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可再充電電池及其制造方法與流程

文檔序號(hào):11971041閱讀:247來(lái)源:國(guó)知局
可再充電電池及其制造方法與流程
實(shí)施例涉及可再充電電池及其制造方法。

背景技術(shù):
與不能再充電的一次電池不同,可再充電電池可以反復(fù)充電和放電。低容量可再充電電池可以用于小型便攜式電子設(shè)備,例如移動(dòng)電話、膝上型計(jì)算機(jī)和/或攝像機(jī)。大容量電池可以用作例如用于驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車等的電動(dòng)機(jī)的電源。已考慮了使用具有高能量密度的非水電解液的大容量高功率可再充電電池。高功率可再充電電池可以彼此串聯(lián)或彼此并聯(lián)來(lái)配置高功率大容量電池模塊??稍俪潆婋姵乜梢园姌O組件,電極組件包括正電極、負(fù)電極以及插在正電極和負(fù)電極之間的隔板。正電極和負(fù)電極可以各自具有下列結(jié)構(gòu):在由金屬形成的集流體上涂覆有活性物質(zhì),并且在集流體上形成涂覆有活性物質(zhì)的涂覆區(qū)域和沒(méi)有活性物質(zhì)的未涂覆區(qū)域。在該背景技術(shù)部分中公開(kāi)的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)所描述技術(shù)的背景的理解,因此其可能包含不形成在本國(guó)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
實(shí)施例針對(duì)可再充電電池及其制造方法。實(shí)施例可以通過(guò)提供一種可再充電電池來(lái)實(shí)現(xiàn),所述可再充電電池包括:電極組件,所述電極組件包括第一電極、第二電極和所述第一電極與所述第二電極之間的隔板;以及容納所述電極組件的殼體,其中所述第一電極和所述第二電極中的每個(gè)電極均包括在集流體上有活性物質(zhì)層的涂覆區(qū)域和不具有所述活性物質(zhì)層的未涂覆區(qū)域,并且在所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極中,所述集流體的特征在于x射線衍射圖案,在所述x射線衍射圖案中,所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率大于所述涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率。所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率可以是所述涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率的大約1.3到大約1.6倍。在所述至少一個(gè)電極中,所述集流體的特征可以在于x射線衍射圖案,在該x射線衍射圖案中,所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率是大約1.4到大約2.0。所述至少一個(gè)電極的集流體在所述未涂覆區(qū)域中可以具有比所述涂覆區(qū)域中的平均厚度小的平均厚度。在所述至少一個(gè)電極中,所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的平均厚度可以是所述涂覆區(qū)域中所述集流體的平均厚度的大約80%到大約95%。所述第一電極和所述第二電極中的每個(gè)電極的集流體的特征可以均在于x射線衍射圖案,在所述x射線衍射圖案中,所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率大于所述涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率。每個(gè)電極的未涂覆區(qū)域可以沿相應(yīng)集流體的側(cè)端延伸。實(shí)施例還可以通過(guò)提供一種制造可再充電電池的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),所述方法包括準(zhǔn)備電極,使得準(zhǔn)備電極包括:在集流體的一部分上涂覆活性物質(zhì)以形成涂覆區(qū)域和初步的未涂覆區(qū)域,所述初步的未涂覆區(qū)域沿所述集流體的一個(gè)側(cè)端延伸并且不具有所述活性物質(zhì);對(duì)所述初步的未涂覆區(qū)域中的集流體進(jìn)行振動(dòng)錘擊以形成未涂覆區(qū)域,使得所述集流體的特征在于x射線衍射圖案,在所述x射線衍射圖案中,所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率大于所述涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率。所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率可以是所述涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率的大約1.3到大約1.6倍。所述集流體的特征可以在于x射線衍射圖案,在該x射線衍射圖案中,所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率是大約1.4到大約2.0。所述集流體在所述未涂覆區(qū)域中可以具有比所述涂覆區(qū)域中的平均厚度小的平均厚度。所述未涂覆區(qū)域中所述集流體的平均厚度可以是所述涂覆區(qū)域中所述集流體的平均厚度的大約80%到大約95%。所述振動(dòng)錘擊可以包括超聲振動(dòng)錘擊。所述超聲振動(dòng)錘擊可以包括:使所述初步的未涂覆區(qū)域沿砧子傳送,用超聲振動(dòng)發(fā)生器產(chǎn)生超聲振動(dòng),以及用響應(yīng)于所述超聲振動(dòng)發(fā)生器的超聲振動(dòng)而振動(dòng)的角狀器擊打所述初步的未涂覆區(qū)域。所述砧子可以具有圓柱形的輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu),并且使所述初步的未涂覆區(qū)域沿砧子傳送可以包括沿所述圓柱形的輥?zhàn)訚L動(dòng)所述初步的未涂覆區(qū)域。所述超聲振動(dòng)可以具有大約8kHz到大約12kHz的頻率,所述角狀器可以以大約0.4MPa到大約0.8MPa的壓力擊打所述初步的未涂覆區(qū)域,并且所述初步的未涂覆區(qū)域可以以大約3米/分鐘到大約7米/分鐘的速度沿砧子傳送。所述方法可以進(jìn)一步包括在壓輥之間擠壓所述涂覆區(qū)域。對(duì)所述初步的未涂覆區(qū)域中的所述集流體進(jìn)行振動(dòng)錘擊可以發(fā)生在擠壓所述涂覆區(qū)域以前。擠壓所述涂覆區(qū)域可以發(fā)生在對(duì)所述初步的未涂覆區(qū)域中的所述集流體進(jìn)行振動(dòng)錘擊以前。所述方法可以進(jìn)一步包括干燥所述活性物質(zhì)。附圖說(shuō)明通過(guò)關(guān)于附圖詳細(xì)地描述示例性實(shí)施例,特征將對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言變得明顯,附圖中:圖1圖示根據(jù)實(shí)施例的可再充電電池的透視圖。圖2圖示沿圖1的線II-II截取的剖視圖。圖3圖示根據(jù)實(shí)施例的負(fù)電極的透視圖。圖4圖示示出根據(jù)實(shí)施例的負(fù)極涂覆區(qū)域的厚度和負(fù)極未涂覆區(qū)域的厚度的圖。圖5圖示示出根據(jù)實(shí)施例的負(fù)極涂覆區(qū)域的拉伸比和負(fù)極未涂覆區(qū)域的拉伸比的圖。圖6A圖示示出根據(jù)實(shí)施例的負(fù)極未涂覆區(qū)域的X射線衍射分布的圖。圖6B圖示示出根據(jù)實(shí)施例的負(fù)極涂覆區(qū)域的X射線衍射分布的圖。圖7圖示根據(jù)實(shí)施例的正電極的透視圖。圖8圖示示出根據(jù)實(shí)施例的電極的制備方法的示意圖。圖9圖示示出根據(jù)實(shí)施例的電極的制備方法的示意圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將在下文中關(guān)于附圖更充分地描述示例實(shí)施例,然而示例實(shí)施例可以以不同的形式體現(xiàn),并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于這里所闡述的實(shí)施例。相反,提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)將全面且完整,并且將會(huì)把本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中,為了圖示清楚起見(jiàn),可以放大層和區(qū)域的尺寸。還將明白,當(dāng)層或元件被提及“位于另一元件上”時(shí),該層或元件可以直接位于另一元件上,或者還可以存在中間元件。此外,還將明白,當(dāng)元件被提及“位于兩個(gè)元件之間時(shí)”,該元件可以是這兩個(gè)元件之間的唯一元件,或者還可以存在一個(gè)或多個(gè)中間元件。在整個(gè)說(shuō)明書中,相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。實(shí)施例提供一種被應(yīng)用于可再充電電池的正電極或負(fù)電極的電極,該電極包括:片式集流體和涂覆在集流體上的活性物質(zhì)層,其中集流體包括涂覆區(qū)域(在這里形成活性物質(zhì)層)和未涂覆區(qū)域(鄰近涂覆區(qū)域,并且不具有活性物質(zhì))。未涂覆區(qū)域中的集流體可以具有比涂覆區(qū)域中的集流體小的厚度。另一實(shí)施例提供一種電極的制備方法,該方法包括:振動(dòng)錘打集流體(該集流體包括形成活性物質(zhì)層的涂覆區(qū)域和不具有活性物質(zhì)的未涂覆區(qū)域)的初步的未涂覆區(qū)域。又一實(shí)施例提供一種可再充電電池,該可再充電電池包括:包括第一電極和第二電極的電極組件,具有安置電極組件的空間的殼體,以及覆蓋殼體中的開(kāi)口的蓋板。第一電極可以包括片式集流體和涂覆在集流體上的活性物質(zhì)層,集流體包括形成活性物質(zhì)層的涂覆區(qū)域和鄰近涂覆區(qū)域且不具有活性物質(zhì)層的未涂覆區(qū)域。未涂覆區(qū)域中的集流體可以具有比涂覆區(qū)域中的集流體小的厚度。圖1圖示根據(jù)實(shí)施例的可再充電電池的透視圖。圖2圖示沿圖1的線II-II截取的剖視圖。參考圖1和圖2,根據(jù)實(shí)施例的可再充電電池101可以包括:在隔板13插在正電極(第一電極)11和負(fù)電極(第二電極)12之間的情況下被卷繞的電極組件10,殼體30(其內(nèi)嵌入或容納電極組件10),以及與殼體30的開(kāi)口聯(lián)接的蓋板25。將使用具有方形或六面體形狀的鋰離子可再充電電池作為示例來(lái)描述根據(jù)本實(shí)施例的可再充電電池101。然而,實(shí)施例不局限于此,而是可以應(yīng)用于各種類型的電池,例如鋰聚合物電池或圓柱形電池等等。圖3圖示根據(jù)實(shí)施例的負(fù)電極的透視圖。圖7圖示根據(jù)實(shí)施例的正電極的透視圖。如圖3和圖7所示,正電極11可以包括正極集流體112(由例如薄金屬箔形成)和正極活性物質(zhì)層113(形成在正極集流體112上)。負(fù)電極12可以包括負(fù)極集流體121和形成在負(fù)極集流體121上的負(fù)極活性物質(zhì)層122。正極集流體112可以以長(zhǎng)條狀形成,并且可以包括正極涂覆區(qū)域11b(這里涂覆有活性物質(zhì)層113)和正極未涂覆區(qū)域11a(鄰近正極涂覆區(qū)域11b且不具有活性物質(zhì))。負(fù)極集流體121可以以長(zhǎng)條狀形成,并且可以包括負(fù)極涂覆區(qū)域12b(這里涂覆有負(fù)極活性物質(zhì)層122)和負(fù)極未涂覆區(qū)域12a(不具有活性物質(zhì))。正極未涂覆區(qū)域11a可以形成在正極集流體112的沿正極集流體112縱向的一個(gè)側(cè)端上。負(fù)極未涂覆區(qū)域12a可以形成在負(fù)極集流體121的沿負(fù)極集流體121縱向的另一側(cè)端上。正電極11和負(fù)電極12可以在隔板13(例如絕緣體)插在二者之間以后被卷繞。然而,實(shí)施例不局限于此,并且電極組件可以具有正電極和負(fù)電極(由多個(gè)片形成)在隔板插在二者之間的情況下被堆疊的結(jié)構(gòu)。殼體30可以具有大致立方體或六面體的形狀,并且在殼體30的一個(gè)表面或側(cè)面上可以形成開(kāi)口。蓋組件20可以包括蓋板25(覆蓋殼體30的開(kāi)口)、正極端子21(突出于蓋板25以外并且與正電極11電連接)、負(fù)極端子22(突出于蓋板25以外并且與負(fù)電極12電連接)以及通氣構(gòu)件27(具有刻痕27a,以便響應(yīng)于預(yù)定的內(nèi)壓而破裂)。蓋板25可以由薄金屬板形成,并且可以通過(guò)例如焊接在殼體30的開(kāi)口處固定至殼體30。在蓋板25的一側(cè)可以形成電解液注入開(kāi)口(用于注入電解液),并且密封阻擋件23(對(duì)電解液注入開(kāi)口進(jìn)行密封)可以固定至蓋板25。正極端子21可以穿透蓋板25,并且在蓋板25和正極端子21之間可以安裝第一墊圈24(布置在上方)和第二墊圈26(布置在下方),以隔離蓋板25和正極端子21。正極端子21可以具有圓柱形狀。在正極端子21中可以安裝螺母29(螺母29在正極端子21的上部支撐正極端子21),并且在正極端子21的外周上可以形成用于聯(lián)接螺母29的螺紋。正極端子21可以通過(guò)集流構(gòu)件51與正極未涂覆區(qū)域11a電連接,并且在正極端子21的下端可以形成端子凸緣(端子凸緣支撐正極端子21和集流構(gòu)件51)。在正極端子21下方,下絕緣構(gòu)件41可以隔離正極端子21和蓋板25。負(fù)極端子22可以穿透蓋板25,并且在蓋板25和負(fù)極端子22之間可以安裝第一墊圈24(布置在上方)和第二墊圈26(布置在下方),以隔離蓋板25和負(fù)極端子22。負(fù)極端子22可以具有圓柱形狀。在負(fù)極端子22中可以安裝螺母29(螺母29在負(fù)極端子22的上部支撐負(fù)極端子22),并且在負(fù)極端子22的外周上可以形成用于聯(lián)接螺母29的螺紋。負(fù)極端子22通過(guò)集流構(gòu)件52與負(fù)極未涂覆區(qū)域12a電連接,并且在負(fù)極端子22的下端可以形成端子凸緣(端子凸緣支撐負(fù)極端子22和集流構(gòu)件52)。在負(fù)極端子22下方,下絕緣構(gòu)件42可以隔離負(fù)極端子22和蓋板25。如圖3所示,負(fù)電極12可以包括負(fù)極集流體121和位于負(fù)極集流體121表面上的負(fù)極活性物質(zhì)層122。例如,負(fù)極集流體121可以包括涂覆有活性物質(zhì)的負(fù)極涂覆區(qū)域12b和不具有活性物質(zhì)的負(fù)極未涂覆區(qū)域12a。負(fù)極集流體121可以由例如銅或鋁形成。負(fù)極集流體121可以具有在一個(gè)方向上延長(zhǎng)的板狀。負(fù)極活性物質(zhì)層122可以包括例如Li4Ti5O12或碳基活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑或粘合劑等等。負(fù)極活性物質(zhì)層122可以涂覆在負(fù)極集流體121上,并且通過(guò)層壓方法貼附。負(fù)極未涂覆區(qū)域12a可以通過(guò)使用振動(dòng)進(jìn)行錘擊來(lái)拉伸。在實(shí)現(xiàn)時(shí),負(fù)極未涂覆區(qū)域12a可以通過(guò)例如使用超聲振動(dòng)進(jìn)行錘擊來(lái)拉伸。結(jié)果,如圖4所示,負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121的平均厚度可以小于負(fù)極涂覆區(qū)域12b中的負(fù)極集流體121的平均厚度。例如,負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121的平均厚度可以是負(fù)極涂覆區(qū)域12b中的負(fù)極集流體121的平均厚度的大約80%到大約95%。如圖5所示,當(dāng)負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121的平均厚度小于負(fù)極涂覆區(qū)域12b中的負(fù)極集流體121的平均厚度時(shí),負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121的拉伸比率可以增大,以通過(guò)小的力而拉伸得更多。因此,在擠壓負(fù)極涂覆區(qū)域12b中的負(fù)極集流體121的過(guò)程中,負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121還可以自然地拉伸,從而防止負(fù)電極12彎曲。圖6A圖示示出根據(jù)實(shí)施例的負(fù)極未涂覆區(qū)域的X射線衍射分布或圖案的圖。圖6B圖示示出根據(jù)實(shí)施例的負(fù)極涂覆區(qū)域的X射線衍射分布或圖案的圖。圖6A和圖6B示出在通過(guò)使用超聲振動(dòng)對(duì)負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的銅負(fù)極集流體121進(jìn)行錘擊以后,通過(guò)使用X射線衍射對(duì)負(fù)極未涂覆區(qū)域12a和負(fù)極涂覆區(qū)域12b中的負(fù)極集流體121的晶體進(jìn)行分析的結(jié)果。在本實(shí)施例中,作為示例來(lái)描述由銅制成的負(fù)極集流體121,并且舉例說(shuō)明了方向111和方向002的各峰的各個(gè)FWHM(半峰全寬)值。然而,實(shí)施例不局限于此,并且方向111的峰的FWHM可以對(duì)應(yīng)于電極襯底的最大峰的FWHM,方向002的峰的FWHM可以對(duì)應(yīng)于電極襯底的次最大峰的FWHM?!颈?】I111/I002涂覆區(qū)域經(jīng)錘擊處理的未涂覆區(qū)域樣本11.281.90樣本21.321.87樣本31.231.79平均1.281.85表1示出了在圖6A和圖6B中示出的負(fù)極未涂覆區(qū)域12a和負(fù)極涂覆區(qū)域12b中負(fù)極集流體121的方向111的各峰的FWHM和方向002的各峰的FWHM之間的比較。在表1中,在0.6MPa的壓力下以10kHz的頻率執(zhí)行錘擊(使用超聲振動(dòng)),并且負(fù)極集流體121的移動(dòng)速度是5米/分鐘。如表1所示,根據(jù)本實(shí)施例的負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中負(fù)極集流體121的方向111的峰的FWHM與方向002的峰的FWHM的平均比率是1.85。負(fù)極涂覆區(qū)域12b中負(fù)極集流體121的方向111的峰的FWHM與方向002的峰的FWHM的平均比率是1.28。例如,由于使用超聲振動(dòng)進(jìn)行錘擊的原因,方向111和方向002的各峰的FWHM均下降,但是方向002的峰的FWHM下降的程度更大。I111與I002的比率(即,負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中負(fù)極集流體121的方向111的峰的FWHM與方向002的峰的FWHM的比率)可以是大約1.4到大約2.0。將I111與I002的比率保持在大約1.4或1.4以上可以有助于保證晶體取向的變化是充分的,從而防止被拉伸的負(fù)極未涂覆區(qū)域的彎曲。將I111與I002的比率保持在大約2.0或2.0以下可以有助于保證晶體取向的變化不太大,從而防止負(fù)極未涂覆區(qū)域的撕裂。進(jìn)一步地,在比較負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121和負(fù)極涂覆區(qū)域12b中的負(fù)極集流體121的各峰的FWHM比率時(shí),負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121的I111與I002的比率可以大于負(fù)極涂覆區(qū)域12b中的I111與I002的比率。當(dāng)負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中負(fù)極集流體121的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率增大(例如由于晶體取向的變化)時(shí),負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121的長(zhǎng)度可以增加,并且拉伸比率在負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121的縱向上增大,從而防止負(fù)電極彎曲。負(fù)極未涂覆區(qū)域12a中的負(fù)極集流體121的I111與I002的比率可以是負(fù)極涂覆區(qū)域12b中的負(fù)極集流體121的I111與I002的比率的大約1.3到大約1.6倍。一種提高未涂覆區(qū)域中的負(fù)極集流體的拉伸比率的方法是執(zhí)行退火工藝。如果執(zhí)行退火來(lái)提高拉伸比率,那么在熱處理期間可以在未涂覆區(qū)域中的負(fù)極集流體的表面上形成氧化物膜,這導(dǎo)致電阻不希望的增大。例如,在銅的情況下,在一般大氣條件下可能由于一些濕氣或溫度升高而容易形成氧化物膜。因此,如上所述形成的氧化物膜可以在可再充電電池內(nèi)洗脫,因此可以作為充放電期間的副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物可能不利地影響循環(huán)壽命和安全性等等。進(jìn)一步地,在退火時(shí),當(dāng)使用幾乎沒(méi)有內(nèi)部應(yīng)力的襯底(例如電解銅箔)時(shí),襯底的物理性質(zhì)可能不變,因此可能難以防止電極彎曲。另一種使未涂覆區(qū)域中的負(fù)極集流體拉伸的方法是使用輥?zhàn)訚L動(dòng)。然而,當(dāng)用輥?zhàn)訚L動(dòng)時(shí),可能由于在被滾動(dòng)部分和未被滾動(dòng)部分之間的界面上存在的拉伸偏差而產(chǎn)生裂痕。結(jié)果,電流路徑可能斷開(kāi)。此外,即使在滾動(dòng)涂覆區(qū)域時(shí),混合物密度也可能變化,因此可能除去活性物質(zhì)。另外,為了進(jìn)行滾動(dòng),可能需要超高壓液壓缸,并且可能難以控制液壓缸的壓力。根據(jù)實(shí)施例,當(dāng)應(yīng)用使用超聲振動(dòng)進(jìn)行錘擊時(shí),未涂覆區(qū)域中的負(fù)極集流體可以通過(guò)微小的沖擊間歇地拉伸,從而防止不期望地產(chǎn)生裂痕。另外,未涂覆區(qū)域中的負(fù)極集流體可以被拉伸,同時(shí),未涂覆區(qū)域中的負(fù)極集流體的拉伸比率可以增大,從而防止電極彎曲。參考圖7,根據(jù)實(shí)施例的正電極11可以包括正極集流體112以及位于正極集流體112表面上的正極活性物質(zhì)層113。例如,正極集流體112可以包括正極涂覆區(qū)域11b(這里涂覆有活性物質(zhì))和正極未涂覆區(qū)域11a(不具有活性物質(zhì))。正極集流體112可以由例如鋁形成,并且可以具有在一個(gè)方向上延長(zhǎng)的板狀。正極活性物質(zhì)層可以包括例如LiCoO2、LiMnO2或LiNiO2等、導(dǎo)電劑或粘合劑等等。正極活性物質(zhì)層113可以涂覆在正極集流體112上或者可以通過(guò)層壓方法貼附。正極未涂覆區(qū)域11a中的正極集流體112可以通過(guò)使用超聲振動(dòng)進(jìn)行錘擊來(lái)拉伸。結(jié)果,正極未涂覆區(qū)域11a中的正極集流體112的平均厚度可以小于正極涂覆區(qū)域11b中的正極集流體112的平均厚度。正極未涂覆區(qū)域11a中的正極集流體112的厚度可以是正極涂覆區(qū)域11b中的正極集流體112的厚度的大約80%到大約95%。當(dāng)正極未涂覆區(qū)域11a的晶體取向通過(guò)使用超聲振動(dòng)進(jìn)行錘擊被改變時(shí),正極未涂覆區(qū)域11a中正極集流體112的最大峰的FWHM和次最大峰的FWHM(根據(jù)X射線衍射分析)可以小于正極涂覆區(qū)域11b中正極集流體112的最大峰的FWHM和次最大峰的FWHM(根據(jù)X射線衍射分析)。例如,正極未涂覆區(qū)域11a中正極集流體112的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率可以大于正極涂覆區(qū)域11b中正極集流體112的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率。由于使用超聲振動(dòng)進(jìn)行錘擊的原因,正極未涂覆區(qū)域11a中正極集流體112的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率可以是正極涂覆區(qū)域11b中正極集流體112的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率的大約1.3到大約1.6倍。當(dāng)正極未涂覆區(qū)域11a中正極集流體121的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率增大(例如由于晶體取向的變化)時(shí),正極未涂覆區(qū)域11a的長(zhǎng)度可以增加,并且拉伸比率在正極未涂覆區(qū)域11a的縱向可以增大,從而有助于防止正電極彎曲。在實(shí)現(xiàn)時(shí),在正極未涂覆區(qū)域11a中的正極集流體112中,最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率,例如正極未涂覆區(qū)域11a中正極集流體112的最大峰的FWHM與次最大峰的FWHM的比率,可以是大約1.4到大約2.0。如上文所述,當(dāng)使用超聲振動(dòng)對(duì)正極未涂覆區(qū)域中的正極集流體112進(jìn)行錘擊時(shí),正極未涂覆區(qū)域中的正極集流體112的晶體取向可以改變,從而有助于防止正電極在滾動(dòng)或擠壓正極涂覆區(qū)域的過(guò)程中彎曲。圖8圖示示出根據(jù)實(shí)施例的電極的制備方法的圖。在圖8中,以正電極作為示例進(jìn)行描述,但是實(shí)施例不局限于此,并且可以通過(guò)同樣的方法制備負(fù)電極。根據(jù)實(shí)施例的正電極的制備方法可以包括:在正極集流體112上形成正極活性物質(zhì)層113的步驟,對(duì)初步的正極未涂覆區(qū)域(不具有正極活性物質(zhì)層113)進(jìn)行振動(dòng)錘擊以形成正極未涂覆區(qū)域11a的步驟,以及擠壓涂覆區(qū)域(這里涂覆有正極活性物質(zhì)層113)的步驟。在形成正極活性物質(zhì)層113的步驟中,可以通過(guò)使用釋放活性物質(zhì)的涂覆器71在正極集流體112的一部分上形成正極活性物質(zhì)層113。正極活性物質(zhì)層113可以在正極集流體112的兩個(gè)表面上同時(shí)形成?;蛘呷鐖D8所示,在將正極活性物質(zhì)層113形成在正極集流體112的一個(gè)表面上以后,可以繼續(xù)在另一表面上形成正極活性物質(zhì)層113。在振動(dòng)錘擊的步驟中,可以通過(guò)使用超聲振動(dòng)錘擊設(shè)備60對(duì)初步的正極未涂覆區(qū)域進(jìn)行錘擊,以形成正極未涂覆區(qū)域11a。超聲振動(dòng)錘擊設(shè)備60可以包括:具有圓柱輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)的砧子61,使用超聲振動(dòng)對(duì)在砧子61上移動(dòng)的初步的正極未涂覆區(qū)域進(jìn)行錘擊的角狀器(horn)62,以及向角狀器62施加超聲振動(dòng)的超聲振動(dòng)發(fā)生器63。初步的正極未涂覆區(qū)域可以在旋轉(zhuǎn)的砧子61上移動(dòng),并且角狀器62可以在以超聲波頻率振動(dòng)的同時(shí)對(duì)初步的正極未涂覆區(qū)域豎直地進(jìn)行振動(dòng)錘擊。當(dāng)正極集流體112在被錘擊的同時(shí)移動(dòng)時(shí),可以連續(xù)地執(zhí)行使用超聲振動(dòng)進(jìn)行的錘擊,在此過(guò)程中,可以形成并拉伸正極未涂覆區(qū)域11a。在實(shí)現(xiàn)時(shí),超聲振動(dòng)可以具有大約8kHz到大約12kHz的頻率。在實(shí)現(xiàn)時(shí),角狀器62可以以大約0.4MPa到大約0.8MPa的壓力擊打初步的未涂覆區(qū)域。在實(shí)現(xiàn)時(shí),初步的未涂覆區(qū)域可以以大約3米/分鐘到大約7米/分鐘的速度沿砧子61傳送。在擠壓步驟中,使用壓輥73和74對(duì)正極涂覆區(qū)域11b進(jìn)行擠壓,在擠壓期間,正極涂覆區(qū)域11b可以被拉伸。當(dāng)正極涂覆區(qū)域11b被拉伸時(shí),正極未涂覆區(qū)域11a可以與正極涂覆區(qū)域11b一起被拉伸。經(jīng)超聲振動(dòng)錘擊處理的正極未涂覆區(qū)域11a甚至可以用小的力被容易地拉伸。因此,可以防止正電極彎曲。圖9圖示示出根據(jù)實(shí)施例的電極的制備方法的圖。將參考圖9描述根據(jù)實(shí)施例的電極的制備方法。在本實(shí)施例中,電極15可以指應(yīng)用于可再充電電池的正電極或負(fù)電極。根據(jù)本實(shí)施例的電極15的制備方法可以包括:在集流體151上形成活性物質(zhì)層152的步驟,對(duì)形成有活性物質(zhì)層152的電極進(jìn)行干燥的步驟,擠壓涂覆區(qū)域(這里涂覆有活性物質(zhì)層152)的步驟,以及對(duì)初步的未涂覆區(qū)域(不具有活性物質(zhì)層152)進(jìn)行振動(dòng)錘擊以形成未涂覆區(qū)域的步驟。在形成活性物質(zhì)層152的步驟中,可以通過(guò)使用釋放活性物質(zhì)的涂覆器在集流體151的一部分上形成活性物質(zhì)層152?;钚晕镔|(zhì)層152可以在集流體151的兩個(gè)表面上同時(shí)形成?;蛘呷鐖D9所示,在將活性物質(zhì)層152形成在集流體151的一個(gè)表面上以后,可以繼續(xù)在另一表面上形成活性物質(zhì)層152。在干燥步驟中,可以將電極15移動(dòng)到干燥路徑75中,以對(duì)殘留在活性物質(zhì)層內(nèi)的揮發(fā)性液體進(jìn)行干燥。在擠壓步驟中,可以使用壓輥73和74對(duì)涂覆區(qū)域進(jìn)行擠壓,并且在擠壓期間,涂覆區(qū)域可以被拉伸。當(dāng)涂覆區(qū)域被拉伸時(shí),可以向初步的未涂覆區(qū)域施加拉應(yīng)力。在擠壓步驟以后的振動(dòng)錘擊步驟中,可以使用超聲振動(dòng)錘擊設(shè)備60對(duì)初步的未涂覆區(qū)域進(jìn)行錘擊。超聲振動(dòng)錘擊設(shè)備60可以包括:具有圓柱形輥?zhàn)咏Y(jié)構(gòu)的砧子61,使用超聲振動(dòng)對(duì)在砧子61上移動(dòng)的初步的未涂覆區(qū)域進(jìn)行錘擊的角狀器62,以及向角狀器62施加超聲振動(dòng)的超聲振動(dòng)發(fā)生器63。初步的未涂覆區(qū)域可以在旋轉(zhuǎn)的砧子61上移動(dòng),并且角狀器62可以在以超聲波頻率振動(dòng)的同時(shí)對(duì)初步的未涂覆區(qū)域豎直地進(jìn)行振動(dòng)錘擊。當(dāng)集流體112在被錘擊的同時(shí)移動(dòng)時(shí),可以連續(xù)地執(zhí)行使用超聲振動(dòng)進(jìn)行的錘擊。在此過(guò)程中,初步的未涂覆區(qū)域可以被拉伸以形成未涂覆區(qū)域,因此可以消除向未涂覆區(qū)域施加的拉應(yīng)力。在實(shí)現(xiàn)時(shí),超聲振動(dòng)可以具有大約8kHz到大約12kHz的頻率。在實(shí)現(xiàn)時(shí),角狀器62可以以大約0.4MPa到大約0.8MPa的壓力擊打初步的未涂覆區(qū)域。在實(shí)現(xiàn)時(shí),初步的未涂覆區(qū)域可以以大約3米/分鐘到大約7米/分鐘的速度沿砧子61傳送。在本實(shí)施例中,可以在擠壓步驟以后執(zhí)行振動(dòng)錘擊步驟,但是實(shí)施例不局限于此。例如,振動(dòng)錘擊步驟可以與擠壓步驟一起執(zhí)行。作為歸納和回顧,在正電極和負(fù)電極被涂覆以活性物質(zhì)以后,可以通過(guò)壓機(jī)對(duì)正電極和負(fù)電極進(jìn)行平坦地?cái)D壓。涂覆區(qū)域可以被壓機(jī)擠壓來(lái)拉伸,但是未涂覆區(qū)域可能幾乎不受到任何擠壓力,因此不會(huì)被拉伸。如上文所述,當(dāng)涂覆區(qū)域的拉伸比率和未涂覆區(qū)域的拉伸比率彼此不同時(shí),電極可能卷曲。如果電極卷曲,那么在卷繞電極(其在一個(gè)方向上延長(zhǎng))的過(guò)程中可能發(fā)生差錯(cuò),這導(dǎo)致生產(chǎn)率和充放電效率下降。實(shí)施例提供一種包括不希望的彎曲被減少和/或被防止的電極的可再充電電池。根據(jù)實(shí)施例,可以對(duì)未涂覆區(qū)域中的集流體進(jìn)行振動(dòng)錘擊來(lái)拉伸集流體,并且未涂覆區(qū)域中的集流體的拉伸比率可以增大,從而防止電極變形。這里已公開(kāi)了示例實(shí)施例,雖然采用特定術(shù)語(yǔ),但是這些特定術(shù)語(yǔ)僅從一般和說(shuō)明的意義上去使用和解釋,而不是為了限制。在某些情況下,對(duì)在提交本申請(qǐng)時(shí)的本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,除非另外具體指出,否則關(guān)于特定實(shí)施例描述的特征、特性和/或要素可以單獨(dú)使用或與關(guān)于其它實(shí)施例描述的特征、特性和/或元素共同使用。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在不背離在下面的權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。
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