[发明专利]具有提高的生产率的果冻卷芯和包括该果冻卷芯的电池单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种呈现提高的生产率的果冻卷芯和一种包括该果冻卷芯的电池单元，并且更具体地，涉及一种用于通过卷绕阴极片、分隔物和阳极片构造的二次电池的果冻卷芯，其中，电极接片通过焊接而连接到电极片的未施加有电极活性材料的未涂覆部分，并且电极接片中的每一个被构造为具有朝向未涂覆部分突出的浮凸结构以改善可焊接性。

背景技术

随着移动装置得到日益发展，并且对于这种移动装置的需求已经增加，所以对于二次电池的需求也已经急剧地增加。在这种二次电池中，锂二次电池呈现高的能量密度和操作电压以及优良的环境保护和使用寿命特性，该锂二次电池已经广泛用作用于各种电子产品以及移动装置的能量源。

基于电池壳体的形状，二次电池可以被分类成具有安装在圆柱形金属容器中的电极组件的圆柱形电池、具有安装在棱柱形金属容器中的电极组件的棱柱形电池或者具有安装在由铝层压片形成的袋形壳体中的电极组件的袋形电池。圆柱形电池具有如下优点，即，圆柱形电池具有较大的容量并且是结构稳定的。

安装在电池壳体中的电极组件用作发电元件，该发电元件具有能够充电和放电的阴极/分隔物/阳极堆叠结构。该电极组件可以分类成果冻卷式电极组件、堆叠式电极组件和堆叠/折叠式电极组件，该果冻卷式电极组件构造为具有在分隔物布置在阴极和阳极之间的状态下将施加有活性材料的长片式阴极和长片式阳极进行卷绕的结构，该堆叠式电极组件构造为具有在分隔物分别地布置在阴极和阳极之间的状态下具有预定尺寸的多个阴极和具有预定尺寸的多个阳极顺序地堆叠的结构，该堆叠/折叠式电极组件是果冻卷式电极组件和堆叠式电极组件的组合。

在这方面，在图1中示出常规圆柱形二次电池的结构。

参考图1，通过在电池壳体130中安装果冻卷式（卷绕式）电极组件120、将电解质注入到电池壳体130中和将具有电极端子（例如，未示出的阴极端子）的帽组件140联接到电池壳体130的敞开的上端而制造圆柱形二次电池100。

电极组件120被构造为具有如下结构，其中在分隔物123布置在阴极片121和阳极片122之间的状态下，阴极片121和阳极片122卷绕成圆形。圆柱形中央销150装配在电极组件120的芯部（果冻卷芯的中央）中。中央销150通常由金属材料制成以呈现预定强度。中央销150被构造为具有通过卷绕片式材料形成的中空圆柱形结构。中央销150用于固定并且支撑电极组件。而且，中央销150用作通道以排出当二次电池充电和放电时和当操作二次电池时由二次电池的内部反应产生的气体。

被构造为具有片式结构的绝缘部件160安装在电极组件120的上端处。绝缘部件160在其中央处设有与中央销150的通孔151连通的开口，能够通过该开口排出气体并且能够通过该开口将电极组件120的阴极接片142连接到帽组件140的帽板145。

此外，绝缘部件170布置在圆柱形二次电池100的下端处。绝缘部件170位于电极组件120的下端和电池壳体130之间。绝缘部件170在其中央处设有开口，通过该开口，附接到阳极片122的阳极接片（未示出）连接到电池壳体130的下端。

阴极接片和阳极接片通常通过超声波焊接而连接到阴极片和阳极片的未涂覆部分（电极片的未施加有电极活性材料的部分，即金属集电器）。

具体地，在图2的截面图中典型地示出在阴极片和阴极接片之间的超声波焊接。

参考图2，阴极接片142布置在阴极片的未涂覆部分121a上与阴极片的未涂覆部分121a接触，并且阴极接片142被包括多个焊头（horn tip）310的超声波焊接装置300挤压。此时，超声波振动传递到阴极接片142，并且利用由于超声波振动产生的摩擦热，阴极接片142被焊接到阴极片的未涂覆部分121a。

然而，阴极接片和阴极片是扁平的，结果当在焊头与阴极接片接触的状态下执行超声波焊接时，阴极接片可被磨损。而且，要求在阴极接片和阴极片之间的高度联接，并且因此，在焊接期间基于高能超声波（high ultrasonic wave）的施加，电极活性材料可能从阴极片分离。

因此，根本上解决以上问题的技术是非常必要的。

发明内容

技术问题

因此，已经实现本发明用于解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。

本发明的一个目的在于提供一种在每一个电极接片处形成浮凸结构的果冻卷芯，从而在超声波焊接期间防止电极接片的磨损并且改善可焊接性。

本发明的另一个目的在于提供一种使用带有提高的生产率和安全性的果冻卷芯的二次电池。

技术方案