TWI521765B - 製造電極總成的方法 - Google Patents

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Description

製造電極總成的方法
本發明有關製造電極總成的方法，其係與堆疊折疊方法及堆疊方法不同。
二次電池被很感興趣地視為電動車(EV)、油電混合車(HEV)、及並聯式油電混合車(PHEV)之電源，其被期待減少藉由使用石化燃料的典型汽油及柴油車輛所造成之空氣污染。中等至大型裝置、諸如車輛需要高功率及高容量，且如此採用中等至大型電池模組，其係藉由電連接大量電池單元所形成。
為最佳地減少中等至大型電池模組之尺寸及重量，具有高整合性及小的重量容量比(weight-to-capacity ratio)之稜柱型電池及袋型電池被廣泛地用作中等至大型電池總成中的電池單元。
電極總成被容置在電池單元之殼體中。電極總成可根據結構的型式被分類，包括陰極、分隔件、及陽極。
譬如，電極總成可被分類為果凍卷(捲繞型)電極總 成，具有藉由捲繞在其間具有分隔件的長片型陰極及陽極所形成之結構、藉由連續地堆疊複數個在其間具有分隔件而被切成預定尺寸的陰極及陽極所形成之堆疊型電極總成、及堆疊與折疊型電極總成。
藉由本發明的申請人所提出申請之韓國專利公告第2001-0082058、2001-0082059及2001-0082060號中所揭示的堆疊及折疊型電極總成現在將被敘述。
參考圖1，具有堆疊及折疊型結構之電極總成1包括：複數個全電池1a、1b、2、3及4，當作單位電池，其係藉由連續地堆疊陰極、分隔件、及陽極及彼此重疊所形成；及分隔件片5，被設置在該等全電池1a、1b、2、3及4的重疊零件之間。該分隔件片5具有單位長度以圍繞全電池，且於該等重疊零件之間朝內彎曲達該單位長度，以於由設置在該電極總成1的中心中之全電池1b至設置在該電極總成1的最外側上之全電池4的範圍中圍繞每一個全電池。該分隔件片5之遠側端係藉由使用熱焊接所完成或將膠帶6黏著至其上。此堆疊及折疊型電極總成係譬如藉由將該等全電池1a、1b、2、3及4排列在具有一段長的長度之分隔件片5上、並由該分隔件片5的一端部連續地捲繞該等全電池1a、1b、2、3及4所製造。然而，在此結構之下，溫度梯度被形成於設置在該電極總成1的中心區域中之全電池1a、1b、及2、與設置在該電極總成1之最外邊區域中的全電池3及4之間，且如此，熱散失效率在其間變化，其當被使用一段很長時間時減少該電極 總成1的使用壽命。
形成此電極總成之製程採用用於形成該等電極總成的每一者之二層疊設備、及分開的折疊設備。如此，於減少該製程之產距時間中有一限制。明確地是，當堆疊結構係經過折疊形成時，其係難以精確地對齊該堆疊結構的上及下電極總成，這使其難以形成具有可靠品質之總成。
亦即，應用此一折疊製程的電極總成之結構需要分開的折疊設備。此外，當雙電池結構被使用時，二種型式之雙電池(亦即，A型雙電池及C型雙電池)被製造及堆疊，且在折疊製程之前，其顯著地係難以精確地維持設置在長分隔件片上的雙電池間之距離。亦即，其係難以於折疊製程中精確地對齊上及下單位電池(全電池或雙電池)。此外，當高容量單元係被製造時，其花費長時間來改變模子。
其次，堆疊型電極總成現在將被敘述。既然堆疊型結構係在該技術領域中熟知的，堆疊型電極總成之限制現在將被簡短地敘述。
堆疊型電極總成之分隔件的水平及垂直寬度可為大於電極之水平及垂直寬度。此一堆疊型電極總成係藉由重覆地執行將分隔件放在自動儲存送料裝置或夾具上及將電極放在該分隔件上之製程所製造，該夾具具有對應於該分隔件的水平或垂直寬度之寬度。
然而，於此案例中，電極及分隔件被逐一堆疊，且如此，工作時間係增加，以便顯著地減少生產力。雖然該等 分隔件可被水平及垂直地對齊，沒有用於精確地對齊被放在該等分隔件上之電極的自動儲存送料裝置或夾具。如此，堆疊型電極總成之電極可為不對齊。
再者，既然在其間具有分隔件的陰極及陽極之面對面的表面係彼此不對齊，電化學反應不能發生在被施加至該面對面地之表面的活性材料之一部份上，如此減少電池單元的效率。
據此，本發明針對提供具有經過簡單的製程經濟地製造之結構的電極總成之製造方法。
本發明亦針對提供製造電極總成的方法，其中電極被精確地排列，以改善其效率。
本發明亦針對提供電極總成製造方法，其改善電極總成的各層間之接觸均勻性，藉此改善該電極總成的結構穩定性及性能。
根據本發明之態樣，提供有製造電極總成的方法，該方法包括：形成一單元結構，該單元結構包含藉由連續地堆疊第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件所形成之堆疊結構、或藉由複數次重覆地形成該堆疊結構所形成的結構(操作步驟S10)；藉由將該單元結構重覆地 堆疊成複數層來形成該電極總成(操作步驟S20)；及藉由壓迫該電極總成來排出介入該等層間之氣體(操作步驟S30)。
根據本發明，所提供者係具有經過簡單的製程經濟地製造之結構的電極總成之製造方法。
所提供者亦係製造電極總成的方法，其中電極被精確地排列，以改善其效率。
所提供者亦係電極總成製造方法，其改善電極總成的各層間之接觸均勻性，藉此改善該電極總成的結構穩定性及性能。
1‧‧‧電極總成
1a‧‧‧全電池
1b‧‧‧全電池
2‧‧‧全電池
3‧‧‧全電池
4‧‧‧全電池
5‧‧‧分隔件片
6‧‧‧膠帶
100‧‧‧電極總成
100e‧‧‧電極總成
100f‧‧‧電極總成
100g‧‧‧電極總成
110‧‧‧單元結構
110a‧‧‧單元結構
110b‧‧‧單元結構
110c‧‧‧單元結構
111‧‧‧第一電極
112‧‧‧第一分隔件
113‧‧‧第二電極
114‧‧‧第二分隔件
116‧‧‧第一遠側端電極
117‧‧‧第二遠側端分隔件
118‧‧‧第二陰極
119‧‧‧陽極
121‧‧‧第一電極原料
122‧‧‧第一分隔件原料
123‧‧‧第二電極原料
124‧‧‧第二分隔件原料
130‧‧‧輔助單元
130a‧‧‧第一輔助單元
130b‧‧‧第一輔助單元
130c‧‧‧第一輔助單元
130d‧‧‧第一輔助單元
140‧‧‧輔助單元
140a‧‧‧第二輔助單元
140b‧‧‧第二輔助單元
140c‧‧‧第二輔助單元
140d‧‧‧第二輔助單元
C1‧‧‧切刀
C2‧‧‧切刀
C3‧‧‧切刀
L1‧‧‧層疊機
L2‧‧‧層疊機
R‧‧‧壓機
本發明的上述及其他態樣、特徵及其他優點將由以下之詳細敘述會同所附圖式被更清楚地了解，其中：圖1係概要視圖，說明該相關技術領域中之堆疊及折疊型電極總成；圖2係側視圖，說明使用根據本發明的電極總成製造方法所製造之電極總成的單元結構之第一結構；圖3係側視圖，說明使用根據本發明的電極總成製造方法所製造之電極總成的單元結構之第二結構；圖4係視圖，說明製造根據本發明之具體態樣的單元結構之方法的操作步驟S10； 圖5係側視圖，說明包括單元結構及第一輔助單元之電極總成的第一結構；圖6係側視圖，說明包括單元結構及第一輔助單元之電極總成的第二結構；圖7係側視圖，說明包括單元結構及第二輔助單元之電極總成的第三結構；圖8係側視圖，說明包括單元結構及第二輔助單元之電極總成的第四結構；圖9係側視圖，說明包括單元結構及第一與第二輔助單元之電極總成的第五結構；圖10係側視圖，說明包括單元結構及第一輔助單元之電極總成的第六結構；圖11係側視圖，說明包括單元結構及第二輔助單元之電極總成的第七結構；圖12係側視圖，說明該操作步驟S30係使用輥式壓機在其上執行的電極總成；圖13係平面圖，說明圖12之電極總成；及圖14係平面圖，說明操作步驟S30之修改係在其上執行的電極總成。
在下文，本發明之較佳具體態樣將參考所附圖式被詳細地敘述。然而，本發明不被限制於以下具體態樣。
以下敘述及申請專利的範圍中所使用之名詞不被限制 於已於辭典中的名詞，且僅只被使用於說明特定之示範具體態樣，同時不限制本發明。
於該等圖式中，每一元件或構成該元件的特定部份之尺寸被誇大、省略、或概要地說明，用於敘述中之方便及清楚。如此，每一元件的尺寸不會完全反映實際尺寸。再者，有關熟知功能或組構之詳細敘述將被排除，以便不會不需要地使本發明的主題模糊不清。
根據本發明之較佳具體態樣的電極總成製造方法包括：形成一單元結構110，其具有藉由連續地堆疊第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114所形成之結構、或藉由複數次重覆地形成該第一結構所形成的結構(操作步驟S10)；藉由將該單元結構110重覆地堆疊成複數層來形成電極總成100(操作步驟S20)；及藉由壓迫該電極總成100來排出介入該等層間之氣體(操作步驟S30)。
在操作步驟S10中，該單元結構110係經過使用壓迫的層疊製程、或使用壓迫及加熱之層疊製程所形成。該層疊製程可具有由約800kgf/cm2分佈至約1000kgf/cm2的壓力、及由約60℃分佈至約80℃之溫度。如上面所述，該層疊製程亦可使用壓迫及加熱、或僅只壓迫。
在操作步驟S20中，該單元結構110可被堆疊成複數層，或輔助單元130及140可被進一步堆疊。於根據該目前具體態樣的電極總成製造方法中，在僅只於操作步驟S20中所形成之單元結構110的堆疊上、或在於操作步驟 S20中所形成之單元結構110及輔助單元130及140的堆疊上，該電極總成100係藉由執行操作步驟S30所完成。然而，操作步驟S20中所完成之堆疊的外觀係與操作步驟S30中所完成之電極總成100的外觀相同。如此，用於敘述中之方便，操作步驟S20中所完成之堆疊亦被稱為該電極總成100。
在操作步驟S30的詳細敘述之前，操作步驟S10中所形成的單元結構110之詳細組構、及經過操作步驟S20中的堆疊製程所形成之電極總成100的示範結構現在將被敘述。
使用根據該目前具體態樣之電極總成製造方法所製造的電極總成100包括一或多個單元結構110a及110b(參考圖2及3)。
該單元結構110係藉由連續地堆疊該第一電極111、該第一分隔件112、該第二電極113、及該第二分隔件114所形成。如此，該單元結構110根本上具有四層結構。更特別地是，參考圖2，由該單元結構110的上側面至其下側面，該單元結構110可藉由連續地堆疊該第一電極111、該第一分隔件112、該第二電極113、及該第二分隔件114所形成。另一選擇係，參考圖3，由該單元結構110的下側面至其上側面，該單元結構110可為藉由連續地堆疊該第一電極111、該第一分隔件112、該第二電極113、及該第二分隔件114所形成。該第一電極111之極係與該第二電極113的極相反。譬如，當該第一電極 111係陰極時，該第二電極113可為陽極，且反之亦然。
該單元結構110之第一電極111包括集極及被施加至該集極的兩表面之活性材料層(活性材料)。以相同的方式，該單元結構110的第二電極113包括集極及被施加至該集極的兩表面之活性材料層(活性材料)。
操作步驟S10可為下面的連續製程(參考圖4)。首先，第一電極原料121、第一分隔件原料122、第二電極原料123、及第二分隔件原料124被製備。該第一及第二電極原料121及123被切成預定尺寸，以形成該第一及第二電極111及113，其將稍後被敘述。此一方式被應用至該第一及第二分隔件原料122及124。該第一及第二電極原料121及123及該第一及第二分隔件原料122及124可被捲繞成捲狀物供製程自動化。在該第一及第二電極原料121及123與該第一及第二分隔件原料122及124被製備之後，該第一電極原料121使用切刀C1被切成該預定尺寸。該第二電極原料123亦使用切刀C2被切成該預定尺寸。在此之後，具有該預定尺寸的第一電極原料121被供給至該第一分隔件原料122上。具有該預定尺寸之第二電極原料123被供給至該第二分隔件原料124上。在此之後，該第一及第二電極原料121及123與該第一及第二分隔件原料122及124被一起供給至層疊機L1及L2。
該電極總成100係藉由重覆地堆疊該單元結構110所形成，如上面所述。然而，如果構成該單元結構110的第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分 隔件114係彼此分開，其係顯著地難以重覆地堆疊該單元結構110。如此，構成該單元結構110之該第一電極111、該第一分隔件112、該第二電極113、及該第二分隔件114可被黏著至彼此。為此目的，該等層疊機L1及L2被使用。亦即，該等層疊機L1及L2壓迫電極原料及分隔件原料、或加熱及壓迫該等電極原料及該等分隔件原料，以使該等電極原料及些該等分隔件原料黏著至彼此。如此，電極原料及分隔件原料經過層疊製程藉由該等層疊機L1及L2被黏著至彼此。此黏著製程造成該單元結構110更穩定地維持其形狀。
在層疊該第一及第二電極原料121及123與該第一及第二分隔件原料122及124之後，該第一分隔件原料122及該第二分隔件原料124使用切刀C3被切成預定尺寸。據此，該單元結構110可被形成。另外，各種檢查可在該單元結構110上被選擇性地執行。譬如，厚度檢查、視覺檢查、及短路檢查可被額外地執行。
操作步驟S10可為如上面所述之連續製程，及可為不是該連續製程。亦即，該第一及第二電極111及113與該第一及第二分隔件112及114可被切成適當尺寸及接著被堆疊，以形成該單元結構110。
該第一及第二分隔件112及114或該第一及第二分隔件原料122及124的表面可被塗以具有黏著力之塗覆材料。該塗覆材料可為無機微粒及黏合劑聚合物的混合物。該無機微粒可改善分隔件之熱穩定性。亦即，該無機微粒 可防止該分隔件在高溫收縮。該黏合劑聚合物可固化該無機微粒，且如此，預定的多小孔結構可被形成於該黏合劑聚合物內之固化的無機微粒之間。雖然該等分隔件被塗以該無機微粒，離子可經過該多小孔結構由陰極有效率地運動至陽極。該黏合劑聚合物將該無機微粒穩定地固定至該等分隔件，以改善該分隔件的機械穩定性。此外，該黏合劑聚合物可將該分隔件更有效率地黏著至電極。僅供參考，該分隔件可為由以聚烯烴為基礎之分隔件基底材料所形成。
參考圖2及3，該第一及第二電極111及113被設置在該第一分隔件112的兩表面上，且該第二電極113被設置在該第二分隔件114之表面上。如此，該第一分隔件112的兩表面可被塗以塗覆材料，且僅只該第二分隔件114之表面可被塗以塗覆材料。亦即，該第一分隔件112面向該第一及第二電極111及113的兩表面可被塗以塗覆材料，且僅只該第二分隔件114面向該第二電極113之表面可被塗以塗覆材料。
如此，使用塗覆材料的黏著製程可僅只在該單元結構110的內側上被執行。如此，該第二分隔件114之僅只一表面可如上面所述地被塗覆。然而，既然該單元結構110亦可使用諸如熱壓迫之方法被黏著至彼此，該第二分隔件114的兩表面亦可被選擇性地塗覆。亦即，該第二分隔件114面向該第二電極113之表面、及該第二分隔件114對此的相反表面可被塗以塗覆材料。於此案例中，藉由形成 在該第二分隔件114的兩表面上之塗覆材料，設置在該第二分隔件114的上側面上之單元結構110可被黏著至直接地設置在該第一單元結構110下方的另一單元結構110。
僅供參考，當具有黏著力之塗覆材料被施加至分隔件時，預定元件直接地壓迫該分隔件可為不想要的。該分隔件可被往外延伸至比電極較長。如此，該第一分隔件112之遠側端可被耦接至該第二分隔件114的遠側端。譬如，該第一分隔件112之遠側端可經過超音波焊接被焊接至該第二分隔件114的遠側端。此超音波焊接需要以鐵砧角直接壓迫物件。然而，如此，當鐵砧角直接地壓迫分隔件之遠側端時，該鐵砧角可藉由具有黏著力的塗覆材料被黏著至該分隔件，其可給裝置帶來麻煩。如此，當具有黏著力之塗覆材料被施加至分隔件時，以預定元件直接地壓迫該分隔件之製程可為不想要的。
另外，該單元結構110可不具有該四層結構。譬如，該單元結構110可具有藉由連續地堆疊該第一電極111、該第一分隔件112、該第二電極113、該第二分隔件114、該第一電極111、該第一分隔件112、該第二電極113、及該第二分隔件114所形成之八層結構。亦即，該單元結構110可具有藉由重覆地堆疊該四層結構所形成的結構。該電極總成100係藉由重覆地堆疊該單元結構110所形成，如上面所述。如此，該電極總成100可為藉由重覆地堆疊該四層結構、或譬如該八層結構所形成。
該電極總成100可另包括第一輔助單元130及第二輔 助單元140之至少一者。首先，該第一輔助單元130現在將被敘述。由該單元結構110的上側面至下側面、或由該單元結構110的下側面至上側面，該單元結構110係藉由連續地堆疊該第一電極111、該第一分隔件112、該第二電極113、及該第二分隔件114所形成。如此，當該電極總成100係藉由重覆地堆疊該單元結構110所形成時，該第一電極111(116，其在下文被稱為“第一遠側端電極”)被設置在該電極總成100之最上方(參考圖2)或最下方側面(參考圖3)(該第一遠側端電極可為陰極或陽極)。該第一輔助單元130額外地被設置為該第一遠側端電極116上的一層。
更特別地是，參考圖5，當第一電極111係陰極且第二電極113係陽極時，由第一遠側端電極116、亦即由該第一遠側端電極116向外(至圖5的上側面)，第一輔助單元130a可為藉由連續地堆疊分隔件114、陽極113、分隔件112、及陰極111所形成。此外，參考圖6，當第一電極111係陽極且第二電極113係陰極時，第一輔助單元130b可為由第一遠側端電極116、亦即由該第一遠側端電極116向外藉由連續地堆疊分隔件114及陰極113所形成。參考圖5或6，藉由使用該第一輔助單元130，陰極可被設置在毗連該第一遠側端電極116之電極總成100的最外邊側面。
電極可包括集極及被施加至該集極之兩表面的活性材料層(活性材料)。據此，參考圖5，設置在集極下方之 陰極的活性材料層經過分隔件與設置在集極上方之陽極的活性材料層反應。當單元結構110係以相同之方式形成及接著被連續地堆疊以形成電極總成100時，在該電極總成100的最上方或最下方側面上所設置之第一遠側端電極的集極之兩表面係設有活性材料層、像第一電極111。然而，於此案例中，設置在該電極總成100的外側之第一遠側端電極的活性材料層不會與另一活性材料層反應，其造成活性材料層之浪費。
此一問題係使用該第一輔助單元130所解決。亦即，該第一輔助單元130係由該單元結構110分開地形成。如此，該第一輔助單元130可包括具有集極的陰極，僅只其表面被塗以活性材料。亦即，該第一輔助單元130之陰極可包括集極，且僅只該集極面向該單元結構110的一表面(僅只面向圖5的下側面之表面)可被塗以活性材料層。其結果是，當第一輔助單元130被設置在第一遠側端電極116上以形成電極總成100時，僅只其一表面被塗覆的陰極可被設置在該第一遠側端電極116之最外邊側面上，如此防止活性材料層的浪費。此外，既然陰極係用於排出譬如鎳離子之組構，當該陰極被設置在電極總成的最外邊側面上時，電池容量被改善。
其次，該第二輔助單元140現在將被敘述。該第二輔助單元140根本上執行與該第一輔助單元130相同之功能。更特別地是，由單元結構110的上側面至下側面、或由該單元結構110的下側面至上側面，該單元結構110係 藉由連續地堆疊第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114所形成。如此，當電極總成100係藉由重覆地堆疊該單元結構110所形成時，該第二分隔件114(117，其在下文被稱為“第二遠側端分隔件”)被設置在該電極總成100之最上方(參考圖3)或最下方側面(參考圖2)。該第二輔助單元140額外地被設置為該第二遠側端分隔件117上的一層。
更特別地是，參考圖7，當第一電極111係陰極，且第二電極113係陽極時，第二輔助單元140a可被形成為陰極111。此外，參考圖8，當第一電極111係陽極且第二電極113係陰極時，由第二遠側端分隔件117、亦即由該第二遠側端分隔件117向外(至圖8的下側面)，第二輔助單元140b可為藉由連續地堆疊陽極111、分隔件112、及陰極113所形成。像該第一輔助單元130，該第二輔助單元140之陰極可包括集極，且僅只該集極面向該單元結構110的一表面(僅只面向圖8的上側面之一表面)可被塗以活性材料層。其結果是，當第二輔助單元140被設置在第二遠側端分隔件117上以形成電極總成100時，僅只其一表面被塗覆的陰極可被設置在該第二遠側端分隔件117之最外邊側面上。
僅供參考，參考圖5至8，第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114被由其上側面至下側面連續地堆疊。反之，第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114可被由其下側面 至上側面連續地堆疊，且該前面的敘述可被應用至此案例。如果需要，該第一輔助單元130及該第二輔助單元140可在其最外邊側面上另包括分隔件。譬如，當設置在該第一輔助單元130及該第二輔助單元140的最外邊側面上之陰極係需要與殼體電隔絕時，該第一輔助單元130及該第二輔助單元140可在該陰極之最外邊側面上另包括分隔件。用於相同的理由，參考圖7，分隔件可被進一步設於暴露在電極總成100之與第二輔助單元140相反的側面上之陰極上(亦即，在該電極總成100的最上方側面上，如在圖7中所說明)。
參考圖9至11，電極總成100可被形成。首先，參考圖9，電極總成100e可被形成。由單元結構110b的下側面至其上側面，該單元結構110b可為藉由連續地堆疊第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114所形成。該第一電極111可為陰極，且該第二電極113可為陽極。由第一遠側端電極116、亦即由圖9的上側面至其下側面，第一輔助單元130c可為藉由連續地堆疊分隔件114、陽極113、分隔件112、及陰極111所形成。活性材料層可僅只被形成在該第一輔助單元130c之陰極111面向該單元結構110b的表面上。
由第二遠側端分隔件117、亦即由圖9的下側面至其上側面，第二輔助單元140c可為藉由連續地堆疊陰極111(第一陰極)、分隔件112、陽極113、分隔件114及陰極118(第二陰極)所形成。被設置在其最外邊側面的 第二輔助單元140c之陰極118(第二陰極)可包括在面向該單元結構110b的僅只一表面上之活性材料層。僅供參考，包括分隔件的輔助單元促進單元之對齊。
其次，參考圖10，電極總成100f可被形成。由單元結構110b的下側面至其上側面，該單元結構110b可為藉由連續地堆疊第一電極111、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114所形成。該第一電極111可為陰極，且該第二電極113可為陽極。第一輔助單元130d可為藉由自第一遠側端電極116連續地堆疊分隔件114、陽極113、及分隔件112所形成。於此案例中，第二輔助單元不能被提供。僅供參考，由於在其間之電位差，陽極可與電池殼體(譬如，袋型)之鋁層反應。如此，該陽極可為藉由分隔件與該電池殼體隔離。
最後，參考圖11，電極總成100g可被形成。由單元結構110c的上側面至其下側面，該單元結構110c可為藉由連續地堆疊第一電極110、第一分隔件112、第二電極113、及第二分隔件114所形成。該第一電極111可為陽極，且該第二電極113可為陰極。第二輔助單元140d可為藉由自第二遠側端分隔件117連續地堆疊陽極111、分隔件112、陰極113、分隔件114、及陽極119所形成。於此案例中，第一輔助單元不能被提供。
在下文，操作步驟S30現在將被詳細地敘述，其中在操作步驟S20中所完成之電極總成100被壓迫，以排出介入於該等單元結構110間之氣體或介入於該單元結構110 與該輔助單元130及140間之氣體。
參考圖12及13，操作步驟S30可藉由輥式壓機R所執行。當該單元結構110係在操作步驟S10中形成時，充分壓力被施加至該第一電極111、該第一分隔件112、該第二電極113、及該第二分隔件114。如此，當過度高的壓力在操作步驟S30中被施加至該電極總成100時，該電極總成100可為結構性受損壞。
因此，低於該操作步驟S10中之壓力的壓力可被施加至操作步驟S30中之電極總成100。明確地是，由約500kgf/cm2分佈至約700kgf/cm2的壓力可被施加至該電極總成100。
操作步驟S30可另包括加熱該電極總成100的製程。於此案例中，該電極總成100可在一溫度被加熱，該溫度低於在操作步驟S10中施加至該等單元結構110的每一者之熱的溫度，以便維持分隔件之性能。明確地是，該電極總成100可在操作步驟S30中由約45℃分佈至約55℃的溫度被加熱。
當該電極總成100在操作步驟S30中被壓迫以排出氣體時，具有平板形狀之壓機可壓迫該電極總成100。於此案例中，該氣體可由構成該電極總成100的諸層間之空間被無效率地排出至外面及留在其中。如此，於電極及分隔件間之接觸均勻性可被降級，且該電極總成100可為易受外部震動影響。再者，二次電池的使用壽命可被減少。
如此，參考圖12及13，該輥式壓機R壓迫該電極總 成100的上表面之端部，且在操作步驟S30中移至其另一端部，藉此排出介入於該電極總成100的複數層間之氣體。
此外，參考圖14，該輥式壓機R壓迫被設置在該電極總成100的上表面之端部的頂點，並在操作步驟S30中移至對角線地相向於該第一頂點且設置在其另一端部之頂點，藉此排出介入於該電極總成100的複數層間之氣體。
如此，當該輥式壓機R於特定方向中由該電極總成100的複數層間之空間推動該氣體時，該氣體被由該電極總成100有效率地排出。此外，該電極總成100的複數層間之接觸均勻性被改善，且該電極總成100的結構穩定性及性能亦被改善。
雖然本發明已參考示範具體態樣及其圖式被特別顯示及敘述，一般熟諳該技術領域者了解可在不脫離以下申請專利範圍所界定的精神及範疇的前提下在形式及細節上作成各種修改及變化。
100‧‧‧電極總成
R‧‧‧壓機

Claims (18)

  1. 一種製造電極總成的方法，該電極總成包含電極及分隔件，該方法包含：形成一單元結構，該單元結構包含藉由連續地堆疊第一電極、第一分隔件、第二電極、及第二分隔件所形成之堆疊結構、或藉由複數次重覆地形成該堆疊結構所形成的結構(操作步驟S10)；藉由將該單元結構重覆地堆疊成複數層來形成該電極總成(操作步驟S20)；及藉由壓迫該電極總成來排出介入該等層間之氣體(操作步驟S30)；其中該第一及第二分隔件之表面被塗以具有黏著力的塗覆材料；其中該單元結構係藉由將該第一電極、該第一分隔件、該第二電極、及該第二分隔件黏著至彼此所形成；且其中操作步驟S30係使用輥式壓機來執行。
  2. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該輥式壓機壓迫該電極總成之上表面的端部及移至其另一端部，藉此排出介入於該電極總成的複數層間之氣體。
  3. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該輥式壓機壓迫一設置在該電極總成的上表面之端部的頂點、且移至對角線地相向於該第一頂點與設置在其另一端部之頂點，藉此排出介入於該電極總成的複數層間之氣體。
  4. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該單元結構係經過使用操作步驟S10中之壓迫的層疊製程所形成。
  5. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該單元結構係經過使用操作步驟S10中之壓迫及加熱的層疊製程所形成。
  6. 如申請專利範圍第2項之製造電極總成的方法，其中該層疊製程具有由800kgf/cm2分佈至1000kgf/cm2之壓力。
  7. 如申請專利範圍第5項之製造電極總成的方法，其中該層疊製程具有由60℃分佈至80℃之溫度。
  8. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中操作步驟S30另包含加熱該電極總成之製程。
  9. 如申請專利範圍第8項之製造電極總成的方法，其中在操作步驟S30中施加至該電極總成之壓力的範圍係由500kgf/cm2至700kgf/cm2。
  10. 如申請專利範圍第8項之製造電極總成的方法，其中在操作步驟S30中施加至該電極總成之溫度的範圍係由45℃至55℃。
  11. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該塗覆材料包含無機微粒及黏合劑聚合物之混合物。
  12. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中面向該第一電極及該第二電極之第一分隔件的兩表面被塗以該塗覆材料，且僅只面向該第二電極之第二分隔件 的表面被塗以該塗覆材料。
  13. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該電極總成另包含被設置為第一遠側端電極上之層的第一輔助單元，當作被設置在該電極總成的最高或最低側面上之第一電極，及當該第一電極係陰極、且該第二電極係陽極時，該第一輔助單元係藉由從該第一遠側端電極連續地堆疊分隔件、陽極、分隔件、及陰極所形成，及當該第一電極係陽極、且該第二電極係陰極時，該第一輔助單元係藉由從該第一遠側端電極連續地堆疊分隔件及陰極所形成。
  14. 如申請專利範圍第13項之製造電極總成的方法，其中該第一輔助單元之陰極包含：收集器；及陰極活性材料，被施加至該收集器的兩表面之僅只一表面，該一表面面向該單元結構。
  15. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該電極總成另包含被設置為第二遠側端分隔件上之層的第二輔助單元，當作被設置在該電極總成的最高或最低側面上之第二分隔件，及當該第一電極係陰極、且該第二電極係陽極時，該第二輔助單元被形成為陰極，及當該第一電極係陽極、且該第二電極係陰極時，該第二輔助單元係藉由從該第二遠側端分隔件連續地堆疊陽 極、分隔件、及陰極所形成。
  16. 如申請專利範圍第15項之製造電極總成的方法，其中該第二輔助單元之陰極包含：收集器；及陰極活性材料，被施加至該收集器的兩表面之僅只一表面，該一表面面向該單元結構。
  17. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該電極總成另包含被設置為第二遠側端分隔件上之層的第二輔助單元，當作被設置在該電極總成的最高或最低側面上之第二分隔件，及當該第一電極係陰極、且該第二電極係陽極時，該第二輔助單元係藉由從該第二遠側端分隔件連續地堆疊第一陰極、分隔件、陽極、分隔件、及第二陰極所形成，及該第二輔助單元之第二陰極包含收集器及被施加至該收集器的兩表面之僅只一表面的陰極活性材料，該一表面面向該單元結構。
  18. 如申請專利範圍第1項之製造電極總成的方法，其中該電極總成另包含被設置為第二遠側端分隔件上之層的第二輔助單元，當作被設置在該電極總成的最高或最低側面上之第二分隔件，及當該第一電極係陽極、且該第二電極係陰極時，該第二輔助單元係藉由從該第二遠側端分隔件連續地堆疊陽極、分隔件、陰極、分隔件、及陽極所形成。
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