CN115485918A - 电池单元和用于制造电池单元的电池单元制造设备 - Google Patents

电池单元和用于制造电池单元的电池单元制造设备 Download PDF

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Abstract

根据本发明的一个实施方式的电池单元包括：电池壳体，其中电极组件安装在容纳单元中，并且电池壳体包括密封部分，密封部分具有密封外周的结构；电极引线，其与包括在所述电极组件中的电极接头电连接，并经由所述密封部分从所述电池壳体向外突出；以及引线膜，其位于所述电极引线的上部部分和下部部分中的至少一个的与所述密封部分相对应的部分处，其中，在所述引线膜的外表面上形成有非粘合部分，并且所述非粘合部分面向所述电极引线的外表面。

Description

电池单元和用于制造电池单元的电池单元制造设备
技术领域
本申请要求2021年3月8日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0030399号的优先权，该申请的公开内容通过引用而纳入本文中。
本公开涉及一种电池单元和用于制造电池单元的电池单元制造设备，更具体而言，涉及这样一种电池单元和用于制造电池单元的电池单元制造设备，该电池单元在确保易于制造的同时，具有改善的在电池单元内部产生的气体的外部排放。
背景技术
随着技术的发展和对移动装置需求的增加，对作为能源的二次电池的需求正在迅速增加。特别地，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之类的移动装置，而且还用于诸如电动自行车、电动车辆和混合动力车辆之类的电力装置的能源的二次电池受到很大的关注。
根据电池壳体的形状，这些二次电池分类为：圆柱形电池和方形电池，其中电池组件被包括在圆柱形或方形金属罐中；以及袋型电池，其中电池组件被包括在铝层压片的袋型壳体中。这里，包括在电池壳体中的电池组件是电力元件，该电力元件包括正极、负极以及插设在正极和负极之间的隔膜，并且能够进行充电和放电，并且电池组件分类为：蛋糕卷型，其中涂覆有活性材料的长片型正极和负极在其间插设有隔膜的情况下卷绕；以及堆叠型，其中多个正极和负极在其间插设有隔膜的情况下依次堆叠。
其中，特别地，将堆叠型或堆叠/折叠型电池组件包括在由铝层压片制成的袋型电池壳体中的袋型电池由于制造成本低、重量小且易于改装而被越来越多地使用。
图1是示出传统电池单元的俯视图。图2是沿图1的轴线a-a'截取的截面图。参考图1和图2，传统的电池单元10包括电池壳体20，该电池壳体20具有：容纳部分21，其中安装有电池组件11；以及密封部分25，其通过密封该电池壳体20的外周而形成。这里，电池单元10包括：电极引线30，其经由密封部分25突出于电池壳体20外；以及引线膜40，其位于电极引线30的上部部分和下部部分与密封部分25之间。
然而，随着近年来电池单元能量密度的增加，存在的问题在于，电池单元内部产生的气体的量也增加。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组件，因此，由于气体的产生，可能在电池单元中发生排气。此外，湿气可能会渗透到因排气而损坏的电池单元中，这可能会引起副作用，并且存在电池性能劣化并产生额外气体的问题。因此，越来越需要开发一种具有改善的在电池单元内部产生的气体的外部排放的电池单元。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种电池单元以及一种用于制造该电池单元的电池单元制造设备，该电池单元在保证易于制造的同时具有改善的在电池单元的内部产生的气体的外部排放。
本公开所要解决的目标并不限于以上目标，本领域的技术人员可以根据本说明书和附图清楚地理解这里未提到的目标。
技术方案
在本公开的一个方面中，提供了一种电池单元，该电池单元包括：电池壳体，其具有容纳部分和密封部分，该容纳部分中安装有电极组件，该密封部分通过密封所述电池壳体的外周而形成；电极引线，其与包括在所述电极组件中的电极接头电连接，并经由所述密封部分突出于所述电池壳体外；和引线膜，其在所述电极引线的上部部分和下部部分中的至少一个中位于与所述密封部分相对应的部分处，其中，在所述引线膜的外表面上形成有非粘合部分，并且所述非粘合部分被配置成面向所述电极引线的外表面。
所述非粘合部分可以沿所述电极引线的突出方向延伸。
基于所述电极引线的所述突出方向，所述非粘合部分的一端可以被定位为比所述密封部分的内表面更靠内，并且所述非粘合部分的另一端可以被定位为比所述密封部分的外表面更靠外。
所述非粘合部分的被定位为比所述密封部分的所述内表面更靠内的一端的面积可以大于所述非粘合部分的被定位为比所述密封部分的所述外表面更靠外的另一端的面积。
所述非粘合部分可以具有圆形形状或矩形形状。
所述非粘合部分可以包括彼此连接的第一非粘合部分和第二非粘合部分，所述第一非粘合部分可以被配置成沿所述非粘合部分的纵向方向延伸，并且所述第二非粘合部分可以被配置成沿所述电极引线的突出方向延伸。
所述第一非粘合部分的长度可以小于所述电极引线的宽度，并且所述第二非粘合部分的长度可以小于所述引线膜的宽度。
所述引线膜可以包括第一引线膜和第二引线膜，所述第一引线膜可以位于所述电极引线的上部部分处，并且所述第二引线膜可以位于所述电极引线的下部部分处。
所述电极引线可以位于所述第一引线膜和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可以彼此一体化。
所述非粘合部分可以形成在所述第一引线膜和所述第二引线膜中的至少一者中。
在所述电极引线的所述外表面上可以形成有表面变形部分，并且该表面变形部分的至少一部分可以被配置成面向所述非粘合部分。
所述表面变形部分可以是通过去除所述电极引线的所述外表面的一部分而形成的。
所述表面变形部分可以配置成沿所述电极引线的突出方向延伸。
基于所述电极引线的所述突出方向，所述表面变形部分的一端可以被定位为比所述密封部分的内表面更靠内，并且所述表面变形部分的另一端可以被定位为比所述密封部分的外表面更靠外。
所述表面变形部分的被定位为比所述密封部分的所述内表面更靠内的一端的面积可以大于所述表面变形部分的被定位为比所述密封部分的所述外表面更靠外的另一端的面积。
所述表面变形部分和所述非粘合部分可以具有相同的形状。
在所述电极引线的所述外表面上可以形成有涂覆层，并且所述表面变形部分可以是通过去除所述涂覆层的一部分而形成的。
所述涂覆层可以由金属材料制成。
所述金属材料可以包含铬和镍中的至少一种。
所述引线膜在60℃下的气体渗透率可以为20巴勒至60巴勒。
所述引线膜在25℃、50％RH的条件下在10年内的水分渗透量可以为0.02克至0.2克。
所述引线膜可以包含聚丙烯。
所述引线膜在所述非粘合部分处的厚度可以为100μm至300μm。
所述非粘合部分的所述另一端与所述引线膜的最外端之间的宽度可以为2mm或更大。
在本公开的另一方面中，还提供了一种用于制造上述电池单元的电池单元制造设备，该电池单元制造设备包括：夹具，其配置成将所述电极引线和所述引线膜按压在一起，其中，所述夹具包括在其面向所述引线膜的一个表面上形成的凹陷部分，所述夹具按压所述引线膜，使得所述非粘合部分形成在所述引线膜的与所述引线膜的面向所述凹陷部分的一个表面相对的另一个表面处，并且所述非粘合部分以与所述凹陷部分的形状相同的形状形成。
所述凹陷部分可以是通过蚀刻所述夹具的一个表面而形成的。
在所述电极引线的所述外表面处可以形成有表面变形部分，并且该表面变形部分的至少一部分可以形成在面向所述凹陷部分的位置处。
所述表面变形部分的形状可以与所述凹陷部分的形状相同。
有益效果
根据实施方式，本公开提供了一种包括具有非粘合部分的引线膜的电池单元，以及用于制造该电池单元的电池单元制造设备，从而在保证易于制造的同时改善了在电池单元的内部产生的气体的外部排放。
本公开的效果不限于以上效果，本领域的技术人员可以根据本说明书和附图清楚地理解这里没有提到的效果。
附图说明
图1是示出传统电池单元的俯视图。
图2是沿图1的轴线a-a'截取的截面图。
图3是示出根据本公开的一个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是沿图4的轴线c-c'截取的截面图。
图6是沿图4的轴线d-d'截取的截面图。
图7是分别示出图3的电池单元中的电极引线和引线膜的放大图。
图8是沿图3的轴线b-b'截取的截面图。
图9是用于示出通过根据本公开的另一实施方式的电池单元制造设备粘合电极引线和引线膜的过程的图。
图10是分别沿图9的轴线e-e'和f-f'截取的截面图。
图11是与图10的截面图基本相同的截面图，其中在电极引线中没有形成表面变形部分。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本公开的各种实施方式，以便使本领域的技术人员容易实现本公开的各种实施方式。本公开可以以各种不同的形式实现，并且不限于本文所述的实施方式。
为了清楚地解释本公开，省略了与描述无关的部分，在整个说明书中，相同或相似的组件被赋予相同的附图标记。
此外，由于图中所示的每个组件的尺寸和厚度是为了便于描述而任意表现的，因此本公开不一定限于附图。为了清楚地表现图中的各个层和区域，对厚度进行了放大。另外，在附图中，为了便于解释，一些层和区域的厚度被夸大。
此外，在整个说明书中，当一个部分“包括”某个组件时，是指还可以包括其他组件，而不是排除其他组件，除非另有相反说明。
此外，在整个说明书中，当提到“俯视图”时，是指从上方观察目标部分，并且当提到“截面图”时，是指从侧面观察目标部分的竖直切割截面。
下文中，将描述根据本公开的一个实施方式的袋形电池单元100。然而，在此，将基于袋形电池单元100的两个侧表面中的一个侧表面进行描述，但不一定限于此，可以在另一个侧表面的情况下描述相同或相似的内容。
图3是示出根据本公开的一个实施方式的电池单元的俯视图。
参考图3，根据本实施方式的电池单元100包括电池壳体200、电极引线300以及引线膜400。
电池壳体200包括：容纳部分210，其中安装有电极组件110；以及密封部分250，其通过密封该电池壳体200的外周而形成。可以借助热、激光等密封该密封部分250。电池壳体200可以是包括树脂层和金属层的层压片。更具体而言，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；防止材料渗透的屏障金属层；以及用于密封的内树脂层。
另外，电极组件110可以具有蛋糕卷型(卷绕型)、堆叠型(层压型)或复合型(堆叠/折叠型)的结构。更具体而言，电极组件110可以包括正极、负极以及设置在正极和负极之间的隔膜。
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。
参考图3和图4，电极引线300与包括在电极组件110中的电极接头(未示出)电连接，并经由密封部分250突出于电池壳体200外。此外，引线膜400位于电极引线300的上部部分和下部部分中的至少一者中的与密封部分250对应的部分处。因此，引线膜400可以改善密封部分250与电极引线300的密封特性，同时防止在热熔融(thermal fusion)期间在电极引线300中发生短路。
图5是沿图4的轴线c-c'截取的截面图。图6是沿图4的轴线d-d'截取的截面图。
参考图5和图6，在本实施方式中，引线膜400的外表面上形成有非粘合部分450，并且非粘合部分450可以面向电极引线300的外表面。更具体而言，在引线膜400中，非粘合部分450可以形成在引线膜400的与电极引线300接触的一个表面上。
这里，非粘合部分450可以在其中引线膜400和电极引线300彼此融合的密封过程中形成。更具体而言，非粘合部分450可以是这样的部分：其中引线膜400和电极引线300彼此接触，并对引线膜400施加相对少量的热和/或压力。即，在引线膜400中，非粘合部分450是对电极引线300具有相对弱的粘合力的部分，并且可以是电极引线300和引线膜400之间的非粘合区域。换而言之，非粘合部分450是引线膜400和电极引线300之间的非粘合区域，其可以用作气体可以流经的气体排出通道。
然而，在图5和图6中，非粘合部分450的厚度有些被夸大，并且实际上，在用肉眼观察时，非粘合部分450可能不会使引线膜400的外观变形。
例如，非粘合部分450可以是电极引线300和引线膜400彼此接触但没有彼此粘合的部分。作为另一示例，非粘合部分450的厚度可以是0.01μm至几百μm。然而，非粘合部分450的厚度并不限于此，并且非粘合部分450可以具有能够削弱粘合力而不损害电极引线300和引线膜400之间的气密性和耐久性的厚度。
更具体而言，电池单元100内部的压力高于非粘合部分450内部的压力，由此产生的压力差可以用作气体的驱动力。此时，由于上述的压力差，在电池单元100内部产生的气体可以被引入到非粘合部分450中。另外，由于从电池单元100内部引入的气体，非粘合部分450的内部可能与外部具有压力差，因此引入到非粘合部分450中的气体可以排出到外部。
因此，在根据本实施方式的电池单元100中，在电池壳体200内部产生的气体可以根据与非粘合部分450内部的压力差而排出到非粘合部分450，并且被引入到非粘合部分450中的气体可以根据与外部的压力差而排出到外部。
此外，根据本公开的一个实施方式，可以根据非粘合部分450的厚度、位置、形状等来调整袋中的气体排出的程度以及袋的气密性和耐久性。
例如，参考图5和图6，引线膜400可以包括分别定位在电极引线300的上部部分和下部部分处的第一引线膜和第二引线膜。此外，第一引线膜和第二引线膜可以彼此一体化。例如，第一引线膜和第二引线膜可以借助热、激光等彼此融合和一体化。因此，引线膜400可以改善密封部分250和电极引线300的密封特性，同时防止电极引线300的侧表面暴露于外部。
此外，在引线膜400中，如图5的(a)和图6的(a)中所示，非粘合部分450可以位于第一引线膜和第二引线膜中的至少一者中。此外，如图5的(b)和图6的(b)中所示，非粘合部分450可以分别位于第一引线膜和第二引线膜中。
然而，非粘合部分450的数量不限于以上情况，并且可以为引线膜400形成适当数量的非粘合部分450。
因此，可以通过调整形成在引线膜400上的非粘合部分450的数量来控制电极引线300和引线膜400之间的耐久性和气密性。此外，如果有必要，通过最小化非粘合部分450的数量，能够简化制造过程并降低成本。
参考图5和图6，根据本公开的另一实施方式的电池单元100可以进一步包括形成在电极引线300的外表面上的表面变形部分350。这里，表面变形部分350的至少一部分可以面向非粘合部分450。即，在电极引线300中，表面变形部分350可以形成为具有等于或大于非粘合部分450的面向电极引线300的表面的面积。
因此，在后面解释的由电池单元制造设备1000(图9)形成非粘合部分450的过程中，电极引线300的形成表面变形部分350的部分不与非粘合部分450接触，因此能够防止引线膜400的一部分被推入非粘合部分450中。此外，与非粘合部分450一起，表面变形部分350可以用作电池壳体200中的气体排出通道，因此可以进一步提高内部气体排出的效率。
更具体而言，在电极引线300中，表面变形部分350形成在电极引线300的外表面上，并且表面变形部分350位于引线膜400和电极引线300之间。更具体而言，在电极引线300中，表面变形部分350可以形成在对应于非粘合部分450的位置处。
可以通过去除电极引线300的外表面的一部分而形成表面变形部分350。然而，在图5和图6中，表面变形部分350的厚度有些被夸大，事实上，表面变形部分350的厚度可以形成为使得在电极引线300的外观中用肉眼基本上观察不到变形。
例如，表面变形部分350的厚度可以是0.01μm至几百μm。然而，表面变形部分350的厚度并不限于此，只要能防止引线膜400被推动而不损害电极引线300和引线膜400之间的气密性和耐久性，任何厚度都适用。
因此，在其中密封部分250、电极引线300、引线膜400等融合的密封过程中，电极引线300和引线膜400彼此粘合，但由于电极引线300和引线膜400借助表面变形部分350而局部地彼此间隔开，因此表面变形部分350可以与引线膜400的非粘合部分450一起用作气体可以流经的气体排出通道。
更具体而言，电池单元100的内部压力高于形成在表面变形部分350和非粘合部分450中的空间的内部压力，并且产生的压力差可以用作气体的驱动力。此时，在电池单元100内部产生的气体可以通过上述的压力差被引入到形成在表面变形部分350和非粘合部分450中的空间中。此外，由于从电池单元100内部引入的气体，形成在表面变形部分350和非粘合部分450中的空间中的压力可以与外部压力不同，因此被引入到形成在表面变形部分350和非粘合部分450中的空间中的气体可以排出到外部。
此外，根据本公开的一个实施方式，由于非粘合部分450被向内推的现象由表面变形部分350的厚度、位置、形状等控制，因此可以调整非粘合部分450的位置、尺寸等。此外，根据形成在表面变形部分350和非粘合部分450中的空间，可以调整袋中的气体排出的程度以及袋的气密性和耐久性。
例如，在电极引线300的外表面上可以形成有涂覆层(未示出)。这里，涂覆层(未示出)可以是通过涂覆电极引线300的外表面而形成的层。这里，表面变形部分350可以通过去除涂覆层(未示出)的一部分而形成。
更具体而言，表面变形部分350可以通过激光、紫外-臭氧(UvO)处理、溅射等蚀刻涂覆层(未示出)或电极引线300的表面而形成。然而，蚀刻方法不限于此，并且可以应用任何能够通过处理电极引线300的表面形成预定形状的工艺。这里，为了便于描述，图中没有描绘涂覆层(未示出)，可以将电极引线300的位于表面变形部分350两侧的外表面描述为涂覆层(未示出)。
例如，涂覆层(未示出)可以由金属材料制成。更具体而言，该金属材料可以包含铬和镍中的至少一种。然而，涂覆层(未示出)不限于此，并且可以包括通常涂覆在电极引线300的外表面上的材料。
因此，由于表面变形部分350可以通过去除形成在电极引线300的外表面上的涂覆层(未示出)而形成，因此具有的优点在于，可以在不需要额外组件的情况下，通过相对简单的制造过程来制备表面变形部分350。此外，如果表面变形部分350是通过去除形成在电极引线300的外表面上的涂覆层(未示出)而形成的，则能够使当用肉眼实际观察表面变形部分350时电极引线300的外观的变形最小化。
作为另一个示例，表面变形部分350可以通过去除电极引线300的外表面的一部分而形成。例如，表面变形部分350可以通过去除本身与电极引线300的外表面相对应的部分来形成。即，电极引线300的外表面可以由于表面变形部分350而具有阶梯结构。
更具体而言，表面变形部分350可以通过激光、紫外-臭氧(UvO)处理、溅射等蚀刻电极引线300的外表面而形成。然而，表面变形部分350的蚀刻方法并不限于此，可以应用任何能够通过处理电极引线300的表面而形成预定形状的工艺。
因此，由于可以通过去除电极引线300的外表面而形成表面变形部分350，因此可以通过相对简单的制造过程来制备表面变形部分350，并且具有的优点在于不需要额外的部件。
例如，基于引线膜400的设置有非粘合部分450的表面，表面变形部分350可以位于电极引线300的上表面或电极引线300的下表面中的至少一者上。如图5的(a)和图6的(a)中所示，当非粘合部分450定位在第一引线膜上时，表面变形部分350可以定位在电极引线300的上表面上。反之，当非粘合部分450定位在第二引线膜上时，表面变形部分350可以定位在电极引线300的下表面上。此外，如图5的(b)和图6的(b)中所示，当非粘合部分450分别定位在第一引线膜和第二引线膜上时，表面变形部分350可以分别位于电极引线300的上表面和下表面上。然而，表面变形部分350的数量不限于以上所述数量，并且可以在电极引线300的外表面上形成适当数量的表面变形部分。
