技术摘要：
根据本发明的一种电极组件，其中，正极和负极交替层叠，并且在所述正极和所述负极之间布置有隔膜，所述电极组件包括：折叠单元，在该折叠单元中负极单元和正极单元交替插入在隔膜的各层之间，所述隔膜的一侧和另一侧在与所述正极和所述负极层叠的方向垂直的方向上以之  全部
背景技术：
与一次电池不同，二次电池是可充电的，并且，紧凑的尺寸和高容量的可能性也很 高。因此，近来，对可充电电池进行了许多研究。随着技术的发展和对移动装置的需求增加， 对作为能源的可充电电池的需求正在迅速增加。 这样的二次电池构造成使得电极组件内置在电池盒(例如，袋、罐等)中。由于其中 正极、隔膜、负极层叠的这种结构，内置在电池盒中的电极组件可重复充电和放电。 图1a是示出通过根据现有技术的电极组件之中的层压和层叠过程来制造待层叠 在电极组件中的单元电芯4的过程的侧视图，并且图1b是示出在图1a中制造的多个单元电 芯4的层叠状态的侧视图。 参照附图，以层压和层叠的方式，连续地退绕以供应以辊的形式卷绕的状态下的 正极1、隔膜3、负极2和隔膜3。此处，正极1和负极2中的每一者均切割成预定尺寸，并且与连 续供应的隔膜3一起移动，以穿过层压装置。在此，正极1具有正极活性材料施加至正极集流 体的表面的结构，并且负极2具有负极活性材料施加至负极集流体的表面的结构。 当穿过层压装置时，可以在正极1、隔膜3、负极2和隔膜3之间施加热和压力以将正 极1、隔膜3、负极2和隔膜3彼此结合。在结合状态下，将彼此相邻的正极1和正极1(彼此相邻 的负极2和负极2)之间切断，从而连续地制造一个单元电芯4，在该单元电芯4中，正极1、隔 膜3、负极2和隔膜3顺序地向下层叠。以预定数量层叠单元电芯4以制造电极组件。 此外，也可以通过Z形折叠方法来制造根据现有技术的电极组件。通过Z形折叠方 法制造的电极组件具有这样的结构，其中，将连续供应的隔膜设置在中央，同时正极和负极 在两侧交替插入，然后折叠成之字形。从韩国专利公报10-2014-0062761、10-2011-0048839 等公知。 在如上所述的层压和层叠方法中，因为待层叠的层彼此结合，所以电极组件与其 它制造方法相比可以具有对抗外部冲击的优异耐久性并且稳定。另一方面，因为工艺按照 电极和隔膜的层叠、层压、切割和单元电芯的层叠的顺序进行，所以工艺数量大于其它工艺 的数量。另一方面，在Z形折叠方法的情况下，与层压和层叠方法相比，加工时间更短，从而 获得更高的生产率。 此外，当工艺数量增加时，每个工艺的容许公差可以累积。例如，在层压和层叠方 4 CN 111557060 A 说　明　书 2/10 页 法中，考虑在层叠电极和隔膜的情况下切割正极和负极时的容许公差和切割成单元电芯时 的容许公差，来确定容许公差。结果，可以减小通过层压和层叠方法制造的电极组件中的容 许公差。因此，存在正极相对于负极的尺寸增大的问题。另一方面，当以Z形折叠方式制造电 极组件时，因为工艺数量少，所以正极的尺寸可以大于负极的尺寸。 即，因为电极组件的容量因正极的尺寸大于负极的尺寸而增加，所以正极的尺寸 优选尽可能地增加。但是，正极的尺寸限制在一定的范围内，以减少正极的劣化和发生短路 的可能性。在此，正极的尺寸由于生产期间的容许公差而进一步减小，但是因为工艺数量增 加(由于容许公差大)，所以层压和层叠的方式进一步限制了正极的尺寸。
技术实现要素：
技术问题 因此，本发明的主要目的是提供一种电极组件，其具有使用Z形折叠方法的电极组 件的优点(由于减少了容许公差，与负极相比，正极的尺寸增大)和使用层压和层叠方法的 电极组件的优点(构成单元电芯的负极、隔膜和正极结合以提高稳定性)。 技术解决方案 用于实现上述目的的本发明包括一种电极组件，其中，正极和负极交替层叠，并且 在所述正极和所述负极之间布置有隔膜，所述电极组件包括：折叠单元，在该折叠单元中负 极单元和正极单元交替插入在所述隔膜的各层之间，隔膜的一侧和另一侧在与正极和负极 层叠的方向垂直的方向上以之字形交替折叠；以及层叠单元，在该层叠单元中均切割成预 定尺寸的正极、隔膜和负极顺序地层叠，其中，在所述负极单元的最外层布置有负极，并且 在所述正极单元的最外层布置有正极，并且所述层叠单元层叠在所述折叠单元的最上层和 最下层中的每一者上。 此外，层叠在所述层叠单元中的正极、隔膜和负极可以在它们之间的接触表面处 彼此结合。可以通过施加热和压力进行所述层叠单元中的所述结合。 当所述层叠单元层叠在所述折叠单元上时，布置在所述层叠单元的最外层的正极 或负极可以是单侧电极，在该单侧电极中活性材料施加至集流体的仅一个表面。 这里，在所述单侧电极中，所述活性材料可以施加至与隔膜接触的表面。即，正极 集流体或负极集流体可以布置在最外层。 在本发明的第一实施方式中，所述负极单元可以是一个负极，并且所述正极单元 可以是一个正极。此外，在所述折叠单元的所述最外层可以层叠负极或正极，并且在层叠单 元的与所述折叠单元接触的层上可以层叠隔膜。 在该实施方式中，所述层叠单元可以是其中层叠有一个正极、一个负极和两个隔 膜的单电芯，其中，所述隔膜中的一者可以层叠在所述正极和所述负极之间，而另一者可以 层叠在与所述折叠单元的所述最外层接触的位置。 在第二实施方式中，隔膜可以层叠在所述折叠单元的最外层上，并且所述层叠单 元可以是单电芯，在该单电芯中层叠有一个正极、一个负极和一个隔膜，其中，所述隔膜可 以层叠在所述正极和所述负极之间。 在第三实施方式中，负极或正极可以层叠在所述折叠单元的一个最外层处，并且 所述隔膜可以层叠在所述最外层中的另一最外层处，层叠在层叠有所述正极或所述负极的 5 CN 111557060 A 说　明　书 3/10 页 所述最外层上的所述层叠单元可以是单电芯，在该单电芯中层叠有一个正极、一个负极和 两个隔膜，其中所述隔膜中的一者层叠在所述正极和所述负极之间，并且所述隔膜中的另 一者可以层叠在与所述折叠单元的所述最外层接触的位置，并且层叠在层叠有所述隔膜的 所述最外层之一上的所述层叠单元可以是单电芯，在该单电芯中层叠有一个正极、一个负 极和一个隔膜，其中，所述隔膜可以层叠在所述正极和所述负极之间。 在前述实施方式中，在所述折叠单元中层叠在所述负极单元和所述正极单元之间 的隔膜的厚度可以不同于层叠在所述层叠单元内的隔膜的厚度。 此外，所述负极单元可以是双电芯，在该双电芯中，在两个最外层的每一者处层叠 负极，并且在负极之间层叠一个或多个正极，并且所述正极单元可以是双电芯，在该双电芯 中在两个最外层的每一者处层叠正极，并且在正极之间层叠一个或多个负极。更详细地，所 述负极单元可以是负极、隔膜、正极、隔膜、负极从最外层开始顺序地层叠的双电芯，并且所 述正极单元可以是正极、隔膜、负极、隔膜、正极从最外层开始顺序地层叠的双电芯。这里， 层叠以构成所述负极单元和所述正极单元中的每一者的正极、隔膜、负极可以在它们之间 的接触表面处彼此结合。 此外，层叠在所述折叠单元中的所述负极单元和所述正极单元之间的隔膜的厚度 可以不同于层叠在所述负极单元和所述正极单元内的隔膜的厚度。 此外，在所述层叠单元中，隔膜可以在与所述层叠单元面对所述折叠单元的方向 相反的一侧处层叠在最外层。 此外，可以顺序地层叠有均切割成预定尺寸的正极、隔膜、负极的层叠单元附加地 层叠在层叠单元的外表面上。在层叠单元中，布置在折叠单元的上部和下部的层叠单元可 以具有相同的层叠结构，并且根据电极组件的规格层叠更多或更少的电极。 此外，根据需要，可以在布置在最上层和最下层的层叠单元之间连续层叠两个或 更多个折叠单元。在此，可以顺序地层叠有均切割成预定尺寸的正极、隔膜和负极的所述层 叠单元插入在连续层叠的所述两个折叠单元之间。层叠单元200可以是其中最上层和最下 层具有相同极性的双电芯，或者可以是其中最上层和最下层具有彼此不同的极性的单电 芯，并且可以具有与布置在折叠单元的上部和下部中的每一者的层叠单元相同的结构。 此外，层叠在所述折叠单元上的所述负极单元可以是一个负极，并且所述正极单 元可以是一个正极，负极的面积可以大于正极的面积，并且隔膜的折叠点与负极之间的间 隙(d)可以小于隔膜的折叠点与正极之间的间隙。 此外，在所述折叠单元中，隔膜的端部可以包括延伸预定长度的延伸部，并且在所 述层叠单元层叠在所述折叠单元的上部和下部之后，所述延伸部可以围绕所述折叠单元和 所述层叠单元，并且所述延伸部的端部可以被结合成固定至所述折叠单元或所述层叠单元 的表面。 此外，由于提供了具有以上技术特征的电极组件，本发明可以附加地提供其中根 据本发明的电极组件嵌入袋中的二次电池以及其中多个二次电池彼此电连接的二次电池 模块。 有益效果 根据具有上述构造的本发明，具有Z形折叠结构的折叠单元(具有以Z形折叠方式 制造的电极组件的结构)和具有层压和层叠结构的层叠单元(具有按照层压和层叠方法制 6 CN 111557060 A 说　明　书 4/10 页 造的电极组件的结构)可以彼此结合。因此，在折叠单元中，正极相对于负极可以增加面积 以增大容量，并且层叠单元可以布置在折叠单元的最外层上以提高稳定性。 此外，可以将布置在层叠单元的最外层的正极或负极设置为单侧电极，在该单侧 电极中活性材料施加至集流体的仅一个表面上以减少由于活性材料的沉淀而导致的劣化， 并且还减少了由于外部冲击而发生短路的可能性。 此外，层叠在折叠单元中的负极单元和正极单元之间的隔膜的厚度可以与层叠在 层叠单元内的隔膜的厚度不同以最小化体积。 本发明可以提供其中隔膜在层叠单元面对折叠单元的方向的相反侧层叠在最外 层的结构；以及其中多个层叠单元附加地层叠以根据所需的二次电池规格提供各种结构的 结构。 两个或更多个折叠单元可以连续层叠。即，当折叠单元的层叠数量增加时，累积公 差可能增加。因此，可以层叠均具有较少的层叠数量的两个折叠单元，以减小累积公差，并 且层叠数量可以增加以增大容量。 另外，在折叠单元中，隔膜的端部可以包括延伸预定长度的延伸部，并且在层叠单 元层叠在折叠单元的上部和下部上之后，延伸部可以围绕折叠单元和层叠单元，并且延伸 部的端部可以被结合成固定至折叠单元或层叠单元的表面，从而防止折叠单元和层叠单元 的晃动并提高对抗外部冲击的耐久性。 此外，本发明可以另外提供其中将根据本发明的电极组件嵌入袋中的二次电池和 其中多个二次电池彼此电连接的二次电池模块。 附图说明 图1a是示出以层压和层叠方式制造单元电芯的状态的侧视图。 图1b是示出层叠图1a中制造的单元电芯以制造电极组件的状态的前视图。 图2是示出制造根据本发明的第一实施方式的电极组件的过程的前视图。 图3是示出制造根据本发明的第二实施方式的电极组件的过程的前视图。 图4是示出制造根据本发明的第三实施方式的电极组件的过程的前视图。 图5a是示出制造根据本发明的第四实施方式的电极组件的过程的前视图。 图5b是示出制造从本发明的第四实施方式衍生的电极组件的过程的前视图。 图6是示出制造根据本发明的第五实施方式的电极组件的过程的前视图。 图7是示出制造根据本发明的第六实施方式的电极组件的过程的前视图。 图8和图9是示出制造根据本发明的第七实施方式的电极组件的过程的前视图。 图10是示出折叠单元中的隔膜的折叠点与负极之间的间隙“d”的前视图。 图11是示出制造根据本发明的第八实施方式的电极组件的过程的前视图。