用于二次电池的电极组件及其制作方法与流程

未命名 07-14 阅读:118 评论:0


1.本公开涉及一种用于二次电池的电极组件,更详细地,涉及一种通过隔膜卷绕以进行外装收尾的电极组件。
2.另外,本公开包括一种对用于二次电池的电极组件进行收尾处理的方法。


背景技术:

3.二次电池(secondary battery)可以反复充电和放电,并且可应用于各种领域,例如各种移动设备、电动车辆(ev,electric vehicle)、混合动力车辆(hev,hybrid electrical vehicle)和储能系统(ess,energy storage system)等,随着持续性的技术发展,正在开发更加紧凑(compact)且可输出更强功率的模型。
4.通常,二次电池可以包括:电极组件,由正极板、负极板和隔膜构成;以及袋外装材料,容纳电极组件和电解液。这种电极组件为了保持正极板、负极板和隔膜的堆叠状态,在电极组件的外周面粘附绝缘胶带并固定被卷绕的电极组件以防止电极组件被散开。
5.如专利文献1所示,现有的电极组件是将绝缘胶带粘附在由正极板、负极板和隔膜组成的堆叠体的堆叠面上。由于在电极组件的外周面上重叠设置了卷绕终端和绝缘胶带,必然导致堆叠体的堆叠方向,例如电极组件的厚度增加。
6.如本领域所属普通技术人员所公知,为了增加二次电池的能量密度,即,体积能量密度(电池的每单位体积能量),目前正处于将二次电池的厚度制作为越来越薄的趋势。然而,如专利文献1所示,以缠绕胶带的方式进行收尾处理的电极组件将导致与二次电池的厚度减小化趋势相背离的结果。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.(专利文献1)韩国授权专利公报第10-2183796号


技术实现要素:

10.(一)要解决的技术问题
11.本公开是为了解决上述问题而提出,其目的在于提供一种通过隔膜卷绕堆叠体外围以进行外装收尾的电极组件。
12.另外,本公开包括可通过隔膜的未折叠设置(unfolded)的卷绕部卷绕电极组件的外围,以进行外装收尾的制作方法。
13.(二)技术方案
14.为了实现上述目的,根据本公开的用于二次电池的电极组件可以包括堆叠体:该堆叠体包括:第一电极板;第二电极板;以及隔膜,夹设在第一电极板和第二电极板之间,隔膜可以卷绕堆叠体外围以进行外装收尾。
15.优选地,本公开可以在垂直于堆叠体的堆叠方向的垂直面上形成隔膜的接合区域。
16.在本公开的实施例中,隔膜包括:折叠部,折叠而形成,以使第一电极板和第二电极板交替地堆叠;以及卷绕部,从折叠部的末端部分连续延伸,其中,卷绕部可以卷绕堆叠体外表面,并且卷绕部的长度可以延伸为使卷绕终端位于垂直于堆叠体的堆叠方向的垂直面上。
17.进一步地,折叠部可以被折叠为之字形状。
18.可选择地,卷绕终端可以覆盖垂直面的堆叠方向高度的1/2以上。
19.另外,在本公开中,隔膜的卷绕终端可以通过接合部件接合,接合部件设置在卷绕堆叠体的外围的卷绕部外表面上
20.在本公开中,隔膜的卷绕终端可以在切割面包括具有0mm至2mm范围的深度的凹凸部。
21.进一步地,接合部件可以包括粘接剂。
22.根据本公开的用于二次电池的电极组件的制作方法可以包括以下步骤:形成在折叠的隔膜之间彼此交替地堆叠第一电极板和第二电极板的堆叠体;裁剪隔膜以使隔膜具有能够卷绕堆叠体外围的延伸长度;通过隔膜卷绕堆叠体外围;在堆叠体外表面涂覆接合部件;以及将隔膜接合在涂覆于堆叠体外表面的接合部件。
23.在本公开的实施例中,隔膜可以包括:折叠部,折叠而形成,以使第一电极板和第二电极板交替地堆叠;以及卷绕部,从折叠部的末端部分连续延伸,卷绕部可以卷绕所述堆叠体外表面,并且卷绕部的长度可以延伸为使卷绕终端位于垂直于堆叠体的堆叠方向的垂直面上。
24.在接合部件的涂覆步骤中,接合部件可以涂覆在垂直于堆叠体的堆叠方向的垂直面上。
25.在隔膜的接合步骤中,朝向堆叠体的垂直面可以按压紧贴隔膜的卷绕终端。
26.在隔膜的裁剪步骤之前,可以进一步包括对隔膜提供张力的步骤。
27.可选地,本公开可以进一步包括:预热隔膜的切割预定线部位的步骤。
28.在本公开中,隔膜的卷绕终端可以在切割面包括具有0mm至2mm范围的深度的凹凸部。
29.本公开的特征和优点将通过基于附图的以下详细描述而更加明确。
30.在本说明书以及权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为一般含义或词典上的含义,而应基于发明人可适当地定义术语的概念以便以最佳的方式说明自身的发明的原则来解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。
31.(三)有益效果
32.根据以上的本发明的描述,本公开被设置为可通过隔膜卷绕电极组件的外表面周围以进行外装收尾。
33.尤其,本公开通过涂覆在电极组件的沿垂直于堆叠方向的方向设置的垂直面上的粘接剂接合隔膜的卷绕终端。由此,本公开可以在电极组件的垂直面上设置接合区域,从而在堆叠方向上无需增加厚度也能够制作厚度薄且均匀的电极组件,并且可以提高使用如上所述制作的电极组件的二次电池的能量密度。进一步地,如上所述,本公开在垂直面上设置接合区域,因此可以使堆叠面无弯曲地保持平坦,从而确保在堆叠方向上的二次电池的良好的堆叠。
34.本公开不仅可以通过接合部件的粘接剂容易地接合隔膜的卷绕终端,还可以在诸如电极组件的狭窄宽度垂直面上可靠且容易地定位隔膜。
35.如上所述,本公开通过隔膜包覆电极组件的外表面,从而还可以防止构成电极组件的组件之间的界面扩大。
36.另外,本公开可以平滑地加工隔膜的卷绕终端,以提高切割面的切割质量。
附图说明
37.图1是示意性示出根据本公开的一个实施例的用于二次电池的电极组件的立体图。
38.图2是示意性示出沿图1的i-i线截取的电极组件的剖视图。
39.图3是展开根据本公开的一个实施例的用于二次电池的电极组件的最外围面的图。
40.图4是示意性示出根据本公开的一个实施例的用于二次电池的电极组件的另一示例的立体图。
41.图5是示意性示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电极组件的立体图。
42.图6a至图6f是示出根据本公开的用于二次电池的电极组件的收尾方法的每个步骤的示意图。
43.附图标记说明
44.1:用于二次电池的电极组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
110:第一电极板
45.120:第二电极板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
130:隔膜
46.131:折叠部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
132:卷绕部
47.140:接合部件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
200:张力调整部件
48.300:切割部件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
400:加热部件
具体实施方式
49.本公开的目的、优点以及特征将会通过与附图相关的以下详细说明和优选实施例而更加清楚,然而,本公开不一定限定于此。另外,在说明本公开时,当认为对相关公知技术的具体说明可能会不必要地使本公开的主旨模糊时,将省略其详细说明。
50.在本说明书中所描述的实施例和附图不旨在将本公开限定于特定实施例。应理解为,本公开包括实施例的各种改变(modifications)、等同物(equivalents)和/或替代物(alternatives)。
51.在对附图的组件赋予附图标记时,应注意,相同的组件即使被示出在不同附图中也将尽可能地赋予相同的附图标记,并且对相似的组件将赋予相似的附图标记。
52.在本说明书中,第一、第二等术语用于区分一个组件和另一组件,组件不受所述术语的限制。在附图中,放大、省略或示意性地示出了部分组件,每个组件的尺寸不完全反映实际尺寸。
53.以下,将参照附图详细说明本公开的实施例。
54.众所周知,二次电池包括作为电池壳体的袋外装材料和容纳在袋外装材料内部的
电极组件。当然,可以通过与电解液一起内置电极组件并且密封袋外装材料来构成二次电池。
55.参照图1至图3,根据本公开的一个实施例的用于二次电池的电极组件1的特征在于,通过隔膜130卷绕堆叠体1a的外围,其中,堆叠体1a包括第一电极板110、隔膜130和第二电极板120。
56.用于二次电池的电极组件1包括一个以上的第一电极板110、一个以上的第二电极板120以及为了使第一电极板110和第二电极板120之间绝缘而插入设置的隔膜130。在第一电极板110可以突出地设置有第一电极接头111,在第二电极板120可以突出地设置有第二电极接头121。
57.进一步地,在本公开中,第一电极接头111和第二电极接头121在电极组件的长度方向两端沿彼此相反的方向,即背向的两个方向(或双向)延伸。
58.如上所述,根据本公开的一个实施例的电极组件1为在第一电极板110和第二电极板120之间夹设隔膜130并且堆叠排列的堆叠型电极组件,优选地,可以是在夹着沿第一电极板110和第二电极板120的堆叠方向折叠为之字形状的隔膜130的状态下,以彼此交替地插入第一电极板110和第二电极板120的形式堆叠的z折叠型(z-folding;或者也被称为zigzag folding、accordion folding)方式的发电元件。电极组件1可以依次堆叠一个以上的第一电极板110和一个以上的第二电极板120,可选地,如图2所示,被构成为在电极组件的最外壳层,即最上层和最下层设置第二电极板120。其中,第一电极板110可以是正极板,第二电极板120可以是负极板。
59.优选地,本公开的一个实施例可以通过隔膜130卷绕堆叠型电极组件,具体地,可以通过隔膜130卷绕堆叠体1a的外围以进行外装收尾。换言之,本公开通过作为隔膜130的未折叠设置部分的卷绕部132卷绕堆叠体1a外围,从而可以在不会使堆叠体散开的情况下进行收尾处理。如图所示,电极组件1可以通过隔膜130以卷轴方式完全包覆堆叠体1a的最外围,以使第一电极板110的侧面和第二电极板120的侧面不暴露于外部。
60.在本公开中,隔膜130可以形成为,由折叠设置为之字形状的折叠部131和从所述折叠部131连续延伸的卷绕部132形成的长片(sheet)形状。另外,本公开可以在沿第一电极板110和第二电极板120的堆叠方向折叠为之字形状的隔膜130的折叠部131之间交替地插入第一电极板110和第二电极板130,从而形成堆叠体1a。
61.如图所示,本公开可以以在第一电极接头111和第二电极接头121的突出方向上延伸的虚拟轴线为中心,通过隔膜130的卷绕部132沿堆叠体1a的外周方向进行缠绕。优选地,卷绕部132的进行方向(即,卷绕方向)可以是按照图6d的箭头方向进行卷绕的方向。
62.由此,由于本公开在垂直于隔膜130的卷绕方向的方向上突出形成第一电极接头111和第二电极接头121,因此可以消除第一电极接头111和第二电极接头121的干扰,从而容易执行隔膜130的卷绕作业。另外,本公开通过基于隔膜130的卷绕部132的卷绕作业以预定压力按压堆叠体1a的外围面,例如,堆叠面1b和垂直面1c,因此可以期待电池的稳定性。施加在堆叠面1b的面压力不仅可以抑制由于袋型二次电池的特性而导致膨胀的溶胀现象,还可以在构成电极组件的电极板和隔膜之间确保稳定的界面接触。另外,施加在垂直面1c的面压力可以良好地保持堆叠在隔膜的折叠部之间的第一电极板和第二电极板的对齐(alignment)状态。
