[发明专利]制造电能储存组件的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电能储存组件的技术领域。

特别地，本发明涉及用于制造所述电能储存组件的设备及方法。

在本发明的范畴中，“电能储存组件”被理解为表示电容器(即包括两个电极和一个绝缘体的无源系统)、或超级电容器(即包括至少两个电极、电解质和至少一个隔离件(separator)的系统)、或锂电池类型的电池(即包括阳极、阴极以及阳极与阴极之间的电解液的系统)。

背景技术

已知制造电能储存组件1的方法。

这样的储存组件通常包括圆柱形线圈元件，该圆柱形线圈元件包括至少两个电极和至少一个隔离件。电极和隔离件分别包括一个或多个叠加的片。

每个电极在线圈元件的各个端部突出，以在线圈元件的每端形成翻转形式的电流收集部。相应地，两个收集部分别设置在线圈元件的两个相对端。

每个收集部将通过其自由端被连接和焊接：

-或者直接连接和焊接到封闭空心圆柱形壳体的一端的盖板上，其中所述壳体容纳线圈元件，

-或者连接和焊接到连接到盖板上的中间连接件。

在本说明书中，主要讨论电流收集部的端部被直接焊接在盖板上的情况。但是，读者可以理解本发明所讨论的问题以及所提出的方案既适用于收集部的端部焊接在盖板上，也适用于收集部的端部焊接在连接到盖板上的中间件上。

收集部的端部与其连接的盖板之间使用的焊接技术通常是在电流收集部的端部的激光束上产生的焊接激光。

盖板上的收集部的端部的焊接激光的质量和再现性主要与以下参数有关：

-激光束的质量控制，

-收集部的端部以及待焊接的盖板的厚度和均匀性控制，

-收集部的端部与盖板之间的接触控制。

由于盖板(厚度通常为2至3毫米，在焊接区上的厚度为0.5至1毫米)相对于厚度在20微米至50微米的线圈的收集部的端部是实心的，因此例如目前采用的透明焊(weldingbytransparency)的质量受到影响。

在盖板被激光焊接在线圈的收集部的端部上的过程中，该厚度的差异对热传递影响很大：一旦盖板开始熔化，则盖板的熔化部分熔化到收集部的端部上，并由于盖板30与收集部的端部之间的热吸收的巨大差异，可能引起收集部的端部的塌陷。

收集部的端部与盖板之间的不良接触质量和/或收集部的端部沿焊接的不同厚度可能导致：

-与缺少焊接材料有关的不良焊接质量，导致储存组件的串联电阻升高，

-由于焊接的熔化点的不稳定性在盖板上产生气孔，或者在收集部的端部与盖板之间陷入气体，焊接的重新加热过程中产生气泡，导致储存组件的密封失效。

本发明的目的是提出一种储存组件的制造方法，以限制盖板焊接在电流收集部的端部上的过程中储存组件的密封失效。

本发明的另一个目的是提出一种用于增强焊接的电和机械质量的方法。

本发明的再一个目的是提出一种执行根据本发明的方法的设备。

发明内容

为此，提供一种电能储存组件的制造方法，所述电能储存组件包括圆柱形线圈元件，所述线圈元件包括至少两个电极和至少一个缠绕成线匝的隔离件，每个电极在线圈元件的各个轴向端部突出以形成电流收集部，在电流收集部上电连接到盖板上的至少一个电流收集件用于被焊接，所述盖板封闭容纳线圈元件的壳体，其中，所述方法包括在电流收集部的端部、从收集部的端部的中心到外周的至少一个电流收集部的径向涂布步骤。

从该端部的中心到外周径向涂布收集部的端部这一事实增强了收集部的端部的均匀性，从而增强了收集部的端部与盖板或者中间连接件之间的接触质量。

实际上，在从外周朝中心径向涂布收集部的端部的情况下，一旦涂布完成，收集部的部分将易于返回到其初始位置，这降低电流收集部的端部的均匀性，因此降低收集部的端部与盖板或者中间连接件之间的接触质量。

当然，所谓的电流收集件可以是收集部的端部与盖板之间的中间件(在这种情况下，收集件与盖板分离)，或者可以是盖板的一部分(在这种情况下，收集件与盖板结合从而盖板与收集件形成单一元件)。

独立地或者组合地，根据本发明的方法的优选的、非限制性方面如下所述：

-通过挤压获得电流收集部(102，103)的端部的涂布。

-在电流收集部(102，103)的端部的整个表面上执行涂布步骤。