CN115136396A - 电池单元和包括该电池单元的电池模块 - Google Patents

电池单元和包括该电池单元的电池模块 Download PDF

Info

Publication number
CN115136396A
CN115136396A CN202280002618.4A CN202280002618A CN115136396A CN 115136396 A CN115136396 A CN 115136396A CN 202280002618 A CN202280002618 A CN 202280002618A CN 115136396 A CN115136396 A CN 115136396A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery cell
battery
lead
lead film
cell according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202280002618.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115136396B (zh
Inventor
林鑂熙
金橡熏
黄随枝
姜旻亨
庾亨均
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of CN115136396A publication Critical patent/CN115136396A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115136396B publication Critical patent/CN115136396B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105Pouches or flexible bags
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133Thickness
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/184Sealing members characterised by their shape or structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/19Sealing members characterised by the material
    • H01M50/193Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/19Sealing members characterised by the material
    • H01M50/198Sealing members characterised by the material characterised by physical properties, e.g. adhesiveness or hardness
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394Gas-pervious parts or elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557Plate-shaped terminals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

根据本发明的一个实施方式的电池单元包括:电池壳体,在电池壳体中电极组件安装在存储单元中,该电池壳体包括:具有封闭结构的密封部分,该密封部分的外周通过热接合而被密封;电极引线,该电极引线穿过密封部分并且从电池壳体向外突出,并且电连接到包括在电极组件中的电极接头;以及引线膜,该引线膜位于电极引线的上部和下部的至少一个中与密封部分相对应的部分,其中,引线膜具有沿着电池壳体的向内方向向内凹陷的凹陷部分,并且该凹陷部分向电池壳体的外部开口。

