电池单元和用于制造电池单元的电池壳体的装置制造方法及图纸

电池单元和用于制造电池单元的电池壳体的装置。一种电池单元包括：电极组件，其包括阴极、阳极以及插置在阴极和阳极之间的分隔膜；以及层压片材的电池壳体，其包括接纳单元，电极组件被嵌入在该接纳单元中，其中，该接纳单元具有层压片材凹陷至与电极组件的高度对应的深度的结构，并且在该接纳单元的面向电极组件的侧表面的多个侧部中的至少一个侧部上按照与所述接纳单元连通的结构形成能够附加地具有嵌入其中的电解液的至少一个电解液储存单元。

Battery cell and device for manufacturing battery cell shell

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池单元和用于制造电池单元的电池壳体的装置
本技术涉及一种具有通过电解液储存构件改进的寿命特性的二次电池。
技术介绍
随着移动装置越来越先进并且对这些移动装置的需求增加，对作为这些移动装置的能源的二次电池的需求也急剧增加。在这些二次电池当中，锂二次电池具有高能量密度、高电压、长循环寿命和低自放电速率，现已商业化并得以广泛使用。通常，通过在负极和正极之间插置基于聚烯烃的多孔分隔物并利用包含锂盐(例如，LiPF6)的非水电解液浸渍负极和正极来制造锂二次电池，其中，金属氧化物(例如，LiCoO2)用作正极活性材料，并且碳材料用作负极活性材料。在对锂二次电池充电时，锂离子从正极活性材料释放，然后被引入到负极的碳层中。在对锂二次电池放电时，锂离子从负极的碳层释放，然后被引入到正极活性材料中。非水电解液用作使锂离子在正极和负极之间移动的介质。在二次电池的操作期间，通过负极处的副反应并且通过正极处的氧化持续地消耗电解液。然而，如果过量的电解液被消耗，则二次电池无法表现出期望的电化学性能，并且二次电池的寿命急剧缩短。此外，在制造电池单元时过量的电解液被引入到电极组件中以便解决上述问题的情况下，构成电极组件的电极板彼此分离，由此电极组件的电阻增加。结果，电池单元的寿命特性劣化。因此，迫切需要能够解决上述问题的技术。
技术实现思路
技术问题已做出本技术以解决上述问题以及其它尚未解决的技术问题。具体地，本技术的目的在于提供一种电池单元，该电池单元被配置为具有这样的结构：在电池壳体中形成与安装有电极组件的接纳单元连通的电解液储存单元，以便进一步储存供应给电极组件的电解液，由此电池单元的寿命增加。技术方案根据本技术的一方面，上述和其它目的可通过提供一种电池单元来实现，该电池单元包括：电极组件，其包括正极、负极以及插置在正极和负极之间的分隔物；以及电池壳体，其设置有接纳单元，电极组件被安装在该接纳单元中，该电池壳体由层压片材制成，其中，接纳单元被配置为具有层压片材凹陷至与电极组件的高度对应的深度的结构，并且接纳单元的面向电极组件的侧表面的侧部中的至少一个设置有至少一个电解液储存单元以用于进一步储存电解液，该电解液储存单元被配置为与接纳单元连通。即，在根据本技术的电池单元中，与安装有电极组件的接纳单元连通并具有中空结构的电解液储存单元形成在接纳单元的侧部中，使得电解液储存在电解液储存单元中，其中，储存在电解液储存单元中的电解液被供应给电极组件。因此，可防止由于电池单元的重复充电和放电而引起的电解液的耗尽，由此可改进电池单元的寿命特性。如将参照附图更详细描述的，本技术中定义的电解液储存单元并非意指电池壳体中的非活动区域，例如，与二次电池的容量无关，但必须不可避免地确保的空间(例如，形成有电极引线的部分)。在具体示例中，通过热熔合形成的密封部分可设置在电池壳体的外边缘处，并且电解液储存单元可被配置为具有侧部的一部分朝着密封部分延伸的结构。具体地，接纳单元可被配置为在平面图中看时具有矩形结构，接纳单元的侧部可包括第一侧部、第二侧部和第三侧部，各个侧部对应于密封部分，第二侧部和第三侧部与第一侧部的相对两端在垂直方向上相邻，并且至少一个电解液储存单元可形成在各个侧部中以从其向外突出。另外，电解液储存单元可被配置为具有六面体形状，并且电解液储存单元可包括：第一表面，其在从各个侧部突出的部分处与该侧部的边界接触；第二表面，其与第一表面相对；以及第三表面，其设置在电池壳体的外表面上以在平行于接纳单元的状态下与第一表面和第二表面在垂直方向上相邻。考虑到通过深拉(deepdrawing)来拉伸层压片材，使得具有六面体结构的电解液储存单元与接纳单元连通的事实，电解液储存单元的高度可等于接纳单元的深度的40％至100％。在电解液储存单元的高度小于接纳单元的深度的40％的情况下，难以储存足够量的电解液。因此，优选将电解液储存单元的高度设定为上述范围内的值，以便维持电解液储存单元的形状。具体地，第三表面可形成为具有第三表面从第一表面到第二表面渐缩(taper)的结构，并且与第二表面和第三表面相切的线的长度可等于与第一表面和第三表面相切的线的长度的60％至90％。这里，渐缩结构可被理解为第三表面的相对边界之间的距离从第一表面到第二表面逐渐减小的结构。与第一表面和第三表面相切的线的长度可等于接纳单元的宽度的5％至15％。第三表面的长度可在1mm至10mm的范围内，使得面向密封部分的第二表面不与密封部分交叠。在具体示例中，电连接到电极组件的电极引线可从电池壳体的与第一侧部对应的边缘向外突出，并且位于第一侧部处的电解液储存单元可形成在与电极引线相同的轴线上。考虑到电池壳体的接纳单元具有矩形结构的事实，接纳单元包括四条边。通常，在袋形电池壳体中，层压片材的一部分弯曲，并且层压片材的三条边被热熔合以形成密封部分。可以看出，形成为面向弯曲部分的侧部是第一侧部并且与第一侧部的相对两端在垂直方向上相邻的侧部是第二侧部和第三侧部。在这种情况下，两条电极引线仅形成在电池壳体的一侧。然而，在电极引线在相反方向上从电池壳体的相对侧突出的情况下，电极引线可形成在与第二侧部或第三侧部对应的位置处。电极引线具有V成形部分，在该V成形部分处多个电极接头中的每一个按照V形弯曲以通过焊接一体地联接到电极引线。当外力施加到V成形部分时，电极接头与电极引线之间的联接被释放，由此电池单元的安全性可降低。因此，电解液储存单元形成在电池壳体的与V成形部分对应的外表面上，并且电解液被注入到电解液储存单元中，由此由于外力而施加到V成形部分的冲击可减小，由此可确保电池单元的安全性。由于柔性的层压片材的特性，难以不仅在与侧部的边缘对应的第一侧部和第二侧部的接触点以及第一侧部和第三侧部的接触点处，而且在与所述边缘相邻的部分处形成电解液储存单元。考虑到上述情况，形成在各个侧部中的电解液储存单元可被设置为与第一侧部和第二侧部的接触点所相邻的部分或者第一侧部和第三侧部的接触点所相邻的部分间隔开预定距离。形成在各个侧部中的两个或更多个电解液储存单元可被设置为彼此间隔开。可在通过深拉层压片材形成接纳单元时同时形成电解液储存单元。另选地，可在通过深拉层压片材形成接纳单元之后通过附加工艺在接纳单元中形成电解液储存单元。根据本技术的另一方面，提供了一种用于制造电池单元的电池壳体的装置。用于制造电池壳体的装置可包括：冲头，其用于压制用于电池壳体的层压片材以通过深拉工艺形成接纳单元和电解液储存单元；固定模，其用于在深拉工艺期间将层压片材固定就位；以及块模，其中设置有凹陷，该凹陷的形状与冲头的形状对应。附图说明图1是根据本技术的实施方式的电池单元的示意图；图2是示出形成有图1的电解液储存单元的电池单元的一部分的局部放大图；以及图3是根据本技术的另一实施方式的电池单元的示意图。具体实施方式现在，将参照附图详细描述本技术的示例性实施方式。然而，应该注意的是，本技术的范围不由所示实施方式限制。图1是根据本技术的实施方式的电池单元的示意图。参照图1，由标号100表示的电池单元包括：电池壳体110，其设置有与接纳单元120连通的电解液储存单元130和140；电极引线101，其在电连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池单元，其特征在于，该电池单元包括：电极组件，该电极组件包括正极、负极以及插置在所述正极和所述负极之间的分隔物；以及电池壳体，该电池壳体设置有接纳单元，所述电极组件被安装在该接纳单元中，所述电池壳体由层压片材制成，其中，所述接纳单元被配置为具有所述层压片材凹陷至与所述电极组件的高度对应的深度的结构，并且所述接纳单元的面向所述电极组件的侧表面的侧部中的至少一个设置有至少一个电解液储存单元以用于进一步储存电解液，所述电解液储存单元被配置为与所述接纳单元连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.27 KR 10-2016-01797721.一种电池单元，其特征在于，该电池单元包括：电极组件，该电极组件包括正极、负极以及插置在所述正极和所述负极之间的分隔物；以及电池壳体，该电池壳体设置有接纳单元，所述电极组件被安装在该接纳单元中，所述电池壳体由层压片材制成，其中，所述接纳单元被配置为具有所述层压片材凹陷至与所述电极组件的高度对应的深度的结构，并且所述接纳单元的面向所述电极组件的侧表面的侧部中的至少一个设置有至少一个电解液储存单元以用于进一步储存电解液，所述电解液储存单元被配置为与所述接纳单元连通。2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，通过热熔合形成的密封部分设置在所述电池壳体的外边缘处，并且其中，所述电解液储存单元被配置为具有所述侧部的一部分朝着所述密封部分延伸的结构。3.根据权利要求2所述的电池单元，其特征在于，所述接纳单元被配置为在平面图中看时具有矩形结构，所述接纳单元的所述侧部包括第一侧部、第二侧部和第三侧部，各个侧部对应于所述密封部分，所述第二侧部和所述第三侧部与所述第一侧部的相对两端在垂直方向上相邻，并且至少一个电解液储存单元形成在各个所述侧部中以从所述侧部向外突出。4.根据权利要求3所述的电池单元，其特征在于，所述电解液储存单元被配置为具有六面体形状，并且所述电解液储存单元包括在从各个所述侧部突出的部分处与所述侧部的边界接触的第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及设置在所述电池壳体的外表面上以在平行于所述接纳单元的状态下与所述第一表面和所述第二表面在垂直方向上相邻的第三表面。5.根据权利要求4所述的电池单元，其特征在于，所述电解液储存单元的高度等于所述接纳单元的深度的40％至100％。6.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑二宪，朴灿基，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：新型
国别省市：韩国,KR