CN105702999B - 二次电池的制造方法和二次电池 - Google Patents
二次电池的制造方法和二次电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105702999B CN105702999B CN201510904535.6A CN201510904535A CN105702999B CN 105702999 B CN105702999 B CN 105702999B CN 201510904535 A CN201510904535 A CN 201510904535A CN 105702999 B CN105702999 B CN 105702999B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- inclined portion
- electrode plate
- negative electrode
- sloping portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 88
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 29
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 21
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 17
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 17
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 12
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 29
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 17
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000004508 polar body Anatomy 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
- H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
- H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
根据本发明的一种二次电池制造方法包组装步骤，其中，具有绝缘性能的绝缘构件组装至电极体，该绝缘构件具有设置在绝缘构件的一端上的第一倾斜部分和第二倾斜部分，从而该第一倾斜部分和该第二倾斜部分面向彼此，该绝缘构件还具有设置在第一倾斜部分与和第二倾斜部分之间的间隙。在第一倾斜部分与和第二倾斜部分中，在位于面向彼此的侧上的第一倾斜部分与和第二倾斜部分的表面上形成倾斜表面，该倾斜表面随着第一倾斜部分和第二倾斜部分延伸至尖侧而在第一倾斜部分和第二倾斜部分彼此分离的方向上倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及二次电池的制造方法和二次电池。更具体地，本发明涉及二次电池的制造，以及具有电极体的二次电池，该电极体是通过在层压正电极板和负电极板的同时、将分隔物夹在该正电极板和该负电极板之间而制成的。
背景技术
二次电池是通过将电极体和电解溶液安置在电池壳中而制成的。例如，该电极体是通过在层压带状正电极板和负电极板的同时、将分隔物夹在该正电极板和该负电极板之间而构成的，该正电极板和负电极板中的每一个均是通过在集流体箔上形成包含活性材料的活性材料层而制成的。列举第2014-38736号日本专利申请公开文件（JP 2014-38736 A），作为与具有这样一种电极体的二次电池有关的现有技术的例子。
在JP 2014-38736 A中，描述了一种二次电池，其包括在壳内的层压的电极组件（电极体），该电极组件是通过对正电极板和负电极板与分隔物一起进行平坦层压而制成的。在JP 2014-38736 A中，在每个电极板中都有一部分是没有形成活性材料层的，从而显露出集流体箔，并且该部分相比形成有活性材料层的部分更突出。在该电极体中，电极片是通过对处于突出状态中的集流体箔的显露的部分进行捆绑而形成的。
在JP 2014-38736 A中，电极片与设在盖构件中的端子连接，该盖构件封闭了插入有电极体的壳的开口。此外，根据JP 2014-38736 A的二次电池具有薄膜，该薄膜覆盖电极体，并且固定到盖构件或端子。其阐述了，当将电极体插入壳中的时候，在覆盖电极体的薄膜接收该电极体的负荷的同时将电极体插入。因此，其可以防止电极体的负荷施加在电极片上，从而抑制电极片的损坏。
当电极体从壳的开口插入壳中时，用于将电极体压向壳的挤压负荷施加到电极体上。在类似于上面所述的相关技术中，当将电极体插入壳中的时候，插入负荷通常施加到电极体的外表面外的、电极片突出所在的电极体的侧表面。然而，由于电极体的侧表面是由电极板的端部和分隔物所构成的，所以该侧表面的强度不够高。因此，施加有插入负荷的电极板的端部和在电极体的侧表面上的分隔物有可能因为弯曲而变形，或者损坏，并且，由于在电极体中的电极板和分隔物的变形，二次电池的质量将会恶化。
发明内容
本发明提供了一种二次电池的制造方法和该二次电池，其中，防止在电极体中的电极板和分隔物被损坏。
根据本发明的一方面，提供了一种二次电池的制造方法，其中，该二次电池包括电极体、电池壳和电极端子，所述电极体是通过在层压正电极板和负电极板的同时、将分隔物夹在所述正电极板和所述负电极板之间而制成的，所述正电极板和所述负电极板是通过在集流体箔上形成活性材料层而制成的，所述电池壳具有形成有开口的壳体，和覆盖所述壳体的所述开口的密封构件，所述电池壳将所述电极体安置在所述电池壳的内部，所述电极端子组装至所述密封构件并且具有连接端和显露端，所述连接端与所述电池壳的内侧上的所述电极体连接，而所述显露端显露在所述电池壳的外部，其中，所述正电极板和所述负电极板分别包括充放电部和突出部分，所述充放电部为所述活性材料层形成所在的部分，且所述充放电部由于所述电极体中的层压而通过所述正电极板、所述负电极板和所述分隔物叠加在彼此上，所述突出部分为所述活性材料层未形成在其上、因而令所述集流体箔显露的部分，所述突出部分从所述充放电部的端部的部分处突出，所述电极体包括层压部和电极片，所述层压部是通过将所述正电极板和所述负电极板的所述充放电部与所述分隔物层压在一起而制成的，所述电极片是通过仅对处在从所述层压部突出的状态中的所述正极板或者所述负极板的所述突出部分进行捆绑而构成的，所述电极片与所述电极端子的所述连接端连接，所述电极体被安置在所述电池壳中，以使得所述电极片突出所在的所述电极体的侧表面指向所述密封构件。该二次电池的制造方法包括：制造所述电极体，借此通过在层压所述正电极板、负电极板和所述分隔物的同时、允许所述电极片从所述层压部的侧表面突出而制成所述电极体；通过组装具有绝缘性能的绝缘构件、所述电极体、所述密封构件和所述电极端子，制造和组装所述绝缘构件、所述电极体、所述密封构件和所述电极端子的组件，所述绝缘构件具有设置在所述绝缘构件的一端上的第一倾斜部分和第二倾斜部分，从而所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分面向彼此，所述绝缘构件还具有设置在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的间隙，因而在位于面向彼此的侧上的所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的表面上形成倾斜表面，所述倾斜表面随着所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分延伸至尖侧而在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分彼此分离的方向上倾斜；以及将所述组件的电极体插入到所述壳体内部。当执行所述组装时，通过使用所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜表面从外侧在层压方向上夹入所述电极片，和通过使所述电极片穿过所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的所述间隙，在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的尖侧指向所述层压部的状态下，在与所述电极端子的连接端相连的电极片的连接处与所述层压部之间的位置处将所述绝缘构件组装至所述电极片，从而允许所述连接处突出至所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的对侧上的另一端。当执行所述组装时，所述电极端子组装至所述密封构件，以使得所述显露端突出在所述电池壳的外侧上的密封构件的外表面上，并且所述绝缘构件在所述层压方向上同时夹在所述电极片的两个外侧表面与所述电池壳的内侧上的所述密封构件的内表面之间，从而构成所述组件，所述外侧表面夹在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分的倾斜表面之间。当执行所述组装时，所述电极端子的所述连接端与所述电极片的所述连接处连接。当将所述电极体插入所述壳体的内部时，通过在将所述密封构件的所述外表面朝所述壳体内部施压的同时、令所述电极片突出所在的侧表面的对侧上的所述电极体的侧表面指向所述壳体的所述开口，将所述电极体插入所述壳体的内部。
