互连接合的制作方法

专利名称：互连接合的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池以及使用能够增加紧凑性的心轴的制造方法。
背景技术：
医疗装置使用的电池具有苛刻的要求。它们应该是小的、具有长寿命、高功率输出、低自放电率、紧凑尺寸以及高可靠性。在尽可能地保持或增加用于功率存储的电池覆盖区域的电池输出手段的同时小型化的需求致使死区(dead space)的伴随消除。然而，虽然死区的消除理应带来更明显的小型化，但它还是由于零部件不断增大的小尺寸而导致更多的装配困难。通常，已经通过使用心轴围绕电极缠绕来制造凝胶卷型(jelly roll type)电池。一旦完成缠绕，移除心轴将提供使用在电池中的凝胶卷缠绕电极。但是，因为凝胶卷的芯部与芯体一起被拖出的可能性，从凝胶卷的芯部移除芯体固有地具有损坏凝胶卷的可能。因 此，不应紧紧地缠绕凝胶卷以避免该问题。相反地，松散地缠绕凝胶卷浪费空间并由于尺寸的限制而降低电池容纳和功率。最近，已经使用杆状、不导电、不可变形的芯体来制造凝胶卷蓄电池，围绕该芯体缠绕电极。导电凸片加到每个电极以完成电路。Kim等人的美国专利7，442，465公开了具有不变形芯体的可充电电池。一旦正电极和负电极缠绕在芯体上，导电凸片附连到电极并芯体用于防止凝胶卷变形但不传导电流。Nakahara等人的美国临时专利申请60/348，665揭示了直接连接到电极的内端的馈通销。该销从凝胶卷延伸穿过电池外壳并用作电池端子。馈通销装配入槽形“C”形心轴。正电极导电地连接到安装在“C”形心轴内的销。当缠绕正电极时，隔离器插入到馈通销/心轴与正电极之间。负电极插入到隔离器与销/心轴之间。隔离器和负电极通过在馈通销/心轴与正电极之间形成的张力而保持在凝胶卷中。在缠绕之后，金属凸片被焊接到负电极且凸片接触电池外壳端帽以完成电路。上述电池都需要在缠绕电极过程中或在缠绕电极之后将至少一个凸片放置在电极上以完成电路。在任何一种情形中，需要电极的其中之一负连接到外壳以完成电路。因此，存在着改进的电极组件的需求。发明概述本发明提供一种在制造凝胶卷电极组件和蓄电池中使用的心轴。该心轴包括正部分、负部分以及相邻于正部分和/或负部分的一个或多个可移除部分。在正部分和负部分之间设有通路。心轴可以是具有两个面的平面，在正部分和负部分中的每个上具有沟槽。沟槽可以是在心轴的相同或相反面上。沟槽尺寸设成容纳正馈通销和负馈通销。正电极和负电极以及正馈通销和负馈通销可以导电地连接到心轴以提供电极组件。一个或多个分离件可用于隔绝电极。当旋转心轴以围绕心轴缠绕电极和一个或多个分离件以制作凝胶卷电极组件时，可移除部分可用作把手。凝胶卷组件可以通过用热密封一个或多个分离件的一个或多个突出端来彼此固定或固定到分离件层下方。一个方面，当使用心轴制作电极组件时，单个分离件可穿过心轴的正部分与负部分之间的通路。该实施例中，本发明包括电极组件，电极组件包括(a)具有第一面和第二面的平面心轴，其中心轴包括正部分、负部分；(b)正电极；(C)负电极；(d)正馈通销；(d)负馈通销；以及(f)单个分离件。该心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；分离件穿过心轴中的通路以便于并列于心轴的第一面上的正部分在和在心轴的第二面的负部分上。可围绕心轴缠绕正电极、分离件和负电极以提供凝胶卷电极组件。心轴还包括相邻于心轴的正部分和/或负部分的一个或多个可移除部分。在组装之后可移除该可移除部分。另一方面中，本发明提供使用心轴作为平台制造电极与馈通销之间的导电连接。该实施例中，正电极和负电极可电连接在心轴上。当心轴由导电材料制成时，正馈通销和负馈通销以及正电极和负电极不必彼此直接接触以电连接在心轴上。当心轴由非导电材料制成时，正电极和负电极可在心轴上直接彼此相对。通过在心轴上在电极与馈通销之间设置导电连接，馈通销的露出端为电池提供端子。该结构提供了中性的电池外壳。另一方面中，本发明提供一种通过利用用于电极组件的一个或多个分离件的突出端来密封卷绕凝胶卷电极组件的方法。该实施例中，一个或多个分离件的边界延伸出缠绕的凝胶卷组件的一个或多个电极的长度，提供分离件的突出端。分离件的突出端延伸出电极足以彼此密封或密封到分离件的下层。通常，过量的分离件材料可围绕凝胶卷缠绕I至5次。一个方面，缠绕的凝胶卷组件可在凝胶卷的一个或多个侧上与加热块接触。分离件材料分离件可被加热密封到分离件的下层，由此将凝胶卷组件固定在卷绕位置。本发明还包括制造蓄电池的方法，包括将电极组件放置在外壳中。本发明的这些以及其它特征和优点将在下面的说明书和所附的权利要求书中阐述或将变得更明显。通过所附权利要求书中具体指出的手段和组合将实现和获得这些特征和优点。此外，本发明的特征和优点可通过本发明的实践来学习或从说明书变得明显，如下文所阐述的。
附图简介将参考下面附图详细描述根据本发明的组成和方法的各示例性实施例，附图中图I是使用根据本发明的心轴的电极组件的一实施例的示意图。在该实施例中，馈通销位于心轴的相同侧面上；图2A和2B示出了图I所示本发明实施例的心轴。图2A是该心轴的侧视平面图。图2B是图2A所示心轴的仰视平面图。图3是使用根据本发明的心轴的另一实施例的电极组件的示意图。在该实施例中，馈通销位于心轴的相反面上。图4是图I所示心轴的示意图，其中，电极附连至心轴的正部分和负部分。图5是图4所示心轴的示意图，其中，附连正负馈通销和电池帽以及绝缘体；图6示出了使用图4所示心轴并附连有两个分离件的电极组件成品。图6所示的视图是来自从图5中的视图看的相反面；图7A、7B、7C以及7D是根据本发明的使用不同心轴来制造互连接合的四个凝胶卷电极组件的仰视图。图8A和SB示出了使用卷绕电极组件制造的电池，该卷绕电池组件使用本发明的心轴来制造。图8A示出了在可移除部分脱离之前电池外壳中的电极组件。图7B示出了可移除部分脱离后且电极组件准备被密封在电池外壳中的完成后的电池；图9是本发明心轴的另一实施例的不意图，具有两个分开的正部分和负部分，每个部分具有其自身的可移除部分；图IOA和IOB示出了在制造本发明互连中使用的心轴的单独实施例。互连接合的实施例使用具有用于导电地连接正电极和负电极的分开的柱销的心轴。图IOA示出了具有用于沟槽的位置的心轴的侧视平面图，该位置包括用于完成心轴与正负电极销之间的连接的柱销的焊接位置。图IOB是图IOA所示心轴的仰视平面图；图IlA和IlB示出了在制造本发明互连中使用的心轴的另一实施例。图IlA是本发明心轴的侧视平面图，而图IlB是相同心轴的仰视平面图。该互连接合的实施例使用具有用于导电地连接正电极和负电极的柱销的分开的沟槽的心轴；

图12是本发明一个实施例的局部组装好的电极组件的侧视平面图，使用图IOA和 IOB所示的心轴。具体实施例的详述必需注意到，如本文以及所附权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”以及“该”包括复数引用，除非上下文另外明确地指出。这样，术语“一”(“一个”)、“一个或多个”以及“至少一个”在这里可互换使用。还应当注意，术语“包括”、“包含”、“其特征在于”和“具有”可互换使用。除非以其它方式定义，否则在这里所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的一名普通技术人员所通常理解的相同的含义。本文具体提到的所有公开和专利都以引用的方式纳入本文，包括各公开中报告的可能与本发明结合使用的描述和公开的化学物品、仪器、统计分析和方法学。本说明书中引用的所有参考被认为是本领域的技术人员水平的表示。本文中没有内容被认为是承认本发明是不先于依靠先前发明的公开授权。如本文使用的，术语“心轴”意思是内部芯体，其至少一部分可以是电极组件的一体部分。术语“互连接合”是指包括心轴的电池的电气部件之间的导电连接。虽然心轴本身可以是不导电的，电极组件的电流所要求的至少包括正电极、负电极、以及负馈通销的那些部件的导电地连接在心轴上。