TWI425696B - 高耐久性鋰離子電池 - Google Patents

Description

高耐久性鋰離子電池

本目的係製造用於諸如電氣車輛或油電混和車輛之公功率應用的高耐久性鋰離子電池。

傳統上，鋰離子電池係圓柱型狀且包括繞線結構電極。然而，該繞線技術係具有如下述不利因素而限制電池尺寸(容量)及整合性：

1.某一長度處的電極平滑性問題：此問題在電池尺寸增加時而變為更佳嚴重。假如該電極平滑性或厚度變動在某一位準處無法被維持，則該繞線電極之尺寸係將不一致且導致無法裝入電池外罩。

2.電極膨脹問題：此係限制電極設計、處理方法、和因而其出產量。

3.集流器定位問題：具有長電極之大型繞線電池係需要多個用於高功率應用的集流器之調整片(tab)。該些調整片之適當對齊對大型圓柱形繞線電極來說總是一問題。隨著一大型電極繞線之電極厚度變動係引起該等調整片的不良對齊。不良對齊係難以將電流調整片銲接至電池頂部且促使電池的不良可靠性。

4.熱散逸問題：此因素係因為熱散逸在一輻射熱擴散路徑中的困難而限制該電池的最終尺寸。但是由於高功率應用之一C-rate的必要條件，所以此熱散逸問題係將影響圓柱型電池在高功率應用上的適用性。此係亦可引起嚴重的安全性問題。

儘管堆疊型結構電池具有超越上述不利因素之優勢，然而此堆疊過程之堆疊精準度和勞力密集本質係使該等堆疊型結構電池昂貴且難以維持高產量的同時又增加其尺寸(對應疊層的數目)。

一傳統堆疊型結構電池係顯示於圖1(a)。該等陰極和陽極之集流器正常係被定位於該等電極的頂部、且該等電極之間係佈置有一分隔部(請參照圖1(b))。圖1(a)和1(b)中所示之電池結構的不利因素係如下所述：

1.該等電極係單塊部件。此係隨著在堆疊過程期間的精確性控制為必須而在各堆疊過程中引發困難度。

2.在各個單電極上之集流調整片係被沖壓自金屬基材箔片之未塗層部分或一分離金屬條帶係被銲接至該電極。前述任一方法係組裝過程之複雜度和成本。

3.當在電池蓋底下的有限頂部空間內將多個電極調整片銲接一起且予以附接至主要負性和正性極柱時係遭遇困難。此困難係在增加疊層數目時而變得更為嚴重。假如該等電極中一者未經適當銲接、或假如該等電極中一者之集流器部分(例如：諸如銅箔或鋁箔之未塗層基板)發生損壞，則所合成電池之效能和可靠性係將受到劇烈影響。由於前述原因，經堆疊電池之一致性特別在進行震動測試時係變為不可預測。

4.對於一大表面區域之電極來說，假如在各個電極上之集流器被製造的太小，則由於源自各個電極之高電阻而將具有不良電流分佈且使該合成電池的效能不佳。

在本發明中，前述該些電極堆疊問題係能以相較傳統堆疊技術所可取得之更多優勢來解決。

本發明用於一可充電電池之一電極小冊部係具有複數個電極頁片，各個電極頁片係具有對稱於一中央線的一形狀和具有以一主動電極材料所塗佈於一中央未塗佈部分除外之對稱部分處的一頂部表面和一底部表面之箔片，其中該中央未塗佈部分係延伸在該箔片的邊緣之間且包含該中央線。至少一個總集流器係沿著該複數個電極頁片中至少一電極頁片的未塗佈部分來佈置。該等電極頁片係呈現一堆疊配置且相似取向，而該至少一個總集流器係被連接至該複數個電極頁片中所有的未塗佈部分，以在該堆疊配置中維持該複數個電極頁片且在該複數個電極頁片中的所有電極頁片之間提供電氣連接。

本發明係包含一種製造一可充電電池之一電極小冊部的方法，該方法係包含：提供複數個電極頁片，各電極頁片係具有對稱於一中央線的一形狀和具有以一主動電極材料所塗佈於一中央未塗佈部分除外之兩個相似部分處的一頂部表面和一底部表面，該中央未塗佈部分係延伸在該箔片的邊緣之間且包含該中央線；將該複數個電極頁片配置成一堆疊，且該等電極頁片係經相似定向；提供至少一個總集流器，其係沿著經堆疊之複數個電極頁片中至少一電極頁片的未塗佈部分來佈置；以及連接該複數個電極頁片中的所有電極頁片，以在該堆疊配置中維持該複數個電極頁片、且在該複數個電極頁片中的所有電極頁片之間提供電氣連接。

