具有切口部分的電極片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電極片，該電極片具有被涂覆在集電片的一個(gè)表面或者兩個(gè)表面上的電極活性材料，以便于通過切割來制造多個(gè)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(yīng)的間隔形成在電極片的上側(cè)和下側(cè)中的一個(gè)上，與第一切口部分相對應(yīng)的第二切口部分被形成在電極片的上側(cè)和下側(cè)中的另一側(cè)上，并且切割邊界的上端切割側(cè)邊被形成在第二切口部分處并且小于下端切割側(cè)邊。
【專利說明】具有切口部分的電極片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括切口部分的電極片，并且更加具體地，涉及一種具有被施加到集電片的一個(gè)主表面或者相反的兩個(gè)主表面的電極活性材料的電極片，該電極片被切割以制造多個(gè)單元電極片，其中，第一切口部分被形成在電極片的從上側(cè)和下側(cè)中選擇的一側(cè)處，使得第一切口部分以對應(yīng)于單元電極板中的每一個(gè)的寬度的間隔布置并且與第一切口部分相對應(yīng)的第二切口部分被形成在電極片的另一側(cè)處，并且其中，切割邊界的上端切割側(cè)邊被形成在第二切口部分中的每一個(gè)處，并且上端切割側(cè)邊的尺寸小于下端切割側(cè)邊的尺寸。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，能夠被充電和放電的二次電池已經(jīng)被廣泛地用作用于無線移動(dòng)裝置的能源或者輔助動(dòng)力裝置。另外，二次電池作為用于電動(dòng)車輛(EV)、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)以及插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(插電式HEV)的電源也已經(jīng)吸引相當(dāng)大的注意，其已經(jīng)被開發(fā)以解決諸如通過使用礦物燃料的現(xiàn)有的汽油和柴油車輛引起的問題，諸如空氣污染。
[0003]二次電池通常被形成為長方體形狀。然而，根據(jù)使用這樣的二次電池的裝置的設(shè)計(jì)的多樣性，存在對于具有各種形狀的二次電池的日益增長的需求。
[0004]對于作為要求具有各種形狀的二次電池的裝置的實(shí)例的智能電話，智能電話的側(cè)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(shè)計(jì)成具有這樣的彎曲部分的裝置中的情況下，該裝置的內(nèi)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(qū)，在該死區(qū)中被形成為長方體形狀的二次電池不能夠被安裝。最后，這樣的死區(qū)降低裝置的每單位容積的容量。
[0006]通常，二次電池被制造以具有電極組件與電解質(zhì)一起被容納在電池殼體中的結(jié)構(gòu)?；谥圃祀姌O組件的方法，電極組件可以被分類成堆疊式電極組件、折疊式電極組件或者堆疊折疊式電極組件。
[0007]在堆疊式電極組件或者堆疊折疊式電極組件中，在分隔物分別被布置在陰極和陽極之間的狀態(tài)下順序地堆疊陰極和陽極。為了阻制造電極組件，有必要首先制造陰極和陽極。
[0008]為了制造單元電極板，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(jìn)行切槽，該電極活性材料以與單元電極板中的每一個(gè)的寬度相對應(yīng)的間隔被施加到長電極片的一個(gè)主表面或者相反的兩個(gè)主表面。在切槽過程中，壓力通常被用于切掉電極片的部分。在電極片被切槽之后，以與單元電極板中的每一個(gè)的寬度相對應(yīng)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(cè)處，使得第一切口部分30以與單元電極板的寬度相對應(yīng)的間隔布置。第二切口部分40被形成在電極片10的下側(cè)處，使得第二切口部分40以與單元電極板的寬度相對應(yīng)的間隔布置。第二切口部分40中的每一個(gè)的左側(cè)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(gè)和第二切口部分40中的每一個(gè)互連的虛擬切割線50以與單元電極板的寬度相對應(yīng)的間隔切割電極片10。然而，在由于切割誤差從切割線50向左或者向右偏離了預(yù)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(cè)的下端處。由于突起70，使單元電極板的角點(diǎn)互連的輪廓線可采用四邊形形狀，這與制造具有圓角的電極板的設(shè)計(jì)目的不相符。結(jié)果，不能夠制造具有圓角的電極板。因此，存在開發(fā)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(fā)明內(nèi)容】

[0012]技術(shù)問題
[0013]因此，已經(jīng)完成本發(fā)明以解決上述問題以及尚待解決的其它技術(shù)問題。
[0014]具體地，本發(fā)明的目的是提供一種單元電極板，即使當(dāng)產(chǎn)生切割誤差時(shí)，該單元電極板也能夠與最初的設(shè)計(jì)形狀相符。
[0015]本發(fā)明的另一目的是提供使用這樣的單元電極板制造的二次電池。
[0016]問題的解決方案
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過提供具有電極活性材料的電極片能夠?qū)崿F(xiàn)以上和其它目的，該電極活性材料被施加到集電片的一個(gè)主表面或者相反的兩個(gè)主表面，該電極片被切割以制造多個(gè)單元電極片，其中，第一切口部分被形成在電極片的從上側(cè)和下側(cè)中選擇的一側(cè)處，使得第一切口部分以與單元電極板中的每一個(gè)的寬度相對應(yīng)的間隔布置并且與第一切口部分相對應(yīng)的第二切口部分被形成在電極片的另一側(cè)處，并且其中，切割邊界的上端切割側(cè)邊被形成在第二切口部分中的每一個(gè)處，并且上端切割側(cè)邊的尺寸小于下端切割側(cè)邊的尺寸。
[0018]S卩，不同于傳統(tǒng)的切口部分，在包括根據(jù)本發(fā)明的切口部分的電極片中，上端切割側(cè)邊被形成在第二切口部分中的每一個(gè)處。因此，即使當(dāng)產(chǎn)生切割誤差時(shí)，也能夠通過沿著切割線在上端切割側(cè)邊上切割電極片來制造與最初設(shè)計(jì)形狀相符且不具有突起的單元電極板。
[0019]在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一切口部分中的每一個(gè)可以被構(gòu)造成具有楔形結(jié)構(gòu)，該楔形結(jié)構(gòu)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(gè)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(cè)引導(dǎo)到中心軸線的方向。
[0020]第二切口部分中的每一個(gè)可以具有比第一切口部分中的每一個(gè)大的面積。第二切口部分中的每一個(gè)可以大于第一切口部分中的每一個(gè)，使得各種結(jié)構(gòu)可以被形成在單元電極板中的每一個(gè)的一角處。
[0021 ] 第二切口部分中的每一個(gè)的下端切割側(cè)邊可以具有與單元電極板中的每一個(gè)的寬度的10至80%相等的長度。單元電極板中的每一個(gè)的寬度可以是單元電極板中的每一個(gè)的一側(cè)的在與電極片被切割的方向垂直的方向上的長度。另外，基于單元電極板中的每一個(gè)的所期待的形狀，可以調(diào)節(jié)第二切口部分中的每一個(gè)的下端切割側(cè)邊的長度。
[0022]第二切口部分中的每一個(gè)的上端切割側(cè)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(gè)的上端切割側(cè)邊的長度太小，則當(dāng)產(chǎn)生切割誤差時(shí)在第二切口部分中的每一個(gè)的上端切割側(cè)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(gè)處。另一方面，如果第二切口部分中的每一個(gè)的上端切割側(cè)邊的長度太大，則上端切割側(cè)邊對于單元電極板中的每一個(gè)的尺寸比率被增加，因此可能有必要進(jìn)一步切割第二切口部分中的每一個(gè)的上端切割側(cè)邊，以便于制造具有所期待形狀的電池單元。
[0023]具體地，當(dāng)?shù)诙锌诓糠种械拿恳粋€(gè)的上端切割側(cè)邊具有0.2至0.8mm的長度時(shí)，能夠防止由于切割誤差的突起的產(chǎn)生并從而能夠在沒有進(jìn)一步切割第二切口部分中的每一個(gè)的上端切割側(cè)邊的情況下制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(gè)的上端切割側(cè)邊和下端切割側(cè)邊之間的距離可以等于下端切割側(cè)邊的長度的30%至150%?；趩卧姌O板中的每一個(gè)的所期待形狀，可以調(diào)節(jié)在第二切口部分中的每一個(gè)的上端切割側(cè)邊和下端切割側(cè)邊之間的距離。
[0025]第二切口部分中的每一個(gè)的相對的橫向切割側(cè)邊可以是對稱的。替代地，第二切口部分中的每一個(gè)的相對的橫向切割側(cè)邊可以是非對稱的。
[0026]在第二切口部分中的每一個(gè)的相對的橫向切割側(cè)邊是對稱的情況下，由電極片制造的單元電極板中的每一個(gè)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(gè)的相對的橫向切割側(cè)邊是非對稱的情況下，由電極片制造的單元電極板中的每一個(gè)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(gè)的至少一個(gè)橫向切割側(cè)邊可以被形成為朝著第二切口部分中的每一個(gè)突出的弧形形狀。結(jié)果，單元電極板中的每一個(gè)的一角可以變成圓形。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電極板，通過切割具有上述構(gòu)造的電極片而形成該電極板。與電極板的上側(cè)相接的至少一個(gè)橫向切割側(cè)邊可以被設(shè)置有第二切口部分的基于切割邊界的上端切割側(cè)邊。根據(jù)情形，第二切口部分的基于切割邊界的上端切割側(cè)邊的一部分不可以被設(shè)置在電極板的相對的橫向切割側(cè)邊處。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造具有上述構(gòu)造的電極板的方法，該方法包括:(a)將電極片傳送到模具，并且將電極片固定在模具上；(b)沖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(yīng)的間隔切割電極片。
[0031]在步驟(a)處，電極片可以被傳送同時(shí)被夾持器保持并且然后被固定在模具上，使得電極片被布置在適當(dāng)?shù)奈恢弥小?br> [0032]在步驟(b)處，可以使用壓力機(jī)來沖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(yīng)的間隔切割電極片。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種通過堆疊具有上述構(gòu)造的電極板制造的電極組件。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包括具有上述構(gòu)造的電極組件的二次電池，該電極組件在密封狀態(tài)下含有鋰鹽的非水電解質(zhì)被包含在電池殼體中。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種包括具有上述構(gòu)造的一個(gè)或多個(gè)二次電池的電池組。考慮到電池組的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，電池組可以被用于需要長期使用和優(yōu)異耐久性的裝置，諸如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、智能電話、智能平板電腦、筆記本計(jì)算機(jī)、輕型電動(dòng)車輛(LEV)、電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或者蓄電裝置。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種包括作為電源的具有上述構(gòu)造的電池組的裝置。具體地，該裝置可以是移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、智能電話、智能平板電腦、筆記本計(jì)算機(jī)、LEV、電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或者蓄電裝置。
[0038]在本發(fā)明的所屬領(lǐng)域中公知該裝置的結(jié)構(gòu)和制造該裝置的方法，并且因此，將會省略其詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]結(jié)合附圖并根據(jù)下面的詳細(xì)描述，將會更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0040]圖1a是示出傳統(tǒng)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的電極片制造的單元電極板的典型視圖；
[0042]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電極片的典型視圖；并且
[0043]圖3是示出具有切割誤差的由圖2的電極片制造的單元電極板的典型視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]現(xiàn)在，將會參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，應(yīng)注意的是，本發(fā)明的范圍不受到被圖示的實(shí)施例的限制。
[0045]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電極片的典型視圖，并且圖3是示出具有切割誤差的由圖2的電極片制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(cè)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(yīng)的間隔布置。第二切口部分400被形成在電極片100的下側(cè)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(yīng)的間隔布置。
[0047]切割邊界的上端切割側(cè)邊410被形成在第二切口部分400中的每一個(gè)處。上端切割側(cè)邊410比下端切割側(cè)邊420短。
[0048]另外，第二切口部分400中的每一個(gè)的左側(cè)430被形成為弧形形狀，通過如上做法，在電極片100被切割之后，單元電極板600的右下端被變成圓形。
[0049]在常規(guī)工藝中，沿著將第一切口部分300中的每一個(gè)的中點(diǎn)和第二切口部分400中的每一個(gè)的上端切割側(cè)邊410的中點(diǎn)互連的切割線500，來切割電極片100。然而，如果產(chǎn)生切割誤差，則在相對于切割線500偏離了預(yù)定寬度W2的位置處切割電極片100。
[0050]具有切割誤差的被制造的單元電極板600可以稍微地不同于基于最初設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)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制造電極組件所必需的元件。
[0051]盡管為了說明性目的已經(jīng)公開本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn)識到，在不脫離如本發(fā)明的所附權(quán)利要求書中公開的精神和范圍的情況下，各種變型、添加和替代是可能的。
[0052]本發(fā)明的有益效果
[0053]根據(jù)上面的描述顯然的是，根據(jù)本發(fā)明的電極片包括第二切口部分，在該切口部分中的每一個(gè)處，形成比下端切割側(cè)邊小的切割邊界的上端切割側(cè)邊。因此，即使當(dāng)產(chǎn)生切割誤差時(shí)，也能夠制造與最初設(shè)計(jì)形狀相符的單元電極板。
【權(quán)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(gè)主表面或者相反的兩個(gè)主表面的電極活性材料，所述電極片被切割以制造多個(gè)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(cè)和下側(cè)中選擇的一側(cè)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(gè)的寬度相對應(yīng)的間隔布置，并且與所述第一切口部分相對應(yīng)的第二切口部分形成在所述電極片的另一側(cè)處，并且其中 在所述第二切口部分中的每一個(gè)處形成切割邊界的上端切割側(cè)邊，所述上端切割側(cè)邊的尺寸小于下端切割側(cè)邊的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)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(gè)被構(gòu)造成具有楔形結(jié)構(gòu)，所述楔形結(jié)構(gòu)具有朝著所述電極片的中心軸線減小的寬度。
3.根據(jù)權(quán)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(gè)具有比所述第一切口部分中的每一個(gè)更大的面積。
4.根據(jù)權(quán)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(gè)的下端切割側(cè)邊具有等于所述單元電極板中的每一個(gè)的寬度的10至80%的長度。
5.根據(jù)權(quán)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(gè)的上端切割側(cè)邊具有0.1mm至Imm的長度。
6.根據(jù)權(quán)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(gè)的上端切割側(cè)邊具有0.2mm至0.8mm的長度。
7.根據(jù)權(quán)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(gè)的上端切割側(cè)邊和下端切割側(cè)邊之間的距離等于下端切割側(cè)邊的長度的30%至150%。
8.根據(jù)權(quán)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(gè)的相對的橫向切割側(cè)邊是對稱的。
9.根據(jù)權(quán)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(gè)的相對的橫向切割側(cè)邊是非對稱的。
10.根據(jù)權(quán)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(gè)的至少一個(gè)橫向切割側(cè)邊被形成為朝著所述第二切口部分中的每一個(gè)突出的弧形形狀。
11.一種電極板，通過切割根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的電極片來形成所述電極板。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電極板，其中，與所述電極板的上側(cè)相接的至少一個(gè)橫向切割側(cè)邊設(shè)置有第二切口部分的基于切割邊界的上端切割側(cè)邊。
13.—種制造根據(jù)權(quán)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，并且將電極片固定在所述模具上； (b)沖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(yīng)的間隔切割所述電極片。
14.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求11所述的電極板來制造所述電極組件。
16.一種二次電池，包括根據(jù)權(quán)利要求15所述的電極組件，所述電極組件在密封狀態(tài)下與電解質(zhì)一起容納在電池殼體中。
17.—種電池組,包括根據(jù)權(quán)利要求16所述的一個(gè)或者多個(gè)二次電池。
18.一種裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求17所述的電池組。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述裝置選自移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、智能電話、智能平板電腦、筆記本計(jì)算機(jī)、輕型電動(dòng)車輛(LEV)、電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng) 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(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】權(quán)盛振, 金東明, 金基雄, 安諄昊 申請人:株式會社Lg 化學(xué)