[发明专利]在电极接片与集流体之间具有改进的连接结构的电极组件及其制造方法

说明书

本发明涉及在电极接片与集流体之间具有改进的连接结构的电极组件以及用于制造该电极组件的方法，并且本发明提供电极组件以及用于制造该电极组件的方法，该电极组件通过改进电极接片与集流体之间的连接结构确保抵抗过充电的安全性和电池容量。根据本发明的电极组件包括：电极集流体；未涂覆部分，该未涂覆部分不包括电极活性材料层且形成在电极集流体的一个表面上；电极接片，该电极接片设置在未涂覆部分上；以及导电性粘合部分，该导电性粘合部分位于未涂覆部分与电极接片之间，其中，导电性粘合部分包括PTC材料。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0071079的优先权和权益，该申请的全部内容通过参引并入本文中。

技术领域

本发明涉及可再充电电池以及用于制造该可再充电电池的方法，并且更具体地，本发明涉及电极接片与集流体之间的连接结构被改进的电极组件以及用于制造该电极组件的方法。

背景技术

近年来，随着对于诸如笔记本式计算机、摄像机和移动电话之类的便携式电子产品的需求快速增加，并且电动车辆、能量储存电池、机器人、卫星等真正发展，用作驱动动力源的可再充电电池已经进行了积极地调查和研究。

这种可再充电电池可以包括例如镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂可再充电电池等。在这些可再充电电池中，由于锂可再充电电池与镍基可再充电电池相比几乎不具有记忆效应，自由地充电和放电，并且具有非常低的自放电率、高的操作电压和高的每单位重量的能量密度，因此锂可再充电电池已经被广泛地用于高科技电子设备领域。

然而，当锂可再充电电池暴露于高温，或者由于过充电、外部短路、钉穿透、局部损坏等而在短时间内流过大量电流时，则存在电池由于IR热而被加热并发生爆炸的风险。也就是说，当电池的压力或温度升高时，活性材料的分解反应以及许多副反应进行，从而电池的温度快速升高，这进一步加速了电解质与电极之间的反应。最终，发生热失控现象，其中电池的温度急剧升高，从而导致电池着火，并且由于电池的内部压力而引起锂可再充电电池爆炸。

因此，已经讨论了用于在诸如过电流状态、高温状态等异常操作情况下对锂可再充电电池进行有效控制的各种方法。使用了可以将元件安装在电池单元的外侧处的方法以及将材料设置在电池单元的内部的方法，以保证稳定性。可以将元件安装在电池单元的外侧处的方法包括利用温度变化的正温度系数(PTC)元件、CID元件、控制电压和电流的保护电路以及利用电池的内部压力变化的稳定性通气口等，并且将材料设置在电池单元的内部的方法包括添加可以根据电池中的温度、电压和电流变化进行物理、化学或电化学变化的材料。

当执行在电池单元内部使用材料的方法时，不需要额外的安装过程，并且该方法适用于各种电池，但是由于材料的添加，电池的诸如速率特性和电池容量之类的性能可能会劣化，并且可能无法保证操作可靠性。因此，已经讨论了可以在使电池性能劣化最小化的同时提供确定的电流阻挡效果的各种方法。

锂可再充电电池通常分别使用锂基氧化物和碳材料作为正极活性材料和负极材料。设置了其中将正极活性材料涂覆在集流体上的正极以及其中将负极活性材料涂覆在集流体上的负极，同时在正极与负极之间设置分隔膜，使得形成电极组件，并且电极组件与电解质溶液一起接纳在外部材料中，然后被密封。

图1是常规的凝胶卷(jelly roll)型的电极组件的立体图，并且图2是图1的电极组件在螺旋卷绕之前的分解立体图。

参照图1和图2，常规的凝胶卷状电极组件100包括正极110、负极120和分隔膜130，并且分隔膜130设置在正极110与负极120之间。

正极110包括片状的正极集流体111和形成在正极集流体111上的正极活性材料层113。正极集流体111包括正极未涂覆区域115，正极未涂覆区域115是不形成正极活性材料层113的部分。正极未涂覆区域115设置在正极集流体111的相反侧处。