CN102428600B - 层叠二次电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供层叠二次电池，其特征在于正极（5）和负极（4）通过隔离物（6）层叠，其中在由金属箔制成的正极集电体（51）和由金属箔制成的负极集电体（41）上与其一体地形成正极集电翼片（57）和负极集电翼片（47），其中隔离物（6）还布置在正极集电翼片和负极集体翼片彼此相对的位置（8），并且其中连接有正极集电翼片的正极引线（17）和连接有负极集电翼片的负极引线（15）从正极（5）和负极（4）的叠层体的公共端面抽出到外壳构件（3）的外侧。
Description
技术领域
本发明涉及诸如锂离子电池的层叠二次电池和用于制造层叠二次电池的方法以及涉及使用这种层叠二次电池的组装电池。
背景技术
诸如锂离子电池的层叠二次电池由其间布置有隔离物的以相对方式层叠在一起的正电极和负电极的叠层体组成。正电极包括涂布有正电极活性材料的铝箔形式的电流集电体。负电极包括涂布有负电极材料的铜箔形式的电流集电体。每个电极具有与之相连的集电体翼片且电极的集电体翼片层叠且接合在一起以提供用于电流的输入/输出部分。
图8示出用于制备集电体翼片的常规技术。具体而言，图8A是负电极在它被切割以形成负电极集电体翼片之前的平面图。图8B是正电极在它被切割以形成正电极集电体翼片之前的平面图。
通过首先施加负电极活性材料的涂层以形成负电极活性材料涂布区域43，且随后通过冲压沿着切割线9切割负电极活性材料未涂布区域45，因而留下与涂布区域43连接的未涂布区域45的矩形部分，形成负电极集电体翼片47。
类似地，通过首先施加正电极活性材料的涂层以形成正电极活性材料涂布区域53，且随后通过冲压沿着切割线9切割正电极活性材料未涂布区域55，因而留下未涂布区域55的矩形部分，形成正电极集电体翼片57。
负和正集电体均由厚度为几微米到几十微米的金属箔形成。
因为环绕负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57中的每一个的切割线与电极的宽度相比相对短，且因为除了在沉积活性材料层的地方，负电极和正电极中的每一个仅由薄金属箔形成，当切割仅由金属箔形成的部分时，可能出现毛刺。
因为毛刺的形成可以导致短路和电池的长期使用过程中的其他问题，金属箔需要在切割之后被检查以检测任意毛刺且适当地去毛刺。这种额外的工艺导致减小的生产效率。
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专利文档1：JP-A-09-129211。
发明内容
技术问题
因此，本发明的目的是提供一种层叠二次电池，其可以被制造而在其形成过程中没有在集电体翼片上形成的任意毛刺。本发明旨在用于诸如层叠锂离子二次电池的层叠二次电池，其中电极活性材料层沉积在金属箔电流集电体上且集电体的电极活性材料未涂布部分被抽出以用作集电体翼片。为了制备这种电池，电极层叠在一起且电流翼片彼此层叠且连接。电池的电极引线然后连接到层叠的集电体翼片且叠层体被密封在外壳中。
问题的解决方案
本发明是一种层叠二次电池，其包括：由金属箔形成的正电极集电体和由金属箔形成的负电极集电体；由正电极集电体形成的正电极，包括涂布有正电极活性材料的正电极活性材料涂布区域和未涂布有正电极活性材料的正电极活性材料未涂布区域，正电极活性材料未涂布区域用作正电极集电体翼片；由负电极集电体形成的负电极，包括涂布有负电极活性材料的负电极活性材料涂布区域和未涂布有负电极活性材料的负电极活性材料未涂布区域，负电极活性材料未涂布区域用作负电极集电体翼片；布置在正电极和负电极之间的隔离物，其中正电极集电体翼片和负电极集电体翼片层叠在一起，其中正电极集电体翼片的一部分与负电极集电体翼片的一部分相对，且隔离物也布置在集电体翼片的相对部分之间；以及连接到正电极集电体翼片的正电极引线和连接到负电极集电体翼片的负电极引线，其中正电极引线和负电极引线从正电极、隔离物和负电极的叠层体的相同端面延伸出且从外壳抽出。
而且，本发明是上述层叠二次电池，其中负电极和正电极的活性材料涂布区域每个均具有矩形形状，且正电极翼片和负电极翼片每个的宽度均随着正电极翼片和负电极翼片延伸离开与正电极活性材料涂布区域或负电极活性材料涂布区域的边界而逐渐减小。
而且，本发明是上述层叠二次电池，其中正电极翼片和负电极翼片具有基本上为三角形、梯形或五边形的形状。
本发明是上述层叠二次电池，其中隔离物的与正电极集电体翼片和负电极集电体翼片相对的部分具有施加于其的无孔膜或进行了热阻断工艺处理。
本发明是上述层叠二次电池，其中正电极活性材料包括锂-锰复合氧化物。
而且，本发明是一种用于制造层叠二次电池的方法，其包括：在提供用于形成集电体翼片的未涂布区域的同时，沿着带状金属箔的长度向带状金属箔的至少一个表面施加正电极活性材料或负电极活性材料的糊剂；通过将所述带状金属箔沿着该长度切割成宽度与正电极或负电极的宽度相等的切割带来形成单位电极体；通过沿着跨越所述单位电极体的宽度延伸的一条或两条切割线将所述单位电极体的未涂布区域切割成宽度随着未涂布区域延伸离开与活性材料涂布区域的边界而逐渐减小的切割未涂布区域来形成具有集电体翼片的正电极和负电极；将正电极和负电极层叠在一起，其间布置有隔离物；彼此连接正电极和负电极的集电体翼片且连接正电极引线和负电极引线到相应电极翼片；以及将该叠层体密封在膜状外壳中。
而且，本发明是一种组装电池，其包括：由金属箔形成的正电极集电体和由金属箔形成的负电极集电体；由正电极集电体形成的正电极，包括涂布有正电极活性材料的正电极活性材料涂布区域和未涂布有正电极活性材料的正电极活性材料未涂布区域，正电极活性材料未涂布区域用作正电极集电体翼片；由负电极集电体形成的负电极，包括涂布有负电极活性材料的负电极活性材料涂布区域和未涂布有负电极活性材料的负电极活性材料未涂布区域，负电极活性材料未涂布区域用作负电极集电体翼片；布置在正电极和负电极之间的隔离物，其中正电极集电体翼片和负电极集电体翼片层叠在一起，其中正电极集电体翼片的一部分与负电极集电体翼片的一部分相对，且隔离物也布置在集电体翼片的相对部分之间；以及连接到正电极集电体翼片的正电极引线和连接到负电极集电体翼片的负电极引线，其中正电极引线和负电极引线从正电极、隔离物和负电极的叠层体的相同端面延伸出且从外壳抽出，且层叠电池的正电极引线或负电极引线串联、并联或串并联连接。
在构建本发明的层叠电池中，活性材料施加于由其区域上的金属箔形成的正电极集电体和负电极集电体。正电极活性材料未涂布区域和负电极活性材料分别用作正电极集电体翼片和负电极集电体翼片。当正电极和负电极层叠在一起，其中其相应活性材料层彼此面对且其间布置有隔离物时，正电极集电体翼片和负电极集电体翼片布置为使得它们具有相对的部分，其中其间布置有隔离物。连接到正电极集电体翼片和负电极集电体翼片的正电极引线和负电极引线分别从叠层体的相同端面抽出。这种构造允许正电极集电体翼片和负电极集电体翼片从集电体切割而不形成任意毛边。因而，可以有效地制造本发明的层叠二次电池。另外，可以提供使用层叠二次电池的组装电池。
附图说明
图1是示出本发明的层叠二次电池的一个实施例的图示。
图2是示出本发明的一个实施例中的层叠二次电池的制造中的一系列步骤的图示。
图3是示出用于制造正电极和负电极的方法的图示。
图4是示出本发明的另一实施例中的层叠二次电池的制造中的一系列步骤的图示。
图5是示出本发明的另一实施例中的用于制造正电极和负电极的另一方法的图示。
图6是本发明的电极的制造工艺的图示。
图7是示出组装电池的图示。
图8是示出用于制造集电体翼片的常规方法的图示。
具体实施方式
如上所述，为了制造由金属箔制成的集电体的正电极和负电极，其中不施加正电极活性材料的正电极活性材料未涂布部分和其中不施加负电极活性材料的负电极活性材料未涂布部分被分别切割以形成正电极集电体翼片和负电极集电体翼片。发明人发现，通过将正和负电极集电体翼片切割成特定形状，可以防止正和负电极集电体翼片中的毛刺的形成，否则这些毛刺将尤其在由诸如金属箔的薄构件制备集电体翼片时出现。
现在将参考附图描述本发明。
图1是示出本发明的层叠二次电池的一个实施例的图示。
图1A是沿着与层叠二次电池的层叠平面垂直的平面截取的剖面图。图1B是沿着图1A中的线A-A截取的剖面图。
本发明的层叠二次电池1包括装入膜状外壳3的电池元件2。电池元件2由其间布置有隔离物6的层叠在一起的负电极4和正电极5组成。隔离物6由多孔合成树脂膜制成。
负电极4由包括涂布有负电极活性材料的负电极活性材料涂布区域43和未涂布有负电极活性材料的负电极活性材料未涂布区域45的负电极集电体41组成。负电极集电体翼片47跨越负电极活性材料未涂布区域的部分或整个宽度形成。
如图1B所示的负电极集电体翼片以逐渐变细的（tapered）方式从涂布区域延伸，使得负电极集电体翼片具有与邻近负电极活性材料涂布区域的负电极的宽度相等的逐渐减小的宽度，且随着集电体翼片朝向其尖部延伸而减小。
同样，正电极5由包括涂布有正电极活性材料的正电极活性材料涂布区域53和未涂布有正电极活性材料的正电极活性材料未涂布区域55的正电极集电体51组成。正电极集电体翼片57跨越正电极活性材料未涂布区域的部分或整个宽度形成。
与负电极集电体翼片一样，正电极集电体翼片57以逐渐变细的方式从涂布区域延伸，使得正电极集电体翼片57具有与邻近涂布区域的正电极的宽度相等的逐渐减小的宽度，且随着集电体翼片朝向其尖部延伸而减小。
隔离物6布置在负电极4和正电极5之间。
在本发明的层叠二次电池中，正电极集电体翼片和负电极集电体翼片中的每一个与电流集电体一体地形成且具有逐渐变细的形状，该逐渐变细的形状具有与邻近其相应涂布区域的正或负电极的宽度相等的逐渐减小的宽度，且随着集电体翼片朝向其尖部延伸而减小。
布置隔离物6以便覆盖这一区域：其上负电极集电体翼片47与正电极集电体翼片57相对。具体而言，如图1B所示，布置隔离物6以便覆盖当负电极集电体翼片47投影到正电极集电体翼片57上时形成的基本上为三角形的交叠相对区域8。
以这种方式，当具有相应相对的负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57的正电极和负电极层叠在一起时，在基本上为三角形的相对区域中在负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57之间没有电学短路发生。
负电极引线15连接到负电极集电体翼片47且正电极引线17连接到正电极集电体翼片57。
如上所述，可以以下述方式制造层叠二次电池：负和正电极首先层叠在一起，其中其间布置有隔离物，且相应电极的集电体翼片彼此连接。负电极引线和正电极引线然后连接到相应集电体翼片。在内部填充有电解液溶液之后，负电极引线15和正电极引线17从膜状外壳3的密封区域抽出以完成层叠二次电池。
图2是示出本发明的一个实施例中的层叠二次电池的制造中的一系列步骤的图示。
图2A示出正电极5，其包括涂布有正电极活性材料的正电极活性材料涂布区域53和由未涂布有正电极活性材料的正电极活性材料未涂布区域形成的正电极集电体翼片57。
正电极集电体翼片由基本上为三角形的正电极活性材料未涂布区域形成，其一侧形成为电极活性材料涂布区域的外围的延伸，且其另一侧由与负电极活性材料涂布区域的边界形成。
图2B是示出在本发明的一个实施例中的隔离物6的图示，该隔离物6实质上是三侧具有不连续熔合部分61的袋状物。
熔合部分61用于定义隔离物的内部的宽度以对应于正电极5的宽度，使得当装配在隔离物6中时，正电极5通过其三侧上的熔合部分61适当地定位。
图2D是示出本发明的一个实施例中的负电极4的图示，其包括涂布有负电极活性材料的负电极活性材料涂布区域43和未涂布有负电极活性材料的负电极活性材料未涂布区域。负电极集电体翼片47在负电极活性材料未涂布区域中形成。
负电极集电体翼片由基本上为三角形的负电极活性材料未涂布区域形成，其一侧形成为电极活性材料涂布区域的外围的延伸，且其另一侧由与负电极活性材料涂布区域的边界形成。
图2E是其中示出如图2C所示的正电极插入其中的隔离物与图2D所示的负电极层叠的方式的图示。
因为如参考图2C描述的，正电极5通过隔离物6中的熔合部分61相对于隔离物6定位，正电极5和负电极4可以通过对准隔离物6的外围的两个直角边角与负电极4的两个边角而容易地相对彼此定位，其中间具有隔离物。以这种方式，可以制造叠层体，其中正电极和负电极相对彼此精确地定位。
如上所述，正电极可以通过隔离物中提供的熔合部分定位，且负电极可以通过隔离物的外围定位。
以这种方式，在相对彼此精确定位的同时，正电极和负电极可以容易地层叠在一起。
如图2E所示，负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57之间的相对区域8中的隔离物的存在可以防止负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57之间的电学短路。
如上所述，预定数目的负电极、隔离物和正电极层叠在一起。负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57然后彼此连接。随后，负电极引线15连接到负电极集电体翼片47且正电极引线17连接到正电极集电体翼片57。叠层体然后被装入膜状外壳中且被密封。
图2F是示出本发明的另一实施例的图示。
在图2F中，用作隔离物6的无孔膜63施加于对应于负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57之间的相对区域8的区域。通过施加无孔膜，可以在负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57之间的相对区域8中有效地防止负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57之间的接触。
作为无孔膜的备选，负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片57之间的相对区域8中的隔离物6可以经历热阻断工艺或热阻断工艺接着是层叠工艺。
图3是示出用于制造正电极和负电极的方法的图示，其中图3A和3B示出负电极且图3C和3D示出正电极。
在图3A中，负电极集电体包括涂布有负电极活性材料的负电极活性材料涂布区域43和未涂布有负电极活性材料且用作负电极集电体翼片47的负电极活性材料未涂布区域45。
负电极活性材料未涂布区域被沿着切割线19切割以制备如图3B所示的其上形成有负电极集电体翼片47的负电极。
沿着如图所示的直切割线切割由负电极活性材料未涂布金属箔形成的负电极集电体的部分不导致毛刺的形成。
可以以类似于负电极的方式制备正电极。在图3C中，正电极集电体包括正电极活性材料涂布区域53和未涂布有正电极活性材料且用作正电极集电体翼片57的正电极活性材料未涂布区域55。未涂布区域55被沿着切割线9切割以制备如图3D所示的其上形成有正电极集电体翼片57的正电极。
图4是示出本发明的另一实施例中的层叠二次电池的制造中的一系列步骤的图示。
除了负电极集电体翼片和正电极集电体翼片的上端部的形状和隔离物的形状之外，参考图4描述的层叠二次电池与参考图2描述的实施例类似。
具体而言，如图4A和4D所示，负电极集电体翼片47的不同之处在于其具有梯形形状，其中正电极集电体翼片57的上端上的负电极引线端子附接部分和负电极引线端子附接部分平行于负电极和正电极的活性材料涂布层与活性材料未涂布区域之间的边界。
负电极集电体翼片47和正电极集电体翼片形成为基本上为梯形的负电极活性材料未涂布区域，其一侧形成为电极活性材料涂布区域的外围的延伸，其另一侧是与负电极活性材料涂布区域的边界，且其另一侧平行于与负电极活性材料涂布区域的边界。
隔离物6的不同之处在于隔离物6的上端具有基本上为三角形的外围，使得它可以覆盖这一区域：其上负电极集电体翼片47与正电极集电体翼片57相对。具体而言，隔离物6覆盖在负电极集电体翼片47投影到正电极集电体翼片57时形成的基本上为三角形的交叠区域8。
如上所述，负电极集电体翼片、正电极集电体翼片和隔离物的形状被修改，使得在负电极集电体翼片不与正电极集电体翼片相对的地方不存在隔离物。这有利于负电极集电体翼片和正电极集电体翼片的处理。
图5是示出本发明的另一实施例中的用于制造正电极和负电极的另一方法的图示。图5A和5B示出负电极且图5C和5D示出正电极。
在图5A中，负电极集电体包括负电极活性材料涂布区域41和未涂布有负电极活性材料且用作负电极集电体翼片47的未涂布区域。
通过形成被从负电极活性材料涂布区域的两侧延伸的外部线、两个切割线91、92以及负电极活性材料涂布区域和未涂布区域之间的边界环绕的基本上为五边形的未涂布区域，可以制备如图5B所示的具有负电极集电体翼片47的负电极。
与如图2所示的负电极的情况一样，由金属箔制成的负电极集电体的负电极活性材料未涂布区域被沿着活性材料涂布区域的延伸和如图所示的两个直切割线切割且因此较不倾向产生毛刺。
与负电极集电体翼片一样，通过沿着如图5C所示的切割线91、92切割正电极活性材料未涂布区域，可以在正电极上形成如图5D所示的正电极集电体翼片57。
现在将描述通过使用电极活性材料涂布电流集电体来制造本发明的电极的工艺。
图6是参考负电极示出本发明的电极的制造工艺的图示。正电极可以以相同的方式制造。
如图6A所示，负电极活性材料的糊剂被施加于带状负电极集电体41A。负电极活性材料以不连续的方式施加，从而形成负电极活性材料涂布区域43和负电极活性材料未涂布区域45。未涂布区域45的大小根据要形成的负电极集电体翼片的大小来确定。
随后，涂布有负电极活性材料的带状集电体被沿着如图6B所示的切割线93切割，使得切割的集电体具有对应于单个负电极的宽度的宽度以形成层叠二次电池。
在图6C中示出的示例中，被切割为具有负电极的宽度的带41B在靠近相邻负电极活性材料未涂布区域45的每个负电极活性材料涂布区域43中被沿着与带的长度垂直的切割线94切割。同时，未涂布区域45被沿着相对于带的长度倾斜的切割线95切割以形成负电极4。
该工艺可以产生负电极4，每个负电极均具有相对于带的长度的均匀形状且因而可以消除对诸如旋转的后续操作的需要。
在图6D所示的示例中，被切割为具有负电极的宽度的带41B被沿着与在居间负电极活性材料未涂布区域45附近彼此靠近布置的相邻负电极活性材料涂布区域43的两侧上的带的长度垂直的切割线94切割。同时，布置在负电极活性材料涂布区域之间的未涂布区域45被沿着与带的长度倾斜的切割线95切割以形成负电极4。
在图6E所示的示例中，在被切割为具有负电极的宽度的带41B上形成每个具有对应于两个负电极的长度的负电极活性材料涂布区域43A和居间负电极活性材料未涂布区域45。
当沿着带的长度观看时，涂布区域43A在其中央沿着垂直于带的长度的切割线94切割。同时，未涂布区域45沿着与带的长度倾斜的切割线95被切割以形成负电极4。
尽管图6D、6E中示出的工艺中的每一个可以减小浪费的材料的数量，制造的负电极4例如需要通过旋转而相对彼此对准。
现在将参考附图描述其中多个层叠二次电池彼此连接的组装电池的一个实施例。
图7是示出组装电池的一个实施例的图示。具体而言，图7A是当从电极引线一侧观看时的正面图，且图7B是其中组装电池的相对于电极引线的部分被省略的平面图。
组装电池100包括4个层叠二次电池1，该层叠二次电池具有经由连接器传导构件19A1至19A3串联连接的电极引线15A2至15A4以及17B1至17B3。矩形平面翼片端子21A、21B连接到电极端子15A、17B4以用于连接到外部电路。
连接引线23A1、23B1的线芯25A、25B例如借助于焊接而连接到连接区域27A、27B处的翼片端子21A、21B。连接引线首先连接到翼片端子21A、2B，进而借助于例如点焊而连接到接合点29A、29B处的电极端子。
如上所述，多个层叠二次电池可以在一个单元中串联、并联或串并联地电学连接以提供具有任意输出电压或输出电流的组装电池。
这些电池也可以装配有保护电路、控制电路等。
现在将描述以锂离子电池形式提供的本发明的层叠二次电池。
正电极由用作其上沉积有正电极活性材料的正电极集电体的铝箔组成。
为了制备正电极，包括诸如锂-锰复合氧化物、锂-钴复合氧化物、锂-镍复合氧化物或包含锰、钴、镍等的锂复合氧化物的掺杂有或未掺杂有锂的锂过渡金属复合氧化物的正电极活性材料，诸如碳黑的增导剂和诸如聚氟亚乙烯（polyfluorovinylidene）的粘结剂与诸如N-甲基吡咯烷酮（N-methyl pyrrolidone）的溶剂混合以形成灰浆。该灰浆然后施加于正电极集电体、干燥且例如通过辊式压制机辊压以沉积一层正电极活性材料且因而制备正电极。
为了制备负电极，诸如石墨粉末的掺杂或未掺杂有锂的负电极活性材料、诸如碳黑的增导剂和诸如聚氟亚乙烯的粘结剂与诸如N-甲基吡咯烷酮的溶剂混合以形成灰浆。该灰浆然后施加于用作负电极集电体的铜箔、干燥且例如通过辊式压制机辊压以沉积一层负电极活性材料且因而制备负电极。
为了形成用作电元池件的叠层体，预定数目的设置有正电极集电体翼片的正电极和预定数目的设置有负电极集电体翼片的负电极与布置在包括正电极集电体翼片与负电极集电体翼片相对处的电极之间由聚乙烯、聚丙烯或其他合适材料形成的隔离物层叠在一起。
随后，包含诸如碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）和碳酸二乙酯（DEC）的碳酸盐，诸如γ-丁内酯的内酯以及诸如LiPF6的电解液的电解液溶液被装入。正电极引线和负电极引线被抽出且电池元件被密封在无泄露、防水的膜状外壳中。
膜状外壳优选地是由具有在其内部形成的聚乙烯、聚丙烯或其他合适材料的高热粘合层和在其外部形成的尼龙、聚酯或其他合适材料的高强度保护层的铝箔组成的膜状外壳材料。
现在将描述根据本发明的实施例产生的锂离子二次电池的一个示例。10μm的铜箔用作负电极集电体且20μm的铝箔用作正电极集电体。
通过混合用作增导剂的碳黑、用作粘结剂的聚氟亚乙烯和具有石墨的N-甲基吡咯烷酮，准备作为负电极活性材料的糊剂。
与负电极一样，通过混合用作增导剂的碳黑、用作粘结剂的聚氟亚乙烯和用作正电极活性材料的具有LiMn2O4的N-甲基吡咯烷酮，准备作为正电极活性材料的糊剂。
除了用于形成负电极集电体翼片和正电极集电体翼片的区域之外，相应的糊剂施加于负电极集电体和正电极集电体。正电极集电体和负电极集电体每个均被切割成如图2所示的形状以形成正电极集电体翼片和负电极集电体翼片。
随后，4个正电极和5个负电极层叠在一起，其中其间布置有聚丙烯隔离物，以制造82×150×4mm的外部尺寸的锂离子二次电池。结果表明，制造的锂离子电池具有有利的属性，而没有在负电极集电体翼片或正电极集电体翼片上形成的任意毛刺。
工业应用性
本发明的层叠二次电池具有与由金属箔集电体形成的负电极和正电极一体地形成且沿着简单线切割的负电极集电体翼片和正电极集电体翼片。因而，负电极集电体翼片和正电极集电体翼片可以容易被切割。另外，沿着简单线的切割更不倾向于导致毛刺的形成且在通过冲压来切割集电体翼片时促进冲压模具的调节，由此导致层叠二次电池的改善的生产力。
参考符号列表
1：层叠二次电池
2：电池元件
3：膜状外壳
4：负电极
5：正电极
6：隔离物
8：相对区域
9，91，92，93：切割线
15：负电极引线
15A1至15A4：电极引线
17：正电极引线
17B1至17B3：电极引线
19A1至19A3：连接器传导构件
21A，21B：翼片端子
23A，23B：连接引线
25A，25B：线芯
27A，27B：连接区域
29A，29B：接合点
41：负电极集电体
41A，41B：带
43：负电极活性材料涂布区域
43A：具有对应于两个负电极的长度的（负电极活性材料的）涂布区域
45：负电极活性材料未涂布区域
47：负电极集电体翼片
51：正电极集电体
53：正电极活性材料涂布区域
55：正电极活性材料未涂布区域
57：正电极集电体翼片
63：无孔膜
91，91，93，94：切割线
100：组装电池
Claims (7)
1.一种层叠二次电池，包含：
由金属箔形成的正电极集电体和由金属箔形成的负电极集电体；
由正电极集电体形成的正电极，包括涂布有正电极活性材料的正电极活性材料涂布区域和未涂布有正电极活性材料的正电极活性材料未涂布区域，正电极活性材料未涂布区域用作正电极集电体翼片，其中正电极活性材料未涂布区域跨越正电极集电体的整个宽度存在；
由负电极集电体形成的负电极，包括涂布有负电极活性材料的负电极活性材料涂布区域和未涂布有负电极活性材料的负电极活性材料未涂布区域，负电极活性材料未涂布区域用作负电极集电体翼片，其中负电极活性材料未涂布区域跨越负电极集电体的整个宽度存在；
布置在正电极和负电极之间的隔离物，其中正电极集电体翼片和负电极集电体翼片层叠在一起，其中正电极集电体翼片的一部分与负电极集电体翼片的一部分相对，且隔离物也布置在集电体翼片的相对部分之间；以及
连接到正电极集电体翼片的正电极引线和连接到负电极集电体翼片的负电极引线，其中正电极引线和负电极引线从正电极、隔离物和负电极的叠层体的相同端面延伸出且从外壳抽出。
2.根据权利要求1所述的层叠二次电池，其中：
负电极和正电极的活性材料涂布区域每个均具有矩形形状，且正电极翼片和负电极翼片每个的宽度均随着正电极翼片和负电极翼片延伸离开与正电极活性材料涂布区域或负电极活性材料涂布区域的边界而逐渐减小。
3.根据权利要求1或2所述的层叠二次电池，其中：
正电极翼片和负电极翼片具有基本上为三角形、梯形或五边形的形状。
4.根据权利要求1或2所述的层叠二次电池，其中：
隔离物的与正电极集电体翼片和负电极集电体翼片相对的部分具有施加于其的无孔膜或进行了热阻断工艺处理。
5.根据权利要求1或2所述的层叠二次电池，其中：
正电极活性材料包括锂-锰复合氧化物。
6.一种用于制造层叠二次电池的方法，包含以下步骤：
在提供用于形成集电体翼片的未涂布区域的同时，沿着带状金属箔的长度向带状金属箔的至少一个表面施加正电极活性材料或负电极活性材料的糊剂；
通过将所述带状金属箔沿着该长度切割成宽度与正电极或负电极的宽度相等的切割带来形成单位电极体；
通过沿着跨越所述单位电极体的宽度延伸的一条或两条切割线将所述单位电极体的未涂布区域，切割成宽度随着未涂布区域延伸离开与活性材料涂布区域的边界而逐渐减小的切割未涂布区域，来形成具有集电体翼片的正电极和负电极，其中未涂布区域跨越所述单位电极体的整个宽度存在；
将正电极和负电极层叠在一起，其中其间布置有隔离物；
彼此连接正电极和负电极的集电体翼片且连接正电极引线和负电极引线到相应电极翼片；以及
将该叠层体密封在膜状外壳中。
7.一种组装电池，包含：
由金属箔形成的正电极集电体和由金属箔形成的负电极集电体；
由正电极集电体形成的正电极，包括涂布有正电极活性材料的正电极活性材料涂布区域和未涂布有正电极活性材料的正电极活性材料未涂布区域，正电极活性材料未涂布区域用作正电极集电体翼片，其中正电极活性材料未涂布区域跨越正电极集电体的整个宽度存在；
由负电极集电体形成的负电极，包括涂布有负电极活性材料的负电极活性材料涂布区域和未涂布有负电极活性材料的负电极活性材料未涂布区域，负电极活性材料未涂布区域用作负电极集电体翼片，其中负电极活性材料未涂布区域跨越负电极集电体的整个宽度存在；
布置在正电极和负电极之间的隔离物，其中正电极集电体翼片和负电极集电体翼片层叠在一起，其中正电极集电体翼片的一部分与负电极集电体翼片的一部分相对，且隔离物也布置在集电体翼片的相对部分之间；以及
连接到正电极集电体翼片的正电极引线和连接到负电极集电体翼片的负电极引线，其中正电极引线和负电极引线从正电极、隔离物和负电极的叠层体的相同端面延伸出且从外壳抽出，且层叠电池的正电极引线或负电极引线串联、并联或串并联连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Kanagawa Patentee after: Envision AESC Energy Components Co.,Ltd. Address before: Kanagawa Patentee before: NEC ENERGY DEVICES, Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Laminated secondary battery, and method for manufacturing the laminated secondary battery Effective date of registration: 20190821 Granted publication date: 20140709 Pledgee: SUMITOMO MITSUI BANKING Corp. Pledgor: Envision AESC Energy Components Co.,Ltd. Registration number: Y2019990000102 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Kanagawa Prefecture, Japan Patentee after: AESC Japan Country or region after: Japan Address before: Kanagawa Prefecture, Japan Patentee before: ENVISION AESC JAPAN Ltd. Country or region before: Japan |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240619 Address after: Kanagawa Prefecture, Japan Patentee after: ENVISION AESC JAPAN Ltd. Country or region after: Japan Address before: Kanagawa Prefecture, Japan Patentee before: Envision AESC Energy Components Co.,Ltd. Country or region before: Japan |