CN101268570A - 用于制造二次电池的设备 - Google Patents
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Abstract
这里公开一种用于制造二次电池的设备，通过当电池单元位于模具内时，相对于电池单元的一部分执行嵌入注射成型，来制造二次电池，其中该设备包含一对上下模具，这两个模具形成与电池单元一致的形状，该上下与下模具在其内侧表面处提供有弹性构件，而且该弹性构件构造成这样的机构，在此结构下，当该电池单元安装在该上下模具内时，该弹性构件支撑电池单元的单元本体并且将非模造区域与模造区域隔离开。依照本发明的二次电池制造设备具有以下作用：防止嵌入注射成型期间，在二次电池特定区域上形成模造构件时，因模具与电池单元的单元本体紧密接触时，造成电池外壳与模具之间接触，而使得电池外壳受损，并且有效防止注入模造区域的用于嵌入注射成型的材料注入非模造区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造二次电池的设备，并且尤其涉及这样一种制造二次电池的设备，通过当电池单元位于模具内时，相对于电池单元的一部分执行嵌入注射成型，来制造二次电池，其中该设备包含一对上下模具，这两个模具形成与电池单元一致的形状，该上下模具的内侧表面提供有弹性构件，该弹性构件构造成这样的结构，在此结构下，当该电池单元装设在该上下模具内时，该弹性构件支撑电池单元的单元本体，并且将非模造区域与模造区域隔离开。
背景技术
近来，可充放电的二次电池已经被广泛使用，以来当成无线移动装置的电源。另外，二次电池作为电动车(EV)以及混合电动车(HEV)的电源已经引起了相当大的注意，研制这些车辆在于解决使用石化燃料的现有汽油车辆与柴油车辆所导致的问题，例如像是空气污染问题。
小型移动装置中使用一或多个小型电池用于每个装置。在另一方面，因为像是车辆这类的中型或大型装置需要高输出以及大容量，所以中型或大型装置使用中型或大型电池组，其具有多个彼此电气相连的电池单元。
较佳的是，如果可能的话，则制造出体积小并且重量轻的中型或大型电池组。为此，通常使用可以高集成度堆叠起来并且重量容量比较小的矩形电池或袋形电池作为中型或大型电池组的电池单元。尤其是，近来对于使用铝叠层片当成电池外壳的袋形电池产生更多兴趣。
图1为说明传统代表性袋形电池的透视图。图1内显示的袋形电池10构造成这样的结构，在此结构下，当电极导线11和12彼此相对时，两个电极导线11和12分别从电池单元13的上端与下端突出。电池外壳14包含上下电池外壳部分。也就是，电池外壳14为两个单元的外壳。在容纳部分15内容纳一个电极组件(未显示)，该容纳部分15限定在电池外壳14的上下电池外壳部分之间。相对侧14a以及上下端14b和14c(它们为电池外壳14的上下电池外壳部分的接触区域)彼此接合在一起，藉此制造出袋形电池10。电池外壳14以树脂层/金属薄膜层/树脂层的叠层结构来构造。因此，利用对电池外壳14的相对侧14a以及上下电池外壳部分的上端与下端14b和14c加热与加压，让树脂层彼此熔接在一起，可接合电池外壳14的相对侧14a以及上下电池外壳部分的上端与下端14b和14c(它们彼此接触)。根据情况，可使用接合剂，将电池外壳14的相对侧14a以及上下电池外壳部分的上端与下端14b和14c彼此接合在一起。对于电池外壳14的相对侧14a而言，电池外壳14的上下电池外壳部分的相同树脂层彼此直接接触，藉此利用熔接，同时在电池外壳14的相对侧14a实现均匀密封。在另一方面，对于电池外壳14的上端与下端14b和14c而言，电极导线11和12从电池外壳14的上端与下端14b和14c突出。为此，电池外壳14的上下电池外壳部分的上端与下端14b和14c彼此热熔接起来，而同时考虑到电极导线11和12的厚度以及电极导线11和12与电池外壳14之间的材料差异，有薄膜状密封构件16插入电池外壳14和电极导线11与12之间，从而增加密封能力。
不过，在这种袋形电池10内，于袋形电池10的充放电期间，电池单元13重复扩张与收缩。结果，电池外壳14的上下电池外壳部分的上端与下端14b和14c的，尤其是相对侧14a的热熔接区域容易彼此分离开。更进一步，电池外壳14的机械强度较低。为了解决此问题，已经提出一种涂敷环氧树脂或氧化硅树脂至电池外壳14的外侧密封区域的方法，以及一种分别将电池装设在具有足够机械强度的额外构件内，并且将这些额外构件彼此堆叠起来的方法。
不过，上述方法并不能提供较高密封力。更进一步，当使用上述方法时，电池组的总重量以及总尺寸会增加，并且电池组的组装工艺非常复杂。
为了解决上述问题，已经提出一种二次电池，其包含装设在包含金属层与树脂层的电池外壳内、用于进行充放电的电极组件，其中具有预定厚度的模造部分至少部分地形成于电池外壳之外，这公布于韩国专利申请第2005-0047765号，并且此申请以本专利申请案的申请人的名义提出。当二次电池为薄型电池时，像是袋形电池，模造部分增加电池外壳的机械强度，并且进一步增加密封区域处的密封力。更进一步，当许多二次电池被彼此堆叠起来时，模造部分提供稳定的堆叠结构，以便于可制造出中型或大型电池组。
