ES3045711T3 - Electrode assembly - Google Patents

Electrode assembly

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ES3045711T3
ES3045711T3 ES21883165T ES21883165T ES3045711T3 ES 3045711 T3 ES3045711 T3 ES 3045711T3 ES 21883165 T ES21883165 T ES 21883165T ES 21883165 T ES21883165 T ES 21883165T ES 3045711 T3 ES3045711 T3 ES 3045711T3
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electrode
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stack
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ES21883165T
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Se Young Oh
Jeong Min Ha
Keun Hee Kim
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LG Energy Solution Ltd
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

La presente invención se refiere a un conjunto de electrodos que evita que el separador se pliegue en el conjunto, mejora notablemente la inserción al insertar el conjunto en una caja de batería hermética, evita que se doble al levantarlo y moverlo y, además, presenta excelentes propiedades de humectación. El conjunto de electrodos, según la presente invención, comprende: una pila de electrodos formada mediante la superposición alterna de un electrodo y un separador; y una cinta exterior fijada a la superficie exterior de la pila de electrodos, que cubre la superficie lateral de la pila de electrodos, y orificios pasantes en una primera zona de la cinta exterior, correspondiente a la superficie lateral de la pila de electrodos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Montaje de electrodos
[0003] La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud de patente coreana n.010-2020-0135121, presentada el 19 de octubre de 2020.
[0004] Sector de la técnica
[0005] La presente invención se refiere a un montaje de electrodos. Se impide que un separador se pliegue en el montaje de electrodos, se mejora notablemente la capacidad de inserción cuando el montaje de electrodos se inserta en una caja de batería estanca y se impide que el montaje de electrodos se curve cuando se recoge y se desplaza el montaje de electrodos. El montaje de electrodos tiene características de humectación excelentes, al tiempo que tiene las ventajas anteriores.
[0006] Antecedentes de la invención
[0007] Recientemente, el precio de las fuentes de energía está aumentando debido al agotamiento de los combustibles fósiles, está creciendo el interés en la contaminación medioambiental y la demanda de fuentes de energía alternativa ecológicamente convenientes se han convertido en un factor indispensable para la vida futura. Por consiguiente, es continua la investigación sobre las tecnologías para generar diversas energías, tales como energías fotovoltaicas, eólicas y de las mareas, y están atrayendo también mucha atención los dispositivos de almacenamiento de energía, tales como baterías para usar más eficientemente la energía eléctrica generada.
[0008] Adicionalmente, a medida que aumentan el desarrollo técnico y la demanda de dispositivos móviles electrónicos y vehículos eléctricos que usan baterías, está aumentando rápidamente la demanda de baterías como fuente de energía. Por consiguiente, se lleva a cabo mucha investigación sobre las baterías capaces de abordar estas demandas diversas.
[0009] Particularmente, en cuanto a los materiales, hay alta demanda de baterías secundarias de litio, tales como baterías de iones de litio y baterías de polímeros de iones de litio, que tienen ventajas, tales como la alta densidad de energía y el voltaje de descarga y la estabilidad de salida.
[0010] Dependiendo de la forma de la caja de batería, las baterías secundarias se pueden clasificar como una batería cilíndrica o prismática, que tiene un montaje de electrodos montado en un bote metálico cilíndrico o prismático, y una batería de tipo bolsa, que tiene un montaje de electrodos montado en una caja en forma de bolsa hecha de una lámina estratificada de aluminio.
[0011] Además, el montaje de electrodos montado en la caja de batería es un elemento de generación de energía cargable y descargable que tiene una estructura de apilamiento de un electrodo positivo/un separador/un electrodo negativo, y estos montajes de electrodos se pueden clasificar en: una estructura de tipo de rollo de gel formada interponiendo un separador entre un electrodo positivo y un electrodo negativo, cada uno de los cuales tiene la forma de una lámina larga revestida con un material activo, y enrollando entonces la misma; una estructura de tipo apilado formada apilando secuencialmente una pluralidad de electrodos positivos y electrodos negativos que tienen tamaños predeterminados con separadores entre los mismos; y una estructura de tipo apilamiento/plegado formada enrollando una bicelda o una celda completa en la que una unidad predeterminada de un electrodo positivo y un electrodo negativo están apiladas con un separador entre los mismos.
