TW202243306A - 包括折疊箔片部分之電池及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

一種電池包括陽極、陰極、一個或多個隔膜以及電解質。該陽極、該陰極、該一個或多個隔膜以及該電解質以捲繞式配置佈置。該陽極或該陰極中的至少一者包括箔片部分，該箔片部分具有多個不同寬度的彎曲部分，該多個彎曲部分向內朝向該捲繞式配置的軸線彎曲並且限定該捲繞式配置的邊緣。

Description

包括折疊箔片部分之電池及其製作方法
本揭露總體上關於電池，並且更具體地涉及電池電極。
各種形式的電池的使用在當今世界已變得幾乎無處不在。隨著越來越多的可擕式設備或無繩設備（諸如電動工具（例如，鑽孔機、鋸、割草機、鼓風機、打磨機等）、小型器具（例如，混合器、攪拌機、咖啡研磨機等）、通信設備（例如，智慧手機、個人數位助理等）、以及辦公設備（例如，電腦、平板電腦、印表機等））的廣泛使用，使用化學過程和配置不同的電池技術很常見。
近年來，鋰離子電池（LiB）配置在關於可擕式設備或無繩設備的使用方面已廣受歡迎。LiB可以具有相比某些其他可再充電電池配置（例如，鎳鎘（NiCd）電池）更高的能量密度、可以不具有記憶效應、並且可以經歷低自放電。因此，LiB提供了當今可擕式設備或無繩設備中常用的可再充電電池配置。
可擕式設備或無繩設備的尺寸和重量通常是重要的考慮。由於車載可再充電電池系統（其可以包括呈電池組形式的多個單獨電池）的尺寸和重量通常對可擕式設備或無繩設備的整體尺寸和重量具有明顯的貢獻，因此可再充電電池的尺寸和重量在主機設備的設計中可能是重要的。在減小電池（諸如LiB和其他電池）的尺寸和重量的同時維持相對較高的電池能量密度可能會增加電池製造的成本。例如，隨著電池的尺寸和重量的減小，電池的特徵在電池製造製程期間可能更容易受到損壞，這可能降低產品良率並且增加電池製造製程的成本。
在本揭露之一些方面，電池製造製程包括在電池的電極（諸如陰極或陽極）的箔片部分上形成成形的圖案。該成形的圖案可以包括基於「階梯式」或「樓梯式」圖案而成形的區域，其中，該等區域的寬度從該箔片部分的第一端向該箔片部分的第二端增大（例如，其中，與該第一端相鄰的區域相比其他區域具有較小的寬度，並且其中，與該第二端相鄰的區域相比其他區域具有較大的寬度）。電池製造製程可以包括在該成形的圖案的每個區域中形成一個或多個條帶（或「標記」），諸如藉由在該成形的圖案中雷射切割多個切口來形成。
在執行纏繞製程以產生電池的捲繞式配置（諸如「卷芯」配置）之後，可以執行折疊製程以將條帶向內朝向該捲繞式配置的軸線彎曲（或捲曲）。在一些實施方式中，執行折疊製程可以包括使用旋轉工具（諸如旋轉葉片）施加力，以將條帶向內朝向該捲繞式配置的軸線折疊。在使用折疊製程折疊該等條帶之後，可以將折疊的條帶用作到電池或包括電池的設備的一個或多個其他部件的連接端子。例如，可以將焊接板焊接到該等條帶，並且可以將該焊接板連接到與電池相關聯的殼體或接頭。
藉由執行折疊製程，在一些實施方式中，可以在不使用摩擦製程來使該捲繞式配置的邊緣平坦化的情況下使該捲繞式配置的邊緣平滑。因此，可以避免在一些情況下由摩擦製程導致的磨損（諸如由於摩擦電極的箔片部分而導致的物理損壞）。另外，使用折疊製程代替摩擦製程可以降低電池製造製程的成本，諸如在實施雷射切割製程以形成區域和條帶比實施摩擦製程（這可能涉及專門的硬體、工具和設備）更便宜的實施方式中。在一些情況下，因為摩擦製程可能與產品損壞或磨損相關聯，所以使用折疊製程代替摩擦製程可以避免製造期間的一定產品損壞或磨損，從而提高與電池製作製程相關聯的產品良率。
進一步地，在一些實施方式中，可以基於在成形的圖案中形成的條帶的數量來降低或確定與電池相關聯的阻抗。例如，如果電極連接到殼體或接頭，則電極與殼體或接頭之間的阻抗可以與在成形的圖案中形成的條帶的數量成反比。因此，在一些實施方式中，使用在成形的圖案中形成的條帶執行折疊製程可以使電池的阻抗變化（例如，降低），這可以增加與電池相關聯的能量密度。