在某些小型二次电池以及上述二次电池中，像是保护电路这类的盖组件可以利用嵌入注射成型而与电池单元一体成型。在嵌入注射成型期间，模造构件形成于电池单元的部分或整个上。此时，电池单元与模具接触。不过，电池的电池外壳可能由于这种接触而受损。根据情况，可能会发生短路。
例如：当模造构件形成于电池单元的特定区域时，必需让电池单元的剩余部分与模具紧密接触，藉此防止嵌入注射成型的材料(例如熔融的材料)的注射。为此，模具与电池单元的对应区域必须以高度密封力彼此紧密接触。不过在此程序期间，电池外壳可能受损。电池外壳受损导致电解质从电池单元内泄漏出来。尤其是在多个电池彼此堆叠在其中的中型或大型电池组内，这会导致严重意外事件。
发明内容
技术问题
因此，已经做出本发明来解决上述问题以及尚未解决的其他技术问题。
尤其是，本发明目的在于提供一种制造二次电池的设备，其能够在嵌入注射成型期间，以在二次电池的特定区域上形成模造构件，防止电池外壳在模具与二次电池的电池单元紧密接触时受损。
本发明的另一目的在于提供一种具有特定外型、利用上述设备制造的二次电池。
技术方案
依照本发明的一个方面，通过提供一种制造二次电池的设备，可实现上述与其他目的，通过当电池单元位于模具内时，相对于电池单元的一部分执行嵌入注射成型，来制造二次电池，，其中该设备包含一对上下模具，这两个模具形成与电池单元一致的形状，该上下模具的内侧表面提供有弹性构件，该弹性构件构成这样的结构，在此结构下，当该电池单元装设在该上下模具内时，该弹性构件支撑电池单元的单元本体，并且将非模造区域与模造区域隔离开。
在依照本发明的二次电池制造设备中，电池单元的单元本体在嵌入注射成型工艺期间由弹性构件所支撑。因此，可避免由于电池外壳与模具之间直接接触而造成电池外壳受损，而且可有效避免由于弹性构件在低压时的较高接触力，造成嵌入注射成型材料从形成模造构件的特定区域(“模造区域”)注射至其他区域(“非模造区域”)。
较佳的是，依照本发明的电池单元为厚度较小的薄型二次电池，并且电池单元具有由包含金属层与树脂层的叠层结构建构的电池外壳。这种二次电池的典型范例为所谓的袋型电池，其使用由铝与树脂制成的叠层片当成电池外壳。这种袋型电池的电池外壳可用许多结构来建构。例如：袋型电池的护套构件可构造成，电极组件容纳于一体折叠构件的上内侧表面和/或下内侧表面处形成的容纳部分，并且上下接触区域被密封起来，或者构造成，电极组件容纳于两单元构件的上内侧表面和/或下内侧表面处形成的容纳部分，并且上下接触区域被密封起来。具有上述结构的袋型电池公布于PCT国际专利申请案第PCT/KR2004/003312号内，此申请同样以本专利申请案的申请人的名义提出。前述专利申请案的公布内容在此并入当成参考。
电极组件包含一个阴极与一个阳极，藉此可对电池进行充电与放电。电极组件构造成，阴极与阳极堆叠在一起，而隔板设置位于阴极与阳极之间。例如：电极组件以果冻卷型结构或堆叠型结构来建构。电极组件的阴极与阳极可建构成：阴极的电极接点与阳极的电极接点直接突出电池之外。或者，电极组件的阴极与阳极可建构成：阴极的电极接点与阳极的电极接点连接至另外的电极导线，并且这些电极导线突出电池之外。电极接点或电极导线的突出方向并不特别限制。例如：电极接点或电极导线可以一起从电池的上端突出，电极接点或电极导线可分别从电池的上端与下端突出，而同时电极接点或电极导线彼此相对，或者电极接点或电极导线可分别从电池的上端与侧边突出，如此使得电极接点或电极导线彼此垂直。
由嵌入注射成型形成模造构件的区域(模造区域)可根据电池单元的结构而改变。例如：模造区域可为盖组件区域，其包含装设至电池单元的单元本体的上端的保护电路。在此情况下，盖组件与电池单元外侧表面的一部分(例如电池单元的上端以及邻近电池单元上端的区域)或电池单元的整个外侧表面形成一体。
作为其他范例，由嵌入注射成型形成的模造区域可为电池外壳的外侧密封区域。具有预定厚度的模造部分可由嵌入注射成型而形成于此密封区域上。该模造部分增加了电池外壳的机械强度，以及密封区域上的密封力。更进一步，模造部分提供了，当许多二次电池彼此堆叠起来时的结构稳定性，以便制造出中型或大型电池组。包含这种模造部分的二次电池的细节公布于韩国专利申请案第2005-0047765号内，此申请同样以本专利申请案的申请人的名义提出。上述专利申请案的公布内容在此并入当成参考。
用于填充模造区域的材料并未特别限制，只要填充模造区域的材料是可用于嵌入注射成型的液态材料即可。例如，填充模造区域的材料可为熔融的热塑性聚合物、热固性溶液和/或紫外线固化性溶液，或者是液态水解固化性化合物。在填充模造区域的材料为液态材料的情况下，可以各种状态，像是单体、寡聚物、糊状物以及熔融聚合物，提供填充模造区域的材料。根据情况，像是强化纤维这类的用于增加强度的填料可进一步包含在填充模造区域的材料内。
弹性构件用于支撑电池单元的单元本体，并且同时避免嵌入注射成型的材料从模造区域注射至其他区域(非模造区域)。为此，弹性构件形成于模具的内侧表面，使得弹性构件与电池单元的单元本体接触，并且同时弹性构件围绕模造区域。较佳的是，弹性构件形成于上下模具的内侧表面。弹性构件可形成于除了模造区域以外的其他区域，即是形成在整个非模造区域，或者可沿着模造区域接触的非模造区域的外侧周围表面形成。
当上下模具彼此紧密接触，而同时电池单元装设在上下模具时，电池单元的单元本体由模具内的弹性构件所支撑，并且模造区域是空的。在模具处形成有注射口，嵌入注射成型的材料透过这些注射口而被注射至模造区域，藉此进行嵌入注射成型。
弹性构件并不特别受限制，只要弹性构件由可提供柔性弹力的材料所制成即可。例如：弹性构件可由天然橡胶或合成橡胶制成。根据情况，弹性构件可覆盖有非活性保护膜，用来保护弹性构件免受嵌入注射成型材料的影响。
依照本发明其他方面，提供一种利用具有上述构造的二次电池制造设备来制造的二次电池。
依照本发明的二次电池为具有至少部分地利用嵌入注射成型形成的模造构件的电池。较佳的是，依照本发明的二次电池可以为包含模造部分的袋形电池，该模造部分具有预定厚度，形成于电池单元外侧密封区域，如先前所说明，使得这种二次电池可用来当成中型或大型电池组的单元电池。
较佳的是，模造部分至少部分地形成于电池外壳的外侧密封区域。模造部分增加电池外壳的机械强度。更进一步，模造部分增加密封区域处的密封力，藉此避免了湿气渗入以及电解液的漏出。一般而言，当以叠层结构建构的上下电池外壳彼此密封起来时，藉由对上下电池外壳的接触区域加热与施压，让上下电池外壳的接触区域彼此一体连接起来。因此，在模造部分形成于密封区域，使得密封区域被模造部分包覆的情况下，进一步增加了密封力。在较佳具体实施例内，模造部分可形成在电池外壳的相对侧密封区域。或者，模造部分可形成在电池外壳的相对侧密封区域、上端密封区域和/或下端密封区域上。在电池外壳的上端密封区域与下端密封区域形成的模造部分用来增加袋形电池的密封力，并且进一步增加袋形电池的机械强度。
较佳的是，模造部分的厚度大于电池单元的单元本体的厚度。在此情况下，因为模造部分，故而电池可稳固彼此堆叠，同时电池彼此相隔预定距离。结果，形成了在电池充放电期间接受电池单元的单元本体的厚度变化的减震区域，而且，更进一步，形成了在电池充放电期间将电池单元的单元本体所产生的热量移除的冷却剂流动通道。冷却剂为用于从电池单元的单元本体实现散发热量的材料。例如：冷却剂可为空气或液体。
在较佳具体实施例中，模造部分沿着电池外壳的整个相对侧密封区域形成，且因此可进一步改善许多二次电池彼此堆叠时的结构稳定性，由此制造出中型或大型电池组。依照情况，模造部分可沿着电池外壳的整个相对侧密封区域形成，并且同时，与先前说明的模造部分相同的额外模造部分可连接至电池外壳的上端部分和/或下端部分。
虽然模造部分可沿着电池外壳的外侧形成，使得让模造部分具有预定厚度，但模造部分可具备至少一个厚度相对较小的凹陷，通过此凹陷，当许多电池彼此堆叠时，会形成至少一个冷却剂流动通道，由此制造出电池组。
依照情况，在模造部分可形成从连接台阶、连接凹槽与通孔构成的组中选择出来的一个或更多个连接部分，如此使得当许多二次电池彼此堆叠时，以便制造出中型或大型电池组时，更容易实现堆叠电池之间的耦合，及/或堆叠电池可牢固地装设至电池组的内部构件(例如电池组外壳)。连接部分的位置可根据连接方式而改变。
附图说明
从下列参考附图的详细说明中，将会更清楚了解到本发明的上述目的与其他目的、特征与其他优点，在附图中：
图1为说明传统代表性袋形电池的透视图；
图2至图4为说明依照本发明具体实施例的二次电池的透视图；这些二次电池可以利用依照本发明的设备来制造；
图5和图6分别为说明构成用于制造依照本发明较佳具体实施例的二次电池的上模具与下模具的透视图；
图7为取自图5的A-A线的垂直剖面图；
图8为取自图6的B-B线的垂直剖面图；以及
图9为说明具有另一结构的下模具的透视图，该下模具为图6所示的下模具的改型。
具体实施方式
现在，将参照附图来详细说明本发明的较佳具体例。不过应该注意到，本发明范围并不受限于所说明的具体实施例。
图2至图4为说明依照本发明具体实施例的二次电池的透视图，这些二次电池可以由依照本发明的设备来制造。
参阅图2，二次电池100构造成：让相对侧、上端部144与下端部146密封在一起，而同时在两单元袋形电池外壳140之间装设电极组件(未显示)，并且阴极与阳极导线110和120分别从电池100的上端与下端突出。电极导线110和120与电池外壳140之间插入薄膜型密封构件160，它用来增加电极导线110和120与电池外壳140之间的密封性。在电池100的相对侧密封区域处形成厚度稍微大于电池单元130的厚度的模造部分200，使得模造部分沿着电池单元130的整个相对侧均匀延伸。侧面的模造部分200进一步增加了相对较弱的相对侧密封区域处的密封力，并且同时增加电池100的机械强度。而且，当许多二次电池100彼此堆叠时，模造部分200当成框架，从而制造出高输出、大容量的中型或大型电池组。
参阅图3，图3内显示的二次电池101与图2显示的二次电池100不同之处在于，在侧面的模造部分201上形成许多凹陷231。凹陷231表示侧面的模造部分201中相对较薄的区域。凹陷231的数量并不特别限制。在作为单元电池的许多二次电池101堆叠在一起，以形成中型或大型电池组(未显示)时，由于位于各个二次电池101相对侧上的凹陷231，而在二次电池的侧向方向形成了冷却剂流动通道。在另一方面，在二次电池101的上端部144与下端部146的密封区域处并未形成额外的模造部分，且因此在二次电池的纵向方向形成了比在二次电池侧向方向形成的冷却剂流动通道要宽的冷却剂流动通道。
