具有切口部分的電極片的製作方法
2023-05-27 19:51:01
具有切口部分的電極片的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種電極片，該電極片具有被塗覆在集電片的一個表面或者兩個表面上的電極活性材料，以便於通過切割來製造多個單元電極板，其中，第一切口部分以與單元電極板的寬度相對應的間隔形成在電極片的上側和下側中的一個上，與第一切口部分相對應的第二切口部分被形成在電極片的上側和下側中的另一側上，並且切割邊界的上端切割側邊被形成在第二切口部分處並且小於下端切割側邊。
【專利說明】具有切口部分的電極片
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種包括切口部分的電極片，並且更加具體地，涉及一種具有被施加到集電片的一個主表面或者相反的兩個主表面的電極活性材料的電極片，該電極片被切割以製造多個單元電極片，其中，第一切口部分被形成在電極片的從上側和下側中選擇的一側處，使得第一切口部分以對應於單元電極板中的每一個的寬度的間隔布置並且與第一切口部分相對應的第二切口部分被形成在電極片的另一側處，並且其中，切割邊界的上端切割側邊被形成在第二切口部分中的每一個處，並且上端切割側邊的尺寸小於下端切割側邊的尺寸。
【背景技術】
[0002]最近，能夠被充電和放電的二次電池已經被廣泛地用作用於無線移動裝置的能源或者輔助動力裝置。另外，二次電池作為用於電動車輛(EV)、混合動力電動車輛(HEV)以及插電式混合動力電動車輛(插電式HEV)的電源也已經吸引相當大的注意，其已經被開發以解決諸如通過使用礦物燃料的現有的汽油和柴油車輛引起的問題，諸如空氣汙染。
[0003]二次電池通常被形成為長方體形狀。然而，根據使用這樣的二次電池的裝置的設計的多樣性，存在對於具有各種形狀的二次電池的日益增長的需求。
[0004]對於作為要求具有各種形狀的二次電池的裝置的實例的智慧型電話，智慧型電話的側邊或者角部可以被彎曲以改善握持。然而，在被形成為長方體形狀的二次電池被安裝在被設計成具有這樣的彎曲部分的裝置中的情況下，該裝置的內部空間的利用可能受到限制。
[0005]即，裝置的彎曲部分具有死區，在該死區中被形成為長方體形狀的二次電池不能夠被安裝。最後，這樣的死區降低裝置的每單位容積的容量。
[0006]通常，二次電池被製造以具有電極組件與電解質一起被容納在電池殼體中的結構。基於製造電極組件的方法，電極組件可以被分類成堆疊式電極組件、摺疊式電極組件或者堆疊摺疊式電極組件。
[0007]在堆疊式電極組件或者堆疊摺疊式電極組件中，在分隔物分別被布置在陰極和陽極之間的狀態下順序地堆疊陰極和陽極。為了阻製造電極組件，有必要首先製造陰極和陽極。
[0008]為了製造單元電極板，諸如陰極和陽極，有必要對具有電極活性材料的長電極片進行切槽，該電極活性材料以與單元電極板中的每一個的寬度相對應的間隔被施加到長電極片的一個主表面或者相反的兩個主表面。在切槽過程中，壓力通常被用於切掉電極片的部分。在電極片被切槽之後，以與單元電極板中的每一個的寬度相對應的間隔切割電極片。
[0009]將會參考圖1a描述上述過程。在開槽過程中，電極突出物20和第一切口部分30被形成在電極片10的上側處，使得第一切口部分30以與單元電極板的寬度相對應的間隔布置。第二切口部分40被形成在電極片10的下側處，使得第二切口部分40以與單元電極板的寬度相對應的間隔布置。第二切口部分40中的每一個的左側41被形成為弧形形狀，通過該弧形形狀，單元電極板的一角被變成圓形。[0010]在切割過程中，沿著使第一切口部分30中的每一個和第二切口部分40中的每一個互連的虛擬切割線50以與單元電極板的寬度相對應的間隔切割電極片10。然而，在由於切割誤差從切割線50向左或者向右偏離了預定的寬度Wl的位置處，頻繁地切割電極片10。
[0011]圖1b是示出具有切割誤差切割的單元電極板60的典型視圖。參考圖lb，突起70被形成在單元電極板60的右側的下端處。由於突起70，使單元電極板的角點互連的輪廓線可採用四邊形形狀，這與製造具有圓角的電極板的設計目的不相符。結果，不能夠製造具有圓角的電極板。因此，存在開發具有新穎的切口部分的電極片的高度需求以解決上述問題。
