电极组件和包含其的电化学装置的制造方法_3

文档序号:8927234阅读:来源:国知局
、多孔体、泡沫体、 无纺布体等。在根据本发明的上述实施方式中,电极极耳可W由与负极集电器的材料相同 的材料形成。
[0056] [负极活性材料]
[0057] 例如,负极活性材料可W包含;碳,诸如硬碳和石墨基碳;复合金属氧化物,诸如 LixFe2〇3(0《X《1)、LixW〇2(0《X《1)、SrixMei-xMe' y〇z(Me ;Mn、Fe、Pb或Ge ;Me';A1,B, P,Si,I族、II族和III族元素或面素;0<x《1 ;1《y《3;1《z《8);裡金属;裡合金; 基于娃的合金;基于锡的合金;金属氧化物,诸如SnO、Sn化、PbO、Pb化、Pb2〇3、Pb3〇4、訊2化、 Sb2〇4、Sb2〇5、GeO、Ge〇2、Bi2〇3、Bi2〇4和Bi205;导电聚合物,诸如聚己诀;或基于Li-Co-Ni的 材料。
[005引[隔膜]
[0059] 根据本发明的隔膜可W通过简单层压经由与折叠或轴制法不相关的简单层压法 制造的基本单元体来获得。特别地,在层压体中在隔膜和正极及负极之间的粘附可W通过 使用热在层压体内将隔膜片自身烙融w使得隔膜粘附并固定到正极和负极来实现。因此, 可W持续地维持压力W使得电极能够与隔膜片稳定地表面接触。
[0060] 设置在单电池的正极和负极之间的隔膜片或隔膜在材料方面不受特别限制,只要 隔膜片或隔膜具有离子能够移动的多孔结构即可。隔膜和隔膜片可W由相同材料形成或者 可W不由相同的材料形成。
[0061] 作为隔膜或隔膜片,例如可W使用具有高离子渗透率和机械强度的绝缘薄膜。隔 膜或隔膜片典型地具有约0. 01ym~约10ym的孔径和约5ym~约300ym的厚度。例如, 将由締姪聚合物如聚丙締、玻璃纤维或聚己締制成的具有耐化学性和疏水性的片或无纺布 用作隔膜或隔膜片。当将固体电解质如聚合物用作电解质时,固体电解质还可充当隔膜。隔 膜可W为聚己締膜,聚丙締膜,由该些膜的组合制成的多层膜,或者用于聚合物电解质或凝 胶型聚合物电解质如聚偏二氣己締、聚环氧己烧、聚丙締膳或聚偏二氣己締六氣丙締共聚 物的聚合物膜。
[0062] 隔膜可W具有经由热粘合实现的粘附功能W构成基本单元电池。隔膜片也可W (但不一定)具有该粘附功能。
[0063] 根据本发明的电极组件可W适用于通过使用正极和负极之间的电化学反应而发 电的电化学电池。电化学电池的代表性实例可W包括超级电容器、超电容器、二次电池、燃 料电池、所有种类的传感器、电解用机器和电化学反应器。在该些之中,电化学电池可W主 要用于二次电池。
[0064] 该种二次电池可W具有其中将可充电/放电的电极组件W浸在含离子的电解质 中的状态构造在电池盒中的结构。例如,该二次电池可W为裡二次电池。
[0065] 近年来,作为大型装置化及小型装置用电源,裡二次电池已经吸引了很多注意。当 在上述领域中应用裡二次电池时,裡二次电池可W具有很小的重量。为了降低二次电池的 重量,电极组件可W构造在由侣层压片制成的袋型盒中。因为裡二次电池在本领域中公知, 所W将不提供其详细描述。
[0066] 此外,如上所述,当将二次电池用于中-大型装置用电源时,二次电池可W具有如 下结构,其中:即使长时间使用,也最大程度地抑制其工作性能的劣化;实现优异的生命周 期;且可W在低成本下大规模生产。在该方面,包含根据本发明的电极组件的二次电池可W 用于使用该二次电池作为单元电池的中-大型电池模块。
[0067] 在包含具有所述多个二次电池的电池模块的电池组的情况下,该电池组可W用作 用于W下的至少一种电源;电动工具;电动车巧V),包括混合动力电动车化EV)和插入式混 合动力电动车;电动自行车;电动滑板车;电动高尔夫球车;电动卡车;和电动商务车。
