CN114128016A - 圆柱形电池和包括该圆柱形电池的电池组 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种圆柱形电池，在圆柱形电池中，电极组件被内置于电池外壳中，其中，顶帽被安装在电极组件的上部处，顶帽和电极组件由正电极接线片电连接，并且正电极接线片包括从正电极接线片的被折叠部突出的延伸部。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求向韩国知识产权局在2019年10月2日提交的韩国专利申请10-2019-0122562号和在2020年9月16日提交的韩国专利申请10-2020-0118906号的权益，其均通过引用以其整体并入本文中。
本公开涉及一种圆柱形电池和一种包括该圆柱形电池的电池组。
背景技术
近来，随着由于化石燃料枯竭而导致能量价格上涨以及对环境污染的关注增加，对环境友好的可替代能源的需求成为未来生活的基本因素。因此，对于用于产生各种电力的技术(诸如核能、太阳能、风能和潮汐电力)的研究正在进行中，并且用于更有效率地使用所产生的能量的电力存储设备也备受关注。
而且，随着对移动装置和电池车辆的技术发展和需求增加，对作为能源的电池的需求正在快速地增加。相应地，已经进行了对能够满足各种需要的电池的大量研究。特别地，就用于电池的材料而言，对具有诸如高的能量密度、放电电压和输出稳定性的优点的锂二次电池(诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池)的需求非常高。
二次电池可以基于电极组件的结构进行分类，在电极组件的结构中，正电极、负电极和介于正电极和负电极之间的分隔件被堆叠。典型地，电极组件可以包括：果冻卷(卷绕)型结构，在该果冻卷(卷绕)型结构中，长片型正电极和长片型负电极在分隔件被置放在其间的状态下被卷绕；或堆叠(层叠)型结构，在该堆叠(层叠)型结构中，被切割成预定单元尺寸的多个正电极和负电极在分隔件被置放在其间的状态下被顺序地堆叠。近来，为了解决在果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件中涉及的问题，已经研制了作为果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件的组合的具有改进的结构的堆叠/折叠型电极组件。堆叠/折叠型电极组件具有如下结构，在该结构中，堆叠有特定单元的正电极和负电极的单元单体在分隔件介于其间的同时与分隔膜顺序地卷绕。
取决于使用目的，这些电极组件被安装在袋外壳、圆柱形罐、棱柱形外壳等中，以生产电池。
其中，圆柱形电池具有容易制造并且单位重量能量密度高的优点，因此用作用于范围为从便携式计算机到电动车辆的各种装置的能源。
图1和图2是示出折叠传统圆柱形电池的正电极接线片的过程的示意图。
参考图1和图2，圆柱形电池30使用圆柱形电池制造设备的夹具11和折叠刀12来折叠正电极接线片31。正电极接线片31被焊接到顶帽32的连接部33，并且位于顶帽32的一侧上的夹具11在第一方向A上移动以挤压顶帽32，同时，位于顶帽32的另一侧上的折叠刀12在第二方向B上移动以挤压被折叠部34。夹具11和折叠刀12以高度H相互分离。
通常，正电极接线片31具有厚度为约0.05mm到0.3mm的薄带形状，使得当被折叠部34由折叠刀12挤压并且弯曲时，被折叠部34的物理耐久性和刚度变弱。因此，当由于外部振动而使强应力或连续应力作用在被折叠部34上时，存在被折叠部34断开的问题。
发明内容
技术问题
本公开的目的在于提供一种能够防止正电极接线片由于外部振动而断开的圆柱形电池以及一种包括该圆柱形电池的电池组。
然而，本公开的实施例所要解决的问题不限于上述问题，并且能够在本公开中所包括的技术思想的范围内被各种地扩展。
技术方案
根据本公开的一个实施例的圆柱形电池是电极组件被内置于电池外壳中的圆柱形电池，其中，顶帽被安装在电极组件的上部处，顶帽和电极组件由正电极接线片电连接，并且正电极接线片包括从正电极接线片的被折叠部突出的延伸部。
正电极接线片可以包括第一连接部和第二连接部，该第一连接部和该第二连接部在被折叠部处相互连接。
第一连接部的一侧可以被连接到顶帽的连接部，并且第一连接部的另一侧可以被连接到被折叠部。
第二连接部的一侧可以被连接到电极组件，并且第二连接部的另一侧可以被连接到被折叠部。
延伸部可以包括从第一连接部的端部弯曲并延伸的第一弯曲部以及从第二连接部的端部弯曲并延伸的第二弯曲部，并且第一弯曲部和第二弯曲部可以相互接触并且焊接。
延伸部可以在与第一连接部和第二连接部在被折叠部处延伸的方向相反的方向上延伸。
延伸部可以在第一连接部和第二连接部在被折叠部处延伸的方向上延伸，并且可以被形成在第一连接部和第二连接部之间。
延伸部可以在与第一连接部和第二连接部在被折叠部处延伸的方向相反的方向上延伸。
延伸部可以包括应力分散诱发部，该应力分散诱发部在第一连接部和第二连接部之间。
应力分散诱发部可以是凹口。
应力分散诱发部可以被形成在延伸部延伸的方向上。
正电极接线片可以包括两个或更多个延伸部。
正电极接线片可以包括两个或更多个被折叠部。
正电极接线片可以是Z形。
能够提供一种电池组，该电池组包括根据本公开的圆柱形电池作为单元电池。
有利效果
如上所述，通过在正电极接线片的被折叠部处形成延伸部，根据本公开的实施例的圆柱形电池能够防止应力集中在被折叠部上。
附图说明
图1和图2是示出折叠传统圆柱形电池的正电极接线片的过程的示意图。
图3是示出根据本公开的一个实施例的圆柱形电池的示意图。
图4是示出图3的正电极接线片的示意图。
图5到图8是示出根据本公开的另一个实施例的正电极接线片的示意图。
图9是示出根据本公开的另一个实施例的正电极接线片的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的各种实施例，使得本领域技术人员能够容易实现它们。本公开可以以各种不同方式修改，并且不限于本文中阐述的实施例。
此外，在整个说明书中，当一部分被称作“包括”特定部件时，这意味着它能够进一步包括其它部件，而不排除其它部件，除非另有声明。
图3是示出根据本公开的一个实施例的圆柱形电池的示意图。图4是示出图3的正电极接线片的示意图。
参考图3和图4，圆柱形电池100可以包括顶帽101、电极组件102和电池外壳103。电极组件102可以被内置于电池外壳103中，并且顶帽101可以被安装在电极组件102的上部处。
正电极接线片110可以包括延伸部111、第一连接部112和第二连接部113。第一连接部112的一侧可以被电连接到顶帽101的连接部104。第一连接部112的另一侧可以具有被连接到被折叠部S的结构。第二连接部113的一侧可以被电连接到电极组件102。第二连接部113的另一侧可以具有被连接到被折叠部S的结构。
延伸部111可以在与第一连接部112和第二连接部113在被折叠部S处延伸的方向B相反的方向上延伸。延伸部111的厚度T不受特别限制，但是可以被形成为比第一连接部112的厚度T1厚。当延伸部111的厚度T比第一连接部112的厚度T1厚时，变得容易朝向延伸部111分散在被折叠部S中集中的应力。延伸部111的厚度T优选地被形成为在第一连接部112的厚度T1的100％到600％的范围内。第二延伸部113可以以与第一连接部112的厚度T1相同的厚度形成。
延伸部111的长度L不受特别限制，但是可以被形成为在电极组件102的直径D(见图3)的10％到40％的范围内。
利用这种结构，由于外部冲击而将被传递到被折叠部S的应力能够被朝向延伸部111分散，因此使得能够防止正电极接线片110的被折叠部S断开。
图5是示出根据本公开的另一个实施例的正电极接线片的示意图。
参考图5，正电极接线片110a可以包括延伸部111a、第一连接部112a和第二连接部113a。延伸部111a可以在第一连接部112a和第二连接部113a在被折叠部Sa处延伸的方向B上延伸。延伸部111a可以在第一连接部112a和第二连接部113a之间延伸。