【發明內容】
[0012]技術問題
[0013]因此，已經完成本發明以解決上述問題以及尚待解決的其它技術問題。
[0014]具體地，本發明的目的是提供一種單元電極板，即使當產生切割誤差時，該單元電極板也能夠與最初的設計形狀相符。
[0015]本發明的另一目的是提供使用這樣的單元電極板製造的二次電池。
[0016]問題的解決方案
[0017]根據本發明的一個方面，通過提供具有電極活性材料的電極片能夠實現以上和其它目的，該電極活性材料被施加到集電片的一個主表面或者相反的兩個主表面，該電極片被切割以製造多個單元電極片，其中，第一切口部分被形成在電極片的從上側和下側中選擇的一側處，使得第一切口部分以與單元電極板中的每一個的寬度相對應的間隔布置並且與第一切口部分相對應的第二切口部分被形成在電極片的另一側處，並且其中，切割邊界的上端切割側邊被形成在第二切口部分中的每一個處，並且上端切割側邊的尺寸小於下端切割側邊的尺寸。
[0018]S卩，不同於傳統的切口部分，在包括根據本發明的切口部分的電極片中，上端切割側邊被形成在第二切口部分中的每一個處。因此，即使當產生切割誤差時，也能夠通過沿著切割線在上端切割側邊上切割電極片來製造與最初設計形狀相符且不具有突起的單元電極板。
[0019]在本發明的實施例中，第一切口部分中的每一個可以被構造成具有楔形結構，該楔形結構具有朝著電極片的中心軸線減小的寬度。電極片的中心軸線是如下中心軸線，即，各個單元電極板的中心在電極片的縱向方向上被連接在該中心軸線上。電極片的中心軸線方向可以是從電極片的上側引導到中心軸線的方向。
[0020]第二切口部分中的每一個可以具有比第一切口部分中的每一個大的面積。第二切口部分中的每一個可以大於第一切口部分中的每一個，使得各種結構可以被形成在單元電極板中的每一個的一角處。
[0021 ] 第二切口部分中的每一個的下端切割側邊可以具有與單元電極板中的每一個的寬度的10至80%相等的長度。單元電極板中的每一個的寬度可以是單元電極板中的每一個的一側的在與電極片被切割的方向垂直的方向上的長度。另外，基於單元電極板中的每一個的所期待的形狀，可以調節第二切口部分中的每一個的下端切割側邊的長度。
[0022]第二切口部分中的每一個的上端切割側邊可以具有0.1至Imm的長度。如果第二切口部分中的每一個的上端切割側邊的長度太小，則當產生切割誤差時在第二切口部分中的每一個的上端切割側邊上沒有切割電極片，因此突起可被形成在單元電極板中的每一個處。另一方面，如果第二切口部分中的每一個的上端切割側邊的長度太大，則上端切割側邊對於單元電極板中的每一個的尺寸比率被增加，因此可能有必要進一步切割第二切口部分中的每一個的上端切割側邊，以便於製造具有所期待形狀的電池單元。
[0023]具體地，當第二切口部分中的每一個的上端切割側邊具有0.2至0.8mm的長度時，能夠防止由於切割誤差的突起的產生並從而能夠在沒有進一步切割第二切口部分中的每一個的上端切割側邊的情況下製造具有所期待形狀的電池單元。
[0024]另外，在第二切口部分中的每一個的上端切割側邊和下端切割側邊之間的距離可以等於下端切割側邊的長度的30%至150%。基於單元電極板中的每一個的所期待形狀，可以調節在第二切口部分中的每一個的上端切割側邊和下端切割側邊之間的距離。
[0025]第二切口部分中的每一個的相對的橫向切割側邊可以是對稱的。替代地，第二切口部分中的每一個的相對的橫向切割側邊可以是非對稱的。
[0026]在第二切口部分中的每一個的相對的橫向切割側邊是對稱的情況下，由電極片製造的單元電極板中的每一個的一角和另一角也可以是對稱的。
[0027]另一方面，在第二切口部分中的每一個的相對的橫向切割側邊是非對稱的情況下，由電極片製造的單元電極板中的每一個的一角和另一角也可以是非對稱的。
[0028]第二切口部分中的每一個的至少一個橫向切割側邊可以被形成為朝著第二切口部分中的每一個突出的弧形形狀。結果，單元電極板中的每一個的一角可以變成圓形。
[0029]根據本發明的另一方面，提供一種電極板，通過切割具有上述構造的電極片而形成該電極板。與電極板的上側相接的至少一個橫向切割側邊可以被設置有第二切口部分的基於切割邊界的上端切割側邊。根據情形，第二切口部分的基於切割邊界的上端切割側邊的一部分不可以被設置在電極板的相對的橫向切割側邊處。
[0030]根據本發明的另一方面，提供一種製造具有上述構造的電極板的方法，該方法包括:(a)將電極片傳送到模具，並且將電極片固定在模具上；(b)衝壓電極片以形成第一切口部分和第二切口部分；以及(C)以與單元電極板的寬度相對應的間隔切割電極片。
[0031]在步驟(a)處，電極片可以被傳送同時被夾持器保持並且然後被固定在模具上，使得電極片被布置在適當的位置中。
[0032]在步驟(b)處，可以使用壓力機來衝壓電極片以將電極片按壓成特定形狀，以在電極片處形成第一切口部分和第二切口部分。
[0033]在步驟(C)處，可以沿著將第一切口部分和第二切口部分互連的虛擬切割線來切割電極片，使得以與單元電極板的寬度相對應的間隔切割電極片。
[0034]根據本發明的另一方面，提供一種通過堆疊具有上述構造的電極板製造的電極組件。
[0035]根據本發明的另一方面，提供一種包括具有上述構造的電極組件的二次電池，該電極組件在密封狀態下含有鋰鹽的非水電解質被包含在電池殼體中。
[0036]根據本發明的又一方面，提供一種包括具有上述構造的一個或多個二次電池的電池組。考慮到電池組的結構穩定性，電池組可以被用於需要長期使用和優異耐久性的裝置，諸如行動電話、可攜式計算機、智慧型電話、智能平板電腦、筆記本計算機、輕型電動車輛(LEV)、電動車輛、混合動力電動車輛、插電式混合動力電動車輛或者蓄電裝置。
[0037]根據本發明的又一方面，提供一種包括作為電源的具有上述構造的電池組的裝置。具體地，該裝置可以是行動電話、可攜式計算機、智慧型電話、智能平板電腦、筆記本計算機、LEV、電動車輛、混合動力電動車輛、插電式混合動力電動車輛或者蓄電裝置。
[0038]在本發明的所屬領域中公知該裝置的結構和製造該裝置的方法，並且因此，將會省略其詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0039]結合附圖並根據下面的詳細描述，將會更加清楚地理解本發明的上述和其它目的、特點和其它優點，在附圖中:
[0040]圖1a是示出傳統的電極片的典型視圖；
[0041]圖1b是示出具有切割誤差的由圖1a的電極片製造的單元電極板的典型視圖；
[0042]圖2是示出根據本發明的實施例的電極片的典型視圖；並且
[0043]圖3是示出具有切割誤差的由圖2的電極片製造的單元電極板的典型視圖。
【具體實施方式】
[0044]現在，將會參考附圖詳細地描述本發明的優選實施例。然而，應注意的是，本發明的範圍不受到被圖示的實施例的限制。
[0045]圖2是示出根據本發明的實施例的電極片的典型視圖，並且圖3是示出具有切割誤差的由圖2的電極片製造的單元電極板的典型視圖。
[0046]參考圖2和圖3，電極突出物200和第一切口部分300被形成在電極片100的上側處，使得第一切口部分300以與單元電極板600的寬度W3相對應的間隔布置。第二切口部分400被形成在電極片100的下側處，使得第二切口部分400以與單元電極板600的寬度W3相對應的間隔布置。
[0047]切割邊界的上端切割側邊410被形成在第二切口部分400中的每一個處。上端切割側邊410比下端切割側邊420短。
[0048]另外，第二切口部分400中的每一個的左側430被形成為弧形形狀，通過如上做法，在電極片100被切割之後，單元電極板600的右下端被變成圓形。
[0049]在常規工藝中，沿著將第一切口部分300中的每一個的中點和第二切口部分400中的每一個的上端切割側邊410的中點互連的切割線500，來切割電極片100。然而，如果產生切割誤差，則在相對於切割線500偏離了預定寬度W2的位置處切割電極片100。
[0050]具有切割誤差的被製造的單元電極板600可以稍微地不同於基於最初設計標準的單元電極板。然而，單元電極板600的一角被變成圓形，這與電極板的設計概念相符。因此，單元電極板600可以在沒有附加過程的情況下被用作製造電極組件所必需的元件。
[0051]儘管為了說明性目的已經公開本發明的示例性實施例，但本領域的技術人員將會認識到，在不脫離如本發明的所附權利要求書中公開的精神和範圍的情況下，各種變型、添加和替代是可能的。
[0052]本發明的有益效果
[0053]根據上面的描述顯然的是，根據本發明的電極片包括第二切口部分，在該切口部分中的每一個處，形成比下端切割側邊小的切割邊界的上端切割側邊。因此，即使當產生切割誤差時，也能夠製造與最初設計形狀相符的單元電極板。
【權利要求】
1.一種電極片，所述電極片具有被施加到集電片的一個主表面或者相反的兩個主表面的電極活性材料，所述電極片被切割以製造多個單元電極片，其中 第一切口部分形成在所述電極片的從上側和下側中選擇的一側處，使得所述第一切口部分以與所述單元電極板中的每一個的寬度相對應的間隔布置，並且與所述第一切口部分相對應的第二切口部分形成在所述電極片的另一側處，並且其中 在所述第二切口部分中的每一個處形成切割邊界的上端切割側邊，所述上端切割側邊的尺寸小於下端切割側邊的尺寸。
2.根據權利要求1所述的電極片，其中，所述第一切口部分中的每一個被構造成具有楔形結構，所述楔形結構具有朝著所述電極片的中心軸線減小的寬度。
3.根據權利要求1所述的電極片，其中，所述第二切口部分中的每一個具有比所述第一切口部分中的每一個更大的面積。
4.根據權利要求1所述的電極片，其中，所述第二切口部分中的每一個的下端切割側邊具有等於所述單元電極板中的每一個的寬度的10至80%的長度。
5.根據權利要求1所述的電極片，其中，所述第二切口部分中的每一個的上端切割側邊具有0.1mm至Imm的長度。
6.根據權利要求5所述的電極片，其中，所述第二切口部分中的每一個的上端切割側邊具有0.2mm至0.8mm的長度。
7.根據權利要求1所述的電極片，其中，在所述第二切口部分中的每一個的上端切割側邊和下端切割側邊之間的距離等於下端切割側邊的長度的30%至150%。
8.根據權利要求1所述的電極片，其中，所述第二切口部分中的每一個的相對的橫向切割側邊是對稱的。
9.根據權利要求1所述的電極片，其中，所述第二切口部分中的每一個的相對的橫向切割側邊是非對稱的。
10.根據權利要求1所述的電極片，其中，所述第二切口部分中的每一個的至少一個橫向切割側邊被形成為朝著所述第二切口部分中的每一個突出的弧形形狀。
11.一種電極板，通過切割根據權利要求1至10中的任一項所述的電極片來形成所述電極板。
12.根據權利要求11所述的電極板，其中，與所述電極板的上側相接的至少一個橫向切割側邊設置有第二切口部分的基於切割邊界的上端切割側邊。
13.—種製造根據權利要求11所述的電極板的方法，所述方法包括: (a)將電極片傳送到模具，並且將電極片固定在所述模具上； (b)衝壓所述電極片以形成第一切口部分和第二切口部分；以及 (c)以與單元電極板的寬度相對應的間隔切割所述電極片。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，切割在所述第一切口部分和所述第二切口部分之間的所述電極片。
15.一種電極組件，通過堆疊根據權利要求11所述的電極板來製造所述電極組件。
16.一種二次電池，包括根據權利要求15所述的電極組件，所述電極組件在密封狀態下與電解質一起容納在電池殼體中。
17.—種電池組,包括根據權利要求16所述的一個或者多個二次電池。
18.一種裝置，包括根據權利要求17所述的電池組。
19.根據權利要求18所述的裝置，其中，所述裝置選自行動電話、可攜式計算機、智慧型電話、智能平板電腦、筆記本計算機、輕型電動車輛(LEV)、電動車輛、混合動力電動車輛、插電式混合動力電動 車輛或者蓄電裝置。
【文檔編號】H01M10/0585GK103999265SQ201380004321
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年3月15日 優先權日:2012年11月21日
【發明者】權盛振, 金東明, 金基雄, 安諄昊 申請人:株式會社Lg 化學