CN106450066B - 用于柔性电化学装置的外部包裹件及包含其的电化学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电化学装置的电极组件的外部包裹件以及包括该外部包裹件的电化学装置。该外部包裹件包括多个线状图案。每个线状图案在电极组件的厚度方向上具有不平结构的剖面，并且线状图案中的线状图案包括在与电极组件的厚度方向垂直的平面上在不同方向上延伸的第一单元线和第二单元线。

Description

用于柔性电化学装置的外部包裹件及包含其的电化学装置
技术领域
本公开涉及电化学装置，更具体地，涉及用于柔性电化学装置的电极组件的外部包裹件以及包含该外部包裹件的电化学装置。
背景技术
随着对智能设备的需求增加，可穿戴电子设备已被广泛开发。可穿戴电子设备通常具有柔性形状以使更合身。在可穿戴电子设备中，通常包括柔性电化学装置以向可穿戴电子设备供电。电化学装置能够存储能量并且可以包括例如二次电池或超级电容器。近来，锂二次电池作为智能设备的电源被广泛使用。
发明内容
在柔性电化学装置中，外部包裹件通常被设置用于其中的电极组件。电化学装置的外部包裹件可以覆盖并密封电极组件，从而有效防止外部水分的渗透及外部包裹件内部的电解质向外部的泄漏或挥发。然而，当外部包裹件被重复的外力损坏时，外部包裹件的气密性劣化，因此，包含电极组件的电化学装置的性能可能劣化。
示例实施方式针对用于柔性电化学装置的电极组件的外部包裹件及包含该外部包裹件的电化学装置。
根据一示例实施方式，用于电化学装置的电极组件的外部包裹件包括多个线状图案，其中每个线状图案在电极组件的厚度方向上具有不平结构的剖面，线状图案中的一线状图案包括第一单元线和第二单元线，其在与电极组件的厚度方向垂直的平面上在不同方向上延伸。
在一示例实施方式中，第一和第二单元线可以关于与电极组件的厚度方向垂直的第一方向倾斜。
在一示例实施方式中，第一方向可以是电极组件的横向方向或电极组件的纵向方向。
在一示例实施方式中，线状图案可以在与第一方向和电极组件的厚度方向垂直的第二方向上重复地设置。
在一示例实施方式中，第一和第二单元线可以在第一方向上交替地布置。
在一示例实施方式中，线状图案还可以包括布置在第一单元线和第二单元线之间且与第一方向平行的第三单元线。
在一示例实施方式中，第三单元线可以连接到第一和第二单元线的至少一个或与第一和第二单元线的至少一个间隔开。
在一示例实施方式中，第三单元线可以具有直线形状和曲线形状的至少一种。
在一示例实施方式中，每个第一和第二单元线可以具有直线形状和曲线形状的至少一种。
在一示例实施方式中，第一和第二单元线可以彼此连接或彼此间隔开。
在一示例实施方式中，第一和第二单元线的连接部分可以具有曲线形状。
在一示例实施方式中，每个第一单元线和第二单元线可以设置为多个，相邻的第一和第二单元线之间的角度可以与另一的相邻的第一和第二单元线之间的角度不同。
在一示例实施方式中，线状图案可以被限定在外部包裹件的至少一部分中。
在一示例实施方式中，线状图案可以延伸至外部包裹件的相反边缘。
在一示例实施方式中，线状图案可以具有相同形状或不同形状。
在一示例实施方式中，线状图案中的至少一个可以具有与线状图案中的另一个不同的形状。
在一示例实施方式中，线状图案之间的间隔可以彼此相同或彼此不同。
在一示例实施方式中，两个相邻的线状图案之间的间隔可以与其它两个相邻的线状图案之间的间隔不同。
在一示例实施方式中，外部包裹件还可以包括布置在线状图案之间的额外图案。
在一示例实施方式中，外部包裹件还可以包括布置为与线状图案交叉的额外图案。
在一示例实施方式中，外部包裹件还可以包括包含线状图案的气体阻挡层。
在一示例实施方式中，外部包裹件还可以包括布置在气体阻挡层上的粘合层。
在一示例实施方式中，外部包裹件还可以包括布置为覆盖电极组件的上表面的第一包裹件，以及与第一包裹件结合以覆盖电极组件的下表面的第二包裹件。
在一示例实施方式中，第一包裹件可以包括线状图案。
在一示例实施方式中，第二包裹件可以包括线状图案。
根据另一示例实施方式，电化学装置包括电极组件以及围绕电极组件的外部包裹件，其中外部包裹件包括多个线状图案，每个线状图案在电极组件的厚度方向上具有不平结构的剖面，并且线状图案中的一线状图案包括第一单元线和第二单元线，其在与电极组件的厚度方向垂直的平面上在不同方向上延伸。
在一示例实施方式中，第一和第二单元线可以关于与电极组件的厚度方向垂直的第一方向倾斜。
在一示例实施方式中，线状图案可以在与第一方向垂直的第二方向上重复地布置。
在一示例实施方式中，第三单元线可以设置在所述至少一个第一单元线和所述至少一个第二单元线之间且与第一方向平行。
在一示例实施方式中，线状图案可以延伸至电极组件的相反边缘。
在一示例实施方式中，外部包裹件还可以包括布置在线状图案之间的额外图案。
在一示例实施方式中，外部包裹件还可以包括包含线状图案的气体阻挡层。
在一示例实施方式中，外部包裹件还可以包括布置为覆盖电极组件的上表面的第一包裹件以及与第一包裹件结合以覆盖电极组件的下表面的第二包裹件。
在一示例实施方式中，第一包裹件可以包括线状图案。
在一示例实施方式中，第二包裹件可以包括线状图案。
附图说明
由以下结合附图对示例实施方式的描述，这些和/或其它特征将变得明显且更容易理解，其中：
图1A示出一般电化学装置的弯曲；
图1B和1C示出一般电化学装置的扭曲；
图2是根据一示例实施方式的用于电化学装置的外部包裹件的分解透视图；
图3是图2的第一包裹件的一示例实施方式的平视图；
图4是沿图3的线Ⅳ-Ⅳ'截取的剖视图；
图5A和5B示出图4中所示的不平结构的可替换示例实施方式；
图6示出图3中所示的线状图案的一示例实施方式；
图7A到7C示出根据示例实施方式的线状图案；
图8A和8B示出根据可替换示例实施方式的线状图案；
图9A和9B示出根据其它可替换示例实施方式的线状图案；
图10A到10C示出根据其它可替换示例实施方式的线状图案；
图11A到11C示出根据其它可替换示例实施方式的线状图案；
图12A和12B示出根据其它可替换示例实施方式的线状图案；
图13至20是根据可替换示例实施方式的外部包裹件的平视图；
图21是根据另一可替换示例实施方式的外部包裹件的透视图；
图22是根据一示例实施方式的电化学装置的分解透视图；
图23是在组装状态中的图22的电化学装置的透视图；
图24A和24B示出根据线状图案的形状的扭曲角度；
图25A到25C示出根据线状图案的夹角θ3的扭曲角度以及最大应力；
图26A和26B示出根据线状图案的角度θ4的扭曲角度；
图27A和27B示出根据线状图案的外部夹角θ5的扭曲角度；以及
图28A和28B示出根据线状图案的内部夹角θ6的扭曲角度。
具体实施方式
现将详细地对示例实施方式进行参考，其示例在附图中被示出，其中相同附图标记通篇指代相同元件。此外，为了解释的方便和为了清晰，在附图中示出的每层的尺寸可以被夸大。在这方面，实施方式可以有不同形式且不应被解释为限于此处阐释的描述。因此，实施方式仅通过参考附图在以下被描述以解释说明书的方面。
将理解，当元件被称为“在”另一元件“上”时，它能直接在所述另一元件上，或居间元件可以存在其间。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，没有居间元件存在。
将理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在此被用来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，以下讨论的“第一元件”、“第一部件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”能被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分，而不背离此处的教义。
此处使用的术语仅是为了描述具体实施方式而不打算成为限制。当在此处使用时，单数形式“一”和“该”旨在包括复数形式，包含“至少一个”，除非上下文清楚地另行表示。“或”意为“和/或”。当在此处使用时，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或更多个的任意和所有组合。将进一步理解，当在此说明书中使用时，术语“包含”和/或“包含……的”或“包括”和/或“包括……的”表明所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
当在此处使用时，“大约”或“近似”包括所陈述的值在内，并且意为在由本领域普通技术人员考虑到正被讨论的测量和与详细量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)确定的具体值的偏差的可接受范围内。例如，“大约”可以意为在一个或更多个标准偏差内，或在所陈述值的±30％、±20％、±10％、±5％内。
在这里参考截面图示描述了示例实施方式，所述截面图示是理想化实施方式的示意性图示。因此，作为例如制造技术和/或公差的结果的图示的形状的变化将被预料到。因此，此处描述的实施方式不应被解释为限于这里所示的区域的特别形状，而将包括例如由制造引起的形状上的偏离。例如，被示出或被描述为平的区域通常有粗糙的和/或非线性的特征。此外，被示出的尖角可以是倒圆的。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状不旨在示出区域的确切形状且不旨在限制本权利要求的范围。
下文中，示例实施方式将参考附图被详细描述。
图1A示出常规电化学装置50的弯曲。图1B和1C示出常规电化学装置50的扭曲(twisting)。
电化学装置50可以包括电极组件(未示出)以及用于密封和封装电极组件的外部包裹件(package)51。当电化学装置50如图1A中所示地被弯曲时，会在与弯曲轴平行的方向上在外部包裹件51上产生褶皱W。当电化学装置50如图1B或1C中所示地被扭曲时，会在相对于扭曲轴以预定角度倾斜的方向上在外部包裹件51上产生褶皱W。因此，当电化学装置50被重复地弯曲或扭曲时，小孔(pinhole)可能被形成在外部包裹件51中，或外部包裹件51可能由于褶皱W的产生而被损坏。
图2是根据一示例实施方式的用于电化学装置的外部包裹件的分解透视图。
参考图2，用于封装并密封电极组件130的外部包裹件100的一示例实施方式可以包括彼此面对的第一和第二包裹件111和121。第一包裹件111可以被设置为覆盖电极组件130的上表面，第二包裹件121可以被设置为覆盖电极组件130的下表面。布置在第一和第二包裹件111和121之间或插入第一和第二包裹件111和121中的电极组件130可以具有柔性。然而，本公开不限于此。
在一示例实施方式中，每个第一和第二包裹件111和121可以包括气体阻挡层(未示出)。气体阻挡层可以有效防止外部水分或氧气的侵入以及电解质的泄漏或挥发。在一示例实施方式中，气体阻挡层可以包括例如金属、无机物或聚合物。在这样的实施方式中，无机物可以包括例如多个诸如石墨烯颗粒或黏土颗粒的板状颗粒，但是不限于此。在这样的实施方式中，聚合物可以包括例如聚偏二氯乙烯(“PVDC”)、乙烯-乙烯醇(“EVOH”)、聚酮、液晶聚合物(“LCP”)或含氟聚合物。
在一示例实施方式中，每个第一和第二包裹件111和121可以进一步包括在气体阻挡层上的另一层。例如在一示例实施方式中，每个第一和第二包裹件111和121可以进一步包括在气体阻挡层上的保护层(未示出)或绝缘层(未示出)。在这样的实施方式中，粘合层111'和121'可以被设置在每个第一和第二包裹件111和121的内表面上。由于粘合层111'和121'彼此接合，所以电极组件130可以被密封。
第一和第二包裹件111和121可以被布置为彼此面对。电极组件130可以被布置在或被插入第一和第二包裹件111和121之间，电解质(未示出)被填充在第一和第二包裹件111和121之间。此后，由于第一和第二包裹件111和121利用粘合层111'和121'彼此结合，所以电极组件130可以被密封。
在这样的实施方式中，第一和第二包裹件111和121彼此相同，为了描述的方便，在下文中，第一包裹件111将被详细描述。在图2中，x方向表示电极组件130的横向方向，y方向表示电极组件130的纵向方向，z方向表示电极组件130的厚度方向。
图3是图2的第一包裹件的一示例实施方式的平面图。
参考图3，在一示例实施方式中，多个线状图案150被限定或被形成在第一包裹件111上。线状图案150在电极组件130的纵向方向，例如在y方向上以预定间隔重复地限定或形成。如以下描述的，每个线状图案150可以包括在彼此不同的方向上延伸的多个第一和第二单元线151和152。线状图案150可以在电极组件130的横向方向或在x方向上延伸至第一包裹件111的相反边缘。
图4是沿图3的线Ⅳ-Ⅳ'截取的剖视图。
参考图4，每个线状图案150在电极组件130的厚度方向或在z方向上可以具有不平形状的剖面。不平结构在电极组件130的纵向方向或在y方向上重复地限定或形成在第一包裹件111上。图4示出其中不平结构具有曲线形状的一示例实施方式。然而，本公开不限于此。
图5A和5B示出图4中所示的不平结构的可替换示例实施方式。
在一可替换示例实施方式中，如图5A所示，被限定或被形成在第一包裹件111上的不平结构具有三角形形状。在另一可替换示例实施方式中，如图5B所示，被限定或被形成在第一包裹件111上的不平结构具有矩形形状。图5A和5B中所示的不平结构仅是示例性的，具有各种形状的其它不平结构可以被限定或形成在第一包裹件111上。
图6示出图3中所示的线状图案。在图6中，限定在第一包裹件111上的线状图案150的仅其中之一被示出。
参考图6，在一示例实施方式中，线状图案150可以具有例如W状形状。在这样的实施方式中，线状图案150可以包括在与电极组件130的厚度方向垂直的平面，例如x-y平面上在不同方向上的两个第一单元线151和两个第二单元线152。第一和第二单元线151和152可以关于第一方向以一角度倾斜，所述第一方向与电极组件130的厚度方向垂直，例如电极组件130的横向方向或x方向。每个第一和第二单元线151和152具有直线形状，并且可以在第一方向，例如，电极组件130的横向方向或x方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152可以具有相同长度，并且可以关于电极组件130的纵向方向或y方向对称地布置。第一和第二单元线151和152彼此连接，第一和第二单元线151和152在连接部分直接交叉。
在这样的实施方式中，如以上描述的，每个具有不平结构的剖面的线状图案150被限定或形成在第一包裹件111上，每个线状图案150包括在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上在不同方向上的第一和第二单元线151和152。第一和第二单元线151和152可以关于第一方向倾斜，所述第一方向与电极组件130的厚度方向垂直，例如电极组件130的横向方向或x方向。线状图案150可以以预定间隔在第二方向上重复布置，所述第二方向与电极组件130的厚度方向垂直，例如电极组件130的纵向方向或y方向。在该处具有不平结构的线状图案150的第一包裹件111可以通过借助模塑在平坦材料上形成线状图案150被制造。
在其中限定在第一包裹件111上具有不平结构的剖面的每个线状图案150包括第一和第二单元线151和152并且第一单元线151和第二单元线152在不同方向上的这样的实施方式中，由于电化学装置的诸如弯曲或扭曲的变形而可能在外部包裹件中产生的褶皱的形成可以被防止。因此，当电化学装置利用包含线状图案150的外部包裹件100被制造时，即使当弯曲变形和/或扭曲变形被重复施加到电化学装置，在外部包裹件100中褶皱的产生也被有效地限制，因此在外部包裹件100中的小孔的形成或对外部包裹件100的损坏可以被有效防止。
图7A到7C示出根据示例实施方式的线状图案。
参考图7A，在一示例实施方式中，线状图案150a可以具有“V状”形状。在这样的实施方式中，线状图案150a可以包括在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上的第一和第二单元线151和152。每个第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以彼此连接，并且可以在连接部分直接交叉。
参考图7B，在一备选示例实施方式中，线状图案150b可以具有“WV状”形状。在这样的实施方式中，线状图案150b可以包括三个第一单元线151和三个第二单元线152，第一单元线151和第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。每个第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152可以彼此连接，并且可以在连接部分直接交叉。
参考图7C，在另一备选示例实施方式中，线状图案150c可以包括三个第一单元线151和两个第二单元线152，第一单元线151和第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。每个第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152可以彼此连接，并且可以在连接部分直接交叉。
图8A和8B示出根据备选示例实施方式的线状图案。
参考图8A，在一示例实施方式中，线状图案150d可以具有W状形状。在这样的实施方式中，线状图案150d可以包括两个第一单元线151和两个第二单元线152，第一单元线151和第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152可以彼此连接，并且可以在连接部分155以曲线形状连接。
参考图8B，在一备选示例实施方式中，线状图案150e可以具有“WV状”形状。在这样的实施方式中，线状图案150e可以包括三个第一单元线151和三个第二单元线152，第一单元线151和第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152可以彼此连接，并且可以在连接部分155以曲线形状连接。
图9A和9B示出根据其它备选示例实施方式的线状图案。
参考图9A，在一示例实施方式中，线状图案150f可以具有“W状”形状。在这样的实施方式中，线状图案150f可以包括形成在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上的两个第一单元线151和两个第二单元线152。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152可以以预定间隔彼此间隔开地布置。
参考图9B，在一可替换示例实施方式中，线状图案150g可以具有“WV状”形状。在这样的实施方式中，线状图案150g可以包括三个第一单元线151和三个第二单元线152，第一单元线151和第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152可以以预定间隔彼此间隔开地布置。
图10A到10C示出根据其它备选示例实施方式的线状图案。
参考图10A和10B，在一示例实施方式中，每个线状图案150h和150i可以具有“W状”形状。在这样的实施方式中，线状图案150h和150i可以包括两个第一单元线151和两个第二单元线152，第一单元线151和第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152的至少一个可以与第一和第二单元线151和152中的另一个具有不同的长度。
参考图10C，在一备选示例实施方式中，线状图案150j可以具有“WV状”形状。在这样的实施方式中，线状图案150b可以包括三个第一单元线151和三个第二单元线152，第一单元线151和第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二单元线151和152的至少一个可以具有不同的倾斜度。在一个示例实施方式中，例如，位于线状图案150j的相对两个侧部分的第一和第二单元线151和152的夹角θ1可以与位于线状图案150j的中间部分的第一和第二单元线151和152的夹角θ2不同。
图11A到11C示出根据其它备选示例实施方式的线状图案。
参考图11A，在一示例实施方式中，线状图案150k可以包括第一和第二单元线151和152以及连接第一和第二单元线151和152的第三单元线153，其中，其中第一和第二单元线151和152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。连接第一单元线151和第二单元线152的第三单元线153可以与第一方向平行。第三单元线153可以具有直线形状。在一示例实施方式中，如图11A所示，第三单元线153可以连接到第一和第二单元线151和152，但是不限于此。可替换地，第三单元线153可以布置在第一和第二单元线151和152之间，且与第一和第二单元线151和152间隔开。
参考图11B，在一备选示例实施方式中，线状图案150l可以包括第二单元线152和两个第一单元线151以及连接第一单元线151和第二单元线152的两个第三单元线153，其中第二单元线152和两个第一单元线151在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。连接第一单元线151和第二单元线152的第三单元线153可以与第一方向平行。第三单元线153可以具有直线形状。在一示例实施方式中，如图11B所示，第三单元线153可以连接到第一和第二单元线151和152，但是不限于此。备选地，第三单元线153可以被布置在第一和第二单元线151和152之间，且与第一和第二单元线151和152间隔开。
参考图11C，在另一备选示例实施方式中，线状图案150m可以包括两个第一单元线151和两个第二单元线152以及连接第一单元线151和第二单元线152的三个第三单元线153，其中两个第一单元线151和两个第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二单元线151和152可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向以预定角度倾斜。连接第一单元线151和第二单元线152的第三单元线153可以与第一方向平行。第三单元线153可以具有直线形状。在一示例实施方式中，如图11C所示，第三单元线153可以连接到第一和第二单元线151和152，但是不限于此。备选地，第三单元线153可以布置在第一和第二单元线151和152之间，且与第一和第二单元线151和152间隔开。
图12A和12B示出根据其它备选示例实施方式的线状图案。
参考图12A，在一示例实施方式中，线状图案150p可以包括两个第一单元线151和两个第二单元线152以及连接第一单元线151和第二单元线152的第三单元线153，其中两个第一单元线151和两个第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二单元线151和152可以位于线状图案150p的相对两个侧部分，并且连接第一单元线151和第二单元线152的第三单元线153位于线状图案150p的中间部分。第三单元线153可以具有曲线形状。在一示例实施方式中，如图12A所示，第三单元线153可以连接到第一和第二单元线151和152，但是不限于此。可替换地，第三单元线153可以布置在第一和第二单元线151和152之间，且与第一和第二单元线151和152间隔开。
参考图12B，在一备选示例实施方式中，线状图案150q可以包括第一单元线151和第二单元线152，以及分别连接到第一单元线151和第二单元线152的两个第三单元线153，其中第一单元线151和第二单元线152在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二单元线151和152可以位于线状图案150q的中间部分，并且第三单元线153位于线状图案150q的相对两个侧部分。第三单元线153可以有曲线形状。在一示例实施方式中，如图12B所示，第三单元线153可以连接到第一和第二单元线151和152，但是不限于此。备选地，第三单元线153可以布置在第一和第二单元线151和152之间，且与第一和第二单元线151和152间隔开。以上描述的线状图案仅是示例性的，具有各种形状的其它线状图案可以被限定在外部包裹件中。
图13至20是根据备选示例实施方式的外部包裹件的平面图。为了说明的方便，图13至20仅示例性地示出了外部包裹件100的第一包裹件112。
参考图13，在一示例实施方式中，每个具有不平结构的剖面的多个线状图案250被限定在第一包裹件112上，每个线状图案250可以包括在与电极组件130的厚度方向垂直的平面或x-y平面上的不同方向上的多个第一和第二单元线，如上所述。第一和第二单元线可以关于第一方向倾斜，所述第一方向与电极组件130的厚度方向垂直，例如电极组件130的横向方向或x方向。在这样的实施方式中，如图13所示，线状图案250具有“W状”形状，但是不限于此。备选地，具有不同形状的线状图案250可以被限定在第一包裹件112上。线状图案250可以以预定间隔在第二方向上重复布置，所述第二方向与电极组件130的厚度方向垂直，例如电极组件130的纵向方向或y方向。线状图案250可以仅被限定在第一包裹件112的一部分上。例如，在一示例实施方式中，线状图案250可以仅被限定在第一包裹件112的在电极组件130的纵向方向上的中间部分上。
参考图14，在一备选示例实施方式中，每个具有不平结构的剖面的线状图案250被限定在第一包裹件113上，每个线状图案250可以包括在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上的多个第一和第二单元线，如上所述。第一和第二单元线可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向倾斜。在这样的实施方式中，如图14所示，线状图案250具有“W状”形状，但是不限于此。备选地，具有不同形状的线状图案250可以被限定在第一包裹件113上。
线状图案250可以在与电极组件130的厚度方向垂直的第二方向上被重复布置。一些线状图案250之间的间隔可以与其它线状图案250之间的间隔不同。在一示例实施方式中，如图14所示，在电极组件130的纵向方向或y方向上，布置在第一包裹件113的中间的线状图案250之间的间隔可以比布置在第一包裹件113的上部和下部的线状图案250之间的间隔小。
参考图15，在一示例实施方式中，每个具有不平结构的剖面的多个第一线状图案251以及多个第二线状图案252被限定在第一包裹件114上。第一和第二线状图案251和252可以具有彼此不同的形状。在一示例实施方式中，如图15所示，具有“W状”形状的第一线状图案251被限定在第一包裹件114在电极组件130的纵向方向或y方向上的中间部分，并且第二线状图案252被限定在第一包裹件114的上部和下部。
每个第一线状图案251可以包括多个第一和第二单元线，其在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二单元线可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向倾斜。每个第二线状图案252可以与第一方向平行。图15中所示的第一和第二线状图案251和252的形状仅是示例性的，因此第一和第二线状图案251和252可以变形为具有以使得外部包裹件100中褶皱的产生可以被有效限制的方式确定的各种不同形状的至少一种。
参考图16，在另一备选示例实施方式中，每个有不平结构的剖面的第一线状图案251和第二线状图案252被限定在第一包裹件115上。第一和第二线状图案251和252可以具有彼此不同的形状。在一示例实施方式中，如图16所示，具有“WV状”形状的第一线状图案25被限定在第一包裹件1151在电极组件130的纵向方向或y方向上的中间部分，并且具有“W状”形状的第二线状图案252被限定在第一包裹件115的上部和下部。
每个第一线状图案251可以包括多个第一和第二单元线，其在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二单元线可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向倾斜。每个第二单元线252可以包括多个第一和第二单元线，其在与电极组件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二单元线可以关于与电极组件130的厚度方向垂直的第一方向倾斜。图16中所示的第一和第二线状图案251和252的形状仅是示例性的，因此，第一和第二线状图案251和252可以变形为具有各种不同形状的至少一种。
参考图17，在另一备选示例实施方式中，每个具有不平结构的剖面的第一线状图案251和第二线状图案252被限定在第一包裹件116上。第一和第二线状图案251和252可以具有彼此不同的形状。第一和第二线状图案251和252可以在电极组件130的纵向方向或y方向上交替地布置。在一示例实施方式中，如图17所示，第一线状图案251具有“V状”形状并且第二线状图案252具有“WV状”形状，但是不限于此。图17中所示的第一和第二线状图案251和252的形状仅是示例性的，因此，第一和第二线状图案251和252可以变形为具有各种不同形状的至少一种。
参考图18，在另一备选示例实施方式中，每个具有不平结构的剖面的第一线状图案251、第二线状图案252和多个第三线状图案253被限定在第一包裹件117上。第一和第二线状图案251和252可以在电极组件130的纵向方向或y方向上交替地布置。在一示例实施方式中，如图18所示，第一线状图案251具有“V状”形状，并且第二线状图案252具有“WV状”形状。图18中所示的第一和第二线状图案251和252的形状是示例性的，因此，第一和第二线状图案251和252可以变形为具有各种不同形状的至少一种。第三线状图案253被布置在第一图案251和第二图案252之间。尽管图18示出了一示例实施方式，其中第三线状图案253相对于电极组件130的横向方向倾斜，这仅是示例性的并且第三线状图案253的形状和布置可以以各种方式被修改以使得在外部包裹件100中褶皱的产生被有效限制。
参考图19，在另一备选示例实施方式中，多个线状图案350被限定在第一包裹件118上。线状图案350基本上在电极组件130的纵向方向或y方向上延伸且在电极组件130的横向方向或x方向上以预定间隔重复布置。线状图案350可以延伸至第一包裹件118在电极组件130的横向方向或x方向上的相反边缘。
每个线状图案350可以包括第一和第二单元线351和352，其在与电极组件130的厚度方向垂直的平面或x-y平面上的不同方向上延伸。在这样的实施方式中，第一和第二单元线351和352可以关于电极组件130的纵向方向或y方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线351和352可以在电极组件130的纵向方向或y方向上交替布置。尽管图19示出了其中线状图案350具有“W”的“W状”形状的一示例实施方式，但是本公开不限于此。备选地，线状图案350可以变形为具有各种不同形状的至少一种。
参考图20，在另一备选示例实施方式中，第一线状图案350和多个第二线状图案353被限定在第一包裹件119上。第一线状图案350基本上在电极组件130的纵向方向或y方向上延伸，且在电极组件130的横向方向或x方向上以预定间隔重复布置。每个第一线状图案350可以包括第一和第二单元线351和352，其在与电极组件130的厚度方向垂直的平面或x-y平面上的不同方向上延伸。在这样的实施方式中，第一和第二单元线351和352可以关于电极组件130的纵向方向或y方向以预定角度倾斜。第一和第二单元线351和352可以在电极组件130的纵向方向或y方向上交替地布置。尽管图19示出了其中第一线状图案350具有“W状”形状的一示例实施方式，但是本公开不限于此。备选地，具有各种不同形状的至少一种的第一线状图案350可以被限定在第一包裹件119上。
第二线状图案353可以被限定为与第一线状图案350交叉。图20示出了其中第二线状图案353被形成为与第一单元线351和第二单元线352的连接部分交叉的示例实施方式。第二线状图案353可以与电极组件130的横向方向或x方向平行。然而，本公开不限于此。
图21是根据一备选示例实施方式的外部包裹件200的透视图。
参考图21，用于封装和密封电极组件230的外部包裹件200的一示例实施方式可以包括彼此面对的第一和第二包裹件211和221。第一包裹件211可以被布置为覆盖电极组件230的上表面，第二包裹件221可以被布置为覆盖电极组件230的下表面。被布置在第一和第二包裹件211和221之间或被插入第一和第二包裹件211和221之间的电极组件230可以具有柔性。然而，本公开不限于此。在这样的实施方式中，粘合层211'和221'分别可以被设置在第一和第二包裹件211和221的内表面上。
每个具有不平结构的剖面的线状图案150被限定在第一包裹件211上。线状图案150可以在电极组件230的纵向方向或y方向上以预定间隔重复地布置。每个线状图案150可以包括在不同方向上延伸的多个第一和第二单元线。线状图案150可以在电极组件230的横向方向或x方向上延伸至第一包裹件211的相反边缘。在这样的实施方式中，线状图案150与以上描述的线状图案的示例实施方式之一基本相同，它的任何相关细节描述将被省略。图21中所示的第一包裹件211上形成的线状图案150仅是示例性的，因此，具有各种不同形状的至少一种的其它线状图案可以被限定在第一包裹件211上。
第二包裹件221可以被布置为面对第一包裹件211。在一示例实施方式中，如图21所示，第二包裹件221可以具有与第一包裹件211的形状不同的形状，或具有平面形状。在这样的实施方式中，被限定在第一包裹件211上的线状图案150可以不被限定在第二包裹件221上。
在这样的实施方式中，电极组件230被布置或被插入在第一包裹件211和第二包裹件221之间。在电解质被填充在第一和第二包裹件211和221之间后，第一包裹件211和第二包裹件221利用粘合层211'和221'彼此结合，从而制造电化学装置。尽管在其中线状图案没有被形成在第二包裹件221上的示例实施方式在以上被详细描述，但是本公开不限于此。备选地，具有与第一包裹件211上的线状图案150的形状不同的形状的其它线状图案可以被限定在第二包裹件221上。
图22是根据一示例实施方式的电化学装置500的分解透视图。图23是在组装状态中的图22的电化学装置500的透视图。
参考图22和23，电化学装置500的一示例实施方式可以包括彼此面对的第一和第二包裹件511和521以及在第一和第二包裹件511和521之间的电极组件530。第一包裹件511可以被布置为覆盖电极组件530的上表面，第二包裹件521可以被布置为覆盖电极组件530的下表面。尽管电极组件530可以具有柔性，但是本公开不限于此。粘合层511'和521'分别可以被布置或被设置在第一和第二包裹件511和521的内表面上。
每个具有不平结构的剖面的多个线状图案可以被限定或被形成在第一包裹件511上。线状图案可以以如上所述的各种形状被限定在第一包裹件511上。具有各种形状的多个线状图案可以被限定在第二包裹件521上。在第二包裹件521上的线状图案可以具有与第一包裹件511上的线状图案的形状相同的形状或不同的形状。备选地，没有线状图案可以被限定或被形成在第二包裹件521上。电化学装置500可以通过在第一包裹件511和第二包裹件521之间插入电极组件530、在第一和第二包裹件511和521之间填充电解质(未示出)以及利用粘合层511'和521'使第一包裹件511和第二包裹件521彼此结合被制造。
图24A和24B示出根据线状图案的形状的扭曲角度。
图24A示出包含“V”型线状图案、“W”型线状图案、“WV”型线状图案以及“WW”型线状图案的四种类型的线状图案。图24B示出了当包含图24A中所示的四种线状图案的每种的电化学装置被扭曲时，产生褶皱的扭曲角度。电化学装置被制造为约70毫米(mm)长，28mm宽，1.3mm厚，其与以下描述中的相同。如图24B所示，产生褶皱的扭曲角度在具有“WW”型线状图案的电化学装置中变得最大。
图25A至25C示出根据线状图案的夹角θ3的扭曲角度，以及最大应力。
图25A示出在其中第一单元线151和第二单元线152之间的夹角θ3分别是约100°、约110°、约120°、约130°、约140°和约160°的“W”型线状图案。图25B示出当包含图24A中所示的线状图案的电化学装置被扭曲时，褶皱产生处的扭曲角度。如图25B所示，当第一单元线151和第二单元线152的夹角θ3是约120°、约130°和约140°时，产生褶皱的扭曲角度变得最大。图25C示出当包含图24A中所示的线状图案的电化学装置被扭曲时测量的最大应力。如图25C所示，最大应力出现在其中第一单元线151和第二单元线152的夹角θ3是约100°的电化学装置中。
图26A和26B示出根据线状图案的角度θ4的扭曲角度。
图26A示出在其中第一单元线151和第二单元线152之一与第三单元线153的夹角θ4是约130°、约140°和约150°的线状图案。图26B示出当包含图26A中所示的线状图案的电化学装置被扭曲时，产生褶皱的扭曲角度。如图26B所示，当第一/第二单元线151/152与第三单元线153的夹角θ4是约130°和约140°时，产生褶皱的扭曲角度变得最大。
图27A和27B示出根据线状图案的外部夹角θ5的扭曲角度。
图27A示出在其中第一单元线151和第二单元线152的外部夹角θ5是约105°、约120°、约135°和约150°的“W”型线状图案。图27B示出当包含图27A中所示的线状图案的电化学装置被扭曲时，产生褶皱的扭曲角度。如图27B所示，当第一单元线151和第二单元线152的外部夹角θ5是约105°时，产生褶皱的扭曲角度变得最大。
图28A和28B示出根据线状图案的内部夹角θ6的扭曲角度。
图28A示出在其中第一单元线151和第二单元线152的内部夹角θ6是约100°、约110°、约120°、约130°、约140°、约150°和约160°的“W”型线状图案。图28B示出当包含图28A中所示的线状图案的电化学装置被扭曲时，产生褶皱的扭曲角度。如图28B所示，当第一单元线151和第二单元线152的内部夹角θ6是约140°时，产生褶皱的扭曲角度变得最大。
在一示例实施方式中，如以上描述的，具有不平结构的剖面且被限定在外部包裹件上的每个线状图案包括在与电极组件的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸的多个第一和第二单元线，使得由于弯曲和/或扭曲变形所造成的褶皱的产生可以被有效防止。因此，当电化学装置利用包含线状图案的外部包裹件被制造时，即使当弯曲变形和/或扭曲变形被重复施加到电化学装置时，外部包裹件中褶皱的产生也可以基本被限制，因此，在外部包裹件中小孔的形成或对外部包裹件的损坏可以被有效防止。
应该理解，此处描述的示例实施方式仅以在描述性的意义上被考虑，不是为了限制的目的。每个示例实施方式中的特征或方面的描述通常应该被认为对在一个或更多个示例实施方式中的其它类似特征或方面是可用的。
尽管一个或更多个示例实施方式参考附图被描述，但是本领域普通技术人员将理解，此处可以进行在形式和细节方面的各种改变，而不背离由所附权利要求限定的精神和范围。
本申请要求享有2015年8月13日提交的第10-2015-0114551号韩国专利申请的优先权以及由其产生的所有权益，其全部内容通过引用被合并于此。

Claims (30)

1.一种用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，所述外部包裹件包括：
多个线状图案，在与所述电极组件的厚度方向垂直的第一方向上重复地布置；
其中
每个所述线状图案在所述电极组件的所述厚度方向上具有不平结构的剖面，以及
所述线状图案中的每个线状图案在与所述第一方向和所述厚度方向垂直的第二方向上延伸并包括交替地设置的第一单元线和第二单元线，所述第一单元线和所述第二单元线在与所述电极组件的所述厚度方向垂直的平面上在不同方向上延伸，所述第一单元线和所述第二单元线的每个具有直线形状并且相对于所述第一方向和所述第二方向的每个倾斜。
2.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述第一方向是所述电极组件的横向方向或所述电极组件的纵向方向。
3.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述第一和第二单元线在所述第二方向上交替地布置。
4.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述线状图案还包括布置在所述第一单元线和所述第二单元线之间且与所述第二方向平行的第三单元线。
5.根据权利要求4所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述第三单元线连接到所述第一和第二单元线的至少一个或者与所述第一和第二单元线的至少一个间隔开。
6.根据权利要求4所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述第三单元线具有直线形状和曲线形状的至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述第一和第二单元线彼此连接或彼此间隔开。
8.根据权利要求7所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述第一和第二单元线的连接部分具有曲线形状。
9.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中
所述第一单元线和所述第二单元线的每个设置为多个，以及
相邻的第一和第二单元线之间的角度与另一相邻的第一和第二单元线之间的角度不同。
10.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述线状图案被限定在所述外部包裹件的至少一部分中。
11.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述线状图案延伸至所述外部包裹件的相反边缘。
12.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述线状图案具有相同形状或不同形状。
13.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述线状图案的至少一个具有与所述线状图案中的另一个不同的形状。
14.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述线状图案之间的间隔彼此相同或彼此不同。
15.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中两个相邻的线状图案之间的间隔与其它两个相邻的线状图案之间的间隔不同。
16.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，还包括：布置在所述线状图案之间的额外图案。
17.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，还包括：布置为与所述线状图案交叉的额外图案。
18.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，还包括包含所述线状图案的气体阻挡层。
19.根据权利要求18所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，还包括布置在所述气体阻挡层上的粘合层。
20.根据权利要求1所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，还包括：
布置为覆盖所述电极组件的上表面的第一包裹件；以及
接合到所述第一包裹件以覆盖所述电极组件的下表面的第二包裹件。
21.根据权利要求20所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述第一包裹件包括所述线状图案。
22.根据权利要求21所述的用于电化学装置的电极组件的外部包裹件，其中所述第二包裹件包括所述线状图案。
23.一种电化学装置，包括：
电极组件；以及
围绕所述电极组件的外部包裹件，
其中
所述外部包裹件包括多个线状图案，多个线状图案在与所述电极组件的厚度方向垂直的第一方向上重复地布置，
每个所述线状图案在所述电极组件的所述厚度方向上具有不平结构的剖面，以及
所述线状图案中的每个线状图案在与所述第一方向和所述厚度方向垂直的第二方向上延伸并包括交替地设置的第一单元线和第二单元线，所述第一单元线和所述第二单元线在与所述电极组件的所述厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸，所述第一单元线和所述第二单元线的每个具有直线形状并且相对于所述第一方向和所述第二方向的每个倾斜。
24.根据权利要求23所述的电化学装置，其中所述线状图案还包括布置在所述第一单元线和所述第二单元线之间且与所述第二方向平行的第三单元线。
25.根据权利要求23所述的电化学装置，其中所述线状图案延伸至所述电极组件的相反边缘。
26.根据权利要求23所述的电化学装置，还包括：
布置在所述线状图案之间的额外图案。
27.根据权利要求23所述的电化学装置，其中所述外部包裹件还包括包含所述线状图案的气体阻挡层。
28.根据权利要求23所述的电化学装置，其中所述外部包裹件还包括：
布置为覆盖所述电极组件的上表面的第一包裹件；以及
接合到所述第一包裹件以覆盖所述电极组件的下表面的第二包裹件。
29.根据权利要求28所述的电化学装置，其中所述第一包裹件包括所述线状图案。
30.根据权利要求29所述的电化学装置，其中所述第二包裹件包括所述线状图案。
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