CN116960437A - 绕卷式电池结构及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种绕卷式电池结构及其制作方法,其以一供电电极板绕卷于中空柱体,供电电极板具有第一导电极柄与第二导电极柄。接着,将第一导电引子盘与第二导电引子盘插入中空柱体中,并将导电焊接片套设于导电引子盘上,以夹置导电极柄于导电焊接片与导电引子盘之间,且激光焊接导电焊接片、导电极柄与导电引子盘。最后,以壳体包覆中空柱体、供电电极板、第一导电极柄、第二导电极柄、第一导电焊接片与第二导电焊接片,其中第一导电引子盘与第二导电引子盘穿透壳体。激光焊接能避免导电极柄与导电引子盘接触不均而造成的尖端放电现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池制作技术,且特别涉及一种绕卷式电池结构及其制作方法。
背景技术
锂离子电池以其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率低、“绿色”环保等众多优点备受人们关注。因此,锂离子电池被广泛应用在各种领域,特别是手机与电子行业。锂离子电池的结构、性能和制作流程会进行不断改进。随着锂离子电池的不断发展,汽车工业也逐渐以锂离子电池提供动力。目前锂离子电池的结构主要有叠片式(laminated)和绕卷式(spirally-wound)。
绕卷式电池结构包括一电池芯、导电引子盘与集电压板。电池芯具有导电极柄,导电极柄覆盖于导电引子盘上,再由集电压板覆盖导电极柄。为了利于自动化生产与避免导电极柄脱落,集电压板与导电引子盘会夹紧导电极柄。当提高电池结构的功率输出时,会增加导电极柄的数量。因为集电压板、导电引子盘与导电极柄并未焊接在一起,所以导电极柄还是会相对集电压板与导电引子盘移动。当导电极柄的数量增加时也会增加电池结构的接触阻抗,使电池结构的电阻值升高、飘移与发散。在现有技术中,会先以激光焊接导电极柄与导电引子盘,再将集电压板覆盖于导电极柄上。电池芯具有电极片,电极片的主要区域具有电极涂层,其余区域不具有电极涂层,而是作为空箔与导电极柄。空箔位于主要区域与导电极柄之间。为了避免激光破坏电池芯的正极片与负极片之间的隔离膜以造成的短路事件,会增加电极片的空箔的宽度。因为电池结构的体积是固定的,所以当电极片的空箔面积增加时,正极片与负极片的面积必须减少而降低电池结构的输出功率。此外,亦可将导电引子盘以铆合或点焊方式连接导电端子,但上述焊接程序较为复杂,且构件需经过计算机数值控制(CNC)车削精密加工,故构件的成本较高,且焊接点的位置分布不均。
因此,本发明在针对上述的困扰,提出一种绕卷式电池结构及其制作方法,以解决习知所产生的问题。
发明内容
本发明提供一种绕卷式电池结构及其制作方法,其为大幅降低聚热现象的几率,降低绝缘膜被高温破坏的风险,确保导电引子盘与导电极柄之间的电性连接,避免导电极柄与导电引子盘接触不均而造成的尖端放电现象及电池结构的电阻值升高、飘移与发散,提高电池结构内的空间利用,增加电极片的有效利用面积以增加电量。
在本发明的一实施例中,一种绕卷式(spirally-wound)电池结构的制作方法包括下列步骤:以一供电电极板绕卷于一中空柱体的侧壁上,其中供电电极板具有第一侧与第二侧,第一侧与第二侧彼此相对,第一侧向外延伸以形成多个第一导电极柄,第二侧向外延伸以形成多个第二导电极柄,所有第一导电极柄彼此间隔,所有第二导电极柄彼此间隔;将一第一导电引子盘与一第二导电引子盘插入中空柱体中,其中第一导电引子盘与第二导电引子盘彼此相对;将一第一导电焊接片套设于第一导电引子盘上,并夹置所有第一导电极柄于第一导电焊接片与第一导电引子盘之间,以激光焊接第一导电焊接片、所有第一导电极柄与第一导电引子盘;将一第二导电焊接片套设于第二导电引子盘上,并夹置所有第二导电极柄于第二导电焊接片与第二导电引子盘之间,以激光焊接第二导电焊接片、所有第二导电极柄与第二导电引子盘;以及以一壳体包覆中空柱体、供电电极板、所有第一导电极柄、所有第二导电极柄、第一导电焊接片与第二导电焊接片,其中第一导电引子盘与第二导电引子盘穿透壳体。
