System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电极结构和包括电极结构的棱柱形电池制造技术_技高网

电极结构和包括电极结构的棱柱形电池制造技术

技术编号:40076983 阅读:13 留言:0更新日期:2024-01-17 01:34
本发明专利技术涉及:包括一对层叠型电极组件的电极结构;以及包括棱柱形结构的棱柱形电池。棱柱形电池能够应用于具有各种形状因素的棱柱形二次电池并且具有良好的尺寸稳定性。

【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棱柱形电池,并且特别地,涉及一种包括一对层叠型电极组件的棱柱形电池。本申请要求基于2022年2月14日提交的韩国专利申请no.10-2022-0018632的优先权,并且在韩国专利申请的文献中公开的所有内容被包括作为本说明书的一部分。


技术介绍

1、不同于一次电池,二次电池是可再充电的,并且由于紧凑尺寸和高容量的可能性,正在进行对二次电池的大量研究。由于技术发展和对移动装置的需求的增加并且还由于电动车辆和储能系统的出现符合时代对环境保护的需求,所以二次电池作为能量源的需求更快速地增加。

2、二次电池根据棱柱形电池外壳的形状被分类为硬币型电池、圆柱型电池、棱柱形电池和袋型电池。在这样的二次电池中,安装在棱柱形电池外壳中的电极组件是具有电极和隔膜层叠的结构的可充电和可放电的发电装置。

3、电极组件可以被大致分类成卷芯型电极组件、层叠型电极组件和层叠/折叠型电极组件,在所述卷芯型电极组件中,隔膜被插置在正极与负极之间,正极和负极中的每一个以涂覆有活性材料的片材的形式提供,并且然后正极、隔膜和负极被卷绕,在所述层叠型电极组件中,顺序地层叠具有插置在其间的隔膜的多个正极和负极,在层叠/折叠型电极组件中,层叠型单元电芯在具有较长长度的分隔膜的情况下被卷绕。

4、卷芯型电极组件通常用于棱柱形二次电池中。然而,随着棱柱形二次电池的尺寸和容量最近增加,在应用卷芯型电极组件时已经出现了各种问题。即,为了制造卷芯型电极组件,需要专用于卷绕的装置,并且为了增加电极组件的尺寸,应当相应地提供新的卷绕装置。由于新的卷绕装置是增加制造成本的因素,现有的棱柱形二次电池使用增加卷芯型电极组件的数量并将卷芯型电极组件封装在棱柱形电池外壳中的方法。然而,存在可组装性降低并且应当添加单独的电线的缺点。因此,存在卷芯型电极组件不适合于对各种形状因素作出响应的问题。

5、此外,当卷芯型电极组件的尺寸增大时,卷绕质量下降,并且在二次电池的使用期间,卷芯(jelly-roll)膨胀或凹陷,这对二次电池的安全性产生不利影响。

6、此外,在棱柱形电池外壳中形成了用于卷芯型电极组件的电连接的空间和由于电解质的所需喷射量而导致的少量自由空间,因此,发生了棱柱形电池外壳中的电极组件由于外部冲击而晃动或滑动的现象(滑移现象)。当电极组件出现滑移现象时,可能存在由于电接触而发生短路或者由于电极接头上的应力集中而撕裂电极接头的各种问题。

7、[相关技术文档]

8、(专利文献1)韩国专利公开no.10-2019-0102816(2019年9月4日公布)


技术实现思路

1、技术问题

2、本专利技术旨在解决随着棱柱形二次电池的尺寸和容量增加而在常规的卷芯型电极组件中出现的各种问题。

3、本专利技术还涉及通过抑制在棱柱形二次电池内部容纳的电极组件由于外部干扰而滑移来改善棱柱形二次电池的安全性。

4、然而,本专利技术要解决的技术目的不限于上述目的,并且本领域技术人员可以根据本专利技术的以下描述清楚地理解本文未描述的其他目的。

5、技术方案

6、根据本专利技术的第一方面,本专利技术提供的电极结构包括:第一电极组件;第二电极组件;以及集流器板,所述集流器板包括正极端子和负极端子,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件中的每一个电极组件包括多个单元电芯,所述多个单元电芯中的每一个单元电芯包括正极和负极以及位于所述正极与所述负极之间的隔膜,其中,所述正极包括正极接头和虚设正极接头,并且所述负极包括负极接头和虚设负极接头,其中,所述正极接头和负极接头被设置在所述多个单元电芯的第一侧上,所述第一电极组件和所述第二电极组件的正极电连接到所述正极端子,并且所述第一电极组件和所述第二电极组件的负极电连接到所述负极端子,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头被设置在所述多个单元电芯的除所述第一侧之外的侧上。

7、所述第一电极组件的单元电芯的数量可以与所述第二电极组件的单元电芯的数量相同。

8、所述第一电极组件和所述第二电极组件可以以所述正极端子和所述负极端子作为中心朝向所述集流器板折叠。

9、所述第一电极组件和所述第二电极组件还可以包括半电芯,所述半电芯在隔膜上方具有正极或负极。

10、根据本专利技术的第二方面,本专利技术提供的电极结构包括:根据上述的电极结构;棱柱形电池外壳,所述棱柱形电池外壳具有接纳所述电极结构的开口;以及电解质,其中,所述集流器板密封所述棱柱形电池外壳中的所述开口。

11、所述虚设负极接头可以相对于所述集流器板的正极端子和负极端子电绝缘。

12、所述虚设正极接头和所述虚设负极接头可以被固定到所述棱柱形电池外壳以支撑所述第一电极组件和所述第二电极组件。

13、所述虚设正极接头和所述虚设负极接头二者都可以被设置在所述多个单元电芯的所述第一侧的相对侧上。

14、所述虚设正极接头和所述虚设负极接头可以被固定到所述棱柱形电池外壳的内表面。

15、一对所述正极接头和所述虚设正极接头以及一对所述负极接头和所述虚设负极接头各自可以被对准以定位在沿所述棱柱形电池外壳的高度方向的直线上。

16、一对所述正极接头和所述虚设正极接头以及一对所述负极接头和所述虚设负极接头各自可以被设置成相对于沿所述棱柱形电池外壳的高度方向的直线未对准。

17、例如,一对所述正极接头和所述虚设负极接头以及一对所述负极接头和所述虚设正极接头各自可以被对准以定位在沿所述棱柱形电池外壳的高度方向的直线上。

18、所述虚设正极接头和所述虚设负极接头中的任一虚设接头可以与所述棱柱形电池外壳电绝缘。

19、与棱柱形电池外壳电绝缘的任一虚设接头可以具有与所述棱柱形电池外壳的极性相反的极性。

20、与所述棱柱形电池外壳电绝缘的任一虚设接头可以被固定到安装在所述棱柱形电池外壳的内表面上的绝缘体。

21、所述绝缘体可以包括接头插入槽,并且与所述棱柱形电池外壳电绝缘的任一虚设接头可以被插入并固定到所述接头插入槽。

22、不与所述棱柱形电池外壳电绝缘的虚设接头可以被焊接到所述棱柱形电池外壳的内表面。

23、所述棱柱形电池外壳的极性可以为中性,并且所述虚设正极接头和所述虚设负极接头各自可以与所述棱柱形电池外壳电绝缘。

24、所述虚设正极接头和所述虚设负极接头可以被固定到安装在所述棱柱形电池外壳的内表面上的绝缘体。

25、所述绝缘体可以包括接头插入槽,并且所述虚设正极接头和所述虚设负极接头各自可以被插入并固定到所述接头插入槽。

26、根据本专利技术的第三方面,本专利技术提供的装置是包括上述二次电池的装置,其中,所述装置是电动车辆。

27、有益效果

28、通过使用层叠型电极组件,具有本专利技术的上述配置的棱柱形二次电池可以灵活地对棱柱形二次电池的各种形状因数作出响应,该棱柱形二本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电极结构,所述电极结构包括:

2.根据权利要求1所述的电极结构,其中,所述第一电极组件的单元电芯的数量与所述第二电极组件的单元电芯的数量相同。

3.根据权利要求1所述的电极结构,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件以所述正极端子和所述负极端子作为中心朝向所述集流器板折叠。

4.根据权利要求1所述的电极结构,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件还包括半电芯,所述半电芯在隔膜上方具有正极或负极。

5.一种棱柱形电池,所述棱柱形电池包括:

6.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头相对于所述集流器板的所述正极端子和所述负极端子电绝缘。

7.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头被固定到所述棱柱形电池外壳以支撑所述第一电极组件和所述第二电极组件。

8.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头二者都被设置在所述多个单元电芯的所述第一侧的相对侧上。

9.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头被固定到所述棱柱形电池外壳的内表面。

10.根据权利要求8所述的棱柱形电池,其中,一对正极接头和虚设正极接头以及一对负极接头和虚设负极接头各自被对准以定位在沿所述棱柱形电池外壳的高度方向的直线上。

11.根据权利要求8所述的棱柱形电池,其中,一对正极接头和虚设正极接头以及一对负极接头和虚设负极接头各自被设置成相对于沿所述棱柱形电池外壳的高度方向的直线未对准。

12.根据权利要求11所述的棱柱形电池,其中,一对所述正极接头和所述虚设负极接头以及一对所述负极接头和所述虚设正极接头各自被对准以定位在沿所述棱柱形电池外壳的高度方向的直线上。

13.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头中的任一虚设接头与所述棱柱形电池外壳电绝缘。

14.根据权利要求13所述的棱柱形电池,其中,与所述棱柱形电池外壳电绝缘的任一虚设接头具有与所述棱柱形电池外壳的极性相反的极性。

15.根据权利要求13所述的棱柱形电池,其中,与所述棱柱形电池外壳电绝缘的任一虚设接头被固定到安装在所述棱柱形电池外壳的内表面上的绝缘体。

16.根据权利要求15所述的棱柱形电池,其中,

17.根据权利要求13所述的棱柱形电池,其中,不与所述棱柱形电池外壳电绝缘的虚设接头被焊接到所述棱柱形电池外壳的内表面。

18.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,

19.根据权利要求18所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头被固定到安装在所述棱柱形电池外壳的内表面上的绝缘体。

20.根据权利要求19所述的棱柱形电池,其中,

21.一种包括根据权利要求5所述的棱柱形电池的装置,其中,所述装置是电动车辆。

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种电极结构,所述电极结构包括:

2.根据权利要求1所述的电极结构,其中,所述第一电极组件的单元电芯的数量与所述第二电极组件的单元电芯的数量相同。

3.根据权利要求1所述的电极结构,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件以所述正极端子和所述负极端子作为中心朝向所述集流器板折叠。

4.根据权利要求1所述的电极结构,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件还包括半电芯,所述半电芯在隔膜上方具有正极或负极。

5.一种棱柱形电池,所述棱柱形电池包括:

6.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头相对于所述集流器板的所述正极端子和所述负极端子电绝缘。

7.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头被固定到所述棱柱形电池外壳以支撑所述第一电极组件和所述第二电极组件。

8.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头二者都被设置在所述多个单元电芯的所述第一侧的相对侧上。

9.根据权利要求5所述的棱柱形电池,其中,所述虚设正极接头和所述虚设负极接头被固定到所述棱柱形电池外壳的内表面。

10.根据权利要求8所述的棱柱形电池,其中,一对正极接头和虚设正极接头以及一对负极接头和虚设负极接头各自被对准以定位在沿所述棱柱形电池外壳的高度方向的直线上。

11.根据权利要求8所述的棱柱形电池,...

【专利技术属性】
技术研发人员:卜千熙李镇树成周桓郑京焕
申请(专利权)人:株式会社LG新能源
类型:发明
国别省市:

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