電極組件、包括其的電池單元和制備該電池單元的方法技術

提供電極組件、包括其的電池單元和制備該電池單元的方法，所述電極組件是通過將第一電極、第二電極、以及介于所述第一和第二電極之間的隔板堆疊和卷繞而制備的，其中所述電極組件向大致平行于所述電極組件在長度方向上的邊緣的軸的中央彎曲，和其中所述隔板在其至少一側上包括以熱塑性聚合物涂覆的層。包括該電極組件的電池單元可改善隔板與電極板之間的粘附。

【技術實現步驟摘要】
相關申請本申請要求2013年2月21日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請N0.10-2013-0018829的權益，其公開內容通過參考全部引入本文中。
本專利技術的一個或多個實施方式涉及電極組件、包括所述電極組件的電池單元、和制備所述電池單元的方法，和更具體地，涉及具有彎曲的形狀以容許內部空間的有效利用且改善隔板與電極板之間的粘附的電極組件、包括所述電極組件的電池單元、和制備所述電池單元的方法。
技術介紹
對于在用于信息通訊的便攜式電子裝置例如個人數字助理(PDA)、移動電話和膝上型電腦，電動自行車，電動車等中的二次電池的需求正大大增加，且電子裝置正變得更小和更輕，和由此實際使用小的、輕的且高容量的可再充電鋰電池。鋰電池包括薄的矩形型或薄的袋型且因此容易地可應用于電子裝置例如移動電話。然而，由于矩形型或袋型鋰電池因平的型式而可未充分地利用內部空間，且可無法應用于具有多種型式或多種尺寸的電子裝置。因此，為了在電子裝置例如具有流線型式的移動電話中使用，存在對具有容許內部空間的有效利用的型式且因此實現高容量的電池單元的需求。而且，為了制備如上的電池單元，要求改善隔板與電極板之間的粘附以實現高強度。
技術實現思路
本專利技術的一個或多個實施方式提供改善隔板與電極板之間的粘附的電極組件。本專利技術的一個或多個實施方式提供包括所述電極組件的電池單元。本專利技術的一個或多個實施方式提供制備所述電池單元的方法。另外的方面將部分地在下面的描述中闡明，和部分地將從所述描述明晰，或者可通過所提供的實施方式的實踐獲悉。根據本專利技術的一個或多個實施方式，電極組件是通過將第一電極、第二電極、以及介于所述第一和第二電極之間的隔板堆疊和卷繞而制備的，其中所述電極組件向大致平行于所述電極組件在長度方向上的邊緣的軸的中央彎曲，和其中所述隔板在其至少一側上包括以熱塑性聚合物涂覆的層。根據本專利技術的一個或多個實施方式，電池單元包括:電極組件，其通過將第一電極、第二電極、以及介于所述第一和第二電極之間的隔板堆疊和卷繞而制備，所述隔板具有包括以熱塑性聚合物涂覆的層的至少一側；從所述電極組件的一個側面伸出的電極極耳(tab)對；和殼，所述殼容納所述電極組件和電解質并且向與所述電極組件的軸相同的軸的中央彎曲。根據本專利技術的一個或多個實施方式，制備電池單元的方法包括:制備在至少一側上包括以熱塑性聚合物涂覆的層的隔板；制備包括第一電極、第二電極、以及介于所述第一和第二電極之間的所述隔板的電極組件；通過如下制備平的電池單元:將所述電極組件容納在殼中，密封除電解質入口之外的所述殼，和在注入電解質之后密封所述電解質入口 ；和使所述平的電池單元向大致平行于所述電極組件在長度方向上的邊緣的軸的中央彎曲。使所述平的電池單元彎曲可包括:在夾具對上安裝所述平的電池單元并進行壓制；和使所述夾具對的夾具分離并從所述夾具對的夾具之一取下所述電池單元。所述電池單元的平均曲率半徑R與所述夾具對的夾具的曲率半徑r之間的誤差范圍等于或小于20mm。【附圖說明】從結合附圖進行的實施方式的下列描述，這些和/或其它方面將變得明晰和更容易理解，在附圖中:圖1為根據本專利技術的實施方式的電極組件的示意性透視圖；圖2為顯示根據本專利技術的實施方式在卷繞電極組件之前的狀態的示意性橫截面圖；圖3A為根據本專利技術的實施方式的電池單元的示意性透視圖；圖3B為圖3A中說明的電池單元的示意性分解透視圖；圖4A為根據本專利技術的實施方式的電池組裝(pack)的示意性分解透視圖；圖4B為圖4A中說明的電池組裝的示意性分解透視圖；圖5為根據本專利技術的實施方式的制備電池單元的方法的流程圖；圖6為顯示根據本專利技術的實施方式的制備具有曲率半徑R的電池單元的方法的模擬圖；圖7A為顯示實施例1的電池單元的曲率半徑的頻率和平均曲率半徑的分布圖；和圖7B為顯示對比例I的電池單元的曲率半徑的頻率和平均曲率半徑的分布圖。【具體實施方式】現在將對實施方式進行詳細介紹，其實例說明于附圖中，其中相同的附圖標記始終是指相同的元件。在這點上，本實施方式可具有不同的形式且不應解釋為限于本文中闡明的描述。因此，下面僅通過參照附圖描述實施方式以說明本描述的方面。本文中所使用的術語是用于描述【具體實施方式】的目的且不意圖限制本專利技術。如本文中所使用的，單數形式“一個(種)”和“該(所述)”也意圖包括復數形式，除非上下文清楚地另外說明。將進一步理解，術語“包括”和/或“包含”當用在本說明書中時，說明存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組分，但不排除存在或添加一種或多種另外的特征、整體、步驟、操作、元件、組分和/或其集合。將理解，盡管術語第一、第二、第三等可在本文中用來描述各種元件、組分、區域、層和/或部分，但這些元件、組分、區域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅用來使一個元件、組分、區域、層或部分區別于另外的元件、組分、區域、層或部分。術語“和/或”包括相關列舉條目的一個或多個的任何和所有組合。根據本專利技術的一個或多個實施方式，電極組件是通過將第一電極、第二電極、以及介于所述第一和第二電極之間的隔板堆疊和卷繞而制備的，其中所述電極組件向大致平行于所述電極組件在長度方向上的邊緣的軸的中央彎曲，和其中所述隔板在其至少一側上包括以熱塑性聚合物涂覆的層。圖1為根據本專利技術的實施方式的電極組件10的示意性透視圖。參照圖1，電極組件10具有向大致平行于電極組件10在長度方向上的邊緣的軸的中央的彎曲型式。在本說明書中，“長度方向”是指X-軸方向，和電極組件10具有向大致平行于所述X-軸方向的軸的中央的彎曲型式。由于電極組件10容易地應用于電子裝置例如具有流線型式的移動電話，內部空間的效率可改善，且因此通過利用所述內部空間可提高容量。圖2為顯示根據本專利技術的實施方式在卷繞電極組件20之前的狀態的示意性橫截面圖。參照圖2，電極組件20通過將包括第一電極板11和第一電極活性物質層12的第一電極18、包括第二電極板17和第二電極活性物質層16的第二電極19、以及介于第一和第二電極18和19之間的隔板14堆疊而制備。包括第一電極板11和第一電極活性物質層12的第一電極18對應于正極。第一電極板11可使用鋁、鈦或其合金作為正極集流體。第一電極活性物質層12可包括作為第一電極活性物質的正極活性物質、粘結劑和任選的導電材料，且可通過例如如下形成:將所述正極活性物質、所述粘結劑和任選的所述導電材料與溶劑混合成漿料形式，將它們涂覆在第一電極板11上，然后進行熱處理。所述正極活性物質可為能夠容許鋰離子的嵌入和脫嵌的化合物，例如含鋰的過渡金屬氧化物如LiCo02、LiNi02、LiMn02、或LiMn2O4或者鋰硫屬化物化合物。所述粘結劑可為例如偏氟乙烯/六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、或聚丙烯腈。所述導電材料可為例如碳材料。所述溶劑可為例如N-甲基吡咯烷酮、丙酮或水。包括第二電極板17和第二電極活性物質層16的第二電極19對應于負極。第二電極板17可使用銅或鎳作為負極集流體。第二電極活性物質層16可包括作為第二電極活性物質的負極活性物質、粘結劑和任選的導電材料，且可通過例如如下形成:將所述負極活性物質、所述粘結劑和任選的所述導電材料與溶劑混合成漿料形式，將它們涂覆在第二電極板17上，然后進行熱處本文檔來自技高網...

