电池单体、电池组和装置制造方法及图纸

公开了一种电池单体、电池组和装置。本发明专利技术提供了一种电池单体，其中包括正极、负极以及被插入在正极和负极之间的分离隔膜的电极组件被嵌入在电池壳体中，其中，在与电极端子的位置垂直的横截面表面形状上，电极组件在其外周表面的至少一部分上设置有变形部，该变形部的一部分的横截面表面的宽度非连续地或者连续地缩小，其中电池壳体包括金属板材料和至少两个壳体构件，它们在电极组件被嵌入在其中的同时相互联接，并且其中具有与电极组件的变形部相对应的内表面形状的壳体部形成在壳体构件中的至少一个上。

Battery monomer, battery pack and device

A battery monomer, battery pack and device are disclosed. The invention provides a battery monomer, which includes a positive electrode, a negative electrode and an electrode assembly inserted in a separating diaphragm between the positive electrode and the negative electrode are embedded in the battery housing, in which, on a cross-sectional surface shape perpendicular to the position of the electrode terminal, the electrode assembly is provided with a deformed part on at least a part of its peripheral surface, and a cross-sectional table of a part of the deformed part. The width of the surface decreases discontinuously or continuously, in which the battery case comprises a sheet metal material and at least two shell components, which are interconnected while the electrode assembly is embedded therein, and a shell part having an inner surface shape corresponding to the deformed part of the electrode assembly is formed on at least one of the shell members.

【技术实现步骤摘要】
电池单体、电池组和装置本申请是原案申请号为201480003037.8的专利技术专利申请(国际申请号：PCT/KR2014/000233，申请日：2014年1月9日，专利技术名称：具有提高安全性的新颖结构的电池单体)的分案申请。
本专利技术涉及一种电池单体，该电池单体被构造成具有下述结构，即：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的电极组件被安装在电池壳体中，其中电极组件设置有变形部，该变形部的截面宽度非连续地或者连续地减小，以电极组件的电极端子在竖直截面中的位置为基准，该变形部形成在电极组件的外边缘的至少一部分处，并且电池壳体包括每一个均由金属片制成的两个或者更多个壳体构件，这些壳体构件在其中电极组件被安装在壳体构件中的状态下彼此联接，壳体构件中的至少一个设置有接纳部，该接纳部具有与电极组件的变形部相对应的内部形状。
技术介绍
随着移动装置的日益发展及对这种移动装置的需求的增加，对二次电池的需求也急剧增加。在这样的二次电池之中，存在着呈现高的能量密度和工作电压及优异的充电保持能力和使用寿命特性的锂二次电池，它已广泛用作各种电子产品和移动装置的能量源。基于其外观，锂二次电池通常可以分为圆柱形电池、棱柱形电池或袋状电池。基于电解质的类型，锂二次电池还可以分为锂离子电池、锂离子聚合物电池或锂聚合物电池。最近的移动装置小型化的趋势已经增加了对于具有小厚度的棱柱形电池或袋状电池的需求。特别地，当前更多的兴趣集中于这种袋状电池，这是因为这种袋状电池的形状容易改变，袋状电池的制造成本低，并且袋状电池的重量轻。通常，袋状电池是具有在密封状态下在袋状电池壳体中的电极组件和电解质的电池，电池壳体由包括树脂层和金属层的层压片制成。安装在电池壳体中的电极组件可以被构造成具有果冻卷(卷绕)型结构、堆叠型结构或组合(堆叠/折叠)型结构。图1是典型示出包括堆叠型电极组件的袋状二次电池的结构的视图。参考图1，袋状二次电池10被构造成具有如下结构：电极组件30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，每个分隔物涂覆有固态电解质，电极组件30在密封状态下安装在袋状电池壳体20中，使得与电极组件30的正电极突片31和负电极突片32电连接的两个电极引线40和41暴露于外部。电池壳体20包括：壳体本体21，该壳体本体21具有凹陷的接纳部23，电极组件30位于该凹陷的接纳部23中；和盖22，该盖22被一体地连接到壳体本体21。电池壳体20由层压片制成，该层压片包括：外树脂层20A，该外树脂层20A构成该层压片的最外层；隔离金属层20B，该隔离金属层20B用于防止材料穿透；及内树脂层20C，该内树脂层20C用于密封。堆叠型电极组件30的正电极突片31和负电极突片32分别通过焊接而联接到电极引线40和41。另外，绝缘膜50被附接到电极引线40和41中的每个的顶部和底部，以当使用热焊接装置(未示出)将壳体本体21的上端24与盖22的上端彼此热焊接时，防止在该热焊接装置与电极引线40、41之间发生短路，并确保电极引线40、41与电池壳体20之间的密封。然而，近年来，根据对于细长型设计或各种其它设计的趋势变化，已经需要新型的电池单体。为此，对取决于应用电池单体的装置的形状可应用的电极组件和电池壳体以及包括电极组件和电池壳体的电池单体已经进行了积极的研究。特别地，对于这样的电池单体，主要应用袋状电池，袋状电池的形状取决于电极组件的形状能够容易地改变。然而，袋状电池的表面硬度低。为此，在袋状电池的使用期间可能刮擦袋状电池。另外，袋状电池的抵抗外部冲击的机械强度低，由此电池单体的表面可能由于物理冲击而被损坏。因此，没有确保电池单体的安全性。因此，对于具有高耐久性和安全性的取决于应用电池单体的装置的形状可应用的电池单体存在高度需求。
技术实现思路
技术问题为了解决上述问题及其它尚未解决的技术问题，已经做出了本专利技术。作为解决如上所述的问题的各种广泛和集中的研究和试验的结果，本申请的专利技术人已经发现，当取决于应用电池单体的装置的形状可应用的电池单体包括电池壳体，该电池壳体通过每一个均由金属片制成的两个或者更多个壳体构件构成，壳体构件彼此联接，其中壳体构件中的至少一个设置有接纳部，该接纳部具有与电极组件的形状相对应的形状时，能够有效地使用装置的内部空间。另外，本专利技术的另一目的是为了提供一种电池单体，甚至在具有除了矩形的不同外部形状的各种装置中能够有效地安装该电池单体，并且该电池单体呈现抵抗外部冲击的高耐久性并且从而提高安全性。技术解决方案根据本专利技术的一个方面，能够通过提供一种电池单体来实现以上及其它目的，该电池单体被构造成具有下述结构，即，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的电极组件被安装在电池壳体中，其中电极组件设置有变形部，该变形部的截面宽度非连续地或者连续地减小，以电极组件的电极端子在竖直截面中的位置为基准，变形部形成在电极组件的外边缘的至少一部分处，并且电池壳体包括每一个均由金属片制成的两个或者更多个壳体构件，这些壳体构件在其中电极组件被安装在壳体构件中的状态下彼此联接，壳体构件中的至少一个设置有接纳部，该接纳部具有与电极组件的变形部相对应的内部形状。因此，基于如上所述的特定结构根据本专利技术的电池单体可以被制造为具有各种容量和尺寸。另外，电池单体可以被安装在其中安装电池单体的装置的各种空间中。因此，能够最大化地利用装置的内部空间。此外，因为电池单体包括每一个均由金属片制成的两个或者更多个壳体构件，所以能够提供电池单体的抵抗外部冲击的高耐久性并且从而提高电池单体的安全性。电极组件的结构没有被特别地限制，只要电极组件具有取决于应用电池单体的装置的形状的各种外部形状。例如，电极组件可以被构造成具有卷绕型结构、堆叠型结构、堆叠和折叠型结构、或者层压和堆叠型结构。在被构造成具有层压和堆叠型结构的电极组件中，堆叠一个或者多个基电池(radicalcell)，所述一个或多个基电池中的每一个被构造成具有其中顺序堆叠负电极、分隔物、正电极以及分隔物的结构或者其中顺序堆叠正电极、分隔物、负电极以及分隔物的结构。在其中堆叠多个基电池以构成电极组件的情况下，可以将最终的基电池布置在电池组件的上端处，该最终的基电池被构造成具有其中顺序堆叠分隔物、负电极以及分隔物的结构。因此，在被构造成具有层压和堆叠型结构的电极组件中，不同于被构造成具有堆叠和折叠型结构的电极组件，在没有使用折叠工艺的情况下能够使用简单的堆叠工艺制造二次电池，从而简化制造工艺并且减少制造成本。在本专利技术所属的本领域中被构造成具有卷绕型结构、堆叠型结构以及堆叠和折叠型结构的电极组件是公知的，并且因此其详细描述将会被省略。另外，电极组件可以被构造成具有其中正电极端子和负电极端子被形成在电极组件的一端处的结构或者其中正电极端子被形成在电极组件的一端处并且负电极端子被形成在电极组件的相反端处的结构。在具体示例中，以电极组件的电极端子的位置为基准，电极组件可以具有圆形、椭圆形或者多边形的平面形状。更加特别地，以电极组件的电极端子的位置为基准，电极组件可以大致具有矩形的平面形状。电极组件可以设置有变形部，该变形部的截面宽度非连续地或者连续地减小，以电极组件的电极端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池单体，所述电池单体被构造成具有如下结构，即：电极组件被安装在电池壳体中，所述电极组件包括正极、负极以及被相应地布置在所述正极和所述负极之间的分隔物，其中，所述电极组件设置有变形部，所述变形部的截面宽度非连续地减小，以所述电极组件的电极端子在竖直截面中的位置为基准，所述变形部形成在所述电极组件的外边缘的至少一部分处，所述电池壳体包括每一个均由金属片制成的两个或者更多个壳体构件，在所述电极组件被安装在所述壳体构件中的状态下所述壳体构件彼此联接，所述壳体构件中的至少一个设置有接纳部，所述接纳部具有与所述电极组件的所述变形部相对应的内部形状，所述电池壳体包括：第一壳体构件，所述第一壳体构件具有接纳部，所述电极组件被接纳在所述接纳部中，所述第一壳体构件在其一端处是敞开的，通过拉拔或者锻造而形成与所述电极组件的所述变形部相对应的所述电池壳体的所述接纳部，所述第一壳体构件的敞开端与所述电极组件的所述变形部的截面相对应；和第二壳体构件，所述第二壳体构件被联接到所述第一壳体构件的所述敞开端以用于密封所述接纳部，并且所述第二壳体构件由板状构件制成，所述板状构件具有与所述第一壳体构件的所述敞开端相对应的形状，并且所述第二壳体构件的所述板状构件的形状是台阶形状的并且所述第二壳体构件的所述板状构件设置有与所述电极组件的所述电极端子对应的突出的端子，并且所述第一壳体构件和所述第二壳体构件通过焊接而彼此联接。...

【技术特征摘要】
2013.02.13 KR 10-2013-00154441.一种电池单体，所述电池单体被构造成具有如下结构，即：电极组件被安装在电池壳体中，所述电极组件包括正极、负极以及被相应地布置在所述正极和所述负极之间的分隔物，其中，所述电极组件设置有变形部，所述变形部的截面宽度非连续地减小，以所述电极组件的电极端子在竖直截面中的位置为基准，所述变形部形成在所述电极组件的外边缘的至少一部分处，所述电池壳体包括每一个均由金属片制成的两个或者更多个壳体构件，在所述电极组件被安装在所述壳体构件中的状态下所述壳体构件彼此联接，所述壳体构件中的至少一个设置有接纳部，所述接纳部具有与所述电极组件的所述变形部相对应的内部形状，所述电池壳体包括：第一壳体构件，所述第一壳体构件具有接纳部，所述电极组件被接纳在所述接纳部中，所述第一壳体构件在其一端处是敞开的，通过拉拔或者锻造而形成与所述电极组件的所述变形部相对应的所述电池壳体的所述接纳部，所述第一壳体构件的敞开端与所述电极组件的所述变形部的截面相对应；和第二壳体构件，所述第二壳体构件被联接到所述第一壳体构件的所述敞开端以用于密封所述接纳部，并且所述第二壳体构件由板状构件制成，所述板状构件具有与所述第一壳体构件的所述敞开端相对应的形状，并且所述第二壳体构件的所述板状构件的形状是台阶形状的并且所述第二壳体构件的所述板状构件设置有与所述电极组件的所述电极端子对应的突出的端子，并且所述第一壳体构件和所述第二壳体构件通过焊接而彼此联接。2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述电极组件被构造成具有卷绕型结构、堆叠型结构、堆叠和折叠型结构或者层压和堆叠型结构。3.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述电极组件被构造成具有正极端子和负极端子形成在所述电极组件的一端处的结构，或者具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：权盛振，金东明，金基雄，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR