ES2964848T3

ES2964848T3 - Electrode assembly manufacturing method

Info

Publication number: ES2964848T3
Application number: ES21202322T
Authority: ES
Inventors: Ji Won Park; Seung Jae You; Myung Hoon Ko; Jin Ho Ban; Hyang Mok Lee
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2024-04-09
Anticipated expiration: 2033-05-23
Also published as: HUE063919T2; PL3961780T3; CN108335915A; CN108335915B

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Método de fabricación de conjunto de electrodos Electrode assembly manufacturing method

Sector de la técnicaTechnical sector

La presente invención se refiere a un método de fabricación de un conjunto de electrodos fabricado mediante un método de apilamiento distinto del método de plegado, y a una celda electroquímica que contiene el mismo. The present invention relates to a method of manufacturing an electrode assembly manufactured by a stacking method other than the folding method, and to an electrochemical cell containing the same.

Estado de la técnicaState of the art

Esta solicitud reivindica la prioridad de las solicitudes de patente de Corea n.° 10-2012-0055074 y n.° 10-2013 0058165, presentadas en la Oficina de Propiedad Intelectual de Corea el 23 de mayo de 2012 y el 23 de mayo de 2013, respectivamente, en la Oficina de Propiedad Intelectual de Corea. This application claims priority to Korean Patent Applications No. 10-2012-0055074 and No. 10-2013 0058165, filed with the Korean Intellectual Property Office on May 23, 2012 and May 23, 2012. 2013, respectively, at the Korean Intellectual Property Office.

Una batería secundaria llama la atención como fuente de energía de un vehículo eléctrico (EV), un vehículo eléctrico híbrido (HEV), un vehículo eléctrico híbrido paralelo (PHEV), y similares, los cuales han sido sugeridos como alternativas para solucionar defectos como la contaminación ambiental por vehículos de gasolina de uso común, vehículos diésel y similares que utilizan combustibles fósiles. En un dispositivo de tamaño mediano y grande como los automóviles, se utiliza un módulo de batería de tamaño mediano y grande en donde se conectan eléctricamente una pluralidad de celdas de batería debido a la necesidad de alta potencia y alta capacidad. A secondary battery draws attention as a source of energy for an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a parallel hybrid electric vehicle (PHEV), and the like, which have been suggested as alternatives to solve defects such as environmental pollution from commonly used gasoline vehicles, diesel vehicles and similar vehicles that use fossil fuels. In a medium and large size device such as automobiles, a medium and large size battery module is used where a plurality of battery cells are electrically connected due to the need for high power and high capacity.

Sin embargo, dado que es necesario fabricar el módulo de batería de tamaño mediano y grande para que tenga un tamaño pequeño y un peso ligero, una batería de forma cuadrada, una batería con forma de bolsa, etc., que se puede apilar en gran medida y tiene un peso ligero en comparación con la capacidad, se utilizan ampliamente como celdas de batería del módulo de batería de tamaño mediano y grande. However, since the medium and large size battery module needs to be manufactured to be small in size and light in weight, square-shaped battery, bag-shaped battery, etc., which can be stacked in large Measurement and has light weight compared to capacity, they are widely used as medium and large size battery module battery cells.

De manera general, un conjunto de electrodos puede clasificarse según la estructura del conjunto de electrodos que tiene cátodo/separador/ánodo. Típicamente, el conjunto de electrodos puede clasificarse en un conjunto de electrodos de rollo (tipo devanado), en donde se envuelven cátodos y ánodos que tienen formas de láminas largas junto con un separador interpuesto, un conjunto de electrodos de tipo pila (tipo laminado), en donde una pluralidad de cátodos y ánodos junto con separadores interpuestos, que se cortan en unidades de tamaño específico y se apilan una por una, y un conjunto de electrodos de tipo pila/plegable. Normalmente se utilizan conjuntos de electrodos de tipo pila/plegado y de tipo pila, y se explicarán los defectos de cada estructura. Generally, an electrode array can be classified according to the structure of the electrode array having cathode/separator/anode. Typically, the electrode assembly can be classified into a roll electrode assembly (winding type), wherein cathodes and anodes having long sheet shapes are wrapped along with an interposed separator, a stack type electrode assembly (laminate type). , wherein a plurality of cathodes and anodes together with interposed separators, which are cut into specific size units and stacked one by one, and a stack/foldable type electrode assembly. Stack/fold-type and stack-type electrode assemblies are typically used, and the defects of each structure will be explained.

En primer lugar, se explicará el conjunto de electrodos de tipo pila/plegable descrito en las publicaciones de solicitudes de patente coreanas n.° 2001-0082058, 2001-0082059 y 2001-0082060 presentadas por el presente solicitante. First, the stack/foldable type electrode assembly described in Korean Patent Application Publications Nos. 2001-0082058, 2001-0082059 and 2001-0082060 filed by the present applicant will be explained.

Con referencia a la figura 13, un conjunto de electrodos 1 de una estructura apilada/plegable incluye una pluralidad de celdas completas superpuestas 2, 3, 4... (En lo sucesivo en el presente documento, se denominará "celda completa") como celdas unitarias, en donde cátodo/separador/ánodo se colocan en secuencia. En cada una de las partes superpuestas, se interpone una lámina separadora 5. La lámina separadora 5 tiene una longitud unitaria que posiblemente envuelve las celdas completas. La lámina separadora 5 iniciada desde la celda completa central 10 se dobla hacia adentro en una unidad de longitud mientras envuelve continuamente cada una de las celdas completas hasta la celda completa más externa 14 para interponerse en las partes superpuestas de las celdas completas. La porción del extremo distal de la lámina separadora 5 se termina realizando soldadura térmica o uniéndola usando una<cinta adhesiva>6<. El conjunto de electrodos de tipo pila/plegable es fabricado mediante, por ejemplo, disponer las>celdas completas 2, 3, 4... sobre la lámina separadora 5 que tiene una longitud larga y envolver desde una porción extrema de la lámina separadora 5 en secuencia. Sin embargo, en esta estructura, se puede generar un gradiente de temperatura entre los conjuntos de electrodos 1a, 1b y 2 en la porción central y los conjuntos de electrodos 3 y 4 dispuestos en la porción exterior para producir una eficiencia de emisión de calor diferente. Por tanto, la vida útil del conjunto de electrodos puede reducirse si se utiliza durante mucho tiempo. Referring to Figure 13, an electrode assembly 1 of a stacked/foldable structure includes a plurality of superimposed complete cells 2, 3, 4... (Hereinafter referred to as "complete cell") as unit cells, where cathode/separator/anode are placed in sequence. In each of the superimposed parts, a separator sheet 5 is interposed. The separator sheet 5 has a unit length that possibly envelops the entire cells. The separator sheet 5 started from the central full cell 10 is folded inward by one unit length while continuously wrapping around each of the full cells to the outermost full cell 14 to interpose the overlapping parts of the full cells. The distal end portion of the spacer sheet 5 is finished by thermal welding or joining it using <adhesive tape>6<. The stack/foldable type electrode assembly is manufactured by, for example, arranging the complete cells 2, 3, 4... on the separator sheet 5 having a long length and wrapping from an end portion of the separator sheet 5 in sequence. However, in this structure, a temperature gradient can be generated between the electrode sets 1a, 1b and 2 in the central portion and the electrode sets 3 and 4 arranged in the outer portion to produce a different heat emission efficiency. . Therefore, the life of the electrode assembly may be reduced if it is used for a long time.

El proceso de fabricación del conjunto de electrodos se lleva a cabo utilizando dos aparatos de laminación para fabricar cada conjunto de electrodos y un aparato de plegado adicional como un aparato separado. Por lo tanto, la disminución del tiempo de pegajosidad del proceso de fabricación tiene una limitación. Particularmente, la alineación minuciosa de los conjuntos de electrodos dispuestos arriba y abajo es difícil en la estructura que logra la estructura apilada mediante el plegado. Por tanto, la fabricación de un conjunto que tenga una calidad fiable es muy difícil. The electrode assembly manufacturing process is carried out using two rolling apparatus to manufacture each electrode assembly and an additional folding apparatus as a separate apparatus. Therefore, decreasing the tack time of the manufacturing process has a limitation. Particularly, careful alignment of the top- and bottom-arranged electrode arrays is difficult in the structure that achieves the stacked structure by folding. Therefore, manufacturing a set that has reliable quality is very difficult.

La figura 14 ilustra las estructuras de biceldas de tipo A y tipo C diferentes de la estructura de celda completa como una celda unitaria aplicable en la estructura plegable descrita anteriormente en la figura 13. En la porción central que es un punto de inicio de la envoltura entre las celdas electroquímicas superpuestas aplicables en la presente invención, una bicelda que tiene una estructura cátodo/separador/ánodo/separador/cátodo (a) (bicelda tipo A), o una bicelda que tiene una estructura ánodo/separador/cátodo/separador/ánodo (b) (bicelda tipo C), se dispone rodeado por una lámina separadora. Es decir, la estructura de una bicelda común se puede lograr mediante una 'bicelda tipo A' que tiene una estructura apilada de un cátodo de doble cara 10, un separador 20, un ánodo de doble cara 30, un separador 40, un cátodo de doble cara 50 uno por uno como se ilustra en la figura 14(a), o una estructura apilada de un ánodo de doble cara 30, un separador 20, un cátodo de doble cara 10, un separador 40 y un ánodo 50 de doble cara uno por uno como se ilustra en la figura 14(b). Figure 14 illustrates the bicell structures of type A and type C different from the full cell structure as a unit cell applicable in the folding structure described above in Figure 13. In the central portion which is a starting point of the envelope Among the superimposed electrochemical cells applicable in the present invention, a bicell having a cathode/separator/anode/separator/cathode (a) structure (type A bicell), or a bicell having an anode/separator/cathode/separator/structure Anode (b) (type C bicell), is arranged surrounded by a separator sheet. That is, the structure of a common bicell can be achieved by a 'type A bicell' having a stacked structure of a double-sided cathode 10, a separator 20, a double-sided anode 30, a separator 40, a cathode double-sided 50 one by one as illustrated in Figure 14(a), or a stacked structure of a double-sided anode 30, a separator 20, a double-sided cathode 10, a separator 40 and a double-sided anode 50 one by one as illustrated in Figure 14(b).