【技術保護點】
電極組件，其是通過將第一電極、第二電極、以及介于所述第一和第二電極之間的隔板堆疊和卷繞而制備的，其中所述電極組件向大致平行于所述電極組件在長度方向上的邊緣的軸的中央彎曲，和其中所述隔板在其至少一側上包括以熱塑性聚合物涂覆的層。

【技術特征摘要】
2013.02.21 KR 10-2013-00188291.電極組件，其是通過將第一電極、第二電極、以及介于所述第一和第二電極之間的隔板堆疊和卷繞而制備的， 其中所述電極組件向大致平行于所述電極組件在長度方向上的邊緣的軸的中央彎曲，和 其中所述隔板在其至少一側上包括以熱塑性聚合物涂覆的層。2.權利要求1的電極組件，其中所述熱塑性聚合物為基于氟的熱塑性聚合物。3.權利要求1的電極組件，其中所述熱塑性聚合物包括聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-共-六氟丙烯。4.權利要求1的電極組件，其中所述隔板為多孔的基于聚烯烴的隔板。5.權利要求1的電極組件，其中所述隔板具有5-30μ m的厚度。6.權利要求1的電極組件，其中所述涂覆的層具有0.5-6 μ m的厚度。7.權利要求1的電極組件，其中所述電極組件相對于通過所述電極組件的中央的軸是對稱的。8.權利要求1的電極組件,其中所述電極組件具有150mm-600mm的曲率半徑。9.電池單元,包 括: 電極組件，其是通過將第一電極、第二電極、以及介于所述第一和第二電極之間的隔板堆疊和卷繞而制備的，所述隔板具有包括以熱塑性聚合物涂覆的層的至少一側； 從所述電極組件的一個側面伸出的電極極耳對；和 殼，其容納所述電極組件和電解質且向與所述電極組件的軸相同的軸的中央彎曲。10.權利要求9的電池單元，其中所述熱塑性聚合物為基于氟的熱塑性聚合物。11.權利要求9的電池單元，其中所述熱塑性聚合物包括聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-共-六氟丙烯。12.權利要求9的電池單元，其中所述電解質包括鋰鹽和非水有機溶劑。13.權利要求12的電池單元，其中所述鋰鹽包括選自LiPF6、LiBF4,LiClO4,Li (CF3SO2) 2、LiCF3SO3' LiSbF6 和 LiAsF6 的至少一種。14.權利要求12的電池單元，其中所述非水有機溶劑包括基于碳酸酯的溶劑、基于酯的溶劑、基于醚的溶劑、基于酮的溶劑、基于醇的溶劑或非質子溶劑。15.權利要求9的電池單元，其中所述電極組件向大...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金川洙，金浩誠，
申請(專利權)人：三星SDI株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR