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CN102931374A - 可充电电池及其制造方法 - Google Patents

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CN102931374A
CN102931374A CN2012102616466A CN201210261646A CN102931374A CN 102931374 A CN102931374 A CN 102931374A CN 2012102616466 A CN2012102616466 A CN 2012102616466A CN 201210261646 A CN201210261646 A CN 201210261646A CN 102931374 A CN102931374 A CN 102931374A
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Samsung SDI Co Ltd
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Abstract

一种可充电电池及其制造方法，该可充电电池包括：多个电极组件，包括由分隔体分隔的正电极和负电极以及突出到两侧的成对的电极片。壳容纳多个电极组件。第一集流板和第二集流板覆盖形成在壳的两侧的开口。第一绝缘板和第二绝缘板分别设置在多个电极组件和第一及第二集流板之间。在电极组件的一侧的成对的电极片穿过形成于第一绝缘板中的第一通孔，且在电极组件的另一侧的成对的电极组件穿过形成在第二绝缘板中的第二通孔。

Description

可充电电池及其制造方法
技术领域
本公开的实施例总体上涉及可充电电池，更具体地，涉及具有高电压和大容量的可充电电池。
背景技术
与原电池不同，可充电电池可以充电和放电。可充电电池可以反复进行充放电过程。在充电过程中，电能可以转化成化学能并被存储。在放电过程中，存储的化学能可以转化成电能。
可充电电池的示例可以包括镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。具有相对低容量的可充电电池可用于小型便携式电子装置中，如手机、膝上型计算机和摄像机。高容量可充电电池可用于提供驱动马达（例如，混合动力汽车的马达）的功率以及储存电力等。
特别是混合动力汽车和电动汽车已经在积极开发中，因此最近增加了对高电压的可充电电池和大容量的可充电电池的需求。
可以制造大型电极组件以生产高电压的可充电电池和/或大容量的可充电电池。然而，因为使用相对复杂的制造工艺来制造高电压的可充电电池和大容量的可充电电池，高电压的可充电电池和大容量的可充电电池普遍表现出相比于低容量可充电电池的生产率退化。因此，期望开发以简单结构配置的高电压的可充电电池和大容量的可充电电池。
在此背景技术部分披露的上述信息可以加强对所述技术的背景的了解，因此，它可能包含并不构成被本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
已致力于实现所述技术以提供以简单结构构造的高电压的可充电电池或大容量的可充电电池。
示范性实施例提供了一种可充电电池，包括：多个电极组件，包括正电极、负电极、提供在正电极和负电极之间的分隔体、以及突出到两侧的成对的电极片；用于容纳多个电极组件的壳；第一集流板和第二集流板，覆盖形成在壳的两侧的开口；以及第一绝缘板和第二绝缘板，设置在多个电极组件和第一集流板之间以及多个电极组件和第二集流板之间。
成对的电极片中的每个穿过形成于第一绝缘板和第二绝缘板中的第一通孔和第二通孔，且被弯曲以使得多个电极组件固定在第一绝缘板和第二绝缘板中。
电极片包括连接到正电极的正极片和连接到负电极的负极片，至少一个正极片电连接到第一集流板，至少一个负极片电连接到第二集流板。
多个电极组件被容纳以使得具有不同极性的电极片可彼此相邻，相邻正极片和负极片被电连接以使得多个电极组件串联电连接。
多个电极组件被容纳以使得具有相同极性的电极片可彼此相邻，正极片电连接到相邻的正极片且负极片电连接到相邻的负极片，从而多个电极组件并联电连接。
