用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件及包含其的二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件，其通過將隔膜與布置在所述隔膜的兩側(cè)的負(fù)極和正極卷繞并壓縮而制造。所述負(fù)極包含交替形成的用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極平坦涂布部和未用所述負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極彎曲未涂布部。所述正極包含交替形成的用正極活性材料涂布的正極平坦涂布部和未用所述正極活性材料涂布的正極彎曲未涂布部。
【專利說明】用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件及包含其的二次電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用活性材料以圖案涂布的卷繞(jelly-roll)型電極組件及包含其的二次電池。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，對(duì)能量?jī)?chǔ)存技術(shù)的關(guān)注已經(jīng)增加。隨著其應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)電話、攝像機(jī)、筆記本電腦的領(lǐng)域，以及另外地?cái)U(kuò)展到電動(dòng)車輛用能量，研究并開發(fā)了電化學(xué)裝置。在這些方面，電化學(xué)裝置是最受關(guān)注的領(lǐng)域，并且能夠充電和放電的二次電池的開發(fā)已經(jīng)成為關(guān)注的焦點(diǎn)。近來，為了改善電池的電容密度和比能量，已經(jīng)進(jìn)行了新型電極和電池的研究和開發(fā)。
[0003]在目前應(yīng)用的二次電池之中，在二十世紀(jì)九十年代早期開發(fā)的鋰二次電池具有比典型電池如N1-MH、N1-Cd和硫酸鉛電池高得多的運(yùn)行電壓和能量密度。然而，這種鋰二次電池具有諸如由使用有機(jī)電解質(zhì)造成的著火和爆炸以及制造工藝復(fù)雜的局限性。
[0004]這種二次電池被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中具有正極/隔膜/負(fù)極的結(jié)構(gòu)的電極組件安裝在電池殼上，該電極組件可充電并且可放電。作為電極組件的一般實(shí)例，存在卷繞型電極組件。
[0005]然而，在卷繞型電極組件的情況下，在卷繞和壓縮過程期間，由于平坦部和彎曲部，在彎曲部處發(fā)生斷裂和破裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的一方面提供用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件，其通過將隔膜與布置在所述隔膜的兩側(cè)的負(fù)極和正極卷繞并壓縮而制造，其中所述負(fù)極具有用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極平坦涂布部和未用所述負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極彎曲未涂布部，所述負(fù)極平坦涂布部與所述負(fù)極彎曲未涂布部交替形成，且所述正極具有用正極活性材料涂布的正極平坦涂布部和未用所述正極活性材料涂布的正極彎曲未涂布部，所述正極平坦涂布部與所述正極彎曲未涂布部交替形成。
[0008]然而，本發(fā)明的方面不限于上述方面，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)以下描述將清楚地理解沒有提到的其他方面。
[0009]技術(shù)方案
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件，其通過將隔膜與布置在所述隔膜的兩側(cè)的負(fù)極和正極卷繞并壓縮而制造。所述負(fù)極包含交替形成的用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極平坦涂布部和未用所述負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極彎曲未涂布部。所述正極包含交替形成的用正極活性材料涂布的正極平坦涂布部和未用所述正極活性材料涂布的正極彎曲未涂布部。[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供包含所述用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件的二次電池。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供包含多個(gè)彼此電連接的所述二次電池的中型-大型電池模塊或電池組。
[0013]發(fā)明效果
[0014]本發(fā)明涉及用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件及包含其的二次電池。所述卷繞型電極組件的彎曲部未用活性材料涂布，由此有效地防止在將卷繞型電極組件卷繞并壓縮的過程期間在所述電極組件的彎曲部可能發(fā)生的斷裂和破裂，從而可以提高二次電池的充電和放電效率，由此由于減少內(nèi)阻而改善快速充電性能，并由此提供具有高電容的二次電池，并且降低差錯(cuò)率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為示出一般卷繞型電極組件的橫截面圖；