图6是示出根据本公开的另一个实施例的正电极接线片的示意图。
参考图6，正电极接线片110b可以包括延伸部111b、第一连接部112b和第二连接部113b。延伸部111b可以具有同时地在第一连接部112b和第二连接部113b在被折叠部Sb处延伸的方向B上和在与该方向B相反的方向上延伸的结构。
利用这种结构，由于外部冲击而将被传递到正电极接线片110b的应力可以同时地在第一连接部112b和第二连接部113b延伸的方向B上和在与该方向B相反的方向上分散。
图7是示出根据本公开的另一个实施例的正电极接线片的示意图。
参考图7，正电极接线片110c可以包括延伸部111c、第一连接部112c和第二连接部113c。延伸部111c可以具有在与第一连接部112c和第二连接部113c在被折叠部Sc处延伸的方向B相反的方向延伸的结构。此外，延伸部111c可以包括应力分散诱发部114，该应力分散诱发部114在第一连接部112c和第二连接部113c之间。作为示例，应力分散诱发部114可以是凹口。应力分散诱发部114可以被形成在延伸部111c被形成的方向上。
利用这种结构，由于外部冲击而将被传递到正电极接线片110c的应力可以在应力分散诱发部114被形成的方向上分散。由此，通过在特定方向上形成应力分散诱发部114，操作员能够在期望方向上分散应力。
图8是示出根据本公开的另一个实施例的正电极接线片的示意图。
参考图8，正电极接线片110d可以包括第一延伸部111d、第二延伸部111d-1、第一连接部112d、第二连接部113d和第三连接部115d。第一延伸部111d可以被形成在第一连接部112d和第二连接部113d之间。第二延伸部111d-1可以被形成在第二连接部113d和第三连接部115d之间。正电极接线片110d整体上可以是Z形。
第一被折叠部S1可以被形成在第一连接部112d和第二连接部113d被连接的部分处。第二被折叠部S2可以被形成在第二连接部113d和第三连接部115d被连接的部分处。
第一延伸部111d可以具有在与第一连接部112d延伸的方向B相反的方向上延伸的结构。第二延伸部111d-1可以具有在第一连接部112d延伸的方向B上延伸的结构。
利用这种结构，由于外部冲击而将被传递到正电极接线片110d的应力能够在第一延伸部111d和第二延伸部111d-1中分散并且被即刻地消除。
图9是示出根据本公开的另一个实施例的正电极接线片的示意图。
参考图9，正电极接线片110e可以包括第一延伸部111e、第二延伸部111e-1、第一连接部112e、第二连接部113e和第三连接部115e。第一延伸部111e可以被形成在第一连接部112e和第二连接部113e之间。第二延伸部111e-1可以被形成在第二连接部113e和第三连接部115e之间。正电极接线片110d整体上可以是Z形。
第一被折叠部P1可以被形成在第一连接部112e和第二连接部113e被连接的部分处。第二被折叠部P2可以被形成在第二连接部113e和第三连接部115e被连接的部分处。
第一延伸部111e包括在第一连接部112e的端部处弯曲并延伸的第一弯曲部112p以及在第二连接部113e的端部处弯曲并延伸的第二弯曲部113p。第一弯曲部112p和第二弯曲部113p可以具有在与第一连接部112e延伸的方向B相反的方向上延伸的结构。此时，第一弯曲部112p和第二弯曲部113p可以相互接触并且焊接。
第二延伸部111e-1可以具有在第一连接部112e延伸的方向B上延伸的结构。第二延伸部111e-1可以包括：第三弯曲部113p'，该第三弯曲部113p'在与第二连接部113e的形成有第二弯曲部113p的端部相反的一侧上的端部处弯曲并延伸；和第四弯曲部115p，该第四弯曲部115p在第三连接部115e的端部处弯曲并延伸。第三弯曲部113p'和第四弯曲部115p可以具有在第一连接部112e延伸的方向B上延伸的结构。在此情形中，第三弯曲部113p'和第四弯曲部115p可以相互接触并且焊接。
利用这种结构，由于外部冲击而将被传递到正电极接线片110e的应力可以在第一延伸部111e和第二延伸部111e-1中分散，并且能够被快速地消除。
在上述实施例中，已经基于正电极接线片110e整体上具有Z形的情形描述了正电极接线片110e，但是在本实施例中描述的关于第一延伸部111e的内容可以被修改并且被应用于图4中的实施例的延伸部111。
同时，根据本公开的实施例的一个或多个圆柱形电池能够被封装在电池组外壳中，以形成电池组。
上文提到的圆柱形电池和电池组可以被应用于各种装置。这些装置可以被应用于车辆，诸如电动自行车、电动车辆、混合动力车辆，但是本公开不限于此，而是能够被应用于交通工具，诸如电动自行车、电动车辆、混合动力车辆，但是本公开不限于此，并且能够被应用于能够使用圆柱形电池和包括该圆柱形电池的电池组的各种装置，这也属于本公开的范围。
基于以上公开，本领域普通技术人员应该理解，能够在本公开的范围内做出各种应用和修改。
附图标记说明
110、110a、110b、110c、110d、110e：正电极接线片
111、111a、111b、111c：延伸部
111d、111e：第一延伸部
111d-1、111e-1：第二延伸部
112、112a、112b、112c、112d、112e：第一连接部
113、113a、113b、113c、113d、113e：第二连接部
114：应力分散诱发部
115d、115e：第三连接部
S1、P1：第一被折叠部
S2、P2：第二被折叠部
Claims (15)
1.一种圆柱形电池，在所述圆柱形电池中，电极组件被内置于电池外壳中，
其中，顶帽被安装在所述电极组件的上部处，所述顶帽和所述电极组件由正电极接线片电连接，并且所述正电极接线片包括从所述正电极接线片的被折叠部突出的延伸部。
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池，
其中，所述正电极接线片包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部在所述被折叠部处相互连接。
3.根据权利要求2所述的圆柱形电池，
其中，所述第一连接部的一侧被连接到所述顶帽的连接部，并且所述第一连接部的另一侧被连接到所述被折叠部。
4.根据权利要求3所述的圆柱形电池，
其中，所述第二连接部的一侧被连接到所述电极组件，并且所述第二连接部的另一侧被连接到所述被折叠部。
5.根据权利要求2所述的圆柱形电池，
其中，所述延伸部包括从所述第一连接部的端部弯曲并延伸的第一弯曲部以及从所述第二连接部的端部弯曲并延伸的第二弯曲部，并且
所述第一弯曲部和所述第二弯曲部相互接触并且焊接。
6.根据权利要求2所述的圆柱形电池，
其中，所述延伸部在与所述第一连接部和所述第二连接部在所述被折叠部处延伸的方向相反的方向上延伸。
7.根据权利要求2所述的圆柱形电池，
其中，所述延伸部在所述第一连接部和所述第二连接部在所述被折叠部处延伸的方向上延伸，并且被形成在所述第一连接部和所述第二连接部之间。
8.根据权利要求2所述的圆柱形电池，
其中，所述延伸部在与所述第一连接部和所述第二连接部在所述被折叠部处延伸的方向相反的方向上延伸。
9.根据权利要求2所述的圆柱形电池，
其中，所述延伸部包括应力分散诱发部，所述应力分散诱发部在所述第一连接部和所述第二连接部之间。
10.根据权利要求9所述的圆柱形电池，
其中，所述应力分散诱发部是凹口。
11.根据权利要求9所述的圆柱形电池，
其中，所述应力分散诱发部被形成在所述延伸部延伸的方向上。
12.根据权利要求1所述的圆柱形电池，
其中，所述正电极接线片包括两个或更多个所述延伸部。
13.根据权利要求12所述的圆柱形电池，
其中，所述正电极接线片包括两个或更多个被折叠部。
14.根据权利要求10所述的圆柱形电池，
其中，所述正电极接线片是Z形。
15.一种电池组，包括根据权利要求1所述的圆柱形电池。
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