可再充電電池及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)本公開的實(shí)施方式的多個(gè)方面大體涉及可以以各種三維形狀被制造和使用的可再充電電池及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可再充電電池是配置為重復(fù)執(zhí)行充電和放電的電池，其不同于并非設(shè)計(jì)為重復(fù)充電和放電的一次電池。小容量可再充電電池使用在小型的便攜式電子器件中，諸如移動(dòng)式電話、平板計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)和可攜式攝像機(jī)。大容量可再充電電池用作用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電源，用于電動(dòng)自行車、小型摩托車(scooter)、電動(dòng)汽車、叉形起重機(jī)等等。
[0003]在此【背景技術(shù)】部分公開的以上信息僅用于增強(qiáng)對(duì)所描述的技術(shù)的【背景技術(shù)】的理解，因此它可能包含不形成在本國(guó)被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]所描述的技術(shù)的實(shí)施方式的多個(gè)方面提出一種可以以各種三維形狀被制造和使用的可再充電電池。此外，本發(fā)明的實(shí)施方式的多個(gè)方面提出一種用于制造可再充電電池的方法。
[0005]可再充電電池的實(shí)施方式包括:電極組件，包括在隔板的相應(yīng)的表面上的成對(duì)電極和從成對(duì)電極延伸的成對(duì)引線接頭；袋，接收電極組件并使得引線接頭突出到一側(cè)。每個(gè)電極包括包含模制板的第一彎曲部，模制板包括包含集流體的金屬纖維束和活性材料顆粒的混合物。袋包括第二彎曲部，第二彎曲部平行地疊置在第二彎曲部上并包括具有相應(yīng)于第一彎曲部的形狀的模制片。
[0006]隔板可以是粘性的。成對(duì)電極和隔板可以堆疊在一起。成對(duì)電極的每個(gè)的厚度可以相同。
[0007]袋可以包括:凹入構(gòu)件，具有接收電極組件的凹入部以至少部分地圍繞電極組件的外部；平面構(gòu)件，至少部分地覆蓋電極組件并熱熔結(jié)合到凹入構(gòu)件的邊緣。
[0008]第一彎曲部可以包括:第一彎曲，在成對(duì)電極的相應(yīng)的第一平面部分的兩側(cè)的每個(gè)處成直角；第二彎曲，在連接到第一彎曲的側(cè)部成直角，第二彎曲連接到平行于第一平面部的相應(yīng)的延伸方向的第二平面部。
[0009]第二彎曲部可以包括:第三彎曲，在凹入構(gòu)件和平面構(gòu)件處并具有相應(yīng)于第一彎曲部的第一彎曲的形狀；第四彎曲，在凹入構(gòu)件和平面構(gòu)件處并具有相應(yīng)于第一彎曲部的第二彎曲的形狀。
[0010]成對(duì)電極可以包括正電極和負(fù)電極，正電極可以包括一片，負(fù)電極可以包括兩片，負(fù)電極的每片位于正電極的該一片的相應(yīng)的表面上并且使得隔板位于其間。
[0011]負(fù)電極的每片的厚度可以等于正電極的該片的厚度的1/2。
[0012]電極組件可以包括交替地堆疊的η個(gè)正電極和η+1個(gè)負(fù)電極，η是整數(shù)。
[0013]負(fù)電極可以包括:外部負(fù)電極，在電極組件的最外側(cè)并具有等于η個(gè)正電極之一的厚度的1/2的厚度；內(nèi)部負(fù)電極，在電極組件中并具有與η個(gè)正電極之一的厚度相同的厚度。
[0014]另一實(shí)施方式提供用于制造可再充電電池的方法，包括:通過(guò)混合活性材料顆粒與集流體的金屬纖維束并壓縮所得混合產(chǎn)物而制造板；通過(guò)利用電極模具擠壓該板而模制具有設(shè)定形狀的電極；利用具有相應(yīng)于電極的設(shè)定形狀的形狀的袋模具而模制袋；以及通過(guò)在隔板的兩個(gè)表面上設(shè)置電極并從電極延伸出引線接頭而將電極與袋組裝。
[0015]隔板的表面可以是粘性的，電極可以堆疊和附接在隔板的表面上。
[0016]電極可以包括兩個(gè)或更多個(gè)電極，電極的厚度可以相同并且堆疊和附接在隔板的表面上。
[0017]電極可以包括包含一片的正電極和包含兩片的負(fù)電極，隔板包括兩個(gè)隔板，在電極組件的組裝中，通過(guò)在正電極的相應(yīng)的表面上堆疊隔板，負(fù)電極的片可以分別附接到隔板。
[0018]負(fù)電極的每片的厚度可以等于正電極的該片的厚度的1/2。
[0019]如上所述，根據(jù)本公開的實(shí)施方式的多個(gè)方面，可以通過(guò)如下方法制造各種三維形狀的可再充電電池:形成具有活性材料顆粒和集流體的金屬纖維束的所得混合產(chǎn)物的板；通過(guò)模制該板而形成電極；形成袋以具有相應(yīng)于電極的形狀從而將電極組件與袋組裝。
[0020]例如，根據(jù)本公開的實(shí)施方式，通過(guò)制造在形狀上相應(yīng)于各種器件中可以允許(或容納)的空間和形狀的可再充電電池，可以更有效地使用可再充電電池(例如，比具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的形狀的可再充電電池更有效)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]附圖與說(shuō)明書一起示出本公開的實(shí)施方式，并與描述一起用來(lái)說(shuō)明本公開的原理。