此外，术语“电极”用于指可涂敷有活性材料的电极衬底。电极可包括呈彼此导电连接的多个“板”或面板形式的电流收集衬底。或者，电极包括呈诸如箔片的薄导电材料带形式的衬底。当使用箔片或薄导电带作为衬底形成电极时，电极可认为是“电极带”。如本文所使用的，术语“热密封”和“热密封器”指本领域中已知的常规方法，其中机器施加热以密封诸如热塑材料的材料。多种类型的热密封器中，一种使施加连续热的连续热密封器。可使用盒式加热器来构造连续热装置或密封器，该盒式加热器插入具有预定形状和所要求热性能的诸如金属或陶瓷的块中的适当大小的开口中。第二类型的热密封器是脉冲热密封器。通常，脉冲热密封器使用通过使电流穿过其一段时间来加热的固定件(诸如镍铬电热丝)。参考在附图中示出的且在下面说明书中详细说明的非限制实施例更完整地解释本发明及其各种特征和优点细节。省略了众所周知的部件和加工工艺的描述以便不不必要地使得本发明的细节不明显，但是，虽然如此，这些描述说明包含在以引用的方式纳入的所讨论的公开中。然而应该理解，详细说明和具体实例尽管示出了本发明的较佳实施例，但是仅是说明性的而不是限制性的。对本领域的技术人员来说，在本发明概念下的精神和/或范围内的各种替代、修改、添加和/或重新布置从该详细的说明将变得明显。本发明提供一种在制造凝胶卷电极组件和蓄电池中使用的心轴。该心轴包括正部分、负部分以及相邻于正部分和/或负部分的一个或多个可移除部分。在正部分和负部分之间设有通路。心轴可以是具有两个面的平面件，在正部分和负部分中的每个上具有沟槽。沟槽可位于心轴的相同或相反面上。沟槽尺寸被设计成容纳正馈通销和负馈通销。当用于制造电极组件时，正电极和负电极以及正馈通销和负馈通销可以导电地连接到心轴。一个或多个分离件可用于隔绝电极。例如，隔离器可穿过心轴的通路以便于与正电极和负电极并排并列。可移除部分可以用作转动心轴、电极和一个或多个分离件的把手。心轴的旋转围绕心轴缠绕电极和一个或多个分离件以提供凝胶卷电极组件。凝胶卷组件可以通过用热密封一个或多个分离件的一个或多个突出端来固定。
现参考图1，图中示出了本发明电极组件的一实施例。图I示出了包括导电心轴20、正电极30和负电极32以及正馈通销42和负馈通销44的电极组件16，导电心轴20具有正部分(被分离件51遮挡)和负部分24。心轴20还包括可移除部分26和可移除切口28。如所示，正电极30和负电极32可在相反面上导电连接到导电心轴20，而馈通销42和44则可导电连接在心轴的相同面上适当位置，由此形成互连接合。在图示实施例中，可通过将电极30和32焊接到心轴20的平坦表面来导电地连接正电极30和负电极32。在该实施例中，单个分离件51可通过通路“P”交织在心轴20的正部分22与负部分24之间以提供电极组件。应当意识到的是，心轴可由任何导电材料形成。例如，心轴可由不锈钢或铝形成。或者，心轴可由纯钛或诸如等级3或等级5的钛合金、镍、铜及其组合制成。虽然可使用任何适当的工艺来制造心轴，在一个方面中，可使用放电加工(EDM)来制造心轴。或者，可根据电池的要求和心轴的成分通过金属挤压或通过注塑成型来制造心轴。可通过机加工、腐蚀、或其它合适的方法来设置沟槽来形成用于馈通销的沟槽。心轴20的宽度可以从约O. 2至约O. 5英寸，更具体地，从约O. 25至约O. 4英寸，且最具体地从约O. 3至O. 35英寸心轴20的长度范围可以从约O. 5至约I. O英寸，更具体地从约O. 6至约O. 8英寸，且最具体地从约O. 7至约O. 75英寸。心轴20的厚度范围则可以从约O. 01至约O. 05英寸，更具体地从约O. 15英寸至约O. 03英寸，且最具体地从约O. 02至约O. 025英寸。本领域的技术人员将意识到的是沟槽23和25的尺寸应当被适当地设置成适应馈通销的直径。沟槽可以呈例如“V”形形状、圆形沟槽、或方形底沟槽。电极30和32的尺寸、形状和长度可变化。通常，电极可以是箔片或其它薄的有延展性的导电衬底。各种实施例中，箔片可以呈诸如例如铝、钢、银、铜、镍、钛等的金属箔片形式。电极的长度范围可以从约2英寸至约20英寸，更具体地从约4英寸至约18英寸，且最具体地从约6英寸至约16英寸。电极的宽度范围可以从约O. I英寸至约2英寸，更具体地从约O. 2英寸至约I. 75英寸，且最具体地从约O. 3英寸至约I. 5英寸。电极的厚度范围可以从约O. 003英寸至约O. 04英寸，更具体地从约O. 004英寸至约O. 03英寸，且最具体地从约O. 005英寸至约O. 025英寸变化。
可根据所使用的电池化学性质来变化电极的成分，且可为此使心轴最优化。适当的分离件材料可以是诸如聚乙烯、聚丙烯及其分层组合的任何非导电材料。分离件通常具有比其所覆盖的电极大的宽度和长度以便于完全包住电极。适当的分离件具有从约4英寸至约36英寸、具体地从约8英寸至约34英寸、且最具体地从约12英寸至约30英寸的长度和从约O. 2英寸至约2英寸、具体地从约O. 3英寸至约I. 75英寸、且最具体地从约O. 4英寸至约I. 5英寸的宽度。对分离件来说适当的厚度范围从约O. 0008英寸至约O. 004英寸。通常，分离件51的尺寸可被适当地设置成在移除可移除部分26后延伸超出到正部分30和负部分32的底部之外。馈通销尺寸可被设置成安装在沟槽内且可由任何导电材料制成。例如，馈通销42和44可由钢、钼、铝和钛等制成。在某些实施例中，馈通销可由诸如例如钼-铱合金制成，诸如90Pt/10Ir。正馈通销和负馈通销的长度范围可以从约O. 4至约I英寸，更具体地从约O. 5至约O. 75英寸，且最具体地从约O. 5至约O. 7英寸。馈通销的直径可以变化且可从约O. 05英寸至约O. 3英寸，具体地从约O. 01英寸至约O. 025英寸，且最具体地从约O. 01英寸至约O. 015英寸变化。馈通销延伸到电池外壳之外并可被切割到所需要的长度。
术语“可移除部分”是指心轴的可从心轴的剩余部分脱离的部分。这可通过足够深地刻痕沟槽以允许该部分从心轴的剩余部分“折断”来完成。或者，通过从心轴的剩余部分切割、断裂、撕开或修剪该部分来脱离可移除部分。图2A和2B示出了图I所示本发明的具体实施例的心轴。该心轴20是具有两个面的平面件。心轴20具有正部分22和负部分24，“P”将两个部分分离开。此外，心轴20还具有可移除部分26和可移除切口 28。还示出了正馈通沟槽23和负馈通沟槽25。图2B是心轴20的俯视平面图，示出了心轴20的沿线“m_m”的中线。如图2B所示，馈通沟槽23和25尺寸和构造被设置成接纳馈通销42和44(图I)。图2A和2B所示的实施例中，正馈通沟槽23比负馈通沟槽25更靠近心轴20的中线“m-m”放置。这由从正电极沟槽23至中线的距离“d”与从负电极沟槽25至中线“m-m”的距离“dl相比较来示出。当然，本领域的技术人员将理解可离中线相同距离地放置沟槽。或者，如果需要，负馈通沟槽可更靠近中线，或者，沟槽可根据需要放置在心轴20的任何便利的位置处。但是，本领域的技术人员应当理解的是，通过使得馈通销定位在距离中线的两个不同距离处，电池盖(未示出)可构造成仅沿一个方向安装在电极上方(未示出)。这确保了可容易地辨认端子的正负。此外，如图2A所示，可移除部分26可通过可移除切口 28从正部分22和负部分24分离。可移除切口 28可足够深，从而可沿切口 28断开心轴20。这带来了心轴20的单独正部分22和负部分24。图2A中还示出了定向槽口 29，该定向槽口 29如图所示为位于心轴20的中线上的脚形孔。在图示实施例中，“脚”点朝向心轴20的负部分24。本领域的技术人员应到意识到的是，这种定向引导对心轴20起作用不是必须的且这种定向引导不必指向心轴的负部分。但是，如果长久使用，则这种引导是有帮助的。图3示出了本发明电极组件16的互连接合的另一实施例。在该实施例中，用于正馈通销42和负馈通销44的沟槽位于心轴20的相反面上。图3还示出了心轴20、正馈通销42和负馈通销44以及正电极30和负电极32之间的导电连接。正电极30和负电极32位于心轴20的正部分22和负部分24上的沟槽中的正馈通销42与负馈通销44之间。在某些实施例中，可通过将馈通销42和44以及电极30和32焊接入沟槽中而固定该连接。本领域的技术人员应当理解的是，当电极可直接导电连接到馈通销时，心轴无需导电以建立导电互连接合。因此，本发明的心轴无需导电连接以完成互连接合的那些实施例中，心轴可以由非导电材料制成。合适的非导电材料可包括包含聚丙烯、聚乙烯、以及聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的聚合体。有利地，当心轴由非导电材料制备时，分离件可以被加热以密封到心轴。例如，分离件的一端可通过热密封附连到心轴的一部分。图4示出了具有导电连接到正部分22和负部分24的电极30和32的心轴20的示意图。电极30和32可以附连到心轴20的相反面。正电极30可涂覆有正活性材料302。如图所示，正电极30具有不涂覆有活性材料的近端304。近端304可在306处附连到心轴20的正部分22。类似地，负电极32可涂覆有负活性材料320。负电极21的近端322不涂覆有活性材料并有利于到心轴20的负部分
·24的附连(未示出)。电极30和32可通过焊接附连到心轴，例如诸如激光焊接、超声波焊接或电阻焊。在一个实施例中，在电极与心轴的交界处可包含两种或更多中焊接的组合以实现附连。本领域的技术人员将理解正活性材料302可以是用于电极技术的材料中的任何一种。例如，正活性材料302可以是锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFX)、银钒氧化物(一代的)及其组合。类似地，负活性材料320可以是用于电极技术中的任何适当的负活性材料。示例性材料包括钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、锂或其组合。正电极30和负电极32都可在电极的一侧或两侧上涂覆以提供适于产生电流的电子流。但是，本领域的技术人员将理解的是，在两侧上涂覆活性材料能更有效地使用电极的两侧，由此相比于单侧涂覆的电极，提高了能量和功率。应理解的是，不需要在电极的近端和/或远端的一侧或两侧上涂覆。应理解的是，电极的涂层和涂覆部分的任何合适的组合都在本发明的范围内且不是限制。图5示出了连接到心轴20的电极30和32，如图4所示。正馈通销42和负馈通销44可放置在沟槽23和25中并固定在位。馈通销42和44及其对应的电极30和32可通过焊接导电连接到心轴20。或者，可通过将正电极30和负电极32中的任一个或两个分别附连在沟槽23和25中在馈通销42和44下方来进行电极与馈通销之间的直接导电连接。如图5所示，馈通销42和44延伸穿过绝缘体70和电池盖72并可用作电池端子80和82。还示出了焊接到电池盖72以稳定端子并使端子与电池盖72绝缘的套圈84。在放置套圈84之前可将玻璃或套筒(未示出)放置在馈通销上方以提供馈通销与电池盖之间的密封并使套圈84与馈通销绝缘。用于套圈结构的合适材料可以是钛、钛合金或不锈钢。绝缘体可由任何绝缘材料制成，诸如例如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)。一方面，绝缘材料可以是非导电膜，诸如例如
I)u Po” I K a pioi .4.聚酰亚胺膜。在馈通销42和44以及电极30和32可彼此直接连接在馈通沟槽23和25的实施例中，心轴20无需导电以完成互连接合。这是因为电极到馈通销的直接连接提供了电极、馈通销以及端子之间的导电。本领域中的技术人员能够理解的是，在上述条件下，外壳将是中性的。但是，在其它实施例中，柱销(未示出)可与馈通销42或44中的一个的位置同心地焊接到电池盖上。因此，在该实施例中，外壳可位于负电势或正电势的任一个中，这取决于柱销固定在哪个位置上。图6示出了图2所示的但从相反面看的电极组件。在该实施例中，电极组件具有附连到心轴20的第一分离件50和第二分离件52。如图所示，第一分离件50和第二分离件52可附连成便于分别与正电极30和负电极32相对。当缠绕时，分离件50和52将正电极30和负电极32彼此绝缘开(图7A所示)。可采用任何有效的方法将分离件附连到心轴20。例如，可通过将分离件粘接到心轴的粘合剂或带54来连接分离件。带材料54可以是聚丙烯、聚乙烯、聚酯或尼龙树脂。粘合剂包括例如聚偏氟乙稀(PVDF)、聚六氟氧丙化烯-聚偏氟乙稀共聚物、聚合物(乙酸乙烯酯)、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、烷基化聚环氧乙烷、聚乙烯醚、聚合物(甲基丙烯酸甲酯)、聚合物(丙烯酸乙酯)、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯基吡啶、苯乙烯-丁二烯橡胶、硅及其混合物。
图6还示出了使用在图I和3所示的实施例中的单个分离件51，分离件50和53比电极30和32宽“m”距离。本领域的技术人员将理解的是，在缠绕电极组件的过程中，可能出现某些电极30和32的伸缩。采用比电极30和32宽的分离件50和52有助于确保使凝胶卷中的电极彼此不接触。图7A-7D是设有本发明互连接合的卷绕凝胶卷组件的四个单独实施例的示意性俯视平面图。图7A示出了具有在相同面上的正馈通销42和负馈通销44的心轴20，其中，电极30和32连接在心轴20的相反面上。电极30和32的未涂覆部分304和322可连接到心轴的正部分22和负部分24。两个分离件50和52可用于分离电极30和32。图7B示出了本发明的一实施例，其中，正馈通销42和负馈通销44位于心轴的相反面上。正电极30和负电极32的未涂覆部分304和322可导电连接至馈通销42和44。未涂覆部分304和322可以定位在馈通沟槽中馈通销42和44后面。图7B中示出了两个分离件50和52。一旦组装好电极组件16的部件，可旋转心轴20以围绕心轴20缠绕电极30和32和分离件50和52以形成凝胶卷电极组件16，如图7A和7B所示。图7A和7B还示出了集成到凝胶卷电极组件16的中心的心轴20，且分离件50和52分别缠绕在正电极30和负电极32之间。图7C和7D是包含使用单个分离件的互连接合的凝胶卷组件的示意图。图7C和7D示出了编织在心轴20的正部分22与负部分24之间以绝缘正电极30和负电极32的分离件51。图7C示出了互连接合的一个实施例，其中，正馈通销42和负馈通销44可以位于心轴20的相同面上。未涂覆部分304和322可导电连接到心轴20的相反面，其中，分离件51穿过心轴20的通路“P”(图3)。图7D示出了互连接合，其中，正馈通销42和负馈通销44可位于心轴20的不同面上。可以通过将未涂覆部分304和322定位在馈通沟槽中在馈通销42和44之后而使得未涂覆部分304和322导电连接到馈通销42和44。如图7C和7D所示，一旦组装好电极组件16的部件，可旋转心轴20以围绕心轴缠绕电极30和32以及单个交织分离件51以形成凝胶卷电极组件16。图7C和7D还示出了集成到凝胶卷电极组件16的中心的心轴20，其中，分离件51缠绕在正电极30和负电极32之间。
本领域的技术人员应到理解的是，通过将单个分离件51定位穿过通路“P”，凝胶卷的张力将分离件51保持在位。可以所要求的张力来缠绕凝胶卷而无分离件变得从其位置移动的风险。此外，本领域的技术任何还将理解，通过使用互连接合，不管是使用单个分离件还是两个不同的分离件，都不需要放置额外的凸片来作为电极端子。互连接合导致馈通销42和44的端部可用作正电池端子80和负电池端子82。因此，不存在损坏卷绕凝胶卷的额外的凸片的可能。可通过使用可移除部分26来完成旋转心轴以卷绕凝胶卷组件。可手动地进行旋转心轴以缠绕或卷绕凝胶卷组件。或者，该工艺可自动化。例如，心轴20的可移除部分26可附连到可由马达转动的绷带或其它保持机构(未示出)。心轴20可被旋转并可自动化卷绕凝胶卷组件16的工艺。一旦完成缠绕，本领域的技术人员将理解，一旦卷起，可使用任何合适的装置来将电极保持在位。例如，可使用诸如例如特氟龙、或例如DuPom KaptomU:的
聚酰亚胺的简单的绝缘带。图8A示出了在可移除部分26脱离之前电池外壳中的电极组件。如图所示，电池外壳64的尺寸被设置成近似于无可移除部分26的心轴的尺寸。如图SB所示，可移除部分的分离获得集成到凝胶卷组件16和电池10的心轴20的各个主部分22和负部分24。如图8B所示，凝胶卷组件16安装在电池外壳64内。因为正部分22和负部分24不从电极组件16移除，可最小化或消除由于正部分22和负部分24的移除而导致的凝胶卷组件的伸缩。因此，凝胶卷可缠绕或卷绕到容纳电池的张力而不是将凝胶卷卷绕到允许从该卷移走心轴的张力。因此，本发明提供了一种小体积电极组件并因此可用于提供更小的电池。图9示出了本发明的心轴200。该心轴200包括正部分220和负部分240。正部分220和负部分240分别包括可移除部分260a和260b。正部分220还包括正馈通沟槽230，而负部分包括负馈通沟槽250。如图8所示，可以移除切口 280a和280b将可移除部分260a和260b从心轴200的正部分220和负部分240界定出。定向槽口 290a和290b可分别设置在心轴200的正部分220和负部分240的可移除部分260a和260b中应当理解的是，正电极和负电极(未示出)和馈通销(未示出)如前文所述地可附连到心轴200的正部分200和负部分240。另外，应理解的是，馈通沟槽230和250可定位在心轴200的相反侧上。两个分离件(未示出)如前文所述地可附连到心轴200的正部分220和负部分240。或者，也如前文所述地穿过通路“P”以实现电极组件。在装配过程中，正部分220和负部分240可例如通过连接到可移除部分260a和260b的钳住和抓持缠绕绷带(未示出)而固定在位。与图7B所示的心轴一样，一旦完成卷绕凝胶卷，则可移除部分可脱离。本领域的技术人员应到理解的是，图8所示的心轴允许每个正部分220和负部分240根据所需要由不同材料制成，由此对于所要求的使用优化电池和电池化学性质。图IOA和IOB示出了本发明的另一心轴300。图IOA示出了心轴300的侧视图，其中，沟槽340和342被设计并构造用于将柱销(未示出)固定到心轴300。心轴300可包括被设计和构造用于接纳正馈通销和负馈通销(未示出)的沟槽323和325。电极30和32(未示出)可通过柱销(如图12中所示)固定到心轴300。例如，电极30和32可以放置到沟槽340和342中。然后将柱销放置在电极上方并固定入沟槽以实现心轴300的正部分322和负部分324之间的附连。柱销可由任何导电或非导电材料制成。如图IOA和IOB所示，柱销沟槽340和342可位于心轴的相反面上。如图2所示的心轴20 —样，心轴300包括正部分322、负部分324和可移除部分326。正部分322和负部分324相邻于可移除切口 328。心轴300还具有尺寸和结构被设置成接纳正馈通销和负馈通销(未示出)的正馈通销沟槽323和负馈通销沟槽325。在该实施例中，沟槽323和325在心轴的相反面上。正电极和负电极(未示出)和馈通销(未示出)如前文所述地可附连到心轴300的正部分322和负部分324。两个分离件(也未示出)也如前文所述地可附连到心轴300的正部分322和负部分324。或者，单个分离件也如前文所述地穿过通路“P”以实现电极组件。图IIA和IlB示出了本发明的另一心轴。该心轴400包括正部分422、负部分424和可移除部分426。正部分422和负部分424相邻于可移除切口 428。与图IOA和IOB所示的心轴300 —样，心轴400设计并构造成使用柱销(图12中示出的444)将电极(未示出)附连到心轴400。如图IIA所示，心轴400提供了使正柱销沟槽440、正馈通销沟槽423以及负馈通销沟槽425在心轴400的相同面上，而负柱销沟槽442在心轴的相反面上。 如图9、IOA和IOB—样，正电极和负电极(未示出)和馈通销(未示出)如前文所述地可附连到心轴400的正部分422和负部分424。两个分离件(也未示出)也如前文所述地可附连到心轴400的正部分422和负部分424。或者，单个分离件也如前文所述地穿过通路“P”以实现电极组件。图12是局部装配入电极组件的心轴100 (图IOA和10B)的侧视平面图。图12示出了紧固在沟槽440中的柱销444下方的正电极30。电极30和柱销444都可一起连接到心轴400在沟槽440中以提供电极30到心轴400和到馈通销42的导电附连以形成导电互连接合。正馈通销42和负馈通销44在心轴的相同面上，而负电极32可使用柱销(未示出)连接到心轴400在心轴400的相反面上。两个分离件(也未示出)也如前文所述地可附连到心轴400的正部分422和负部分424。或者，单个分离件也如前文所述地穿过通路“P”以实现电极组件。替代实施例中，心轴可以由非导电材料制成。合适的非导电材料可包括包含聚丙烯、聚乙烯、以及聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的聚合体。心轴可如图2A和2B所示地重新组装，使得定位在心轴中的电极与馈通销之间存在直接电连接。连续地列举从I至9的下面各段提供本发明的各方面。一个实施例中，在第一段(O中，本发明提供一种用于电极组件的心轴，包括正部分、负部分以及一个或多个可移除部分，其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，正部分和负部分由在其间的通路分离。2.根据段I所述的心轴，其中，该一个或多个可移除部分的脱离致使不连接的正部分和负部分。3.根据段I或2中任一段所述的心轴，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、或其组合的导电材料形成。4.根据段I或2中任一段所述的心轴，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。
5.根据段I至2中任一段所述的心轴，其中，正部分和负部分材料相同。6.根据段I至2中任一段所述的心轴，其中，正部分和负部分材料不同。7.根据段I至6中任一段所述的心轴，其中，心轴是具有两个面的平面件。8.根据段I至7中任一段所述的心轴，其中，正部分和负部分每个具有尺寸设置成接纳馈通销的馈通沟槽。9.根据段I至8中任一段所述的心轴，其中，该馈通沟槽在心轴的相同面上或在心轴的相反面上。连续地列举从I至24的下面各段提供本发明的各种其它方面。一个实施例中，在第一段(I)中，本发明提供一种用于电极组件，包括心轴，该心轴包括正部分、负部分、以及一个或多个可移除部分； 其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；附连到正部分的正电极；附连到负部分的负电极；正馈通销；以及负馈通销；其中，正部分具有构造成接纳正馈通销的沟槽，而负部分具有构造成接纳负馈通销的沟槽；其中，正电极和正馈通销导电连接到心轴在正部分上；以及其中，负电极和负馈通销导电连接到心轴在负部分上。2.根据段I所述的电极组件，其中，可移除部分连接正部分和负部分。3.根据段I或2中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。4.根据段I至3中任一段所述的电极组件，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。5.根据段4所述的电极组件，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、或其组合。6.根据段4所述的电极组件，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB)、锂、或其组合。7.根据段I至6中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、或其组合的导电材料形成。8.根据段I至6中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。9.根据段I至8中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销放置在正部分中的沟槽中，而负馈通销放置在负部分中的沟槽中。10.根据段I至9中任一段所述的电极组件，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。11.根据段I至10中任一段所述的电极组件，其中，心轴是平面件。