[0068] 中-大型电池模块可W被构造成通过串联或串联-并联连接来将多个单元电池彼 此连接而提供高输出和大容量。然而,因为该结构在本领域中公知,所W将不提供其详细描 述。
[0069] 虽然已经结合例示性实施方式显示并描述了本发明,但对本领域的技术人员显而 易见的是,可W在不脱离由附属权利要求书所限定的本发明的主旨和范围的情况下进行修 改和改变。
【主权项】
1. 一种电极组件,其包含: 正极和负极,其中正极集电器和负极集电器分别涂布有正极活性材料和负极活性材 料;以及 设置在所述正极和所述负极之间的隔膜, 其中在构成所述正极的所述正极集电器的极耳部上设置有绝缘层。2. 根据权利要求1所述的电极组件,其中所述绝缘层设置在所述正极集电器和所述隔 膜之间,且 所述绝缘层的一部分设置成与涂布有所述负极活性材料的区域重叠。3. 根据权利要求2所述的电极组件,其中所述绝缘层连接到涂布有所述正极活性材料 的区域的端部。4. 根据权利要求3所述的电极组件,其中所述绝缘层具有露出所述极耳部的端部的露 出部。5. 根据权利要求4所述的电极组件,其中所述绝缘层具有约Imm~约20mm的宽度。6. 根据权利要求5所述的电极组件,其中所述绝缘层具有约Iym~约100ym的厚度。7. 根据权利要求1所述的电极组件,其中所述绝缘层通过涂布含有至少一种陶瓷材料 的绝缘材料获得。8. 根据权利要求7所述的电极组件,其中所述绝缘层由选自二氧化钛、碳酸钙和硫酸 钡的至少一种材料或至少两种材料的混合物形成。9. 根据权利要求8所述的电极组件,其中所述绝缘层通过涂布含有以重量比计约 10%~约90%的选自二氧化钛、碳酸钙和硫酸钡的至少一种材料或至少两种材料的混合物 的溶液或涂料且随后干燥涂布材料而获得。10. 根据权利要求1所述的电极组件,其中所述绝缘层通过将具有约200000以下的重 均分子量的聚合物膜或乳液结合并涂布到所述极耳部上而获得。11. 根据权利要求10所述的电极组件,其中所述聚合物膜由选自聚丙烯酸酯、聚苯乙 烯、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚氨酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的至 少一种材料及其组合形成。12. 根据权利要求1所述的电极组件,其中所述绝缘层包含丁苯橡胶(SBR)基聚合物。13. -种电化学装置,其包含至少一种权利要求1~12中任一项所述的电极组件。14. 根据权利要求13所述的电化学装置,其中所述电化学装置为选自二次电池、包含 多个二次电池的电池模块和包含多个电池模块的电池组中的一种。
【专利摘要】本发明公开了防止在二次电池中电极互相短路的技术。电极组件包含:正极和负极,其中正极集电器和负极集电器分别涂布有正极活性材料和负极活性材料;以及设置在所述正极和所述负极之间的隔膜。在构成所述正极的所述正极集电器的极耳部上设置有绝缘层。因此,可以在电极组件的结构中用作正极极耳的正极集电器的端部(极耳部)上设置有绝缘层以在正极/隔膜/负极的依次堆叠结构中防止正极与负极的物理短路。
【IPC分类】H01M2/10, H01M10/058, H01M10/04
【公开号】CN104904053
【申请号】CN201380003884
【发明人】金赫洙, 贾大根, 许准佑, 李香穆, 安昶范
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月27日
【公告号】EP2899791A1, EP2899791A4, US20150147629, WO2015080305A1
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