卷型電極組件及包含其的二次電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及卷型電極組件及包含其的二次電池，更具體地，本發(fā)明涉及如下的卷型電極組件及包含其的二次電池，所述卷型電極組件具有提高的安全性，用于防止因在高倍率放電期間由正極或負極極耳生成的熱導致的隔膜損壞或兩個電極之間的短路。
[0002]本申請要求2013年11月12日在韓國提交的韓國專利申請10-2013-0137083號的優(yōu)先權，并通過引用將其公開內容并入本文中。
[0003]另外，本申請要求2014年11月12日在韓國提交的韓國專利申請10-2014-0157429號的優(yōu)先權，并通過引用將其公開內容并入本文中。
【背景技術】
[0004]近來，對儲能技術的關注日益增加。隨著儲能技術的應用領域已擴大到移動電話、便攜式攝像機、便攜式計算機甚至是電動車輛，正在努力增大對電化學裝置的研究和開發(fā)。在這一方面，電化學裝置受到了最多的關注。其中，可充電二次電池的開發(fā)受到了特別關注。近年來，為了提高電池的容量密度和比能量，已經進行了深入的研究和開發(fā)以設計新型電極和電池。
[0005]在目前可用的二次電池中，開發(fā)于90年代早期的鋰二次電池因其比使用水性電解液的傳統電池諸如N1-MH電池、N1-Cd電池、H2S04-Pb電池等更高的工作電壓和高得多的能量密度的優(yōu)點而受到了大量關注。
[0006]通常，如下設計鋰二次電池，使得將由正極、負極和置于正極與負極之間的隔膜組成的堆疊或折疊結構的單元電池埋入由金屬罐或層壓片制成的電池殼中，然后向電池殼中注入或倒入電解液。
[0007]基于其結構，將構成二次電池的正極/隔膜/負極結構的電極組件大體分為卷型(折疊型)電極組件和堆疊型電極組件。通過在隔膜置于正極與負極之間的條件下將涂布有活性材料的長片型正極和負極進行折疊而制造折疊型電極組件(卷繞)，且通過在隔膜置于正極與負極之間的條件下以順序次序將具有預定尺寸的多個正極和負極進行堆疊而制造堆疊型電極組件。卷型電極組件具有易于制造和每單位重量能量密度高的優(yōu)點。
[0008]具有卷型電極組件的二次電池不僅會因為在高倍率放電期間由電極極耳特別是負極極耳所生成的熱而導致的隔膜的收縮而使得隔膜受損，而且還會因為電極活性材料與隔膜在半熔融狀態(tài)下的粘附而使得隔膜受損。結果，由于在卷型電極組件中的負極與正極之間的接觸而導致將會發(fā)生短路的可能性高。
[0009]因此，為了解決所述問題，仍然需要開發(fā)如下的卷型電極組件及包含其的二次電池，所述卷型電極組件具有防止因電極極耳生成的熱而導致的正極與負極之間短路的提高的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內容】

[0010]技術問題[0011 ] 本公開旨在提供具有提尚的穩(wěn)定性的卷型電極組件及包含其的一■次電池。
[0012]技術方案
[0013]為了實現以上目的，根據本發(fā)明的一方面，提供包含折疊在一起的第一電極、第二電極和置于電極之間的隔膜的卷型電極組件，其中所述第一電極具有未涂布部和連接在所述未涂布部上的第一電極極耳，所述未涂布部表示第一電極的未被活性材料涂布的一部分，且將至少雙折疊層的隔膜置于所述第一電極極耳與所述第二電極之間。
[0014]可以將所述第一電極極耳布置在所述第一電極的兩個端部和所述第一電極的中間部中的至少一個上。
[0015]第一電極可以為負極且第二電極可以為正極，或者第一電極可以為正極且第二電極可以為負極。
[0016]可以從中心部按順序放置隔膜/第一電極極耳/第一電極/隔膜/隔膜/第一電極/隔膜/第二電極，從而對卷型電極組件進行折疊。
[0017]隔膜可以包含多孔聚合物基材，或可以包含多孔聚合物基材和在多孔聚合物基材的至少一個表面上形成的多孔涂層，所述多孔涂層包含無機粒子和有機粒子中的至少一種粒子和粘合劑聚合物。
[0018]多孔聚合物基材可以為多孔聚合物膜基材或多孔聚合物非織造基材。
[0019]多孔聚合物膜基材可以為聚烯烴類多孔聚合物膜基材。
[0020]聚烯烴類多孔聚合物膜基材可以由如下形成:聚乙烯；聚丙烯；聚丁烯；聚戊烯；聚己烯；聚辛烯；乙烯、丙稀、丁稀、戊稀、4-甲基戊烯、己烯和辛烯中的至少兩種的共聚物；或它們的混合物。
[0021]聚烯烴類多孔基材可以由選自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚戊烯中的任意一種聚合物形成。
[0022]為了實現所述目的，根據本發(fā)明的另一方面，提供包含卷型電極組件和接收所述卷型電極組件的殼的二次電池。
[0023]所述殼可以為圓筒形、棱柱形或袋形。
[0024]二次電池可以為圓筒形二次電池，其還包含由圓筒形罐制成的殼，聯接到圓筒形罐的頂部開口以密封所述罐的蓋組件，以及插入罐與蓋組件之間的墊圈。
[0025]蓋組件可以包含形成正極端子的頂蓋，和置于頂蓋之下的安全性彎曲件，其具有與墊圈接觸的另一個表面的一部分，且電連接至電極組件。
[0026]蓋組件還可以包含置于頂蓋與安全性彎曲件之間的正溫度系數(PTC)裝置。
[0027]有益效果
[0028]根據本發(fā)明的示例性實施方案，提供如下的卷型電極組件及包含其的二次電池，所述卷型電極組件具有提高的安全性，防止因在高倍率放電期間由正極或負極極耳生成的熱而導致的隔膜損壞或兩電極之間的短路。
[0029]也就是說，根據本發(fā)明的示例性實施方案，將至少兩個折疊層的隔膜和第一電極置于第一電極極耳與第二電極之間，以阻止由第一電極極耳生成的熱傳輸到與第一電極極耳接觸的隔膜，并且防止因全部所述至少兩個折疊層的隔膜的損壞而導致的第一電極與第二電極之間的直接接觸。
[0030]另外，即使包圍第一電極極耳的隔膜因由外力諸如沖擊或壓縮造成的機械損壞而破裂，在所述至少兩個折疊層的隔膜和圍繞第一電極極耳的第一電極存在的情況下，根據本發(fā)明的示例性實施方案的卷型電極組件也可以阻礙第一電極與第二電極之間的接觸。
【附圖說明】
[0031]【附圖說明】本公開的優(yōu)選實施方式并且與前述公開一起用于提供對本公開的技術主旨的進一步理解，因此本公開不解釋為限于所述附圖。
[0032]圖1為卷型電極組件的橫截面圖。
[0033]圖2為根據現有技術的卷型電極組件的中心部的詳細圖。
[0034]圖3為根據本發(fā)明的示例性實施方案的卷型電極組件的中心部的詳細圖。
[0035]圖4和圖5為具有根據本發(fā)明的示例性實施方案的卷型電極組件的圓筒形二次電池的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0036]下文中，將參照附圖對本公開進行詳細說明。在說明前應理解，在說明書和附屬權利要求書中使用的術語不應解釋為普通和字典的意思，而應該在允許發(fā)明人為了最好的解釋而適當地定義術語的原則的基礎上，基于對應于本公開的技術方面的意思和概念進行解釋。
[0037]另外，在此提出的描述只是僅用于說明目的的優(yōu)選實施例，不是為了限制公開的范圍，因此應該理解，在不背離公開的主旨和范圍的條件下可以完成其它等價和修改。
[0038]通常，通過將正極、負極和隔膜進行堆疊和折疊來制造在例如現有技術的圓筒形電池中使用的卷型電極組件。在圖1中示出了這種電極組件。
[0039]參照圖1，通過折疊制造的卷型電極組件100具有第一電極、第二電極和置于所述電極之間的隔膜的折疊堆疊結構，折疊的卷型電極組件具有連接至第一電極的一處以上未涂布部(未示出，即未被第一電極活性材料涂布的部分)的第一電極極耳130，和連接至第二電極的一處以上未涂布部(未示出)