CN102668217A - 改进结构的卷筒以及包括这种卷筒的二次电池 - Google Patents

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Abstract

在此公开了一种改进结构的卷筒，更具体地，公开了一种在正极和负极经隔膜彼此相对的状态下通过卷裹正极和负极而构造的卷筒型电极组件(“卷筒”)，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少一侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少一侧的负极活性材料涂覆部分，其中，正极极耳和负极极耳位置彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在正极的未涂覆部分以使该正极极耳相对于正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在负极的未涂覆部分以使该负极极耳相对于负极的纵向向上倾斜预定的角度，且所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处，并且本发明公开了包括这种卷筒的二次电池。

Description

改进结构的卷筒以及包括这种卷筒的二次电池
技术领域
本发明涉及改进结构的卷筒，并且更具体地，涉及在正极和负极经隔膜而彼此相对的状态下通过卷裹正极和负极而构造的卷筒型电极组件(“卷筒”)，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少一侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少一侧的负极活性材料涂覆部分，其中，正极极耳和负极极耳位置彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在正极的未涂覆部分以使该正极极耳相对于正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在负极的未涂覆部分以使该负极极耳相对于负极的纵向向上倾斜预定的角度，且所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处，并且本发明涉及包括这种卷筒的二次电池。
背景技术
由于移动设备被不断地开发，并且对于这种移动设备的需求已增加，对于作为能量源的电池的要求也已急剧地增加。呈现高能量密度和放电电压的锂二次电池是这种二次电池的其中之一，已对这种锂二次电池进行了很多研究，并且现在已广泛地商品化使用。
根据电池外壳的形状，二次电池可分为圆柱电池，其具有在圆柱金属容器中安装的电极组件，棱柱电池，其具有在棱柱金属容器中安装的电极组件，或袋状电池，其具有在由铝箔夹层片制成的袋状外壳中安装的电极组件。
同时，安装在电池外壳中的电极组件是具有正极/隔膜/负极的堆叠结构的供电元件，其可被充电和放电。电极组件可分为卷筒型电极组件或堆叠型电极组件，其中，所述卷筒(jelly-roll)型电极组件被构造为这样的结构，其中涂敷了活性材料的长片型正极和长片型负极在隔膜被置于该正极和负极之间的状态下被卷裹；所述堆叠(stack)型电极组件被构造为这样的结构，其中每一个都具有预定大小的多个正极和负极在隔膜被分别置于正极和负极之间的状态下被连续地堆叠。卷筒型电极组件具有的优势在于，卷筒型电极组件易于制造并显示出单位重量的高能量密度。
卷筒型电极组件主要用于圆柱电池或棱柱电池。图1是示出其中安装有卷筒型电极组件的传统棱柱电池的局部典型视图，图2是示出图1中示出的卷筒型电极组件在卷裹前的局部水平截面典型视图。
参照这些附图，棱柱电池50被构造为具有以下结构，在该结构中，卷筒型电极组件10被安装在棱柱金属外壳20中，并且顶盖30耦接到外壳20的顶部开口，在该顶盖30处形成突出状的电极端子(例如，负极端子)32。
电极组件10的负极经由负极极耳112电连接到在顶盖30上的负极端子32的下端。负极端子32通过绝缘部34与顶盖30绝缘。另一方面，电极组件10的另一电极(例如，正极)的正极极耳114电连接到由诸如铝或不锈钢等的导电材料制成的顶盖30，以形成正极端子。
同时，为了确保除电极极耳112和114以外的电极组件10与顶盖30之间的电绝缘，片型绝缘部40被置于棱柱外壳20和电极组件10之间，顶盖30被安装到外壳20，并且顶盖30与外壳20通过焊接彼此耦接。随后，通过电解液注入孔36将电解液注入到外壳20中，通过焊接密封电解液注入孔36，并且环氧树脂被涂于该焊接孔。由此，电池被完成。
同时，在具有上述结构的棱柱电池中，负极极耳112位于卷裹后的电极组件10的内侧端处，正极极耳114位于卷裹后的电极组件10的外侧端处。正极极耳114与负极极耳112之间的距离D’大约为10到11mm。然而，本申请的发明人发现，在具有上述结构的电极组件10的放电期间，正极电流和负极电流产生了大量的磁场。
为此，在具有包括在其中安装的这种卷筒型电极组件10的二次电池的设备中，无线电信号被磁场干扰，尤其是具有大电流容量的GSM移动电话。这样的无线电信号干扰使得移动电话用户难于进行电话会话，例如，当移动电话用户带有助听器时。
因此，迫切需要能够根本解决上述问题的技术。
发明内容
技术问题
因而，已做出本发明来解决以上问题，以及有待于必须解决的其他技术问题。
本发明的发明人发现，当安装在正极的未涂覆部分的正极极耳和安装在负极的未涂覆部分的负极极耳被置成彼此相邻时，可以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场。已经基于这些发现来实施本发明。
技术解决方案
根据本发明的一个方面，提供在正极和负极经隔膜彼此相对的状态下通过卷裹正极和负极而构造的卷筒型电极组件(“卷筒”)能够达到以上和其他目的，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少一侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少一侧的负极活性材料涂覆部分，其中，正极极耳和负极极耳被设置成彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在正极的未涂覆部分以使该正极极耳相对于正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在负极的未涂覆部分以使该负极极耳相对于负极的纵向向上倾斜预定的角度，且所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处。
通过为解决上述问题的各种广泛和深入的研究与实验，本发明的发明人发现，由于正极和负极在隔膜置于其间的状态下彼此相对，磁场在电导期间几乎被抵消，而产生自整个电极组件的磁场基本取决于电极极耳的位置，因为，虽然电极极耳比电极片更小，但是来自电极片的电流被集中在电极极耳上以产生强磁场。
因而，在根据本发明的卷筒中，安装在正极片的未涂覆部分处的正极极耳和安装在负极片的未涂覆部分处的负极极耳被设置成彼此相邻，同时正极极耳和负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处。因此，通过其中正极极耳和负极极耳彼此相邻的结构抵消了在放电期间由正极电流和负极电流在相反方向产生的磁场分量，从而与传统的卷筒被构造为正极极耳和负极极耳彼此远离的结构相比，使磁场的产生最小，。
在另一优选示例中，提供了在正极和负极经隔膜彼此相对的状态下通过卷裹正极和负极而构造的卷筒型电极组件(“卷筒”)，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少一侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少一侧的负极活性材料涂覆部分，其中，正极极耳和负极极耳被设置成彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在正极的未涂覆部分以使该正极极耳相对于正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在负极的未涂覆部分以使该负极极耳相对于负极的纵向向上倾斜预定的角度，且所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的内侧端处。
因而，在根据本发明的卷筒中，安装在正极片的未涂覆部分处的正极极耳和安装在负极片的未涂覆部分处的负极极耳被设置成彼此相邻，同时正极极耳和负极极耳位于卷裹后的卷筒的内侧端。因此，通过其中正极极耳和负极极耳彼此相邻的结构抵消了在放电期间由正极电流和负极电流在相反方向产生的磁场分量，从而与传统的卷筒被构造为正极极耳和负极极耳彼此远离的结构相比，使磁场的产生最小。
在本发明中，正极极耳和负极极耳之间距离的减小使电场抵消效应最大。为了优化此电场抵消效应，正极极耳和负极极耳之间的距离，具体地，正极极耳和负极极耳的相邻边缘之间的距离，可不超过(负极极耳的宽度+正极极耳的宽度)×150％。
同时，可沿着向左和向右或向前和向后的方向确定正极极耳和负极极耳之间的距离。例如，正极极耳和负极极耳之间的距离可不超过8mm。
同时，本发明提供了被构造为具有以下结构的卷筒，在该结构中，绝缘带被附着到正极活性材料涂覆部分的边界部分中的正极活性材料未涂覆部分和负极活性材料涂覆部分彼此面对的位置处，从而确保电绝缘并提高安全性。
在优选示例中，卷筒可被构造为具有以下结构，在该结构中，正极的卷裹起始部分具有形成在正极集电器上侧和下侧的正极活性材料涂覆部分，并因而没有正极未涂覆部分，而正极的卷裹结束部分被提供有正极未涂覆部分，正极极耳被安装在该正极未涂覆部分处；并且卷筒可被构造为具有以下结构，在该结构中，在位于正极的卷裹结束部分的正极活性材料涂覆部分的边界表面处提供绝缘带，以使得该边界表面与负极相对。
在另一优选实施例中，卷筒可被构造为具有以下结构，在该结构中，正极的卷裹起始部分具有形成在正极集电器的上侧和下侧的正极活性材料涂覆部分并因此没有正极未涂覆部分，而在正极的卷裹结束部分被提供有正极未涂覆部分，正极极耳被安装在该正极未涂覆部分处；并且卷筒可被构造为具有以下结构，在该结构中，正极活性材料涂覆部分还形成在正极未涂覆部分的尾部的至少一侧处，并且在位于正极的卷裹结束部分的正极活性材料涂覆部分的边界表面处提供绝缘带，以使得该边界表面与负极相对。
根据情况，卷筒可被构造为具有以下结构，在该结构中，正极的卷裹起始部分和卷裹结束部分具有正极未涂覆部分，正极极耳被安装在卷裹起始部分的内侧正极未涂覆部分，并且，在安装有正极极耳的正极未涂覆部分的尾部提供绝缘带；并且卷筒可被构造为具有以下结构，在该结构中，在位于正极的卷裹结束部分的正极活性材料涂覆部分的边界表面提供绝缘带，以使得该边界表面与负极相对。
在另一示例中，卷筒可被构造为具有以下结构，在该结构中，正极的卷裹起始部分和卷裹结束部分具有正极未涂覆部分，正极极耳被安装在卷裹起始部分的内侧正极未涂覆部分，并且，在安装有正极极耳的正极未涂覆部分的尾部提供绝缘带；并且卷筒可被构造为具有以下结构，在该结构中，在正极涂覆部分的边界表面的未涂覆部分和负极活性材料涂覆部分经隔膜被使得彼此接触的区域和在负极极耳和正极极耳经隔膜而与具有不同极性的电极集电器相接触的区域处提供绝缘带，以从而与隔膜一起实现双重绝缘。
同时，用于绝缘带的材料不特别受限，只要该绝缘带显示出极好的绝缘属性即可。优选地，绝缘带是由在高达200℃的温度下不会热收缩的材料制成。另一方面，如果绝缘带是由通过热会稍微收缩的材料制成，则可以解决在置于电极之间的隔膜处引起的问题。
绝缘带可以是选自下述组中的至少一个：聚酰亚胺带，醋酸布带，玻璃布带，聚酯带，聚苯硫醚(PPS)带、和聚丙烯带。具体地，绝缘带优选地由聚对苯二甲酸乙二酯膜制成。
同时，优选地，绝缘带的厚度为10到100μm。
根据本发明的另一方面，提供了包括上述结构的卷筒的二次电池
优选地，二次电池为具有安装在棱柱或袋状电池外壳中的卷筒的棱柱电池或袋状电池。棱柱电池被制造如下，卷筒在正极极耳和负极极耳被设置得彼此相邻的状态下形成，该卷筒被置于棱柱电池外壳中，具有突出状的负极端子的顶盖耦接到电池外壳的顶部开口，并通过形成在顶盖处的电解液注入孔将电解液注入到电池外壳中。
同时，优选地，预定的角度可为30到90度，更优选地为90度。
有益效果
从以上描述中明显的是，根据本发明的卷筒被构造为具有安装在正极的未涂覆部分处的正极极耳和安装在负极的未涂覆部分处的负极极耳被置为彼此相邻的结构，从而最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场。
附图说明
根据结合附图进行的如下详述，本发明的以上和其他目的，特征和其他优点将被更清楚地理解，其中：
图1是示出其中安装有卷筒型电极组件的传统棱柱电池的局部典型视图；
图2是示出图1中示出的卷筒型电极组件在卷裹前的局部水平截面典型视图；
图3是示出其中安装有根据本发明实施例的卷筒型电极组件的棱柱电池的局部典型视图；
图4是图3中示出的卷筒型电极组件在卷裹前的局部水平截面典型视图；
图5是示出其中安装有根据本发明另一实施例的卷筒型电极组件的棱柱电池的局部典型视图；
图6是图5中示出的卷筒型电极组件在卷裹前的局部水平截面典型视图；
图7至9是图3中示出的卷筒型电极组件的各种示例在卷裹前的局部水平截典型视图；
图10是图5中示出的卷筒型电极组件的示例在卷裹前的局部水平截面典型视图；
图11是示出卷裹图3中示出的卷筒型电极组件的过程的典型视图；
图12是示出卷裹图5中示出的卷筒型电极组件的过程的典型视图；
图13是图5中示出的卷筒型电极组件的放大水平截面典型视图；
图14是示出测试根据实施例1和2的电池以及根据比较实施例1的电池的方法的典型视图；以及
图15是示出卷裹图1所示的卷筒型电极组件的过程的典型视图。
具体实施方式
现在，参照附图将详细描述本发明的优选实施例。然而，需要注意的是，本发明的范围不受限于所示出的实施例。
图3是示出其中安装有根据本发明实施例的卷筒型电极组件的棱柱电池的局部典型视图，并且图4是图3中示出的卷筒型电极组件在卷裹前的局部水平截面典型视图。
参照这些附图，卷筒10a被配置为具有这样的结构，在正极152和负极154经隔膜142a和142b而彼此相对的状态下，具有形成在正极集电器158每一侧的正极活性材料涂覆部分的正极152和具有形成在负极集电器156每一侧的负极活性材料涂覆部分的负极154被卷裹。
同时，在正极152的未涂覆部分158’垂直于正极152的纵向安装的正极极耳114和在负极154的未涂覆部分156’垂直于负极154的纵向安装的负极极耳112被设置成彼此相邻，以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场。
正极极耳114和负极极耳112位于卷裹后的卷筒10a的外侧端处。正极极耳114和负极极耳112之间的距离d’，具体地，正极极耳114和负极极耳112的相邻边缘之间的距离，为(负极极耳的宽度+正极极耳的宽度)×130％，其大约为5mm。
正极152具有形成在正极集电器158的上侧和下侧的正极活性材料涂覆部分120a和120b。在正极集电器158的至少一端，优选地，在正极集电器158的卷裹结束部分处，形成正极活性材料未涂覆部分，即，正极未涂覆部分158’，其位于卷裹的端部，以使在正极未涂覆部分158’处安装正极极耳114。然而，在未安装有正极极耳114的正极集电器158的另一端处，在正极集电器158的至少一侧处未形成正极活性材料未涂覆部分，即，正极未涂覆部分。
换言之，当负极154与正极未涂覆部分158’彼此接触时，短路电流增加并且散出的热量增加，由此使卷筒的安全性极大地恶化。通过不提供正极未涂覆部分158’来防止这种卷筒安全性的恶化。可通过包括截断正极活性材料未涂覆部分并随后截断正极活性材料涂覆部分的两步截断(2-step cutting)或块截断(block cutting)来获得这样的正极结构。
负极具有形成在负极集电器156的至少一侧的负极活性材料涂覆部分140a和140b。在负极集电器156的卷裹起始部分和/或卷裹结束部分形成负极未涂覆部分156’，用于外部端子连接的负极极耳112连接到该负极未涂覆部分156’。
同时，隔膜142a和142b延伸至长于负极的结束部分，使得即使在通过热使隔膜收缩时也对该负极进行隔离。
另外，形成在负极集电器156的上侧和下侧的负极活性材料涂覆部分140a和140b经由隔膜142a和142b被使得与正极活性材料涂覆部分120a和120b接触。使得与负极活性材料涂覆部分140a和140b相接触的正极在正极集电器的相对侧具有正极活性材料涂覆部分120a和120b，但没有正极活性材料未涂覆部分，即，正极未涂覆部分，从而防止在正极和负极之间发生短路。
同时，在负极集电器156的卷裹结束部分处形成的在负极集电器156的上侧的负极活性材料涂覆部分140a经由隔膜142a而与形成在安装有正极极耳114的正极集电器下侧的正极活性材料涂覆部分的边界表面接触。绝缘带116b被附着到正极活性材料涂覆部分的边界表面，用以防止在未涂覆正极活性材料的正极未涂覆部分158’和负极活性材料未涂覆部分140a之间发生短路。
另一方面，在负极集电器156卷裹结束部分处形成的在负极集电器156下侧的负极活性材料涂覆部分140b经由隔膜142b而与形成在安装有正极极耳114的正极集电器上侧的正极活性材料涂覆部分的边界表面接触。在本发明中，绝缘带116a被附着到正极活性材料涂覆部分的边界表面，用以防止与正极集电器的未涂覆正极活性材料的正极未涂覆部分相接触。
图5是示出其中安装有根据本发明另一实施例的卷筒型电极组件的棱柱电池的局部典型视图，并且图6是图5中示出的卷筒型电极组件在卷裹前的局部水平截面典型视图。
参照这些附图，卷筒10b被配置为具有这样的结构，安装在正极152的未涂覆部分158’的正极极耳114和安装在负极154的未涂覆部分156’的负极极耳112被设置成在卷裹后在卷筒10b的内侧端处彼此相邻，以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场
同时，按照与图3的卷筒10a相同的方式，正极极耳114和负极极耳112之间的距离大约为5mm，并且绝缘带116a和116b被附着到与负极154的卷裹的端部相邻的正极152的上侧和下侧。
正极极耳114附着于正极152的未涂覆部分158’的下侧，并且绝缘带118a和118b附着于正极极耳114的下侧和未涂覆部分158’的上侧。因此，可以在即使通过外力使卷筒10b变形时，仍然防止正极极耳114与负极154相接触。
图7至9是图3中示出的卷筒型电极组件的各种示例在卷裹前的局部水平截面典型视图。
首先，与图4的卷筒10a的结构相比，图7的卷筒10c还包括形成在安装有正极极耳的正极未涂覆部分的尾部的上侧和下侧处的正极活性材料涂覆部分117a和117b。
同时，按照与图4的卷筒10a结构中相同的方式，正极在其卷裹起始部分没有正极未涂覆部分，并且形成在安装有正极极耳114的正极未涂覆部分的尾部的上侧和下侧处的正极活性材料涂覆部分117a和117b没有附加的绝缘带。
隔膜142a和142b从负极的结束部分延长至少5mm，使得即使在通过热使隔膜收缩时，仍隔离负极活性材料暴露部分。
同时，若干隔膜位于卷裹起始部分的负极未涂覆部分156’截断部分的相对侧，用以提高相对于该截断部分的毛边(burr)的安全性。卷裹起始部分的负极未涂覆部分截断部分的相对侧的每个经由一个隔膜而与正极相对，但是绝缘带116a和116b位于正极活性材料涂覆部分的边界表面，从而提高相对于毛边的安全性。
在图7的卷筒10c中，以与图4的卷筒10a的结构中相同的方式，绝缘带附着于正极结束部分处在正极集电器的上侧和下侧处的正极活性材料涂覆部分的边界表面116a和116b，从而防止由于正极活性材料未涂覆部分和负极活性材料涂覆部分之间的对置而发生的短路。
优选地，在电极卷裹过程或宽幅电极制造过程中，绝缘带116a和116b优选地附着于正极活性材料涂覆部分的边界表面。
与图7的卷筒10c的结构相比，图8的卷筒10d还包括绝缘带。具体地，绝缘带附着于正极起始部分处在正极集电器的上侧和下侧处的正极活性材料涂覆部分的边界表面119c和119d；正极活性材料结束部分处在正极集电器的上侧或下侧处的正极活性材料涂覆部分的边界部分116a和116b；以及正极结束部分处形成在正极未涂覆部分的尾部的附加正极活性材料涂覆部分117a和117b的上侧和下侧处的边界表面119a和119b，从而防止由于正极活性材料未涂覆部分和负极活性材料涂覆部分之间的对置而发生的短路。
图9的卷筒10e包括在正极集电器158的每个尾部处的没有正极活性材料涂覆部分的正极未涂覆部分158’。因此，在从与正极的卷裹起始部分隔开有预定距离的位置处，在正极集电器的上侧和下侧处形成正极活性材料涂覆部分。在卷裹期间，正极的卷裹起始部分经由隔膜而与负极活性材料涂覆部分相接触。
同时，图9的卷筒10e被构造为具有这样的结构，绝缘带119a和119b进一步附着于从正极前端开始的正极活性材料涂覆部分的边界表面的上侧和下侧，用以防止由于正极未涂覆部分和负极活性材料涂覆部分之间的对置而发生的短路。
另外，绝缘带附着于正极活性材料结束部分处的正极集电器的上侧和下侧处的正极活性材料涂覆部分的边界表面116a和116b，以及正极极耳所在的正极集电器的后部处的正极未涂覆部分的上侧和下侧119a和119b，从而防止由于正极活性材料未涂覆部分和负极活性材料涂覆部分之间的对置而发生的短路。
图10是图5中示出的卷筒型电极组件的示例在卷裹前的局部水平截面典型视图。
参考图10，卷筒10f被构造为具有这样的结构，正极的卷裹起始部分和卷裹结束部分具有正极未涂覆部分158’，正极极耳114被安装在卷裹起始部分处的内侧正极未涂覆部分158’，并且绝缘带118b附着于安装有正极极耳114的正极未涂覆部分的后部。
同时，在正极涂覆部分的边界表面的未涂覆部分158’和负极活性材料涂覆部分140b经由隔膜142b而彼此接触的区域和负极极耳112和正极极耳114与具有不同极性的电极集电器相接触的区域附着绝缘带118a和112f。
因此，图10的卷筒10f与隔膜142b一起提供了双重绝缘。
图11是示出卷裹图3中示出的卷筒型电极组件的过程的典型视图，并且图12是示出卷裹图5中示出的卷筒型电极组件的过程的典型视图。
参照图11和图3，通过把负极极耳112和正极极耳114垂直附着到在负极154和正极152的左端部处的未涂敷电极活性材料的未涂覆部分156’和158’，并从负极154和正极152的右端部向左端部卷裹负极154和正极152(沿着箭头132指示的方向)来制造图3的卷筒10a。正极极耳114和负极极耳112位于卷裹后的卷筒10a的外侧端处。
因而，在放电期间，负极电流沿着向右的方向136流动，而正极电流沿着向左的方向138流动。负极极耳112和正极极耳114被设置成彼此相邻，同时彼此间隔5.5mm的距离d，从而，在相反方向上作用的负极电流和正极电流被抵消。
现在参考图12和图5，通过把正极极耳114和负极极耳112附着到正极152和负极154的左端部处的未涂敷电极活性材料的未涂覆部分156’和158’，并从负极154和正极152的左端部向右端部卷裹负极154和正极152(沿着箭头134指示的方向)来制造图5的卷筒10b。正极极耳114和负极极耳112位于卷裹后的卷筒10b的内侧端处。
因而，按照与图11中相同的方式，在放电期间，负极电流沿着向右的方向136流动，而正极电流沿着向左的方向138流动。负极极耳112和正极极耳114被设置成彼此相邻，同时彼此间隔5.5mm的距离d，从而，在相反方向上作用的负极电流和正极电流被抵消。
图13是图5中示出的卷筒型电极组件的放大水平截面典型视图。
参照图13，通过卷裹正极、隔膜、负极和隔膜来形成卷筒10b。安装在正极未涂覆部分的正极极耳114和安装在负极未涂覆部分的负极极耳112被置为使得与卷裹后的卷筒10a的内侧端相邻。为了附图的清晰，从图13中省略绝缘带。
在下文中，将描述所执行的关于示例的实验，以揭示本发明的效果。
[示例1]
1-1正极制造
向铝集电器涂敷包含LiCoO2的正极活性材料，并且随后，使正极极耳附着到集电器的端部，以使正极极耳通过点焊向上突出来制造正极。
1-2负极制造
向铜集电器涂敷包含人造石墨的负极活性材料，并且随后，使负极极耳附着到集电器的端部，以使负极极耳通过点焊向上突出来制造负极。
1-3电池制造
如图11所示，在正极极耳和负极极耳被置为彼此相邻的状态中，如节1-1中所述制造的正极和如节1-2中所述制造的负极在隔膜被置于该正极和负极之间的同时从该正极和负极的右端向左端被卷裹成卷，并随后被压缩，以制造棱柱卷筒，该棱柱卷筒被构造为具有正极极耳和负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处的结构。随后，将棱柱卷筒置于铝棱柱外壳中，并灌注EC-EMC混合碱性溶液作为电解液来制造电池。
[示例2]
按照与示例1相同的方式制造电池，除了以下方面：如图12所示，在正极极耳和负极极耳被置为彼此相邻的状态中，如节1-1中所述制造的正极和如节1-2中所述制造的负极在隔膜被置于该正极和负极之间的同时从该正极和负极的左端到其右端被卷裹成卷，并随后被压缩，以制造棱柱卷筒，该棱柱卷筒被构造为具有正极极耳和负极极耳位于卷裹后的卷筒的内侧端处的结构。
[对比示例1]
按照与示例1相同的方式制造电池，除了以下方面：如图15所示，在正极极耳和负极极耳被置为相反方向的状态中，如节1-1中所述制造的正极和如节1-2中所述制造的负极在隔膜被置于该正极和负极之间的同时从该正极和负极的左端到其右端被卷裹成卷，并随后被压缩，以制造被构造棱柱卷筒，该棱柱卷筒具有负极极耳位于卷裹后的卷筒的内侧端处、而正极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处的结构。
[实验示例1]
制备了根据示例1和2以及对比实施例1而制造的10个电池，在与电池相隔的位置A和B来测量磁场的噪音，如图14所示。平均的测量值如下表1所示。
<表1>
Figure BDA0000121912230000161
安装有电池50的GSM类型移动电话54的无线电接收器所处的位置A和位置B之间的范围内，在示例1和2中比在对比示例1中减少了更多的噪音。因此，可见磁场被最小化了。
同时，可见这样的噪音减少极大地提高了每个其中安装有电池的移动电话中的无线电接收灵敏度，并且尤其在其中产生大量磁场的GSM类型的移动电话中有效。
虽然为说明的目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将清楚，在不脱离如权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、附加和替换是可能的。

Claims (10)

1.一种卷筒型电极组件(“卷筒”)，在正极和负极经隔膜彼此相对的状态下通过卷裹所述正极和所述负极而构造该卷筒型电极组件，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少一侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少一侧的负极活性材料涂覆部分，其中，
正极极耳和负极极耳被置成使得彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在所述正极的未涂覆部分以使所述正极极耳相对于所述正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在所述负极的未涂覆部分以使所述负极极耳相对于所述负极的纵向向上倾斜预定的角度，以及
所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处。
2.一种卷筒型电极组件(“卷筒”)，在正极和负极经隔膜彼此相对的状态下通过卷裹所述正极和所述负极而构造该卷筒型电极组件，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少一侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少一侧的负极活性材料涂覆部分，其中，
正极极耳和负极极耳被置成使得彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在所述正极的未涂覆部分以使所述正极极耳相对于所述正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在所述负极的未涂覆部分以使所述负极极耳相对于所述负极的纵向向上倾斜预定的角度，以及
所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的内侧端处。
3.根据权利要求1或2所述的卷筒，其中，所述正极极耳和所述负极极耳之间的距离，具体地，所述正极极耳和所述负极极耳的相邻边缘之间的距离，不超过(所述负极极耳的宽度+所述正极极耳的宽度)×150％。
4.根据权利要求1所述的卷筒，其中
所述正极的卷裹起始部分具有形成在所述正极集电器上侧和下侧的正极活性材料涂覆部分并因此没有正极未涂覆部分，而所述正极的卷裹结束部分被提供有用来安装所述正极极耳的正极未涂覆部分，其中
在位于所述正极的卷裹结束部分处的所述正极活性材料涂覆部分的边界表面处提供绝缘带，以使得所述边界表面与所述负极相对。
5.根据权利要求1所述的卷筒，其中
所述正极的卷裹起始部分具有形成在所述正极集电器的上侧和下侧处的正极活性材料涂覆部分并因此没有正极未涂覆部分，而所述正极的卷裹结束部分被提供有用来安装所述正极极耳的正极未涂覆部分；以及其中
正极活性材料涂覆部分还形成在所述正极未涂覆部分的尾部的至少一侧处，并且在位于所述正极的卷裹结束部分的所述正极活性材料涂覆部分的边界表面处提供绝缘带，以使得所述边界表面与所述负极相对。
6.根据权利要求2所述的卷筒，其中
所述正极的卷裹起始部分和卷裹结束部分具有正极未涂覆部分，所述正极极耳被安装在所述卷裹起始部分的内侧正极未涂覆部分处，并且，在安装有所述正极极耳的所述正极未涂覆部分的尾部处提供绝缘带，以及其中
在位于所述正极的卷裹结束部分的所述正极活性材料涂覆部分的边界表面处提供绝缘带，以使得所述边界表面与所述负极相对。
7.根据权利要求2所述的卷筒，其中
所述正极的卷裹起始部分和卷裹结束部分具有正极未涂覆部分，所述正极极耳被安装在所述卷裹起始部分的内侧正极未涂覆部分处，并且，在安装有所述正极极耳的所述正极未涂覆部分的尾部处提供绝缘带，以及其中
在所述正极涂覆部分的边界表面的未涂覆部分和所述负极活性材料涂覆部分经由隔膜而彼此接触的区域处和在所述负极极耳和所述正极极耳经由隔膜而与具有不同极性的电极集电器相接触的区域处提供绝缘带，以从而与所述隔膜一起实现双重绝缘。
8.一种二次电池，所述二次电池包括根据权利要求1或2所述的卷筒。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中，所述卷筒被安装在棱柱或袋状电池外壳中。
10.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述预定角度为30到90度。
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