[發明專利]具有改善的穩定性的電極組件及其制造方法

有效

• 申請號: 201480003373.2
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN104854752B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 高明勛;樸志元;潘鎮浩;鄭雅澟;羅勝昊
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M10/058
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高偉;陸弋

本發明涉及一種具有改善的安全性并且能夠減小分隔物的收縮的電極組件及其生產方法。根據本發明的一個優選實施例的具有改善的安全性的電極組件包括：單元堆疊部分，該單元堆疊部分具有(a)重復地布置具有交替地布置并且一體地聯接的、相同數目的電極和分隔物的一種類型的基本單元的結構或者(b)根據預定次序布置具有交替地布置并且一體地聯接的、相同數目的電極和分隔物的至少兩種類型的基本單元的結構。(a)中的該一種類型的基本單元具有順序地布置第一電極、第一分隔物、第二電極和第二分隔物的四層結構，或者具有重復地布置該四層結構的結構，并且根據預定次序布置(b)中的所述至少兩種類型的基本單元的每一個形成四層結構或者重復地布置該四層結構的結構。此外，分隔物具有比電極大的尺寸，從而其邊緣暴露于電極和分隔物的外側，并且在一個基本單元中所包括的分隔物的邊緣可以附著到彼此從而形成密封部分，或者在單元堆疊部分中所包括的分隔物的邊緣可以附著到彼此從而形成密封部分。

技術領域

本發明涉及一種具有改善的穩定性的電極組件和一種制造該電極組件的方法，并且更加具體地，涉及一種能夠降低分隔物的收縮率的、帶有改善的穩定性的電極組件和一種制造該電極組件的方法。

背景技術

本申請要求在韓國知識產權局于2013年2月15日提交的韓國專利申請No.10-2013-0016512和在2014年2月17日提交的No.10-2014-0017701的優先權，其公開內容通過引用而被并入本文。

作為電動車輛(EV)、混合動力電動車輛(HEV)、并聯式混合動力電動車輛(PHEV)等的電源，二次電池受到關注，作為用于解決使用化石燃料的普通汽油車輛、柴油車輛等的空氣污染的手段提出了這種二次電池。在中型和大型設備諸如車輛中，高功率和高容量是必要的，并且使用了多個電池單元電連接的中型和大型電池模塊。

然而，因為中型和大型電池模塊優選地制造為具有小的尺寸和輕的重量，所以已經主要地作為中型和大型電池模塊的電池單元來制造相對于容量而言具有高堆疊度和輕的重量的棱形式電池、袋式電池等。

通常，電極組件是根據具有正極(cathode)/分隔物/負極(anode)結構的電極組件的結構來分類的，并且典型地，電極組件分類成果凍卷式(卷式)電極組件和堆疊式(層疊式)電極組件，該果凍卷式(卷式)電極組件具有長片式正極和負極的、其中長片式分隔物布置在該長片式正極和負極之間的卷起結構，和該堆疊式(層疊式)電極組件通過順序地堆疊切割成特定尺寸的多個正極和負極其中分隔物在該正極和負極之間而獲得。優選地，電極組件的結構包括堆疊式結構和堆疊/折疊式結構。

堆疊式結構在本技術領域中是廣泛已知的，并且在本公開中將省略關于它的解釋。在由本申請人提交的韓國專利申請公報No.2001-0082058、2001-0082059和2001-0082060中公開了具有堆疊/折疊式結構的電極組件的詳細說明。

參考圖1，在堆疊/折疊式結構的電極組件1中，包括順序地堆疊的正極、分隔物和負極的多個基本單元1a、1b、2、3和4重疊，并且在重疊的部分中的每一個中，置入分隔物片5。分隔物片5具有用于包裹基本單元的長度，并且在連續地從基本單元1a到最外面的基本單元4包裹基本單元中的每一個時，分隔物片5布置在基本單元的重疊部分處。

通過熱焊接、通過使用膠帶6的附接等修整分隔物片5的末端部分。通過在具有長的長度的分隔物片5上布置基本單元1a、1b、2、3和4并且一個接一個地從其一個末端部分卷起分隔物片5而制造堆疊/折疊式電極組件。然而，在這個結構中，可以在位于中心部分中的基本單元1a、1b和2和位于外部部分處的基本單元3和4之間產生溫度梯度，由此產生不同的散熱效率。因此，在長時間使用之后，壽命可能降低。

通常，設置在基本單元中的分隔物主要地通過使用聚合物材料來形成，并且具有熱收縮性質。相對于電極組件或者包括該電極組件的二次電池來執行過度充電測試和熱箱測試以評價穩定性。在執行測試期間，一些不良電極組件或者包括該不良電極組件的二次電池可能燃燒。因為分隔物由于熱而收縮并且通過正極和負極的接觸發生短路，所以可能發生燃燒。