[发明专利]通过缠绕型电极堆置来制造堆置电极的方法和由此堆置的电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造可再充电锂离子电池堆置件的方法和由该方法制造的电极堆置件。具体地，本发明涉及一种缠绕型电极堆置方法，其中电极以如下方式被堆置，即，电极被放置成在隔离层的两侧上彼此面对，预定的张紧力沿着隔离层的纵向施加到隔离层上，且电极组件被转向，以便另一个隔离层在电极外部形成，本发明还涉及用该方法制造的可再充电锂离子电池的电极堆置件。

背景技术

随着信息通信工业的发展，便携装置的使用持续增加，需要满足便携装置的高性能和多功能的具有大容量、高性能和长寿命要求的可再充电锂离子电池的需求也持续增加。近年来，用于电动车辆或混合电动车辆的可再充电锂离子电池已经具有有效的发展。因此，在具有大容量、高输入、高输出和长寿命特性的电池方面比在用于中/小尺寸的便携电子器件的可再充电锂离子电池方面，已经做出的有效研究更多。因此，存在这样的趋势，即，在可再充电锂离子电池的组装方法方面的研究持续增多。

可再充电锂离子电池传统的组装方法主要划分为两类，胶体轧制型和折叠堆置型。胶体轧制型是用一种叫作缠绕方法的步骤缠绕阴极电极和阳极电极的方法，其中隔离层夹在阴极电极和阳极电极之间，折叠堆置型是一种堆置阳极电极、隔离层和阴极电极的方法，其中在它们之间保持预定的区域。在这两种方法中，电极通常如图1和图2所示来制造。通常地，阳极电极比阴极电极的尺寸小，并且阳极电极必须置于阴极电极的尺寸范围内，且其中隔离层夹在阳极电极和阴极电极之间。如果阳极电极的尺寸大于阴极电极或阳极电极堆置到阴极电极之外，在阳极电极超出阴极电极处的阴极电极的部分将产生副反应，从而形成锂金属枝状晶体因此急速地缩短锂离子电池的寿命。此外，由于所述副反应形成的锂金属枝状晶体能引起短路，由此阳极电极和阴极电极彼此电连接。在这种情况下，锂离子电池可能处于危险情形。

图1是显示用传统的折叠堆置方法制造可再充电锂离子电池的方法的示例性视图。如图1所示，在传统的折叠堆置方法中，根据预先确定的尺寸切割的阳极电极121a、隔离层110和阴极电极122a以这个顺序交替地堆置，从而形成用于可再充电锂离子电池161的电极堆叠件。在该方法中，阳极电极121a和阴极电极122a在堆置步骤之后的处理步骤中是杂乱的，因为被构造为围绕阳极电极121a和阴极电极122a的隔离层110的张紧力在堆置步骤中是很弱的。在这种情况下，在阴极电极122a从阳极电极121a滑动的位置产生杂乱部分180，从而产生副反应。此外，在电极完成后，在每个电极和隔离层之间存在边缘部分190。因此，在电池充、放电之后，电池的外观由于电池内的漂浮物而膨胀。

图2A是显示用于通过传统的缠绕型堆置方法制造的可再充电锂离子电池的电极堆置件的示例性视图，和图2B是显示利用该缠绕方法制造的可再充电锂离子电池的形变的示例性视图。如图2B所示的这种方法的问题在于，由于缠绕单元的中央部分和边缘部分上集中的应力的差异，电池的寿命在长期的充、放电过程中会减少。

发明内容

因此，本发明为解决现有技术中的上述问题而产生，本发明的一个目的是提供制造用于可再充电锂离子电池的电极堆置件的方法，该方法通过将隔离层和电极之间边缘部分最小化以及使施加到电池的前表面应力均匀化，能增加电池的寿命。

本发明的另一个目的是提供用上述方法制造的电极堆置件。

本发明的又一个目的是提供使用上述电极堆置件的可再充电锂离子电池。

根据本发明的一个实施例，提供一种用于可再充电锂离子电池的电极堆置件的制造方法，其包括以下步骤：

通过堆置隔离层、在隔离层一侧上的第一电极和在隔离层另一侧上的第二电极来形成单元电极主体，其中预定的张紧力沿着所述隔离层的纵向施加至所述隔离层；

绕一旋转轴线缠绕所述单元电极主体180°，所述旋转轴线位于单元电极主体的中心并垂直于隔离层的纵向，从而完成第一阶段堆置件；

在位于第一电极外部的隔离层上堆置第三电极，在位于第二电极外部的隔离层上堆置第四电极，然后绕同一旋转轴线在相同的方向上缠绕单元电极主体180°，从而完成第二阶段堆置件；和

用相同方式重复堆置和缠绕电极来堆置预定数目的电极，然后推动隔离层的两个端部至一侧，从而完成最终电极堆置件。

此处，第一电极和第四电极可具有相同的极性(例如阳极或阴极)，第二电极和第三电极可具有相同的极性(例如阴极或阳极)，但是具有与第一电极和第四电极不同的极性。