前面已經相當廣泛地概述了一些示例和技術優點，以便可以更好地理解下面的詳細描述。下文還將描述其他示例和優點。熟悉該項技術者應當理解，所揭露之示例可以用作修改或設計用於實現相同目的其他結構的基礎。熟悉該項技術者還應當認識到，這樣的構造不脫離本文中闡述之精神和範圍。當結合附圖考慮時，將從以下描述中更好地理解以下示例。然而，應該明確地理解，提供每個附圖皆為出於說明和描述的目的。
圖1A係展示了與電池製作製程100的示例相關聯的某些方面之圖。電池製作製程100可以包括形成第一電極（例如，陰極102或陽極104中的一者）和第二電極（例如，陰極102或陽極104中的另一者）。箔片部分106或箔片部分可以形成在陰極102上，並且箔片部分108或箔片部分可以形成在陽極104上。在一個實施方式中，陰極102係藉由將陰極材料塗覆在箔片上同時留下裸箔部分來製造的。裸箔部分成為箔片部分106。類似地，陽極104係藉由將陽極材料塗覆在箔片上同時留下成為箔片部分108的裸箔部分來製造的。
圖1B係展示了與電池製作製程100的示例相關聯的某些方面之圖。圖1B展示了電池製作製程100可以包括在陰極102的箔片部分106上、在陽極104的箔片部分108上或在這兩者上形成多個區域。在一些示例中，可以藉由去除箔片部分106、108的材料來產生多個區域中的每一個，諸如藉由對箔片部分106、108進行切割（例如，雷射切割）、鑽孔、平坦化、模切或刻蝕。例如，形成在陰極102的箔片部分106上的多個區域可以包括第一區域112和第二區域114。作為另一示例，形成在陽極104的箔片部分108上的多個區域可以包括第一區域116和第二區域118。在一些示例中，多個區域中的每一個可以對應於階梯式圖案，並且每個區域可以對應於階梯式圖案的階梯。為了進一步說明，第一區域112可以具有第一寬度W1，並且第二區域114可以具有不同於（例如，小於）第一寬度W1的第二寬度W2。第一區域116可以具有第三寬度（例如，第一寬度W1或另一寬度），並且第二區域118可以具有不同於（例如，小於）第三寬度的第四寬度（例如，第二寬度W2或另一寬度）。在一些示例中，該多個區域可以對應於曲線圖案或線性圖案。在線性圖案中，箔片部分的邊緣與縱向方向（x軸）之間的角度可以在3度到20度之內，諸如5度、10度或13度。
圖1C係展示了與電池製作製程100的示例相關聯的某些方面之圖。圖1C展示了電池製作製程100可以包括在陰極102的多個區域上形成多個條帶部分，在陽極104的多個區域上形成多個條帶部分，或者以上兩種情況都存在。在一些示例中，可以藉由去除箔片部分106、108的材料來產生條帶部分，諸如藉由在箔片部分106、108內切割（例如，雷射切割或模切）、鑽孔、刻痕或刻蝕多個切口、孔或空腔。為了說明，電池製作製程100可以包括在箔片部分106中形成多個條帶部分，該多個條帶部分包括第一區域112中的一個或多個第一條帶部分（諸如代表性第一條帶部分122）、並且包括第二區域114中的一個或多個第二條帶部分（諸如代表性第二條帶部分124）。作為另一示例，電池製作製程100可以包括在箔片部分108中形成多個條帶部分，該多個條帶部分包括第一區域116中的一個或多個第一條帶部分（諸如代表性第一條帶部分126）、並且包括第二區域118中的一個或多個第二條帶部分（諸如代表性第二條帶部分128）。在一些實施方式中，在箔片部分106、108中形成條帶部分可以包括使用雷射切割製程在箔片部分106、108中形成切口。
圖1D係展示了與電池製作製程100的示例相關聯的某些方面之圖。圖1D還展示了陰極102的俯視圖130，該陰極位於上方（例如，在y方向上）並且部分地遮蔽了陽極104以及處於陰極102與陽極104之間的一個或多個隔膜（下文稱為隔膜142）。在俯視圖130中，箔片部分106可以偏離陰極102（例如，可以在z方向上在該陰極之上延伸），並且箔片部分108可以偏離陽極104（例如，可以在負z方向上在該陽極之上延伸）。進一步地，儘管為了說明起見，圖1D描繪了陰極102、隔膜142和陽極104在x方向上偏離，但是應注意的是，陰極102、隔膜142和陽極104可以在x方向上對齊（在圖1D中用虛線指示）。
