用于构造电池组电池的电极的方法以及电池组电池的电极.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410001272.3

申请日:

2014.01.02

公开号:

CN104766942A

公开日:

2015.07.08

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01M 4/04申请公布日:20150708|||公开

IPC分类号:

H01M4/04; H01M4/02

主分类号:

H01M4/04

申请人:

威伦斯技术公司

发明人:

陈基; 张江涛; 曹锡仪; 朱炳炳; 黄文杰; 林坤成

地址:

美国内华达州

优先权:

专利代理机构:

隆天知识产权代理有限公司72003

代理人:

黄艳; 郑特强

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内容摘要

本发明公开了一种用于构造电池组电池的电极的方法以及电池组电池的电极,该用于构造电池组电池的电极的方法包括:制造导电条带;在该导电条带的一部分上覆盖活性材料;以及加工导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片。

权利要求书

1.  一种用于构造电池组电池的电极的方法,该方法包括:
制造导电条带;
在所述导电条带的一部分上覆盖活性材料;以及
加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片。

2.
  如权利要求1所述的方法,其中,
所述导电条带的至少一个未覆盖部分位于所述导电条带的第一横向边缘处;以及
所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中与所述导电条带的第一横向边缘相邻地形成横向槽,所述横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述横向槽的长度从所述导电条带的在第一纵向边缘上的一位置延伸到所述横向槽的末端;以及
使所述导电条带的位于所述横向槽与所述导电条带的第一横向边缘之间的被加工部分纵向地沿第一折叠线被折叠,该第一折叠线从所述横向槽的末端延伸到所述导电条带的第一横向端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。

3.
  如权利要求2所述的方法,其中:所述导电条带的位于所述横向槽与所述导电条带的端部之间的部分,在纵向地沿所述第一折叠线被折叠之前,沿至少一第二折叠线在其自身上横向地折叠并且被固定。

4.
  如权利要求2所述的方法,其中,所述导电条带的被折叠部分通过至少一个胶带固定。

5.
  如权利要求2所述的方法,其中,所述导电条带的被折叠部分通过至少一个焊接部固定。

6.
  如权利要求1所述的方法,其中,
所述导电条带的至少一个未覆盖部分沿着所述导电条带的第一纵向边缘被定位;以及
所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘延伸到所述第一横向槽的末端;
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一纵向槽,所述第一纵向槽的长度从所述第一横向槽的末端纵向平行于所述导电条带的第一纵向边缘延伸,并且终止于所述第一纵向槽的末端,所述第一纵向槽的长度比所述第一横向槽的长度大;
沿着第一对角折叠线折叠所述导电条带的第一被加工部分,所述第一对角折叠线从所述第一纵向槽末端延伸到所述导电条带的第一纵向边缘上的一位置处,使得所述导电条带的第一被加工部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成第一导电片。

7.
  如权利要求6所述的方法,其中,所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片还包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中形成与所述第一横向槽长度相同的第二横向槽,所述第二横向槽从所述导电条带的第一纵向边缘延伸到所述第二横向槽的末端;
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二纵向槽,所述第二纵向槽的长度从所述第二横向槽的末端纵向平行于所述导电条带的第一纵向边缘朝向所述第二纵向槽的末端延伸,并且终止于所述第二纵向槽的末端,所述第二纵向槽的长度比所述第二横向槽的长度大;
沿着第二对角折叠线折叠所述导电条带的第二被加工部分,所述第二对角折叠线从所述第二纵向槽的末端延伸到所述导电条带的第一纵向边缘上的一位置处,使得所述导电条带的第二被加工部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成第二导电片;以及
对所述第一导电片和所述第二导电片进行进一步处理,使得所述第一导电片与所述第二导电片接触,形成单个组合导电片。