63.隔膜130包括从如上所述的被折叠为之字形状的折叠部131的末端部分连续延伸的卷绕部132,其中,卷绕部132的延伸长度l可以被设置为,能够沿堆叠体1a的外表面的外周方向卷绕多次,优选地,能够卷绕一次以上,更优选地,能够卷绕一次。即,卷绕部132的延伸长度l的大小可以被设置为,能够在包覆堆叠体1a的外围的同时,使卷绕部的卷绕终端位于堆叠体的垂直面1c上。其中,垂直面是指在垂直于堆叠体1a的堆叠方向的宽度方向上彼此面对的两个侧面,作为参考,堆叠面1b是指在堆叠体1a的堆叠方向上彼此面对的两个平坦表面。
64.尤其,根据本公开的一个实施例的电极组件1可以将隔膜130的末端,即从折叠部131延伸的卷绕部132的卷绕终端132a接合到接合部件140,从而防止隔膜130和/或第一电极板110、第二电极板120散开。当然,在本公开描述的接合部件140可以是绝缘粘接剂。
65.如本领域所属普通技术人员所公知,现有的电极组件通过在其堆叠面上粘附粘接胶带来进行收尾处理。与其不同,本公开代替粘接胶带而在隔膜的卷绕部和卷绕终端之间夹设接合部件140以形成接合区域。进一步地,根据本公开的一个实施例的电极组件将与隔膜的卷绕终端的接合区域设置在大致垂直于电极组件的堆叠方向的垂直面1c上。更具体地,本公开将通过涂覆接合部件形成的接合区域设置在相邻于卷绕部132的起始部位的垂直面上。
66.为此,本公开在覆盖电极组件1的堆叠体1a的垂直面1c的卷绕部132外表面上涂覆接合部件140。当然,将卷绕部的长度延伸以使卷绕部132的卷绕终端132a面对涂覆有接合部件140的堆叠体的垂直面。电极组件1被设置为能够通过卷绕终端覆盖垂直面1c的堆叠方向高度t的1/2以上,以在堆叠体1a的垂直面1c上确保充分的接合区域的同时,确保隔膜的可靠的接合力。
67.可选地,为了减少隔膜的使用量以节约制作成本,在本公开中,向下侧弯曲从设置在堆叠体1a的堆叠方向上侧的第二电极板120和第一电极板110之间引出的隔膜130的卷绕部132,即,卷绕部132的作为起始部位的卷绕始端,并且沿堆叠体1a的外表面周围卷绕以使卷绕终端132a经过卷绕始端132b而延伸。由此,电极组件1可以沿堆叠体1a的外表面的外周方向卷绕卷绕部132一次,从而使卷绕终端132a在相邻于卷绕部的起始部位的垂直面1c上面对卷绕部132。
68.因此,本公开可以在相邻于卷绕部的起始部位的垂直面1c上设置接合区域,以实现薄膜的电极组件。由于可以使堆叠面1b无弯曲地保持平坦,因此可以提供薄膜的电极组件,最终,可以制作改善了体积能量密度的厚度薄的二次电池,并且可以将二次电池的堆叠方向上的厚度均匀地设置以确保二次电池的良好的堆叠。
69.根据本公开的一个实施例的电极组件将隔膜130裁剪为能够提供折叠部131和未折叠设置的卷绕部132。应将隔膜130切割为能够确保卷绕部132的延伸长度l可包覆堆叠体1a外表面一圈程度的预定长度。
70.在切割隔膜130时,应力集中在隔膜130的切割面,即卷绕终端132a的切割面,因此卷绕终端的切割面不可避免地形成不光滑且具有预定粗糙度的微细凹凸部(包括裂痕)。这种微细凹凸部会降低切割面的切割质量,最终可能会导致二次电池的不良。
71.因此,本公开将存在于卷绕终端的切割面的凹凸部限制在0mm至2mm范围的深度d,从而可以确保可靠的切割质量。
72.图4是示意性示出根据本公开的一个实施例的用于二次电池的电极组件的另一示例的立体图。
73.在根据本公开的另一示例中,用于二次电池的电极组件1包括一个以上的第一电极板110、一个以上的第二电极板120、为了使第一电极板110和第二电极板120之间绝缘而插入设置的隔膜130以及接合从隔膜的折叠部连续延伸的卷绕部132的卷绕终端132a的接合部件140。如本领域所属普通技术人员所公知,第一电极接头111和第二电极接头121分别从第一电极板110和第二电极板120突出。其中,当第一电极板110为正极板时,第二电极板120可以是负极板,此时,第一电极接头可以是正极接头,第二电极接头可以是负极接头。
74.如图所示,在本公开中,第一电极接头110和第二电极接头120以在电极组件1的长度方向一端隔开的状态在相同方向,即,在一个方向(单向)上延伸以使它们平行。
75.尤其,通过隔膜130的未折叠设置的卷绕部132沿着堆叠体外表面的最外围周围来卷绕电极组件1,其中,在覆盖大致垂直于堆叠体的堆叠方向的垂直面的卷绕部132外表面上涂覆接合部件140,并且通过涂覆在垂直面上的接合部件140来固定卷绕部132的卷绕终端132a。本公开可通过这种电极组件的外装收尾可靠地保持第一电极板、第二电极板和隔膜的堆叠/折叠结构。
76.图5是示意性示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电极组件的立体图。图5所示的电极组件为图1至图3所示的根据本公开的一个实施例的电极组件的变形例,除了隔膜的折叠方式之外,其余部分由非常相似的结构形成,因此为了有助于明确理解本公开,在此将排除对相似或相同的结构的描述。
77.根据本公开的另一实施例的电极组件为如上所述的在第一电极板110和第二电极板120之间夹设隔膜130并堆叠排列的堆叠型电极组件,优选地,是在隔膜的一面交替地隔开设置第一电极板110和第二电极板120,并以相同方向重复折叠隔膜130的卷绕(winding)方式的发电元件。
78.如本领域所属普通技术人员所公知,根据本公开的另一实施例的电极组件也可以在隔膜的一面上隔开设置一个以上的第一电极板110,并且在隔膜的另一面上隔开设置一个以上的第二电极板120,从而以相同方向重复折叠隔膜130。
79.优选地,本公开的另一实施例可以通过隔膜130卷绕堆叠型电极组件,具体地,可以通过隔膜130卷绕堆叠体1a的外围以进行外装收尾。换言之,本公开通过作为隔膜130的未折叠设置部分的卷绕部132卷绕堆叠体1a外围,从而可以在不会使堆叠体散开的情况下进行收尾处理。如图所示,电极组件1可以通过隔膜130以卷轴方式完全包覆堆叠体1a的最外围,以使第一电极板110的侧面和第二电极板120的侧面不暴露于外部。
80.在本公开中,隔膜130可以形成为,由在一个方向上反复折叠设置的折叠部131和从所述折叠部131连续延伸的卷绕部132形成的长片形状。
81.根据本公开的另一实施例的电极组件1可以将隔膜130的末端,即从折叠部延伸的卷绕部132的卷绕终端132a接合到接合部件140,从而防止隔膜130和/或第一电极板110、第二电极板120散开。当然,在本公开描述的接合部件140可以是绝缘粘接剂。
82.如图所示,本公开在隔膜的卷绕部和卷绕终端之间夹设接合部件140以形成接合区域。进一步地,根据本公开的另一实施例的电极组件将与隔膜的卷绕终端的接合区域设置在大致垂直于电极组件的堆叠方向的垂直面1c上。
83.电极组件1被设置为能够通过卷绕终端覆盖垂直面1c的堆叠方向高度的1/2以上,以在堆叠体1a的垂直面1c上确保充分的接合区域的同时,确保隔膜的可靠的接合力。
84.除此之外,根据本公开的用于二次电池的电极组件可以是例如在第一电极板和第二电极板之间夹设隔膜,从而卷绕形成为螺旋形状的极芯(jelly roll)型电极组件,并且,只要是能够在反复堆叠第一电极板、隔膜和第二电极板的同时,在堆叠方向上提供预定厚度的电极组件,即可不限于特定形状。
85.如上所述,本公开的特征在于,在通过隔膜卷绕电极组件的外表面的同时,使隔膜的卷绕终端位于电极组件的垂直面上。以下是对通过隔膜缠绕电极组件的外表面以进行收尾处理的制作方法的描述。其中,本公开将基于z折叠型方式的电极组件而描述隔膜的卷绕方法。