12.根据段I至11中任一段所述的电极组件，其中，该一个或多个可移除部分脱离。13. 一种制备电极组件的方法，包括设置心轴，该心轴包括正部分、负部分、以及一个或多个可移除部分；其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；设置正电极；设置负电极；
设置正馈通销；设置负馈通销；在正部分上设置构造成接纳正馈通销的沟槽；在负部分上设置构造成接纳负馈通销的沟槽；将正馈通销和正电极导电连接到心轴的正部分；以及将负馈通销和负电极导电连接到心轴的负部分。14.根据段13所述的制备电极组件的方法，其中，可移除部分连接正部分和负部分。15.根据段13或14所述的制备电极组件的方法，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。16.根据段13至14中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。17.根据段16所述的制备电极组件的方法，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、或其组合。18.根据段16所述的制备电极组件的方法，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、锂、或其组合。19.根据段13至18中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、或其组合的导电材料形成。20.根据段13至19中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。21.根据段13至20中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将正馈通销放置在正部分沟槽中和将负馈通销放置在负部分沟槽中的步骤。22.根据段13至21中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。23.根据段13至22中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴是平面件。24.根据段13至23中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将一个或多个可移除部分脱离的步骤。连续地列举从I至52的下面各段提供本发明的各种其它方面。一个实施例中，在第一段(I)中，本发明提供一种用于电极组件，包括心轴，该心轴包括正部分、负部分、以及一个或多个可移除部分；
其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；附连到正部分的正电极；附连到负部分的负电极；正馈通销；负馈通销；以及分离件
其中，正部分具有构造成接纳正馈通销的沟槽，而负部分具有构造成接纳负馈通销的沟槽；其中，正电极和正馈通销导电连接到心轴在正部分上；其中，负电极和负馈通销导电连接到心轴在负部分上；以及其中，分离件穿过心轴中的通路以便于插入在第一面上的正部分和在第二面上的负部分。2.根据段I所述的电极组件，其中，可移除部分连接正部分和负部分。3.根据段I或2中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、铜及其合金。4.根据段I至3中任一段所述的电极组件，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。5.根据段4所述的电极组件，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、或其组合。6.根据段4所述的电极组件，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB)、锂、或其组合。7.根据段I至6中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、或其组合的导电材料形成。8.根据段I至6中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。9.根据段I至8中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销放置在正部分中的沟槽中，而负馈通销放置在负部分中的沟槽中。10.根据段I至8中任一段所述的电极组件，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。11.根据段I至10中任一段所述的电极组件，其中，分离件由聚乙烯、聚丙烯或其分层组合形成。12.根据段I至11中任一段所述的电极组件，其中，心轴是平面件。13.根据段I至12中任一段所述的电极组件，其中，该一个或多个可移除部分脱离。14. 一种制备电极组件的方法，包括设置心轴，该心轴包括正部分、负部分、以及一个或多个可移除部分；其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；设置正电极；设置负电极；设置正馈通销；设置负馈通销；在正部分上设置构造成接纳正馈通销的沟槽；在负部分上设置构造成接纳负馈通销的沟槽； 将正馈通销和正电极导电连接到心轴的正部分；将负馈通销和负电极导电连接到心轴的负部分；以及设置分离件，该分离件穿过心轴中的通路以便于插入在第一面上的正部分和在第二面上的负部分。15.根据段14所述的制备电极组件的方法，其中，可移除部分连接正部分和负部分。16.根据段14或15任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。17.根据段14至16中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。18.根据段17所述的制备电极组件的方法，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、及其组合。19.根据段17所述的制备电极组件的方法，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、或锂。20.根据段14至19中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、及其组合的导电材料形成。21.根据段14至19中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。22.根据段14至21中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将正馈通销放置在正部分沟槽中和将负馈通销放置在负部分沟槽中的步骤。23.根据段14至22中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。24.根据段14至23中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴是平面件。25.根据段14至24中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括围绕轴线旋转心轴以围绕心轴缠绕电极和分离件的步骤。26.根据段14至25中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将一个或多个可移除部分脱离的步骤。27. —种电极组件，包括心轴，该心轴具有两个面以及正部分和负部分，其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及
其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；附连到正部分的正电极；附连到负部分的负电极；正馈通销；负馈通销；第一分离件；以及第二分离件其中，正部分具有构造成接纳正馈通销的沟槽，而负部分具有构造成接纳负馈通 销的沟槽；其中，正电极和正馈通销导电连接到心轴在正部分上；其中，负电极和负馈通销导电连接到心轴在负部分上；以及其中，第一分离件附连到正部分，而第二分离件附连到负部分。28.根据段27所述的电极组件，其中，可移除部分连接正部分和负部分。29.根据段27或28中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。30.根据段27至29中任一段所述的电极组件，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。31.根据段30所述的电极组件，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、及其组合。32.根据段30所述的电极组件，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、或锂。33.根据段27至32中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、及其组合的导电材料形成。34.根据段27至32中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。35.根据段27至34中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销放置在正部分中的沟槽中，而负馈通销放置在负部分中的沟槽中。36.根据段27至35中任一段所述的电极组件，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。37.根据段24至36中任一段所述的电极组件，其中，分离件由聚乙烯、聚丙烯或其分层组合形成。38.根据段24至37中任一段所述的电极组件，其中，心轴是平面件。39.根据段24至38中任一段所述的电极组件，其中，该一个或多个可移除部分脱离。40. 一种制备电极组件的方法，包括设置心轴，该心轴具有两个面以及正部分和负部分，其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；
设置正电极；设置负电极；设置正馈通销；设置负馈通销；在正部分上设置构造成接纳正馈通销的沟槽；在负部分上设置构造成接纳负馈通销的沟槽；将正馈通销和正电极导电连接到心轴的正部分；将负馈通销和负电极导电连接到心轴的负部分；以及设置附连到正部分的第一分离件；以及 设置附连到负部分的第二分离件。41.根据段40所述的制备电极组件的方法，其中，可移除部分连接正部分和负部分。42.根据段40或41任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。43.根据段40至42中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。44.根据段43所述的制备电极组件的方法，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、及其组合。45.根据段43所述的制备电极组件的方法，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、或锂。46.根据段40至45中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、及其组合的导电材料形成。47.根据段40至45中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。48.根据段40至47中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将正馈通销放置在正部分沟槽中和将负馈通销放置在负部分沟槽中的步骤。49.根据段40至48中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。50.根据段40至49中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴是平面件。51.根据段40至50中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括围绕轴线旋转心轴以围绕心轴缠绕电极以及第一分离件和第二分离件的步骤。52.根据段40至50中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将一个或多个可移除部分脱离的步骤。连续地列举从I至53的下面各段提供本发明的各方面。一个实施例中，在第一段
(I)中，本发明提供一种用于电极组件，包括心轴，该心轴包括正部分、负部分、以及一个或多个可移除部分；其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；
附连到正部分的正电极；附连到负部分的负电极；正馈通销；负馈通销；以及分离件；其中，正部分具有构造成接纳正馈通销的沟槽，而负部分具有构造成接纳负馈通销的沟槽；其中，正电极和正馈通销导电连接到心轴在正部分上；其中，负电极和负馈通销导电连接到心轴在负部分上；·其中，分离件穿过心轴中的通路以便于插入在第一面上的正部分和在第二面上的负部分；其中，当围绕心轴缠绕时，电极和分离件提供分离件的过量部分(excesssegment)。其中，分离件的过量部分热密封到分离件的下层。2.根据段I所述的电极组件，其中，可移除部分连接正部分和负部分。3.根据段I或2中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。4.根据段I至3中任一段所述的电极组件，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。5.根据段4所述的电极组件，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、或其组合。 6.根据段4所述的电极组件，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB)、锂、或其组合。7.根据段I至6中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、或其组合的导电材料形成。8.根据段I至6中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。9.根据段I至8中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销放置在正部分中的沟槽中，而负馈通销放置在负部分中的沟槽中。10.根据段I至9中任一段所述的电极组件，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。11.根据段I至10中任一段所述的电极组件，其中，分离件由聚乙烯、聚丙烯或其分层组合形成。12.根据段I至11中任一段所述的电极组件，其中，心轴是平面件。13.根据段I至12中任一段所述的电极组件，其中，该一个或多个可移除部分脱离。14. 一种制备电极组件的方法，包括设置心轴，该心轴包括正部分、负部分、以及一个或多个可移除部分；其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；设置正电极；设置负电极；设置正馈通销；设置负馈通销；在正部分上设置构造成接纳正馈通销的沟槽；在负部分上设置构造成接纳负馈通销的沟槽；将正馈通销和正电极导电连接到心轴的正部分；将负馈通销和负电极导电连接到心轴的负部分；设置分离件，该分离件穿过心轴中的通路以便于插入在第一面上的正部分和在第二面上的负部分；围绕轴线旋转心轴以围绕心轴缠绕电极和分离件，其中，设置分离件过量部分；以及将分离件的过量部分热密封到分离件的下层。15.根据段14所述的制备电极组件的方法，其中，可移除部分连接正部分和负部分。16.根据段14或15任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、铜及其合金。17.根据段13至18中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。18.根据段17所述的制备电极组件的方法，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、或其组合。19.根据段17所述的制备电极组件的方法，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、锂、或其组合。20.根据段14至19中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、或其组合的导电材料形成。21.根据段14至19中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。22.根据段14至21中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将正馈通销放置在正部分沟槽中和将负馈通销放置在负部分沟槽中的步骤。23.根据段14至22中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。24.根据段14至23中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴是平面件。25.根据段14至24中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，分离件带的热密封是通过脉冲加热。26.根据段14至25中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将一个或多个可移除部分脱离的步骤。27. —种电极组件，包括
心轴，该心轴包括正部分、负部分、以及一个或多个可移除部分；其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；附连到正部分的正电极；附连到负部分的负电极；正馈通销；负馈通销；
第一分离件；以及第二分离件其中，正部分具有构造成接纳正馈通销的沟槽，而负部分具有构造成接纳负馈通销的沟槽；其中，正电极和正馈通销导电连接到心轴在正部分上；其中，负电极和负馈通销导电连接到心轴在负部分上；其中，第一分离件附连到正部分，而第二分离件附连到负部分；其中，当围绕心轴缠绕时，电极和分离件提供第一或第二分离件的过量部分。其中，分离件的过量部分热密封到分离件的下层。28.根据段27所述的电极组件，其中，可移除部分连接正部分和负部分。29.根据段27或28中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。30.根据段27至29中任一段所述的电极组件，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛、或其合金。31.根据段30所述的电极组件，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、或其组合。32.根据段30所述的电极组件，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、锂、或其组合。33.根据段27至32中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、或其组合的导电材料形成。34.根据段27至32中任一段所述的电极组件，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。35.根据段27至34中任一段所述的电极组件，其中，正馈通销放置在正部分中的沟槽中，而负馈通销放置在负部分中的沟槽中。36.根据段27至35中任一段所述的电极组件，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。 37.根据段27至36中任一段所述的电极组件，其中，分离件由聚乙烯、聚丙烯或其分层组合形成。38.根据段27至37中任一段所述的电极组件，其中，心轴是平面件。39.根据段24至38中任一段所述的电极组件，其中，该一个或多个可移除部分脱离。
40. 一种制备电极组件的方法，包括设置心轴，该心轴包括正部分、负部分、以及一个或多个可移除部分；其中，正部分和负部分相邻于一个或多个可移除部分并连接到该一个或多个可移除部分；以及其中，心轴包括分开正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；设置正电极；设置负电极；设置正馈通销；
设置负馈通销；在正部分上设置构造成接纳正馈通销的沟槽；在负部分上设置构造成接纳负馈通销的沟槽；将正馈通销和正电极导电连接到心轴的正部分；将负馈通销和负电极导电连接到心轴的负部分；以及设置附连到正部分的第一分离件；设置附连到负部分的第二分离件；围绕轴线旋转心轴以围绕心轴缠绕电极和分离件，设置第一或第二分离件的过量部分；以及将分离件的过量部分热密封到分离件的下层。41.根据段40所述的制备电极组件的方法，其中，可移除部分连接正部分和负部分。42.根据段40或41任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。43.根据段40至42中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。44.根据段43所述的制备电极组件的方法，其中，正电极涂覆有正活性材料，正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)、及其组合。45.根据段43所述的制备电极组件的方法，其中，负电极涂覆有负活性材料，负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、或锂。46.根据段40至45中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、及其组合的导电材料形成。47.根据段40至45中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。48.根据段40至47中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将正馈通销放置在正部分沟槽中和将负馈通销放置在负部分沟槽中的步骤。49.根据段40至48中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，正电极、负电极、或两者介于正馈通销或负馈通销与心轴之间的沟槽中。50.根据段40至49中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，心轴是平面件。51.根据段40至50中任一段所述的制备电极组件的方法，其中，分离件带的热密封是通过脉冲加热。
