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特表2023-541776電極アセンブリ及び加工方法と装置、電池セル、電池及び電力消費装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-04
(54)【発明の名称】電極アセンブリ及び加工方法と装置、電池セル、電池及び電力消費装置
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/591 20210101AFI20230927BHJP
   H01M 10/04 20060101ALI20230927BHJP
   H01M 50/586 20210101ALI20230927BHJP
   H01M 10/0587 20100101ALI20230927BHJP
   H01M 10/052 20100101ALI20230927BHJP
   H01M 50/449 20210101ALI20230927BHJP
   H01M 50/42 20210101ALI20230927BHJP
   H01M 50/417 20210101ALI20230927BHJP
   H01M 50/414 20210101ALI20230927BHJP
   H01M 4/13 20100101ALI20230927BHJP
【FI】
H01M50/591 101
H01M10/04 W
H01M50/586
H01M10/0587
H01M10/052
H01M50/449
H01M50/42
H01M50/417
H01M50/414
H01M4/13
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023505429
(86)(22)【出願日】2021-07-23
(85)【翻訳文提出日】2023-01-25
(86)【国際出願番号】 CN2021108060
(87)【国際公開番号】W WO2023000291
(87)【国際公開日】2023-01-26
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】513196256
【氏名又は名称】寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Contemporary Amperex Technology Co., Limited
【住所又は居所原語表記】No.2,Xingang Road,Zhangwan Town,Jiaocheng District,Ningde City,Fujian Province,P.R.China 352100
(74)【代理人】
【識別番号】100159329
【弁理士】
【氏名又は名称】三縄 隆
(72)【発明者】
【氏名】倪 ▲軍▼
(72)【発明者】
【氏名】▲趙▼ ▲豐▼▲剛▼
(72)【発明者】
【氏名】▲張▼ 盛武
(72)【発明者】
【氏名】唐 ▲鳴▼浩
(72)【発明者】
【氏名】林 文法
(72)【発明者】
【氏名】叶 杰
【テーマコード(参考)】
5H021
5H028
5H029
5H043
5H050
【Fターム(参考)】
5H021BB11
5H021CC04
5H021CC17
5H021EE02
5H021EE04
5H021EE06
5H021EE32
5H021HH10
5H028AA05
5H028AA07
5H028BB03
5H028BB07
5H028BB17
5H028CC08
5H028CC12
5H029AJ12
5H029AK01
5H029AK03
5H029AL07
5H029AL11
5H029BJ02
5H029BJ14
5H029CJ05
5H029CJ22
5H029CJ30
5H029DJ04
5H029EJ12
5H029HJ12
5H043AA04
5H043BA19
5H043CA04
5H043CA12
5H043GA22
5H043GA26
5H043HA02
5H043HA12
5H043HA22
5H043HA36
5H043JA06
5H043KA24
5H043KA26
5H043KA29
5H043KA35
5H043LA21
5H043LA23
5H050AA15
5H050BA17
5H050CA01
5H050CA08
5H050CA09
5H050CB08
5H050CB11
5H050DA19
5H050FA05
5H050FA18
5H050GA07
5H050GA22
5H050HA12
(57)【要約】
本出願は、電極アセンブリ及び加工方法と装置、電池セル、電池及び電力消費機器を提供する。加工方法は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成することであって、被塗布部材は、陰極板と、セパレータと、陽極板とのうちの少なくとも一つを含むことと、陰極板、陽極板及びセパレータを捲回し、電極アセンブリを形成することとを含み、ここで、阻止層は、捲回後に、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、阻止層は、阻止層の一側に位置する陰極活物質層から放出された少なくとも一部のイオンが吸蔵された、阻止層の他側に位置する陽極活物質層を阻止するためのものである。接着剤を塗布することで阻止層を形成する方式は、生産と加工が容易であり、生産効率を向上させることができる。被塗布部材は、陰極板と、セパレータと、陽極板とのうちの少なくとも一つを含んでもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極アセンブリの加工方法であって、前記電極アセンブリは、陰極板と、陽極板と、セパレータとを含み、前記セパレータは、前記陰極板と前記陽極板とを隔離するためのものであり、前記電極アセンブリは、前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板を捲回することで形成され、前記陰極板は、陰極活物質層を含み、前記陽極板は、陽極活物質層を含み、ここで、前記加工方法は、
被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、前記接着剤によって阻止層を形成することであって、前記被塗布部材は、前記陰極板と、前記セパレータと、前記陽極板とのうちの少なくとも一つを含むことと、
前記陰極板、前記陽極板及び前記セパレータを捲回し、前記電極アセンブリを形成することと、を含み、
ここで、前記阻止層は、捲回後に、隣接する前記陰極活物質層と前記陽極活物質層との間に位置し、前記阻止層は、前記阻止層の一側に位置する前記陰極活物質層から放出された少なくとも一部のイオンが吸蔵された、前記阻止層の他側に位置する前記陽極活物質層を阻止するためのものである、電極アセンブリの加工方法。
【請求項2】
前述の、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するステップの前に、前記加工方法は、
予め設定された捲回後の位置に基づいて、前記予め設定された部位の位置情報を確定することであって、前記予め設定された捲回後の位置は、前記阻止層の捲回後の前記電極アセンブリにおける位置であり、前記予め設定された捲回後の位置は、隣接する前記陰極活物質層と前記陽極活物質層との間に位置することと、前記予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始位置と塗布終了位置を表すための情報を含むことと、
塗布されていない前記陰極板、前記陽極板及び前記セパレータを捲回することと、
前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板の捲回データを取得し、前記捲回データと前記予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定することとを含み、
そして、前述の、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布することは、前記塗布情報に基づいて、被塗布部材の前記表面の予め設定された部位に接着剤を塗布することを含む、請求項1に記載の加工方法。
【請求項3】
前記捲回データは、前記被塗布部材の捲回線速度を含み、
前記予め設定された部位の位置情報は、前記阻止層の塗布始点長さと塗布終点長さを含み、
前記塗布情報は、塗布開始時間と塗布終了時間を含む、請求項2に記載の加工方法。
【請求項4】
前記捲回データは、前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板の全体的な捲回角度θを含み、
前記予め設定された部位の位置情報は、前記阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を含み、
前記塗布情報は、塗布開始信号と塗布終了信号を含む、請求項2に記載の加工方法。
【請求項5】
前記予め設定された捲回後の位置は、前記陰極板の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、
前記陽極板の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、
前記セパレータの一つの表面又は二つの表面である、請求項2~4のいずれか一項に記載の加工方法。
【請求項6】
前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板を捲回することで屈曲領域を形成し、前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、前記屈曲領域内の前記陰極板と、前記陽極板と、前記セパレータとのうちの少なくとも一つの表面に設置される、請求項2~5のいずれか一項に記載の加工方法。
【請求項7】
前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、屈曲領域内の前記陰極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置され、及び/又は、前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、前記陽極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置され、及び/又は、前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、前記陰極板の1回目の屈曲部位に隣接する前記セパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接する前記セパレータの屈曲部位に設置され、及び/又は、前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、前記陽極板の1回目の屈曲部位に隣接する前記セパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接する前記セパレータの屈曲部位に設置される、請求項6に記載の加工方法。
【請求項8】
前記被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布する方法は、プレス塗布方式、ローラ塗布方式又はスプレー塗布方式を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の加工方法。
【請求項9】
前記接着剤は、ポリアクリル酸/アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、フェニルプロピル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体接着剤及び以上の物質の改質物のうちの少なくとも一つを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の加工方法。
【請求項10】
電極アセンブリの加工装置であって、前記電極アセンブリは、陰極板と、陽極板と、セパレータとを含み、前記セパレータは、前記陰極板と前記陽極板とを隔離するためのものであり、前記電極アセンブリは、前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板を捲回することで形成され、前記陰極板は、陰極活物質層を含み、前記陽極板は、陽極活物質層を含み、ここで、前記加工装置は、
被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、前記接着剤によって阻止層を形成するための塗布機構であって、前記被塗布部材は、前記陰極板と、前記セパレータと、前記陽極板とのうちの少なくとも一つを含む塗布機構と、
前記陰極板、前記陽極板及び前記セパレータを捲回し、前記電極アセンブリを形成するための捲回機構であって、前記塗布機構は、前記捲回機構の上流に位置する捲回機構と、を含み、
ここで、前記阻止層は、捲回後に、隣接する前記陰極活物質層と前記陽極活物質層との間に位置し、前記阻止層は、捲回後に、前記阻止層の一側に位置する前記陰極活物質層から放出された少なくとも一部のイオンが吸蔵された、前記阻止層の他側に位置する前記陽極活物質層を阻止するためのものである、電極アセンブリの加工装置。
【請求項11】
予め設定された捲回後の位置に基づいて、前記予め設定された部位の位置情報を確定し、塗布情報確定ユニットに送信する位置情報確定ユニットであって、前記予め設定された捲回後の位置は、前記阻止層の捲回後の前記電極アセンブリにおける位置であり、前記予め設定された捲回後の位置は、隣接する前記陰極活物質層と前記陽極活物質層との間に位置し、前記予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始位置と塗布終了位置を表すための情報を含む位置情報確定ユニットと、
前記捲回機構を、塗布されていない前記陰極板、前記陽極板及び前記セパレータを捲回するように制御するための捲回制御ユニットと、
前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板の捲回データを取得し、塗布情報確定ユニットに送信するための取得ユニットと、
前記捲回データと前記予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定するための塗布情報確定ユニットと、
前記塗布情報に基づいて、前記塗布機構を、前記被塗布部材の表面に接着剤を塗布するように制御するための塗布制御ユニットと、をさらに含む、請求項10に記載の加工装置。
【請求項12】
前記捲回データは、前記被塗布部材の捲回線速度Vを含み、
前記予め設定された部位の位置情報は、前記阻止層の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2を含み、
前記塗布情報は、塗布開始時間T1と塗布終了時間T2を含む、請求項11に記載の加工装置。
【請求項13】
前記捲回データは、前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板の全体的な捲回角度θを含み、
前記予め設定された部位の位置情報は、前記阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を含み、
前記塗布情報は、塗布開始信号と塗布終了信号を含む、請求項11に記載の加工装置。
【請求項14】
前記予め設定された捲回後の位置は、前記陰極板の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、
前記陽極板の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、
前記セパレータの一つの表面又は二つの表面である、請求項11~13のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項15】
前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板を捲回することで屈曲領域を形成し、前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、前記屈曲領域内の前記陰極板と、前記陽極板と、前記セパレータとのうちの少なくとも一つの表面に設置される、請求項11~14のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項16】
前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、屈曲領域内の前記陰極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置され、及び/又は、前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、前記陽極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置され、及び/又は、前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、前記陰極板の1回目の屈曲部位に隣接する前記セパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接する前記セパレータの屈曲部位に設置され、及び/又は、前記予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、前記陽極板の1回目の屈曲部位に隣接する前記セパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接する前記セパレータの屈曲部位に設置される、請求項15に記載の加工装置。
【請求項17】
前記塗布機構は、前記被塗布部材の表面の前記予め設定された部位に接着剤を塗布して前記阻止層を形成するためのものであり、
前記塗布機構は、
前記被塗布部材の表面の前記予め設定された部位に接着剤を塗布するための接着剤塗布部と、
前記接着剤塗布部に接着剤を提供するための接着剤供給機構と、
前記接着剤塗布部を、前記被塗布部材の表面に押圧するか又は前記被塗布部材の表面から離れるように駆動するための駆動機構と、を含み、ここで、
前記駆動機構は、前記塗布制御ユニットと通信して接続される、請求項11~16のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項18】
前記接着剤塗布部は、前記被塗布部材の一側に設置され、又は、
前記接着剤塗布部は、複数であり、それぞれ前記被塗布部材の両側に設置される、請求項17に記載の加工装置。
【請求項19】
前記接着剤塗布部の前記被塗布部材に向かう側に吸着層が設けられており、前記吸着層は、前記接着剤供給機構に連通し、又は、
前記接着剤塗布部は、接着剤塗布ローラを含み、前記接着剤塗布ローラの周方向に吸着層が塗布されており、前記吸着層は、前記接着剤供給機構に連通し、前記接着剤塗布ローラは、回転可能に設置されて前記駆動機構に接続される、請求項17に記載の加工装置。
【請求項20】
前記塗布機構は、前記被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布して前記阻止層を形成するためのものであり、
前記塗布機構は、
前記被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するためのノズルと、
前記ノズルに接着剤を提供するための接着剤供給機構と、
前記接着剤供給機構と前記ノズルを接続するためのものであり、前記塗布制御ユニットと通信して接続される制御弁とを含む、請求項11~16のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項21】
前記ノズルは、前記被塗布部材の一側に設置され、又は、
前記ノズルは、複数であり、それぞれ前記被塗布部材の両側に設置される、請求項20に記載の加工装置。
【請求項22】
前記接着剤は、ポリアクリル酸/アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、フェニルプロピル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体接着剤及び以上の物質の改質物のうちの少なくとも一つを含む、請求項11~21のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項23】
請求項1~9のいずれか一項に記載の加工方法で加工されてなる、電極アセンブリ。
【請求項24】
電池セルであって、ハウジングと、カバープレートと、少なくとも一つの請求項23に記載の電極アセンブリとを含み、ここで、
前記ハウジングは、収容キャビティと開口とを有し、前記電極アセンブリは、前記収容キャビティに収容され、
前記カバープレートは、前記ハウジングの開口を閉塞するためのものである、電池セル。
【請求項25】
電池であって、筐体と、少なくとも一つの請求項24に記載の電池セルとを含み、前記電池セルは前記筐体内に収容される、電池。
【請求項26】
請求項25に記載の電池から提供される電気エネルギーを受けるように構成される、電力消費装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、電池分野に関し、特に電極アセンブリ及び加工方法と装置、電池セル、電池及び電力消費装置に関する。
【背景技術】
【0002】
再充電可能な電池は、二次電池と呼ばれてもよく、電池が放電された後に充電の方式によって活物質を活性化して使用し続けることができる電池である。再充電可能な電池は、電子機器、例えば、携帯電話、ノートパソコン、バッテリ車、電気自動車、電気飛行機、電気汽船、電動玩具自動車、電動玩具汽船、電動玩具飛行機及び電動工具などに広く用いられている。
【0003】
再充電可能な電池は、ニッケルカドミウム電池、水素ニッケル電池、リチウムイオン電池及び二次アルカリ亜鉛マンガン電池などを含んでもよい。
【0004】
現在では、自動車に多く使用される電池は、一般的に、リチウムイオン電池であり、リチウムイオン電池は再充電可能な電池として、体積が小さく、エネルギー密度が高く、パワー密度が高く、サイクル使用の回数が多く、保管時間が長いなどの利点を備える。
【0005】
再充電可能な電池は、電極アセンブリと、電解質溶液とを含み、電極アセンブリは、陰極板と、陽極板と、陰極板と陽極板との間に位置するセパレータとを含む。陰極板は、陰極板と呼ばれてもよく、陰極板の二つの表面はいずれも陰極活物質層を有し、例えば、陰極活物質層の陰極活物質は、マンガン酸リチウム、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム又はニッケルコバルトマンガン酸リチウムであってもよく、陽極板は、陽極板と呼ばれてもよく、陽極板の二つの表面はいずれも陽極活物質層を有し、例えば、陽極活物質層の陽極活物質は、黒鉛又はシリコンであってもよい。
【0006】
リチウム析出は、リチウム電池の一つの一般的な異常現象であり、リチウムイオンの充電効率及びエネルギー密度に影響を及ぼし、リチウム析出が深刻である時、リチウム結晶を形成することもでき、リチウム結晶は、セパレータを突き破って内部短絡と熱暴走を引き起こし、電池の安全性を著しく損なう可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そのため、リチウム析出をどのように低減又は回避して電池の安全性を向上させるかは、業界の難題の一つとなる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本出願の複数の態様は、上記問題を克服するか又は上記問題を少なくとも部分的に解決する電極アセンブリ及び加工方法と装置、電池セル、電池と電力消費装置を提供する。
【0009】
本出願の第1の態様によれば、電極アセンブリの加工方法を提供し、電極アセンブリは、陰極板と、陽極板と、セパレータとを含み、セパレータは、陰極板と陽極板とを隔離するためのものであり、電極アセンブリは、陰極板、セパレータ及び陽極板を捲回することで形成され、陰極板は、陰極活物質層を含み、陽極板は、陽極活物質層を含み、方法は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成することであって、被塗布部材は、陰極板と、セパレータと、陽極板とのうちの少なくとも一つを含むことと、陰極板、陽極板及びセパレータを捲回し、電極アセンブリを形成することと、を含み、ここで、阻止層は、捲回後に、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、阻止層は、阻止層の一側に位置する陰極活物質層から放出された少なくとも一部のイオンが吸蔵された、阻止層の他側に位置する陽極活物質層を阻止するためのものである。
【0010】
該実施例では、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布することで、接着剤によって阻止層を形成し、予め設定された部位は、陽極活物質層のリチウム析出が発生しやすい部位に対応し、充電時、陰極活物質層から放出されたイオンの少なくとも一部が阻止層によって阻止され、阻止層によって阻止されたイオンは、陰極活物質層に隣接する陽極活物質層に吸蔵されることができず、陽極板のリチウム析出が発生しやすい部位におけるリチウム析出の発生を減少させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。接着剤を塗布することで阻止層を形成する方式は、生産と加工が容易であり、生産効率を向上させることができる。被塗布部材は、陰極板と、セパレータと、陽極板とのうちの少なくとも一つを含んでもよい。
【0011】
いくつかの実施例では、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するステップの前に、方法は、予め設定された捲回後の位置に基づいて、予め設定された部位の位置情報を確定することであって、予め設定された捲回後の位置は、阻止層の捲回後の電極アセンブリにおける位置であり、予め設定された捲回後の位置は、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始位置と塗布終了位置を表すための情報を含むことと、塗布されていない陰極板、陽極板及びセパレータを捲回することと、陰極板、セパレータ及び陽極板の捲回データを取得し、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定することとを含み、そして、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布することは、塗布情報に基づいて、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布することを含む。
【0012】
該実施例では、予め設定された捲回後の位置に基づいて、予め設定された部位の位置情報を確定し、捲回データを取得し、そして、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定し、さらに、塗布情報に基づいて、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布することで、阻止層の塗布を自動化して実現することができる。阻止層の形成は、捲回動作と同期して行われてもよく、阻止層の塗布を正確に実現する。
【0013】
いくつかの実施例では、捲回データは、被塗布部材の捲回線速度を含み、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布始点長さと塗布終点長さを含み、塗布情報は、塗布開始時間と塗布終了時間を含む。
【0014】
該実施例では、阻止層の塗布始点長さと塗布終点長さと被塗布部材の捲回線速度に基づいて、塗布開始時間と塗布終了時間を確定することができ、塗布開始時間と終了時間によって阻止層の塗布時間を確定することで、阻止層の自動的な塗布を正確に実現することができる。
【0015】
いくつかの実施例では、捲回データは、陰極板、セパレータ及び陽極板の全体的な捲回角度θを含み、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を含み、塗布情報は、塗布開始信号と塗布終了信号を含む。
【0016】
該実施例では、阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2、陰極板、セパレータ及び陽極板の全体的な捲回角度θに基づいて、塗布開始信号と塗布終了信号を確定することができ、塗布開始信号と塗布終了信号に基づいて、阻止層の塗布を正確に制御することで、阻止層の自動的な塗布を正確に実現することができる。
【0017】
いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置は、陰極板の一つ又は二つの表面、及び/又は、陽極板の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、セパレータの一つの表面又は二つの表面である。
【0018】
該実施例では、予め設定された捲回後の位置を陰極板の一つ又は二つの表面、及び/又は、陽極板の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、セパレータの一つの表面又は二つの表面とすることで、いずれも一部のイオンの阻止を実現し、リチウム析出の発生を減少させることができる。
【0019】
いくつかの実施例では、陰極板、セパレータ及び陽極板を捲回することで屈曲領域を形成し、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、屈曲領域内の陰極板と、陽極板と、セパレータとのうちの少なくとも一つの表面に設置される。
【0020】
該実施例では、充電時、屈曲領域にリチウム析出現象が発生しやすく、阻止層の少なくとも一部を屈曲領域内の陰極板と、陽極板と、セパレータとのうちの少なくとも一つの表面に設置することで、屈曲領域の陰極活物質層から放出されたイオンの少なくとも一部が阻止層によって阻止され、阻止層によって阻止されたイオンは、陰極板に隣接する陽極板の、屈曲領域における陽極活物質層に吸蔵されることができず、屈曲領域にリチウム析出が発生することを低減させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。
【0021】
いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、屈曲領域内の陰極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陽極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陰極板の1回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陽極板の1回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位に設置される。
【0022】
該実施例では、充電時、陰極の1回目の屈曲部位と陰極の2回目の屈曲部位にリチウム析出現象が発生しやすく、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を屈曲領域内の陰極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置し、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を陽極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置し、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を陰極板の1回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位に設置し、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を陽極板の1回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位に設置することで、陰極の1回目の屈曲部位と陰極の2回目の屈曲部位の陰極活物質層から放出されたイオンの少なくとも一部が阻止層によって阻止され、阻止層によって阻止されたイオンは、陰極板に隣接する陽極板の、屈曲領域における陽極活物質層に吸蔵されることができず、陰極の1回目の屈曲部位と陰極の2回目の屈曲部位に隣接する陽極板にリチウム析出が発生することを低減させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。
【0023】
いくつかの実施例では、セパレータの表面の予め設定された部位に接着剤を塗布する方法は、プレス塗布方式、ローラ塗布方式又はスプレー塗布方式を含む。
【0024】
該実施例では、プレス塗布方式、ローラ塗布方式又はスプレー塗布方式によって接着剤の迅速な塗布を実現することができる。
【0025】
いくつかの実施例では、接着剤は、ポリアクリル酸/アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、フェニルプロピル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体接着剤及び以上の物質の改質物のうちの少なくとも一つを含む。
【0026】
本出願の第2の態様によれば、電極アセンブリの加工装置を提供し、電極アセンブリは、陰極板と、陽極板と、セパレータとを含み、セパレータは、陰極板と陽極板とを隔離するためのものであり、電極アセンブリは、陰極板、セパレータ及び陽極板を捲回することで形成され、陰極板は、陰極活物質層を含み、陽極板は、陽極活物質層を含み、加工装置は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成するための塗布機構であって、被塗布部材は、陰極板と、セパレータと、陽極板とのうちの少なくとも一つを含む塗布機構と、陰極板、陽極板及びセパレータを捲回し、電極アセンブリを形成するための捲回機構であって、塗布機構は、捲回機構の上流に位置する捲回機構とを含み、ここで、阻止層は、捲回後に、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、阻止層は、捲回後に、阻止層の一側に位置する陰極活物質層から放出された少なくとも一部のイオンが吸蔵された、阻止層の他側に位置する陽極活物質層を阻止するためのものである。
【0027】
該実施例では、捲回機構の上流に塗布機構を設置し、被塗布部材の表面の予め設定された部位に阻止層を形成することで、陰極板、セパレータ及び陽極板を捲回することによって電極アセンブリを形成した後、予め設定された部位は、陽極活物質層のリチウム析出が発生しやすい部位に対応し、阻止層は、阻止層の一側に位置する陰極活物質層から放出された少なくとも一部のイオンが吸蔵された、阻止層の他側に位置する陽極活物質層を阻止することができ、充電時、陰極活物質層から放出されたイオンの少なくとも一部が阻止層によって阻止され、阻止層によって阻止されたイオンは、陽極活物質層に吸蔵されることができず、陽極板のリチウム析出が発生しやすい部位におけるリチウム析出の発生を減少させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。
【0028】
いくつかの実施例では、加工装置は、予め設定された捲回後の位置に基づいて、予め設定された部位の位置情報を確定し、塗布情報確定ユニットに送信する位置情報確定ユニットであって、予め設定された捲回後の位置は、阻止層の捲回後の電極アセンブリにおける位置であり、予め設定された捲回後の位置は、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始位置と塗布終了位置を表すための情報を含む位置情報確定ユニットと、捲回機構を、塗布されていない陰極板、陽極板及びセパレータを捲回するように制御するための捲回制御ユニットと、陰極板、セパレータ及び陽極板の捲回データを取得し、塗布情報確定ユニットに送信するための取得ユニットと、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定するための塗布情報確定ユニットと、塗布情報に基づいて、塗布機構を、被塗布部材の表面に接着剤を塗布するように制御するための塗布制御ユニットとをさらに含む。
【0029】
該実施例では、位置情報確定ユニットは、予め設定された捲回後の位置に基づいて、予め設定された部位の位置情報を確定し、捲回制御ユニットは、捲回機構を制御し、取得ユニットは、捲回データを取得し、塗布情報確定ユニットは、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定し、塗布制御ユニットは、塗布情報に基づいて、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布することで、阻止層の塗布を自動化して実現することができる。阻止層の形成は、捲回動作と同期して行われてもよく、阻止層の塗布を正確に実現することができる。
【0030】
いくつかの実施例では、捲回データは、被塗布部材の捲回線速度を含み、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布始点長さと塗布終点長さを含み、塗布情報は、塗布開始時間と塗布終了時間を含む。
【0031】
該実施例では、阻止層の塗布始点長さと塗布終点長さと被塗布部材の捲回線速度に基づいて、塗布開始時間と塗布終了時間を確定することができ、塗布開始時間と終了時間によって阻止層の塗布時間を確定することで、阻止層の自動的な塗布を正確に実現することができる。
【0032】
いくつかの実施例では、捲回データは、陰極板、セパレータ及び陽極板の全体的な捲回角度θを含み、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を含み、塗布情報は、塗布開始信号と塗布終了信号を含む。
【0033】
該実施例では、阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2、陰極板、セパレータ及び陽極板の全体的な捲回角度θに基づいて、塗布開始信号と塗布終了信号を確定することができ、塗布開始信号と塗布終了信号に基づいて、阻止層の塗布を正確に制御することで、阻止層の自動的な塗布を正確に実現することができる。
【0034】
いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置は、陰極板の一つ又は二つの表面、及び/又は、陽極板の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、セパレータの一つの表面又は二つの表面である。
【0035】
該実施例では、予め設定された捲回後の位置を陰極板の一つ又は二つの表面、及び/又は、陽極板の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、セパレータの一つの表面又は二つの表面とすることで、いずれも一部のイオンの阻止を実現し、リチウム析出の発生を減少させることができる。
【0036】
いくつかの実施例では、陰極板、セパレータ及び陽極板を捲回することで屈曲領域を形成し、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、屈曲領域内の陰極板と、陽極板と、セパレータとのうちの少なくとも一つの表面に設置される。
【0037】
該実施例では、充電時、屈曲領域にリチウム析出現象が発生しやすく、阻止層の少なくとも一部を屈曲領域内の陰極板と、陽極板と、セパレータとのうちの少なくとも一つの表面に設置することで、屈曲領域の陰極活物質層から放出されたイオンの少なくとも一部が阻止層によって阻止され、阻止層によって阻止されたイオンは、陰極板に隣接する陽極板の、屈曲領域における陽極活物質層に吸蔵されることができず、屈曲領域にリチウム析出が発生することを低減させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。
【0038】
いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、屈曲領域内の陰極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陽極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陰極板の1回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陽極板の1回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位に設置される。
【0039】
該実施例では、充電時、陰極及び/又は陽極の1回目の屈曲部位と2回目の屈曲部位に隣接する陽極板にリチウム析出現象が発生しやすく、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を屈曲領域内の陰極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置し、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を陽極板の1回目の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に設置し、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を陰極板の1回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位に設置し、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を陽極板の1回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位に隣接するセパレータの屈曲部位に設置することで、陰極の1回目の屈曲部位と陰極の2回目の屈曲部位の陰極活物質層から放出されたイオンの少なくとも一部が阻止層によって阻止され、阻止層によって阻止されたイオンは、陰極板に隣接する陽極板の、屈曲領域における陽極活物質層に吸蔵されることができず、陰極の1回目の屈曲部位と陰極の2回目の屈曲部位に隣接する陽極板にリチウム析出が発生することを低減させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。
【0040】
いくつかの実施例では、塗布機構は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布して阻止層を形成するためのものであり、塗布機構は、
被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するための接着剤塗布部と、接着剤塗布部に接着剤を提供するための接着剤供給機構と、接着剤塗布部を、被塗布部材の表面に押圧するか又は被塗布部材の表面から離れるように駆動するための駆動機構とを含み、ここで、駆動機構は、塗布制御ユニットと通信して接続される。
【0041】
該実施例では、塗布機構を設置し、接着剤塗布の方式で被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布することで、阻止層を形成し、駆動機構は、接着剤塗布部を、被塗布部材の表面に押圧するか又は被塗布部材の表面から離れるように駆動するためのものであり、駆動機構は、塗布制御ユニットと通信して接続される。制御ユニットによって駆動機構を制御し、接着剤塗布部を、被塗布部材に押圧するか又は被塗布部材から離れるように動かすことで、接着剤塗布の塗布位置と塗布面積を制御し、接着剤をセパレータの表面の予め設定された部位に正確に塗布することができる。
【0042】
いくつかの実施例では、接着剤塗布部は、被塗布部材の一側に設置され、又は、接着剤塗布部は、複数であり、それぞれ被塗布部材の両側に設置される。
【0043】
該実施例では、被塗布部材の一側又は両側に接着剤塗布部を設置することで、被塗布部材の一側の表面又は両側の表面に接着剤を塗布することを実現することができる。
【0044】
いくつかの実施例では、接着剤塗布部の被塗布部材に向かう側に吸着層が設けられており、吸着層は、接着剤供給機構に連通し、又は、接着剤塗布部は、接着剤塗布ローラを含み、接着剤塗布ローラの周方向に吸着層が塗布されており、吸着層は、接着剤供給機構に連通し、接着剤塗布ローラは、回転可能に設置されて駆動機構に接続される。
【0045】
該実施例では、接着剤塗布部は、プレス塗布方式で、吸着層をセパレータの表面に直接的に押圧し、接着剤を被塗布部材に塗布することができ、又は、接着剤塗布部は、接着剤塗布ローラの方式を用いてもよく、接着剤塗布ローラの周方向に吸着層が設置され、接着剤塗布ローラがセパレータと接触する時、接着剤塗布ローラは、セパレータの表面に沿って転がり、接着剤を被塗布部材に塗布する。
【0046】
いくつかの実施例では、塗布機構は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布して阻止層を形成するためのものであり、塗布機構は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するためのノズルと、ノズルに接着剤を提供するための接着剤供給機構と、接着剤供給機構とノズルを接続するためのものであり、塗布制御ユニットと通信して接続される制御弁とを含む。
【0047】
該実施例では、塗布機構は、スプレー塗布方式で、制御ユニットによってノズルを制御することで、接着剤塗布の塗布位置と塗布面積を制御し、接着剤をセパレータの表面の予め設定された部位に正確に塗布することができる。
【0048】
いくつかの実施例では、ノズルは、セパレータの一側に設置され、又は、ノズルは、複数であり、それぞれセパレータの両側に設置される。
【0049】
該実施例では、ノズルは、被塗布部材の一側に設置され、又は、ノズルは、複数であり、それぞれ被塗布部材の両側に設置される。
【0050】
該実施例では、被塗布部材の一側又は両側にノズルを設置することで、被塗布部材の一側の表面又は両側の表面に接着剤を塗布することを実現することができる。
【0051】
いくつかの実施例では、接着剤は、ポリアクリル酸/アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、フェニルプロピル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体接着剤及び以上の物質の改質物のうちの少なくとも一つを含む。
【0052】
本出願の第3の態様によれば、第1の態様の実施例の加工方法で加工されてなる電極アセンブリを提供する。
【0053】
本出願の第4の態様によれば、電池セルを提供し、ここで、該電池セルは、ハウジングと、電解液と、カバープレートと、少なくとも一つの第3の態様の実施例の電極アセンブリとを含み、ここで、ハウジングは、収容キャビティと開口とを含み、電極アセンブリと電解液は、収容キャビティに収容され、カバープレートは、ハウジングの開口を閉塞するためのものである。
【0054】
本出願の第5の態様によれば、電池を提供し、該電池は、筐体と、少なくとも一つの第4の態様の実施例の電池セルとを含み、電池セルは、筐体内に収容される。
【0055】
本出願の第6の態様によれば、上記第5の態様の実施例の電池から提供される電気エネルギーを受けるように構成される電力消費装置を提供する。
【0056】
以上の説明は、単に本出願の実施例の技術案の概略に過ぎず、本出願の実施例の技術的手段をより明確に理解するために、明細書の内容に基づいて実施することができ、且つ本出願の実施例の上述及び他の目的、特徴及び利点を更に明らかで分かりやすくするために、以下は、本出願の具体的な実施形態を列挙する。
【図面の簡単な説明】
【0057】
本出願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下では、実施例で使用する必要がある図面を簡単に説明するが、明らかなことに、以下に説明する図面は、本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとっては、創造的な労力を支払うことなく、図面に基づいて他の図面を入手することができる。
【0058】
図1】本出願の一実施例の電極アセンブリの斜視構造概略図である。
図2図1の電極アセンブリの、捲回軸線Kに垂直な方向に沿う横断面の構造概略図である。
図3】本出願の一実施例の電極アセンブリの加工方法のフローチャートである。
図4】本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工方法のフローチャートである。
図5】本出願の別の実施例の扁平体形状の電極アセンブリ全体が平面状態に広げられた構造概略図である。
図6】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図7】本出願の別の実施例の陰極板の構造概略図である。
図8図7におけるC-C方向に沿う断面構造概略図である。
図9】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図10図9の陰極板のD-D断面構造概略図である。
図11】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図12】本出願の別の実施例における陰極板の構造概略図である。
図13図12におけるE-E方向に沿う断面構造概略図である。
図14】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図15】本出願の別の実施例の陽極板の断面構造概略図である。
図16】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図17図16のF-F方向に沿う断面構造概略図である。
図18】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図19】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図20図19のG-G方向に沿う断面構造概略図である。
図21】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図22】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図23】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、捲回軸線に垂直な横断面の構造概略図である。
図24】本出願の一実施例の電極アセンブリの加工装置の構造概略図である。
図25】本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工装置の構造概略図である。
図26】本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工装置の構造概略図である。
図27図26における塗布機構の一実施例の拡大概略図である。
図28】本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工装置の構造概略図である。
図29】本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工装置の構造概略図である。
図30図29における塗布機構の一実施例の拡大概略図である。
図31図29における塗布機構の別の実施例の拡大概略図である。
図32】本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工装置の構造概略図である。
図33図32における塗布機構の一実施例の拡大概略図である。
図34】本出願の別の実施例の電池セルの構造概略図である。
図35】本出願の別の実施例の電池モジュールの構造概略図である。
図36】本出願の別の実施例の電池の構造概略図である。
図37】本出願の別の実施例の電力消費装置の構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0059】
本出願の実施例の目的、技術案、及び利点をより明確にするために、以下、本出願の実施例の図面を結び付けながら、本出願の実施例における技術案を明確かつ完全に説明する。説明される実施例は、本出願の実施例の一部に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労働をすることなく得られたすべての他の実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属する。
【0060】
特に定義がない限り、本文に使用されるすべての技術と科学用語は、当業者に一般的に理解される意味と同じである。本文における出願の明細書に使用される用語は、具体的な実施例を説明することを目的とするのみであり、本出願を制限することを意図しない。本出願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面の説明における「含む」、「有する」という用語及びそれらの任意の変形は、非排他的な「含む」をカバーすることを意図している。
【0061】
本文において「実施例」と言及する場合、実施例と合わせて説明された特定の特徴、構造又は特性が本出願の少なくとも1つの実施例に含まれ得ることを意味する。明細書における各箇所に記載された該語句は、必ずしも全てが同じ実施例を指すものではなく、他の実施例と相互排他する独立した又は代替的な実施例でもない。当業者は、本文に説明された実施例が他の実施例と組み合わされてもよいことを明示的かつ暗示的に理解できる。
【0062】
本文における「及び/又は」という用語は、単に関連対象を説明する関連関係に過ぎず、3つの関係が存在できることを示し、例えば、A及び/又はBは、単独のA、AとBとの組み合わせ、単独のBの三つのケースを表してもよい。また、本文における「/」といる文字は、一般的には前後関連対象が「又は」の関係であることを表す。
【0063】
本出願の説明において、理解すべきことは、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語によって指示された方位又は位置関係は、図面によって示された方位又は位置関係であり、単に本出願の説明の便宜上及び説明の簡略化のためのものであり、指した装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作しなければならないことを指示又は示唆するものではなく、そのため、本出願に対する制限として理解してはいけない。なお、本出願の明細書と請求の範囲又は上記の図面における用語である「第1の」、「第2の」などは、異なる対象を区別するためのものであり、特定の順序又は主副関係を説明するためのものではなく、一つ又はより多くの該特徴を明示的又は暗示的に含んでもよい。本出願の説明において、特に断りのない限り、「複数」は2つ以上を意味する。
【0064】
本出願の記述において、説明すべきこととして、特に明記し、限定する場合を除き、「取り付け」、「繋がり」、「接続」という用語は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り出し可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、機械的接続であってもよく、電気的な接続であってもよく、直接に接続してもよく、中間媒体を介して間接に接続してもよく、2つの素子の内部を連通させてもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて、上記用語の本出願における具体的な意味を理解することができる。
【0065】
リチウムイオン電池の体積をより小さく、エネルギー密度をより高くするために、リチウムイオン電池の電極アセンブリにおける陰極板、陽極板及びセパレータを捲回してから圧密することができる。例えば、図1に示されるものは、電極アセンブリの斜視構造概略図である。該電極アセンブリは、陽極板1と、陰極板2と、第1のセパレータ31と、第2のセパレータ32とを含み、ここで、陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2及び第2のセパレータ32は、径方向に沿って内側から外側へ積層されてから、捲回軸線Kの周りに捲回されて捲回構造を形成し、セパレータは、絶縁膜であり、陽極板1と陰極板2を仕切り、陽極板1と陰極板2の短絡を防止するためのものであり、該電極アセンブリの捲回構造は、扁平体形状であり、該電極アセンブリの、捲回軸線Kに垂直な方向に沿う横断面の構造概略図は、図2に示すとおりであってもよい。
【0066】
図1図2を結び付けて参照すると、該電極アセンブリは、ストレート領域Aと、該ストレート領域Aの両端に位置する第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2とを含む。ストレート領域Aは、該捲回構造における平行構造を有する領域を指し、即ち、該ストレート領域A内にある陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2及び第2のセパレータ32は互いにほぼ平行であり、即ち、ストレート領域Aにおける電極アセンブリの各層の陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2及び第2のセパレータ32の表面はいずれもほぼ平面である。第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2は、該捲回構造における屈曲構造を有する領域を指し、即ち、該第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2内にある陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2及び第2のセパレータ32はいずれも屈曲され、即ち、屈曲領域における電極アセンブリの各層の陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2及び第2のセパレータ32の表面はいずれも曲面であり、該第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2は屈曲方向Lを有し、該屈曲方向Lは、屈曲領域における電極アセンブリの表面に沿ってストレート領域に向かう方向と理解されてもよく、例えば、該屈曲方向Lは、該屈曲領域において、該捲回構造の捲回方向に沿うものである。
【0067】
陽極板1の表面は陽極活物質からなる陽極活物質層を有し、陰極板2の表面は陰極活物質からなる陰極活物質層を有し、例えば、陰極活物質は、マンガン酸リチウム、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム又はニッケル・コバルト・マンガン酸リチウムであってもよく、陽極活物質は黒鉛又はシリコンであってもよい。
【0068】
リチウムイオン電池が充電される時、リチウムイオンが陰極から放出されて陽極に吸蔵されるが、いくつかの異常状況が発生する可能性があり、例えば、陽極におけるリチウム吸蔵空間が不足であり、陽極におけるリチウムイオン吸蔵抵抗力が大きすぎ、又は、陰極からのリチウムイオンの放出が速すぎ、放出されたリチウムイオンが等量に陽極板の陽極活物質層に吸蔵されることができず、陽極板に吸蔵できないリチウムイオンが陽極表面でしか電子を得られないことによって、銀白色である金属リチウム単体を形成し、これは、リチウム析出現象である。リチウム析出は、リチウムイオン電池の性能を低下させ、サイクル寿命を大幅に短縮するだけでなく、リチウムイオン電池の高速充電容量を制限する。また、リチウムイオン電池にリチウム析出が発生した時、析出したリチウム金属の活性が非常に高く、低い温度で電解液と反応でき、電池の自己発熱開始温度(Tonset)の低下と自己発熱速度の増大を引き起こし、電池の安全性をひどく損なう。さらに、リチウム析出が深刻である時、放出されたリチウムイオンは、陽極板の表面にリチウム結晶を形成することができ、リチウム結晶は、セパレータを突き破りやすく、隣接する陰極板と陽極板に短絡のリスクを有することを引き起こす。隣接する陰極板と陽極板は、電極アセンブリ内の一層の陰極板と一層の陽極板が隣接し、且つそれらの間に別の層の陰極板又は別の層の陽極板が含まれないことを指す。陰極板2に隣接するセパレータは、電極アセンブリ内の一層の陰極板2と一層のセパレータが隣接し、且つそれらの間に別の層のセパレータ又は陽極板1が含まれないことを指す。陽極板1に隣接するセパレータは、電極アセンブリ内の一層の陽極板1と一層のセパレータが隣接し、且つそれらの間に別の層のセパレータ又は陰極板2が含まれないことを指す。
【0069】
発明者らは、研究開発プロセスにおいて、電極アセンブリの屈曲領域にリチウム析出現象が常に発生することを発見しており、さらに研究によって、発明者らは、該リチウム析出現象を引き起こす原因が活物質の脱落であることを発見しており、主な原因は、陽極活物質が陽極板の表面に塗布されており、陰極活物質が陰極板の表面に塗布されているが、屈曲領域に位置する陰極板と陽極板が屈曲される必要があるため、それぞれの活物質の脱落を引き起こす可能性があり、これが粉落ち現象と呼ばれ、特に、屈曲領域の最内層の極板の屈曲度が最も大きく、活物質の脱落の発生がより容易であることである。活物質の脱落、特に陽極板上の活物質の脱落によって、該陽極板の陽極活物質層のリチウム吸蔵サイトがそれに隣接する陰極板の陰極活物質層が提供できるリチウムイオンの数よりも少ないことを引き起こす可能性があるため、リチウム電池が充電される時、リチウム析出現象が発生しやすい。
【0070】
これに鑑みて、図3に示される本出願の一実施例の電極アセンブリの加工方法のフローチャートに示すように、本出願は、電極アセンブリの加工方法を提供し、電極アセンブリは、陰極板と、陽極板と、セパレータとを含み、セパレータは、陰極板と陽極板とを隔離するためのものであり、電極アセンブリは、陰極板、セパレータ及び陽極板を捲回することで形成され、陰極板は、陰極活物質層を含み、陽極板は、陽極活物質層を含む。本実施例の方法は、以下を含む。
【0071】
S04、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成し、被塗布部材は、陰極板と、セパレータと、陽極板とのうちの少なくとも一つを含む。
【0072】
S05、陰極板、陽極板及びセパレータを捲回し、電極アセンブリを形成し、ここで、阻止層は、捲回後に、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、阻止層は、阻止層の一側に位置する陰極活物質層から放出された少なくとも一部のイオンが吸蔵された、阻止層の他側に位置する陽極活物質層を阻止するためのものである。
【0073】
被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成することで、阻止層を容易に形成することができ、生産効率の向上に有利である。予め設定された部位は、陽極活物質層のリチウム析出が発生しやすい部位に対応し、充電時、陰極活物質層から放出されたイオンの少なくとも一部が阻止層によって阻止され、阻止層によって阻止されたイオンは、陰極活物質層から放出できないか又は陰極活物質層に隣接する陽極活物質層に吸蔵されることができず、陽極板のリチウム析出が発生しやすい部位におけるリチウム析出の発生を減少させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。接着剤を塗布することで阻止層を形成する方式は、生産と加工が容易であり、生産効率を向上させることができる。被塗布部材は、陰極板と、セパレータと、陽極板とのうちの少なくとも一つを含んでもよい。
【0074】
図4に示すように、本出願の別の実施例の加工方法において、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成する図3のステップS04の前に、以下をさらに含む。
【0075】
S01、予め設定された捲回後の位置に基づいて、予め設定された部位の位置情報を確定し、ここで、予め設定された捲回後の位置は、阻止層の捲回後の電極アセンブリにおける位置であり、予め設定された捲回後の位置は、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始位置と塗布終了位置を表すための情報を含む。
【0076】
S02、塗布されていない陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を捲回する。
【0077】
S03、陰極板、セパレータ及び陽極板の捲回データを取得し、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定する。
【0078】
そして、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するステップS04は、以下を含む。
【0079】
S041、塗布情報に基づいて、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布する。
【0080】
ステップS02は、ステップS01の前に位置してもよく、又は、ステップS01の後に位置してもよく、又は、ステップS01と同期して行われてもよい。
【0081】
いくつかの実施例では、ステップS01において、まず、予め設定された捲回後の位置に基づいて、予め設定された部位の位置情報を確定し、予め設定された捲回後の位置は、阻止層の捲回後の電極アセンブリにおける望ましい位置を指し、これは、陽極活物質層のリチウム析出が発生しやすい部位に対応し、例えば、予め設定された捲回後の位置は、捲回後の電極アセンブリの屈曲領域B1、B2であってもよく、又は、予め設定された捲回後の位置は、捲回後の電極アセンブリの屈曲領域B1、B2と一部のストレート領域Aとの組み合わせであってもよい。予め設定された捲回後の位置は、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層の間に位置する。
【0082】
いくつかの実施例では、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始位置と塗布終了位置を表すための情報を含む。
【0083】
該実施例では、図5における電極アセンブリが平面状態で広げられた概略図に示すように、予め設定された部位の位置情報は、阻止層7の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2を含んでもよい。阻止層7の塗布始点長さL1は、捲回された陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32が全体的に平面状態で広げられた場合、阻止層7の、被塗布部材の長手方向に沿う始点と、陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうち最も遠い捲回開始端との距離と定義され、いくつかの実施例では、阻止層7の、被塗布部材の長手方向に沿う始点から第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうち最も遠い捲回開始端30までの距離である。阻止層7の塗布終点長さL2は、捲回された陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32が同一の平面に広げられた場合、阻止層7の、被塗布部材の長手方向に沿う終点と、陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうち最も遠い捲回開始端との距離と定義され、いくつかの実施例では、阻止層7の、被塗布部材の長手方向に沿う終点から第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうち最も遠い捲回開始端30までの距離である。阻止層7は、被塗布部材の一つの表面又は反対する二つの表面に設置されてもよく、各表面に、阻止層7は、一セグメント又は複数セグメント設置されてもよい。従って、予め設定された部位の位置情報は、被塗布部材の各表面上の阻止層7の各セグメントの位置情報を含んでもよい。図5に陰極板2に設置された阻止層7の展開構造が示されており、阻止層7が陽極板1、第1のセパレータ31又は第2のセパレータ32に設置された時、阻止層7の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2は、図5の方式を参照してもよい。
【0084】
該実施例のステップS02において、塗布されていない陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を捲回することを含む。いくつかの実施例では、塗布されていない陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の開始端を捲回機器に入れるために、対応する捲回データを取得する。いくつかの実施例において、図2から分かるように、陰極板2の捲回開始端20、陽極板1の捲回開始端10及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の捲回開始端30の位置は、同じではなく、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の捲回開始端30の長さは、陰極板2の捲回開始端20、陽極板1の捲回開始端10の長さよりも長く、即ち、陰極板2、陽極板1を捲回する前に、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の一部が既に捲回された。いくつかの実施例では、陰極板2の捲回開始端20、陽極板1の捲回開始端10の位置も同じではない。しかしながら、陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の捲回開始端の位置は、図2図5における実施例に限定されない。
【0085】
該実施例のステップS03において、被塗布部材の捲回データを取得し、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定する。
【0086】
いくつかの実施例では、捲回データは、被塗布部材の捲回線速度Vを含む。捲回線速度Vは、被塗布部材が捲回ローラの入口に入る運動速度を指し、捲回線速度Vは、予め設定された速度値であってもよく、いくつかの実施例では、捲回線速度Vは、一つの固定値であってもよい。
【0087】
これに応じて、該実施例では、塗布情報は、塗布開始時間T1と塗布終了時間T2を含む。いくつかの実施例では、阻止層7が複数セグメントである時、塗布情報は、各セグメントの阻止層7の塗布情報を含む。阻止層7が被塗布部材の二つの異なる表面に設けられる時、塗布情報は、各表面上での塗布情報を含む。
【0088】
該実施例では、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定することは、塗布部材の捲回線速度Vと阻止層7の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2に基づいて、塗布開始時間T1と塗布終了時間T2を確定することである。
【0089】
具体的な確定方式は、以下のとおりである。塗布開始時間T1は、捲回動作開始から被塗布部材塗布開始までの時間であってもよく、いくつかの実施例では、T1=L1/Vであり、即ち、塗布開始時間T1は、塗布情報における阻止層7の被塗布部材の表面での始点長さL1と捲回線速度Vとの比に等しい。塗布終了時間T2は、阻止層7の長さ(始点長さL1、終点長さL2の間の差分値)、被塗布部材の捲回線速度V、及び塗布機構の塗布長さHによって決まり、いくつかの実施例では、T2=T1+(L2-L1-H)/Vであり、即ち、塗布終了時間T2と塗布開始時間T1との間の差分値は、阻止層7の長さから塗布機構の塗布長さHを引いて、捲回線速度Vで除したものである。塗布機構の具体的な構造は、後続の実施例においてさらに説明される。
【0090】
上記実施例のステップS04において、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するステップS04は、以下を含む。S041、塗布情報に基づいて、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布する。
【0091】
上記の実施例では、塗布情報が塗布開始時間T1と塗布終了時間T2を含む時、ステップS041は、塗布開始時間T1と塗布終了時間T2に基づいて、被塗布部材に対して塗布を行い、予め設定された捲回後の位置の阻止層7を形成することである。いくつかの実施例では、時間が塗布開始時間T1に到達する時、塗布機構は、被塗布部材の表面の予め設定された部位の位置に対して接着剤塗布を行い、時間が塗布終了時間T2に到達する時、塗布機構は、被塗布部材の表面の予め設定された部位の位置に対する接着剤塗布を停止し、被塗布表面の予め設定された部位に一セグメントの阻止層7を形成する。被塗布部材の表面に阻止層7が複数セグメントを有する時、塗布情報は、複数組の塗布開始時間T1と塗布終了時間T2を含み、塗布機構によって複数回の塗布を行った後、複数セグメントの阻止層7を形成する。
【0092】
別のいくつかの実施例では、ステップS01において、予め設定された部位の位置情報は、塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を含んでもよい。塗布開始角度θ1は、阻止層7の始点が塗布機構に到達する時に捲回機構が回転した角度に等しい。塗布終了角度θ2は、阻止層7の終点が塗布機構に到達する時に捲回機構が回転した角度に等しい。いくつかの実施例では、阻止層7が複数セグメントである時、予め設定された部位の位置情報は、各セグメントの阻止層7の予め設定された部位の位置情報を含む。阻止層7が被塗布部材の二つの異なる表面に設けられる時、予め設定された部位の情報は、各表面上の予め設定された部位の位置情報を含む。
【0093】
該実施例では、ステップS03において、捲回データは、陰極板、セパレータ及び陽極板の全体的な捲回角度θを含み、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうち最も遠い捲回開始端が捲回機構に捲回される時、全体的な捲回角度θが0であることを定義する。塗布機構の具体な構造は、後続の実施例において説明される。全体的な捲回角度θは、陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を持続的に捲回することに伴って増加し続ける。
【0094】
該実施例では、塗布情報は、塗布開始信号と塗布終了信号を含む。
【0095】
該実施例では、ステップS03において、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定することは、全体的な捲回角度θと塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2に基づいて、塗布開始信号と塗布終了信号を確定することである。
【0096】
具体的な方式は、以下のとおりである。全体的な捲回角度θが塗布開始角度θ1に到達する時、塗布情報は、塗布開始信号であり、全体的な捲回角度θが塗布終了角度θ2に到達する時、塗布情報は、塗布終了信号である。いくつかの実施例では、阻止層7が複数セグメントである時、塗布情報は、各セグメントの阻止層7の塗布情報を含む。阻止層7が被塗布部材の二つの異なる表面に設けられる時、塗布情報は、各表面上での塗布情報を含む。
【0097】
該実施例では、塗布情報が塗布開始信号と塗布終了信号を含む時、ステップS041は、塗布開始信号と塗布終了信号に基づいて、被塗布部材に対して塗布を行い、予め設定された捲回後の位置の阻止層7を形成することである。塗布情報が塗布開始信号である時、塗布機構は、被塗布部材の表面の予め設定された部位の位置に対して接着剤塗布を行い、塗布情報が塗布終了信号である時、塗布機構は、被塗布部材の表面の予め設定された部位の位置に対する接着剤塗布を停止し、被塗布表面の予め設定された部位に一セグメントの阻止層7を形成する。被塗布部材の表面に阻止層7が複数セグメントを有する時、塗布情報は、複数組の塗布開始信号と塗布終了信号を含み、塗布機構によって複数回の塗布を行った後、被塗布部材に複数セグメントの阻止層7を形成する。
【0098】
以上の実施例では、塗布されていない陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を捲回し、続いて、捲回データを取得し、さらに、予め設定された部位の位置に基づいて、阻止層7の塗布位置を確定することで、阻止層7の塗布を自動化して実現することができ、塗布後の阻止層7が捲回後に予め設定された捲回後の位置に形成され、予め設定された捲回後の位置でイオンを意図的に阻止し、リチウム析出の発生を減少させる。阻止層7の形成は、捲回動作と同期して行われてもよく、阻止層7の塗布を正確に実現することができる。
【0099】
いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置は、陰極板2の一つ又は二つの表面、及び/又は、陽極板1の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の一つの表面又は二つの表面である。
【0100】
予め設定された捲回後の位置を陰極板2の一つ又は二つの表面、及び/又は、陽極板1の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の一つの表面又は二つの表面とすることで、いずれも一部のイオンの阻止を実現し、リチウム析出の発生を減少させることができる。該予め設定された捲回後の位置は、捲回後の電極アセンブリのリチウム析出が発生しやすい位置であってもよく、予め設定された捲回後の位置で阻止層7を形成することで、阻止層7によって阻止されたイオンは、陰極活物質層に隣接する陽極活物質層に吸蔵されることができず、陽極板のリチウム析出が発生しやすい部位におけるリチウム析出の発生を減少させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。
【0101】
いくつかの実施例では、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び陽極板1を捲回することで第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2を形成し、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2内の陰極板2、陽極板1、及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つの表面に設置される。屈曲領域内の陰極板2と陽極板1の屈曲度が大きく、活物質の脱落をより容易に引き起こす。活物質の脱落、特に陽極板1上の活物質の脱落によって、該陽極板1の陽極活物質層のリチウム吸蔵サイトがそれに隣接する陰極板2の陰極活物質層が提供できるリチウムイオンの数よりも少ないことを引き起こす可能性があるため、リチウム電池が充電される時、リチウム析出現象が発生しやすい。そのため、阻止層7を第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2内の陰極板2、陽極板1、及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つの表面に設置することで、リチウム析出の発生を効果的に抑制することができる。
【0102】
図6から図8に示すように、本出願の別の実施例では、被塗布部材は、陰極板2の二つの表面であり、ステップS03は、陰極板2の二つの表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤が硬化した後、阻止層を形成することである。陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を捲回し、電極アセンブリを形成するステップS05を行った後に形成される電極アセンブリは、図6に示すとおりである。
【0103】
図6に示すように、本出願の一実施例では、電極アセンブリは、ストレート領域Aと、該ストレート領域の両端を接続する第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2とを含み、説明を簡潔にするために、本実施例の電極アセンブリが扁平体捲回構造であることを例として説明し、例えば、該扁平体捲回構造のうちの第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2及びストレート領域Aの構造は、図6に示すとおりであってもよく、図6は、本出願の一実施例の電極アセンブリの屈曲領域での予め設定された構造概略図であり、電極アセンブリは、そのストレート領域Aにおいて、陰極板2、陽極板1、及び陰極板2と陽極板1とを隔離するための第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を含み、ここで、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32は、隣接する陰極板2と陽極板1との間から独立してもよく、陰極板2又は陽極板1の表面に塗布されてもよい。本出願の別の実施例では、一枚の陽極板1、一枚のセパレータ31、一枚の陰極板2及び別の一枚のセパレータ32を積層してから捲回又は折り畳みを行ってもよいし、少なくとも一枚(例えば、二枚又は二枚以上)の陰極板2、少なくとも一枚(例えば、二枚又は二枚以上)の陽極板1及び少なくとも二枚の第1のセパレータ31、第2のセパレータ32(例えば、四枚以上であり、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の枚数は、陰極板2又は陽極板1の枚数の2倍である)を積層してから捲回又は折り畳みを行い、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2を形成してもよく、電極アセンブリが第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2において複数層の陰極板2、複数層の陽極板1及び複数層の第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を有する時、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2は、陰極板2、セパレータ3及び陽極板1が交互に分布した構造を含む。予め設定された捲回後の位置は、陰極板2の一つ又は二つの表面に設置され、及び/又は、陽極板1の一つの表面又は二つの表面に設置され、及び/又は、二つの第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つのセパレータの一つの表面又は二つの表面に設置される。このような設置によって、少なくとも一層の隣接する陰極板2と陽極板1の間に阻止層を含ませる。第1の屈曲領域B1、第2の屈極領域B2の隣接する陰極板2と陽極板1は、該第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2内の一層の陰極板2と一層の陽極板1が隣接し、且つそれらの間に別の層の陰極板2又は別の層の陽極板1が含まれないことを指す。陰極板2に隣接するセパレータは、電極アセンブリ内の一層の陰極板2と一層のセパレータが隣接し、且つそれらの間に別の層のセパレータ又は陽極板1が含まれないことを指す。陽極板1に隣接するセパレータは、電極アセンブリ内の一層の陽極板1と一層のセパレータが隣接し、且つそれらの間に別の層のセパレータ又は陰極板2が含まれないことを指す。
【0104】
電極アセンブリが捲回構造を有する時、陰極板2と陽極板1の幅方向は、捲回軸線方向に平行であり、そして、陰極板2と陽極板1の幅方向は、屈曲方向Lに垂直な方向に平行である。後続の説明を容易にするために、本実施例では、陰極板2と陽極板1の幅方向、屈曲方向Lに垂直な方向及び捲回軸線方向は、まとめてK方向と呼ばれる。
【0105】
いくつかの実施例では、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び陽極板1を捲回することで第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2を形成する。予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陰極板2、陽極板1又は第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つの表面に沿う第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に設置される。即ち、阻止層の少なくとも一部は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する陰極板2の一つの表面又は二つの表面に塗布され、及び/又は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する陽極板1の一つの表面又は二つの表面に付設され、及び/又は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する二つのセパレータのうちの少なくとも一つのセパレータの一つの表面又は二つの表面に付設される。
【0106】
該実施例では、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2において、陰極板2と陽極板1との間に大きい隙間を有し、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陰極板2、陽極板1又は第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つの表面に沿う第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に設置され、即ち、捲回後、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に阻止層が設置され、屈曲領域内の陰極板2と陽極板1の屈曲度が大きいため、活物質の脱落をより容易に引き起こす。活物質の脱落、特に陽極板1上の活物質の脱落によって、該陽極板1の陽極活物質層のリチウム吸蔵サイトがそれに隣接する陰極板2の陰極活物質層が提供できるリチウムイオンの数よりも少ないことを引き起こす可能性があるため、リチウム電池が充電される時、リチウム析出現象が発生しやすい。そのために、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部を陰極板2、陽極板1又は第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つの表面に沿う第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に設置することで、リチウム析出の発生を効果的に抑制することができる。
【0107】
本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置し、即ち、阻止層の全ては、いずれも第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する。本実施例では、電極アセンブリは、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に接続されるストレート領域Aをさらに含み、屈曲方向Lは、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2の曲面に沿って且つストレート領域Aに向かう方向を指し、屈曲方向Lに垂直な方向は、屈曲方向Lに垂直な方向を指す。
【0108】
本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する一端は、ストレート領域Aに位置し、他端は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する。
【0109】
本出願の別の実施例では、屈曲領域のリチウムイオン阻止性を改善するために、予め設定された捲回後の位置は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2において、大きい面積を可能な限り有し、例えば、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれもストレート領域Aに位置し、即ち、阻止層は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置することに加えて、ストレート領域Aまで延在する。
【0110】
本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2とストレート領域Aとの境界部に位置し、又は、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2とストレート領域Aとの境界部に近接する。
【0111】
いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2内の陰極板2の1回目の屈曲部位21及び/又は2回目の屈曲部位22に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陽極板1の1回目の屈曲部位11及び/又は2回目の屈曲部位12に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陰極板2の1回目の屈曲部位21に隣接する第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位22に隣接する第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の屈曲部位に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陽極板1の1回目の屈曲部位11に隣接する第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位12に隣接する第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の屈曲部位に設置される。
【0112】
図6における実施例に示すように、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、第1の屈曲領域B1と第2の屈曲領域B2内の陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つの予め設定された回数の屈曲の屈曲部位に設置されてもよい。いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2内の陰極板2、陽極板1、及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つの少なくとも1回目と2回目の屈曲に対応する屈曲部位に設置される。本実施例に記載の屈曲の予め設定された回数は、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び陽極板1を内側から外側へ捲回して電極アセンブリを形成するプロセスにおいて、屈曲の前後順序に応じて配列される回数である。図6の実施例を例として、陰極板2について、第1の阻止層721の位置する位置は、陰極板2の1回目の屈曲部位21の内面と外面であり、第2の阻止層722の位置する位置は、陰極板2の2回目の屈曲部位22の内面と外面であり、つまり、予め設定された捲回後の位置は、陰極板2の1回目の屈曲部位21と、陰極板2の2回目の屈曲部位22とを含み、これに基づき類推する。しかしながら、陰極板、陽極板及びセパレータの予め設定された回数の屈曲は、1回目、2回目に限定されず、必要に応じて任意の回数の屈曲範囲を選択してもよく、例えば、予め設定された捲回後の位置を屈曲領域内の陰極板2の1~4回目又は1~6回目又は1~8回目、又は3~4回目又は3~6回目又は3~8回目又は他の回数範囲の屈曲の屈曲部位に設置してもよく、及び/又は、予め設定された捲回後の位置を屈曲領域内の陽極板1の1~4回目又は1~6回目又は1~8回目、又は3~4回目又は3~6回目又は3~8回目又は他の回数範囲の屈曲の屈曲部位に設置してもよく、及び/又は、予め設定された捲回後の位置を屈曲領域内の第1のセパレータ31及び/又は第2のセパレータ32の1~4回目又は1~6回目又は1~8回目、又は3~4回目又は3~6回目又は3~8回目又は他の回数範囲の屈曲の屈曲部位に設置してもよい。
【0113】
該実施例では、予め設定された捲回後の位置を陰極板2、陽極板1及びセパレータ31、32のうちの少なくとも一つの予め設定された回数の屈曲の屈曲部位に設置することで、陰極板2と陽極板1との間のリチウム析出が最も深刻である予め設定された回数目の屈曲部位に阻止層を形成することができ、例えば、曲率が最も大きい1回目と2回目の屈曲部位に阻止層を形成し、曲率が最も大きい1回目と2回目の屈曲部位のリチウムイオンに対して阻止を行い、曲率が最も大きい陽極板の部位にリチウムイオンを吸蔵しないか又はわずかな一部のリチウムイオンを吸蔵することによって、リチウム析出現象の発生を減少させる。
【0114】
図7に示される実施例は、図6の陰極板2が広げられた構造概略図である。陰極板2は、陰極本体部21と、K方向に沿って陰極本体部21の外へ延在する少なくとも一つの陰極タブ部213とを含み、陰極本体部21の表面の少なくとも一部の領域は、陰極活物質領域212であり、該陰極活物質領域212に陰極活物質を塗布してもよく、例えば、陰極活物質は、三元系材料、マンガン酸リチウム又はリン酸鉄リチウムであってもよい。
【0115】
本出願の別の実施例では、陰極本体部21の表面は、陰極活物質領域212に隣接する第1の絶縁層塗布領域211をさらに含み、第1の絶縁層塗布領域211は、陰極活物質領域212の陰極タブ部213に近接する側に位置し、第1の絶縁層塗布領域211は、絶縁物質を塗布するためのものであり、陰極活物質領域212と陰極タブ部213を絶縁隔離するためのものであり、例えば、図7に示されるものは、図6におけるE-E方向に沿う断面構造概略図であり、陰極板2の集電体210の二つの表面は、陰極活物質領域212を有し、陰極タブ部213は、陰極板2の集電体210の一部であり、ここで、集電体210の材質は、アルミニウムであってもよい。
【0116】
例えば、陰極活物質領域212と第1の絶縁層塗布領域211は、陰極本体部21の表面において、陰極本体部21の幅方向(即ち、K方向)に沿って両端に分布し、且つ陰極タブ部213と第1の絶縁層塗布領域211は、陰極本体部21の同一端に属する。
【0117】
本出願の別の実施例では、陰極活物質領域212と第1の絶縁層塗布領域211は、陰極本体部21の表面において、二つのほぼ平行な領域であり、且つK方向に沿って陰極本体部21の表面に二層に分布する。
【0118】
本出願の別の実施例では、第1の絶縁層塗布領域211は、陰極本体部21と陰極タブ部213の互いに接続された部分に位置してもよく、例えば、第1の絶縁層塗布領域211は、陰極本体部21の表面における、陰極タブ部213と互いに接続される部分に位置し、陰極タブ部213の表面と陰極活物質領域212を仕切るためのものである。本出願の別の実施例では、陰極本体部21の表面に第1の絶縁層塗布領域211が設けられるだけでなく、陰極タブ部213の陰極本体部21に近接する根元部領域にも第2の絶縁層塗布領域が設けられ、第2の絶縁層塗布領域は、絶縁物質を塗布するためのものである。
【0119】
本出願の別の実施例では、第1の絶縁層塗布領域211の表面に絶縁物質が塗布され、絶縁物質は無機充填材と接着剤を含む。無機充填材は、ベーマイト、アルミナ、酸化マグネシウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウムのうちの1つ又は複数を含む。接着剤は、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸-アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル-アクリル酸、ポリアクリロニトリル-アクリル酸エステルのうちの1つ又は複数を含む。
【0120】
本出願の別の実施例では、各陰極板2は、一つ又は二つ又は二つ以上の陰極タブ部213を含んでもよく、陰極板2が二つ又は二つ以上の陰極タブ部213を含む時、全ての陰極タブ部213はいずれも陰極板2のK方向に沿う同一側に位置する。
【0121】
図8に示されるものは、図7におけるC-C方向に沿う断面構造概略図であり、図7を結び付けて参照すると、阻止層721は、陰極活物質領域212の表面上、即ち、陰極活物質層の表面に付設される陰極板2の少なくとも一つの表面に阻止層を塗布することで、多いリチウムイオンの通過を阻止し、リチウム析出現象の発生を減少させることができる。図8では、阻止層721は、各陰極板2の二つの表面に設置され、即ち、陰極板2の二つの表面の陰極活物質領域212にいずれも阻止層721が塗布されている。
【0122】
いくつかの実施例では、阻止層の接着剤は、ポリアクリル酸/アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、フェニルプロピル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体接着剤及び以上の物質の改質物のうちの少なくとも一つを含む。
【0123】
上記実施例では、阻止層と陰極板、陽極板及びセパレータのそれぞれとの位置関係及び阻止層の構造特徴を単に概略的に説明し、阻止層と陰極板、陽極板及びセパレータのそれぞれとの位置関係及び阻止層の構造特徴をより明確にするために、以下、捲回構造を有するいくつかの電極アセンブリをそれぞれ詳しく説明する。
【0124】
図9に示す別の実施例では、本実施例の陽極板1、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び阻止層721、722の関連する技術的特徴は、前記図6~8に対応する実施例の説明を参照してもよく、ここでこれ以上説明しない。
【0125】
図9の実施例と図6の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が陰極板2の1回目の屈曲部位21の内面と、陰極板2の2回目の屈曲部位22の内面とを含むことである。即ち、捲回後に形成された第1の阻止層721は、陰極板2の1回目の屈曲部位21の内面に設置され、第2の阻止層722は、陰極板2の2回目の屈曲部位22の内面に設置される。
【0126】
本出願の別の実施例では、図10に示されるものは、図9における陰極板2のD-D断面構造概略図である。図10の実施例と図7に示される実施例との相違点は、陰極板2の内面の陰極活物質領域212の表面にいずれも阻止層721が設置される。阻止層721の具体的な構造、付設方式及び位置は、図7と同じである。別のいくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置は、陽極板1又は第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の一つ又は二つの表面に位置してもよく、即ち、陽極板1又は第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の一つ又は二つの表面に阻止層を形成し、阻止層の具体的な構造、付設方式及び位置は、陰極板2におけるその付設方式と同じであり、具体的には、図6図10の構造を参照してもよい。
【0127】
図11に示す別の実施例では、本実施例の陽極板1、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の関連する技術的特徴は、前記図6~10に対応する実施例の説明を参照してもよく、ここでこれ以上説明しない。
【0128】
図11の実施例と図6の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が陽極板1の1回目の屈曲部位11の外面と、陽極板1の2回目の屈曲部位12の外面と、陽極板1の3回目の屈曲部位13の内面と、陽極板1の4回目の屈曲部位14の内面とを含むことである。即ち、捲回後に形成された第1の阻止層711は、陽極板1の1回目の屈曲部位11の外面に設置され、第2の阻止層712は、陽極板1の2回目の屈曲部位12の外面に設置され、第3の阻止層713は、陽極板1の3回目の屈曲部位13の内面に設置され、第4の阻止層714は、陽極板1の4回目の屈曲部位14の内面に設置される。
【0129】
陽極板1の構造は、本出願の一実施例の陽極板1の構造概略図である図12に示すとおりであってもよく、陽極板1は、陽極本体部11と、陽極本体部11からK方向に沿って外へ延在する陽極タブ部113とを含み、陽極本体部11の表面におけるK方向に沿う少なくとも一部の領域は、陽極活物質領域112であり、陽極活物質領域112は、陽極活物質を塗布するためのものであり、陽極活物質は、黒鉛又はシリコンであってもよい。
【0130】
本出願の別の実施例では、陽極本体部11の表面の一部の領域に陽極活物質領域112が設けられるだけでなく、陽極タブ部113の表面にあり且つ陽極本体部11に近接する根元部領域にも陽極活物質領域112が設けられ、即ち、陽極タブ部113の一部の領域は、陽極活物質領域112である。
【0131】
本出願の別の実施例では、図12に示すように、陽極活物質領域112は、方向Kに沿う陽極本体部11の全体的な表面を覆う。
【0132】
本出願の別の実施例では、陽極活物質は、陽極板1の全体的な表面を覆っていない可能性がある。
【0133】
図13に示されるものは、図12におけるE-E方向に沿う断面構造概略図であり、図12を結び付けて参照すると、予め設置された捲回後の位置は、陽極板1の一つの表面であり、即ち、阻止層711は、陽極板1の一つの表面、即ち、一つの表面の陽極活物質領域112に塗布される。陽極板1の少なくとも一つの表面に阻止層を塗布することで、多いリチウムイオンの通過を阻止し、リチウム析出現象の発生を減少させることができる。
【0134】
図14に示す別の実施例では、本実施例の陽極板1、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の関連する技術的特徴は、前記図11~13に対応する実施例の説明を参照してもよく、ここでこれ以上説明しない。
【0135】
図14の実施例と図11の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が陽極板1の1回目の屈曲部位11の外面と、陽極板1の2回目の屈曲部位12の外面とを含むことである。即ち、捲回後に形成された第1の阻止層711は、陽極板1の1回目の屈曲部位11の外面に設置され、第2の阻止層712は、陽極板1の2回目の屈曲部位12の外面に設置される。
【0136】
図15に示す別の実施例の陽極板の断面構造概略図と図13の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が陽極板1の二つの反対する表面であり、即ち、阻止層711が陽極板1の二つの反対する表面上、即ち、二つの反対する表面の陽極活物質層112に塗布されることである。陽極板1の二つの表面に阻止層を塗布することで、多いリチウムイオンの通過を阻止し、リチウム析出現象の発生を減少させることができる。
【0137】
本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも陽極板1の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置し、即ち、阻止層の全ては、いずれも陽極板1の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する。本実施例では、電極アセンブリは、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に接続されるストレート領域Aをさらに含み、屈曲方向Lは、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2の曲面に沿って且つストレート領域Aに向かう方向を指し、屈曲方向Lに垂直な方向は、屈曲方向Lに垂直な方向を指す。
【0138】
本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する一端は、陽極板1のストレート領域Aに位置し、他端は、陽極板1の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する。
【0139】
本出願の別の実施例では、屈曲領域のリチウムイオン阻止性を改善するために、予め設定された捲回後の位置は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2において、大きい面積を可能な限り有し、例えば、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも陽極板1のストレート領域Aに位置し、即ち、阻止層は、陽極板1の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置することに加えて、陽極板1のストレート領域Aまで延在する。
【0140】
本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも陽極板1の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2とストレート領域Aとの境界部に位置し、又は、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも陽極板1の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2とストレート領域Aとの境界部に近接する。
【0141】
図16に示す別の実施例では、本実施例の陽極板1、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の関連する技術的特徴は、前記図6~15に対応する実施例の説明を参照してもよく、ここでこれ以上説明しない。
【0142】
第1のセパレータ31、第2のセパレータ32は、電子絶縁性を有し、隣接する陰極板2と陽極板1とを隔離し、隣接する陰極板2と陽極板1の短絡を防止するためのものである。セパレータ3が大量の貫通した微細孔を有し、電解質イオンの自由な通過を確保でき、リチウムイオンに対して優れた透過性を有するため、セパレータ3は、リチウムイオンの通過をほとんど阻止することができない。例えば、セパレータ3は、セパレータ基層と、セパレータ基層の表面に位置する機能層とを含み、セパレータ基層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-プロピレン共重合体、ポリブチレンテレフタレートなどのうちの少なくとも一つであってもよく、機能層は、セラミック酸化物と接着剤との混合物層であってもよい。
【0143】
図16の実施例と図6の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面と、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の内面と、第2のセパレータ32の1回目の屈曲部位321の内面と、第2のセパレータ32の2回目の屈曲部位322の内面とを含むことである。即ち、捲回後に形成された第1の阻止層7311は、第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面に設置され、第2の阻止層7312は、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の内面に設置され、第3の阻止層7321は、第2のセパレータ32の1回目の屈曲部位321の内面に設置され、第4の阻止層7322は、第2のセパレータ32の2回目の屈曲部位322の内面に設置される。
【0144】
第1のセパレータ31と第2のセパレータ32の1回目の屈曲部位と2回目の屈曲部位の内面にそれぞれ阻止層を設置することで、少なくとも一部のリチウムイオンの通過を阻止し、リチウム析出現象の発生を減少させることができる。
【0145】
図17に示されるものは、図16の陽極板のF-F断面構造概略図であり、捲回後に形成された第1の阻止層7311が第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面に設置されることは明らかである。
【0146】
図18に示すように、本出願の別の実施例では、図16の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の外面と、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の外面と、第2のセパレータ32の1回目の屈曲部位321の外面と、第2のセパレータ32の2回目の屈曲部位322の外面とを含むことである。即ち、捲回後に形成された第1の阻止層7311は、第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の外面に設置され、第2の阻止層7312は、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の外面に設置され、第3の阻止層7321は、第2のセパレータ32の1回目の屈曲部位321の外面に設置され、第4の阻止層7322は、第2のセパレータ32の2回目の屈曲部位322の外面に設置される。
【0147】
図19に示すように、本出願の別の実施例では、図16の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面と外面と、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の内面と外面と、第2のセパレータ32の1回目の屈曲部位321の内面と外面と、第2のセパレータ32の2回目の屈曲部位322の内面と外面とを含むことである。即ち、捲回後に形成された第1の阻止層7311は、第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面と外面に設置され、第2の阻止層7312は、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の内面と外面に設置され、第3の阻止層7321は、第2のセパレータ32の1回目の屈曲部位321の内面と外面に設置され、第4の阻止層7322は、第2のセパレータ32の2回目の屈曲部位322の内面と外面に設置される。
【0148】
図20に示されるものは、図19の陽極板のG-G断面構造概略図であり、捲回後に形成された第1の阻止層7311が第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面と外面に設置されることは明らかである。
【0149】
図21に示すように、本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも第1のセパレータ31と第2のセパレータ32の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置し、即ち、阻止層7311、7312、7321、7322の全ては、いずれも第1のセパレータ31と第2のセパレータ32の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する。本実施例では、電極アセンブリは、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に接続されるストレート領域Aをさらに含み、屈曲方向Lは、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2の曲面に沿って且つストレート領域Aに向かう方向を指し、屈曲方向Lに垂直な方向は、屈曲方向Lに垂直な方向を指す。
【0150】
本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する一端は、第1のセパレータ31と第2のセパレータ32のストレート領域Aに位置し、他端は、第1のセパレータ31と第2のセパレータ32の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置する。
【0151】
本出願の別の実施例では、屈曲領域のリチウムイオン阻止性を改善するために、予め設定された捲回後の位置は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2において、大きい面積を可能な限り有し、例えば、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも第1のセパレータ31と第2のセパレータ32のストレート領域Aに位置し、即ち、阻止層は、第1のセパレータ31と第2のセパレータ32の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に位置することに加えて、第1のセパレータ31と第2のセパレータ32のストレート領域Aまで延在する。
【0152】
本出願の別の実施例では、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも第1のセパレータ31と第2のセパレータ32の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2とストレート領域Aとの境界部に位置し、又は、予め設定された捲回後の位置の、屈曲方向Lに沿って延在する両端は、いずれも第1のセパレータ31と第2のセパレータ32の第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2とストレート領域Aとの境界部に近接する。
【0153】
図22に示すように、本出願の別の実施例では、図16の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面と、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の内面とを含むことである。即ち、捲回後に形成された第1の阻止層7311は、第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面に設置され、第2の阻止層7312は、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の内面に設置される。即ち、陰極板2の1回目の屈曲部位21と陽極板1の1回目の屈曲部位11との間の第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面、及び陰極板2の2回目の屈曲部位22と陽極板1の2回目の屈曲部位12との間の第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の内面に阻止層が設置されており、第2のセパレータ32に阻止層が設置されていない。
【0154】
別のいくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置に第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の外面と、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の外面とを含ませてもよい。
【0155】
図23に示すように、本出願の別の実施例では、図16の実施例との相違点は、予め設定された捲回後の位置が第1のセパレータ31の1回目の屈曲部位311の内面と外面と、第1のセパレータ31の2回目の屈曲部位312の内面と外面とを含むことである。
【0156】
いくつかの実施例では、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布する方法は、プレス塗布方式、ローラ塗布方式又はスプレー塗布方式を含む。
【0157】
図24に示すように、本出願の第2の態様の実施例は、電極アセンブリの加工装置100を提供する。電極アセンブリは、陰極板2と、陽極板1と、第1のセパレータ31と、第2のセパレータ32とを含み、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32は、陰極板と陽極板とを隔離するためのものであり、電極アセンブリは、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び陽極板1を捲回することで形成され、陰極板2は、陰極活物質層を含み、陽極板1は、陽極活物質層を含む。電極アセンブリの構造は、図6から図23の実施例に示される電極アセンブリの構造を参照してもよい。本実施例の加工装置100は、塗布機構5と、捲回機構4とを含む。ここで、塗布機構5は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成するためのものであり、被塗布部材は、陰極板2と、第1のセパレータ31と、第2のセパレータ32と、陽極板1とのうちの少なくとも一つを含み、捲回機構4は、陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を捲回し、電極アセンブリを形成するためのものであり、塗布機構は、捲回機構の上流に位置し、ここで、阻止層は、捲回後に、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、阻止層は、捲回後に、阻止層の一側に位置する陰極活物質層から放出された少なくとも一部のイオンが吸蔵された、阻止層の他側に位置する陽極活物質層を阻止するためのものである。
【0158】
本実施例の電極アセンブリの加工装置は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成することができ、阻止層を効率的かつ正確に塗布することができる。予め設定された部位は、陽極活物質層のリチウム析出が発生しやすい部位に対応し、充電時、陰極活物質層から放出されたイオンの少なくとも一部が阻止層によって阻止され、阻止層によって阻止されたイオンは、陰極活物質層に隣接する陽極活物質層に吸蔵されることができず、陽極板のリチウム析出が発生しやすい部位におけるリチウム析出の発生を減少させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。接着剤を塗布することで阻止層を形成する方式は、生産と加工が容易であり、生産効率を向上させることができる。
【0159】
図25に示すように、本出願の別の実施例の加工装置110において、位置情報確定ユニット81と、捲回制御ユニット82と、取得ユニット83と、塗布情報確定ユニット84と、塗布制御ユニット85とをさらに含む。ここで、位置情報確定ユニット81は、予め設定された捲回後の位置に基づいて、予め設定された部位の位置情報を確定し、塗布情報確定ユニット84に送信するためのものであり、ここで、予め設定された捲回後の位置は、阻止層の捲回後の電極アセンブリにおける位置であり、予め設定された捲回後の位置は、隣接する陰極活物質層と陽極活物質層との間に位置し、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始位置と塗布終了位置を表すための情報を含む。捲回制御ユニット82は、捲回機構4を、塗布されていない陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を捲回するように制御するためのものであり、取得ユニット83は、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び陽極板1の捲回データを取得し、塗布情報確定ユニット84に送信するためのものであり、塗布情報確定ユニット84は、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定するためのものであり、塗布制御ユニット85は、塗布情報に基づいて、塗布機構5を、被塗布部材の表面に接着剤を塗布するように制御するためのものである。
【0160】
該実施例では、取得ユニット83として、位置センサ、ホールセンサなどを採用してもよい。位置情報確定ユニット81、捲回制御ユニット82、塗布情報確定ユニット84及び塗布制御ユニット85は、電力消費機器におけるコントローラなどの制御演算機能を有する部材であってもよい。また、説明すべきこととして、本実施例における位置情報確定ユニット81、捲回制御ユニット82、塗布情報確定ユニット84及び塗布制御ユニット85は、一つのチップ内に集積されてもよく、捲回制御ユニット82は、一つの独立したチップとし、位置情報確定ユニット81、塗布情報確定ユニット84及び塗布制御ユニット85は、一つのチップ内に集積されてもよく、又は、捲回制御ユニット82は、一つの独立したチップとし、位置情報確定ユニット81、塗布情報確定ユニット84及び塗布制御ユニット85は、三つの回路モジュールとしてそれぞれ回路基板に設置されてもよい。
【0161】
いくつかの実施例では、捲回データは、被塗布部材の捲回線速度Vを含み、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2を含み、塗布情報は、塗布開始時間T1と塗布終了時間T2を含む。
【0162】
これに応じて、該実施例では、位置情報確定ユニット81、捲回制御ユニット82、取得ユニット83、塗布情報確定ユニット84及び塗布制御ユニット85の作動方式は、以下のとおりである。
【0163】
位置情報確定ユニット81は、予め設定された捲回後の位置に基づいて、阻止層の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2を確定し、塗布情報確定ユニットに送信する。予め設定された捲回後の位置に基づいて、阻止層の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2を確定する具体的な方法は、上記方法の請求項における確定方法を参照してもよい。阻止層の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2は、位置情報確定ユニット81によって、予め設定された捲回後の位置に基づいて算出されてもよく、又は、ユーザによって、予め設定された阻止層の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2を位置情報確定ユニット81に入力することで得られてもよい。
【0164】
捲回制御ユニット82は、捲回機構4を、塗布されていない陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を捲回するように制御するためのものである。
【0165】
取得ユニット83は、被塗布部材の捲回線速度Vを取得し、塗布情報確定ユニット84に送信する。
【0166】
塗布情報確定ユニット84は、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定するためのものであり、いくつかの実施例では、塗布情報確定ユニット84が被塗布部材の捲回線速度Vと阻止層の塗布始点長さL1と塗布終点長さL2に基づいて塗布開始時間T1と塗布終了時間T2を確定することを含む。
【0167】
塗布制御ユニット85は、塗布開始時間T1と塗布終了時間T2に基づいて、被塗布部材に対して塗布を行い、予め設定された捲回後の位置に位置する阻止層を形成する。該実施例では、具体的な方法、前述の方法の請求項に対応する具体的な方法を参照してもよい。
【0168】
別のいくつかの実施例では、捲回データは、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び陽極板1の全体的な捲回角度θを含み、予め設定された部位の位置情報は、阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を含み、塗布情報は、塗布開始信号と塗布終了信号を含む。
【0169】
これに応じて、該実施例では、位置情報確定ユニット81、捲回制御ユニット82、取得ユニット83、塗布情報確定ユニット84及び塗布制御ユニット85の具体的な作動方式は、以下のとおりである。
【0170】
位置情報確定ユニット81は、予め設定された捲回後の位置に基づいて、阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を確定し、塗布情報確定ユニットに送信する。予め設定された捲回後の位置に基づいて、阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を確定する方法は、上記方法の請求項における確定方法を参照してもよい。阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2は、位置情報確定ユニット81によって、予め設定された捲回後の位置に基づいて算出されてもよく、又は、ユーザによって、予め設定された阻止層の塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2を位置情報確定ユニット81に入力することで得られてもよい。
【0171】
捲回制御ユニット82は、捲回機構4を、塗布されていない陰極板2、陽極板1及び第1のセパレータ31、第2のセパレータ32を捲回するように制御するためのものである。
【0172】
取得ユニット83は、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び陽極板1の全体的な捲回角度θを取得し、塗布情報確定ユニット84に送信する。
【0173】
塗布情報確定ユニット84は、捲回データと予め設定された部位の位置情報に基づいて、塗布情報を確定するためのものであり、いくつかの実施例では、塗布情報確定ユニット84が陰極板、セパレータ及び陽極板の全体的な捲回角度θと塗布開始角度θ1と塗布終了角度θ2に基づいて塗布開始信号と塗布終了信号を確定することを含む。
【0174】
塗布制御ユニット85は、塗布開始信号と塗布終了信号に基づいて、被塗布部材に対して塗布を行い、予め設定された捲回後の位置に位置する阻止層を形成する。該実施例では、具体的な方法、前述の方法の請求項に対応する具体的な方法を参照してもよい。
【0175】
いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置は、陰極板2の一つ又は二つの表面、及び/又は、陽極板1の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の一つの表面又は二つの表面である。
【0176】
予め設定された捲回後の位置を陰極板2の一つ又は二つの表面、及び/又は、陽極板1の一つの表面又は二つの表面、及び/又は、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の一つの表面又は二つの表面とすることで、いずれも一部のイオンの阻止を実現し、リチウム析出の発生を減少させることができる。該予め設定された捲回後の位置は、捲回後の電極アセンブリのリチウム析出が発生しやすい位置であってもよく、予め設定された捲回後の位置で阻止層を形成することで、阻止層によって阻止されたイオンは、陰極活物質層に隣接する陽極活物質層に吸蔵されることができず、陽極板のリチウム析出が発生しやすい部位におけるリチウム析出の発生を減少させ、電池セルの安全性能を向上させ、電池セルの耐用年数を向上させる。
【0177】
いくつかの実施例では、陰極板2、第1のセパレータ31、第2のセパレータ32及び陽極板1を捲回することで第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2を形成する。予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陰極板2、陽極板1又は第1のセパレータ31、第2のセパレータ32のうちの少なくとも一つの表面に沿う第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2に設置される。
【0178】
いくつかの実施例では、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、第1の屈曲領域B1、第2の屈曲領域B2内の陰極板2の1回目の屈曲部位21及び/又は2回目の屈曲部位22に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陽極板1の1回目の屈曲部位11及び/又は2回目の屈曲部位12に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陰極板2の1回目の屈曲部位21に隣接する第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位22に隣接する第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の屈曲部位に設置され、及び/又は、予め設定された捲回後の位置の少なくとも一部は、陽極板1の1回目の屈曲部位11に隣接する第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の屈曲部位及び/又は2回目の屈曲部位12に隣接する第1のセパレータ31、第2のセパレータ32の屈曲部位に設置される。
【0179】
該実施例では、予め設定された捲回後の位置の設置方式は、前記方法の実施例における設置方式を参照してもよく、具体的には、図6図23における実施例を参照してもよい。
【0180】
いくつかの実施例では、接着剤は、ポリアクリル酸/アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、フェニルプロピル、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体接着剤及び以上の物質の改質物のうちの少なくとも一つを含んでもよい。
【0181】
以下、図面を結び付けて本実施例の加工装置を具体的に説明する。
【0182】
図26は、一実施例の加工装置111を示し、該加工装置111は、捲回機構4と、塗布機構51とを含む。捲回機構4は、陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2及び第2のセパレータ32を捲回し、電極アセンブリを形成するためのものであり、塗布機構51は、捲回機構の上流に位置し、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布し、接着剤によって阻止層を形成するためのものであり、本実施例では、被塗布部材は、第1のセパレータ31と第2のセパレータ32であり、第1のセパレータ31と第2のセパレータ32にいずれも塗布機構51が設置される。しかしながら、これに限定されず、被塗布部材は、陽極板1及び/又は陰極板2であってもよい。
【0183】
いくつかの実施例では、加工装置111は、陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2及び第2のセパレータ32にそれぞれ設置され、陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2及び第2のセパレータ32をテンショニングするための複数のパスローラ6をさらに含む。
【0184】
いくつかの実施例では、捲回機構4は、ロールピンであり、捲回機構4の捲回方向は、R1方向である。上記実施例における陰極板、セパレータ及び陽極板の全体的な捲回角度θは、捲回機構4の捲回角度である。
【0185】
図27に示すように、いくつかの実施例では、塗布機構51は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布して阻止層を形成するためのものであり、塗布機構51は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するための接着剤塗布部511と、接着剤塗布部に接着剤を提供するための接着剤供給機構(示されていない)と、接着剤塗布部を、被塗布部材の表面に押圧するか又は被塗布部材の表面から離れるように駆動するための駆動機構512とを含み、ここで、駆動機構512は、塗布制御ユニット85と通信して接続される。
【0186】
いくつかの実施例では、接着剤塗布部511は、接着剤塗布ローラ5111を含み、接着剤塗布ローラ5111の周方向に吸着層5112が塗布されており、吸着層5112は、接着剤供給機構に連通し、接着剤塗布ローラ5111は、回転可能に設置されて駆動機構に接続される。接着剤塗布部が駆動機構512によって動かされて被塗布部材の表面に押圧すると、接着剤塗布ローラの表面の吸着層5112は、被塗布部材の表面と接触し、被塗布部材の表面に沿って転がり、接着剤を被塗布部材の表面の予め設定された部位に塗布し、接着剤が硬化した後、阻止層を形成する。接着剤が全ての予め設定された部位に塗布された後、接着剤塗布部511は、駆動機構512によって動かされて被塗布部材の表面から離れ、塗布を終了する。
【0187】
いくつかの実施例では、駆動機構512は、駆動ユニット5122と、スイングアーム5121とを含み、駆動ユニット5122は、スイングアームの一端に接続され、スイングアーム5121を、R2方向の周りを揺動して運動するように駆動する。駆動ユニットとして、スイングアーム5121の揺動を駆動することに適するいかなる機構、例えば、モータ+ギヤ列、又はモータ+偏心輪などの構造を採用してもよい。スイングアーム5121の一端は、駆動ユニットに回転可能に接続され、他端は、接着剤塗布ローラ5111に回転可能に接続され、スイングアーム5121は、駆動ユニット5122によって駆動され、接着剤塗布部511を動かして運動させる。
【0188】
駆動機構512は、二組のスイングアーム5121と接着剤塗布部511を含み、被塗布部材は、二組のスイングアーム5121と接着剤塗布部511の中間から通過し、被塗布部材の二つの表面は、それぞれ一組のスイングアーム5121と接着剤塗布部511に対応する。二組のスイングアーム5121と接着剤塗布部511は、一つの駆動ユニット5122によって共同で駆動されてもよく、二つの駆動ユニット5122によって別々に駆動されてもよい。二組のスイングアーム5121と接着剤塗布部511の揺動方向は反対であり、即ち、二組のスイングアーム5121は、同時に被塗布部材に近接するか又は被塗布部材から離れる。被塗布部材の一つの表面に接着剤を塗布する必要がある時、接着剤が塗布されるべき一側の表面に該当する接着剤塗布部511と接着剤供給機構を連通させてもよく、他側に該当する接着剤塗布部511に接着剤がなく、塗布時に支持の役割を果たし、接着剤を吸着した一側の接着剤塗布部511を支持し、接着剤を被塗布部材に均一に塗布する。被塗布部材の二つの表面に接着剤を塗布する必要がある時、被塗布部材の両側の表面に該当する接着剤塗布部511をいずれも接着剤供給機構に連通させてもよく、二つの接着剤塗布部511が互いに支持するとともに、被塗布部材の二つの表面に接着剤を同時に塗布し、被塗布部材の二つの表面の接着剤塗布を均一にして一致させる。二つの接着剤塗布部を接着剤供給機構に連通させるかどうかを調整することで、被塗布部材の一側の表面と両側の表面に対する接着剤塗布の選択を実現することができる。
【0189】
また、塗布機構51は、陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2、第2のセパレータ32のうちの一つ又は複数に設けられて、異なる被塗布部材の塗布需要を満たすことができる。
【0190】
図28に示すように、該実施例と図26における実施例との相違点は、被塗布部材が陰極板2であり、接着剤塗布部511が陰極板2の運動経路に設置され、陰極板2の一つの表面又は二つの表面に対して接着剤塗布を行うことである。いくつかの図示されていない実施例では、接着剤塗布部511は、陽極板1の運動経路に設置され、陽極板1の一つの表面又は二つの表面に対して接着剤塗布を行う。さらに、接着剤塗布部511は、複数であってもよく、それぞれ陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2、第2のセパレータ32のうちの複数の運動経路に設置される。
【0191】
図29に示すように、本出願の別の実施例の加工装置において、図26の実施例との相違点は、塗布機構52の構造が異なることである。
【0192】
図30は、塗布機構52の一つの実施形態を示し、塗布機構52も接着剤塗布部522と、接着剤供給機構(示されていない)と、駆動機構521とを含む。ここで、塗布機構の接着剤塗布部522と駆動機構521は、図27における接着剤塗布部511と駆動機構512と異なる構造を有し、被塗布部材に向かう接着剤塗布部522の一側に吸着層が設けられ、吸着層は、接着剤供給機構に連通し、接着剤塗布部522は、駆動機構521によって動かされて被塗布部材の表面に押圧するか又は被塗布部材の表面から離れる。しかしながら、接着剤塗布部は、回転運動を行わない。接着剤塗布部522が塗布部材の表面に押圧する時、吸着層と塗布部材の表面とは、相対的な摺動を発生し、接着剤を被塗布部材の表面に塗布する。
【0193】
該実施例では、駆動機構521は、シリンダ、オイルシリンダ又はねじナット機構などであってもよい。
【0194】
該実施例では、塗布機構は、ブラケット523をさらに含み、ブラケット523と接着剤塗布部522、駆動機構521はそれぞれ被塗布部材の両側に設置され、ブラケット523は、接着剤を吸着した一側の接着剤塗布部521を支持し、接着剤を被塗布部材に均一に塗布するためのものである。このように、被塗布部材の一つの表面に接着剤を塗布することを実現することができる。
【0195】
図31に示すように、塗布機構52は、二組の接着剤塗布部522、駆動機構521を含み、二組の接着剤塗布部522、駆動機構521はそれぞれ被塗布部材の両側に設置され、二つの接着剤塗布部522は、同時に被塗布部材に近接するか又は被塗布部材から離れてもよい。二つの接着剤塗布部521が互いに支持するとともに、被塗布部材の二つの表面に接着剤を同時に塗布し、被塗布部材の二つの表面の接着剤塗布を均一にして一致させる。二つの接着剤塗布部を接着剤供給機構に連通させるかどうかを調整することで、被塗布部材の一側の表面と両側の表面に対する接着剤塗布の選択を実現することができる。
【0196】
また、塗布機構52は、陽極板1、第1のセパレータ31、陰極板2、第2のセパレータ32のうちの一つ又は複数に設けられて、異なる被塗布部材の塗布需要を満たすことができる。
【0197】
図32は、塗布機構53の別の実施形態を示し、塗布機構53は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布して阻止層を形成するためのものであり、塗布機構53は、被塗布部材の表面の予め設定された部位に接着剤を塗布するためのノズル531と、ノズルに接着剤を提供するための接着剤供給機構(示されていない)と、接着剤供給機構とノズルを接続するためのものであり、塗布制御ユニットと通信して接続される制御弁(示されていない)とを含む。
【0198】
いくつかの実施例では、ノズルは、被塗布部材の一側に設置され、このように、被塗布部材の一つの表面に接着剤を塗布することを実現することができる。
【0199】
別のいくつかの実施例では、図33に示すように、ノズルは、複数であり、それぞれ被塗布部材の両側に設置される。このように、被塗布部材の二つの表面に接着剤を塗布することを実現することができる。
【0200】
図34に示されるものは、本出願の別の実施例の電池セルの構造模式図である。電池セルは、外枠181と外枠181内に収納される1つ又は複数の電極アセンブリ182とを含み、外枠181はハウジング1811とカバープレート1812を含み、ハウジング1811は収容キャビティを有し、且つハウジング1811は開口を有し、即ち、電極アセンブリ182がハウジング1811の収容キャビティに収容することができるように、該平面はハウジング壁を有さず、ハウジング1811の内外を連通させ、カバープレート1812とハウジング1811はハウジング1811の開口において結合され中空キャビティが形成され、電極アセンブリ182は外枠181内に収納された後、外枠181内に電解液を充填してシールされる。
【0201】
ハウジング1811は、1つ又は複数の電極アセンブリ182が組み合わせられた後の形状によって決定され、例えば、ハウジング1811は中空直方体又は中空立方体又は中空円柱体であってもよい。例えば、ハウジング1811が中空直方体又は立方体である場合、ハウジング1811のそのうちの1つの平面が開口面であり、即ち、該平面はハウジング壁を有さず、ハウジング1811の内外を連通させ、ハウジング1811が中空円柱体である場合、ハウジング1811のそのうちの1つの円形側面は開口面であり、即ち、該円形側面はハウジング壁を有さず、ハウジング1811の内外を連通させる。
【0202】
本出願の別の実施例では、ハウジング1811は、導電性金属材料又はプラスチックで作製されてもよく、任意選択的に、ハウジング1811は、アルミニウム又はアルミニウム合金で作製される。
【0203】
電極アセンブリ182の構造は、前記図1~28の実施例に記述された電極アセンブリの関連内容を参照してもよく、ここでこれ以上説明しない。
【0204】
図35に示されるものは、本出願の別の実施例の電池モジュールの構造概略図であり、電池モジュール19は互いに接続される複数の電池セル191を含み、ここで、複数の電池セル191の間は直列又は並列又は直並列に接続されてもよく、直並列とは、接続には直列接続と並列接続が同時に含まれることを指し、電池セル191の構造は、図29の対応する実施例に説明された電池セルを参照してもよく、ここでこれ以上説明しない。
【0205】
図36は、本出願の別の実施例の電池の構造概略図であり、電池は、筐体を含み、筐体に複数の電池セルが収容される。電池セルの構造は、図29に示す電池セルの構造を参照してもよい。筐体に複数の電池セルを収容する方式は、電池セルを筐体内に直接的に取り付けること、又は、複数の電池セルで電池モジュールを構成し、さらに電池モジュールを筐体内に取り付けることを含んでもよい。
【0206】
図36に示すように、いくつかの実施例では、電池は、複数の電池モジュール19と、筐体とを含み、筐体は、下部筐体20と、上部筐体30とを含み、複数の電池モジュール19の間は直列又は並列又は直並列に接続されてもよく、下部筐体20は、収容キャビティを有し、且つ下部筐体20は、接続された複数の電池モジュール19を下部筐体20の収容キャビティ内に収容できるように、開口を有し、上部筐体30と下部筐体20は、下部筐体20の開口部に結合されて中空キャビティを形成し、上部筐体30と下部筐体20は、結合された後にシールされる。
【0207】
本出願の別の実施例において、電池は電力消費装置に単独で給電することができ、該電池は電池パックと呼ばれてもよく、例えば、自動車の給電に用いられる。
【0208】
本出願の別の実施例において、電力消費装置の電力消費の需要に応じて、複数の電池は互いに接続された後組電池に組み合わせられ、電力消費装置に給電するために用いられる。本出願の別の実施例において、該組電池は1つの筐体に収容され、パッケージングされてもよい。
【0209】
説明を簡略化させるために、以下の実施例は、電力消費装置が電池を含むことを例として説明する。
【0210】
本出願の一実施例は電力消費装置をさらに提供し、例えば、電力消費装置は自動車、例えば、新エネルギー車であってもよく、電力消費装置は前記実施例に説明される電池を含み、ここで、電力消費装置に使用される電池は図31の対応する実施例に説明される電池の通りであってもよく、ここでこれ以上説明しない。
【0211】
例えば、図37に示されるものは、本出願の別の実施例による電力消費装置の構造概略図であり、電力消費装置は、自動車であってもよく、自動車は、燃料油自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよく、新エネルギー自動車は、純電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー自動車などであってもよい。自動車は電池2101と、コントローラ2102と、モータ2103とを含む。電池2101は、自動車の操作電源及び駆動電源として、コントローラ2102とモータ2103に電力を供給するためのものであり、例えば、電池2101は、自動車の起動、ナビゲーション及び走行時の作動電力需要を満たすためのものである。例えば、電池2101は、コントローラ2102に電力を供給し、コントローラ2102は、電池2101を、モータ2103に電力を供給するように制御し、モータ2103は、電池2101の電力を受信して、自動車の駆動電源として使用し、燃料油又は天然ガスの代わりに、又はその一部の代わりに自動車に駆動動力を提供する。
【0212】
当業者であれば理解できるように、ここでのいくつかの実施例は、他の特徴ではなく、他の実施例に含まれるいくつかの特徴を含むが、異なる実施例の特徴の組み合わせは、本出願の範囲に属し且つ異なる実施例を形成することを意味する。例えば、特許請求の範囲において、保護しようとする実施例のいずれか1つは、いずれも任意の組み合わせの方式で使用されることができる。
【0213】
上述の実施例は、本出願の技術案を説明するためのみに用いられ、それを制限するものではない。前述した各実施例を参照して本出願を詳細に説明したが、当業者であれば理解できるように、それは依然として前述した各実施例に記載の技術案を修正し、又はそのうち一部の技術的特徴に対して等価置換を行うことができ、これらの修正又は置換は、相応する技術案の本質が本出願の各実施例の技術案の精神と範囲を逸脱するようにすることはない。
【符号の説明】
【0214】
1 陽極板
2 陰極板
3 セパレータ
4 捲回機構
5 塗布機構
6 パスローラ
7 阻止層
10 陽極板の捲回開始端10
11 陽極本体部
11、12、13、14、21、22 屈曲部位
19 電池モジュール
20 陰極板の捲回開始端
20 下部筐体
21 陰極本体部
30 第2のセパレータの捲回開始端
30 上部筐体
31 第1のセパレータ
32 第2のセパレータ
51、52、53 塗布機構
81 位置情報確定ユニット
82 捲回制御ユニット
83 取得ユニット
84 塗布情報確定ユニット
85 塗布制御ユニット
100、110、111 加工装置
112 陽極活物質領域
113 陽極タブ部
181 外枠
182 電極アセンブリ
191 電池セル
210 集電体
211 第1の絶縁層塗布領域
212 陰極活物質領域
213 陰極タブ部
311、312、321、322 屈曲部位
511 接着剤塗布部
512、521 駆動機構
521、522 接着剤塗布部
523 ブラケット
531 ノズル
711 第1の阻止層
712 第2の阻止層
713 第3の阻止層
714 第4の阻止層
721 第1の阻止層
722 第2の阻止層
1811 ハウジング
1812 カバープレート
2101 電池
2102 コントローラ
2103 モータ
5111 接着剤塗布ローラ
5112 吸着層
5121 スイングアーム
5122 駆動ユニット
7311 第1の阻止層
7312 第2の阻止層
7321 第3の阻止層
7322 第4の阻止層
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【国際調査報告】