CN100405657C - 电极交错配置的电池芯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是揭示一种电极交错配置的电池芯及其制造方法，其是利用数个正极板与数个负极板分别以上下交错且无重迭的排列方式设置于至少一隔离膜的上、下表面，再将此隔离膜重复折迭，则使这些正极板与负极板分别交错排列成一电池芯，而达到增加组装效率及正、负电极可确实定位的优点，本发明可精简化电池芯的制造过程，且制造出的电池芯可有效缩小体积、提高能源密度及改善现有电池芯的诸多缺点。

Description

电极交错配置的电池芯及其制造方法

技术领域

本发明是有关一种电池芯，特别是关于一种电极交错配置的电池芯及其制造方法。

背景技术

随着现代科技的发展，各种数字电子产品如移动电话、可携式影音播放器、摄影器材及可携式个人计算机等随着人类电子工艺进步相应而生，而电池因具有可随身携带供给能源的优点，则对于数字电子产品上拥有极大的应用性，因此发展日新月异。

电池芯的制作方式主要可区分为卷绕式与折迭式，以卷绕式而言，可请参阅图1所示，其是以金属箔当基材的一正极板2及一负极板4，并与两长条形隔离膜6、8进行卷绕而形成一电池芯10，而此种电池芯10制作方式由于是以正极板2及负极板4与隔离膜6、8三种不同材料来相间进行长条的卷绕，使得电流途径增长及电池内阻增加，而且卷绕过程中容易偏差而形成对位不良，因此需要相当精密与张力控制的卷绕装置来实施，不符合大电池制造的经济效益。

再者，电池芯的制法除卷绕式外，目前常用的电池芯制法尚有以正极板及负极板堆栈而制造电池芯的实施例，请参阅图2、图3所示，其是包括有二正极板12、14及一负极板16，且正极板12、14及负极板16间是设有二隔离膜18，并整体进行对位堆栈而后热压粘合，而此种以二隔离膜18一负极板16及二正极板12、14进行堆栈热压的电池芯20制作方式，由于对位片数多、集电网的使用、以及热压制程，使得对位与极板毛边的问题导致正极板12、14与负极板16短路机率极高，则导致电池芯20制作合格率降低，且因采推迭方式，而在制造速度上较卷绕式慢，所以难以达到成为具有竞争性的商品化效益。

因此，本发明针对上述的问题，提出一种电极交错配置的电池芯及其制造方法，以解决上述的问题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种电极交错配置的电池芯及其制造方法，其是利用数个正极板与数个负极板分别以上下交错且无重迭的排列方式设置于至少一隔离膜的上、下表面而达到增加组装效率及正、负电极可确实定位的优点。

本发明的另一目的，在于提供一种电极交错配置的电池芯及其制造方法，其是可提供一可溶于电解液的粘接剂，而可改善现有电池芯组装时因粘接剂所造成起伏不平的电池芯表面。

本发明的再一目的，在于提供一种电极交错配置的电池芯及其制造方法，其是可提高生产效率，且使产品优良，进而达到使电池芯具有高生产效能、高能源效率的优点。

本发明的又一目的，在于提供一种电极交错配置的电池芯及其制造方法，其是可精简化电池芯的制造过程，且制造出的电池芯可有效缩小体积以及提高能源密度。

本发明的又一目的，在于提供一种电极交错配置的电池芯及其制造方法，其是可使电极板在电池芯里均匀受压，而可增进电池寿命及性能。

为达上述的目的，本发明提供一种电极交错配置的电池芯，其是由至少一隔离膜、一绝缘材料、一电解液、数个正极板与数个负极板所组成，数个正极板与数个负极板，其是分别以上下交错且无重迭的排列方式设置于隔离膜的上、下表面，且隔离膜为重复折迭，使这些正极板与负极板以隔离膜隔离而分别交错排列成一电池芯，且绝缘材料是包覆电池芯，封装袋并容置此电池芯，以及电解液是位于封装袋中；本发明的电极交错配置的电池芯的制造方法，其是包括下列步骤：先提供至少一隔离膜，再将数个正极板与数个负极板分别以上下交错且无重迭的排列方式设置于隔离膜的上、下表面，接着，重复折迭此隔离膜，则使这些正极板与负极板分别交错排列成一电池芯，而利用一绝缘材料包覆此电池芯，以及将电池芯放入一封装袋中，且置入一电解液于封装袋中，而可以完成电池芯的组装制作。

附图说明

图1为现有电池芯制作的实施例示意图；

图2是现有电池芯制作的另一实施例示意图；

图3是为图2侧面的结构示意图；

图4是本发明的电池芯的立体结构示意图；

图5是本发明的电池芯欲折迭的实施态样示意图；

图6是本发明的电池芯折迭完成的实施态样示意图；

图7是本发明的电池芯注入电解液的实施态样示意图；

图8是本发明另一种装配方式操作示意图。

具体实施方式

底下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

随着可携式数字电子产品的种类与功能愈来愈多，而电池的重要性日渐增加，已成为数字生活不可或缺的必需品。

本发明是为一种电极交错配置的电池芯及其制造方法，如图4、图5、图6所示，本发明是包括数个正极板22、数个负极板24与一隔离膜26所组成的一电池芯28、一绝缘材料30、一封装袋32以及一电解液(图中未示)，为能更详细说明本发明的制造方法与其所制造出电池芯结构，是配合以下的具体实施过程及附图以资说明。

请参阅图4所示，首先准备数个正极板22、数个负极板24以及隔离膜26，将正极板22设置在隔离膜26的一表面上，再将负极板24设置在隔离膜26的另一表面上，以利用隔离膜26使正、负极板22、24隔离而能形成绝缘状态，且正极板22与负极板24分别是以上下交错且没有重迭的排列方式设置于隔离膜26的上、下表面，由于只要能达到使正极板22、负极板24绝缘的要求即可，因此正极板22、负极板24的设置顺序可以调换，对于电池芯28的制造与效能并无影响，其中，上述正极板22、负极板24是借以一粘接剂(图中未示)粘附于隔离膜26。

接着，如图5所示，将正极板22、负极板24以及用以绝缘的隔离膜26进行重复折迭的操作，首先将正极板22以负极板24的一端为轴心，顺势以逆时针旋转隔离膜26往负极板24方向折迭，然后再将一负极板24”以正极板22的一端为轴心，顺势以顺时针旋转隔离膜26往正极板22方向折迭，且依序渐进地折迭隔离膜26使正极板22与负极板24分别交错排列成电池芯28，也就是旋转折迭隔离膜26且使正极板22位于负极板24之上，再旋转折迭隔离膜26使负极板24”位于正极板22之上，则正极板22与负极板24彼此之间以隔离膜26隔离而依序分别交错排列形成电池芯28，形成如图6所示的态样，且在电池芯28的四边以胶带粘贴固定，而是可在电池芯28两侧施加一均匀压力，使正极板22与负极板24的对齐定位更加准确，而正极板22与负极板24折迭的顺序及方向是可依实施者的喜好而进行，对于本发明的电池芯28效能并无影响，再利用绝缘材料30均匀包覆电池芯28，其中绝缘材料30是为一隔离膜或一胶带。

请参阅图7所示，将电池芯28放入封装袋32中，封装袋32是为一铝箔袋，再利用一注液管34注入电解液(图中未示)于封装袋32中，而得以完成电池芯28的组装制作，其中粘接剂是可溶于电解液中，且粘接剂不与正极板22、负极板24及电解液产生化学反应，本发明的正极板22及负极板24有三边未被隔离膜26包覆，同时隔离膜26只有一边粘附有粘接剂，可降低如电解液等流体进出的阻力，有利于正极板22及负极板24与粘接剂的干橾及电解液的均匀分布，如图4所示。

接着，本发明还有另一种装配方式，其是同时将两片设置有交错配置正极板与负极板的隔离膜以极性相反的重迭在一起，再将两片隔离膜进行重复折迭的操作，请参阅图8所示，其装配是以负极板24与一正极板36以及正极板22与一负极板38贴合，也就是采以极性相反的重迭方式，再将正极板22、负极板24以及用以绝缘的隔离膜26与一设置有正极板36与负极板38的隔离膜40装配在一起后，其中正极板22与负极板24之间具有一片极板厚度的一间隙42，而隔离膜40上的正极板36与负极板38之间具有三片极板厚度的一间隙44，接着将上述两者进行重复折迭的操作，并以此重复折迭的顺序方向，而可因此类推所需之间隙的厚度，即可将负极板24与正极板36以及正极板22与负极板38重迭且确实定位，而折迭的实施情况亦同上述，在此故不再赘述，而此种一次折迭两片隔离膜的装配方式是可以有效增加组装速度，同时提高整体制造的生产效率。

本发明电极交错配置的电池芯及其制造方法可使正极板22及负极板24组装时能够准确定位且减少隔离膜26的用量，而改善现有技术堆栈正、负极板时会使隔离膜越积越厚以及正、负极板对位不准的缺点，且本发明可使隔离膜26所受张力大幅降低，几近于零张力，隔离膜26不容易产生皱纹，正极板22、负极板24与隔离膜26的接触可以非常均匀，在组装完成进行安全检测的高温加热时，隔离膜26的收缩程度可较小及较为安全且受压平均，而可免除现有技术进行高温加热时，因隔离膜收缩而正、负极板容易互相接触则导致短路的现象。

综合上述，本发明的电极交错配置的电池芯及其制造方法，其是利用数个正极板与数个负极板分别以上下交错且无重迭的排列方式设置于至少一隔离膜的上、下表面而达到增加组装效率及正、负电极可确实定位的优点，且本发明提供一可溶于电解液的粘接剂，而可改善现有电池芯组装时因粘接剂所造成电池芯表面起伏不平的缺点，以符合现今数字电子产品如移动电话、数字相机、可携式数字电子产品的电池需求，提供更高的应用性及经济效益。

唯以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故即凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括于本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种电极交错配置的电池芯的制造方法，其特征是，包括下列步骤：

提供至少一隔离膜；

将数个正极板与数个负极板分别以上下交错且无重迭的排列方式设置于该隔离膜的上、下表面；

重复折迭该隔离膜，使该些正极板与负极板分别交错排列成一电池芯；

利用一绝缘材料包覆该电池芯；以及

将该电池芯放入一封装袋中，且置入一电解液于该封装袋中，而得以完成该电池芯的组装制作。

2.如权利要求1所述的电极交错配置的电池芯的制造方法，其特征是，其中该正极板与该负极板的设置顺序是可互换。

3.如权利要求1所述的电极交错配置的电池芯的制造方法，其特征是，其中该封装袋是为一铝箔袋。

4.如权利要求1所述的电极交错配置的电池芯的制造方法，其特征是，其中该绝缘材料为一隔离膜或一胶带。

5.如权利要求1所述的电极交错配置的电池芯的制造方法，其特征是，其中该数个正极板与该数个负极板是借以一粘接剂粘附该隔离膜。

6.如权利要求5所述的电极交错配置的电池芯的制造方法，其特征是，其中该粘接剂是可溶于该电解液中。

7.一种电极交错配置的电池芯，其特征是，包括；

至少一隔离膜；

数个正极板与数个负极板，其是分别以上下交错且无重迭的排列方式设置于该隔离膜的上、下表面，且该隔离膜为重复折迭，使该些正极板与负极板以隔离膜隔离而分别交错排列成一电池芯；

一绝缘材料，其是包覆该电池芯；

一封装袋，其是容置包覆有该绝缘材料的电池芯；以及

一电解液，其是位于该封装袋中。

8.如权利要求7所述的电极交错配置的电池芯，其特征是，其中该正极板与该负极板的设置顺序是可互换。

9.如权利要求7所述的电极交错配置的电池芯，其特征是，其中该封装袋为一铝箔袋。

10.如权利要求7所述的电极交错配置的电池芯，其特征是，其中该绝缘材料为一隔离膜或一胶带。

11.如权利要求7所述的电极交错配置的电池芯，其特征是，其中该数个正极板与该数个负极板是借一粘接剂粘附于该隔离膜上。

12.如权利要求11所述的电极交错配置的电池芯，其特征是，其中该粘接剂是可溶于该电解液中。

13.如权利要求7所述的电极交错配置的电池芯，其特征是，其中该电池芯是由两片设置有该些正极板与负极板交错配置的该隔离膜以极性相反的重迭方式所组成。

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