[0016]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件在卷繞和壓縮之前的狀態(tài)的透視圖；及
[0017]圖3為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件在卷繞和壓縮之前的狀態(tài)的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明人證實(shí)卷繞型電極組件的彎曲部未用活性材料涂布，由此有效地防止在將卷繞型電極組件卷繞并壓縮的過程期間在所述電極組件的彎曲部可能發(fā)生的斷裂和破裂。
[0019]在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0020]雖然允許有本發(fā)明的各種變更，但將其例示性實(shí)施方式顯示在附圖中并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，本發(fā)明不限于此，而是包括根據(jù)由本發(fā)明的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明范圍的所有變體、等價(jià)物和替換物。
[0021]詳細(xì)地，本發(fā)明提供一種用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件，其通過將隔膜與布置在所述隔膜的兩側(cè)的負(fù)極和正極卷繞并壓縮而制造，其中所述負(fù)極具有用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極平坦涂布部和未用所述負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極彎曲未涂布部，所述負(fù)極平坦涂布部與所述負(fù)極彎曲未涂布部交替形成，且所述正極具有用正極活性材料涂布的正極平坦涂布部和未用所述正極活性材料涂布的正極彎曲未涂布部，所述正極平坦涂布部與所述正極彎曲未涂布部交替形成。
[0022]一般的卷繞型電極組件通過將隔膜與布置在隔膜的兩側(cè)的負(fù)極和正極卷繞并壓縮而制造，且被分成電極組件平坦部和電極組件彎曲部。
[0023]在這種情況下，術(shù)語“電極組件平坦部”表示卷繞型電極組件的平坦部，且術(shù)語“電極組件彎曲部”表示卷繞型電極組件的兩側(cè)的彎曲部。
[0024]負(fù)極平坦涂布部或正極平坦涂布部對(duì)應(yīng)于電極組件平坦部。另外，負(fù)極平坦涂布部或正極平坦涂布部用活性材料涂布，其中可以用活性材料涂布負(fù)極或正極的兩側(cè)或者僅一側(cè)。然而，考慮到二次電池的電容，可以用活性材料涂布其兩側(cè)。
[0025]另一方面，負(fù)極彎曲未涂布部為對(duì)應(yīng)于如下電極組件彎曲部的部分，其中其寬度從與用于卷繞電極組件的芯接觸的負(fù)極的第一末端到最后末端逐漸變寬。
[0026]圖1a和圖1b示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的卷繞型電極組件10的卷繞狀態(tài)。也就是說，在卷繞被構(gòu)造成具有負(fù)極100、隔膜300和正極200的電極組件的情況下，初始卷繞方向可以是如圖1a中所示的負(fù)極100的方向或者可以是如圖1b中所示的正極200的方向。[0027]詳細(xì)地，如圖1a中所示，電極組件10可以最初在負(fù)極方向上卷繞。在這種情況下，在電極組件的初始彎曲部，負(fù)極100的曲率半徑小于正極200的曲率半徑。也就是說，負(fù)極100的初始彎曲未涂布部的曲率半徑小于正極200的初始彎曲未涂布部的曲率半徑。
[0028]另一方面，卷繞型電極組件10通過將隔膜300與布置在隔膜300的兩側(cè)的負(fù)極100和正極200卷繞并壓縮而制造并以分成電極組件平坦部11和電極組件彎曲部12的方式形成。
[0029]另一方面，負(fù)極的彎曲未涂布部的寬度以寬度從與用于卷繞電極組件的芯接觸的負(fù)極的第一末端到最后末端逐漸變寬的方式形成算術(shù)級(jí)數(shù)。在這種情況下，在負(fù)極的彎曲未涂布部的連續(xù)寬度之間的差(容差)通過將隔膜的厚度、負(fù)極厚度的1/2和正極厚度的1/2相加而獲得且可以是均勻的。雖然將負(fù)極的彎曲未涂布部的寬度形成為小于電極組件彎曲部的寬度，但只要電極組件的彎曲部的拐點(diǎn)包括在負(fù)極的彎曲未涂布部中，則可以實(shí)施本發(fā)明。換句話說，因?yàn)樵谪?fù)極集電器的整體上涂覆的負(fù)極活性材料的破裂多數(shù)嚴(yán)重地發(fā)生在電極組件的彎曲部的拐點(diǎn)處，所以當(dāng)至少使該部分未被涂布時(shí)，可以有效地防止負(fù)極活性材料的破裂的發(fā)生。在這種情況下，電極組件的彎曲部的拐點(diǎn)表示其中卷繞電極組件且隨后將其在相反方向上彎曲的頂點(diǎn)。
[0030]另一方面，術(shù)語“內(nèi)側(cè)”表示朝向中心部方向的側(cè)且術(shù)語“外側(cè)”表示朝向外部方向的側(cè)。另外，術(shù)語“中心部方向”表示與用于卷繞電極組件的芯接觸的第一末端部分的方向且“外部方向”表示其中卷繞電極組件完成的最后末端部分。
[0031]詳細(xì)地，在卷繞型電極組件的情況下，負(fù)極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度滿足下式。
[0032]ff(I)n ^ {(Ts/2) + (n_l) (Ts+Ta/2+Tc/2)}…式(I)