[0012] La FIG. 1 es una vista en perspectiva que ilustra un montaje de electrodos 1 según la técnica relacionada. Haciendo referencia a la FIG. 1, para fijar un apilamiento de electrodos 10 formado apilando alternativamente electrodos 11 y separadores 12, se usó una cinta 30, que tenía una forma predeterminada de banda, uniéndola alrededor del apilamiento de electrodos 10 según la técnica relacionada. La FIG. 1 ilustra que las cintas se enrollan y se unen alrededor del apilamiento de electrodos después de que se determinan cinco puntos.
[0013] Sin embargo, el montaje de electrodos 1 con la configuración anterior tiene una porción entre la cinta 30 y la cinta 30, a través de la que está expuesto longitudinalmente solo un separador 12 y, así, el separador 12 se plegó hacia atrás debido a la flotabilidad cuando se inyectó un electrolito o cuando una bolsa se llenó de un electrolito. Generalmente, se pliega una porción de borde del separador 12. Además, las partes para fijar el apilamiento de electrodos 10 eran solo cintas 30 que tenían una forma de banda y, así, la fuerza de fijación era relativamente débil. Además, la fuerza de fijación es débil en una celda larga y, así, ocurre un fenómeno de curvado severamente cuando se levanta el apilamiento de electrodos. El documento JP2002198099A divulga un apilamiento de electrodos en el que una cinta, que comprende agujeros pasantes, está enrollada alrededor de una periferia exterior del mismo.
[0014] Explicación de la invención
[0015] Problema técnico
[0016] La presente invención se ha realizado para resolver los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar un montaje de electrodos. Se impide que un separador se pliegue en el montaje de electrodos, se mejora notablemente la capacidad de inserción cuando el montaje de electrodos se inserta en una caja de batería estanca y se impide que el montaje de electrodos se curve cuando se coge y se desplaza el montaje de electrodos. El montaje de electrodos tiene características de humectación excelentes, al tiempo que tiene las ventajas anteriores.
[0017] Solución técnica
[0018] Se prevé un montaje de electrodos según el conjunto de reivindicaciones adjunto e incluye un apilamiento de electrodos formado apilando alternativamente un electrodo y un separador; y una cinta exterior unida a una superficie exterior del apilamiento de electrodos, en el que la cinta exterior está unida al apilamiento de electrodos para rodear una superficie lateral del mismo, y un agujero pasante está formado en una primera zona de la cinta exterior, que está presente en una posición correspondiente a la superficie lateral del apilamiento de electrodos. La cinta exterior puede estar unida al apilamiento de electrodos para rodear toda la superficie lateral del mismo, con respecto a una dirección longitudinal (L) del mismo.
[0019] El apilamiento de electrodos tiene una forma cuadrangular con dos lados largos y dos lados cortos cuando se observa desde arriba en una vista en planta, y la cinta exterior puede estar unida al apilamiento de electrodos para rodear las superficies laterales del mismo que corresponden a los dos lados largos.
[0020] La cinta exterior puede tener una forma continua en una dirección longitudinal del apilamiento de electrodos y puede estar unida al apilamiento de electrodos para rodear cada una de dos superficies laterales del mismo que corresponden a los dos lados largos.
[0021] En el apilamiento de electrodos, los dos lados cortos son lados en los que pueden estar presentes patillas de electrodo y los dos lados largos pueden ser lados en los que no están presentes patillas de electrodo.
[0022] La cinta exterior puede incluir una segunda zona que se extiende en una dirección en anchura (W) del apilamiento de electrodos y unida a una superficie superior del apilamiento de electrodos.
[0023] La cinta exterior puede incluir una tercera zona que se extiende en una dirección en anchura del apilamiento de electrodos y unida a una superficie inferior del apilamiento de electrodos.
[0024] El agujero pasante puede estar formado con una forma circular que tiene un diámetro de 0,5 mm a 2,5 mm.
[0025] El agujero pasante puede estar formado con una forma circular que tiene un diámetro de 1 mm a 2 mm.
[0026] Pueden estar formados una pluralidad de agujeros pasantes, y la pluralidad de agujeros pasantes pueden estar formados a intervalos iguales a lo largo de una dirección longitudinal del apilamiento de electrodos.
[0027] Están formados una pluralidad de agujeros pasantes, y la pluralidad de agujeros pasantes están formados a intervalos (d) de 3 cm a 7 cm a lo largo de una dirección longitudinal del apilamiento de electrodos.