52.根据段40至51中任一段所述的制备电极组件的方法，还包括将一个或多个可移除部分脱离的步骤。53. 一种包括段13或39中任一段所述的电极组件的电池组件还包括外壳。虽然已经结合上面概述的各示例性实施例描述了本发明，对本领域中至少具有普通技术的人员来说，各种替换、修改、变型、改进和/或实质等同，不管是已知的还是可预见到的，都将变得明显。因此，如上所阐述的根据本发明的示例性实施例旨在说明而不是限 制。可进行各种变化而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明旨在包含这些实施例实施例的所有已知的或将来开发的替换、修改、变型、改进和/或实质等同。
权利要求
1.一种电极组件,包括 心轴，所述心轴包括正部分、负部分以及一个或多个可移除部分； 其中，所述正部分和负部分相邻于所述一个或多个可移除部分并连接到所述一个或多个可移除部分；以及 其中，所述心轴包括分开所述正部分和负部分的从第一面至第二面的通路； 附连到所述正部分的正电极； 附连到所述负部分的负电极； 正馈通销；以及 负馈通销； 其中，所述正部分具有构造成接纳所述正馈通销的沟槽，而所述负部分具有构造成接纳所述负馈通销的沟槽； 其中，所述正电极和正馈通销导电连接到所述心轴在所述正部分上；以及 其中，所述负电极和负馈通销导电连接到所述心轴在所述负部分上。
2.根据权利要求I所述的电极组件，其特征在于，所述可移除部分连接所述正部分和所述负部分。
3.根据权利要求I或2中任一项所述的电极组件，其特征在于，正馈通销和负馈通销独立地选自钢、钼、铝、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的电极组件，其特征在于，正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。
5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，正电极涂覆有正活性材料，所述正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)或其组合。
6.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，负电极涂覆有负活性材料，所述负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB )、锂或其组合。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜或其组合的导电材料形成。
8.根据权利要求I至6中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述正馈通销放置在所述正部分中的沟槽中，而所述负馈通销放置在所述负部分中的沟槽中。
10.根据权利要求I至9中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述正电极、所述负电极、或两者介于所述正馈通销或所述负馈通销与所述心轴之间的沟槽中。
11.根据权利要求I至10中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述心轴是平面件。
12.根据权利要求I至11中任一项所述的电极组件，其特征在于，所述一个或多个可移除部分是脱离的。
13.—种制备电极组件的方法，包括 设置心轴，所述心轴包括正部分、负部分以及一个或多个可移除部分； 其中，所述正部分和负部分相邻于所述一个或多个可移除部分并连接到所述一个或多个可移除部分；以及 其中，所述心轴包括分开所述正部分和负部分的从第一面至第二面的通路；设置正电极； 设置负电极； 设置正馈通销； 设置负馈通销； 在所述正部分上设置构造成接纳正馈通销的沟槽； 在所述负部分上设置构造成接纳负馈通销的沟槽； 将所述正馈通销和所述正电极导电连接到所述心轴的正部分；以及 将所述负馈通销和所述负电极导电连接到所述心轴的负部分。
14.根据权利要求13所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述可移除部分连接所述正部分和所述负部分。
15.根据权利要求13或14所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述正馈通销和所述负馈通销独立地选自钢、钼、铝、钛、铌、钥、钼-铱、和铜及其合金。
16.根据权利要求13至14中任一项所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述正电极材料和负电极材料独立地选自铝、钢、银、铜、镍、钛或其合金。
17.根据权利要求16所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述正电极涂覆有正活 性材料，所述正活性材料选自锂钴氧化物(可充电)、氟化碳(CFx)、银钒氧化物(一代的)或其组合。
18.根据权利要求16所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述负电极涂覆有负活性材料，所述负活性材料选自钛酸锂、人工石墨粉(MCMB)、锂或其组合。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述心轴由选自不锈钢、铝、钛、镍、铜、或其组合的导电材料形成。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述心轴由选自聚丙烯、聚乙烯、或聚合物(乙烯基四氟乙烯共聚物)(ETFE)的非导电材料形成。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的制备电极组件的方法，其特征在于，还包括将所述正馈通销放置在正部分沟槽中和将所述负馈通销放置在负部分沟槽中的步骤。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述正电极、所述负电极、或两者介于所述正馈通销或所述负馈通销与所述心轴之间的沟槽中。
23.根据权利要求13至22中任一项所述的制备电极组件的方法，其特征在于，所述心轴是平面件。
24.根据权利要求13至23中任一项所述的制备电极组件的方法，其特征在于，还包括将一个或多个可移除部分脱离的步骤。
全文摘要
提供了一种包括具有心轴的凝胶卷型电极组件的蓄电池。心轴包括正部分、负部分和可移除部分。某些实施例中，心轴是具有两个面的平面件，其中，在正部分和负部分中的每个上具有沟槽。沟槽可以在心轴的相同或相反面上。沟槽尺寸被做成容纳正馈通销和负馈通销。使用可移除部分围绕心轴缠绕电极以缠绕心轴。一旦完成缠绕，可使可移除部分脱离。正部分和负部分留在电极组件中，且正部分和负部分彼此绝缘。该心轴允许凝胶卷组件更紧密的缠绕，提高电池的小型化并还获得其中之后放置的凸片不导致毛口或短路的电极组件。
文档编号H01M10/04GK102823053SQ201180016726
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月22日 优先权日2010年4月7日
发明者J·J·维瓦蒂尼, P·B·阿莫特, 赵海亮 申请人:美敦力公司