可再充電電池及其制造方法
【技術領域】
[0001]根據本公開的實施方式的多個方面大體涉及可以以各種三維形狀被制造和使用的可再充電電池及其制造方法。
【背景技術】
[0002]可再充電電池是配置為重復執行充電和放電的電池，其不同于并非設計為重復充電和放電的一次電池。小容量可再充電電池使用在小型的便攜式電子器件中，諸如移動式電話、平板計算機、膝上型計算機和可攜式攝像機。大容量可再充電電池用作用于驅動馬達的電源，用于電動自行車、小型摩托車(scooter)、電動汽車、叉形起重機等等。
[0003]在此【背景技術】部分公開的以上信息僅用于增強對所描述的技術的【背景技術】的理解，因此它可能包含不形成在本國被本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
【發明內容】
[0004]所描述的技術的實施方式的多個方面提出一種可以以各種三維形狀被制造和使用的可再充電電池。此外，本發明的實施方式的多個方面提出一種用于制造可再充電電池的方法。
[0005]可再充電電池的實施方式包括:電極組件，包括在隔板的相應的表面上的成對電極和從成對電極延伸的成對引線接頭；袋，接收電極組件并使得引線接頭突出到一側。每個電極包括包含模制板的第一彎曲部，模制板包括包含集流體的金屬纖維束和活性材料顆粒的混合物。袋包括第二彎曲部，第二彎曲部平行地疊置在第二彎曲部上并包括具有相應于第一彎曲部的形狀的模制片。
[0006]隔板可以是粘性的。成對電極和隔板可以堆疊在一起。成對電極的每個的厚度可以相同。
[0007]袋可以包括:凹入構件，具有接收電極組件的凹入部以至少部分地圍繞電極組件的外部；平面構件，至少部分地覆蓋電極組件并熱熔結合到凹入構件的邊緣。
[0008]第一彎曲部可以包括:第一彎曲，在成對電極的相應的第一平面部分的兩側的每個處成直角；第二彎曲，在連接到第一彎曲的側部成直角，第二彎曲連接到平行于第一平面部的相應的延伸方向的第二平面部。
[0009]第二彎曲部可以包括:第三彎曲，在凹入構件和平面構件處并具有相應于第一彎曲部的第一彎曲的形狀；第四彎曲，在凹入構件和平面構件處并具有相應于第一彎曲部的第二彎曲的形狀。
[0010]成對電極可以包括正電極和負電極，正電極可以包括一片，負電極可以包括兩片，負電極的每片位于正電極的該一片的相應的表面上并且使得隔板位于其間。
[0011]負電極的每片的厚度可以等于正電極的該片的厚度的1/2。
[0012]電極組件可以包括交替地堆疊的η個正電極和η+1個負電極，η是整數。
[0013]負電極可以包括:外部負電極，在電極組件的最外側并具有等于η個正電極之一的厚度的1/2的厚度；內部負電極，在電極組件中并具有與η個正電極之一的厚度相同的厚度。
[0014]另一實施方式提供用于制造可再充電電池的方法，包括:通過混合活性材料顆粒與集流體的金屬纖維束并壓縮所得混合產物而制造板；通過利用電極模具擠壓該板而模制具有設定形狀的電極；利用具有相應于電極的設定形狀的形狀的袋模具而模制袋；以及通過在隔板的兩個表面上設置電極并從電極延伸出引線接頭而將電極與袋組裝。
[0015]隔板的表面可以是粘性的，電極可以堆疊和附接在隔板的表面上。
[0016]電極可以包括兩個或更多個電極，電極的厚度可以相同并且堆疊和附接在隔板的表面上。
[0017]電極可以包括包含一片的正電極和包含兩片的負電極，隔板包括兩個隔板，在電極組件的組裝中，通過在正電極的相應的表面上堆疊隔板，負電極的片可以分別附接到隔板。
[0018]負電極的每片的厚度可以等于正電極的該片的厚度的1/2。
[0019]如上所述，根據本公開的實施方式的多個方面，可以通過如下方法制造各種三維形狀的可再充電電池:形成具有活性材料顆粒和集流體的金屬纖維束的所得混合產物的板；通過模制該板而形成電極；形成袋以具有相應于電極的形狀從而將電極組件與袋組裝。
[0020]例如，根據本公開的實施方式，通過制造在形狀上相應于各種器件中可以允許(或容納)的空間和形狀的可再充電電池，可以更有效地使用可再充電電池(例如，比具有根據現有技術的形狀的可再充電電池更有效)。
【附圖說明】
[0021]附圖與說明書一起示出本公開的實施方式，并與描述一起用來說明本公開的原理。
[0022]圖1是示出用于制造根據實施方式的可再充電電池的方法的流程圖。
[0023]圖2是用于模制的板的實施方式的截面圖，該板包括活性材料和集流體。
[0024]圖3是示出使用實施方式的板用于模制電極的工藝的實施方式的一系列截面圖。
[0025]圖4是根據實施方式的可再充電電池的透視圖。
[0026]圖5是圖4的可再充電電池的分解透視圖。
[0027]圖6是圖4的可再充電電池沿線V1-VI的截面圖。
[0028]圖7是圖6的可再充電電池的電極組件的一部分的截面圖。
[0029]圖8是根據另一實施方式的電極組件的一部分的截面圖。
[0030]圖9是根據又一實施方式的電極組件的一部分的截面圖。
【具體實施方式】
[0031]在下文將參考附圖更充分地描述本發明，在附圖中通過圖示的方式示出了本發明的某些實施方式。如本領域技術人員將認識到的，所描述的實施方式可以以許多不同的方式被修改而不背離本發明的精神或范圍。附圖和描述將被認為本質上是說明性的而不是限制性的。在整個說明書中，相同的附圖標記始終表示相同的元件。此外，在本申請的上下文中，當第一元件被稱為“在”第二元件“上”時，它可以直接在第二元件上或間接地在第二元件上且一個或多個插入元件位于其間。
[0032]通常，可再充電電池形成為其中電極組件容納在金屬殼中的四邊形(例如正方形)或圓形，或者袋形。因為可再充電電池具有圓形、四邊形、或者袋形，所以可再充電電池在適當地對應于其中使用電池的器件的形狀的能力方面存在限制。在下文，將描述根據本公開的實施方式，其涉及可以制造為形狀相應于在各種器件中可允許(或者容納)的空間和形狀的可再充電電池以及用于制造該可再充電電池的方法。
[0033]圖1是用于制造根據本發明的實施方式的可再充電電池的方法的流程圖，圖2是用于模制的板的實施方式的截面圖，該板包括活性材料和集流體，圖3是示出使用實施方式的板用于模制電極的工藝的實施方式的一系列截面圖。
[0034]參考圖1到圖3，用于制造根據本發明的實施方式的可再充電電池的方法包括制造板10 (STl)、制造電極30 (ST2)、模制袋(ST3)、以及電極組件與袋組裝(ST4)。
[0035]在板的制造STl中，板10通過混合活性材料11和包括金屬纖維束的集流體12而制造(STll)，活性材料包括活性材料顆粒(例如，處于顆粒狀態的活性材料)。例如，板的制造STl可以包括混合活性材料顆粒和金屬纖維束(例如，它可以包括在集流體中嵌入活性材料顆粒)。然后，板的制造STl還包括壓縮所得的混合產物(ST12)。在板的制造(STl)中，板10可以通過被壓縮然后經歷燒結過程而制造。
[0036]在板10中，活性材料11被集流體12以強的緊固力束縛(例如，活性材料11被集流體12支撐或者嵌入集流體12)。集流體12包括金屬纖維束(例如，由其形成)，因此，集流體12(或者金屬纖維束)形成為長于活性材料11的最大直徑，使得電流在活性材料11的顆粒之間順利地流動。板10是用于制造電極30的工藝的實施方式的中間產物。
[0037]在電極30的制造ST2中，板10位于具有預定(或者設定)形狀的電極模具20之間(ST21)，板10被擠壓(ST22)(例如，執行擠壓)，然后被擠壓的板10從電極模具20抽出，此時電極30具有相應于電極模具20的形狀(ST23)。例如，電極30具有三維形狀。
[0038]為了方便起見，根據本發明的本實施方式，圖3示出具有彎曲形狀的電極模具20，但電極模具20可以具有(例如，形成為)任何適當的形狀，諸如具有凹入和/或凸出結構的各種三維形狀。
[0039]板10包括(例如，由其形成)處于顆粒狀態的活性材料11和集流體12的金屬纖維束，因此，板被模制(或者變形)以具有相應于電極模具20的形狀的形狀，由此模制電極30?當板10被模制(或者變形)為電極30時，活性材料11和集流體12流動(例如，一起流動)。然而，因為集流體12 (或者金屬纖維束)仍然具有長于活性材料11的直徑的長度，所以由于集流體12的