TWI533491B - 電池單元及其製造方法 - Google Patents

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TWI533491B
TWI533491B TW103109778A TW103109778A TWI533491B TW I533491 B TWI533491 B TW I533491B TW 103109778 A TW103109778 A TW 103109778A TW 103109778 A TW103109778 A TW 103109778A TW I533491 B TWI533491 B TW I533491B
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理查Ｍ 曼可
喬治Ｖ 安納史塔斯
傑克Ｂ 三世 雷特
曾慶程
紹偉 郝
艾德南Ｎ 杰弗瑞
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Description

電池單元及其製造方法 相關申請案
本申請案主張由發明者Sheba Devan、Richard M.Mank、George V.Anastas、Jack B.Rector III、Qingcheng Zeng、Shouwei Hao及Adnan N.Jafri在2013年3月15日申請之名為「Manufacturing Techniques for Three-Dimensional Stacked-Cell Batteries」之美國臨時申請案第61/792,253號(代理人案號APL-P19023USP1)的權利，該臨時申請案係以引用方式併入本文中。
本申請案之主題係關於由與本申請案相同之發明者在與本申請案同一天申請之名為「Manufacturing Technique Using Binder Coatings in Three-Dimensional Stacked-Cell Batteries」之同在申請中非臨時申請案中的主題，該非臨時申請案具有待讓渡之序號及待讓渡之申請日(代理人案號APL-P19023US1)。
本申請案之主題亦係關於由與本申請案相同之發明者在與本申請案同一天申請之名為「Manufacturing Technique Using Uniform Pressure to Form Three-Dimensional Stacked-Cell Batteries」之同在申請中非臨時申請案中的主題，該非臨時申請案具有待讓渡之序號及待讓渡之申請日(代理人案號APL-P19023US2)。
所揭示實施例係關於用於攜帶型電子器件之電池。更具體言 之，所揭示實施例係關於用於製造用於攜帶型電子器件之三維單元堆疊電池之技術。
可再充電電池(rechargeable battery)目前用以向各種各樣的攜帶型電子器件提供電力，該等攜帶型電子器件包括膝上型電腦(laptop computer)、平板電腦(tablet computer)、行動電話(mobile phone)、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、數位音樂播放器(digital music player)及無線電動工具(cordless power tool)。最常用類型之可再充電電池為鋰電池，其可包括鋰離子或鋰聚合物電池。
鋰聚合物電池通常包括封裝於可撓性小袋(flexible pouch)中之單元。此等小袋通常輕量且造價便宜。此外，此等小袋可適合於各種單元尺寸，從而允許在諸如行動電話、膝上型電腦及/或數位攝影機之空間限制式攜帶型電子器件中使用鋰聚合物電池。舉例而言，鋰聚合物電池單元可藉由將滾軋電極(rolled electrode)及電解質圍封於鍍鋁層壓式小袋中來達成90%至95%之封裝效率。接著可將多個小袋並排地置放於攜帶型電子器件內，且使多個小袋串聯地及/或並聯地電耦接以形成用於攜帶型電子器件之電池。
然而，空間之有效使用可受到現有電池組架構(battery pack architecture)中之單元之使用及配置限制。詳言之，電池組通常含有相同容量、大小及尺寸之矩形單元。該等單元之實體配置可另外反映該等單元之電組態。舉例而言，普通的六單元電池組可包括相同大小及容量之六個鋰聚合物單元，該等鋰聚合物單元係以兩個串聯、三個並聯(2s3p)之組態而組態。在此電池組內，並排地置放之兩列三個單元可堆疊於彼此之頂部上；每一列係可以並聯組態而電耦接，且兩個列係以串聯組態而電耦接。因此，電池組可在攜帶型電子器件中需要至少為每一單元之長度、每一單元之厚度之兩倍及每一單元之寬度之 三倍的空間。
此外，此普通類型之電池組設計可不能夠利用攜帶型電子器件中位於為電池組所保留之矩形空間外部的自由空間。舉例而言，此類型之矩形電池組可不能夠有效地利用為彎曲形狀、圓形形狀及/或不規則形狀之自由空間。
因此，可藉由關於含有鋰聚合物電池單元之電池組之封裝效率、容量、外觀尺寸、設計及/或製造的改良來促進攜帶型電子器件之使用。
所揭示實施例係關於一種電池單元之製造。該電池單元包括一第一組層，該第一組層包括具有一活性塗層之一陰極、一隔板及具有一活性塗層之一陽極。該隔板可包括一陶瓷塗層，及位於該陶瓷塗層上方之一黏合劑塗層。在該電池單元之製造期間，使該等層堆疊，且使用該黏合劑塗層以藉由將壓力及溫度中至少一者施加至該第一組層而將該第一組層層壓於第一子單元內。
在一些實施例中，該電池單元亦包括一第二子單元，該第二子單元含有尺寸不同於該第一組層之一第二組層。在該電池單元之製造期間，使該第一子單元與該第二子單元堆疊以形成一單元堆疊，且藉由將該壓力及該溫度中至少一者施加至該單元堆疊來形成該電池單元。
在一些實施例中，該陶瓷塗層安置於該隔板之一個側或兩個側上。
在一些實施例中，使用一噴塗技術、一浸塗技術、一塗佈圖案及一凹版塗佈技術中至少一者來塗覆該黏合劑塗層。
在一些實施例中，該塗佈圖案包括一圓點(dot)、一線條(line)、一波形(wave)及一形狀(shape)中至少一者。
在一些實施例中，該黏合劑塗層包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、一PVDF共聚物及一丙烯酸類中至少一者。
在一些實施例中，該第一子單元及該第二子單元包括一單單元(mono-cell)、一雙單元(bi-cell)及一半單元(half-cell)中至少一者。
在一些實施例中，將均一壓力施加至該單元堆疊以層壓該第一組層及該第二組層。
在一些實施例中，使用一組階梯狀板(stepped plate)而將該均一壓力施加至該單元堆疊。
在一些實施例中，進一步使用安置於該等階梯狀板中之一或多者上方之一緩衝材料(buffer material)來施加該均一壓力。
在一些實施例中，進一步使用安置於該單元堆疊下方之一熱塊體(heat block)來施加該均一壓力。
在一些實施例中，使用一均衡衝壓技術(isostatic-pressing technique)而將該均一壓力施加至該單元堆疊。
在一些實施例中，使用一氣體、一液體及一馬達中至少一者來施加該均一壓力。
在一些實施例中，將一或多個基準點安置於來自用於該電池單元之一組電極之每一電極及/或用於該等電極之一夾具上。可使用該一或多個基準點以在該組電極之堆疊期間使該等電極對準。
在一些實施例中，該組夾具包括一載體板、一載體膜及一延伸隔板層中至少一者。
在一些實施例中，該一或多個基準點用以檢測該電池單元中之該組堆疊電極之一對準。
在一些實施例中，該一或多個基準點包括一第一基準點及一第二基準點，該第二基準點係與該第一基準點分離達實現該組電極中之對準誤差之解析的一距離。
在一些實施例中，該一或多個基準點安置於該電極之一集電體上。
在一些實施例中，該一或多個基準點係使用一雷射切割技術而安置於該電極上。
在一些實施例中，該一或多個基準點包括一點(point)、一十字形(cross)及一位置孔(position hole)中至少一者。
102‧‧‧最底層
104‧‧‧中間層
106‧‧‧最頂層
108‧‧‧小袋
110‧‧‧導電突片
112‧‧‧導電突片
202‧‧‧陰極集電體
204‧‧‧陰極活性塗層
206‧‧‧隔板
208‧‧‧陽極活性塗層
210‧‧‧陽極集電體
212‧‧‧黏合劑塗層
302‧‧‧層
304‧‧‧壓力
306‧‧‧壓力
308‧‧‧壓力
310‧‧‧壓力
312‧‧‧層
314‧‧‧層
316‧‧‧層
318‧‧‧壓力
320‧‧‧壓力
322‧‧‧壓力
324‧‧‧壓力
326‧‧‧壓力
328‧‧‧壓力
402‧‧‧階梯狀板
404‧‧‧階梯狀板
406‧‧‧階梯狀板
408‧‧‧熱塊體
410‧‧‧測力計
412‧‧‧測力計
414‧‧‧測力計
416‧‧‧緩衝材料
418‧‧‧緩衝材料
420‧‧‧單元堆疊
422‧‧‧線性軸承
424‧‧‧線性軸承
502‧‧‧電極材料薄片
504‧‧‧軋輥
506‧‧‧電極
508‧‧‧電極
510‧‧‧電極
512‧‧‧電極
514‧‧‧載體膜
520‧‧‧軋輥
522‧‧‧軋輥
524‧‧‧軋輥
526‧‧‧程序
528‧‧‧子單元
530‧‧‧子單元
532‧‧‧子單元
602‧‧‧電極
604‧‧‧突片
606‧‧‧十字形
608‧‧‧十字形
610‧‧‧點
612‧‧‧位置孔
702‧‧‧電極
704‧‧‧夾具
706‧‧‧十字形
708‧‧‧十字形
710‧‧‧位置孔
712‧‧‧位置孔
802‧‧‧點
804‧‧‧點
806‧‧‧點
808‧‧‧點
810‧‧‧點
812‧‧‧點
814‧‧‧共同點
818‧‧‧張力
820‧‧‧張力
822‧‧‧層
824‧‧‧層
826‧‧‧層
902‧‧‧操作
904‧‧‧操作
906‧‧‧操作
908‧‧‧操作
910‧‧‧操作
912‧‧‧操作
914‧‧‧操作
916‧‧‧操作
1002‧‧‧操作
1004‧‧‧操作
1006‧‧‧操作
1008‧‧‧操作
1010‧‧‧操作
1012‧‧‧操作
1102‧‧‧操作
1104‧‧‧操作
1106‧‧‧操作
1202‧‧‧操作
1204‧‧‧操作
1206‧‧‧操作
1302‧‧‧操作
1304‧‧‧操作
1400‧‧‧攜帶型電子器件
1402‧‧‧處理器
1404‧‧‧記憶體
1406‧‧‧電池
1408‧‧‧顯示器
P1‧‧‧壓力
P2‧‧‧壓力
P3‧‧‧壓力
P4‧‧‧壓力
圖1展示根據所揭示實施例之電池單元。
圖2展示用於根據所揭示實施例之電池單元之一組層。
圖3A展示用於根據所揭示實施例之電池單元之一組層之例示性堆疊。
圖3B展示用於根據所揭示實施例之電池單元之一組層之例示性堆疊。
圖4A展示用於製造根據所揭示實施例之電池單元之裝置的橫截面圖。
圖4B展示用於製造根據所揭示實施例之電池單元之一組階梯狀板之例示性佈局的自上而下視圖。
圖4C展示用於製造根據所揭示實施例之電池單元之一組階梯狀板之例示性佈局的自上而下視圖。
圖4D展示用於製造根據所揭示實施例之電池單元之一組階梯狀板之例示性佈局的自上而下視圖。
圖5A展示用於根據所揭示實施例之電池單元之一組單體化電極之輸送。
圖5B展示藉由與製造根據所揭示實施例之電池單元相關聯之程序而進行的載體膜之一組軋輥(roll)之使用。
圖6展示用於根據所揭示實施例之電池單元之電極上之一組基準 點。
圖7展示用於根據所揭示實施例之電池單元之電極之夾具上的一組基準點。
圖8展示用於根據所揭示實施例之電池單元之隔板之一組層的形成。
圖9展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。
圖10展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。
圖11展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。
圖12展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。
圖13展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。
圖14展示根據所揭示實施例之攜帶型電子器件。
在該等圖中，類似參考數字係指相同圖元件。
呈現以下【實施方式】以使熟習此項技術者能夠製成及使用實施例，且在特定應用及其要求之上下文中提供以下描述。在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，對所揭示實施例之各種修改對於熟習此項技術者而言將易於顯而易見，且本文所定義之一般原理可應用於其他實施例及應用。因此，本發明不限於所展示實施例，而是應符合與本文所揭示之原理及特徵一致的最寬範疇。
此【實施方式】中描述之資料結構及程式碼通常儲存於電腦可讀儲存媒體上，電腦可讀儲存媒體可為可儲存供電腦系統使用之程式 碼及/或資料之任何器件或媒體。電腦可讀儲存媒體包括但不限於：揮發性記憶體；非揮發性記憶體；磁性及光學儲存器件，諸如，磁碟機、磁帶、光碟(compact disc,CD)、數位影音光碟或數位視訊光碟(digital versatile discs或digital video disc,DVD)；或能夠儲存現在已知或以後開發之程式碼及/或資料之其他媒體。
【實施方式】章節中描述之方法及程序可被體現為程式碼及/或資料，其可儲存於如上文所描述之電腦可讀儲存媒體中。當電腦系統讀取及執行儲存於電腦可讀儲存媒體上之程式碼及/或資料時，電腦系統執行被體現為資料結構及程式碼且儲存於電腦可讀儲存媒體內之方法及程序。
此外，本文所描述之方法及程序可包括於硬體模組或裝置中。此等模組或裝置可包括但不限於特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit,ASIC)晶片、場可程式化閘陣列(field-programmable gate array,FPGA)、在特定時間執行特定軟體模組或程式碼片段之專用或共用處理器，及/或現在已知或以後開發之其他可程式化邏輯器件。當啟動硬體模組或裝置時，其執行包括於其內之方法及程序。
圖1展示根據所揭示實施例之電池單元。電池單元可為向諸如以下各者之攜帶型電子器件供應電力之鋰聚合物單元：膝上型電腦、行動電話、平板電腦、個人數位助理(PDA)、攜帶型媒體播放器、數位攝影機，及/或其他類型之電池供電電子器件。
如圖1所展示，電池單元包括數個層102至106，層102至106形成具有圓形隅角之非矩形階地狀結構(terraced structure)。層102至106可包括具有活性塗層之陰極、隔板，及具有活性塗層之陽極。舉例而言，每一組層102至106可包括藉由一個隔板材料條帶(例如，導電聚合物電解質)而分離之一個陰極材料條帶(例如，被塗佈有鋰化合物之 鋁箔)及一個陽極材料條帶(例如，被塗佈有碳之銅箔)。
為了形成非矩形形狀，可自陰極、陽極及/或隔板材料薄片切割層102至106。舉例而言，可藉由自材料薄片切割具有圓形右上隅角之實質上矩形形狀來形成層102至106。此外，可切割材料薄片，使得層102至106具有相同形狀，但最底層102最大，中間層104較小，且最頂層106最小。
接著可配置層102至106以形成非矩形形狀。舉例而言，可將層102至106形成為不同大小之子單元，該等子單元經堆疊以產生非矩形形狀。每一子單元可為：含有陽極層、陰極層及一或多個隔板層之單單元；含有多個陽極層及/或陰極層之雙單元，其中隔板層包夾於陽極層與陰極層之間；及/或含有隔板層及陽極層抑或陰極層之半單元。
在將層102至106形成為非矩形形狀之後，可將層102至106圍封於小袋108中，且可使一組導電突片110至112延伸通過小袋中之密封部(例如，係使用密封帶而形成)以提供用於電池單元之端子。導電突片110至112可用以使該電池單元與一或多個其他電池單元電耦接以形成電池組。舉例而言，導電突片110可耦接至層102至106之陰極，且導電突片112可耦接至層102至106之陽極。導電突片110至112可進一步以串聯、並聯或串並聯組態而耦接至其他電池單元以形成電池組。可將已耦接單元圍封於硬殼體中以完成電池組，或可將已耦接單元嵌入於攜帶型電子器件之外罩內。
為了將電池單元圍封於小袋108中，可將層102至106置放於具有諸如聚丙烯之聚合物膜的由鋁製成之可撓性薄片的頂部上。接著可將另一可撓性薄片置放於層102至106之頂部上方，且可將該兩個薄片熱封及/或摺疊。替代地，可將層102至106置放於在一些(例如，非端子)側上被密封及/或摺疊之兩個小袋材料薄片中間。接著可將剩餘側熱 封及/或摺疊以將層102至106圍封於小袋108內。
在一或多項實施例中，圖1之電池單元促進攜帶型電子器件內之空間之有效使用。舉例而言，該電池單元之階地狀及/或圓形邊緣可允許電池單元配合於用於攜帶型電子器件之彎曲外罩內。亦可增加或減少層(例如，層102至106)之數目以較好地配合攜帶型電子器件之外罩之曲率。換言之，該電池單元可包括適應攜帶型電子器件之形狀之不對稱及/或非矩形設計。又，該電池單元相比於同一攜帶型電子器件中之矩形電池單元可提供較大的容量、封裝效率及/或電壓。
為了促進電池單元中之單元堆疊設計之使用，可在電池單元之製造中使用數種技術。該等技術可包括使用黏合劑塗層以由層(例如，層102至106)之多個全異堆疊形成電池單元，如下文關於圖2進一步詳細地所論述。為了增加電池單元之硬度及/或電池單元內之層之黏著，可將均一壓力施加至該等堆疊，如下文關於圖3A至圖3B及圖4A至圖4B進一步詳細地所描述。
為了在不同製造程序之間的輸送期間保護該等層，可將用於電池單元之單體化電極置放於載體膜軋輥中，如下文關於圖5A至圖5B進一步詳細地所論述。亦可將基準點置放於該等層及/或用於該等層之夾具上以使該等電極準確地堆疊，如下文關於圖6至圖7進一步詳細地所論述。最後，可藉由正交於被施加至隔板材料薄片之張力之方向自該薄片同時地切割一形狀之兩個或兩個以上側來促進隔板層之精確雷射切割，如下文關於圖8進一步詳細地所論述。
圖2展示用於根據所揭示實施例之電池單元之一組層。該等層可包括陰極集電體202、陰極活性塗層204、隔板206、陽極活性塗層208及陽極集電體210。該等層可經堆疊以形成諸如圖1之電池單元的三維電池單元。
如上文所提及，陰極集電體202可為鋁箔，陰極活性塗層204可 為鋰化合物(例如，LiCoO2、LiNCoMn、LiCoAl、LiMn2O4)，陽極集電體210可為銅箔，陽極活性塗層208可為碳，且隔板206可包括聚丙烯及/或聚乙烯。
隔板206可另外為包括微米氧化鋁(AL2O3)及/或其他陶瓷塗層之經塗佈隔板，其可為單面型(single-sided)或雙面型(double-sided)。此氧化鋁塗層係有利的，此係因為其提供氧化鋁之機械耐用性，氧化鋁大約與LiCoO2粒子自身一樣堅韌。此外，由氧化鋁層提供之額外耐用性可防止LiCoO2粒子奮力穿過隔板206，此穿過可潛在地造成分路(shunt)。結果，陶瓷塗層可增進電池單元中之溫度穩定性，且減輕由機械應力、滲透、刺穿及/或電短路造成之故障。
該等層亦可包括位於經塗佈隔板206與陰極活性塗層204及/或陽極活性塗層208之間的黏合劑塗層212。舉例而言，藉由將陶瓷塗層安置於隔板206之一個側或兩個側上方，接著將黏合劑塗層212安置於陶瓷塗層及/或未由陶瓷塗層覆蓋的隔板206之任何側上方，可產生用於電池單元之複合隔板。黏合劑塗層212可包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、PVDF共聚物(例如，聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯)(PVDF-HFP))、丙烯酸類(例如，丙烯腈)及/或另一黏合劑材料。黏合劑塗層212可為大約1微米厚，以促進該等層之最佳層壓而不使電池單元之循環壽命降級及/或不造成黏合劑塗層212在熱曝露期間流動。
另外，黏合劑塗層212可為連續塗層及/或非連續塗層。舉例而言，可使用浸塗技術將黏合劑塗層212作為連續塗層而塗覆於隔板206上。另一方面，可使用噴塗技術、凹版塗佈技術及/或塗佈圖案(諸如，一系列圓點、線條、波形及/或形狀)將黏合劑塗層212作為非連續塗層而塗覆於陰極活性塗層204、隔板206及/或陽極活性塗層208上。
熟習此項技術者應瞭解，可以其他方式將陶瓷塗層及/或黏合劑 塗層212塗覆至隔板206。舉例而言，隔板206可包括具有陶瓷塗層之第一側，及具有黏合劑塗層212之第二側。替代地，可使用隔板206之兩個層，其中第一層被塗佈於具有陶瓷塗層之兩個側上，且第二層被塗佈於具有黏合劑塗層212之兩個側上。陶瓷塗層可增進溫度穩定性，及/或減輕由機械應力、滲透、刺穿及/或電短路造成之故障，而黏合劑塗層212可在壓力及/或溫度被施加至電池單元之後將隔板206黏著至面對黏合劑塗層212之電極。
在電池單元之製造期間，可使該等層堆疊以形成子單元，諸如，單單元、雙單元及/或半單元。接著可使用黏合劑塗層212以藉由將壓力及/或溫度施加至該等層而將該等層層壓於子單元內。舉例而言，可將每平方毫米至少0.13kgf之壓力及約85℃之溫度施加至該等層歷時六小時至八小時，以使黏合劑塗層212熔融且將該等層層壓及/或結合在一起，從而產生一固體壓縮結構，而非一組鬆散堆疊非結合層。
因為黏合劑塗層212促進該等層之間的黏著，所以可縮減由該等層形成固體壓縮單元堆疊所需要之壓力、溫度及/或時間之量。黏合劑塗層212可另外在單元堆疊之形成期間維持該等層之對準。舉例而言，可藉由使與隔板預層壓之電極(例如，陰極或陽極)之個別層堆疊於彼此之頂部上而產生單元堆疊。為了將新層添加至單元堆疊，可將黏合劑塗層212之圖案(例如，一系列圓點)置放於單元堆疊之最頂層上，且可運用少量壓力而將新層置放於最頂層及黏合劑塗層212上方。壓力及黏合劑塗層212可使新層黏著至最頂層，因此隨著將後續層添加至單元堆疊而保持單元堆疊中之新層之對準。
另外，可以多種方式而由多個堆疊子單元形成電池單元。如圖3A所展示，可藉由沿著一組層302之頂部及底部施加壓力304至310而將層302堆疊及形成為電池單元。另外，可橫越電池單元均一地施加 壓力304至310，如下文關於圖4A至圖4B進一步詳細地所描述。
亦可在形成電池單元之前個別地衝壓電池單元之部分。如圖3B所展示，可將壓力318至320及/或溫度施加至用於電池單元之第一組層312之頂部及底部，且亦可獨立於被施加至層312之壓力318至320而將壓力322至324及/或溫度施加至第二組層314。每一組層312至314可包括相同大小及/或尺寸之一或多個子單元。另一方面，層312可小於層314。舉例而言，可使用一個模板而自陰極、陽極及/或隔板材料薄片切割層312，且可使用不同的較大模板而自該等薄片切割層314。
在將壓力318至324及/或溫度獨立地施加至每一組層312至314之後，可將該組層312至314結合在一起。接著可使兩組層312至314堆疊以形成層316，且可將壓力326至328及/或溫度施加至層316以使層316結合且形成用於電池單元之單元堆疊。
在使兩組層312至314堆疊及結合之前的不同尺寸之個別組層312至314之分離結合可在電池單元之製造期間促進層312至314之準確對準及/或轉移。舉例而言，每一組層312至314內之相同尺寸可實現在使該組層結合之前的該組層之精確對準。接著可個別地操縱每一組層312至314及/或使每一組層312至314對準以促進在電池單元中產生單一組結合層316。最後，藉由黏合劑塗層而將層316固持在一起可在用於電池單元之製造程序中減輕及/或防止在層316之後續輸送、旋轉及/或翻轉期間(例如，在將層316密封於小袋中期間)對層316之損壞及/或層316之未對準。
圖4A展示用於製造根據所揭示實施例之電池單元之裝置的橫截面圖。相似地，圖4B至圖4D展示用於製造根據所揭示實施例之電池單元之階梯狀板402至406之例示性佈局的自上而下視圖。每一組階梯狀板402至406可用以將壓力及/或溫度施加至電池單元(諸如，圖1之電池單元)之單元堆疊420。舉例而言，單元堆疊420可包括經堆疊以 形成具有階地狀非矩形形狀之電池單元之三組層，每一組層具有不同尺寸。可藉由裝置中之不同階梯狀板402至406來表示及/或使用裝置中之不同階梯狀板402至406來形成階地狀形狀之每一層級。
如上文所描述，壓力及/或溫度可將單元堆疊之層層壓在一起，且在陰極層、陽極層與隔板層之間形成界面，該等界面增加電池單元之剛性及/或電池單元對機械應力之抵抗性。另外，壓力及/或溫度至該等層之均一施加可增加單元堆疊之機械強度及抗衝擊性，及/或縮減不同單元堆疊及/或該等單元堆疊中之子單元之厚度變化。
更具體言之，可使用衝壓機構以將四個壓力P1、P2、P3及P4施加至單元堆疊。可分別使用三個測力計(load cell)410、412及414來施加P1、P2及P4。可經由位於測力計410下方且與單元堆疊420之一個側(例如，底部)接觸的熱塊體408而將P1轉移至單元堆疊420。
另一方面，可直接地將P3施加至與單元堆疊420之部分接觸的階梯狀板406。亦可將階梯狀板406用作熱塊體以在藉由裝置來層壓該等層期間將溫度轉移至單元堆疊420。
可使用階梯狀板402至404及安置於階梯狀板402至404與測力計412至414之間的緩衝材料416至418(例如，胺基甲酸酯襯墊)而將P2及P4轉移至未與階梯狀板406接觸的單元堆疊420之部分。如同階梯狀板406一樣，可將階梯狀板402至404用作熱塊體，其亦在藉由裝置來層壓該等層期間將溫度轉移至單元堆疊420。另外，可將線性軸承422至424安置於鄰接之階梯狀板402至406之間，以在壓力P1至P4之施加期間促進階梯狀板402至406之獨立垂直移動。
因此，可使用測力計410至414、熱塊體408、階梯狀板402至406、緩衝材料416至418、線性軸承422至424及壓力P1至P4以橫越單元堆疊420施加均一壓力。舉例而言，可將P1及P2控制為具有相同值，且可在回饋迴路中調整P3及P4以在單元堆疊420上維持恆定均一 壓力。結果，可增加P3及P4以適應階梯狀板402至404下方的較大比例之單元堆疊420，且可減少P3及P4以適應階梯狀板402至404下方的較小比例之單元堆疊420。緩衝材料416至418亦可吸收階梯狀板402至406與熱塊體408之間的壓力變化。
熟習此項技術者應瞭解，可使用數種技術以將均一壓力施加至單元堆疊420。舉例而言，衝壓機構可使用氣體、液體及/或馬達以將壓力P1、P2、P3及P4施加至單元堆疊420。替代地，均衡衝壓技術可利用液體或氣體加壓介質以遍及密封於可撓性隔膜及/或氣密容器內之單元堆疊420施加均一壓力。
圖5A展示用於根據所揭示實施例之電池單元(例如，圖1之電池單元)之一組單體化電極506至512之輸送。可自電極材料薄片502使電極506至512單體化。舉例而言，薄片502可包括：經曝露電極基板(例如，銅或鋁)之部分，其包括用於電極之導電突片；及被塗佈有活性材料(例如，碳或鋰)的電極基板之部分。可藉由自薄片502之經塗佈部分雷射切割對應於電極506至512之形狀且自薄片502之未經塗佈部分雷射切割對應於用於電極506至512之突片之形狀來產生電極506至512。接著可使用電極506至512以形成非矩形三維單元堆疊電池。
在自薄片502切割電極506至512之後，可藉由相比於用以切割電極506至512之雷射具有不同波長及/或能階之第二雷射來處理電極506至512上之任何毛邊及/或硬化邊緣。每一電極506至512上藉由第二雷射而產生之清潔邊緣可促進電池單元中之電極506至512之精確堆疊及/或壓縮。
為了在單體化之後促進電極506至512之輸送，將電極506至512安置於載體膜514之第一層上方，載體膜514接著被形成為軋輥504。亦可將載體膜之第二層安置於電極506至512上方，以將電極506至512包夾及/或密封於載體膜之兩個層之間且進一步保護電極506至512免 於損壞。接著可將軋輥504輸送至與製造電池單元相關聯之後續程序。
舉例而言，可將電極506至512堆疊於相同尺寸之其他電極及/或隔板材料上方，以形成用於電池單元之子單元(例如，單單元、半單元、雙單元)。該等子單元可在聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚酯薄膜、聚乙烯、聚丙烯及/或其他類型之載體膜514之一或多個層上方及/或下方均勻地隔開。子單元與載體膜514之間的摩擦力及/或載體膜514中之張力可促進子單元至載體膜514之黏著。
接著可將載體膜514纏繞成軋輥504，軋輥504被輸送至用於電極506至512之堆疊及/或結合之程序。因為電極506至512係在所有側上由載體膜514包封，所以載體膜514可防止可在使用用於輸送電極506至512之習知機構(諸如，托盤及/或濾筒)之情況下發生的對電極506至512之邊緣之損壞。
為了進一步促進電極506至512之安全輸送，載體膜514之一或多個層可包括用於容納電極506至512之凹陷部。舉例而言，載體膜514之底層可具有電極狀凹痕，電極506至512置放至該等電極狀凹痕中。接著可將載體膜514之頂層置放於底層上方，且可密封環繞電極506至512的載體膜514之邊緣。亦可將工具孔(tooling hole)添加至載體膜514以供後續程序使用。舉例而言，工具孔可實現藉由後續程序而進行的均勻隔開式電極506至512在軋輥504中之準確定位。
圖5B展示藉由與製造根據所揭示實施例之電池單元相關聯之程序526而進行載體膜之一組軋輥520至524之使用。如圖5B所展示，可將軋輥520至524饋送至程序526中以產生電池單元之一組子單元528至532。舉例而言，可使用軋輥520至524以將電池單元之單體化電極及/或層安全地輸送至程序526，如上文關於圖5A所描述。軋輥520可含有單體化陰極，軋輥522可含有單體化隔板，且軋輥524可含有單體化 陽極。
在形成子單元528至532之前，可藉由程序526來裝載及退繞軋輥520至524。若載體膜之頂層安置於一或多個軋輥520至524上方，則可在退繞期間移除頂層以使能夠藉由程序526來使用包夾於軋輥中之載體膜之頂層與底層之間的單體化層。
在退繞軋輥520至524之區段且將該等區段饋送至程序526中之後，可使用該等區段中之單體化層以形成子單元528至532。舉例而言，程序526可為自軋輥520至524拾取單體化陰極層、隔板層及陽極層且將該等已拾取層配置(例如，置放)於堆疊子單元528至532中之「取置(pick-and-place)」程序。軋輥520至524中之工具孔可允許程序526將單體化層準確地定位於每一軋輥中。程序526亦可在子單元被運送以供額外堆疊及/或衝壓之前衝壓子單元528至532以形成用於電池單元之單元堆疊，如上文所描述。
圖6展示用於根據所揭示實施例之電池單元之電極602上之一組基準點。如圖6所展示，該等基準點可包括一組十字形606至608、點610，及/或位置孔612。可使用切割技術、衝壓技術及/或切除技術而在電極602及/或用於電極602之突片604中形成基準點。舉例而言，可使用雷射切割技術以在電極602及/或突片604中形成一或多個點(例如，點610)，及/或形成十字形(例如，十字形606至608)之一系列未連接點及/或其他形狀。
基準點可用以將電極602及/或其他電極堆疊於電池單元中。舉例而言，十字形606至608可用以沿著兩個維度使電極602與一或多個其他電極對準，點610可提供用於電極602之旋轉之參考，且位置孔612可與一定位銷(locating pin)一起使用，該定位銷使位置孔612與電池單元之其他層中之位置孔對準。可視情況在使該等層堆疊及/或結合在一起之後移除位置孔612。
圖6之基準點可促進三維電池單元內之層之精確對準。舉例而言，十字形606至608、點610及/或位置孔612可允許以在層中不存在導軌及/或共用邊緣的情況下形成用於電池單元之所要形狀的方式來使電池單元之不同大小、形狀及/或尺寸之電極及/或其他層堆疊。可將兩個或兩個以上基準點彼此相隔預指定距離而置放於電極602及/或突片604上，以縮減電池單元中之電極602及/或其他層之間的位置位移及旋轉位移兩者。舉例而言，可將電極602及/或突片604上之兩個點分離達實現層中之對準誤差之解析的距離。較大距離可增加對準誤差之此解析，而較小距離可減少對準誤差之解析。
更具體言之，可使用取置程序以使電極602及其他層堆疊，以形成用於電池單元之一或多個子單元及/或一單元堆疊。在取置技術期間，可藉由機器人臂而自諸如載體膜軋輥及/或給料托盤之饋送機構拾取電極602。可自機器人臂上方及/或下方捕捉機器人臂中之電極602之影像，且可使用該影像中之基準點以在將電極602置放於夾具及/或另一電極之頂部上之前校正機器人臂之位置及/或定向。
十字形606至608、點610及/或位置孔612可因此提供相比於用以置放不含有基準點之電極的以幾何為基礎之參考座標改良子單元上之電極602之置放準確度的固定參考座標。改良型準確度可進一步緊縮電池單元中之位置及/或大小容許度，且允許增加電池單元之能量密度。舉例而言，藉由電極602及/或其他電極上之基準點而實現之緊縮對齊可改良電池單元之封裝效率，且允許沿著電池單元中之電極之周邊包括額外活性材料，因此增加電池單元之能量密度。
可另外在已組裝電池單元之最終檢測期間使用電極602及/或其他電極中之基準點。舉例而言，可將基準點置放於電極之經曝露集電體中(例如，沿著邊緣及/或在電極之突片上)以提供可使用x射線而偵測之特徵。又，可在密封於小袋中之電池單元之x射線檢測中使用該等 特徵，以檢測電池單元中之堆疊層之對準且驗證出已組裝電池單元中之內部幾何滿足要求(例如，一或多組基準點橫越電池單元之所有層而在預指定半徑內對準)。
換言之，可藉由根據基準點來使層堆疊及/或對準而在電池單元中形成精確三維形狀及/或輪廓。電極602及/或突片604中之基準點之數目增加可改良層之對準準確度，而電極602及/或突片604中之基準點之數目減少可縮減與層及/或電池單元之製造相關聯之附加項，及/或電池單元之總容量(例如，若移除活性材料以形成基準點)。
圖7展示用於根據所揭示實施例之電池單元之電極702之夾具704上的一組基準點。如同圖6之基準點一樣，圖7之基準點可包括一或多個十字形706至708、一或多個位置孔710至712，及/或一或多個點(未圖示)。可自夾具704切割、衝壓及/或切除該等基準點。
夾具704可為載體板、載體膜(例如，圖5之載體膜514)、延伸隔板層，及/或用於輸送、支撐及/或安裝電極702之其他機構。結果，代替圖6之基準點及/或除了圖6之基準點以外，亦可使用圖7之基準點以將電極702及/或其他電極定位及/或堆疊於夾具704上。
舉例而言，基準點可存在於載體板及載體膜兩者上。為了在電池單元中使電極702與其他電極對準，可將載體膜定位於載體板上方，其中十字形706至708係在彼此之頂部上對準，及/或載體膜中之位置孔710至712置放於載體板中之對應定位銷上方。接著可在對準完成之後自電極702移除載體膜(例如，使用真空及/或藉由將電極702結合至電池單元之其他層)以將電極702堆疊於其他電極上方。
在另一實例中，夾具704可為電極702被結合及/或預層壓至之長連續隔板。為了促進所結合之電極702及夾具704之後續切割及/或堆疊，可相對於電極702而將基準點置放於夾具704上之預指定部位處。隨後可使用該等基準點以識別電極702之邊緣、自長連續隔板中切割 電極702，及/或將電極702堆疊於電池單元之其他層上方。
圖8展示用於根據所揭示實施例之電池單元之隔板之一組層的形成。可自隔板材料薄片(諸如，被塗佈有陶瓷塗層及/或黏合劑塗層之聚丙烯及/或聚乙烯)切割層822至826。在層822至826之切割期間，可沿著薄片之長度維持張力818至820，且可藉由自薄片雷射切割一形狀而在每一層822至826中形成一圓形隅角。
然而，張力818至820可防止自薄片切割精確形狀。舉例而言，可自薄片切割該形狀之筆直側，接著切割彎曲側。在切割筆直側之後釋放張力818至820可使薄片變形及/或撕裂，且防止自薄片精確地切割彎曲側。
為了促進自薄片精確地切割層822至826，可同時地且正交於張力818至820之方向切割該形狀之兩個側。舉例而言，雷射最初可在沿著薄片中之筆直側的點802處切割，接著在沿著薄片中之彎曲側之同一垂直位置處的點804處切割。雷射可進行至筆直側上之點802右邊的點806，接著進行至彎曲側上之點804右邊的點808。雷射可繼續切割至彎曲側上之點808右邊的點810，接著切割至筆直側上之點806右邊的點812。最後，雷射可將該形狀之兩個側切割至共同點814，該等側匯合於共同點814處。藉由以相同速率正交於張力818至820之方向切割兩個側，雷射可維持薄片上之精確切割位置，因此使能夠自薄片一致地產生層822至826。
圖9展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。在一或多項實施例中，可省略、重複及/或以不同次序來執行步驟中之一或多者。因此，不應將圖9所展示之步驟之特定配置認作限制實施例之範疇。
最初，獲得用於電池單元之一組層(操作902)。該等層可包括具有活性塗層之陰極、隔板，及具有活性塗層之陽極。接下來，藉由將 陶瓷塗層塗覆至隔板來形成經塗佈隔板(操作904)。舉例而言，可藉由將氧化鋁塗層沈積於隔板之一個側或兩個側上而形成經塗佈隔板。亦可將黏合劑塗層塗覆至經塗佈隔板(操作906)。舉例而言，黏合劑塗層可包括使用噴塗技術、浸塗技術、塗佈圖案及/或凹版塗佈技術而塗覆至經塗佈隔板之PVDF、PVDF共聚物及/或丙烯酸類。塗佈圖案可包括線條、圓點、波形及/或形狀。換言之，經塗佈隔板可包括位於隔板上方之第一陶瓷塗層，及位於陶瓷塗層上方之第二黏合劑塗層。
接著使該組層堆疊以形成電池單元之子單元(例如，單單元、雙單元、半單元)(操作908)，且使用黏合劑塗層以藉由將壓力及/或溫度施加至該組層而將該組層層壓於子單元內(操作910)。壓力及/或溫度之施加可使黏合劑塗層熔融且使該等層結合在一起。
亦可在電池單元中形成額外子單元(操作912)。若將形成額外子單元，則獲得用於該等子單元之層(操作902)，且將來自該等層之隔板塗佈有陶瓷塗層(操作904)及黏合劑塗層(操作906)。接著使該等層堆疊以形成子單元(操作908)，且使用黏合劑塗層以將該組層層壓於子單元內(操作910)。
在已形成所有子單元之後，使該等子單元堆疊以形成單元堆疊(操作914)，且藉由將均一壓力及/或溫度施加至單元堆疊來形成電池單元(操作916)。可使用一組階梯狀板、安置於該等階梯狀板中之一或多者上方之緩衝材料及/或馬達來施加均一壓力。替代地，可使用一均衡衝壓技術來施加均一壓力，該均衡衝壓技術利用隔膜或氣密腔室及液體或氣體衝壓機構。所堆疊及/或所結合之子單元可形成一固體結構，該固體結構在子單元於電池單元之後續製造期間被移動、旋轉、翻轉及/或以其他方式操縱時維持層及/或子單元之對準。
圖10展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程 圖。在一或多項實施例中，可省略、重複及/或以不同次序來執行步驟中之一或多者。因此，不應將圖10所展示之步驟之特定配置認作限制實施例之範疇。
首先，自電極材料薄片使用於電池單元之一組電極單體化(操作1002)。舉例而言，可使用雷射切割技術以由陰極及/或陽極材料薄片形成用於三維電池單元之電極。接下來，將單體化電極安置於載體膜之第一層上方(操作1004)，且視情況將載體膜之第二層安置於單體化電極上方(操作1006)。舉例而言，可在雷射切割單體化電極之後藉由PET、聚酯薄膜、聚乙烯及/或聚丙烯膜之兩個層來包夾單體化電極。
亦將一組基準點安置於載體膜上(操作1008)，且將載體膜形成為軋輥(操作1010)。該軋輥可促進電極至與製造電池單元相關聯之後續程序之輸送。舉例而言，該軋輥可在電極之輸送期間保護電極之邊緣免於損壞。
最後，使用載體膜上之基準點以使電極堆疊(操作1012)。舉例而言，可退繞載體膜，可使載體膜上之基準點與用於電極之夾具上之基準點對準，且可移除載體膜以將一電極儲放於用於電池單元之電極堆疊上。
圖11展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。在一或多項實施例中，可省略、重複及/或以不同次序來執行步驟中之一或多者。因此，不應將圖11所展示之步驟之特定配置認作限制實施例之範疇。
最初，將一組軋輥輸送至與製造電池單元相關聯之程序(操作1102)。每一軋輥可包括安置於被形成為該軋輥之載體膜之第一層上方的電池單元之一組單體化層，且視情況包括載體膜之第二層，其安置於該等單體化層上方以將該等單體化層包夾及/或密封於載體膜之該兩個層之間。可使用該等軋輥以將單體化陰極、陽極及/或隔板輸 送至該程序。
接下來，在該程序處退繞軋輥期間，移除載體膜之第二層(若存在)以使能夠藉由該程序來使用單體化層(操作1104)，且使用該等單體化層以形成用於電池單元之一組子單元(操作1106)。舉例而言，可將來自軋輥之單體化層饋送至該程序中，其中該等層經堆疊及/或經結合以形成單單元、雙單元及/或半單元。
圖12展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。在一或多項實施例中，可省略、重複及/或以不同次序來執行步驟中之一或多者。因此，不應將圖12所展示之步驟之特定配置認作限制實施例之範疇。
最初，將一或多個基準點安置於來自電池單元中之一組電極之每一電極及/或用於該組電極之夾具上(操作1202)。該等基準點可包括點、十字形及/或位置孔。舉例而言，該等基準點可包括第一基準點及第二基準點，第二基準點係與第一基準點分離達實現該組電極中之對準誤差之解析的距離。另外，可使用切割技術、衝壓技術及/或切除技術而將基準點安置於電極上。
接下來，使用基準點以在該組電極之堆疊期間使該電極對準(操作1204)。舉例而言，基準點可充當用於使每一電極在堆疊中之其他電極之頂部上對準及/或在堆疊內將電極衝壓或結合在一起的參考。亦可使用電極上之基準點以檢測電池單元中之堆疊電極之對準(操作1206)。舉例而言，可進行電池單元之視覺及/或x射線檢測，以在攜帶型電子器件中進一步組裝、裝配及/或使用電池單元之前驗證出電池單元之所有層上之一或多組基準點在預指定半徑及/或容許度內對準。
圖13展示說明製造根據所揭示實施例之電池單元之程序的流程圖。在一或多項實施例中，可省略、重複及/或以不同次序來執行步 驟中之一或多者。因此，不應將圖13所展示之步驟之特定配置認作限制實施例之範疇。
首先，將張力施加至用於電池單元之隔板材料薄片(操作1302)。舉例而言，隨著展開薄片，可沿著薄片之長度維持張力。接下來，藉由正交於張力之方向自薄片同時地切割一形狀之兩個側而由薄片形成隔板之一或多個層(操作1304)。舉例而言，可以相同速率將兩個側向內切割至薄片中，直至該等側匯合於共同點處為止。
上文所描述之可再充電電池單元通常可用於任何類型之電子器件中。舉例而言，圖14說明攜帶型電子器件1400，其包括皆由電池1406供電之處理器1402、記憶體1404及顯示器1408。攜帶型電子器件1400可對應於膝上型電腦、行動電話、PDA、平板電腦、攜帶型媒體播放器、數位攝影機，及/或其他類型之電池供電電子器件。電池1406可對應於包括一或多個電池單元之電池組。每一電池單元可包括密封於小袋中之一組層，該組層包括具有活性塗層之陰極、經塗佈隔板、具有活性塗層之陽極，及/或黏合劑塗層。
在電池單元之製造期間，使該等層堆疊，且使用黏合劑塗層以藉由將壓力及/或溫度施加至第一組層而將第一組層層壓於第一子單元內。亦可獲得含有尺寸不同於第一組層之第二組層之第二子單元，且可使第一子單元及第二子單元堆疊以形成單元堆疊。最後，可藉由將均一壓力及/或溫度施加至單元堆疊(例如，使用均衡衝壓技術及/或一組階梯狀板)來形成電池單元。
亦可自電極材料薄片使用於電池單元之一組電極單體化，且將該組電極安置於載體膜之第一層上方。亦可將載體膜之第二層安置於單體化電極上方。接著可將載體膜形成為軋輥以促進電極至與製造電池單元相關聯之後續程序之輸送。在該後續程序處，可展開一組軋輥，該組軋輥含有黏著至載體膜之一或多個層的電池單元之單體化 層。在軋輥之展開期間，可移除安置於單體化層上方之載體膜之頂層以使能夠藉由該程序來使用單體化層。接著可藉由該程序來使用單體化層以形成用於電池單元之一組子單元。
亦可將一或多個基準點安置於載體膜、電極及/或用於該等電極之夾具上方，且使用該一或多個基準點以在該等電極之堆疊期間使該等電極對準。可使用切割技術、衝壓技術及/或切除技術來安置基準點，且基準點包括十字形、點及/或位置孔。最後，可藉由正交於隔板材料薄片中之張力之方向自該薄片同時地切割一形狀之兩個側而由該薄片形成隔板之一或多個層。
已僅出於說明及描述之目的而呈現各種實施例之前述描述。該等描述並不意欲為詳盡的或將本發明限於所揭示形式。因此，許多修改及變化對於熟習此項技術者而言將顯而易見。另外，以上揭示內容並不意欲限制本發明。
702‧‧‧電極
704‧‧‧夾具
706‧‧‧十字形
708‧‧‧十字形
710‧‧‧位置孔
712‧‧‧位置孔

Claims (20)

  1. 一種用於製造一電池單元之方法，其包含：將一或多個基準點安置於來自用於該電池單元之一組電極之每一電極上；及使用該一或多個基準點以在該組電極之堆疊期間使該等電極對準。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含：將一組額外基準點安置於用於該組電極之一組夾具上，其中該等額外基準點相對於該電極位於預指定部位處；及使用該等額外基準點及該等夾具以在該組電極之堆疊期間進一步使該等電極對準。
  3. 如請求項2之方法，其中該組夾具包含一載體板、一載體膜及一延伸隔板層中至少一者。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包含：使用該一或多個基準點以檢測該電池單元中之該組堆疊電極之一對準。
  5. 如請求項1之方法，其中該一或多個基準點包含：一第一基準點；及一第二基準點，其係與該第一基準點分離達實現該組電極中之對準誤差之解析的一距離。
  6. 如請求項1之方法，其中該一或多個基準點安置於該電極之一集電體上。
  7. 如請求項1之方法，其中該一或多個基準點係使用一雷射切割技術而安置於該電極上。
  8. 如請求項1之方法，其中該一或多個基準點包含以下各者中至少 一者：一點；一十字形；及一位置孔。
  9. 如請求項1之方法，其中該組電極包含一陽極及一陰極中至少一者。
  10. 一種用於製造一電池單元之方法，其包含：將一第一組基準點安置於用於該電池單元中之一組電極之一組夾具上，其中該第一組基準點相對於該等電極位於預指定部位處；及使用該第一組基準點以在該等電極之堆疊期間使該等電極對準。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包含：將一或多個額外基準點安置於來自該組電極之每一電極上；及使用該一或多個額外基準點以在該等電極之堆疊期間進一步使該等電極對準。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包含：使用該一或多個額外基準點以檢測該電池單元中之該組堆疊電極之一對準。
  13. 如請求項11之方法，其中該一或多個基準點包含：一第一基準點；及一第二基準點，其係與該第一基準點分離達實現該組電極中之對準誤差之解析的一距離。
  14. 如請求項10之方法，其中該一或多個基準點包含以下各者中至少一者： 一點；一十字形；及一位置孔。
  15. 如請求項10之方法，其中該組夾具包含一載體板、一載體膜及一延伸隔板層中至少一者。
  16. 一種電池單元，其包含：一單元堆疊，其包含用於該電池單元之一組電極，其中來自該組電極之每一電極包含用以使該單元堆疊中之該等電極對準之一或多個基準點；及一小袋，其圍封該單元堆疊，其中該小袋具可撓性。
  17. 如請求項16之電池單元，其中該一或多個基準點包含：一第一基準點；及一第二基準點，其係與該第一基準點分離達實現該組電極中之對準誤差之解析的一距離。
  18. 如請求項16之電池單元，其中該一或多個基準點係使用一雷射切割技術而安置於該電極上。
  19. 如請求項16之電池單元，其中該一或多個基準點包含以下各者中至少一者：一點；一十字形；及一位置孔。
  20. 如請求項16之電池單元，其中該一或多個基準點安置於該電極之一集電體上。
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