锂二次电池及其制造方法

专利名称：锂二次电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种锂二次电池，更具体地说，本发明涉及一种结构和特性都得到改 进的锂二次电池及其制造方法。
背景技术：
一般而言，化学电池是指利用化学反应来产生电能的电池，这些化学电池可分为 一次性的一次电池、以及可充电和放电从而能够重复使用的二次电池。在这些化学电池中， 由于二次电池具有可重复使用的优点，因此其应用逐渐增加。在二次电池中，锂二次电池具有高的能量密度/单位重量，因此广泛用于电子通 讯装置或大功率混合动力车。这种锂二次电池包括阳极、阴极、设置于阳极和阴极之间的 隔板、以及分别与阳极和阴极连接的阳极片和阴极片。常规的锂二次电池具有如下构造阴极片和阳极片(即，电极片)连接到阴极和阳 极(即，电极)的末端，从而使得锂二次电池工作时的电流流动距离长。具体而言，电极片 和未连接电极片的电极另一端之间的距离大约相当于电极的总长度。这样，常规的锂二次电池的问题在于由于电流流动距离长，因此其高速放电特性 较差；并且由电流流动所产生的热使得温度过度上升。

发明内容
技术问题因此，设计本发明来解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种锂二次电池及 其制造方法，其中通过缩短电流流动距离可以改善锂二次电池的高速放电特性，并且可以 将工作时的温度上升幅度降至最低。技术手段为了实现上述目的，本发明提供一种锂二次电池，包括第一电极，其具有第一集 流体和第一活性材料图案，该第一活性材料图案形成在第一集流体上，使得第一活性材料 图案相对于形成在第一活性材料图案之间的第一中央未涂敷部对称设置；第二电极，其具 有第二集流体和第二活性材料图案，该第二活性材料图案形成在第二集流体上，使得第二 活性材料相对于形成在第二活性材料图案之间的第二中央未涂敷部对称设置；第一电极 片，其连接到第一中央未涂敷部；以及第二电极片，其连接到第二中央未涂敷部。有益效果根据本发明的锂二次电池，实质上参加电化学反应的活性材料图案对称设置，并 且电极片连接到在活性材料图案之间所形成的中央未涂敷部上，由此缩短了电流流动距 离。因此，可以改善锂二次电池的高速放电特性，从而可将其用于需要高功率电池的地方， 并且，可通过将由电流流动所产生的放热现象降至最低，从而提高其可靠性。具体而言，当将阴极片和阳极片分别连接到阴极中央未涂敷部和阳极中央未涂敷 部时，在阴极和阳极上的电流流动距离均被最大程度地缩短，从而改善了其高速放电特性、并将放热现象降至最小程度。根据本发明的制造锂二次电池的方法，这样切割集流体，从而提供按一定间隔形 成的多个活性材料图案，这样易于形成具有中央未涂敷部的电极。即，根据本发明的制造锂 二次电池的方法，能够以高生产率的方式制造高速放电特性和放热效果得以改进的锂二次 电池。附图简要说明

图1是示出根据本发明实施方案的锂二次电池的透视图；图2是示出图1的锂二次电池中连接有阴极片的阴极展开后的平面图；图3是示出在图1的锂二次电池中连接有阳极片的阳极展开后的平面图；图4是示出沿着图1中的线ΙΙΙ-ΙΙΓ进行截取的锂二次电池的剖视图；图5为示出根据本发明实施方案的锂二次电池的制造方法的流程图；图6 (a)至6 (c)是示出图5的方法中形成电极的方法的图；图7是示出图5的方法中连接电极片的方法的图；图8是示出了当实施例的锂二次电池的放电率和比较例的锂二次电池的放电率 分别为20CmA和25CmA时，电池电压与放电容量间的关系的图；图9是示出了当实施例的锂二次电池的放电率和比较例的锂二次电池的放电率 分别为20CmA和25CmA时，温度上升幅度与放电容量之间的关系的图；图10是示出了在实施例的锂二次电池和比较例的锂二次电池中放电容量与放电 率之间的关系的图；图11是示出了实施例的锂二次电池和比较例的锂二次电池中温度上升幅度与放 电率之间的关系的图。