[发明专利]具有交错排列结构的电极组件的电池单体

说明书

本发明提供了一种电池单体，其中具有如下结构的两个或者更多个电极组件被嵌入在电池壳体中，该结构包括正极、负极、以及被置于正极和负极之间的分离隔膜，其中在与电极端子的位置垂直的方向上堆叠电极组件，其中电极组件被堆叠成使得在电极组件的交界面上，被布置在顶部上的电极组件的下端的一侧上的边缘与被布置在底部上的电极组件的上表面接触，并且被布置在底部上的电极组件的上端的一侧上的边缘与被布置在顶部上的电极组件的下表面接触，并且其中电池壳体具有与所堆叠的电极组件的外部形状相对应的内部形状。

技术领域

本发明涉及一种包括被堆叠成具有交错排列结构的电极组件的电池单体，并且更加具体地，涉及一种被构造成具有下述结构的电池单体，即，两个或者更多个电极组件被安装在电池壳体中，每个电极组件包括正电极、负电极以及被相应地布置在正电极和负电极之间的分隔物，其中电极组件被堆叠成使得电极组件的电极端子在竖直方向上对准，这些电极组件中的上电极组件的一侧下边缘被布置成与这些电极组件中的下电极组件的顶表面接触，并且下电极组件的一侧上边缘被布置成在这些电极组件之间的交界面处与上电极组件的底表面接触，并且电池壳体具有与被堆叠的电极组件的外部形状相对应的内部形状。

背景技术

随着信息技术(IT)的显著性的发展，各种各样的便携式信息通信装置已经被普及。结果，在21世纪，我们正在朝着泛在社会(ubiquitous society)前进，其中不论时间和地点如何都能够进行高质量的信息服务。

二次电池对于实现这样的泛在社会是非常重要的。具体地，能够被充电和放电的二次电池已经被广泛地用作用于无线移动装置的能源。另外，二次电池已经被广泛地用作用于电动车辆和混合动力电动车辆的能源，已经提出该电动车辆和混合动力电动车辆以解决由现有使用矿物燃料的汽油车和柴油车引起的诸如空气污染的问题。

当如上所述可应用二次电池的装置被多样化时，二次电池也已经被多样化使得二次电池能够提供适合于应用二次电池的装置的输出和容量。另外，存在对于减少二次电池的尺寸和重量的强烈需求。

基于电池壳体的形状，二次电池可以被分类成具有被安装在圆柱状金属罐中的电极组件的圆柱状电池、具有被安装在棱柱状金属罐中的电极组件的棱柱状电池、以及具有被安装在由铝层压片制成的袋状壳体中的电极组件的袋状电池。

被安装在电池壳体中的电极组件用作发电元件，具有正电极/分隔物/负电极堆叠结构，电极组件能够被充电和放电。电极组件被分类成：果冻卷式电极组件，其被构造成具有如下结构，即其中应用活性材料的长片型正电极和长片型负电极在其中将分隔物布置在正电极和负电极之间的状态下卷绕；堆叠型电极组件，其被构造成具有如下结构，即其中具有预定尺寸的多个正电极和具有预定尺寸的多个负电极在其中分隔物被相应地布置在正电极和负电极之间的状态下被顺序地堆叠；或者堆叠/折叠型电极组件，其是上述两种类型的电极组件的组合。

在图1中示出棱柱状电池的一般结构。

参考图1，棱柱状电池50被构造成具有下述结构，即：果冻卷型电极组件10被安装在棱柱状金属壳体20中，并且顶帽30被联接到壳体20的敞开的顶部，在该顶帽30处形成突出的电极端子(例如，负电极端子)32。

电极组件10的负电极经由负电极突片12被电连接到顶帽30上的负电极端子32的下端。通过绝缘构件34从顶帽30绝缘负电极端子32。另一方面，电极组件10的另一电极(例如，正电极)的正电极突片14被电连接到顶帽30以构成正电极端子，顶帽30由诸如铝或者不锈钢的导电材料制成。

另外，为了确保在除了电极突片12和14之外的顶帽30和电极组件10之间的电绝缘，片型绝缘构件40被布置在棱柱状壳体20和电极组件10之间，顶帽30被安装到壳体20，并且顶帽30和壳体20通过焊接彼此联接。随后，电解质通过电解质注入端口43被注入到壳体20中，通过焊接密封电解质注入端口43，并且环氧树脂被涂覆到焊接部分。结果，制造了电池。