在多个电极组件中，成对的相邻电极组件的电极片沿相反方向弯曲。
沿相反方向弯曲的相邻电极片形成它们交叠并连接的交叠区域。
在电极片中不具有交叠区域的电极片电连接到第一集流板或第二集流板。
第一集流板和第二集流板包括突出到壳内部的第一绝缘体和第二绝缘体；交叠区域接触第一集流板的第一绝缘体或第二集流板的第二绝缘体。
电极片包括连接到正电极的正极片和连接到负电极的负极片，第一集流板和第二集流板还包括突出到壳内部的第一导体和第二导体，至少一个正极片接触第一导体，至少一个负极片接触第二导体。
多个电极组件的电极片沿相同方向弯曲。
多个电极组件插入其中的多个插入孔形成在壳中。
多个插入孔的每个与多个电极组件具有相同的表面形式。
第二绝缘板与壳一体形成。
壳以绝缘材料形成。
多个电极组件的每个形成为果冻卷形状，其中正电极、负电极和分隔体螺旋卷绕。
第一绝缘板或第二绝缘板固定到第一集流板或第二集流板以被一体形成。
凹槽形成在第一绝缘板的两个边缘上，突起形成在第一集流板的两个边缘上且沿面对第一绝缘板的方向突出，突起与凹槽结合以使得第一绝缘板和第一集流板一体固定。
第一绝缘板由聚合物层制成，第一集流板由金属层制成，金属层和聚合物层彼此贴合以形成叠层板，对应于第一绝缘板的第一通孔的凹槽单元形成在金属层上。
在另一个实施例中提供了一种可充电电池的制造方法。该方法可包括：提供多个电极组件，该电极组件包括正电极、负电极、位于正电极和负电极之间的分隔体。该方法还可包括从多个电极组件中的各电极组件的两侧突出的成对的电极片。该方法可附加地包括用于容纳多个电极组件的壳，其中第一开口和第二开口形成在壳的第一侧和第二侧。该方法还可包括第一集流板和第二集流板，其中第一集流板覆盖壳的第一开口且第二集流板覆盖形成在壳的第二侧的第二开口。该方法还可包括第一绝缘板和第二绝缘板，其中第一绝缘板包括多个第一通孔且设置在多个电极组件和第一集流板之间，且其中第二绝缘板包括多个第二通孔且设置在多个电极组件和第二集流板之间。
在进一步的实施例中，成对的电极片中的第一电极片可穿过第一通孔且成对的电极片中的每个的第二电极片可穿过形成在第二绝缘板中的第二通孔。成对的电极片中的每个可弯曲以使得多个电极组件固定在第一绝缘板和第二绝缘板中。
在其他实施例中，成对的电极片可以包括连接到正电极的正极片和连接到负电极的负极片。多个电极组件中的至少一个正极片可电连接到第一集流板，多个电极组件中的至少一个负极片可电连接到第二集流板。
在一个实施例中，多个电极组件可容纳在壳内以使得具有不同极性的电极片可以彼此相邻。相邻的正极片和负极片可被电连接以使得多个电极组件串联电连接。
在另外的实施例中，多个电极组件可容纳在壳内以使得具有相同极性的电极片可以彼此相邻。相邻的正极片可彼此电连接且相邻的负极片可彼此电连接。以这种构造，多个电极组件并联电连接。
在某些实施例中，多个电极组件之中成对的相邻电极组件的电极片沿相反的方向弯曲。
在选择的实施例中，沿相反的方向弯曲的相邻电极片形成它们交叠并彼此连接的交叠区域。
在其他实施例中，电极片之中不具有交叠区域的电极片可电连接到第一集流板和第二集流板之一。
在另外的实施例中，第一集流板可包括第一绝缘体且第二集流板可包括第二绝缘体。第一绝缘体和第二绝缘体可突出到壳内部。交叠区域可接触第一集流板的第一绝缘体和第二集流板的第二绝缘体中的一个。
在一个实施例中，成对的电极片可包括连接到正电极的正极片和连接到负电极的负极片。第一集流板可包括第一导体且第二集流板可包括第二导体。第一导体和第二导体可突出到壳内部。正极片的至少之一可接触第一导体，负极片的至少之一可接触第二导体。
在其他实施例中，多个电极组件的电极片沿相同方向弯曲。
在进一步的实施例中，壳还可包括构造为容纳多个电极组件的多个插入孔。
在替代实施例中，多个插入孔的每个可以具有与多个电极组件相同的截面形状。
在另外的实施例中，第二绝缘板可与壳一体形成。
在一实施例中，壳可由绝缘材料形成。
在进一步的实施例中，多个电极组件的每个可形成为果冻卷形状，其中正电极、负电极和分隔体螺旋卷绕。
在另外的实施例中，第一绝缘板和第二绝缘板可构造为使得第一绝缘板固定到第一集流板或第二绝缘板固定到第二集流板。
在其他实施例中，第一绝缘板可包括形成在两个边缘上的多个凹槽。第一集流板可包括形成在两个边缘上且沿面对第一绝缘板的方向的多个突起。多个突起的至少一部分可插入到多个凹槽中。