[0033]在式I中，W(I)n表示第η負(fù)極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度，Ts表示隔膜的厚度，Ta表示負(fù)極的厚度，Tc表示正極的厚度，且η為整數(shù)。
[0034]另外，負(fù)極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度滿足下式。
[0035]ff(II)n ^ {(Ts/2+Ta) + (n_l) (Ts+Ta/2+Tc/2)}…式(2)
[0036]在式2中，W(II)n表示第η負(fù)極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度，Ts表示隔膜的厚度，Ta表示負(fù)極的厚度，Tc表示正極的厚度，且η為整數(shù)。
[0037]另一方面，正極彎曲未涂布部為對(duì)應(yīng)于如下電極組件彎曲部的部分，其中其寬度從與用于卷繞電極組件的芯接觸的正極的第一末端到最后末端逐漸變寬。在這種情況下，在正極彎曲未涂布部的連續(xù)寬度之間的差(容差)通過將隔膜的厚度、負(fù)極厚度的1/2和正極厚度的1/2相加而獲得且可以是均勻的。
[0038]與負(fù)極類似，雖然將正極的彎曲未涂布部的寬度形成為小于電極組件彎曲部的寬度，但只要電極組件的彎曲部的拐點(diǎn)包括在正極的彎曲未涂布部中，則可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。換句話說，因?yàn)樵谡龢O集電器的整體上涂覆的正極活性材料的破裂多數(shù)嚴(yán)重地發(fā)生在電極組件的彎曲部的拐點(diǎn)處，所以當(dāng)至少使該部分未被涂布時(shí)，可以有效地防止正極活性材料的破裂的發(fā)生。[0039]詳細(xì)地，在卷繞型電極組件的情況下，正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度滿足下式。
[0040]W(III)n^ 31 {(3Ts/2+Ta) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)} 式(3)
[0041]在式3中，W(III)n表示第η正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度，Ts表示隔膜的厚度，Ta表示負(fù)極的厚度，Tc表示正極的厚度，且η為整數(shù)。
[0042]另外，正極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度滿足下式。
[0043]W(IV)n ^ π {(3Ts/2+Ta+Tc)+(n-1)(Ts+Ta/2+Tc/2)} 式(4)
[0044]在式4中，W(IV)η表示第η正極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度，Ts表示隔膜的厚度，Ta表示負(fù)極的厚度，Tc表示正極的厚度，且η為整數(shù)。
[0045]另外，如圖1b中所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電極組件20可以最初在正極方向上卷繞。在這種情況下，在電極組件的初始彎曲部，正極的曲率半徑變得小于負(fù)極的曲率半徑。參照?qǐng)Dlb，電極組件20通過將隔膜300與布置在隔膜300的兩側(cè)的負(fù)極100和正極200卷繞并壓縮而制造并以分成電極組件平坦部21和電極組件彎曲部22的方式形成。
[0046]在這種情況下，正極的彎曲未涂布部的寬度和負(fù)極的彎曲未涂布部的寬度可以與如上所述的初始卷繞方向?yàn)樨?fù)極方向的情況類似地計(jì)算。
[0047]詳細(xì)地，正極的彎曲未涂布部的寬度以寬度從與用于卷繞電極組件的芯接觸的正極的第一末端到最后末端逐漸變寬的方式形成算術(shù)級(jí)數(shù)。在這種情況下，在正極彎曲未涂布部的連續(xù)寬度之間的差(容差)通過將隔膜的厚度、正極厚度的1/2和負(fù)極厚度的1/2相加而獲得且可以是均勻的。雖然將正極的彎曲未涂布部的寬度形成為小于電極組件彎曲部的寬度，但電極組件的彎曲部的拐點(diǎn)可以包括在正極的彎曲未涂布部中。
[0048]詳細(xì)地，在卷繞 型電極組件的情況下，正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度滿足下式。
[0049]ff(I)n ^ {(Ts/2) + (n_l) (Ts+Ta/2+Tc/2)}…式(I)
[0050]在式I中，W(I)n表示第η正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度，Ts表示隔膜的厚度，Ta表示正極的厚度，Tc表示負(fù)極的厚度，且η為整數(shù)。
[0051]另外，正極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度滿足下式。
[0052]W(II)n ^ {(Ts/2+Ta) + (n_l) (Ts+Ta/2+Tc/2)}…式(2)
[0053]在式2中，W(II)n表示第η正極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度，Ts表示隔膜的厚度，Ta表示正極的厚度，Tc表示負(fù)極的厚度，且η為整數(shù)。
[0054]另一方面，負(fù)極彎曲未涂布部為對(duì)應(yīng)于如下電極組件彎曲部的部分，其中其寬度從與用于卷繞電極組件的芯接觸的負(fù)極的第一末端到最后末端逐漸變寬。在這種情況下，在負(fù)極彎曲未涂布部的連續(xù)寬度之間的差(容差)通過將隔膜的厚度、正極厚度的1/2和負(fù)極厚度的1/2相加而獲得且可以是均勻的。類似于正極，雖然將負(fù)極的彎曲未涂布部的寬度形成為小于電極組件彎曲部的寬度，但電極組件的彎曲部的拐點(diǎn)可以包括在負(fù)極的彎曲未涂布部中。
[0055]詳細(xì)地，在卷繞型電極組件的情況下，正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度滿足下式。
[0056]W(III)n^ 31 {(3Ts/2+Ta) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)} 式(3)
[0057]在式3中，W(III)n表示第η負(fù)極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度，Ts表示隔膜的厚度，Ta表示正極的厚度，Tc表示負(fù)極的厚度，且η為整數(shù)。
[0058]另外，負(fù)極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度滿足下式。
[0059]W(IV)n ^ π {(3Ts/2+Ta+Tc)+(n-1)(Ts+Ta/2+Tc/2)} 式(4)[0060]在式4中，W(IV)η表示第η負(fù)極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度，Ts表示隔膜的厚度，Ta表示正極的厚度，Tc表示負(fù)極的厚度，且η為整數(shù)。
[0061]另外，在電極組件中，正極活性材料可以為具有橄欖石晶體結(jié)構(gòu)的鋰鐵磷酸鹽，其具有滿足下式的組成。 [0064]因?yàn)殇囪F磷酸鹽在高溫下具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，且特別地，F(xiàn)e價(jià)格低廉，所以其在經(jīng)濟(jì)上有利。然而，在卷繞型電極組件的情況下，當(dāng)將鋰鐵磷酸鹽涂覆至集電器并軋制從而涂布在全部集電器上并將其卷繞時(shí)，如上所述，在電極組件的彎曲部可能發(fā)生破裂。因此，當(dāng)正極活性材料為鋰鐵磷酸鹽時(shí)，防止在電極組件的彎曲部破裂的電極組件結(jié)構(gòu)可特別合適。
[0065]另外，本發(fā)明提供包含所述卷繞型電極組件的二次電池。
[0066]所述卷繞型電極組件可以用于所有圓筒形二次電池、方形二次電池和袋形二次電池。在本實(shí)施方式中，因?yàn)榻?jīng)由卷繞和壓縮方法制造，所以所述卷繞型電極組件可以特別用于方形二次電池。
[0067]詳細(xì)地，包含卷繞型電極組件的方形二次電池具有如下結(jié)構(gòu)，其中在方形金屬殼中構(gòu)建卷繞型電極組件且具有伸出的電極端子的頂蓋與殼的開放頂端結(jié)合。卷繞型電極組件的負(fù)極通過負(fù)極極耳與頂蓋上的負(fù)極端子的底端電連接，且負(fù)極端子通過絕緣元件與頂蓋絕緣。相反地，在卷繞型電極組件的正極的情況下，其正極極耳與由導(dǎo)電材料如鋁和不銹鋼形成的頂蓋電連接，其 本身形成正極端子。另外，除電極極耳之外，為了提供在卷繞型電極組件與頂蓋之間的電絕緣狀態(tài)，將片型絕緣元件插入在殼與卷繞型電極組件之間的空間中，將頂蓋安裝在其上 且隨后通過沿頂蓋與殼之間的接觸表面進(jìn)行焊接而將頂蓋與殼彼此結(jié)合。然后，將電解質(zhì)注入電解質(zhì)用入口且通過使用金屬球焊接而密封并且將環(huán)氧樹脂涂覆至焊接部，由此制造包含卷繞型電極組件的方形二次電池。
[0068]另外，本發(fā)明提供包含多個(gè)電連接的二次電池的中型-大型電池模塊和電池組。所述中型-大型電池模塊和電池組可以用作電動(dòng)工具，包括電動(dòng)車輛(EV)、混合動(dòng)力車輛(HEV)和插電式混合動(dòng)力車輛(PHEV)的電動(dòng)車輛，電動(dòng)卡車，電動(dòng)商用車輛和電力儲(chǔ)存系統(tǒng)中的一種或多種的中型-大型裝置電源。
[0069]另一方面，圖2為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件在卷繞和壓縮之前的狀態(tài)的透視圖。
[0070]如圖2中所示，在將用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件卷繞并壓縮之前，布置隔膜300且將負(fù)極100和正極200布置在隔膜300的兩側(cè)。在這種情況下，負(fù)極包含交替形成的用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極平坦涂布部110和未用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極彎曲未涂布部120。負(fù)極平坦涂布部110的寬度是均勻的，但負(fù)極彎曲未涂布部120的寬度從與用于卷繞電極組件的芯接觸的負(fù)極的第一末端到最后末端逐漸變寬。另外，正極200包含交替形成的用正極活性材料涂布的正極平坦涂布部210和未用正極活性材料涂布的正極彎曲未涂布部220。正極平坦涂布部210的寬度是均勻的，但正極彎曲未涂布部220的寬度從與用于卷繞電極組件的芯接觸的正極的第一末端到最后末端逐漸變寬。[0071]另一方面，圖3為示出在將用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件卷繞并壓縮之前的正極310、隔膜300和負(fù)極320的橫截面的橫截面圖。
[0072]參照?qǐng)D3，正極310可以包含正極集電器317以及在正極集電器317上的用正極活性材料涂布的正極平坦涂布部311、313、314和316。朝向外側(cè)的正極平坦涂布部311和313可以具有比朝向內(nèi)側(cè)的正極平坦涂布部314和316更小的寬度。然而，在卷繞之后的卷繞型電極組件的情況下，正極平坦涂布部可以具有相同的寬度。類似地，負(fù)極可以包含在負(fù)極集電器327上的用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極平坦涂布部321、323、324和326，且卷繞之后的卷繞型電極組件的負(fù)極平坦涂布部的寬度可以彼此相同。