Description

电池单元和包括该电池单元的电池模块
技术领域
本申请要求于2021年1月11日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2021-0003184的优先权。
本公开涉及一种电池单元和包括该电池单元的电池模块,并且更具体地说,涉及一种具有电池单元内部产生的气体的改进的外部排放的电池单元和包括该电池单元的电池模块。
背景技术
随着技术发展和对移动装置的需求的增加,对作为能量源的二次电池的需求正在迅速增加。特别地,二次电池作为不仅用于诸如移动电话、数码相机、笔记本和可穿戴装置的移动装置而且还用于诸如电动自行车、电动车辆和混合动力车辆的动力装置的能源受到极大关注。
根据电池壳体的形状,这些二次电池分成:圆柱形电池和棱柱形电池,其中,电池组件包括在圆柱形或棱柱形金属罐中;以及袋状电池,其中,电池组件包括在铝层压片的袋状壳体中。在此,包括在电池壳中的电池组件是包括正极、负极和插入在正极与负极之间的隔膜并且能够充电和放电的电力元件(power element),并且被分类为果冻卷型(jelly-roll type)和层叠型,在果冻卷型中,涂覆有活性材料的长片型正极和负极被卷绕,隔膜插入在其间;在层叠型中,多个正极和负极被顺序地层叠,隔膜插入在其间。
其中,特别地,由于低制造成本、小重量和容易修改,其中在由铝层压片制成的袋状电池壳体中包括层叠型或层叠/折叠型电池组件的袋状电池越来越多地使用。
图1是示出传统的电池单元的俯视图。图2是沿着图1的轴线a-a’截取的截面图。参照图1和图2,传统的电池单元10包括电池壳体20,电池壳体20具有容纳部分21和密封部分25,在容纳部分21中安装有电池组件11,密封部分25通过热熔融来密封电池壳体20的外周而形成。这里,电池单元10包括经由密封部分25突出到电池壳体20之外的电极引线30,并且引线膜40位于电极引线30的上部和下部与密封部分25之间。
然而,随着近年来电池单元的能量密度增加,存在电池单元内部产生的气体量也增加的问题。在传统的电池单元10的情况下,不包括能够排出在电池单元内部产生的气体的部件,因此由于气体产生,电池单元中可能发生排气。另外,水分可能渗入由排气损坏的电池单元中,这可能会导致副反应,并且存在电池性能劣化并且产生附加气体的问题。因此,越来越需要开发一种电池单元,该电池单元使电池单元内部产生的气体的外部排放得到改进。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决相关技术的问题,并且因此本公开涉及一种提供具有电池单元内部产生的气体的改进的外部排放的电池单元和包括该电池单元的电池模块。
本公开的这些和其它目的和优点可以从以下详细描述中理解,并且将从本公开的示例性实施方式中变得更加显而易见。而且,将容易理解的是,本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。
技术方案
在本公开的一个方面,提供了一种电池单元,该电池单元包括:电池壳体,该电池壳体具有容纳部分和密封部分,在容纳部分中安装有电极组件,密封部分通过热熔融来密封其外周而形成;电极引线,该电极引线电连接到包括在电极组件中的电极接头并且经由密封部分突出到电池壳体之外;以及引线膜,该引线膜位于电极引线的上部和下部的至少一个中与密封部分相对应的部分,其中,引线膜具有朝向电池壳体的内部凹陷的凹陷部分,并且该凹陷部分朝向电池壳体的外部开口。
凹陷部分的内表面可以基于电极引线的突出方向封闭。
电池单元还可以包括内层,该内层被配置为覆盖引线膜的凹陷部分的内表面的至少一个表面。
内层的材料与引线膜的材料相比可以具有更高的熔点,并且不与电解液反应。
引线膜可以包含聚烯烃基材料。
内层可以包含聚烯烃基材料、氟基材料和多孔陶瓷基材料中的至少一种。
凹陷部分可以位于电极引线上方。
引线膜的长度可以大于电极引线的宽度。
凹陷部分可以位于电极引线的端部与引线膜的端部之间。
凹陷部分可以包括第一凹陷部分和第二凹陷部分,其中,第一凹陷部分可以沿着电极引线的突出方向延伸,并且第二凹陷部分可以沿着密封部分的纵向方向延伸。
引线膜的宽度可以大于密封部分的宽度并且小于电极引线的长度。
第二凹陷部分可以位于密封部分的端部与引线膜的端部之间。
引线膜可以包括第一引线膜和第二引线膜,第一引线膜可以位于电极引线的上部,并且第二引线膜可以位于电极引线的下部。
电极引线可以位于第一引线膜与第二引线膜之间,并且第一引线膜和第二引线膜可以彼此连接。
凹陷部分可以位于第一引线膜和第二引线膜的至少一个中。
凹陷部分的凹陷到引线膜中的端部可以位于与电池壳的内表面相比更内部的位置。
凹陷部分的朝向电池壳体的外部开口的端部可以位于与电池壳体的外表面相比更外部的位置。
基于电极引线的突出方向,引线膜的围绕凹陷部分的后表面的宽度可以为2mm或更大。
引线膜的围绕凹陷部分的上表面的厚度可以为100μm至300μm。
引线膜在60℃的条件下可以具有20Barrer至60Barrer的气体渗透率。
引线膜在25℃、50%RH的条件下可以在10年内具有0.02g至0.2g的水分渗透量。
在本公开的另一方面,提供了一种包括上述电池单元的电池模块。
有益效果
