專利名稱：二次電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及二次電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著電子通訊和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，對于許多實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)了便攜式電子設(shè)備作 為電源。通常，二次電池包括通過正電極板、負(fù)電極板和設(shè)置在電極板之間的隔離器 (separator)配置的電極組件。

發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)方面是確保電極板之間的一致性的二次電池。另一方面是包括一致地設(shè)置在電極板上的電極涂覆部分的二次電池。再一方面是制造二次電池的電極板的方法，其中在預(yù)定區(qū)域包括電極涂覆部分的 母電極集電器被沖壓以形成包括電極接頭的電極板，使得電極涂覆部分的傾斜部分設(shè)置在 電極接頭的預(yù)定位置。又一方面是二次電池，包括第一電極板，包括第一電極集電器和設(shè)置在第一電極 集電器的至少一個(gè)表面上的第一電極涂覆部分；第二電極板，包括第二電極集電器和設(shè)置 在第二電極集電器的至少一個(gè)表面上的第二電極涂覆部分；以及隔離器，設(shè)置在第一電極 板和第二電極板之間并使第一電極板和第二電極板電絕緣，其中第一電極板包括第一電極 接頭，第一電極接頭從第一電極集電器的側(cè)表面延伸，第一電極涂覆部分延伸到第一電極 接頭的延伸區(qū)域，第二電極板包括第二電極接頭，第二電極接頭從第二電極集電器的側(cè)表 面延伸，第二電極涂覆部分延伸到第二電極接頭的延伸區(qū)域。第一電極接頭可包括從第一電極涂覆部分的延伸區(qū)域延伸并傾斜的傾斜部分。第二電極接頭可包括從第二電極涂覆部分的延伸區(qū)域延伸并傾斜的傾斜部分。第一電極涂覆部分的傾斜部分可傾斜從而與從第一電極涂覆部分的延伸區(qū)域的 表面延伸的延伸線形成銳角，且第二電極涂覆部分的傾斜部分可傾斜從而與從第二電極涂 覆部分的延伸區(qū)域的表面延伸的延伸線形成銳角。第一或第二電極涂覆部分的傾斜部分可設(shè)置于在相應(yīng)的第一或第二電極接頭上 設(shè)置的延伸區(qū)域與相應(yīng)的第一或第二電極接頭的非涂覆部分之間。第一或第二電極涂覆部分的傾斜部分可僅設(shè)置在相應(yīng)的第一或第二電極接頭的 預(yù)定位置。二次電池還可包括電極組件，該電極組件包括以多層結(jié)構(gòu)疊置的多個(gè)單位電極組 件，其中每個(gè)單位電極組件包括第一電極板和第二電極板以及隔離器。二次電池還可包括電極組件，該電極組件通過以果子凍卷形狀卷繞第一電極板和 第二電極板及隔離器而形成。二次電池還可包括電極組件，該電極組件通過將第一電極板和第二電極板及隔離器彎曲成Z字形而形成。二次電池還可包括罐，容置電極組件，并在一側(cè)具有開口 ；絕緣板，通過罐的開 口插入并具有第一通孔和第二通孔，第一電極接頭和第二電極接頭分別穿過所述第一通孔 和第二通孔；蓋板，密封罐的開口并包括電極端子和板電極，電極端子電連接到延伸穿過第 一通孔的第一電極接頭，板電極與電極端子絕緣并電連接到延伸穿過第二通孔的第二電極 接頭；及保護(hù)電路模塊，設(shè)置在蓋板上并電連接到電極端子和板電極，并包括控制器件和外 部端子，該控制器件控制二次電池的充電/放電，外部端子將二次電池電連接到外部裝置。二次電池還可包括袋，包括主體和覆蓋主體的蓋，主體包括容置電極組件的容置 部分；及保護(hù)電路模塊，連接到電極組件的第一電極接頭和第二電極接頭的延伸區(qū)域，并包 括控制器件和外部端子，控制器件控制二次電池的充電/放電，外部端子將二次電池電連 接到外部裝置，其中主體的邊緣和蓋的邊緣包括密封容置部分的密封部分。另一方面是制造二次電池的電極板的方法，該方法包括制備母電極集電器；將 母電極集電器的預(yù)定區(qū)域涂覆成母電極涂覆部分；對母電極涂覆部分的傾斜部分鼓風(fēng)；及 沖壓涂覆成母電極涂覆部分的母電極集電器從而形成電極板，使得母電極涂覆部分的傾斜 部分設(shè)置在電極板的電極接頭的預(yù)定部分上。電極板可包括通過沖壓母電極集電器形成的電極集電器；及通過沖壓母電極集 電器形成的電極接頭，電極接頭從電極集電器的表面延伸。對傾斜部分鼓風(fēng)可包括使形成在母電極集電器上的母電極涂覆部分的傾斜部分 傾斜。對傾斜部分鼓風(fēng)可包括使形成在母電極集電器上的母電極涂覆部分的傾斜部分 傾斜從而與母電極集電器形成銳角?？蛇M(jìn)行母電極集電器的沖壓，使得電極板的電極涂覆部分和電極集電器部分地包 括母電極涂覆部分的中間部分，且使得電極板的電極接頭從電極集電器的側(cè)表面延伸并部 分地包括母電極涂覆部分的中間部分、連接到中間部分的傾斜部分、及母電極集電器的非 涂覆部分。