[发明专利]阶梯式结构的电极组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装在二次电池的电池壳体中的电极组件，并且更加特别地，涉及一种阶梯式结构的电极组件。

背景技术

随着信息技术(IT)的显著发展，各种各样的便携式信息通信装置已经被普及。结果，在21世纪，我们正在朝着其中不考虑时间和地点高质量的信息服务是可能的泛在社会前进。

锂二次电池对于实现这样的泛在社会是非常重要的。具体地，能够被充电和放电的锂二次电池已经被广泛地用作用于无线移动装置的能源。另外，锂二次电池已经被广泛地用作用于已经被提出以解决由现有使用矿物燃料的汽油车和柴油车引起的空气污染的问题的电动车辆和混合电动车辆的能源。

当如上所述可应用锂二次电池的装置被多样化时，锂二次电池也已经被多样化使得锂二次电池能够提供适合于应用锂二次电池的装置的功率和容量。另外，存在对于减少锂二次电池的尺寸和重量的强大需求。

诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、以及膝上型计算机的小型移动装置使用根据相对应的产品的大小和重量减小而用于每个装置的一个或者数个小型的轻质的电池单元。

另一方面，诸如电动自行车、电动摩托车、电动车辆、以及混合式电动车辆的中大型装置，使用具有被相互电气地连接的多个电池单元的中大型电池模块(中大型电池组)，因为高功率和大容量对于中大型装置来说是必需的。

基于其形状被分类的圆柱状电池、棱柱状电池以及袋状电池可以被用作电池模块或者电池组的单位电池胞。在这些电池当中，能够以高集成堆叠的袋状电池具有高的每单元重量的能量密度、是便宜的，并且能够被容易地修改，已经引起相当大的注意。

图1A和图1B是典型地示出现有的代表性的袋状电池的一般结构的分解透视图。

参考图1A，袋状电池10包括：堆叠型电极组件20，该堆叠型电极组件20配置为具有以下结构，其中切割成预定的尺寸的多个阴极和切割成预定尺寸的多个阳极被顺序地堆叠成以下状态，其中切割成预定尺寸的多个隔膜(separator)分别被设置在阴极和阳极之间，堆叠型电极组件20具有从其突出的多个电极突片21和22、分别连接至电极突片21和22的两个电极引线30和31、以及电池壳体40，该电池壳体40在密封状态下容纳堆叠型电极组件20使得电极引线30和31的一部分从电池壳体40被向外暴露。

电池壳体40包括：下壳体42，该下壳体42具有凹陷的容纳部41，堆叠型电极组件20位于该凹陷的容纳部41中；和上壳体43，该上壳体43覆盖下壳体42使得堆叠型电极组件20被密封在电池壳体40中。在堆叠型电极组件20被安装在其中的状态下，通过热焊接将上壳体43和下壳体42彼此连接以形成上端密封部44、侧密封部45和46以及下端密封部47。

如在图1A中所示，上壳体43和下壳体42可以被构造成单独的构件。另一方面，如在图1B中所示，上壳体43的一端可以被集成地形成在下壳体42的相对应的端处，使得上壳体43和下壳体42可以彼此被铰链地连接。

而且，如在图1A和图1B中所示，袋状电池被构造成具有如下结构，即其中由电极突片和被连接到电极突片的电极引线构成的电极端子被形成在堆叠型电极组件的一端处。可替选地，使用上述方法也可以制造被构造成具有以下结构的袋状电池，即其中电极端子被形成在电极组件的一端和与该一端相反的另一端处。

同时，图1A和图1B示出堆叠型电极组件。可替选地，使用果冻卷型(缠绕型)电极组件或者堆叠和折叠型电极组件可以制造图1A和图1B的袋状二次电池，该果冻卷型(缠绕型)电极组件被配置成具有长片型阴极和长片型阳极在其中长片型隔膜被设置在阴极和阳极之间的状态下被缠绕的结构，该堆叠和折叠型电极组件被配置成具有多个堆叠型电极组件在其中长片型隔离膜被设置在各自的堆叠型电极组件的状态下折叠的结构。

发明内容

技术问题

如在图1A和图1B中所示，电极组件通常被制造使得具有大体上长方体的结构。电极组件被安装在电池壳体中使得制造具有长方体的结构的袋状电池。多个这样的袋状电池被堆叠以构成具有长方体结构的电池组。

然而，具有长方体的结构的电池组或者具有长方体结构的电池被应用到的装置通常没有被形成为长方体的形状。例如，智能电话的侧面可以被弯曲以改进抓握。

然而，在其中具有长方体结构的电池或者具有长方体结构的电池组被安装在设计成具有这样的弯曲部分的装置中的情况下，可能降低装置的空间利用。

即，装置的弯曲部分具有死区，其中电池或者电池组不能够被安装。最后，这样的死区降低装置每单位体积的容量。