圖1D還展示了電池製作製程100可以包括執行纏繞製程140。例如，陰極102（和箔片部分106）和陽極104（和箔片部分108）被隔膜142分開，並且可以經由纏繞製程140被捲繞或纏繞以產生捲繞式配置（諸如圓柱形「卷芯」配置）。為了進一步說明，圖1D中的最右邊緣可以朝向負x方向捲繞，使得箔片部分106、108的寬度較小的區域位於箔片部分106、108的寬度較大的區域的內側。例如，在捲繞式配置內，區域114、118可以位於區域112、116的內側。在一個示例中，具有相同寬度的區域在纏繞之後形成可維持的圓形形狀。因此，當從端面觀看時，將存在不同寬度的若干圓形形狀，其中最外圈具有最大寬度並且最內圈具有最小寬度。具有不同寬度的區域沿徑向方向朝向軸線154（在圖1E和圖1F中示出）佈置。
在一個實施方式中，陰極102、隔膜142和陽極104將被供應到軋製站，在該軋製站中，這三個層被一起纏繞成卷芯捲繞式配置。如果需要，可以提供銷或管體，使得陰極102、隔膜142和陽極104可以纏繞在銷上。在纏繞製程之後，銷或管體將被移除。
圖1E和圖1F展示了與電池製作製程100的示例相關聯之某些附加方面。在圖1E和圖1F中，陰極102（和箔片部分106）、陽極104（和箔片部分108）以及隔膜142以捲繞式配置150（例如，使用纏繞製程140產生的圓柱形「卷芯」配置）佈置。在捲繞式配置150中，陰極102和陽極104可以並置成面向螺旋線，以形成圓柱形電池單體。捲繞式配置150可以包括被佈置在陰極102和陽極104的相對表面之間的隔膜142。在一些示例中，可以將膠帶或其他材料施加到捲繞式配置150的外表面，以增加與捲繞式配置150相關聯的穩定性（例如，藉由防止在一些情況下捲繞式配置150散開）。
圖1G展示了與電池製作製程100的示例相關聯之某些附加方面。在執行纏繞製程140之後，電池製作製程100可以包括執行折疊製程160，以折疊、彎曲或捲曲陰極102的多個條帶部分，以折疊、彎曲或捲曲陽極104的多個條帶部分，或者以上兩種情況都存在。為了進一步說明，使多個條帶部分中的每一個徑向向內朝向捲繞式配置150的軸線154彎曲可以包括使用如圖1G的示例中展示的旋轉工具162依次向該多個條帶部分施加力。如本文所提及的，彎曲部分「徑向向內」可以包括將該等部分從捲繞式配置150的外側朝向捲繞式配置150的內側（例如，沿捲繞式配置150的圓周）折疊、彎曲、捲曲或重新定位，這在一些實施方式中可以得到平坦的表面或基本上平坦的表面。
圖1G展示了旋轉工具162可以包括一個或多個尖端（諸如示例尖端164）。在一些示例中，旋轉工具162包括三個尖端164，諸如在圖1G的示例中展示的。在其他示例中，旋轉工具162包括不同數量的尖端164。進一步地，在一些示例中，旋轉工具162的一個或多個尖端164可以具有圓錐形形狀，諸如在圖1G的示例中示展示的。在其他示例中，旋轉工具162的一個或多個尖端164可以具有不同的形狀。
每個尖端164可以由旋轉工具162的對應馬達166驅動，該馬達使尖端164圍繞尖端164的軸線旋轉。在一些示例中，軸線延伸通過圓錐形形狀的頂點，該頂點可以與尖端164相關聯或由該尖端限定。在一些示例中，每個馬達166聯接到旋轉工具162的基座168。
在折疊製程160期間，旋轉工具162可以經由尖端164向捲繞式配置150的箔片部分施加力。為了說明，旋轉工具162可以先向內朝向捲繞式配置150的軸線154折疊外部條帶部分（具有較大的寬度），然後向內朝向捲繞式配置150的軸線154折疊內部條帶部分（具有較小的寬度）。例如，可以在折疊箔片部分106的其他條帶部分之前（諸如在折疊第二條帶部分124之前）向內折疊第一條帶部分122。作為另一示例，可以在折疊箔片部分108的其他條帶部分之前（諸如在折疊第二條帶部分128之前）向內折疊第一條帶部分126。
在一些實施方式中，捲繞式配置150可能在折疊製程160期間經受多次折疊操作，諸如其中，在折疊箔片部分108的條帶部分之前或之後經由旋轉工具162折疊箔片部分106的條帶部分。為了說明，折疊製程160可以包括：經由旋轉工具162折疊箔片部分106的條帶部分，使捲繞式配置150旋轉以將箔片部分108的條帶部分暴露於旋轉工具162，以及經由旋轉工具162折疊箔片部分108的條帶部分。在一些其他實施方式中，箔片部分106、108的條帶部分可以被同時折疊，諸如藉由使用兩個旋轉工具162並且藉由將捲繞式配置150定位在這兩個旋轉工具162之間。
圖1H展示了與電池製作製程100的示例相關聯之某些附加方面。在圖1H中，捲繞式配置150包括不同寬度的彎曲部分，該等彎曲部分向內朝向捲繞式配置150的軸線154彎曲。例如，形成在陰極102的箔片部分106上的多個條帶部分可以徑向向內朝向捲繞式配置150的軸線154彎曲，以產生限定捲繞式配置150的第一邊緣（例如，第一圓柱體基座）的彎曲部分170。作為另一示例，形成在陽極104的箔片部分108上的多個條帶部分可以徑向向內朝向捲繞式配置150的軸線154彎曲，以產生限定捲繞式配置150的第二邊緣（例如，第二圓柱體基座）（諸如邊緣174，如在圖1I的示例中展示的）的彎曲部分172。
在一些實施方式中，彎曲部分170、172可以以與電池製作製程100相關聯的一個或多個角度或在一定角度範圍內彎曲。為了說明，電池製作製程100可以指定彎曲部分170、172在公差範圍（諸如正負10%）內以（從端面相對於捲繞式配置150的軸線154觀看）90度的目標角度彎曲。在該說明性示例中，彎曲部分170、172中的一個或多個可以以（相對於捲繞式配置150的軸線154）81度、90度或99度的角度彎曲。在其他示例中，作為說明性示例，目標角度可以對應於另一個角度，諸如銳角（例如，75度）或鈍角（例如，100度）。另外，旋轉工具162可以被配置為基於目標角度來操作，並且可以在目標角度的範圍內係可調整的。例如，由旋轉工具162施加的力的量可以基於與彎曲部分170、172相關聯的目標角度。可以將目標角度或角度範圍輸入到電腦或控制器，該電腦或控制器耦合到旋轉工具162並且被配置為操作該旋轉工具，並且該電腦或控制器可以基於目標角度或角度範圍向旋轉工具162提供控制信號。
在一些實施方式中，彎曲部分170、172（即，箔片部分）朝向捲繞式配置150的軸線154彎曲。寬度較大的外部箔片部分將折疊在寬度較小的內部箔片部分上。為了便於折疊，箔片部分可以形成有狹縫，使得箔片部分形成若干個圓磁區。可以提供工具/葉片以將圓磁區朝向軸線154推動，以便折疊箔片部分。
在執行折疊製程160之後，陰極102的多個彎曲部分可以包括與第一區域112相關聯的第一條帶部分，該等第一條帶部分被佈置成與捲繞式配置150的軸線154相距第一徑向距離，並且該多個彎曲部分可以進一步包括形成在第二區域114上的第二彎曲部分，該等第二彎曲部分被佈置成與捲繞式配置150的軸線154相距第二徑向距離，其中，第二距離大於第一距離。例如，彎曲第一條帶部分122和第二條帶部分124可以產生陰極102的第一彎曲部分和第二彎曲部分，其中，相比於第二彎曲部分，第一彎曲部分與捲繞式配置150的軸線154相距更大的徑向距離。作為另一示例，彎曲第一條帶部分126和第二條帶部分128可以產生陽極104的第一彎曲部分和第二彎曲部分，其中，相比於第二彎曲部分，第一彎曲部分與捲繞式配置150的軸線154相距更大的徑向距離。
進一步地，與第二條帶部分相比，第一彎曲部分可以具有更大的長度。例如，第一彎曲部分可以具有與寬度W1對應的第一長度，並且第二彎曲部分可以具有與寬度W2對應的第二長度，其中，第一長度大於第二長度。