另一方面是二次電池，該二次電池包括第一電極板，具有兩個(gè)相反表面，其中第 一電極板包括第一電極集電器和設(shè)置在第一電極集電器的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上 的第一電極涂覆部分；第二電極板，具有兩個(gè)相反表面，其中第二電極板包括第二電極集電 器和設(shè)置在所述第二電極集電器的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上的第二電極涂覆部分；及 隔離器，設(shè)置在第一電極板和第二電極板之間并使第一電極板和第二電極板彼此電絕緣， 其中第一電極板還包括從第一電極集電器的第一側(cè)表面延伸的第一電極接頭，其中第一側(cè) 表面連接第一電極集電器的兩個(gè)相反表面，且其中第一電極涂覆部分延伸到第一電極接頭 的延伸區(qū)域，其中第二電極板還包括從第二電極集電器的第二側(cè)表面延伸的第二電極接 頭，其中第二側(cè)表面連接第二電極集電器的兩個(gè)相反表面，且其中第二電極涂覆部分延伸 到第二電極接頭的延伸區(qū)域。在上述電池中，第一電極接頭的延伸區(qū)域包括i)第一子延伸區(qū)域，從設(shè)置在第 一電極集電器上的第一電極涂覆部分延伸并基本平行于第一電極集電器的至少一個(gè)表面； 以及ii)第二子延伸區(qū)域，從第一子延伸區(qū)域延伸并相對于第一子延伸區(qū)域傾斜。在上述電池中，第二子延伸區(qū)域相對于第一子延伸區(qū)域形成銳角。在上述電池中，第一電極接頭包括與第二子延伸區(qū)域相鄰的非涂覆部分。在上述電池中，第二電極接頭的 延伸區(qū)域包括i)第一子延伸區(qū)域，從設(shè)置在第二電極集電器上的第二電極涂覆部分延伸 并基本平行于第二電極集電器的至少一個(gè)表面；以及ii)第二子延伸區(qū)域，從第一子延伸 區(qū)域延伸并相對于第一子延伸區(qū)域傾斜。在上述電池中，第二子延伸區(qū)域相對于第一子延伸區(qū)域形成銳角。在上述電池中， 第二電極接頭包括與第二子延伸區(qū)域相鄰的非涂覆部分。上述電池還包括電極組件，該電 極組件包括以多層結(jié)構(gòu)疊置的多個(gè)單位電極組件，其中每個(gè)單位電極組件包括第一電極板 和第二電極板以及隔離器。上述電池還包括罐，容置電極組件，其中開口限定在罐的一側(cè)；絕緣板，通過罐 的開口插入，其中第一通孔和第二通孔限定在絕緣板中，且其中第一電極接頭和第二電極 接頭分別穿過第一通孔和第二通孔；蓋板，密封罐的開口并包括電極端子和板電極，其中電 極端子電連接到延伸穿過第一通孔的第一電極接頭，且其中板電極與電極端子絕緣并電連 接到第二電極接頭；及保護(hù)電路模塊，設(shè)置在蓋板上并電連接到電極端子和板電極，其中保 護(hù)電路模塊包括控制器件和外部端子，其中控制器件配置為控制二次電池的充電/放電， 且其中外部端子配置為電連接二次電池和外部裝置。上述電池還包括袋，包括主體和覆蓋主體的蓋，其中主體包括配置來容置電極組 件的容置部分；及保護(hù)電路模塊，電連接到第一電極接頭和第二電極接頭的延伸區(qū)域，其 中保護(hù)電路模塊包括控制器件和外部端子，其中控制器件配置為控制二次電池的充電/放 電，其中外部端子配置為電連接二次電池和外部裝置，且其中主體的邊緣和蓋的邊緣包括 密封容置部分的密封部分。上述電池還包括電極組件，該電極組件中所述第一電極板和第二電極板及隔離器 卷繞成果子凍卷形狀。上述電池還包括電極組件，該電極組件中第一電極板和第二電極板 及隔離器彎曲成Z字形。另一方面是制造二次電池的電極板的方法，該方法包括提供母電極集電器；在 母電極集電器的預(yù)定區(qū)域上涂覆電極活性材料從而在母電極集電器上形成母電極涂覆部 分，其中母電極涂覆部分包括邊緣區(qū)域，該邊緣區(qū)域比母電極涂覆部分的其余區(qū)域厚；對母 電極涂覆部分的邊緣區(qū)域鼓風(fēng)；及沖壓包括母電極涂覆部分的母電極集電器從而形成電極 板，使得母電極涂覆部分的邊緣區(qū)域設(shè)置在電極板的電極接頭的至少部分上。在上述方法中，沖壓包括第一次沖壓母電極集電器從而形成電極集電器；及第 二次沖壓母電極集電器使得電極接頭從電極集電器的表面延伸。在上述方法中，鼓風(fēng)包括 使母電極涂覆部分的至少部分邊緣區(qū)域相對于母電極涂覆部分的其余區(qū)域傾斜。在上述方 法中，傾斜部分相對于母電極涂覆部分的其余部分形成銳角。在上述方法中，進(jìn)行沖壓使得電極板的電極涂覆部分和電極集電器部分地包括母 電極涂覆部分的中間區(qū)域，且使得電極板的電極接頭從電極集電器的側(cè)表面延伸并部分地 包括i)母電極涂覆部分的中間區(qū)域；ii)從中間區(qū)域延伸的傾斜部分；及iii)母電極集 電器的與傾斜部分相鄰的非涂覆部分。另一方面是一種二次電池，包括電極集電器，具有i)兩個(gè)相反表面以及ii)側(cè)表 面，其中側(cè)表面基本垂直于該兩個(gè)相反表面并連接該兩個(gè)相反表面；電極接頭，從電極集電 器的側(cè)表面延伸；及電極活性材料，涂覆在i)電極集電器的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上以及ii)電極接頭的至少部分上。在上述電池中，電極活性材料涂覆在電極接頭的僅部分上，且其中電極活性材料 從電極集電器的至少一個(gè)表面到電極接頭的所述部分被連續(xù)涂覆。在上述電池中，涂覆在 電極接頭上的電極活性材料包括i)第一區(qū)域，基本平行于電極集電器的至少一個(gè)表面； 及ii)第二區(qū)域，從第一區(qū)域延伸并相對于第一區(qū)域傾斜。


