[发明专利]电极组件、以及电池单元和包括其的装置有效

专利信息
申请号: 201380001747.2 申请日: 2013-03-15
公开(公告)号: CN103703601B 公开(公告)日: 2018-06-15
发明(设计)人: 权盛振;安谆昊;金东明;金基雄;金永焄;尹成汉;柳胜民 申请(专利权)人: LG化学株式会社
主分类号: H01M10/04 分类号: H01M10/04
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人: 戚传江;谢丽娜
地址: 韩国*** 国省代码: 韩国;KR
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摘要: 发明涉及电极组件、和电池单元、电池组和包括其的装置,该电极组件包括具有不同面积的两种或更多种类型的电极单元的组合,并且被以电极单元之间形成阶梯的方式被层叠,并且被形成为使得在具有不同面积的电极单元之间的界面处不同极性的电极彼此面对。 1
搜索关键词: 电极单元 电极组件 电池单元 电池组 彼此面对 界面处 电极
【主权项】:
1.一种电极组件,包括具有不同面积的两种或更多种类型的电极单元的组合,所述两种或更多种类型的电极单元被堆叠为使得在所述电极单元之间形成阶梯部分,

其中,正电极和负电极被形成为在所述电极单元之间的界面处彼此面对,

其中,所述电极单元的每一个选自由下述构成的组:单电极、堆叠型单元电池、果冻卷型单元电池、堆叠与折叠型单元电池、层压与堆叠型单元电池和上述的任何组合,

其中,所述具有不同面积的两种或更多种类型的电极单元包括:包含果冻卷型单元电池和单电极的第一电极单元,以及包含果冻卷型单元电池的第二电极单元,

其中,所述第一电极单元的单电极位于所述第一电极单元的果冻卷型单元电池和所述第二电极单元的果冻卷型单元电池之间,

其中,在所述第一电极单元的单电极和所述第二电极单元的果冻卷型单元电池之间形成阶梯部分,

当在充电条件A和放电条件B下,在25℃下已经执行了500次充电和放电循环时,所述电极组件的电容量是在单次充电和放电循环后的电容量的60%或更大,并且,所述电极组件的总厚度变化率是15%或更小,其中充电条件A:在电池在1C的恒流模式中被充电到4.2V或4.35V后,所述恒流模式被转换为恒压模式,并且在电流流动直到充电的电流量变为电池的最小容量的1/20后完成充电,以及放电条件B:1C的放电电流在所述恒流模式中流动,并且当电压达到3V时完成放电,并且

满足等式2‑2:

等式2‑2:1<Nn/Pn<Nn/Pn+1<Nn+1/Pn+1<Nn+1/Pn+2<1.2

其中,n是不小于1的整数,

Nn是面积上第n大的所述电极单元的负电极的每单位面积的可逆容量,

Nn+1是面积上第n+1大的所述电极单元的负电极的每单位面积的可逆容量,

Pn是面积上第n大的所述电极单元的正电极的每单位面积的可逆容量,

Pn+1是面积上第n+1大的所述电极单元的所述正电极的每单位面积的可逆容量,并且

Pn+2是面积上第n+2大的电极单元的正电极的每单位面积的可逆容量。

2.根据权利要求1所述的电极组件,其中,在具有不同面积的所述电极单元之间的所述界面处,具有相对大面积的电极单元的负电极和具有相对小面积的电极单元的正电极彼此面对。

3.根据权利要求1所述的电极组件,其中,在所述电极单元之间的所述界面处的所述负电极的厚度与面对所述负电极的所述正电极的厚度的比率在0.5至2的范围中。

4.根据权利要求3所述的电极组件,其中,所述正电极具有在10%至30%的范围中的孔隙率,并且

所述负电极具有在15%至50%的范围中的孔隙率。

5.根据权利要求1所述的电极组件,其中,在面积上第n大的所述电极单元和面积上第n+1大的所述电极单元之间设置面积上第n+2大的所述电极单元,并且

满足等式3,

等式3:Nn/Pn+2≤Nn+1/Pn+2

其中,n是不小于1的整数,

Nn是面积上第n大的所述电极单元的负电极的每单位面积的可逆容量,

Nn+1是面积上第n+1大的所述电极单元的负电极的每单位面积的可逆容量,

Pn+1是面积上第n+1大的所述电极单元的所述正电极的每单位面积的可逆容量,并且

Pn+2是面积上第n+2大的电极单元的正电极的每单位面积的可逆容量。

6.根据权利要求1所述的电极组件,其中,满足等式4:

等式4:dNn/dPn≤dNn/dPn+1

其中,n是不小于1的整数,

dNn是面积上第n大的所述电极单元的所述负电极的厚度,

dPn是面积上第n大的所述电极单元的所述正电极的厚度,并且

dPn+1是面积上第n+1大的所述电极单元的所述正电极的厚度。

7.根据权利要求1所述的电极组件,其中,满足等式4‑1:

等式4‑1:0.5≤dNn/dPn≤dNn/dPn+1≤2

其中,n是不小于1的整数,

dNn是面积上第n大的所述电极单元的所述负电极的厚度,

dPn是面积上第n大的所述电极单元的所述正电极的厚度,并且

dPn+1是面积上第n+1大的所述电极单元的所述正电极的厚度。

8.根据权利要求1所述的电极组件,其中,满足等式5:

等式5:dNn/dPn≤dNn/dPn+1≤dNn+1/dPn+1≤dNn+1/dPn+2

其中,n是不小于1的整数,

dNn是面积上第n大的所述电极单元的所述负电极的厚度,

dNn+1是面积上第n+1大的所述电极单元的所述负电极的厚度,

dPn是面积上第n大的所述电极单元的所述正电极的厚度,

dPn+1是面积上第n+1大的所述电极单元的所述正电极的厚度,并且

dPn+2是面积上第n+2大的所述电极单元的所述正电极的厚度。

9.根据权利要求1所述的电极组件,其中,满足等式5‑1:

等式5‑1:0.5≤dNn/dPn≤dNn/dPn+1≤dNn+1/dPn+1≤dN<

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