圖1J展示了與電池製作製程100的示例相關聯之某些附加方面。圖1J的示例展示了在執行折疊製程160之後，電池製作製程100可以包括執行組裝製程190以形成電池180（諸如鋰離子電池（LiB））。組裝製程190可以包括將一個或多個部件附接到電池180（例如，一個或多個電池單體組裝操作），將電池180集成在另一設備內，或其組合。在一些實施方式中，組裝製程190可以包括將焊接板194附接到彎曲部分170並且將焊接板196附接到彎曲部分172（例如，在邊緣174處）。在一些示例中，使用焊接製程將焊接板194、196附接到彎曲部分170、172。焊接板194、196可以提供與電池180相關聯的導電表面。
在一些實施方式中，組裝製程190可以包括將電池180的蓋192附接到焊接板194（例如，使用蓋密封製程或蓋焊接製程），並且可以包括將電池180的基座198附接到焊接板196（例如，使用焊接製程（諸如底部焊接製程）經由基座接觸件199將基座198連接到焊接板196）。為了進一步說明，在一些示例中，焊接板194包括可以被焊接到蓋192的凸片195（例如，焊接板194的突起）。取決於具體的實施方式，組裝製程190可以進一步包括一個或多個其他操作，諸如附接電池180的殼體（例如，經由殼體插入操作附接到焊接板194），附接電池180的接頭（例如，附加到焊接板196），將外殼附接到卷捲繞式配置150（例如，藉由在將焊接板194、196附接到捲繞式配置150之後，將捲繞式配置150插入外殼內），執行捲曲操作，執行電解質注入，執行密封操作，執行一個或多個其他操作或其組合。
在一些示例中，折疊製程160可以產生捲繞式配置150的相對平滑或平坦的邊緣。因此，在一些實施方式中，箔片部分108可以不經受摩擦製程。避免摩擦製程可以減少與電池製作製程100相關聯的成本（例如，藉由避免使用執行摩擦製程的專用工具或設備）。進一步地，因為在某些情況下摩擦製程可能與產品損壞或磨損相關聯，所以避免摩擦製程可以增加與電池製作製程100相關聯的產品良率。
在一些實施方式中，與電池180相關聯的阻抗至少部分地基於電池180中包括的彎曲部分的數量（或基數）。例如，在一些實施方式中，每個彎曲部分可以包括或對應於位於陰極102與電池180的殼體之間或陽極104與電池180的接頭之間的導電通道。因此，在一些實施方式中，可以藉由增加電池180的彎曲部分的數量（諸如藉由減小彎曲部分的寬度）來降低與電池180相關聯的阻抗。在一些實施方式中，在製造期間（針對電池180的不同應用或實施方式）可以藉由調節彎曲部分的數量來調節電池180的目標阻抗，這與一些其他電池阻抗調節技術相比可能相對廉價。
儘管在圖1A至圖1J中描繪了某些示例用於說明，但是應注意的是，其他示例也在本揭露之範圍內。例如，儘管圖1B展示了可以在箔片部分106、108中的一者或兩者上形成階梯式圖案（包括區域112、114、116和118），但是在其他實施方式中，可以在箔片部分106、108中的一者或兩者上形成另一種圖案（替代性地或除了階梯式圖案之外）。作為示例，可以在箔片部分106、108中的一者或兩者上形成相對「平滑」或線性的梯度圖案、彎曲的圖案或另一種圖案。進一步地，儘管圖1B的示例展示了箔片部分106、108中的每一個上的四個區域，但是在其他實施方式中，可以在箔片部分106、108中的一者或兩者上形成不同數量的區域（例如，兩個區域、三個區域、五個區域或另一數量的區域）。另外地，儘管圖1C的示例展示了形成在箔片部分106、108的每個區域上的五個條帶，但是在其他實施方式中，可以在箔片部分106、108中一個或多個區域上形成不同數量的條帶（例如，兩個條帶、三個條帶、四個條帶、五個條帶或另一數量的條帶）。
圖2係展示了電池製作方法200的示例的流程圖。在一些示例中，執行方法200以製作電池180。方法200的操作可以由製作設備發起、執行或控制，該製作設備可以包括處理器、記憶體或圖1G的旋轉工具162中的一者或多者。
方法200包括在204處對與組裝該電池相關聯的陽極和陰極進行塗覆。例如，陰極和陽極可以分別對應於陰極102和陽極104。為了進一步說明，陰極102可以藉由將陰極材料塗覆在箔片上同時留下未塗覆部分（例如，箔片部分106）來製造，並且陽極104可以藉由將陽極材料塗覆在箔片上同時留下未塗覆部分（例如，箔片部分108）來製造。
方法200進一步包括在206處在與陽極或陰極中的一者或兩者相關聯的箔片部分上限定多個區域。該多個區域中的第一區域具有第一寬度，並且該多個區域中的第二區域具有與第一寬度不同的第二寬度。例如，該多個區域可以包括第一區域112和第二區域114。第一區域112可以具有第一寬度W1，並且第二區域114可以具有第二寬度W2。作為另一示例，該多個區域可以包括第一區域116和第二區域118。第一區域116可以具有第一寬度W1，並且第二區域118可以具有第二寬度W2。
方法200可以視需要地包括在箔片部分的多個區域中限定多個條帶部分。例如，該多個條帶部分可以包括條帶部分122和124中的任何一個。替代性地或另外地，該多個條帶部分可以包括條帶部分126和128。
方法200進一步包括在210處執行纏繞製程以產生包括陰極、陽極、一個或多個隔膜以及電解質的電池的捲繞式配置。例如，可以執行纏繞製程140以產生捲繞式配置150。在執行纏繞製程140之後，捲繞式配置150的至少第一端包括由該多個區域形成的多個環形區域。該多個環形區域包括第一環形區域，該第一環形區域與捲繞式配置的軸線相距第一距離並具有第一寬度，並且該多個環形區域進一步包括第二環形區域，該第二環形區域與捲繞式配置的軸線相距第二距離並具有第二寬度。第二距離大於第一距離。如本文所提及的，「環形」可以指基本上圓形、橢圓形或其他彎曲的形狀。在一些製作製程中，如果多邊形形狀近似為圓形、橢圓形或其他彎曲形狀，則該多邊形形狀可以近似並且可以被稱為「環形」。
方法200進一步包括在212處向內朝向捲繞式配置的軸線彎曲該多個環形區域，以產生限定捲繞式配置的邊緣的多個彎曲部分。例如，可以執行折疊製程160以產生彎曲部分170、彎曲部分172或兩者。在一些示例中，該多個彎曲部分的寬度可以是逐漸變化的（例如，作為圖1B所展示的不同寬度的結果）。
在方法200的一些實施方式中，該多個彎曲部分包括與第一區域（諸如第一區域112）相關聯的第一彎曲部分，並且該等第一彎曲部分被佈置成與捲繞式配置150的軸線154相距第一徑向距離。該多個彎曲部分可以進一步包括形成在第二區域（諸如第二區域114）上的第二彎曲部分，並且該等第二彎曲部分被佈置成與捲繞式配置150的軸線154相距第二徑向距離。第二徑向距離可以大於第一徑向距離，並且第二彎曲部分的寬度可以大於第一彎曲部分的寬度。第一彎曲部分和第二彎曲部分中的每一個可以藉由在其中形成狹縫（諸如使用雷射切割製程以形成圖1C的條帶部分）而包括多個彎曲條帶部分。第二彎曲條帶部分可以在第一彎曲部分上彎曲（例如，使用折疊製程160）。
儘管已經總體上描述了某些材料，但是熟悉該項技術者將認識到，可以基於具體的應用選擇合適的材料。為了說明，在一些實施方式中，箔片部分106、108包括鋁（Al）材料、銅（Cu）材料或另一種材料中的一種或多種。為了進一步說明，取決於具體的實施方式，陰極102和陽極104可以各自包括塗覆有陰極材料（諸如鋰金屬氧化物、合金、或化合物）、橄欖石、尖晶石、陽極材料（諸如石墨、石墨烯、矽或氧化矽）或另一種材料或由其形成的平面主體（例如，薄片或面板）。在一些實施方式中，電解質被佈置在捲繞式配置150內。作為說明性示例，電解質可以包括有機溶劑、聚合物電解質、陶瓷固體電解質、離子液體電解質或另一種材料。進一步地，一個或多個隔膜（諸如隔膜142）可以包括一種或多種聚烯烴材料（諸如聚丙烯或聚乙烯），並且可以在一側或多側上塗覆有陶瓷層以提高機械強度。在一些示例中，隔膜142包括多個層，諸如兩個層。
本文所描述的電池可以集成到電子設備中。在一些實施方式中，可以將多個電池集成到電子設備的電池組中。電子設備的示例包括各種可擕式設備或無繩設備，諸如電動工具（例如，鑽孔機、鋸、割草機、鼓風機、打磨機等）、小型器具（例如，混合器、攪拌機、咖啡研磨機等）、通信設備（例如，智慧手機、個人數位助理等）、以及辦公設備（例如，電腦、平板電腦、印表機等）。進一步地，儘管已經參考在各種可擕式設備或無繩設備中的使用描述了電池和電池組的示例，但是應當理解，這種電池和電池組的使用不限於此。根據本文的示例被配置成提供高功率和高能量密度的電池和電池組可以例如用於為諸如電動車輛、備用/不斷電供應系統供應器等設備供電。
儘管已經描述了某些示例，但是應當理解，在不脫離本揭露之精神和範圍的情況下，本文可以進行各種改變、替換和變更。此外，本揭露之範圍不旨在限於說明書中描述的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法和步驟的具體示例。如熟悉該項技術者從揭露內容中將容易理解的，可以利用目前存在或以後將要開發的、執行基本相同的功能或實現與本文所描述的對應示例基本相同的結果的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法、或步驟。因此，所附請求項旨在將這樣的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法或步驟包括在其範圍內。
此外，本申請的範圍不旨在限於說明書中描述的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法和步驟的具體實施方式。
102:陰極 106:箔片部分 108:箔片部分 104:陽極 112:第一區域 114:第二區域 116:第一區域 118:第二區域 142:隔膜 140:纏繞製程 154:軸線 150:捲繞式配置 160:折疊製程 162:旋轉工具 166:馬達 164:尖端 168:基座 122:第一條帶部分 124:第二條帶部分 126:第一條帶部分 128:第二條帶部分 174:邊緣 190:組裝製程 180:電池 194:焊接板 170:彎曲部分 196:焊接板 172:彎曲部分 192:蓋 198:基座 195:凸片
[圖1A]係展示了與電池製作製程的示例相關聯的某些方面之圖。
[圖1B]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖1C]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖1D]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖1E]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖1F]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖1G]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖1H]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖1I]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖1J]展示了與電池製作製程的示例相關聯之某些附加方面。
[圖2]係展示了電池製作方法的示例之流程圖。
無
102:陰極
104:陽極
112:第一區域
114:第二區域
116:第一區域
118:第二區域

Claims (20)

  1. 一種電池，包括： 陽極； 陰極； 一個或多個隔膜；以及 電解質，其中，該陽極、該陰極、該一個或多個隔膜以及該電解質以捲繞式配置佈置，並且其中，該陽極或該陰極中的至少一者包括箔片部分，該箔片部分具有多個不同寬度的彎曲部分，該多個彎曲部分向內朝向該捲繞式配置的軸線彎曲並且限定該捲繞式配置的邊緣。
  2. 如請求項1所述之電池，其中，該多個彎曲部分包括第一彎曲部分，該等第一彎曲部分形成在該箔片部分的多個區域中的第一區域上、並且被佈置成與該捲繞式配置的軸線相距第一徑向距離，其中，該多個彎曲部分進一步包括第二彎曲部分，該等第二彎曲部分形成在該箔片部分的多個區域中的第二區域上、並且被佈置成與該捲繞式配置的軸線相距第二徑向距離，其中，該第二徑向距離大於該第一徑向距離，並且其中，該等第二彎曲部分的寬度大於該等第一彎曲部分的寬度。
  3. 如請求項2所述之電池，其中，該等第一彎曲部分具有第一長度，並且其中，該等第二彎曲部分具有大於該第一長度的第二長度。
  4. 如請求項2所述之電池，其中，該等第一彎曲部分和該等第二彎曲部分藉由在其中形成狹縫而包括多個彎曲條帶部分。
  5. 如請求項2所述之電池，其中，該等第二彎曲部分折疊在該等第一彎曲部分上。
  6. 如請求項1所述之電池，其中，該多個彎曲部分的寬度係逐漸變化的。
  7. 一種製作電池之方法，該方法包括： 對與組裝該電池相關聯的陽極和陰極進行塗覆； 在與該陽極或該陰極中的一者或兩者相關聯的箔片部分上限定多個區域，其中，該多個區域中的第一區域具有第一寬度，並且其中，該多個區域中的第二區域具有與該第一寬度不同的第二寬度； 執行纏繞製程以產生包括該陰極、該陽極和一個或多個隔膜的該電池的捲繞式配置，其中，在執行該纏繞製程之後，該捲繞式配置的至少第一端包括由該多個區域形成的多個環形區域，並且其中，該多個環形區域包括第一環形區域，該第一環形區域與該捲繞式配置的軸線相距第一距離並具有該第一寬度；並且該多個環形區域進一步包括第二環形區域，該第二環形區域與該捲繞式配置的軸線相距第二距離並具有該第二寬度，該第二距離大於該第一距離；以及 向內朝向該捲繞式配置的軸線彎曲該多個環形區域，以產生限定該捲繞式配置的邊緣的多個彎曲部分。
  8. 如請求項7所述之方法，其中，該多個彎曲部分包括與該第一寬度相關聯的第一彎曲部分，並且進一步包括與該第二寬度相關聯的第二彎曲部分，並且其中，該等第二彎曲部分的第二寬度大於該等第一彎曲部分的第一寬度。
  9. 如請求項8所述之方法，其中，該等第一彎曲部分具有第一長度，並且其中，該等第二彎曲部分具有大於該第一長度的第二長度。
  10. 如請求項8所述之方法，其中，該等第一彎曲部分和該等第二彎曲部分中的每一者藉由在其中形成狹縫而包括多個彎曲條帶部分。
  11. 如請求項8所述之方法，其中，該等第二彎曲部分折疊在該等第一彎曲部分上。
  12. 如請求項7所述之方法，其中，該多個彎曲部分的寬度係逐漸變化的。
  13. 如請求項7所述之方法，進一步包括在該箔片部分的該多個區域中限定多個條帶部分。
  14. 如請求項13所述之方法，其中，限定該多個條帶部分包括對該多個區域進行雷射切割。
  15. 如請求項7所述之方法，其中，限定該多個區域包括對該箔片部分進行雷射切割。
  16. 如請求項7所述之方法，其中，向內朝向該捲繞式配置的軸線彎曲該多個部分包括使用旋轉工具依次向該多個部分施加力。
  17. 一種鋰離子電池（LiB），包括： 第一電極； 第二電極； 一個或多個隔膜；以及 電解質，其中，該第一電極、該第二電極、該一個或多個隔膜以及該電解質以捲繞式配置佈置，並且其中，該第一電極或該第二電極中的至少一者包括箔片部分，該箔片部分具有多個彎曲部分，該多個彎曲部分向內朝向該捲繞式配置的軸線彎曲並且限定該捲繞式配置的邊緣。
  18. 如請求項17所述之LiB，其中，該多個彎曲部分包括第一彎曲部分，該等第一彎曲部分形成在該箔片部分的多個區域中的第一區域上、並且被佈置成與該捲繞式配置的軸線相距第一徑向距離，其中，該多個彎曲部分進一步包括第二彎曲部分，該等第二彎曲部分形成在該箔片部分的多個區域中的第二區域上、並且被佈置成與該捲繞式配置的軸線相距第二徑向距離，其中，該第二距離大於該第一距離，並且其中，該等第二彎曲部分的寬度大於該等第一彎曲部分的寬度。
  19. 如請求項18所述之LiB，其中，該等第一彎曲部分具有第一長度，並且其中，該等第二彎曲部分具有大於該第一長度的第二長度。
  20. 如請求項18所述之LiB，其中，該等第一彎曲部分和該等第二彎曲部分中的每一者藉由在其中形成狹縫而包括多個彎曲條帶部分。
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