电极组件和包括该电极组件的二次电池和二次电池模块

本申请是原案申请号为201980005167.8的发明专利申请(国际申请号：PCT/KR2019/009040，申请日：2019年07月22日，发明名称：电极组件)的分案申请。

技术领域

本申请要求于2018年9月19日提交的韩国专利申请No.10-2018-0112395的优先权权益，该韩国专利申请的全部内容特此以引用方式并入。

本发明涉及嵌入二次电池中的电极组件，并且更具体地，涉及这样的电极组件，该电极组件被从隔膜延伸的扩展部或从集电体延伸的扩展部固定以解决根据现有技术以层压和堆叠方式制造之后使用带进行固定的电极组件中出现的问题。

背景技术

与原电池不同，二次电池是可再充电的，另外，尺寸紧凑且容量高的可能性高。因此，最近，正在进行许多关于可再充电电池的研究。随着技术发展和对移动装置的需求增加，对作为能源的可再充电电池的需求正在迅速增加。

这种二次电池被配置为使得电极组件被嵌入电池壳体(例如，袋、罐等)中。因正极/隔膜/负极堆叠的结构，安装在电池壳中的电极组件可被重复充电和放电。

图1a是例示了根据现有技术的电极组件当中的通过层压和堆叠处理制造电极组件的处理的侧视图，图1b是例示了其中顺序层压有正极1、隔膜3、负极2和隔膜3的多个单电池(monocell)层压然后被带5固定的状态的侧视图，并且图1c是例示了其中层压有多个单电池的电极组件被带5固定的状态的平面图。

参照图1a至图1c，以层压和堆叠方式，正极1、隔膜3、负极2和隔膜3被连续地退绕，从而在以卷的形式卷绕的状态下供应。这里，正极1和负极2中的每一个按预定大小与隔膜3切开，并且移动经过层压装置。如图1b中例示的，在正极1和负极2中，正极活性材料和负极活性材料被分别涂覆至正极集电体(中心被表示为对角线的一部分)和负极集电体(中心被表示为X形状的一部分)的两个表面。

当经过层压装置的同时，可以在正极1、隔膜3和负极2之间施加热和压力，以使正极1、隔膜3和负极2彼此结合。在结合状态下，在彼此相邻的正极1和正极1(彼此相邻的负极2和负极2)之间进行切割，以连续地制造其中正极1、隔膜3、负极2和隔膜3被顺序向下层压的一个单电池4。

单电池4按预定数目层压，并且被制造为电极组件。当层压完成时，将单电池4固定，并且带5的端部分别粘附至最上面的单电池和最下面的单电池。

然而，以如上所述的使用带5固定单电池4的方式，带5的端部另外从最上层和最下层伸出，从而造成厚度差。另外，当附接带5时，存在负极2的边缘的一部分(被切割成相对大于正极以实现稳定性)被折叠的问题。

如上所述，由于负极的厚度差和折叠，内部电阻会增加，从而加速电极的劣化。

发明内容

技术问题

因此，本发明的主要目的是提供一种电极组件，在该电极组件中，层压的单电池被稳定地固定，以防止负极的折叠和负极电阻的增大。

技术方案

用于实现以上目的的本发明提供了一种电极组件，在该电极组件中，在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极被重复层压，该电极组件包括：单电池，在所述单电池中，顺序层压所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜，其中，层压至少两个或更多个单电池，其中，在所述单电池中的任一个中，在所述隔膜中的一个上形成在长度上向一侧延伸的扩展部，并且所述隔膜的所述扩展部包围层压为位于最外层处的单电池，以将层压的单电池固定。

在本发明的实施方式中，包括所述扩展部的所述单电池可以是层压在最上层或最下层处的单电池，并且包括所述扩展部的所述隔膜可以是设置在对应单电池中的所述正极和所述负极之间的隔膜。

所述单电池中的每一个可以具有矩形形状，从所述正极延伸的正极接头和从所述负极延伸的负极接头在相反方向上突出，并且所述隔膜的所述扩展部在与所述正极接头或所述负极接头的突出方向垂直的方向上延伸。

在所述单电池中，所述正极与所述隔膜可以彼此结合，并且所述隔膜与所述负极可以彼此结合。

在另一实施方式中，包括其上形成有所述扩展部的所述隔膜的所述单电池可以是层压在最上层处的单电池，并且所述正极可以层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，其中，当所述扩展部包围整个电极组件使得所述扩展部的端部覆盖设置在其上形成有所述扩展部的隔膜上的所述正极时，所述负极可以另外层压在所述扩展部上。

在另一实施方式中，包括其上形成有所述扩展部的所述隔膜的单电池可以是层压在最上层处的单电池，并且所述正极可以层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，其中，所述隔膜可以被另外层压在所述正极上，所述正极层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，并且所述负极可以被另外层压在所述隔膜上。即，该结构与根据以上实施方式的结构的相同之处在于负极处于最上层处，但是与根据以上实施方式的结构的不同之处在于另外层压隔膜。

在另一实施方式中，包括其上形成有所述扩展部的隔膜的所述单电池可以是层压在最上层处的单电池，并且所述正极可以层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上，其中，层压在其上形成有所述扩展部的隔膜上的所述正极是仅向所述正极集电体的一个表面涂覆正极活性材料的单侧正极，并且未涂覆所述正极活性材料的表面可以被设置成面对上侧。

此外，本发明可以另外提供能够容易地应用于根据现有技术的电极组件的实施方式。在实施方式中，可以提供一种其中所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜被顺序层压的单电池，其中，至少两个或更多个单电池可以层压，并且所述隔膜和所述负极可以被顺序地另外层压在层压在最上层处的所述单电池上。这里，另外与所述负极一起层压的所述隔膜可以包括在长度上向一侧延伸的扩展部，并且所述扩展部可以包围层压的单电池和另外层压的负极，以固定所述单电池和所述负极。

如上所述，所述扩展部可以包围层压的单电池，并且通过施加热和压力，可以将所述扩展部的端部结合并固定到预定点。另外，所述扩展部的厚度可以不同于所述隔膜的与所述正极或所述负极接触的其它部分的厚度。另选地，所述扩展部的组分可以不同于所述隔膜的与所述正极或所述负极接触的其它部分的组分。

此外，在平板被插入所述正极和所述负极的一侧或两侧中的状态下，所述隔膜的所述扩展部包围所述单电池使得所述平板在与所述正极和所述负极的层压方向垂直的方向上竖立。

这里，所述平板可以由非导电材料制成，并且当在所述电极组件被插入袋中之后执行密封时，可以防止隔膜卷起或被压缩到袋变窄的部分中。

另选地，所述隔膜的所述扩展部可以包围所述单电池两圈，并且所述平板可以被设置成被插入所述扩展板首先包围的层和所述扩展部其次包围的层之间，并且由具有导热性的金属材料制成。这里，平板可以用作吸收电极中产生的热以降低温度的冷却板。

此外，本发明还提供一种电极组件，在该电极组件中，可以在构成单电池的负极和/或正极的集电体而非隔膜的扩展部上形成(与正极接头和负极接头分开的)扩展部，并且扩展部可以彼此结合，以固定单电池。

即，本发明提供了根据该实施方式的一种电极组件，在所述电极组件中，在负极集电体的表面上涂覆有负极活性材料的负极、隔膜以及在正极集电体的表面上涂覆有正极活性材料的正极被重复层压，该电极组件包括：单电池，在所述单电池中，顺序层压所述正极、所述隔膜、所述负极和所述隔膜，其中，层压至少两个或更多个单电池，其中，所述两个或更多个单电池中的每一个包括正极集电体在长度上向一侧延伸的正极扩展部和负极集电体在长度上向另一侧延伸的负极扩展部，并且所述正极扩展部和所述负极扩展部分别结合到所述正极扩展部和所述负极扩展部，以将层压的单电池固定。

这里，所述正极扩展部和所述负极扩展部可以分别与从所述正极延伸的正极接头和从所述负极延伸的负极接头分开地形成。

所述单电池中的每一个可以具有矩形形状，所述正极接头和所述负极接头可以在相反方向上突出，并且所述正极扩展部彼此结合的部分和所述负极扩展部彼此结合的部分在相反方向上突出，即，在与所述正极接头和所述负极接头垂直的方向上突出。

在另一实施方式中，包括所述正极扩展部和所述负极扩展部的所述单电池可以是所有的层压的单电池，并且在所有的层压的单电池中，所述正极扩展部可以彼此结合，并且所述负极扩展部可以彼此结合。

在另一实施方式中，所述正极可以设置在层压在最上层处的所述单电池的最上层处，并且所述隔膜和所述负极可以另外顺序地层压在位于最上层处的正极上。

在另一实施方式中，包括所述正极扩展部和所述负极扩展部的所述单电池可以是层压在最上层处的单电池和层压在最下层处的单电池，并且在层压在最上层处的单电池和层压在最下层处的单电池之间，可以插入其中层压有多个单电池的子电极组件，其中，在构成所述子电极组件的所述单电池中的任一个单电池中，在所述隔膜中的一个隔膜上可以形成在长度上向一侧延伸的扩展部，并且所述隔膜的所述扩展部可以包围所述子电极组件的所有单电池，以便位于所述子电极组件中的最外层处。

如上所述，在所述正极集电体中，所述正极扩展部的厚度可以不同于涂覆有所述正极活性材料的部分的厚度，并且在所述负极集电体中，所述负极扩展部的厚度可以不同于涂覆有所述负极活性材料的部分的厚度。

在另一实施方式中，所述单电池中的每一个可以具有矩形形状，从所述正极集电体延伸的正极接头可以与所述正极扩展部集成为一体，并且从所述负极集电体延伸的负极接头可以与所述负极扩展部集成为一体，其中，所述正极扩展部可以具有从所述单电池的两侧突出的形状，并且所述负极扩展部可以具有从与所述正极扩展部的突出的两侧相对的两侧突出的形状。

这里，在所述正极扩展部彼此结合的部分以及所述负极扩展部彼此结合的部分中，分别形成在所述正极和所述负极层压的方向上凹进的图案槽。

这里，形成在所述正极扩展部彼此结合的部分中的所述图案槽可以位于与形成在所述负极扩展部彼此结合的部分中的图案槽对称的位置处。

此外，在所述单电池中，所述正极与所述隔膜可以彼此结合，并且所述隔膜与所述负极可以彼此结合。

有益效果

具有上述构造的本发明，由于隔膜的扩展部包围层压的单电池，因此层压的单电池可以得以固定。因此，可以不再用根据现有技术的带，以解决由于负极的厚度和折叠的差异而导致的内部电阻增大和电极劣化的问题。

通过施加热和压力，可以在预定点处结合扩展部，以形成平滑的表面。

隔膜的扩展部的厚度和/或组成可以不同于其它部分的厚度和/或组成，以改善结合力和电解液的浸渍。

因为正极与隔膜彼此结合并且隔膜与负极彼此结合，所以单电池的稳定性高。

另外，可以将平板选择性插入被扩展部包围的区域中，以防止在袋被密封时隔膜受损。当平板由金属材料制成时，可以通过增大散热面积来提供冷却效率。

此外，作为隔膜的替代，在其中正极集电体和负极集电体可以伸长以被固定的电极组件中，可以省略根据现有技术的带，以解决由于负极的厚度差和折叠而导致的内部电阻增大和电极劣化的问题。

附图说明

图1a是例示了根据现有技术的电极组件当中的通过层压和堆叠处理制造电极组件的处理的侧视图。

图1b是例示了其中顺序层压有正极1、隔膜3、负极2和隔膜3的多个单电池4层压然后被带5固定的状态的侧视图。

图1c是例示了其中层压有多个单电池的电极组件被带5固定的状态的平面图。

图2是例示了正极和负极被分别层压在其上形成有扩展部的隔膜的上侧和下侧上以构成单电池的状态的侧视图。

图3a是例示了根据实施方式1的多个单电池层压的状态的侧视图，其中，图2的单电池层压在最上层处，并且最上面的单电池的隔膜扩展部包围整个单电池。

图3b是当从上侧向下观察图3的状态时的平面图。

图3c是例示了根据本发明的实施方式3的多个单电池层压的状态的侧视图，其中，图2的单电池层压在最上层处，并且最上面的单电池的隔膜扩展部包围整个单电池，接着负极被另外层压在隔膜扩展部上。

图3d是例示了根据本发明的实施方式4的以下状态的侧视图：负极层压在包括扩展部的隔膜上，接着，隔膜的扩展部包围整个单电池以成为其中层压有不包括扩展部的多个单电池101的结构，包括扩展部的隔膜层压在单电池101上，并且包括扩展部和负极的隔膜被另外层压成为辅助单元。

图4a是例示了根据本发明的实施方式5的以下状态的侧视图：平板被插入处于图3a的状态下的扩展部所包围的空间中的单电池两侧中的每一个中(即，边缘部分在袋内接触袋的状态)。

图4b是例示了根据本发明的实施方式6的通过在图3a的状态下使扩展部包围整个单电池两圈的状态(即，平板被插入扩展部彼此交叠的部分之间的单电池的两侧中的每一个中的状态)的侧视图。

图5a是例示了在其一侧形成有正极扩展部的正极、隔膜、其另一侧形成有负极扩展部的负极、和隔膜层压以构成单电池的状态的侧视图。

图5b是例示了根据本发明的实施方式7的以下状态的侧视图：图5a的单电池层压，其中，正极扩展部在一侧被彼此结合和固定，并且负极扩展部在另一侧被彼此结合和固定。

图5c是例示了根据本发明的实施方式8的以下状态的侧视图：图5a的单电池层压，其中，正极扩展部在一侧被彼此结合和固定，并且负极扩展部在另一侧被彼此结合和固定，接着，隔膜和负极被另外层压在最上层处。

图5d是例示了根据本发明的实施方式9的以下状态的侧视图：图5a的单电池层压在最上层和最下层处，其中，在层压在最上层和最下层处的单电池中，正极扩展部在一侧被彼此结合和固定，并且负极扩展部在另一侧被彼此结合和固定，接着，具有与图3a的电极组件相同的结构的子电极组件被插入设置在最上层和最下层处的单电池之间。

图6是当从上侧向下观察图5b的状态时的平面图。

图7是例示了正极扩展部和负极扩展部的形状被修改的状态的平面图。

图8是例示了在正极扩展部和负极扩展部中的每一个中形成图案槽的状态的平面图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，使得本发明所属领域的普通技术人员可以容易地执行本发明的技术构思。然而，本发明可以按照不同的方式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的实施方式。

为了清楚地例示本发明，省略了与描述无关的部分，并且在整个说明书中，用相同的附图标记表示相同或相似的部件。

另外，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应该被限制性解释为普通含义或基于字典的含义，而是应该基于发明人可以适当地定义术语概念从而以最佳方式描述和说明他或她的发明的原理被解释为符合本发明范围的含义和概念。

本发明涉及其中重复地层压有负极20、隔膜30和正极10的电极组件，在负极20中，负极活性材料22被涂覆至负极集电体21的表面上，在正极10中，正极活性材料12被涂覆至正极集电体11的表面上。这里，通过包括设置在层压的单电池中的一个中的扩展部的隔膜或者通过将包括扩展部的单电池结合到集电体来固定层压结构从而省略根据现有技术的用于固定的带。下文中，将参照附图来描述根据本发明的实施方式。

[

本发明提供了能够被包括扩展部31的隔膜30固定的电极组件。

图2是例示了以下状态的侧视图：正极10和负极20被分别层压在形成有扩展部31的隔膜30的上侧和下侧上以构成其上层压有(具有如同现有技术的常规大小的)最下面隔膜30的单电池。通过隔膜30被固定的电极组件设置有一个或更多个包括扩展部31的隔膜30。

(实施方式1)

图3a是例示了根据实施方式1的多个单电池100和101层压的状态的侧视图，其中，图2的单电池100层压在最上层处，并且最上面的单电池100的隔膜扩展部31包围整个单电池100和101，并且图3b是当从上侧向下观察图3的状态时的平面图。如图3a和图3b中例示的，通过层压多个单电池100和101来制造根据本发明的实施方式1的电极组件。在除了最上面的单电池100之外的其余单电池101中，从上侧向下顺序层压正极10、隔膜30、负极20和隔膜30，并且可以向将要彼此结合的接触表面中的每一个施加热和/或压力。然而，层压在最上层处的单电池100与单电池101的相同之处在于，正极10、隔膜30、负极20和隔膜30是被顺序层压的。然而，如图2中例示的，单电池100具有形成有扩展部31的结构，该扩展部31具有向隔膜30一侧延伸的长度。

当所有预定数目的单电池100和101层压时，扩展部31可以具有足以包围单电池101和最上面的单电池100的长度。在该实施方式中，尽管当层压单电池100以制造电极组件时包括扩展部31的单电池100层压在最上层处，但是单电池100可以层压在中间层以及最下层处。

如图3中例示地，在把对应单电池(包括扩展部的单电池)层压在最上层处之后，扩展部31包围层压后的所有单电池100和101而处在最外层(使得扩展部经过最下面的单电池下方，以允许扩展部的端部被设置在最上面的单电池上)。另外，如图3a和图3b中例示的，通过施加热和压力，将端部结合到最上面的单电池100的顶表面(即，附图中正极的顶表面)。

这里，可以根据扩展部31的厚度来调节扩展部31的端部的位置，使得可以使最上面的表面上的高度差最小化或者被消除。例如，如果如图3中例示地扩展部31的厚度非常薄，则扩展部31的端部可以优选地被配置为仅覆盖设置在最上层处的正极的约一半，并且如果出现了相当大程度的与扩展部31的厚度相应的高度差，则扩展部31的端部可以优选地被配置为覆盖设置在最上层处的整个正极10或正极活性材料12的涂覆部分(这里，如果该单电池设置在最下层处，则扩展部31的端部优选地被配置为覆盖设置在最上层处的整个负极20或负极活性材料22的涂覆部分)。

需要隔膜30具有适当的厚度，以便将负极20与正极10分开。然而，由于脱离了正极10和负极20之间的扩展部31不需要具有隔膜30所需的厚度，因此扩展部31的厚度可以与包括扩展部31的隔膜30的与正极10或负极20接触的一部分的厚度不同。

另选地，可以用不同的组分制造扩展部31和包括扩展部31的隔膜30的与正极10或负极20接触的一部分。例如，扩展部31可以具有与接触正极10和负极20的那部分相同的厚度，但是不同之处在于，在制造期间添加添加剂，以便能更耐用并容易热结合。

如图3b中例示的，当从上侧观察时，最上面的单电池100具有矩形或正方形形状。这里，从正极10延伸的正极接头10a和从负极20延伸的负极接头20a在彼此相反的方向上突出，并且隔膜30的扩展部31在与正极接头10a或负极接头20a的突出方向垂直的方向上延伸(参见图3a和图3b)。

(实施方式2)

在电极组件中，优选的是，在最外层不设置双侧正极，以便使正极活性材料中包含的锂(Li)的沉淀最小化。更详细地，可以在最外层设置单侧正极或负极，以防止正极活性材料从最外层露出。因此，在本发明中，作为实施方式2，提供了在最外层处设置单侧正极的构造，并且作为实施方式3，提供了在最外层处设置负极20的构造。

即，如同根据实施方式1的电极组件，在根据实施方式2的电极组件中，包括其上形成有扩展部31的隔膜30的单电池100层压在最上层，并且正极10层压在其上形成有扩展部31的隔膜30上。这里，作为层压在其上形成有扩展部31的隔膜30上的最上层的正极10是仅向正极集电体11的一个表面涂覆正极活性材料12的单侧正极。这里，作为最上层的正极10被设置成，使得其上没有涂覆正极活性材料12的表面面对上侧。即，根据实施方式2的电极组件具有与图3a的电极组件相同的构造，即，具有从层压在最上端的正极去除正极集电体11上的正极活性材料12的结构。

(实施方式3)

在根据本发明的实施方式3的电极组件中，在根据实施方式1的电极组件中另外层压负极20，使得负极20被设置在最上层。

即，图3c是例示了根据本发明的实施方式3的多个单电池100和101层压的状态的侧视图，其中，图2的单电池100层压在最上层处，并且最上面的单电池100的隔膜扩展部31包围整个单电池100和101，接着负极20被另外层压在隔膜扩展部上。如图中例示的，根据实施方式3的电极组件具有隔膜30的扩展部31的端部包围并覆盖根据实施方式1的结构中的整个最上面的正极10的结构。另选地，在第三实施方式中，如果隔膜的扩展部31的端部不覆盖整个最上面的正极10，则隔膜30可以另外层压在最上面的正极10上，接着，负极20可以层压在隔膜30上。

(实施方式4)

此外，作为实施方式4，本发明提供了能够更容易地应用于根据现有技术的(层压和堆叠类型的)电极组件的结构。图3d是例示了以下状态的侧视图：层压不包括扩展部的多个单电池101，仅包括扩展部的隔膜30层压在单电池101(而非实施方式1、2和3中的层压在最上端处的单电池)上，负极20另外层压在包括扩展部31的隔膜30上，并且隔膜30的扩展部31包围整个单电池101。

即，在该实施方式中，包括扩展部31的隔膜30另外层压在最上层处，而非在图1b的电极组件中去除带5，隔膜30另外层压在最上层处，负极20层压在隔膜30上，并且扩展部31包围整个单电池101并且另外层压在最上面的负极20处，以固定电极组件。

(实施方式5)

此外，本发明另外提供了以下结构作为实施方式5和6：平板40被嵌入使得电极组件的结构更坚固，并且电极组件被嵌入在袋50中，以防止隔膜30被卡在当袋50被密封或受损时变窄的空间中。

即，在根据实施方式5的电极组件中，平板40被另外安装在被扩展部31包围的内部空间中。图4a是例示了根据本发明的实施方式5的平板40被插入处于图3a的状态下的扩展部31所包围的空间中的单电池两侧中的每一个中的状态(即，边缘部分在袋50内接触袋50的状态)的侧视图。参照附图，由于平板40被固定成在垂直方向上竖立在负极20和正极10中，因此当收集袋50时平板40可以在垂直方向上支承压力，并且当被扩展部31包围时可以用作支承件。由于平板40具有平板形状，因此平板40还具有改善电极组件的对准程度的效果。

在该实施方式中，板40由不导电的材料制成，以防发生短路。即，平板40可以被设置为一种绝缘板。在某些情况下，袋内的铝在密封部中被暴露。如果设置了这种绝缘板，则可以防止露出的铝和电极组件彼此接触的问题。

(实施方式6)

在本发明中，根据实施方式6的电极组件与实施方式5的电极组件的相同之处在于，设置了平板40。然而，平板40由具有导热性的金属材料制成，以提供与吸收在负极20和正极10中产生的热以降低温度的冷却板相同的功能。另外，平板40被设置成与正极10和负极20分开，以防因平板40而短路。

图4b是例示了根据本发明的实施方式6的通过在图3a的状态下使扩展部31包围整个单电池两圈的状态(即，平板40被插入扩展部31彼此交叠的部分之间的单电池的两侧中的每一个中的状态)的侧视图。如图中例示的，扩展部31具有双重包围结构，使得平板40设置在与正极10和负极20分开的空间中，并且平板被设置成是通过旋转扩展部31而形成的。

在根据该实施方式的结构中，平板40可以在不增加电极组件高度的情况下改善对负极20和正极10的冷却性能。

如上所述，当平板40被垂直设置时，各自由金属材料制成的正极集电体11和负极集电体21可以将热传导到平板40(因为即便正极集电体11和负极集电体21被隔膜分开，它们也靠近地设置)。因此，当与平板40在与电极相同的方向上层压的结构相比时，可以改善散热效率。即，在平板40在与电极相同的方向上层压的结构中，仅设置在上层和下层处的电极可以吸收热。然而，在平板40垂直地竖立的结构中，正极集电体11和负极集电体21的所有端部彼此接触，以改善冷却性能。

[

另外，本发明提供了以下结构：正极集电体11和负极集电体21(而不是隔膜30的扩展部31)延伸，使得正极集电体11的扩展部11a被彼此结合和固定，并且负极集电体21的扩展部21a被彼此结合和固定。图5a是例示了其中在其一侧形成有正极扩展部11a的正极10、隔膜30、其另一侧形成有负极扩展部21a的负极20和隔膜30层压以构成单电池200的状态的视图。即，具有上述结构的电极组件的特征在于，至少两个或更多个包括正极扩展部11a和负极扩展部21a的单电池200层压。这里，正极扩展部11a被彼此结合和固定，并且负极扩展部21a被彼此结合和固定。

这里，正极扩展部11a和负极扩展部21a可以如图6中例示地与正极接头10a和负极接头20a分开形成，或者可以如图7中例示地一体地形成。这里，即使一体形成，正极接头10a和负极接头20a的面积也可以增大(即，结合面积增大)，以提供更稳定的固定力。

(实施方式7)

图5b是例示了根据本发明的实施方式7的以下状态的侧视图：图5a的单电池层压，其中，正极扩展部11a在一侧被彼此结合和固定，并且负极扩展部21a在另一侧被彼此结合和固定。

如图中例示的，根据该实施方式的电极组件是通过层压多个单电池200来构造的，在单电池20中顺序层压有正极10、隔膜30、负极20和隔膜30。另外，单电池中的至少最上面和最下面的单电池200中的每一个包括正极扩展部11a和负极扩展部21a，在正极扩展部11a中，正极集电体11在长度上向一侧延伸，并且在负极扩展部21a中，负极集电体21在长度上向另一侧延伸。正极扩展部11a和负极扩展部21a分别结合到其它单电池200的正极扩展部11a和负极扩展部21a，以固定层压的单电池。这里，如图6中例示的，在该实施方式中，正极扩展部11a和负极扩展部21a分别与从正极10延伸的正极接头10a和从负极20延伸的负极接头20a分开地形成。

即，在该实施方式中，单电池200具有矩形形状。另外，正极接头10a和负极接头20a在相反方向上突出，并且正极扩展部11a彼此结合的部分与负极扩展部21a结合的部分在相反方向上突出。另外，正极接头10a和负极接头20a在彼此垂直的方向上突出。

在该实施方式中，至少最上面的单电池和最下面的单电池可以是其中形成有正极扩展部11a和负极扩展部21a的单电池。即，在所有层压的单电池200中都形成正极扩展部11a和负极扩展部21a。另外，所有正极扩展部11a可以彼此结合，并且所有负极扩展部21a可以彼此结合。

可以通过焊接执行正极扩展部11a之间以及负极扩展部21a之间的结合。另选地，可以执行激光焊接，但是优选的是，根据正极集电体11a和负极集电体21a的厚度来执行超声焊接(通常，这是焊接正极接头和负极接头的焊接方法)。

(实施方式8)

如上所述，在该实施方式中，出于使正极活性材料中包含的锂(Li)的沉淀最小化的目的，隔膜30和负极20被另外设置在最上层处，以便在最外层中的每一个处不包括双侧正极的布置。

图5c是例示了以下状态的侧视图：图5a的单电池层压，其中，正极扩展部11a在一侧被彼此结合和固定，并且负极扩展部21a在另一侧被彼此结合和固定，接着，隔膜30和负极20另外层压在最上层处。如图中例示的，根据该实施方式的电极组件具有与根据实施方式7的电极组件相同的构造，不同之处在于在最上层处添加有一个隔膜30和一个负极20。即，在该实施方式中，正极10位于层压在最上层处的单电池200的最上层处，并且隔膜30和负极20被顺序堆叠在位于最上层处的正极10上。

为此，可以使用辅助单元。可以设置其中一个负极和一个隔膜彼此结合的辅助单元，然后，还可以在层压的单电池200的最上层处层压辅助单元。

(实施方式9)

此外，本发明提供了其中通过集电体的扩展部进行的固定方法和通过隔膜的扩展部进行的固定方法彼此结合的结构作为实施方式9。图5d是例示了以下状态的侧视图：图5a的单电池200层压在最上层和最下层处，其中，在层压在最上层和最下层处的单电池200中，正极扩展部11a在一侧被彼此结合和固定，并且负极扩展部21a在另一侧被彼此结合和固定，接着，具有与图3a的电极组件相同的结构的子电极组件被插入设置在最上层和最下层处的单电池200之间。

在该实施方式中，其中形成有正极扩展部11a和负极扩展部21a的单电池是层压在最上层处的单电池200和层压在最下层处的单电池200。其中层压有多个单电池的子电极组件被插入最上面的单电池200和最下面的单电池200之间。这里，子电极组件具有与根据实施方式1的电极组件相同的构造。

即，在子电极组件中，在层压在最上面的单电池中的隔膜30上形成在长度上向一侧延伸的扩展部31，并且隔膜30的扩展部31包围子电极组件的所有单电池，以便位于子电极组件中的最外层处。在该构造中，可以防止正极扩展部11a或负极扩展部21a接触电极组件内的单独的电极(正极或负极)。当正极扩展部11a或负极扩展部21a接触电极组件内的单独的电极时，可能发生短路故障。因此，上述构造可以防止发生短路。

在通过形成在集电体上的扩展部执行固定的、根据实施方式7至9的电极组件中，由于同种的正极扩展部11a和负极扩展部21a被集中以彼此结合，因此正极扩展部11a和负极扩展部21a可以提供与如上所述被集中以彼此结合的相应正极接头10a和相应负极接头20a的固定力分开的固定力。

此外，在以上的实施方式中，根据待涂覆的活性材料12和22的厚度和特性来设计正极集电体11和负极集电体21，并且将正极集电体11和负极集电体21制造成满足电极组件所需的条件。因此，难以改变厚度。然而，未涂覆正极活性材料12和负极活性材料22的正极扩展部11a和负极扩展部21a的厚度限制相对较小。

因此，在本发明中，在正极集电体11和负极集电体21中，正极扩展部11a和负极扩展部21a的厚度可以分别与涂覆有活性材料12和22的那些部分的厚度不同。即，正极扩展部11a和负极扩展部21a中的每一个可以在结合部分处具有薄厚度，或者被制造成比涂覆有活性材料的部分的厚度薄，以便在被结合之后垂直地弯曲。另一方面，正极扩展部11a和负极扩展部21a中的每一个可以被制造成比涂覆有活性材料的部分的厚度厚，以便更坚固地支承单电池的移动。

图6是当从上侧向下观察图5b的状态时的平面图，图7是例示了正极扩展部和负极扩展部的形状被修改的状态的平面图，并且图8是例示了在正极扩展部和负极扩展部中的每一个中形成图案槽的状态的平面图。

如图中例示的，根据实施方式7至9的单电池200也可以具有如同根据实施方式1的单电池100的矩形或正方形的形状。

这里，如图6中例示的，从正极10延伸的正极接头10a和从负极20延伸的负极接头20a在相反方向上突出，并且正极扩展部11a彼此结合的部分与负极扩展部21a结合的部分在相反方向上突出。另外，正极接头10a和负极接头20a在彼此垂直的方向上突出。如同正极接头10a和负极接头20a，由于正极扩展部11a和负极扩展部21a是分别从正极集电体11和负极集电体21延伸的部分，因此正极扩展部11a和负极扩展部21a也可以用作电流通过其流向电极组件的端子。即，作为正极接头10a和负极接头20a的替代，电连接到外部装置的点可以分别是正极扩展部11a和负极扩展部21a。

此外，由于正极接头10a和负极接头20a与正极扩展部11a和负极扩展部21a可以提供相同的功能，因此上述构成可以被集成在一个主体中，而不进行单独的分类。即，如图7中例示的，从正极集电体11延伸的正极接头10a与正极扩展部11a被一体形成，并且从负极集电体21延伸的负极接头20a与负极扩展部21a被一体形成(相反，可以省略正极接头和正极扩展部中的任一个以及负极接头和负极扩展部中的仅一个)。

这里，为了确保每个单电池200的固定力(以提供足够的结合力)，在该实施方式中，正极扩展部11a具有从单电池的两侧突出的形状，并且负极扩展部21a具有从与正极扩展部11a的突出两侧相对的两侧突出的形状。

另外，沿着正极10和负极20层压的方向(即，在厚度方向上)凹进的图案槽11b和21b形成在正极扩展部11a彼此结合的部分以及负极扩展部21a彼此结合的部分中。即，如图8中例示的，多个图案槽11b和21b可以形成在正极扩展部11a彼此结合的部分以及负极扩展部21a彼此结合的部分中。可以利用图案槽11b和21b作为在电极组件被嵌入袋中之前供提供诸如冷却剂这样的附加功能的装置插入的空间。在该实施方式中，形成在正极扩展部11a彼此结合的部分中的图案槽11b可以设置在与形成在负极扩展部21a彼此结合的部分中的图案槽21b对称的位置处。

具有如上所述的技术特征的本发明被配置为通过利用隔膜30的扩展部31包围层压的单电池来固定层压的单电池，并且通过将正极扩展部11a彼此结合并且将负极扩展部21a彼此结合来固定单电池。因此，由于省略了根据现有技术的带，可以解决由于厚度差和负极的折叠导致的内部电阻增大问题和电极劣化问题。

通过施加热和压力，可以在预定点处结合扩展部31，以形成平滑的表面。

隔膜的扩展部31的厚度和/或组分可以不同于其它部分的厚度和/或组分，以改善贴合和电解液的浸渍。另外，正极扩展部11a和负极扩展部21a中的每一个的厚度可以不同于其它部分(涂覆有活性材料的部分)中的每一个的厚度，因此，焊接部分的焊接性能和大小可以在必要时以各种方式变化。

因为正极与隔膜彼此结合并且隔膜与负极彼此结合，所以单电池的稳定性高。

另外，可以将平板40选择性地插入被扩展部31包围的区域中，以改善冷却效率和支承力。此外，由于冷却剂被选择性地插入到形成有图案槽11b和21b的部分中，因此可以改善冷却效率。

此外，因为提供了具有以上技术特征的电极组件，因此本发明可以另外提供根据本发明的电极组件嵌入在袋中的二次电池以及多个二次电池彼此电连接的二次电池模块。

虽然已经参照特定实施方式描述了本发明的实施方式，但是本领域的技术人员应该清楚，在不脱离随附权利要求书限定的本分明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和修改。