[发明专利]一种二次锂电池的极卷导电结构

说明书

技术领域

一种二次锂电池的极卷导电结构，特别是指二次锂电池内部的极卷电能汇集导出的结构设计。

背景技术

已知二次锂电池的极卷结构，请参阅图1、图2所示，此为美国专利第5849431号，其中，该极卷10由一正极层11、一隔离层12及一负极层13依序相叠置后，一圈圈卷绕于中心棒14外部所构成，在该专利案中特别将该正、负极层11 12的一端侧，藉由预先裁切方式成型有锯齿状的复数个导电柄111 131结构，俾可透过集中该各导电柄111 131与碟盘状导电引子15的外端缘相焊接，进而将极卷10的电能导出；

值得一提的是，该极卷的各层经卷绕后为同心圆分布的结构型态，该各导电柄的位置与作为焊接点的导电引子外端缘之间，因而有远、近之分，进行各导电柄与导电引子的焊接作业之前，必须先将该各导电柄集中整理后，再一并与导电引子的外端缘进行焊接作业；

然而，前述的电池结构设计中，明显存在者许多结构及制程上的重大缺陷，例如：

其一，该极卷的制造过程中，必须重视的是避免繁复的裁切作业，因为裁切作业过程中，会产生材料细屑，该细屑若附着于正极层或负极层的表面，会导致极卷日后无法恢复的导电故障，而已知结构中，该极卷进行锯齿状结构的裁切，不仅增加制程的困难、徒增制程良率降低的风险且会有裁切废料产生；

其二，由于该极卷各层的导电柄为同心圆排列，而该导电柄的长度必须一致且取距导电引子外端缘较远者为基准值；因而进行各导电柄与外端缘的焊接作业时，必须将过长的导电柄先作一挤压集中的整理作业，然而，该整理作业不仅会增加制程的复杂且有折断导电柄的风险。

其三，该碟盘状导电引子可供作为导电柄焊接的外端缘面积相当狭小，当该导电柄的数量较多时，会导致电池的制程更趋复杂与困难。

请参阅图3所示，此为美国专利第6447946号，其亦揭示一种二次锂电池的结构型态，其于极卷10a端侧则先焊接有多数个导电柄111a 131a后，再将该各导电柄111a131a与电池端子16一侧所延设的边框161相焊接构成；

如前述的二个已知锂电池结构设计中，该极卷均透过成型或焊接有多数个导电柄后，再以该导电柄作为与电池端子或导电引子的焊接，俾将极卷的电能导出电池；值得一提的是，对于高容量电池的设计而言，该导电柄的数量必需较一般容量的电池相对增加，否则电池进行大电流的充、放电时，会因为内阻抗的升高，而导致充、放电效能大幅降低或完全故障，但以习知结构设计而言，其导电柄数量受限于焊接及裁切技术而难以有效增加；

经过以上说明可知，对于电池的设计而言，具有较多数量的导电柄可有效降低电池内阻及电抗，而可符合高容量电池的需求，但数量庞大的导电柄，不仅焊接作业进行时相当费时费工，且会增加制程的困难与复杂；

因此，本案的研发重心在于，一方面使极卷与电池端子之间，不需透过焊接作业即得以直接作电性连结，另一方面，则透过结构设计，使极卷得与电池端子之间作大面积的电性连接导通；藉使，使电池的内阻抗大幅度降低，本发明电池不仅可符合高容量电池的需求且作为小容量电池时，亦可发挥较高的效能表现。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种二次锂电池的极卷导电结构，本发明特别将该极卷的正、负极层一端侧，一体设有大面积的正极导接区及负极导接区，而于该导出端子的中段处则成型有一大面积的汇集区，并以一束集组件使该正、负极导接区与汇集区作紧密的电性接触结合，且使该正极导接区或负极导接区的各层之间亦相紧密贴合；藉此，该极卷与导出端子之间得以大面积直接且紧密电连结，而大幅降低了电池的内阻抗值，并可符合高容量电池的大电流充、放电需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术手段为：一种二次锂电池的极卷导电结构，主要于一电池罐内设有一中心棒，以二导出端子与该中心棒的二端相固接，于中心棒外部则卷绕有一极卷，并以一束集组件使极卷端侧与导出端子接触导通，最后再以二组设螺帽固定该电池构件与电池罐而构成电池；

该极卷，由一正极层、一负极层及至少一隔离层构成，该正、负极层表面分别涂布有正极材料或负极材料，该隔离层设置位于正、负极层之间；于正极层的一端侧设有一未涂布正极材料的正极导接区，于负极层则相对于正极层的另一端侧，亦设有一未涂布负极材料的负极导接区，令正极层、隔离层及负极层依序相叠置，且令正极导接区及负极导接区分别自二端侧凸伸露出，当各层一圈圈卷绕于中心棒的外部构成极卷后，该极卷的二端恰分别凸伸露出正极导接区及负极导接区；