专利名称：袋状分离器、电极分离器组件及电极分离器组件制造方法
技术领域：
本发明涉及一种袋状分离器、电极分离器组件，以及制造电极分离器 组件的方法。
背景技术：
通过堆叠预定数量的条状正电极、条状负电极，以及将由条状多孔聚 乙烯薄膜构成的分离器夹在正、负电极之间来构造电极堆，所述的条状正 电极包括正电极导线，所述的条状负电极包括负电极，所述的分离器具有 与条状负电极基本相同的形状和尺寸。为防止在重复充电与放电期间锂离 子从条状负电极边缘急促下降，正电极的外周尺寸设置成小于负电极的外 周尺寸。这里，正电极的外周与负电极的内周相对应，以使得正电极被布 置在负电极的电极表面内侧。
但是，在堆叠条状正、负电极的情况下，锂电池会出现问题，SP，由 于正电极小于负电极，所以在正、负电极之间会发生堆叠错位，并且，用 于在负电极上堆叠正电极的参考的部分基本上不存在。
在堆叠错位的情况下，正、负电极的边缘部分地重合，或者正电极的 电极表面从负电极的电极表面伸出。此外， 一些大幅降低电池可靠性的问 题可能会出现。例如，由于重复的充电/放电、周期特性的降低，锂从电 极边缘下降，以及在电池内出现短路。然后，需要其它过程以测试或修正 堆叠错位，因此，制造过程变得非常复杂。
为克服这些问题，日本专利No. 07-302616公开了一种方形锂离子二次 电池，所述的锂离子二次电池包括袋状分离器和位于分离器内部的条状正 电极。本文档公开了一种类型，在所述的类型中袋状分离器为条状多孔塑 料薄膜，在其上至少两个相邻侧中的任一个中形成有至少一个热结合部， 并且，条状正电极位于热结合部旁。本文还公开了另一种类型，在所述的
5类型中，至少一个热结合部形成在袋状分离器的四侧中的任一个上，并且， 条状正电极位于热结合部旁。
发明内容
但是，在袋状分离器与电极重叠之后，当袋状分离器的周围部分被结 合时，可能难于将正电极定位于袋状分离器内。
尤其是，当将电极放置在分离器上时，由于电极与分离器之间的尺寸
差异要求尽可能小以提高空间效率，所以要求从分离器外部使用例如夹具 对电极进行高精度定位。此外，在三部件(也就是，分离器/电极/分离器) 相互定位之后，当使用例如加热设备结合分离器的周围部分时，对加热设 备的接触点要求高精度。如果精度不能被保证，将会产生工艺缺陷，在所 述的工艺缺陷中与电极重叠的位置会被热挤压。
当具有之前被结合的部分的袋状分离器被配备用于插入电极的工具 时，电极可自动地被结合部分定位和存储。因此，无需用夹具进行电极的 定位，而且可防止工艺缺陷，在所述的工艺缺陷中与电极重叠的位置被热 挤压。考虑结合部分，当正电极在仅两个相邻侧被结合之后被载入袋状分 离器内时，在下一过程中或电池被制造之后，正电极在袋状分离器内会发 生错位。然后，特别地，在纵向和横向两个方向上会发生错位的问题。
为避免这个问题，在电极的三侧被结合之后，电极通过另一侧被插入。 这样，位置错位会很少发生。但是，根据与本发明相关的公开内容，插入 口面积与正电极宽度近似。因此，在插入开始之后，当位于插入口两侧上 的结合部分承受强的滑动阻力或当电极被置于预定位置时，由于正电极的 姿态不能改变，所以存储过程是很难的。此外，之前仅结合分离器的两侧、 将电极插入分离器，以及然后结合分离器的第三侧的设想也被考虑。但是， 在结合第三侧之前或期间，防止电极的错位是不可能的。
因此，本发明己针对上述问题进行了考虑，并且本发明的目的是提供 一种袋状分离器、 一种电极分离器组件，以及一种制造电极分离器组件的 方法，其有助于将电极移入袋状分离器和将电极移至和装于袋状分离器内 部的特定位置，并且在安装之后可防止电极在袋状分离器内部的错位。
为实现上述目的，矩形袋状分离器通过对多孔薄膜周边部分的热结合被制造，具有袋状形式，其中，矩形袋状分离器限定有四个分离器侧，所 述的分离器侧包括两个相邻分离器的热结合侧和两个相邻插入口侧，所述 的热结合侧包括形成在其中的热结合部，所述的插入口侧限定有一个插入 口，并包括一个形成在其中至少一部分的热结合部，电极通过所述的插入 口被允许插入。
在本发明的袋状分离器中，插入口沿袋状分离器的两个相邻侧被形成 以加宽插入口。因此，电极可被方便地插入本发明的袋状分离器。此外， 本发明的袋状分离器在插入口侧的一部分中具有热结合部。这样可在方便 地插入电极的同时，有效防止所存储电极的错位。
此外，由于插入口很宽，所以在电极被插入时，本发明的袋状分离器 能够减小在热结合部与电极之间的滑动阻力，并改变在袋状分离器内的电 极的姿态。因此，在本发明的袋状分离器内，电极能够在分离器内方便地 运动，从而可容易地插入最终位置。
而且，本发明的袋状分离器可通过利用两个分离器热结合侧的热结合 部和形成在插入口侧的一部分中的热结合部来防止电极的错位。本发明的 袋状分离器可防止在横向上的错位，只要不是在旋转方向上错位。因此， 本发明的袋状分离器可能有助于电极的插入，以及在电极插入过程之后的 制造过程期间或在制造过程之后，可防止电极在袋状分离器内的错位。
在本发明的袋状分离器内，在插入口侧中的一个中的热结合部形成的 位置处，热结合部的周侧中的一个、面向与包含热结合部的插入口侧相对 的分离器热结合侧的相对侧，或者从所述相对侧向分离器热结合侧延伸的 延长线与从形成在分离器热结合侧中的热结合部的周侧中的一个延伸的 延长线相交，所述的分离器热结合侧相邻于包含有热结合部的插入口侧， 周侧面向与分离器热结合侧相对的插入口侧。
本发明的电极分离器组件可以包含矩形袋状分离器，所述的矩形袋状 分离器通过热结合多孔薄膜的周围部分被制造，具有袋状形式，其中，矩 形袋状分离器限定有四个分离器侧，所述的四个分离器侧包括两个相邻的 分离器热结合侧、两个相邻的插入口侧，以及存储在袋状分离器内部的电 极，所述的分离器热结合侧包括形成在其中的热结合部，所述的插入口侧 限定有插入口，并包括形成在其至少一个的一部分中的热结合部，电极通过所述的插入口被允许插入。
在本发明的电极分离器组件中，在位于插入口侧中的一个中的热结合 部形成的位置处，作为热结合部的周侧中的一个的相对侧、面向与包含热 结合部的插入口侧相对的分离器热结合侧的相对侧、或者从相对侧向分离 器热结合侧延伸的延长线与从形成在分离器热结合侧中的热结合部的周 侧中的一个延伸的延长线相交，所述的分离器热结合侧与包含有热结合部 的插入口侧相邻，周侧向与分离器热结合侧相对的插入口侧。
本发明的电极分离器组件的电极可通过分离器热结合侧的热结合部 与形成在插入口侧的一部分中的热结合部进行定位。
此外，设置在本发明的电极分离器组件的电极上的延长部的宽度可以 小于电极的宽度，并且可设置在不与热结合部相干涉的位置，所述的热结 合部形成在插入口侧的一部分中。
本发明的制造电极分离器组件的方法可以包括第一步骤，通过在矩 形袋状分离器的四个分离器侧中的两个相邻侧中形成热结合部来形成两 个分离器热结合侧；第二步骤，通过在两个分离器侧中的至少一个的一部 分中形成热结合部来形成两个插入口侧和在两个插入口侧中的插入口 ，所
述的插入口允许电极通过其插入；以及通过插入口将电极插入由第一和第
二步骤实现的袋状分离器内。
本发明的制造电极分离器组件的方法可以包括形成热结合部的步骤， 所述热结合部形成在插入口侧中的一个中，在所述的插入口侧被放置的位 置处，热结合部的周侧中的一个、面向与包含有热结合部的插入口侧相对 的分离器热结合侧的相对侧、或者从相对侧向分离器热结合侧延伸的延长 线与从形成在分离器热结合侧中的热结合部的周侧中的一个延伸的延长 线相交，所述的分离器热结合侧与包含有热结合部的插入口侧相邻，周侧 向与分离器热结合侧相对的插入口侧。
本发明的制造电极分离器组件的方法可以包括步骤在仅通过分离器
热结合侧的热结合部导引电极的同时，在袋状分离器内部移动电极；以及
在通过分离器热结合侧的热结合部和形成在插入口侧的一部分中的热结 合部导引电极的同时，在袋状分离器内部移动电极。
本发明的制造电极分离器组件的方法可以包括步骤通过分离器热结合侧的热结合部和形成在插入口侧的一部分中的热结合部进行电极定位。
本发明的制造电极分离器组件的方法包括先在与热结合部不干涉的 位置处配备延伸部的步骤，所述的热结合部形成在插入口侧的一部分中， 所述的延伸部的宽度小于电极的宽度，并且将带有延伸部的电极插入袋状 分离器内。