[0073]另一方面，可以在各正極平坦涂布部之間形成未用正極活性材料涂布的正極彎曲未涂布部312和315。正極彎曲未涂布部可以具有從正極310的第一末端到最后末端逐漸增加的寬度。另外，考慮到卷繞電極組件的操作，如上所述，在內(nèi)側(cè)形成的正極彎曲未涂布部315可以具有比在與其對(duì)應(yīng)的位置處在外側(cè)形成的正極彎曲未涂布部312更寬的寬度。
[0074]類似地，可以在相應(yīng)的負(fù)極平坦涂布部之間形成未用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極彎曲未涂布部322和325。負(fù)極彎曲未涂布部可以具有從負(fù)極320的弟一末端到最后末端逐漸增加的寬度。另外，考慮到卷繞電極組件的操作，如上所述，在內(nèi)側(cè)形成的負(fù)極彎曲未涂布部325可以具有比在與其對(duì)應(yīng)的位置處在外側(cè)形成的負(fù)極彎曲未涂布部322更寬的寬度。
[0075]雖然已經(jīng)結(jié)合例示性實(shí)施方式顯示并描述了本發(fā)明，但對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，可以在不脫離由附屬權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的主旨和范圍的情況下進(jìn)行修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用活性材料以圖案涂布的卷繞型電極組件，其通過將隔膜與布置在所述隔膜的兩側(cè)的負(fù)極和正極卷繞并壓縮而制造， 其中所述負(fù)極包含交替形成的用負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極平坦涂布部和未用所述負(fù)極活性材料涂布的負(fù)極彎曲未涂布部，且 其中所述正極包含交替形成的用正極活性材料涂布的正極平坦涂布部和未用所述正極活性材料涂布的正極彎曲未涂布部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中所述負(fù)極平坦涂布部或所述正極平坦涂布部具有彼此相同的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中所述負(fù)極彎曲未涂布部具有從與用于卷繞所述電極組件的芯接觸的所述負(fù)極的第一末端到最后末端逐漸增加的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中所述負(fù)極彎曲未涂布部的第一曲率半徑小于所述正極彎曲未涂布部的第一曲率半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷繞型電極組件，其中所述負(fù)極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度滿足下式:
W(I)n ≤ 31 {(Ts/2) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)}…式(I) 其中W(I)n表示第η負(fù)極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度，Ts表示所述隔膜的厚度，Ta表示所述負(fù)極的厚度，Tc表示所述正極的厚度，且η為整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷繞型電極組件，其中所述負(fù)極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度滿足下式:
W(II)n ≤31 {(Ts/2+Ta) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)}…式(2) 其中W(II)n表示第η負(fù)極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度，Ts表示所述隔膜的厚度，Ta表示所述負(fù)極的厚度，Tc表示所述正極的厚度，且η為整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷繞型電極組件，其中所述正極彎曲未涂布部具有從與用于卷繞所述電極組件的芯接觸的所述正極的第一末端到最后末端逐漸增加的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷繞型電極組件，其中所述正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度滿足下式:
ff(III)n≤ 31 {(3Ts/2+Ta) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)} 式(3) 其中W(III)n表示第η正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度，Ts表示所述隔膜的厚度，Ta表示所述負(fù)極的厚度，Tc表示所述正極的厚度，且η為整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷繞型電極組件，其中所述正極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度滿足下式:
W (IV) n ≤( 31 {(3Ts/2+Ta+Tc) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)} 式(4) 其中W(IV)n表示第η正極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度，Ts表示所述隔膜的厚度，Ta表示所述負(fù)極的厚度，Tc表示所述正極的厚度，且η為整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中所述正極彎曲未涂布部的第一曲率半徑小于所述負(fù)極彎曲未涂布部的第一曲率半徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卷繞型電極組件，其中所述正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度滿足下式:
ff(I)n ≤ 31 {(Ts/2) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)}…式(I)其中W(I) η表示第η正極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度，Ts表示所述隔膜的厚度，Ta表示所述正極的厚度，Tc表示所述負(fù)極的厚度，且η為整數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卷繞型電極組件，其中所述正極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度滿足下式:
ff(II)n ≤ 31 {(Ts/2+Ta) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)}…式(2) 其中W(II)n表示第η正極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度，Ts表示所述隔膜的厚度，Ta表示所述正極的厚度，Tc表示所述負(fù)極的厚度，且η為整數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卷繞型電極組件，其中所述負(fù)極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度滿足下式:
ff(III)n ≤ 31 {(3Ts/2+Ta) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)} 式(3) 其中W(III)n表示第η負(fù)極彎曲未涂布部的內(nèi)側(cè)的寬度，Ts表示所述隔膜的厚度，Ta表示所述正極的厚度，Tc表示所述負(fù)極的厚度，且η為整數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卷繞型電極組件，其中所述負(fù)極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度滿足下式:
W (IV) η ( 31 {(3Ts/2+Ta+Tc) + (n-l) (Ts+Ta/2+Tc/2)} 式(4) 其中W(IV)n表示第η負(fù)極彎曲未涂布部的外側(cè)的寬度，Ts表示所述隔膜的厚度，Ta表示所述正極的厚度，Tc表示所述負(fù)極的厚度，且η為整數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中所述正極活性材料為具有橄欖石晶體結(jié)構(gòu)的鋰鐵磷酸鹽，其具有滿足下式的組成:
Li1+aFei_xMx(P04_b)Xb…式⑴ 其中 M 為選自 Al、Mg、N1、Co、Mn、T1、Ga、Cu、V、Nb、Zr、Ce、In, Zn 和 Y 中的至少一種，X為選自F、S和N中的至少一種，且-0.5≤a≤+0.5，0≤X≤0.5，0≤b≤0.1。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的卷繞型電極組件，其中鋰鐵磷酸鹽為LiFePO415
17.—種二次電池，其包含根據(jù)權(quán)利要求1的卷繞型電極組件。
18.—種中型-大型電池模塊，其包含多個(gè)彼此電連接的根據(jù)權(quán)利要求17的二次電池。
19.一種中型-大型電池組，其包含多個(gè)彼此電連接的根據(jù)權(quán)利要求17的二次電池。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的中型-大型電池模塊，其用作電動(dòng)工具，包括電動(dòng)車輛(EV)、混合動(dòng)力車輛(HEV)和插電式混合動(dòng)力車輛(PHEV)的電動(dòng)車輛，電動(dòng)卡車，電動(dòng)商用車輛和電力儲(chǔ)存系統(tǒng)中的一種或多種的中型-大型裝置電源。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的中型-大型電池組，其用作電動(dòng)工具，包括電動(dòng)車輛(EV)、混合動(dòng)力車輛(HEV)和插電式混合動(dòng)力車輛(PHEV)的電動(dòng)車輛，電動(dòng)卡車，電動(dòng)商用車輛和電力儲(chǔ)存系統(tǒng)中的一種或多種的中型-大型裝置電源。
【文檔編號(hào)】H01M4/48GK103477490SQ201280018774
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月23日
【發(fā)明者】金顯泰, 安諄昊, 姜景元, 金基雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)