TWI462380B - 電芯及其製造方法 - Google Patents

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TWI462380B
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Chienming Chen
Chingchou Yu
Shengfu Wen
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Au Optronics Corp
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Description

電芯及其製造方法
本發明是有關於一種蓄電池,且特別是有關於一種可再充放電電池(二次電池)及其製造方法。
蓄電池是一種可以被重新完全充電的電池。蓄電池在使用的化學品及其設計上均有很多種類。嘗試替非蓄電池(原電池)充電是不可取的,因為這可能引起電池爆炸。有些蓄電池若被完全放電,會很容易因發生逆向充電而損壞;卻有一些須要定時完全放電。現時,蓄電池被廣泛地應用於低功率的設備上,包括汽車起動器、各種手提設備及工具、不斷電系統等。混合動力車輛及電動車輛對蓄電池的要求使這方面的技術不斷改進,以求減低其成本、減輕其重量及增加其壽命。
近年來,二次電池被廣泛地用做為可攜式電子裝置之電力來源。其中,對於鋰二次電池之需求逐漸增加,因為鋰二次電池具有高能量密度、高放電電壓和較佳的電力輸出穩定度。
在實際應用中,通常將若干單體電芯串聯起來組成二次電池後成組使用,以滿足不同設備所需電壓和功率的要求;同時在實際使用中基於二次電池的充放電特性以及各單體電芯存在差異這一實際情況,需要對二次電池中的個別單體電芯實行均衡控制,避免由於個別單體電芯的過充過放所導致整組二次電池早期失效,因此電量均衡對於一組二次電池是十分重要的。
因此,本發明之一態樣是在提供一種電芯及其製造方法,提供了實現電量均衡的架構。
依據本發明一實施例,一種電芯包含第一電極板、第二電極板與第一、第二隔離膜。第一電極板包含連續式箔片基板與第一活性材料,其中第一部分之第一活性材料形成於連續式箔片基板的第一區域上,第二部分之第一活性材料形成於連續式箔片基板的第二區域上。第二電極板包含彼此分離之第一段、第二段箔片基板與第二活性材料,其中第一段、第二段箔片基板的位置分別對應於第一、第二區域,第一部分之第二活性材料形成於第一段箔片基板上,第二部分之第二活性材料形成於第二段箔片基板上。第一隔離膜配置於第一、第二電極板之間。
上述之第二電極板更包含兩個第二電極導柄。一第二電極導柄設置於第一段箔片基板之一末端,其中第一段箔片基板之末端鄰近第二段箔片基板之一末端;另一第二電極導柄設置於第二段箔片基板之另一末端,其中第二部分之第二活性材料介於這兩個第二電極導柄之間。
依據本發明另一實施例,一種電芯的製造方法包含下列步驟:形成第一電極板,其步驟包含於一連續式箔片基板上分別形成第一部分之第一活性材料及第二部分之第一活性材料;形成第二電極板,其步驟包含於一連續之第一、第二段箔片基板上分別形成一第一部分之第二活性材料及一第二部分之第二活性材料;然後,將第一電極板、第一隔離膜、第二電極板與第二隔離膜疊置並做捲繞,並在捲繞過程中將第二電極板之第一段箔片基板與第二段箔片基板斷開後繼續捲繞,藉以構成具有兩段式第二電極板互相絕緣之電芯。
綜上所述,本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案,可達到相當的技術進步,並具有產業上的廣泛利用價值,其至少具有下列優點:
1. 藉由第二電極板之第一段、第二段基板彼此分離,電芯大致可分為主容量段與平衡容量段。主容量段包括第一部分之第一活性材料、連續式基板的第一區域、第一部分之第二活性材料與第一段基板,平衡容量段包括第二部分之第一活性材料、連續式基板的第二區域、第二部分之第二活性材料與第二段基板。當主容量段的電量過充時,過多的電量可由主容量段充到平衡容量段;相對地,當主容量段的電量過放時,可由平衡容量段將其儲存之電量充回主容量段。藉由上述機制得以平衡電量;以及
2.卷繞式電芯所佔的空間小、使用壽命長、成本低、穩定可靠。