本发明的制造电极分离器组件的方法包括步骤在插入口侧位置处形 成热结合部，在电极被插入和定位于袋状分离器内部之后，所述的插入口 侧将插入口隔开。
根据本发明，电极可方便地通过宽插入口被插入。由于热结合部仅形 成在插入口侧的一部分中，所以在热结合部与电极之间的滑动阻力很小。 由于在袋状分离器内的电极的姿态可以改变，所以电极在分离器内可容易 地移动。而且，由于电极通过两个分离器热结合侧的热结合部与形成在插 入口侧的一部分中的热结合部定位，因此，可防止电极在电极插入过程之 后的制造过程期间或在制造过程之后在袋状分离器内的错位。
图l为根据本发明的第一实施例的袋状分离器的平面图2A示出了热结合部的位置关系；
图2B示出了热结合部的位置关系；
图3为根据本发明的第一实施例的电极分离器组件的平面图4A为根据本发明的第一实施例的电极的平面图4B为根据本发明的第一实施例的以倾斜姿态将电极通过插入口插
入袋状分离器的过程；
图4C为根据本发明的第一实施例的位于袋状分离器内的电极；
图5A为根据本发明的第一实施例的电极的平面图5B为根据本发明的第一实施例的以直立姿态将电极通过插入口插
入袋状分离器的过程；
图5C为根据本发明的第一实施例的位于袋状分离器内的电极；
图6A为根据本发明的第二实施例的电极的平面图6B为根据本发明的第二实施例的将电极插入袋状分离器的过程；图6C为根据本发明的第二实施例的位于袋状分离器内的电极；以及 图7为包含有本发明的电极分离器组件的覆膜电池结构的分解透视图。
具体实施例方式
本发明将参考附图在下文进行更详细地描述。
第一实施例
图l为根据本实施例的袋状分离器的平面图，图2A和2B示出了热结合 部的位置关系，以及图3为根据本实施例的电极分离器组件的平面图。
袋状分离器10通过结合两片多孔薄膜被制成，具有袋状形式。袋状 分离器10为具有四个分离器侧的矩形形状。袋状分离器10通过由聚乙烯、 聚丙烯等的聚烯烃树脂薄膜或聚酯树脂薄膜在薄膜内形成孔隙而构成，厚 度为lpm-100jLim，优选为10pm-50pm。薄膜可以被拉伸或不被拉伸，但由 于更高的抗张强度优选被拉伸。在使用单向被拉伸的多孔分离器的情况 下，当从包含有热结合部的插入口侧向相对侧(在从插入口侧10b至分离 器热结合侧10a的方向上)拉伸时，由于电极被夹在热结合部4与热结合部 l之间，所以电极可保持在这个方向上，并具有更高的抗张强度。
热结合部l、 3和2形成在四个分离器侧中的两个相邻的分离器热结合 侧10a与10c中。分离器热结合侧10a在两个热结合部l和3处被热结合，并 且分离器热结合侧10c在中心部分中的热结合部2处被热结合。插入口侧 10b与10d， g卩，其余的两个相邻的分离器侧，构成插入口，电极30可以通 过所述插入口插入。热结合部4形成在插入口侧10b的一部分中。
与此同时，通过对一片多孔薄膜在分离器热结合侧10a或分离器热结 合侧10c中的一个处进行折叠可构成袋状分离器10。
插入口ll包括宽度为I,的第一插入口lla和宽度为l2的第二插入口 llb，电极30通过所述的插入口11插入袋状分离器10内。形成的第一插入 口lla与插入口侧10b相邻。第二插入口llb形成在插入口侧10d内，所述插 入口侧与插入口侧10b相邻。第一和第二插入口lla和llb彼此相连，从而 构成一个宽插入口ll。因此，袋状分离器10被配置，以使得电池30可沿如图中箭头A所示的倾斜方向插入袋状分离器10内。
热结合部l、 2、 3和4分别被使用以结合两片多孔薄膜。热结合部l、 2、 3和4也用于在袋状分离器10内定位电极和防止电极的错位。
热结合部l和3被布置在分离器热结合侧10a两端附近的部分处。此外， 热结合部1和3被布置，其间隔小于电极30的较长侧30a，这将在下文被描 述。在本实施例中，热结合部l被布置在分离器结合侧10c附近的部分处， 以及热结合部3被布置在与插入口侧10d相邻的部分处。
形成的热结合部1和3具有相同的形状。与插入口侧10b相对的热结合 部l的相对侧la和与插入口侧10b相对的热结合部3的相对侧3a距分离器热 结合侧10a相同的距离。插入口侧10b为与分离器热结合侧10a相对的侧， 热结合部1和3被形成在所述的分离器热结合侧内。
特别地，热结合部l和3具有通过使电极30的较长侧30a与相对侧la与 3a相接触来将电极定位在x方向上的功能。热结合部1和3还在将电极30插 入袋状分离器10内时用于导引。与此同时，热结合部(例如，图3所示的 热结合部5)可设置有与热结合部1与热结合部3之间的配置相同的配置。
虽然本实施例相对于形成在分离器热结合侧10c中的两个热结合部2 被阐述，但本发明并不局限于此。相反，可形成多种热结合部。
在插入口侧10b的一部分中， 一个热结合部4被布置在分离器热结合 侧10c的附近。热结合部4被布置，以使得热结合部4的相对侧4a与热结合 部l的相对侧la之间的距离略微大于待插入袋状分离器10内的电极30的宽 度13。这便于在x方向上定位电极30，同时确保插入袋状分离器10的电极 30的插入裕量。相对侧4a面向分离器热结合侧10a。分离器热结合侧10a是 包含有热结合部4的插入口侧10b相对的侧。
接下来，热结合部4和热结合部2的位置关系将参考图1、 2A和2B进行
描述°
在各个图中，热结合部4被布置在热结合部2的上方，但结合部分4的 整个部分并未布置在热结合部2的下方。换句话说，使从分离器热结合侧 10c到热结合部4的侧4b的距离t4设置成大于从分离器热结合侧10c到热结 合部2的相对侧2a的距离t2。与此同时，侧4b为热结合部4的周侧中的一个， 所述的热结合部4位于由插入口侧10b和10d所限定的拐角10e附近。同样地，热结合部4形成在延伸出热结合部2的宽度(对应于距离t》
之外的位置，伸出量1442>0，而不是形成在热结合部2的宽度以内的位置。 这种配置的结果可防止插入电极30在x方向上的错位。此外，通过使伸出
量Vt2设置得尽量小，可确保插入口ll的宽度Ii尽量宽。最终，这有助于沿
箭头A方向插入电极30。
热结合部4可具有远离图l或图2A中所示的分离器热结合侧10c的结 构，或者延伸至图2B中所示的分离器热结合侧10c。
参考图2A和2B描述热结合部4与热结合部2之间的位置关系，在插入 口侧10b中的热结合部4形成的位置处，作为热结合部4的周侧中的一个的 相对侧4a、面向与插入口侧10b相对的分离器热结合侧10a的相对侧4a、或 者从相对侧4a向分离器热结合侧10c延伸的延长线4al与从形成在分离器 热结合侧10c中的热结合部2的周侧的相对侧2a延伸的延长线2al相交，所 述的分离器热结合侧10c与插入口侧10b相邻，相对侧2a面向与分离器热结 合侧1 Oc相对的插入口侧1 Od 。
延伸部40连接于待插入袋状分离器10内的电极30的一侧。延伸部40
用于构成电流收集部件，这将在下文被描述。
接下来，根据本实施例的制造电极分离器组件的方法将参考图4A、 4B、 4C、 5A、 5B和5C被描述。
图4A、 4B和4C示出了通过倾斜电极30将电极30通过插入口 ll插入袋 状分离器10的过程。此后，将参考形成在热结合部1和3之间的热结合部5 对袋状分离器10进行描述。
图4A为电极30的平面图。
首先，电极30被倾斜，并沿图4B中起始于较短侧30c的箭头(1)所 示的方向，通过第一和第二插入口lla和llb插入袋状分离器10。在图4B 中，在这种状态下电极30以虚线表示。热结合部4形成在能够尽可能确保 插入口lla的宽度I,的位置上。因此，当插入袋状分离器10内时，电极30 不会受到热结合部4的阻碍，并且待插入袋状分离器10的电极30的倾斜可
以高的自由度进行调节。
然后，较短侧30c被部分地插入的倾斜电极30被旋转(见箭头(2))， 以使得电极30的较长侧30a与热结合部3和5的相对侧3a和5a相接触。由于
12第二插入口llb形成在本实施例的袋状分离器10中，所以，即使延伸部40
之前已被提供在电极30内，旋转也可被实现，而使电极被插入袋状分离器 IO内。