在本发明的二次电池的制造方法中，在插入步骤中施加到所述密封构件的外表面的挤压负荷通过所述绝缘构件施加到所述电极片。施加有挤压负荷的所述电极片的部分是夹在所述绝缘构件的所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分之间的部分。换句话说，所述电极片的夹在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分之间的部分，在所述电极片的所述部分随着该部分从所述层压部延伸而在所述压层方向上变窄的方向上，沿着所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜表面倾斜。在所述电极片的与所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜表面接触的所述部分中，不显露所述电极板的端部等。所述电极片与所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜表面接触的所述部分能够在构成所述部分的所述多个突出部分的厚度方向上从所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的倾斜表面接收与所述倾斜表面的倾斜成比例的挤压负荷。由于所述电极片与所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的倾斜表面接触的所述部分是通过层压所述多个突出部分而构成的，所以所述电极片的所述部分具有抵抗在所述突出部分的厚度方向上的挤压的高的强度。因此，采用本发明的二次电池制造方法，有可能防止在所述电极体中的所述电极板和所述分隔物被损坏。
在前述二次电池的制造方法中，对于绝缘构件，优选的是使用绝缘构件，其中，所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的倾斜表面相对于所述组件的所述层压方向的倾斜角在等于或大于30°但不超过60°的范围内。当所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜角太小或太大的时候，在所述插入步骤中施加大所述电极片的负荷可能导致电极片的损坏等。
在前述二次电池的制造方法中，当执行所述组装的时候，可能在所述端子连接步骤之前组装所述绝缘构件。通过组装所述绝缘构件，在所述端子连接步骤中与所述电极端子相连的电极片的连接处聚集在厚度方向。换句话说，在所述端子连接步骤中与所述电极端子连接的连接处，形成在相比被夹在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分之间的所述电极片的部分而言在突出方向上的所述电极片的尖侧。此外，所述电极片夹在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分之间，并且，因此限制构成所述电极片的所述突出部分的移动。此外，减轻在连接的时候对所述电极片的张力。因此，可以在防止电极片的突出部分被损坏的同时有效进行组装。
根据本发明的一方面的二次电池包括：电极体，其是通过在层压正极板和负极板层压的同时、将分隔物夹在所述正电极板与所述负电极板之间而制成的，所述正电极板和所述负电极板是通过在集流体箔上形成活性材料层而制成的；电池壳，其具有形成有开口的壳体，和覆盖所述壳体的所述开口的密封构件，所述电池壳将所述电极体安置在所述电池壳的内部；以及电极端子，其组装至所述密封构件，并且具有连接端和显露端，所述连接端与所述电池壳的内侧上的所述电极体连接，而所述显露端显露在所述电池壳的外部。所述正电极板和所述负电极板分别包括充放电部和突出部分，所述充放电部为所述活性材料层形成所在的部分，且所述充放电部由于所述电极体中的层压而通过所述正电极板、所述负电极板和所述分隔物叠加在彼此上，所述突出部分为所述活性材料层未形成在其上、因而令所述集流体箔显露的部分，所述突出部分从所述充放电部的端部的部分处突出。所述电极体包括层压部和电极片，所述层压部是通过将所述正电极板和所述负电极板的所述充放电部与所述隔板层压在一起而制成的，所述电极片是通过仅对处在从所述层压部突出的状态中的所述正极板或者所述负极板的所述突出部分进行捆绑而构成的，所述电极片与所述电极端子的所述连接端连接，所述电极体被安置在所述电池壳中，以使得所述电极片突出所在的所述电极体的侧表面指向所述密封构件。在所述二次电池中，设置有具有绝缘性能的绝缘构件，所述绝缘构件包括在所述绝缘构件的一端上的第一倾斜部分和第二倾斜部分，从而所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分通过设在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的间隙彼此面对。在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分中，在彼此面对的侧上的所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分上形成有倾斜表面，所述倾斜表面随着所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分朝尖侧延伸而在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分彼此分离的方向上倾斜。所述电极片包括在与所述电极端子的所述连接端连接的连接处与所述层压部之间的电极片倾斜部分，所述电极片倾斜部分随着在层压方向上的所述突出部分的两个外侧表面离开所述层压部而在所述两个外侧表面变得彼此靠近的方向上倾斜。在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的尖侧指向所述层压部的状态下，通过使用所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜表面在层压方向上夹入所述电极片的两个外侧表面，和通过将所述电极片穿过所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的所述间隙，所述绝缘构件允许所述连接处朝所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的对侧上的另一端突出，并且进一步地，所述绝缘构件在所述层压方向上被夹在所述电极片倾斜部分的两个外侧表面与所述密封构件之间。
在本发明的二次电池中，当将所述电极体插入所述壳体内部的时候，施加到所述密封构件的外侧表面的挤压负荷施加到所述密封构件的所述电极片倾斜部分。在所述挤压负荷所施加的在层压方向上的所述电极片倾斜部分的两外侧表面上，不会显露所述电极板的端部等。所述电极片倾斜部分能够接收在构成所述电极片倾斜部分的所述多个突出部分的厚度方向上的、来自所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分接收的所述倾斜表面的倾斜度成比例的挤压负荷。由于所述电极片倾斜部分是通过层压所述多个突出部分而构成的，所述所述电极片的所述部分具有抵抗在所述突出部分的厚度方向上的挤压的高的强度。因此，采用本发明的二次电池，有可能防止在所述电极体中的所述电极板和所述分隔物被损坏。
在前述二次电池中，在所述绝缘构件中，所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的倾斜表面相对于所述层压方向的倾斜角度在等于或大于30°、但不超过60°的范围内。当所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜表面的所述倾斜角太小或太大的时候，在插入所述电极体时施加到所述电极片的负荷可能导致所述电极片的损坏等。
根据本发明的各方面，提供了二次电池的制造方法和二次电池，通过本发明，防止在电极体中的电极板和分隔物的损坏。
附图说明
下面参照附图的描述有助于更好地理解本发明的示例性实施例的特征、优势，以及技术和工业意义。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
图1是本发明的电池的前视图；
图2是沿着电池的正电极端子位置的截面图；
图3是说明了构成电极体的负电极板、正电极板和隔离物的示意图；
图4是绝缘构件的透视图；
图5是展示了在组装绝缘构件之前的电极体的示意图；
图6是说明了根据实施例的绝缘构件组装步骤的示意图；
图7是说明了根据实施例的组件构造步骤的示意图；
图8是说明了根据实施例的端子连接步骤的示意图；
图9是说明了根据实施例的插入步骤的示意图；
图10是说明了组装步骤的改变的例子的示意图；
图11是说明了在端子连接步骤之后执行绝缘构件组装步骤的情况下的改变的例子的示意图；
图12是说明了绝缘构件的改变的例子的示意图；
图13是说明了绕组型式的电极体的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图解释说明本发明的优选实施例。在本实施例中，本发明应用于具有层压型式的电极体的锂离子二次电池。
图1和2为本发明的电池100的截面图。图2为沿着图1的X-X位置的截面图。图1为沿着图2的Y-Y位置的截面图。如图1所示，电池100是锂离子二次电池，它是通过将电极体110和电解溶液101安置在电池壳102的内部而制成的。电解溶液101由溶解有锂盐的有机溶剂制成。电池壳102包括壳体103和密封构件104。密封构件104包括用作绝缘构件的垫圈105。
图3为展示了构成电极体110的正电极板120、负电极130板和隔离物140的示意图。如图3所示，正电极板120是通过使用正电极材料，如正电极活性材料，和粘合剂，在正电极集流体箔121的两表面上形成正电极活性材料层122而制成的。正电极板120还具有从形成有正电极材料层122的部分向上突出的正电极突出部分123。正电极活性材料层122没有形成在正电极突出部分123中。在正电极突出部分123中，由于没有形成正电极活性材料层122，因此显露出正电极集流体箔121。
负电极板130是通过使用负电极材料，如负电极活性材料，和粘合剂，在负电极集流体箔131的两表面上形成负电极活性材料层132而制成的。负电极板130还具有从形成有负电极材料层132的部分向上突出的负电极突出部分133。负电极活性材料层132没有形成在负电极突出部分133中。在负电极突出部分133中，由于没有形成负电极活性材料层132，因此显露出负电极集流体箔131。
活性材料同时包含在正电极板120中形成有正电极活性材料层122的部分，和在负电极板130中形成有负电极活性材料层132的部分。因此，在正电极板120中形成有正电极活性材料层122的部分，和在负电极板130中形成有负电极活性材料层132的部分作为充放电部，其用于电池100中的充电和放电。分隔物140是薄片状多孔构件。
接着，根据图1和图2所示的实施例的电极体110是通过将多个正电极板120、负电极板130和隔离物140层压而制成的。具体地，电极体110是层压型式的电极体，其是通过在层压多个正电极板120和负电极板130的同时、将分隔物140夹在正电极板120和负电极板130之间而制成的。此外，如图3所示，电极体110中的正电极板120和负电极板130层压为使得形成有正电极活性材料层122和负电极活性材料层132的充放电部叠加在彼此上。
因此，电极体110具有层压部111，在该层压部111中，形成有正电极活性材料层122和负电极活性材料层132的正电极板120和负电极板130的充放电部分别通过分隔物140彼此叠加。层压部111是这样的部分：当对电池100进行充电和放电时，通过分离物140的孔中保持的电解溶液101而传递锂离子的部分，其是正电极板120与负电极板130之间的多孔构件。
在本实施例中，在电极体110的层压部111的外部表面外，除了在层压方向上的端表面外的表面被认为是层压部111的侧表面。在图1和图2中，在层压部111的侧表面外，在上面的侧表面显示为上表面112，在下面的侧表面显示为下表面113。此外，包括上表面112和下表面113的层压部111的侧表面都由层压在电极体110中的正电极板120、负电极板130和隔离物的端部构成。
如图1所示，在电极体110中，多个正电极突出部分123和负电极突出部分133从层压部111的上表面向上突出。从层压部111突出的多个正电极突出部分123被捆绑在一起，从而构成正电极片150。从层压部111突出的负电极突出部分133也被捆绑在一起，从而构成负电极片160。
如图2所示，靠近正电极片150的突出尖端的正电极片150的连接处151与正电极端子125的连接端126连接。如图2所示，在括号中，靠近负电极片160的突出尖端还与负电极端子135的连接端136连接。
在正电极端子125中，在与正电极片150连接的连接端126的相对侧上的显露端127通过垫圈105显露在电池壳102的外部。并且，在负电极端子135中，在与负电极片160连接的连接端136的相对侧上的显露端137通过垫圈105显露在电池壳102的外部。接着，电池100通过正电极端子125和负电极端子135在电极体110的层压部111中充电和放电。
还如图2所示，本实施例的正电极片150具有位于连接处151和层压部111之间的正电极片倾斜部分152。该正电极片倾斜部分152是随着在层压方向上的多个正电极突出部分123的两外侧表面从层压部111延伸而倾斜变窄的部分。如图2所示，在括号中，负电极片160还具有位于连接处151和层压部111之间的负电极片倾斜部分162。该负电极片倾斜部分162是随着负电极突出部分133的两外侧表面从层压部111延伸而倾斜变窄的部分。
此外，如图1和图2所示，本实施例的电池100具有绝缘构件170，正电极片150和负电极片160分别组装到该绝缘构件170上。本实施例的绝缘构件170是由绝缘材料聚丙烯（PP）构成的。图4展示了绝缘构件170的透视图。
如图4所示，绝缘构件170具有彼此面对的倾斜部分171、173。如图4所示，倾斜部分171和倾斜部分173形成为从背侧上的链接部分175突出到正面。在倾斜部分171和倾斜部分173之间设有间隙A。间隙A比层压方向上的电极体110的层压部111的厚度更窄。
如图4所示，在倾斜部分171中，在面对倾斜部分173的一侧的表面上形成有倾斜表面172。该倾斜表面172倾斜为使得其朝着更低侧远离倾斜部分173，该更低侧为倾斜部分171的尖侧。
在倾斜部分173中，在面对倾斜部分171的一侧的表面上形成有倾斜表面174。该倾斜表面174倾斜为使得其朝着更低侧远离倾斜部分171，该更低侧是倾斜部分173的尖侧。换句话说，倾斜表面172、174是分别随着它们朝着倾斜部分171、173的尖侧延伸而彼此倾斜分离的表面。
此外，绝缘构件170具有从图4中的左侧上的倾斜部分173向上延伸的连接部分176。在连接部分176的上表面形成有端表面178。在设在绝缘构件170的一端上的倾斜部分171、173的相对侧，端表面178是形成在绝缘构件170的另一端上的表面。
在连接部分176中，形成有通孔177，其在厚度方向上穿过连接部分176。绝缘构件170的通孔177形成在当绝缘构件170组装到正电极片150上时与正电极片150的连接处151相对应的位置。绝缘构件170的通孔177还形成在当绝缘构件170组装到负电极片160上时与负电极片160的连接处161相对应的位置。
如图2所示，上述绝缘构件170以倾斜部分171、173处在朝下的状态组装到正电极片150和负电极片160上。具体地，绝缘构件170以倾斜部分171、173处在朝着电极体110的层压部111的状态分别组装到正电极片150和负电极片160。
在绝缘构件170中，倾斜部分171的倾斜表面172和倾斜部分173的倾斜表面174从两外侧表面分别夹着正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162。因此，倾斜表面172、174分别与正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162的外侧表面接触。
在绝缘构件170中，正电极片150穿过位于倾斜部分171和倾斜部分173之间的间隙A。接着，绝缘构件170允许正电极片150的连接处151朝着位于倾斜部分171、173的相对侧上的另一端中的端表面178突出。在负电极片160侧，负电极片160穿过位于倾斜部分171和倾斜部分173之间的间隙A，从而允许连接处161朝着位于倾斜部分171、173的相对侧上的另一端中的端表面178突出。
在本实施例的绝缘构件170中，端表面178与密封构件104的下表面接触，该下表面为密封构件104的内表面。同时，如上所述，在端表面的相对侧上的倾斜表面172、174分别与正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162的两倾斜的外侧表面接触。因此，绝缘构件170夹在正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162的两外侧表面和密封构件104之间。由于绝缘构件170具有绝缘特性，可以确保电池壳102和电极体110之间的绝缘。
图2还展示了倾斜部分171、173的倾斜表面172、174相对电极体110的层压方向的角度q。在本实施例的绝缘构件170中，倾斜表面172、174形成为使得角度q落入等于或大于30°、但不超过60°的范围内。下面将详细说明。
接下来，将阐述根据本实施例的用于电池100的制造方法。根据这一实施例的用于电池100的制造步骤描述为以下：1、电极体制造步骤；2、组装步骤；以及3、插入步骤。
