[發明專利]電池和制造該電池的方法、制造電池卷芯的方法及設備和電池卷芯

有效

• 申請號: 201080004893.7
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN102282714A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 鈴木勛;胸永訓良;中村拓;田才博志;伊藤瞬
• 申請（專利權）人: 株式會社杰士湯淺國際
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M6/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;應志超

技術領域

本發明涉及電池和制造該電池的方法，通過以下步驟制造該電池：制造具有片狀正電極、片狀負電極和插設在該正負電極之間以與正負電極交替設置的片狀分隔體的層疊的電極部件；以及使得該層疊的電極部件圍繞并沿著該卷芯的周面卷繞。本發明還涉及制造電池卷芯的方法及設備，并且涉及電池卷芯。

背景技術

傳統上已知類型電池的示例包括由長圓形的發電元件形成的電池，通過以下步驟來該發電元件：形成圓柱形卷芯；圍繞該卷芯來卷繞片狀正負電極，在該正負電極之間設置有片狀分隔體，由此制造圓柱形發電元件；并且其后從兩側沿徑向向內將該圓柱形發電元件壓制成長圓形(參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請特開No.2003-242970

發明內容

本發明解決的技術問題

然而，在上述傳統電池的情況下，通過從其兩側擠壓來將發電元件從圓柱形形成為長圓形，因此卷芯自身也經受到長圓形的變形。因此，認為有關擠壓方向的強度會下降。

考慮到前述問題，本發明提供了廉價的高強度電池、制造該電池的方法、以及制造電池卷芯的方法及設備、和電池卷芯。

為了解決上述問題，本發明的制造電池的方法包括步驟：第一步驟，使用卷芯制造設備來制造卷芯20，該卷芯制造設備包括夾著旋轉中心設置并繞旋轉中心旋轉的一對卷軸5、5；以及第二步驟，利用片狀的正電極21和負電極22以及片狀的分隔器23、23制造層疊電極部件25，并且將層疊電極部25卷繞在所述卷芯20的周面上，其中，該第一步驟包括以下步驟：在卷軸5、5之間插入強度比所述分隔器更高的片S；使一對卷軸5、5旋轉預定角度；并且其后，粘接或熔接所述片S的重疊部分。

在此情況下，例如，將片S插設在兩個卷軸5、5之間，并且其后在其端部或其端部附近將其固定到第一卷軸5，并且在此狀態下，該對卷軸5、5旋轉預定角度以卷繞片S，從而制造卷芯20。另選的是，例如，插設在兩個卷軸5、5之間的片S并不被固定到第一卷軸5，并且在非固定的狀態下，該對卷軸5、5可旋轉預定角度以卷繞片S，從而制造卷芯20。在任一情況下，卷芯20被設置為的長圓形形狀具有在彼此不同的方向上突出的彎曲部分，其中，片S的一部分按照對角方向延伸穿過片S的環形部分內部。這樣制成的卷芯20針對在長軸方向和短軸方向上的壓力具有較高強度。這樣，與通過對圓柱形卷芯進行擠壓、以將其變形為長圓形(具有長圓形截面的形狀)而制造的傳統卷芯相比，卷芯20具有更高的強度。

另外，本發明的方法并不需要顯著地增加制造步驟，不需要復雜步驟，因此能夠容易地以較高產出率來廉價地制造電池。更重要的是，利用該電池，可防止或減小由高溫下的連續使用所引起的正負電極板的撓曲，并且防止或降低由撓曲所導致的放電容量的下降。

而且，本發明可具有分隔體在其一端重疊、且通過粘接或熔接而接合到片S的結構。

在此情況下，由于分隔體23、23通過粘接或熔接而在其一端接合到卷芯20的結構，因此，可保持卷繞的片S的張力。結果，進一步提高了卷芯20的強度。

本發明的制造卷芯20的方法包括使用卷芯制造設備，該卷芯制造設備包括夾著旋轉中心設置并繞旋轉中心旋轉的一對卷軸5、5，該方法包括以下步驟：在卷軸5、5之間插入片S；使一對卷軸5、5旋轉預定角度；并且其后，通過粘接或熔接來接合所述片S的重疊部分。

在此情況下，例如將片S插設在兩個卷軸5、5之間、并且其后在其端部或其端部附近將其固定到第一卷軸5，并且在此狀態下，該對卷軸5、5在卷軸5、5處在一個方向上沿著軌道移動至少一圈，從而卷繞卷芯20。另選的是，例如，插設在兩個卷軸5、5之間的片S可能并不在其端部或其端部附近固定到第一卷軸5，并且，在未固定的狀態下，該對卷軸5、5可進行旋轉以在卷軸5、5處在一個方向上卷繞片S，從而形成卷芯20。在任一情況下，卷芯20被設置為的長圓形形狀具有在彼此不同的方向上突出的彎曲部分，其中，片S的一部分按照對角方向延伸穿過片S的環形部分內部。這樣形成的卷芯20針對在長軸方向和短軸方向上的壓力具有較高強度。這樣，與通過對圓柱形卷芯進行擠壓、以將其變形為長圓形(具有長圓形截面的形狀)而制造的傳統卷芯相比，卷芯20具有更高的強度。

本發明的卷芯制造設備包括：夾著旋轉中心設置并繞旋轉中心旋轉的一對卷軸5、5；片插入部10，其在卷軸5、5之間插入片S；以及接合部件15、15，其在使一對卷軸5、5旋轉了預定角度的狀態下，通過粘接或熔接來接合所述片S的重疊部分。