电池极耳结构制造技术

电池用的阴极和阳极结构各自包括焊接至基板的一个或多个极耳。制造电池的方法可以包括提供焊接至电池的阴极和阳极各自的基板的极耳。用于阴极或阳极结构的极耳可以由与相应的阴极或阳极的基板相同或相似的材料来提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利涉及二次电池组电池用极耳、二次电池组电池用极耳的组成以及制造和连接二次电池组电池用极耳的方法。
技术介绍
电池具有从供电消费类电子产品如手机、电脑和用具到供电电动和混合动力电动汽车以及给移动火箭发射器提供动力的许多用途。如图1所示，典型的电池组电池1由阴极板102、阳极板104、设置在阴极板和阳极板之间的隔离器106、设置在阴极板和阳极板之间的电解质108以及分别连接至阴极板和阳极板102、104的集流体或极耳110、112构成。电池组电池的各种构造包括棱柱形、纽扣形和圆柱形构造。在圆柱形电池构造如图2所示的圆柱形电池2中，阴极板202、阳极板204和隔离器206绕中心销218卷绕成圆柱体220。集流体或极耳208设置在阴极上，集流体或极耳210设置在阳极上。集流体208 电连接至导电阴极盖212。类似地，集流体210电连接至阳极盖214，其也可以形成其内设置有圆柱体卷220的电池容器。绝缘体/间隔器216将阳极盖214与阴极盖212分开，而绝缘体222隔离圆柱体卷220与阳极盖214。根据电池化学的需要，可以提供孔224。存在许多电池化学。锂离子基化学由于其高充电密度和充电/循环寿命特性而常常优于铅-酸、镍-铬(NiCad)或镍-金属氢化物(NiMH)化学。锂离子电池(有时称作Li 离子电池)为可再充电电池类型，其中锂离子在阳极和阴极之间移动。锂离子在放电时从阳极移动到阴极并且在充电时从阴极移动到阳极。集流体用来连接自/至阳极和阴极的载荷子、电子。虽然集流体(有时被称作极耳或引线)不构成电池化学的一部分，但极耳的数目、 结构、组成和位置可对电池组电池的效率具有很大的影响。效率可以根据充电/放电率(即动力电池)、最高充电电势(即能量电池)、电荷利用率等来测量。附图说明图1为典型锂离子电池组电池的示意图。图2为典型圆柱状电池组电池的示意图。图3示意性地图示了根据本专利技术的一个实施方案的阳极/阴极对。图4示意性地图示了根据本专利技术的一个实施方案的阳极/阴极对。图5示意性地图示了根据本专利技术的一个实施方案的阳极/阴极对。图6示意性地图示了根据本专利技术的一个实施方案的阳极/阴极对。具体说明虽然本专利技术容许多个不同形式的实施方案，而本文将详细描述其具体实施方案， 要理解本公开内容应视作本专利技术的原理的例证，并且不意在将本专利技术限于所示具体实施方案。图3图示了根据本专利技术的一个实施方案的阳极/阴极对3，其可用来形成电池组电池的相应电极，特别是可用来形成圆柱形锂离子电池组电池的电极。阴极300可包括其上设置有活性材料304的金属箔基板302。阳极306可包括其上设置有活性材料310的金属箔基板308。阴极基板302可以是铝箔或铝合金箔。阳极基板308可以是铜箔或铜合金箔。阴极活性材料304可以是主要含有磷酸铁锂、磷酸锰锂、氧化钴锂、氧化镍锂或其他合适含锂材料的组合物。阳极活性材料310可以是碳基材料，例如石墨，但是也可以使用其他阳极材料如锂金属。基板302的每一面的端部312不含活性材料304，并且极耳314连接至端部312。 极耳314是金属的并且导电，例如，极耳314可以是与形成基板302的金属箔相同或相似的金属箔。极耳314可以通过焊接连接至端部312，例如，极耳314可以通过声波焊接连接至端部312。基板308的端部316不含活性材料310，并且极耳318连接至端部316。极耳318 是金属的并且导电，例如，极耳318可以是与形成基板308的金属箔相同或相似的金属箔。 极耳318可以通过焊接连接至端部316，例如，极耳318可以通过声波焊接连接至端部316。极耳314和318可以覆盖有由聚酰亚胺材料制成的带，所述带例如由Dupont制造的Kapton带。使用Kapton带的原因主要在于其高温度性能。可以类似地覆盖下文描述的其它实施方案的相应极耳。在替代的结构中，阴极300和阳极306可以是双面的，即相应箔的每一面都涂覆有它们各自的活性材料。阳极306的第二面320、特别是无活性材料的端部316’相比于端部 316可以伸长。经伸长的无活性材料的端部316’可以便于阴极302和阳极306卷绕成圆柱体。图4图示了根据本专利技术的一个实施方案的阳极/阴极对4，其可用来形成电池组电池的相应电极，特别是可用来形成圆柱形电池组电池的电极。阴极400可包括其上设置有活性材料404的金属箔基板402。阳极406可包括其上设置有活性材料410的金属箔基板 408。阴极基板402可以是铝箔或铝合金箔。阳极基板408可以是铜箔或铜合金箔。阴极活性材料404可以是主要含有磷酸铁锂、磷酸锰锂、氧化钴锂、氧化镍锂或其他合适含锂材料的组合物。阳极活性材料410可以是碳基材料，例如石墨，但是也可以使用其他阳极材料如锂金属。阴极基板402的第一端部412不含活性材料404，并且第一阴极极耳414连接至端部412。第二端部413不含活性材料404，并且第二阴极极耳415连接至端部413。阴极极耳414、415可以是金属的并且导电，可以是与形成基板304的金属箔相同或相似的金属箔。 阴极极耳414、415可以通过焊接连接至各自的端部。例如，阴极极耳414、415可以通过声波焊接连接至它们各自的端部。阳极基板408的第一端部416不含活性材料410，并且第一阳极极耳418连接至第一端部416。阳极基板408的第二端部417不含活性材料410，并且第二阳极极耳419连接至第二端部417。极耳418、419可以是金属的并且导电，可以由与形成基板408的金属箔相同或相似的金属箔制成。极耳418、419可以通过焊接连接至它们各自的端部。例如，极耳 418,419可以通过声波焊接连接至它们各自的端部。在替代的结构中，阴极400和阳极406可以是双面的，即相应箔的每一面都涂覆有活性材料。阳极406的第二面420、特别是无活性材料的端部416’相比于端部416可以伸长。经伸长的无活性材料的端部416’可以便于阴极402和阳极406卷绕成圆柱体。将极耳设置在阳极基板和阴极基板的每个端部处提供了至/自阳极和阴极的电荷的耦合，因为该情形可以更加均一。图5图示了根据本专利技术的一个实施方案的阳极/阴极对5，其可用来形成电池组电池的相应电极，特别是可用来形成圆柱形电池组电池的电极。阴极500可包括其上设置有活性材料504的金属箔基板502。阳极506可包括其上设置有活性材料510的金属箔基板 508。阴极基板502可以是铝箔或铝合金箔。阳极基板508可以是铜箔或铜合金箔。阴极活性材料504可以是主要含有磷酸铁锂、磷酸锰锂、氧化钴锂、氧化镍锂或其他合适含锂材料的组合物。阳极活性材料510可以是碳基材料，例如石墨，但是也可以使用其他阳极材料如锂金属。基板502的第一端部512不含活性材料504，并且第一阴极极耳514连接至端部 512。第二端部513不含活性材料504，并且第二阴极极耳515连接至端部513。阴极极耳 514、515可以是金属的并且导电，可以是与形成基板502的金属箔相同或相似的金属箔。极耳514、515可以通过焊接连接至各自的端部。例如，极耳514、515可以通过声波焊接连接至它们各自的端部。阳极基板508的第一端部516不含活性材料510，并且第一阳极极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.01.28 US 61/147,8961.一种用于电池组电池的电极，其包括基板；设置在所述基板上的活性材料；和连接至所述基板的多个集流体极耳，至少基于所述活性材料的特性和所述基板的组成选择所述基板上的极耳的数目和布置。2.根据权利要求1所述的电极，其包括连接至所述基板的端部的单个极耳。3.根据权利要求1所述的电极，其包括连接至所述基板的每个端部的极耳。4.根据权利要求1所述的电极，其包括沿着所述基板的长度间隔的至少3个极耳。5.根据权利要求4所述的电极，其中所述3个极耳沿着所述基板的长度等距地间隔。6.根据权利要求1所述的电极，其中所述极耳焊接至所述基板。7.根据权利要求6所述的电极，其中所述极耳声波地焊接至所述基板。8.根据权利要求1所述的电极，其中所述极耳包括金属箔。9.根据权利要求8所述的电极，其中所述基板包括金属箔。10.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极为阴极或阳极中...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·C·特纳，斯图尔特·G·格瑞姆，
申请(专利权)人：K二能源解决方案公司，
类型：发明
国别省市：