首先，在“1、电极体制造步骤”中，电极体110是通过正电极板120、负电极板130和绝缘物140的平坦层压而制造的。如图3所示，在本步骤使用的正电极板120中，已经形成正电极活性材料层122和正电极突出部分123。并且，如图3所示，使用的负电极板130中，已经形成负电极活性材料层132和负电极突出部分133。在该步骤中，执行电极体110的层压使得充放电部层压在电极体110的层压部111。在该充放电部，分别形成正电极板120和负电极板130的正电极活性材料层122和负电极活性材料层132。
在该步骤中使用的每个正电极板120具有形成在图3所示位置的正电极突出部分123。每个使用的负电极板130具有形成在图3所示位置的负电极突出部分133。换句话说，如图3所示，形成有正电极板120的正电极突出部分123的位置，和形成有负电极板130的负电极突出部分133的位置彼此不同。通过该步骤中的层压，正电极板120的正电极突出部分123和负电极板130的负电极突出部分133都从层压部111的上表面突出。
因此，由于该步骤中的层压，因此，当从层压方向上看去时，所有正电极板120的正电极突出部分123都从层压部111的上表面112中的相同位置突出。从层压部111突出的多个正电极突出部分123形成正电极片150。并且，在负电极板130中，当从层压方向上看去时，负电极突出部分133从层压部11的上表面112中的相同位置突出。因此，在负电极板130中，从层压部111突出的多个负电极突出部分133还形成负电极片160。
接着，执行“2、组装步骤”。在该步骤中，组装密封构件104、电极体110、正电极端子125、负电极端子135和绝缘构件170，从而制造它们的组件。
根据本实施例的组装步骤，该组装按照以下程序制造：2-1、绝缘构件组装步骤；2-2、组装构造步骤；以及2-3、端子连接步骤。
以下按照上述顺序说明本实施例的“2、组装步骤”。首先，在“2-1、绝缘构造组装步骤”，该绝缘构件170组装到电极体110上。图5为在组装绝缘构件170之间的电极体110的侧视图。换句话说，图5所示的电极体110在电极体制造步骤中制造，在该电极体制造步骤中层压正电极板120、负电极板130和隔离物140。
在图5中，在电极体110中，正电极片150和负电极片160所突出的上表面112面向上。所示的绝缘构件170位于电极体110的上方。图5所示的绝缘构件170将具有倾斜部分171、173的端部的尖侧对准电极体110。
在绝缘构件组装步骤中，通过从图5所示的状态向下移动绝缘构件170，该绝缘构件170被分别组装到正电极片150和负电极片160上。除了向下移动该绝缘构件170，还可能向上移动电极体110。可选地，绝缘构件170和电极体110可能朝着彼此移动。图6展示了组装了绝缘构件170的电极体110。
如图6所示，绝缘构件170以倾斜部分171、173的尖侧面向电极体110的层压部111的状态组装到正电极片150和负电极片160上。具体地，关于正电极片150，组装绝缘构件170使得倾斜部分171和倾斜部分173夹着靠近从层压部11突出的正电极片150的底部的位置。换句话说，夹在绝缘构件170的倾斜部分171、173之间的正电极板150的位置是连接正电极端子125的连接处151和层压部111之间的位置。
此外，通过使用倾斜部171的倾斜表面172和倾斜部173的倾斜表面174，将绝缘构件170在层压方向上从外侧夹住正电极片150。随着正电极片150夹在倾斜部分171、173之间，正电极片倾斜部分152形成在正电极片150中，其变形为沿着倾斜表面172、174的形状。
在正电极片倾斜部分152中，构成正电极片150的每个正电极突出部123在以使得在随着它们从层压部111延伸而变得更靠近彼此的方向上被挤压。换句话说，通过形成正电极片倾斜部分152，正电极片150的每个正电极突出部分123随着它们从层压部111延伸而在层压方向上朝着内侧被捆绑。因此，在层压方向上的正电极片倾斜部分152的两外侧表面倾斜为使得随着它们从层压部111延伸而变得更窄。
此外，绝缘构件170组装为允许正电极片150穿过位于倾斜部分171和倾斜部分173之间的间隙A。因此，正电极片150的连接处151从倾斜部分171、173朝着端表面178突出，该端表面178为倾斜部分171、173的相对侧上的端。
类似于正电极片150，绝缘构件170还组装到负电极片160上。换句话说，在负电极片160的连接处161和层压部111之间的位置，绝缘构件170在层压方向上从外侧以倾斜部分171、173的尖侧面向层压部111而夹在倾斜部分171、173的倾斜表面172、175之间。因此，在负电极片160中，形成负电极片倾斜部分162，其变形为沿着倾斜表面172、174的形状。绝缘构件170组装到负电极片160上，使得负电极片160穿过位于倾斜部分171、173之间的间隙A，并且连接处161朝着端表面178突出，该端表面178是倾斜部分171、173的相对侧上的端。
正电极片150的连接处151在突出方向上相比随着密封构件170的组装而形成的正电极片倾斜部分152更靠近尖侧。负电极片160的连接处161还在突出方向上相比随着密封构件170的组装而形成的负电极片倾斜部分162更靠近尖侧。因此，正电极片150和负电极片160的连接处151、161在层压方向上的厚度小于层压部111的厚度。这是因为，如前面所述，位于倾斜部分171、173之间的间隙A比层压部111的厚度更窄。
接着，在组装步骤中，执行“2-2、组件构成步骤”。在本实施例的组件构成步骤中，组装了绝缘构件170的电极体110，和组装了正电极端子125和负电极端子135的密封构件104彼此组装。换句话说，在本实施例中，正电极端子125和负电极端子135预先组装到密封构件104上，如图7所示。
如图7所示，正电极端子125组装到密封构件104上，使得连接端126向下突出，并且，显露端127向上突出。作为在下侧的密封构件104的表面的下表面，其为在电池壳102的内侧的表面。作为在上侧的密封构件104的表面的上表面，其为在电池壳102的外侧的表面。换句话说，正电极端子125组装到密封件104上，使得连接端126向密封构件104的内表面侧突出，并且显露端127向密封构件104的外表面侧突出。
类似于正电极端子125，负电极端子135也组装到密封构件104上，使得连接端136向密封构件104的内表面侧突出，并且，显露端137向密封构件的外表面侧突出。垫圈105分别组装在正电极端子125和负电极端子135与密封构件104之间。
以图7中的箭头所示的方向移动组装了正电极端子125和负电极端子135的密封构件104，并将该密封构件104组装到电极体110上。具体地，执行该组装，使得正电极端子125的连接端126和正电极片150的连接处151，与负电极端子135的连接端136和负电极片160的连接处161叠加在彼此上。此外，执行该组装，使得在密封构件104的内表面侧上的小表面与绝缘构件170的端表面178接触。图8展示了上述组装之后的状态。
如图8所示，由于执行组装使得密封构件104的下表面与密封构件170的端表面178接触，因此，该密封构件170夹在密封构件104和正电极片倾斜部分152之后，或者在密封构件104和负电极片倾斜部分162之间。这是因为，如前所述，通过使用倾斜部分171、173的倾斜表面，绝缘构件170在层压方向上夹着正电极片倾斜部分152或负电极片倾斜部分162的两外侧表面。通过这种方式，构成该组件190，其中，组装了密封构件104、电极体110、绝缘构件170、正电极端子125和负电极端子135。密封构件170的端表面178可能连接入到密封构件104的下表面。
接着，在组装步骤中，以图8所示状态执行“2-3、端子连接步骤”。在本实施例中，通过电阻焊接执行端子连接步骤。具体地，如图8所示，通过从层压方向上的两侧焊接夹具180、181，夹入叠加在彼此上的正电极端子125的连接端126和正电极片159的连接处151。
在将它们夹入的同时，在正电极端子125的侧上的焊接夹具181穿过绝缘构件170的通孔177，并因此能够与正电极端子125的连接端126连接。并且，在夹入状态下，在焊接夹具180、181之间导入电，从而将正电极端子125的连接端126和正电极片150的连接处151彼此连接。
类似地，在负电极端子135侧，连接端136和负电极片160的连接处161从层压方向的两侧被夹在在焊接夹具180、181之间，并且在焊接夹具180、181之间导入电。因此，负电极端子135的连接端136和负电极片160的连接处彼此连接。该步骤不仅通过电阻焊接，还可以通过超声波焊接执行。
接着，执行“3、插入步骤”。在该步骤中，在组装了密封构件104、电极体110、绝缘构件170、正电极端子125和负电极端子135的组件190中，电极体110插入壳体103的内部。图9解释了该步骤。
如图9所示，组件190布置为使得电极体110的下表面113面向壳体103的开口。接着，在图9所示的状态中，朝着壳体103的内部挤压在密封构件104的外表面侧上的上表面。换句话说，施加至密封构件104的上表面的负荷指向向下，如图9所示。该挤压使得组件190的电极体110能够从下表面113插入壳体103。在该插入步骤，由在密封构件1004上的密封构件104的下表面施加负荷直到壳体103的开口106封闭。
在本实施例中，可以执行插入步骤而不损坏电极体110。这是因为，在本实施例的电极体110中，正电极片150的正电极片倾斜部分152和负电极片160的负电极片倾斜部分162能够接收施加到密封构件104的上表面的负荷。
换句话说，通过与密封构件104的下表面接触的绝缘构件170，施加到密封构件104的上表面的挤压负荷施加到电极体110。从密封构件104到绝缘构件170的端表面178上的挤压也指向向下，如图9所示。因此，由于由绝缘构件170的端表面178接收的挤压负荷，绝缘构件170通过使用倾斜部分171、173的倾斜表面172、174向下挤压正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162，如图9所示。因此，本实施例的电极体110中的正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162能够接收在插入步骤中的挤压负荷。
因此可能将相比施加到层压部111的上表面的挤压负荷更大的挤压负荷施加到正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162。在本实施例中，即使大的挤压负荷被施加到正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162上，也可以抑制正电极板120和负电极板130的弯曲或损坏。
如前所述，作为层压部111的侧表面的上表面112由正电极板120、负电极板130和分隔物构成。正电极板120、负电极板130和分隔物140都具有薄箔形状。因此，当力施加到层压部111的上表面112的时候，在构成上表面112的正电极板120、负电极板130和分隔物140的端部中很可能发生弯曲、破损等损坏。
在另一方面，在本实施例中，正电极板120、负电极板130和分隔物140的端部没有显露在从倾斜部171、173的倾斜表面172、174接收挤压负荷的正电极片倾斜部152和负电极片倾斜部162中。因此，正电极片倾斜部152和负电极片倾斜部162能够在接收大的挤压负荷的同时抑制正电极板120和负电极板130的损坏。
此外，还通过正电极片倾斜部分162，在构成正电极片倾斜部分152的多个正电极突出部分123的厚度方向上，接收由倾斜部分171、173的倾斜表面172、174施加的与倾斜表面172、174的倾斜成比例的向下的挤压负荷。此外，通过负电极片倾斜部分162，在构成负电极片倾斜部分162的多个负电极突出部分133上，接收由倾斜部分171、173的倾斜表面172、174施加的与倾斜表面172、174的倾斜成比例的向下的挤压负荷。
倾斜部分171、173的倾斜表面172、174随着倾斜表面172、174朝着倾斜部分171、173的下方尖端延伸而在彼此分离的方向上倾斜，如图9所示。并且，正电极片倾斜部152和负电极片倾斜部162在与层压部111分离的正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162的上侧部分在层压方向上变窄的方向上倾斜，如图9所示。这是因为，倾斜部分171、173的倾斜表面172、174、在正电极片倾斜部152中的正电极突出部分123，和在负电极片倾斜部分162中的负电极突出部分133相对于由绝缘构件170接收的图9所示的向下的挤压而倾斜。
通过层压多个正电极突出部分123而构成的正电极片倾斜部分152具有抵抗在正电极突出部分123的厚度方向上的挤压的高的强度。因此，由倾斜部分171、173的倾斜表面172、174施加的挤压负荷不太可能导致构成正电极片倾斜部分152的正电极突出部分123的弯曲和损坏。
由于还可能通过层压多个负电极突出部分133而构成负电极片倾斜部分162，该负电极片倾斜部分162具有抵抗在负电极突出部分133的厚度方向上的挤压负荷的高的强度。因此，在负电极片倾斜部分162中，由倾斜部分171、173的倾斜表面172、174施加的挤压负荷不太可能导致负电极突出部分133的弯曲和损坏。
因此，在本实施例中，可能执行插入步骤而不损坏构成电极体110的正电极板120、负电极板130和分隔物140。换句话说，组件190是通过在组装步骤中向在电极体制造步骤中制造的电极体110组装绝缘构件170等而制造的。接着，在插入步骤中，组件190的电极体110插入壳体103的内部。因此，可以制造电池100而不会损坏任何构成电极体110的正电极板120、负电极板130和分隔物140。
在插入步骤之后，将电池壳102的壳体103和密封构件104连接在一起。此外，执行将电解溶液101注入到电池壳102中等。可以在插入步骤之间将电解溶液注入到壳体103的内部。可选地，例如，可能在密封构件104中预先设有填充孔，并且可以在壳体103和密封构件104彼此连接后从该填充孔将电解溶液101注入。
此外，如前所述，在本实施例的绝缘构件170中，倾斜表面172、174形成为使得其相对于电极体110的层压方向的角度q在等于或大于30°但不超过60°的范围内。因为，如上所述形成倾斜表面172、174，当绝缘构件170组装到正电极片150或负电极片160的时候，可以抑制正电极片150或负电极片160的损坏。此外，可以在插入步骤中，向电极体110充分施加挤压负荷。
当倾斜表面172、174的角度q过小的时候，在组装绝缘构件170时正电极片150或负电极片160将变形过大。这可能导致构成正电极片150的正电极突出部分123或构成负电极片160的负电极突出部分133的弯曲和损坏。在另一方面，当倾斜表面172、174的角度q过大的时候，在插入步骤中，挤压负荷可能不会充分施加到正电极片倾斜部分152或负电极片倾斜部分。
在本实施例的组装步骤中，如前所述，在端子连接步骤之前执行绝缘构件组装步骤。具体地，在绝缘构件170组装到正电极片150之后，正电极端子125的连接端126和正电极片150的连接处151彼此连接。接着，如图6所示，随着绝缘构件170被组装，正电极片150在层压方向上捆绑在连接处151的位置。
换句话说，随着绝缘构件170被组装，要与正电极端子125连接的连接处151形成在正电极片150中。因此，当执行端子连接步骤，不需要特殊配置在突出方向上捆绑正电极片150的尖侧以形成连接处151。在本实施例中，可以将正电极端子125的连接端126叠加到和连接到正电极片150的连接处151，该连接处151通过组装绝缘构件170形成。
此外，因为绝缘构件170被组装，所以抑制在正电极片150的连接处151中的正电极突出部123的移动。此外，在焊接的同时可以减轻在正电极片150中的张力。因此，可以在有效执行组装步骤的同时防止在正电极片150中的正电极突出部分123的损坏。这还可以应用到负电极端子135和负电极片160。
在前述组装步骤中，绝缘构件组装步骤和组件构成步骤可以分开执行。然而，绝缘构件组装步骤和组件构成步骤可以同时执行。如图10所示，绝缘构件170的端表面178可能预先连接到密封构件104的内表面，接着，组件190可能构造为使得这些绝缘构件分别组装至正电极片150和负电极片160。
还可以在绝缘构件组装步骤之前执行端子连接步骤。因为已经执行了端子连接步骤，所以正电极端子125与图11所示的正电极片150连接。接着，如图11所示，绝缘构件170可能组装在已经与正电极端子125连接的正电极片150的连接处151，和层压部111之间。还正确的情况是，在执行插入步骤而不损坏电极体110的正电极板120、负电极板和分隔物140。在这种情况下，绝缘构件170在连接部分176中不会必须具有通孔177，因为已经完成了端子连接步骤。
通过图4所示的链接部分175链接倾斜部分171和倾斜部分173可以制得本实施例的电池100中使用的绝缘构件170。然而，在图12所示的电池中，在一端分别具有倾斜部分271、281的两个绝缘构件270、280可能作为一对使用。
在电池200中使用的两个绝缘构件270、280中，倾斜表面272、282形成在倾斜部分271、281的表面上，倾斜部分271、281设置在面向彼此的侧上的绝缘构件270、280的一端上，并且，倾斜表面272、282随着它们向尖侧延伸而彼此分离地倾斜。此外，在面向彼此的倾斜部分271、281之间设置间隔A。绝缘构件270还可能由PP等绝缘材料构造。
在绝缘构件270、280中，倾斜部分271、281的倾斜表面272、282在层压方向上与正电极片150的正电极倾斜部分的两外侧表面接触。此外，分别是绝缘构件270、280的倾斜部分271、281其他端的端表面275、285与是密封构件104的内表面的下表面接触。这对于组装到负电极片160侧的绝缘构件270、280也是相同的。因此，绝缘构件270、280夹在正电极片倾斜部152和负电极片倾斜部162的两外侧表面与密封构件104之间。
由于上述电极体制造步骤、组装步骤和插入步骤的程序，还可以制造图12所示的电池200而不损坏电极体110的正电极板120、负电极板130和隔离物140。这是因为在插入步骤中施加至密封构件104的外表面的挤压负荷可能通过绝缘构件270、280施加至电极体110的正电极片倾斜部分152和负电极片倾斜部分162。在组装步骤中，在绝缘构件组装步骤之后执行端子连接步骤的情况下，可能在将焊接夹具分别穿过在绝缘构件270的连接部273中的通孔274，和在绝缘构件280的连接部分283中的通孔284之后执行焊接。
如前所述，电极体110被解释为层压形式的电极体。然而，本发明也适合于图13所示的绕组型式的电极体310。在电极体310结构中，长的正电极板和长的负电极板按纵向绕制的同时在正电极板和负电极板之间夹入隔离物而被层压。在这里使用的电极体310中，在上表面312侧上的层压部311的端部中具有设为正电极板和负电极板的多个突出部分。活性材料层形成在正电极板和负电极板的变成层压部311的部分中。在正电极板和负电极板的突出部分中，没有形成材料层，并因此没有显露出集流体箔。
电极体310具有正电极片350，该正电极片350是通过仅捆绑在从层压部311突出的状态中层压的正电极板的正电极突出部分而构成的。换句话说，在正电极片350中，层压多个正电极突出部分。电极体310具有负电极片360，该负电极片360是通过仅捆绑在从层压部311突出的状态中层压的负电极板的负电极突出部分而构成。换句话说，在负电极片360中，层压多个负电极突出部分。正电极片350和负电极片360都从层压部311的上表面突出。
接着，电极体310可能用于替代在前述电池100、200中的电极体110。这是因为，电极体310的正电极片350和负电极片360以与电极体110的正电极片150和负电极片160相同的方式构成。
因此，对于电极体310，类似于电极体110，它只需要将正电极片350的绝缘构件170、绝缘构件270、280等分别组装到正电极片350和负电极片360上，接着，执行插入步骤以将电极体310的下表面朝着壳体103的开口106插入。可以通过向层压部104的上表面施加挤压负荷执行插入步骤。由于不是必须施加挤压负荷到层压部311的上表面312上，可以抑制在层压部311中的电极板的损坏等。电极体310是平面形绕组形式。然而，本发明还可以应用到绕成圆筒形状的绕组形式的电极体。
如现在为止所详细解释的，本实施例的电池具有分别夹在正电极片和负电极片，与绝缘构件之间的绝缘构件。在插入步骤中，可以将来自绝缘构件的挤压负荷施加到正电极片的正电极片倾斜部分和负电极片的负电极片倾斜部分上。因此，可以执行插入步骤而无需在电极体的层压部的侧表面、由电极板的端部构成的侧表面等上施加挤压负荷。因此，可实现二次电池的制造方法和该二次电池，其可以防止在电池体中的电极板和分隔物的损坏。
本实施例的模型只是例子，不会限制本发明。因此，自然可以对本发明做出各种改进和变形而不会脱离本发明的主旨。例如，在前面的实施例中所解释的每个电极体具有从层压部的其中一个侧表面突出的正极片和负电极片结构。然而，在电极体中，只需要至少要么正电极片或者要么负电极片从层压部的侧表面突出。这是因为，通过将绝缘构件组装到从层压部的侧表面突出的电极片上，可以执行插入步骤而无会将挤压负荷施加到电极体的侧表面。
此外，例如，绝缘构件170的端表面178可能与正电极端子125或负电极端子135而不是密封构件104接触。这意味着绝缘构件170可能通过另一构件夹在密封构件104和正电极片倾斜部分152或负电极片倾斜部分162之间。这是因为在插入步骤中，挤压负荷可以施加到绝缘构件170，并且在插入步骤中，挤压负荷可以通过密封构件170施加到电极体110的正电极片倾斜部分152或负电极倾斜部分162。对于绝缘构件270、280这也是正确的。此外，对电极体310中使用的电池这也是正确的。
此外，绝缘构件170、270、280只需要确保在密封构件104和电极体之间的绝缘，并且，绝缘构件当然不限于PP。换句话说，绝缘构件170、270、280可能构成为只有倾斜端部的倾斜表面由绝缘材料制成。此外，本发明可以应用到，例如，镍氢电池等，而不是锂离子二次电池。
Claims (5)
1.一种二次电池的制造方法，其中，该二次电池包括电极体、电池壳和电极端子，所述电极体是通过在层压正电极板和负电极板的同时、将分隔物夹在所述正电极板和所述负电极板之间而制成的，所述正电极板和所述负电极板是通过在集流体箔上形成活性材料层而制成的，所述电池壳具有形成有开口的壳体，和覆盖所述壳体的所述开口的密封构件，所述电池壳将所述电极体安置在所述电池壳的内部，所述电极端子组装至所述密封构件并且具有连接端和显露端，所述连接端与所述电池壳的内侧上的所述电极体连接，而所述显露端显露在所述电池壳的外部，其中，所述正电极板和所述负电极板分别包括充放电部和突出部分，所述充放电部为所述活性材料层形成所在的部分，且所述充放电部由于所述电极体中的层压而通过所述正电极板、所述负电极板和所述分隔物叠加在彼此上，所述突出部分为所述活性材料层未形成在其上、因而令所述集流体箔显露的部分，所述突出部分从所述充放电部的端部的部分处突出，所述电极体包括层压部和电极片，所述层压部是通过将所述正电极板和所述负电极板的所述充放电部与所述分隔物层压在一起而制成的，所述电极片是通过仅对处在从所述层压部突出的状态中的所述正极板或者所述负极板的所述突出部分进行捆绑而构成的，所述电极片与所述电极端子的所述连接端连接，所述电极体被安置在所述电池壳中，以使得所述电极片突出所在的所述电极体的侧表面指向所述密封构件，所述二次电池的制造方法包括：
制造所述电极体，借此通过在层压所述正电极板、负电极板和所述分隔物的同时、允许所述电极片从所述层压部的侧表面突出而制成所述电极体；
通过组装具有绝缘性能的绝缘构件、所述电极体、所述密封构件和所述电极端子，制造和组装所述绝缘构件、所述电极体、所述密封构件和所述电极端子的组件，所述绝缘构件具有设置在所述绝缘构件的一端上的第一倾斜部分和第二倾斜部分，从而所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分面向彼此，所述绝缘构件还具有设置在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的间隙，因而在位于面向彼此的侧上的所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的表面上形成倾斜表面，所述倾斜表面随着所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分延伸至尖侧而在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分彼此分离的方向上倾斜；以及
将所述组件的电极体插入到所述壳体内部，其中，
当执行所述组装时，通过使用所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜表面从外侧在层压方向上夹入所述电极片，和通过使所述电极片穿过所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的所述间隙，在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的尖侧指向所述层压部的状态下，在与所述电极端子的连接端相连的电极片的连接处与所述层压部之间的位置处将所述绝缘构件组装至所述电极片，从而允许所述连接处突出至所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的对侧上的另一端，
当执行所述组装时，所述电极端子组装至所述密封构件，以使得所述显露端突出在所述电池壳的外侧上的密封构件的外表面上，并且所述绝缘构件在所述层压方向上同时夹在所述电极片的两个外侧表面与所述电池壳的内侧上的所述密封构件的内表面之间，从而构成所述组件，所述外侧表面夹在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分的倾斜表面之间，
当执行所述组装时，所述电极端子的所述连接端与所述电极片的所述连接处连接，并且
当将所述电极体插入所述壳体的内部时，通过在将所述密封构件的所述外表面朝所述壳体内部施压的同时、令所述电极片突出所在的侧表面的对侧上的所述电极体的侧表面指向所述壳体的所述开口，将所述电极体插入所述壳体的内部。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
使用下述绝缘构件作为所述绝缘构件：其中所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的倾斜表面相对于所述组件的所述层压方向的倾斜角在等于或大于30°、但不超过60°的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，
当执行所述组装时，所述绝缘构件在所述电极端子的所述连接端与所述电极片的所述连接处连接之前组装至所述电极片。
4.一种二次电池，包括：
电极体，其是通过在层压正极板和负极板层压的同时、将分隔物夹在所述正电极板与所述负电极板之间而制成的，所述正电极板和所述负电极板是通过在集流体箔上形成活性材料层而制成的；
电池壳，其具有形成有开口的壳体，和覆盖所述壳体的所述开口的密封构件，所述电池壳将所述电极体安置在所述电池壳的内部；以及
电极端子，其组装至所述密封构件，并且具有连接端和显露端，所述连接端与所述电池壳的内侧上的所述电极体连接，而所述显露端显露在所述电池壳的外部，其中，
所述正电极板和所述负电极板分别包括充放电部和突出部分，所述充放电部为所述活性材料层形成所在的部分，且所述充放电部由于所述电极体中的层压而通过所述正电极板、所述负电极板和所述分隔物叠加在彼此上，所述突出部分为所述活性材料层未形成在其上、因而令所述集流体箔显露的部分，所述突出部分从所述充放电部的端部的部分处突出，
所述电极体包括层压部和电极片，所述层压部是通过将所述正电极板和所述负电极板的所述充放电部与所述隔板层压在一起而制成的，所述电极片是通过仅对处在从所述层压部突出的状态中的所述正极板或者所述负极板的所述突出部分进行捆绑而构成的，所述电极片与所述电极端子的所述连接端连接，所述电极体被安置在所述电池壳中，以使得所述电极片突出所在的所述电极体的侧表面指向所述密封构件，
设置有具有绝缘性能的绝缘构件，所述绝缘构件包括在所述绝缘构件的一端上的第一倾斜部分和第二倾斜部分，从而所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分彼此面对、在所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间设有间隙，并且，在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分中，在彼此面对的侧上的所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分上形成有倾斜表面，所述倾斜表面随着所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分朝尖侧延伸而在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分彼此分离的方向上倾斜，
所述电极片包括在与所述电极端子的所述连接端连接的连接处与所述层压部之间的电极片倾斜部分，所述电极片倾斜部分随着在层压方向上的所述突出部分的两个外侧表面离开所述层压部而在所述两个外侧表面变得彼此靠近的方向上倾斜，并且
在所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的尖侧指向所述层压部的状态下，通过使用所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的所述倾斜表面在层压方向上夹入所述电极片倾斜部分的两个外侧表面，和通过将所述电极片穿过所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分之间的所述间隙，所述绝缘构件允许所述连接处朝所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的对侧上的另一端突出，并且进一步地，所述显露端突出在所述电池壳的外侧上的所述密封构件的外表面上，并且所述绝缘构件在所述层压方向上被夹在所述电极片倾斜部分的两个外侧表面与所述电池壳的内侧上的所述密封构件的内表面之间。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，
在所述绝缘构件中，所述第一倾斜部分和所述第二倾斜部分的倾斜表面相对于所述层压方向的倾斜角在等于或大于30°、但不超过60°的范围内。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014248667A JP6191588B2 (ja) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | 二次電池の製造方法 |
| JP2014-248667 | 2014-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105702999A CN105702999A (zh) | 2016-06-22 |
| CN105702999B true CN105702999B (zh) | 2019-02-12 |
Family
ID=55974833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510904535.6A Active CN105702999B (zh) | 2014-12-09 | 2015-12-09 | 二次电池的制造方法和二次电池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10205188B2 (zh) |
| JP (1) | JP6191588B2 (zh) |
| KR (1) | KR101808923B1 (zh) |
| CN (1) | CN105702999B (zh) |
| DE (1) | DE102015121294A1 (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6935798B2 (ja) * | 2016-07-29 | 2021-09-15 | 三洋電機株式会社 | 二次電池の製造方法 |
| JP6460414B2 (ja) | 2016-09-12 | 2019-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
| US11437652B2 (en) * | 2016-09-30 | 2022-09-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing square secondary battery |
| JP6620943B2 (ja) | 2016-10-25 | 2019-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 積層型電極体の製造方法 |
| PL3514876T3 (pl) * | 2016-11-02 | 2024-07-08 | Lg Energy Solution, Ltd. | Zespół elektrodowy i sposób jego wytwarzania |
| JP6593304B2 (ja) | 2016-11-07 | 2019-10-23 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電デバイスおよび蓄電デバイスの製造方法 |
| KR102145493B1 (ko) * | 2017-11-14 | 2020-08-18 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 그 제조방법 |
| KR102596537B1 (ko) * | 2018-03-07 | 2023-10-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
| CN109461974A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-12 | 中山市众旺德新能源科技有限公司 | 一种叠片扣式电池及其生产工艺 |
| WO2020149019A1 (ja) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 二次電池 |
| CN111755657B (zh) * | 2019-03-29 | 2022-02-15 | 宁德新能源科技有限公司 | 电极组件 |
| CN110890594A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-17 | 广东亿鑫丰智能装备股份有限公司 | 一种新型电芯及电池和电池的制造工艺 |
| JP7417840B2 (ja) * | 2020-01-15 | 2024-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
| CN212587691U (zh) * | 2020-05-18 | 2021-02-23 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电芯组件、电池、电池包及汽车 |
| CN114420962A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-29 | 重庆长安工业(集团)有限责任公司 | 一种化学储备电池反应堆的定位装配装置 |
| KR20240114210A (ko) * | 2023-01-16 | 2024-07-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 초음파 용접장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000323106A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Toyota Motor Corp | 密閉型電池 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100380710C (zh) * | 1999-03-26 | 2008-04-09 | 松下电器产业株式会社 | 叠合片封装型电池 |