圖IA和圖IB是透視圖，示出了根據(jù)一實(shí)施方式的二次電池的電極板；圖2A至圖5B是示意圖，示出了根據(jù)一實(shí)施方式制造二次電池的電極板的方法；圖6是示意圖，示出了包括電極板的電極組件，該電極板利用根據(jù)一實(shí)施方式的 制造二次電池的電極板的方法制造；圖7A和圖7B是示意圖，示出了根據(jù)實(shí)施方式制造二次電池的集成電極板的方 法；圖8是示意圖，示出了形成電極組件的方法，該電極組件包括利用圖7A和圖7B的 方法制造的集成電極板；圖9A和圖9B是示意圖，示出了根據(jù)另一實(shí)施方式制造二次電池的集成電極板的 方法；圖10是示意圖，示出了形成電極組件的方法，該電極組件包括利用圖9A和圖9B 的方法制造的集成電極板的電極組件的方法；圖11是透視圖，示出了根據(jù)一實(shí)施方式的二次電池；圖12是透視圖，示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的二次電池。
具體實(shí)施例方式用于二次電池的電極組件通過交替地設(shè)置正電極板和負(fù)電極板而形成。在此情況 下，電極涂覆部分設(shè)置在正電極板和負(fù)電極板的每個(gè)的表面上。隨著提供到正電極板和負(fù)電極板的電極涂覆部分的涂覆一致性提高，二次電池的 特性可得到改善。現(xiàn)在將參照附圖在以下文中更充分地描述示例性實(shí)施方式；然而，這些實(shí)施方式 能夠以不同方式實(shí)施，并且不應(yīng)解釋為局限于這里闡述的實(shí)施方式。相反，提供這些實(shí)施方 式使得本公開將徹底而完整，并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。圖IA是透視圖，示出了根據(jù)一實(shí)施方式的二次電池的電極板。圖IB是示出圖IA 的A部分的放大圖。參照圖IA和圖1B，電極板130包括電極集電器132、電極涂覆部分134和電極接 頭136。電極板130可包括在電極集電器132的兩個(gè)側(cè)表面上的電極涂覆部分134。盡管在圖IA和圖IB中的電極涂覆部分134設(shè)置在電極集電器132的兩個(gè)側(cè)表面 上，但是電極涂覆部分134可設(shè)置在電極集電器132的僅一個(gè)表面上。電極接頭136包括延伸區(qū)域136a、傾斜部分136b和非涂覆部分136c。電極接頭 136從電極集電器132和電極涂覆部分134的側(cè)表面延伸。電極接頭136的延伸區(qū)域136a 包括電極集電器132的延伸區(qū)域和電極涂覆部分134的延伸區(qū)域。
電極接頭136的傾斜部分136b從電極接頭136的延伸區(qū)域136a延伸。在電極接頭 136中，延伸區(qū)域136a和傾斜部分136b通過延伸區(qū)域136a的邊界線(boundary line) 136d 區(qū)分開。電極接頭136的傾斜部分136b從延伸區(qū)域136a延伸。在一個(gè)實(shí)施方式中，傾斜 部分136b傾斜從而與從延伸區(qū)域136a的表面延伸的延伸線138a和138b形成銳角al和 a2，如圖IB所示。電極接頭136的傾斜部分136b利用根據(jù)實(shí)施例制造電極板的方法形成，這將在后 面參照圖2A至圖5B描述。電極接頭136的非涂覆部分136c從電極集電器132延伸，但電極涂覆部分134不 設(shè)置在非涂覆部分136c上。圖2A至圖5B是示意圖，示出了根據(jù)一實(shí)施方式制造二次電池的電極板的方法。圖 2B是沿圖2A的A-A，線截取的剖視圖。圖:3B是沿圖3A的B-B，線截取的剖視圖。圖4B是 沿圖4A的C-C’線截取的剖視圖。參照圖2A至圖5B，為了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式制造二次電池的電極板，首先準(zhǔn)備母電 極集電器(parent electrode collector) 110。盡管圖2A中母電極集電器110具有預(yù)定高度H和預(yù)定長度L的矩形形狀，但本公 開不限于此。即，母電極集電器110的長度L可以大于圖2A所示的長度，高度H可基本等 于長度L從而形成正方形(true square)。然后，母電極涂覆部分120形成在母電極集電器110的表面上的預(yù)定區(qū)域。在一個(gè) 實(shí)施方式中，母電極涂覆部分120以漿料(slurry)形式形成從而施加到母電極集電器110 的預(yù)定區(qū)域。母電極涂覆部分120沿長度L施加。為方便描述，母電極涂覆部分120的兩個(gè)邊緣定義為傾斜部分122，母電極涂覆部 分120的除了傾斜部分122以外的剩余部分定義為中間部分124。另外，母電極集電器110 的除了母電極涂覆部分120以外的剩余部分定義為非涂覆部分112。盡管在圖2A中非涂覆 部分112設(shè)置在兩個(gè)傾斜部分122外側(cè)，但非涂覆部分112可設(shè)置在傾斜部分122之一的 外側(cè)，即，母電極集電器110的兩個(gè)邊緣中僅一個(gè)邊緣的外側(cè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)母電極涂覆部分120形成在母電極集電器110上時(shí)，母電極 涂覆部分120的兩個(gè)邊緣的預(yù)定區(qū)域，即傾斜部分122，以凸起形狀相對于母電極涂覆部分 120的中間部分IM突出。這是因?yàn)槟鸽姌O涂覆部分120以漿料形式施加在母電極集電器 110上，然后利用刮刀(knife)或刮鏟(spatula)沿母電極集電器110的長度L涂抹，使得 母電極涂覆部分120的中間部分IM平坦。母電極涂覆部分IM的涂覆材料(漿料)通過 沿長度(L)鋪開(spreading)可一致地涂覆在母電極集電器110上。在一個(gè)實(shí)施方式中，在母電極涂覆部分120形成之后，執(zhí)行對形成在母電極集電 器110上的母電極涂覆部分120的傾斜部分122進(jìn)行鼓風(fēng)(blowing)的工藝。在鼓風(fēng)工藝中，母電極涂覆部分120的傾斜部分122利用例如空氣或惰性氣體被 鼓風(fēng)從而降低傾斜部分122的凸起區(qū)域，如圖3A和圖:3B所示。鼓風(fēng)工藝沿母電極集電器 110的長度L執(zhí)行。在此情況下，設(shè)置在傾斜部分122的凸起區(qū)域(圖3A和圖;3B中的虛線所示)從 中間部分IM延伸，并被轉(zhuǎn)變成傾斜區(qū)域(圖3A和圖;3B中的實(shí)線所示)，如圖3A和圖;3B所示。在一個(gè)實(shí)施方式中，在鼓風(fēng)工藝之后，母電極涂覆部分120的傾斜部分122與母電 極集電器110的表面形成銳角，即，小于90度的角。然后，如果必要，如圖4A和圖4B所示，母電極涂覆部分120可以形成在母電極集 電器110的另一表面上。另外，可以利用前述方法執(zhí)行鼓風(fēng)工藝，從而在母電極集電器110 上形成包括中間部分1 和傾斜部分122的母電極涂覆部分120。在一個(gè)實(shí)施方式中，具有母電極涂覆部分120的母電極集電器110被沖壓使得母 電極涂覆部分120的傾斜部分122設(shè)置在電極接頭136的預(yù)定位置，從而完成電極板130。 這里，傾斜部分136b僅設(shè)置在電極板130的電極接頭136的預(yù)定位置。沖壓可通過利用模具(未示出)切割母電極集電器110來執(zhí)行。即，利用具有電 極板130的形狀的模具，通過切割具有母電極涂覆部分120的母電極集電器110，可形成圖 5B所示的電極板130。這里，電極板130包括電極集電器132、電極涂覆部分134和電極接頭136。電極 集電器132通過在母電極涂覆部分120的中間部分IM沖壓母電極集電器110而形成。電 極涂覆部分Π4通過利用沖壓工藝沖壓母電極涂覆部分120的中間部分IM而形成。通過沖壓工藝，電極接頭136包括延伸區(qū)域136a、傾斜部分136b和非涂覆部分 136c。S卩，電極接頭136的延伸區(qū)域136a通過沖壓電極接頭136上的母電極涂覆部分120 的中間部分1 而形成。電極接頭136的延伸區(qū)域136a部分地包括母電極涂覆部分120 的中間部分124。通過沖壓母電極涂覆部分120的傾斜部分122，傾斜部分136b形成在電極接頭 136的預(yù)定位置內(nèi)。通過沖壓母電極集電器110的非涂覆部分112，非涂覆部分136c形成 在電極接頭136的預(yù)定位置內(nèi)。盡管電極接頭136包括圖5B中所示的延伸區(qū)域136a，但是，當(dāng)在電極涂覆部分 134的上邊緣線13 與傾斜部分136b的邊界線136d成一條直線的狀態(tài)下沖壓電極板130 時(shí)，電極接頭136可以不包括延伸區(qū)域136a。然而，由于在沖壓工藝中實(shí)質(zhì)上難以使電極 涂覆部分134的上邊緣線13 與傾斜部分136b的邊界線136d成一條直線，所以電極接頭 136包括延伸區(qū)域136a。圖6是示意圖，示出了電極組件，該電極組件包括利用根據(jù)一實(shí)施方式的制造二 次電池的電極板的方法制造的電極板。參照圖6，電極組件200可通過疊置利用參照圖2A至圖5B描述的方法制造的第一 電極板210和第二電極板220而形成。S卩，第一電極板210，其是正電極板，可通過形成由例如鋁(Al)形成作為正電極集 電器的母電極集電器110以及通過形成正電極活性材料的母電極涂覆部分120而制得。第二電極板220，其是負(fù)電極板，可通過形成由例如銅(Cu)形成為負(fù)電極集電器 的母電極集電器110以及通過形成負(fù)電極活性材料的母電極涂覆部分120而制得。在當(dāng)前 實(shí)施方式中，第一電極板210和第二電極板220分別是正電極板和負(fù)電極板。然而，第一電 極板210和第二電極板220可以分別是負(fù)電極板和正電極板。在此情況下，對換相應(yīng)的電 極集電器和電極涂覆部分。第一電極板210包括i)第一電極集電器212 ；ii)第一電極涂覆部分214 ；及iii)第一電極接頭216。第一電極接頭216包括i)第一延伸區(qū)域216a ；ii)第一傾斜部 分216b ；及iii)第一非涂覆部分216c，它們利用參照圖2A至圖5B所述的方法形成。第二電極板220包括i)第二電極集電器222 ；ii)第二電極涂覆部分224 ；及 iii)第二電極接頭226。第二電極接頭2 包括i)第二延伸區(qū)域226a ；ii)第二傾斜部 分226b ；及iii)第二非涂覆部分226c，它們可利用參照圖2A至圖5B所述的方法形成。當(dāng)利用上述方法制造的第一電極板210和第二電極板220疊置時(shí)，具有設(shè)置在第 一電極板210和第二電極板220之間的隔離器230的單位電極組件200a以多層結(jié)構(gòu)疊置， 從而形成電極組件200。在如圖6所示的電極組件200中，隔離器(s印arator) 230可設(shè)置在單位電極組件 200a之間從而隔離單位電極組件200a之間的空間。隔離器230可設(shè)置在電極組件200的 最上部和最下部以將電極組件200與外部隔離。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過對準(zhǔn)第一電極板210、隔離器230和第二電極板220以及 然后焊接隔離器230而完成電極組件200。 圖7A和圖7B是示意圖，示出了根據(jù)一實(shí)施方式制造二次電池的集成電極板的方法。參照圖7A和圖7B，在制造二次電池的集成電極板的方法中，包括中間部分124和 傾斜部分122的母電極涂覆部分120利用參照圖2A至圖4B所述的方法形成在母電極集電 器110上。然后，沖壓具有母電極涂覆部分120的母電極集電器110以形成集成電極板310。這里，集成電極板310具有如圖7B所示的延長寬度。集成電極板310包括側(cè)表面 上的多個(gè)電極接頭320。在一個(gè)實(shí)施方式中，在電極接頭320的預(yù)定位置沖壓傾斜部分122使得集成電極 板310包括電極接頭320，該電極接頭320包括延伸區(qū)域136a、傾斜部分136b和非涂覆部 分136c，如圖5B所示。在一個(gè)實(shí)施方式中，集成電極板310包括單位電極板310a。在該實(shí)施方式中，單位 電極板310a以Z字形彎曲從而形成如圖8所示的電極組件400，這將在后面描述。集成電極板310通過圖7B中示出為參考線的虛線330劃分，每個(gè)單元電極板310a 在配置上對應(yīng)于圖5B的電極板130。圖8是示意圖，示出了形成電極組件的方法，該電極組件包括利用圖7A和圖7B的 方法制造的集成電極板。參照圖8，電極組件400可通過使第一電極板410和第二電極板420彎曲成Z字形 而形成。第一電極板410和第二電極板420例如利用參照圖7A和7B所述的方法制造。S卩，作為正電極板的第一電極板410可通過形成由例如鋁(Al)形成的作為正電極 集電器的母電極集電器110以及通過形成正電極活性材料的母電極涂覆部分120而制造。作為負(fù)電極板的第二電極板420可通過形成由例如銅(Cu)形成的作為負(fù)電極集 電器的母電極集電器110以及通過形成負(fù)電極活性材料的母電極涂覆部分120而制造。在 當(dāng)前實(shí)施方式中，第一電極板410和第二電極板420分別是正電極板和負(fù)電極板。然而，第 一電極板410和第二電極板420可以分別是負(fù)電極板和正電極板。在此情況下，對換相應(yīng) 的電極集電器和電極涂覆部分。
第一電極板410包括第一電極接頭412，該第一電極接頭412具有第一延伸區(qū)域 41 、第一傾斜部分412b及第一非涂覆部分412c。第一電極接頭412例如利用參照圖7A 和圖7B所述的方法形成。第二電極板420包括第二電極接頭422，該第二電極接頭422具有第二延伸區(qū)域 42 、第二傾斜部分422b及第二非涂覆部分422c。第二電極接頭422可利用參照圖7A和 圖7B所述的方法形成。準(zhǔn)備利用上述方法制造的第一電極板410和第二電極板420，隔離器430至少設(shè) 置在第一電極板410和第二電極板420之間。第一電極板410和第二電極板420及隔離器 430同時(shí)彎曲成Z字形從而形成電極組件400。圖9A和圖9B是示意圖，示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的制造二次電池的集成電極板 (integrated electrode plate)的方法。參照圖9A和圖9B，在制造二次電池的集成電極板的該方法中，包括中間部分IM 和傾斜部分122的母電極涂覆部分120利用參照圖2A至圖4B所述的方法形成在母電極集 電器110上。然后，具有母電極涂覆部分120的母電極集電器110被沖壓以形成集成電極板 510。這里，集成電極板510具有如圖9B所示的伸長(elongated)寬度。集成電極板 510在側(cè)表面上包括多個(gè)電極接頭512。在一個(gè)實(shí)施方式中，在電極接頭512的預(yù)定位置沖壓傾斜部分122使得集成電極 板510包括電極接頭512，該電極接頭512包括延伸區(qū)域136a、傾斜部分136b和非涂覆部 分136c，如圖5B所示。這里，從集成電極板510的側(cè)表面延伸的電極接頭512之間的距離從左側(cè)向右側(cè) 增大，原因在于集成電極板510沿預(yù)定方向(即，如圖9B所示從左側(cè)向右側(cè))卷繞。圖10是示意圖，示出了形成包括利用圖9A和圖9B的方法制造的集成電極板的電 極組件的方法。參照圖10，電極組件600可通過以果子凍卷形狀(jelly roll shape)卷繞第一電 極板610和第二電極板620而形成。第一電極板610和第二電極板620可利用參照圖9A 和圖9B所述的方法制造。S卩，作為正電極板的第一電極板610可通過形成由例如鋁(Al)形成的作為正電極 集電器的母電極集電器110以及通過形成正電極活性材料的母電極涂覆部分120而制造。作為負(fù)電極板的第二電極板620可通過形成由例如銅(Cu)形成的作為負(fù)電極集 電器的母電極集電器110以及通過形成負(fù)電極活性材料的母電極涂覆部分120而制造。在 當(dāng)前實(shí)施方式中，第一電極板210和第二電極板220分別是正電極板和負(fù)電極板。然而，第 一電極板210和第二電極板220可以分別是負(fù)電極板和正電極板。在此情況下，對換相應(yīng) 的電極集電器和電極涂覆部分。第一電極板610包括第一電極接頭612，該第一電極接頭612具有i)第一延伸區(qū) 域第一傾斜部分612b ；及iii)第一非涂覆部分612c。第一電極接頭612可利用 參照圖9A和圖9B所述的方法形成。第二電極板620包括第二電極接頭622，該第二電極接頭622具有i)第二延伸區(qū)域62h;ii)第二傾斜部分622b ；及iii)第二非涂覆部分622c。第二電極接頭622利用如 參照圖9A和圖9B所述的形成包括延伸區(qū)域136a、傾斜部分136b和非涂覆部分136c的電 極接頭512的方法形成。準(zhǔn)備利用上述方法制造的第一電極板610和第二電極板620，隔離器630設(shè)置在第 一電極板610的上部上、在第一電極板610和第二電極板620之間以及在第二電極板620 的下部。然后，第一電極板610和第二電極板620及隔離器630同時(shí)卷繞為果子凍卷形狀 從而形成電極組件600。圖11是透視圖，示出了根據(jù)一實(shí)施方式的二次電池。參照圖11，二次電池1000包 括參照圖6描述的電極組件200。盡管圖11未示出，但是二次電池1000可包括參照圖8描 述的電極組件400或參照圖10描述的電極組件600。為方便起見，參照圖6描述的電極組件200示于圖11中，在圖11中進(jìn)行關(guān)于參照 圖6描述的電極組件200的說明。二次電池1000包括袋1100和存儲(chǔ)在袋1100中的電極組件200。袋1100包括主 體1110和蓋1120。主體1110包括容置部分(receiving part) 1112和密封部分1114，該 容置部分1112是用于容置電極組件200的空間，該密封部分1114從容置部分1112的開口 處延伸并擴(kuò)展。蓋1120從主體1110的密封部分1114的邊緣延伸。在一個(gè)實(shí)施方式中，蓋1120 完全覆蓋主體1110的容置部分1112，同時(shí)密封主體1110的密封部分1114。因此，蓋1120 包括與主體1110的容置部分1112對應(yīng)的容置部分蓋區(qū)域1122，以及與主體1110的密封部 分1114對應(yīng)的密封部分1124。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過在主體1110的容置部分1112中存儲(chǔ)電極組件200、通過 利用蓋1120封閉容置部分1112、以及通過利用諸如熱焊接的方法密封主體1110的密封部 分1114和蓋1120的密封部分1124，形成二次電池1000。在袋1100被密封之后，第一電極引線1232和第二電極引線1234從電極組件200 伸出。第一電極引線1232和第二電極引線1234連接到保護(hù)電路模塊1130。保護(hù)電路模塊1130控制電極組件200的充電和放電以及二次電池1000的操作。 保護(hù)電路模塊1130包括控制器件1132如集成電路(IC)器件、防止過電流流入二次電池 1000的二級(jí)保護(hù)裝置(secondary protection device) 1134、以及將二次電池1000與外部 裝置連接的外部端子1136。圖12是透視圖，示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的二次電池。參照圖12，二次電池2000 包括參照圖10描述的電極組件600。盡管圖12未示出，但是二次電池2000可包括參照圖 6描述的電極組件200或參照圖8描述的電極組件400。為方便起見，參照圖10描述的電極組件600示于圖12中，在圖12中進(jìn)行關(guān)于參 照圖10描述的電極組件600的說明。在二次電池2000中，電極組件600存儲(chǔ)在罐2100中，該罐2100具有在預(yù)定方向 敞開的開口。電極組件600包括電連接到第一電極接頭612的第一引線2110、以及電連接 到第二電極接頭622的第二引線2120。絕緣殼2200通過容置電極組件600的罐2100的開口插入。絕緣殼2200防止罐 2100中的電極組件600搖動(dòng)，并隔離電極組件600和后面將描述的蓋板2300之間的空間。
絕緣殼2200具有第一通孔2210和第二通孔2220以及用于注入電解質(zhì)的電解質(zhì) 注入孔2230，第一引線2110和第二引線2120分別穿過第一通孔2210和第二通孔2220。蓋板2300覆蓋存儲(chǔ)電極組件600的罐2100的開口以密封罐2100。蓋板2300包 括在預(yù)定位置的電極端子2310。電極端子2310與板端子2320絕緣，板端子2320在蓋板 2300的所述預(yù)定位置之外。蓋板2300在預(yù)定位置具有電解質(zhì)注入孔2330。電解質(zhì)注入孔 2330是用于注入電解質(zhì)的孔。電解質(zhì)的注入完成之后，利用注入孔插塞2340密封電解質(zhì)注 入孔2330。電極端子2310電連接到電極組件600的第一引線2110。板端子2320電連接到第 二引線2120。二次電池2000包括控制二次電池2000的充電/放電和操作的保護(hù)電路模塊 2400。保護(hù)電路模塊MOO包括控制器件MlO如集成電路(IC)器件、以及將二次電池 2000連接到外部裝置的外部端子M20。保護(hù)電路模塊MOO電連接到電極端子2310和板 端子2320。二級(jí)保護(hù)裝置M30可設(shè)置在保護(hù)電路模塊MOO與電極端子2310之間以防止過 電流流入二次電池2000。二級(jí)保護(hù)裝置M30包括連接到電極端子2310的第一端子引線M32、連接到保護(hù) 電路模塊MOO的第二端子引線2434、以及設(shè)置在第一端子引線M32和第二端子引線M34 之間的正溫度系數(shù)器件M36。保護(hù)電路模塊MOO電連接到板端子2320。保護(hù)電路模塊MOO與板端子2320之 間的電連接通過連接部件M40形成。連接部件對40可利用諸如軟焊(soldering)的方法 連接到保護(hù)電路模塊M00，以及利用諸如軟焊(soldering)、激光焊接和電阻焊接的方法 或者通過諸如螺栓的耦合部件連接到板端子2320。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，由于涂覆材料形成在電極接頭的一部分上，這有助于涂 覆材料在電極集電器的整個(gè)區(qū)域上一致分布，所以實(shí)現(xiàn)了電極板之間的一致性。而且，電極 涂覆部分一致地設(shè)置在電極板上。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在預(yù)定區(qū)域包括電極涂覆部分的母電極集電器被沖壓以形成 包括電極接頭的電極板，從而電極涂覆部分的傾斜部分設(shè)置在電極接頭的預(yù)定位置。已經(jīng)在此公開了示例性實(shí)施方式，盡管使用了特定術(shù)語，但它們僅以一般性和描 述性的意義使用并且應(yīng)該僅解釋為一般性和描述性的意義，而不是用于限制目的。因此，本 領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離在本發(fā)明的權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情 況下，可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。本申請要求2009年11月30日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請 No. 10-2009-0116504的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其在此全部引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種二次電池，包括第一電極板，具有兩個(gè)相反表面，其中所述第一電極板包括第一電極集電器和設(shè)置在 所述第一電極集電器的所述兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上的第一電極涂覆部分；第二電極板，具有兩個(gè)相反表面，其中所述第二電極板包括第二電極集電器和設(shè)置在 所述第二電極集電器的所述兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上的第二電極涂覆部分；及隔離器，設(shè)置在所述第一電極板和第二電極板之間并使所述第一電極板和第二電極板 彼此電絕緣，其中所述第一電極板和所述第二電極板中的至少一個(gè)還包括第一電極接頭或第二電 極接頭，其中所述第一電極接頭從所述第一電極集電器延伸，且其中所述第一電極涂覆部分延 伸到所述第一電極接頭，其中所述第二電極接頭從所述第二電極集電器延伸，且其中所述第二電極涂覆部分延 伸到所述第二電極接頭。
2.如權(quán)利要求1的二次電池，其中所述第一電極接頭包括從所述第一電極涂覆部分延 伸的延伸區(qū)域，且其中所述第一電極接頭的所述延伸區(qū)域包括第一子延伸區(qū)域，從設(shè)置在所述第一電 極集電器上的所述第一電極涂覆部分延伸并基本平行于所述第一電極集電器的至少一個(gè) 表面；以及第二子延伸區(qū)域，從所述第一子延伸區(qū)域延伸并相對于所述第一子延伸區(qū)域傾 斜。
3.如權(quán)利要求2的二次電池，其中所述第二子延伸區(qū)域相對于所述第一子延伸區(qū)域形 成銳角。
4.如權(quán)利要求2的二次電池，其中所述第一電極接頭包括與所述第二子延伸區(qū)域相鄰 的非涂覆部分。
5.如權(quán)利要求1的二次電池，其中所述第二電極接頭包括從所述第二電極涂覆部分延 伸的延伸區(qū)域，且其中所述第二電極接頭的所述延伸區(qū)域包括第一子延伸區(qū)域，從設(shè)置在所述第二電 極集電器上的所述第二電極涂覆部分延伸并基本平行于所述第二電極集電器的至少一個(gè) 表面；以及第二子延伸區(qū)域，從所述第一子延伸區(qū)域延伸并相對于所述第一子延伸區(qū)域傾 斜。
6.如權(quán)利要求5的二次電池，其中所述第二子延伸區(qū)域相對于所述第一子延伸區(qū)域形 成銳角。
7.如權(quán)利要求5的二次電池，其中所述第二電極接頭包括與所述第二子延伸區(qū)域相鄰 的非涂覆部分。
8.如權(quán)利要求1的二次電池，還包括電極組件，該電極組件包括以多層結(jié)構(gòu)疊置的多 個(gè)單位電極組件，其中每個(gè)所述單位電極組件包括所述第一電極板和第二電極板以及所述隔離器。
9.如權(quán)利要求8的二次電池，還包括罐，容納所述電極組件，其中開口限定在所述罐的一側(cè)；絕緣板，通過所述罐的所述開口插入，其中第一通孔和第二通孔限定在所述絕緣板中，且其中所述第一電極接頭和第二電極接頭分別穿過所述第一通孔和第二通孔；蓋板，密封所述罐的所述開口并包括電極端子和板電極，其中所述電極端子與延伸穿 過所述第一通孔的所述第一電極接頭電連接，且其中所述板電極與所述電極端子電絕緣并 電連接到所述第二電極接頭；及保護(hù)電路模塊，設(shè)置在所述蓋板上并電連接到所述電極端子和所述板電極，其中所述 保護(hù)電路模塊包括控制器件和外部端子，其中所述控制器件配置為控制所述二次電池的充 電/放電，且其中所述外部端子配置為將所述二次電池電連接到外部裝置。
10.如權(quán)利要求8的二次電池，還包括袋，包括主體和覆蓋所述主體的蓋，其中所述主體包括配置來容置所述電極組件的容 置部分；及保護(hù)電路模塊，連接到所述第一電極接頭和第二電極接頭的所述延伸區(qū)域，其中所述 保護(hù)電路模塊包括控制器件和外部端子，其中所述控制器件配置為控制所述二次電池的充 電/放電，其中所述外部端子配置為將所述二次電池電連接到外部裝置，且其中所述主體 的邊緣和所述蓋的邊緣包括密封所述容置部分的密封部分。
11.如權(quán)利要求1的二次電池，還包括電極組件，該電極組件中所述第一電極板和第二 電極板及所述隔離器卷繞成果子凍卷形狀。
12.如權(quán)利要求1的二次電池，還包括電極組件，該電極組件中所述第一電極板和第二 電極板及所述隔離器彎曲成Z字形。
13.—種制造二次電池的電極板的方法，該方法包括提供母電極集電器；在所述母電極集電器的預(yù)定區(qū)域上涂覆電極活性材料從而在所述母電極集電器上形 成母電極涂覆部分，其中所述母電極涂覆部分包括邊緣區(qū)域，該邊緣區(qū)域比所述母電極涂 覆部分的其余區(qū)域厚；對所述母電極涂覆部分的所述邊緣區(qū)域鼓風(fēng)；及沖壓包括所述母電極涂覆部分的所述母電極集電器從而形成電極板，使得所述母電極 涂覆部分的所述邊緣區(qū)域設(shè)置在所述電極板的電極接頭的至少部分上。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中所述沖壓包括第一次沖壓所述母電極集電器從而形成電極集電器；及第二次沖壓所述母電極集電器使得所述電極接頭從所述電極集電器的表面延伸。
15.如權(quán)利要求13的方法，其中所述鼓風(fēng)包括使所述母電極涂覆部分的至少部分所述 邊緣區(qū)域相對于所述母電極涂覆部分的所述其余區(qū)域傾斜。
16.如權(quán)利要求15的方法，其中所述傾斜部分相對于所述母電極涂覆部分的所述其余 部分形成銳角。
17.如權(quán)利要求13的方法，其中，進(jìn)行所述沖壓，使得所述電極板的電極涂覆部分和電 極集電器部分地包括所述母電極涂覆部分的中間區(qū)域，且使得所述電極板的所述電極接頭從所述電極集電器的側(cè)表面延伸并部分地包括所述 母電極涂覆部分的所述中間區(qū)域；從所述中間區(qū)域延伸的傾斜部分；及所述母電極集電器 的與所述傾斜部分相鄰的非涂覆部分。
18.一種二次電池，包括電極集電器，具有兩個(gè)相反表面以及側(cè)表面，其中所述側(cè)表面基本垂直于所述兩個(gè)相 反表面并連接所述兩個(gè)相反表面；電極接頭，從所述電極集電器的所述側(cè)表面延伸；及電極活性材料，涂覆在所述電極集電器的所述兩個(gè)相反表面中的至少一個(gè)表面上以及 至少部分所述電極接頭上。
19.如權(quán)利要求18的二次電池，其中所述電極活性材料涂覆在所述電極接頭的僅部分 上，且其中所述電極活性材料從所述電極集電器的至少一個(gè)表面到所述電極接頭的所述部 分被連續(xù)涂覆。
20.如權(quán)利要求19的二次電池，其中涂覆在所述電極接頭上的所述電極活性材料包 括第一區(qū)域，基本平行于所述電極集電器的所述至少一個(gè)表面；及第二區(qū)域，從所述第一 區(qū)域延伸并相對于所述第一區(qū)域傾斜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二次電池及其制造方法。二次電池包括i)第一電極板，具有兩個(gè)相反表面，其中第一電極板包括第一電極集電器和設(shè)置在第一電極集電器的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)上的第一電極涂覆部分；ii)第二電極板，具有兩個(gè)相反表面，其中第二電極板包括第二電極集電器和設(shè)置在第二電極集電器的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)上的第二電極涂覆部分。二次電池還可包括隔離器，設(shè)置在第一和第二電極板之間并使第一和第二電極板彼此電絕緣。第一電極板還可包括第一電極接頭，第一電極接頭從第一電極集電器的連接第一電極集電器的兩個(gè)相反表面的第一側(cè)表面延伸，且其中第一電極涂覆部分延伸到第一電極接頭的延伸區(qū)域。第二電極板具有與第一電極板相似的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01M4/02GK102082286SQ20101056548
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者徐暎皓 申請人:三星Sdi株式會(huì)社