根据实施方式,本公开提供了一种电池单元以及包括该电池单元的电池模块,该电池单元包括电极引线,具有朝向电池壳体的内部凹陷并且朝向电池壳体的外部开口的凹陷部分的引线膜附接到该电极引线,因此可以改进在电池单元内部产生的气体的外部排放。
本公开的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员根据本说明书和附图将清楚地理解这里未提及的效果。
附图说明
图1是示出传统的电池单元的俯视图。
图2是沿着图1的轴线a-a’截取的截面图。
图3是示出根据该实施方式的电池单元的俯视图。
图4是示出包括在图3的电池单元中的电极引线的立体图。
图5是沿着图4的电池组的轴线c-c’截取的截面图。
图6是沿着图4的电池组的轴线d-d’截取的截面图。
图7是示出图3的电池单元中的电极引线的放大图。
图8是示出根据图7的(a)中的密封部分的位置的电极引线的放大图。
图9是沿着图3的轴线b-b’截取的截面图。
图10是示出在图9中在电池单元内部产生并向外部排出的气体的流动的图。
具体实施方式
在下文中,参照附图,将详细描述本公开的各种实施方式,以便由本领域技术人员容易地实现。本公开可以以各种不同的形式实现,并且不限于本文描述的实施方式。
为了清楚地解释本公开,省略了与描述无关的部分,并且在整个说明书中相同或相似的部件具有相同的附图标记。
另外,由于附图中所示的每个部件的尺寸和厚度是为了便于描述而任意表示的,因此本公开不必限于附图。为了清楚地表示附图中的各个层和区域,放大了厚度。而且,在附图中,为了便于解释,一些层和区域的厚度被夸大。
另外,在整个说明书中,当工件“包括”某个部件时,意指还可以包括其它部件,而不是排除其它部件,除非另有说明。
另外,在整个说明书中,当提及“俯视图”时,意指从上方观察目标工件,并且当提及“截面图”时,意指从侧面观察目标工件的垂直切割部分。
在下文中,将描述根据本公开的实施方式的袋状电池单元100。然而,这里,将基于袋状电池单元100的两个侧表面中的一个侧表面进行描述,但是其不必限于此,并且可以在另一侧表面的情况下描述相同或相似的内容。
图3是示出根据该实施方式的电池单元的俯视图。
参照图3,根据该实施方式的电池单元100包括电池壳体200、电极引线300和引线膜400。
电池壳体200包括容纳部分210和密封部分250,在容纳部分210中安装有电极组件110,密封部分250通过热熔融来密封其外周而形成。电池壳体200可以是包括树脂层和金属层的层压片。更具体地,电池壳体200可以由层压片制成,并且可以包括形成最外层的外树脂层、防止穿透材料的阻挡金属层以及用于密封的内树脂层。
此外,电极组件110可以具有果冻卷型(卷绕型)、层叠类型(层压型)或复合型(层叠/折叠型)的结构。更具体地,电极组件110可以包括正极、负极和设置在正极与负极之间的隔膜。
在下文中,将主要描述电极引线300和引线膜400。
图4是示出包括在图3的电池单元中的电极引线的立体图。
参照图3和图4,电极引线300电连接到包括在电极组件110中的电极接头(未示出),并且经由密封部分250突出到电池壳体200之外。另外,引线膜400位于电极引线300的上部和下部的至少一个中与密封部分250相对应的部分。因此,引线膜400可以在防止热熔融期间在电极引线300中发生短路的同时,改进密封部分250和电极引线300的密封性能。
图5是沿着图4的电池组的轴线c-c’截取的截面图。图6是沿着图4的电池组的轴线d-d’截取的截面图。
参照图5和图6,引线膜400具有朝向电池壳体200的内部凹陷的凹陷部分450,并且凹陷部分450朝向电池壳体200的外部开口。另外,凹陷部分450的内表面可以基于电极引线300的突出方向封闭。
因此,在引线膜400中,由于凹陷部分450的内部与外部之间的压力差,电池壳体200内部产生的气体可以排出到凹陷部分450,并且引入到凹陷部分450中的气体可以朝向外部排出。另外,由于引线膜400的凹陷部分450朝向外部开口,因此凹陷部分450可以不暴露于电池壳体200内部的电解液,并且可以确保袋的气密性和耐久性。另外,引线膜400可以通过凹陷部分450使用于气体渗透的面积最大化,从而排出大量气体。
另外,参照图5和图6,引线膜400还可以包括覆盖凹陷部分450的至少一个内表面的内层410。
例如,参照图5的(a)和图6的(a),凹陷部分450中的内层410可以覆盖引线膜400的整个表面。也就是说,内层410可以在凹陷部分450的暴露于开口表面的整个内表面上形成。
因此,即使引线膜400在位于电极引线300的上部和下部的至少一个中的状态下与密封部分250热熔融在一起,凹陷部分450也可以通过内层410保持在非热熔融状态。
作为另一示例,参照图5的(b)和图6的(b),内层410可以覆盖凹陷部分450的内表面当中的上表面或下表面。也就是说,凹陷部分450可以具有在彼此面对的上表面和下表面中的至少一个上形成的内层410。
因此,在引线膜400使形成在凹陷部分450中的内层410最小化的同时,凹陷部分450可以通过内层410保持在非热熔融状态。另外,可以简化制造工艺并且可以降低成本。
更具体地,内层410可以由具有与构成引线膜400的材料相比更高熔点的材料制成。另外,内层410可由不与容纳在电池壳体200中的电解液反应的材料制成。因此,由于内层410由上述材料制成,因此内层410不会单独地与电解液反应,并且不会在高温热熔融工艺中引起热熔融、热变形等,使得凹陷部分450可以保持空白。另外,在电池壳体200中产生的气体可以容易地排出到外部。
