改进结构的卷筒以及包括这种卷筒的二次电池制造技术

在此公开了一种改进结构的卷筒，更具体地，公开了一种在正极和负极经隔膜彼此相对的状态下通过卷裹正极和负极而构造的卷筒型电极组件(“卷筒”)，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少一侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少一侧的负极活性材料涂覆部分，其中，正极极耳和负极极耳位置彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在正极的未涂覆部分以使该正极极耳相对于正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在负极的未涂覆部分以使该负极极耳相对于负极的纵向向上倾斜预定的角度，且所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处，并且本发明专利技术公开了包括这种卷筒的二次电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改进结构的卷筒，并且更具体地，涉及在正极和负极经隔膜而彼此相对的状态下通过卷裹正极和负极而构造的卷筒型电极组件(“卷筒”)，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少ー侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少ー侧的负极活性材料涂覆部分，其中，正极极耳和负极极耳位置彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在正极的未涂覆部分以使该正极极耳相对于正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在负极的未涂覆部分以使该负极极耳相对于负极的纵向向上 倾斜预定的角度，且所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处，并且本专利技术涉及包括这种卷筒的二次电池。
技术介绍
由于移动设备被不断地开发，并且对于这种移动设备的需求已増加，对于作为能量源的电池的要求也已急剧地増加。呈现高能量密度和放电电压的锂二次电池是这种二次电池的其中之一，已对这种锂二次电池进行了很多研究，并且现在已广泛地商品化使用。根据电池外壳的形状，二次电池可分为圆柱电池，其具有在圆柱金属容器中安装的电极组件，棱柱电池，其具有在棱柱金属容器中安装的电极组件，或袋状电池，其具有在由铝箔夹层片制成的袋状外壳中安装的电极组件。同时，安装在电池外壳中的电极组件是具有正极/隔膜/负极的堆叠结构的供电元件，其可被充电和放电。电极组件可分为卷筒型电极组件或堆叠型电极组件，其中，所述卷筒(jelly-roll)型电极组件被构造为这样的结构，其中涂敷了活性材料的长片型正极和长片型负极在隔膜被置于该正极和负极之间的状态下被卷裹；所述堆叠(stack)型电极组件被构造为这样的结构，其中每ー个都具有预定大小的多个正极和负极在隔膜被分别置于正极和负极之间的状态下被连续地堆叠。卷筒型电极组件具有的优势在于，卷筒型电极组件易于制造并显示出単位重量的高能量密度。卷筒型电极组件主要用于圆柱电池或棱柱电池。图I是示出其中安装有卷筒型电极组件的传统棱柱电池的局部典型视图，图2是示出图I中示出的卷筒型电极组件在卷裹前的局部水平截面典型视图。參照这些附图，棱柱电池50被构造为具有以下结构，在该结构中，卷筒型电极组件10被安装在棱柱金属外壳20中，并且顶盖30耦接到外壳20的顶部开ロ，在该顶盖30处形成突出状的电极端子(例如，负极端子)32。电极组件10的负极经由负极极耳112电连接到在顶盖30上的负极端子32的下端。负极端子32通过绝缘部34与顶盖30绝缘。另ー方面，电极组件10的另ー电极(例如，正扱)的正极极耳114电连接到由诸如铝或不锈钢等的导电材料制成的顶盖30，以形成正极端子。同时，为了确保除电极极耳112和114以外的电极组件10与顶盖30之间的电绝缘，片型绝缘部40被置于棱柱外壳20和电极组件10之间，顶盖30被安装到外壳20，并且顶盖30与外壳20通过焊接彼此耦接。随后，通过电解液注入孔36将电解液注入到外壳20中，通过焊接密封电解液注入孔36，并且环氧树脂被涂于该焊接孔。由此，电池被完成。同时，在具有上述结构的棱柱电池中，负极极耳112位于卷裹后的电极组件10的内侧端处，正极极耳114位于卷裹后的电极组件10的外侧端处。正极极耳114与负极极耳112之间的距离D’大约为10到11mm。然而，本申请的专利技术人发现，在具有上述结构的电极组件10的放电期间，正极电流和负极电流产生了大量的磁场。为此，在具有包括在其中安装的这种卷筒型电极组件10的二次电池的设备中，无线电信号被磁场干扰，尤其是具有大电流容量的GSM移动电话。这样的无线电信号干扰使得移动电话用户难于进行电话会话，例如，当移动电话用户带有助听器吋。因此，迫切需要能够根本解决上述问题的技木
技术实现思路
技术问题因而，已做出本专利技术来解决以上问题，以及有待于必须解决的其他技术问题。本专利技术的专利技术人发现，当安装在正极的未涂覆部分的正极极耳和安装在负极的未涂覆部分的负极极耳被置成彼此相邻时，可以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场。已经基于这些发现来实施本专利技术。技术解决方案根据本专利技术的ー个方面，提供在正极和负极经隔膜彼此相対的状态下通过卷裹正极和负极而构造的卷筒型电极组件(“卷筒”)能够达到以上和其他目的，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少ー侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少ー侧的负极活性材料涂覆部分，其中，正极极耳和负极极耳被设置成彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在正极的未涂覆部分以使该正极极耳相对于正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在负极的未涂覆部分以使该负极极耳相对于负极的纵向向上倾斜预定的角度，且所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处。通过为解决上述问题的各种广泛和深入的研究与实验，本专利技术的专利技术人发现，由于正极和负极在隔膜置于其间的状态下彼此相对，磁场在电导期间几乎被抵消，而产生自整个电极组件的磁场基本取决于电极极耳的位置，因为，虽然电极极耳比电极片更小，但是来自电极片的电流被集中在电极极耳上以产生强磁场。因而，在根据本专利技术的卷筒中，安装在正极片的未涂覆部分处的正极极耳和安装在负极片的未涂覆部分处的负极极耳被设置成彼此相邻，同时正极极耳和负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处。因此，通过其中正极极耳和负极极耳彼此相邻的结构抵消了在放电期间由正极电流和负极电流在相反方向产生的磁场分量，从而与传统的卷筒被构造为正极极耳和负极极耳彼此远离的结构相比，使磁场的产生最小，。在另ー优选示例中，提供了在正极和负极经隔膜彼此相対的状态下通过卷裹正极和负极而构造的卷筒型电极组件(“卷筒”)，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少ー侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少ー侧的负极活性材料涂覆部分，其中，正极极耳和负极极耳被设置成彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在正极的未涂覆部分以使该正极极耳相对于正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在负极的未涂覆部分以使该负极极耳相对于负极的纵向向上倾斜预定的角度，且所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的内侧端处。因而，在根据本专利技术的卷筒中，安装在正极片的未涂覆部分处的正极极耳和安装在负极片的未涂覆部分处的负极极耳被设置成彼此相邻，同时正极极耳和负极极耳位于卷裹后的卷筒的内侧端。因此，通过其中正极极耳和负极极耳彼此相邻的结构抵消了在放电期间由正极电流和负极电流在相反方向产生的磁场分量，从而与传统的卷筒被构造为正极极耳和负极极耳彼此远离的结构相比，使磁场的产生最小。在本专利技术中，正极极耳和负极极耳之间距离的减小使电场抵消效应最大。为了优化此电场抵消效应，正极极耳和负极极耳之间的距离，具体地，正极极耳和负极极耳的相邻边缘之间的距离，可不超过(负极极耳的宽度+正极极耳的宽度)X 150%。同时，可沿着向左和向右或向前和向后的方向确定正极极耳和负极极耳之间的距离。例如，正极极耳和负极极耳之间的距离可不超过8mm。同时，本专利技术提供了被构造为具有以下结构的卷筒，在该结构中，绝缘带被附着到正极活性材料涂覆部分的边界部分中的正极活性材料未涂覆部分和负极活性材料涂覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.23 KR 10-2010-00812511.一种卷筒型电极组件(“卷筒”)，在正极和负极经隔膜彼此相対的状态下通过卷裹所述正极和所述负极而构造该卷筒型电极组件，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少ー侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少ー侧的负极活性材料涂覆部分，其中， 正极极耳和负极极耳被置成使得彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在所述正极的未涂覆部分以使所述正极极耳相对于所述正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在所述负极的未涂覆部分以使所述负极极耳相对于所述负极的纵向向上倾斜预定的角度，以及 所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的外侧端处。2.一种卷筒型电极组件(“卷筒”)，在正极和负极经隔膜彼此相対的状态下通过卷裹所述正极和所述负极而构造该卷筒型电极组件，其中，所述正极具有形成在正极集电器至少ー侧的正极活性材料涂覆部分，所述负极具有形成在负极集电器至少ー侧的负极活性材料涂覆部分，其中， 正极极耳和负极极耳被置成使得彼此相邻以最小化放电期间由正极电流和负极电流产生的磁场，其中，所述正极极耳被安装在所述正极的未涂覆部分以使所述正极极耳相对于所述正极的纵向向上倾斜预定的角度，所述负极极耳被安装在所述负极的未涂覆部分以使所述负极极耳相对于所述负极的纵向向上倾斜预定的角度，以及 所述正极极耳和所述负极极耳位于卷裹后的卷筒的内侧端处。3.根据权利要求I或2所述的卷筒，其中，所述正极极耳和所述负极极耳之间的距离，具体地，所述正极极耳和所述负极极耳的相邻边缘之间的距离，不超过(所述负极极耳的宽度+所述正极极耳的宽度)X 150%。4.根据权利要求I所述的卷筒,其中 所述正极的卷裹起始部分具有形成在所述正极集电器上侧和下侧的正极活性材料涂覆部分并因...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇树，李吉永，金镇，安谆昊，成周桓，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：