（N2）彼此交叉，以在所述電極薄片上形成交叉區域（C1），且 在所述交叉區域（C1）中，所述第一切割線（N1）形成為直線（SL1），且所述直線（SL1）的一個末端連接至構成所述第一切割線（N1）的一部分的曲線（CL），其中所述直線（SL1）藉由切線連接所述曲線（CL）。
2. 如請求項1所述的製造電極的方法，其中在所述交叉區域（C1）中，所述第二切割線（N2）形成為與所述第一切割線（N1）的所述直線（SL1）交叉的直線（SL2）。
3. 如請求項1所述的製造電極的方法，其中在所述第一切割步驟及所述第二切割步驟中，所述第一切割線（N1）的總體形狀與所述第二切割線（N2）的總體形狀相同。
4. 如請求項1所述的製造電極的方法，其中所述第一切割步驟及所述第二切割步驟中的每一者中形成的所述電極包括： 第一主體部分，具有第一寬度（W1）且在第一方向（D1）上延伸第一長度（L1）；以及 第二主體部分，具有小於所述第一長度（L1）的第二寬度（W2）且在第二方向（D2）上自所述第一主體部分的一個末端延伸第二長度（L2）。
5. 如請求項4所述的製造電極的方法，其中所述交叉區域（C1）形成於所述第二長度（L2）的方向上的在所述第二切割步驟中形成的所述電極的所述第二主體部分的兩個末端中的與所述第一切割步驟中形成的所述電極相鄰的一個末端上。
6. 如請求項4所述的製造電極的方法，其中在所述第一切割步驟及所述第二切割步驟中的每一者中形成的所述電極中，所述第一方向（D1）與所述第二方向（D2）彼此垂直。
7. 如請求項1所述的製造電極的方法，其中所述第一切割步驟及所述第二切割步驟中形成的所述電極中的每一者均形成多個。
8. 如請求項7所述的製造電極的方法，其中所述第一切割步驟及所述第二切割步驟中形成的所述電極中的每一者包括具有在一個方向上突起的形狀的電極突片，且 在所述第一切割步驟及所述第二切割步驟中形成的所述多個電極上分別形成的所述多個電極突片的至少部分在彼此相對的方向上突起。
9. 如請求項5所述的製造電極的方法，其中所述第一切割步驟中形成的所述電極及所述第二切割步驟中形成的所述電極藉由使用所述第一切割線（N1）及所述第二切割線（N2）彼此交疊的區域作為邊界而彼此接觸。
10. 一種二級電池電極，所述電極包括： 第一主體部分，具有第一寬度（W1）且在第一方向（D1）上延伸第一長度（L1）；以及 第二主體部分，具有小於所述第一長度（L1）的第二寬度（W2）且在第二方向（D2）上自所述第一主體部分的一個末端延伸第二長度（L2）， 其中兩條直線彼此相交的區域形成於所述第二長度（L2）的方向上的所述第二主體部分的一個末端的邊緣中的至少一者上，且所述兩條直線中的一條直線的一個末端連接至曲線，其中所述一條直線藉由切線連接至所述曲線。
11. 如請求項10所述的二級電池電極，其中所述兩條直線彼此相交處的角（θ）為鈍角。

Images