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CN114651356A - 电极组件堆叠故障检测方法、包括绝缘构件的电极组件以及包括其的电池电芯 - Google Patents

电极组件堆叠故障检测方法、包括绝缘构件的电极组件以及包括其的电池电芯 Download PDF

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CN114651356A
CN114651356A CN202180006251.9A CN202180006251A CN114651356A CN 114651356 A CN114651356 A CN 114651356A CN 202180006251 A CN202180006251 A CN 202180006251A CN 114651356 A CN114651356 A CN 114651356A
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Abstract

本发明涉及在初始阶段检测电极组件的层压缺陷的电极组件层压缺陷检测方法、包括绝缘构件的电极组件以及包括该电极组件的电池电芯。

Description

电极组件堆叠故障检测方法、包括绝缘构件的电极组件以及 包括其的电池电芯
[技术领域]
本发明涉及检测电极组件的层压缺陷的方法、包括绝缘构件的电极组件以及包括该电极组件的电池电芯。本申请要求基于2020年10月8日提交的韩国专利申请第10-2020-0129936号的优先权，并且该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[背景技术]
近来，能够充电和放电的二次电池已被广泛用作无线移动设备的能源。另外，二次电池作为电动车辆、混合动力电动车辆等的能源已备受关注，其被提出作为使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染的解决方案。因此，由于二次电池的优点，目前使用二次电池的应用类型非常多样化，并且预计未来二次电池将应用于许多领域和产品。
这种二次电池可根据电极和电解液的组成分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等，并且其中，不太可能泄漏电解液且易于制造的锂离子聚合物电池的使用量正在增加。通常，二次电池根据电池壳体的形状分为电极组件嵌入圆柱形或矩形金属罐中的圆柱形电池和棱柱形电池，以及电极组件嵌入铝层压片的袋型壳体中的袋型电池。内置于电池壳体中的电极组件由正极、负极以及介于正极和负极之间的隔膜组成，并且是能够充电和放电的发电元件。电极组件分为卷芯型，其将介于涂覆有活性材料的长片状的正极和负极之间的隔膜卷绕而成，以及堆叠型，将多个预定尺寸的正极和负极依次堆叠同时在其间插入隔膜。
在此，随着电池的容量增加，壳体的尺寸也增加，并且薄材料的加工受到关注。因此，由于制造成本低、重量轻、形式容易变形等原因，袋型电池的使用量逐渐增加，该袋型电池具有堆叠型或堆叠/折叠型电极组件内置于铝层压片的袋型电池壳体中的结构。
图1是示出常规电极制造过程的示意图，图2是示出电极组件的结构的图。
参考图1和2，在常规电极制造方法中，通过在集流体1上涂布含有电极活性材料的电极浆料来形成电极活性材料层2，然后将其干燥并辊压，然后切口，从而制造电极。正极通过在正极集流体上涂覆含有正极活性材料的正极浆料来制造，并且负极通过在负极集流体上涂覆含有负极活性材料的负极浆料来制造。
将所制造的正极13和负极14以及隔膜15交替堆叠以制成电极组件12的形式，然后将其内置于电池壳体中，从而制造电池电芯10。此外，正常电极组件12具有这样的结构：由于负极14的宽度和长度被设置为大于正极13的宽度和长度，因此负极14覆盖正极13。然而，当制造电极组件12时，由于正极13或负极14的位置不合适，因此电极组件12中可出现正极13的端部超出负极14的端部的层压缺陷现象。即，负极14的外伸区域(overhang region)中可出现正极的外伸现象(A、B)。