最佳实施方式根据本发明的锂二次电池包括第一电极，其包括第一集流体和第一活性材料图 案，该第一活性材料图案形成在第一集流体上，使得第一活性材料图案相对于形成在第一 活性材料图案之间的第一中央未涂敷部对称设置；第二电极，其包括第二集流体和第二活 性材料图案，该第二活性材料图案形成在第二集流体上，使得第二活性材料图案相对于形 成在第二活性材料图案之间的第二中央未涂敷部对称设置；第一电极片，其连接到第一中 央未涂敷部；以及第二电极片，其连接到第二中央未涂敷部。此处，纵向通过第一电极中央的中央线可以位于第一中央未涂敷部中，并且纵向 通过第二电极中央的中央线可以位于第二中央未涂敷部中。当第一电极的长度为Al且第一电极的纵向上的一端与第一电极片的中央处之间 的长度为Bl时，Al和Bl可以满足下述条件0. 4 < B1/A1 < 0. 6。当第二电极的长度为A2且第二电极的纵向上的一端与第二电极片的中央处之间 的长度为B2时，A2和B2可以满足下述条件0. 4 < B2/A2 < 0. 6。第一电极可以包括两个第一活性材料图案，并且可形成两个彼此相同的第一活性 材料图案。此外，第二电极可以包括两个第二活性材料图案，并且可形成两个彼此相同的第 二活性材料图案。
可以将第一电极和第二电极在其间设置有隔板的情况下同时进行卷绕，并且，参 见锂二次电池的剖视图，以锂二次电池厚度方向的中央线为基准，第一电极片和第二电极 片可位于同一方向。可以将第一电极和第二电极在其间设置有隔板的情况下同时进行卷绕，并且，参 见锂二次电池的剖视图，第一电极片和第二电极片可在锂二次电池的宽度方向上彼此隔 开。同时，根据本发明的制造锂二次电池的方法包括形成第一电极和第二电极；以 及，将第一电极片连接在第一电极上，并且将第二电极片连接在第二电极上，其中，第一电 极和第二电极的形成包括提供集流体本体；将活性材料按一定间隔以相同的图案施加到 所述集流体本体上，以形成多个活性材料图案；以及将所述集流体本体切割成集流体，使得 各集流体具有多个活性材料图案，从而形成多个电极，各电极上均设置有位于两个活性材 料图案之间的中央未涂敷部。在连接第一电极片和第二电极片时，可以将第一电极片连接到第一电极的中央未 涂敷部上，并且可将第二电极片连接到第二电极的中央未涂敷部上。当第一电极的长度为Al且第一电极的纵向上的一端与第一电极片的中央处之间 的长度为Bl时，Al和Bl可以满足下述条件0. 4 < B1/A1 < 0. 6。当第二电极的长度为A2且第二电极的纵向上的一端与第二电极片的中央处之间 的长度为B2时，A2和B2可以满足下述条件0. 4 < B2/A2 < 0. 6。所述方法还可包括在连接电极片之后，将第一电极和第二电极在其间设置有隔 板的情况下进行卷绕。参见锂二次电池的剖视图，以锂二次电池厚度方向的中央线为基准，第一电极片 和第二电极片可位于同一方向。参见锂二次电池的剖视图，第一电极片和第二电极片可在锂二次电池的宽度方向 上彼此隔开。本发明的实施方式下面将参照附图更详细地描述本发明。图1是示出根据本发明实施方案的锂二次电池的透视图。参照图1，根据本发明实施方案的锂二次电池包括第一电极22(以下称为“阴 极”)和第二电极24(以下称为“阳极”)，它们在其间设置有隔板12的情况下被卷绕；电极 组，包括连接到阴极22的第一电极片32(以下称为“阴极片”)和连接到阳极24的第二电 极片34(以下称为“阳极片”)；以及容纳该电极组的壳体(图中未示出)。根据锂二次电池种类的不同，可以在壳体内充入液体电解质，或者隔板12可以用 作电解质。此外，在壳体内充入液体电解质之后，向其中加入可聚合成分，由此形成聚合物 电解质。如下所示，将参照图2、3和4更详细地描述根据该实施方案的锂二次电池的阴极 22、阴极片32、阳极24和阳极片34。图2是示出图1的锂二次电池中连接有阴极片的阴极展开后的平面图，图3是示出在图1的锂二次电池中连接有阳极片的阳极展开后的平面图，图4是示出沿着图1中的 线III-III'进行截取的锂二次电池的剖视图。参照图2，阴极22包括第一集流体22a(以下称为“阴极集流体”)，其由导电性材 料制成；以及第一活性材料图案22b (以下称为“阴极活性材料图案”)，其形成在阴极集流 体22a的至少一侧。此处，阴极集流体22a可以由铝制成，并且阴极活性材料图案22b可以由锂基过渡 金属氧化物制成。然而，本发明并不局限于此，用于制造阴极集流体22a和阴极活性材料图 案22b的材料可以不同于上述材料，并且这些材料属于本发明的范围内。在本实施方案中，这样形成阴极活性材料图案22b，使得它们相对于形成于阴极活 性材料图案22b之间的第一中央未涂敷部22c(以下称为“阴极中央未涂敷部”)对称设置， 其中所述第一中央未涂敷部22c未被阴极活性材料涂敷。阴极片32连接到阴极中央未涂 敷部22c。阴极片32可以由铝制成。然而，本发明并不局限于此，阴极片32可以由铝以外的 其它材料制成。可以通过诸如超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等各种方法将阴极片32连 接到阴极22上。如上所述，在本实施方案中，这样形成实质上参与电池的电化学反应的阴极活性 材料图案22b，使得它们相对于形成于阴极活性材料图案22b之间的阴极中央未涂敷部22c 对称设置，并且阴极片32连接到阴极中央未涂敷部22c上，由此缩短了由它们的电化学反 应而造成的电流流动的距离。通过将本实施方案中最大电流流动距离与常规技术中最大电流流动距离进行比 较，则易于理解上述事实，其中在常规技术中，形成一个电极活性材料且阴极片连接到阴极 的一端。在常规技术中，最大电流流动距离是从连接有阴极片的一端到未连接有阴极片的 另一端的距离，这大概相当于阴极的总长度。与此不同的是，在本实施方案中，最大电流流 动距离是从连接有阴极片32的阴极中央未涂敷部22c到阴极22的一端的距离。通过比较常规技术中最大电流流动距离与本实施方案中最大电流流动距离，可以 容易地看出，与常规技术相比，本实施方案中电流流动距离大幅度缩短。因此，可以改善锂 二次电池的高速放电特性，并且可以将由电流流动造成的锂二次电池的温度上升幅度降至 最低。在这种情况下，为了使实质上参与电化学反应的阴极活性材料图案22b具有较大 的面积，优选的是，使纵向通过阴极22中央的中央线(Li)位于阴极中央未涂敷部22c中。 当中央线(Li)位于阴极中央未涂敷部22c以外的其他部位时，为了能够使阴极活性材料图 案22b相互对称，则必须以阴极中央未涂敷部22c的两侧中的面积较小侧为基准来形成阴 极活性材料图案22b，这样便使阴极活性材料图案22b的面积相对较小。考虑到上述事实，可根据下述数学式1使连接到阴极中央未涂敷部22c上的阴极 片32连接在阴极22上。数学式10. 4 < B1/A1 < 0. 6此处，Al为阴极22的长度，Bl为阴极22纵向上的一端22d和阴极片32的中央处 之间的长度。
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此外，在本实施方案中，为了便于制造阴极22，可以形成两个彼此相同的阴极活性 材料图案22b。这两个阴极活性材料图案22b的形成方法将在后面更详细地描述。此处，形成两个相同的阴极活性材料图案22b的含义不是指两个阴极活性材料图 案22b完全相同，而是可以包括这样的含义就制造过程中所产生的公差而言，这两个阴极 活性材料图案22b被认为实质上是相同的。同时，如图3所示，在本实施方案中，除了构成阳极24的材料之外，阳极24的结构 与阴极22的结构几乎相同或者非常相似，因此，将对与阴极22的结构几乎相同或者非常相 似的阳极24的结构进行简要描述。