具有包含收容部和电极引线槽的电池壳的电池单元制造技术

技术编号:19398137 阅读:27 留言:0更新日期:2018-11-10 05:22
本发明专利技术提供电池单元夹持装置,所述电池单元夹持装置用于固定和夹持在所述电池单元的夹持‑烘烤(clamping‑baking)步骤中被布置在一个方向上的一个以上的电池单元,其中所述电池单元夹持装置包括:一个以上的电池单元固定夹具,所述电池单元固定夹具插入在所述电池单元之间;压力施加部,所述压力施加部在以其中所述电池单元固定夹具插入在所述电池单元之间的状态被布置的电池单元组的排列方向的基础上,通过从一个表面至与所述一个表面相反的另一个表面的方向施加压力而夹持所述电池单元组;和基部,所述基部具有在电池单元组被置于所述基部的上表面上的状态下在面向从压力施加部施加的压力的所述另一个表面的方向上支撑所述电池单元组的结构,其中所述电池单元固定夹具各自具有电池单元凹陷部,所述电池单元凹陷部具有以所述电池单元被以收容的状态固定的方式在面向所述电池单元的一个表面上向内凹陷的结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有包含收容部和电极引线槽的电池壳的电池单元
本专利技术涉及具有包含收容部和电极引线槽的电池壳的电池单元。
技术介绍
近年来,随着因化石燃料消耗导致的能源成本的增加以及对环境污染的关注变得更加强烈,对环境友好型替代能源的需求已成为未来不可或缺的因素。因此,对于产生诸如核能、太阳能、风能、潮汐能等电力的技术的研究持续进行,并且用于更有效地利用这样产生的能量的电力存储装置也一直备受关注。特别是,随着与移动装置相关的技术的持续发展以及对其需求的持续增加,对作为能源的电池的需求正在迅速增加。因此,正在对能够满足各种需求的电池进行各种研究。就电池形状而言,对足够薄而可应用于诸如移动电话的产品的棱柱形二次电池或袋状二次电池的需求很高。另一方面,就电池材料而言,对显示高能量密度、放电电压和输出稳定性的锂二次电池如锂离子电池和锂离子聚合物电池的需求很高。图1是示意性地示出常规袋状电池单元的结构的分解透视图。参考图1,袋状电池单元100包括电极组件130、从电极组件130延伸的极耳131和132、分别焊接到极耳131和132的电极引线140和141、以及其中安装电极组件130的电池壳120。电极组件130是发电装置,其包括依次堆叠的正极和负极,其中隔膜置于正极与负极之间,并且电极组件130可以被构造成具有堆叠型结构或堆叠/折叠型结构。极耳131和132分别从电极组件130的电极板延伸。电极引线140和141例如通过焊接分别电连接到从电极组件130的电极板延伸的极耳131和132。电极引线140和141从电池壳120向外部分地露出。另外,绝缘膜150部分地附着到电极引线140和141各自的上表面和下表面,以改善电极引线140和141与电池壳120之间的密封,同时确保它们之间的电绝缘。电池壳120包括壳体122和盖121,所述壳体122具有其中安置电极组件130的凹状收容部123,所述盖121与壳体122成为一体。在电极组件130被收容在收容部123中的状态下,壳体122的相对侧124和上端125与盖121彼此接触且然后彼此接合,从而完成电池。电池壳120被构造成具有铝层压体结构,所述铝层压体结构包括树脂外层、金属阻挡层和显示热粘合性能的树脂的密封剂层。因此,盖121与壳体122的相对侧124和上端125彼此接触,然后在对它们施加热和压力时使它们彼此接合以使树脂层被热熔合在一起,由此形成密封的边缘部。由于电池壳的上部和下部的相同树脂层彼此直接接触,因此通过热熔合使壳体122的相对侧124与盖121均匀地密封。另一方面,电极引线140和141位于壳体122的上端125处,同时从电池壳120向外突出。因此,为了增强电池壳120的密封,考虑到电极引线140和141的厚度以及电极引线140和141与电池壳120之间的材料差异,将盖121和壳体122的上端125在绝缘膜150置于其间的状态下热熔合在一起。为了通过在具有各种结构和尺寸的装置中最大限度地使用电池单元安装空间来使二次电池的容量最大化,已经积极地进行了对包括具有不同尺寸的多个单元电池的电池单元的研究。在这方面,构成袋状电池单元的电池壳的收容部通常通过深拉方法来制造。深拉是使用平板制造无接头的中空容器的代表性成形工艺,其中对放置在模具表面上的板材通过冲压机进行压缩并进行塑性加工。深拉方法具有高加工效率的优点,因为最终的中空壳可以通过一系列连续工序由板材进行制造。然而,金属板材的伸长率根据模具的形状而在各部分有所不同,因此当金属板材的伸长率超过伸长率的容许范围时,可能出现边缘裂纹。因此,能够通过深拉方法加工的形状受到限制。特别是,当形成具有与多个单元电池的形状相对应的复杂结构的收容部时,由于袋状电池壳的材料特性,可能会加剧这样的问题。另外,即使在将绝缘膜置于电极引线之间的同时使袋状电池壳经受热熔合时,由于电极引线的厚度,在电极引线所处的位置处可能形成保持未熔合的部分。因此,电池壳的密封可能在电极引线位置处劣化。此外,在由于电极和电解液之间的反应产生的气体而导致发生电池单元膨胀的情况下,气体的压力可能集中在电极引线位置处形成的未熔合的部分,从而导致电池壳的损坏和安全性降低。因此,非常需要从根本上解决这些问题的技术。前述内容仅旨在帮助理解本专利技术的背景,并不意味着本专利技术属于本领域技术人员已知的现有技术的范围内。
技术实现思路
因此,已经考虑到现有技术中出现的上述问题而完成了本专利技术。本申请的专利技术人已经进行了深入研究和各种实验。如后所述,电池壳被分为第一壳和第二壳,所述第一壳和第二壳分别设置有第一收容部和第二收容部,所述第一收容部和第二收容部具有不同的尺寸或形状。因此,本申请的专利技术人已经发现,不需要将单个收容部形成为与具有复杂结构的电极组件的形状相对应的复杂结构,以使得更容易形成电池壳,从而消除或减少在形成电池壳时可能出现的缺陷。另外,电池壳设置有具有向下凹陷的结构的电极引线槽,由此在电池壳的电极引线的位置处,抑制由于电极引线的厚度导致的保持未熔合的部分的出现,由此有效地提高电池单元的安全性,从而实现了本专利技术。为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供电池单元,其包括:电极组件,所述电极组件包括正极、负极和置于所述正极与所述负极之间的隔膜,并且具有从所述电极组件的外周部的至少一侧突出的极耳;和电池壳,所述电池壳包括第一壳和第二壳,所述第一壳和第二壳分别设置有第一收容部和第二收容部,所述第一收容部和第二收容部分别收容所述电极组件并具有不同的尺寸或形状,其中在与所述极耳连接的电极引线从所述第一壳和第二壳的外周部突出的状态下,所述电池壳通过沿所述第一壳和第二壳的外周部的热熔合而被密封,其中电极引线槽设置在所述第一壳和第二壳的所述外周部的所述电极引线突出的部分处,所述电极引线槽以使得所述电极引线安置在其中的方式向下凹陷。由此,不需要将单个收容部形成为与具有复杂结构的电极组件的形状相对应的复杂结构,以使得可以更容易地形成电池壳,从而消除或减少在形成电池壳时可能出现的缺陷。另外,由于在电池壳的电极引线的位置处设置电极引线槽,因此可以抑制由于电极引线的厚度导致的保持未熔合的部分的出现,由此可以有效地提高电池单元的安全性。在一个具体实施例中,电池壳的材料或构造不受特别限制,只要其能够发挥上述作用即可。具体来说,考虑到收容部的形成容易性、通过热熔合密封的容易性、减轻电池单元的重量等,电池壳可以由包括金属层和树脂层的层压片制成。此外,电池壳可以构造成使得第一壳和第二壳在外周部的预定部处一体化为单个单元,所述第一壳和第二壳被构造成使得在预定部处折叠第一壳和第二壳的状态下,外周部的其余部分通过热熔合密封,以使得第一收容部和第二收容部分别收容电极组件。换句话说,尺寸或形状彼此不同的第一收容部和第二收容部在具有预定单元尺寸的平面层压片上形成,由此形成在外周部的预定部处彼此一体化的第一壳和第二壳从而构成电池壳。由此,可以部分地省略各自形成第一壳和第二壳所需的层压片的形成工序,因此可以节省制造电池壳所需的时间。另外,第一壳和第二壳被一体化为单个单元,因此可以进一步提高电池壳的结构稳定性。在这种情况下,在第一壳和第二壳一体化为单个单元的外周部的预定部处,第一收容部与第二收容部之间的距离可以在1.0毫米至2.0毫米本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电池单元,其包括:电极组件,所述电极组件包括正极、负极和置于所述正极与所述负极之间的隔膜,并且具有从所述电极组件的外周部的至少一侧突出的极耳;和电池壳,所述电池壳包括第一壳和第二壳,所述第一壳和第二壳分别设置有第一收容部和第二收容部,所述第一收容部和第二收容部分别收容所述电极组件并具有不同的尺寸或形状,其中在与所述极耳连接的电极引线从所述第一壳和第二壳的外周部突出的状态下,所述电池壳通过沿所述第一壳和第二壳的外周部的热熔合而被密封,其中在所述第一壳和第二壳的所述外周部的所述电极引线突出的部分处设置有电极引线槽,所述电极引线槽以使得所述电极引线安置在其中的方式向下凹陷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 KR 10-2016-01246991.一种电池单元,其包括:电极组件,所述电极组件包括正极、负极和置于所述正极与所述负极之间的隔膜,并且具有从所述电极组件的外周部的至少一侧突出的极耳;和电池壳,所述电池壳包括第一壳和第二壳,所述第一壳和第二壳分别设置有第一收容部和第二收容部,所述第一收容部和第二收容部分别收容所述电极组件并具有不同的尺寸或形状,其中在与所述极耳连接的电极引线从所述第一壳和第二壳的外周部突出的状态下,所述电池壳通过沿所述第一壳和第二壳的外周部的热熔合而被密封,其中在所述第一壳和第二壳的所述外周部的所述电极引线突出的部分处设置有电极引线槽,所述电极引线槽以使得所述电极引线安置在其中的方式向下凹陷。2.根据权利要求1所述的电池单元,其中所述电池壳由包括金属层和树脂层的层压片制成。3.根据权利要求1所述的电池单元,其中所述电池壳被构造成使得所述第一壳和第二壳在所述外周部的预定部处一体化为单个单元,所述第一壳和第二壳被构造成使得所述第一壳和第二壳在预定部处被折叠的状态下,所述外周部的其余部分通过热熔合而被密封,以使得所述第一收容部和第二收容部分别收容所述电极组件。4.根据权利要求3所述的电池单元,其中在所述第一壳和第二壳一体化为单个单元的预定部处,所述第一收容部与第二收容部之间的距离在1.0毫米至2.0毫米的范围内。5.根据权利要求1所述的电池单元,其中所述第一壳和第二壳被构造成独立的构件,并且所有的外周部通过热熔合而被密封。6.根据权利要求1所述的电池单元,其中所述第一收容部或所述第二收容部或者所述第一收容部和所述第二收容部两者包括至少一个内周面,所述内周面具有在纵向横截面中宽度向外逐渐变窄的锥状结构。7.根据权利要求1所述的电池单元,其中所述电极引线...

【专利技术属性】
技术研发人员:权纯宽柳相百赵信孝
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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