8.
  如权利要求7所述的方法,其中,所述第一导电片和所述第二导电片通过至少一个胶带相互固定。

9.
  如权利要求7所述的方法,其中,所述第一导电片和所述第二导电片通过至少一个焊接部相互固定。

10.
  如权利要求1所述的方法,其中,所述加工所述导电条带的至少一 个未覆盖部分以形成导电片包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘上的第一位置延伸到所述第一横向槽的末端;
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二横向槽,所述第二横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第二横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘上的第二位置延伸到所述第二横向槽的末端;以及
纵向地沿第一折叠线折叠所述导电条带的位于所述第一横向槽与第二横向槽之间的被加工部分,所述第一折叠线从所述第一横向槽的末端延伸到所述第二横向槽的末端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。

11.
  如权利要求1所述的方法,其中,所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的内部上的第一位置延伸到所述第一横向槽的末端;
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二横向槽,所述第二横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第二横向槽的长度从所述导电条带的内部上的第二位置延伸到所述第二横向槽的末端;以及
纵向地沿第一折叠线折叠所述导电条带的位于所述第一横向槽与所述第二横向槽之间的被加工部分,所述第一折叠线从所述第一横向槽的末端延伸到所述第二横向槽的末端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。

12.
  一种电池组电池的电极,所述电极包括:
制造好的导电条带;
活性材料,其覆盖所述导电条带的一部分;以及
导电片,通过加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分而形成,其中所述导电片是所述导电条带的一部分,而非单独地被固定到所述导电条带。

13.
  如权利要求12所述的电极,其中,
所述导电条带的至少一个未覆盖部分位于所述导电条带的第一横向边缘;
加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中与所述导电条带的第一横向边缘相邻地形成横向槽,所述横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘上的一位置延伸到所述横向槽的末端;以及
使所述导电条带的位于所述横向槽与所述导电条带的第一横向边缘之间的被加工部分纵向地沿第一折叠线被折叠,该第一折叠线从所述横向槽的末端延伸到所述导电条带的第一横向端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。

14.
  如权利要求13所述的电极,其中,所述导电条带的位于所述横向槽与所述导电条带的端部之间的部分,在纵向地沿所述第一折叠线折叠之前,沿至少第二折叠线在其自身上横向地折叠并且被固定。

15.
  如权利要求13所述的电极,其中,所述导电条带的被折叠部分通过至少一个胶带固定。

16.
  如权利要求13所述的电极,其中,所述导电条带的被折叠部分通过至少一个焊接部固定。

17.
  如权利要求12所述的电极,其中,
所述导电条带的至少一个未覆盖部分沿所述导电条带的第一纵向边缘被定位;以及
加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘延伸到所述第一横向槽的末端;
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一纵向槽,所述第一纵向槽的长度从所述第一横向槽的末端纵向平行于所述导电条带的第一纵向边缘延伸,并且终止于所述第一纵向槽的末端,所述第一纵向槽的长度比所述第一横向槽的长度大;
沿着第一对角折叠线折叠所述导电条带的第一被加工部分,所述第一对角折叠线从所述第一纵向槽的末端延伸到所述导电条带的第一纵向边缘上的一位置处,使得所述导电条带的第一被加工部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成第一导电片。

18.
  如权利要求17所述的电极,其中,所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片还包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中形成与所述第一横向槽长度相同的第二横向槽,所述第二横向槽从所述导电条带的第一纵向边缘延伸到所述第二横向槽的末端;
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二纵向槽,所述第二纵向槽的长度从所述第二横向槽的末端朝向所述第二纵向槽的末端纵向平行于所述导电条带的第一纵向边缘延伸,并且终止于所述第二纵向槽的末端,所述第二纵向槽的长度比所述第二横向槽的长度大;
沿着第二对角折叠线折叠所述导电条带的第二被加工部分,所述第二对角折叠线从所述第二纵向槽的末端延伸到所述导电条带的第一纵向边缘上的一位置处,使得所述导电条带的第二被加工部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成第二导电片;以及
对所述第一导电片和所述第二导电片进行进一步处理,使得所述第一导电片与所述第二导电片接触,形成单个组合导电片。

19.
  如权利要求18所述的电极,其中,所述第一导电片和所述第二导电片通过至少一个胶带相互固定。

20.
  如权利要求18所述的电极,其中,所述第一导电片和所述第二导电片通过至少一个焊接部相互固定。

21.
  如权利要求12所述的电极,其中,加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘上的第一位置延伸到所述第一横向槽的末端;
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二横向槽,所述第二横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第二横向槽的长度从所述导电条带 的第一纵向边缘上的第二位置延伸到所述第二横向槽的末端;以及
纵向地沿第一折叠线折叠所述导电条带的位于所述第一横向槽与所述第二横向槽之间的被加工部分,所述第一折叠线从所述第一横向槽的末端延伸到所述第二横向槽的末端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。

22.
  权利要求12所述的电极,其中,加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片包括:
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的内部上的第一位置延伸到所述第一横向槽的末端;
在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二横向槽,所述第二横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第二横向槽的长度从所述导电条带的内部上的第二位置延伸到所述第二横向槽的末端;以及
纵向地沿第一折叠线折叠所述导电条带的位于所述第一横向槽与所述第二横向槽之间的被加工部分,所述第一折叠线从所述第一横向槽的末端延伸到所述第二横向槽的末端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。

说明书

用于构造电池组电池的电极的方法以及电池组电池的电极
技术领域
本发明涉及一种用于构造电池组电池的电极的方法,更特别地,涉及用于在电池组电池中构造电极导电片的方法、根据此类方法构造的电极、以及用于根据此类方法构造电极的装置。
背景技术
通常传统的电池组电池的结构设计包括多个柱状电池,其结合有“凝胶卷”芯。该凝胶卷结构在本领域是公知的,其特征是至少阴极层和阳极层被不导电的隔离层分隔。阴极层、阳极层和隔离层彼此相邻地被安置或固定,并且卷绕成能够插入到容器中的形状,该容器最常见的是圆柱状金属筒,例如常见的C18650型以及其它类似的圆柱状电池。
在诸如C18650型的圆柱状电池和其它的带有类似凝胶卷芯的电池(例如一些棱柱状电池)中,正的电池电极和负的电池电极由活性材料组成,该活性材料被覆盖在用以将电流从活性材料传送到电池外部的金属箔上。典型的C18650型的电极可以长约650mm,宽约60mm。阴极电极、隔离层和阳极电极被一起卷绕成圆柱状并被插入到金属筒壳体内。
来自阳极电极和阴极电极的电流通过导电片被传导到电池组电池的适当端部。在典型的C18650型中,电极片可以是由长约70mm并且宽约3mm的导电金属制成的窄条带。导电片通常垂直于电极的长度方向被焊接,并且可覆盖电极宽度的约90%,剩余的导电片长度则从电极的一侧伸出。
在制造电池组电池时,将导电片焊接到电极的步骤具有若干缺点。焊接过程、超声波等经常会产生金属粉尘,这就需要在最后构造电池组电池之前执行去除粉尘的又一个步骤。该焊接步骤需要复杂的机器以使电极片的输送和焊接过程自动化。这种机器会带来额外的经济成本并且需要定期维护。还可能出现焊接结合错误或不良的情况,其能够对电池组电池的性能带来不利影响,并且降低整体生产质量。此外,购买用于导电片的附加材料的费用也 增加了电池组电池的生产成本。
下面的详细说明描述了电极以及用于构造电极的方法和装置,其中在构造过程中不需要独立的待被固定的导电片。
发明内容
本发明旨在提出一种用于构造电池组电池的电极的方法以及通过该方法制造的电极,以便消除由于相关技术的局限和缺点所造成的一个或多个问题。