此外，除了构成阳极片34的材料外，阳极片34的结构 与阴极片32的结构几乎相同或者非常相似，因此，将对与阴极片32的结构几乎相同或者非 常相似的阳极片34的结构进行简要描述。参照图3，阳极24包括第二集流体24a(以下称为“阳极集流体”)，其由导电性材 料制成；以及第二活性材料图案24b (以下称为“阳极活性材料图案”)，其形成在阳极集流 体24a的至少一侧上。此处，阳极集流体24a可以由铜制成，并且阳极活性材料图案24b可以由碳基材料 制成。然而，本发明并不局限于此，用于制造阳极集流体24a和阳极活性材料图案24b的材 料可以不同于上述材料，并且这些材料属于本发明的范围内。在本实施方案中，这样形成阳极活性材料图案24b，使得它们相对于形成于阳极活 性材料图案24b之间的第二中央未涂敷部24c(以下称为“阳极中央未涂敷部”)对称设置， 其中第二中央未涂敷部24c未被阳极活性材料涂敷。阳极片34连接到阳极中央未涂敷部 24c 上。阳极片34可以由镍、铜或镀镍铜制成。然而，本发明并不局限于此，阳极片34可 以由镍、铜或镀镍铜以外的其它材料制成。可通过诸如超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等 各种方法将阳极片34连接到阳极24上。在本实施方案中，阳极片34连接到阳极中央未涂敷部24c上，由此缩短了由它们 的电化学反应而产生的电流流动距离。因此，可以改善锂二次电池的高速放电特性，并且可 以将由电流流动所产生的放热现象降至最低。在这种情况下，优选的是，纵向通过阳极24中央的中央线(L2)位于阳极中央未涂 敷部24c中。可以根据下述数学式2，将与阳极中央未涂敷部24c连接的阳极片34连接到 阳极24上。数学式20. 4 < B2/A2 < 0. 6此处，A2为阳极24的长度，B2为阳极24纵向上的一端24d与阳极片34的中央处 之间的长度。此外，在本实施方案中，为了便于制造阳极24，可以形成两个彼此相同的阳极活性 材料图案24b。此处，形成两个相同的阳极活性材料图案24b的含义不是指两个阳极活性材 料图案24b完全相同，而是可以包括这样的含义就制造过程中所产生的公差而言，这两个 阳极活性材料图案24b被认为实质上是相同的。在本实施方案中，阴极片32连接到阴极中央未涂敷部22c，并且阳极片34连接到 阳极中央未涂敷部，由此，最大程度地缩短了阴极22和阳极24中的电流流动距离。因此，可以改善锂二次电池的高速放电特性，并且可以控制锂二次电池的温度上升。如图4所示，在本实施方案中，参照锂二次电池的剖视图，以锂二次电池厚度方向 上的中央线(L3)为基准，阴极片32和阳极片34位于同一方向。此外，从锂二次电池的剖 面可看出，阴极片32和阳极片34在电极组的宽度方向上彼此隔开，以使得阴极片32和阳 极片34不会发生电短路。然而，本发明并不局限于此。可以使阴极片32和阳极片34以锂二次电池厚度方 向的中央线(L3)为基准位于相反方向。也就是说，可以根据锂二次电池的结构，对阴极片 32和阳极片34的设置方式进行各种调整。这些调整也属于本发明的范围内。下面，将更详细地描述根据本发明实施方案的锂二次电池的制造方法。图5为示出根据本发明实施方案的锂二次电池的制造方法的流程图。根据本实施方案的锂二次电池的制造方法包括下述步骤形成阴极和阳极 (STlO)；将阴极片连接到阴极上，并且将阳极片连接到阳极上(ST20)；将阴极和阳极在其 间设置有隔板的情况下进行卷绕，以形成电极组(ST30)；以及，将电极组插入到电池壳体 内，随后封闭该电池壳体(ST40)。下面将参照图6(a)至6(c)和图7更详细地描述上述方法的步骤(ST10、ST20、 ST30和ST40)。图6 (a)至6 (c)是示出图5的方法中形成电极的步骤(STlO)的图，图7是 示出图5的方法中将电极片连接到电极的步骤(ST20)的图。首先，如图6(a)至6(c)所示，形成电极20，其各自包含集流体和形成在该集流体 的至少一侧上的活性材料图案，即，形成阴极(图2中的参考编号22)和阳极(图3中的参 考编号24)。在形成电极的步骤(STlO)中，除了构成各集流体和活性材料的材料不同之外， 阴极和阳极几乎相同，因此，将各阴极和阳极统称为电极20，下面将对形成电极20的步骤 进行描述。如图6(a)所示，提供一种集流体本体(current collector body) 20a ‘。当形成 阴极时，可以提供一种由铝制成的集流体本体20a'；当形成阳极时，可以提供一种由铜制 成的集流体本体20a ‘。随后，如图6(b)所示，将活性材料按一定间隔以相同的图案施加到集流体本体 20a‘上，以形成多个活性材料图案20b。在这种情况下，可将碳基材料用作阳极活性材料， 并将锂基过渡金属氧化物用作阴极活性材料。在本发明中，对施加活性材料的方法没有限 制，可以使用各种涂敷方法来形成活性材料图案。接着，如图6(c)所示，将集流体本体20a'切割为集流体20a，使得各集流体20a 均具有两个活性材料图案20b，从而形成多个电极20，各电极20均设置有中央未涂敷部 20c。由于活性材料图案20b按一定间隔以相同的图案形成在集流体本体20a'上，因此当 这样切割集流体本体20a'时，两个活性材料图案20b相对于形成于其间的中央未涂敷部 20c而对称设置。如上所述，在本实施方案中，将所述活性材料图案20b按一定间隔以相同的图案 形成在集流体本体20a'上，然后切割集流体本体20a'从而形成多个电极20。因此，可以 重复使用现有的设备，从而可以降低由更换设备而增加的成本，并且电极20可以通过简单 的工艺而形成。接着，如图7所示，将阴极片(图2中的参考编号32)连接到阴极(图2中的参考
9编号22)上，并且将阳极片(图3中的参考编号34)连接到阳极(图3中的参考编号24) 上。在连接电极片的步骤(图5中的参考编号ST20)中，除了构成阴极片和阳极片的材料 不同之外，阴极片和阳极片几乎相同，因此，将阴极片和阳极片统称为电极片，下面将对连 接电极片的步骤进行描述。通过焊接将电极片30连接到设置在两个活性材料图案20b之间的中央未涂敷部 20c上。此处，可将由铝制成的电极片用作阴极片，并将由镍、铜或镀镍铜制成的电极片用作 阳极片。在这种情况下，可在分别满足上述数学式1和数学式2的条件下，将阴极片和阳极 片连接到阴极和阳极上(参照图2和3)。接着，将阴极(图1中的参考编号22)和阳极(图1中的参考编号24)在其间设 置有隔板(图1中的参考编号12)的情况下进行卷绕，从而形成图1所示的电极组。在这种情况下，这样设置阴极片(图1中的参考编号32)和阳极片(图1中的参 考编号34)，使得它们不会造成短路。例如，如图4所示，为了防止阴极片32和阳极片34发 生短路，以锂二次电池厚度方向上的中央线(L3)为基准，可以使阴极片32和阳极片34位 于同一方向上，并且阴极片32和阳极片34可以在锂二次电池的宽度方向上彼此间隔开。为了达到上述目的，在卷绕后的阴极片32和阳极片34的位置被预先确定之后，将 阴极片32和阳极片34形成在预定的位置上，然后对阴极22和阳极24进行卷绕。最后，将电极组10放入到电池壳体(图中未示出)内，然后封闭该电池壳体，从而 完成锂二次电池。下面，将参照下述实施例更详细地描述本发明。下述实施例意图对本发明进行说 明，但本发明的范围并不局限于此。
实施例将作为阴极活性材料的LiCoO2、作为粘合剂的聚偏氟乙烯(PVDF)、以及作为导电 性材料的碳黑混合从而形成混合物，然后向该混合物中加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)以制备 浆料。将所述浆料按一定间隔施加到由铝箔制成的阴极集流体本体的一侧，然后将其按 一定间隔施加到阴极集流体本体的另一侧，以形成多个阴极活性材料图案。将阴极集流体 本体干燥，直至N-甲基吡咯烷酮(NMP)完全挥发，然后进行辊压，其中所述阴极集流体本体 包括形成于其两侧上的多个阴极活性材料图案。将经辊压的阴极集流体本体切割以形成阴极，该阴极包括两个阴极活性材料图 案、以及形成在两个阴极活性材料图案之间的阴极中央未涂敷部。通过激光焊接将由铝制成的阴极片连接到阴极的阴极中央未涂敷部上。将作为阳极活性材料的天然石墨、作为粘合剂的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和羧 甲基纤维素(CMC)混合以形成混合物，然后向该混合物中加水以制备浆料。将所述浆料按一定间隔涂敷到由铜箔制成的阳极集流体本体的一侧上，然后将其 按一定间隔涂敷到阳极集流体本体的另一侧上，以形成多个阳极活性材料图案。将所述阳 极集流体本体干燥，直至作为溶剂的水完全挥发，然后进行辊压，其中所述阳极集流体本体 包括形成在其两侧上的多个阳极活性材料图案。
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将经辊压的阳极集流体本体切割以形成阳极，该阳极包括两个阳极活性材料图 案、以及形成在两个阳极活性材料图案之间的阳极中央未涂敷部。通过激光焊接将由镀镍铜制成的阳极片连接到阳极的阳极中央未涂敷部上。将设置有阴极片的阴极和设置有阳极片的阳极在其间设置有隔板的情况下进行 卷绕，然后将卷绕后的阴极和阳极插入到袋状壳体内，接着向该袋状壳体内充入电解质，从 而制得锂二次电池。通过将LiPFJa入到由碳酸乙烯酯和碳酸二乙烯酯形成的混合溶液中， 从而制得液体电解质作为电解质。比较例将作为阴极活性材料的LiCoO2、作为粘合剂的聚偏氟乙烯(PVDF)、以及作为导电 性材料的碳黑混合从而形成混合物，然后向该混合物中加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)以制备 浆料。将所述浆料施加到由铝箔制成的阴极集流体本体的两侧上，然后将涂敷有浆料的 阴极集流体本体干燥，直至N-甲基吡咯烷酮(NMP)完全挥发，然后进行辊压。将辊压后的 阴极集流体本体切割以形成阴极，该阴极包括一个阴极活性材料图案。通过激光焊接将由铝制成的阴极片连接到阴极集流体本体的一端。将作为阳极活性材料的天然石墨、作为粘合剂的苯乙烯_ 丁二烯橡胶(SBR)和羧 甲基纤维素(CMC)混合从而形成混合物，然后向该混合物中加水以制备浆料。将所述浆料施加到由铜箔制成的阳极集流体本体的两侧上，然后将涂敷有所述浆 料的阳极集流体本体干燥，直至作为溶剂的水完全挥发，然后进行辊压。将辊压后的阳极集 流体本体切割以形成阳极，其包括一个阳极活性材料图案。通过激光焊接将由镀镍铜制成的阳极片连接到阳极集流体本体的一端。将设置有阴极片的阴极和设置有阳极片的阳极在其间设置有隔板的情况下进行 卷绕，然后将卷绕后的阴极和阳极插入到袋状壳体内，接着在该袋状壳体内充入电解质，从 而制得锂二次电池。通过将LiPF6W入到由碳酸乙烯酯和碳酸二乙烯酯形成的混合溶液中， 从而制得液体电解质作为电解质。图8示出了当实施例的锂二次电池的放电率和比较例的锂二次电池的放电率分 别为20CmA和25CmA时，电池电压与放电容量之间的关系。参照图8，当放电率为20CmA时， 可以看出，实施例的锂二次电池的放电容量约为96%，而比较例的锂二次电池的放电容量 约为70%。此外，当放电率为25CmA时，可以看出，实施例的锂二次电池的放电容量约为 92%，而比较例的锂二次电池的放电容量低于40%。因此，从该结果可知，与比较例的锂二 次电池相比，实施例的锂二次电池的放电容量较高，并且在高速放电时，实施例的锂二次电 池与比较例的锂二次电池的放电容量的差异进一步增大。图9示出了当实施例的锂二次电池的放电率和比较例的锂二次电池的放电率分 别为20CmA和25CmA时，温度上升幅度与放电容量之间的关系。参照图9，当放电率为20CmA 和放电率为25CmA时，可以看出，与比较例的锂二次电池相比，实施例的锂二次电池的温度 上升幅度非常小。这是因为，通过缩短实施例的锂二次电池中的电流流动距离，从而使其温 度上升幅度降至最低。图10示出了在实施例的锂二次电池和比较例的锂二次电池中放电容量与放电率 之间的关系。参照图10，可以看出，与比较例的锂二次电池相比，实施例的锂二次电池的高速放电特性更为优异。即，当放电率为IOCmA时，可以看出，实施例的锂二次电池的放电容量约为100%， 而比较例的锂二次电池的放电容量约为90%。此外，当放电率为20CmA(高于IOCmA)时，可 以看出，实施例的锂二次电池的放电容量约为96%，而比较例的锂二次电池的放电容量约 为70%。因此，从该结果可看出，比较例的锂二次电池在高速放电时其放电容量迅速降低， 而实施例的锂二次电池即使在高速放电时也具有高放电容量。图11示出了实施例的锂二次电池和比较例的锂二次电池中温度上升幅度与放电 率之间的关系。参照图11，可以看出，即使在高速放电时，与比较例的锂二次电池相比，实施 例的锂二次电池的温度上升幅度也非常小。这是因为，通过缩短实施例的锂二次电池中的 电流流动距离，从而将其放热现象降至最小程度。作为参考，图11示出了当放电率超过20CmA时，比较例的锂二次电池的温度上升 幅度降低。但是，这只是由于高放电率使电流流动时间非常短而造成的。也就是说，当放电 率超过20CmA时，比较例的锂二次电池作为电池而工作的时间变短，因此，比较例的锂二次 电池的温度上升幅度降低。因此，当电流长时间流动时，比较例的锂二次电池的温度迅速增 加。虽然为了示例而描述了本发明的优选实施方式，但是，本领域技术人员应理解到， 在不偏离由随附的权利要求书所揭示的本发明的范围和精神的条件下，可以进行各种修 改、添加和替换。
1权利要求
一种锂二次电池，包括第一电极，其包括第一集流体和第一活性材料图案，所述第一活性材料图案形成在所述第一集流体上，使得所述第一活性材料图案相对于形成在所述第一活性材料图案之间的第一中央未涂敷部对称设置；第二电极，其包括第二集流体和第二活性材料图案，所述第二活性材料图案形成在所述第二集流体上，使得所述第二活性材料图案相对于形成在所述第二活性材料图案之间的第二中央未涂敷部对称设置；第一电极片，其连接到所述第一中央未涂敷部上；以及第二电极片，其连接到所述第二中央未涂敷部上。
2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，纵向通过所述第一电极中央的中央线位于所述第一中央未涂敷部中，并且 纵向通过所述第二电极中央的中央线位于所述第二中央未涂敷部中。
3.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，当所述第一电极的长度为Al、并且所述第 一电极的纵向上的一端与所述第一电极片的中央处之间的长度为Bl时，Al和Bl满足下述 条件0. 4 < B1/A1 < 0. 6。
4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，当所述第二电极的长度为A2、并且所述第 二电极的纵向上的一端与所述第二电极片的中央处之间的长度为B2时，A2和B2满足下述 条件04 < B2/A2 < 06。
5.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述第一电极包括两个第一活性材料图案，并且形成两个彼此相同的第一活性材料图 案，并且所述第二电极包括两个第二活性材料图案，并且形成两个彼此相同的第二活性材料图案。
6.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，将所述第一电极和所述第二电极在其间设置有隔板的情况下同时进行卷绕，并且 在所述锂二次电池的剖视图中，以所述锂二次电池厚度方向的中央线为基准，所述第 一电极片和所述第二电极片位于同一方向。
7.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，将所述第一电极和所述第二电极在其间设置有隔板的情况下同时进行卷绕，并且 在所述锂二次电池的剖视图中，所述第一电极片和所述第二电极片在所述锂二次电池 的宽度方向上彼此隔开。
8.一种制造锂二次电池的方法，包括 形成第一电极和第二电极；以及将第一电极片连接到所述第一电极上，并且将第二电极片连接到所述第二电极上， 其中，所述第一电极和所述第二电极的形成包括 提供集流体本体；将活性材料按一定间隔以相同的图案施加到所述集流体本体上，以形成多个活性材料图案；以及将所述集流体本体切割成集流体，使得各所述集流体具有多个活性材料图案，从而形 成多个电极，各电极在两个所述活性材料图案之间设置有中央未涂敷部。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在连接所述第一电极片和所述第二电极片时，将 所述第一电极片连接到所述第一电极的中央未涂敷部上，并且将所述第二电极片连接到所 述第二电极的中央未涂敷部上。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，当所述第一电极的长度为Al、并且所述第一电 极的纵向上的一端与第一电极片的中央处之间的长度为Bl时，Al和Bl满足下述条件0. 4 < B1/A1 < 0. 6。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，当所述第二电极的长度为A2、并且所述第二电 极的纵向上的一端与第二电极片的中央处之间的长度为B2时，A2和B2满足下述条件0. 4 < B2/A2 < 0. 6。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括在连接所述电极片之后，将所述第一电极和 所述第二电极在其间设置有隔板的情况下进行卷绕。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述锂二次电池的剖视图中，以锂二次电池 厚度方向的中央线为基准，所述第一电极片和所述第二电极片位于同一方向上。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述锂二次电池的剖视图中，所述第一电极 片和所述第二电极片在所述锂二次电池的宽度方向上彼此隔开。
全文摘要
本发明涉及一种结构和特性得到改善的锂二次电池及其制造方法。本发明的锂二次电池包括第一电极，其具有第一集流体和第一活性材料图案，所述第一活性材料图案形成在所述第一集流体上，使得所述第一活性材料图案相对于形成在所述第一活性材料图案之间的第一中央未涂敷部对称设置；第二电极，其具有第二集流体和第二活性材料图案，所述第二活性材料图案形成在所述第二集流体上，使得所述第二活性材料图案相对于形成在所述第二活性材料图案之间的第二中央未涂敷部对称设置；第一电极片，其连接到所述第一中央未涂敷部上；以及第二电极片，其连接到所述第二中央未涂敷部上。
文档编号H01M10/04GK101939873SQ200980104217
公开日2011年1月5日 申请日期2009年1月23日 优先权日2008年2月5日
发明者吴全根, 李垠周, 李宰明, 韩基洙 申请人:Sk能源株式会社