在本发明的一实施例中,供电电极板还包括一正极片与一负极片。正极片的一侧具有所有第一导电极柄,负极片的一侧具有所有第二导电极柄。绝缘膜设于正极片与负极片之间,正极片、负极片与绝缘膜绕卷于中空柱体的侧壁上。
在本发明的一实施例中,在焊接第二导电焊接片、所有第二导电极柄、第二导电引子盘、第二导电焊接片、所有第二导电极柄与第二导电引子盘的步骤后,分别套设一第一压板与一第二压板于第一导电引子盘与第二导电引子盘上,接着再进行以壳体包覆中空柱体、供电电极板、所有第一导电极柄、所有第二导电极柄、第一压板、第二压板、第一导电焊接片与第二导电焊接片的步骤。
在本发明的一实施例中,绕卷式电池结构的制作方法还包括以一第一导电端子与一第二导电端子分别套设于第一导电引子盘与第二导电引子盘上的步骤,其中第一导电端子与第二导电端子位于壳体的外侧。
在本发明的一实施例中,第一导电焊接片焊接所有第一导电极柄与第一导电引子盘的位置相距第一导电焊接片的外边缘的最短距离为R1,每一第一导电极柄重叠第一导电引子盘与第一导电焊接片的长度大于或等于0.2R1。
在本发明的一实施例中,第二导电焊接片焊接所有第二导电极柄与第二导电引子盘的位置相距第二导电焊接片的外边缘的最短距离为R2,每一第二导电极柄重叠第二导电引子盘与第二导电焊接片的长度大于或等于0.2R2。
在本发明的一实施例中,第一导电焊接片与第二导电焊接片的厚度为100~300微米。
在本发明的一实施例中,一种绕卷式电池结构包括一中空柱体、一供电电极板、一第一导电引子盘、一第二导电引子盘、一第一导电焊接片、一第二导电焊接片与一壳体。供电电极板绕卷于中空柱体的侧壁上,其中供电电极板具有第一侧与第二侧,第一侧与第二侧彼此相对,第一侧向外延伸以形成多个第一导电极柄,第二侧向外延伸以形成多个第二导电极柄,所有第一导电极柄彼此间隔,所有第二导电极柄彼此间隔。第一导电引子盘与第二导电引子盘彼此相对设置,并插入中空柱体中。第一导电焊接片套设于第一导电引子盘上,所有第一导电极柄夹置于第一导电焊接片与第一导电引子盘之间,第一导电焊接片通过所有第一导电极柄与第一导电引子盘焊接。第二导电焊接片套设于第二导电引子盘上,所有第二导电极柄夹置于第二导电焊接片与第二导电引子盘之间,第二导电焊接片通过所有第二导电极柄与第二导电引子盘焊接。壳体包覆中空柱体、供电电极板、所有第一导电极柄、所有第二导电极柄、第一导电焊接片与第二导电焊接片,其中第一导电引子盘与第二导电引子盘穿透壳体。
在本发明的一实施例中,供电电极板还包括一正极片与一负极片。正极片的一侧具有所有第一导电极柄,负极片的一侧具有所有第二导电极柄。绝缘膜设于正极片与负极片之间,正极片、负极片与绝缘膜绕卷于中空柱体的侧壁上。
在本发明的一实施例中,正极片的材质包括铝,负极片的材质包括铜。
在本发明的一实施例中,第一导电焊接片的材质包括铝或不锈钢,第二导电焊接片的材质包括铜、镍或不锈钢。
在本发明的一实施例中,绕卷式电池结构还包括一第一压板与一第二压板。第一压板套设于第一导电引子盘上,并位于壳体与第一导电焊接片之间。第二压板套设于第二导电引子盘上,并位于壳体与第二导电焊接片之间。
在本发明的一实施例中,绕卷式电池结构还包括一第一导电端子与一第二导电端子。第一导电端子套设于第一导电引子盘上,并位于壳体的外侧。第二导电端子套设于第二导电引子盘上,并位于壳体的外侧。
在本发明的一实施例中,第一导电引子盘包括第一导电盘,第一导电盘的顶部与底部分别具有第一导电突起与第二导电突起,第一导电突起插入中空柱体中,第一导电焊接片套设第二导电突起,所有第一导电极柄夹置于第一导电焊接片与第一导电盘之间,第一导电焊接片通过所有第一导电极柄与第一导电盘焊接,第二导电突起穿透壳体。
在本发明的一实施例中,第二导电引子盘包括第二导电盘,第二导电盘的顶部与底部分别具有第三导电突起与第四导电突起,第三导电突起插入中空柱体中,第二导电焊接片套设第四导电突起,所有第二导电极柄夹置于第二导电焊接片与第二导电盘之间,第二导电焊接片通过所有第二导电极柄与第二导电盘焊接,第四导电突起穿透壳体。
在本发明的一实施例中,第一导电焊接片焊接所有第一导电极柄与第一导电引子盘的位置相距第一导电焊接片的外边缘的最短距离为R1,R1大于0,每一第一导电极柄重叠第一导电引子盘与第一导电焊接片的长度大于或等于0.2R1。
在本发明的一实施例中,第二导电焊接片焊接所有第二导电极柄与第二导电引子盘的位置相距第二导电焊接片的外边缘的最短距离为R2,R2大于0,每一第二导电极柄重叠第二导电引子盘与第二导电焊接片的长度大于或等于0.2R2。
在本发明的一实施例中,第一导电焊接片与第二导电焊接片的厚度为100~300微米。
基于上述,绕卷式电池结构及其制作方法以激光同时快速焊接导电焊接片、导电极柄与导电引子盘,大幅降低聚热现象的几率,并利用导电引子盘与导电焊接片降低绝缘膜被高温破坏的风险。激光点可以沿着导电焊接片的边缘连续轻易形成,以确保导电引子盘与导电极柄之间的电性连接,并避免导电极柄与导电引子盘接触不均而造成的尖端放电现象,提高电池结构内的空间利用,增加电极片的有效利用面积以增加电量。此外,不需要二次精密加工来平整化导电引子盘的焊接面。此绕卷式电池结构亦可用于自动化生产,在无须增加导电极柄与电极片的空箔的宽度的前提下,避免电池结构的电阻值升高、飘移与发散。
附图说明
图1为本发明的一实施例的绕卷式电池结构的立体图。
图2为本发明的一实施例的绕卷式电池结构的分解图。
图3为本发明的一实施例的绕卷式电池结构的剖视图。
图4A为本发明的一实施例的第一导电焊接片、第一导电引子盘与第一导电极柄的焊接位置示意图。
图4B为本发明的一实施例的第二导电焊接片、第二导电引子盘与第二导电极柄的焊接位置示意图。
图5为本发明的一实施例的绕卷式电池结构的制作方法的流程图。
附图标记说明:1-绕卷式电池结构;10-中空柱体;11-供电电极板;110-第一导电极柄;111-第二导电极柄;112-正极片;113-负极片;114-绝缘膜;12-第一导电引子盘;120-第一导电盘;121-第一导电突起;122-第二导电突起;13-第二导电引子盘;130-第二导电盘;131-第三导电突起;132-第四导电突起;14-第一导电焊接片;15-第二导电焊接片;16-壳体;17-第一压板;18-第二压板;19-第一导电端子;19’-第二导电端子;S10、S12、S14、S16、S18、S20、S22-步骤。
具体实施方式
本发明的实施例将通过下文配合相关图式进一步加以解说。尽可能的,于图式与说明书中,相同标号代表相同或相似构件。于图式中,基于简化与方便标示,形状与厚度可能经过夸大表示。可以理解的是,未特别显示于图式中或描述于说明书中的元件,为所属技术领域中具有通常技术者所知的形态。本领域的通常技术者可依据本发明的内容而进行多种的改变与修改。
本发明特别以下述例子加以描述,这些例子仅用以举例说明而已,因为对于熟习此技艺者而言,在不脱离本发明内容的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明内容的保护范围当视的权利要求书所界定者为准。在通篇说明书与权利要求书中,除非内容清楚指定,否则“一”以及“所述”的意义包括这一类叙述包括“一或至少一”所述元件或成分。此外,如本发明所用,除非从特定上下文明显可见将复数个排除在外,否则单数冠词亦包括复数个元件或成分的叙述。而且,应用在此描述中与全部权利要求中时,除非内容清楚指定,否则“在其中”的意思可包括“在其中”与“在其上”。在通篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms),除有特别注明,通常具有每个用词使用在此领域中、在此发明的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供从业人员(practitioner)在有关本发明的描述上额外的引导。在通篇说明书的任何地方的例子,包括在此所讨论的任何用词的例子的使用,仅用以举例说明,当然不限制本发明或任何例示用词的范围与意义。同样地,本发明并不限于此说明书中所提出的各种实施例。
