[發明專利]內接觸提高的電化學電池

有效

• 申請號: 200680003416.2
• 申請日: 2006-01-25
• 公開（公告）號: CN101111953A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: D·卡普林;J·X·吳
• 申請（專利權）人: 永備電池有限公司
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫宏艷;韋欣華

背景

本發明涉及具有條狀電極且在電極之一的引線與電池容器的側壁之 間具有壓力接觸(pressure?contact)的電化學電池組電池。

可以使用具有相鄰的正、負電極條的電池提供良好的高倍率放電性能 (high?rate?discharge?performance)。含這種條的電極組件可以含 有一對或多對平坦、折疊或螺旋纏繞的正、負電極。電池可以具有包含 由導電金屬制造、與電極之一電連接的容器的外殼。在這種電池中，電 池容器可以作為外部觸點(external?contact?terminal)或為外部觸 點提供電接觸(electrical?contact)。

可以使用導電引線在電極與另一個電池組件如容器或封閉一部分 容器的蓋子之間制造電接觸。引線可以為各種形式和形狀如金屬絲、 條和彈簧，并且引線可以以多種方式，包括通過固定(例如焊接)和 通過壓力與容器或蓋子連接。

在美國專利No.4,554,227和未審日本專利公開號05-121064和 09-035739中發現將電極引線焊接到電極集電器的暴露邊緣或表面的 電池的例子，本文中引入美國專利No.4,554,227作為參考。在這些 專利的每一個中，引線都是通過焊接與外部接線柱(external terminals)電連接的。在US?4,554,227中，彎曲引線以提高對電極 集電器暴露的頂部邊緣的焊接點的強度。

在美國專利No?s.3,245,837和5,021,306中給出了在引線與位于 電極組件的芯處的電極集電器的暴露部分之間使用壓力接觸的電池的 例子，本文中引入它們作為參考。在US?3,245,837中，引線是固定在 蓋板和外部接線柱上的導電條。在US?5,021,306中，引線是金屬薄板 (metal?splint)，且焊接在容器開口端的帽上的彈簧片(leaf spring)與該薄板產生壓力接觸。

在美國專利公開No.US?2002/0094478?A1中發現具有這樣引線的 電池的例子，該引線是從許多電極中凸出的集電器的裸露部分，本申 請將其引入作為參考。將許多引線彎曲并焊接到一起，然后固定到電 池蓋上。引線中的彎頭(bends)提供良好的焊接強度。

在未審日本專利公開號09-330697中發現具有從電極組件底部伸 出，且焊接到容器底部上的引線的電池的例子。在焊接到容器上的一 部分引線中形成V-形溝槽，以提供良好的焊接強度。

在美國專利No.5,418,084和美國專利No.4,963,446以及本文的 圖1和2中發現具有這樣引線的電池的例子，該引線在一個電極與電 池容器之間并且在另一個電極與封閉容器的蓋子之間提供電接觸，本 文中引入這兩篇美國專利作為參考。該電池是具有螺旋纏繞的電極組 件的圓柱形電池。正如下面參考圖1和2更詳細地描述的，在每個電 池中，彈簧都在正極與電池蓋之間提供電接觸，而金屬條引線都在負 極與容器的側壁之間提供電接觸。該彈簧固定于電池蓋上，并與暴露 在電極組件頂部的正極集流器產生壓力接觸。金屬條引線固定于負極 上，并與容器側壁的內表面產生壓力接觸。在制造中，在正常變異性 (variability)的范圍內，在引線與容器之間需要可靠的壓力接觸。

在電池如圖1和2中的電池中，當根據現有技術制造時，通過容器 中電極組件的緊密配合使位于容器側壁與電極組件之間的引線保持壓 力接觸。對于可靠的電接觸，容器內直徑和電極組件外直徑的變異性 必須小。實現電極組件外直徑小的變異性的一種方法是緊密地控制電 極條的厚度。另一種方式是改變繞電極組件的外側面纏繞的材料條的 長度以彌補會導致直徑差異的電極的厚度變化。此外部材料條可以是 如美國專利No.4,963,445中公開的一個或多個分隔條或分開的外包 裝材料條，本申請中引入其作為參考。

本發明的目的是在電極引線與電池容器的側壁之間提供可靠的壓 力接觸。本發明額外的優點包括但不限于接觸可靠性提高、制造中變 異性的容許偏差增加、電池元件數減少、更易于制造、制造廢料減少 且產品成本下降。

概述