电池组件、该电池组件的电极组件及形成该电极组件的方法

专利名称：电池组件、该电池组件的电极组件及形成该电极组件的方法
技术领域：
本发明涉及二次电池。更具体;也，本发明涉及电极组^牛和包括该电极组 件的锂二次电池。
背景技术：
一般来i兌，锂二次电池采用4里基氧化物作为正电极活性物质，并采用碳 物质作为负电极活性物质。进一步:l也，依赖于锂二次电池中所使用的电解质
电池。使用液体电解质的锂电池被已知为锂离子电池，并且使用聚合物电解 质的锂电池^皮已知为锂聚合物电池。另外，锂二次电池可以净皮形成为各种形 状，而典型的形状是圓柱形、多边形或袋形。
电极组件;故安置在这种锂二次电池的壳体内部。电核J且件通过堆叠或巻 绕正极板、负才及板以及布置在正才及板与负极板之间的隔4反而形成。包括正极 板和负极々反在内的电极板由电流集电体和施加到该电流集电体的至少 一个 表面上的活性物质层构成。通常，电流集电体的两端均^皮提供有未涂覆活性 物质层的非涂覆部。电极接线片被提供在非涂覆部中的任意 一个上。
绝缘带被粘附到活性物质层与形成有电极接线片的非涂覆部之间的边 界上。绝缘带保护电极板与电极接线片之间的电连接部分，并防止出现由于 具有相反极性的不同电极板之间的直接接触而引起的短^各。不幸的是，即使在电极板两端上形成的非涂覆部中的电极接线片固定区 域上提供绝^彖带，当由于内部或外部的碰撞或热量产生而发生隔板的损坏或 收缩时，内部短路还是会由于相反极性的电极板之间的非涂覆部/非涂覆部 接触或非涂覆部/活性物质层接触而发生。
进一 步地，没有提供电极接线片的非涂覆部由于与具有相反极性的电极 板的非涂覆部或活性物质层的可能的接触而更易于导致内部短路的发生。尤 其是在电极板的非涂覆部与具有相反极性的电极板的活性物质层相接触时， 会引起致命的损坏，从而导致电池燃烧或爆炸的危险。

发明内容
因此，考虑到以上问题而制作了本发明，并且本发明的一个目的在于通 过绝缘电极板的没有粘附电极接线片的非涂覆部来防止非涂覆部的暴露，从 而防止内部^豆路的发生。
本发明的另 一 目的在于通过具体是正极板中的没有形成电极接线片的 非涂覆部的绝缘，来防止可能基于非涂覆部与负极板的活性物质层的接触而 发生的内部短路的风险。
根据本发明的一个方面，以上和其它目的可以通过提供一电极组件来实 现，该电极组件通过将绝缘部件粘附到电极板的没有粘附电极接线片的非涂 覆部的至少 一 侧，能够在隔板的损坏或收缩发生时防止在电极板的非涂覆部 与具有相反才及性的电极板的活性物质层之间发生短路。
根据本发明的另一方面，提供一种电极组件，该电极组件能够通过在电 极板的位于电极组件的外边界上的非涂覆部中安装电极接线片，以及通过在 电极板的没有形成电极接线片的、位于电极组件的内边界上的非涂覆部中安 装绝缘部件而绝缘电极板的非涂覆部与具有相反极性的活性物质层，来实现 良好的散热效率。
更具体地，正极板的正电极接线片被安装在位于电极组件的外边界上的
后正电极非涂覆部中，并且负极板的负电极接线片被安装在位于电极组件的外边界上的后负电极非涂覆部中。电极非涂覆部与活性物质层之间的绝缘通 过将绝缘部件粘附到正极板的前正电极非涂覆部或对应的负极板的负电极 活性物质层上来实现。
优选地，期望的绝缘效果通过将绝缘部件粘附到正极板的前正电极非涂 覆部的两侧上来荻得。
在将绝《彖部件粘附到正极板的前正电极非涂覆部或负才及板的相对地与 前正电极非涂覆部对应的负电极活性物质层上的情况下，不需要将绝缘部件 粘附到负极板的前负电极非涂覆部上。
结果，即使在隔板的损坏或收縮发生时，正极板的没有粘附电极接线片 并且位于电极组件的内边界上的前非涂覆部与负极板的负电极活性物质层 绝缘。因此通过防止由于追求较高容量的实现而导致的4里二次电池的内部热 量产生所引起的短路的发生，改善了电池的安全性。
在本发明的一个方面中，一种电池组件包括壳体和4立于所述壳体内的电 极组件，其中所述电极组件包括第一电极、第二电极和介于所述第一电极与 所述第二电极之间的隔板，其中所述第 一 电极包括被涂覆有第 一 电极活性物 质的第 一涂覆部和至少 一个非涂覆部，并且其中所述第二电极包括被涂覆有 第二电极活性物质的第二涂覆部和至少一个非涂覆部，其中所述第一非涂覆
部和第二非涂覆部具有一长度。在该方面中，本发明进一步包括第一电极 接线片，被连接至所述第一电极的至少一个非涂覆部；第二电极接线片，被 连接至所述第二电极的至少一个非涂覆部；以及至少一个层叠层，位于所述 第一电极的非涂覆部和所述第二电极的非涂覆部的至少一部分上，使得所述 第一非涂覆部和所述第二非涂覆部中的至少一个沿其长度被所述至少一个 层叠层覆盖。
在另一方面中，本发明包括一种用于电池组件的电4及^L件，该电极组件 包括具有被涂覆有第一电极活性物质的第一涂覆部以及前非涂覆部和后非 涂覆部的第 一 电极、具有被涂覆有第二电极活性物质的第二涂覆部以及前非 涂覆部和后非涂覆部的第二电极，和介于所述第 一电极与所述第二电极之间的隔板。在该方面中，本发明进一步包括第一电极接线片，被连接至所迷 第一电极的后非涂覆部；第二电极接线片，^皮连接至所述第二电极的后非涂 覆部；至少一个层叠层，位于所述第一电极和所述第二电极中至少一个的前 非涂覆部上，以覆盖所述第一电极和所述第二电极中所述至少一个的全部。 在再一方面中，本发明包括一种形成用于电池的电极组件的方法，该方 法包括利用第一电极涂覆物质涂覆第一电才及的一部分，以限定涂覆部和具 有一长度的至少一个非涂覆部；利用第二电极涂覆物质涂覆第二电极的一部 分，以限定涂覆部和具有一长度的至少一个非涂覆部；以及在所述第一电极 的至少一个非涂覆部与所述第二电极的至少一个非涂覆部之间设置至少一 个层叠层，使得所述至少一个层叠层沿所述第一电极的非涂覆部和所述第二 电极的非涂覆部中的至少 一个的长度来覆盖。


图l是根据本发明一个实施例的电极组件的透视图2A是图1的剖面图2B是图2A中的部分2B的放大图2C是图2B中部分2C的透视图3是根据本发明一个实施例的电极组件的前正电极非涂覆部的截取 工艺视图4是电极组件的前正电极非涂覆部的、4吏用与图3不同的方法的截取 工艺视图5A是根据本发明另一实施例的电极组件的剖面图； 图5B是图5A中部分5B的放大图； 图6A是根据本发明又一 实施例的电极组件的剖面图； 图6B是图6A中部分6B的放大图7A是使用根据本发明 一个实施例的电极组件的袋型锂二次电池的分 解透视图；图7B是示出图7A的装配状态的剖面图8是使用根据本发明一个实施例的电极组件的多边形型锂二次电池 的分解透-见图；以及
图9是^f吏用根据本发明一个实施例的电极组件的圆4主形型锂二次电池 的分解透视图。
具体实施例方式
现在将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例。
参见图1和图2A至图2C,根据本发明实施例的电极组件100包括正极 板110、负才及才反120和隔板130。电极组件100通过堆叠正极板110、负极 板120和布置在正极板IIO与负才及板120之间的隔板130并将得到的堆叠结 构巻绕成月交巻形状来制备。
在电极组件100的制造中，当正极板IIO、隔板130和负极板120被巻 绕成胶巻结构时，正极板IIO和负才及板120中每一个的两端均被提供有非涂 覆部113、 123。在非涂覆部113、 123中，巻绕开始处的非涂覆部被指定为 前非涂覆部113A、 123A,而巻绕结束的非涂覆部被指定为后非涂覆部113B、 123B。
为了使解释简洁且方便，将电极组件的内边界限定为巻绕的正极板UO 和负极板120的前端被设置的部分，而电极组件的外边界^皮限定为正极板和 负极板的后端被设置的部分。另夕卜，非涂覆部的两侧中，面向电极组件的内 边界的一侧净皮指定为前表面，而面向电极组件的外边界的另一侧被指定为后 表面。
对于正电极非涂覆部113，将参见两个独立的非涂覆部来描述前正电极 非涂覆部113A,这两个独立的非涂覆部即与前表面对应的第一前正电极非 涂覆部113AA和与后表面对应的第二前正电极非涂覆部113AB。
在正极板110中，正电极接线片140被焊接到后正电极非涂覆部113B 上。在后正电^ l非涂覆部113B中，保护带160被粘附到正电极接线片140所焊接到的部分上。保护带160被连附上以封装正电极接线片140相对于正 电极电流集电体111突出的部分。