在替代实施例中，第一绝缘板可包括聚合物层，且第一集流板可包括金属层。对应于第一绝缘板的多个第一通孔的多个凹槽单元可形成在金属层上。金属层和聚合物层可彼此贴合以形成叠层板。
根据实施例，高电压的可充电电池或大容量的可充电电池可以简单的构造形成以改善可充电电池的生产率。
附图说明
图1示出根据第一实施例的可充电电池的截面图；
图2示出根据第一实施例的可充电电池的分解透视图；
图3示出根据第一实施例的可充电电池的电极组件的透视图；
图4A和图4B示出根据第一实施例的可充电电池的电极片被连接的情况；
图5示出集流板和根据第一实施例的可充电电池的电极片的连接状态的透视图；
图6示出根据第二实施例的可充电电池的截面图；
图7示出根据第三实施例的可充电电池的局部分解透视图；以及
图8示出根据第四实施例的可充电电池的局部截面图。
具体实施方式
下面将参考附图对本公开的实施例进行更加充分的描述，在附图中示出了本发明的示范性实施例。
为了使对所公开实施例的描述清楚，省略与该描述不相关的部分，且附图中通篇使用相同的附图标记来指代相同或类似的部分。此外，在附图中示出的每个部件的尺寸和厚度为了理解和易于描述而任意示出，但本发明可不限于此。
这里使用的术语“耦接”或“连接”具有它们被本领域的技术人员所熟知的含义，并且可以包括但不限于机械连接、电连接及其组合。例如，在某些实施例中，当描述第一元件可以“耦接”或“连接”到第二元件时，第一元件可以直接耦接或直接连接到第二元件，或者通过第三元件电耦接或电连接到第二元件。
图1示出根据第一实施例的可充电电池的截面图，而图2示出根据第一实施例的可充电电池的分解透视图。
参照图1和图2的实施例，可充电电池100可包括多个电极组件10和构造为容纳多个电极组件10的壳20。可充电电池100可进一步包括集流板50和60以及绝缘板30和40，所述集流板50和60可电连接到多个电极组件10。绝缘板30和40可分别设置在集流板50和60与多个电极组件10之间。
在图1和图2的实施例中，果冻卷型（jellyroll type）电极组件可被例示为电极组件10。
图3示出根据第一实施例的可充电电池100的电极组件10的透视图。现在将参照图3描述根据第一实施例的电极组件10。
参照图3，多个电极组件10内每个电极组件可包括正电极11、负电极12和提供在它们之间的分隔体13。电极组件可通过螺旋地卷绕正电极11和负电极12而形成为圆形果冻卷形状。
多个电极组件10内每个电极组件可以进一步包括从每个电极组件的相反端突出的电极片14和15。电极片14和15可包括可电连接到正电极11的正极片14和可电连接到负电极12的负极片15。详细地，正极片14和负极片15可连接到分别形成在正电极11和负电极12上的正电极未涂覆区域和负电极未涂覆区域。
分隔体13避免正电极11和负电极12之间的短路并使电极组件10与外部绝缘。绝缘带也可以附接到正电极11和负电极12暴露在电极组件10外侧的部分以防止与外部短路。
可以理解的是，本公开的实施例可不仅限于例示的电极组件，且除了圆形外，电极组件可以形成为各种形式的果冻卷。
进一步参考图1和图2，多个电极组件10可插入到其中的多个插入孔21可形成在壳20内。每个插入孔21可与多个电极组件10有相同的截面形状。以这种方式，插入孔21可构造为容纳电极组件10。例如，在图1、图2和图3的第一实施例中，可使用圆形果冻卷型的电极组件10，插入孔21可形成为圆柱形的空洞。
壳20可由电绝缘材料形成。例如，壳20可由绝缘树脂形成，绝缘树脂包括但不限于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。
在第一实施例中，为了串联电耦接多个电极组件10，相邻电极组件10的电极片14和15的极性可被不同地设置。例如，当正极片14和负极片15分别形成在电极组件10的上部和下部时，负极片15和正极片14也可形成在它们的相邻的电极组件10的上部和下部。以这种方式，正极片14和负极片15交替设置在设置电极组件10的方向上。因此，彼此相邻的电极组件10的正极片14和负极片15可被电连接以使多个电极组件10串联电连接。
开口可形成在壳20的两侧以将多个电极组件10容纳到壳20中。第一集流板50和第二集流板60可以分别覆盖将电极组件10容纳到其中的壳20的开口21。
第一集流板50和第二集流板60可封闭且密封壳20的内部，第一和第二集流板50和60也可以分别电连接到电极组件10的正电极11和负电极12，以用作将由电极组件10产生的电流连接到外部器件的正极端子和负极端子。为此，在某些实施例中，第一集流板50和第二集流板60可由诸如铝或铜的金属制成。
突出到壳20内部的第一导体51和第一绝缘体52可形成在第一集流板50中。突出到壳20内部的第二导体61和第二绝缘体62可形成在第二集流板60中。结果，正电极11可通过第一导体51和正极片14的接触电连接到第一集流板50，负电极12可通过第二导体61和负极片15的接触电连接到第二个集流板60。电极片14和15与集流板50和60之间的连接状态的详细描述将在稍后描述。
在本示范性实施例中，第一集流板50可连接到正电极11且第二集流板60可连接到负电极12。在替代实施例中，第一集流板50可连接到负电极12且第二集流板60可连接到正电极11。
第一绝缘板30可设置在第一集流板50和多个电极组件10之间。第二绝缘板40可设置在第二个集流板60和多个电极组件10之间。
第一通孔31和第二通孔41可形成在第一绝缘板30和第二绝缘板40中，从而容纳在壳20中的电极组件10的电极片14和15可连接到外部。电极组件10的电极片14和15也可以在穿透绝缘板30和40的通孔31和41后被弯曲。
根据上述构造的实施例，电极组件10可固定到绝缘板30和40，且相邻电极组件10可被连接而不需要电极片14和15之间额外的结合工艺，如在下文更详细地描述的。
绝缘板30和40的通孔31和41可允许电极片14和15在此通过并固定电极组件10。通孔31和41的形状和尺寸也可以控制为使它们能够用作将电解质溶液注入到容纳电极组件10的壳20中的电解质注入开口。因此，在可充电电池100中，可以不必形成额外的电解质注入开口。
在某些实施例中，第一绝缘板30和第二绝缘板40可以由与壳20相同的绝缘材料形成。
第一绝缘板30可独立于壳20形成，所以它可以在电极组件10容纳到壳20中时与壳20的内部结合。详细地，可以通过在设置第一绝缘板30之后在第一绝缘板30和壳20之间的接触点附近施加粘合剂，将第一绝缘板30和壳20结合在一起。此外，可以在壳20中形成沟槽、在第一绝缘板30中形成突起、将第一绝缘板30的突起插入壳20的沟槽中，从而将第一绝缘板30和壳20结合。
在某些实施例中，第二绝缘板40可以与壳20一体地形成。电极组件10可容纳到壳20的设置第一绝缘板30的一侧，从而在形成壳20时使第二绝缘板40可与壳20一体地形成。因此，因为没有形成第二绝缘板40以及将其通过与第一绝缘板30相同的方式结合到壳20，所以可以简化可充电电池100的实施例的制造工艺。然而，在替代的实施例中，取决于工艺，可以分离地形成第二绝缘板40并将其通过与第一绝缘板30类似的方式结合到壳20。
第一集流板50和第二集流板60可与壳20结合，以在电极组件10可被容纳且第一绝缘板30可被结合到壳20时覆盖壳20的开口。在这种情况下，第一和第二集流板50和60与壳20的结合也可以通过使用上述用于第一绝缘板30的粘合剂或通过上述用于第二绝缘板40的机械结合来进行。
在某些实施例中，在集流板50和60结合到壳20时将电解质溶液注入到壳20中。因此，第二集流板60可结合到壳20，且电解液可被注入到壳20中，且第一集流板50可结合到壳20。
下面，参照图4A至图5，将详细描述根据可充电电池的第一实施例的可充电电池100的集流板与电极片的连接结构。
图4A和图4B示出根据第一实施例的可充电电池100的在连接状态下的电极片14和15。这些电极片14和15可相对于第一绝缘板30（图4A）的上部和第二绝缘板的下部（图4b）而连接。图5示出集流板50和根据第一示范性实施例的可充电电池100的连接状态下的电极片14和15的透视图。
参照图4A和图4B，电极组件10的电极片14和15穿过第一通孔31和第二通孔41以突出到第一绝缘板30和第二绝缘板40外部。可弯曲电极片14和15的突出部分。
进一步参考图4A和图4B，从壳20的上部看，在各对电极组件10的右侧的六个电极片14和15可以朝各电极组件10对的中心弯曲。以这种方式，正极片14和负极片15可交叠以形成交叠区域。同样，从壳20的下部看，在各对电极组件10的左侧的六个电极片14和15也可以朝它们各自的电极组件10对的中心弯曲。以这种方式，正极片14和负极片15也可交叠以形成交叠区域。
在某些实施例中，相邻电极片14和15的弯曲方向可彼此相反。此外，在单一电极组件中的正极片14和负极片15的弯曲方向可彼此相反。
图5示出从壳20的上部看集流板50与电极片14和15的连接状态。由于该构造与在壳20的下部的连接状态下的集流板60和电极片14和15的构造的对应关系，因此将仅简要描述在壳20的下部的连接状态。
参照图5，电极片14和15被插入第一绝缘板30的第一通孔31，然后被弯曲。相邻电极组件10的电极片14和15在相反方向弯曲从而正极片14和负极片15形成对并交叠以形成交叠区域16。在第一实施例的可充电电池100中，负极片15可交叠在正极片14上。或者，相邻电极片14和15交叠以彼此接触从而正极片14可交叠在负极片15上也是满足要求的。
当正极片14和负极片15形成对以形成所述的交叠区域16时，第一集流板50可与壳的开口结合并且可设置在第一绝缘板30的上部。
可朝壳20的内部突出的第一导体51和一个或多个第一绝缘体52可形成在第一集流板50中。第一导体51可形成为对应于不是成对的电极组件10的一部分的正极片14的位置（例如，在可充电电池100的端部周围）。第一绝缘体52可形成为对应于各正极片14和负极片15成对并形成多个交叠区域16的位置。
因此，第一集流板50可与壳20的开口结合，且第一导体51可接触正极片14以将第一集流板50电连接到电极组件10的正电极。第一绝缘体52可阻止形成各连接交叠区域16的相邻正极片14和负极片15接触第一集流板50并产生短路。此外，在第一集流板50与壳20的开口结合时，多个第一绝缘体52可施加压力于交叠区域16上，从而阻止形成交叠区域16的相邻正极片14和负极片15彼此断开。
电极片14和15与第二集流板60之间的结合可以以类似的方式进行。也就是，第二集流板60可包括形成于壳20的内部的第二导体61和多个第二绝缘体62，如图3所示。第二集流板60可结合到在壳20的下部的开口且第二导体61可接触不是成对的电极组件10的一部分的负极片15。多个第二绝缘体62可阻止形成各连接交叠区域的相邻正极片14和负极片15接触第二集流板60并产生短路。在第二集流板60可与壳20的开口结合时，多个第二绝缘体62可施加压力于交叠区域上，从而阻止相邻正极片14和负极片15的断开。
通过连接相邻的电极组件10，多个电极组件10可串联耦接以形成高电压的可充电电池100。
此外，当电极组件10串联耦接时，将电极片14和15结合在一起的工艺（诸如焊接）可减少或基本从可充电电池100的制造实施例的工艺中省去。以这种方式，可以简化用于制造高电压可充电电池100的工艺，且可以改善可充电电池100的生产率。
在上面讨论的可充电电池100的实施例中，可充电电池100被表示为包括7个电极组件10。然而，可以理解，必要时可改变包括在可充电电池100的实施例中的电极组件10的数量。例如，电极组件10的数量可选择以便提供适应于可充电电池100的用途或目的的输出电压。
图6示出根据第二实施例的可充电电池101的截面图。现在将参照图3描述根据第二实施例的可充电电池101的构造。如在下文所更详细描述的，第二实施例的可充电电池101相对于第一实施例的可充电电池100改变了电极组件10的构造，从而使电极组件10被并联配置。在讨论第二实施例的可充电电池101时，与第一实施例的可充电电池100具有相同或相似构造的元件将简要描述或省略。
可充电电池101可包括多个电极组件10和壳20。另外，可充电电池101可包括集流板150和160。集流板150和160可电连接到电极组件10和绝缘板30和40。绝缘板30和40可设置在集流板150和160与电极组件10之间。
电极组件10可形成为果冻卷形状，且可被容纳在壳20内形成的多个相应插入孔21中。
为了并联耦接多个电极组件10以形成第二实施例的可充电电池101，电极组件10可被容纳和设置以使具有相同极性的电极片14和15相邻。例如，参照图6，各电极组件10的正极片14可设置在壳20的上侧，而各电极组件10的负极片15可设置在壳20的下侧。因此，相邻电极组件10的正极片14可彼此电连接。同样，相邻电极组件10的负极片15可彼此电连接。以这种方式，多个电极组件10可并联电连接。
绝缘板30和40可设置为覆盖电极组件10的两侧。电极组件10的正极片14可穿过第一绝缘板30的多个第一通孔31以突出到壳20的上侧并弯曲。同样，电极组件10的负极片15可穿过第二绝缘板40的多个第二通孔41以突出到壳20的下侧并弯曲。
在第二实施例的可充电电池101中，电极片14和15的弯曲方向设置为相同，且相邻电极片14和15不交叠。然而，可以使相邻电极片14和15交叠并以与第一示范性实施例同样的方式形成交叠区域。
第一集流板150和第二集流板160可与壳20结合以覆盖分别形成在壳20的上侧和下侧的开口。第一和第二集流板150和160可接触穿过第一绝缘板30和第二绝缘板40并弯曲的正极片14和负极片15。
因此，第一集流板150可电连接到电极组件10的正电极11，而第二集流板160可电连接到电极组件10的负电极12。如此配置，第一和第二集流板150和160可分别作为正电极端子和负电极端子。
此外，当与壳20的开口结合时，第一集流板150和第二集流板160施加压力于正极片14和负极片15上以阻止电极组件10和集流板150和160之间断开。
在本实施例中，可通过并联连接电极组件10而形成大容量可充电电池101。
此外，当电极组件10并联耦接时，诸如焊接的额外结合工艺可减少或基本上从制造第二实施例的可充电电池101的工艺中省略。以这种方式，可以简化制造大容量的可充电电池101的工艺，并可以改善可充电电池101的生产率。
上述实施例已经例示了其中第一绝缘板30或第二绝缘板40形成为与第一集流板50或第二集流板60分离的可充电电池的构造。在替代实施例中，第一绝缘板30可固定到第一集流板或与第一集流板一体形成，或者第二绝缘板40可分别固定到第一集流板50和第二集流板60或与第一集流板50和第二集流板60一体形成。
现在将参照图7和图8描述第三实施例的可充电电池102，其中集流板和绝缘板一体形成。
图7示出根据第三示范性实施例的可充电电池102的局部分解透视图。在第三实施例的可充电电池102的描述中，与第一实施例的可充电电池100相同或类似的部件和构造将简要说明或省略。
可充电电池102可包括多个电极组件210和用于容纳电极组件210的壳（未示出）。此外，可充电电池102可包括电连接到电极组件210的第一集流板250和设置在第一集流板250与电极组件210之间的第一绝缘板230。突出到壳内部的第一导体251和第一绝缘体252可形成在第一集流板250中。
为了在本实施例中串联耦接多个电极组件210，相邻电极组件210的电极片214和215的极性可设置为不同的。也就是说，当正极片214和负极片215形成在电极组件210之一的上部和下部时，负极片215和正极片214形成在相邻电极组件210的上部和下部。因此，正极片214和负极片215交替设置在设置电极组件210的方向上。因此，可电连接相邻的正极片214和负极片215以串联电连接多个电极组件210。在图7的实施例中，相邻电极组件210的正极片214和负极片215可交叠以形成交叠区域216。
在面对第一绝缘板230的方向上，多个突起253可形成在第一集流板250的两个边缘上。多个凹槽232可形成在第一绝缘板230的两个边缘上，从而突起253可固定到凹槽232（例如，突起253可插入到凹槽232中）。以这种方式，第一集流板250和第一绝缘板230可一体形成。
图8示出根据第四实施例的可充电电池103的局部截面图。如在下面更详细描述的，第四实施例的可充电电池103例示了一体形成集流板和绝缘板的替代构造。在第四实施例的可充电电池103的描述中，与第一示范性实施例相同或类似的部件和构造将简要说明或省略。
可充电电池103可包括多个电极组件310和容纳电极组件310的壳320。集流板和绝缘板可与叠层板380固定且一体形成。
叠层板380可配置有金属层350（即集流板）和结合在金属层350的两个表面的第一聚合物层370和第二聚合物层330（即，绝缘板）。金属层350可由金属制成，该金属包括但不限于铝、不锈钢和结合铝和铜的包层金属。以这种方式，金属层350可以作为集流板而第二聚合物层330可作为绝缘板。
多个凹槽单元可形成在金属层350的下部且第一绝缘体352可结合到凹槽单元内。第一绝缘体352可形成为具有凹槽形状且容纳正极片314和负极片315。多个通孔可形成在第二聚合物层330中以使正极片314和负极片315穿过通孔。
上述的叠层板380可以通过注塑成型工艺制造，且可分别形成在电极组件310的上部和下部。
虽然上述说明已经示出、描述并指出本教导的基本新颖特征，但应理解本领域的技术人员可在例示设备的细节及其用途方面作出各种省略、替换、改变和/或添加而不脱离本教导的范围。因此，本教导的范围不应限于上述的讨论，而是由权利要求来限定。

Claims (37)

1.一种可充电电池，包括：
多个电极组件，包括:
正电极，
负电极，和
分隔体，提供在所述正电极和所述负电极之间，以及
突出到两侧的成对的电极片；
用于容纳所述多个电极组件的壳；
第一集流板和第二集流板，形成在所述壳的两侧；以及
第一绝缘板和第二绝缘板，设置在所述多个电极组件与所述第一集流板之间以及所述多个电极组件与所述第二集流板之间，其中
所述成对的电极片中的每个穿过形成于所述第一绝缘板和所述第二绝缘板中的第一通孔和第二通孔。
2.根据权利要求1所述的可充电电池，其中
所述成对的电极片中的每个被弯曲以使得所述多个电极组件固定在所述第一绝缘板和所述第二绝缘板中。
3.根据权利要求1所述的可充电电池，其中
所述电极片包括连接到所述正电极的正极片和连接到所述负电极的负极片，
至少一个正极片电连接到所述第一集流板，以及
至少一个负极片电连接到所述第二集流板。
4.根据权利要求3所述的可充电电池，其中
所述多个电极组件被容纳以使得具有不同极性的电极片彼此相邻，以及
所述相邻的正极片和负极片被电连接以使得所述多个电极组件串联电连接。
5.根据权利要求3所述的可充电电池，其中
所述多个电极组件被容纳以使得具有相同极性的电极片彼此相邻，以及
所述正极片电连接到相邻的正极片且所述负极片电连接到相邻的负极片，从而多个电极组件并联电连接。
6.根据权利要求1所述的可充电电池，其中在所述多个电极组件中，成对的相邻电极组件的电极片沿相反方向弯曲。
7.根据权利要求6所述的可充电电池，其中沿相反方向弯曲的所述相邻电极片形成它们交叠并连接的交叠区域。
8.根据权利要求7所述的可充电电池，其中在所述电极片中不具有交叠区域的电极片电连接到所述第一集流板或所述第二集流板。
9.根据权利要求7所述的可充电电池，其中
所述第一集流板和所述第二集流板包括突出到所述壳内部的第一绝缘体和第二绝缘体；以及
所述交叠区域接触所述第一集流板的所述第一绝缘体或所述第二集流板的所述第二绝缘体。
10.根据权利要求9所述的可充电电池，其中
所述电极片包括连接到所述正电极的正极片和连接到所述负电极的负极片，
所述第一集流板和所述第二集流板还包括突出到所述壳内部的第一导体和第二导体，
所述正极片的至少之一接触所述第一导体，以及
所述负极片的至少之一接触所述第二导体。
11.根据权利要求1所述的可充电电池，其中所述多个电极组件的所述电极片沿相同方向弯曲。
12.根据权利要求1所述的可充电电池，其中所述多个电极组件插入其中的多个插入孔形成在所述壳中。
13.根据权利要求12所述的可充电电池，其中所述多个插入孔的每个与所述多个电极组件具有相同的表面形式。
14.根据权利要求1所述的可充电电池，其中所述第二绝缘板与所述壳一体形成。
15.根据权利要求1所述的可充电电池，其中所述壳由绝缘材料形成。
16.根据权利要求1所述的可充电电池，其中所述多个电极组件的每个形成为果冻卷形状，其中所述正电极、所述负电极和所述分隔体螺旋卷绕。
17.根据权利要求1所述的可充电电池，其中所述第一绝缘板或所述第二绝缘板固定到所述第一集流板或所述第二集流板以被一体形成。
18.根据权利要求17所述的可充电电池，其中
凹槽形成在所述第一绝缘板的两个边缘上，
突起形成在所述第一集流板的两个边缘上且沿面对所述第一绝缘板的方向突出，以及
所述突起与所述凹槽结合以使得所述第一绝缘板和所述第一集流板一体固定。
19.根据权利要求17所述的可充电电池，其中
所述第一绝缘板由聚合物层制成，
所述第一集流板由金属层制成，
所述金属层和所述聚合物层彼此贴合以形成叠层板，且对应于所述第一绝缘板的第一通孔的凹槽单元形成在所述金属层上。
20.一种可充电电池的制造方法，该方法包括：
提供多个电极组件，该电极组件包括正电极、负电极、位于所述正电极和所述负电极之间的分隔体、以及从所述多个电极组件中的各电极组件的两侧突出的成对的电极片；
将所述多个电极组件设置在壳内，该壳构造为容纳所述多个电极组件，其中所述壳在第一端包括第一开口且在第二端包括第二开口；
以第一集流板覆盖所述壳的第一开口，其中所述第一集流板与所述正电极电连通；
将第一绝缘板设置在所述多个电极组件与所述第一集流板之间，该第一绝缘板包括多个第一通孔；
以第二集流板覆盖所述壳的第二开口，其中所述第二集流板与所述负电极电连通；
将第二绝缘板设置在所述多个电极组件与所述第二集流板之间，该第二绝缘板包括多个第二通孔；
将所述成对的电极片中的每个的第一电极片通过形成在所述第一绝缘板中的所述多个第一通孔插入，且将所述成对的电极片中的每个的第二电极片通过形成在所述第二绝缘板中的所述多个第二通孔插入；以及
将所述成对的电极片中的每个弯曲以使得所述多个电极组件被固定在所述第一绝缘板和所述第二绝缘板中。
21.根据权利要求20所述的方法，其中：
所述成对的电极片包括连接到所述正电极的正极片和连接到所述负电极的负极片，
所述多个电极组件的至少一个正极片电连接到所述第一集流板，以及
所述多个电极组件的至少一个负极片电连接到所述第二集流板。
22.根据权利要求21所述的方法，其中：
所述多个电极组件容纳在所述壳内以使得具有不同极性的电极片彼此相邻，以及
相邻的正极片和负极片被电连接以使得所述多个电极组件串联电连接。
23.根据权利要求21所述的方法，其中：
所述多个电极组件容纳在所述壳内以使得具有相同极性的电极片彼此相邻，以及
相邻的正极片彼此电连接且相邻的负极片彼此电连接以使得所述多个电极组件并联电连接。
24.根据权利要求20所述的方法，其中在所述多个电极组件中，成对的相邻电极组件的电极片沿相反的方向弯曲。
25.根据权利要求24所述的方法，其中沿相反的方向弯曲的相邻电极片形成它们交叠并彼此连接的交叠区域。
26.根据权利要求25所述的方法，其中在所述电极片之中不具有交叠区域的电极片电连接到所述第一集流板和所述第二集流板之一。
27.根据权利要求25所述的方法，其中：
所述第一集流板包括第一绝缘体且所述第二集流板包括第二绝缘体，其中所述第一绝缘体和所述第二绝缘体突出到所述壳内部，以及
交叠区域接触所述第一集流板的第一绝缘体和所述第二集流板的第二绝缘体中的一个。
28.根据权利要求27所述的方法，其中：
所述成对的电极片包括连接到所述正电极的正极片和连接到所述负电极的负极片，
所述第一集流板包括第一导体且所述第二集流板包括第二导体，其中所述第一导体和所述第二导体突出到所述壳内部，
所述正极片的至少之一接触所述第一导体，以及
所述负极片的至少之一接触所述第二导体。
29.根据权利要求20所述的方法，其中所述多个电极组件的电极片沿相同方向弯曲。
30.根据权利要求20所述的方法，其中所述壳还包括构造为容纳所述多个电极组件的多个插入孔。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述多个插入孔的每个具有与所述多个电极组件相同的截面形状。
32.根据权利要求20所述的方法，其中所述第二绝缘板与所述壳一体形成。
33.根据权利要求20所述的方法，其中所述壳由绝缘材料形成。
34.根据权利要求20所述的方法，其中所述多个电极组件的每个形成为果冻卷形状，其中所述正电极、所述负电极和所述分隔体螺旋卷绕。
35.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一绝缘板和所述第二绝缘板构造为使得所述第一绝缘板固定到所述第一集流板或所述第二绝缘板固定到所述第二集流板。
36.根据权利要求35所述的方法，其中：
所述第一绝缘板包括形成在两个边缘上的多个凹槽，
所述第一集流板包括形成在两个边缘上且朝向面对所述第一绝缘板的方向的多个突起，以及
所述多个突起的至少一部分插入到所述多个凹槽中。
37.根据权利要求35所述的方法，其中：
所述第一绝缘板包括聚合物层，
所述第一集流板包括金属层，对应于所述第一绝缘板的多个第一通孔的多个凹槽单元形成在所述金属层上，以及
所述金属层和所述聚合物层彼此贴合以形成叠层板。
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