柔性电极组件和具有该电极组件的电化学装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及电极组件，更具体地，涉及柔性电极组件以及包括该柔性电极组件的电化学装置。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的发展，针对各种便携式电子装置的市场快速成长，这些便携式电子装置不仅包括移动电话、游戏机、便携式多媒体播放器(PMP)和MPEG音频层-3 (MP3)播放器，而且包括智能电话、智能触摸板(smart pad)、电子书终端、平板计算机和可穿戴医疗装置。随着针对便携式电子装置的市场成长，对适于驱动便携式电子装置的电池的需求也相应地增涨。而且，由于便携式电子装置被期望关于使用、携带和存放便携式电子装置是柔性的，以具有耐冲击性，所以对具有上述特征的柔性电池的需求也增涨。
[0003]不同于不可充电的原电池，二次电池是指能够被充电或放电的电池。尤其是，与镍镉(NiCd)电池或镍氢(N1-H2)电池相比，锂(Li) 二次电池具有更高的电压且更高的每单位质量能量密度的优点，因此，最近对于锂二次电池的需求增涨。当不足够柔性的电池弯曲时，电池的耐用性和稳定性会降低。
【发明内容】
[0004]本发明的实施方式涉及柔性电极组件以及包括该柔性电极组件的电化学装置。
[0005]根据本发明的实施方式，电极组件包括电极层叠结构，该电极层叠结构包括:具有柔性的第一电极组件片和具有柔性的第二电极组件片，其中第一电极组件片和第二电极组件片交替地一个设置在另一个上；以及约束单元，该约束单元约束电极层叠结构的一部分。在这样的实施方式中，第一电极组件片包括第一隔离膜、与第一隔离膜相对设置的第二隔离膜、设置在第一和第二隔离膜之间的第一电极片、以及第一限制单元，其中第一电极片包括第一电极集流器和第一活性材料层，该第一限制单元限制第一电极片相对于第一和第二隔离膜的运动。
[0006]在实施方式中，第一和第二隔离膜可以包括多孔聚合物膜。
[0007]在实施方式中，当电极层叠结构弯曲时，第一电极组件片和第二电极组件片之间的相对位置变化量可以在沿着电极层叠结构的长度方向最远离约束单元定位的部分中比在约束单元所处的部分中相对地大。
[0008]在实施方式中，第一电极组件片和第二电极组件片可以在沿着电极层叠结构的长度方向最远离约束单元定位的部分中可以彼此不连接。
[0009]在实施方式中，电极层叠结构还可以包括可伸展构件，该可伸展构件设置在沿着电极层叠结构的长度方向最远离约束单元定位的部分中，其中，该可伸展构件连接第一电极组件片和第二电极组件片。
[0010]在实施方式中，第一限制单元可以限制第一电极片在垂直于电极层叠结构的层叠方向的方向上的运动。
[0011]在实施方式中，第一限制单元可以包括连接构件或者约束部分，该连接构件连接第一隔离膜和第二隔离膜，该约束部分粘接第一隔离膜和第二隔离膜。
[0012]在实施方式中，第一隔离膜和第二隔离膜可以限定单个的整体的且不可分割的单
J L ο
[0013]在实施方式中，第一电极片可以粘接到第一和第二隔离膜中的至少一个。
[0014]在实施方式中，第一和第二隔离膜中的所述至少一个可以粘接到第一电极片的第一活性材料层或第一电极集流器。
[0015]在实施方式中，第一电极片的运动范围可以被限制在约束单元和第一限制单元之间。
[0016]在实施方式中，第二电极组件片可以包括第二电极片，该第二电极片包括第二电极集流器和第二活性材料层。
[0017]在实施方式中，第二电极组件片还可以包括第三隔离膜、与第三隔离膜相对设置的第四隔离膜、以及第二限制单元，其中，第二电极片夹置在第三和第四隔离膜之间，第二限制单元限制第二电极片相对于第三和第四隔离膜的运动。
[0018]在实施方式中，第一和第二隔离膜可以包括多孔聚合物膜。
[0019]在实施方式中，第二电极片可以粘接到第三和第四隔离膜中的至少一个。
[0020]在实施方式中，电极层叠结构还可以包括设置在第一电极组件片和第二电极组件片之间的额外的隔离膜。
[0021 ] 在实施方式中，约束单元可以设置在电极层叠结构的一个端部部分或者相对的端部部分的每个处，或者约束单元可以设置在电极层叠结构的相对端部部分之间。
[0022]在实施方式中，第一和第二隔离膜和第二电极组件片中的至少一个可以通过约束单元约束。
[0023]在实施方式中，第一电极片可以被约束单元约束。
[0024]在实施方式中，约束单元可以包括约束元件、约束孔、压力构件和电极层叠结构的被粘接部分中的至少一个。
[0025]在实施方式中，电极组件还可以包括设置在电极层叠结构的外表面上的保护膜。
[0026]在实施方式中，保护膜的柔性可以小于第一或第二隔离膜的柔性。
[0027]在实施方式中，电极组件还可以包括电极接线片，该电极接线片从电极层叠结构延伸并电连接到第一和第二电极组件片中的每个。
[0028]在实施方式中，电极接线片可以邻近约束单元设置。
[0029]在实施方式中，电极接线片延伸的位置与约束单元之间的间距可以等于或小于电极层叠结构的长度的约0.3倍。
[0030]在实施方式中，电极组件还可以包括围绕电极接线片设置的加强元件。
[0031]在实施方式中，由约束单元约束的区域的长度可以等于或小于电极层叠结构的长度的约0.5倍。
[0032]根据本发明的另一实施方式，一种电化学装置包括电极组件、电解质以及容纳电极组件和电解质的外部构件。在这样的实施方式中，电极组件可以包括电极层叠结构，该电极层叠结构包括具有柔性的第一电极组件片和具有柔性的第二电极组件片以及约束单元，该第一和第二电极组件交替地一个设置在另一个上，该约束单元约束电极层叠结构的一部分。在这样的实施方式中，第一电极组件片包括第一隔离膜、与第一隔离膜相对设置的第二隔离膜、第一电极片以及第一限制单元，该第一电极片设置在第一隔离膜和第二隔离膜之间并且包括第一电极集流器和第一活性材料层，第一限制单元限制第一电极片相对于第一和第二隔离膜的运动。
[0033]在实施方式中，第二电极组件片可以包括第二电极片，该第二电极片可以包括第二电极集流器和第二活性材料层。
[0034]在实施方式中，第二电极组件片还可以包括第三隔离膜、与第三隔离膜相对设置的第四隔离膜、以及第二限制单元，其中第二电极片夹置在第三和第四隔离膜之间，第二限制单元限制第二电极片相对于第三和第四隔离膜的运动。
[0035]在实施方式中，约束单元可以设置在电极层叠结构的一个端部部分或者相对的端部部分中的每个处，或者约束单元可以设置在电极层叠结构的相对的端部部分之间。
[0036]在实施方式中，电极组件还可以包括设置在电极层叠结构的外表面上的保护膜。
[0037]在实施方式中，电极组件还可以包括从电极层叠结构延伸并邻近约束单元设置的电极接线片。
【附图说明】
[0038]本发明的上述和其他特征将通过参照附图进一步详细描述本发明的示例性实施方式而变得更清楚，图中:
[0039]图1是示出根据本发明的电极组件的示例性实施方式的透视图；
[0040]图2是图1的电极组件的分解透视图；
[0041 ]图3是图1的电极组件的平面图；
[0042]图4是沿着图3的线1-Γ截取的截面图；
[0043]图5是图1的第一电极组件片的示例性实施方式的分解透视图；
[0044]图6是图5的第一电极组件片的平面图；
[0045]图7是示出处于弯曲状态的图1的电极组件的截面图；
[0046]图8A至SG是示出图1的第一电极组件片的限制单元的示例性实施方式的平面图；
[0047]图9是示出图1的电极组件中电极接线片和约束单元(binding unit)之间的关系的平面图；
[0048]图10是示出图1的电极组件中围绕电极接线片设置的加强元件的部分截面图；
[0049]图11是示出图1的第一电极组件片的备选示例性实施方式的截面图；
[0050]图12是示出图1的第一电极组件片的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0051]图13是示出图1的电极组件的约束单元的备选示例性实施方式的平面图；
[0052]图14A至14C示出图1的电极组件的约束单元的其他备选示例性实施方式；
[0053]图15是示出根据本发明的电极组件的备选示例性实施方式的截面图；
[0054]图16是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0055]图17是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0056]图18是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0057]图19是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0058]图20是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的平面图；
[0059]图21是沿图20的线ΙΙ-ΙΓ截取的截面图；
[0060]图22是处于弯曲状态的图20的电极组件的截面图；
[0061]图23是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0062]图24是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0063]图25是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0064]图26是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的平面图；
[0065]图27是沿图26的线111-111’截取的截面图；
[0066]图28是示出处于弯曲状态的图27的电极组件的截面图；
[0067]图29是示出图26的电极组件中电极接线片和约束单元之间的关系的平面图；
[0068]图30是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的截面图；
[0069]图31是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的平面图；
[0070]图32是示出根据本发明的电极组件的另一备选示例性实施方式的平面图；以及
[0071]图33是示出根据本发明的电化学装置的示例性实施方式的透视图。
【具体实施方式】
[0072]现在参照附图在下面更全面描述本发明，图中示出各种实施方式。但是，本发明可以按照很多不同方式实施，且不应该理解为限制于在此阐述的实施方式。而是，这些实施方式被提供来使得本公开将全面和完整，并将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。相同的附图标记始终表示相同的元件。
[0073]将理解，当元件被称为“在”另一元件“上”时，它可以直接在该另一元件上或者可以在其间存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件“上”时，不存在中间元件。
[0074]将理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在此可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。从而，下面讨论的“第一元件”、“第一部件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分，而不背离在此的教导。
[0075]在此使用的术语仅用于描述【具体实施方式】而不意在限制。在此使用时，单数形式“一”和“该”旨在包括复数形式，包括“至少一个”，除非上下面清楚地另外表示。“或”意味着“和/或”。在此使用时，术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或多个的任何