86.参照图6a,本公开包括在一个以上的第一电极板110和一个以上的第二电极板120之间夹设隔膜130,以通过堆叠排列而形成堆叠体1a的步骤(s100)。如图所示,隔膜130包括被折叠为之字形状的折叠部131和从折叠部131的末端部分连续延伸的卷绕部132,具体地,在步骤(s100)中,可以在以第一电极板110和第二电极板120的堆叠方向折叠为之字形状的隔膜130的折叠部131之间形成彼此交替地堆叠第一电极板110和第二电极板120的堆叠体1a。
87.在形成堆叠体之后,本公开可以在图6c所示的隔膜的裁剪步骤之前包括对隔膜130提供张力的步骤(s200)。
88.如果对隔膜提供的张力没有保持在恒定水准,则会发生隔膜被折叠的现象,并由此可能会发生堆叠不良的问题,并且当诸如切割的物理外力被施加到隔膜时,由于应力集中在卷绕终端的切割面,因此可能会引起隔膜撕裂等问题。
89.为了使隔膜130保持在紧绷的状态而不会松弛,本公开可以通过张力调整部件200对隔膜施加预定的张力。如图所示,张力调整部件200可以由张力辊、能够夹紧隔膜或解除夹紧的夹具等构成。
90.进一步地,张力提供步骤(s200)可以介入从步骤(s100)到步骤(s300)为止的过程、以及从步骤(s100)到步骤(s300)为止的过程,以引导隔膜的顺利折叠、平滑地裁剪隔膜的切割面并有效地卷绕隔膜的卷绕部。
91.如图6c所示,本公开包括裁剪隔膜130的步骤(s300)。优选地,本公开将隔膜裁剪为能够以沿堆叠体外表面的最外围的卷绕方向卷绕多次,优选地,能够卷绕一次以上,更优选地,能够卷绕一次的长度。
92.换言之,隔膜130包括卷绕部132,卷绕部132相当于在将隔膜折叠为使第一电极板和第二电极板彼此交替堆叠之后未折叠设置的部分。卷绕部132具有能够以卷轴方式包覆堆叠体外表面的延伸长度l(参照图3)。进一步地,卷绕部132的延伸长度具有大于堆叠体的外围长度的大小。
93.如图所示,本公开的步骤(s300)可以通过刀具(knife)来切割隔膜,或利用激光、热线等来切割隔膜。
94.在切割隔膜时,可通过提高隔膜130的切割面,即卷绕终端132a(参照图1)的切割质量来提供平滑的切割面。因此,本公开可以使存在于卷绕终端的切割面的凹凸部具有0mm至2mm范围的深度d(参照图1)。
95.如上所述,本公开在裁剪步骤中,可以在垂直于被施加张力的隔膜130的长度延伸方向的隔膜的宽度方向上排列切割部件300,以能够平滑地切割加工隔膜130的卷绕终端132a的微细凹凸部(参照图1、图4和图5)。
96.可选地,本公开对隔膜130进行预热,以软化相邻于切割预定线(即,卷绕终端)的部位,从而可以在切割时最小化在卷绕终端的切割面产生裂痕和/或撕裂等的发生,同时平滑地加工切割面。为此,本公开可以进一步包括与隔膜300的切割预定线相邻设置的加热部件400。加热部件400内置在张力调整部件200的内部,以能够在通过张力调整部件事先预热隔膜的切割面的同时,对隔膜施加张力。与此不同地,加热部件也可以夹设在张力调整部件200和切割部件300之间,以能够更加靠近地设置在切割部件的上游侧。
97.其中,加热部件400可以将加热温度设定为例如高分子树脂系隔膜的软化点(开始热变形的温度)或熔融点以下的温度。通过如上所述的加热部件的设定温度预热隔膜的切割预定线部位,可以在防止隔膜的切割预定线部位的热变形的同时,软化隔膜的物性,从而可以平滑地切割加工卷绕终端的切割面。与此不同地,当以软化点或熔融点以上的温度加热隔膜时,不仅会使切割面不平滑,还可能会产生再熔接的现象。另外,本公开不仅可以在切割时通过软化工艺预先防止切屑的飞散,还可以以较小的按压力容易地进行切割。
98.图6d示出通过隔膜130卷绕堆叠体外围的步骤(s400)。在卷绕步骤(s400)中,可以以堆叠体1a的外周方向卷绕隔膜130的卷绕部132一次以上,以防止在隔膜的130的折叠部与第一电极板110、第二电极板120之间的界面产生间隙。
99.优选地,隔膜130的卷绕部132以图6d的箭头方向卷绕,以最小化堆叠体的堆叠面和卷绕部的重叠机会,从而可以排除在电极组件的堆叠方向上的厚度增加。即,如图2所示,本公开使设置在最下层的第二电极板120(例如,负极板)位于折叠部131的起始部分,与此对应地,使设置在最上层的第二电极板120位于折叠部的末端部分,其中,使从折叠部131的末端部分延伸的卷绕部132沿电极组件的外周方向卷绕,以能够使其依次覆盖堆叠体的最下层、堆叠体的最上层。
100.在本公开中,可以与顺序无关地进行隔膜的裁剪步骤(s300)和隔膜的卷绕步骤(s400)。如说明书中所描述,本公开可以在先处理裁剪步骤(s300)之后处理卷绕步骤(s400),并且也可以是相反的情况。
101.接下来,本公开包括在堆叠体1a的外表面涂覆接合部件140,例如绝缘粘接剂的步骤(s500)(参照图6e)。
102.特别地,本公开在以垂直于堆叠体1a的堆叠面的方向设置的垂直面1c上涂覆接合部件140。更详细地,接合部件140涂覆在沿电极组件的长度方向重叠设置在垂直面的卷绕部132的外表面上。
103.如图所示,接合部件140可以仅涂覆在与包覆堆叠体外表面的卷绕部的卷绕终端重叠设置的垂直面上,并且不限于此,也可以在大致垂直于堆叠体的堆叠方向的两个垂直面上涂覆接合部件以保持卷绕部的良好的卷绕状态。
104.进一步地,如图所示,可以通过粘接剂喷射喷嘴a来涂覆接合部件140,其中,可以在垂直面1c的堆叠方向高度的1/2位置涂覆接合部件。
105.为了与接合部件的涂覆位置相对应,本公开可以在步骤(s300)中以预定的延伸长度裁剪卷绕部132,以能够将卷绕部132的卷绕终端132a定位在电极组件的垂直面上。即,本
公开在步骤(s300)中裁剪卷绕部以能够通过隔膜30的卷绕终端132a覆盖垂直面的堆叠方向高度的1/2以上。
106.以上,描述了在步骤(s400)之后执行步骤(s500),然而,本公开不限于此,也可以同时执行上述的步骤(s400)和步骤(s500),还可以在先执行步骤(s500)之后执行步骤(s400)。
107.最终,本公开可以通过步骤(s600)将隔膜的末端,即卷绕终端132a接合固定在堆叠体外表面(图6f)。本公开通过涂覆在堆叠体的垂直面1c上的接合部件140将卷绕终端132a接合在包围堆叠体外围的卷绕部。
108.进一步地,本公开可以利用刷(brush)/滚柱(roller)的按压力或风机(blower)的空气压力将卷绕终端按压紧贴在垂直面上,以确保隔膜的卷绕终端和堆叠体的垂直面之间的可靠的接合状态。如图所示,滚柱可以在紧贴于电极组件的垂直面而移动的同时,将隔膜的卷绕终端按压并附接在隔膜的卷绕部。滚柱可以在以图6f所示的箭头方向,即堆叠方向设置的移动区间移动,从而缩短滚柱的移动区间以提高作业效率。另外,滚柱形成为长于电极组件在长度方向上的长度,从而可以减少在接合时卷绕终端被挤出的现象。
109.以上,通过具体实施例详细描述了本公开。实施例用于具体描述本公开,本公开不限于此。在本公开的技术思想范围内,本领域所属普通技术人员显然可以进行变形或改进。
110.本公开的简单变形或改变均属于本公开的范围,本公开的具体保护范围将通过所附权利要求书变得更加清楚。

技术特征:
1.一种用于二次电池的电极组件,其特征在于,所述电极组件包括堆叠体,所述堆叠体包括:第一电极板;第二电极板;以及隔膜,夹设在所述第一电极板和所述第二电极板之间,其中,所述隔膜卷绕所述堆叠体外围以进行外装收尾。2.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极组件,其中,所述电极组件在垂直于所述堆叠体的堆叠方向的垂直面上形成所述隔膜的接合区域。3.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极组件,其中,所述隔膜包括:折叠部,折叠而形成,以使所述第一电极板和所述第二电极板交替地堆叠;以及卷绕部,从所述折叠部的末端部分连续延伸,所述卷绕部卷绕所述堆叠体外表面,并且所述卷绕部的长度延伸为使卷绕终端位于垂直于所述堆叠体的堆叠方向的垂直面上。4.根据权利要求3所述的用于二次电池的电极组件,其中,所述折叠部被折叠为之字形状。5.根据权利要求3所述的用于二次电池的电极组件,其中,所述卷绕终端覆盖所述垂直面的堆叠方向高度的1/2以上。6.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极组件,其中,所述隔膜的卷绕终端通过接合部件接合,所述接合部件设置在卷绕所述堆叠体的外围的所述卷绕部外表面上。7.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极组件,其中,所述隔膜的卷绕终端在切割面包括具有0mm至2mm范围的深度的凹凸部。8.根据权利要求6所述的用于二次电池的电极组件,其中,所述接合部件包括粘接剂。9.一种用于二次电池的电极组件的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括以下步骤:形成在折叠的隔膜之间交替地堆叠第一电极板和第二电极板的堆叠体;裁剪所述隔膜以使所述隔膜具有能够卷绕所述堆叠体外围的延伸长度;通过所述隔膜卷绕所述堆叠体外围;在所述堆叠体外表面涂覆接合部件;以及将所述隔膜接合在涂覆于所述堆叠体外表面的接合部件。10.根据权利要求9所述的用于二次电池的电极组件的制作方法,其中,所述隔膜包括:折叠部,折叠而形成,以使所述第一电极板和所述第二电极板交替地堆叠;以及卷绕部,从所述折叠部的末端部分连续延伸,所述卷绕部卷绕所述堆叠体外表面,并且所述卷绕部的长度延伸为使卷绕终端位于垂直于所述堆叠体的堆叠方向的垂直面上。11.根据权利要求9所述的用于二次电池的电极组件的制作方法,其中,
在所述接合部件的涂覆步骤中,所述接合部件涂覆在垂直于所述堆叠体的堆叠方向的垂直面上。12.根据权利要求9所述的用于二次电池的电极组件的制作方法,其中,在所述隔膜的接合步骤中,朝向所述堆叠体的垂直面按压紧贴所述隔膜的卷绕终端。13.根据权利要求9所述的用于二次电池的电极组件的制作方法,其中,在所述隔膜的裁剪步骤之前,进一步包括对所述隔膜提供张力的步骤。14.根据权利要求9所述的用于二次电池的电极组件的制作方法,其特征在于,所述制造方法进一步包括:预热所述隔膜的切割预定线部位的步骤。15.根据权利要求10所述的用于二次电池的电极组件的制作方法,其中,所述隔膜的卷绕终端在切割面包括具有0mm至2mm范围的深度的凹凸部。

技术总结
本公开涉及一种用于二次电池的电极组件及其制造方法,用于二次电池的电极组件可以包括堆叠体,该堆叠体包括:第一电极板;第二电极板;以及隔膜,夹设在第一电极板和第二电极板之间,其中,隔膜可以卷绕堆叠体外围以进行外装收尾。另外,本公开可以包括一种通过隔膜进行外装收尾的用于二次电池的电极组件的制作方法。方法。方法。


技术研发人员:梁志源 吴泳来 郑载泳
受保护的技术使用者:SK新能源株式会社
技术研发日:2022.12.30
技术公布日:2023/7/13
版权声明

本文仅代表作者观点,不代表航空之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)

飞行汽车 https://www.autovtol.com/

分享:

扫一扫在手机阅读、分享本文

相关推荐