专利名称：在连接部分具有相同尺寸电极头的电极组件以及包含该电极组件的电化学电池的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种在连接部分具有相同尺寸电极头的电极组件，特 别地，涉及一种具有阴极/分隔板/阳极结构的堆叠型或堆叠/折叠型电 极组件，其中所述电极组件被构造成这样的结构，在该结构中，未施 有活性材料的接头(电极头)从组成该电极组件的电极板突出，电极 引线位于堆叠的电极头的单侧端使得电极引线与电极头电连接，并且 电极头的突出长度根据电极引线和电极头之间的距离逐渐增加，从而 电极头的长度在电极头和电极引线之间的连接部分处相同。
背景技术：
由于移动设备越来越快地发展以及对这类移动设备的需求也越来 越多，因此对作为移动设备的一种能量来源的电池的需求也快速增长。 同时，已对满足各种各样需要的电池进行了大量研究。
就电池的形状而言，对于棱形二次电池或者袋形二次电池的需求 非常高，这些电池薄得足以应用到像移动电话这样的产品。另一方面， 就电池的材料而言，对于像锂离子电池和聚合物锂离子电池这样的锂 二次电池的需求非常高，这些电池具有高能量密度、高放电电压以及 高输出稳定性的特点。
此外，二次电池可以基于具有阴极/分隔板/阳极结构的电极组件 的构造来分类。例如，电极组件可被构造成凝胶巻(巻绕)型结构， 在该结构中长片型的阴极和长片型的阳极被巻绕，同时分隔板分别置
于阴极和阳极之间；电极组件可被构造成堆叠型结构，在该结构中具 有预定尺寸的多个阴极和阳极接连地堆叠，同时分隔板分别置于阴极 和阳极之间；或者电极组件可被构造成堆叠/折叠型结构，在该结构中 具有预定尺寸的多个阴极和阳极接连地堆叠，同时分隔板分别置于阴 极和阳极之间以组成二分电池(bi-cell)或全电池(ful卜cell)， 然后该二分电池或全电池^皮巻绕。图l是一幅侧视图，典型示出了一个常规的具有代表性的堆叠型 电极组件的总体结构。
参见图1，该堆叠型电极组件IO被构造成这样的结构，在该结构 中阴极20和阳极30依次堆叠，同时分隔板70分别置于阴极20和 阳极30之间，每个所述阴极具有阴极活性材料22，所述阴极活性材 料22施于阴极集电器21的两主表面，每个所述阳极具有阳极活性材 料32，所述阳极活性材料32施于阳极集电器31的两主表面。
多个阴极头41和阳极头51从阴极集电器21和阳极集电器31的 单侧端突出，所述阴极头和阳极头未施有活性材料，使得阴极头41和 阳极头51分别与阴极引线60和阳极引线(未示出)电连接，组成电 池的电极终端(未示出)。所述阴极头41和阳极头51以集中的状态 连接起来，然后分别连接到阴极引线60和阳极引线。图2更加清楚地 示出该结构，图2是局部放大图，典型示出阴极头和阴极引线之间的 连接部分。为了便于说明，图2只示出阴极头和阴极引线之间的连接 部分，尽管该结构同样应用于阳极头和阳极引线之间的连接部分。
参见图2，所述阴极头40沿箭头所示方向互相紧密接触，并且连 接到阴极引线60。特别地，所述阴极电极头40与相邻最底下的阴极 头42的阴极引线60紧密接触，使得所述阴极头40互相连接时具有最 小的弯曲长度。因此，由于阴极头40和阴极引线60之间距离的不同， 在最底下的阴极头42和最上面的阴极头41之间长度差出现在阴极头 40的连接部分A，所述最底下的阴极头42离阴极引线60的距离短， 所述最上面的阴极头41离阴极引线60的距离长。当然，这种长度差 同样出现在阳极头和阳极引线之间的连接部分。
由于这种结构，在该电极组件的电极头和电极引线之间连接部分， 电极头与电极引线接触的面积是不同的，因此所用的电极引线多于其 必需尺寸是不可避免的。这是因为电极引线的尺寸是基于使电极头具 有最大接触面积而设定的，从而固定电极头，电极头的厚度远小于电 极引线的厚度。另外，具有上述结构的电极组件的结构稳定性也因此 降低。
为了解决上述问题，已提出了一种连接电极头的技术，当电极头 在一个方向互相紧密接触时，用刀具均匀地切割所述电极头。然而，在使用该技术时，当电极头被切割后，在电极头的切割端会出现毛刺。 而且，必需另外执行一个切割过程。
另一方面，可以将电极引线的末端弯曲至一个预定的角度，将距 离短的电极头弯曲成一个大角度，将距离长的电极头弯曲成一个小角 度，从而减小在连接部分处电极头之间的长度差。然而，在该结构中 电极头与电极引线之间的连接部分因弯曲而尺寸增大，导致当外部冲 击施加到电极组件时，电极组件可能移动，因此很有可能发生短路。 特别地对于中型或大型电池组电池，电极引线的厚度大约是小型电池 组电池电极引线的两倍，因此上述结构就更难实施了。
