[發(fā)明專利]集電體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710041929.2
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106992302B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.科蒂克;M.博塔德拉
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M4/70
• 分類號: H01M4/70;H01M10/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進(jìn);杜荔南

本發(fā)明公開集電體。一種電化學(xué)電池包括設(shè)置在電池外殼中的電極組件。第一U形集電體被設(shè)置在所述電池外殼與所述電極組件之間，并且被電連接到所述電極組件的正電極部分。第二U形集電體被設(shè)置在所述電池外殼與所述電極組件之間，并且被電連接到所述電極組件的負(fù)電極部分。第一和第二集電體相配合以圍繞所述電極組件的所有側(cè)并且保持所述電極組件在期望的配置中而不要求單獨(dú)的束縛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括電極板的堆疊或折疊布置的電化學(xué)電池以及設(shè)置在電池中的U形集電體（current collector），所述U形集電體形成與電極板的電連接并且相配合以保持電極板在期望的配置中。

背景技術(shù)

電池組包（battery pack）為分布在從便攜式電子設(shè)備到可再生功率系統(tǒng)和環(huán)境友好型車輛的范圍內(nèi)的各種技術(shù)提供功率。例如，混合電動車輛使用電池組包和電動機(jī)連同內(nèi)燃機(jī)來提高燃料效率。電池組包由多個(gè)電化學(xué)電池形成。電池被布置在二維或三維陣列中并且被串聯(lián)或并聯(lián)地電連接。

不同電池類型已經(jīng)出現(xiàn)以便應(yīng)對各種各樣的安裝情況的空間要求，并且用在車輛中的最常見的類型是圓柱形電池、棱柱形電池和袋式電池（pouch cell）。不管電池類型，每個(gè)電池包括電極組件，其連同電解質(zhì)被密封在電池外殼之內(nèi)以形成功率產(chǎn)生和儲存單元。電極組件可以包括由中間隔離物板隔開的正和負(fù)電極元件的交替布置，并且可以被提供在各種配置中，所述各種配置包括各個(gè)電極片的堆疊布置、被纏繞成果凍卷（jelly roll）布置的細(xì)長電極對、或者被z形折疊以形成堆疊布置的細(xì)長電極對。

如由（設(shè)置在電池之內(nèi)的電極組件的容積）與（電池外殼的容積）的比例確定的電池的能量生成容積效率是相對低的。例如，具有果凍卷電極組件的一些圓柱形電池可以有80-90%的容積效率，并且具有果凍卷電極組件的一些棱柱形電池可以有60-75%的容積效率。傳統(tǒng)地，具有各個(gè)電極板的堆疊布置的棱柱形或袋（pouch）型電池可以比具有果凍卷布置的電池容積效率更高，但是堆疊布置的制造更困難并且更傾向于出錯(cuò)并且因此比果凍卷布置的電池更昂貴。此外，在一些袋式電池中，圍繞電極的堆疊或折疊布置的堆疊帶（stackband）用于保持電極在期望的堆疊和對準(zhǔn)配置中。除了堆疊帶之外，這樣的袋式電池還包括設(shè)置在電池外殼中的集電體，其提供在給定極性的電極元件與對應(yīng)端子之間的電連接。期望的是提高電池的能量生成容積效率，同時(shí)減少電池組成部分的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容

在一些方面中，一種電化學(xué)電池包括電池外殼和設(shè)置在電池外殼中的電極組件。電極組件包括與負(fù)電極部分交替的正電極部分。正電極部分和負(fù)電極部分由至少一個(gè)隔離物隔開并且被沿著堆疊軸堆疊。電化學(xué)電池包括第一集電體，其被設(shè)置在電池外殼與電極組件之間并且被電連接到正電極部分和負(fù)電極部分中的一個(gè)。第一集電體具有第一基底和從第一基底的相對端平行延伸以形成第一U形構(gòu)件的第一對支柱。第一集電體的橫截面包括第一基底以及第一對支柱中的每個(gè)支柱，其限定第一平面。此外，電化學(xué)電池包括第二集電體，其被設(shè)置在電池外殼與電極組件之間并且被電連接到正電極部分和負(fù)電極部分中的另一個(gè)。第二集電體具有第二基底和從第二基底的相對端平行延伸以形成第二U形構(gòu)件的第二對支柱，并且第二集電體的橫截面包括第二基底以及第二對支柱中的每個(gè)支柱，其限定第二平面。第二平面與第一平面橫切。