如上所述，当电极组件12中出现层压缺陷现象时，正极13和负极14可直接接触，或者根据充电和放电从负极14积聚的锂析出物可与正极接触，从而导致诸如短路等问题。
因此，需要一种能够在制造电极组件时的初始阶段检测层压缺陷的方法。
[现有技术文献]
[专利文献]
日本专利第6703416号
[发明内容]
[技术问题]
为了解决现有技术的问题，本发明提供在初始阶段检测电极组件的层压缺陷的方法、包括绝缘构件的电极组件以及包括该电极组件的电池电芯。
[技术方案]
本发明提供检测电极组件的层压缺陷的方法。在一个示例中，本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法包括：在负极的一个表面的一端或两端的外伸区域中形成具有预定宽度和预定高度的绝缘构件；通过在所述负极的一个表面上依次层压隔膜和正极来制造电极组件；并且通过测量所述电极组件的厚度来判断所述电极组件中是否存在层压缺陷。
在一个示例中，绝缘构件的形成包括在负极的一个表面的一端的外伸区域中形成绝缘构件。在一个具体示例中，除了已形成绝缘构件的区域之外的负极的宽度W1对应于正极的宽度W2或者大于正极的宽度W2。
在另一示例中，绝缘构件的形成包括在负极的一个表面的两端的外伸区域中形成第一和第二绝缘构件。在一个具体示例中，第一和第二绝缘构件之间的间隔L对应于正极的宽度W2或者大于正极的宽度W2。
此外，在本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法中，对电极组件中是否存在层压缺陷的判断包括：如果电极组件的厚度超过负极、隔膜和正极的各自厚度的总和，则判断电极组件中存在层压缺陷。
在另一示例中，对电极组件中是否存在层压缺陷的判断包括：如果电极组件的厚度对应于负极、隔膜和正极的各自厚度的总和，则判断电极组件中不存在层压缺陷。
此外，电极组件可以具有包括正极/负极/正极结构的双电芯单元或正极/负极结构的单电芯单元中的至少一种的结构。
此外，本发明提供一种电极组件。在一个示例中，本发明的电极组件具有包括负极、正极以及置于所述负极和所述正极之间的隔膜的结构，其中，所述负极具有在所述负极的一个表面的一端或两端的外伸区域中形成的具有预定宽度和预定高度的绝缘构件的结构。
此外，本发明提供一种包括该电极组件的电池电芯。
[有益效果]
根据本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法、包括绝缘构件的电极组件以及包括该电极组件的电池电芯，通过在负极的外伸区域中形成绝缘构件，然后制造电极组件并测量电极组件的厚度，可以容易地检测电极组件中的层压缺陷。
特别是，当制造电池电芯时，可以在注入电解液或进行封装程序之前容易地检测电极组件中是否存在层压缺陷。
[附图说明]
图1是示出常规电极制造过程的示意图。
图2是示出电极组件的结构的图。
图3是示出本发明的检测电极组件中的层压缺陷的方法的流程图。
图4至5是示出本发明的一个实施方式中包括绝缘构件的电极组件的层压结构的截面图。
图6至8是示出本发明的另一实施方式中包括绝缘构件的电极组件的层压结构的截面图。
[具体实施方式]
由于本发明构思允许各种变更和众多实施方式，因此特定实施方式将在附图中示出并在本文中得到详细描述。然而，这并不旨在将本发明限制为所公开的特定形式，并且应当理解为包括本发明的精神和范围内所包括的所有变更、等同物和替代物。
在本申请中，应当理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、成分、部件或其组合，它们并不预先排除存在或添加一个或多个其他特征或数量、步骤、操作、成分、部件或其组合的可能性。而且，当诸如层、膜、区域、板等部分被称为位于另一部分“上”时，这不仅包括该部分“直接位于”另一部分“上”的情况，而且还包括在其间插入又一部分的情况。另一方面，当诸如层、膜、区域、板等部分被称为位于另一部分“下”时，这不仅包括该部分“直接位于”另一部分“下”的情况，而且还包括在其间插入又一部分的情况。另外，在本申请中布置在“…上”可以包括布置在底部以及顶部的情况。