参阅图4，图4所显示的二次电池102为图3显示的二次电池101的改型。在二次电池102的上下模造部分212和222上形成凹陷232。在作为单元电池的许多二次电池102堆叠在一起，以用来形成中型或大型电池组(未显示)时，由于位于各个二次电池101上端部与下端部的凹陷232，而以与在二次电池侧向方向上的相同的方式，在二次电池的纵向方向形成冷却剂流动通道。
显示于图2至图4内的二次电池100、101和102的侧面的模造部分200、201和202以及上端与下端模造部分212和222都为一种模造构件，其对应于在嵌入注射成型期间的模具内的“模造区域”。
图5和图6分别为说明构成用于制造依照本发明较佳具体实施例的二次电池的上模具与下模具的透视图。为了方便了解，下模具显示于图6内，而同时电池单元装设在下模具上。另外，图5和图6内显示的模具基本上构造用来制造显示于图4的二次电池。不过为了方便了解，在此具体实施例内使用了具有形成于上端的电极导线的电池单元。
参阅这些附图，提供用来制造二次电池的模具包含一对上下模具300和400，它们可彼此连接起来和彼此分离开。在上下模具300和400的内表面处形成与电池单元500外侧表面一致的形状。在上下模具300和400的内表面的中央上形成分别用于支撑电池单元500的单元本体510的弹性构件310和410。
利用将嵌入注射成型材料(例如熔融材料)注射至形成于上下模具300和400内表面的模造区域320和420，形成图2至图4内显示的侧面模造部分200、201和202以及上端与下端模造部分212和222。
在嵌入注射成型期间，上下模具300和400彼此分离并且紧密连接，而同时在上模具300的框架330上形成的导杆340则接合于在下模具400的框架430上形成的导孔内。当上下模具300和400彼此紧密连接时，分别通过在上模具300一侧与下模具400一侧形成的注入口350和450，将熔融树脂注入上下模具300和400。
在模造区域320和420形成了许多突起360和460，它们的高度低于弹性构件310和410的高度。突起360和460形成了显示于图4的凹陷232。
图7为取自图5的A-A线的垂直剖面图，并且图8为取自图6的B-B线的垂直剖面图。
参阅图7，在上模具300的内表面的中央形成弹性构件310，导杆340从内表面向上突出，如此使得弹性构件310具有预定高度。电池单元(未显示)与弹性构件310的上端表面接触。因此，弹性构件310的上端表面形成了非模造区域370，并且电池单元不会接触到的弹性构件310的相对侧相邻区域则形成了模造区域320。
参阅图8，在下模具400的内表面的中央形成弹性构件410，如此使得弹性构件410具有以与图7内相同方式的预定高度，并且电池单元500装设在弹性构件410的上端表面。弹性构件410将单元本体510的接触区域与在弹性构件410的相对侧相邻区域上的模造区域420隔离开，而同时电池单元500的单元本体510则由弹性构件410支撑。电池单元500的相对侧密封区域520从模造区域420露出来。因此，在嵌入注射成型期间，熔融材料被注入模造区域420内，然后凝固，形成侧面模造部分202，如图4所示。在另一方面，图4所显示的凹陷232由延伸至距离模造区域420预定高度的突起460来形成。
图9为典型说明具有另一结构的下模具的透视图，该下模具为图6内所示的下模具的改型。
图9所显示的下模具401与图6所显示的下模具400不同之处在于，以凹陷结构构成在下模具401内表面形成的弹性构件411的中央区域。尤其是，只有弹性构件411的外侧周围区域向上突出，且因此弹性构件411支持电池单元(未显示)，同时只有弹性构件411的突出的外侧周围区域481与电池单元的单元本体接触。不过，弹性构件411的突出的外侧周围区域481建构成形成封闭弯曲表面。因此，避免了熔融树脂注入下模具401的非模造区域471。
如上所述，依照本发明，二次电池制造装置可以建构成各种结构。
虽然为了说明目的而公布本发明的较佳具体实施例，不过本领域技术人员就会了解，在不离开如所附权利要求公布的本发明的范围与精神之下，许多修改、增添以及取代都是可能的。
工业应用性
从上面说明中可了解，本发明提供一种制造二次电池的设备，其可避免因为在嵌入注射成型期间，在二次电池特定区域上形成模造构件，模具与电池单元的单元本体紧密接触，造成电池外壳与模具之间接触，而使得电池外壳受损，并且有效避免注入模造区域的嵌入注射成型材料注入非模造区域。
Claims (12)
1.一种用于制造二次电池的设备，通过当电池单元位于模具内时，相对于电池单元的一部分执行嵌入注射成型，其中：
该设备包含一对上下模具，在这对模具上形成与该电池单元一致的形状，
该上下模具在其内侧表面上提供有弹性构件，以及
该弹性构件构造成这样的结构，在此结构下，当该电池单元被装设在该上下模具内时，该弹性构件支撑该电池单元的单元本体，并且将非模造区域与模造区域隔离开。
2.如权利要求1的设备，其中该电池单元为袋形电池，其具有由叠层片制成的电池外壳。
3.如权利要求1的设备，其中该模造区域可为盖组件区域，其包含装设至该电池单元的该单元本体的上端的保护电路。
4.如权利要求1的设备，其中该模造区域为该电池外壳的外侧密封区域。
5.如权利要求1的设备，其中该弹性构件形成于整个非模造区域上，或者沿着该非模造区域的外周围表面形成，该模造区域与该非模造区域接触。
6.如权利要求1的设备，其中该弹性构件可覆盖有非活性保护膜，用来保护该弹性构件免受用于嵌入注射成型的材料的影响。
7.一种采用根据权利要求1-7中任一项的设备来制造的二次电池，其包含装设在电池外壳中、用来充放电的电极组件，该电池外壳包含金属层与树脂层，其中该二次电池还包含：
具有预定厚度的模造部分，其至少部分形成于该电池外壳的外侧。
8.如权利要求7的二次电池，其中该模造部分至少部分地形成于该电池外壳的外侧密封区域。
9.如权利要求7的二次电池，其中该模造部分形成于该电池外壳的相对侧密封区域。
10.如权利要求8的二次电池，其中该模造部分形成于该电池外壳的相对侧密封区域、上端密封区域和/或下端密封区域。
11.如权利要求7的二次电池，其中该模造部分的厚度大于该电池单元的该单元本体的厚度。
12.如权利要求7的二次电池，其中该模造部分提供有厚度相对较小的至少一个凹陷，通过该凹陷，当多个电池彼此堆叠起来制造中型或大型电池组时，形成至少一个均匀的冷却剂流动通道。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108602219A (zh) * | 2016-02-03 | 2018-09-28 | 株式会社Lg化学 | 用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法和设备 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007072781A1 (ja) * | 2005-12-20 | 2009-05-28 | 日本電気株式会社 | 蓄電装置 |
| JP2009076351A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Sony Corp | 電池パックの製造方法 |
| KR101145735B1 (ko) * | 2007-10-27 | 2012-05-16 | 주식회사 엘지화학 | 팩 케이스를 사용하지 않은 전지팩 |
| KR100943570B1 (ko) * | 2007-10-30 | 2010-02-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
| DE102009037063A1 (de) * | 2009-08-13 | 2011-02-17 | Behr Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung für ein Fahrzeug |
| KR101106395B1 (ko) | 2009-10-15 | 2012-01-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 및 그 제조방법 |
| EP2494631B1 (de) * | 2009-10-28 | 2013-09-04 | MAGNA STEYR Battery Systems GmbH & Co OG | Batteriezellenanordnung |
| JP5830926B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2015-12-09 | 日産自動車株式会社 | 薄型電池 |
| JP5899744B2 (ja) * | 2010-11-18 | 2016-04-06 | 日産自動車株式会社 | 定置用電力システム及び定置用電力装置の製造方法 |
| EP2495786A1 (de) * | 2011-03-03 | 2012-09-05 | Brusa Elektronik AG | Stapelbares Halteteil für eine Akkumulatorzelle, modulares System und Akkumulator |
| KR101284301B1 (ko) * | 2011-08-10 | 2013-07-08 | 기아자동차주식회사 | 배터리 팩 보호 장치 |
| FR2980305A1 (fr) * | 2011-09-19 | 2013-03-22 | St Microelectronics Tours Sas | Procede d'encapsulation d'un element d'accumulation d'energie electrique et batterie |
| CN103748728B (zh) | 2011-09-20 | 2018-01-19 | 株式会社Lg化学 | 多孔结构的电极组件及包括其的二次电池 |
| US9701056B2 (en) | 2011-10-11 | 2017-07-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fabrication method for laminated-type secondary battery |
| KR101447057B1 (ko) | 2012-01-26 | 2014-10-07 | 주식회사 엘지화학 | 전지셀의 장착 및 방열을 위한 방열 지지부재를 포함하는 전지모듈 |
| JP5664565B2 (ja) * | 2012-01-26 | 2015-02-04 | 豊田合成株式会社 | 扁平型電池 |
| DE102012018130A1 (de) | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Daimler Ag | Einzelzelle für eine Batterie und Verfahren zur Herstellung einer solchen Einzelzelle |
| KR20140144843A (ko) * | 2013-06-12 | 2014-12-22 | 주식회사 엘지화학 | 실링부가 경화성 물질로 절연되어 있는 파우치형 전지셀의 제조방법 |
| EP2894690B1 (en) * | 2013-11-27 | 2017-07-26 | Lg Chem, Ltd. | Pouch for secondary battery and secondary battery comprising same |
| WO2015193989A1 (ja) * | 2014-06-18 | 2015-12-23 | 日産自動車株式会社 | 射出成形方法 |
| KR101783923B1 (ko) | 2014-11-26 | 2017-10-10 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 셀의 두께 측정장치 및 방법 |
| WO2016085271A1 (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 셀의 두께 측정장치 및 방법 |
| KR20160076245A (ko) | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 파우치형 이차 전지 |
| DE102015000735A1 (de) * | 2015-01-21 | 2016-07-21 | Audi Ag | Verfahren zur Fertigung einer Pouchzelle |
| WO2016152025A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 三洋電機株式会社 | 電池パックとその製造装置 |
| JP6738271B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2020-08-12 | 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン | 樹脂成形方法及び外装体に樹脂部材を備えるラミネート型電池。 |
| DE102020101266B3 (de) * | 2020-01-21 | 2020-12-24 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Batteriemodul einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1508324A (en) * | 1975-06-04 | 1978-04-19 | Ciba Geigy Ag | Moulds for encapsulating |
| FR2572987B1 (fr) * | 1984-09-21 | 1987-01-02 | Pont A Mousson | Procede et dispositif de surmoulage d'un entourage de dimensions precises sur le pourtour d'une piece plane ou galbee a tolerances dimensionnelles |
| DE3516452A1 (de) * | 1985-05-08 | 1986-11-13 | Gerd 5810 Witten Finkensiep | Vorrichtung und verfahren zum umgiessen der kanten von plattenfoermigen rohlingen |
| DE3782979D1 (de) * | 1986-07-10 | 1993-01-21 | Asahi Glass Co Ltd | Verfahren zur herstellung eines verglasten produkts. |
| JPH04152109A (ja) * | 1990-10-16 | 1992-05-26 | Yamada Seisakusho Co Ltd | 樹脂成形金型 |
| JP2626971B2 (ja) * | 1995-04-14 | 1997-07-02 | トーワ株式会社 | 電子部品の樹脂封止成形方法及び金型 |
| JP3418064B2 (ja) * | 1996-06-17 | 2003-06-16 | 積水化学工業株式会社 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
| JPH1116546A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-01-22 | Yuasa Corp | 偏平形電池 |
| JPH11176400A (ja) * | 1997-10-06 | 1999-07-02 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電池ケース |
| EP0977290A4 (en) * | 1997-12-18 | 2006-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | DEVICE FOR CLOSING THE OPENINGS OF A CLOSED BATTERY |
| US6100114A (en) * | 1998-08-10 | 2000-08-08 | International Business Machines Corporation | Encapsulation of solder bumps and solder connections |
| JP2000164176A (ja) | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Tokai Rubber Ind Ltd | 薄型電池用袋体 |
| JP3556875B2 (ja) * | 1999-03-02 | 2004-08-25 | 京セラ株式会社 | バッテリー及びその製造方法 |
| NL1014405C1 (nl) * | 2000-02-17 | 2001-08-20 | Nedstack Holding B V | Methode voor het vervaardigen Polymeer Elektrolyt Brandstofcellen. |
| JP2001325926A (ja) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Awa Eng Co | ラミネートシートを外装ケースとする電池の製造方法 |
| JP4478806B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2010-06-09 | 日本写真印刷株式会社 | フィルム付き成形品製造用金型とフィルム付き成形品製造方法 |
| KR100399783B1 (ko) * | 2001-03-05 | 2003-09-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지와 그 제조방법 |
| JP3682244B2 (ja) * | 2001-06-12 | 2005-08-10 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池用セルフレーム及びレドックスフロー電池 |
| JP2003197168A (ja) | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Cstec Kk | 電池パック用外装ケース及びその製造方法、並びに該外装ケースを用いた電池パック及びその製造方法 |
| KR20040005022A (ko) * | 2002-07-08 | 2004-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지용 케이스와 이를 성형하는 다이 |
| KR100467703B1 (ko) * | 2002-10-21 | 2005-01-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 캡 조립체 및 이를 채용한 이차전지 |
| US20060068281A1 (en) * | 2002-12-17 | 2006-03-30 | Masaru Hiratsuka | Outer case for non-aqueous electrolyte battery and method of producing the same |
| KR100529869B1 (ko) | 2003-10-01 | 2005-11-22 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이온 폴리머 전지팩 구조 |
| EP1716606B1 (en) | 2004-01-30 | 2011-04-20 | LG Chem, Ltd. | Battery having specific package structure |