接下来，热结合部3和5的相对侧3a和5a沿图4C中箭头(3)的方向滑 动。在这种情况下，热结合部4不用作导引。当电极30进一步沿图4C中箭 头(3)的方向滑动时，热结合部1和热结合部4在两侧上导引电极30。之 前一直未被导引的较长侧30b被热结合部4导引。被热结合部l和4导引的电 极30沿箭头(3)的方向滑动，直至碰到热结合部2的侧2a为止。
碰到热结合部2的电极30在y方向上由热结合部2定位，在x方向上由 热结合部l、 3和5定位。
在图4A、 4B和4C中，电极30被倾斜并插入袋状分离器10内，并被旋 转，然后插入直至碰到热结合部2为止。但是，图5A、 5B和5C示出在不旋 转电极的情况下将电极30插入袋状分离器10内的过程。
图5A为电极30的平面图。
首先，电极30直立地沿图5B中箭头(1)所示的方向，从较长侧30a 开始通过第一插入口lla插入。由于第二插入口llb形成在本实施例的袋状 分离器10内，所以具有延伸部40的电极30可成功地插入。
插入电极30直至较长侧30a碰到热结合部3和5，通过将热结合部3和5 用作导引装置，沿箭头(2)的方向滑动电极30。最后，通过使电极30碰 到热结合部2 (图5C)来实现定位。
同样地，在本实施例中，由于插入口包括跨越两个相邻侧的第一和 第二插入口lla和llb，所以袋状分离器10的插入口11很宽。此外，热结合 部4被布置在插入口侧10b的一部分中，而非插入口侧10b的整个部分中， 以使得第一插入口lla的宽度I,尽可能大。所以，本实施例的袋状分离器IO 在将电极30插入袋状分离器10的方向和姿态上具有高的自由度。因此，插 入电极30的操作是非常方便的。
此外，在本实施例中，电极30在袋状分离器10内前行，且就在碰到 热结合部2之前，仅一侧被热结合部3和5导引。然后，从就在碰到热结合 部2之前的位置开始，电极30被热结合部1和4导引。由于热结合部4被布置 在插入口侧10b的一部分，而非插入口侧10b的整个部分，所以，就在完成电极30的定位之前，电极30可在袋状分离器10内保持倾斜的姿态。此外， 在电极30碰到热结合部2之前，由于在电极30的两侧上不存在任何的热结 合部，因此在热结合部4与电极30之间不存在滑动阻力。因此，电极30可 在袋状分离器10内非常方便地移动。
另外，在本实施例中，被插入袋状分离器10的电极30在x和y方向上 被热结合部1 5定位。因此，这可防止在下一过程或电池被制造之后电极 30在袋状分离器10内的错位。作为改善定位操作的可选择方法，如图4C 所示，在电极30定位在袋状分离器10内之后，热结合部3'和5'可被提供在 与热结合部3和5相对的位置处。热结合部3'和5'形成在隔开插入口11的位 置处。但是，在电极30已被插入袋状分离器10内和定位在袋状分离器10 内之后，形成热结合部3'和5'。因此，热结合部3'和5'可方便地使电极30 插入袋状分离器10内或在袋状分离器10内移动。
与此同时，宽度h的长度优选为整个侧的长度的50n/。 99M，更优选为 70%~99%，并且选择在90%~99%更佳。如果宽度I,的比率太小，则由于在 高滑动阻力状态下电极运动的增加而导致直至电极被推至最终存储位置 过程中都很难存储电极。如果宽度I,的比率太大，则由于捕获电极的量极 小，所以获得防止在宽度方向上的错位的效果是不可能的。
第二实施例
图6A、 6B和6C示出了通过插入口11倾斜和将电极30插入袋状分离器 IO的过程。在本实施例的描述中，相同的附图标记和符号自始至终用于表 示与第一实施例相同或相似的元件。
在第一实施例中，连接在电极30的较短侧30d的延伸部40的宽度与较 短侧30d的宽度l3相对应。但是，在本实施例中，如图6A所示，延伸部41 的宽度l4小于较短侧30d的宽度l3,并且朝向较长侧30b的方向偏置。可通 过将电极修剪为包含延伸部的形状，即，曲柄状，来形成延伸部分40。此 外，可首先通过将电极材料片修剪为矩形形状以使得电极材料的少量未覆 盖部分被暴露，然后通过将矩形金属薄膜焊接到暴露部分来制备电极，所 述的金属薄膜的宽度小于电极材料。因此，由于电极构件可仅通过线性切 削过程来制备，而无需将电极材料切成曲柄状，所以这有助于制造。如图6B所示，本实施例的袋状分离器10不同于第一实施例之处在于， 热结合部中的热结合部2朝向分离器热结合侧10a偏置。本实施例的袋状分 离器10不同于第一实施例之处在于，热结合部6形成在插入口侧10d中，并 朝向分离器热结合侧10a偏置。
但是，类似第一实施例，本实施例的袋状分离器10具有分别形成在 插入口侧10b和10d中的第一和第二插入口lla和llb。
热结合部4的位置关系与第一实施例所述相同。形成在插入开口侧 10d的一部分中的热结合部6的位置关系与热结合部4相同。具体地，使从 分离器热结合侧10a至热结合部6的每侧6b的距离t6设置成大于从分离器热 结合部10a至热结合部5的相对侧5a的间距t2。同样地，热结合部6形成在延 伸出热结合部5的宽度(对应于间距t5)的位置上，伸出量Vt5X)，而非形 成在小于热结合部5的宽度内的位置上。这种配置的结果可防止插入电极 30在y方向上的错位。另外，通过使伸出量Vt5设置得尽可能小，可以确保 插入口lla的宽度l2尽可能宽。因此，这有助于插入电极。
描述热结合部6与热结合部5的位置关系，在形成在插入口侧10d中的 热结合部6形成的位置处，热结合部6的周侧的相对侧6a、面向与插入口侧 10d相对的分离器热结合侧10c的相对侧6a、或者从相对侧6a向分离器热结 合侧10a延伸的延长线6al与从形成在分离器热结合侧10a中的热结合部5 的周侧的相对侧5a延伸的延长线5al相交，所述分离器热结合侧与插入口 侧10d相邻，相对侧5a面向与分离器热结合侧10a相对的插入口侧10b。
接下来，将参考附图6A、 6B和6C对根据本实施例的电极分离器组件 51的制造方法进行描述。
图6A为包含延伸部41的电极30的平面图。
首先，如图6B所示，处于倾斜位置的电极30从第一和第二插入口lla 和llb插入袋状分离器10内，直至电极30的较短侧30c碰到热结合部2 (在 箭头(1)的方向上)。在这种情况下，电极30的较长侧30b与较短侧30c 之间的拐角30e通过热结合部2与4之间的部分从分离器热结合侧10c伸出。
然后，在电极30的较短侧30c碰到热结合部2的位置处，电极30沿箭头 (2)的方向旋转。由于电极30被插入直至拐角30e从分离器热结合侧10c 伸出，然后被旋转，因此与拐角30e对角相对的拐角30河碰到热结合部6以防止电极30沿箭头(2)方向旋转是没有问题的。
通过旋转电极30直至电极30的较长侧30a碰到热结合部5为止，实现将 电极30插入袋状分离器IO及将电极30定位在其内的操作。在本实施例中， 通过热结合部4和5实现电极在x方向上的定位，以及通过热结合部2和6实 现电极在y方向上的定位。此外，由于延伸部41的宽度l4小于较短侧30d的 宽度13，所以即使在完成插入和定位之后，延伸部41不会与热结合部6相 干涉。
在本实施例中，类似于第一实施例，袋状分离器10的插入口11包括 跨越两个相邻侧的第一和第二插入口lla和llb。此外，热结合部4被布置 以使第一插入口lla的宽度I,尽可能大。通过这种配置，电极30能够很方便 地插入袋状分离器IO。
另外，在本实施例中，直至电极30被热结合部2、 4、 5和6定位，电 极30都可在袋状分离器10内自由运动，而不会被暴露以与各个热结合部相 干涉。因此，可方便地对电极30进行定位。
而且，在本实施例中，被插入袋状分离器10的电极30在x和y方向上 被热结合部2 6定位。因此，这可防止在后续过程或电池被制造之后电极 30在袋状分离器10内的错位。作为改善定位操作的可选择方法，如图6C 所示，在电极30位于袋状分离器10内之后，热结合部5'可被提供在与热结 合部5相对的位置。
与此同时，在本实施例中，具有延伸部41的电极30可插入袋状分离 器10内，所述的袋状分离器10包括热结合部1 4，如第一实施例中图1所示。 在这种情况下，在电极30插入之后，图6C中所示的热结合部5'和/或热结 合部6可被构成。
覆膜电池
接下来，包含本发明的电极分离器组件的覆膜电池的典型结构如图7 所示。
覆膜电池101包括能量产生单元102、设置在能量产生单元102内的 正负电流收集部件103a和103b、包括两片层叠薄膜105和106的外壳、与正 电流收集部件103a相连的正电极凸片104a和与负电流收集部件103b相连
16的负电极凸片104b，在所述的外壳内存储能量产生单元102和电解液。
通过将描述为电极30的正电极板插入袋状分离器10，提供电极分离 器组件50。可以通过在彼此上交替堆叠多个电极分离器组件50和多个负电 极板来构造能量产生单元102，以使得正电极板和负电极板通过夹层分离 器被堆叠。作为选择，可以通过将负电极板插入袋状分离器10而无需将正 电极板插入袋状分离器10和在彼此上堆叠多个正电极板和多个袋状分离 器来构造能量产生单元102。
每个正电极板具有涂覆在Al薄膜上的正电极和涂覆在Cu薄膜上的负 电极。通过超声焊接，使连接在正电极板上的延伸部40彼此相互连接，以 及连接在负电极板上的延伸部彼此连接，从而使正电极电流收集部件103a 和负电极电流收集部件103b形成为连接部件。同时，通过超声焊接，使正 电极凸片104a与正电极电流收集部件103a相连，以及使负电极凸片104b与 负电极电流收集部件103b相连。
从外壳的两个较短侧延伸的正电极凸片104a和负电极凸片104b由Al 板和Cu板构成。
外壳由两片层叠薄膜105和106构造，所述两片层叠薄膜105和106通 过在厚度方向上从两侧夹住能量产生单元102以环绕能量产生单元102。层 叠薄膜105和106分别通过堆叠热结合内树脂层、金属层和外树脂层而形 成。通过利用形成为电池内层的聚丙烯(PP)层热结合层叠薄膜105和106 的边缘来对能量产生单元102进行密封。
层叠薄膜105和106可由用于这种覆膜电池的任何薄膜构成，只要薄 膜能够密封能量产生单元102以使得电解液不会泄漏。通常使用通过在彼 此上堆叠薄金属层和热结合树脂层构成的层叠薄膜。例如，可以通过将厚 度为3ium-200iam的热结合树脂与厚度为10Mm-100pm的金属膜结合来构成 层叠薄膜。金属膜或金属层可由A1、 Ti、 Ti基合金、Fe、不锈钢、Mg基 合金等构成。热结合树脂，即，内侧树脂层，可由聚酯构成，例如聚丙烯、 聚乙烯、其酸变性物、聚苯硫、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物等。外侧树脂层可适合地由尼龙等构成。
同时，可利用用于典型电池的任何能量产生单元来实现能量产生单 元102，只要所述的能量产生单元包含正电极、负电极和电解液。在典型的锂二次电池内，通过将活化剂(如锂锰氧化物和锂钴氧化物)施加在铝 膜的两侧上来制备正电极板，通过将可离子掺杂/脱掺杂的碳材料施加在 铜膜或类似物的两侧来制备负电极板，以及将板浸入含有锂盐的电解液， 来制造能量产生单元。
利用不同类型的化学电池(如镍-氢电池、镍镉电池、锂金属一次电 池或二次电池，以及锂聚合物电池)的能量产生单元可实现能量产生单元 102。此外，本发明还可应用于电子设备，如电容器元件，在所述的电子 设备中电子设备元件被覆膜密封，所述的电子设备元件可以利用在其内存 储电能来通过化学或物理反应产生气体。电容器元件以电容器为例，如双
电层电容器(EDLC)或电解质电容器。
尽管本发明参考覆膜电池进行了阐述，但是其也适用于使用形成有 矩形压纹金属板或盒状金属容器作为外壳的电池。
本申请要求来自日本专利申请号2007-015236、于2007年1月25日递交 的曰本专利申请的优先权益，在此所述申请文件以引用的方式整体并入本 文中。
权利要求
1.一种矩形袋状分离器，其通过热结合多孔薄膜的周边部分来制造并具有袋状形式，其中，所述矩形袋状分离器限定有四个分离器侧，所述分离器侧包括两个相邻的分离器热结合侧和两个相邻的插入口侧，所述分离器热结合侧包括形成在其中的热结合部，所述插入口侧限定有插入口，电极被允许通过所述插入口插入，所述插入口侧还包括形成在其中至少一个插入口侧的一部分中的热结合部。
2. 根据权利要求l所述的矩形袋状分离器，其中，在所述插入口侧中的一个中的热结合部形成的位置处，热结合部的周侧中的一个、面向与包 含热结合部的插入口侧相对的分离器热结合侧的相对侧、或者从所述相对 侧向分离器热结合侧延伸的延长线与从形成在分离器热结合侧中的热结 合部的周侧中的一个延伸的延长线相交，所述分离器热结合侧与包含有热 结合部的插入口侧相邻，所述周侧面向与分离器热结合侧相对的插入口 侧。
3. —种电极分离器组件，包括-矩形袋状分离器，其通过热结合多孔薄膜的周边部分来制造并具有袋 状形式，其中，所述矩形袋状分离器限定有四个分离器侧，所述分离器侧 包括两个相邻的分离器热结合侧和两个相邻的插入口侧，所述分离器热结 合侧包括形成在其中的热结合部，所述插入口侧限定有插入口，电极被允 许通过所述的插入口插入，所述插入口侧还包括形成在其中至少一个插入 口侧的一部分中的热结合部；以及存储在所述袋状分离器内的电极。
4. 根据权利要求3所述的电极分离器组件，其中，在所述插入口侧中 的一个中的热结合部形成的位置处，作为热结合部的周侧中的一个并面向 与包含热结合部的插入口侧相对的分离器热结合侧的相对侧、或者从所述 相对侧向分离器热结合侧延伸的延长线与从形成在分离器热结合侧中的 热结合部的周侧中的一个延伸的延长线相交，所述分离器热结合侧与包含 有热结合部的插入口侧相邻，所述周侧面向与分离器热结合侧相对的插入 口侧。
5. 根据权利要求3或4所述的电极分离器组件，其中，所述电极由分离器热结合侧的热结合部和形成在插入口侧的一部分中的热结合部定位。
6. 根据权利要求3 5中的任一项所述的电极分离器组件，其中，设置 在电极上的延长部小于电极的宽度，并且所述延长部被设置在与形成在插 入口侧的一部分中的热结合部不发生干涉的位置中。
7. —种制造电极分离器组件的方法，包括第一步骤，通过在矩形袋状分离器的四个分离器侧中的两个相邻侧中 形成热结合部来构成两个分离器热结合侧；第二步骤，通过在所述两个分离器侧中的至少一个的一部分中形成热 结合部来形成两个插入口侧以及在所述两个插入口侧中的插入口 ，所述插 入口允许电极通过所述插入口插入；以及通过所述插入口将电极插入由第一和第二步骤实现的袋状分离器内。
8. 根据权利要求7所述的方法，包括步骤在插入口侧中的一个中形成热结合部，在所述插入口侧中的一个中的 热结合部形成的位置处，热结合部的周侧中的一个、面向与包含热结合部 的插入口侧相对的分离器热结合侧的相对侧、或者从所述相对侧向分离器 热结合侧延伸的延长线与从形成在分离器热结合侧中的热结合部的周侧 中的一个延伸的延长线相交，所述分离器热结合侧与包含有热结合部的插 入口侧相邻，所述周侧面向与分离器热结合侧相对的插入口侧。
9. 根据权利要求7或8所述的方法包括步骤在仅通过分离器热结合侧的热结合部导引电极的同时，在袋状分离器 内部移动电极；以及通过分离器热结合侧的热结合部和形成在插入口侧的一部分中的热 结合部导引电极的同时，在袋状分离器内部移动电极。
10. 根据权利要求7 9中任一项所述的方法，包括步骤通过分离器 热结合侧的热结合部和形成在插入口侧的一部分中的热结合部来定位电 极。
11. 根据权利要求7 10中任一项所述的方法，包括步骤先在与形成在插入口侧的一部分中的热结合部不相干涉的位置处，配备延长部，所述延长部的宽度小于电极的宽度；以及将带有延长部的电极插入袋状分离器
12.根据权利要求7 11中任一项所述的方法，包括步骤在插入口侧 的位置处形成热结合部，在所述电极插入袋状分离器并在其内定位之后， 所述的插入口侧将插入口隔开。
全文摘要
矩形袋状分离器(10)的四个侧由两个相邻的分离器热结合侧(10a，10c)，以及两个相邻的插入口侧(10b，10d)构成，在所述两个相邻的分离器热结合侧处形成热结合部，所述两个相邻的插入口侧形成插入口(11)，电极(30)可插入所述的插入口(11)内。热结合部形成在插入口侧面(10b，10d)中的至少一部分上。
文档编号H01M2/18GK101622737SQ20088000622
公开日2010年1月6日 申请日期2008年1月18日 优先权日2007年1月25日
发明者及川清和 申请人:日本电气株式会社