在本公开的一个实施方式中,内层410的厚度可以是100μm或更小。
在本公开的一个实施方式中,内层410的气体渗透率可以是40Barrer或更大。例如,内层410的二氧化碳渗透性可以满足上述范围。
例如,引线膜400可以包含聚烯烃基材料,并且内层410可以包括聚烯烃基材料、氟基材料和多孔陶瓷基材料中的至少一种。例如,内层410可以包括满足上述气体渗透率值的聚烯烃基材料、氟基材料和多孔陶瓷基材料中的至少一种。聚烯烃基材料可以包括选自由聚丙烯、聚乙烯和聚偏氟乙烯(PVDF)构成的组中的至少一种材料。氟基材料可包括选自由聚四氟乙烯和聚偏二氟乙烯构成的组中的至少一种材料。另外,内层410可以包括吸气剂材料,使得可以增加气体渗透率,同时可以使水分渗透性最小化。作为示例,吸气剂材料可以是氧化钙(CaO)、氧化钡(BaO)、氯化锂(LiCl)、二氧化硅(SiO2)等,并且可以使用与水反应的任何材料(H2O)而不限于此。
内层410可以具有在引线膜400与内层410之间的粘合剂材料,或者可以与引线膜400一起伸出并粘附到引线膜400。粘合材料可以包括丙烯酸基材料。特别地,当内层410与引线膜400一起伸出时,内层410的气体渗透率可以是40Barrer或更大。
参照图4至图6,引线膜400可以包括第一引线膜和第二引线膜,第一引线膜可以位于电极引线300的上部,并且第二引线膜可以位于电极引线300的下部。此时,电极引线300可以在位于第一引线膜与第二引线膜之间的状态下与密封部分250热熔融在一起,使得第一引线膜和第二引线膜可以彼此连接。
因此,引线膜400可以在改进密封部分250和电极引线300的密封特性的同时,防止电极引线300的侧表面暴露于外部。
例如,在引线膜400中,凹陷部分450可以位于第一引线膜和第二引线膜的至少一个中。更具体地,在引线膜400中,凹陷部分450可以基于电极引线300形成在第一引线膜或第二引线膜中,或者凹陷部分450可以基于电极引线300形成在第一引线膜和第二引线膜两者上。然而,凹陷部分450的数量不限于上述,并且引线膜400可以形成为适当的数量。
因此,通过调整形成在引线膜400中的凹陷部分450的数量,可以控制引线膜400的耐久性和气密性。另外,通过根据需要而使凹陷部分450的数量最小化,可以简化制造工艺并降低成本。
图7是示出图3的电池单元中的电极引线的放大图。图8是示出根据图7的(a)中的密封部分的位置的电极引线的放大图。
参照图7,在引线膜400中,可以在相对于电极引线300的不同位置处形成凹陷部分450。
例如,如图7的(a)所示,在引线膜400中,凹陷部分450可以位于电极引线300上方。更具体地,凹陷部分450可以形成在与电极引线300的中心相对应的位置处。
作为另一示例,如图7的(b)所示,引线膜400的长度可以大于电极引线300的宽度,并且凹陷部分450可以位于电极引线300的端部与引线膜400的端部之间。这里,引线膜400的长度表示在与电极引线300的突出方向正交的方向上引线膜400的一端与另一端之间的距离的最大值,并且电极引线300的宽度表示在与电极引线300的突出方向正交的方向上电极引线300的一端与另一端之间的距离的最大值。换句话说,在引线膜400中,凹陷部分450可以形成在避开电极引线300的位置处。然而,凹陷部分450的位置不限于上述,并且凹陷部分450可以形成在引线膜400内的适当位置处。
因此,通过调整形成在引线膜400中的凹陷部分450的位置,可以控制引线膜400的耐久性和气密性。另外,如果需要,通过根据凹陷部分450的位置调整凹陷部分450的尺寸,可以简化制造工艺并降低成本。参照图7,在引线膜400中,凹陷部分450可以形成为各种形状。
例如,凹陷部分450可以包括第一凹陷部分451和第二凹陷部分455,其中,第一凹陷部分451可以沿着电极引线300的突出方向延伸,并且第二凹陷部分455可以沿着密封部分250的纵向方向延伸。这里,密封部分250的纵向方向是指与电极引线300的突出方向垂直的方向。
这里,引线膜400的宽度可以大于密封部分250的宽度,并且可以小于电极引线300的长度。这里,引线膜400的宽度意指在电极引线300的突出方向上引线膜的一端与另一端之间的距离的最大值。密封部分250的宽度意指在电极引线300的突出方向上密封部分250的一端与另一端之间的距离的最大值。电极引线300的长度意指在电极引线300的突出方向上电极引线300的一端与另一端之间的距离的最大值。此时,第二凹陷部分455可以位于密封部分250的端部与引线膜400的端部之间。然而,凹陷部分450的形状不限于上述,并且凹陷部分450可以在引线膜400内以适当形状形成。
因此,通过调整形成在引线膜400中的凹陷部分450的形状,可以控制引线膜400的耐久性和气密性。另外,通过根据需要而改变凹陷部分450的形状,可以简化制造工艺并降低成本。
参照图8,在引线膜400中,凹陷部分450的朝向外部开口的端部可以与引线膜400的端部相邻形成,凹陷部分450的朝向内部凹陷的端部可以位于密封部分250的端部与引线膜400的端部之间。另外,凹陷部分450的朝向内侧凹陷的端部可以与密封部分250的端部间隔开预定距离,或者可以位于与其相邻的位置。
作为示例,比较图8的(a)和图8的(b),即使密封部分250的与引线膜400接触的位置改变,也可以发现没有对凹陷部分450的朝向内部凹陷的端部产生的影响。
因此,在该实施方式中,在根据在热熔融工艺期间产生的引线膜400和密封部分250的位置的误差范围内,其中凹陷部分450的朝向内部凹陷的端部相对于电池壳体200位于内部的区域可以被均匀地保持,并且其中电池壳体200中的气体可以被引入凹陷部分450并排出到外部的区域也可以被均匀地保持。因此,有利的是,也可以保持凹陷部分450的气体排出效果。
图9是沿着图3的轴线b-b’截取的截面图。
参照图9,凹陷部分450的凹陷到引线膜400中的端部可以位于与电池壳200的内表面相比更内部的位置。这里,电池壳体200的内表面意指电池壳体200的密封部分250在电池的内侧处的端部。另外,凹陷部分450的朝向电池壳体200的外侧开口的端部可以位于与电池壳体200的外表面相比更外部的位置。这里,电池壳体200的外表面意指电池壳体200的密封部分250在电池的外侧处的端部。
因此,引线膜400可以使凹陷部分450的面积最大化并排出大量气体。
参照图9,围绕凹陷部分450的上表面的引线膜400的厚度H可以是100μm至300μm,或100μm至200μm。如果围绕凹陷部分450的上表面的引线膜400的厚度H满足上述范围,则电池壳体200内部的气体可以更容易地排出到外部。
参照图9,基于电极引线300的突出方向,围绕凹陷部分450的后表面的引线膜400的宽度W可以是2mm或更大,或2mm至3mm。这里,围绕凹陷部分450的后表面的引线膜400的宽度意指引线膜400的在凹陷部分450的凹陷端与电池壳体200的内端之间的距离的最大值。如果围绕凹陷部分450的后表面的引线膜400的宽度W满足上述范围,则可以容易地防止引线膜400在电池壳体200内部产生的气体排出到外部时被撕裂的现象。
图10是示出在图9中在电池单元内部产生并向外部排出的气体的流动的图。
参照图10,在电池单元100内部产生的气体可以朝向引线膜400的凹陷部分450排出。这里,电池单元100的内部压力高于凹陷部分450的内部压力,并且所产生的压力差可以用作气体的驱动力。这里,由于凹陷部分450朝向外部开口,因此凹陷部分450内的压力可以与外部的压力相同。
因此,在电池单元100内部产生的气体可以朝向凹陷部分450排出,并且引入到凹陷部分450中的气体可以容易地朝向外部排出。另外,还可以增加在电池单元100内部产生并向外部排出的气体量。
在本公开的一个实施方式中,引线膜400的气体渗透率在60℃的条件下可以是20Barrer至60Barrer,或30Barrer至40Barrer。例如,引线膜400的二氧化碳渗透性可以满足上述范围。此外,基于200μm的引线膜400的厚度,气体渗透率可以在60℃满足上述范围。如果引线膜400的气体渗透率满足上述范围,则二次电池内部产生的气体可以更有效地排出。
在本说明书中,气体渗透率可以通过ASTM F2476-20来测量。
在本公开的一个实施方式中,在25℃、50%RH的条件下,引线膜400的水分渗透量可以是在10年内0.02g至0.2g、或0.02g至0.04g、或0.06g、或0.15g。如果引线膜400的水分渗透量满足上述范围,则可以更有效地防止水分从引线膜400渗透。
在本公开的一个实施方式中,引线膜400在60℃的条件下可以具有20Barrer至60Barrer的气体渗透率,并且在25℃、50%RH的条件下可以在10年内具有0.02g至0.2g的水分渗透量。如果引线膜400的气体渗透率和水分渗透量满足上述范围,则可以在排出二次电池内部产生的气体的同时更有效地防止水分从外部渗透。
引线膜400的水分渗透量可以通过采用ASTM F1249方法来测量。此时,可以使用MCOON官方认证的设备来测量水分渗透量。
在本公开的一个实施方式中,引线膜400可以包括聚烯烃基树脂。例如,引线膜400可以包括满足上述气体渗透率和/或水分渗透量值的聚烯烃基树脂。聚烯烃基树脂可以包括选自由聚丙烯、聚乙烯和聚偏氟乙烯(PVDF)构成的组中的至少一种材料。虽然引线膜400包含聚丙烯,但是引线膜400的气体渗透率在60℃的条件下可以为20Barrer至60Barrer。此外,水分渗透量可以为0.06g至0.15g。在这种情况下,可以更有效地排出二次电池内部产生的气体,并且可以容易地防止水分从外部渗透。
另外,由于引线膜400由上述材料制成,因此引线膜400可以保持电池单元100的气密性并防止内部电解液的泄漏。
作为示例,与图9相比,凹陷部分450可以通过电池单元100内部的气体朝向上侧和下侧部分地扩展。然而,在该实施方式中,由于凹陷部分450向外部开口,因此扩展程度可以相对较小,并且部件的变形也可以相应地较小。
根据本公开的另一实施方式的电池模块包括上述电池单元。此外,根据该实施方式的一个或更多个电池模块可以封装在电池组壳体中以形成电池组。
上述电池模块和包括上述电池模块的电池组可以应用于各种装置。这些装置可以是诸如电动自行车、电动车辆、混合动力电动车辆等的运输装置,但是本公开不限于此,并且本公开可以应用于可以使用电池模块和包括电池模块的电池组的各种装置,这也在本公开的权利范围内。
尽管上面已经详细描述了本公开的优选实施方式,但是本公开的权利范围不限于此,并且本领域技术人员使用所附权利要求中限定的本公开的基本概念进行的各种修改和改进也落入本公开的权利范围内。

Claims (22)

1.一种电池单元,所述电池单元包括:
电池壳体,所述电池壳体具有容纳部分和密封部分,在所述容纳部分中安装有电极组件,所述密封部分通过热熔融来密封所述电池壳体外周而形成;
电极引线,所述电极引线电连接到包括在所述电极组件中的电极接头并且经由所述密封部分突出到所述电池壳体之外;以及
引线膜,所述引线膜位于所述电极引线的上部和下部的至少一个中与所述密封部分相对应的部分,
其中,所述引线膜具有朝向所述电池壳体的内部凹陷的凹陷部分,并且
所述凹陷部分朝向所述电池壳体的外部开口。
2.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述凹陷部分的内表面基于所述电极引线的突出方向而封闭。
3.根据权利要求2所述的电池单元,所述电池单元还包括:
内层,所述内层被配置为覆盖所述引线膜的所述凹陷部分的所述内表面中的至少一个表面。
4.根据权利要求3所述的电池单元,
其中,所述内层的材料与所述引线膜的材料相比具有更高的熔点,并且不与电解液反应。
5.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述引线膜包含聚烯烃基材料。
6.根据权利要求3所述的电池单元,
其中,所述内层包含聚烯烃基材料、氟基材料和多孔陶瓷基材料中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述凹陷部分位于所述电极引线上方。
8.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述引线膜的长度大于所述电极引线的宽度。
9.根据权利要求8所述的电池单元,
其中,所述凹陷部分位于所述电极引线的端部与所述引线膜的端部之间。
10.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述凹陷部分包括第一凹陷部分和第二凹陷部分,
所述第一凹陷部分沿着所述电极引线的突出方向延伸,并且
所述第二凹陷部分沿着所述密封部分的纵向方向延伸。
11.根据权利要求10所述的电池单元,
其中,所述引线膜的宽度大于所述密封部分的宽度并且小于所述电极引线的长度。
12.根据权利要求11所述的电池单元,
其中,所述第二凹陷部分位于所述密封部分的端部与所述引线膜的端部之间。
13.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述引线膜包括第一引线膜和第二引线膜,
所述第一引线膜位于所述电极引线的上部,并且
所述第二引线膜位于所述电极引线的下部。
14.根据权利要求13所述的电池单元,
其中,所述电极引线位于所述第一引线膜与所述第二引线膜之间,并且所述第一引线膜和所述第二引线膜彼此连接。
15.根据权利要求13所述的电池单元,
其中,所述凹陷部分位于所述第一引线膜和所述第二引线膜的至少一个中。
16.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述凹陷部分的凹陷到所述引线膜中的端部位于与所述电池壳体的内表面相比更内部的位置。
17.根据权利要求16所述的电池单元,
其中,所述凹陷部分的朝向所述电池壳体的外部开口的端部位于与所述电池壳体的外表面相比更外部的外置。
18.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,基于所述电极引线的突出方向,所述引线膜的围绕所述凹陷部分的后表面的宽度为2mm或更大。
19.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述引线膜的围绕所述凹陷部分的上表面的厚度为100μm至300μm。
20.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述引线膜在60℃的条件下具有20Barrer至60Barrer的气体渗透率。
21.根据权利要求1所述的电池单元,
其中,所述引线膜在25℃、50%RH的条件下在10年内具有0.02g至0.2g的水分渗透量。
22.一种电池模块,所述电池模块包括根据权利要求1所述的电池单元。
CN202280002618.4A 2021-01-11 2022-01-11 电池单元和包括该电池单元的电池模块 Active CN115136396B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0003184 2021-01-11
KR20210003184 2021-01-11
PCT/KR2022/000494 WO2022149959A1 (ko) 2021-01-11 2022-01-11 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115136396A true CN115136396A (zh) 2022-09-30
CN115136396B CN115136396B (zh) 2024-06-18

