电池用导电集电体的制作方法

文档序号:17747206发布日期:2019-05-24 20:43阅读:170来源:国知局
电池用导电集电体的制作方法

本实用新型涉及一种作为电池电极的导电电极,特别是一种能增加结构强度的电池用导电集电体,进而当电极材料涂覆于电池用导电集电体并进行弯折时,能避免电池用导电集电体破裂损坏。



背景技术:

电池是一种能将本身内部储存的化学能转换为电能的装置,并且,电池能进一步将电能提供给需要电能的设备,让该设备能根据电能进行运作,而随着科技日新月异,使得电池产品从早期的铅酸电池、镍镉电池与镍氢电池发展到现在的锂电池。

其中,目前常见的锂电池具有一中空壳体以及一位于中空壳体内部的卷状结构,其中,卷状结构具有一正极、一负极、一隔膜以及一电解液,所述正极与负极两者进行弯折而都呈现卷状样态,而所述正极与负极两者分别位于所述隔膜的相对两侧,使得所述隔膜位于述正极与负极之间,并且,所述正极与负极两者的外部表面都接触于所述电解液,让所述正极与负极能进行氧化还原反应以产生电能。

然而,目前为了提高锂电池产生电能的效率,已有制造者在所述正极的正极集电体与负极的负极集电体形成多个透孔,并将一电极材料涂布于所述正极集电体与负极集电体,让所述电极材料的一部分填满每一个所述透孔,进而所述正极集电体与负极集电体接触于所述电极材料的面积增加,相对就能增加所述电极材料结合于所述正极集电体与负极集电体的黏合性,致使提高所述正极集电体或负极集电体与电极材料之间的充放电能力,但是,由于所述正极集电体与负极集电体两者皆设有所述多个透孔,相对就会降低所述正极集电体与负极集电体两者本身的结构强度,进而当所述正极与负极两者进行弯折以改变形体样态时,所述正极与负极就会容易发生断裂的情况,致使减少锂电池的使用寿命。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于改良电极本身的形体样态,藉以加强电极本身的结构强度,让电极进行弯折时能避免电极发生断裂的情形,相对能提高电极的使用寿命。

为实现前述目的,本实用新型有关于一种电池用导电集电体,所述电池用导电集电体包含:一外缘部、一加强部以及多个网孔部,所述外缘部具有多个外缘片体,所述多个外缘片体相互连接以构成一环圈片体,而所述加强部形成于所述外缘部,并具有多个位于所述环圈片体内侧的加强片体,每一个所述加强片体斜向于所述外缘片体,另外,多个网孔部形成于所述外缘部与加强部之间,每一个网孔部具有一位于所述网孔部边缘的第一区域以及一位于所述第一区域一侧的第二区域,所述第一区域与第二区域内分别分布有多个间隔排列的第一透孔与多个间隔排列的第二透孔,而两两所述第一透孔之间的间距形成一第一距离,则两两所述第二透孔之间的间距形成一长度短于所述第一距离的第二距离。

于一较佳实施例中,全部的所述加强片体都朝向同一方向倾斜于所述外缘片体,而所述多个加强片体彼此间隔排列,而所述第一区域与第二区域分别位于所述网孔部的相对两侧,让所述第一区域与第二区域两者其中之一相邻于所述外缘部,而另一个相邻于所述加强部。

于另一较佳实施例中,一部分的所述加强片体沿着一第一方向倾斜而设为一第一加强片体,而另一部分的所述加强片体沿着一方向不同于第一方向的第二方向倾斜而设为一第二加强片体,于此实施例中,每一个所述第一加强片体的端部相连于其中一个所述第二加强片体,使得所述第一加强片体与第二加强片体之间形成一夹角,进而单一个所述第一加强片体与单一个所述第二加强片体共同构成V字型的外观样态,并且,所述第一加强片体的交错于其中一个所述第二加强片体,使得单一个所述第一加强片体与单一个所述第二加强片体共同构成X字型的外观样态。

此外,所述第一区域围绕于所述第二区域的外缘,使得所述第二区域位于所述第一区域的内侧,进而所述第一区域能单独相邻于所述加强部或同时相邻于所述外缘部与加强部。

于前述两实施例中,所述电池用导电集电体的外观为矩形,并于外周边缘设有两间隔排列的长边以及两垂直于所述长边的短边,而所述加强片体的长度介于所述长边与短边之间,其中,所述多个第一透孔的端面与所述多个第二透孔的端面加总形成一透孔面,所述透孔面占据所述电池用导电集电体的表面40%以上。

并且,所述网孔部进一步具有一位于所述第一区域一侧的第三区域,所述第三区域内分布有数个间隔排列的第三透孔,而两两所述第三透孔之间的间距形成一长度长于所述第一距离的第三距离。

本实用新型的优点在于加强部的每一个加强片体都斜向于外缘部的外缘片体,使得每一个加强片体既不垂直也不平行于外缘片体,并再减少位于网孔部边缘的透孔数量,相对增长透孔与透孔之间的间隔距离,进而能够加强本实用新型电池用导电集电体本身的结构强度,致使当电池用导电集电体进行弯折时能避免电极发生断裂的情形,相对能提高电池用导电集电体的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型电池用导电集电体运用于电池的示意图;

图2为本实用新型电池用导电集电体于第一较佳实施例的示意图;

图3为第一区域与第二区域分别位于网孔部相对两侧的示意图;

图4为本实用新型电池用导电集电体进行弯折的示意图;

图5为本实用新型电池用导电集电体于第二较佳实施例的示意图;

图6为本实用新型电池用导电集电体于第三较佳实施例的示意图;

图7为本实用新型电池用导电集电体于第四较佳实施例的示意图。

附图标记说明:1-电池用导电集电体;10-导电薄板;101-长边;102-短边;11-外缘部;111-第一外缘片体;112-第二外缘片体;113-环圈片体;12-加强部;121-加强片体;121a-第一加强片体;121b-第二加强片体;13-网孔部;131-第一区域;132-第二区域;133-第一透孔;134-第二透孔;135-透孔面;136-第三区域;137-第三透孔;2-电池结构;20-中空壳体;21-正极;22-负极;23-隔板;24-电解液;A-夹角;D1-第一方向;D2-第二方向;S1-第一距离;S2-第二距离;S3-第三距离。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来进一步描述本实用新型,本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。

请参阅图1与图2所示,本实用新型电池用导电集电体1主要应用于一电池结构2,电池结构2具有一外观呈现柱状的中空壳体20,中空壳体20的内部具有一正极21、一负极22、一隔板23以及一电解液24,如图1所示,正极21位于隔板23的外侧,而负极22位于隔板23的内侧,使得正极21与负极22分别位于隔板23的相对两侧,如图所示,正极21与负极22两者都呈现卷曲样态,其中,电解液24接触于正极21、负极22及隔板23三者的外表面,让正极21与负极22能进行氧化还原反应以产生电能,于此实施例中,电池结构2可设为锂电池、燃料电池或是市面上常见的电池种类,而正极21具有一正极集电体(图未示)以及一涂布于所述正极集电体的正极材料(图未示),则负极22具有一负极集电体(图未示)以及一涂布于所述负极集电体的负极材料(图未示),并且,本实用新型电池用导电集电体1能设为正极21的正极集电体或是负极22的负极集电体。

请参阅图2所示,电池用导电集电体1于第一较佳实施例中具有一由导电材料(铜、铝、银、锌)所构成的导电薄板10,导电薄板10主要由一外缘部11、一加强部12以及多个网孔部13所构成,外缘部11具有两个外观呈现长条形的第一外缘片体111以及两个外观呈现长条状的第二外缘片体112,第一外缘片体111的长度大于第二外缘片体112,而第一外缘片体111垂直于第二外缘片体112,并且,每一个第一外缘片体111的相对两端分别一对一一体成形于其中一个第二外缘片体112,使得两个第一外缘片体111与两个第二外缘遍体相互连接以构造形成一外观呈现矩形样态的环圈片体113,则环圈片体113围绕于加强部12与每一个网孔部13,如图所示,由于环圈片体113的外观呈现矩形样态,使得导电薄板10的整体外观也呈现矩形样态,导致导电薄板10的外周边缘具有两间隔排列的长边101以及两间隔排列的短边102,而两长边101皆垂直于每一个短边102。

加强部12一体形成于外缘部11,并具有多个加强片体121,每一个加强片体121位于环圈片体113的内侧,而每一个加强片体121的两端连接于环圈片体113,并且,每一个加强片体121都斜向于第一外缘片体111与第二外缘片体112,使得每一个加强片体121既不垂直也不平行于第一外缘片体111与第二外缘片体112,于此实施例中,多个加强片体121彼此间隔排列,而每一个加强片体121都沿着一第一方向D1倾斜于第一外缘片体111与第二外缘片体112而设为一第一加强片体121a,于此实施例中,第一加强片体121a的长度介于导电薄板10的长边101与导电薄板10的短边102之间。

如图所示,每一个网孔部13形成于外缘部11与加强部12之间,而每一个网孔部13的局部区域形成一位于网孔部13边缘的第一区域131,而每一个网孔部13的剩余区域形成一位于第一区域131一侧的第二区域132,于此实施例中,每一个网孔部13的第一区域131围绕于第二区域132的外缘,使得每一个网孔部13的第二区域132都位于第一区域131的内侧,进而每一个网孔部13的第一区域131同时相邻于外缘部11与加强部12,而第二区域132间隔排列于外缘部11与加强部12。

然而,网孔部13的第一区域131都围绕于网孔部13的第二区域132仅是方便说明之用,亦如图3所示,其中一个网孔部13区分为两部分以形成第一区域131与第二区域132,使得第一区域131与第二区域132位于网孔部13的相对两侧,让第一区域131单独相邻于加强部12,而第二区域132单独相邻于外缘部11,并且,第一区域131与第二区域132两者分别相邻于加强部12与外缘部11仅是因为图3所绘制的态样而方便进行说明,亦即能改变第一区域131与第二区域132两者的排列方式,让第一区域131能单独相邻于外缘部11,进而第二区域132能单独相邻于加强部12。

如图2所示,每一个网孔部13的第一区域131分布设有多个第一透孔133,而每一个网孔部13的第二区域132分布设有多个第二透孔134,如图所示,多个第一透孔133彼此间隔排列,使得其中一个第一透孔133与另一个第一透孔133之间的间距形成一第一距离S1,再者,多个第二透孔134彼此间隔排列,使得其中一个第二透孔134与另一个第二透孔134之间的间距形成一距离长度小于第一距离S1的第二距离S2,于此实施例中,多个第一透孔133与多个第二透孔134都是交错间隔排列,使得每一个网孔部13的外周侧都倾斜于导电薄板10的长边101与导电薄板10的短边102,多个第一透孔133的端面与多个第二透孔134的端面加总形成一透孔面135,而透孔面135占据导电薄板10的表面40%以上,然而,透孔面135占据导电薄板10的表面40%以上仅方便说明之用,亦即透孔面135可占据导电薄板10的表面50%或60%以上。

如图所示,每一个第一透孔133的形状大小都相同而呈现圆形孔洞,而每一个第二透孔134的形状大小都相同于第一透孔133,使得第一透孔133与第二透孔134的孔径都相同,于此实施例中,第一透孔133与第二透孔134两者的孔径为39.86um,然而,第一透孔133与第二透孔134的孔径都相同仅方便说明之用,亦即可改变第一透孔133或第二透孔134的孔径大小,让第一透孔133的孔径能大于或小于第二透孔134的孔径。

请参阅图4所示,将导电薄板10进行弯折而呈现卷曲样态,而在导电博板进行弯折的过程中,加强部12的每一个加强片体121以及两第一透孔133之间的间隔距离能有效防止导电薄板10发生断裂的情形,相对能提高导电薄板10的使用寿命。

请参阅图5所示,于第二较佳实施例中,电池用导电集电体1与第一较佳实施例的差别在于加强部12,至于外缘部11与网孔部13两者的结构样态都相同于第一较佳实施例,进而于此实施例中将不再重复说明。

如图所示,一部分的加强片体121沿着第一方向D1倾斜而设为第一加强片体121a,而剩余的加强片体121沿着一方向不同于第一方向D1的第二方向D2倾斜而设为一第二加强片体121b,使得每一个第一加强片体121a与每一个第二加强片体121b之间的相连处形成一夹角A,让单一个第一加强片体121a与单一个第二加强片体121b共同构成V字型的外观样态,于此实施例中,多个第一加强片体121a彼此间隔排列,而多个第二加强片体121b也彼此间隔排列,其中,两第一加强片体121a之间具有一个第二加强片体121b,而其中一个加强片体121相对两端分别连接于环圈片体113与第二加强片体121b,并且,其中一个第二加强片体121b的相对两端分别连接于环圈片体113与第一加强片体121a,而剩余的第二加强片体121b的相对两端分别连接于不同个第一加强片体121a。

请参阅图6所示,于第三较佳实施例中,电池用导电集电体1与第二较佳实施例的差别在于多个第一加强片体121a与多个第二加强片体121b彼此之间的排列方式,至于外缘部11与网孔部13两者的结构样态都相同于第二较佳实施例,进而于此实施例中将不再重复说明。

如图所示,每一个第一加强片体121a的中央区段交错于其中一个第二加强片体121b,使得第一加强片体121a与第二加强片体121b之间的相连处形成夹角A,并且,单一个第一加强片体121a与其中一个第二加强片体121b共同构成X字型的外观样态,于此实施例中,每一个第一加强片体121a的端部连接于交错另一个第一加强片体121a的第二加强片体121b,同样地,每一个第二加强片体121b的端部连接于交错另一个第二加强片体121b的第一加强片体121a。

请参阅图7所示,于第四较佳实施例中,电池用导电集电体1与第一较佳实施例的差别在于网孔部13,至于外缘部11与加强部12两者的结构样态都相同于第一较佳实施例,进而于此实施例中将不再重复说明。

如图所示,网孔部13进一步具有一环绕于第一区域131的第三区域136,使得网孔部13主要由第一区域131、第二区域132以及第三区域136所构成,而第三区域136分布有多个形状相同于第一透孔133的第三透孔137,而多个第三透孔137相互间隔排列,其中,两个第三透孔137之间的间隔距离形成一长度长于第一距离S1的第三距离S3,使得透孔之间的间距由网孔部13的内部朝向网孔部13的外部逐渐变大,并且,于此实施例中,透孔面135是由多个第一透孔133的端面、多个第二透孔134的端面以及多个第三透孔137加总而构成。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本实用新型的保护范围之内。

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