此外,若使用“电(性)耦接”或“电(性)连接”一词在此为包括任何直接及间接的电气连接手段。举例而言,若文中描述一第一装置电性耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接连接于所述第二装置,或通过其他装置或连接手段间接地连接至所述第二装置。另外,若描述关于电信号的传输、提供,熟习此技艺者应所述可了解电信号的传递过程中可能伴随衰减或其他非理想性的变化,但电信号传输或提供的来源与接收端若无特别叙明,实质上应视为同一信号。举例而言,若由电子电路的端点A传输(或提供)电信号S给电子电路的端点B,其中可能经过一晶体管开关的源汲极两端及/或可能的杂散电容而产生电压降,但此设计的目的若非刻意使用传输(或提供)时产生的衰减或其他非理想性的变化而达到某些特定的技术效果,电信号S在电子电路的端点A与端点B应可视为实质上为同一信号。
于下文中关于“一个实施例”或“一实施例”的描述是指关于至少一实施例内所相关连的一特定元件、结构或特征。因此,于下文中多处所出现的“一个实施例”或“一实施例”的多个描述并非针对同一实施例。再者,于一或多个实施例中的特定构件、结构与特征可依照一适当方式而结合。
除非特别说明,一些条件句或字词,例如“可以(can)”、“可能(could)”、“也许(might)”,或“可(may)”,通常是试图表达本案实施例具有,但是也可以解释成可能不需要的特征、元件或步骤。在其他实施例中,这些特征、元件或步骤可能是不需要的。
以下将提供一种绕卷式电池结构及其方法,其以激光同时快速焊接导电焊接片、导电极柄与导电引子盘,大幅降低聚热现象的几率,并利用导电引子盘与导电焊接片降低绝缘膜被高温破坏的风险。激光点可以沿着导电焊接片的边缘连续轻易形成,以确保导电引子盘与导电极柄之间的电性连接,并避免导电极柄与导电引子盘接触不均而造成的尖端放电现象,提高电池结构内的空间利用,增加电极片的有效利用面积以增加电量。此外,不需要二次精密加工来平整化导电引子盘的焊接面。此绕卷式电池结构亦可用于自动化生产,在无须增加导电极柄与电极片的空箔的宽度的前提下,避免电池结构的电阻值升高、飘移与发散。
图1为本发明的一实施例的绕卷式电池结构的立体图。图2为本发明的一实施例的绕卷式电池结构的分解图。图3为本发明的一实施例的绕卷式电池结构的剖视图。请参阅图1、图2与图3,以下介绍绕卷式电池结构1。绕卷式电池结构1包括一中空柱体10、一供电电极板11、一第一导电引子盘12、一第二导电引子盘13、一第一导电焊接片14、一第二导电焊接片15与一壳体16,其中中空柱体10为绝缘材质,壳体16可为导电金属或绝缘材质,但本发明不限于此。第一导电焊接片14与第二导电焊接片15的厚度可为100~300微米,但本发明不限于此。供电电极板11绕卷于中空柱体10的侧壁上,其中供电电极板11具有第一侧与第二侧,第一侧与第二侧彼此相对,第一侧向外延伸以形成多个第一导电极柄110,第二侧向外延伸以形成多个第二导电极柄111,所有第一导电极柄110彼此间隔,所有第二导电极柄111彼此间隔。第一导电引子盘12与第二导电引子盘13彼此相对设置,并插入中空柱体10中。第一导电焊接片14套设于第一导电引子盘12上,所有第一导电极柄110夹置于第一导电焊接片14与第一导电引子盘12之间,第一导电焊接片14通过所有第一导电极柄110与第一导电引子盘12焊接。第二导电焊接片15套设于第二导电引子盘13上,所有第二导电极柄111夹置于第二导电焊接片15与第二导电引子盘13之间,第二导电焊接片15通过所有第二导电极柄111与第二导电引子盘13焊接。壳体16包覆中空柱体10、供电电极板11、所有第一导电极柄110、所有第二导电极柄111、第一导电焊接片14与第二导电焊接片15,其中第一导电引子盘12与第二导电引子盘13穿透壳体16。绕卷式电池结构1的尺寸并不受限,壳体16可为圆柱体,其截面直径可为40毫米或46毫米,但本发明不限于此。