本發明之堆疊方法係能自圖2(a)到2(d)和圖3(a)到3(b)中所顯見。圖2(a)到2(b)係顯示一種準備電極小冊部予陰極和陽極兩者的方法，且圖3(a)到3(b)係顯示一種將生成的陰極小冊部與生成的陽極小冊部堆疊一起的方法。圖2(a)係顯示以主動電極材料6所縱向塗佈之電極(對陰極和陽極亦相同)，該電極較佳係具有一頂部表面和一底部表面、多個縱向邊緣及平行該等縱向邊緣之一中心線的一長型箔帶7。在多個經塗佈區域之間所示的間隙8係準備作為後續使用的集流器且不具主動電極材料。圖2(b)係顯示自圖2(a)中所示縱向塗佈的電極被橫向切割於指出的切割線9的一電極頁片堆疊。該等電極頁片係經切割以提供具有相同尺寸和形狀及相似塗佈區域的複數個電極頁片。

圖2(c)所示一總集流器10係被銲接(或以其它方法所連接)在圖2(b)所示電極堆疊的電極頁片中至少一者的未塗佈區域上。該總集流器係被連接以維持該複數個電極頁片處於堆疊配置且在所有的電極頁片之間提供電氣連接。最終，圖2(d)所示的一電極小冊部係能藉由使用陰極主動材料或陽極主動材料來為陰極和陽極作類似準備。圖2(d)之電極小冊部係處於一摺疊狀態。

圖3(a)係顯示堆疊小冊部11、12之電極頁片的拼湊特性。分隔部材料13係被實施作為一連續的條帶，而該條帶之一縱向邊緣係而針對陰極層或陽極層而平行該中心線。藉著分隔部的來回滾動，該分隔部材料係被連續設置在來自陰極小冊部與陽極小冊部的各陰極層和各陽極層之間。圖3(b)係顯示將被稱為一堆疊電極組件14之最終電極堆疊的結構。圖2(a)到2(d)所示電極小冊部之準備方法和圖3(b)所示最終的堆疊電極組件係非常適合最終電極堆疊之薄電極堆疊(通常在厚度上小於約2公分)。儘管所示和所述一分隔部材料在滾動上為一連續的條帶，然而在實施本發明中為可行係具有個別張的分隔部材料、或者以一聚合材料或類似材料塗佈主動陽極材料、主動陰極材料或前述兩者的表面來分隔該等電極。

然而，對一厚電極堆疊來說(總電極堆疊上超過2公分)，由於很多層的堆疊一起同時該等層受到某一長度的侷限，所以一電極小冊部之一前端係未必疊置好到足夠提供一垂直堆疊的電極組件。在一堆疊電極組件中各個電極之前端邊緣的位置在確保最終電池的容量一致性和電池容量的最大化上係重要。茲如下述：一種以很多層來準備電極小冊部的方法和一種行成一垂直堆疊的電極組件的方法，而電極邊緣且因此經塗佈部分係被垂直堆疊在彼此上。

圖4(a)係顯示以一傾斜方式所放置的一電極頁片堆疊，亦即經塗佈部分6係以離開垂直面之一選定角度來堆疊。初始電極堆疊之傾斜係解決最終堆疊的電極組件之非疊置問題。圖4(b)所示兩個總集流器10係被錯開且連接於圖中所指出的位置。在本發明實施例中具有至少一個總集流器係必須。藉由將左側堆疊摺疊到右側堆疊的上部，一新堆疊(經摺疊電極小冊部)係被形成如圖4(c)中所示。類似地，假如如圖4(d)所示將圖4(a)中所示之傾斜堆疊附接至單一的總集流器10，則再次將該左側堆疊摺疊到該右側堆疊的上部係生成如圖4(e)所示之一新堆疊(經摺疊電極小冊部)。藉由採用如圖4(e)結構準備的一陽極小冊部12和如圖4(f)所展示使用相同結構準備的一陰極小冊部11，在如上文所述經過拼湊後所取得之生成的堆疊電極組件14係變為直立(如圖4(g))中所示。一般來說，如圖4(a)和4(b)中指出的傾斜角θ係由該陰極、該陽極、和該分隔部材料的厚度所決定。傾斜角之範圍係可從約1度到180度以維持一最終的堆疊電極組件具有垂直堆疊之經塗佈部分且具有正確疊置在彼此上之電極邊緣。應該要再次提到在圖4(g)中，該分隔部材料係針對拼湊動作而被縱向配置，且該分隔部材料在堆疊時係被保持在各陰極層和陽極層之間。應該要進一步提到，用來製作圖4(c)和4(e)所示之小冊部的過程係未被限制在組態(位置)和總集流器的數目上。該等總集流器係能被實施未塗佈部分的中間(如圖2(c)所示)或未塗佈部分的一側上(如圖4(c)和4(e)所示)。同樣，儘管在圖2(c)所示之總集流器在該電極頁片堆疊的上部，然而該總集流器係能位於任何電極頁片之間或該電極頁片堆疊的底部處。

本發明一第二實施例係揭示用以製作可藉由單一切割取得之相同對稱的經堆疊電極。將如圖4(b)所示電極小冊部作為一實例，如圖4(h)所指示藉由於兩個總集流器之間的一地點15處來切割所有電極頁片，具有準確對稱之兩個半電極小冊部係能被取得。切割後係形成兩個半電極小冊部。藉由前述方法，半陽極小冊部16和半陰極小冊部17係能藉由首先製造一陽極小冊部和一陰極小冊部所形成。一半陽極小冊部係能與以相同傾斜配置所準備之一陰極小冊部進行拼湊，且一最終垂直定向的電極堆疊係能取得(參看如圖4(i)和4(j))。

除了上述所揭示用於製造一厚堆疊電極組件之方法外，一厚堆疊電極組件係能如圖5所示藉由堆疊數個薄陽極小冊部和薄陰極小冊部、且附接各個小冊部至爾後被連接至一電池蓋之集流柱的一主要負性傳導板18和一主要正性傳導板19來製造。

本發明特色和優勢係包含：

1.電極小冊部係總是作為一第一步驟來準備。

2.相關的電極小冊部係能使用電極頁片所建構而不需進一步切割或僅進行一次切割來形成兩個對稱堆疊，不論最終電極堆疊是如何厚。此不但對降低成本且對品質保證之強化係非常重要。

3.各個電極之未塗佈部分的全長係能被銲接至該總集流器，且即使在電極具有一大型表面區域仍提供均勻電流分佈。此對取得高速能力且降低熱產生係非常重要。

4.電極層至該總集流器之銲接作用係在將陽極小冊部和陰極小冊部堆疊之前先進行。此係使銲接過程更為可靠且具有較高收益。

5.電極堆疊作用在沒有精準度控制下係能非常有效率。短時間的堆疊係因而預期到成本降低。

6.由於有關不理想的堆疊精準度和堆疊順序、不可靠的銲接作用、及銲接期間對電極之損害(特別在銲接處理期間的集流器部件)的風險降低，而造成一總電極堆疊之高收益。

7.該分隔部材料之縱向方向係有助於穩定該堆疊且因而強化該電池的耐久性，特別在以向上和向下方向20進行震動時(請參見圖6(a))。

上文所揭示之電池結構和組件方法係增強利用上文所述電極小冊部之生成電池的耐久性和產量。電池組件之方法和結構係使用下述實例來敘述：

實例I： 針對僅一個陽極小冊部和一個陰極小冊部(請參見圖3(b)所示結構)，組裝一電池之方法係如下述：

1.將總集流器(包含陰極和陽極)穩固在具有一確定寬度之一絕緣底座21上。該絕緣底座係被指示在圖6(a)中。能有塑膠所製作之絕緣底座係被用來隔離該等小冊部和金屬容器且穩固該堆疊電極組件兩者。

2.將穩固的總集流器銲接(或使用螺栓螺帽或其它方法)至一電池蓋23上所建構的集流柱22(請參見圖6(a))。

3.將包含該電池蓋和穩固的堆疊電極組件之整個結構插入電池外罩(請參見圖6(b))。

4.使用雷射銲接23或其它等效方式來密封該電池外罩24。

5.透過該電池蓋上之一注入埠26將電解質填入該電池，接著最終密封該注入埠(請參見圖6(b))。

實例II ：針對複數個陽極小冊部和陰極小冊部(請參見圖5所示結構)，組裝方法係如下述：

1.將小冊部之總集流器(包含陰極和陽極)穩固在具有一確定寬度之一絕緣底座上。該絕緣底座21係被指示在圖6(a)中。此絕緣底座21係被用來隔離該小冊部和該電池外罩24且穩固該堆疊電極組件兩者。

2.將穩固的堆疊電極組件銲接(或使用螺栓螺帽或其它方法)至主要傳導板(請參見圖5)。

3.將該等主要傳導板銲接(或使用螺栓螺帽或其它方法)至該電池蓋23上所建構的集流柱22。，。

4.將包含該電池蓋和穩固的堆疊電極組件之整個結構插入電池外罩(請參見圖6(b))。

5.使用雷射銲接23或其它等效方式來密封該電池外罩24。

6.透過該電池蓋上之一注入埠26將電解質填入該電池，接著最終密封該注入埠(請參見圖6(b))。

在實例II 中，步驟1和2之順序係能依據處理設施之設計而被交換。實例I 和實例II 中所示處理係展示本發明中電池單元組裝方法的輕易和高效率本質。在進行各個處理之程序係未被限制於上述順序及方法

由陽極和陰極小冊部及組裝方法所製造之穩固的堆疊電極組件之優勢係如下述：

1.穩固的堆疊電極組件結構係有助於避免該堆疊電極小冊部在連接至該電池蓋時發生崩解(例如：在轉移處理或銲接處理期間)。

2.相較傳統方法(請參見【先前技術】乙節中就困難度所分析之傳統堆疊方法的不利因素，其中所展示在該電池蓋底下的有限頂部空間內將多個電極調整片銲接一起且予以附接至主要負性和正性極柱時)，穩固的堆疊電極組件到該電池蓋的集流柱之銲接係變為容易且可靠。

