專利名稱：鋰二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰二次電池，更具體地，本發(fā)明涉及鋰二次電池，
其電極片(tab)的形狀得以改善，因此提高了電池的安全性并改善 了電性能。
背景技術(shù)：
通常，化學(xué)電池是由正極、負(fù)極、以及電解質(zhì)構(gòu)成的電池，從 而利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生電能，所述化學(xué)電池分為一次性的一次電池 和可充電放電從而能夠重復(fù)使用的二次電池。由于二次電池具有可 充電放電的性能的優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用逐漸增加。
在二次電池中，鋰二次電池具有高的能量密度/單位重量，因此 廣泛用作電子通訊裝置的電源并用于大功率混合動(dòng)力車。
所述鋰二次電池包括電極組，所述電極組由正極、負(fù)極、和 設(shè)置于正極和負(fù)極之間的隔板構(gòu)成；以及分別與正極和負(fù)極連接、 并且呈具有預(yù)定寬度的矩形形狀的正極片和負(fù)極片。
通過(guò)將活性材料施加在集流體上而形成正極和負(fù)極，并且正極 片和負(fù)極片分別與未施加有活性材料的正極部分和負(fù)極部分連接。 在正極和負(fù)極上，施加有活性材料的部分與未施加有活性材料的部 分一起形成，因此在它們之間形成了活性材料界面。
活性材料通過(guò)涂敷法來(lái)施加，并且通常被施加為使得該活性材 料在活性材料界面處較厚。因此，存在著由于施加活性材料而引起 的整個(gè)電極翹曲的問(wèn)題。
為了防止該問(wèn)題，可以進(jìn)行電極壓制法。然而，在這種情況下， 可能在電極的活性材料界面附近產(chǎn)生折皺。在由高延伸率的材料構(gòu) 成的電極上，折皺的產(chǎn)生可能相對(duì)嚴(yán)重。
當(dāng)電極產(chǎn)生翹曲或折皺時(shí)，在堆疊有多個(gè)電極的電極組中，電極相互間不是均勻地緊密接觸，而是具有空隙，這不利地導(dǎo)致電極 的不均勻接觸。
因此，整個(gè)電極組可能變形，并且可能不會(huì)均勻地產(chǎn)生電池反 應(yīng)。因此，鋰二次電池的壽命可能會(huì)縮短并且其電性能可能會(huì)劣化。
由于電極的相互之間沒(méi)有均勻地緊密接觸的區(qū)域使得不均勻性 增加，鋰可能會(huì)沉積，從而不利地影響到鋰二次電池的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
因此，設(shè)計(jì)本發(fā)明以解決相關(guān)領(lǐng)域中遇到的問(wèn)題，并提供一種 鋰二次電池，其具有優(yōu)異的電性能和安全性以及長(zhǎng)的壽命。 技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明，鋰二次電池可包括電極組，所述電極組由第一 電極、第二電極、以及設(shè)置于第一電極和第二電極之間的隔板構(gòu)成； 與第一電極連接的第一電極片；以及與第二電極連接的第二電極片。 所述第一電極片可包括與第一電極連接的第一部分和不是該第- -部 分的第二部分，并且第一部分的寬度可小于第二部分的寬度。
為了與第一部分連接，第一電極可具有從該電極中突出出來(lái)的 片接頭。
第一電極的片接頭的寬度可小于第二部分的寬度。 第一部分的寬度與第二部分的寬度的比值可在0.35至0.6的范 圍內(nèi)。
第二部分可具有這樣的突出的形狀，該形狀在一個(gè)相對(duì)于第一 部分的方向上橫向延伸。
所述鋰二次電池還可包括用于封裝和密封電極組、同時(shí)使所述 第一電極片和所述第二電極片的端部暴露出來(lái)的電池外殼，其中所 述電池外殼的粘合部分可位于所述第二部分上。
所述第一電極可以為陰極，并且其延伸率可高于所述第二電極 的延伸率。
所述第二電極片可包括與所述第二電極連接的第三部分和不是該第三部分的第四部分，并且所述第三部分的寬度可小于所述第四
部分的寬度。
有益效果
如上所述，本發(fā)明提供一種鋰二次電池，其中與正極或負(fù)極連 接的正極片或負(fù)極片具有寬度相互不同的兩個(gè)部分，因此同時(shí)提高 了不同的性能。
具體而言，由于所形成的與電極相連接的第一部分或第三部分 具有相對(duì)較小的寬度，因此可以有效地防止電極的翹曲或折皺。因 此，在電極組中，電極相互間均勻地緊密接觸，從而有效地防止了 電極組的變形和鋰的沉積，從而確保均勻的電池反應(yīng)。因此，可以 提高鋰二次電池的安全性和壽命，并且可以改善其電性能。
