電極組裝體、包括該電極組裝體的電池及電池的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)，更詳細(xì)地，涉及電極組裝體、包括該電極組裝體的電池及電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)達(dá)，便攜式電子裝置產(chǎn)業(yè)正在膨脹，且因環(huán)境保護(hù)及資金枯竭而需開(kāi)發(fā)替代能源，從而對(duì)電池產(chǎn)業(yè)的研宄日益活躍。作為代表性的電池，由于鋰一次電池與以往的水溶液類電池相比，為高電壓，能量密度高，因此有利于小型化及輕量化。這種鋰一次電池用于便攜式電子裝置的主電源或備用電源等多種用途。
[0003]二次電池為能夠使用可逆性優(yōu)秀的電極材料來(lái)進(jìn)行充放電的電池。上述二次電池可根據(jù)外觀來(lái)分為圓筒形和角形，可根據(jù)正極及負(fù)極物質(zhì)來(lái)分為鎳-氫(N1-MH)電池、鋰(Li)電池，鋰離子(L1-1on)電池等。這種二次電池不僅用于如手機(jī)、筆記本型個(gè)人電腦、移動(dòng)型顯示器等小型電池，而且用于電動(dòng)汽車電池、混合動(dòng)力汽車所使用的中、大型電池，二次電池的適用范圍漸漸擴(kuò)大。因此，電池需要具有輕量、高的能量密度、優(yōu)秀的充放電速度、充放電效率及循環(huán)特性、高的穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供不僅能量密度高，而且充放電效率、充放電速度及循環(huán)特性優(yōu)秀，進(jìn)而易于形狀變化、容量調(diào)節(jié)及卷繞工序的電池的電極組裝體。
[0006]并且，本發(fā)明所要解決的再一技術(shù)問(wèn)題在于，提供包括具有如上所述的優(yōu)點(diǎn)的電極組裝體，能夠容易地進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)，且冷卻性能優(yōu)秀的電池。
[0007]并且，本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于，提供具有如上所述的優(yōu)點(diǎn)的電池的制造方法。
[0008]解決問(wèn)題的手段
[0009]用于實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問(wèn)題的發(fā)明一實(shí)施例的電池的電極組裝體包括:電絕緣層，具有第一表面及與上述第一表面相反的第二表面；第一電極，形成于上述電絕緣層的上述第一表面；第一引線，與上述第一電極電連接，并向與上述電絕緣層的外側(cè)延伸；第二電極，形成于上述電絕緣層的上述第二表面；第二引線，與上述第二電極電連接，并向與上述第一引線相反的上述電絕緣層的外側(cè)延伸，以及分離膜，緊貼于上述第一電極及第二電極中的至少一個(gè)。
[0010]上述電絕緣層可包括:基座部，具有上述第一表面及上述第二表面；第一防漏部，沿著上述基座部中的上述第一表面的邊緣，以相對(duì)厚的方式形成；以及第二防漏部，沿著上述基座部中的上述第二表面的邊緣，以相對(duì)厚的方式形成。上述第一防漏部可以形成于上述第一電極及上述第一引線的外側(cè)。
[0011 ] 上述第一電極可以包括形成于上述第一表面的第一集電層以及形成于上述第一集電層的第一活性物質(zhì)層。上述第一引線可以直接與上述第一集電層電連接。上述第一引線能夠與上述第一集電層形成為一體。上述第二防漏部可以形成于上述第二電極及上述第二引線的外側(cè)。
[0012]上述第二電極可以包括形成于上述第二表面的第二集電層以及形成于上述第二集電層的第二活性物質(zhì)層。上述第二引線可以直接與上述第二集電層電連接。上述第二引線能夠與上述第二集電層形成為一體。
[0013]上述第一引線及上述第二引線可以向上述分離膜的外側(cè)延伸。上述電絕緣層可以包含具有可撓性的天然的可撓性樹(shù)脂類材料或合成的可撓性樹(shù)脂類材料。
[0014]上述電極組裝體能夠以使上述電絕緣層構(gòu)成最內(nèi)層、中間層及最外層的方式卷繞。上述第一引線可設(shè)有多個(gè)，多個(gè)上述第一引線可相互電連接；上述第二引線可設(shè)有多個(gè)，多個(gè)上述第二引線可相互電連接。
[0015]本發(fā)明一實(shí)施例的電池包括:上述的電極組裝體；卷芯，上述電極組裝體卷繞于卷芯；以及殼體，用于收容上述電極組裝體及上述卷芯。
[0016]上述卷芯可以為內(nèi)部空的圓筒形或角形的管。上述卷芯及上述殼體可在不與上述電極組裝體相接觸的表面形成有絕緣被膜。
[0017]本發(fā)明還可包括第一端子部，上述第一端子部形成于上述卷芯及上述殼體的一偵牝并與上述第一引線電連接。上述第一端子部包括:第一蓋，用于覆蓋上述卷芯及上述殼體；突起，從上述第一蓋向外側(cè)延伸；以及第一端子，與上述第一蓋及上述突起相結(jié)合，并與上述第一引線電連接。
[0018]本發(fā)明還可包括第二端子部，上述第二端子部形成于上述卷芯及上述殼體的另一偵牝并與上述第二引線電連接。上述第二端子部包括:第二蓋，用于覆蓋上述卷芯及上述殼體；以及第二端子，與上述蓋相結(jié)合，并與上述第二引線電連接。
[0019]本發(fā)明還可包括:第一端子部，形成于上述卷芯及上述殼體的一側(cè)，并與上述第一引線電連接，以及第二端子部，形成于上述卷芯及上述殼體的另一側(cè)，并與上述第二引線電連接；上述第一端子部及上述第二端子部可以為能夠相互結(jié)合及分離的形態(tài)。
[0020]上述第一、第二端子部中的至少一個(gè)可以與電壓檢測(cè)部相結(jié)合。上述第一、第二端子部中的至少一個(gè)可以與溫度檢測(cè)部相結(jié)合。
[0021]本發(fā)明一實(shí)施例的電極組裝體的制造方法包括:形成電極組裝體的步驟，上述電極組裝體包括:電絕緣層，具有第一表面及與上述第一表面相反的第二表面，第一電極，形成于上述電絕緣層中的上述第一表面，第一引線，與上述第一電極電連接，向上述電絕緣層的外側(cè)延伸，第二電極，形成于上述電絕緣層中的上述第二表面，第二引線，與上述第二電極電連接，向與上述第一引線相反的上述電絕緣層的外側(cè)延伸，以及分離膜，緊貼于上述第一電極及第二電極中的至少一個(gè)；以使上述第一電極和上述第二電極隔著上述分離膜相向而形成電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域的步驟方式，以將卷芯為卷繞軸的卷結(jié)構(gòu)卷繞上述電極組裝體的步驟，以及將卷繞于上述卷芯的電極組裝體與殼體相結(jié)合的步驟。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，由于電極組裝體設(shè)置為電絕緣層的第一表面和第二表面包括相互不同的電極的單一結(jié)構(gòu)體，因此，只通過(guò)將上述分離膜介于上述第一電極和上述第二電極之間并以相向的方式卷繞，也能夠形成電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域。
[0024]并且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于與金屬不同，具有既薄又具有可撓性的電絕緣層可以用作支撐體，因此，使隨著厚度的增加而降低加工性的金屬集電層薄膜化，來(lái)減少整個(gè)電極組裝體的體積，結(jié)果，電池的能量密度可以提高。并且，由于卷芯起到卷繞軸的功能，因此，當(dāng)形成卷結(jié)構(gòu)的電極組裝體時(shí)，加工性可能因上述卷芯而得到提高。
[0025]并且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，能夠在以卷形態(tài)體現(xiàn)的第一電極、第二電極中的至少一個(gè)形成有多個(gè)引線，從而使電流路徑變短，減少電池的內(nèi)部電阻，由此能夠提高電池的充放電速度及效率、循環(huán)特性。
[0026]并且，本發(fā)明一實(shí)施例的電池由于能夠通過(guò)管形態(tài)的卷芯使空冷式或水冷式制冷劑通過(guò)，因而能夠提供冷卻性能或放熱性能得到提高的電池。進(jìn)而，當(dāng)多個(gè)電池相連接來(lái)構(gòu)成模塊或包時(shí)，這種卷芯起到中心支撐體或中心結(jié)構(gòu)體的功能，由此能夠提高電池的機(jī)構(gòu)剛性。
[0027]并且，本發(fā)明一實(shí)施例的電池由于第一端子部及第二端子部以能夠相互結(jié)合和/或分離的形態(tài)形成，因此，多個(gè)電池能夠易于并聯(lián)或串聯(lián)。
[0028]并且，本發(fā)明一實(shí)施例的電池由于在第一端子部、第二端子部中的一個(gè)結(jié)合電壓檢測(cè)部和/或溫度檢測(cè)部，因此，電池能夠容易地與電池管理裝置(Battery MonitoringSystem)電連接。
[0029]并且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，能夠提供如下的電極組裝體的制造方法，即，電極組裝體的結(jié)構(gòu)能夠得到簡(jiǎn)化，將既薄又具有可撓性的電絕緣層作為支撐體來(lái)使金屬集電層薄膜化，有助于卷芯的卷繞，容易進(jìn)行用于封裝電池的卷繞工序，易于調(diào)節(jié)形狀和容量。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為示出本發(fā)明一實(shí)施例的電極組裝體的剖視圖。
[0031]圖2a及圖2b為從圖1所示的電極組裝體的上部側(cè)IIA及下部側(cè)IIB觀察的俯視圖及仰視圖。箭頭A表示與圖1相同的卷繞軸方向。
[0032]圖3a及圖3b示出本發(fā)明一實(shí)施例的電極組裝體具有以卷繞軸方向?yàn)橹行木砝@的卷結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖3b為沿著圖3a所示的線III A-1II B來(lái)截取的剖面的擴(kuò)大圖。
[0033]圖4為示出本發(fā)明一實(shí)施例的電極組裝體及卷芯與殼體相結(jié)合的狀態(tài)的剖視圖。
[0034]圖5為示出設(shè)于包括本發(fā)明一實(shí)施例的卷結(jié)構(gòu)的電池的一側(cè)的第一端子部的俯視圖VA和沿著線VB-Vb’截取的擴(kuò)大剖視圖VB。
[0035]圖6為示出設(shè)于包括本發(fā)明一實(shí)施例的卷結(jié)構(gòu)的電池的另一側(cè)的第二端子部240的俯視圖VIA和沿著線VIB-VIB’截取的擴(kuò)大剖視圖VIB。
[0036]圖7a為本發(fā)明一實(shí)施例的電池的剖視圖，圖7b為電池的立體圖。
[0037]圖8為示出多個(gè)電池串聯(lián)的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
[0039]本發(fā)明的實(shí)施例為了使本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更完整地說(shuō)明本發(fā)明而提供，以下實(shí)施例能夠變形為多種不同形態(tài)，本發(fā)明的范圍并不局限于以下實(shí)施例。反而，這些實(shí)施例使本發(fā)明更加充實(shí)且完整，并為了向本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更完整地傳達(dá)本發(fā)明的思想而提供。
[0040]并且，在以下的附圖中，為了說(shuō)明的便利及明確性，各層的厚度或大小有所夸張，且附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的要素。如在本說(shuō)明書所示，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括所列舉的相關(guān)項(xiàng)目中的一個(gè)及一個(gè)以上的所有組合。
[0041]本說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)用于說(shuō)明特定實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明。如在本說(shuō)明書所示，只要在文脈上沒(méi)有明確指出其他情況，單數(shù)的形態(tài)可以包括復(fù)數(shù)的形態(tài)。并且，在本說(shuō)明書中所使用的“包括(comprise) ”和/或“包含(comprising) ”用于對(duì)所提及的形狀、步驟、動(dòng)作、部件、要素和/或它們的組合的存在進(jìn)行特定，并不用于排除一個(gè)以上的其他形狀、數(shù)字、步驟、動(dòng)作、部件、要素和/或它們的組合的存在或附加。
[0042]在本說(shuō)明書中，第一、第二等的術(shù)語(yǔ)為了說(shuō)明多種部件、部品、區(qū)域、層和/或部分而使用，但這些部件、部品、區(qū)域、層和/或部分不局限于這些術(shù)語(yǔ)是顯而易見(jiàn)的。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用于區(qū)分一個(gè)部件、部品、區(qū)域、層和/或部分和其他部件、部品、區(qū)域、層和/或部分。因此，以下要說(shuō)明的第一部件、部品、區(qū)域、層和/或部分在不脫離本發(fā)明的啟示的情況下也可指稱第二部件、部品、區(qū)域、層和/或部分。
[0043]并且，本說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)“分離膜”包括在使用與上述分