例如聚乙烯或聚丙烯之类的层叠带170被粘附到正极板110的前正电极 非涂覆部113A上。前正电极非涂覆部具有一长度，并且层叠带^1设置为沿 其长度涂覆未涂覆的部分，以大致覆盖非涂覆部。当层叠带170被粘附到正 极板110的前正电才及非涂覆部113A时，通过这种层叠带170就可以防止前 正电极非涂覆部113A暴露在外面。
更具体地说，第一层叠带170A被粘附到前正电极非涂覆部113A的第 一前正电极非涂覆部113AA,而第二层叠带170B以与以上所述坤目同的方式 被粘附到前正电极非涂覆部113A的第二前正电极非涂覆部113AB上。
因此，由于即4吏在电池的内部热量产生导致隔板130、 130，的损坏或收 缩时，正;fel板110的前正电极非涂覆部113A的第一前正电才及非涂覆部 113AA和对应的负才及板120的负电极活')"生物质层122A也通过第一层叠带 170A彼此绝缘，因此阻止了短路的发生。进一步地，由于正极+反110的前 正电极非涂覆部113A的第二前正电才及非涂覆部113AB通过第二层叠带 170B与对应的负极板120的负电极活性物质层122B绝缘，因此发生短路的 可能性也得到了减小。
正极板110包4舌由薄铝箔制成的正电4及电流集电体111和包含涂覆在正 电极电流集电体111两侧的锂基氧化物作为主要成分的正电极活性物质层 112。在正电极电流集电体111上，与未^皮涂覆正电极活性物质层112的区 域对应的正电极非涂覆部113被提供在正才及板110的两端上，从而形成如上 所迷的前正电极非》余覆部U3A和后正电^l非涂覆部113B。
进一步地，正电极接线片140通过超声波焊接被固定到正电才及非涂覆部 113中任意一个的非涂覆部上。在本发明的一个实施例中，正电才及接线片140 被焊接到正极板110的后正电极非涂覆部113B上。正电极接线片140被焊 接为在正电极电流集电体111的上端之上突出。正电极接线片140通常由镍 或镍合金形成。其它金属材料也可以用于正电极接线片140。负电极接线片150净皮焊接到负极板120的后负电极非涂覆部123B上。 保护带160被粘附到后负电极非涂覆部123B上的焊接负电极接线片150的 区域上。保护带160被连附上以封装负电极接线片150相对于负电极电流集 电体121突出的部分。
负极板120包括由薄铜箔制成的负电极电流集电体121和包含涂覆在负 电才及电流集电体121两侧的^^友材料作为主要成分的负电极活性物质层122。 对于负电极电流集电体121,与未被涂覆负电极活性物质层122的区域对应 的负电极非涂覆部123也被提供在负极板的两端上。如上所述，负电极非涂 覆部123由前负电极非涂覆部123A和后负电极非涂覆部123B组成。
负电极接线片150通过超声波焊接被固定到负电极非涂覆部123的后负 电极非涂覆部123B上。这里，负电极接线片150被焊接为在负电极电流集 电体121的上部分之上突出。负电极接线片150通常由镍或镍合金形成。其 它金属也可以被用作负电才及接线片150的材料。
隔板130被布置在电4及板110、 120之间，以将正极板110与负极才反120 电隔开。隔板130由聚乙烯、聚丙烯或聚乙蹄/聚丙烯混合薄膜形成。隔板 130浮皮形成为具有比正极4反IIO和负极板120的宽度大的宽度，并且从正极 板110和负极板120向上和向下突出。
如上文所讨论的，在才艮据本发明一个实施例的电极组件100中，正电极 接线片140和负电极接线片150被粘附到电极组件的外边界上，并且保护带 160被粘附到正电极接线片140和负电极接线片150上。在正极板110的在 电极组件内边界中的前正电极非涂覆部113A外面，第一层叠带170A被粘 附到第一前正电极非涂覆部113AA上，而第二层叠带170B被粘附到第二前 正电才及非涂覆部113AB上。
下文中，将更详细地描述层叠带170 ( 170A、 170B)到正极板110的前 正电才及非涂覆部113A上的粘附。
第一层叠带170A和第二层叠带170B被制备为与正极板110的第一前 正电极非涂覆部113AA和第二前正电极非涂覆部113AB具有相同的长度，并且优选恰好分别:陂粘附到第一前正电才及非涂覆部113AA和第二前正电极
非涂覆部113AB上。以此方式，带170A、 170B覆盖非涂覆部113AA、113AB