Para la estructura del conjunto de electrodos mediante el proceso de plegado, se necesita por separado un aparato de plegado. Cuando se aplica una estructura bicelda, dos tipos de biceldas del tipo A y del tipo C, son fabricadas y apiladas. Antes de realizar el plegado, mantener la distancia entre una bicelda y otra bicelda dispuesta sobre una larga lámina separadora es una tarea muy difícil. Es decir, una alineación precisa entre las celdas unitarias superior e inferior puede resultar difícil. Al fabricar una celda de alta capacidad, puede ser necesario un tiempo considerable para cambiar los tipos. For the structure of the electrode assembly by the folding process, a separate folding apparatus is needed. When a bicell structure is applied, two types of bicells, type A and type C, are manufactured and stacked. Before folding, maintaining the distance between one bicell and another bicell arranged on a long separating sheet is a very difficult task. That is, precise alignment between the upper and lower unit cells can be difficult. When manufacturing a high capacity cell, it may take considerable time to change types.

A continuación, se explicará un conjunto de electrodos de tipo pila. Dado que el conjunto de electrodos de tipo pila es ampliamente conocido en esta técnica, sólo se explicarán brevemente los defectos del conjunto de electrodos de tipo pila. Next, a set of battery-type electrodes will be explained. Since the stack-type electrode assembly is widely known in the art, only the defects of the stack-type electrode assembly will be briefly explained.

De manera general, en el conjunto de electrodos de tipo pila, la longitud y el ancho de un separador son mayores que los de un electrodo. El separador se apila sobre un cargador o plantilla que tiene el tamaño correspondiente con respecto a la longitud y la anchura del separador, y el proceso de apilamiento del electrodo sobre el separador se realiza repetidamente para fabricar el conjunto de electrodos de tipo pila. Generally, in the stack type electrode assembly, the length and width of a separator are greater than those of an electrode. The separator is stacked on a magazine or template having corresponding size with respect to the length and width of the separator, and the process of stacking the electrode on the separator is performed repeatedly to manufacture the stack-type electrode assembly.

Sin embargo, cuando el conjunto de electrodos de tipo pila se fabrica mediante el método descrito anteriormente, es necesario apilar el electrodo y el separador uno por uno. Por tanto, se aumenta el tiempo de trabajo para reducir notablemente la productividad. Adicionalmente, es posible la alineación de la pluralidad de separadores en longitud y anchura. Sin embargo, ya que no está presente el cargador o la plantilla que alinea con precisión los electrodos colocados en el separador, la pluralidad de electrodos proporcionados en el conjunto de electrodos de tipo pila pueden no estar alineados sino que pueden estar dislocados. However, when the stack-type electrode assembly is manufactured by the method described above, it is necessary to stack the electrode and the separator one by one. Therefore, working time is increased to significantly reduce productivity. Additionally, alignment of the plurality of separators in length and width is possible. However, since the charger or jig that precisely aligns the electrodes placed in the separator is not present, the plurality of electrodes provided in the stack-type electrode assembly may not be aligned but may be dislocated.

Adicionalmente, dado que las caras del cátodo y del ánodo a través del separador están dislocadas, no se puede realizar una reacción electroquímica en una porción de la región de material activo revestida sobre las superficies del cátodo y el ánodo. Por tanto, se puede deteriorar la eficiencia de una celda de batería. Additionally, since the cathode and anode faces across the separator are dislocated, an electrochemical reaction cannot be performed in a portion of the active material region coated on the cathode and anode surfaces. Therefore, the efficiency of a battery cell can deteriorate.

Los documentos KR 2011 0112241 A y US 2011/135996 divulgan un método de fabricación de un conjunto de electrodos. Documents KR 2011 0112241 A and US 2011/135996 disclose a method of manufacturing an electrode assembly.

Objeto de la invenciónObject of the invention

Un aspecto de la presente invención que considera los defectos descritos anteriormente, proporciona un método de fabricación que logra la maximización de la simplificación de un proceso y una reducción de costes mediante la fabricación de una celda unitaria que tiene una estructura unitaria radical, desviada de la celda unitaria de la estructura bicelda tipo A o C, que es aplicable en el proceso de plegado, y fabricando una batería secundaria realizando únicamente un proceso de apilamiento distinto de un proceso de plegado. An aspect of the present invention that takes into account the defects described above, provides a manufacturing method that achieves maximization of process simplification and cost reduction by manufacturing a unit cell having a radical unit structure, deviating from the unit cell of the type A or C two-cell structure, which is applicable in the folding process, and manufacturing a secondary battery by only carrying out a stacking process other than a folding process.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método de fabricación de un conjunto de electrodos como se define en el conjunto de reivindicaciones adjunto, el método de fabricación incluye formar una unidad radical que tiene una estructura de cuatro capas obtenida apilando un primer electrodo, un primer separador, un segundo electrodo y un segundo separador uno por uno, y apilar al menos una unidad radical una por una para formar una parte de pila de unidades. According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode assembly as defined in the attached set of claims, the manufacturing method includes forming a radical unit having a four-layer structure obtained by stacking a first electrode, a first separator, a second electrode and a second separator one by one, and stacking at least one radical unit one by one to form a unit stack part.

Además, el método puede incluir además una etapa de apilar una primera unidad auxiliar sobre un primer electrodo del extremo distal que es el primer electrodo colocado en la porción más superior o más inferior de la parte de la pila de unidades. El método incluye además una etapa de apilar una segunda unidad auxiliar sobre un segundo electrodo del extremo distal que es el segundo electrodo colocado en la porción más superior o más inferior de la parte de la pila de unidades. Furthermore, the method may further include a step of stacking a first auxiliary unit on a first distal end electrode which is the first electrode placed in the uppermost or lowermost portion of the portion of the stack of units. The method further includes a step of stacking a second auxiliary unit on a second distal end electrode which is the second electrode placed in the uppermost or lowermost portion of the part of the stack of units.

Adicionalmente, el método puede incluir además una etapa de fijación pegando con cinta adhesiva la porción lateral o la porción frontal de la parte de la pila de unidades usando una cinta de polímero. Additionally, the method may further include a step of fixing by taping the side portion or the front portion of the unit stack portion using a polymer tape.

Efecto de la invenciónEffect of the invention

De acuerdo con el método de fabricación de un conjunto de electrodo de la presente invención, las unidades radicales se pueden alinear minuciosamente y se puede aumentar la productividad. According to the method of manufacturing an electrode assembly of the present invention, radical units can be carefully aligned and productivity can be increased.

Adicionalmente, de acuerdo con el método de fabricación de un conjunto de electrodo de la presente invención, un material de revestimiento se recubre sólo en un lado de un segundo separador que mira hacia un segundo electrodo, y el efecto de reducción de costes puede ser grande. Additionally, according to the method of manufacturing an electrode assembly of the present invention, a coating material is coated only on one side of a second separator facing a second electrode, and the cost reduction effect can be large. .

Adicionalmente, de acuerdo con el método de fabricación de un conjunto de electrodo de la presente invención, sólo se incluye una etapa de apilar una primera unidad auxiliar y una segunda unidad auxiliar que incluye sólo una capa recubierta de una capa de material activo en la porción más externa de una parte de la pila de unidades, y se puede evitar el desperdicio de la capa de material activo. Additionally, according to the method of manufacturing an electrode assembly of the present invention, only a step of stacking a first auxiliary unit and a second auxiliary unit that includes only a layer coated with a layer of active material in the portion is included. outermost part of the unit stack, and waste of the active material layer can be avoided.

Descripción de las figurasDescription of the figures

Lo anterior y otros aspectos, características y otras ventajas de las realizaciones de la presente invención se entenderán más claramente a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que: The above and other aspects, features and other advantages of the embodiments of the present invention will be more clearly understood from the following detailed description taken together with the accompanying drawings, in which:

La figura 1 es una vista lateral que ilustra una primera estructura de una unidad radical de acuerdo con la presente invención; Figure 1 is a side view illustrating a first structure of a radical unit according to the present invention;

La figura 2 es una vista lateral de una segunda estructura de una unidad radical de acuerdo con la presente invención; Figure 2 is a side view of a second structure of a radical unit according to the present invention;

La figura 3 ilustra un proceso para fabricar una unidad radical de acuerdo con la presente invención; Figure 3 illustrates a process for manufacturing a radical unit according to the present invention;

La figura 4 es una vista lateral que ilustra una primera estructura de una parte de pila de unidades que incluye una unidad radical y una primera unidad auxiliar; Figure 4 is a side view illustrating a first structure of a unit stack part including a radical unit and a first auxiliary unit;

La figura 5 es una vista lateral que ilustra una segunda estructura de una parte de pila de unidades que incluye una unidad radical y una primera unidad auxiliar; Figure 5 is a side view illustrating a second structure of a unit stack part including a radical unit and a first auxiliary unit;

<La figura>6<es una vista lateral que ilustra una tercera estructura de una parte de pila de unidades que incluye una>unidad radical y una segunda unidad auxiliar según la presente invención; <Figure>6<is a side view illustrating a third structure of a unit stack part including a radical unit and a second auxiliary unit according to the present invention;

La figura 7 es una vista lateral que ilustra una cuarta estructura de una parte de pila de unidades que incluye una unidad radical y una segunda unidad auxiliar; Figure 7 is a side view illustrating a fourth structure of a unit stack part including a radical unit and a second auxiliary unit;

<La figura>8<es una vista lateral que ilustra una quinta estructura de una parte de pila de unidades que incluye una>unidad radical, una primera unidad auxiliar y una segunda unidad auxiliar según la presente invención; <Figure>8<is a side view illustrating a fifth structure of a unit stack part including a radical unit, a first auxiliary unit and a second auxiliary unit according to the present invention;

La figura 9 es una vista lateral que ilustra una sexta estructura de una parte de pila de unidades que incluye una unidad radical y una primera unidad auxiliar; Figure 9 is a side view illustrating a sixth structure of a unit stack part including a radical unit and a first auxiliary unit;

La figura 10 es una vista lateral que ilustra una séptima estructura de una parte de pila de unidades que incluye una unidad radical y una segunda unidad auxiliar según la presente invención; Figure 10 is a side view illustrating a seventh structure of a unit stack part including a radical unit and a second auxiliary unit according to the present invention;

La figura 11 es un diagrama de flujo de un método de fabricación de un conjunto de electrodo de acuerdo con la presente invención; Figure 11 is a flow chart of a method of manufacturing an electrode assembly according to the present invention;

La figura 12 es un diagrama conceptual que ilustra una parte de fijación de un conjunto de electrodo de acuerdo con la presente invención; Figure 12 is a conceptual diagram illustrating a fixing part of an electrode assembly according to the present invention;

La figura 13 es un diagrama conceptual que ilustra una estructura de plegado de un conjunto de electrodo de acuerdo con técnicas relacionadas; y Figure 13 is a conceptual diagram illustrating a folding structure of an electrode assembly according to related techniques; and

La figura 14 es una vista lateral que ilustra estructuras biceldas de tipo A y tipo C aplicables en la estructura plegable de la figura 13. Figure 14 is a side view illustrating type A and type C bicell structures applicable in the folding structure of Figure 13.

Descripción detallada de la realización preferidaDetailed description of the preferred embodiment

Se describirán ahora realizaciones ilustrativas de la presente invención con detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, la presente invención no está restringida o limitada a las realizaciones siguientes. Illustrative embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not restricted or limited to the following embodiments.

Una parte de pila de unidades (ver 100a en la figura 4) incluye al menos una unidad radical (ver 110a en la figura 1, etc.). Es decir, una parte de pila de unidades 100 incluye una unidad radical 110 o al menos dos unidades radicales 110. La parte de pila de unidades 100 se forma apilando las unidades radicales 110. Por ejemplo, la parte de pila de unidades 100 puede formarse apilando una unidad radical 110 sobre otra unidad radical 110. Como se ha descrito anteriormente, la parte de pila de unidades 100 se forma apilando las unidades radicales 110 como una unidad. Es<decir, las unidades radicales>110<se forman previamente y luego se apilan una por una para formar la parte de pila de unidades>100<.>A unit stack portion (see 100a in Figure 4) includes at least one radical unit (see 110a in Figure 1, etc.). That is, a unit stack portion 100 includes a radical unit 110 or at least two radical units 110. The unit stack portion 100 is formed by stacking the radical units 110. For example, the unit stack portion 100 may be formed by stacking a radical unit 110 on another radical unit 110. As described above, the unit stack portion 100 is formed by stacking the radical units 110 as a unit. That is, the radical units >110< are pre-formed and then stacked one by one to form the unit stack part >100<.>

Como se ha descrito anteriormente, la parte de pila de unidades 100 de acuerdo con esta realización de ejemplo tiene características básicas al apilar repetidamente las unidades radicales 110 para su fabricación. Mediante la fabricación<de la parte de pila de unidades>100<mediante el método descrito anteriormente, se pueden obtener méritos, que la unidad radical>110<se pueda alinear minuciosamente y se pueda mejorar la productividad.>As described above, the unit stack portion 100 according to this example embodiment has basic characteristics of repeatedly stacking the radical units 110 for manufacturing. By manufacturing <the unit stack part>100<by the method described above, merits can be obtained, the radical unit>110<can be carefully aligned and the productivity can be improved.>

La unidad radical 110 se forma apilando un primer electrodo 111, un primer separador 112, un segundo electrodo 113 y un segundo separador 114 uno por uno. Como se ha descrito anteriormente, la unidad radical 110 incluye básicamente una estructura de cuatro capas. Más particularmente, la unidad radical 110 puede formarse apilando el primer electrodo 111, el primer separador 112, el segundo electrodo 113 y el segundo separador 114 uno por uno<desde la porción superior hasta la porción inferior como se ilustra en la figura>1<, o puede formarse apilando el primer>electrodo 111, el primer separador 112, el segundo electrodo 113 y el segundo separador 114 uno por uno desde la porción inferior hasta la porción superior como se ilustra en la figura 2. En este caso, el primer electrodo 111 y el segundo electrodo 113 tienen electrodos opuestos entre sí. Por ejemplo, en donde el primer electrodo 111 es un cátodo, en donde el segundo electrodo 113 es un ánodo. Por supuesto, el caso inverso puede ser posible. The radical unit 110 is formed by stacking a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113 and a second separator 114 one by one. As described above, the radical unit 110 basically includes a four-layer structure. More particularly, the radical unit 110 may be formed by stacking the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113 and the second separator 114 one by one <from the upper portion to the lower portion as illustrated in Figure>1< , or it can be formed by stacking the first>electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113 and the second separator 114 one by one from the lower portion to the upper portion as illustrated in Figure 2. In this case, the first Electrode 111 and second electrode 113 have electrodes opposite each other. For example, where the first electrode 111 is a cathode, where the second electrode 113 is an anode. Of course, the reverse case may be possible.

La unidad radical 110 puede estar formado por el siguiente procedimiento (véase la figura 3). En primer lugar, un primer material de electrodo 121, un primer material separador 122, se preparan un segundo material de electrodo 123 y un segundo material separador 124. En este caso, los materiales de los electrodos 121 y 123 se cortan en un tamaño determinado para formar los electrodos 111 y 113, como se describirá a continuación en el presente documento. De forma similar, los materiales separadores 122 y 124 se cortan en un tamaño determinado. Para la automatización de procesos, los materiales de los electrodos y los materiales del separador pueden tener preferentemente una forma envuelta en un rollo. Después de preparar los materiales, el primer material de electrodo 121 se corta en un tamaño determinado mediante un cortador C1. Después, el segundo material de electrodo 123 también se corta en un tamaño determinado mediante un cortador C2. Después, el primer material de electrodo 121 que tiene un tamaño determinado se suministra sobre el primer material separador 122. El segundo material de electrodo 123 que tiene un cierto tamaño también se suministra sobre el segundo material separador 124. Después, todos los materiales se suministran a laminadoras L1 y L2. The radical unit 110 may be formed by the following procedure (see Figure 3). First, a first electrode material 121, a first separator material 122, a second electrode material 123 and a second separator material 124 are prepared. In this case, the electrode materials 121 and 123 are cut into a certain size. to form electrodes 111 and 113, as will be described below herein. Similarly, spacer materials 122 and 124 are cut to a certain size. For process automation, the electrode materials and separator materials may preferably be in a roll-wrapped form. After preparing the materials, the first electrode material 121 is cut into a certain size by a cutter C1. Then, the second electrode material 123 is also cut into a certain size by a cutter C2. Then, the first electrode material 121 having a certain size is supplied on the first separator material 122. The second electrode material 123 having a certain size is also supplied on the second separator material 124. Then, all materials are supplied to laminators L1 and L2.

Como se ha descrito anteriormente, la parte de pila de unidades 100 se forma apilando repetidamente las unidades radicales 110. Sin embargo, cuando el electrodo y el separador que constituye la unidad radical 110 están separados entre sí, el apilamiento repetido de las unidades radicales 110 puede resultar muy difícil. Por tanto, el electrodo y el separador pueden estar preferiblemente unidos entre sí cuando se forman las unidades radicales 110. Las laminadoras L1 y L2 se utilizan para unir el electrodo y el separador entre sí. Es decir, las laminadoras L1 y L2 aplican una presión, o calor y presión a los materiales para lograr la unión del material del electrodo y el material separador. El material del electrodo y el material separador se unen entre sí mediante los laminadores L1 y L2. A través de la unión, las unidades radicales 110 pueden mantener la forma misma de manera más estable. As described above, the unit stack portion 100 is formed by repeatedly stacking the radical units 110. However, when the electrode and the separator constituting the radical unit 110 are separated from each other, the repeated stacking of the radical units 110 It can be very difficult. Therefore, the electrode and the separator may preferably be bonded together when the radical units 110 are formed. The laminators L1 and L2 are used to bond the electrode and the separator together. That is, laminators L1 and L2 apply pressure, or heat and pressure, to the materials to achieve the bonding of the electrode material and the separator material. The electrode material and the separator material are bonded together by laminators L1 and L2. Through bonding, the radical units 110 can maintain the same shape more stably.

Por último, tanto el primer material separador 122 como el segundo material separador 124 se cortan en un cierto tamaño usando un cortador C3. A través del corte, las unidades radicales 110 pueden ser formadas. Pueden realizarse adicionalmente varios tipos de inspecciones con respecto a las unidades radicales 110. Por ejemplo, inspecciones de espesor, visión, corto o similar pueden llevarse a cabo adicionalmente. Finally, both the first spacer material 122 and the second spacer material 124 are cut into a certain size using a cutter C3. Through cutting, radical units 110 can be formed. Various types of inspections may additionally be performed with respect to the radical units 110. For example, thickness, vision, short, or similar inspections may additionally be performed.

Por otra parte, la superficie del separador (material separador) puede estar recubierta con un material de revestimiento que tenga adhesividad. En este caso, el material de revestimiento puede ser una mezcla de partículas inorgánicas y un polímero aglutinante. Las partículas inorgánicas pueden mejorar la estabilidad térmica del separador. Es decir, las partículas inorgánicas pueden impedir la contracción del separador a alta temperatura. Adicionalmente, el polímero aglutinante puede fijar las partículas inorgánicas. Por tanto, las partículas inorgánicas pueden incluir ciertas estructuras de poros. Debido a la estructura de poros, los iones pueden moverse suavemente del cátodo al ánodo, aunque las partículas inorgánicas estén recubiertas sobre el separador. Adicionalmente, el polímero aglutinante puede mantener las partículas inorgánicas estables en el separador para mejorar la estabilidad mecánica del separador. Además, el polímero aglutinante puede unir el separador al electrodo de manera más estable. Como referencia, el separador puede formarse usando un sustrato separador a base de poliolefina. On the other hand, the surface of the separator (separator material) may be coated with a coating material having adhesiveness. In this case, the coating material may be a mixture of inorganic particles and a binder polymer. Inorganic particles can improve the thermal stability of the separator. That is, inorganic particles can prevent the contraction of the separator at high temperature. Additionally, the binder polymer can fix the inorganic particles. Therefore, inorganic particles may include certain pore structures. Due to the pore structure, ions can move smoothly from cathode to anode, even though inorganic particles are coated on the separator. Additionally, the binder polymer can keep the inorganic particles stable in the separator to improve the mechanical stability of the separator. In addition, the binder polymer can bind the separator to the electrode more stably. For reference, the separator can be formed using a polyolefin-based separator substrate.

Sin embargo, tal y como se ilustra en las figuras 1 y 2, en ambos lados del primer separador 112, se posicionan los electrodos 111 y 113. Sin embargo, sólo un electrodo 113 está colocado a un lado del segundo separador 114. Por tanto, el material de revestimiento puede revestirse en ambos lados del primer separador 112, mientras que el material de revestimiento puede revestirse en un lado del segundo separador 114. Es decir, ambos lados del primer separador 112 que miran hacia el primer electrodo 111 y el segundo electrodo 113 pueden revestirse con el material de revestimiento, y un lado del segundo separador 114 que mira hacia el segundo electrodo 113 puede revestirse con el material de revestimiento. However, as illustrated in Figures 1 and 2, on both sides of the first separator 112, electrodes 111 and 113 are positioned. However, only one electrode 113 is positioned on one side of the second separator 114. Therefore , the coating material may be coated on both sides of the first separator 112, while the coating material may be coated on one side of the second separator 114. That is, both sides of the first separator 112 facing the first electrode 111 and the second Electrode 113 may be coated with the coating material, and a side of the second spacer 114 facing the second electrode 113 may be coated with the coating material.

Como se ha descrito anteriormente, la unión mediante el uso del material de revestimiento puede ser suficiente cuando se realiza dentro de la unidad radical. Por tanto, el revestimiento puede realizarse con respecto a sólo un lado del segundo separador 114 como se describió anteriormente. Meramente, dado que la adhesión entre las unidades radicales se puede lograr aplicando un método tal como prensa térmica, ambos lados del segundo separador 114 pueden revestirse según lo requiera la ocasión. Es decir, el material de revestimiento puede revestirse en un lado del segundo separador 114 que mira hacia el segundo electrodo 113 y en el lado opuesto del mismo. En este caso, la unidad de radicales colocada en la porción superior y la unidad de radicales colocada justo debajo de la misma pueden unirse a través del material de revestimiento en la superficie exterior del segundo separador. As described above, bonding by use of the coating material may be sufficient when performed within the radical unit. Therefore, the coating can be performed with respect to only one side of the second spacer 114 as described above. Merely, since adhesion between the radical units can be achieved by applying a method such as heat press, both sides of the second spacer 114 can be coated as the occasion requires. That is, the coating material may be coated on one side of the second separator 114 facing the second electrode 113 and on the opposite side thereof. In this case, the radical unit placed on the upper portion and the radical unit placed just below it can be joined through the coating material on the outer surface of the second separator.

Como referencia, cuando se aplica un material de revestimiento que tiene adhesividad sobre el separador, no se recomienda la presurización directa sobre el separador mediante el uso de un objeto. De manera general, el separador se extiende hacia afuera desde el electrodo. Se puede intentar combinar la porción del extremo distal del primer separador 112 y la porción del extremo distal del segundo separador 114 entre sí. Por ejemplo, se puede intentar soldar la porción del extremo distal del primer separador 112 y la porción del extremo distal del segundo separador 114 mediante soldadura por sonicación. Para la soldadura por sonicación, es necesario presurizar un objetivo directamente mediante el uso de un cuerno. Sin embargo, cuando las porciones del extremo distal de los separadores se presurizan directamente usando el cuerno, el cuerno puede adherirse al separador debido a que el material de revestimiento tiene adhesividad. En este caso, el aparato puede romperse. Por lo tanto, cuando el material de revestimiento que tiene la adhesividad se aplica sobre el separador, No es preferible la aplicación directa de la presión sobre el separador mediante el uso de un objeto. For reference, when applying a coating material that has tackiness onto the separator, direct pressurization onto the separator through the use of an object is not recommended. Generally, the spacer extends outward from the electrode. One may attempt to combine the distal end portion of the first spacer 112 and the distal end portion of the second spacer 114 with each other. For example, one may attempt to weld the distal end portion of the first spacer 112 and the distal end portion of the second spacer 114 by sonication welding. For sonication welding, it is necessary to pressurize a target directly by using a horn. However, when the distal end portions of the retractors are pressurized directly using the horn, the horn may adhere to the retractor due to the lining material having adhesiveness. In this case, the device may break. Therefore, when the coating material having adhesiveness is applied on the separator, direct application of pressure on the separator by using an object is not preferable.

Adicionalmente, la unidad radical 110 no incluye necesariamente la estructura de cuatro capas. Por ejemplo, la unidad radical 110 puede tener una estructura de ocho capas formada apilando el primer electrodo 111, el primer separador 112, el segundo electrodo 113, el segundo separador 114, el primer electrodo 111, el primer separador 112, el segundo electrodo 113 y el segundo separador 114 pueden ser transparentes. Es decir, la unidad radical 110 puede tener una estructura formada apilando repetidamente la estructura de cuatro capas. Como se ha descrito anteriormente, la parte de pila de unidades 100 puede formarse apilando repetidamente las unidades radicales 110. Por tanto, la parte de pilade unidades100 puede formarse apilando repetidamente la estructura de cuatro capas, o la parte de pila de unidades 100 puede formarse apilando repetidamente, por ejemplo, la estructura de ocho capas. Additionally, the radical unit 110 does not necessarily include the four-layer structure. For example, the radical unit 110 may have an eight-layer structure formed by stacking the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113, the second separator 114, the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113 and the second separator 114 may be transparent. That is, the radical unit 110 may have a structure formed by repeatedly stacking the four-layer structure. As described above, the unit stack portion 100 may be formed by repeatedly stacking the radical units 110. Therefore, the unit stack portion 100 may be formed by repeatedly stacking the four-layer structure, or the unit stack portion 100 may be formed by repeatedly stacking, for example, the eight-layer structure.

Por otra parte, la parte de pila de unidades 100 puede incluir además al menos una de una primera unidad auxiliar 130, y la parte de pila de unidades 100 incluye además una segunda unidad auxiliar 140. En primer lugar, se explicará la primera unidad auxiliar 130. La unidad radical 110 se forma apilando el primer electrodo 111, el primer separador 112, el segundo electrodo 113 y el segundo separador 114 desde la porción superior a la porción inferior, o desde la porción inferior a la porción superior, uno a uno. Cuando la parte de pila de unidades 100 se forma apilando repetidamente las unidades radicales 110, el primer electrodo 116 (en adelante, se denominará 'primer electrodo del extremo distal') puede colocarse en la porción más superior (ver figura 1), o en la porción más inferior (ver figura 2) de la parte de pila de unidades 100 (el primer electrodo del extremo distal puede ser un cátodo o un ánodo). La primera unidad auxiliar 130 puede apilarse adicionalmente sobre el primer electrodo de extremo distal 116. Furthermore, the unit stack portion 100 may further include at least one of a first auxiliary unit 130, and the unit stack portion 100 further includes a second auxiliary unit 140. First, the first auxiliary unit will be explained. 130. The radical unit 110 is formed by stacking the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113 and the second separator 114 from the upper portion to the lower portion, or from the lower portion to the upper portion, one by one . When the unit stack portion 100 is formed by repeatedly stacking the radical units 110, the first electrode 116 (hereinafter referred to as 'first distal end electrode') may be placed in the uppermost portion (see Figure 1), or in the lowermost portion (see Figure 2) of the unit stack portion 100 (the first distal end electrode may be a cathode or an anode). The first auxiliary unit 130 may additionally be stacked on the first distal end electrode 116.

Más particularmente, como se ilustra en la figura 4, cuando el primer electrodo 111 es un cátodo, y el segundo electrodo 113 es un ánodo, la primera unidad auxiliar 130a puede formarse apilando desde el primer electrodo de extremo distal 116, es decir, a la porción exterior desde el primer electrodo de extremo distal 116 (a la porción superior en la figura 4), el separador 114, el ánodo 113, el separador 112 y el cátodo 111 uno por uno. Adicionalmente, como se ilustra en la figura 5, cuando el primer electrodo 111 es el ánodo, y el segundo electrodo 113 es el cátodo, la primera unidad auxiliar 130b puede formarse apilando desde el primer electrodo de extremo distal 116, es decir, a la porción exterior desde el primer electrodo de extremo distal 116, el separador 114 y el cátodo 113 uno por uno. Como se ilustra en las figuras 4 y 5, en la parte de pila de unidades 100, el cátodo puede colocarse en la porción más externa del primer electrodo 116 del extremo distal debido a la primera unidad auxiliar 130. More particularly, as illustrated in Figure 4, when the first electrode 111 is a cathode, and the second electrode 113 is an anode, the first auxiliary unit 130a can be formed by stacking from the first distal end electrode 116, that is, a the outer portion from the first distal end electrode 116 (to the upper portion in Figure 4), the separator 114, the anode 113, the separator 112 and the cathode 111 one by one. Additionally, as illustrated in Figure 5, when the first electrode 111 is the anode, and the second electrode 113 is the cathode, the first auxiliary unit 130b can be formed by stacking from the first distal end electrode 116, that is, to the outer portion from the first distal end electrode 116, the separator 114 and the cathode 113 one by one. As illustrated in Figures 4 and 5, in the unit stack part 100, the cathode can be placed at the outermost portion of the first electrode 116 of the distal end due to the first auxiliary unit 130.

De manera general, un electrodo incluye un colector de corriente y capas de material activo (material activo) recubiertas en ambos lados del colector de corriente. Por tanto, la capa de material activo situada debajo del colector de corriente entre las capas de material activo del cátodo reacciona con la capa de material activo situada sobre el colector de corriente entre las capas de material activo del cátodo en la figura 4 a través del separador. Cuando la parte de pila de unidades 100 se forma fabricando las mismas unidades radicales 110 y apilándolas una por una, el primer electrodo del extremo distal colocado en la porción más superior o la porción más inferior de la parte de pila de unidades 100 puede incluir las capas de material activo en ambos lados del colector de corriente como otro primer electrodo. Sin embargo, cuando el primer electrodo del extremo distal tiene una estructura que incluye las capas de material activo recubiertas en ambos lados del colector de corriente, la capa de material activo situada en la porción exterior entre las capas de material activo del primer electrodo del extremo distal puede no reaccionar con otra capa de material activo. Por tanto, se puede generar el desperdicio de la capa de material activo. Generally, an electrode includes a current collector and layers of active material (active material) coated on both sides of the current collector. Therefore, the active material layer located below the current collector between the active material layers of the cathode reacts with the active material layer located above the current collector between the active material layers of the cathode in Figure 4 through the separator. When the unit stack portion 100 is formed by manufacturing the same radical units 110 and stacking them one by one, the first distal end electrode placed on the uppermost portion or the lowermost portion of the unit stack portion 100 may include the layers of active material on both sides of the current collector as another first electrode. However, when the first distal end electrode has a structure that includes active material layers coated on both sides of the current collector, the active material layer located in the outer portion between the active material layers of the first end electrode distal may not react with another layer of active material. Therefore, waste of the active material layer may occur.

La primera unidad auxiliar 130 está prevista para resolver los defectos mencionados anteriormente. Es decir, la primera unidad auxiliar 130 está formada por separado de las unidades radicales 110. Por tanto, la primera unidad auxiliar 130 puede incluir un cátodo que incluye la capa de material activo formada sólo en un lado del colector de corriente. Es decir, la primera unidad auxiliar 130 puede incluir un cátodo que incluye la capa de material activo recubierta solo en un lado que mira hacia la unidad radical 110 (un lado que mira hacia la porción inferior en la figura 4) entre ambos lados del colector de corriente. En consecuencia, cuando la parte de pila de unidades 100 se forma apilando adicionalmente la primera unidad auxiliar 130 en el primer electrodo de extremo distal 116, el cátodo que incluye la capa recubierta sólo en un lado más externo del primer electrodo 116 del extremo distal puede disponerse. Por tanto, se pueden solucionar los defectos en los residuos de la capa de material activo. Dado que el cátodo tiene una constitución liberadora, por ejemplo, iones de níquel, se prefiere la provisión del cátodo en la porción más externa cuando se considera la capacidad de la batería. The first auxiliary unit 130 is provided to solve the defects mentioned above. That is, the first auxiliary unit 130 is formed separately from the radical units 110. Therefore, the first auxiliary unit 130 may include a cathode that includes the active material layer formed only on one side of the current collector. That is, the first auxiliary unit 130 may include a cathode that includes the active material layer coated only on one side facing the radical unit 110 (a side facing the bottom portion in Figure 4) between both sides of the collector. of current. Accordingly, when the unit stack portion 100 is formed by further stacking the first auxiliary unit 130 on the first distal end electrode 116, the cathode including the coated layer only on an outermost side of the first distal end electrode 116 can get ready Therefore, defects in the residues of the active material layer can be solved. Since the cathode has a releasing constitution, for example, nickel ions, the provision of the cathode in the outermost portion is preferred when considering the capacity of the battery.

Después, se explicará la segunda unidad auxiliar 140. La segunda unidad auxiliar 140 presenta básicamente la misma función que la primera unidad auxiliar 130. Más particularmente, la unidad radical 100 se forma apilando el primer electrodo 111, el primer separador 112, el segundo electrodo 113 y el segundo separador 114 desde la porción superior a la porción inferior, o desde la porción inferior a la porción superior, uno a uno. Cuando la parte de pila de unidades 100 se forma apilando repetidamente las unidades radicales 110, el segundo separador 117 (en adelante, se denominará 'segundo separador de extremo distal') está colocado en la porción más superior (ver figura 2) o la porción más inferior (ver figura 1) de la parte de pila de unidades 100. La segunda unidad auxiliar 140 está apilada adicionalmente sobre el segundo separador de extremo distal 117. Next, the second auxiliary unit 140 will be explained. The second auxiliary unit 140 basically has the same function as the first auxiliary unit 130. More particularly, the radical unit 100 is formed by stacking the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113 and the second separator 114 from the upper portion to the lower portion, or from the lower portion to the upper portion, one by one. When the unit stack portion 100 is formed by repeatedly stacking the radical units 110, the second spacer 117 (hereinafter referred to as 'second distal end spacer') is placed in the uppermost portion (see Figure 2) or the portion lowermost (see Figure 1) of the unit stack portion 100. The second auxiliary unit 140 is additionally stacked on the second distal end spacer 117.

Más particularmente, como se ilustra en la figura 6, cuando el primer electrodo 111 es un cátodo, y el segundo electrodo 113 es un ánodo, la segunda unidad auxiliar 140a está formada como el cátodo 111. Adicionalmente, como se ilustra en la figura 7, cuando el primer electrodo 111 es un ánodo, y el segundo electrodo 113 es un cátodo, la segunda unidad auxiliar 140b se forma apilando desde el segundo separador de extremo distal 117, es decir, a la porción exterior del segundo separador de extremo distal 117 (a la porción inferior en la figura 7), el ánodo 111, el separador 112 y el cátodo 113 uno por uno. La segunda unidad auxiliar 140 también incluye un cátodo que incluye una capa de material activo recubierta solo en un lado que mira hacia la unidad radical 110 (un lado que mira hacia la parte superior en la figura 7) entre ambos lados del colector de corriente como para la primera unidad auxiliar 130. Cuando la parte de pila de unidades 100 se forma apilando adicionalmente la segunda unidad auxiliar 140 en el segundo separador de extremo distal 117, se puede colocar un cátodo que incluye una capa recubierta solo en un lado del mismo en la porción más externa del segundo separador de extremo distal 117. More particularly, as illustrated in Figure 6, when the first electrode 111 is a cathode, and the second electrode 113 is an anode, the second auxiliary unit 140a is formed as the cathode 111. Additionally, as illustrated in Figure 7 , when the first electrode 111 is an anode, and the second electrode 113 is a cathode, the second auxiliary unit 140b is formed by stacking from the second distal end spacer 117, that is, to the outer portion of the second distal end spacer 117 (to the lower portion in Figure 7), the anode 111, the separator 112 and the cathode 113 one by one. The second auxiliary unit 140 also includes a cathode that includes a layer of active material coated only on one side facing the radical unit 110 (a side facing the top in Figure 7) between both sides of the current collector as for the first auxiliary unit 130. When the unit stack portion 100 is formed by further stacking the second auxiliary unit 140 on the second distal end spacer 117, a cathode including a coated layer only on one side thereof may be placed on the outermost portion of the second distal end spacer 117.

Como referencia, en las figuras 4 & 5 y 6 & 7, estructuras apiladas del primer electrodo 111, el primer separador 112, el segundo electrodo 113 y el segundo separador 114 uno a uno, desde la porción superior hasta la porción inferior, están ilustradas. Por el contrario, estructuras apiladas del primer electrodo 111, el primer separador 112, el segundo electrodo 113 y el segundo separador 114 uno a uno, desde la porción inferior hasta la porción superior, puede explicarse por la misma forma que se ha descrito anteriormente. La primera unidad auxiliar 130 y la segunda unidad auxiliar 140 pueden incluir además un separador en la porción más externa según lo requiera la ocasión. Por ejemplo, cuando es necesario aislar eléctricamente el cátodo situado en la porción más exterior de una carcasa, la primera unidad auxiliar 130 y la segunda unidad auxiliar 140 pueden incluir además un separador en la porción más exterior del cátodo. Por dichas razones, se puede incluir además un separador en el cátodo expuesto al lado opuesto a la porción apilada de la segunda unidad auxiliar 140 (la porción más superior del conjunto de electrodos en la figura 6). For reference, in Figures 4 & 5 and 6 & 7, stacked structures of the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113 and the second separator 114 one by one, from the upper portion to the lower portion, are illustrated. . On the contrary, stacked structures of the first electrode 111, the first separator 112, the second electrode 113 and the second separator 114 one by one, from the lower portion to the upper portion, can be explained by the same way as described above. The first auxiliary unit 130 and the second auxiliary unit 140 may further include a separator in the outermost portion as the occasion requires. For example, when it is necessary to electrically isolate the cathode located in the outermost portion of a housing, the first auxiliary unit 130 and the second auxiliary unit 140 may further include a separator in the outermost portion of the cathode. For such reasons, a separator may further be included in the cathode exposed to the opposite side of the stacked portion of the second auxiliary unit 140 (the uppermost portion of the electrode assembly in Figure 6).

Por otra parte, preferiblemente se puede fabricar una parte de pila de unidades como se ilustra en las figuras 8 a 10. En primer lugar, se pueden formar una parte de pila de unidades 100e como se ilustra en la figura 8. Se puede formar una unidad radical 110b apilando un primer electrodo 111, un primer separador 112, un segundo electrodo 113 y un segundo separador 114 desde la porción inferior hasta la porción superior, uno a uno. En este caso, el primer electrodo 111 puede ser un cátodo, y el segundo electrodo 113 puede ser un ánodo. Se puede formar una primera unidad auxiliar 130c apilando desde el primer electrodo distal 116, es decir, desde la porción superior a la porción inferior como en la figura 8, el separador 114, el ánodo 113, el separador 112 y el cátodo 111, uno por uno. En este caso, el cátodo 111 de la primera unidad auxiliar 130c puede incluir una capa de material activo formada sólo en un lado que mira a una unidad radical 110b. On the other hand, preferably a unit stack part can be formed as illustrated in Figures 8 to 10. First, a unit stack part 100e can be formed as illustrated in Figure 8. A radical unit 110b stacking a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113 and a second separator 114 from the lower portion to the upper portion, one by one. In this case, the first electrode 111 may be a cathode, and the second electrode 113 may be an anode. A first auxiliary unit 130c can be formed by stacking from the first distal electrode 116, that is, from the upper portion to the lower portion as in Figure 8, the separator 114, the anode 113, the separator 112 and the cathode 111, one by one. In this case, the cathode 111 of the first auxiliary unit 130c may include a layer of active material formed only on one side facing a radical unit 110b.

Adicionalmente, se puede formar una segunda unidad auxiliar 140c apilando desde un segundo separador de extremo distal 117, y desde la porción inferior a la porción superior en la figura 8, un cátodo 111 (un primer cátodo), un separador 112, un ánodo 113, un separador 114 y un cátodo 118 (un segundo cátodo), uno a uno. En este caso, el cátodo 118 (el segundo cátodo) colocado en la porción más externa de la segunda unidad auxiliar 140c puede incluir una capa de material activo formada solo en un lado que mira a la unidad radical 110b. Como referencia, la alineación de las unidades se puede realizar fácilmente cuando la unidad auxiliar incluye el separador. Additionally, a second auxiliary unit 140c can be formed by stacking from a second distal end spacer 117, and from the lower portion to the upper portion in Figure 8, a cathode 111 (a first cathode), a spacer 112, an anode 113 , a separator 114 and a cathode 118 (a second cathode), one by one. In this case, the cathode 118 (the second cathode) placed on the outermost portion of the second auxiliary unit 140c may include a layer of active material formed only on one side facing the radical unit 110b. For reference, unit alignment can be done easily when the auxiliary unit includes the spacer.

Después, se pueden formar una parte de pila de unidades 100f como se ilustra en la figura 9. Se puede formar una unidad radical 110b apilando un primer electrodo 111, un primer separador 112, un segundo electrodo 113 y un segundo separador 114 uno por uno desde la porción inferior hasta la porción superior. En este caso, el primer electrodo 111 puede ser un cátodo, y el segundo electrodo 113 puede ser un ánodo. Se puede formar una primera unidad auxiliar 130d apilando el separador 114, el ánodo 113 y el separador 112, uno por uno desde un primer electrodo de extremo distal 116. En este caso, es posible que no se proporcione una segunda unidad auxiliar. Como referencia, un ánodo puede reaccionar con una capa de aluminio de una carcasa de electrodo (por ejemplo, bolsa) debido a una diferencia de potencial. Por tanto, preferiblemente, el ánodo está aislado de la carcasa del electrodo mediante el separador. Then, a stack part of units 100f can be formed as illustrated in Figure 9. A radical unit 110b can be formed by stacking a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113 and a second separator 114 one by one from the lower portion to the upper portion. In this case, the first electrode 111 may be a cathode, and the second electrode 113 may be an anode. A first auxiliary unit 130d may be formed by stacking the separator 114, the anode 113 and the separator 112, one by one from a first distal end electrode 116. In this case, a second auxiliary unit may not be provided. For reference, an anode can react with an aluminum layer of an electrode casing (e.g. bag) due to a potential difference. Therefore, preferably, the anode is isolated from the electrode housing by the separator.

Por último, se podrán formar una parte de pila de unidades 100g como se ilustra en la figura 10. Se puede formar una unidad radical 110c apilando un primer electrodo 111, un primer separador 112, un segundo electrodo 113 y un segundo separador 114 desde la porción superior a la porción inferior. En este caso, el primer electrodo 111 puede ser un ánodo, y el segundo electrodo 113 puede ser un cátodo. Se puede formar una segunda unidad auxiliar 140d apilando el ánodo 111, el separador 112, el cátodo 113, el separador 114 y el ánodo 119 uno por uno desde un segundo separador de extremo distal 117. En este caso, es posible que no se proporcione una primera unidad auxiliar. Finally, a stack part of units 100g may be formed as illustrated in Figure 10. A radical unit 110c may be formed by stacking a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113 and a second separator 114 from the upper portion to the lower portion. In this case, the first electrode 111 may be an anode, and the second electrode 113 may be a cathode. A second auxiliary unit 140d may be formed by stacking the anode 111, separator 112, cathode 113, separator 114 and anode 119 one by one from a second distal end separator 117. In this case, it may not be provided a first auxiliary unit.

Con referencia a la figura 11, Se explicará un método de fabricación de un conjunto de electrodos según la presente invención. With reference to Figure 11, a method of manufacturing an electrode assembly according to the present invention will be explained.

En el método de fabricación de un conjunto de electrodos según la presente invención, una etapa de formar una unidad radical (S100) para formar una unidad radical 110 que tiene una estructura de cuatro capas formada apilando un primer electrodo 111, un primer separador 112, un segundo electrodo 113 y un segundo separador 114 uno por uno, y una etapa de apilar las unidades radicales para formar una parte de pila de unidades 100 (S200) apilando al menos una unidad radical 110 uno por uno se incluyen. La explicación sobre la unidad radical 110 y la parte de pila de unidades 100 se ha descrito anteriormente y se omitirá. In the method of manufacturing an electrode assembly according to the present invention, a step of forming a radical unit (S100) to form a radical unit 110 having a four-layer structure formed by stacking a first electrode 111, a first separator 112, a second electrode 113 and a second separator 114 one by one, and a step of stacking the radical units to form a unit stack part 100 (S200) by stacking at least one radical unit 110 one by one are included. The explanation about the radical unit 110 and the unit stack part 100 has been described above and will be omitted.

El método de fabricación de un conjunto de electrodos según la presente invención puede incluir además una etapa de apilar una primera unidad auxiliar (S300) en la que una primera unidad auxiliar 130 está apilada sobre un primer electrodo de extremo distal 116, que es el primer electrodo colocado en la porción más superior o en la porción más inferior de la parte de pila de unidades 100. Adicionalmente, el método de fabricación del conjunto de electrodos según la presente invención puede incluir además una etapa de apilar una segunda unidad auxiliar (S400) en un segundo separador de extremo distal 117, que es el segundo separador colocado en la porción más superior o en la porción más inferior de la parte de pila de unidades 100. La explicación sobre la primera unidad auxiliar 130 y la segunda unidad auxiliar 140 se ha descrito anteriormente y se omitirá. The method of manufacturing an electrode assembly according to the present invention may further include a step of stacking a first auxiliary unit (S300) in which a first auxiliary unit 130 is stacked on a first distal end electrode 116, which is the first electrode placed in the uppermost portion or in the lowermost portion of the unit stack portion 100. Additionally, the method of manufacturing the electrode assembly according to the present invention may further include a step of stacking a second auxiliary unit (S400) in a second distal end separator 117, which is the second separator placed in the uppermost portion or in the lowermost portion of the unit stack part 100. The explanation about the first auxiliary unit 130 and the second auxiliary unit 140 is described above and will be ignored.

La figura 12 ilustra una realización sobre el uso de un miembro de fijación para fijar una parte de pila de unidades según la presente invención. Figure 12 illustrates an embodiment of the use of a fixing member for fixing a unit stack part according to the present invention.

Un método de fabricación de un conjunto de electrodos según la presente invención puede incluir además una etapa de fijación (S500) mediante el uso de una parte de fijación T1 para fijar la porción lateral o la porción frontal de la parte de pila de unidades 100 que incluye una estructura apilada de las unidades radicales. 110. Es decir, para confirmar la estabilidad de una estructura de apilamiento, la parte de la pila de unidades 100 puede fijarse usando un miembro separado en su porción lateral. La fijación se puede lograr pegando con cinta adhesiva sólo las porciones laterales de la parte de la pila de unidades 100 como se ilustra en la figura 12(a), o usando una parte de fijación T2 para fijar todos los lados de la parte de pila de unidades 100 como se ilustra en la figura 12(b). Adicionalmente, se puede utilizar una cinta de polímero como partes de fijación T1 y T2. A method of manufacturing an electrode assembly according to the present invention may further include a fixing step (S500) by using a fixing part T1 to fix the side portion or the front portion of the unit stack part 100 that includes a stacked structure of radical units. 110. That is, to confirm the stability of a stacking structure, the unit stack portion 100 may be fixed using a separate member on its side portion. Fixation can be achieved by taping only the side portions of the unit stack part 100 as illustrated in Figure 12(a), or using a fixing part T2 to fix all sides of the stack part of units 100 as illustrated in Figure 12(b). Additionally, a polymer tape can be used as fixing parts T1 and T2.

En lo sucesivo en el presente documento, se explicarán los materiales particulares y las características constitucionales de los elementos constitutivos del conjunto de electrodos según la presente invención. Hereinafter, the particular materials and constitutional characteristics of the constituent elements of the electrode assembly according to the present invention will be explained.

[Estructura del cátodo] [Cathode structure]

En la presente invención, un electrodo proporcionado en una unidad radical se clasifica en un cátodo y un ánodo y se fabrica combinando el cátodo y el ánodo junto con un separador interpuesto entre ellos. El cátodo puede fabricarse, por ejemplo, recubriendo una suspensión de una mezcla de un material activo de cátodo, un material conductor y un aglutinante en un colector de corriente de cátodo, secando y prensando. Se puede agregar un relleno a la mezcla según lo requiera la ocasión. Cuando el cátodo tiene forma de lámina para instalarse en un rollo, se puede aumentar la tasa de fabricación de la unidad radical. In the present invention, an electrode provided in a radical unit is classified into a cathode and an anode and is manufactured by combining the cathode and the anode together with a separator interposed between them. The cathode can be made, for example, by coating a suspension of a mixture of a cathode active material, a conductive material and a binder on a cathode current collector, drying and pressing. A filling can be added to the mix as the occasion demands. When the cathode is in the form of a sheet to be installed in a roll, the manufacturing rate of the radical unit can be increased.

[Colector de corriente de cátodo] [Cathode current collector]

Un colector de corriente de cátodo se fabrica generalmente con un espesor de aproximadamente 3 a 500 um. Para el colector de corriente de cátodo, se puede utilizar sin limitación un material que no induzca el cambio químico de una batería y que tenga una alta conductividad. Por ejemplo, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, carbono clacinado, un material tratado superficialmente de aluminio o acero inoxidable con carbono, níquel, titanio, plata o similar puede usarse. La adhesividad de un material activo de cátodo se puede aumentar formando un relieve diminuto en la superficie del colector de corriente de cátodo. El colector de corriente de cátodo puede tener varias formas, como una película, una lámina, una hoja, una red, un material poroso, un material espumado, un material no tejido, y similares. A cathode current collector is generally manufactured with a thickness of about 3 to 500 um. For the cathode current collector, a material that does not induce the chemical change of a battery and that has high conductivity can be used without limitation. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, clacinated carbon, a surface treated material of aluminum or stainless steel with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The adhesiveness of a cathode active material can be increased by forming a minute relief on the surface of the cathode current collector. The cathode current collector may have various forms, such as a film, a sheet, a sheet, a network, a porous material, a foamed material, a non-woven material, and the like.

[Material de cátodo activo] [Active cathode material]

Un material de cátodo activo para una batería secundaria de litio puede incluir, por ejemplo, un compuesto en capas de óxido de litio y cobalto (LiCoO2 ), óxido de litio y níquel (LiNiO2 ), etc. o un compuesto sustituido con uno o más metales de transición; óxido de manganeso de litio como Li1+xMn2-xO4 (en donde x es 0 a 0,33), LiMnO3 , LiMn2O3 , LiMnO2 , etc.; óxido de litio y cobre (Li2CuO2); óxido de vanadio tal como UV3O8 , LiFe3O4 , V2O5 , Cu2V2O7 , etc.; Óxido de níquel y litio de tipo sitio de Ni representado por la fórmula química de LiNi1-xMxO2 (en el cual, M=Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B o Ga, x=0,01 a 0,3); Óxido complejo de litio y manganeso representado por fórmulas químicas LiMn2-xMxO2 (en donde M=Co, Ni, Fe, Cr, Zn o Ta, y x=0,01 a 0,1) o Li2Mn3MO8 (en el cual, M=Fe, Co, Ni, Cu o Zn); LiMn2O4 en donde una porción de Li se sustituye con iones alcalinotérreos; un compuesto disulfuro; Fe2(MoO4)3, y similares, sin limitación. An active cathode material for a lithium secondary battery may include, for example, a layered compound of lithium cobalt oxide (LiCoO2), lithium nickel oxide (LiNiO2), etc. or a compound substituted with one or more transition metals; lithium manganese oxide such as Li1+xMn2-xO4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2, etc.; lithium copper oxide (Li2CuO2); vanadium oxide such as UV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7, etc.; Ni site-type lithium nickel oxide represented by the chemical formula of LiNi1-xMxO2 (in which, M=Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, x=0.01 to 0. 3); Complex lithium manganese oxide represented by chemical formulas LiMn2-xMxO2 (where M=Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta, and x=0.01 to 0.1) or Li2Mn3MO8 (where M=Fe , Co, Ni, Cu or Zn); LiMn2O4 wherein a portion of Li is replaced with alkaline earth ions; a disulfide compound; Fe2(MoO4)3, and the like, without limitation.

De manera general, se añade un material conductor a una mezcla que incluye el material activo del cátodo entre un 1 y un 50 % en peso basado en la cantidad total de la mezcla. Puede usarse sin limitación cualquier material conductor que tenga conductividad sin inducir el cambio químico de una batería. Por ejemplo, grafito como grafito natural, grafito sintético, etc.; negro de humo como negro de humo, negro acetileno, negro ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara, negro termal, etc.; fibra conductora como fibra de carbono, fibra metálica, etc.; un polvo metálico tal como un polvo de fluoruro de carbono, un polvo de aluminio, un polvo de níquel, etc.; cristal conductor como titanato de potasio, etc.; óxido metálico conductor como óxido de titanio, etc.; un material conductor tal como derivados de polifenileno, etc. pueden ser usados. Generally, a conductive material is added to a mixture that includes between 1 and 50% by weight of the cathode active material based on the total amount of the mixture. Any conductive material that has conductivity without inducing the chemical change of a battery can be used without limitation. For example, graphite such as natural graphite, synthetic graphite, etc.; carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, etc.; conductive fiber such as carbon fiber, metal fiber, etc.; a metal powder such as a carbon fluoride powder, an aluminum powder, a nickel powder, etc.; conductive crystal such as potassium titanate, etc.; conductive metal oxide such as titanium oxide, etc.; a conductive material such as polyphenylene derivatives, etc. can be used.

Un aglutinante es un componente que ayuda a la unión del material activo con el material conductor y a la unión con el colector de corriente, y comúnmente se incluye en aproximadamente 1 a 50 % en peso basado en la cantidad total de la mezcla que incluye el material activo del cátodo. Los ejemplos del aglutinante pueden incluir polifluorovinilideno, alcohol de polivinilo, carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa, celulosa regenerada, polivinilpirrolidona, tetrafluoroetileno, polietileno, polipropileno, polímero de etileno-propileno-dieno (EPDM), EPDM sulfonado, caucho estireno-butadieno, caucho flúor, varios copolímeros, etc. A binder is a component that assists in the binding of the active material to the conductive material and the binding to the current collector, and is commonly included at about 1 to 50% by weight based on the total amount of the mixture that includes the material. cathode active. Examples of the binder may include polyfluorovinylidene, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber , fluorine rubber, various copolymers, etc.

Un relleno es un componente que restringe la expansión del cátodo y se utiliza selectivamente. Se puede utilizar sin limitación un material que no induzca el cambio químico de una batería y que tenga una fase de fibra. Por ejemplo, polímero a base de olefina como polietileno, polipropileno y similares; material de fase de fibra como fibra de vidrio, fibra de carbono y similares se pueden usar. A filler is a component that restricts the expansion of the cathode and is used selectively. A material that does not induce chemical change in a battery and has a fiber phase can be used without limitation. For example, olefin-based polymer such as polyethylene, polypropylene and the like; Fiber phase material such as glass fiber, carbon fiber and the like can be used.

[Estructura del ánodo] [Anode structure]

Un ánodo puede fabricarse recubriendo un material activo del ánodo sobre un colector de corriente del ánodo, secando y prensando. Un material conductivo, un adhesivo, un relleno, etc. pueden incluirse selectivamente según lo requiera la ocasión. Cuando el ánodo tiene forma de lámina para instalarse en un rollo, la tasa de fabricación de una unidad radical puede aumentar. An anode can be made by coating an anode active material onto an anode current collector, drying and pressing. A conductive material, an adhesive, a filler, etc. They can be included selectively as the occasion demands. When the anode is sheet-shaped to be installed on a roll, the manufacturing rate of a radical unit can increase.

[Colector de corriente de ánodo] [Anode current collector]

Un colector de corriente de ánodo generalmente se fabrica con un espesor de aproximadamente 3 a 500 um. Para el colector de corriente de ánodo, se puede utilizar sin limitación un material que no induzca el cambio químico de una batería y que tenga conductividad. Por ejemplo, cobre, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, carbono clacinado, un material tratado superficialmente de cobre o acero inoxidable con carbono, níquel, titanio, plata, una aleación de aluminio-cadmio, etc. pueden ser usados. También, En cuanto al colector de corriente de cátodo, la adhesividad del material activo del ánodo se puede aumentar formando un relieve diminuto en la superficie del colector de corriente de ánodo. El colector de corriente de ánodo puede tener varias formas, como una película, una lámina, una hoja, una red, un material poroso, un material espumado, un material no tejido, etc. An anode current collector is usually manufactured with a thickness of about 3 to 500 um. For the anode current collector, a material that does not induce the chemical change of a battery and that has conductivity can be used without limitation. For example, copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, clacinated carbon, a surface-treated material of copper or stainless steel with carbon, nickel, titanium, silver, an aluminum-cadmium alloy, etc. can be used. Also, as for the cathode current collector, the adhesiveness of the anode active material can be increased by forming a minute relief on the surface of the anode current collector. The anode current collector can be in various shapes, such as film, sheet, sheet, net, porous material, foamed material, non-woven material, etc.

[Material anódico activo] [Active anode material]

Un material activo de ánodo puede incluir, por ejemplo, carbono como el carbono no grafitizable, carbono a base de grafito, etc.; un óxido complejo metálico como Li<x>Fe<2>O<3>(0<x<1), Li<x>WO<2>(0<x<1), Sn<x>Me<1-x>Me'<y>O<z>(Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, elementos que se encuentran en el Grupo 1, Grupo 2 y Grupo 3 en una tabla periódica, halógeno; 0<x<1; 1<y<3; 1<z<8), etc.; un metal de litio; una aleación de litio; una aleación a base de silicona; una aleación a base de estaño; un óxido metálico como SnO, SnO<2>, PbO, PbO<2>, Pb<2>O<3>, Pb<3>O<4>, Sb<2>O<3>, Sb<2>O<4>, Sb<2>O<5>, GeO, GeO<2>, Bi<2>O<3>, Bi<2>O<4>, Bi<2>O<5>, etc.; un polímero conductor tal como poliacetileno, etc.; material a base de Li-Co-Ni, etc. An anode active material may include, for example, carbon such as non-graphitizable carbon, graphite-based carbon, etc.; a metal complex oxide such as Li<x>Fe<2>O<3>(0<x<1), Li<x>WO<2>(0<x<1), Sn<x>Me<1-x >Me'<y>O<z>(Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, elements found in Group 1, Group 2 and Group 3 on a periodic table , halogen; 0<x<1; 1<y<3; 1<z<8), etc.; a lithium metal; a lithium alloy; a silicone-based alloy; a tin-based alloy; a metal oxide such as SnO, SnO<2>, PbO, PbO<2>, Pb<2>O<3>, Pb<3>O<4>, Sb<2>O<3>, Sb<2>O <4>, Sb<2>O<5>, GeO, GeO<2>, Bi<2>O<3>, Bi<2>O<4>, Bi<2>O<5>, etc.; a conductive polymer such as polyacetylene, etc.; Li-Co-Ni based material, etc.

[Separadores] [Separators]

Un separador según la presente invención forma una unidad radical realizando un proceso de apilamiento simple además de un proceso de plegado o un proceso de enrollado para lograr el apilamiento simple. Particularmente, la unión del separador, con el cátodo y el ánodo se puede lograr fundiendo una lámina separadora mediante calor para lograr la unión y fijación en un laminador. A partir del proceso descrito anteriormente, se mantiene continuamente una presión y puede resultar posible un contacto de interfaz estable entre el electrodo y la lámina separadora. A separator according to the present invention forms a radical unit by performing a simple stacking process in addition to a folding process or a winding process to achieve simple stacking. Particularly, the bonding of the separator with the cathode and anode can be achieved by melting a separator sheet using heat to achieve bonding and fixation in a laminator. From the process described above, a pressure is continuously maintained and a stable interface contact between the electrode and the separator sheet may become possible.

Para la fabricación de la lámina separadora o del separador interpuesto entre el cátodo y el ánodo de una celda se podrá utilizar cualquier material que pueda presentar propiedades aislantes y tener una estructura porosa para el movimiento de iones. El separador y la lámina separadora pueden incluir el mismo material o no. For the manufacture of the separator sheet or the separator interposed between the cathode and the anode of a cell, any material that can present insulating properties and have a porous structure for the movement of ions may be used. The separator and separator sheet may or may not include the same material.

Para el separador o la lámina separadora, por ejemplo, se puede utilizar una película delgada aislante que tenga una alta transmitancia de iones y resistencia mecánica. El diámetro de poro del separador o de la lámina separadora suele ser de aproximadamente 0,01 a 10 um, y su espesor suele ser de aproximadamente 5 a 300 um. En cuanto al separador o la lámina separadora, por ejemplo, un polímero a base de olefina tal como polipropileno hidrofóbico y resistente a productos químicos, etc.; una lámina o un tejido no tejido obtenido utilizando fibra de vidrio, polietileno o similar, pueden usarse. Cuando se utiliza como electrolito un electrolito sólido, como un polímero, el electrolito sólido también puede funcionar como separador. Preferentemente, una película de polietileno, una película de polipropileno, o una película multicapa obtenida combinando las películas, o una película de polímero para un electrolito polimérico o un electrolito polimérico de tipo gel tal como fluoruro de polivinilideno, óxido de polietileno, poliacrilonitrilo o copolímero de fluoruro de polivinilideno y hexafluoropropileno, pueden usarse. For the separator or separator sheet, for example, an insulating thin film that has high ion transmittance and mechanical strength can be used. The pore diameter of the separator or separator sheet is usually about 0.01 to 10 um, and its thickness is usually about 5 to 300 um. As for the separator or separator sheet, for example, an olefin-based polymer such as hydrophobic and chemical resistant polypropylene, etc.; a sheet or a nonwoven fabric obtained using fiberglass, polyethylene or the like can be used. When a solid electrolyte, such as a polymer, is used as the electrolyte, the solid electrolyte can also function as a separator. Preferably, a polyethylene film, a polypropylene film, or a multilayer film obtained by combining the films, or a polymer film for a polymer electrolyte or a gel-type polymer electrolyte such as polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile or copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene, can be used.

El conjunto de electrodos según la presente invención se puede aplicar en una celda electroquímica que produce electricidad mediante la reacción electroquímica de un cátodo y un ánodo. Los ejemplos típicos de celda electroquímica incluyen un supercondensador, un ultracondensador, una batería secundaria, una celda de combustible, todo tipo de sensores, un aparato para electrólisis, el reactor electromecánico y similares. La batería secundaria es particularmente preferida. The electrode assembly according to the present invention can be applied in an electrochemical cell that produces electricity through the electrochemical reaction of a cathode and an anode. Typical examples of an electrochemical cell include a supercapacitor, an ultracapacitor, a secondary battery, a fuel cell, all types of sensors, an apparatus for electrolysis, the electromechanical reactor, and the like. The secondary battery is particularly preferred.

La batería secundaria tiene una estructura en la que se construye en una caja de batería un conjunto de electrodos cargables/descargables que tienen un estado impregnado con un electrolito que contiene iones. En una realización preferida, la segunda batería puede ser una batería de secundaria de litio. The secondary battery has a structure in which a set of chargeable/dischargeable electrodes having a state impregnated with an electrolyte containing ions is constructed in a battery box. In a preferred embodiment, the second battery may be a lithium secondary battery.

Recientemente, una batería secundaria de litio genera mucha preocupación como fuente de energía tanto para un dispositivo de gran tamaño como para un dispositivo móvil de pequeño tamaño. Puede preferirse una batería secundaria de litio liviana para su aplicación en estos campos. Como método para disminuir el peso de la batería secundaria, se puede utilizar una estructura incorporada que incluye un conjunto de electrodos en una caja tipo bolsa de una lámina laminada de aluminio. Dado que las características de la batería secundaria de litio son bien conocidas en esta técnica, Se omitirá la explicación sobre la batería secundaria de litio. Recently, a secondary lithium battery is raising a lot of concern as a power source for both a large-sized device and a small-sized mobile device. A lightweight secondary lithium battery may be preferred for application in these fields. As a method to decrease the weight of the secondary battery, a built-in structure can be used that includes an electrode assembly in a pouch-like box of laminated aluminum sheet. Since the characteristics of lithium secondary battery are well known in the art, the explanation of lithium secondary battery will be omitted.

Adicionalmente, como se ha descrito anteriormente, cuando la batería secundaria de litio se utiliza como fuente de alimentación de un dispositivo de tamaño mediano y grande, una batería secundaria que limita al máximo el deterioro del rendimiento operativo durante mucho tiempo, tener buenas propiedades de vida útil y tener una estructura que posiblemente se produzca en masa con un coste menor, puede preferirse. Desde este punto de vista, la batería secundaria que incluye el conjunto de electrodos de la presente invención se puede utilizar preferiblemente como una batería unitaria en un módulo de batería de tamaño mediano y grande. Additionally, as described above, when the secondary lithium battery is used as a power source of a medium and large-sized device, a secondary battery that maximally limits the deterioration of operating performance for a long time, has good life properties. useful and having a structure that can possibly be mass produced at a lower cost, may be preferred. From this point of view, the secondary battery including the electrode assembly of the present invention can preferably be used as a unitary battery in a medium and large size battery module.

Un paquete de baterías que incluye un módulo de baterías que incluye una pluralidad de baterías secundarias puede usarse como fuente de energía en al menos un dispositivo de tamaño mediano y grande seleccionado del grupo que consiste en una herramienta eléctrica; un vehículo eléctrico seleccionado del grupo formado por un vehículo eléctrico (EV), un vehículo eléctrico híbrido (HEV) y un vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV); una bicicleta eléctrica; un patinete eléctrico; un carro de golf eléctrico; un camión eléctrico; y un vehículo comercial eléctrico. A battery pack including a battery module including a plurality of secondary batteries may be used as a power source in at least one medium and large sized device selected from the group consisting of a power tool; an electric vehicle selected from the group consisting of an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV) and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV); an electric bicycle; an electric scooter; an electric golf cart; an electric truck; and an electric commercial vehicle.

El módulo de batería de tamaño mediano y grande está constituido por una pluralidad de baterías unitarias conectadas en un sistema en serie o en un sistema en serie/paralelo para proporcionar un alto rendimiento y una alta capacidad. Las técnicas sobre estas características son bien conocidas en esta técnica. Por tanto, la explicación sobre las características se omitirá en esta solicitud. The medium and large size battery module is made up of a plurality of unit batteries connected in a series system or a series/parallel system to provide high performance and high capacity. Techniques regarding these features are well known in the art. Therefore, the explanation about the features will be omitted from this application.

Aunque la presente invención se ha mostrado y descrito en relación con las realizaciones especificadas, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar modificaciones y variaciones sin apartarse del ámbito de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Although the present invention has been shown and described in connection with the specified embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations may be made without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de fabricación de un conjunto de electrodos que comprende:1. A method of manufacturing an electrode assembly comprising:

formar una unidad radical (110) que tiene una estructura de cuatro capas obtenida apilando un primer electrodo (111), un primer separador (112), un segundo electrodo (113) y un segundo separador (114) uno por uno o una unidad de radicales que tiene una estructura de ocho capas formada apilando el primer electrodo (111), el primer separador (112), el segundo electrodo (113), el segundo separador (114), el primer electrodo (111), el primer separador (112), el segundo electrodo (113) y el segundo separador (114) uno por uno; yform a radical unit (110) having a four-layer structure obtained by stacking a first electrode (111), a first separator (112), a second electrode (113) and a second separator (114) one by one or a unit of radicals having an eight-layer structure formed by stacking the first electrode (111), the first separator (112), the second electrode (113), the second separator (114), the first electrode (111), the first separator (112 ), the second electrode (113) and the second separator (114) one by one; and

apilar al menos dos de dichas unidades radicales (110) una por una para formar una parte de pila de unidades (100),stacking at least two of said radical units (110) one by one to form a unit stack part (100),

en donde la parte de pila de unidades (100) comprende además una segunda unidad auxiliar (140) apilada sobre un segundo separador de extremo distal, estando el segundo separador de extremo distal el segundo separador colocado en una porción más superior o más inferior de la parte de pila de unidades,wherein the unit stack portion (100) further comprises a second auxiliary unit (140) stacked on a second distal end separator, the second distal end separator being the second separator positioned at a higher or lower portion of the part of unit stack,

cuando el primer electrodo (111) es un ánodo y el segundo electrodo (113) es un ánodo, estando formada la segunda unidad auxiliar (140) apilando el segundo separador de extremo distal, el cátodo, ywhen the first electrode (111) is an anode and the second electrode (113) is an anode, the second auxiliary unit (140) being formed by stacking the second distal end separator, the cathode, and

cuando el primer electrodo (111) es un ánodo y el segundo electrodo (113) es un cátodo, estando formada la segunda unidad auxiliar (140) apilando el segundo separador de extremo distal, el ánodo, el separador y el cátodo uno por uno,when the first electrode (111) is an anode and the second electrode (113) is a cathode, the second auxiliary unit (140) being formed by stacking the second distal end separator, the anode, the separator and the cathode one by one,

en donde el cátodo de la segunda unidad auxiliar comprende:wherein the cathode of the second auxiliary unit comprises:

un colector de corriente; ya current collector; and

un material activo recubierto solo en un lado que mira a la unidad radical entre ambos lados del colector de corriente.an active material coated only on one side facing the radical unit between both sides of the current collector.

2. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 1, en donde la unidad radical se forma uniendo cada electrodo y el separador adyacente entre sí.2. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 1, wherein the radical unit is formed by joining each electrode and the adjacent spacer together.

3. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 2, en donde la unión del electrodo y el separador se realiza presurizando el electrodo y el separador, o aplicando presión y calor sobre el electrodo y el separador.3. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 2, wherein the joining of the electrode and the separator is made by pressurizing the electrode and the separator, or by applying pressure and heat on the electrode and the separator.

4. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 2, en donde el separador está recubierto con un material de revestimiento que tiene adhesividad.4. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 2, wherein the separator is coated with a coating material having adhesiveness.

5. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 4, en donde el material de revestimiento es una mezcla de partículas inorgánicas y un polímero aglutinante.5. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 4, wherein the coating material is a mixture of inorganic particles and a binder polymer.

6. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 4, en donde ambos lados del primer separador que miran hacia el primer electrodo y el segundo electrodo están recubiertos con el material de revestimiento, y un lado del segundo separador que mira hacia el segundo electrodo está recubierto con el material de revestimiento.6. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 4, wherein both sides of the first separator facing the first electrode and the second electrode are coated with the coating material, and one side of the second separator facing The second electrode is coated with the coating material.

7. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 4, en donde ambos lados del primer separador que miran hacia el primer electrodo y el segundo electrodo están recubiertos con el material de revestimiento, y un lado del segundo separador que mira hacia el segundo electrodo y un lado opuesto del mismo están recubiertos con el material de revestimiento,7. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 4, wherein both sides of the first separator facing the first electrode and the second electrode are coated with the coating material, and one side of the second separator facing the second electrode and an opposite side thereof are coated with the coating material,

obteniéndose la parte de pila de unidades apilando al menos dos unidades radicales, estando unidas las unidades radicales entre sí a través del material de revestimiento del segundo separador.The stack part of units is obtained by stacking at least two radical units, the radical units being linked to each other through the coating material of the second separator.

8. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 1, en donde la unidad radical se obtiene apilando repetidamente las estructuras de cuatro capas.8. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 1, wherein the radical unit is obtained by repeatedly stacking the four-layer structures.

9. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 1, que comprende además el apilamiento de una9. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 1, further comprising stacking a

primera unidad auxiliar en un primer electrodo de extremo distal, siendo el primer electrodo del extremo distal el primer electrodo colocado en una porción más superior o más inferior de la parte de la pila de unidades, cuando el primer electrodo es un cátodo y el segundo electrodo es un ánodo, estando formada la primera unidad auxiliar apilando desde el primer electrodo del extremo distal, el separador, el ánodo, el separador y el cátodo uno por uno, cuando el primer electrodo es el ánodo y el segundo electrodo es el cátodo, estando formada la primera unidad auxiliar apilando desde el primer electrodo del extremo distal, el separador y el cátodo uno por uno.first auxiliary unit in a first distal end electrode, the first distal end electrode being the first electrode placed in a more upper or lower portion of the part of the stack of units, when the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode, the first auxiliary unit being formed by stacking from the first electrode of the distal end, the separator, the anode, the separator and the cathode one by one, when the first electrode is the anode and the second electrode is the cathode, being The first auxiliary unit is formed by stacking from the first distal end electrode, the separator and the cathode one by one.

10. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 9, en donde el cátodo de la primera unidad auxiliar comprende:10. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 9, wherein the cathode of the first auxiliary unit comprises:

un colector de corriente; ya current collector; and

11. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 1, que comprende además apilar una primera unidad auxiliar en un primer electrodo de extremo distal, siendo el primer electrodo del extremo distal el primer electrodo colocado en una11. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 1, further comprising stacking a first auxiliary unit on a first distal end electrode, the first distal end electrode being the first electrode placed in a

la porción más superior o más inferior de la parte de pila de unidades,the uppermost or lowermost portion of the unit stack part,

cuando el primer electrodo es un cátodo y el segundo electrodo es un ánodo, estando formada la primera unidad auxiliar apilando desde el primer electrodo del extremo distal, el separador, el ánodo y el separador uno por uno. when the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode, the first auxiliary unit being formed by stacking from the first distal end electrode, the separator, the anode and the separator one by one.

12. El método de fabricación de un conjunto de electrodo de la reivindicación 1, que comprende además la fijación mediante el uso de una cinta de polímero para encintar la porción lateral o la porción frontal de la parte de la pila de unidades.12. The method of manufacturing an electrode assembly of claim 1, further comprising securing by using a polymer tape to tape the side portion or the front portion of the unit stack portion.