具有表面处小凹槽的电池单元和包括该电池单元的电池包制造技术

这里公开了一种具有表面处小凹槽的电池单元和包括该电池单元的电池包，电池单元包括安装于单元壳体的容纳部分中的阴极／隔板／阳极结构的电极组件，其中：所述单元壳体为袋形壳体，由叠层片制成，所述叠层片包括树脂层和金属层，且在所述电极组件安装在所述容纳部分中后，由叠层片制成的所述单元壳体通过热焊来密封，该单元壳体在该单元壳体的与电极组件的上端交界面对应的预定区域中设置有一小凹槽，同时该电极组件安装于容纳部分中，该小凹槽用于压靠在电极组件的上端，以便防止电极组件的向上运动，该小凹槽连续形成，与电极组件的上端平行，并且电池包壳体的内表面构造成与电池单元的小凹槽相对应的突起结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池单元，包括安装于电池壳体(单元壳体)的容纳部分中的阴极/隔板/阳极结构的电极组件，且更具体涉及这样一种电池单元，其被构造成这样的结 构，其中单元壳体在与电极组件的上端交界面对应的单元壳体的预定区域中设置有一小凹槽，同时电极组件安装于容纳部分，小凹槽用于压靠在电极组件的上端，以便防止电极组件 的向上运动，且该小凹槽连续形成，与电极组件的上端平行。本专利技术还涉及包括该电池单元 的电池包。
技术介绍
随着移动设备日益发展，而且对移动设备的需求增加，作为移动设备的能源，对电 池的需求也急剧增加。而且，已经进行了很多关于电池的研究，以便满足各种需要。 在电池形状上，对菱形二次电池的需求或者袋形二次电池的需求非常得高，它们 薄得足以应用在产品上，如移动手机上。在电池的材料上，对锂二次电池(诸如锂离子电池 和锂离子聚合电池)的需求非常高，它具有较高的能量密度，较高的放电电压和较高的输 出稳定性。 而且，二次电池可以根据电极组件的结构而分类，电极组件具有阴极/隔板/阳极 结构。例如，电极组件可以构造为以下形式果冻巻(巻绕)形式的结构，其中将呈长片的 阴极和阳极巻绕起来，同时将隔板分别设置在阴极和阳极之间；叠置形式的结构，其中将具 有预定尺寸的多个阴极和阳极彼此连续地叠置起来，同时将隔板分别设置在阴极和阳极之 间；或者叠置/折叠形式，其中将具有预定尺寸的多个阴极和阳极彼此连续地叠置起来，同 时将隔板分别设置在阴极和阳极之间，从而构成双单元或者全单元，然后将双单元或全单 元巻起来。近来，很多关注转到了袋形电池上，这种电池被构造成以下结构其中将叠置或者叠置/折叠形式的电极组件安装在由铝叠层片制成的袋形电池壳体中，这是因为较低的制造成本，较轻的重量，以及形状上容易修改。结果，袋形电池的使用逐渐增加。图1为分解透视图，典型地显示了现有代表性的袋形二次电池10的一般结构。 参照图l，袋形二次电池10包括电极组件30，多个电极接头40和50，它们从电极组件30伸出，电极引线60和70，它们被分别焊接在电极接头40和50上，和电池壳体20，用于容纳电池组件30。 电极组件30为能量产生元件，其包括阴极和阳极，它们彼此连续地叠置起来，同 时有隔板分别设置在阴极和阳极之间。电极组件30被构造成叠置结构或叠置/折叠结构。 电极接头40和50从电极组件30的对应的电极板伸出。电极引线60和70电连接于电极 接头40和50，它们分别从电极组件30的对应电极板伸出，例如，通过焊接而电连接。电极3引线60和70部分地暴露到电池壳体20的外部。在电极引线60和70的上下表面上，部分 地附着有绝缘薄膜80，其用于提高电池壳体20和电极引线60和70之间的密封性能，同时 用于保证电池壳体20和电极引线60和70之间的电绝缘。 电池壳体20由铝叠层片制成。电池壳体20具有其中限定出的空间，用于容纳电 极组件30。电池壳体20—般形成袋形。在电极组件30是叠置形式电极组件的情况下，如 图1所示，电池壳体20的内上端与电极组件30间隔开，使得多个阴极接头40和多个阳极 接头50能够分别连接到电极引线60和70。 图2为放大的截面视图，显示了图1所示的二次电池的电池壳体的内上端，其中阴 极接头彼此连接成集中状态，并且连接到阴极引线，而图3为正视看透(see-through)图， 显示了组装状态下的图1的二次电池。 参照这些附图，多个阴极接头40(从电极组件30的阴极收集器41处伸出)连接 到阴极引线60的一端，例如，通过焊接，将阴极接头40彼此一体结合起来，从而呈现出由此 构成的焊接束的形式。阴极引线60由电池壳体20密封，同时阴极引线60的另一端61暴 露于电池壳体20的外部。由于多个阴极接头40彼此一体结合起来，从而构成焊接束，因此 电池壳体20的内上端与电极组件30的上端表面间隔开一定预定距离，且组合成焊接束形 式的阴极接头40近似地弯曲成V形。因此，电极接头和对应电极引线之间的联接区域可以 被称为V形区域。 然而，这种V形区域在电池安全方面具有问题。当电池掉落，同时电池的上端(即 电池的阴极引线)朝下，或者有外部物理作用力施加在电池的上端时，电极组件30将会朝 着电池的内上端移动，或者电池壳体20的上端将会破碎。结果，电极组件30的阳极与阴极 接头42或者阴极引线60接触，且因此可能会在电池内产生短路。从而，极大降低了电池的安全性。 因此，根据本专利技术，作为主要解决上述问题的方案，已经提出了这样构造的二次电 池，其中对应于电池中电极组件的上端交界面的电池壳体的预定区域被修改为特定的形 状。 在这方面，已知一些技术，用于在电池壳体的一个表面中形成凹槽。作为例子，日 本专利注册号No. 3730981公开了一种二次电池，其构造成这样的结构，其中有多个凸形部 分形成在电池壳体的至少一个表面上，它们围绕着电极组件，用以提高散热性，且这些凸形 部件被填充了填充物。这种技术的优点在于，电池壳体的薄膜表面区域借助于这多个凸形 部分而得到增加，结果，增加了散热性，且凸形部分的形状由其中的填充物来稳定保持。然 而，不可能防止以下情况当有外力施加到电极组件的电极接头时，由于电极组件的向上运 动而造成的电池内部短路。 作为另一个例子，日本专利申请公开No. 2001-057179公开了一种二次电池，其构 造成这样的结构，其中有凹槽或凸形部分形成在电池壳体的至少一个表面上，它们呈X形 线性图案的形状，从而抑制了电池壳体的膨胀，且因此防止了电池壳体的变形。如此申请说 明书中清楚描述的，这种交叉线结构上起到了交叉梁的作用，增加了电池壳体的总体强度， 从而防止了电池壳体由于电池壳体的膨胀而造成的变形。但是，这种技术的问题在于，只是 在线性图案形成X形时，才能实现所期望的效果。而且，这种技术的另一个问题在于，只是 在电池壳体是金属容器时，才能实现期望的效果，且因此当电池壳体是片式的电池壳体时，不能获得满意的结果。另外，需要线性图案形成得很深，以便于结构上实现交叉梁的作用。但是，这个方法可能会极大损害这些线的交叉区域处的电池壳体的机械强度。 因此，对能够防止二次电池由于电极组件的运动而造成的短路、且在制造工艺上没有困难的技术有着很高的需要。
技术实现思路
因此，已经做出了本专利技术来解决上述问题，并且解决了待解决的其他技术问题。 作为多种广泛和透彻的研究和实验的结果，以解决上述问题，本专利技术的专利技术人发 现，当有小凹槽形成在对应于电极组件的上端和电子接头之间的交界面的单元壳体的预定 区域，使得小凹槽连续形成，平行于电极组件的上端时，可以防止电极组件的向上运动，且 可以防止由于外部冲击(如掉落)而造成的内部短路发生，而且在制造工艺上没有困难，从 而提高了电池单元的安全性。基于这些发现，完成了本专利技术。 根据本专利技术的一个方面，通过提供一种电池单元，实现了上述和其他的目的，该电 池单元包括安装在电池壳体(单元壳体)的容纳部分中的阴极/隔板/阳极结构的电极组 件，其中所述单元壳体为袋形壳体，由叠层片制成，所述叠层片包括树脂层和金属层，且在 所述电极组件安装在所述容纳部分中后，由叠层片制成的所述单元壳体通过热焊来密封， 单元壳体在该单元壳体的与电极组件的上端交界面对应的预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池包，其包括电池单元，该电池单元包括安装于单元壳体的容纳部分中的阴极／隔板／阳极结构的电极组件，其中：所述单元壳体为袋形壳体，由叠层片制成，所述叠层片包括树脂层和金属层，且在所述电极组件安装在所述容纳部分中后，由叠层片制成的所述单元壳体通过热焊来密封，该单元壳体在该单元壳体的与电极组件的上端交界面对应的预定区域中设置有一小凹槽，同时该电极组件安装于容纳部分中，该小凹槽用于压靠在电极组件的上端，以便防止电极组件的向上运动，该小凹槽连续形成，与电极组件的上端平行，并且电池包壳体的内表面构造成与电池单元的小凹槽相对应的突起结构。

【技术特征摘要】
KR 2006-9-4 10-2006-0084459一种电池包，其包括电池单元，该电池单元包括安装于单元壳体的容纳部分中的阴极/隔板/阳极结构的电极组件，其中所述单元壳体为袋形壳体，由叠层片制成，所述叠层片包括树脂层和金属层，且在所述电极组件安装在所述容纳部分中后，由叠层片制成的所述单元壳体通过热焊来密封，该单元壳体在该单元壳体的与电极组件的上端交界面对应的预定区域中设置有一小凹槽，同时该电极组件安装于容纳部分中，该小凹槽用于压靠在电极组件的上端，以便防止电极组件的向上运动，该小凹槽连续形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊桓，崔棅珍，李香穆，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]