Family

ID=82357509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280002618.4A Active CN115136396B (zh) 2021-01-11 2022-01-11 电池单元和包括该电池单元的电池模块

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230327247A1 (zh)
EP (1) EP4106090A1 (zh)
JP (1) JP2023520641A (zh)
KR (2) KR102561810B1 (zh)
CN (1) CN115136396B (zh)
WO (1) WO2022149959A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1653629A (zh) * 2002-07-18 2005-08-10 日本电气株式会社 薄膜包装式电池及其制造方法
CN1855600A (zh) * 2005-04-26 2006-11-01 三星Sdi株式会社 具有放气安全孔的可再充电电池
CN102280604A (zh) * 2005-03-17 2011-12-14 日本电气株式会社 覆膜电气设备及其制造方法
KR20130014253A (ko) * 2011-07-29 2013-02-07 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지 및 이를 이용한 중대형 전지팩
KR20160031779A (ko) * 2014-09-15 2016-03-23 주식회사 엘지화학 전지셀 및 그의 제조방법
CN106067525A (zh) * 2015-04-22 2016-11-02 Sk新技术株式会社 二次电池和具有该二次电池的电池模块
JP2017103164A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 二次電池
CN107925033A (zh) * 2015-09-01 2018-04-17 株式会社Lg化学 电池单元及其制造方法
KR20180090100A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 주식회사 엘지화학 과충전시 안전성 확보를 위한 단락 구조물 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지
KR20190022196A (ko) * 2017-08-25 2019-03-06 주식회사 엘지화학 이차전지 및 그 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001273884A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Yuasa Corp 密閉形電池およびその製造方法
US20110033769A1 (en) * 2009-08-10 2011-02-10 Kevin Huang Electrical Storage Device Including Oxide-ion Battery Cell Bank and Module Configurations
JP2013012468A (ja) * 2011-05-31 2013-01-17 Fujimori Kogyo Co Ltd 非水系電池用の電極リード線部材
JP5423825B2 (ja) * 2012-02-06 2014-02-19 大日本印刷株式会社 リチウム電池の外装体
KR101577883B1 (ko) * 2012-03-28 2015-12-15 가부시끼가이샤 옵토니쿠스 세이미쯔 안전 밸브 및 전기 화학 소자
KR101547403B1 (ko) * 2013-01-11 2015-08-25 주식회사 엘지화학 일체형 양극 리드 및 음극 리드를 포함하는 이차전지 및 그 제조방법
JP2014212034A (ja) * 2013-04-18 2014-11-13 株式会社カネカ 非水電解質二次電池
KR102510884B1 (ko) * 2015-11-19 2023-03-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR102048252B1 (ko) * 2017-02-09 2019-11-25 주식회사 네패스 리드 실런트 필름 및 이를 이용한 이차 전지
EP3660941B1 (en) * 2017-07-24 2022-01-26 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Adhesive film for metal terminals, metal terminal with adhesive film for metal terminals attached thereto, battery comprising adhesive film for metal terminals, and method for producing battery

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1653629A (zh) * 2002-07-18 2005-08-10 日本电气株式会社 薄膜包装式电池及其制造方法
CN102280604A (zh) * 2005-03-17 2011-12-14 日本电气株式会社 覆膜电气设备及其制造方法
CN1855600A (zh) * 2005-04-26 2006-11-01 三星Sdi株式会社 具有放气安全孔的可再充电电池
KR20130014253A (ko) * 2011-07-29 2013-02-07 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지 및 이를 이용한 중대형 전지팩
KR20160031779A (ko) * 2014-09-15 2016-03-23 주식회사 엘지화학 전지셀 및 그의 제조방법
CN106067525A (zh) * 2015-04-22 2016-11-02 Sk新技术株式会社 二次电池和具有该二次电池的电池模块
CN107925033A (zh) * 2015-09-01 2018-04-17 株式会社Lg化学 电池单元及其制造方法
JP2017103164A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 二次電池
KR20180090100A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 주식회사 엘지화학 과충전시 안전성 확보를 위한 단락 구조물 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지
KR20190022196A (ko) * 2017-08-25 2019-03-06 주식회사 엘지화학 이차전지 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230117310A (ko) 2023-08-08
JP2023520641A (ja) 2023-05-18
KR20220101577A (ko) 2022-07-19
KR102587122B1 (ko) 2023-10-10
US20230327247A1 (en) 2023-10-12
CN115136396B (zh) 2024-06-18
WO2022149959A1 (ko) 2022-07-14
KR102561810B1 (ko) 2023-07-31
EP4106090A1 (en) 2022-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230170564A1 (en) Battery Cell, Method for Manufacturing the Same, and Battery Module Including the Same
US11984609B2 (en) Battery cell and battery cell manufacturing apparatus
US20230170563A1 (en) Battery Cell And Battery Cell Manufacturing Apparatus For Manufacturing The Same
US20240030522A1 (en) Battery Cell and Battery Module Including the Same
CN116250131A (zh) 电池单元及包括该电池单元的电池模块
CN115136396B (zh) 电池单元和包括该电池单元的电池模块
US20230178830A1 (en) Battery Cell and Battery Module Including the Same
US20230163386A1 (en) Battery Cell and Battery Module Including the Same
US20230084670A1 (en) Battery Cell and Battery Module Including the Same
EP4391186A1 (en) Battery cell and battery module including same
EP4379918A1 (en) Battery cell and battery module including same
EP4170804A1 (en) Battery cell and battery module including same
KR102647342B1 (ko) 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈
JP2024501512A (ja) 電池セル及びそれを含む電池モジュール
KR20240032786A (ko) 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈
CN116529945A (zh) 电池单元及包括该电池单元的电池模块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Lin Xunxi

Inventor after: Jin Xiangxun

Inventor after: Huang Suizhi

Inventor after: Jiang Minheng

Inventor after: Pu Enshu

Inventor after: Yu Hengjun

Inventor before: Lin Xunxi

Inventor before: Jin Xiangxun

Inventor before: Huang Suizhi

Inventor before: Jiang Minheng

Inventor before: Yu Hengjun

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant