專利名稱：電容量高且體積小的二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是與電池有關(guān)，特別是指一種體積小效能佳的二次電池。
技術(shù)背景現(xiàn)有巻繞式的二次電池是包含有一殼體、 一復(fù)層巻體、二導(dǎo)電極以 及電解液，該殼體具有一容置空間以及二穿孔連通該容置空間及外界，該復(fù)層巻體是容置于該殼體的容置空間內(nèi)，其結(jié)構(gòu)請參閱圖1及圖2，該 復(fù)層巻體IO是由一正極12、 一隔離膜14、 一負(fù)極16及另一隔離膜14 依序?qū)拥髱喞@而成，該正極12具有一鋁片121以及二正極材料膜 123，該鋁片121具有一反應(yīng)區(qū)125，以及一裸鋁區(qū)127以其底邊與該反 應(yīng)區(qū)125連接，該二正極材料膜123是覆于該鋁片121反應(yīng)區(qū)125的前、 后二表面，該負(fù)極16具有一銅片161以及二負(fù)極材料膜163，該銅片161 具有一反應(yīng)區(qū)165，以及一裸銅區(qū)167以其頂邊與該反應(yīng)區(qū)165連接，該 二負(fù)極材料膜163是覆于該銅片161反應(yīng)區(qū)125的前、后二表面，其中， 該鋁片121及該銅片161的形狀均為完整矩形，該正極材料膜123是與 該負(fù)極材料膜163重迭，該二隔離膜14是位于該正極材料膜123與該負(fù) 極材料膜163的相對位置，該二導(dǎo)電極是穿設(shè)于該殼體的二穿孔，其一 導(dǎo)電極是以電性連接各層的方式與該正極12的裸鋁區(qū)127連接，另一導(dǎo) 電極是以電性連接各層方式與該負(fù)極16的裸銅區(qū)167連接，該電解液是 填充于該殼體的容置空間內(nèi)。由于該正極材料膜123與該負(fù)極材料膜163的面積大小與電池的電 容量成正比，因此，為使電池具備一定的電容量，該復(fù)層巻體必須占據(jù)
一定的空間，且該復(fù)層巻體必須以其裸鋁區(qū)127及裸銅區(qū)167與二導(dǎo)電 極連接并封裝于殼體中，裸鋁區(qū)127與裸銅區(qū)167亦需占據(jù)一定空間， 使電池具有相當(dāng)?shù)捏w積；然而，近年來可攜型電子產(chǎn)品蓬勃發(fā)展，其待 機(jī)時(shí)間愈來愈長，但體積卻愈來愈小，現(xiàn)有二次電池的電容量及體積己 無法滿足新一代電子產(chǎn)品的使用需求，因此，如何針對二次電池的結(jié)構(gòu) 進(jìn)行改良，使之在不影響電容量的前提下盡可能地縮小電池體積，已成 為業(yè)界極待解決的重要課題。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種二次電池，可在不影響電容量 的前提下達(dá)到體積縮小的目的。為達(dá)前揭目的，本實(shí)用新型的二次電池是包含有一殼體、 一復(fù)層巻 體、二導(dǎo)電極以及電解液，該殼體具有一容置空間，該復(fù)層巻體是容置 于該殼體的容置空間內(nèi)，且由一正極、 一隔離膜、 一負(fù)極以及另一隔離 膜依序?qū)拥髱喞@而成，該正極具有一鋁片以及至少一正極材料膜，該 鋁片具有一反應(yīng)區(qū)供該正極材料膜覆于其上， 一連接區(qū)以其底邊與該反 應(yīng)區(qū)連接，以及多數(shù)延伸區(qū)以其底邊與該連接區(qū)連接，該負(fù)極具有一銅 片以及至少一負(fù)極材料膜，該銅片具有一反應(yīng)區(qū)供該負(fù)極材料膜覆于其 上， 一連接區(qū)以其頂邊與該反應(yīng)區(qū)連接，以及多數(shù)延伸區(qū)以其頂邊與該 連接區(qū)連接，該正極材料膜是與該負(fù)極材料膜重迭，該二隔離膜是位于 該正極材料膜與該負(fù)極材料膜的相對位置，該復(fù)層巻體具有相互平行的 一前側(cè)面以及一后側(cè)面，該鋁片的延伸區(qū)寬度及該銅片的延伸區(qū)寬度是 小于該復(fù)層巻體的寬度，該鋁片的各延伸區(qū)是相互重迭而連接在一起， 且實(shí)質(zhì)上與該復(fù)層巻體的前、后側(cè)面垂直，該銅片的各延伸區(qū)是相互重迭而連接在一起，且實(shí)質(zhì)上與該復(fù)層巻體的前、后側(cè)面垂直，該二導(dǎo)電 極是設(shè)于該殼體，其一導(dǎo)電極是與該鋁片的延伸區(qū)電性相接，另一導(dǎo)電
極是與該銅片的延伸區(qū)電性連接，該電解液是填充于該殼體的容置空間 內(nèi)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是，使二次電池在不影響電容量的前提下盡可能 地縮小了電池體積。


圖l是現(xiàn)有復(fù)層巻體的立體圖；圖2是現(xiàn)有復(fù)層巻體的分解圖；圖3是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的剖視圖；圖4是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例復(fù)層巻體的立體圖；圖5是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例復(fù)層巻體的分解圖；圖6是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的制作示意圖；圖7是本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施方式
為更了解本實(shí)用新型的構(gòu)造及特點(diǎn)所在，茲舉以下二較佳實(shí)施例并 配合附圖說明如下請參閱圖3，本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例所提供的二次電池20是包 含有一殼體30、 一復(fù)層巻體40、 二導(dǎo)電極80,82以及電解液85。該殼體30是具有一容置空間32以及二穿孔34連通該容置空間32及 外界。該復(fù)層巻體40是容置于該殼體30的容置空間32內(nèi)，并具有相互平 行的一前側(cè)面42以及一后側(cè)面44，該復(fù)層巻體40的結(jié)構(gòu)請參閱圖4及 圖5，是由一正極50、 一隔離膜60、 一負(fù)極70以及另一隔離膜60依序 層迭后巻繞而成，該正極50具有一鋁片52以及二正極材料膜54，該鋁 片52具有一反應(yīng)區(qū)521， 一連接區(qū)523以其底邊與該反應(yīng)區(qū)521連接， 以及多數(shù)延伸區(qū)525以其底邊與該連接區(qū)523連接，該二正極材料膜54 是覆于該鋁片52反應(yīng)區(qū)521的前、后二表面，該正極材料膜54是由LiCo02 制成，該負(fù)極70具有一銅片72以及二負(fù)極材料膜74，該銅片72具有一 反應(yīng)區(qū)721， 一連接區(qū)723以其頂邊與該反應(yīng)區(qū)721連接，以及多數(shù)延伸 '區(qū)725以其頂邊與該連接區(qū)723連接，該二負(fù)極材料膜74是覆于該銅片-72反應(yīng)區(qū)721的前、后二表面，該負(fù)極材料膜74是由介相結(jié)晶碳(MCMB) 所制成，該正極材料膜54是與該負(fù)極材料膜74重迭，該二隔離膜60是 由聚乙烯制成，并位于該正極材料膜54與該負(fù)極材料膜74的相對位置； 其中，該鋁片52的延伸區(qū)525寬度wl及該銅片72的延伸區(qū)725寬度w2 是小于該復(fù)層巻體40的寬度w3，該鋁片52的各延伸區(qū)525是相互重迭 而連接在一起且實(shí)質(zhì)上與該復(fù)層巻體40的前、后側(cè)面42,44垂直，該銅 片72的各延伸區(qū)725是相互重迭而連接在一起，且實(shí)質(zhì)上同樣與該復(fù)層 巻體40的前、后側(cè)面42,44垂直。其中，該正極材料膜54的材料可以其它等效材料替代，例如釩、 鈦、鉻、銅、鉬、鈮、鐵、鎳、鈷或錳的鋰化氧化物、鋰化硫化物、鋰 化硒化物、鋰化碲化物、鋰鐵磷氧化物、鋰釩磷氧化物或其混合物均可； 該負(fù)極材料膜74的材料亦可以其它等效材料替代，例如氣相成長碳纖 維(VGCF)、納米碳管(CNT)、焦炭、碳黑、石墨、乙炔黑、碳纖維、玻 璃質(zhì)碳或其混合物均可，該隔離膜60則可以聚丙烯或聚酯替代。該二導(dǎo)電極80，82是穿設(shè)于該殼體30的二穿孔34中，其一導(dǎo)電極80 是與該鋁片52的延伸區(qū)525連接，另一導(dǎo)電極82是與該銅片72的延伸 區(qū)725連接。該電解液85是填充于該殼體30的容置空間32內(nèi)，該電解液85中電 解質(zhì)為1.5M的LiPF6，該電解質(zhì)可采用LiBF4、 LiAsF6、 LiSbF6、 LiC104、 LiAlC14、 LiGaC14、 LiN03、 LiC(S02CF3)3 、 LiN(S02CF3)2 、 LiSCN、 Li03SCF2CF3、 LiC6F5S03、 Li02CCF3、 LiS03F、 LiB(C6H5)4、 LiCF3SQ3、LiB(C204)2或其混合物，該電解質(zhì)的濃度可為1.1 2.0M;該電解液85 中的溶劑則為體積百分比30 。/。的乙二醇碳酸酯(ethylene carbonates)、 20% 的碳酸丙烯酯(propylene carbonates)與50%的乙酸丙酯(Propyl acetate),事 實(shí)上，該溶劑亦可采用乙二醇碳酸酯(ethylene carbonates)、碳酸丙烯酯 (propylene carbonates)、 碳酸丁烯酉旨(butylene carbonates)、碳酸二丙酉旨 (dipropyl carbonates)、酸酐(acid anhydrides)、正甲基四氫卩比咯酮(n-methyl pyrrolidone)、正甲基乙醯胺(n-methyl acetamide)、正甲基甲醯胺(n-methyl formamide) 、 二甲基甲醯胺(dimethyl formamide) 、 丁內(nèi)酯(y-butyrolactone)、 乙月青(acetonitrile)、 二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide)、 二甲 基亞硫酸鹽(dimethyl sulfite).碳酸次亞乙烯酯(vinylene carbonate, VC)、 1，2-二乙氧基乙烷(1,2-diethoxyethane) 、 1，2- 二甲氧基乙垸(1,2-dimethoxyethane) 、 1 ，2- 二 丁氧基乙烷(1,2-dibutoxyethane)、 四氫呋喃 (tetrahydroforan)、 2-甲基四氫呋喃(2-methyl tetrahydrofUran)、環(huán)氧丙垸 (propylene oxide)、乙酸甲酉旨(methyl acetate)、乙酸乙酉旨(ethyl acetate)、乙 酸丙酯(propyl acetate) 、 丁酸甲酯(methyl butyrate) 、 丁酸乙酯(ethyl butyrate)、丙酸甲酉旨(methyl propionate)、丙酸乙酯(ethyl propionate)、碳酸 二甲酯(Dimethyl Carbonate, DMC)、碳酸二乙酯(Diethyl Carbonate, DEC)、 碳酸甲基乙基酯(Ethyl Methyl Carbonate, EMC)或其混合物。請?jiān)賲㈤唸D6，該復(fù)層巻體40于實(shí)際制造時(shí)是先制備一復(fù)層巻體本 體46，該本體46是由一該正極主體、 一隔離膜、 一負(fù)極主體以及另一該 隔離膜依次層迭后巻繞而成，該正極主體是具有一鋁片以及二正極材料 膜覆于該鋁片，該鋁片未被該正極材料膜覆蓋之處則形成一裸鋁區(qū)462， 該負(fù)極主體具有一銅片以及二負(fù)極材料膜覆于該銅片主體，該銅片未被 該負(fù)極材料膜覆蓋的處則形成一裸銅區(qū)464，該鋁片及該銅片的形狀是為 完整矩形，且?guī)喞@之后，該正極的裸鋁區(qū)462及該負(fù)極的裸銅區(qū)464是 分別位于該本體46的頂、底兩端；再將該裸鋁區(qū)462及該裸銅區(qū)464的 中央部位以焊接的方式使各層連接在一起，并沿圖6的虛線裁切出缺口，該裸鋁區(qū)462即可形成該正極50的連接區(qū)523以及延伸區(qū)525，該裸銅 區(qū)464則可形成該負(fù)極70的連接區(qū)723以及延伸區(qū)725，此時(shí)，再將該 正、負(fù)極50,70的延伸區(qū)525,725分別朝前、后兩側(cè)彎折90。，即可完成 前述的復(fù)層巻體30。該復(fù)層巻體40于制作時(shí)，由于額外增加裁切及彎折鋁片52與銅片72 等作業(yè)程序，因此其長度可較現(xiàn)有未裁切彎折者更短，通過此，該殼體20 亦可配合該復(fù)層巻體50而縮減其長度，從而達(dá)到縮小電池整體體積的目 的，至于實(shí)際決定電池電容量的正負(fù)極反應(yīng)區(qū)521,721及正負(fù)極材料膜 54,74則仍維持裁切前的面積及結(jié)構(gòu)，因此不致對電池的電容量造成影 響，使該電池的電容量高且體積輕巧，而達(dá)成本實(shí)用新型的目的。基于本實(shí)用新型的精神，該二導(dǎo)電片的結(jié)構(gòu)其實(shí)也具有多種變化， 請?jiān)賲㈤唸D7，本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例所提供的二次電池90與前述 第一較佳實(shí)施例所提供者大致相同，其不同點(diǎn)僅在于，該二次電池90的 二導(dǎo)電極92是設(shè)于殼體94外壁，且各通過由一導(dǎo)線96分別連接復(fù)層巻 體98正極981的延伸區(qū)983及負(fù)極985的延伸區(qū)987。
權(quán)利要求1.一種電容量高且體積小的二次電池，其特征在于，包含有一殼體，是具有一容置空間；一復(fù)層卷體，是容置于該殼體的容置空間內(nèi)，該復(fù)層卷體是由一正極、一隔離膜、一負(fù)極以及另一隔離膜依序?qū)拥缶砝@而成，該正極具有一鋁片以及至少一正極材料膜，該鋁片具有一反應(yīng)區(qū)供該正極材料膜覆于其上，一連接區(qū)以其底邊與該反應(yīng)區(qū)連接，以及多數(shù)延伸區(qū)以其底邊與該連接區(qū)連接，該負(fù)極具有一銅片以及至少一負(fù)極材料膜，該銅片具有一反應(yīng)區(qū)供該負(fù)極材料膜覆于其上，一連接區(qū)以其頂邊與該反應(yīng)區(qū)連接，以及多數(shù)延伸區(qū)以其頂邊與該連接區(qū)連接，該正極材料膜是與該負(fù)極材料膜重迭，該二隔離膜是位于該正極材料膜與該負(fù)極材料膜的相對位置；其中，該復(fù)層卷體具有相互平行的一前側(cè)面以及一后側(cè)面，該鋁片的延伸區(qū)寬度及該銅片的延伸區(qū)寬度是小于該復(fù)層卷體的寬度，該鋁片的各延伸區(qū)是相互重迭而連接在一起且實(shí)質(zhì)上與該復(fù)層卷體的前、后側(cè)面垂直，該銅片的各延伸區(qū)是相互重迭而連接在一起且實(shí)質(zhì)上與該復(fù)層卷體的前、后側(cè)面垂直；二導(dǎo)電極，是設(shè)于該殼體，其一導(dǎo)電極是與該鋁片的延伸區(qū)電性相接，另一導(dǎo)電極是與該銅片的延伸區(qū)電性連接；以及電解液，是填充于該殼體的容置空間內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述電容量高且體積小的二次電池，其特征在于， 所述該殼體具有二穿孔供該二導(dǎo)電極穿設(shè)。
3. 如權(quán)利要求1所述電容量高且體積小的二次電池，其特征在于， 所述該鋁片的延伸區(qū)及該銅片的延伸區(qū)是各利用一導(dǎo)線與該二導(dǎo)電極連 接。
專利摘要本實(shí)用新型一種電容量高且體積小的二次電池，是包含有一殼體、一復(fù)層卷體、二導(dǎo)電極以及電解液，復(fù)層卷體是由一正極、一隔離膜、一負(fù)極以及另一隔離膜依次層迭后卷繞而成，且復(fù)層卷體具有相互平行的一前側(cè)面及一后側(cè)面，正極包含有一鋁片，鋁片頂端形成一連接區(qū)以及多數(shù)相互重迭且連接在一起的延伸區(qū)，負(fù)極包含有一銅片，銅片底端形成一連接區(qū)以及多數(shù)相互重迭且連接在一起的延伸區(qū)，鋁片的延伸區(qū)及銅片的延伸區(qū)均與復(fù)層卷體的前、后側(cè)面垂直；通過此，二次電池可在不影響效能的前提下達(dá)到縮小體積的目的。
文檔編號H01M10/40GK201004477SQ20062013723
公開日2008年1月9日 申請日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者何綸杰, 詹益松 申請人:動(dòng)能科技股份有限公司