具有非对称且凹进的结构的电池单体制造技术

本发明专利技术提供了一种电池单体，其中具有正电极、负电极和布置在正电极和负电极之间的分隔膜的电极组件被内置于电池外壳中。该电极组件包括相对于平面竖直堆叠并且具有不同平面尺寸的两个或者更多单元单体，其中这些单元单体中的一个或者多个单元单体(a)具有相对于穿越单元单体(a)的主体的中央轴线在外周边表面的一个或者多个侧面上形成的非对称结构；并且这些单元单体中的一个或者多个单元单体(b)具有从单元单体(b)的一个或者多个侧表面朝向单元单体(b)的中心凹进的凹进部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有非对称且凹进的结构的电池单体。
技术介绍
随着信息技术(IT)的令人瞩目的发展，很多种便携式信息通信装置已经得到普及。结果，在21世纪，我们正在迈向一个泛在社会，其中与时间和地点无关地，高质量信息服务是可能的。对于实现这种泛在社会而言，二次电池是非常重要的。具体地，能够充电和放电的二次电池已经广泛地为无线移动装置用作能源。另外，锂二次电池还已经为已经用作电动车辆和混合动力电动车辆的能源，这些车辆是为了解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的问题诸如空气污染而提出的。如上所述，因为二次电池能够应用于此的装置的范围已经扩大，所以二次电池也已经多样化从而二次电池能够提供适合于二次电池应用于此的装置的输出和容量。另外，强烈地需要减小二次电池的尺寸和重量。二次电池可以基于每一个二次电池的电池外壳的形状被分类成：圆柱形电池，其被构造成具有电极组件安装在圆柱形金属容器中的结构；棱形电池，其被构造成具有电极组件安装在棱形金属容器中的结构；和袋形电池，其被构造成具有电极组件安装在由层压铝片制成的袋形外壳中的结构。安装在电池外壳中的电极组件在功能上用作具有能够充电和放电的正电极/分隔物/负电极堆叠结构的发电元件。电极组件可以被分类成：果冻卷型电极组件，其被构造成具有其中活性材料被施加于此的长片型正电极和长片型负电极在分隔物布置在正电极和负电极之间的状态下被缠绕的结构；堆叠型电极组件，其被构造成具有其中多个具有预定尺寸的正电极和多个具有预定尺寸的负电极在分隔物分别地布置在正电极和负电极之间的状态下被顺序地堆叠的结构；或者堆叠/折叠型结构，其是果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件的组合。然而，近年来，根据朝向纤薄型设计或者各种其它设计的趋势已经要求一种新型的电池单体。具体地，这样一种电池单体是高度必要的，该电池单体被构造成具有如此结构，其中即使在由于装置的尺寸和厚度的减小，装置并不具有足以接收电池单体的空间的情形中，仍然能够有效地在该装置中安装电池单体。传统的装置被制造为具有大致长方体形状。然而，近年来，已经研制了具有各种外形的装置。在电池单体被构造成具有长方体形状或者圆柱形形状的情形中，难以在具有各种外形的这种装置中有效地安装电池单体。例如，智能电话的侧面可以是弯曲的以改进握持性。然而，在设计成具有这种弯曲部分的装置中安装具有长方体形状的电池单体或者具有长方体形状的电池组的情形中，在该装置中的空间利用率可能降低。即，该装置的弯曲部分具有其中不能安装电池单体的死空间。最终，对于给定的体积，这种死空间降低了该装置的容量。另外，由于装置的高性能，从电池单体产生了热，并且由于从电池单体产生的热，电池单体的寿命可以显著地缩短。因此，这样一种电池单体是高度必要的，该电池单体被构造成具有如此结构，其中电池单体能够有效地安装在具有各种结构的装置中从而死空间的数量减少，由此使得电池单体的容量最大化，并且其中防止了电池单体的寿命由于从电池单体产生的热而缩短。
技术实现思路
技术问题已经实现了本专利技术以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。具体地，本专利技术的一个目的在于提供一种电池单体，该电池单体被构造成具有如此结构，其中电池单体能够安装于在装置中限定的各种空间中，由此使得在该装置中的空间利用率最大化，并且其中除了具有矩形结构的装置，该电池单体能够有效地安装在具有各种外形的装置中。本专利技术的另一个目的在于提供一种电池单体，该电池单体被构造成具有能够在具有上述外形的同时最小化由于在电池单体的操作期间产生的热引起的、电池单体寿命的缩短的结构。技术方案能够通过提供一种电池单体实现以上和其它目的，该电池单体被构造成具有如下结构，其中包括正电极、负电极以及置入正电极和负电极之间的分隔物的电极组件被安装在电池外壳中，其中电极组件包括具有不同的平面尺寸的两个或者更多个单元单体，单元单体被基于一平面沿着高度方向堆叠，选自单元单体中的至少一个单元单体(a)具有当从上方观察时基于穿越单元单体(a)的主体的中间轴线在其外边缘的至少一侧上形成的非对称结构，并且选自单元单体的至少一个单元单体(b)具有从单元单体(b)的至少一侧朝向单元单体(b)的中间凹进的凹进部分。即，根据本专利技术的电池单体包括两个或者更多个单元单体，并且单元单体具有凹进部分和非对称结构。因此，能够基于上述的特殊结构制造具有各种容量和尺寸的电池单体。另外，当制造其中安装该电池单体的装置时，电池单体可以有效地安装在在该装置中限定的各种空间中，由此使得在该装置中的空间利用率最大化。在本专利技术中，电极组件可以是板形电极组件，该板形电极组件被构造成具有其中电极端子位于电极组件的一侧上、位于电极组件的相反两侧上，或者位于电极组件的一侧和相邻侧上的结构。例如，单元单体(a)的非对称结构可以包括弯曲部分。弯曲部分的结构不受特别限制。弯曲部分可以具有如下的各种结构。在一个实例中，在单元单体被构造成当从上方观察时具有大致矩形形状的情形中，单元单体的一个角部可以是弯曲的。在另一个实例中，在单元单体的外边缘当从上方观察时具有四个侧面的情形中，弯曲部分当从上方观察时可以在单元单体的该四个侧面中的一个侧面处形成，或者当从上方观察时可以在单元单体的该四个侧面中的两个或者更多侧面上形成。弯曲部分可以被构造成具有弧形形状，并且该弧形的凸形部可以构成单元单体(a)的外表面的一部分。弯曲部分可以如此形成，使得基于其中安装电池单体的装置的电池单体接收结构，电池单体具有最佳体积和外形的结构。例如，弯曲部分的弧形形状可以被构造成具有等于单元单体(a)的长侧的10％到300％的半径。另外，弯曲部分可以被构造成具有多个弧心的形状。可替代地，弯曲部分可以被构造成具有单一弧形形状，其具有单一半径和单一弧心。另外，弯曲部分可以在单元单体的、不与在邻近于该单元单体的状态中在该单元单体上堆叠的另一个单元单体接触的区域处形成。即，在具有不同的平面尺寸的单元单体被堆叠的情形中，在单元单体之间设置了单元单体在此处不相互接触的区域。弯曲部分可以在一个单元单体的、不接触另一个单元单体的区域处形成。凹进部分的形状不受特别限制。凹进部分可以被构造成具有各种形状。例如，凹进部分可以被构造成当从上方观察时具有多边形形状。具体地，凹进部分可以被构造成具有矩形形状。另外，凹进部分的内侧的至少一侧可以被构造成当从上方观察时具有弧形形状。即，凹进部分的形状不受特别限制，并且凹进部分可以被构造成具有各种形状，只要基于将在其中安装电池单体的装置的电池单体接收结构，根据本专利技术的电池单体具有最佳体积和外形的结构。在一个实例中，凹进部分的平面宽度可以是单元单体(b)的宽度的5％到80％。如果凹进部分的宽度太小，则不可预期能够通过形成凹进部分而实现的效果。另一方面，如果凹进部分的宽度太大，则由于包括单元单体(b)而改进电池单体的容量的效果是微不足道的。进而，考虑到制造成本和制造效率地，这是非常低效的。如在前描述地，电极组件包括两个或者更多个具有不同平面尺寸的单元单体。在一个具体实例中，电极组件可以包括在第一单元单体和第二单元单体彼此相邻的状态中堆叠的第一单元单体和第二单元单体，并且第一单元单体和第二单元单体可以具有不同的平面长度和/或宽度。因此，当第一单元单体和第二单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池单体，所述电池单体被构造成具有电极组件被安装在电池外壳中的结构，所述电极组件包括正电极、负电极以及置入所述正电极和所述负电极之间的分隔物，其中所述电极组件包括具有不同的平面尺寸的两个或者更多个单元单体，所述单元单体被基于一平面沿着高度方向堆叠，选自所述单元单体中的至少一个单元单体(a)具有非对称结构，当从上方观察时，基于穿越所述单元单体(a)的主体的中间轴线，所述非对称结构形成在所述单元单体(a)的外边缘的至少一侧上，并且选自所述单元单体的至少一个单元单体(b)具有从所述单元单体(b)的至少一侧朝向所述单元单体(b)的中间凹进的凹进部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.18 KR 10-2014-00314321.一种电池单体，所述电池单体被构造成具有电极组件被安装在电池外壳中的结构，所述电极组件包括正电极、负电极以及置入所述正电极和所述负电极之间的分隔物，其中所述电极组件包括具有不同的平面尺寸的两个或者更多个单元单体，所述单元单体被基于一平面沿着高度方向堆叠，选自所述单元单体中的至少一个单元单体(a)具有非对称结构，当从上方观察时，基于穿越所述单元单体(a)的主体的中间轴线，所述非对称结构形成在所述单元单体(a)的外边缘的至少一侧上，并且选自所述单元单体的至少一个单元单体(b)具有从所述单元单体(b)的至少一侧朝向所述单元单体(b)的中间凹进的凹进部分。2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述电极组件是板形电极组件，所述板形电极组件被构造成具有如下结构，即：电极端子位于所述电极组件的一侧，或者位于所述电极组件的相反两侧，或者位于所述电极组件的一侧和相邻侧。3.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述非对称结构包括弯曲部分。4.根据权利要求3所述的电池单体，其中，当从上方观察时所述弯曲部分形成在选自所述单元单体的四个侧面中的一个侧面处，或者当从上方观察时所述弯曲部分形成在所述单元单体的所述四个侧面中的两个或者更多个侧面上。5.根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述弯曲部分被构造成具有弧形的形状，并且所述弧形的凸形部构成所述单元单体(a)的外表面的一部分。6.根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述弯曲部分的弧形形状被构造成具有等于所述单元单体(a)的长侧的10％到300％的半径。7.根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述弯曲部分被构造成具有单一弧形形状，所述单一弧形形状具有单一半径和单一弧心。8.根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述弯曲部分形成在所述单元单体的如下区域处，所述单元单体的所述区域不接触在邻近于所述单元单体的状态下在所述单元单体上堆叠的另一个单元单体。9.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述凹进部分被构造成当从上方观察时具有多边形形状。10.根据权利要求9所述的电池单体，其中，所述凹进部分被构造成当从上方观察时具有矩形形状。11.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述凹进部分的内侧的至少一侧被构造成当从上方观察时具有弧形形状。12.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述凹进部分的平面宽度是所述单元单体(b)的宽度的5％到80％。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴贤，尹炯具，安寅究，崔恩硕，崔镇宇，安有珍，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR