[发明专利]电极组件和包括该电极组件的锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够重复充电和放电的锂二次电池以及一种构成该锂二次电池的电极组件。

背景技术

随着能源价格由于化石燃料的消耗而上涨，并且对环境污染的关注已经放大，作为未来生活的必要因素，对环境友好的替代能源的需求已经增长。具体地，移动装置的多功能、高性能和小型化的新趋势已经增加了对具有高容量且同时具有小尺寸的二次电池的需求。

在电池的形状方面，对于足够薄以应用于诸如移动电话的产品的棱柱二次电池或袋形二次电池的需求非常高。在电池的材料方面，对于锂二次电池，诸如具有高能量密度、放电电压和输出稳定性的锂离子电池和锂离子聚合物电池的需求非常高。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种具有高的容量/厚度比的电极组件以及包括该电极组件的锂二次电池。

技术解决方案

根据本发明的一方面，通过提供一种包括堆叠的2n个(n为等于或大于1的自然数)极性体的电极组件来实现上述和其它目的。

极性体可以是从由下列极性体组成的组中选择的一个或多个极性体：(i)阴极；(ii)阳极；(iii)第一电极元件，第一电极元件包括阴极、 阳极和第一隔膜，第一电极元件被构造成具有堆叠结构，在该堆叠结构中，阴极和阳极在第一隔膜被可分离地设置在阴极和阳极之间的状态下堆叠；(iv)第二电极元件，第二电极元件包括阴极、阳极和第一隔膜，第二电极元件被构造成具有堆叠结构，在该堆叠结构中，阴极和阳极在第一隔膜被设置在阴极和阳极之间的状态下堆叠，阴极、阳极和第一隔膜彼此附接；和(v)第三电极元件，第三电极元件包括从阴极和阳极中选择的任一个和第一隔膜，从阴极和阳极中选择的任一个和第一隔膜彼此附接。

具体地，第一电极元件可包括具有不同极性或相同极性的最外侧电极。以相同方式，第二电极元件可包括具有不同极性或相同极性的最外侧电极。

第二电极元件可被构造成具有其中所述最外侧电极中的至少一个最外侧电极被设置在第一隔膜之间的结构。也就是说，第二电极元件可被构造成具有其中所述最外侧电极中的一个最外侧电极被设置在第一隔膜之间的结构，或者具有其中所述最外侧电极中的两个最外侧电极都被设置在第一隔膜之间的结构。

另外，第三电极元件可被构造成具有其中从阴极和阳极中选择的任一个被设置在第一隔膜之间的结构。

同时，第二隔膜可被设置在极性体之间。第二隔膜可包括隔膜片，所述隔膜片被设置在极性体之间，以覆盖极性体的不形成有极性体的电极端子的侧面。

另一方面，从最外侧电极中选择的至少一个最外侧电极可以是单面涂覆电极，该单面涂覆电极具有仅在隔着第一隔膜面对具有相反极性的电极的一侧处形成的电极混合物层。

根据本发明的电极组件可具有从上述(i)至(v)中限定的极性体中选择的任一种极性体的堆叠结构，或者具有从上述(i)至(v)中限定的极性体中选择的两种或更多种极性体的堆叠结构。

例如，可堆叠2n-1个第一电极元件以及从阴极、阳极和第三电极元件中选择的任一个。

另外，可堆叠2n-1个第二电极元件以及从阴极、阳极和第三电极元件中选择的任一个。

根据本发明的另一方面，提供一种包括与电解质一起被设置在电池外壳中的具有上述构造的电极组件的锂二次电池，以及一种包括该锂二次电池作为单元电池的电池模块和电池组。

电池外壳可以是金属罐，或者可以是由包括金属层和树脂层的层合片制成的袋形电池外壳。

锂二次电池可以是锂离子聚合物电池、锂离子电池或锂聚合物电池。

通过串联或串联和并联多个单元电池构造电池模块。电池模块是本发明所属领域中众所周知的，因此，将省略其详细说明。

另外，包括电池模块的电池组可用作电动车辆、混合动力车辆、外接插电式混合动力车辆或蓄电装置的电源。

锂二次电池以及包括该锂二次电池作为单元电池的中大型电池模块以及电池组的结构和制造方法在本发明所属的领域中众所周知，因此将省略其详细说明。

附图说明

图1是示出常规的堆叠-折叠型电极组件的示例性结构的典型图；

图2是示例性地示出了制造图1的堆叠-折叠型电极组件的过程中的极性体的布置组合的标准图；

图3是示出根据本发明一个实施例的电极组件的标准图；

图4是示例性地示出制造图3的电极组件的过程中的极性体的布置组合的标准图；