由此，急需一种具有改进结构的电极组件，在该结构中，电极头 的长度在连接部分处相同，同时电极头的弯曲最小。
发明内容
因此，本发明致力于解决上述问题，以及其他现在必须解决的技 术问题。
特别地，本发明的目的是提供一种具有这样结构的电极组件，在 该结构中，电极头的长度在电极头和电极引线之间的连接部分处相同， 同时电极头的弯曲最小。
本发明的另一个目的是提供一种具有这样结构的电极组件，在该 结构中，电极头和电极引线之间实现稳固的连接，同时电极引线的尺 寸较小。
本发明进一步的目的是提供一个包括所述电极组件的电化学电池。
根据本发明的一方面，上述以及其它目的可以通过提供一种具有 阴极/分隔板/阳极结构的堆叠型或堆叠/折叠型电极组件而实现，其中 所述电极组件被构造成这样的结构，在该结构中，未施有活性材料的 接头(电极头)从组成该电极组件的电极板突出，电极引线位于堆叠 的电极头的单侧端使得电极引线与电极头电连接，并且电极头的突出 长度根据电极引线与电极头之间的距离逐渐增加，从而电极头的长度 在电极头和电极引线之间的连接部分处相同。
根据本发明，对所述电极引线不作特别地限制，只要该电极引线由可以与电极头电连接的材料制成。优选地，所述电极引线由金属板 制成。该金属板可以从下组中选择，该组包括铝板、铜板、镍板、镀
镍铜板、以及sus板。
同样地，对所述电极引线不作特别地限制，只要该电极引线被构 造为其易于与电极头连接的结构。例如，该电极引线可以在垂直截面 上是直线型的，并且该电极引线通过焊接与电极头连接。电极引线可 以通过各种不同的方式与电极头连接。优选地，电极引线通过焊接与 电极头连接更为稳固。焊接方法包括超声焊、激光焊以及电阻焊。
在本发明中，堆叠的电极头的其中各电极引线所处的单侧端是指， 在电极头堆叠的方向上位于最上面位置的电极头(最上面的电极头) 的上侧端，或在电极头堆叠的方向上位于最底下位置的电极头(最底 下的电极头)的下侧端。因此，根据各电极引线位于堆叠的电极头的 哪一側端，电极头的突出长度增加的方向可以改变。例如，当各电极 引线位于最上面的电极头的上侧端时，优选地从最上面的电极头至最 底下的电极头，电极头的突出长度逐渐增加。
根据本发明的另一方面，提供一种包括具有上述结构的电极组件 的电化学电池。
所述电化学电池是通过电化学反应来提供电力的电池。例如，该 电化学电池可以是电化学二次电池或电化学电容器。特别地，该电化 学电池优选应用于锂二次电池。
所述二次电池包括可充电和》文电的电极组件。优选地，该二次电
池被构造为这样的结构，在该结构中电极组件以密封状态安装在由包 括金属层和树脂层的薄板制成的电池壳中。具有上述结构的二次电池 可被称作袋形二次电池。
此外，所述二次电池优选地作为单元电池用于高输出、大容量的
电池组。
从下文结合附图的详细说明，将更清楚地理解本发明的上述以及 其它目的、特征和其他优点。
图l是一幅典型视图，示出常规的堆叠型电极组件的总体结构；
6图2是一幅放大图，示出在以集中的状态互相连接的阴极头和图 1所示电极组件的阴极引线之间的连接；
图3是一幅典型视图，示出根据本发明优选实施方案的一个堆叠 型电极组件的结构；
图4是一幅放大图，示出在以集中的状态互相连接的阴极头和图 3所示电极组件的阴极引线之间的连接。
具体实施例方式
现在将参照附图详细说明本发明的优选实施方案。然而，应注意， 本发明的范围并不局限于所说明的实施方案。
图3是一幅典型视图，示出根据本发明优选实施方案的一个堆叠 型电极组件的结构。图3的电极组件与正通常使用的常规电极组件几 乎相同，因此将在下文中只说明本发明的特征。为了便于说明，图3 仅示出了阴极头，尽管该结构同样应用于阳极头。
参见图3，所述电极组件100包括阴极板200,所述阴极板具有突 出长度不同的阴极头300。各阴极头300从阴极集电器210突出，同 时各阴极电极头300未施有阴极活性材料220。
阴极板200堆叠成这样的结构，在该结构中阴极板202位于最 底下的位置，该阴极板202具有突出长度最小的阴极头302,并且阴 极板201位于最上面的位置，该阴极板201具有突出长度最大的阴极 头301，这样阴极头300的突出长度从最底下的位置到最上面的位置 逐渐增加。此时， 一个与阴极头300连接的阴极引线400邻近于阴极 头302的底面，该阴极头302从阴极板202突出并位于最底下的位置。 因此，阴极头300沿阴极引线400所在的方向互相紧密接触，使得阴 极头300互相连接且具有最小的弯曲长度。图4更清楚地说明了该结 构，图4是一幅典型示出阴极头和阴极引线之间连接部分的局部放大 图。
参见图4，阴极头300沿箭头所示方向互相紧密接触，然后与阴 极引线400连接。此时，位于最底下的阴极头302不弯曲，弯曲角度 朝着位于最上面的阴极头301的方向逐渐增大。因此，尽管阴极头300 具有不同的突出长度，阴极头300由于不同的弯曲角度在连接部分B处具有相同的连接长度L3。
所述连接长度L3等于不弯曲的最底下的阴极头302的长度。因此， 连接长度L3小于连接长度Ll5连接长度L是基于在连接部分A具有最 大长度的最底下的阴极头42而设定的，如图2所示。因此，对应于阴 极头300的连接长度L3，阴极引线的长度L4同样小于如图2所示的阴 极引线的长度L2。
另一方面，阴极头300是基于不弯曲的最底下的阴极头302而弯 曲的，因此阴极头300具有最小的弯曲长度L5。
下文将更详细地说明本发明的实施例。然而，应注意，本发明的 范围并不局限于所说明的实施例。
实施例1:
含有锂的阴极活性材料和含有石墨的阳极活性材料分别施于铝箔 和铜箔的两主表面，然后切割铝箔和铜箔使得切割出来的铝箔和铜箔 的未施有活性材料的接头部分具有逐渐增加的长度。接着，使用分隔 板，将切割出来的铝箔和铜箔堆叠成图3中所示的结构。之后，如图 4所示，切割出来的铝箔和铜箔的接头部分沿切割出来的铝箔和铜箔 堆叠的方向互相紧密接触，并且与相应的电极引线连接，来制造电极 组件。
比较例1:
电极组件以与实施例l相同的方法制造，除了切割铝箔和铜箔使 得切割出来的铝箔和铜箔的未施有活性出来的接头部分具有相同的长 度之外。
使用显微镜观察根据实施例1和比较例1制造的电极组件的接头 端部，来检查所述接头端部的表面状况。观察结果显示，毛刺出现在 根据比较例1的电极组件的切割端部，该电极组件的电极头切割得具 有相同长度。如前所述，在装配和使用电池期间，这些毛刺会损坏电 池壳的相应区域，因此电池中可能发生短路，或者可能从电池泄漏电 解液。
工业实用性
正如从上述说明显而易见的，根据本发明的电极组件具有以下效果。该电极组件被构造成这样的结构，在该结构中电极头的长度在电 极头和电极引线之间的连接部分处相同，同时所述电极头的弯曲最小。 此外，该电极组件被构造成这样的结构，在该结构中电极头和电极引 线之间实现稳固连接，同时所述电极引线的尺寸较小。
尽管为了示例性目的已经公开了本发明的优选实施方案，但本技 术领域的普通技术人员应意识到，在不偏离附属的权利要求书中所公 开的本发明的范围和精神下，可做出各种各样的修改、增加和替换。
权利要求
1.一种具有阴极/分隔板/阳极结构的堆叠型或堆叠/折叠型电极组件，其中该电极组件被构造成这样的结构，在该结构中，未施有活性材料的接头(电极头)从组成该电极组件的电极板突出，电极引线位于堆叠的电极头的单侧端使得电极引线与电极头电连接，并且电极头的突出长度根据电极引线和电极头之间的距离逐渐增加，从而电极头的长度在电极头和电极引线之间的连接部分处相同。
2. 根据权利要求1所述的电极组件，其中所述电极引线由金属板 制成。
3. 根据权利要求2所述的电极组件，其中所述金属板从下组材料 中选择，该组包括铝板、铜板、镍板、镀镍铜板、以及SUS板。
4. 根据权利要求1所述的电极组件，其中所述电极引线在垂直截 面上构成为直线形状，并且所述电极引线通过焊接与所述电极头连接。
5. —种电化学电池，其包括根据上述权利要求之一的电极组件。
6. 根据权利要求5所述的电化学电池，其中该电化学电池是二次 电池或者电容器。
7. 根据权利要求6所述的电化学电池，其中该二次电池被构造为 这样的结构，在该结构中，电极组件以密封状态安装在由包括金属层 和树脂层的薄板制成的电池壳中。
8. 根据权利要求7所述的电化学电池，其中该二次电池作为单元 电池用于高输出、大容量的电池组。
全文摘要
本说明书公开了一种具有阴极/分隔板/阳极结构的堆叠型或堆叠/折叠型电极组件，其中该电极组件被构造成这样的结构，在该结构中，未施有活性材料的接头(电极头)从组成该电极组件的电极板突出，电极引线位于堆叠的电极头的单侧端使得电极引线与电极头电连接，并且电极头的突出长度根据电极引线和电极头之间的距离逐渐增加，从而电极头的长度在电极头和电极引线之间的连接部分处相同。还公开了一种包括所述电极组件的电化学电池。
文档编号H01M10/04GK101517807SQ200780034506
公开日2009年8月26日 申请日期2007年7月14日 优先权日2006年7月24日
发明者崔亭熙, 李恩周, 柳志宪, 申荣埈 申请人:株式会社Lg化学