本發(fā)明涉及卷繞型電極組件、用于制造卷繞型電極組件的方法以及包括該卷繞型電極組件的二次電池，并且具體地，涉及包括柔性膜的卷繞型電極組件、用于制造卷繞型電極組件的方法以及包括該卷繞型電極組件的圓柱形二次電池，該柔性膜使用具有加熱元件的心軸卷繞并且在加熱之后具有預(yù)定程度的剛性。
背景技術(shù)：
1、對于圓柱形電池，卷繞型電極組件通過將具有預(yù)定寬度的長電極卷繞成卷狀來制造。通過將這種卷繞型電極組件插入到電池盒中而制造的圓柱形電池在充電和放電期間經(jīng)歷電極的反復(fù)收縮/膨脹。特別地，當(dāng)電極組件的收縮/膨脹程度由于位于卷繞型電極組件的芯部中的接片(內(nèi)接片，in?tab)或者添加在負(fù)極中的硅基活性材料而增加時，作用在電極組件的芯部部分上的壓力大大增加。
2、同時，圓柱形電池的芯部部分具有用于卷繞卷繞型電極組件的心軸所在的空間，其中，該空間是在組裝圓柱形電池時、比如卷繞型電極組件進(jìn)入電池盒的插入過程和焊接過程中所使用的空的空間、即芯部部分的中空部段。
3、隨著最近低電阻/高容量設(shè)計的增加，卷繞型電極組件越來越多地結(jié)合多個接片或者添加硅基活性材料。這增加了電極組件的芯部部分由于電極組件的收縮/膨脹而變形的可能性，并且具體地，芯部變形、即芯部部分的中空部段的塌陷及其不能保持圓形形狀，導(dǎo)致電池使用壽命劣化，并且還導(dǎo)致位于負(fù)極與正極之間的分隔件破裂，從而由于負(fù)極與正極之間的直接接觸引起的內(nèi)部短路導(dǎo)致發(fā)熱和著火。
4、為了解決由電極組件的變形導(dǎo)致的電池使用壽命劣化、分隔件破裂和內(nèi)部短路發(fā)生的問題，需要開發(fā)一種能夠在對應(yīng)區(qū)域支承芯部部分的中空部段以保持其圓形形狀并抑制內(nèi)部短路的技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、本發(fā)明的一方面是提供一種采用改進(jìn)設(shè)計的卷繞型電極組件、一種用于制造卷繞型電極組件的方法以及包括該卷繞型電極組件的二次電池。
3、然而，本發(fā)明的技術(shù)方面不限于上述方面，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下描述中清楚地理解未提及的其他技術(shù)方面。
4、技術(shù)方案
5、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種卷繞型電極組件，該卷繞型電極組件包括按順序?qū)盈B并卷繞的第一分隔件、負(fù)極、第二分隔件和正極，其中：卷繞型電極組件的芯部部分包括設(shè)置在第一分隔件與第二分隔件之間的柔性膜；柔性膜在縱向方向上的長度為基于卷繞型電極組件的100％內(nèi)周長的100％至150％；柔性膜在加熱之后的拉伸強度為18kgf/mm2至25kgf/mm2；并且第一分隔件、負(fù)極、第二分隔件和正極是使用具有加熱元件的心軸卷繞的。
6、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于制造卷繞型電極組件的方法及通過上述制造方法制造的卷繞型電極組件，該卷繞型電極組件包括按順序?qū)盈B并卷繞的第一分隔件、負(fù)極、第二分隔件和正極，該方法包括：(a)將第一分隔件和第二分隔件卷繞；(b)將柔性膜引入第一分隔件與第二分隔件之間；(c)引入負(fù)極；以及(d)引入正極，其中：柔性膜在縱向方向上的長度為基于卷繞型電極組件的100％內(nèi)周長的100％至150％；柔性膜在加熱之后的拉伸強度為18kgf/mm2至25kgf/mm2；并且卷繞是使用具有加熱元件的心軸執(zhí)行的。
7、根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種二次電池，該二次電池包括：卷繞型電極組件；和用于容納電極組件的電池盒。
8、有益效果
9、根據(jù)本發(fā)明的實施方式的卷繞型電極組件包括柔性膜，該柔性膜使用具有加熱元件的心軸卷繞并且在加熱之后具有預(yù)定程度的剛性，使得芯部部分的中空部段被支承成抵抗在電池充電/放電期間由于電極的收縮/膨脹導(dǎo)致的電極組件的變形而保持其圓形形狀，由此防止正極和分隔件的損壞并且抑制正極與負(fù)極之間的內(nèi)部短路，從而改善電池穩(wěn)定性和使用壽命特性。
10、用于制造根據(jù)本發(fā)明的實施方式的卷繞型電極組件的方法可以以更簡單的方式生產(chǎn)包括在加熱之后具有預(yù)定程度的剛性的柔性膜的卷繞型電極組件，并且由于柔性膜在加熱之前的剛性適合于使用現(xiàn)有的輥對輥處理設(shè)備的連續(xù)過程而確保生產(chǎn)率和經(jīng)濟效率。
11、此外，在根據(jù)本發(fā)明的二次電池中，芯部部分的中空部段被支承成即使在電池充電/放電期間由于電極的收縮/膨脹而導(dǎo)致電極組件變形的情況下也保持其圓形形狀，由此防止正極和分隔件的損壞并且抑制正極與負(fù)極之間的內(nèi)部短路，從而改善電池穩(wěn)定性和使用壽命特性。
12、本發(fā)明的有益效果不限于上述有益效果，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將從本申請的說明書和附圖中清楚地理解未陳述的有益效果。
1.一種卷繞型電極組件，包括按順序?qū)盈B并卷繞的第一分隔件、負(fù)極、第二分隔件和正極，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述柔性膜在加熱之前的拉伸強度為9kgf/mm2至16kgf/mm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述柔性膜在加熱之后的拉伸強度為基于加熱之前的100％拉伸強度的150％至200％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述柔性膜包括選自聚丙烯、聚乙烯、聚酯和聚酰胺中的至少一者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述卷繞型電極組件的所述芯部部分在所述縱向方向上的長度為2圈至3圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述負(fù)極和所述正極都不包括在所述卷繞型電極組件的所述芯部部分內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述柔性膜的一個表面和另一表面不與所述負(fù)極或所述正極直接接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述柔性膜在寬度方向上的長度為基于所述卷繞型電極組件在寬度方向上的100％長度的95％至105％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述柔性膜的厚度為基于所述負(fù)極的100％厚度的5％至20％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述柔性膜的厚度為10μm至50μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞型電極組件，其中，所述正極包括正極集流器和設(shè)置在所述正極集流器的至少一個表面上的正極活性材料層，并且
12.一種用于制造卷繞型電極組件的方法，所述卷繞型電極組件包括按順序?qū)盈B并卷繞的第一分隔件、負(fù)極、第二分隔件和正極，所述方法包括：
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述卷繞在50℃至80℃的溫度下執(zhí)行。
14.一種卷繞型電極組件，所述卷繞型電極組件通過權(quán)利要求12所述的方法制造。
15.一種二次電池，包括：
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的二次電池，其中，所述電池盒為圓柱形形狀。