3.穩固的堆疊電極組件結構係有助於降低銲接(或使用螺栓螺帽或其它方法)至該電池蓋之集流柱的不準確可能性。

4.由於2.中所述優勢，所以將包含該電池蓋和穩固的堆疊電極組件之整個結構插入該電池外罩係變為平順且有效率。

5.總上，使用本發明揭示電池結構和處理方法係能以高效率和高收益方式來建構出色可靠性和一致的電池。

儘管具體材料、維度、製造步驟等業已為說明本發明實施例而有所提及，然而各種修改例係能鑒於上述教示採取對應方式而不悖離發明人的新穎貢獻；因此在決定本發明範疇上係將參照附加的申請專利範圍。

1．．．陰極

2．．．陽極

3．．．分隔部

4．．．集流調整片-陰極

5．．．集流調整片-陽極

6．．．主動電極材料

7．．．長型箔帶

8．．．主動電極材料中的間隙

9．．．切割線

10．．．總集流器

11．．．小冊部-陰極

12．．．小冊部-陽極

13．．．分隔部材料

14．．．堆疊電極組件

15．．．切割地點

16．．．半陽極小冊部

17．．．半陰極小冊部

18．．．主要負性傳導板

19．．．主要正性傳導板

20．．．向上和向下方向

21．．．絕緣底座

22．．．集流柱

23．．．電池蓋

24．．．電池外罩

25．．．雷射銲接

26．．．電解質注入埠

圖1(a)和1(b)係先前技術中經堆疊電極的實例；

圖2(a)係本發明中具有帶著一主動電極材料之兩個部分和一未塗佈中央部分的一長型箔片，其中所指示的線係用來切割電極；

圖2(b)係本發明中具有以一垂直取向進行堆疊之經塗佈部分的一電極頁片堆疊；

圖2(c)係本發明中所具有經堆疊的電極頁片被連接至一總集流器的一電極小冊部；

圖2(d)係配置圖2(c)成一摺疊狀態之電極小冊部；

圖3(a)係本發明中在製造一經堆疊電極組件之一初始階段的一陽極小冊部和一陰極小冊部，其中在陽極和陰極的經塗佈部分之間係具有一分隔部材料；

圖3(b)係圖3(a)在前述製造之一最終階段的經堆疊電極組件；

圖4(a)係本發明中具有以離開垂直面之一選定角度來堆疊的經塗佈部分之一電極頁片堆疊，其中該選定角度係如圖式中所示朝左或朝右；

圖4(b)係本發明中以圖4(a)之電極頁片堆疊所製造且具有兩個總集流器的一電極小冊部；

圖4(c)係配置圖4(b)成一摺疊狀態之電極小冊部；

圖4(d)係如圖4(b)之僅具有一個總集流器的電極小冊部；

圖4(e)係配置圖4(d)成一摺疊狀態之電極小冊部；

圖4(f)係顯示本發明處於一摺疊狀態的兩個電極小冊部，其中一個係一陽極小冊部而一個係一陰極小冊部；

圖4(g)係本發明中以圖4(f)之陽極小冊部和陰極小冊部與分開各個陽極和陰極之一分隔部材料所製造的一經堆疊電極組件；

圖4(h)係在圖4(b)之電極小冊部中顯示一切割線以使用在本發明一第二實施例；

圖4(i)係本發明中對如圖4(h)中所示一陽極小冊部和一陰極小冊部一進行切割所造成的一半陽極小冊部和一半陰極小冊部；

圖4(j)係具有自圖4(i)之半陽極小冊部和半陰極小冊部所製造的多個交替陽極和陰極之一電池單元；

圖5係本發明中呈現一經堆疊配置之複數個陽極小冊部和陰極小冊部，其中一主要正性傳導板和一主要負性傳導板係連接至多個總集流器；

圖6(a)係顯示本發明中具有經佈置在一絕緣底座以供支持之總集流器的電極小冊部；

圖6(b)係顯示本發明中使用支持的總集流器和圖6(a)之電極小冊部所製造的一經組裝可充電電池。

11．．．小冊部-陰極

12．．．小冊部-陽極

13．．．分隔部材料

14．．．堆疊電極組件

Claims (24)

1. 一種用於一可充電電池之電極小冊部，該電極小冊部係包括：複數個電極頁片，各個電極頁片係具有對稱於一中央線的一形狀和具有以一主動電極材料所塗佈於一中央未塗佈部分除外之相似部分處的一頂部表面和一底部表面之箔片，其中該中央未塗佈部分係延伸在該箔片的邊緣之間且包含該中央線；以及至少一個總集流器，其係沿著該複數個電極頁片中至少一電極頁片的未塗佈部分來佈置，其中該等電極頁片係呈現一堆疊配置且經等同定向，而該至少一個總集流器係被連接至該複數個電極頁片中所有的未塗佈部分，以維持該複數個電極頁片呈現該堆疊配置且在該複數個電極頁片中的所有電極頁片之間提供電氣連接。
2. 一種用於一電池之堆疊電極組件，該堆疊電極組件係包括：申請專利範圍1之一電極小冊部，其中該主動電極材料係形成一陽極小冊部的一主動陽極材料；申請專利範圍1之一電極小冊部，其中該主動電極材料係形成一陰極小冊部的一主動陰極材料；以及一分隔部材料，用於隔離該主動陽極材料和該主動陰極材料，該陽極小冊部和該陰極小冊部之尺寸、形狀和頁片數目係大體上相似，且係約在未塗佈部分處於一折疊狀態，該至少一個總集流器係以形成塗佈部分之一垂直堆疊 的一方式，而被連接至該複數個電極頁片中各個電極頁片的未塗佈部分，該等小冊部係經配置來交替安排該陽極小冊部的塗佈部分和該陰極小冊部的塗佈部分，以造成具有用以隔離各個塗佈部分之分隔部材料的一垂直堆疊，且該陽極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之一側上，而該陰極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之相對側上。
3. 如申請專利範圍第2項之堆疊電極組件，其中該分隔部材料係在連續的一條帶中，而該條帶之一縱向邊緣係平行該中心線。
4. 如申請專利範圍第2項之堆疊電極組件，其係進一步包括：一絕緣底座，其係用於支持該陽極小冊部和該陰極小冊部之總集流器。
5. 一種用於一電池之堆疊電極組件，該堆疊電極組件係包括：申請專利範圍1之一電極小冊部，其中該主動電極材料係形成一陽極小冊部的一主動陽極材料；申請專利範圍1之一電極小冊部，其中該主動電極材料係形成一陰極小冊部的一主動陰極材料；以及一分隔部材料，用於隔離該主動陽極材料和該主動陰極材料，該陽極小冊部和該陰極小冊部之尺寸、形狀和頁片數目係大體上相似，且係約在未塗佈部分處於一折疊狀態， 該至少一個總集流器係以形成塗佈部分之一堆疊處於離開垂直面之一選定角度的一方式，而被連接至該複數個電極頁片中各個電極頁片的未塗佈部分，該等小冊部係經配置來交替安排該陽極小冊部的塗佈部分和該陰極小冊部的塗佈部分，以造成具有用以隔離各個塗佈部分之分隔部材料的一垂直堆疊，且該陽極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之一側上，而該陰極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之相對側上。
6. 如申請專利範圍第5項之堆疊電極組件，其中該選定角度介在1度和80度之間。
7. 如申請專利範圍第5項之堆疊電極組件，其中該分隔部材料係在連續的一條帶中，而該條帶之一縱向邊緣係平行該中心線。
8. 如申請專利範圍第5項之堆疊電極組件，其係進一步包括：一絕緣底座，其係用於支持該陽極小冊部和該陰極小冊部之總集流器。
9. 一種堆疊電極組件，該堆疊電極組件係包括：一半陽極小冊部，其係具有複數個陽極頁片，各個陽極頁片於一個末端處係具有在一頂部表面和一底部表面上的一主動陽極材料、在其它末端處係具有一未塗佈部分、和至少一個總集流器，其係被佈置在至少一個陽極頁片之未塗佈部分上且連接至該複數個陽極頁片；一半陰極小冊部，其係具有複數個陰極頁片，各個陰 極頁片於一個末端處係具有在一頂部表面和一底部表面上的一主動陰極材料、在其它末端處係具有一未塗佈部分、和至少一個總集流器，其係被佈置在至少一個陰極頁片之未塗佈部分上且連接至該複數個陰極頁片；以及一分隔部材料，用於隔離該主動陽極材料和該主動陰極材料，該主動陽極材料和該主動陰極材料之尺寸和形狀係大體上相似，且係經配置以造成塗佈部分在具有用以隔離各個塗佈部分之分隔部材料的一垂直堆疊的一方式來交替安排該主動陽極材料和該主動陰極材料，該陽極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在該垂直堆疊之一側上，而該陰極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在該垂直堆疊之相對側上，該等陽極頁片之該等未塗佈部分係具有從最接近其總集流器之一陽極頁片到最遠離其總集流器之一陽極頁片的一逐漸增加的尺寸，且該等陰極頁片之該等未塗佈部分係具有從最接近其總集流器之一陰極頁片到最遠離其總集流器之一陰極頁片的一逐漸增加的尺寸。
10. 如申請專利範圍第9項之堆疊電極組件，其中該分隔部材料係在連續的一條帶中，而該條帶之一縱向邊緣係平行該中心線。
11. 如申請專利範圍第9項之堆疊電極組件，其係進一步包括：一絕緣底座，其係用於支持該陽極小冊部和該陰極小 冊部之總集流器。
12. 一種用於一電池之一多重堆疊電極組件，該多重堆疊電極組件係包括：複數個申請專利範圍第2、5或9項之堆疊電極組件，其中係以一垂直對齊來與陽極小冊部之總集流器進行配置、且以一垂直對齊來與陰極小冊部之總集流器進行配置；一主要負性傳導板，其係電氣連接該等陽極小冊部之垂直對齊的總集流器；一主要正性傳導板，其係電氣連接該等陰極小冊部之垂直對齊的總集流器；以及一絕緣底座，其係用於支持該等陽極小冊部和該等陰極小冊部之總集流器。
13. 一種可充電電池，該可充電電池係包括：一電池外罩；申請專利範圍第3、7或10項之堆疊電極組件，其係被佈置在該電池外罩中，其中的絕緣底座係相鄰該電池外罩的底部；一電池蓋，其係具有集流柱、且總集流器被電氣連接至該等集流柱，該電池蓋係被密封至該電池外罩；以及一電解質，其係填入該電池外罩。
14. 一種可充電電池，該可充電電池係包括：一電池外罩；申請專利範圍第12項之堆疊電極組件，其係被佈置在該電池外罩中，其中的絕緣底座係相鄰該電池外罩的底部；一電池蓋，其係具有集流柱、且總集流器被電氣連接 至該等集流柱，該電池蓋係被密封至該電池外罩；以及一電解質，其係填入該電池外罩。
15. 一種製造用於一可充電電池之一電極小冊部的方法，該方法係包括：提供複數個電極頁片，各個電極頁片係具有對稱於一中央線的一形狀和具有以一主動電極材料所塗佈於一中央未塗佈部分除外之兩個相似部分處的一頂部表面和一底部表面之箔片，該中央未塗佈部分係延伸在該箔片的邊緣之間且包含該中央線；將該複數個電極頁片配置成一堆疊，且該等電極頁片係經等同定向；以及提供至少一個總集流器，其係沿著經堆疊之複數個電極頁片中至少一電極頁片的未塗佈部分來佈置，且連接該複數個電極頁片中的所有電極頁片以在該堆疊配置中維持該複數個電極頁片、且在該複數個電極頁片中的所有電極頁片之間提供電氣連接。
16. 一種製造一電池之一堆疊電極組件的方法，該方法係包括：製造申請專利範圍第15項之電極小冊部，其中該主動電極材料係形成一陽極小冊部的一主動陽極材料；製造申請專利範圍第15項之電極小冊部，該主動電極材料係形成一陰極小冊部的一主動陰極材料，其中該陽極小冊部和該陰極小冊部之尺寸、形狀和頁片數目係大體上相似、且該至少一個總集流器係以形成塗佈部分之一垂直堆疊的一方式進行連接； 約在各自的未塗佈部分來摺疊該陽極小冊部和該陰極小冊部；配置經摺疊小冊部以造成該等小冊部之塗佈部分處於一垂直堆疊，其中該陽極小冊部的塗佈部分和該陰極小冊部的塗佈部分係被交替安排，該陽極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之一側上，而該陰極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之相對側上；以及在配置該經摺疊小冊部的同時插入一分隔部材料以分開各個塗佈部分。
17. 一種製造一電池之一堆疊電極組件的方法，該方法係包括：製造申請專利範圍第15項之電極小冊部，其中該主動電極材料係形成一陽極小冊部的一主動陽極材料；製造申請專利範圍第15項之電極小冊部，該主動電極材料係形成一陰極小冊部的一主動陰極材料，其中該陽極小冊部和該陰極小冊部之尺寸、形狀和頁片數目係大體上相似、且該至少一個總集流器係以形成塗佈部分之一堆疊處於離開垂直面之一選定角度的一方式進行連接；約在各自的未塗佈部分來摺疊該陽極小冊部和該陰極小冊部；配置經摺疊小冊部以造成該等小冊部之塗佈部分處於一垂直堆疊，其中該陽極小冊部的塗佈部分和該陰極小冊部的塗佈部分係被交替安排，該陽極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之一側上，而該陰極小 冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之相對側上；以及在配置該經摺疊小冊部的同時插入一分隔部材料以分開各個塗佈部分。
18. 一種製造一電池之一半電極小冊部的方法，該方法係包括：製造申請專利範圍第15項之電極小冊部，其中該主動電極材料係形成一陽極小冊部的一主動陽極材料；製造申請專利範圍第15項之電極小冊部，該主動電極材料係形成一陰極小冊部的一主動陰極材料，其中該陽極小冊部和該陰極小冊部之尺寸、形狀和頁片數目係大體上相似、且該至少一個總集流器係以形成塗佈部分之一堆疊處於離開垂直面之一選定角度的一方式被連接至該複數個電極頁片中的所有電極頁片之未塗佈部分，且在該複數個電極頁片中的所有電極頁片之間提供電氣連接；以及形成半電極小冊部，其係藉由於兩個總集流器之間的一地點處來切割該等小冊部之複數個電極頁片以造成兩個半陽極小冊部，其中各個半陽極小冊部係具有至少一個總集流器而塗佈部分係以離開垂直面之一選定角度進行堆疊、和以造成兩個半陽極小冊部，其中各個半陰極小冊部係具有至少一個總集流器而塗佈部分係以離開垂直面之選定角度進行堆疊。
19. 一種製造一電池之一堆疊電極組件的方法，該方法係包括： 配置申請專利範圍第18項之一個半陽極小冊部和一個半陰極小冊部以在一垂直堆疊中提供一個半陽極小冊部的塗佈部分交替於一個半陰極小冊部的塗佈部分，其中該一個半陽極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在該垂直堆疊之一側上，而該一個半陰極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在該垂直堆疊之相對側上；以及在配置該半陽極小冊部和該半陰極小冊部的同時插入一分隔部材料以分開各個塗佈部分。
20. 一種製造受支持之一堆疊電極組件的方法，該方法係包括：提供一絕緣底座以用於支持總集流器；以及將申請專利範圍第16、17或19項之小冊部的總集流器佈置在該絕緣底座中。
21. 一種製造一可充電電池之方法，該方法係包括：提供一電池蓋，其係具有多個集流柱；將總集流器電氣連接至該等集流柱；提供一電池外罩；將申請專利範圍第20項之受到支持的電極組件插入該電池外罩中，其中的絕緣底座係相鄰該電池外罩的底部；將該電池蓋銲接至該電池外罩以密封該電池；以及提供一電解質以填入該電池外罩。
22. 一種製造一可充電電池之方法，該方法係包括：a)提供長型箔帶，其係具有一頂部表面和一底部表面的縱向邊緣和平行的一中央線；b)選擇性以一主動電極材料來塗佈相鄰該等縱向邊緣 的頂部表面和一底部表面之部分，而於包含該中央線之一中央未塗佈部分除外的對稱部分處提供主動電極材料；c)沿著該長型箔帶之等距位置處且以垂直該長型箔帶之縱向邊緣的一方向對該長型箔帶予以切割，來提供複數個電極頁片，各個電極頁片係具有多個塗佈部分和該等塗佈部分之間的未塗佈部分；d)將該複數個電極頁片配置成一堆疊，且該等電極頁片係經等同定向；e)形成一電極小冊部，藉由提供沿著經堆疊複數個電極頁片中至少一個電極頁片的未塗佈部分所佈置之至少一個總集流器，以在該堆疊配置中維持該複數個電極頁片、且在該複數個電極頁片中的所有電極頁片之間提供電氣連接；f)重複步驟a)到e)以形成一第二電極小冊部，其中在步驟b)中，一主動陽極材料係被用於該第一電極小冊部的主動電極材料以形成一陽極小冊部、及在步驟b)中，一主動陰極材料係被用於該第二電極小冊部的主動電極材料以形成一陰極小冊部，且該陽極小冊部和該陰極小冊部之尺寸、形狀和頁片數目係大體上相似；g)約在各自的未塗佈部分來摺疊該陽極小冊部和該陰極小冊部；h)形成一堆疊電極組件，藉由配置經摺疊小冊部以提供該陽極小冊部的塗佈部分交替於該陰極小冊部的塗佈部分、且在各個塗佈部分之間插入一分隔部材料以造成一垂直堆疊，其中具有的陽極小冊部之至少一個總集流器係被 佈置在生成的垂直堆疊之一側上、而其中具有的陰極小冊部之至少一個總集流器則被佈置在該生成的垂直堆疊之相對側上；i)提供一絕緣底座以用於支持總集流器、且將該堆疊電極組件之總集流器佈置在該絕緣底座中；j)提供一電池蓋，其係具有多個集流柱；k)將總集流器電氣連接至該等集流柱；l)提供一電池外罩；m)將受支持的堆疊電極組件插入該電池外罩中，其中的絕緣底座係相鄰該電池外罩的底部；n)將該電池蓋銲接至該電池外罩以密封該電池；以及o)提供一電解質以填入該電池外罩。
23. 一種製造可充電電池之方法，該方法包括：a)提供長型箔帶，其係具有一頂部表面和一底部表面的縱向邊緣和平行的一中央線；b)選擇性以一主動電極材料來塗佈相鄰該等縱向邊緣的頂部表面和一底部表面之部分，而於包含該中央線之一中央未塗佈部分除外的對稱部分處提供主動電極材料；c)沿著該長型箔帶之等距位置處且以垂直該長型箔帶之縱向邊緣的一方向對該長型箔帶予以切割，來提供複數個電極頁片，各個電極頁片係具有多個塗佈部分和該等塗佈部分之間的未塗佈部分；d)將該複數個電極頁片配置成一堆疊，其中該等電極頁片係經等同定向、而塗佈部分係以離開垂直面之一選定角度進行堆疊； e)形成一電極小冊部，藉由提供沿著經堆疊之複數個電極頁片中至少一個電極頁片的未塗佈部分所佈置之至少一個總集流器，以在該堆疊配置中維持該複數個電極頁片、且在該複數個電極頁片中的所有電極頁片之間提供電氣連接；f)重複步驟a)到e)以形成一第二電極小冊部，其中在步驟b)中，一主動陽極材料係被用於該第一電極小冊部的主動電極材料以形成一陽極小冊部、及在步驟b)中，一主動陰極材料係被用於該第二電極小冊部的主動電極材料以形成一陰極小冊部，且該陽極小冊部和該陰極小冊部之尺寸、形狀和頁片數目係大體上相似；g)約在各自的未塗佈部分來摺疊該陽極小冊部和該陰極小冊部；h)形成一堆疊電極組件，藉由配置經摺疊小冊部以提供該陽極小冊部的塗佈部分交替於該陰極小冊部的塗佈部分、且在各個塗佈部分之間插入一分隔部材料以造成一垂直堆疊，其中具有的陽極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之一側上、而其中具有的陰極小冊部之至少一個總集流器則被佈置在該生成的垂直堆疊之相對側上；i)提供一絕緣底座以用於支持總集流器、且將該堆疊電極組件之總集流器佈置在該絕緣底座中；j)提供一電池蓋，其係具有多個集流柱；k)將總集流器電氣連接至該等集流柱；l)提供一電池外罩； m)將受支持的堆疊電極組件插入該電池外罩中，其中的絕緣底座係相鄰該電池外罩的底部；n)將該電池蓋銲接至該電池外罩以密封該電池；以及o)提供一電解質以填入該電池外罩。
24. 一種製造一可充電電池之方法，該方法係包括：a)提供長型箔帶，其係具有一頂部表面和一底部表面的縱向邊緣和平行的一中央線；b)選擇性以一主動電極材料來塗佈相鄰該等縱向邊緣的頂部表面和一底部表面之部分，而於包含該中央線之一中央未塗佈部分除外的對稱部分處提供主動電極材料；c)沿著該長型箔帶之等距位置處且以垂直該長型箔帶之縱向邊緣的一方向對該長型箔帶予以切割，來提供複數個電極頁片，各個電極頁片係具有多個塗佈部分和該等塗佈部分之間的未塗佈部分；d)將該複數個電極頁片配置成一堆疊，其中該等電極頁片係經等同定向、而塗佈部分係以離開垂直面之一選定角度進行堆疊；e)形成一電極小冊部，藉由提供沿著經堆疊之複數個電極頁片中至少一個電極頁片的未塗佈部分所佈置之至少兩個總集流器，以在該堆疊配置中維持該複數個電極頁片、且在該複數個電極頁片中的所有電極頁片之間提供電氣連接；f)重複步驟a)到e)以形成一第二電極小冊部，其中在步驟b)中，一主動陽極材料係被用於該第一電極小冊部的主動電極材料以形成一陽極小冊部、及在步驟b)中，一 主動陰極材料係被用於該第二電極小冊部的主動電極材料以形成一陰極小冊部，且該陽極小冊部和該陰極小冊部之尺寸、形狀和頁片數目係大體上相似；g)形成半電極小冊部，藉由於兩個總集流器之間的一地點處來切割該等小冊部的複數個電極頁片以造成兩個半陽極小冊部，其中各個半陽極小冊部係具有至少一個總集流器而塗佈部分係以離開垂直面之一選定角度進行堆疊、且以造成兩個半陰極小冊部，其中各個半陰極小冊部係具有至少一個總集流器而塗佈部分係以離開垂直面之選定角度進行堆疊；h)形成一堆疊電極組件，藉由配置一個半陽極小冊部和一個半陰極小冊部以提供該半陽極小冊部的塗佈部分交替於該陰半極小冊部的塗佈部分、且在各個塗佈部分之間插入一分隔部材料以造成一垂直堆疊，其中具有的半陽極小冊部之至少一個總集流器係被佈置在生成的垂直堆疊之一側上、而其中具有的半陰極小冊部之至少一個總集流器則被佈置在該生成的垂直堆疊之相對側上；i)提供一絕緣底座以用於支持總集流器、且將該堆疊電極組件之總集流器佈置在該絕緣底座中；j)提供一電池蓋，其係具有多個集流柱；k)將總集流器電氣連接至該等集流柱；l)提供一電池外罩；m)將受支持的堆疊電極組件插入該電池外罩中，其中的絕緣底座係相鄰該電池外罩的底部；n)將該電池蓋銲接至該電池外罩以密封該電池；以及 o)提供一電解質以填入該電池外罩。