可再充电电池及其制造方法
【技术领域】
[0001]根据本公开的实施方式的多个方面大体涉及可以以各种三维形状被制造和使用的可再充电电池及其制造方法。
【背景技术】
[0002]可再充电电池是配置为重复执行充电和放电的电池，其不同于并非设计为重复充电和放电的一次电池。小容量可再充电电池使用在小型的便携式电子器件中，诸如移动式电话、平板计算机、膝上型计算机和可携式摄像机。大容量可再充电电池用作用于驱动马达的电源，用于电动自行车、小型摩托车(scooter)、电动汽车、叉形起重机等等。
[0003]在此【背景技术】部分公开的以上信息仅用于增强对所描述的技术的【背景技术】的理解，因此它可能包含不形成在本国被本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0004]所描述的技术的实施方式的多个方面提出一种可以以各种三维形状被制造和使用的可再充电电池。此外，本发明的实施方式的多个方面提出一种用于制造可再充电电池的方法。
[0005]可再充电电池的实施方式包括:电极组件，包括在隔板的相应的表面上的成对电极和从成对电极延伸的成对引线接头；袋，接收电极组件并使得引线接头突出到一侧。每个电极包括包含模制板的第一弯曲部，模制板包括包含集流体的金属纤维束和活性材料颗粒的混合物。袋包括第二弯曲部，第二弯曲部平行地叠置在第二弯曲部上并包括具有相应于第一弯曲部的形状的模制片。
[0006]隔板可以是粘性的。成对电极和隔板可以堆叠在一起。成对电极的每个的厚度可以相同。
[0007]袋可以包括:凹入构件，具有接收电极组件的凹入部以至少部分地围绕电极组件的外部；平面构件，至少部分地覆盖电极组件并热熔结合到凹入构件的边缘。
[0008]第一弯曲部可以包括:第一弯曲，在成对电极的相应的第一平面部分的两侧的每个处成直角；第二弯曲，在连接到第一弯曲的侧部成直角，第二弯曲连接到平行于第一平面部的相应的延伸方向的第二平面部。
[0009]第二弯曲部可以包括:第三弯曲，在凹入构件和平面构件处并具有相应于第一弯曲部的第一弯曲的形状；第四弯曲，在凹入构件和平面构件处并具有相应于第一弯曲部的第二弯曲的形状。
[0010]成对电极可以包括正电极和负电极，正电极可以包括一片，负电极可以包括两片，负电极的每片位于正电极的该一片的相应的表面上并且使得隔板位于其间。
[0011]负电极的每片的厚度可以等于正电极的该片的厚度的1/2。
[0012]电极组件可以包括交替地堆叠的η个正电极和η+1个负电极，η是整数。
[0013]负电极可以包括:外部负电极，在电极组件的最外侧并具有等于η个正电极之一的厚度的1/2的厚度；内部负电极，在电极组件中并具有与η个正电极之一的厚度相同的厚度。
[0014]另一实施方式提供用于制造可再充电电池的方法，包括:通过混合活性材料颗粒与集流体的金属纤维束并压缩所得混合产物而制造板；通过利用电极模具挤压该板而模制具有设定形状的电极；利用具有相应于电极的设定形状的形状的袋模具而模制袋；以及通过在隔板的两个表面上设置电极并从电极延伸出引线接头而将电极与袋组装。
[0015]隔板的表面可以是粘性的，电极可以堆叠和附接在隔板的表面上。
[0016]电极可以包括两个或更多个电极，电极的厚度可以相同并且堆叠和附接在隔板的表面上。
[0017]电极可以包括包含一片的正电极和包含两片的负电极，隔板包括两个隔板，在电极组件的组装中，通过在正电极的相应的表面上堆叠隔板，负电极的片可以分别附接到隔板。
[0018]负电极的每片的厚度可以等于正电极的该片的厚度的1/2。
[0019]如上所述，根据本公开的实施方式的多个方面，可以通过如下方法制造各种三维形状的可再充电电池:形成具有活性材料颗粒和集流体的金属纤维束的所得混合产物的板；通过模制该板而形成电极；形成袋以具有相应于电极的形状从而将电极组件与袋组装。
[0020]例如，根据本公开的实施方式，通过制造在形状上相应于各种器件中可以允许(或容纳)的空间和形状的可再充电电池，可以更有效地使用可再充电电池(例如，比具有根据现有技术的形状的可再充电电池更有效)。
【附图说明】
[0021]附图与说明书一起示出本公开的实施方式，并与描述一起用来说明本公开的原理。
[0022]图1是示出用于制造根据实施方式的可再充电电池的方法的流程图。
[0023]图2是用于模制的板的实施方式的截面图，该板包括活性材料和集流体。
[0024]图3是示出使用实施方式的板用于模制电极的工艺的实施方式的一系列截面图。
[0025]图4是根据实施方式的可再充电电池的透视图。
[0026]图5是图4的可再充电电池的分解透视图。
[0027]图6是图4的可再充电电池沿线V1-VI的截面图。
[0028]图7是图6的可再充电电池的电极组件的一部分的截面图。
[0029]图8是根据另一实施方式的电极组件的一部分的截面图。
[0030]图9是根据又一实施方式的电极组件的一部分的截面图。
【具体实施方式】
[0031]在下文将参考附图更充分地描述本发明，在附图中通过图示的方式示出了本发明的某些实施方式。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施方式可以以许多不同的方式被修改而不背离本发明的精神或范围。附图和描述将被认为本质上是说明性的而不是限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，在本申请的上下文中，当第一元件被称为“在”第二元件“上”时，它可以直接在第二元件上或间接地在第二元件上且一个或多个插入元件位于其间。
[0032]通常，可再充电电池形成为其中电极组件容纳在金属壳中的四边形(例如正方形)或圆形，或者袋形。因为可再充电电池具有圆形、四边形、或者袋形，所以可再充电电池在适当地对应于其中使用电池的器件的形状的能力方面存在限制。在下文，将描述根据本公开的实施方式，其涉及可以制造为形状相应于在各种器件中可允许(或者容纳)的空间和形状的可再充电电池以及用于制造该可再充电电池的方法。
[0033]图1是用于制造根据本发明的实施方式的可再充电电池的方法的流程图，图2是用于模制的板的实施方式的截面图，该板包括活性材料和集流体，图3是示出使用实施方式的板用于模制电极的工艺的实施方式的一系列截面图。
[0034]参考图1到图3，用于制造根据本发明的实施方式的可再充电电池的方法包括制造板10 (STl)、制造电极30 (ST2)、模制袋(ST3)、以及电极组件与袋组装(ST4)。
[0035]在板的制造STl中，板10通过混合活性材料11和包括金属纤维束的集流体12而制造(STll)，活性材料包括活性材料颗粒(例如，处于颗粒状态的活性材料)。例如，板的制造STl可以包括混合活性材料颗粒和金属纤维束(例如，它可以包括在集流体中嵌入活性材料颗粒)。然后，板的制造STl还包括压缩所得的混合产物(ST12)。在板的制造(STl)中，板10可以通过被压缩然后经历烧结过程而制造。
[0036]在板10中，活性材料11被集流体12以强的紧固力束缚(例如，活性材料11被集流体12支撑或者嵌入集流体12)。集流体12包括金属纤维束(例如，由其形成)，因此，集流体12(或者金属纤维束)形成为长于活性材料11的最大直径，使得电流在活性材料11的颗粒之间顺利地流动。板10是用于制造电极30的工艺的实施方式的中间产物。
[0037]在电极30的制造ST2中，板10位于具有预定(或者设定)形状的电极模具20之间(ST21)，板10被挤压(ST22)(例如，执行挤压)，然后被挤压的板10从电极模具20抽出，此时电极30具有相应于电极模具20的形状(ST23)。例如，电极30具有三维形状。
[0038]为了方便起见，根据本发明的本实施方式，图3示出具有弯曲形状的电极模具20，但电极模具20可以具有(例如，形成为)任何适当的形状，诸如具有凹入和/或凸出结构的各种三维形状。
[0039]板10包括(例如，由其形成)处于颗粒状态的活性材料11和集流体12的金属纤维束，因此，板被模制(或者变形)以具有相应于电极模具20的形状的形状，由此模制电极30?当板10被模制(或者变形)为电极30时，活性材料11和集流体12流动(例如，一起流动)。然而，因为集流体12 (或者金属纤维束)仍然具有长于活性材料11的直径的长度，所以由于集流体12的