此外，所形成的未與電極相連接的第二部分或第四部分具有相 對(duì)較大的寬度，因此有效地傳輸來(lái)自電極組的電能并改善了熱性能， 最終確保鋰二次電池的穩(wěn)定運(yùn)行。
盡管出于示意性目的已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，但是 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，在本發(fā)明的技術(shù)精神范圍內(nèi)可進(jìn)行各種 修改、添加和替換。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池的透視圖； 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池的俯視圖； 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池的正極和正極片的俯視以及
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池的負(fù)極和負(fù)極片的俯視圖。 <附圖中參考標(biāo)記的說(shuō)明>
10:鋰二次電池20:電極組
22:正極24:負(fù)極
26-隔板32:正極片
34:負(fù)極片40:外殼
42:粘合部分最佳實(shí)施方式
下面將參照附圖來(lái)對(duì)根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池的透視圖，并且圖2是示 出根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池的俯視圖。
如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池IO包括電極組
20，所述電極組20由第一電極22 (陰極，下文中稱為正極)、第二 電極24 (陽(yáng)極，下文中稱為負(fù)極)、以及設(shè)置于所述正極和負(fù)極之 間的隔板26構(gòu)成(圖l);分別與正極22和負(fù)極24連接的第一電 極片32 (下文中稱為"正極片")和第二電極片34 (下文中稱為"負(fù) 極片")；以及電池外殼40，所述電池外殼40用于容納電極組20、 正極片32和負(fù)極片34于其中、同時(shí)使正極片32和負(fù)極片34的端 部暴露出來(lái)。
根據(jù)電池的類型，可以將液態(tài)電解質(zhì)加入到電池外殼40中，并 且隔板可以起到電解質(zhì)的作用?？蛇x擇地，在將液態(tài)電解質(zhì)加入到 電池外殼40中后，可以向其中添加可聚合的組分，最終獲得聚合態(tài) 的電解質(zhì)。
在本發(fā)明中，多個(gè)正極22和多個(gè)負(fù)極24堆疊的堆疊式電池是 示例性的，但是本發(fā)明并不局限于此?？蛇x擇地，螺旋式電池(其 中正極和負(fù)極以螺旋形式巻繞，同時(shí)隔板設(shè)置于這二者之間)可適 用于本發(fā)明，并且落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在本發(fā)明中，提供袋狀的電池外殼40 (該外殼用粘合部分42 而粘合)，但是本發(fā)明并不局限于此。作為電池外殼，可以使用由 金屬或塑料制成的環(huán)形外殼或矩形外殼，二者都落在本發(fā)明的范圍 之內(nèi)。
下面將參照?qǐng)D3和4以及圖1和2來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的鋰 二次電池10的電極組20、正極片32和負(fù)極片34。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池的正極22和正極片32的 俯視圖，圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池的負(fù)極24和負(fù)極片34 的俯視圖。為了更清楚地理解，在圖3和圖4中未示出電池外殼40。關(guān)于圖3，根據(jù)本發(fā)明的正極22包括由導(dǎo)電材料形成的集流體 22a和在集流體22a的至少一個(gè)表面上形成的正極活性材料22b。正 極22的集流體22a可以由鋁形成，并且正極活性材料22b可以由鋰 基過(guò)渡金屬氧化物形成。但是，本發(fā)明并不局限于此，正極22的集 流體22a和正極活性材料22b可以由除了上述示例性材料以外的材料 形成，這在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
只有集流體2 2 a從正極2 2的長(zhǎng)邊向外突出，由此形成了正極片 接頭22c。與正極片32連接的正極片接頭22c優(yōu)選由其上未形成有 正極活性材料22b的未涂敷部分構(gòu)成，從而使得正極片32通過(guò)焊接 有效地連接到正極22上。
由于正極片接頭22c由未涂敷部分構(gòu)成，因此在正極22中，活 性材料界面22d存在于形成有正極活性材料22b的部分與未形成有 正極活性材料22b的部分之間?；钚圆牧辖缑?2d位于正極片接頭 22c上以使其長(zhǎng)度最小化。
與正極22連接的正極片32包括與正極片接頭22c連接的第一 部分32a和不與正極片接頭22c連接的第二部分32b。正極片32可 以由鋁形成，但本發(fā)明并不限于此。不言而喻，正極片32也可以由 除了鋁之外的材料形成。
所形成的正極片32的第一部分32a的寬度Al小于正極片32 的第二部分32b的寬度Bl。正極片接頭22c的寬度與所連接的正極 片32的第一部分32a的寬度Al幾乎相同，因此所形成的正極片接 頭22c的寬度小于正極片32的第二部分32b的寬度Bl。
在本發(fā)明中，由于正極片32的第一部分32a的寬度Al減小， 因此與正極片32相連接的正極22的正極片接頭22c的寬度也可減 小。因此，在正極片接頭22c上形成的活性材料界面22d的長(zhǎng)度可顯 著地減小。隨著活性材料界面22d的長(zhǎng)度增加，正極22易于翹曲或 折鈹。在本發(fā)明中，該長(zhǎng)度大大減小，從而使正極22發(fā)生翹曲或折 鮍的問(wèn)題最小化。
因此，可以防止具有多個(gè)正極22和負(fù)極24的整個(gè)電極組20發(fā) 生變形的問(wèn)題，而且，正極22和負(fù)極24可以均勻地相互緊密接觸，從而產(chǎn)生均勻的電池反應(yīng)。因此，可以提高鋰二次電池10的安全性， 并可以延長(zhǎng)其壽命。
所形成的正極片32的第二部分32b的寬度Bl相對(duì)較大，使得 電極組20產(chǎn)生的電能有效地通過(guò)第二部分32b而傳輸。在鋰二次電 池10運(yùn)行時(shí)，可以在較大區(qū)域上發(fā)出熱量，因此改善了熱性能。
在本發(fā)明中，正極片32被形成為使得第一部分32a和第二部分 32b具有彼此不同的寬度，因此同時(shí)使正極22的翹曲或折皺最小化 并改善了鋰二次電池的電性能和熱性能。
第一部分32a的寬度Al與第二部分32b的寬度Bl的比值 (A1/B1)優(yōu)選在0.35至0.6的范圍內(nèi)。當(dāng)比值(A1/B1)小于0.35 時(shí)，第一部分32a的寬度Al過(guò)小，從而不利地引起正極片32的形 狀發(fā)生變形的問(wèn)題。另一方面，當(dāng)比值(A1/B1)大于0.6時(shí)，活性 材料界面22d變長(zhǎng)，在這種情況下電極可能不利地發(fā)生翹曲或折芻皮。
同樣，參照附圖4，負(fù)極24包括由導(dǎo)電材料形成的集流體24a 和在集流體24a的至少一個(gè)表面上形成的負(fù)極活性材料24b。負(fù)極24 的集流體24a可以由銅形成，并且負(fù)極活性材料24b可以由含碳材料 形成。但是，本發(fā)明并不局限于此，負(fù)極24的集流體24a和負(fù)極活 性材料24b可以由除了上述材料以外的材料形成，這在本發(fā)明的范 圍之內(nèi)。
只有集流體2 4 a從負(fù)極2 4的長(zhǎng)邊向外突出，由此形成負(fù)極片接 頭24c。與負(fù)極片34連接的負(fù)極片接頭24c優(yōu)選由其上未形成有負(fù) 極活性材料24b的未涂敷部分構(gòu)成，從而使得負(fù)極片34通過(guò)焊接有 效地連接到負(fù)極24上。
由于負(fù)極片接頭24c由未涂敷部分形成，因此在負(fù)極24中，活 性材料界面24d存在于形成有負(fù)極活性材料24b的部分和未形成有 負(fù)極活性材料24b的部分之間。在本發(fā)明中，活性材料界面24d位 于負(fù)極片接頭24c上以使其長(zhǎng)度最小化。
與負(fù)極24連接的負(fù)極片34包括與負(fù)極片接頭24c連接的第三 部分34a和未與負(fù)極片接頭24c連接的第四部分34b。負(fù)極片34可 以由銅、鎳、或鍍鎳的銅形成。但本發(fā)明并不局限于此，負(fù)極片34可以由除了上述材料之外的材料形成。
所形成的第三部分34a的寬度A2和負(fù)極片接頭24c的寬度均小 于第四部分34b的寬度B2。
第三部分34a的寬度A2與第四部分34b的寬度B2的比值 (A2/B2)優(yōu)選在0.35至0.6的范圍內(nèi)。如正極片32中那樣，考慮 到鋰二次電池10的熱量的問(wèn)題并且同時(shí)穩(wěn)定地形成負(fù)極片34，將比 值(A2/B2)設(shè)定在上述范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，負(fù)極片34被形成為使得第三部分34a和第四部分 34b具有彼此不同的寬度，因此同時(shí)使負(fù)極24發(fā)生翹曲或折皺的問(wèn) 題最小化并改善了鋰二次電池10的電性能和熱性能。
在本發(fā)明中，粘合部分42可以形成在正極片32的第二部分32b 上和負(fù)極片34的第四部分34d上。
正極片32和負(fù)極片34都可以有寬度彼此不同的兩個(gè)部分?？?選擇地，正極片32和負(fù)極片34中只有一者可以有寬度彼此不同的 兩個(gè)部分。在后一種情況下，可以優(yōu)選使正極22和負(fù)極24中的-一 者(其由延伸率更高的、從而會(huì)不利地產(chǎn)生翹曲或折皺的材料形成) 具有寬度彼此不同的兩個(gè)部分的構(gòu)造。例如，當(dāng)正極22由鋁形成并 且負(fù)極24由銅形成時(shí)，正極片32可以具有上述構(gòu)造。
在附圖中，第二部分32b被描述為具有這樣的突出的形狀，其 在一個(gè)相對(duì)于第一部分32a的方向上橫向延伸，從而使得第一部分 32a的寬度Al小于第二部分32b的寬度Bl，但是本發(fā)明并不局限于 此。同樣，在附圖中，第四部分34b被描述為具有這樣的突出的形 狀，其在一個(gè)相對(duì)于第三部分34a的方向上橫向延伸，但是本發(fā)明并 不局限于此。
此外，正極片接頭22c和負(fù)極片24c被描述為具有分別從正極 22和負(fù)極24的長(zhǎng)邊突出出來(lái)的形狀，但是本發(fā)明并不局限于此。可 選擇地，可以對(duì)正極片接頭22c和負(fù)極片24c進(jìn)行各種修改，例如， 它們可以形成在正極22和負(fù)極24的短邊上或者可不具有突出出來(lái) 的形狀。
權(quán)利要求
1.一種鋰二次電池，包含電極組，所述電極組包括第一電極、第二電極、以及設(shè)置于所述第一電極和所述第二電極之間的隔板；與所述第一電極連接的第一電極片；以及與所述第二電極連接的第二電極片，其中所述第一電極片包括與所述第一電極連接的第一部分以及不是該第一部分的第二部分，并且所述第一部分的寬度小于所述第二部分的寬度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中，為了與所述第一 部分連接，所述第一電極具有從該電極突出出來(lái)的片接頭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰二次電池，其中所述第一電極的所 述片接頭的寬度小于所述第二部分的寬度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第一部分的寬 度與所述第二部分的寬度的比值在0.35至0.6的范圍內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第二部分具有 這樣的突出的形狀，該形狀在一個(gè)相對(duì)于所述第一部分的方向上橫 向延伸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，還包含用于封裝和密封 所述電極組、同時(shí)使所述第一電極片和所述第二電極片的端部暴露 出來(lái)的電池外殼，其中所述電池外殼的粘合部分位于所述第二部分 上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第一電極是陰極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第一電極的延 伸率高于所述第二電極的延伸率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其中所述第二電極片包含與所述第二電極連接的第三部分以及不是該第三部分的第四部 分，并且所述第三部分的寬度小于所述第四部分的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋰二次電池，其電極片的形狀得到改進(jìn)，因此提高了電池的安全性并改善了電池的電性能。所述鋰二次電池包含電極組，所述電極組由第一電極、第二電極、以及設(shè)置于所述第一電極和所述第二電極之間的隔板構(gòu)成；與所述第一電極連接的第一電極片；以及與所述第二電極連接的第二電極片。所述第一電極片包括與所述第一電極連接的第一部分以及不是該第一部分的第二部分，所述第一部分的寬度小于所述第二部分的寬度。
文檔編號(hào)H01M2/02GK101589487SQ200880003030
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月25日
發(fā)明者吳全根, 李垠周, 李宰明, 韓基洙 申請(qǐng)人:Sk能源株式會(huì)社