的全部。
然而，第一层叠带170A和第二层叠带170B的长度可以与正极板110 的第一前正电^ L非涂覆部113AA和第二前正电极非涂覆部113AB的长度不 同，或第一层叠带170A和第二层叠带170B中之一可以具有比另一个短或 长的长度。
不幸的是，在将第一层叠带170A和第二层叠带170B粘附到第一前正 电极非涂覆部113AA和第二前正电极非涂覆部113AB的过程中，可能将这 些带粘附到不正确的地点。
当在制造工艺过程中发生这种错误时，正极板110的第一前正电极非涂 覆部113AA或第二前正电极非涂覆部113AB可以部分地呈现出未被保护带 绝缘的区域。
根据本发明，当这种制造工艺问题发生时，由于层叠带的未粘附而导致 的非绝缘部分(通常发生在非涂覆部的末端部分)，即正极板IIO的前正电 极非涂覆部113A的末端，被切割掉特定的长度。也就是说，在第一层叠带 170A和第二层叠带170B被粘附到前正电极非涂覆部113A的前表面和后表 面的情况下，前正电极非涂覆部113A的末端被切割掉，以去除未被粘附层 叠带的部分。
更具体地-沈，前正电极非涂覆部113A的末端可以使用两种不同的方法 被切割4皁。
参考图3，图3示出两种切割方法之一。根据图3的方法，在粘附到第 二前正电极非涂覆部113AB的第二层叠带170B的长度比粘附到第 一前正电 极非涂覆部113AA的第一层叠带170A短的情况下，基于具有较短长度的层 叠带来进行切割。也就是说，沿着第二层叠带170B的末端(E)作为切割 线(C)来执行切割。如上所述，当具有相对短的长度的第二层叠带170B 的末端(E)被切割掉时，第一前正电才及非涂覆部113AA通过第一层叠带
14170A与外部绝缘。进一步地，第二前正电极非涂覆部113AB也通过第二层 叠带170B被绝缘。
因此，正极板110的前正电极非涂覆部113A的前表面和后表面由层叠 带170 ( 170A、 170B)作为覆盖非涂覆部的长度的层叠带而被完全绝缘。
参见图4，图4示出另一切割方法，应用相同的条件，即粘附到第二前 正电极非涂覆部113AB的第二层叠带170B的长度比粘附到第一前正电极非 涂覆部113AA的第一层叠带170A短。切割沿着在具有较短长度的第二层叠 带170B的末端(E)内部所限定的切割线(C)进行。如上所述，当切割通 过限定第二层叠带170B末端(E)内部的切割线(C)来实施时，第一前正 电极非涂覆部113AA通过第一层叠带170A与外部绝缘。进一步地，第二前 正电才及非涂覆部113AB也通过第二层叠带.170B ^皮绝缘。
以此方式，当具有较短长度的第二层叠带170B的内部被切割掉时，可 以解决由于第二层叠带170B末端(E)的切割工艺过程中可能发生的切割 错误而导致的次品问题。
前述切割方法针对第二层叠带170B的长度较短的情况示出。另一方面， 在第一层叠带170A的长度较短的情况下，切割工艺沿着第一层叠带170A 的末端作为切割线来进行。
下文中将给出详细的描述，以示出根据本发明 一 个实施例的通过电极组 件防止内部短路。
才艮据本发明一个实施例，电极组件100的外边界上提供正电极接线片 140和负电极接线片150。
对于电极组件100的内边界，层叠带170被粘附到正极板110的前正电 极非涂覆部113A上。层叠带170由第一层叠带170A和第二层叠带170B组 成。第一层叠带170A和第二层叠带170B分别被粘附到与正极板110的前 正电极非涂覆部113A的两侧对应的第一前正电极非涂覆部113AA和第二前 正电极非涂覆部113AB上。当第一前正电极非涂覆部113AA和第二前正电 极非涂覆部113AB中的任意一个前非涂覆部未被第一层叠带170A和第二层叠带170B完全绝缘时，正极板110的前正电极非涂覆部113A的末端将根 据需要被切割。因此，第一前正电才及非涂覆部113AA和第二前正电极非涂 覆部113AB优选通过第一层叠带170A和第二层叠带170B与外部完全绝缘。 以此方式，即使在由于电极组件100的内边界中的内部热量产生而发生 隔板130、 130，的损坏或收缩时，正才及板110的前正电才及非涂覆部113A的 前表面和后表面也与相邻负极板120的负电极活性物质层122A、122B绝缘。 结果，可以/人才艮本上防止电极组件100的内边界上可能发生的短路。 下文中，将更详细地描述根据本发明另 一 实施例的电极组件。 参见图5A和图5B，根据本发明另一实施例的电极组4牛200包括正极板 110、负极板120和隔板130,并且通过堆叠正极板110、负极板120和布置 在正极板110与负极板120之间的隔板130并将得到的堆叠结构巻绕成胶巻 形状来制备。
进一步地，包括正极板110、负极板120和隔板130、正电极接线片140、 负电极接线片150和保护带160的电池结构也与本发明的一个实施例相同。 相同的附图标记指代前述附图中的相同的元件，因此下文中将这些元件的细
节省略。
在根据本发明另一实施例的电极组件200中，第一层叠带270A仅粘附 到正极板的前正电极非涂覆部113A中的第一前正电极非涂覆部113AA上。 进一步地，第二层叠带270B被粘附到与正极板110面对的负极板120的负 电极电流集电体121的负电极活性物质层122B中、与第二前正电极非涂覆 部113AB相对地对应的区域，其中正极板110与负极板120之间具有隔板 130。
下文中^^会出详细描述，以示出通过应用以上所构成的电极组件200来 防止内部短J各。
在电极组件200的外边界上提供正电极接线片140和负电极接线片150。 对于电才及组件200的内边界，第一层叠带270A被粘附到正极板110的 第一前正电才及非涂覆部113AA。第一层叠带270A被粘附到正极板110的前正电才及非涂覆部113A的第一前正电极非涂覆部113AA,并完全覆盖第一前 正电才及非涂覆部113AA, 乂人而使彼此相对布置的第一前正电极非涂覆部 113AA和负极板120的活性物质层122A被绝缘。
进一步地，第二层叠带270B被粘附到负电极电流集电体121的负电极 活性物质层122B中与第二前正电极非涂覆部113AB相对地面对的区i或。
因此，即使在发生隔;〖反130、 130，的损坏或4丈缩时，正极板110的前正 电4 l非涂覆部113A的第一前正电极非涂覆部113AA也通过第一层叠带 270A与负电极活性物质层122A绝缘。进一步地，正极板110的前正电才及非 涂覆部113A的第二前正电极非涂覆部113AB通过第二层叠带270B与相对 地对应的负电极活性物质层122B绝缘。
结果，可以从根本上防止电极组件200的内边界上发生的短路。 下文中，将更详细地4苗述根据本发明再一实施例的电极组件。 参见图6A和图6B,根据本发明再一实施例的电极组件300包括正极板 110、负极板120和隔板130,并且通过堆叠正极^反110、负极板120和布置 在正极板110与负极板120之间的隔板130并将得到的堆叠结构巻绕成胶巻 形状来制备。
进一步地，包括正极板110、负极板120和隔板130、正电极接线片140、 负电极接线片150和保护带160的电池结构也与本发明的一个实施例相同。 相同的附图标记指代前述附图中的相同的元件，因此以下将这些元件的细节省略。
在根据本发明再一实施例的电极组件300中，第一层叠带370A仅粘附 到正极板的前正电极非涂覆部113A中的第二前正电极非涂覆部U3AB上。 进一步地，第二层叠带370B被粘附到与前正电才及非涂覆部113A面对的负 电极活性物质层122A中、与正极板的第一前正电才及非涂覆部113AA相对地 对应的区域，其中前正电+及非涂覆部113A与负电才及活性物质层122A之间 具有隔板130'。
下文中将给出详细描述，以示出通过应用以上所构成的电极组件300来防止内部4豆3吝。
在电才及组件300的外边界上提供正电极接线片140和负电极接线片150。 在电^l组件300的内边界上，第一层叠带370A^皮粘附到正极板110的
第二前正电极非涂覆部113AB。第一层叠带370A完全覆盖第二前正电极非
涂覆部113AB,从而使彼此相乂于布置的第二前正电才及非涂覆部113AB和负
极板120的负电极活性物质层122B被绝缘。
进一步地，第二层叠带370B被粘附到在负极板120的前表面上形成的、
与第一前正电极非涂覆部113AA相对布置的负电极活性物质层122A。
因此，即使在发生隔板130、 130，的损坏或收缩时，正极板110的前正
电极非涂覆部113A的第一前正电极非涂覆部113AA也通过第二层叠带
370B与负电极活性物质层122A绝缘。进一步地，正极板110的前正电极非
涂覆部113A的第二前正电极非涂覆部113AB通过第一层叠带370A与负极
板120的负电极活性物质层122B绝缘。
结果，可以从根本上防止电极组件300的内边界上发生的短路。 根据本发明的前述实施例制备的电极组件能够浮皮应用于锂二次电池。 锂二次电池可以基于电池壳体的形状而被划分为不同的种类，电池壳体
的形状例如多边形、圆柱形和袋形。
参见图7A和图7B,示出具有袋型壳体的二次电池10。 袋型4里二次电池10包括具有容纳电极组件IOO的内部空间11的第一壳
体12,和用于密封第一壳体12的开口上部分的第二壳体13。第一壳体12
和第二壳体13由铝或铝合金形成。
因此，袋型二次电池IO通过将电极组件IOO安装在第一壳体12的内部
空间11中并密封第一壳体12与第二壳体13之间的密封部分来制备，从而
预备袋型二次电池的单元电池。
如上所述，由于前正电+及非涂覆部113A的前表面和后表面由电极组件
100内边界中的层叠带170A、 170B绝缘，因此使用才艮据本发明一个实施例
的电极组件IOO的袋型二次电池10不会在正电极非涂覆部与负电极活性物
18质层122之间发生短路。结果，所制备的电池中内部短路的风险显著降低， 从而改善了电池的安全性。
参见图8，示出具有多边形型壳体的二次电池20。
多边形型锂二次电池20包4舌具有容纳.电极组件100的内部空间22的、 通常顶部开口的矩形罐21，和用于将电极组件100的电流传送到外部同时 在电池组件100安装之后用于密封罐21的开口上部分的盖组件23。
因此，多边形型锂二次电池20通过在罐21的内部空间22中安装电才及 组件100并使用盖组件23密封罐21的开口上部分来制备，从而预备多边形 型二次电池的单元电池。
在本发明的多边形型锂二次电池20中，盖组件23包括盖板、绝缘板、 端子板等，并且电极组件的电极端子穿过盖板。即使不描述盖组件23的细 节，也应当理解本领域中已知的所有的技术架构落在本发明的范围内。
如上所述，由于前正电极非涂覆部113A的前表面和后表面由电极组件 100内边界中的层叠带170A、 170B绝缘，.因此使用根据本发明一个实施例 的电极组4牛100的多边形型锂二次电池20不会在正电才及非涂覆部与负电才及 活性物质层122之间发生短路。结果，所制备的电池中内部短路的风险显著 降低，从而改善了电池的安全性。
参见图9，示出具有圆柱形壳体的二次电池30。
圓柱形4里二次电池30包^"具有容纳电极组件100的内部空间32的、顶 部开口的圆柱形罐31,和用于^)夺电极组件100的电流传送到外部同时在电 极组件100安装之后用于密封圆柱形罐31的开口上部分的盖组件33。
因此，圆柱形锂二次电池30通过在圓柱形罐31的内部空间32中安装 电极组件100并使用盖组件33密封圓柱形罐31的开口上部分来制备，从而 预备圓柱形二次电池的单元电池。
在本发明的圆柱形锂二次电池30中，盖组件33包4舌上盖、安全通风口 、 绝缘体、下盖等，并且电极组件的电极端子电连接至上盖。即使此处不描述 盖组件33的细节，也应当理解本领域中已知的所有的技术架构落在本发明的范围内。
如上所述，由于前正电才及非涂覆部113A的前表面和后表面由电才及组件 100内边界中的层叠带170A、 170B绝缘，因此4吏用根据本发明一个实施例 的电极组件100的圓柱形锂二次电池30不会在正电极非涂覆部与负电极活 性物质层122之间发生短路。结果，所制备的电池中内部短路的风险显著降 低，从而改善了电池的安全性。
同时，在本发明的圆4主形锂二次电池30中，当允许电极组件100的正 电才及接线片140从电极组件100的上部分向上突出时，允许负电极接线片 150从电极组件100的底部向下突出，从而获4寻与圆柱形罐31的电连接。
即使示例性示出应用才艮据本发明一个实施例的电极组件IOO的袋型、多 边形型和圆柱形型锂二次电池，也应当理解，4吏用根据本发明其它实施例的 电才及组件(200、 300)也可以实现相同的期望的岁文果。
权利要求
1、一种电池组件，包括壳体；位于所述壳体内的电极组件，该电极组件包括第一电极、第二电极和介于所述第一电极与所述第二电极之间的隔板，其中所述第一电极包括被涂覆有第一电极活性物质的第一涂覆部和至少一个第一非涂覆部，所述第二电极包括被涂覆有第二电极活性物质的第二涂覆部和至少一个第二非涂覆部，所述第一非涂覆部和所述第二非涂覆部具有一长度；第一电极接线片，被连接至所述第一电极的所述至少一个第一非涂覆部；第二电极接线片，被连接至所述第二电极的所述至少一个第二非涂覆部；至少一个层叠层，位于所述第一、第二电极的非涂覆部的至少一部分上，使得所述第一非涂覆部和所述第二非涂覆部中的至少一个非涂覆部沿其长度被所述至少一个层叠层覆盖。
2、 根据权利要求1所述的电池组件，其中所述壳体包括从由袋型壳体、 多边形型壳体和圆柱形型壳体所组成的组中选择的壳体。
3、 根据权利要求1所述的电池组件，其中所述第一电极包括正电极， 所述正电极包括正极板，所迷正极板包括具有被涂覆有正电极活性物质的部 分的正电极电流集电体，并且其中所述第一涂覆部包括所述正电极电流集电体的所述#:涂覆有正电极活性物质的部分。
4、 4艮据权利要求3所述的电池组件，其中所述正电极电流集电体包括 铝箔，并且所述正电极活性物质包括锂基氧化物涂覆物。
5、 根据权利要求1所述的电池组件，其中所述第二电极包括负电极， 所述负电才及包括负极板，所述负^f及板包括具有被涂覆有负电极活性物质的部 分的负电;^及电流集电体，并且其中所述第二涂覆部包^r所述负电极电流集电体的所述被涂覆有负电极活性物质的部分。
6、 根据权利要求5所述的电池组件，其中所述负电极电流集电体包括 铜箔，并且所述负电极活性物质包括碳材料。
7、 根据权利要求1所述的电池组件，其中所述第一电极的至少一个非 涂覆部和所述第二电极的至少一个非涂覆部均包4"舌各具有第一、第二侧的前 非涂覆部和后非涂覆部，并且其中所述第一电极接线片和所述第二电极接线 片被分别粘附到所述第一电极的后非涂覆部和所述第二电极的后非涂覆部。
8、 根据权利要求7所述的电池组件，其中所述至少一个层叠层被粘附 到所述第一或第二电极的前非涂覆部的至少一个上。
9、 根据权利要求8所述的电池组件，进一步包括一介于所述第一、第 二电极的前非涂覆部的相邻侧之间的层叠层。
10、 根据权利要求7所述的电池组件，其中所述电极组件被巻绕成^f吏得 所述第一电极的前非涂覆部介于所述第二电极的第一部分与所述第二电极 的第二部分之间，并且其中所述第一电极的前非涂覆部的第一侧和第二侧均被所述至少一个层叠层覆盖。
11、 根据权利要求7所述的电池组件，其中所述第一、第二电极的非涂 覆部的彼此相邻的一侧被涂覆成，使得所迷第一、第二电极的非涂覆部的每 个相邻侧之间有 一层叠层。
12、 根据权利要求7所述的电池组件，其中所述第一电极的前非涂覆部 的第一侧和第二侧均和所述至少一个层叠层在长度上相等。
13、 根据权利要求12所述的电池组件，其中所述第一电极的非涂覆部 是所述至少一个层叠层中暴露的末端。
14、 根据权利要求1所述的电池组件，其中所述至少一个层叠层包括由 聚乙烯或聚丙烯类层叠材料构成的层。
15、 根据权利要求1所述的电池组件，其中所述至少一个层叠层整个位 于所述第一、第二电极的非涂覆部的第一侧和第二侧中的至少一个上。
16、 根据权利要求1所述的电池组件，其中所述至少一个层叠层位于所述第一、第二电极的非涂覆部的至少一部分上以及所述第一、第二电极的涂 覆部的至少一部分上。
17、 一种用于电池组件的电极组件，该电才及组件包括第一电极，具有被涂覆有第一电极活性物质的第一涂覆部以及前非涂覆 部和后非涂覆部；第二电极，具有被涂覆有第二电极活性物质的第二涂覆部以及前非涂覆部和后非涂覆部；隔板，介于所述第一电极与所述第二电极之间； 第一电极接线片，^t连接至所述第一电才及的后非涂覆部； 第二电极接线片，；陂连接至所述第二电4及的后非涂覆部；以及 至少一个层叠层，位于所述第一电极和所述第二电极中至少一个的前非涂覆部上，以覆盖所述第一电极和所述第二电极的所述至少一个的全部。
18、 根据权利要求17所述的用于电池组件的电极组件，其中所述第一 电极包括正电极，所述正电极包括正极板，所述正极板包括具有被涂覆有正 电极活性物质的部分的正电极电流集电体，并且其中所述第一涂覆部包括所 述正电极电流集电体的所述被涂覆有正电极活性物质的部分。
19、 根据权利要求18所述的用于电池绍L件的电极组件，其中所述正电 极电流集电体包括铝箔，并且所述正电极活性物质包括锂基氧化物涂覆物。
20、 根据权利要求17所述的用于电池组件的电极组件，其中所述第二 电极包括负电极，所述负电极包括负极板，所述负极板包括具有被涂覆有负 电极活性物质的部分的负电极电流集电体，并且其中所述第二涂覆部包括所 述负电极电流集电体的所述被涂覆有负电4l活性物质的部分。
21、 根据权利要求20所述的用于电池组件的电极组件，其中所述负电 极电流集电体包括铜箔，并且所述负电极活性物质包括碳材料。
22、 根据权利要求17所述的用于电池组件的电极组件，其中所述至少 一个层叠层被粘附到所述第一或第二电极的前非涂覆部的至少一个上。
23、 根据权利要求22所述的用于电池组件的电极组件，进一步包括一介于所述第一、第二电极的相邻的前非涂覆部之间的层叠层。
24、 根据外又利要求22所述的用于电池组件的电极组件，所述电极组件 被巻绕成使得所述第一电极的前非涂覆部介于所述第二电才及的第一部分与 所述第二电极的第二部分之间，并且其中所述第一电极的前非涂覆部的第一 侧和第二侧均:故所述至少一个层叠层覆盖。
25、 根据权利要求22所述的用于电池组件的电极组件，其中所述第一、 第二电极的前非涂覆部的彼此相邻的一侧被涂覆成，使得所述第一、第二电 极的前非涂覆部的每个相邻侧之间有 一层叠层。
26、 一种形成用于电池的电极纽j牛的方法，该方法包4舌 利用第一电极涂覆物质涂覆第一电极的部分，以限定涂覆部和具有一长度的至少一个非涂覆部；利用第二电极涂覆物质涂覆第二电极的部分，以限定涂覆部和具有一长 度的至少一个非涂覆部；以及在所迷第一电极的至少一个非涂覆部和所述第二电极的至少一个非涂 覆部之间设置至少一个层叠层，使得所述至少一个层叠层沿所述第一、第二 电极的非涂覆部中的至少 一个的长度来覆盖。
27、 根据4又利要求26所述的形成用于电池的电极组件的方法，进一步 包括巻绕所述电才及，使得所述第一电4及的至少一个非涂覆部介于所述第二电 极的两部分之间。
28、 根据^又利要求27所述的形成用于电池的电极组件的方法，其中在 所述第一电极的至少一个非涂覆部和所述第二电极的至少一个非涂覆部之 间设置至少所述一个层叠层包括在所述第一、第二电极的非涂覆部的至少 一个相邻的面对侧上设置一层叠层，佳_得单个层叠层介于所述第一电极的非 涂覆部和所述第二电极的非涂覆部之间。
29、 根据4又利要求27所述的形成用于电池的电极组件的方法，其中在 所述第一电极的至少一个非涂覆部和所述第二电极的至少一个非涂覆部之 间设置所述至少一个层叠层包括在所述第一电极的介于所述第二电极的两部分之间的非涂覆部的两侧上均设置 一层叠层。
30、 才艮据权利要求29所述的形成用于电池的电才及组件的方法，进一步 包括确定所述层叠层是否覆盖所述第一电极的非涂覆部的两侧；以及 切割所述第 一电极的非涂覆部，使得所迷第 一电极的非涂覆部的未被所 述层叠层覆盖的任意部分被去除。
31、 根据权利要求30所述的形成用于电池的电极组件的方法，其中涂 覆所述第一电极的一部分包括利用锂基氧化物涂覆物来涂覆铝箔的一部 分。
32、 根据权利要求31所述的形成用于电池的电极组件的方法，其中涂 覆所述第二电极的一部分包括利用碳基负电极活性物质来涂覆铜箔的一部
全文摘要
本发明公开一种电池组件、用于该电池组件的电极组件和形成该电极组件的方法。具体来说，本发明提供一种电极组件，该电极组件通过将绝缘带粘附到电极板的非涂覆部的没有粘附电极接线片的任一侧或两侧，能够在隔板的损坏或收缩发生时防止在电极板的非涂覆部与具有相反极性的电极板的活性物质层之间发生短路。因此，可以通过将本发明的电极组件应用到包括袋型、多边形和圆柱形电池的各种锂二次电池来防止电池的内部短路。
文档编号H01M4/02GK101609905SQ200910146318
公开日2009年12月23日 申请日期2009年6月19日 优先权日2008年6月20日
发明者吴正元, 崔贤珍, 金惠贞 申请人:三星Sdi株式会社