| DE60005844T2 (de) * | 1999-03-26 | 2004-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Laminat-hülsen-typ-batterie |
| JP4020544B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2007-12-12 | 三洋電機株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| JP4124972B2 (ja) * | 2001-02-23 | 2008-07-23 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 積層型リチウムイオン電池 |
| WO2006098115A1 (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの製造方法及び積層成形体 |
| JP4862277B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2012-01-25 | 三菱自動車工業株式会社 | 電池 |
| CN101405894B (zh) * | 2006-03-13 | 2011-07-06 | 日本电气株式会社 | 具有外膜罩的电子装置 |
| JP2009087613A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 角型電池 |
| JP2009110751A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Panasonic Corp | 二次電池 |
| JP5252937B2 (ja) * | 2008-01-31 | 2013-07-31 | 三洋電機株式会社 | 積層式電池及びその製造方法 |
| JP5197103B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-05-15 | 三洋電機株式会社 | 積層式電池、積層電極体群作製冶具及びその冶具を用いた積層式電池の製造方法 |
| US20090197160A1 (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Stack type battery |
| JP5618515B2 (ja) * | 2009-09-25 | 2014-11-05 | 株式会社東芝 | 電池 |
| JP5331085B2 (ja) | 2010-11-09 | 2013-10-30 | 三菱重工業株式会社 | 電池 |
| JP2013182852A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型電池 |
| JP5811966B2 (ja) | 2012-08-10 | 2015-11-11 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| JP6056254B2 (ja) | 2012-08-13 | 2017-01-11 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| JP2014203514A (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-27 | 三洋電機株式会社 | 電池 |
-
2014
- 2014-12-09 JP JP2014248667A patent/JP6191588B2/ja active Active
-
2015
- 2015-12-07 US US14/960,810 patent/US10205188B2/en active Active
- 2015-12-08 KR KR1020150173755A patent/KR101808923B1/ko active Active
- 2015-12-08 DE DE102015121294.3A patent/DE102015121294A1/de active Pending
- 2015-12-09 CN CN201510904535.6A patent/CN105702999B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000323106A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Toyota Motor Corp | 密閉型電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160070015A (ko) | 2016-06-17 |
| US10205188B2 (en) | 2019-02-12 |
| CN105702999A (zh) | 2016-06-22 |
| KR101808923B1 (ko) | 2017-12-13 |
| JP2016110892A (ja) | 2016-06-20 |
| DE102015121294A1 (de) | 2016-06-09 |
| US20160164133A1 (en) | 2016-06-09 |
| JP6191588B2 (ja) | 2017-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105702999B (zh) | 二次电池的制造方法和二次电池 | |
| JP5484242B2 (ja) | 二次電池及びその製造方法 | |
| CN107342391B (zh) | 电极组件 | |
| JP5176312B2 (ja) | 組電池およびその製造方法 | |
| JP6788821B2 (ja) | 蓄電素子、蓄電装置、及び蓄電素子の製造方法 | |
| KR102568341B1 (ko) | 축전 소자 | |
| US20140030579A1 (en) | Lithium Secondary Battery Having Multi-Directional Lead-Tab Structure | |
| JP7064695B2 (ja) | 密閉型電池、組電池、密閉型電池の製造方法および組電池の製造方法 | |
| JP5333617B2 (ja) | 電極収納セパレータ、蓄電装置及び車両 | |
| US8530068B2 (en) | Square battery and manufacturing method of the same | |
| EP3331083A1 (en) | Method for manufacturing secondary battery and method for manufacturing electrode assembly | |
| KR101675623B1 (ko) | 이차 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP2008004274A (ja) | 蓄電素子 | |
| JP7121899B2 (ja) | 電池および電池の製造方法 | |
| JP5653866B2 (ja) | 角形電池及びその製造方法 | |
| CN113906602A (zh) | 超声波变幅杆、二次电池和二次电池的制造方法 | |
| JP6610989B2 (ja) | 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法 | |
| US20090029244A1 (en) | Battery, and battery manufacturing method | |
| US11462788B2 (en) | Method for manufacturing energy storage device | |
| EP3331082B1 (en) | Method for manufacturing secondary battery and method for manufacturing electrode assembly | |
| KR102779620B1 (ko) | 이차전지 및 이의 제조 방법 | |
| JP3707945B2 (ja) | 筒型電池 | |
| JP2017157576A (ja) | 二次電池 | |
| JP2019061892A (ja) | 蓄電素子 | |
| JP7285817B2 (ja) | 密閉型電池および密閉型電池の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |