圓柱形電化學電池和制造方法

圓柱形電化學電池和制造方法
【專利摘要】一種電化學蓄電池可以包括：圍繞圓柱形芯卷繞以形成極組結構的第一電極片和第二電極片，所述第一電極片和第二電極片各自包括與極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和在無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面；第一隔片和第二隔片，機械地和電性地隔離第一電極片和第二電極片的涂層相對表面并且機械地和電性地隔離圓柱形芯與第一電極片的涂層相對表面；以及從無涂層導電邊緣形成的開槽切口，開槽切口在形成極組結構時相對于圓柱形芯在角度上聯合定位。
【專利說明】
圓柱形電化學電池和制造方法
技術領域
[0001]本公開涉及一種電化學電池，尤其涉及一種電化學電池的制造，其提供等效或者提尚的電性能和熱性能以及降低的制造成本。
[0002]【背景技術】和

【發明內容】

[0003]為了生產具有低電阻抗的高功率圓柱形電化學電池，當前的生產技術需要通常通過焊接將多個導電極耳沿著電極長度裝配到電極基板箔的幾個點處。為了減少電池阻抗，極耳的數量相應地增加。
[0004]分離極耳裝配的幾種常規方法目前被應用于電化學蓄電池、電化學電容器、電解電容器、干膜電容器以及類似電器件的制造中。用于分離極耳裝配的常規方法包括:去除涂層電極的兩側區域中的涂層并且將極耳焊接到暴露的無涂層區域，隨后在焊接的極耳以及電極的位于焊接極耳相反側上的暴露箔上覆蓋絕緣蓋層。在其他常規方法中，可以通過部分地涂布電極表面而留下未涂布的無涂層電極邊緣箔來避免涂層去除步驟。此外，極耳可以被粘附在無涂層電極區，或者備選地由無涂層電極區切除并形成。然后，可以應用絕緣帶以覆蓋極耳，以便避免極耳邊緣處的電氣短路。在無分離極耳的情況下提供電極至卷繞的電極組件的電連接的常規方法包括將無涂層邊緣箔盲焊至板。也可以通過以機械壓力將板固定至無涂層電極箔邊緣而提供電連接。
[0005]發明人在此已經認識到上述方案的潛在問題。即，在使用分離極耳的情況下，電流會沿著電極導通至位于多個分離點的極耳的小區域，從而由于高局部歐姆加熱而產生在比電極的其余部分明顯高的溫度下工作的區域。此外，電池安時(Ah)容量由于用于極耳裝配的無涂層區域而整體減小，在無涂層區域中陽極與陰極電容比率的局部差異可在鋰離子電池化學的情況下導致局部鋰鍍層。另外，電池制造復雜度增加，制造速度降低，需要附加功能來完成涂層去除、極耳焊接以及膠帶操作，并且需要更大的金融投資來啟動生產。在箔邊緣處盲焊的情況下，在焊接工藝期間釋放的分散金屬顆粒沉積在卷繞的電化學蓄電池(例如，“極組(jellyroll)”)組件的敏感區會增加產量損耗，并且在電池使用期間會產生電氣短路。在焊接形成之后檢測和驗證焊接的質量也是困難的。在機械壓力的情況下，電連接可能由于接口表面隨著時間氧化或者鈍化、由于沖擊和振動引起的接觸力的損耗、熱膨脹以及由于內部壓力引起的部件變形而退化。此外，保持足夠的接觸電阻所需的接觸壓力可能局部地超過箔的屈服強度，從而限制了連接的功率性能。
[0006]至少部分地解決上述問題的一種方案包括一種電化學蓄電池，其包括圍繞圓柱形芯卷繞以形成極組結構的第一電極片和第二電極片，所述第一電極片和所述第二電極片各自包括與極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和在所述無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面;第一隔片和第二隔片，機械地和電性地隔離所述第一電極片和所述第二電極片的涂層相對表面并且機械地和電性地隔離圓柱形芯與所述第一電極片的涂層相對表面；以及從所述無涂層導電邊緣形成的開槽切口，所述開槽切口在形成極組結構時相對于圓柱形芯在角度上聯合定位。
[0007]在另一個實施方式中，一種用于電化學蓄電池的方法包括:圍繞圓柱形芯卷繞第一電極片和第二電極片以形成極組結構，所述第一電極片和所述第二電極片各自包括與極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面;在第一電極片與第二電極片之間圍繞圓柱形芯卷繞第一隔片和第二隔片，以機械地和電性地隔離第一電極片和第二電極片的涂層相對表面并且機械地和電性地隔離圓柱形芯與涂層相對表面；以及從第一電極片和第二電極片的無涂層導電邊緣切割出槽以形成開槽切口，開槽切口在形成極組結構時相對于圓柱形芯在角度上聯合定位。
[0008]在另一個實施方式中，一種用于圓柱形電化學電池的方法包括:形成第一電極和第二電極，將第一電極和第二電極安裝在圓柱形芯上，將第一電極和第二電極卷繞在圓柱形芯上，以及固化第一電極和第二電極以將第一電極和第二電極電連接到電化學蓄電池的第一端子和第二端子。
[0009]將理解，以上概述是為了以簡化形式介紹在【具體實施方式】部分中進一步描述的概念選取而提供。這不意味著確定要求保護的主題的關鍵或者必要特征，要求保護的主題的范圍僅由說明書隨附的權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決以上或者在本說明書中的任何部分中提及的任何缺點的實施方案。
【附圖說明】
[0010]圖1示意性地示出電化學蓄電池的立體圖。
[0011]圖2A、圖2B分別示意性地示出用于電化學蓄電池的涂層電極的平面圖和立體圖。
[0012]圖3A、圖3B分別示意性地示出用于電化學蓄電池的涂層電極的平面圖和立體圖。
[0013]圖4A示意性地示出電化學蓄電池的卷芯的立體圖。
[0014]圖4B示意性地示出電化學蓄電池的卷芯的端部側視圖，該卷芯具有部分卷繞的第一隔片和第二隔片以及部分卷繞的第一電極和第二電極。
[0015]圖5A示意性地示出電化學蓄電池的端部側視圖。
[0016]圖5B示意性地示出電化學蓄電池的立體側視圖。
[0017]圖6A和圖6B示意性地示出用于裝配電化學蓄電池的步驟的立體圖。
[0018]圖7至圖9示意性地示出用于裝配電化學蓄電池的步驟的立體圖。
[0019]圖10示意性地示出電化學蓄電池的端部側的放大部分立體圖。
[0020]圖11示意性地示出用于電化學蓄電池的卷芯的備選實施方式的立體圖。
[0021]圖12示意性地示出電化學蓄電池的備選實施方式的立體圖。
[0022]圖13、圖14示出了裝配電化學蓄電池的示例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]現在將通過舉例的方式并且參考以上列出的圖示實施方式來描述本公開的方面。在一個或者多個實施方式中可能基本相同的部件、工藝步驟以及其他要素被統一標識并且盡量不重復描述。然而，應該注意，統一標識的要素也可以在某種程度上不同。還應該注意，除非另有標注，否則在本公開中包含的附圖是示意性的，并且通常沒有按比例繪制。而且，在附圖中示出的各種繪圖比例、長寬比以及部件的編號可以被特意變形，以使得某些特征或者關系更易于觀看。然而，圖1和圖4至圖12是按比例繪制，然而其他相關尺寸可以被采用。
[0024]本說明書涉及一種圓柱形電化學蓄電池及其制造方法，相比于常規的圓柱形電化學蓄電池及其常規的制造方法，其提供了等效或者改善的電性能和熱性能并且制造成本降低。電化學蓄電池的示例實施方式在圖1中示出。圖2A、圖2B、圖3A和圖3B示出了形成第一電極片層和第二電極片層的步驟。在圖4A中描繪了電化學蓄電池的圓柱形卷芯的示例，在圖4B中示出電化學蓄電池的示例圓柱形卷芯的端部側視圖，該示例圓柱形卷芯具有部分卷繞的第一隔片和第二隔片以及部分卷繞的第一電極和第二電極。圖5A和圖5B分別示意性地示出電化學蓄電池的端部側視圖和切割箔固化步驟之后的電化學蓄電池的立體側視圖。圖6A、圖6B和圖7至圖9示意性地示出在用于裝配電化學蓄電池的各個步驟已經進行之后電化學蓄電池的立體圖。圖10示意性地示出電化學蓄電池的端部側的放大局部立體圖。圖11示意性地示出用于電化學蓄電池的卷芯的備選實施方式的立體圖。圖12示意性地示出電化學蓄電池的備選實施方式的立體圖。圖13至圖14示出裝配電化學蓄電池的示例方法的流程圖。
[0025]分離極耳裝配的幾種常規方法目前被應用在電化學蓄電池、電化學電容器、電解電容器、干膜電容器以及類似電器件的制造中。阻斷或者去除兩側上電極寬度的電極涂層，暴露了下面的金屬基板箔。然后，極耳被焊接到這個暴露的箔區。然后在焊接的極耳區以及電極的相對側的暴露箔上應用諸如膠帶的絕緣蓋層。從靠近電極的邊緣的小矩形區去除兩側上的電極涂層，兩側都暴露下面的箔。極耳被焊接到前面清除的矩形區內的暴露箔。絕緣帶或者類似物被覆于極耳焊接區的兩側。電極被涂布以使得具有兩側均無涂層的無涂層邊緣區域的暴露的箔。極耳被焊接到這個暴露的箔區域并且可以通過帶絕緣以避免極耳尖銳邊緣處的電氣短路。電極被涂布以使得具有兩側均無涂層的寬的無涂層邊緣區域的暴露箔，無涂層區的寬度等于用于電池裝配所需的最長極耳的寬度。通過激光切割、水射流切割或機械沖孔從這個暴露邊緣箔切割出分離的極耳。
[0026]在不使用分離的極耳的情況下與卷繞的電極組件的電連接目前通過幾種方法來完成。將無涂層電極邊緣箔盲焊到平板或者具有升高區的板，其增加了箔邊緣與焊接板之間的物理接觸，板被受壓固定至暴露的無涂層電極箔邊緣。箔邊緣也可以彎曲以關于箔板的主體形成90度角，以便增加用于焊接的潛在面積和載流截面面積。保持具有或者不具有升高脊形區域的平板之間的壓力，利用壓力來保持平板與暴露的箔邊緣之間的低接觸電阻。箔邊緣也可以彎曲以關于箔板的主體形成90度角，以便增加用于焊接的潛在面積和載流截面面積。
[0027]利用分離極耳的不利之處可能在于電流沿著電極被引導到位于分離的點的極耳的小區域，產生了由于高局部歐姆加熱而引起的在明顯高于電極的其余部分的高溫下運行的區域，尤其在電池處于重電負載下。此外，電池安時容量由于裝配極耳所需的涂層去除面積而總體上減小。在暴露的區域中電極(例如，陽極與陰極)電容比率的局部差異可能在鋰離子電池化學的情況下導致鋰電鍍的區域。此外，從無涂層電極邊緣箔切割的整體分離極耳的寬度可能非常寬，降低了涂層和壓延工藝的效率，從而增加了電池制造成本。另外，電池制造設備更為復雜，需要額外的功能來完成涂層去除、極耳焊接以及膠帶操作，并且需要更多的金融投資來開始生產。另外，電池制造工藝速度降低，以便完成涂層去除、極耳焊接以及極耳膠帶操作，因而增加了電池制造成本。
[0028]與盲焊到箔邊緣相關的缺點包括由于在焊接工藝期間金屬顆粒分散到“極組”電化學蓄電池組件的敏感區而增加了生產產量損耗。這些分散的金屬顆粒可能在電化學蓄電池的壽命期間由于與兩個電極都接觸而產生電氣短路。此外，取決于在箔和集電器板中采用的金屬類型，分散的顆粒可能在電池的電化學環境下侵蝕或者溶解，然后再沉積于其上，形成枝狀沉積并且在一段時間之后產生內部短路。檢測和驗證焊接的質量也是困難的，由此增加了制造缺陷率。
[0029]與機械加壓相關的缺點包括接觸電阻由于接口表面的氧化或者鈍化而隨時間增加。此外，由于箔的移位引起的接觸力或者壓力的損耗可能在電化學蓄電池的使用期間在電化學蓄電池受到的沖擊和振動的作用下發生。另外，用于保護足夠的接觸電阻所需的接觸壓力可能局部地超過箔的屈服強度，由此限制了連接的功率容量。另外，接觸電阻可能由于熱膨脹系數和由于內部壓力引起的部件變形而增加。
[0030]現在轉至圖1，其示出了具有螺旋卷繞的圓柱形構造(例如，極組結構)的電化學蓄電池100的示例，其相比于常規方法和常規電化學蓄電池提供了等效或者改善的電性能和熱性能并且制造成本降低。極組電化學電池結構可以包括圍繞圓柱形芯120卷繞的涂層第一電極片和第二電極片以及第一隔片和第二隔片(通常繪制為圖1中的110)，以形成至殼體端子的低電阻連接，而不將分離極耳焊接到獨立電極。如圖1所示，圓柱形芯120可以具有諸如六角中心的鑰式中心，其可以幫助便于安裝和拆卸圓柱形芯至卷繞芯軸并且可以幫助在卷繞期間旋轉芯，如在下文進一步描述的。電化學蓄電池100也包括在電池的兩個軸端部的暴露箔邊緣130，其中可以形成開槽切口 136，開槽切口 136從螺旋卷繞的電池極組結構的外徑表面向著圓柱形芯的表面徑向延伸穿過極組結構中的卷繞電極片層(并且形成開口)。在一個示例中，如圖1所示，電化學蓄電池100可以包括兩組聯合定位的開槽切口 136。聯合定位的開槽切口 136的組可以是相應的組，其中在每組中的每個開槽切口沿著極組結構中的每個卷繞電極層可以包括相同的角弧長度。此外，成對的聯合定位的開槽切口 136的組可以近似在直徑上形成，例如關于芯120彼此完全直徑相對、或者完全直徑相對的幾度范圍內。此外，在電化學蓄電池100的任意軸端部的開槽切口 136的組可以是在角度上對準，如圖1所示。開槽切口 136的組可以關于旋轉的卷繞角度切割成特定圖案，產生一系列聯合定位的箔區138。注意切口形狀可以是槽口或者其他這種形狀，并且不一定限于通過物理切割材料形成的特征。
[0031]現在轉至圖2A和圖2B，其示出了用于形成第一電極片200的方法中的步驟。在一個示例中，第一電極可以包括陽極。然而，第一電極可以替代地包括陰極、正電極或者負電極。在用于鋰離子電化學蓄電池的陽極的情況下，第一電極可以包括電活性鋰嵌入材料或者在連續涂層工藝中涂在金屬箔基板的兩側的金屬鋰涂層。可以應用特定寬度230的涂層，在涂層部分之間留下箔的無涂層邊緣部分224。在應用涂層之后，具有涂層表面的電極可以被干化和壓延。然后，涂層片材可以被沿著涂層部分的交替邊緣220被分切，從而產生具有箔的暴露的無涂層邊緣部分224的連續的電極材料，該連續的電極材料從第一電極片200的一個邊緣上的涂層區210延伸特定寬度230。第一電極片200也包括箔的寬度240的無涂層邊緣部分 224。
[0032]現在轉至圖3A和圖3B，其示出了用于形成第二電極片300的方法中的步驟。在一個示例中，第二電極可以包括陰極。然而，第二電極可以替代地包括陽極、正電極或者負電極。在用于鋰離子電化學蓄電池的陰極的情況下，第二電極可以包括專門制備的磷酸鐵鋰粉末、導電碳和聚合物粘合劑的混合物。該混合物可以在連續涂層工藝中涂在金屬箔基板的兩側以形成第二電極300。可以應用特定寬度330的涂層，在涂層部分之間留下箔的無涂層邊緣部分324。在應用涂層之后，具有涂層表面的電極可以被干化和壓延。然后，涂層片材可以被沿著涂層部分的交替邊緣320被分切，從而產生具有箔的暴露的無涂層邊緣部分324的連續的電極材料，該連續的電極材料從電極3 O O的一個邊緣上的涂層區310延伸特定寬度330。第二電極片300也包括箔的寬度340的無涂層邊緣部分324。
[0033]現在轉至圖4A，其示出了電化學蓄電池的圓柱形卷芯400的示例。圓柱形卷芯400可以包括沿著圓柱形卷繞軸470的中空中心芯410。圓柱形卷芯400的端部可以是鑰式的，例如，六角鑰式的，如圖4A所示，以便于卷繞、安裝以及拆卸卷繞設備上的圓柱形卷芯，并且便于安裝芯插件，如下文進一步描述的。圓柱形卷芯的長度可以小于第一和第二電極片的寬度，使得電極片的邊緣突出至圓柱形卷芯400的端部之外，如圖1所示。圓柱形卷芯400可以包括金屬或塑料。
[0034]現在轉至圖4B，其示出了具有部分卷繞的電極片和隔片的圓柱形卷芯400的端視圖。如上所述，圓柱形卷芯400可以包括中空的中心芯410并且還可以包括鑰式端416。如圖4B中所示，第一隔片450、第一電極片452、第二隔片454以及第二電極片456可以按順序圍繞圓柱形卷芯400卷繞。電極片和隔片的部分卷繞層460形成電池的卷繞直徑480。第一隔片450和第二隔片454可以包括不導電多孔材料諸如烯烴聚合物、含氟聚合物、玻璃纖維、陶瓷纖維、纖維素材料及其組合，例如陶瓷涂層的聚合物、陶瓷填充聚合物和玻璃填充聚合物。
[0035]為了裝配電池極組結構，中空的塑料或金屬圓柱形卷芯400可以被放置或者安裝在卷繞機的軸上。第一隔片450和第二隔片454的寬度邊緣可以沿著芯的軸長度定中心并且利用膠帶固定至芯。然后，圓柱形卷芯400可以旋轉至少一周。第一電極寬度邊緣可以定位于第一隔片和第二隔片之間平行于圓柱形卷芯軸470。然后，卷芯可以旋轉一周，由此捕獲并固定在第一隔片450和第二隔離片454之間的第一電極片452。接下來，第二電極片456可以定位于第二隔片454與已經卷繞在芯上的第一隔片450之間平行于圓柱形卷芯軸470。然后，圓柱形卷芯可以連續旋轉，直到所需長度的第一電極片和所需長度的第二電極片已經卷繞成極組構造和/或所需的總卷繞直徑480被實現。圖4B還示出了分別圍繞圓柱形卷芯400分層卷繞的第一隔片450和第二隔片454以及分別圍繞圓柱形卷芯400分層卷繞的第一電極片452和第二電極片456。
[0036]第一電極和第二電極的寬度可以都大于第一隔片和第二隔片的寬度，但是都可以包括小于或等于第一隔片和第二隔片的寬度的涂層寬度。此外，第二電極可以包括比第一電極的涂層寬度略微窄的涂層寬度。通過這種方式，隔片可以機械地和電性地隔離圍繞圓柱形卷芯卷繞的第一電極和第二電極的涂層表面。此外，在第一電極為負電極并且第二電極為正電極的情況下，使第二電極的涂層寬度比第一電極的涂層寬度窄可以避免金屬鋰沉積在暴露的被分切的邊緣上和第一電極的暴露的金屬箔基板上。金屬鋰的沉積可能減少可用存儲的電能的量以及增加電化學電池在受到熱、電和/或機械應力時退化和耐久性的風險。
[0037]在卷繞工藝期間，以關于旋轉的卷繞角的特定圖案，可將窄的開槽切口136切割成暴露的電極箔邊緣130，從而產生一系列聯合定位的箔區138，箔區138后續在固化步驟中朝向中心芯機械地自由變形并且被固化以用于焊接。固化和焊接步驟可以用以將第一電極片的卷繞層彼此電連接，將第二電極片的卷繞層彼此電連接，以及將第一電極片和第二電極片的卷繞層電連接到通過導電芯插件710、720形成的電化學蓄電池的端子。
[0038]槽切割工藝可以基于卷繞芯軸旋轉角度來進行。通過這種方式，每層中的槽可以徑向地對準并且角度地聯合定位，使得第一電極和第二電極的后續層中的槽形成極組結構中的開口，該極組結構從電池的外表面延伸到圓柱形卷芯的外表面。
[0039]切割槽的長度可以被控制以產生自由弧長度，該自由弧長度涵蓋了極組結構中電極材料的每層中從45° (V4弧度)到大于或等于115° (大約2弧度)但是小于180° (例如，小于η弧度)的夾角。切割的優選弧長度可以取決于從極組的外側直徑到芯表面的徑向距離，并且可以取決于芯表面的形狀為凸的、凹的或平的。切割槽弧長度及其角度位置可以基于總卷繞芯軸旋轉角度來控制，或者基于極組結構的卷繞角度、材料厚度和卷繞直徑(或者半徑)中的一個或者多個來控制。
[0040]現在轉至圖6A和圖6B，其示出了在將第一電極片和第二電極片以及第一隔片和第二隔片卷繞到圓柱形卷芯630上期間部分裝配的電化學蓄電池600的立體圖。圖6B是圖6A中區域6B的部分裝配的電化學蓄電池600的放大立體圖。部分裝配的電化學蓄電池600包括電極片(例如，第一電極片或者第二電極片)的涂層寬度610、電極片的無涂層邊緣部分640以及隔片620(例如，第一隔片或者第二隔片)，它們卷繞而形成部分極組結構650。雖然在圖6A和圖6B中沒有明確示出，但是部分裝配的電化學蓄電池600可以包括第一電極片和第二電極片二者以及第一隔片和第二隔片二者，它們部分卷繞而形成部分極組結構650。涂層寬度610可以小于或等于隔片620的寬度以確保隔片620都電性地和機械地隔離第一電極片和第二電極片。
[0041]無涂層邊緣部分640可以包括多個開槽切口670。開槽切口可以在卷繞之前或者在電極片被卷繞到圓柱形卷芯630上時形成。如圖6B所示，開槽切口 670的形狀通常為長圓形、長并且窄。此外，開槽切口的長度690隨著在圓柱形芯上卷繞的電極片的長度增加而增加(并且開槽切口之間的間隔694減少)，使得在將電極片卷繞在圓柱形卷芯630上時，開槽切口 670可以相對于圓柱形卷芯630在角度上聯合定位。如上所述，開槽切口的長度可以相應于弧長度，該弧長度涵蓋了在將電極片卷繞在圓柱形卷芯630上時等于或大于45度但是小于180度的夾角。此外，后續的開槽切口670的長度中心線696可以間隔開，使得它們在卷繞在圓柱形卷芯630上時相對180°，并且形成極組結構中的開口 636，該極組結構從電化學蓄電池的外表面徑向地延伸到圓柱形卷芯630的外表面。
[0042]槽切割工藝可以通過邏輯控制的激光切割、高壓水射流切割、機械模切割或者通過其他通常已知的工業切割或者沖壓工藝來執行。卷繞工藝繼續進行，直到第一電極片和第二電極片的最終長度被卷繞，和/或最終卷繞直徑被卷繞。然后，極組可以被旋轉一周或者更多附加周以通過第一和/或第二隔片將極組結構的外層全部覆蓋，極組的外層可以被一層或者多層膠帶固定。膠帶可以具有與第一和/或第二隔片相同的寬度或者略微更寬的寬度。產生的極組組件和卷芯被從卷繞機芯軸去除。
[0043]現在轉至圖7，其示出了電化學蓄電池的全部卷繞的極組結構700。極組結構的外表面的中央部分可以包括絕緣隔片620以及相鄰的邊緣部分640，邊緣部分640包括在極組的任一端652、654處暴露的、從在角度上聯合定位的開槽切口 670形成的開口 636。導電芯插件710和720可以與軸770對準并且分別插入在圓柱形卷芯630的端部654和652處。通過這種方式，導電芯插件710和720可以形成電化學蓄電池的正端子和負端子(或者負端子和正端子)。圖8示出了電化學蓄電池的全部卷繞的極組結構700，其包括插入的導電芯插件710和720(710未示出)。
[0044]現在轉至圖9，暴露的箔邊緣部分640的與第一和第二電極片的卷繞層的開槽切口670鄰近的部分940、944可以被固化，在中心區按壓部分940、944以與極組的兩側上導電芯插件710和720的表面壓力接觸和電接觸。在一個示例中，按壓可以通過將極組結構安裝在具有一個或者多個活動模具的固定裝置(fixture)中來被執行，模具的形狀對應于暴露的箔邊緣部分640的與在角度上聯合定位的開槽切口 670鄰近的部分的長度。按壓的部分940、944可以通過適當方案被焊接到中心芯插件的側面，由此產生第一電極和第二電極與金屬芯的低阻電和熱連接。焊接可以通過超聲波振動焊、電阻焊、或者通過熔接諸如激光或電子束焊接來執行。
[0045]開槽切口670的形狀可以被變形實現各種特性。例如，開槽切口670可以包括大圓形(例如，曲面化、圓化)端部950，以便減小在所述端部處箔邊緣上的應力并且減小撕裂電極片的風險，包括減小在將電極片電連接到導電芯插件時將電極片的鄰近開槽切口 670的部分按壓和變形期間撕裂電極片的風險。作為另一個示例，開槽切口 670的寬度可以減小以降低在電極片被卷繞在圓柱形卷芯630上時無涂層箔層(例如，無涂層邊緣部分640)的歐姆電阻。此外，開槽切口670的寬度可以小于無涂層邊緣部分640的寬度，使得在部分940、944的固化和/或按壓之后，包括開槽切口 670的寬度的間隙空間1030可以形成在按壓的部分940、944與極組結構的主體之間，如圖1O所示。
[0046]如圖6B所示，包括開槽切口 670的無涂層邊緣部分640，可以在卷繞以形成極組結構時軸向地突出到圓柱形卷芯630之外。圓柱形卷芯630的軸向長度可以小于第一電極片和第二電極片的寬度，使得電極片的無涂層邊緣部分640突出到圓柱形卷芯630的端部之外。通過這種方式，電極片的鄰近開槽切口 670的部分可以朝向圓柱形卷芯630變形和按壓，以將第一電極片和第二電極片與極組結構的第一端部652和第二端部654處的導電芯插件電連接。此外，第一電極片和第二電極片的無涂層邊緣部分可以突出到在第一端部652和第二端部654處的圓柱形卷芯的端部之外，以分別將第一電極片電連接到第一導電芯插件并且將第二電極片電連接到第二導電芯插件。通過這種方式，第一電極片可以電連接到電化學蓄電池的第一端子，第二電極片可以電連接到電化學蓄電池的第二端子。
[0047]現在轉向圖5A和圖5B，其示出了在電極片510和隔片已經全部卷繞在圓柱形卷芯530上并且在無涂層邊緣部分的鄰近開槽切口的部分560已經被壓向圓柱形卷芯530的表面上之后電化學蓄電池的極組結構500的端部側視圖和立體側視圖。圖5A和圖5B還示出了部分560的側面562，所述部分560包括電極片的無涂層邊緣部分的致密壓縮層。圓柱形卷芯包括半徑R1，極組結構具有卷繞電極片半徑R2。因此，卷繞電極片和卷繞隔片在半徑Rl與半徑R2之間形成極組結構中的層。層的任何部分的弧長度可以通過角距離、角頻率(Ω )和半徑R的乘積來計算。因此，在圓柱形芯的表面處的弧長度可以表示為QRl，在卷繞的極組結構500的表面處的弧長度可以表示為Ω R2。通過這種方式，開槽切口的長度和開槽切口之間的間隔可以根據圓柱形芯半徑、電極片和隔片的厚度以及將卷繞的電極片和隔片的長度(或者卷繞的極組結構的最終半徑)來預定。
[0048]現在轉至圖11，其示出了包括圓柱形卷芯1150和具有平坦面1112和平坦長圓形截面1130的導電芯插件1110的備選實施方式1100。通過這種方式，導電芯插件可以變形，使得焊接區是平坦的而不是彎曲的，從而簡化箔芯焊接工具設計和焊接工藝。平坦的焊接表面對于超聲振動焊接的情況會尤其有利。此外，在固化和按壓部分940以將第一電極片和第二電極片電連接到導電芯插件時，平坦面1112可以增加壓力以及增加電連接。導電芯插件1110的端部可以還包括唇部1120。圖12示出了卷繞的極組結構1200，其包括具有平坦面1112的導電芯插件和圓柱形卷芯1150。如圖12所示，唇部1120可以延伸并覆蓋在所按壓/固化的部分940的一部分的上方、對其提供機械保護并且還增加用于與電極片電連接的表面面積(例如，在焊接之后)。
[0049]裝配并且焊接的極組結構1200可以被插入到圓柱形電池殼體中。可以通過在一個極端子處焊接到絕緣殼體端子并且在對端上焊接到殼體以連接第二極的端子來實現從芯插件到圓柱形電池殼體的電連接。備選地，在殼體封閉之前，極耳可以被焊接在芯插件和殼體端子之間。
[0050]通過這種方式，一種電化學蓄電池可以包括:圍繞圓柱形芯卷繞以形成極組結構的第一電極片和第二電極片，所述第一電極片和第二電極片各自包括與所述極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和在所述無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面;第一隔片和第二隔片，機械地和電性地隔離所述第一電極片和所述第二電極片的涂層相對表面并且機械地和電性地隔離圓柱形芯與第一電極片的涂層相對表面；以及從無涂層導電邊緣形成的開槽切口，開槽切口在形成極組結構時相對于圓柱形芯在角度上聯合定位。該電化學蓄電池可以還包括按壓無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分，其中在角度上聯合定位的部分彼此電連接，在角度上聯合定位的部分鄰近開槽切口。圓柱形芯可以包括成對的平坦相對偵U，該成對的平坦相對側形成平坦化的長圓形截面，被按壓的在角度上聯合定位的部分可以在平坦的相對側處電連接到圓柱形芯。開槽切口的長度在形成極組結構時形成對應于小于180°角的弧長度，開槽切口的長度在形成極組結構時可以形成對應于大于2弧度的角度的弧長度。此外，開槽切口的長度端部可以包括圓化形狀，開槽切口可以包括第一組開槽切口和第二組開槽切口，其中第一組開槽切口和第二組開槽切口相對于圓柱形芯在角度上成180° 角。
[0051]該電化學電池可以還包括第一導電芯插件和第二導電芯插件，第一導電芯插件和第二導電芯插件插入到圓柱形芯的端部內，以形成電化學蓄電池的端子，第一導電芯插件電連接到第一電極的無涂層導電邊緣的被按壓的在角度上聯合定位的部分，第二導電芯插件電連接第二電極的無涂層導電邊緣的被按壓的在角度上聯合定位的部分。第一電極和第二電極的平行于圓柱形芯的軸的寬度可以大于第一隔片和第二隔片的平行于圓柱形芯的軸的寬度。涂層相對表面的寬度可以小于或者等于第一隔片和第二隔片的寬度，第二電極的涂層相對表面的寬度可以小于第一電極的涂層相對表面的寬度。
[0052]現在轉至圖13，其示出了用于電化學蓄電池的示例方法1300。方法1300始于在步驟1310形成電極片。形成電極片可以包括在步驟1312以特定寬度涂布金屬片基板的兩側，在特定寬度的涂層部分之間留下無涂層部分。在步驟1314，方法1300可以干化和壓延涂層片基板以固化和/或平面化和整平涂層基板。接下來，方法1300可以沿著涂層部分的交替邊緣分切涂層片，由此形成電極。涂層的成分可以取決于電極的性質。例如，用于鋰離子電化學蓄電池的陽極可以包括在后續涂層工藝中涂布在金屬箔基板的兩側上的電活性鋰嵌入材料或者金屬鋰涂層。作為另一示例，用于鋰離子電化學蓄電池的陰極可以包括磷酸鐵鋰粉末、導電炭黑和聚合物粘合劑的混合物。方法1300也可以用于其他類型的電化學蓄電池，并且不限于鋰離子電化學蓄電池。
[0053 ]繼續在步驟1318，方法1300確定另一電極是否將被形成。如果另一電極將被形成，方法1300返回到步驟1312;否則方法1300繼續在步驟1320，其中電極片被安裝。在步驟1322，方法1300選擇卷芯并且將卷芯安裝在卷繞機上。作為示例，卷芯可以包括中空圓柱形卷芯，諸如具有圓形截面的圓柱形卷芯530。具有不同截面幾何的其他卷芯也可以被采用。例如，具有平坦的長圓形截面1130的圓柱形卷芯可以被采用。卷芯的內部可以是鑰式的，如圖4A和圖4B所示，以便于將卷芯安裝在卷繞機的卷繞芯軸上并且便于卷芯的卷繞。
[0054]方法1300繼續在步驟1324，其中第一隔片和第二隔片被貼至卷芯的外部曲面，卷芯旋轉以在卷芯上將第一隔片和第二隔片卷繞至少一周。第一隔片和第二隔片的寬度邊緣可以平行于圓柱形芯的中心軸，使得第一隔片和第二隔片的連續層被以均勻平行的方式圍繞卷芯卷繞。此外，第一電極片可以位于使得卷繞層的無涂層邊緣部分可以突出至超過卷芯的第一端部。
[0055]在步驟1326，第一電極片位于第一隔片和第二隔片的鄰近卷芯的未卷繞端部之間，卷芯旋轉以將第一電極片在卷芯上卷繞至少一周。第一電極片的寬度邊緣可以位于平行于圓柱形芯的中心軸，使得第一電極片的連續層被以均勻平行的方式圍繞卷芯卷繞。在步驟1328，第二電極片位于第二隔片的表面上，卷芯旋轉以將第二電極片在卷芯上卷繞至少一周。通過這種方式，第一隔片和第二隔片電性地并且機械地隔離第一電極片和第二電極片的涂層寬度。第二電極片的寬度邊緣可以位于平行于圓柱形芯的中心軸，使得第二電極片的連續層以均勻平行的方式圍繞卷芯卷繞。此外，第二電極片可以位于使得卷繞層的無涂層邊緣部分可以突出至超出卷芯的第二端部。
[0056]現在轉至圖14，方法1300繼續在步驟1400，包括卷繞和固化電連接。在步驟1410，卷繞工藝被執行。作為示例，卷繞工藝1400可以在連續卷繞機上進行，并且可以通過計算機控制器執行。在步驟1412，卷芯旋轉以連續卷繞電極片和隔片以形成電化學蓄電池的極組結構。在卷芯旋轉的同時，可以從電極片的無涂層邊緣部分切割開槽切口。如上所述，開槽切口的長度及其之間的間隔可以根據圓柱形芯半徑、電極片和隔片的厚度以及將卷繞的電極片和隔片的長度(或者，卷繞的極組結構的最終半徑)來預定。此外，開槽切口的長度可以基于卷繞芯軸角度，并且可以在將電極片卷繞在圓柱形卷芯630上時相應于覆蓋等于或者大于2弧度(并且小于180度)的夾角的弧長度。此外，連續開槽切口670的長度中心線696可以間隔開，使得它們在卷繞在圓柱形卷芯630上時相對180°，并且形成極組結構中的開口636，該極組結構從電化學蓄電池的外表面徑向地延伸至圓柱形卷芯630的外表面。
[0057]另外，角卷繞速度可以相應于切割開槽切口的速度，切割工藝通過邏輯控制的激光切割、高壓水射流切割、機械模切或者通過其他通常已知的工業切割和/或者沖壓工藝來執行。方法1400繼續在步驟1416，其中確定最終的極組結構直徑(例如，電化學蓄電池電極直徑)是否已經達到。備選地，在步驟1416，方法1400可以確定卷繞的電極片的最終長度是否已經達到。如果沒有，方法1400返回至步驟1412，其中卷芯的旋轉繼續。
[0058]如果在步驟1416，最終的極組結構直徑已經達到，方法1400繼續在步驟1418，其中卷芯的最終一次旋轉完成以通過隔片之一封閉電化學蓄電池的外表面。在步驟1420，包括隔片的電化學蓄電池的外層被膠帶固定，在步驟1426，卷芯連同卷繞的電化學蓄電池電極片被從卷繞機去除。
[0059]方法1400繼續在步驟1430，其中電連接的固化被執行。在步驟1434，方法1400在卷芯的兩個端部處插入導電芯插件，無涂層邊緣部分的鄰近開槽切口的部分被固化和朝向卷芯并且朝向導電芯插件的外表面按壓。無涂層邊緣部分的鄰近開槽切口的部分包括相對于電化學蓄電池的軸中點無涂層邊緣部分的鄰近開槽切口的遠端部分。例如，固化和按壓形成電極片的固化和電連接層的部分560連同包括電極片的無涂層邊緣部分的致密按壓層的部分560的側面562。在步驟1438，所述部分(例如，部分560)被焊接以將固化電極片電連接到導電芯插件的表面。
[0060]在固化電連接的步驟1430(例如，步驟1434、1438)之后，第一電極片和第二電極片的無涂層邊緣部分可以在第一端部652和第二端部654處突出至超出圓柱形卷芯的端部，分別將第一電極片電連接到第一導電芯插件并且將第二電極片電連接到第二導電芯插件。通過這種方式，第一電極片可以電連接到電化學蓄電池的第一端子，第二電極片可以電連接到電化學蓄電池的第二端子。通過這種方式，導電芯插件形成電化學蓄電池的正端子和負端子。
[0061]裝配和焊接的極組結構可以被插入到圓柱形電化學蓄電池殼體內。從芯插件到電池殼體的電連接可以通過在一個極端子處焊接到絕緣殼體端子并且在相對端焊接到殼體以連接第二極的端子來實現。備選的，在殼體封閉之前，極耳可以被焊接在芯插件與殼體端子之間。
[0062]通過這種方式，一種用于電化學蓄電池的方法包括:圍繞圓柱形芯卷繞第一電極片和第二電極片以形成極組結構，所述第一電極片和所述第二電極片各自包括與所述極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和在所述無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面;在第一電極片和第二電極片之間圍繞圓柱形芯卷繞第一隔片和第二隔片，以機械地和電性地隔離第一電極片和第二電極片的涂層相對表面并且機械地和電性地隔離圓柱形芯與涂層相對表面；以及從第一電極片和第二電極片的無涂層導電邊緣切割出槽以形成開槽切口，開槽切口在形成極組結構時相對于圓柱形芯在角度上聯合定位。該方法可以還包括將極組結構的端面處無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分壓向圓柱形芯以將無涂層導電邊緣彼此電連接，無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分鄰近所述開槽切口。該方法可以還包括將第一導電芯插件和第二導電芯插件插入到圓柱形芯的每個端部，并且將極組結構的端面處無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分壓向圓柱形芯，以將第一電極片的無涂層導電邊緣電連接到第一導電芯插件并且將第二電極片的無涂層導電邊緣電連接到第二導電芯插件。該方法還可以包括將無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的受壓部分焊接到所述圓柱形芯。第一電極片和第二電極片可以電連接到圓柱形芯而不將導電極耳焊接到第一電極片和第二電極片。
[0063]通過這種方式，一種用于圓柱形電化學電池的方法可以包括:形成第一電極和第二電極;在圓柱形芯上安裝所述第一電極和所述第二電極;在所述圓柱形芯上卷繞所述第一電極和第二電極；以及固化所述第一電極和第二電極以將所述第一電極和第二電極電連接到電化學蓄電池的第一端子和第二端子。固化第一電極和第二電極可以在不將導電極耳焊接到第一電極和第二電極的情況下執行。
[0064]如在此描述的，在一個示例中，一種電化學蓄電池可以被提供，其包括:圍繞圓柱形芯卷繞以形成極組結構的第一電極片和第二電極片，第一電極片和第二電極片各自包括與所述極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和在所述無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面;第一隔片和第二隔片，機械地和電性地隔離所述第一電極片和所述第二電極片的涂層相對表面并且機械地和電性地隔離圓柱形芯與第一電極片的涂層相對表面；以及從所述無涂層導電邊緣形成的開槽切口，所述開槽切口在形成所述極組結構時相對于圓柱形芯在角度上聯合定位。該電化學蓄電池可以還包括按壓無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分，其中被按壓的在角度上聯合定位的部分彼此電連接，被按壓的在角度上聯合定位的部分鄰近開槽切口。附加地或者備選地，圓柱形芯可以包括成對的平坦相對側，該成對的平坦相對側形成平坦化的長圓形截面。被按壓的在角度上聯合定位的部分可以在平坦相對側處電連接到圓柱形芯。開槽切口的長度在形成所述極組結構時可以形成對應于小于180°角的弧長度。開槽切口的長度在形成極組結構時可以形成對應于大于2弧度的角度的弧長度。此外，開槽切口的長度端部可以包括圓化形狀，其中開槽切口可以包括第一組開槽切口和第二組開槽切口，其中第一組開槽切口和第二組開槽切口相對于圓柱形芯在角度上成180°角。
[0065]該電化學電池還可以包括第一導電芯插件和第二導電芯插件，第一導電芯插件和第二導電芯插件插入到圓柱形芯的端部內，以形成電化學蓄電池的端子，第一導電芯插件電連接到第一電極的無涂層導電邊緣的被按壓的在角度上聯合定位的部分，第二導電芯插件電連接到第二電極的無涂層導電邊緣的被按壓的在角度上聯合定位的部分。第一電極和第二電極的平行于圓柱形芯的軸的寬度可以大于第一隔片和第二隔片的平行于圓柱形芯的軸的寬度。涂層相對表面的寬度可以小于或者等于第一隔片和第二隔片的寬度。第二電極的涂層相對表面的寬度可以小于第一電極的涂層相對表面的寬度。
[0066]在另一示例中，一種用于電化學蓄電池的方法可以包括:圍繞圓柱形芯卷繞第一電極片和第二電極片以形成極組結構，所述第一電極片和所述第二電極片各自包括與所述極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和在所述無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面;在所述第一電極片和第二電極片之間圍繞圓柱形芯卷繞第一隔片和第二隔片，以機械地和電性地隔離所述第一電極片和所述第二電極片的涂層相對表面并且機械地和電性地隔離圓柱形芯與涂層相對表面；以及從所述第一電極片和所述第二電極片的無涂層導電邊緣切割出槽以形成開槽切口，所述開槽切口在形成所述極組結構時相對于圓柱形芯在角度上聯合定位。
[0067]該方法可以還包括將極組結構的端面處無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分壓向圓柱形芯以將無涂層導電邊緣彼此電連接，無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分鄰近開槽切口。附加地或者備選地，該方法可以還包括將第一導電芯插件和第二導電芯插件插入到圓柱形芯的每個端部，并且將所述極組結構的端面處無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分壓向圓柱形芯，以將所述第一電極片的所述無涂層導電邊緣電連接到所述第一導電芯插件并且將所述第二電極片的所述無涂層導電邊緣電連接到所述第二導電芯插件。該方法還可以包括將所述無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的受壓部分焊接到所述圓柱形芯。所述第一電極片和第二電極片可以電連接到圓柱形芯而不將導電極耳焊接到所述第一電極片和第二電極片。
[0068]在另一個示例中，一種用于圓柱形電化學電池的方法包括:形成第一電極和第二電極;在圓柱形芯上安裝所述第一電極和第二電極;在圓柱形芯上卷繞所述第一電極和第二電極；以及固化所述第一電極和第二電極以將所述第一電極和第二電極電連接到電化學蓄電池的第一端子和第二端子。固化所述第一電極和第二電極可以在不將導電極耳焊接到第一和第二電極的情況下執行。
[0069]被公開的電化學蓄電池相比于常規電化學蓄電池提供了幾個性能和制造優點。首先，通過在暴露的無涂層箔邊緣部分切割槽并且通過在正交于電池中心軸的平面上卷繞的極組的內部直徑處固化電極箔以將電極電連接到導電芯插件，避免了制備用于分離極耳焊接的電極，由此減少卷繞工藝和相關設備的成本。其次，因為分離極耳和用于電極片的絕緣帶沒有被采用，所以電池組件部件數量減少，進一步降低了成本。第三，電池電阻減小，從而提高了電化學蓄電池的效率。第四，相比于包括將切割的極耳焊接到電極片的常規制造，無涂層箔部分的寬度可以減小。第五，通過使高速自動組件具有與用于切割開槽切口的激光切割器的速度相應的卷繞速度，而不是在將切割的極耳焊接到電極片期間停止電極卷繞，減少了制造成本。第六，通過減少制造非常低阻抗電池所需的分離焊接點的數量，可以增加電池可靠性。
[0070]雖然在電化學蓄電池中使用的電極材料的連續例如輥對輥加工存在許多優點，但是本公開也適合批處理加工。此外，雖然描述了鋰離子電化學蓄電池的示例，但是在此描述的電化學蓄電池、方法和系統也適用于其他類型的電化學蓄電池。
[0071]最后，將理解以上描述的物、系統和方法是本公開的實施方式，S卩非限制性示例，對其許多變化和擴展也被考慮。因此，本公開包括在此描述的物、系統和方法的所有新穎并且非顯而易見的組合和子組合以及其任何和全部等效方案。
【主權項】
1.一種用于電化學蓄電池的方法，包括: 圍繞圓柱形芯卷繞第一電極片和第二電極片，以形成極組結構， 所述第一電極片和所述第二電極片各自包括與所述極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和在所述無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面； 圍繞所述圓柱形芯卷繞第一隔片和第二隔片，其中 所述第一隔片和所述第二隔片位于所述第一電極片與所述第二電極片之間，以機械地和電性地隔離所述第一電極片和所述第二電極片的所述涂層相對表面并且機械地和電性地隔離所述圓柱形芯與所述涂層相對表面；以及 從所述第一電極片和所述第二電極片的所述無涂層導電邊緣切割出槽，以形成開槽切口，其中 所述開槽切口在形成所述極組結構時相對于所述圓柱形芯在角度上聯合定位。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述極組結構的端面處將所述無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分壓向所述圓柱形芯，以將所述無涂層導電邊緣彼此電連接， 其中，所述無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分鄰近所述開槽切口。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括: 將第一導電芯插件和第二導電芯插件插入到所述圓柱形芯的每個端部。4.根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述極組結構的端面處將所述無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分壓向所述圓柱形芯，以將所述第一電極片的所述無涂層導電邊緣電連接到所述第一導電芯插件并且將所述第二電極片的所述無涂層導電邊緣電連接到所述第二導電芯插件。5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，還包括: 將所述無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的受壓部分焊接到所述圓柱形芯。6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一電極片和所述第二電極片電連接到所述圓柱形芯，而無需將導電極耳焊接到所述第一電極片和所述第二電極片。7.—種電化學蓄電池，包括: 第一電極片和第二電極片； 圓柱形芯，所述第一電極片和所述第二電極片圍繞所述圓柱形芯卷繞以形成極組結構，其中所述第一電極片和所述第二電極片各自包括與所述極組結構的端面平行的無涂層邊緣和在所述無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面； 第一隔片和第二隔片，其中所述第一隔片和所述第二隔片機械地和電性地隔離所述第一電極片和所述第二電極片的所述涂層相對表面并且機械地和電性地隔離所述圓柱形芯與所述第一電極片的所述涂層相對表面;以及 從所述無涂層導電邊緣形成的開槽切口，所述開槽切口在形成所述極組結構時相對于所述圓柱形芯在角度上聯合定位。8.根據權利要求7所述的電化學蓄電池，其特征在于，還包括按壓所述無涂層導電邊緣的在角度上聯合定位的部分。9.根據權利要求7或8所述的電化學蓄電池，其特征在于，所述在角度上聯合定位的部分彼此電連接。10.根據權利要求7至9中任一項所述的電化學蓄電池，其特征在于，所述在角度上聯合定位的部分鄰近所述開槽切口。11.根據權利要求7至10中任一項所述的電化學蓄電池，其特征在于，所述圓柱形芯包括成對的平坦相對側，所述成對的平坦相對側形成平坦化的長圓形截面。12.根據權利要求7至11中任一項所述的電化學蓄電池，其特征在于，所述在角度上聯合定位的部分在所述平坦相對側處電連接到所述圓柱形芯。13.根據權利要求7至12中任一項所述的電化學蓄電池，其特征在于，所述開槽切口的長度在形成所述極組結構時形成對應于小于180°角的弧長度。14.根據權利要求7至13中任一項所述的電化學蓄電池，其特征在于，所述開槽切口的長度端部包括圓化的形狀。15.根據權利要求7至14中任一項所述的電化學蓄電池，其特征在于，所述開槽切口包括第一組開槽切口和第二組開槽切口，其中所述第一組開槽切口和所述第二組開槽切口相對于所述圓柱形芯在角度上成180°角。16.根據權利要求7至15中任一項所述的電化學蓄電池，其特征在于，還包括插入到所述圓柱形芯的端部內的第一導電芯插件和第二導電芯插件。17.根據權利要求7至16中任一項所述的電化學蓄電池，其特征在于，所述涂層相對表面的寬度可以小于或者等于所述第一隔片和所述第二隔片的寬度。18.—種用于電化學蓄電池的方法，包括: 圍繞圓柱形芯卷繞第一電極片和第二電極片以形成極組結構， 所述第一電極片和所述第二電極片各自包括與所述極組結構的端面平行的無涂層導電邊緣和在所述無涂層導電邊緣之間的涂層相對表面； 圍繞所述圓柱形芯卷繞第一隔片和第二隔片。19.根據權利要求18所述的方法，其特征在于， 所述第一隔片和所述第二隔片位于所述第一電極片與所述第二電極片之間，以機械地和電性地隔離所述第一電極片和所述第二電極片的所述涂層相對表面并且機械地和電性地隔離所述圓柱形芯與所述涂層相對表面， 所述電池為鋰離子電化學蓄電池的陽極。20.根據權利要求18或19所述的方法，還包括: 從所述第一電極片和所述第二電極片的所述無涂層導電邊緣切割出槽以形成開槽切口，其中所述開槽切口在形成所述極組結構時相對于所述圓柱形芯在角度上聯合定位。
【文檔編號】H01M10/0587GK105940542SQ201580006073
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月9日
【發明人】D·C·巴特森, R·威瑟斯, J·E·道森
【申請人】A123系統有限責任公司