电极组件、电池单元的制作方法

本发明涉及电极组件、电池单元。

背景技术：

1、在圆筒形二次电池中，为了实现集电效率的最大化，可以采用电池罐具有沿高度方向朝上下分别延伸有正极极耳以及负极极耳的形状的凝胶卷类型的电极组件。

2、如图1示出，包裹卷取中心的方式卷绕的凝胶卷方式的电极组件的轴方向的一侧端部露出有第一电极无涂层部21，另一侧端部露出有第二电极无涂层部41。在这里假设第一电极2为正极而第二电极4为负极的情况进行说明。但是，当然还可以适用于与其相反的情况。

3、最近，开发出了如图2示出将从端部露出的无涂层部在半径方向弄弯而构成平整的表面，并且如图3示出在弯折的多个无涂层部上焊接集电板6的电池结构。

4、但是，为了在弯折的多个第二电极无涂层部41上焊接第二电极集电板6而加压的过程中，如图4示出，存在第二电极无涂层部41的基端部被压弯的顾虑。那么即使第一电极2与第二电极4之间夹着分离膜3，还是存在由于这种压弯导致第二电极无涂层部41与相邻的第一电极2相接而引起短路的可能。

5、与此同时，在将第二电极无涂层部41焊接于第二电极集电板6的过程中，焊接产生的热到达电极组件的分离膜，从而存在引起分离膜变形的顾虑。

6、圆筒形二次电池在使用环境中以中心的突出正极端子朝向上部且罐构成负极的方式使用。由此，凝胶卷方式的电极组件中连接在轴方向一侧端部侧的正极极耳除了单纯的流通环境之外在使用环境下也是持续性地朝向上部。

7、反过来理解时，可以说轴方向的另一侧端部始终朝向底部。因此除了为了焊接多个第二电极无涂层部41而加压的过程之外，在使用环境下多个第二电极无涂层部41还是持续性地接受轴方向的荷重。尤其是，在使用环境中接受的轴方向的荷重作用于弯折焊接的第二电极无涂层部41，所以位于弯折部位内侧且沿轴方向延伸的第二电极无涂层部41部位因压弯而变得更容易变形。

8、而且，不管正极侧的连接方式是弯折焊接第一电极无涂层部21的方式还是使用电极极耳7的方式，均存在这种压弯危险性。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本发明是为了解决上述问题做出的，其目的在于提供确保了无涂层部的基端部的硬度而避免利用集电板在轴方向加压无涂层部的过程中无涂层部的基端部被压弯的电极组件以及应用其的电池单元。

3、本发明的目的在于提供在利用集电板在轴方向加压无涂层部的过程中即使无涂层部的基端部出现压弯也能够防止分离膜变形的电极组件以及应用其的电池单元。

4、本发明的目的在于提供在利用集电板在轴方向加压无涂层部的过程中即使无涂层部的基端部出现压弯而被压弯的无涂层部与不同极性的电极接触也能够避免发生短路的电极组件以及应用其的电池单元。

5、本发明的目的在于提供针对因电池单元的自重无涂层部持续性接受的荷重也具有抗压弯性的电极组件以及应用其的电池单元。

6、本发明的目的在于提供能够避免分离膜因焊接弯折的无涂层部时产生的热而受损或变形的电极组件以及应用其的电池单元。

7、本发明的技术问题并不限定于上述的目的，通过下面的说明可以理解未提及的本发明的其它目的以及优点，并且将通过本发明的实施例可以进一步明确地理解。并且，可以容易理解本发明的目的以及优点可通过权利要求书中示出的手段及其组合来实现。

8、解决技术问题的手段

9、本发明可以应用于在第一电极2和第二电极4夹着分离膜3层叠的状态下将其卷取的方式的电极组件1。上述第一电极2可以具备在第一电极箔20的表面涂覆第一活性物质23的区域、即第一电极涂覆部22，上述第二电极4具备在第二电极箔40的表面涂覆第二活性物质46的区域、即第二电极涂覆部42。

10、上述第二电极涂覆部42在轴方向可以具有比上述第一电极涂覆部22更宽的宽度。由此上述第二电极涂覆部42的轴方向两侧端部可以配置在比上述第一电极涂覆部22的轴方向的两侧端部进一步向轴方向外侧延伸。

11、上述第二电极4在上述第二电极4的轴方向(宽度方向)一侧端部可以具备未涂覆活性物质的区域、即第二电极无涂层部41。上述第二电极涂覆部42与第二电极无涂层部41的边界部位在轴方向上可以位于上述分离膜3的轴方向端部的更内侧。

12、上述第二电极4的厚度可以比上述第一电极2的厚度更薄。

13、上述第二电极4的材质的刚性可以比上述第一电极2的材质的刚性低。

14、上述第一电极2可以构成正极，上述第二电极4构成负极。

15、上述第一电极2在上述第一电极2的轴方向另一侧端部可以具备未涂覆活性物质的区域、即第一电极无涂层部21。

16、上述第二电极无涂层部41的抗压弯性可以比上述第一电极无涂层部21的抗压弯性低。

17、上述第二电极无涂层部41的轴方向长度可以比上述第一电极无涂层部21的轴方向长度更长。

18、上述第一电极2可以具备电极极耳7，焊接于未涂覆第一活性物质23的区域，并且朝第一电极2的轴方向另一侧突出。

19、为了解决上述技术问题，本发明的第二电极4具备绝缘涂层45，以绝缘物质涂覆从上述第二电极涂覆部42与第二电极无涂层部41的边界部位起朝向上述第二电极无涂层部41的端部的规定区间。

20、上述绝缘涂层45可以由涂覆绝缘液或者粘贴绝缘带的方式提供。

21、上述绝缘涂层45可以比上述分离膜3的轴方向端部进一步朝轴方向外侧延伸。

22、上述绝缘涂层45可以比上述第二电极涂覆部42更薄。由此与第二电极涂覆部42紧贴于分离膜3的情况不同地，上述绝缘涂层45可以与分离膜3轻轻地相接或者与分离膜3分开。

23、上述绝缘涂层45在覆盖第二电极涂覆部42与第二电极无涂层部41的边界部位时可以一同覆盖上述第二电极涂覆部42的端部的微区间43。

24、在轴方向涂覆有上述绝缘涂层45的厚度可以均匀。

25、在轴方向的一部分区间，涂覆有上述绝缘涂层45的厚度可以不均匀。

26、与上述第二电极涂覆部42和第二电极无涂层部41的边界部位相邻的第二电极涂覆部42可以具备厚度随着朝向上述边界部位逐渐变薄的滑行部位。与此互补地，涂覆在上述滑行部位上的绝缘涂层45部位可以随着朝向上述边界部位逐渐变厚。

27、上述第二电极无涂层部41可以在规定位置f向上述电极组件1的半径方向弯折，上述弯折位置f相比于上述分离膜3端部在轴方向上配置于更外侧。

28、上述绝缘涂层45可以覆盖从上述第二电极涂覆部42与第二电极无涂层部41的边界部位到上述第二电极无涂层部41的弯折位置f的区间的至少一部分。

29、上述绝缘涂层45可以从上述弯折位置f沿轴方向不覆盖相当于规定的间隙g量的第二电极无涂层部41。

30、上述第二电极无涂层部41可以具备从其端部朝轴方向内侧形成的切除部n，上述切除部n沿上述第二电极4的边围方向(长度方向)彼此分开配置有多个。

31、配置于在边围方向相邻的两个切除部n之间的第二电极无涂层部部位可以规定切除极耳t。

32、多个上述切除极耳t的圆周方向长度可以均匀。与此不同地，多个上述切除极耳t的圆周方向长度可以随着从卷芯侧朝向外周侧逐渐增加或阶段性增加。

33、在上述第二电极无涂层部41中卷芯端部侧的规定区间以及/或者外周端部侧的规定区间内可以没有切除极耳t。

34、上述切除极耳t的形状可以是宽度随着从基端部朝向前端部而变窄的梯形形状。与此不同地，上述切除极耳t可以具有三角形、半圆形、半椭圆形、平行四边形等多种形状。

35、上述弯折位置f可以位于上述切除极耳t的基端部。

36、根据本发明，在露出有第二电极无涂层部41的第二电极4的轴方向端部中，形成利用绝缘物质涂覆了从第二电极涂覆部42与第二电极无涂层部41的边界部位朝向上述第二电极无涂层部41的端部的规定区间的绝缘涂层45。

37、上述绝缘涂层45在覆盖第二电极涂覆部42与第二电极无涂层部41的边界部位时可以一同覆盖上述第二电极涂覆部42的端部的微区间。由此，进一步可靠地加固第二电极涂覆部42与第二电极无涂层部41的边界部位，能够进一步可靠地实现对应部位的绝缘。

38、上述第二电极无涂层部41可以沿电极组件1的向心方向弯折。这时，上述第二电极无涂层部41可以提供引导弯折结构n、t，以便引导在规定的轴方向位置f实现弯折。

39、比如说上述引导弯折结构n、t可以是将上述第二电极无涂层部41从第二电极无涂层部41的前端部沿轴方向切割相当于第二电极无涂层部41需要弯折的轴方向区间的量而构成切除部n，由此将第二电极无涂层部41分切成切除极耳t的结构。

40、通过这种引导弯折结构n、t，可以引导第二电极无涂层部41的弯折位置f。

41、上述绝缘涂层45可以覆盖从上述第二电极涂覆部42与第二电极无涂层部41的边界部位到达上述弯折位置f的区间的至少一部分。

42、上述绝缘涂层45可以相比于分离膜3更向轴方向外侧延伸。由此，即使第二电极无涂层部41的基端部发生压弯，也能够排除第二电极无涂层部41与夹着分离膜3相邻的第一电极2引起电气短路的可能性。

43、上述绝缘涂层45可以不完全覆盖到上述引导弯折结构47或者弯折位置，可以不覆盖相当于规定的间隙g的量。由此在弯折位置发生弯折时，避免应力传递至绝缘涂层45，从而防止绝缘涂层45受损，由此能够避免对绝缘涂层45的抗压弯力带来影响。

44、上述切除极耳t可以在弯折位置f沿半径方向弯折。上述切除极耳t可以朝向向心的方向弯折。上述切除极耳t可以沿离心方向弯折。

45、通过上述切除极耳t弯折，面对轴方向的极耳表面可以焊接于第二电极集电板6。上述集电板6可以焊接于电池罐301c的底部301f或者焊接于盖307。

46、上述极耳表面可以在没有集电板的状态下直接焊接于电池罐301c的底部301f或者焊接于盖307。

47、设在上述第一电极2的轴方向另一侧端部的第一电极无涂层部21可以具备沿长度方向形成的多个切除部，多个切除部之间的第一电极无涂层部部位构成切除极耳。

48、上述第一电极无涂层部21的切除极耳可以沿向心或者离心方向弯折，并且焊接于第一电极集电板5。上述第一电极集电板5可以焊接于电极端子301r。

49、上述第一电极2的电极极耳7可以焊接于电极端子301r。

50、发明效果

51、根据本发明，无涂层部的基端部通过绝缘涂层得到加固，从而能够防止在利用集电板沿轴方向加压无涂层部时无涂层部的基端部被压弯的现象。

52、根据本发明，即使在利用集电板沿轴方向加压无涂层部的过程中无涂层部的基端部发生压弯，绝缘涂层的厚度比电极涂覆部薄，并且绝缘涂层与分离膜分开一定程度，所以还是能够防止分离膜变形。

53、根据本发明，即使在利用集电板沿轴方向加压无涂层部的过程中无涂层部的基端部发生压弯从而被压弯的无涂层部与不同极性的电极接触，无涂层部的基端部涂覆有绝缘涂层，所以还是不会发生短路。

54、根据本发明，由于绝缘涂层，可以进一步缩短从第二电极涂覆部向轴方向外侧进一步延伸的分离膜的延伸长度。因此分离膜的端部可以配置在第二电极无涂层部的弯折部位的轴方向的进一步内侧。由此能够防止在将第二电极无涂层部的弯折面焊接于第二电极集电板或电池罐的底部或者盖时产生的热给分离膜的端部带来影响从而分离膜变形的现象。

55、具备这种结构的电极组件的电池单元的安全性非常高。因此这种电池单元非常适合用于暴露于持续性振动或冲击的电动汽车用电池。

56、根据本发明，将凝胶卷方式的电极组件的第二电极无涂层部沿半径方向弯折以使相邻的多个第二电极无涂层部重叠，由此，在加压第二电极集电板时，通过绝缘涂层得到加固的第二电极无涂层部的基端部抵抗压弯，从而可以避免发生压弯。并且即使第二电极无涂层部发生压弯，绝缘涂层覆盖被压弯的对应部位，从而能够避免与第一电极引起短路。由此能够提高圆筒形二次电池的安全性。

57、在下面说明用于实施发明的具体内容的同时说明上述效果以及本发明的具体效果。