[0022]圖1是示出用于制造根據(jù)實(shí)施方式的可再充電電池的方法的流程圖。
[0023]圖2是用于模制的板的實(shí)施方式的截面圖，該板包括活性材料和集流體。
[0024]圖3是示出使用實(shí)施方式的板用于模制電極的工藝的實(shí)施方式的一系列截面圖。
[0025]圖4是根據(jù)實(shí)施方式的可再充電電池的透視圖。
[0026]圖5是圖4的可再充電電池的分解透視圖。
[0027]圖6是圖4的可再充電電池沿線V1-VI的截面圖。
[0028]圖7是圖6的可再充電電池的電極組件的一部分的截面圖。
[0029]圖8是根據(jù)另一實(shí)施方式的電極組件的一部分的截面圖。
[0030]圖9是根據(jù)又一實(shí)施方式的電極組件的一部分的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]在下文將參考附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中通過(guò)圖示的方式示出了本發(fā)明的某些實(shí)施方式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，所描述的實(shí)施方式可以以許多不同的方式被修改而不背離本發(fā)明的精神或范圍。附圖和描述將被認(rèn)為本質(zhì)上是說(shuō)明性的而不是限制性的。在整個(gè)說(shuō)明書中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。此外，在本申請(qǐng)的上下文中，當(dāng)?shù)谝辉环Q為“在”第二元件“上”時(shí)，它可以直接在第二元件上或間接地在第二元件上且一個(gè)或多個(gè)插入元件位于其間。
[0032]通常，可再充電電池形成為其中電極組件容納在金屬殼中的四邊形(例如正方形)或圓形，或者袋形。因?yàn)榭稍俪潆婋姵鼐哂袌A形、四邊形、或者袋形，所以可再充電電池在適當(dāng)?shù)貙?duì)應(yīng)于其中使用電池的器件的形狀的能力方面存在限制。在下文，將描述根據(jù)本公開的實(shí)施方式，其涉及可以制造為形狀相應(yīng)于在各種器件中可允許(或者容納)的空間和形狀的可再充電電池以及用于制造該可再充電電池的方法。
[0033]圖1是用于制造根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可再充電電池的方法的流程圖，圖2是用于模制的板的實(shí)施方式的截面圖，該板包括活性材料和集流體，圖3是示出使用實(shí)施方式的板用于模制電極的工藝的實(shí)施方式的一系列截面圖。
[0034]參考圖1到圖3，用于制造根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可再充電電池的方法包括制造板10 (STl)、制造電極30 (ST2)、模制袋(ST3)、以及電極組件與袋組裝(ST4)。
[0035]在板的制造STl中，板10通過(guò)混合活性材料11和包括金屬纖維束的集流體12而制造(STll)，活性材料包括活性材料顆粒(例如，處于顆粒狀態(tài)的活性材料)。例如，板的制造STl可以包括混合活性材料顆粒和金屬纖維束(例如，它可以包括在集流體中嵌入活性材料顆粒)。然后，板的制造STl還包括壓縮所得的混合產(chǎn)物(ST12)。在板的制造(STl)中，板10可以通過(guò)被壓縮然后經(jīng)歷燒結(jié)過(guò)程而制造。
[0036]在板10中，活性材料11被集流體12以強(qiáng)的緊固力束縛(例如，活性材料11被集流體12支撐或者嵌入集流體12)。集流體12包括金屬纖維束(例如，由其形成)，因此，集流體12(或者金屬纖維束)形成為長(zhǎng)于活性材料11的最大直徑，使得電流在活性材料11的顆粒之間順利地流動(dòng)。板10是用于制造電極30的工藝的實(shí)施方式的中間產(chǎn)物。
[0037]在電極30的制造ST2中，板10位于具有預(yù)定(或者設(shè)定)形狀的電極模具20之間(ST21)，板10被擠壓(ST22)(例如，執(zhí)行擠壓)，然后被擠壓的板10從電極模具20抽出，此時(shí)電極30具有相應(yīng)于電極模具20的形狀(ST23)。例如，電極30具有三維形狀。
[0038]為了方便起見，根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式，圖3示出具有彎曲形狀的電極模具20，但電極模具20可以具有(例如，形成為)任何適當(dāng)?shù)男螤?，諸如具有凹入和/或凸出結(jié)構(gòu)的各種三維形狀。
[0039]板10包括(例如，由其形成)處于顆粒狀態(tài)的活性材料11和集流體12的金屬纖維束，因此，板被模制(或者變形)以具有相應(yīng)于電極模具20的形狀的形狀，由此模制電極30?當(dāng)板10被模制(或者變形)為電極30時(shí)，活性材料11和集流體12流動(dòng)(例如，一起流動(dòng))。然而，因?yàn)榧黧w12 (或者金屬纖維束)仍然具有長(zhǎng)于活性材料11的直徑的長(zhǎng)度，所以由于集流體12的