[0028] Pueden estar formados una pluralidad de agujeros pasantes, y la pluralidad de agujeros pasantes pueden estar formados a intervalos (d) de 4 cm a 6 cm a lo largo de una dirección longitudinal del apilamiento de electrodos. El agujero pasante puede estar situado en el centro del apilamiento de electrodos, con respecto a una dirección en grosor (Z) del mismo.
[0029] Efectos ventajosos
[0030] Un montaje de electrodos según la presente invención incluye un apilamiento de electrodos formado apilando alternativamente un electrodo y un separador y una cinta exterior unida a una superficie exterior del apilamiento de electrodos. La cinta exterior está unida al apilamiento de electrodos para rodear una superficie lateral del mismo, y un agujero pasante está formado en una primera zona de la cinta exterior que está presente en una posición correspondiente a la superficie lateral del apilamiento de electrodos. Por consiguiente, se impide que el separador se pliegue en el montaje de electrodos, se mejora notablemente la capacidad de inserción cuando el montaje de electrodos se inserta en una caja de batería estanca y se impide que el montaje de electrodos se curve cuando se coge y se desplaza el montaje de electrodos. Así, es posible conseguir el montaje de electrodos con características de humectación excelentes, al tiempo que tiene las ventajas anteriores.
[0031] Breve descripción de los dibujos
[0032] La FIG. 1 es una vista en perspectiva que ilustra un montaje de
electrodos según la técnica relacionada. La FIG. 2 es una vista en
perspectiva que ilustra un montaje de electrodos de la Realización 1.
[0033] La FIG. 3 es una vista en perspectiva que ilustra un montaje de electrodos de la Realización 2.
[0034] La FIG. 4 es una vista que ilustra montajes de electrodos de una realización según la presente invención y los ejemplos comparativos.
[0035] La FIG. 5 es una tabla que ilustra los resultados experimentales de las características de humectación para la realización según la presente invención y los ejemplos comparativos.
[0036] Realización preferente de la invención
[0037] En lo sucesivo, se describirán con detalle las realizaciones preferidas de la presente invención, con referencia a las figuras que se acompañan, de manera que se pueda llevar a cabo fácilmente por un experto en la técnica con la que está relacionada la presente invención. Sin embargo, la presente invención se puede realizar de diversas formas diferentes y no está limitada ni restringida a las siguientes realizaciones.
[0038] A fin de describir claramente la presente invención, se omiten partes irrelevantes para la descripción, y las descripciones relacionadas con las funciones o configuraciones bien conocidas se excluyen para no hacer confusa innecesariamente la materia sustantiva de la presente invención. En la memoria descriptiva, cuando se dan números de referencia a componentes en cada una de las figuras, los mismos componentes o similares se designarán por los mismos números de referencia o similares en toda la memoria descriptiva.
[0039] Además, términos o palabras que se usan en esta memoria descriptiva y estas reivindicaciones no se deben interpretar restrictivamente como significados normales o significados basados en el diccionario, sino que se deben interpretar como significados y conceptos que se adaptan a las ideas técnicas de la presente invención en base al principio de que un inventor puede definir apropiadamente el concepto de un término para describir del mejor modo su invención.
[0040] Realización 1
[0041] La FIG. 2 es una vista en perspectiva que ilustra un montaje de electrodos de la Realización 1.
[0042] Haciendo referencia a la FIG. 2, un montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención incluye un apilamiento de electrodos 110 y una cinta exterior 130. El apilamiento de electrodos 110 se puede formar apilando alternativamente electrodos 111 y separadores 112. La cinta exterior 130 puede estar configurada para tener la forma de una cinta unida a la superficie exterior del apilamiento de electrodos 110. La cinta puede tener la forma de un material de base y un material adhesivo aplicado sobre una superficie del material de base. Adicionalmente, la cinta puede tener un material de base con su propia adhesividad. La cinta exterior 130 puede estar unida al apilamiento de electrodos 110 para rodear la superficie lateral del mismo. En el montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención, un agujero pasante 134 está formado en una primera zona 131 de la cinta exterior 130, que está presente en una posición correspondiente a la superficie lateral del apilamiento de electrodos 110.
[0043] El montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención tiene la configuración anterior y, así, se puede impedir que un separador 112 se pliegue en el montaje de electrodos 100. Debido a la cinta exterior, se puede impedir que el separador 112 vibre o se pliegue en una porción de borde. Además, la cinta rodea apretadamente el borde del separador y, así, es posible mejorar notablemente la capacidad de inserción cuando el montaje de electrodos 100 se inserta en una caja de batería fabricada para ajustarse apretadamente al tamaño del montaje de electrodos 100.
[0044] La cinta exterior 130 puede estar unida al apilamiento de electrodos 110 para rodear toda la superficie lateral del mismo, con respecto a una dirección longitudinal L del mismo.
[0045] En el montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención, el apilamiento de electrodos 110 puede tener una forma cuadrangular con dos lados largos 115 y dos lados cortos 114 cuando se observa desde arriba en una vista en planta. En este caso, la cinta exterior 130 puede estar unida al apilamiento de electrodos 110 para rodear las superficies laterales del mismo que corresponden a los dos lados largos 115.
[0046] Ya que tiene la característica anterior, el montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención puede impedir el curvado del montaje de electrodos 100 cuando se recoge y se desplaza el montaje de electrodos 100. A medida que aumentan las longitudes de los lados largos 115, puede ocurrir severamente el curvado debido al peso. El curvado significa que los lados largos 115 del montaje de electrodos 100 se curvan en una forma redonda. Cuando la cinta exterior 130 está unida a los lados largos 115, la tensión de la cinta se aplica a los mismos y, así, se impide que los lados largos 115 se curven en una forma redonda. Por consiguiente, se puede impedir que el montaje de electrodos 100 se curve.
[0047] La cinta exterior 130 puede tener una forma continua en la dirección longitudinal del apilamiento de electrodos 110 y puede estar unida al apilamiento de electrodos 110 para rodear cada una de dos superficies laterales del mismo que corresponden a los dos lados largos 115. En el apilamiento de electrodos 110, los dos lados cortos 114 pueden ser lados en los que están presentes patillas de electrodo 113 y los dos lados largos 115 pueden ser lados en los que no están presentes patillas de electrodo 113. Ya que las cintas exteriores 130 están unidas a los lados en los que no están presentes las patillas de electrodo 113, las cintas exteriores 130 pueden estar unidas al apilamiento de electrodos 110 para rodear todas las superficies laterales del mismo correspondientes a los lados largos 115, al tiempo que se mantiene la forma continua.
[0048] En la cinta exterior 130 unida para rodear todas las superficies laterales, pueden estar formados unos agujeros pasantes 134 a distancias predeterminadas en la dirección longitudinal del apilamiento de electrodos 110. Un electrolito puede infiltrarse al interior del apilamiento de electrodos 110 a través de los agujeros pasantes 134. Por esto, puede humedecerse el montaje de electrodos 100.
[0049] En el montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención, el agujero pasante 134 puede tener un diámetro de 0,5 mm a 2,5 mm y puede estar formado con una forma circular.
[0050] Cuando el agujero pasante 134 tiene un gran diámetro de 2,5 mm, o más, se corre el riesgo de que se debilite la tensión de sujeción de la cinta. Cuando el diámetro es menor que aproximadamente 0,5 mm, puede haber un problema con la humectación de electrolito.
[0051] Particularmente, como se examina en el Ejemplo experimental de la presente invención descrito en lo que sigue, en el montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención, el agujero pasante 134 puede estar formado con una forma circular que tiene un diámetro de 1 mm a 2 mm a fin de conseguir el mejor comportamiento de humectación.
[0052] Mientras tanto, pueden estar formados una pluralidad de agujeros pasantes 134, y la pluralidad de agujeros pasantes 134 pueden estar formados a intervalos iguales a lo largo de la dirección longitudinal del apilamiento de electrodos 110. Por esto, se puede fabricar el montaje de electrodos 100 que tiene un comportamiento bien equilibrado de la batería.
[0053] Además, en el montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención, pueden estar formados una pluralidad de agujeros pasantes 134, y la pluralidad de agujeros pasantes 134 pueden estar formados a intervalos d de 3 cm a 7 cm a lo largo de la dirección longitudinal del apilamiento de electrodos 110 (para el intervalo d, véase la FIG. 2).
[0054] Cuando el intervalo entre los agujeros pasantes 134 tiene un valor grande de 7 cm, o más, puede haber un problema con la humectación de electrolito. Además, cuando el intervalo entre los agujeros pasantes 134 tiene un valor pequeño de 3 cm, o menos, es decir, cuando los agujeros pasantes 134 están dispuestos de manera muy densa, puede haber un problema porque una porción de la cinta exterior 130 sobre la superficie lateral del apilamiento de electrodos 110 se rasga en la dirección longitudinal. Por consiguiente, es deseable que la pluralidad de agujeros pasantes 134 estén formados a intervalos d de 3 cm a 7 cm a lo largo de la dirección longitudinal del apilamiento de electrodos 110.
[0055] Particularmente, como se examina en el Ejemplo experimental de la presente invención descrito en lo que sigue, en el montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención, la pluralidad de agujeros pasantes 134 pueden estar formados a intervalos d de 4 cm a 6 cm a lo largo de la dirección longitudinal del apilamiento de electrodos 110 a fin de conseguir el mejor comportamiento de humectación, al tiempo que se impide el rasgado de la cinta exterior.
[0056] Mientras tanto, en el montaje de electrodos 100 según la Realización 1 de la presente invención, el agujero pasante 134 puede estar situado en el centro del apilamiento de electrodos 110, con respecto a una dirección en grosor Z del mismo. Por esto, se puede conseguir la maximización del rendimiento de humectación.
[0057] Como se ha examinado anteriormente, la presente invención puede proporcionar un montaje de electrodos 100. En este caso, se impide que el separador se pliegue en el montaje de electrodos 100, se mejora notablemente la capacidad de inserción cuando el montaje de electrodos 100 se inserta en la caja de batería estanca y se impide que el montaje de electrodos 100 se curve cuando se coge y se desplaza el montaje de electrodos 100. Además, es posible conseguir las características de humectación excelentes, al tiempo que tiene las ventajas anteriores.
[0058] Realización 2
[0059] La FIG. 3 es una vista en perspectiva que ilustra un montaje de electrodos de la Realización 2.
[0060] La Realización 2 de la presente invención puede ser diferente de la Realización 1 en que una zona de unión de una cinta exterior 230 está ensanchada más en un apilamiento de electrodos.
[0061] La Realización 2 se describirá concentrándose en las diferencias, y las características comunes con la Realización 1 se omitirán tanto como sea posible. Es decir, es evidente que las características no descritas en la Realización 2 se pueden considerar como las características de la Realización 1, si es necesario.
[0062] Haciendo referencia a la FIG. 3, un montaje de electrodos 200 según la Realización 2 de la presente invención puede incluir también un apilamiento de electrodos 210 y una cinta exterior 230. El apilamiento de electrodos 210 se puede formar apilando alternativamente electrodos 211 y separadores 212. La cinta exterior 230 puede estar configurada para tener la forma de una cinta unida a la superficie exterior del apilamiento de electrodos 210. La cinta exterior 230 puede estar unida al apilamiento de electrodos 210 para rodear la superficie lateral del mismo. Además, un agujero pasante 234 puede estar formado en una primera zona 231 de la cinta exterior 230, que está presente en una posición correspondiente a la superficie lateral del apilamiento de electrodos 210.
[0063] La cinta exterior 230 puede estar unida al apilamiento de electrodos 210 para rodear toda la superficie lateral del mismo, con respecto a una dirección longitudinal L del mismo. El apilamiento de electrodos 210 puede tener una forma cuadrangular con dos lados largos y dos lados cortos cuando se observa desde arriba en una vista en planta. La cinta exterior 230 puede estar unida al apilamiento de electrodos 210 para rodear las superficies laterales del mismo que corresponden a los dos lados largos.
[0064] Particularmente, en el montaje de electrodos 200 según la Realización 2 de la presente invención, la cinta exterior 230 puede incluir una segunda zona 232 que se extiende en una dirección en anchura W del apilamiento de electrodos 210 y unida a una superficie superior del apilamiento de electrodos 210. Además, la cinta exterior 230 puede incluir una tercera zona 233 que se extiende en la dirección en anchura W del apilamiento de electrodos 210 y unida a una superficie inferior del apilamiento de electrodos 210.
[0065] La cinta exterior 230 puede estar hecha en forma de una cinta integrada, unida sobre la primera zona 231, la segunda zona 232 y la tercera zona 233. Además, toda la cinta unida a la primera zona 231, la segunda zona 232 y la tercera zona 233 puede separarse individualmente. Adicionalmente, pueden integrarse cualquiera de dos zonas de la primera zona 231, la segunda zona 232 y la tercera zona 233, y el resto puede separarse.
[0066] Cuando la cinta exterior 230, unida sobre la superficie superior y la superficie inferior del apilamiento de electrodos 210, está presente como se ha descrito anteriormente, puede aumentar más la presión que la cinta exterior 230 aplica al apilamiento de electrodos 210 y, así, pueden aumentar más los efectos de la presente aplicación. Así, se impide que un separador 212 se pliegue en el montaje de electrodos 200, se mejora notablemente además la capacidad de inserción cuando el montaje de electrodos 200 se inserta en una caja de batería estanca y se impide además que el montaje de electrodos 200 se curve cuando se agarra y se desplaza el montaje de electrodos 200. Además, cuando está presente la cinta exterior 230, unida sobre la superficie superior y la superficie inferior del apilamiento de electrodos 210, se puede impedir que un objeto externo dañe un electrodo 211 o un separador 212, situado sobre la superficie superior o la superficie inferior. Es probable que el electrodo 211 o el separador 212, situado sobre la superficie superior o la superficie inferior del apilamiento de electrodos 210, se raye o se dañe cuando choque con un objeto externo o similar. Sin embargo, se pueden impedir estos rayones o daños cuando la cinta exterior 230 está unida a la superficie superior y la superficie inferior.
[0067] <Ejemplo comparativo 1>
[0068] La FIG. 4A es una vista en planta que ilustra un montaje de electrodos del Ejemplo comparativo 1. Se realizó un apilamiento de electrodos apilando alternativamente electrodos y separadores, y se unió una cinta exterior, con forma de banda, a las superficies laterales del apilamiento de electrodos. En este caso, se fabricó un montaje de electrodos del Ejemplo comparativo 1 enrollando y uniendo cintas exteriores alrededor del apilamiento de electrodos después de determinar cinco puntos.
[0069] <Ejemplo comparativo 2>
[0070] La FIG. 4B es una vista en planta que ilustra un montaje de electrodos del Ejemplo comparativo 2. Se realizó un apilamiento de electrodos apilando alternativamente electrodos y separadores, y se unió una cinta exterior, con forma rectangular, a las superficies laterales del apilamiento de electrodos. En este caso, se fabricó un montaje de electrodos del Ejemplo comparativo 2 enrollando y uniendo cintas exteriores, de 12 cm, alrededor del apilamiento de electrodos después de determinar tres porciones. Las cintas exteriores en tres porciones fueron separadas entre sí a intervalos menores que la longitud (12 cm) de la cinta exterior, con respecto a la dirección longitudinal, y se unieron al mismo.
[0071] <Ejemplo comparativo 3>
[0073] La FIG. 4C es una vista en planta que ilustra un montaje de electrodos del Ejemplo comparativo 3. Se realizó un apilamiento de electrodos apilando alternativamente electrodos y separadores, y se unió una cinta exterior, con forma rectangular larga, a las superficies laterales del apilamiento de electrodos. En este caso, la cinta exterior tenía una forma continua para cubrir completamente cada una de las superficies laterales del apilamiento de electrodos, y se fabricó un montaje de electrodos del Ejemplo comparativo 3 enrollando y uniendo las cintas exteriores alrededor de ambas superficies laterales del apilamiento de electrodos. En el Ejemplo comparativo 3, un agujero pasante no se formó en la cinta exterior.
[0075] <Realización 1>
[0077] La FIG. 4D es una vista en perspectiva que ilustra un montaje de electrodos de la Realización 1. Se fabricó un montaje de electrodos según la Realización 1 realizando una pluralidad de agujeros pasantes en una zona de la cinta exterior, que está presente en una posición correspondiente a la superficie lateral del apilamiento de electrodos del montaje de electrodos fabricado en el Ejemplo comparativo 3. Los agujeros pasantes se realizaron a intervalos de 5 cm (d = 5 cm), y cada uno de los agujeros pasantes se formó con un diámetro de 1 mm a 2 mm. El montaje de electrodos de la Realización 1, fabricado como se ha descrito anteriormente, es el mismo que el del Ejemplo comparativo 3, excepto por los agujeros pasantes formados en la cinta exterior sobre la porción lateral del apilamiento de electrodos.
[0079] <Ejemplo experimental>
[0081] Se realizaron baterías secundarias poniendo cada uno de los montajes de electrodos de las FIGS. 4A-4D, que se han descrito anteriormente, dentro de una bolsa, junto con un electrolito y, entonces, se mantuvieron durante 12 horas. Las baterías secundarias se mantuvieron verticales, en vez de estar tumbadas, y se sometieron entonces a la presión de placa idéntica predeterminada (es decir, las baterías secundarias se presionan por ambos lados usando una placa, pero la presión predeterminada requerida para la humectación se aplica igualmente a todos los conjuntos de las FIGS. 4A-4D). Después de que se mantuvieron durante 12 horas y se desmontaron, se midieron las áreas de humectación de los electrodos positivos. Se midieron los grados de humectación midiendo el área de la zona de humectación en cada uno de los montajes de electrodos.
[0083] La FIG. 5 es una tabla que ilustra los resultados experimentales de las características de humectación para la realización según la presente invención y los ejemplos comparativos.
[0085] Haciendo referencia a la tabla de la FIG. 5, 4A representa un caso en el que un producto según la técnica relacionada se prevé como producto de referencia. Las partes en forma de banda rodean solo porciones de 5 puntos y, así, la mayoría de las superficies laterales tienen formas abiertas. Por lo tanto, se obtuvieron las características de humectación del 100 %. En este caso, las características de humectación son del 100 %, pero no es posible resolver el problema en el que el separador se pliega hacia atrás cuando se inyecta un electrolito. Además, la fuerza de fijación es débil y, así, no es posible tampoco resolver el problema en el que ocurre un fenómeno de curvado severamente cuando se levanta el apilamiento de electrodos.
[0087] En el caso de 4B, se obtuvo el área de humectación del 97,1 % con respecto al área total de un electrodo. Es decir, se obtuvo el resultado de las características de humectación del 97,1 %. Aunque las características de humectación son excelentes, no es posible mostrar el efecto de impedir completamente el plegado de un separador o mejorar una fuerza de fijación porque las cintas exteriores están separadas entre sí. Es decir, una porción abierta está presente en una porción en la que está presente un espacio entre las cintas y, así, el plegado del separador puede ocurrir en una zona entre cinta y cinta. Además, las cintas están separadas, y sigue siendo posible el curvado de un electrodo. Así, no es posible resolver suficientemente el problema en el que se curva el apilamiento de electrodos cuando se levanta.
[0089] En el caso de 4C, se obtuvo el área de humectación del 87,2 % con respecto al área total de un electrodo. Es decir, se obtuvo el resultado de las características de humectación del 87,2 %. Es decir, aunque un montaje de electrodos que tiene un tipo de 4C se puede mejorar en el plegado del separador o en el curvado del electrodo, puede fallar en las características de humectación. Así, no es posible obtener un buen producto.
[0091] En el caso de 4D, se obtuvo el área de humectación del 98,5 % con respecto al área total. Es decir, se obtuvo el resultado de las características de humectación del 98,5 %. Esto indica que se presentan características de humectación excelentes. En 4D, que es la Realización 1 de la presente invención, la tensión y la fuerza de fijación suficientes se presentan con la forma de cinta continua. Así, es posible resolver el problema en el que el separador se pliega hacia atrás cuando se inyecta un electrolito, y es posible también resolver el problema en el que ocurre el fenómeno de curvado cuando se levanta el apilamiento de electrodos. Adicionalmente, como se muestra en los resultados experimentales, se presentan características de humectación excelentes y, así, se puede fabricar una batería secundaria que tiene buenas cualidades.
[0092] Aunque la presente invención se describe por realizaciones y figuras específicas, la presente invención no está limitada a las mismas, y un experto en la técnica con la que está relacionada la presente invención puede realizar diversos cambios y modificaciones dentro de la idea técnica de la presente invención y el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[0094] Descripción de los símbolos
[0096] 100, 200: Montaje de electrodos
[0097] 110, 210: Apilamiento de electrodos
[0098] 111, 211: Electrodo
[0099] 112, 212: Separador
[0100] 113: Patilla de electrodo
[0101] 114: Lado corto
[0102] 115: Lado largo
[0103] 130, 230: Cinta exterior
[0104] 131, 231: Primera zona
[0105] 232: Segunda zona
[0106] 233: Tercera zona
[0107] 134, 234: Agujero pasante

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES
1. Un montaje de electrodos (100, 200) que comprende:
un apilamiento de electrodos (110, 210) formado apilando alternativamente un electrodo (111, 211) y un separador (112, 212), en el que el apilamiento de electrodos (110, 210) tiene una forma cuadrangular con dos lados largos (115), con respecto a una dirección longitudinal (L), y dos lados cortos (114), con respecto a una dirección en anchura (W), cuando se observa desde arriba en una vista en planta; y
una cinta exterior (130, 230) unida a una superficie exterior del apilamiento de electrodos (110, 210),
en el que la cinta exterior (130, 230) está unida al apilamiento de electrodos (110, 210) para rodear una superficie lateral del mismo, con respecto a una dirección longitudinal (L) del mismo, y
caracterizado por queuna pluralidad de agujeros pasantes (134, 234) están formados en una primera zona (131, 231) de la cinta exterior (130, 230), que está presente en una posición correspondiente a la superficie lateral del apilamiento de electrodos (110, 210) a intervalos (d) de 3 cm a 7 cm y a lo largo de una dirección longitudinal (L) del apilamiento de electrodos (110, 210).
2. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 1, en el que la cinta exterior (130, 230) está unida al apilamiento de electrodos (110, 210) para rodear toda la superficie lateral del mismo, con respecto a una dirección longitudinal (L) del mismo.
3. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 1, en el que la cinta exterior (130, 230) está unida al apilamiento de electrodos (110, 210) para rodear las dos superficies laterales del mismo que corresponden a los dos lados largos (115).
4. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 3, en el que la cinta exterior (130, 230) tiene una forma continua en una dirección longitudinal (L) del apilamiento de electrodos (110, 210) y está unida al apilamiento de electrodos (110, 210) para rodear cada una de dos superficies laterales del mismo que corresponden a los dos lados largos (115).
5. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 3, en el que, en el apilamiento de electrodos (110, 210), los dos lados cortos (114) son lados en los que están presentes patillas de electrodo y los dos lados largos (115) son lados en los que no están presentes patillas de electrodo.
6. El montaje de electrodos (200) de la reivindicación 1, en el que la cinta exterior (230) comprende una segunda zona (232) que se extiende en una dirección en anchura (W) del apilamiento de electrodos (210) y unida a una superficie superior del apilamiento de electrodos (210).
7. El montaje de electrodos (200) de la reivindicación 1, en el que la cinta exterior (230) comprende una tercera zona (233) que se extiende en una dirección en anchura (W) del apilamiento de electrodos (210) y unida a una superficie inferior del apilamiento de electrodos (210).
8. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 1, en el que los agujeros pasantes (134, 234) están formados con una forma circular que tiene un diámetro de 0,5 mm a 2,5 mm.
9. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 1, en el que los agujeros pasantes (134, 234) están formados con una forma circular que tiene un diámetro de 1 mm a 2 mm.
10. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 1,
la pluralidad de agujeros pasantes (134, 234) están formados a intervalos (d) iguales a lo largo de una dirección longitudinal del apilamiento de electrodos (110, 210).
11. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 1,
la pluralidad de agujeros pasantes (134, 234) están formados a intervalos (d) de 4 cm a 6 cm a lo largo de una dirección longitudinal del apilamiento de electrodos (110, 210).
12. El montaje de electrodos (100, 200) de la reivindicación 1, en el que los agujeros pasantes (134, 234) están situados en el centro del apilamiento de electrodos (110, 210), con respecto a una dirección en grosor (Z) del mismo.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250110439A (ko) * 2024-01-12 2025-07-21 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조 장치 및 이차전지 제조 방법
EP4726832A1 (en) * 2024-10-14 2026-04-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode assembly, rechargeable battery, and battery pack

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4712152B2 (ja) * 2000-04-18 2011-06-29 パナソニック株式会社 角形電池及びその製造方法
JP4951168B2 (ja) * 2000-12-25 2012-06-13 トータル ワイヤレス ソリューショオンズ リミテッド シート状リチウム二次電池
KR100467690B1 (ko) * 2001-11-06 2005-01-24 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 전극 젤리 롤용 마감 테이프를 구비한 이차전지의 전극 조합체
KR20110082934A (ko) * 2010-01-12 2011-07-20 삼성전기주식회사 전기 이중층 커패시터
KR102161290B1 (ko) * 2013-12-03 2020-09-29 삼성에스디아이 주식회사 가요성 이차 전지
JP5858074B2 (ja) * 2014-03-13 2016-02-10 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
KR102312279B1 (ko) * 2016-10-17 2021-10-12 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR102727851B1 (ko) * 2017-08-31 2024-11-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20190071129A (ko) * 2017-12-14 2019-06-24 주식회사 엘지화학 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102741418B1 (ko) * 2018-11-06 2024-12-12 주식회사 엘지에너지솔루션 셀 테이핑 장치 및 셀 테이핑 방법

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