以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述,並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。
為了使本發明之敘述更加詳盡與完備,可參照所附之圖式及以下所述各種實施例,圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。另一方面,眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中,以避免對本發明造成不必要的限制。
於實施方式與申請專利範圍中,涉及『耦接(coupled with)』之描述,其可泛指一元件透過其他元件而間接連接至另一元件,或是一元件無須透過其他元件而直接連接至另一元件。
於實施方式與申請專利範圍中,除非內文中對於冠詞有所特別限定,否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。
本文中所使用之『約』、『大約』或『大致』係用以修飾任何可些微變化的數量,但這種些微變化並不會改變其本質。於實施方式中若無特別說明,則代表以『約』、『大約』或『大致』所修飾之數值的誤差範圍一般是容許在百分之二十以內,較佳地是於百分之十以內,而更佳地則是於百分五之以內。
本發明之技術態樣是一種電芯,其可應用在再充放電電池(二次電池),或是廣泛地運用在蓄電池之技術環節。值得一提的是,使用此電芯可達到自動平衡電量之效果。以下將搭配第1~4圖來說明電芯之具體實施方式。
第1圖是依照本發明第一實施例之一種電芯10的示意圖,第3圖係繪示第1圖之電芯10的剖面圖。如第1圖所示,電芯10包含第一電極板100、第二電極板200、第一隔離膜300與第二隔離膜400。在結構上,第二電極板200設置於第一電極板100之一側,第一隔離膜300配置於第一電極板100與第二電極板200之間。
第1圖中,第二隔離膜400配置於第二電極板200之一側,使第二電極板200設置於第一隔離膜300與第二隔離膜400之間。於第一實施例中,第一電極板100為正極板、第二電極板200為負極板,且第一部分121之第一活性材料120所佔的面積不大於第一部分221之第二活性材料220所佔的面積,使第一部分221之第二活性材料220得以完全覆蓋第一部分121之第一活性材料120,如第3圖所示,第一部分121之第一活性材料120的長度L1小於第一部分221之第二活性材料220的長度L1’。同理,第二部分122之第一活性材料120所佔的面積不大於第二部分222之第二活性材料220所佔的面積,使第二部分222之第二活性材料220得以完全覆蓋第二部分122之第一活性材料120,如第3圖所示,第二部分122之第一活性材料120的長度L2小於第二部分222之第二活性材料220的長度L2’。
由於第一實施例中第一電極板100為正極板,第一活性材料120中主要包含金屬氧化物,第二活性材料220中主要包含碳材料。藉由上述覆蓋面積差異,使得第一活性材料120中金屬氧化物得以正常傳導帶電荷離子。倘若第一部分121之第一活性材料120所佔的面積大於第一部分221之第二活性材料220所佔的面積,會導致第一部分121之第一活性材料120中會有某處未被第一部分221之第二活性材料220覆蓋,則未被覆蓋之金屬氧化物造成帶電荷離子堆積而造成損害或短路;同理,倘若第二部分122之第一活性材料120所佔的面積大於第二部分222之第二活性材料220所佔的面積,會導致第二部分122之第一活性材料120中會有某處未被第二部分222之第二活性材料220覆蓋,則未被覆蓋之金屬氧化物造成帶電荷離子堆積而造成損害或短路。
第4圖是依照本發明第二實施例之一種電芯20的示意圖。如第4圖所示,除了第一電極板100與第二電極板200的位置和方位對調之外,電芯20實質上與電芯10具有類似的架構。
於第4圖中,第二隔離膜400配置於第一電極板100之一側,使第一電極板100設置於第一隔離膜300與第二隔離膜400之間。於第二實施例中,第一電極板100為負極板、第二電極板200為正極板,且第一部分121之第一活性材料120所佔的面積不小於第一部分221之第二活性材料220所佔的面積,使第一部分121之第一活性材料120得以完全覆蓋第一部分221之第二活性材料220,以及,第二部分122之第一活性材料120所佔的面積不小於第二部分222之第二活性材料220所佔的面積,使第二部分122之第一活性材料120得以完全覆蓋第二部分222之第二活性材料220。
由於第二實施例中第二電極板100為正極板,第二活性材料220中主要包含金屬氧化物,第一活性材料120中主要包含碳材料。藉由上述覆蓋面積差異,使得第二活性材料220中金屬氧化物得以正常傳導帶電荷離子。倘若第一部分221之第二活性材料220所佔的面積大於第一部分121之第一活性材料120所佔的面積,會導致第一部分221之第二活性材料220中會有某處未被第一部分121之第一活性材料120覆蓋,則未被覆蓋之金屬氧化物造成帶電荷離子堆積而造成損害或短路;同理,倘若第二部分222之第二活性材料220所佔的面積大於第二部分122之第一活性材料120所佔的面積,會導致第二部分222之第二活性材料220中會有某處未被第二部分122之第一活性材料120覆蓋,則未被覆蓋之金屬氧化物造成帶電荷離子堆積而造成損害或短路。
於製造時,將第一電極板100、第一隔離膜300、第二電極板200與第二隔離膜400四者疊置並捲繞成電芯10,其中第一隔離膜300用以隔離第一電極板100與第二電極板200。於第1圖中,第二隔離膜400用以將第二電極板200與外界隔離;於第4圖中,第二隔離膜400用以將第一電極板100與外界隔離。
具體而言,上述之製造方法包含下列步驟:形成第一電極板100,其步驟包含於連續式基板110上分別形成第一部分121之第一活性材料120及第二部分122之第一活性材料120;形成第二電極板200,其步驟包含於一連續之第一、第二段基板210、220上分別形成第一部分221之第二活性材料220及第二部分222之第二活性材料220;然後,將第一電極板100、第一隔離膜300、第二電極板200與第二隔離膜400疊置並做捲繞,並在捲繞過程中將第一段基板210與第二段基板212斷開,藉以構成電芯10。
由於第一段基板210與第二段基板212斷開,第二電極板200之第一段、第二段基板彼此分離,藉此電芯10大致可分為主容量段510與平衡容量段520。主容量段510包括第一部分121之第一活性材料120、連續式基板110的第一區域111、第一部分221之第二活性材料220與第一段基板210;平衡容量段520包括第二部分之第一活性材料120、連續式基板110的第二區域112、第二部分222之第二活性材料220與第二段基板212。
於使用時,平衡容量段520被用來平衡主容量段510的電量。舉例來說,當主容量段510的電量過充時,過多的電量可由主容量段510充到平衡容量段520;或者,當主容量段510的電量過放時,可由平衡容量段520將其儲存之電量充回主容量段510。藉由上述機制得以平衡電量。
於第1圖中,第一電極板100包含連續式基板110與第一活性材料120。在結構上,第一部分121之第一活性材料120屬於主容量段510,形成於連續式基板110的第一區域111上;第二部分122之第一活性材料120屬於平衡容量段520,形成於連續式基板110的第二區域112上。
在材質方面,若第一電極板100為正極板,第一活性材料120主要包含金屬氧化物,像是含鋰氧化物(如LiCoO2 );再者,第一活性材料120亦可包含導電物質、接著劑與其他物質。舉例來說,第一部分121之第一活性材料120的金屬氧化物的重量百分比可佔85%以上,第二部分122之第一活性材料120的金屬氧化物的重量百分比可佔80%以上。
若第一電極板100為負極板,第一活性材料120主要包含碳材料,像是石墨;再者,第一活性材料120亦可包含導電物質、接著劑與其他物質。舉例來說,第一部分121之第一活性材料120的石墨的重量百分比可佔90%以上,第二部分122之第一活性材料120的石墨的重量百分比可佔85%以上。
第一電極板100亦包含第一電極導柄130。第一電極導柄130設置於連續式基板110之一末端,此末端緊鄰第一區域111。實務上,如第2、5圖所示,多個電芯10的第一電極導柄130連接(鎖附或銲接)到同一位置,該位置可為上蓋端點610或罐體600其一,其中上蓋端點610或罐體600為絕緣。舉例來說,若第一電極板100為正極板,第一電極導柄130為正極導柄;反之,若第一電極板100為負極板,第一電極導柄130為負極導柄。
為了使平衡容量段520有較快的電荷存放速度,第一部分121之第一活性材料120的厚度大於第二部分122之第一活性材料120的厚度。或者或再者,第一部分121之第一活性材料120中導電物質的含量比例小於第二部分122之第一活性材料120中導電物質的含量比例。藉此,使平衡容量段520有效率地為主容量段510作電量平衡。
於第1圖中,第二電極板200包含彼此分離之第一段基板210與第二段基板212以及第二活性材料220。第一段基板210的位置對應於連續式基板220的第一區域221;第二段基板212的位置對應於連續式基板220的第二區域222。第一部分221之第二活性材料220屬於主容量段510,形成於第一段基板210上;第二部分222之第二活性材料220形成於第二段基板212上。
在材質方面,若第二電極板200為負極板,第二活性材料220主要包含碳材料,像是石墨;再者,第二活性材料220亦可包含導電物質、接著劑與其他物質。舉例來說,第一部分221之第二活性材料220的石墨的重量百分比可佔90%以上,第二部分222之第二活性材料220的石墨的重量百分比可佔85%以上。
若第二電極板200為正極板,第二活性材料220主要包含金屬氧化物,像是含鋰氧化物;再者,第二活性材料220亦可包含導電物質、接著劑與其他物質。舉例來說,第一部分221之第二活性材料220的金屬氧化物的重量百分比可佔85%以上,第一部分221之第二活性材料220的金屬氧化物的重量百分比可佔80%以上。
第二電極板200亦包含一第二電極導柄230與另一第二電極導柄232。第二電極導柄230設置於第一段基板210之一末端,其中第一段基板210之該末端鄰近第二段基板212之一末端;第二電極導柄232設置於第二段基板212之另一末端,其中第二部分222之第二活性材料220介於第二電極導柄232與第二電極導柄230之間。實務上,第二電極板200兩段基板210、212之導柄230、232連接到不同位置,兩位置連接(鎖附或銲接)之端點為彼此絕緣,且皆與第一電極導柄130絕緣。舉例來說,若第二電極板200為正極板,第二電極導柄230、232分別為兩個正極導柄;反之,若第二電極板200為負極板,第二電極導柄230、232分別為兩個負極導柄。
實作上,電芯放置入電池罐體或封裝材內可為單一或複數個,相同功能電極彼此連接。
為了使平衡容量段520有較快的帶電荷離子存放速度,第一部分之第二活性材料的厚度大於第二部分之第二活性材料的厚度。或者或再者,第一部分之第二活性材料中導電物質的含量比例小於第二部分之第二活性材料中導電物質的含量比例。藉此,使平衡容量段520有效率地為主容量段510作電量平衡。
另一方面,主容量段510作為主要的充放電工具,平衡容量段520輔助性的為主容量段510作電量平衡。因此實務上,第一部分121之第一活性材料120之電容量比第二部分122之第一活性材料120之電容量的範圍約50:1~5:1。倘若第一部分121之第一活性材料120之電容量比第二部分122之第一活性材料120之電容量超過50:1,則平衡容量段520之電容量過低,無法有效地為主容量段510作電量平衡:倘若第一部分121之第一活性材料120之電容量比第二部分122之第一活性材料120之電容量低於5:1,則平衡容量段520之電容量過高,導致平衡容量段520有過多容量不會被使用而造成浪費。
為了對製造第一電極板100的方法作更具體的說明,參照第6圖。形成第一電極板100之步驟更包含:例如以輸送滾輪710輸送連續式基板110;將移動式塗佈頭720定位於與連續式基板110之間的間隔為一第一預定間距,並利用移動式塗佈頭720將第二部分122之第一活性材料塗佈於連續式基板110;以及將固定式塗佈頭730定位於與連續式基板110之間的間隔為一第二預定間距,並利用固定式塗佈頭730將第一部分121之第一活性材料塗佈於連續式基板110,在第二部分122之第一活性材料被塗佈以後,將移動式塗佈頭定位720於與連續式基板110之間的間隔大於第二預定間距,以避免在輸送過程中移動式塗佈頭720碰觸到第一部分121之第一活性材料;然後,第一電極板100送入烤爐750烘烤,使第一活性材料固化。
第一預定間距小於第二預定間距,使得第二部分122之第一活性材料的厚度小於第一部分121之第一活性材料的厚度。或者或再者,移動式塗佈頭720中第一活性材料之導電物質的含量比例大於固定式塗佈頭730中第一活性材料之導電物質的含量比例。藉此,增進平衡容量段520的帶電荷離子存放速度。
關於製造第一電極板100的另一方法,參照第7圖。形成第一電極板100之步驟更包含:例如以輸送滾輪710輸送連續式基板110;將移動式塗佈頭740定位於與連續式基板110之間的間隔為一第一預定間距,並利用移動式塗佈頭740將第二部分122之第一活性材料塗佈於連續式基板110;在第二部分122之第一活性材料被塗佈以後,將移動式塗佈頭740定位於與連續式基板110之間的間隔為一第二預定間距,並利用移動式塗佈頭740將第一部分121之第一活性材料塗佈於連續式基板110,其中第一預定間距小於第二預定間距,使得第二部分122之第一活性材料的厚度小於第一部分121之第一活性材料的厚度,藉以增進平衡容量段520的帶電荷離子存放速度;然後,第一電極板100送入烤爐750烘烤,使第一活性材料固化。
為了對製造第二電極板200的方法作更具體的說明,參照第8圖。形成第二電極板200之步驟更包含:以輸送滾輪810輸送連續之第一、第二段基板210、212;將移動式塗佈頭720定位於與第二段基板212之間的間隔為一第一預定間距,並利用移動式塗佈頭720將第二部分222之第二活性材料塗佈於第二段基板212;將固定式塗佈頭830定位於與第一段基板210之間的間隔為一第二預定間距,並利用固定式塗佈頭830將第一部分221之第二活性材料塗佈於第一段基板210,在第二部分222之第二活性材料被塗佈以後,將移動式塗佈頭820定位於與第一段基板210之間的間隔大於第二預定間距,以避免移動式塗佈頭820碰觸到第一部分221之第二活性材料;然後,第二電極板200送入烤爐850烘烤,使第二活性材料固化。
第一預定間距小於第二預定間距,使得第二部分222之第二活性材料的厚度小於第一部分221之第二活性材料的厚度。或者或再者,移動式塗佈頭820中第二活性材料之導電物質的含量比例大於固定式塗佈頭810中第二活性材料之導電物質的含量比例。藉此,增進平衡容量段520的電荷存放速度。
關於製造第二電極板200的另一方法,參照第9圖。形成第一電極板100之步驟更包含:例如以輸送滾輪810第二電極板200之步驟更包含:輸送連續之第一段、第二段基板210、212;將移動式塗佈頭810定位於與第二段基板212之間的間隔為一第一預定間距,並利用移動式塗佈頭840將第二部分222之第二活性材料塗佈於第二段基板212;在第二部分222之第二活性材料被塗佈以後,將移動式塗佈頭840定位於與第一段基板210之間的間隔為一第二預定間距,並利用移動式塗佈頭840將第一部分之第二活性材料塗佈於第一段基板210,其中第一預定間距小於第二預定間距,藉以增進平衡容量段520的電荷存放速度;然後,第二電極板200送入烤爐850烘烤,使第二活性材料固化。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10...電芯
100...第一電極板
110...連續式基板
111...第一區域
112...第二區域
120...第一活性材料
121...第一部分
122...第二部分
130...第一電極導柄
200...第二電極板
210...第一段基板
212...第二段基板
220...第二活性材料
221...第一部分
222...第二部分
230...第二電極導柄
232...第二電極導柄
300...第一隔離膜
400...第二隔離膜
510...主容量段
520...平衡容量段
600...罐體
610...上蓋端點
710...輸送滾輪
720...移動式塗佈頭
730...固定式塗佈頭
740...移動式塗佈頭
750...烤爐
810...輸送滾輪
820...移動式塗佈頭
830...固定式塗佈頭
840...移動式塗佈頭
850...烤爐
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:
第1圖是依照本發明第一實施例之一種電芯10的示意圖;
第2圖係繪示利用第1圖之電芯10組裝成二次電池的示意圖;
第3圖係繪示第1圖之電芯10的剖面圖;
第4圖是依照本發明第二實施例之一種電芯20的示意圖;
第5圖係繪示利用第4圖之電芯20組裝成二次電池的示意圖;
第6圖是依照本發明一實施例之一種製造第一電極板的示意圖;
第7圖是依照本發明另一實施例之一種製造第一電極板的示意圖;
第8圖是依照本發明一實施例之一種製造第二電極板的示意圖;以及
第9圖是依照本發明另一實施例之一種製造第二電極板的示意圖。
10...電芯
100...第一電極板
110...連續式基板
111...第一區域
112...第二區域
120...第一活性材料
121...第一部分
122...第二部分
130...第一電極導柄
200...第二電極板
210...第一段基板
212...第二段基板
220...第二活性材料
221...第一部分
222...第二部分
230...第二電極導柄
232...第二電極導柄
300...第一隔離膜
400...第二隔離膜
510...主容量段
520...平衡容量段

Claims (20)

  1. 一種電芯,其包含:一第一電極板,包含:一連續式基板,具有一第一區域與一第二區域;以及一第一活性材料,分成第一部分與第二部分,其中該第一部分之第一活性材料形成於該第一區域上,該第二部分之第一活性材料形成於該第二區域上,其中該第一部分之第一活性材料的厚度大於該第二部分之第一活性材料的厚度;一第二電極板,設置於該第一電極板之一側,包含:一第一段基板,其位置對應於該第一區域;一第二段基板,其位置對應於該第二區域,該第一、第二段基板彼此分離;以及一第二活性材料,分成第一部分與第二部分,其中該第一部分之第二活性材料形成於該第一段基板上,該第二部分之第二活性材料形成於該第二段基板上;以及一第一隔離膜,配置於該第一、第二電極板之間。
  2. 如請求項1所述之電芯,更包含一第二隔離膜,配置於該第二電極板之一側,使該第二電極板設置於該第一隔離膜與第二隔離膜之間。
  3. 如請求項1所述之電芯,更包含一第二隔離膜,配置於該第一電極板之一側,使該第一電極板設置於該第一隔離膜與第二隔離膜之間。
  4. 2或3所述之電芯,其中該第一電極板為一正極板,該第二電極板為一負極板,且該第一部分之第一活性材料所佔的面積不大於該第一部分之第二活性材料所佔的面積,使該第一部分之該第二活性材料得以完全覆蓋該第一部分之該第一活性材料,以及,該第二部分之第一活性材料所佔的面積不大於該第二部分之第二活性材料所佔的面積,使該第二部分之該第二活性材料得以完全覆蓋該第二部分之該第一活性材料。
  5. 2或3所述之電芯,其中該第一電極板為一負極板,該第二電極板為一正極板,且該第一部分之第一活性材料所佔的面積不小於該第一部分之第二活性材料所佔的面積,使該第一部分之該第一活性材料得以完全覆蓋該第一部分之該第二活性材料,以及,該第二部分之第一活性材料所佔的面積不小於該第二部分之第二活性材料所佔的面積,使該第二部分之該第一活性材料得以完全覆蓋該第二部分之該第二活性材料。
  6. 如請求項1所述之電芯,其中該第一部分之第一活性材料中導電物質的含量比例小於該第二部分之第一活性 材料中導電物質的含量比例。
  7. 如請求項1所述之電芯,其中該第一部分之第二活性材料的厚度大於該第二部分之第二活性材料的厚度。
  8. 如請求項1所述之電芯,其中該第一部分之第二活性材料中導電物質的含量比例小於該第二部分之第二活性材料中導電物質的含量比例。
  9. 如請求項1所述之電芯,其中該第一電極板更包含:一第一電極導柄,設置於該連續式基板之一末端,該末端緊鄰該第一區域。
  10. 如請求項9所述之電芯,其中該第二電極板更包含:一第二電極導柄,設置於該第一段基板之一末端,其中該第一段基板之該末端鄰近該第二段基板之一末端;另一第二電極導柄,設置於該第二段基板之另一末端,其中該第二部分之第二活性材料介於該兩第二電極導柄之間。
  11. 如請求項1所述之電芯,其中該第一部分之第一活性材料之電容量比該第二部分之第一活性材料之電容量的範圍為50:1~5:1。
  12. 一種電芯的製造方法,該製造方法包含:形成一第一電極板,其步驟包含於一連續式基板上分別形成一第一部分之第一活性材料及一第二部分之第一活性材料;形成一第二電極板,其步驟包含於一連續之第一、第二段基板上分別形成一第一部分之第二活性材料及一第二部分之第二活性材料;以及將該第一電極板、一第一隔離膜、該第二電極板與一第二隔離膜疊置並做捲繞,並在捲繞過程中將該第一段基板與該第二段基板斷開,藉以構成該電芯。
  13. 如請求項12所述之製造方法,其中形成該第一電極板之步驟包含:輸送該連續式基板;將一移動式塗佈頭定位於與該連續式基板之間的間隔為一第一預定間距,並利用該移動式塗佈頭將該第二部分之第一活性材料塗佈於該連續式基板;以及將一固定式塗佈頭定位於與該連續式基板之間的間隔為一第二預定間距,並利用該固定式塗佈頭將該第一部分之第一活性材料塗佈於該連續式基板,在該第二部分之第一活性材料被塗佈以後,將移動式塗佈頭定位於與該連續式基板之間的間隔大於該第二預定間距。
  14. 如請求項13所述之製造方法,其中該第一預定間 距小於該第二預定間距,使得該第二部分之第一活性材料的厚度小於該第一部分之第一活性材料的厚度。
  15. 如請求項13或14所述之製造方法,其中該移動式塗佈頭中第一活性材料之導電物質的含量比例大於該固定式塗佈頭中第一活性材料之導電物質的含量比例。
  16. 如請求項12所述之製造方法,其中形成該第一電極板之步驟包含:輸送該連續式基板;將一移動式塗佈頭定位於與該連續式基板之間的間隔為一第一預定間距,並利用該移動式塗佈頭將該第二部分之第一活性材料塗佈於該連續式基板;以及在該第二部分之第一活性材料被塗佈以後,將該移動式塗佈頭定位於與該連續式基板之間的間隔為一第二預定間距,並利用該移動式塗佈頭將該第一部分之第一活性材料塗佈於該連續式基板,其中該第一預定間距小於該第二預定間距。
  17. 如請求項12所述之製造方法,其中形成該第二電極板之步驟包含:輸送該連續之第一、第二段基板;將一移動式塗佈頭定位於與該第二段基板之間的間隔為一第一預定間距,並利用該移動式塗佈頭將該第二部分之第二活性材料塗佈於該第二段基板;以及 將一固定式塗佈頭定位於與該第一段基板之間的間隔為一第二預定間距,並利用該固定式塗佈頭將該第一部分之第二活性材料塗佈於該第一段基板,在該第二部分之第二活性材料被塗佈以後,將移動式塗佈頭定位於與該第一段基板之間的間隔大於該第二預定間距。
  18. 如請求項17所述之製造方法,其中該第一預定間距小於該第二預定間距,使得該第二部分之第二活性材料的厚度小於該第一部分之第二活性材料的厚度。
  19. 如請求項17或18所述之製造方法,其中該移動式塗佈頭中第二活性材料之導電物質的含量比例大於該固定式塗佈頭中第二活性材料之導電物質的含量比例。
  20. 如請求項12所述之製造方法,其中形成該第二電極板之步驟包含:輸送該連續之第一、第二段基板;將一移動式塗佈頭定位於與該第二段基板之間的間隔為一第一預定間距,並利用該移動式塗佈頭將該第二部分之第二活性材料塗佈於該第二段基板;以及在該第二部分之第二活性材料被塗佈以後,將該移動式塗佈頭定位於與該第一段基板之間的間隔為一第二預定間距,並利用該移動式塗佈頭將該第一部分之第二活性材料塗佈於該第一段基板,其中該第一預定間距小於該第二預定間距。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101678537B1 (ko) * 2013-07-31 2016-11-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN105098249B (zh) * 2014-04-18 2018-03-13 比亚迪股份有限公司 柔性电池和具有其的柔性电池组
JP6101328B2 (ja) * 2015-09-10 2017-03-22 Ckd株式会社 捲回装置及び捲回素子の製造方法
KR102547068B1 (ko) * 2020-06-15 2023-06-23 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩과, 배터리 팩을 포함하는 배터리 모듈과, 배터리 모듈을 포함하는 전원 공급 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2648615Y (zh) * 2003-09-01 2004-10-13 比亚迪股份有限公司 圆柱形锂离子二次电池
CN201820857U (zh) * 2010-10-13 2011-05-04 佛山市实达科技有限公司 一种大容量镍氢电池电芯结构
CN102227031A (zh) * 2011-05-20 2011-10-26 无锡市明杨电池有限公司 一种具有高倍率放电特性的锂离子电池

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4029856A (en) * 1976-04-30 1977-06-14 General Electric Company Sintered porous plaque battery plates and method of making same
US5776628A (en) * 1997-06-30 1998-07-07 Wilson Greatbatch Ltd. Flat-folded, multi-plate electrode assembly
US6403252B1 (en) 1999-07-14 2002-06-11 Cyril C. K. Chiang Battery pack for electrical apparatus
US6475325B1 (en) 2000-03-09 2002-11-05 Curt G. Joa, Inc. Tape tab applicator
JP5400268B2 (ja) * 2006-01-26 2014-01-29 パナソニック株式会社 リチウム二次電池
TWI343667B (en) 2006-09-15 2011-06-11 Donald P H Wu Battery core structure for a square-shaped secondary lithium battery
KR100963981B1 (ko) * 2007-03-26 2010-06-15 주식회사 엘지화학 로딩량이 다른 활물질층을 포함하고 있는 젤리-롤
JP2009064714A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Toyota Motor Corp 電極体およびそれを用いたリチウム二次電池
US9413031B2 (en) * 2009-03-24 2016-08-09 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Apparatus and system for an internal fuse in a battery cell
US8551660B2 (en) 2009-11-30 2013-10-08 Tai-Her Yang Reserve power supply with electrode plates joined to auxiliary conductors
JP2011187241A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
CN201789035U (zh) * 2010-08-25 2011-04-06 天津力神电池股份有限公司 高比容量电芯的锂电池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2648615Y (zh) * 2003-09-01 2004-10-13 比亚迪股份有限公司 圆柱形锂离子二次电池
CN201820857U (zh) * 2010-10-13 2011-05-04 佛山市实达科技有限公司 一种大容量镍氢电池电芯结构
CN102227031A (zh) * 2011-05-20 2011-10-26 无锡市明杨电池有限公司 一种具有高倍率放电特性的锂离子电池

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