具体而言,第一导电引子盘12可包括第一导电盘120,第一导电盘120的顶部与底部分别具有第一导电突起121与第二导电突起122。第一导电突起121插入中空柱体10中,第一导电焊接片14套设第二导电突起122,所有第一导电极柄110夹置于第一导电焊接片14与第一导电盘120之间,第一导电焊接片14通过所有第一导电极柄110与第一导电盘120焊接,第二导电突起122穿透壳体16。第二导电引子盘13可包括第二导电盘130,第二导电盘130的顶部与底部分别具有第三导电突起131与第四导电突起132。第三导电突起131插入中空柱体10中,第二导电焊接片15套设第四导电突起132,所有第二导电极柄111夹置于第二导电焊接片15与第二导电盘130之间,第二导电焊接片15通过所有第二导电极柄111与第二导电盘130焊接,第四导电突起132穿透壳体16。
在本发明的某些实施例中,供电电极板11还可包括一正极片112与一负极片113。正极片112的一侧具有所有第一导电极柄110,负极片113的一侧具有所有第二导电极柄111。绝缘膜114设于正极片112与负极片113之间,正极片112、负极片113与绝缘膜114绕卷于中空柱体10的侧壁上。正极片112的材质可包括但不限于铝,负极片113的材质可包括但不限于铜,第一导电焊接片14的材质可包括但不限于铝或不锈钢,第二导电焊接片15的材质可包括但不限于铜、镍或不锈钢。为了避免假焊现象,第一导电焊接片14与第二导电焊接片15的材质通常并不以铜实现。较佳地,所有第一导电极柄110的总厚度可为0.2~0.8毫米,所有第二导电极柄111的总厚度可为0.2~0.5毫米,相邻两个第一导电极柄110之间的间隔可为20~55毫米,所有第一导电极柄110的数量可为80~150个,第一导电极柄110的电流密度可为9.1×104~1.4×108安培/平方米,相邻两个第二导电极柄111之间的间隔可为30~55毫米,所有第二导电极柄111的数量可为90~140个,第二导电极柄111的电流密度可为1.5×105~5.6×107安培/平方米。正极片112可包括一正极矩形片,其长边连接所有第一导电极柄110,故此长边可为2000~7000毫米。负极片113可包括一负极矩形片,其长边连接所有第二导电极柄111,故此长边可为2100~7100毫米。正极片112的主要区域具有电极涂层,其余区域作为空箔与第一导电极柄110,其中空箔位于主要区域与第一导电极柄110之间。同样地,负极片113的主要区域具有电极涂层,其余区域作为空箔与第二导电极柄111,其中空箔位于主要区域与第二导电极柄111之间。
当壳体16的材质为导电金属时,绕卷式电池结构1还可包括一第一压板17与一第二压板18,第一压板17与第二压板18可以绝缘材质实现。第一压板17套设于第一导电引子盘12的第二导电突起122上,并位于壳体16与第一导电焊接片14之间。第一压板17用以避免电性连接壳体16与第一导电焊接片14。第二压板18套设于第二导电引子盘13的第四导电突起132上,并位于壳体16与第二导电焊接片15之间。第二压板18用以避免电性连接壳体16与第二导电焊接片15。
为了电性连接外部电子装置,绕卷式电池结构1还可包括一第一导电端子19与一第二导电端子19’。第一导电端子19与第二导电端子19’可电性连接外部电子装置。第一导电端子19套设于第一导电引子盘12的第二导电突起122上,并位于壳体16的外侧。第二导电端子19’套设于第二导电引子盘13的第四导电突起132上,并位于壳体16的外侧。
图4A为本发明的一实施例的第一导电焊接片、第一导电引子盘与第一导电极柄的焊接位置示意图。如图3与图4A所示,为了确保第一导电引子盘12与第一导电极柄110之间的电性连接,并避免第一导电极柄110与第一导电引子盘12接触不均而造成的尖端放电现象及绕卷式电池结构1的电阻值升高、飘移与发散,第一导电焊接片14焊接所有第一导电极柄110与第一导电引子盘12的位置相距第一导电焊接片14的外边缘的最短距离为R1,R1大于0,每一第一导电极柄110重叠第一导电引子盘12与第一导电焊接片14的长度大于或等于0.2R1。若每一第一导电极柄110重叠第一导电引子盘12与第一导电焊接片14的长度小于0.2R1,则第一导电极柄110可能因为晃动而断开第一导电引子盘12与第一导电焊接片14。第一导电焊接片14的焊接位置不能太靠近第一导电焊接片14的边缘,通常R1为1毫米,激光的宽度为0.5~1.5毫米。若第一导电焊接片14的焊接位置太靠近第一导电焊接片14的边缘,激光容易破坏第一导电极柄110与绝缘膜114,并造成假焊,使绕卷式电池结构1的接触阻抗增加。
图4B为本发明的一实施例的第二导电焊接片、第二导电引子盘与第二导电极柄的焊接位置示意图。如图3与图4B所示,为了确保第二导电引子盘13与第二导电极柄111之间的电性连接,并避免第二导电极柄111与第二导电引子盘13接触不均而造成的尖端放电现象及绕卷式电池结构1的电阻值升高、飘移与发散,第二导电焊接片15焊接所有第二导电极柄111与第二导电引子盘13的位置相距第二导电焊接片15的外边缘的最短距离为R2,R2大于0,每一第二导电极柄111重叠第二导电引子盘13与第二导电焊接片15的长度大于或等于0.2R2。若每一第二导电极柄111重叠第二导电引子盘13与第二导电焊接片15的长度小于0.2R2,第二导电极柄111可能因为晃动而断开第二导电引子盘13与第二导电焊接片15。第二导电焊接片15的焊接位置不能太靠近第二导电焊接片15的边缘,通常R2为1毫米。若第二导电焊接片15的焊接位置太靠近第二导电焊接片15的边缘,激光容易破坏第二导电极柄111与绝缘膜114,并造成假焊,使绕卷式电池结构1的接触阻抗增加。
图5为本发明的一实施例的绕卷式电池结构的制作方法的流程图。请参阅图5与图3,以下介绍绕卷式电池结构1的制作方法。首先,如步骤S10所示,以供电电极板11绕卷于中空柱体10的侧壁上。接着,如步骤S12所示,将第一导电引子盘12与第二导电引子盘13插入中空柱体10中,其中第一导电引子盘12与第二导电引子盘13彼此相对。再来,如步骤S14所示,将第一导电焊接片14套设第一导电引子盘12上,并夹置所有第一导电极柄110于第一导电焊接片14与第一导电引子盘12之间,以激光焊接第一导电焊接片14、所有第一导电极柄110与第一导电引子盘12。因为激光同时快速焊接第一导电焊接片14、第一导电极柄110与第一导电引子盘12,所以能大幅降低聚热现象的几率,并利用第一导电引子盘12与第一导电焊接片14降低绝缘膜114被高温破坏的风险。激光点可以沿着第一导电焊接片14的边缘连续轻易形成,以确保第一导电引子盘12与第一导电极柄110之间的电性连接。如步骤S16所示,将第二导电焊接片15套设于第二导电引子盘13上,并夹置所有第二导电极柄111于第二导电焊接片15与第二导电引子盘13之间,以激光焊接第二导电焊接片15、所有第二导电极柄111与第二导电引子盘13。因为激光同时快速焊接第二导电焊接片15、第二导电极柄111与第二导电引子盘13,所以能大幅降低聚热现象的几率,并利用第二导电引子盘13与第二导电焊接片15降低绝缘膜114被高温破坏的风险。激光点可以沿着第二导电焊接片15的边缘连续轻易形成,以确保第二导电引子盘13与第二导电极柄111之间的电性连接。因为使用了第一导电焊接片14与第二导电焊接片15焊接第一导电引子盘12、第一导电极柄110、第二导电引子盘13与第二导电极柄111,所以不需要二次精密加工来平整化第一导电引子盘12与第二导电引子盘13的焊接面,使绕卷式电池结构1亦可用于自动化生产。因为第一导电焊接片14与第二导电焊接片15能消耗激光的能量,所以在无须增加第一导电极柄110与第二导电极柄111的宽度的前提下,能避免电池结构1的电阻值升高、飘移与发散。在步骤S14与S16后,进行步骤S18。在步骤S18中,分别套设第一压板17与第二压板18于第一导电引子盘12与第二导电引子盘13上。接着,如步骤S20所示,以壳体16包覆中空柱体10、供电电极板11、所有第一导电极柄110、所有第二导电极柄111、第一压板17、第二压板18、第一导电焊接片14与第二导电焊接片15,其中壳体16的材质以导电金属为例。最后,如步骤S22所示,以第一导电端子19与第二导电端子19’分别套设于第一导电引子盘12与第二导电引子盘13上,其中第一导电端子19与第二导电端子19’位于壳体16的外侧。若绕卷式电池结构不需要电性连接外部电子装置时,可以省略步骤S22。此外,当壳体16的材质为绝缘材质时,亦可省略步骤S18,则在步骤S20中的壳体16包覆中空柱体10、供电电极板11、所有第一导电极柄110、所有第二导电极柄111、第一导电焊接片14与第二导电焊接片15。
根据上述实施例,绕卷式电池结构及其制作方法大幅降低聚热现象的几率,降低绝缘膜被高温破坏的风险,确保导电引子盘与导电极柄之间的电性连接,避免导电极柄与导电引子盘接触不均而造成的尖端放电现象及电池结构的电阻值升高、飘移与发散;此实例中制作过程中,导电引子盘与导电焊接片可防止绝缘膜被高温破坏,无须增加电极片的空箔的宽度.故可以提高电池结构内的空间利用,增加电极片的有效利用面积以增加电量。
以上所述仅为本发明一优选实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,故举凡依本发明权利要求书所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本发明的范围内。
Claims (18)
1.一种绕卷式电池结构的制作方法,其特征在于,包括下列步骤:
以一供电电极板绕卷于一中空柱体的侧壁上,其中所述供电电极板具有第一侧与第二侧,所述第一侧与所述第二侧彼此相对,所述第一侧向外延伸以形成多个第一导电极柄,所述第二侧向外延伸以形成多个第二导电极柄,所述多个第一导电极柄彼此间隔,所述多个第二导电极柄彼此间隔;
将一第一导电引子盘与一第二导电引子盘插入所述中空柱体中,其中所述第一导电引子盘与所述第二导电引子盘彼此相对;
将一第一导电焊接片套设于所述第一导电引子盘上,并夹置所述多个第一导电极柄于所述第一导电焊接片与所述第一导电引子盘之间,以激光焊接所述第一导电焊接片、所述多个第一导电极柄与所述第一导电引子盘;
将一第二导电焊接片套设于所述第二导电引子盘上,并夹置所述多个第二导电极柄于所述第二导电焊接片与所述第二导电引子盘之间,以激光焊接所述第二导电焊接片、所述多个第二导电极柄与所述第二导电引子盘;以及
以一壳体包覆所述中空柱体、所述供电电极板、所述多个第一导电极柄、所述多个第二导电极柄、所述第一导电焊接片与所述第二导电焊接片,其中所述第一导电引子盘与所述第二导电引子盘穿透所述壳体。
2.如权利要求1所述的绕卷式电池结构的制作方法,其特征在于,所述供电电极板还包括:
一正极片,其一侧具有所述多个第一导电极柄;以及
一负极片,其一侧具有所述多个第二导电极柄,所述正极片与所述负极片之间设有绝缘膜,所述正极片、所述负极片与所述绝缘膜绕卷于所述中空柱体的所述侧壁上。
3.如权利要求1所述的绕卷式电池结构的制作方法,其特征在于,在焊接所述第二导电焊接片、所述多个第二导电极柄、所述第二导电引子盘、所述第二导电焊接片、所述多个第二导电极柄与所述第二导电引子盘的步骤后,分别套设一第一压板与一第二压板于所述第一导电引子盘与所述第二导电引子盘上,接着再进行以所述壳体包覆所述中空柱体、所述供电电极板、所述多个第一导电极柄、所述多个第二导电极柄、所述第一压板、所述第二压板、所述第一导电焊接片与所述第二导电焊接片的步骤。
4.如权利要求1所述的绕卷式电池结构的制作方法,其特征在于,还包括以一第一导电端子与一第二导电端子分别套设于所述第一导电引子盘与所述第二导电引子盘上的步骤,其中所述第一导电端子与所述第二导电端子位于所述壳体的外侧。
5.如权利要求1所述的绕卷式电池结构的制作方法,其特征在于,所述第一导电焊接片焊接所述多个第一导电极柄与所述第一导电引子盘的位置相距所述第一导电焊接片的外边缘的最短距离为R1,R1大于0,每一所述第一导电极柄重叠所述第一导电引子盘与所述第一导电焊接片的长度大于或等于0.2R1。
6.如权利要求1所述的绕卷式电池结构的制作方法,其特征在于,所述第二导电焊接片焊接所述多个第二导电极柄与所述第二导电引子盘的位置相距所述第二导电焊接片的外边缘的最短距离为R2,R2大于0,每一所述第二导电极柄重叠所述第二导电引子盘与所述第二导电焊接片的长度大于或等于0.2R2。
7.如权利要求1所述的绕卷式电池结构的制作方法,其特征在于,所述第一导电焊接片与所述第二导电焊接片的厚度为100~300微米。
8.一种绕卷式电池结构,其特征在于,包括:
一中空柱体;
一供电电极板,绕卷于所述中空柱体的侧壁上,其中所述供电电极板具有第一侧与第二侧,所述第一侧与所述第二侧彼此相对,所述第一侧向外延伸以形成多个第一导电极柄,所述第二侧向外延伸以形成多个第二导电极柄,所述多个第一导电极柄彼此间隔,所述多个第二导电极柄彼此间隔;
一第一导电引子盘与一第二导电引子盘,彼此相对设置,并插入所述中空柱体中;
一第一导电焊接片,套设于所述第一导电引子盘上,所述多个第一导电极柄夹置于所述第一导电焊接片与所述第一导电引子盘之间,所述第一导电焊接片通过所述多个第一导电极柄与所述第一导电引子盘焊接;
一第二导电焊接片,套设于所述第二导电引子盘上,所述多个第二导电极柄夹置于所述第二导电焊接片与所述第二导电引子盘之间,所述第二导电焊接片通过所述多个第二导电极柄与所述第二导电引子盘焊接;以及
一壳体,包覆所述中空柱体、所述供电电极板、所述多个第一导电极柄、所述多个第二导电极柄、所述第一导电焊接片与所述第二导电焊接片,其中所述第一导电引子盘与所述第二导电引子盘穿透所述壳体。
9.如权利要求8所述的绕卷式电池结构,其特征在于,所述供电电极板还包括:
一正极片,其一侧具有所述多个第一导电极柄;以及
一负极片,其一侧具有所述多个第二导电极柄,所述正极片与所述负极片之间设有绝缘膜,所述正极片、所述负极片与所述绝缘膜绕卷于所述中空柱体的所述侧壁上。
10.如权利要求9所述的绕卷式电池结构,其特征在于,所述正极片的材质包括铝,所述负极片的材质包括铜。
11.如权利要求9所述的绕卷式电池结构,其特征在于,所述第一导电焊接片的材质包括铝或不锈钢,所述第二导电焊接片的材质包括铜、镍或不锈钢。
12.如权利要求8所述的绕卷式电池结构,其特征在于,还包括:
一第一压板,套设于所述第一导电引子盘上,并位于所述壳体与所述第一导电焊接片之间;以及
一第二压板,套设于所述第二导电引子盘上,并位于所述壳体与所述第二导电焊接片之间。
13.如权利要求8所述的绕卷式电池结构,其特征在于,还包括:
一第一导电端子,套设于所述第一导电引子盘上,并位于所述壳体的外侧;以及
一第二导电端子,套设于所述第二导电引子盘上,并位于所述壳体的外侧。
14.如权利要求8所述的绕卷式电池结构,其特征在于,所述第一导电引子盘包括第一导电盘,所述第一导电盘的顶部与底部分别具有第一导电突起与第二导电突起,所述第一导电突起插入所述中空柱体中,所述第一导电焊接片套设所述第二导电突起,所述多个第一导电极柄夹置于所述第一导电焊接片与所述第一导电盘之间,所述第一导电焊接片通过所述多个第一导电极柄与所述第一导电盘焊接,所述第二导电突起穿透所述壳体。
15.如权利要求8所述的绕卷式电池结构,其特征在于,所述第二导电引子盘包括第二导电盘,所述第二导电盘的顶部与底部分别具有第三导电突起与第四导电突起,所述第三导电突起插入所述中空柱体中,所述第二导电焊接片套设所述第四导电突起,所述多个第二导电极柄夹置于所述第二导电焊接片与所述第二导电盘之间,所述第二导电焊接片通过所述多个第二导电极柄与所述第二导电盘焊接,所述第四导电突起穿透所述壳体。
16.如权利要求8所述的绕卷式电池结构,其特征在于,所述第一导电焊接片焊接所述多个第一导电极柄与所述第一导电引子盘的位置相距所述第一导电焊接片的外边缘的最短距离为R1,每一所述第一导电极柄重叠所述第一导电引子盘与所述第一导电焊接片的长度大于或等于0.2R1。
17.如权利要求8所述的绕卷式电池结构,其特征在于,所述第二导电焊接片焊接所述多个第二导电极柄与所述第二导电引子盘的位置相距所述第二导电焊接片的外边缘的最短距离为R2,每一所述第二导电极柄重叠所述第二导电引子盘与所述第二导电焊接片的长度大于或等于0.2R2。
18.如权利要求8所述的绕卷式电池结构,其特征在于,所述第一导电焊接片与所述第二导电焊接片的厚度为100~300微米。
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