[发明专利]台阶状电极组件、包括该电极组件的二次电池及制造该电极组件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有台阶状部的堆叠和折叠式电极组件，并且更特别地涉及一种包括具有与所述电极组件的台阶状部相同形状的分隔物的电极组件，以及一种制造所述电极组件的方法。

此外，本发明涉及一种包括所述电极组件的二次电池。

背景技术

通常，具有台阶状部的电极组件具有如图1所示的结构。参照图1，电极组件1包括作为最外部电极的正电极11或负电极13。

在现有技术中，通过如下步骤来形成具有台阶状部的电极组件：在长分隔物上布置具有第一面积的负电极和正电极，将正负电极与分隔物折叠或堆叠在一起以形成不具有台阶状部的第一电极堆，以同样方式形成具有第二面积的第二电极堆，以及堆叠所述第一和第二电极堆。

在如上所述通过现有技术方法形成的电极组件中，分隔物的斜坡不在所述台阶状部处形成，这是因为具有不同面积的电极堆单独形成并然后堆叠。

然而，出于如组装过程自动化的原因，可通过将电极单元布置在至少一个分隔物上和将所述分隔物与电极单元一起折叠来形成具有台阶状部的电极组件。在这种情况下，拉伸所述分隔物以具有平坦形状并将所述分隔物与单元电池的电极或电极表面接触，并且当分隔物缠绕在已经形成的电极堆的周围时，以下的电极或单元电池顺序地设置在电极堆的上侧、下侧、或上侧和下侧。

在这种情况下，由于张力施加到分隔物，分隔物在电极组件层之间形成的台阶状部处形成斜坡。然而，分隔物的这种斜坡可使得很难将电极组件插入到电池壳体内。此外，在挤压过程中，由于如图6所示分隔物的张力可使电极组件的下部较大电极弯曲，从而导致电极组件的形状缺点。因此，当通过堆叠和折叠方法形成电极组件时，有必要将张力从分隔物去除。

发明内容

【技术问题】

本发明的一个方面可提供一种堆叠和折叠式电极组件，其中去除了在层之间的分隔物中的张力。

本发明的一个方面也可提供一种二次电池、电池组以及包括去除了在层之间的分隔物中的张力的装置。

本发明的一个方面也可提供一种在电极组件中从分隔物去除张力的方法。

【技术方案】

根据本发明的一个方面，一种堆叠和折叠式电极组件具有去除了张力的台阶状部。在所述堆叠和折叠式电极组件中，具有第一面积的至少两个第一电极单元以及具有小于所述第一面积的第二面积的至少两个第二电极单元与矩形分隔物卷绕和堆叠在一起。所述电极组件可包括：第一电极堆，第一电极单元被堆叠在该第一电极堆中；第二电极堆，第二电极单元被堆叠在该第二电极堆中；以及台阶状部，该台阶状部由所述第一电极堆和所述第二电极堆之间的面积差所形成，其中，所述分隔物的两个或更多层覆盖所述台阶状部，并且所述分隔物具有与所述台阶状部相同的形状。

覆盖台阶状部的分隔物的层可具有不同的厚度。例如，覆盖台阶状部的分隔物可具有从所述电极组件的外表面在向内方向上增加的厚度。

可切割覆盖所述分隔物的所述台阶状部的至少一个最外层，或可切割所述分隔物的所有层。

覆盖所述台阶状部的所述分隔物可被伸长。所述分隔物在覆盖所述台阶状部的部分处的厚度可以是分隔物在电极单元之间设置的部分处的分隔物厚度的95％或更少。

所述第二电极堆可包括电极堆，所述电极堆包括具有小于所述第二面积的面积并设置在所述第二电极单元上的至少一个电极单元，并且所述第二电极堆可具有至少一个台阶状部。

所述电极单元可包括：单个电极；单元电池，在该单元电池中，至少一个正电极和至少一个负电极与设置在二者之间的分隔物堆叠在一起；或该单个电极和该单元电池的组合。

所述单元电池可包括从包括果冻卷式单元电池、堆叠式单元电池、层叠堆叠式单元电池以及堆叠和折叠式单元电池的组中选定的至少一种。

所述第一电极堆的最上部电极可以是负电极。

在所述第一电极堆和所述第二电极组件之间的界面处彼此面对的电极可以是不同的电极。