| US7241414B2 (en) * | 2004-06-25 | 2007-07-10 | Asm Technology Singapore Pte Ltd. | Method and apparatus for molding a semiconductor device |
| JP4687052B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2011-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | シート材型電池の製造方法及びシート材型電池 |
| JP5290520B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2013-09-18 | 日本電気株式会社 | 薄型電池、組電池、および薄型電池の製造方法 |
| KR100646528B1 (ko) * | 2004-11-29 | 2006-11-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 파우치형 이차 전지 및 이를 이용한 제조 방법 |
| US8778529B2 (en) | 2004-11-29 | 2014-07-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Lithium secondary battery |
| US9653748B2 (en) * | 2005-04-14 | 2017-05-16 | Enerdel, Inc. | Apparatus and method for securing battery cell packs |
| KR100880386B1 (ko) | 2005-06-03 | 2009-01-23 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 이차전지 및 이를 포함하는 전지팩 |
-
2005
- 2005-09-28 KR KR1020050090241A patent/KR100980104B1/ko active IP Right Grant
-
2006
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- 2006-09-08 US US11/517,741 patent/US8033806B2/en active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108602219A (zh) * | 2016-02-03 | 2018-09-28 | 株式会社Lg化学 | 用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法和设备 |
| US10675796B2 (en) | 2016-02-03 | 2020-06-09 | Lg Chem, Ltd. | Method and apparatus for manufacturing battery pack having fixing structure made from thermoplastic resin |
| CN108602219B (zh) * | 2016-02-03 | 2020-12-11 | 株式会社Lg化学 | 用于制造具有由热塑性树脂制成的固定结构的电池组的方法和设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW200713661A (en) | 2007-04-01 |
| US20070154799A1 (en) | 2007-07-05 |
| JP5160429B2 (ja) | 2013-03-13 |
| CN101268570B (zh) | 2010-05-19 |
| WO2007037591A1 (en) | 2007-04-05 |
| TWI327382B (en) | 2010-07-11 |
| US8033806B2 (en) | 2011-10-11 |
| KR100980104B1 (ko) | 2010-09-07 |
| KR20070035639A (ko) | 2007-04-02 |
| JP2009510687A (ja) | 2009-03-12 |
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|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211124 Address after: Seoul, South Kerean Patentee after: LG Energy Solution Address before: Seoul, South Kerean Patentee before: LG CHEM, Ltd. |