根据本发明,提出一种用于构造电池组电池的电极的方法。该方法可包括:制造导电条带;在所述导电条带的一部分上覆盖活性材料;以及加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片。
根据本发明,还提供一种电池组电池的电极。所述电极可以包括:制造好的导电条带;活性材料,其覆盖所述导电条带的一部分;以及导电片,通过加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分而形成,其中所述导电片是所述导电条带的一部分,而非单独地被固定到所述导电条带。
在一实施例中,所述导电条带的至少一个未覆盖部分可以位于所述导电条带的第一横向边缘处;以及所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片可以包括:在所述导电条带的未覆盖部分中与所述导电条带的第一横向边缘相邻地形成横向槽,所述横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述横向槽的长度从所述导电条带的在第一纵向边缘上的一位置延伸到横向槽末端;以及使所述导电条带的位于所述横向槽与所述导电条带的第一横向边缘之间的被加工部分纵向地沿第一折叠线(fold axis,折叠轴线)被折叠,该第一折叠线从所述横向槽末端延伸到所述导电条带的第一横向端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。
在一实施例中,所述导电条带的位于所述导电条带的端部与所述横向槽之间的部分,可以在纵向地沿所述第一折叠线被折叠之前,沿至少一第二折叠线在其自身上横向地折叠并且被固定。
在一实施例中,所述导电条带的被折叠部分可以通过至少一个胶带或焊接部或其它方式相互固定。
在一实施例中,所述导电条带的至少一个未覆盖部分可以沿着所述导电条带的第一纵向边缘被定位;以及所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片可以包括:在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘延伸到第一横向槽末端;在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一纵向槽,所述第一纵向槽的长度从所述第一横向槽末端纵向平行于所述导电条带的第一纵向边缘延伸,并且终止于第一纵向槽末端,所述第一纵向槽的长度比所述第一横向槽的长度大;沿着第一对角折叠线折叠所述导电条带的第一被加工部分,所述第一对角折叠线从所述第一纵向槽末端延伸到所述导电条带的第一纵向边缘上的一位置处,使得所述导电条带的第一被加工部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成第一导电片。
在一实施例中,所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片的步骤还可以包括:在所述导电条带的未覆盖部分中形成与所述第一横向槽的长度相同的第二横向槽,所述第二横向槽从所述导电条带的第一纵向边缘延伸到第二横向槽末端;在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二纵向槽,所述第二纵向槽的长度从所述第二横向槽末端纵向平行于所述导电条带的第一纵向边缘朝向所述第二纵向槽末端延伸,并终止于第二纵向槽末端,所述第二纵向槽的长度比所述第二横向槽的长度大;沿着第二对角折叠线折叠所述导电条带的第二被加工部分,所述第二对角折叠线从所述第二纵向槽末端延伸到所述导电条带的第一纵向边缘上的一位置处,使得所述导电条带的第二被加工部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成第二导电片;以及对所述第一导电片和第二导电片进行进一步处理,使得所述第一导电片与所述第二导电片接触,形成单个组合导电片。
在一实施例中,所述第一导电片和第二导电片通过至少一个胶带或焊接部或其它方式相互固定。
在一实施例中,所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片可以包括:在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘上的第一位置延伸到第一横向槽末端;在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二横向槽,所述第二横向槽的长度大于所述导 电条带的宽度的一半,所述第二横向槽的长度从所述导电条带的第一纵向边缘上的第二位置延伸到第二横向槽末端;以及纵向地沿第一折叠线折叠所述导电条带的所述第一横向槽与第二横向槽之间的被加工部分,所述第一折叠线从所述第一横向槽末端延伸到所述第二横向槽末端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。
在一实施例中,所述加工所述导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片可以包括:在所述导电条带的未覆盖部分中形成第一横向槽,所述第一横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第一横向槽的长度从所述导电条带的内部上的第一位置延伸到第一横向槽末端;在所述导电条带的未覆盖部分中形成第二横向槽,所述第二横向槽的长度大于所述导电条带的宽度的一半,所述第二横向槽的长度从所述导电条带的内部上的第二位置延伸到第二横向槽末端;以及纵向地沿第一折叠线折叠所述导电条带的所述第一横向槽与第二横向槽之间的被加工部分,所述第一折叠线从所述第一横向槽末端延伸到所述第二横向槽末端,使得所述导电条带的被加工部分的一部分被折叠到所述导电条带上,并且所述导电条带的被加工部分的其余部分伸出所述导电条带的第一纵向边缘,形成所述导电片。
本发明的优点在于:能够简化制造电池组电池时电极的加工工艺,并降低生产成本。
本发明的前述的和其它的目的、特征及优点将从下面对附图所示的本发明具体实施例的更为具体的描述而变得明显,附图中相同的附图标记通常表示本发明示例性实施例的相同部件。
附图说明
图1示出了典型的结合有凝胶卷芯结构的圆柱状电池组电池的截面图;
图2A-图2B分别示出了典型的带有导电片的电极的示意图,其中该导电片被焊接到电极导电材料的未覆盖部分上;
图3A-图3D示出了根据本发明实施例的用于构造电极的一个实例过程的若干步骤,其中该过程无需采用待被固定到电极的单独的导电片;
图4A-图4D示出了根据本发明实施例的用于构造电极的另一实例过程 的若干步骤,其中该过程无需采用待被固定到电极的单独的导电片;以及
图5A-图5D示出了根据本发明实施例的用于构造电极的又一实例过程的若干步骤,其中该过程无需采用待被固定到电极的单独的导电片。
具体实施方式
下面参考附图描述作为实例的电极以及用于构造电极的方法和装置,其中在构造过程中不需要待被固定的单独的导电片。
图1示出了典型的结合有凝胶卷芯结构的圆柱状电池组电池的截面图。
参考图1,在一个实施例中,电化电池10包括被螺旋状卷绕或缠绕的电极组件12,该电极组件被封装在密封容器(例如,如图1所示的刚性圆柱状外壳14)内。在另一个实施例中,电池10是棱柱形电池,并且外壳具有基本上呈矩形的截面(未示出)。
再参考图1,电池组件12包括:正电极(第一电极)16,其主要由电极活性材料构成;相反的负电极(第二电极)18;以及电隔离件20,其被插入到第一电极16与第二电极18之间。每个电极16、18均包括集流器,用于在电极16、18与外部负载之间提供电连接。
再次参考图1,经由正电极片42与正电极16电连接的正端帽40在正电极16与外部负载(未示出)之间提供电连接。密封垫构件44密封地结合圆柱状外壳14的上部与安全阀(safety vent,安全孔)41,安全阀41又结合到正端帽40。安全阀41还结合到安全阀附接构件45上,安全阀附接构件45又结合到正电极片42。绝缘构件38被插入到刚性圆柱状外壳14和外部电池套43之间。绝缘构件38还将正端帽40与刚性圆柱状外壳14电绝缘。
绝缘盘35将电极组件12的顶边缘与内部电池组组件的其余部分隔离。正电极片42延伸穿过绝缘盘35的开口,以便于与安全阀附接构件45结合。
再参考图1,电池管理装置分别电性地插入到外部荷载(未示出)与正电极16和负电极18至少其中之一之间。
图2A-图2B分别示出了典型的带有导电片的电极的示意图,其中该导电片被焊接到电极导电材料的未覆盖部分上。
参考图2A,所示出的电极201具有根据公知的方法构造的电极导电片240-243。导电集流器230部分地覆盖有电极活性材料220。
电极导电片240-243在暴露端260和暴露中部250处被附接到集流器230,从而不与电极活性材料220接触。电极导电片240-243与集流器230分开地构造,并且最常见地以垂直于电极201自身长度方向的方式通过点焊或其它方式固定到集流器230。
电极导电片240-243将电流从集流器230传导到电池组电池的适合的端部。在图2A所示的实施例中,集流器230的所有暴露部分250、260都延伸到集流器230的整个宽度,如果需要的话允许导电片240-243覆盖集流器230的大部分宽度。
现在参照图2B,电极202由集流器280组成,该集流器具有沿着集流器280的整个宽度的暴露端270。集流器280被活性材料285部分地覆盖。
电极导电片290、292都与集流器280相独立地构造。电极导电片290被焊接或以其它方式固定到集流器280的暴露端270。电极导电片292被焊接或以其它方式固定到集流器280的暴露部分272。
再参考图2B,暴露部分272仅具有电极宽度的一小部分(或几分之一),以允许更多的活性材料和较大的电池容量,但是可能会损害电极导电片292与集流器280之间的物理连接和电连接的完整性。
图3A-图3D示出了根据本发明实施例的用于构造电极的一个实例过程的若干步骤,其中该过程无需采用待被固定到电极的单独的导电片。
参考图3A,其示出了电极301,该电极301包括集流器310和电极活性材料320。电极活性材料320部分地覆盖集流器310。集流器310的两个暴露端部330未被电极活性材料320覆盖。
参考图3B,其再次示出了带有集流器310的电极301,该集流器现在已经在暴露端部330内从位置340被折叠,折叠线(fold line)344是横向的(垂直于纵向轴线),并沿着集流器310的整个宽度延伸,以产生从折叠线344到集流器310的横向边缘的折叠后的部分(post-fold portion)342。在此可以理解,可以按照需要设置一条或多条折叠线344,从而该集流器310的暴露端部330可以被折叠至少一次。
参考图3C,在集流器310内切割出横向槽350,横向槽350的长度大于集流器310宽度的一半。横向槽350的长度从集流器310的纵向边缘延伸至其在位置352处的末端。
现在参考图3D,电极导电片370已经通过将折叠后的部分342折叠到集流器310上并且使折叠后的部分342附接到在横向槽350与折叠线344之间的集流器310而形成。在此描述的这个和其它实施例的附接方法可以是现有技术中公知的一些附接方法中之任一,例如使用点焊或胶带。
进一步参考图3D,在集流器310内已经进行了第二次折叠,第二折叠线360从位置352沿纵向延伸到折叠线344。电极导电片370沿着折叠线360朝向集流器310的最靠近位置352的纵向边缘折叠,使得电极导电片370伸出集流器310的该纵向边缘并且垂直于集流器310的纵向轴线。
本领域技术人员将注意到,其它实施例可以是未示出的上述系统的变形。例如,可以通过产生相同的横向槽350并沿着折叠线360折叠来形成电极片370,而不需要第一折叠线344。这一实施例与如上所述的图3A-图3D的实施例之间的主要区别在于:电极片370将是单层的,而不是图3A-图3D的实施例中所述的双层。此外,上述的折叠、槽和电极片,尽管在此描述的实施例中大体以直角示出,但是它们可以是其它适于按期望构造导电电池的任意角度。
图4A-图4D示出了根据本发明实施例的用于构造电极的另一实例过程的若干步骤,其中该过程无需采用待被固定到电极的单独的导电片。
参考图4A,其示出了电极401,该电极401包括集流器410和部分地覆盖集流器410的活性材料420。电极导电片470可以以基本上与如上详细说明的电极导电片370相似的风格被构造。
再参考图4A,电极401还包括集流器410的沿着集流器410的一个纵向边缘的暴露边缘部480。该暴露边缘部480在图4A-图4D中示出为在集流器410的纵向边缘的整个长度上延伸,但是在其它实施例中,暴露边缘部480可以仅包括集流器410的纵向边缘的一部分,而活性材料420在一些位置处一直延伸到该纵向边缘。另外,在其它实施例中,集流器410的两个纵向边缘可以部分地或全部地被暴露出来。
现在参考图4B,两个中心电极导电片490已经形成。在图4B的实施例中,已经形成有三个横向槽492、494、496,每个横向槽都垂直于集流器410的纵向轴线,从集流器410的暴露的纵向边缘延伸并且终止于活性材料420的边缘与集流器410的纵向边缘之间的一位置处。
进一步参考图4B,如图4B所示形成有三个纵向槽497、498、499,每个纵向槽都平行于集流器310的纵向边缘。在图4B的实施例中,纵向槽497从横向槽492的末端延伸到第一导电片490的尚未达到中点的一位置处。纵向槽499从槽496的末端延伸到第二导电片490的尚未达到中点的一位置处。纵向槽498从第一导电片490的中部的与槽497正好相对的一侧的一位置延伸,并且通过横向槽494的末端位置延伸到第二导电片490的中部的与纵向槽499正好相对的一侧的一位置处。
现在参考图4C,电极导电片490的每个端部均沿对角轴线折叠,使得每个端部都垂直于集流器410的纵向轴线延伸。在一些实施例中,四个形成的电极片491、493和电极导电片470可以被用于在电池组电池中传导电流。在其它实施例中,例如图4D的实施例,电极片491、493可以进一步被制造,例如通过将附加层(extra layer,加固层)添加到导电表面来增强电极片的强度。
现在参考图4D,两个电极片491经过各自的横向折叠线(其垂直于集流器410的纵向轴线)被折叠在一起以形成电极片495。类似地,两个电极片493经过各自的横向折叠线被折叠在一起以形成电极片497。
在其它实施例中,可以使用单个导电片490、或者两个或多于两个的导电片490。
图5A-图5D示出了根据本发明实施例的用于构造电极的又一实例过程的若干步骤,其中该过程无需采用待被固定到电极的单独的导电片。
参考图5A,其示出了电极501,该电极501包括集流器510和部分地覆盖集流器510的活性材料520。集流器510的暴露部分550没有被活性材料520覆盖,并且远离集流器510的各横向边缘定位,从而至少一些活性材料520出现在集流器510的暴露部分550与各横向边缘之间。其它实施例可以并入例如沿集流器510的纵向轴线或边缘的多个暴露部分550和/或一个暴露部分。
参考图5B,矩形片部分540已经从暴露部分550上被裁剪出两个槽544和546,使得片部分540从集流器510的一个纵向边缘延伸,并且片部分540的长度大于集流器510的宽度的一半。片部分540的一个端部保持附接到集流器510。在其它实施例中,例如图5D,片部分540可以不用一直延伸到集 流器510的纵向边缘。
现在参考图5C,片部分540已经沿着纵向折叠线560被折叠并且被固定到集流器510,以形成电极导电片540。在一些实施例中,可以单独地或与其它方式相结合地使用胶带590,以便确保导电片540位于合适的位置。在图5C的实施例中,胶带590被示出为粘结到集流器510的活性材料520、导电片540和暴露部分550。其它实施例可以包括呈其它结构的胶带,例如仅固定到导电条带的导电片540和暴露部分550的双面胶带。
现在参考图5D,其示出了一变化实施例,其中纵向的第三槽548形成为连接横向槽544和546的末端,从而在片部分540被折叠时,暴露部分550的位于集流器510的纵向边缘与纵向槽548之间的部分仍保持原样。在其它实施例中,例如暴露部分550的保持原样的部分也可以被活性材料520覆盖,用以例如增加电池容量。
从上述说明可以理解,在不脱离本发明的真实构思的情况下可以对本发明的各个实施例进行修改和变化。在此申请文件中的说明书仅用于举例说明,而并非旨在进行限制。本发明的范围应以所附权利要求书文字限定的内容为准。

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本发明公开了一种用于构造电池组电池的电极的方法以及电池组电池的电极,该用于构造电池组电池的电极的方法包括:制造导电条带;在该导电条带的一部分上覆盖活性材料;以及加工导电条带的至少一个未覆盖部分以形成导电片。 。

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