本发明涉及检测电极组件的层压缺陷的方法、包括绝缘构件的电极组件以及包括该电极组件的电池电芯。
通常，其上涂布有电极浆料的正极和负极以及隔膜交替堆叠以制成电极组件的形式，然后将其内置于电池壳体中，从而制造电池电芯。此外，正常电极组件具有这样的结构：由于负极的宽度和长度被设置为大于正极的宽度和长度，因此负极覆盖正极。然而，当制造电极组件时，由于正极或负极的位置不合适，因此电极组件中可出现正极的端部超出负极的端部的层压缺陷现象。在这种情况下，正极和负极可直接接触，或者根据充电和放电从负极积聚的锂析出物可与正极接触，从而导致诸如短路等问题。
因此，本发明提供了一种在初始阶段检测电极组件的层压缺陷的方法。特别是，根据本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法，通过在负极的外伸区域中形成绝缘构件，然后制造电极组件并测量电极组件的厚度，可以容易地检测电极组件中的层压缺陷。
在下文中，将详细地描述本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法、包括绝缘构件的电极组件以及包括该电极组件的电池电芯。
图3是示出本发明的检测电极组件中的层压缺陷的方法的流程图。
参考图3，本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法包括：在负极的一个表面的一端或两端的外伸区域中形成具有预定宽度和预定高度的绝缘构件(S10)；通过在所述负极的一个表面上依次层压隔膜和正极来制造电极组件(S20)；并且通过测量所述电极组件的厚度来判断所述电极组件中是否存在层压缺陷(S30)。
在本发明中，负极的外伸区域是指在负极的一端或两端对应于预定宽度的区域。具体而言，当制造电极组件时，由于负极的宽度和长度被设置为大于正极的宽度和长度，因此负极覆盖正极。此时，负极的外伸区域是指当负极覆盖正极时不包含正极的负极的区域。此外，负极的外伸区域可以是指已布置电极极耳的区域或其相反区域的宽度。
在本发明中，通过在负极的外伸区域中形成绝缘构件，然后测量通过依次层压负极、隔膜和正极而制造的电极组件的厚度，可以判断电极组件中是否存在层压缺陷。检测电极组件的层压缺陷的具体方法将在后面描述。
在一个示例中，本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法包括在负极的一个表面的一端的外伸区域中形成具有预定宽度和预定高度的绝缘构件。在一个具体示例中，使用附着或涂覆过程等在负极的一个表面上形成绝缘构件。
在一个示例中，绝缘构件的宽度在1μm至500μm、5μm至300μm、10μm至100μm或10μm至50μm的范围内。此外，绝缘构件的高度在1μm至500μm、5μm至300μm、10μm至100μm或10μm至40μm的范围内。然而，绝缘构件的宽度和高度不限于此。绝缘构件的宽度和高度可以根据在制造电极组件时层压的负极和正极的结构和尺寸而改变。
此外，当绝缘构件的宽度过大时，其可形成为超出负极的外伸区域，因此优选具有适当的宽度。此外，当绝缘构件的高度过大时，即使在电极组件正常时也可测量绝缘构件的高度。因此，优选的是，绝缘构件的高度不超过正极或正极活性材料层的高度。
优选的是，绝缘构件由电学稳定材料制成，并且在负极中，绝缘构件的区域可以是正常电池电芯的不显示容量的区域。绝缘构件可以含有聚乙烯、聚丙烯、聚醚酰亚胺、聚缩醛、聚砜、聚醚醚酮、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯撑、聚四氟乙烯、聚硅氧烷、聚酰胺、聚偏二氟乙烯及其共聚物，或其混合物。例如，绝缘构件可以通过在负极一端的外伸区域涂覆聚乙烯以具有预定宽度和高度来形成。
此时，除了已形成绝缘构件的区域之外的负极的宽度W1可以对应于正极的宽度W2或者可以大于正极的宽度W2。这意味着绝缘构件仅位于负极的外伸区域上。通常，负极的宽度大于正极的宽度，并且在除了已形成绝缘构件的区域之外的负极的宽度W1小于正极的宽度W2的情况下，绝缘构件可形成为超出负极的外伸区域。此外，在除了已形成绝缘构件的区域之外的负极的宽度W1小于正极的宽度W2的情况下，如果正极层压在负极的上部，则正极可层压在绝缘构件的上部，并且电极组件中可出现层压缺陷。
此外，当正极层压在负极的上部时，如果正极的一端布置在已形成绝缘构件的负极的外伸区域上或者布置为超出负极的外伸区域，则可判断电极组件中存在层压缺陷。
在另一示例中，本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法包括在负极的一个表面的两端的外伸区域中形成第一和第二绝缘构件。
此时，第一和第二绝缘构件之间的间隔L可以对应于正极的宽度W2或者可以大于正极的宽度W2。第一和第二绝缘构件之间的间隔L是指除了已形成绝缘构件的区域之外的负极的宽度。如上所述，负极的宽度大于正极的宽度，并且在除了已形成绝缘构件的区域之外的负极的宽度W1小于正极的宽度W2的情况下，绝缘构件可形成为超出负极的外伸区域。此外，在第一和第二绝缘构件之间的间隔L小于正极的宽度W2的情况下，当正极层压在负极的上部时，正极可层压在绝缘构件的上部，并且电极组件中可出现层压缺陷。
此外，当正极层压在负极的上部时，如果正极的一端布置在负极的已形成绝缘构件的外伸区域上或者布置为超出负极的外伸区域，则可判断电极组件中存在层压缺陷。
在一个示例中，本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法包括通过在其上形成有绝缘构件的负极的一个表面上依次层压隔膜和正极来制造电极组件(S20)。此外，可以通过测量所制造的电极组件的厚度来判断所制造的电极组件中是否存在层压缺陷。
本发明的检测电极组件的层压缺陷的方法包括通过测量电极组件的厚度来判断电极组件中是否存在层压缺陷(S30)。
在一个示例中，对电极组件中是否存在层压缺陷的判断(S30)包括：如果电极组件的厚度超过负极、隔膜和正极的各自厚度的总和，则判断电极组件中存在层压缺陷。如上所述，本发明的负极在一端的外伸区域具有绝缘构件。当正极层压在负极活性材料层的外伸区域上时，正极层压在绝缘构件的上部。因此，当测量电极组件的厚度时，也可测量到绝缘构件的厚度。因此，具有层压缺陷的电极组件的厚度可超过负极、隔膜和正极各自的厚度的总和。即，当所制造的电极组件的厚度超过负极、隔膜和正极的各自厚度的总和时，判断电极组件中存在层压缺陷。
例如，在负极、隔膜和正极各自的厚度为80μm、20μm和100μm的情况下，如果所制造的电极组件的厚度超过200μm，则判断所制造的电极组件中具有层压缺陷。
在另一示例中，对电极组件中是否存在层压缺陷的判断(S30)包括：如果电极组件的厚度对应于负极、隔膜和正极的各自厚度的总和，则判断电极组件中不存在层压缺陷。这意味着正极层压在负极的上部，其层压在未形成绝缘构件的区域上。
例如，在负极、隔膜和正极各自的厚度为80μm、20μm和100μm的情况下，如果所制造的电极组件的厚度为200μm，则判断所制造的电极组件中没有层压缺陷。
在一个示例中，电极组件可以具有包括正极/负极/正极结构的双电芯单元或正极/负极结构的单电芯单元中的至少一种的结构。在一个具体示例中，电极组件可以是正极/隔膜/负极的单电芯，并且单电芯具有介于正极和负极之间的隔膜。此外，由于隔膜的面积大于正极和负极的面积，因此隔膜可以具有从正极和负极突出的结构。
如上所述，根据本发明，仅通过测量所层压的电极组件的厚度，就可以容易地判断电极组件中是否存在层压缺陷。
特别是，根据本发明，可以仅通过层压负极和正极来测量电极组件的厚度，并且可以在注入电解液或进行封装程序之前容易地检测电极组件中是否存在层压缺陷。
此外，本发明提供了一种电极组件。更具体而言，本发明涉及一种电极组件，其具有包括负极、正极以及置于所述负极和所述正极之间的隔膜的结构，其中，所述负极具有在所述负极的一个表面的一端或两端的外伸区域中的具有预定宽度和预定高度的绝缘构件的结构。
如上所述，由于负极包括绝缘构件，因此可以在制造电极组件时的初始阶段检测层压缺陷。
在本发明中，正极具有正极合剂层堆叠在正极集流体的一侧或两侧的结构。在一个示例中，正极合剂层包含正极活性材料、导电材料和粘合剂聚合物等，并且必要时，可以进一步包含本领域常用的正极添加剂。
正极活性材料可以是含锂氧化物，并且可以相同或不同。作为含锂氧化物，可以使用含锂过渡金属氧化物。
例如，含锂过渡金属氧化物可以是选自由LixCoO2(0.5<x<1.3)、LixNiO2(0.5<x<1.3)、LixMnO2(0.5<x<1.3)、LixMn2O4(0.5<x<1.3)、Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3，0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c＝1)、LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3，0<y<1)、LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3，0<a<2，0<b<2，0<c<2，a+b+c＝2)、LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixCoPO4(0.5<x<1.3)和LixFePO4(0.5<x<1.3)组成的组中的任一种或两种以上的混合物，并且含锂过渡金属氧化物可以涂覆有金属或金属氧化物，例如铝(Al)。此外，除了含锂过渡金属氧化物之外，还可以使用硫化物、硒化物和卤化物中的一种以上。
本发明的正极可应用于各种类型的锂二次电池，但优选用于高功率电池。本发明的正极活性材料层应用于高含量镍(High-Ni)基NCM电池。
在一个具体示例中，本发明的正极活性材料层包含具有以下化学式1或化学式2表示的结构的活性材料成分。
[化学式1]
Lix(NiaCobMnc)O2
(在上述化学式1中，0.5<x<1.3，0.5<a<1，0<b<0.25，0<c<0.25，并且a+b+c＝1)。
在化学式1中，“a”值为0.6以上，具体为0.8以上。在式1中，随着“a”值增加，“b”值和/或“c”值在满足上式1的范围内减小。由此，本发明的锂二次电池用正极应用于高Ni基NCM二次电池。
[化学式2]
Lix(NiaCobMncAld)O2
(在上述化学式2中，0.5<x<1.3，0.6<a<1，0<b<0.2，0<c<0.1，0<d<0.1，并且a+b+c+d＝1)。
在化学式2中，“a”等于或大于0.6，具体地等于或大于0.8，更具体地等于或大于0.83。
NCM二次电池可以是例如NCM 622、NCM 651520、NCM 712或NCM 811(Ni≥80％)。在NCMA的情况下，通过添加铝而非降低钴比率，在保持与NCM一样的稳定性的同时输出较高。
用于正极的集流体是导电性高的金属，并且可以使用正极活性材料浆料可容易附着并且在电化学装置的电压范围内不反应的任何金属。具体而言，正极用集流体的非限制性实例包括铝、镍或由其组合制造的箔。
正极活性材料可以以90.0至98.5重量％的范围包含在正极合剂层中。当正极活性材料的含量满足上述范围时，在制造高容量电池和提供足够的正极导电性或电极材料之间的粘附性方面是有利的。
用于正极的集流体是导电性高的金属，并且可以使用正极活性材料浆料可容易附着并且在二次电池的电压范围内不反应的任何金属。具体而言，正极用集流体的非限制性实例包括铝、镍或由其组合制造的箔。
正极合剂层进一步包括导电材料。基于包含正极活性材料的混合物的总重量，导电材料的添加量通常为1重量％至30重量％。这种导电材料没有特别限制，只要其具有导电性且不会引起二次电池中的化学变化即可。例如，作为导电材料，可以使用石墨，例如天然石墨或人造石墨；炭黑，例如碳黑、乙炔黑、科琴黑、槽黑、炉黑、灯黑或热裂法炭黑；导电纤维，例如碳纤维或金属纤维；金属粉末，例如碳氟化合物、铝或镍粉末；导电晶须，例如氧化锌或钛酸钾；导电金属氧化物，例如氧化钛；聚亚苯基衍生物和碳纳米管(CNT)。
作为粘合剂成分，可以使用本领域常用的粘合剂聚合物而没有限制。例如，可以使用各种粘合剂，例如聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和羧甲基纤维素(CMC)。
粘合剂聚合物含量与正极合剂层中包含的导电材料含量成比例。这是为了赋予与活性材料相比粒径相对较小的导电材料粘附性，并且是因为当导电材料的含量增加时，需要更多的粘合剂聚合物，而当导电材料的含量减少时，可以使用更少的粘合剂聚合物。
此外，负极可以包括负极集流体和形成在负极集流体上的双层结构的合剂层。
用于负极的集流体的非限制性实例包括铜、金、镍或由铜合金或其组合制造的箔。另外，集流体可以通过堆叠由上述材料制成的基材来使用。
隔膜可以由锂二次电池中使用的任何多孔基材制成，并且例如，可以使用聚烯烃类多孔膜或无纺布，但本发明不特别限于此。
聚烯烃类多孔膜的实例包括聚乙烯(例如高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯)，以及聚烯烃类聚合物(例如聚丙烯、聚丁烯或聚戊烯)各自单独或以其混合物形成的膜。
除了聚烯烃类无纺布之外，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯等可以单独使用或作为其混合物的聚合物使用，从而形成无纺布。
无纺布的结构可以是由长纤维组成的纺粘无纺布或熔喷无纺布。
多孔基材的厚度没有特别限制，但可以为5μm至50μm，并且在多孔基材中存在的孔径和孔隙率也没有特别限制，但可以分别为0.01μm至50μm和10％至95％。
同时，为了提高由多孔基材组成的隔膜的机械强度并抑制正极与负极之间的短路，可以在多孔基材的至少一个表面上进一步包括包含无机颗粒和粘合剂聚合物的多孔涂层。
电解液可以含有有机溶剂和电解质盐，并且电解质盐是锂盐。作为锂盐，可以使用锂二次电池用电解液中常规使用的那些而没有限制。例如，作为锂盐的阴离子，可以包括选自由F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-组成的组中的一种以上。
作为上述电解液中包含的有机溶剂，可以使用锂二次电池用电解液中常规使用的那些而没有限制，并且例如，可以单独使用或以两种以上的组合使用醚、酯、酰胺、线性碳酸酯和环状碳酸酯。其中，代表性地可以包括环状碳酸酯、线性碳酸酯或作为其混合物的碳酸酯化合物。
环状碳酸酯化合物的具体实例包括选自由碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸1,2-亚丁酯、碳酸2,3-亚丁酯、碳酸1,2-亚戊酯、碳酸2,3-亚戊酯、碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯及其卤化物组成的组中的任一种，以及其混合物。
这些卤化物包括例如氟代碳酸亚乙酯(FEC)，但不限于此。
另外，线性碳酸酯化合物的具体实例包括选自由碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸甲丙酯和碳酸乙丙酯组成的组中的任一种，或者可以典型地使用其中两种以上的混合物，但不限于此。
特别是，在碳酸酯类有机溶剂中，作为环状碳酸酯的碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯是高粘度的有机溶剂且具有高介电常数，因此电解质中的锂盐可以更容易解离，并且如果将环状碳酸酯与低粘度、低介电常数的线性碳酸酯(例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯)以适当的比例混合，则可以制备具有更高的电子电导率的电解液。
另外，作为有机溶剂的醚，可以使用选自由二甲醚、二乙醚、二丙醚、甲基乙基醚、甲基丙基醚和乙基丙基醚组成的组中的任一种，或其两种以上的混合物，但不限于此。
并且有机溶剂中的酯包括选自由乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯和γ-己内酯、σ-戊内酯和ε-己内酯组成的组中的任一种，或其中两种以上的混合物，但本发明不限于此。
非水电解液的注入可以根据最终产品的制造过程和所需的物理性质在二次电池的制造过程中的适当步骤进行。
此外，本发明提供了一种包括电极组件的电池电芯。如果电池电芯是能够充电和放电的二次电池，则没有特别限制。电池电芯可以是袋型电池电芯或圆柱形电池电芯。
在一个具体示例中，电池电芯可以是袋型电池电芯。例如，电池电芯是袋型单元电芯，具有正极/隔膜/负极结构的电极组件以下述状态嵌入层压片的外部材料中，其中，电极组件连接至形成在外部材料外侧的电极引线。电极引线可以被引出到该片的外侧并且可以以彼此相同或相反的方向延伸。
[实施方式]
在下文中，将通过附图和实施例更详细地描述本发明。由于本发明构思允许各种变更和众多实施方式，因此特定实施方式将在附图中示出并在本文中得到详细描述。然而，这并不旨在将本发明限制为所公开的特定形式，并且应当理解为包括本发明的精神和范围内所包括的所有变更、等同物和替代物。
(第一实施方式)
图4至5是示出本发明的一个实施方式中包括绝缘构件的电极组件的层压结构的截面图。
参考图4，本发明的电极组件120通过依次层压负极130、隔膜150和正极140来制成。此时，在负极130的一个表面的一端的外伸区域141上形成绝缘构件160。
此外，在本发明中，除了已形成绝缘构件160的区域之外的负极的宽度W1大于正极的宽度W2。此外，当正极130层压在负极140的上部时，如果正极130的一端布置在负极140的外伸区域141上或者布置为超出负极140的外伸区域141，则判断电极组件120中存在层压缺陷。
在本发明中，通过测量通过依次层压负极140、隔膜150和正极130而制造的电极组件120的厚度来判断电极组件120中是否存在层压缺陷。此外，电极组件120的厚度通过测量绝缘构件160所在区域的厚度来测量。具体而言，如图4所示，当测量通过依次层压负极140、隔膜150和正极130而制造的电极组件120的厚度时，电极组件的厚度变为200μm。此时，负极140、隔膜150和正极130各自的厚度为80μm、20μm和100μm。电极组件120的厚度对应于负极140、隔膜150和正极130各自的厚度的总和。因此，可以判断电极组件120中不存在层压缺陷。
如图5所示，当测量通过依次层压负极140、隔膜150和正极130而制造的电极组件120的厚度时，电极组件的厚度变为220μm。此时，负极140、隔膜150和正极130各自的厚度为80μm、20μm和100μm。电极组件120的厚度超过负极140、隔膜150和正极130各自的厚度的总和。因此，可以判断电极组件120中存在层压缺陷。
具体而言，在本发明中，在负极130一端的外伸区域141中形成绝缘构件160，并且正极130堆叠在负极的外伸区域141上，并且当测量电极组件120的厚度时，也测量了绝缘构件160的厚度。因此，电极组件120的厚度可超过负极140、隔膜150和正极130各自的厚度的总和。
如上所述，根据本发明，仅通过测量所层压的电极组件的厚度，就可以容易地判断电极组件中是否存在层压缺陷。
(第二实施方式)
图6至8是示出本发明的另一实施方式中包括绝缘构件的电极组件的层压结构的截面图。
参考图6，本发明的电极组件220通过依次层压负极230、隔膜250和正极240来制成。此时，在负极230的一个表面的两端的外伸区域241和242上形成第一绝缘构件261和第二绝缘构件262。
此外，在本发明中，第一绝缘构件261和第二绝缘构件262之间的间隔L对应于正极的宽度W2或者大于正极的宽度W2。此外，当正极230层压在负极240的上部时，如果正极230的一端布置在负极240的外伸区域241和242上或者布置为超出负极240的外伸区域241和242，则判断电极组件220中存在层压缺陷。
在本发明中，通过测量通过依次层压负极240、隔膜250和正极230而制造的电极组件220的厚度来判断电极组件220中是否存在层压缺陷。此外，电极组件220的厚度通过测量绝缘构件260所在区域的厚度来测量。具体而言，如图6所示，当测量通过依次层压负极240、隔膜250和正极230而制造的电极组件220的厚度时，电极组件的厚度变为200μm。此时，负极240、隔膜250和正极230各自的厚度为80μm、20μm和100μm。电极组件220的厚度对应于负极240、隔膜250和正极230各自的厚度的总和。因此，可以判断电极组件220中不存在层压缺陷。
如图7所示，当测量通过依次层压负极240、隔膜250和正极230而制造的电极组件220的厚度时，电极组件的厚度变为220μm。此时，负极240、隔膜250和正极230各自的厚度为80μm、20μm和100μm。电极组件220的厚度超过负极240、隔膜250和正极230各自的厚度的总和。因此，可以判断电极组件220中存在层压缺陷。
具体而言，在本发明中，在负极230一端的外伸区域241中形成绝缘构件261，并且正极230堆叠在负极的外伸区域241上，并且当测量电极组件220的厚度时，也测量了绝缘构件261的厚度。因此，电极组件220的厚度可超过负极240、隔膜250和正极230各自的厚度的总和。
此外，如图8所示，在负极230另一端的外伸区域242中形成绝缘构件262，并且正极230堆叠在负极的外伸区域242上，并且当测量电极组件220的厚度时，也测量了绝缘构件262的厚度。因此，电极组件220的厚度可超过负极240、隔膜250和正极230各自的厚度的总和。
因此，当测量通过依次层压负极240、隔膜250和正极230而制造的电极组件220的厚度时，电极组件的厚度变为220μm。电极组件220的厚度超过负极240、隔膜250和正极230各自的厚度的总和。因此，可以判断电极组件220中存在层压缺陷。
如上所述，根据本发明，仅通过测量所层压的电极组件的厚度，就可以容易地判断电极组件中是否存在层压缺陷。
以上，已通过附图和实施例更详细地描述了本发明。因此，说明书中描述的实施方式和附图中描述的构成仅是本发明的最优选实施方式，并不代表本发明的所有技术思想。应当理解，在提交本申请时可以存在代替它们的各种等同物和变形物。
[附图标记的说明]
1：集流体
2：电极活性材料
10：电池电芯
11：电极壳体
12、120、220：电极组件
13、130、230：正极
14、140、240：负极
15、150、250：隔膜
160：绝缘构件
261：第一绝缘构件
262：第二绝缘构件

Claims (10)

1.一种检测电极组件的层压缺陷的方法，所述方法包括：
在负极的一个表面的一端或两端的外伸区域中形成具有预定宽度和预定高度的绝缘构件；
通过在所述负极的一个表面上依次层压隔膜和正极来制造电极组件；并且
通过测量所述电极组件的厚度来判断所述电极组件中是否存在层压缺陷。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述绝缘构件的形成包括：在所述负极的一个表面的一端的所述外伸区域中形成所述绝缘构件。
3.如权利要求1所述的方法，其中，除了已形成所述绝缘构件的区域之外的所述负极的宽度W1对应于所述正极的宽度W2或者大于所述正极的宽度W2。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述绝缘构件的形成包括：在所述负极的一个表面的两端的所述外伸区域中形成第一和第二绝缘构件。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一和所述第二绝缘构件之间的间隔L对应于所述正极的宽度W2或者大于所述正极的宽度W2。
6.如权利要求1所述的方法，其中，对所述电极组件中是否存在层压缺陷的判断包括：如果所述电极组件的厚度超过所述负极、所述隔膜和所述正极的各自厚度的总和，则判断所述电极组件中存在层压缺陷。
7.如权利要求1所述的方法，其中，对所述电极组件中是否存在层压缺陷的判断包括：如果所述电极组件的厚度对应于所述负极、所述隔膜和所述正极的各自厚度的总和，则判断所述电极组件中不存在层压缺陷。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述电极组件具有包括正极/负极/正极结构的双电芯单元或正极/负极结构的单电芯单元中的至少一种的结构。
9.一种电极组件，其具有包括负极、正极以及置于所述负极和所述正极之间的隔膜的结构，
其中，所述负极具有在所述负极的一个表面的一端或两端的外伸区域中形成的具有预定宽度和预定高度的绝缘构件的结构。
10.一种电池电芯，其包括权利要求9所述的电极组件。
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