因此，由于表面变形部分350的数量和位置可以调整为与非粘合部分450相对应，因此能够防止引线膜400在非粘合部分450处被推动。此外，表面变形部分350可以与非粘合部分450一起用作气体排出通道，以有效地增加从电池单元100内部排出的气体的量。
图7是分别示出图3的电池单元中的电极引线和引线膜的放大图。
参考图5至图7，非粘合部分450沿电极引线300的突出方向延伸。换而言之，基于电极引线300的突出方向，非粘合部分450的位置邻近密封部分250外侧的端部可以被定位为比引线膜400的端部更靠内。
另外，非粘合部分450的宽度可以小于引线膜400的宽度。在本说明书中，非粘合部分450的宽度是指基于电极引线300的突出方向，非粘合部分450的一端与另一端之间的距离的最大值，并且引线膜400的宽度是指基于电极引线300的突出方向，引线膜400的一端与另一端之间的距离的最大值。另外，基于电极引线300的突出方向，非粘合部分450可以定位在引线膜400的一端与另一端之间。
此外，非粘合部分450在垂直于电极引线300的突出方向的方向上延伸，并且非粘合部分450的长度可以小于电极引线300的宽度。在本说明书中，非粘合部分450的长度是指基于垂直于电极引线300的突出方向的方向，非粘合部分450的一端与另一端之间的距离的最大值，并且电极引线300的宽度是指基于垂直于电极引线300的突出方向的方向，电极引线300的一端与另一端之间的距离的最大值。
例如，参考图7的(a)和(c)，非粘合部分450可以具有圆形形状或矩形形状。作为另一个示例，参考图7的(b)，非粘合部分450包括彼此连接的第一非粘合部分450a和第二非粘合部分450b。第一非粘合部分450a可以沿密封部分250的纵向方向延伸，并且第二非粘合部分450b可以沿电极引线300的突出方向延伸。在本说明书中，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，第一非粘合部分450a的长度可以小于电极引线300的宽度，并且第二非粘合部分450b的长度可以小于引线膜400的宽度。在本说明书中，第一非粘合部分450a的长度是指基于垂直于电极引线300的突出方向的方向，第一非粘合部分450a的一端与另一端之间的距离的最大值，第二非粘合部分450b的长度是指基于电极引线300的突出方向，第二非粘合部分450b的一端与另一端之间的距离的最大值。
然而，非粘合部分450的形状不限于上述形状，并且可以在引线膜400的外表面上以适当形状形成非粘合部分450。
因此，通过调整形成在引线膜400外表面上的非粘合部分450的形状，可以控制电极引线300与引线膜400之间的耐久性和气密性。此外，通过根据需要改变非粘合部分450的形状，能够简化制造过程并降低成本。
参考图5至图7，在本公开的另一个实施方式中，电池单元100可以进一步包括形成在电极引线300的外表面上的表面变形部分350。这里，表面变形部分350沿电极引线300的突出方向延伸，基于电极引线300的突出方向，表面变形部分350的邻近密封部分250的外侧的端部可以比引线膜400的端部更靠内。在本说明书中，密封部分250的外侧是指密封部分250的邻近电池壳体200的外部的端部。此外，比引线膜400的端部更靠内的内部是指相比引线膜400的邻近电池壳体200的外部的端部电池壳体200的更靠内的内部。
更具体而言，表面变形部分350的宽度可以比引线膜400的宽度小。在本说明书中，表面变形部分350的宽度是指基于电极引线300的突出方向，表面变形部分350的一端与另一端之间的距离的最大值。另外，表面变形部分350可以基于电极引线300的突出方向定位在引线膜400的一端与另一端之间。
此外，表面变形部分350在垂直于电极引线300的突出方向的方向上延伸，并且表面变形部分350的长度可以小于电极引线300的宽度。在本说明书中，表面变形部分350的长度是指基于垂直于电极引线300的突出方向的方向，表面变形部分350的一端与另一端之间的距离的最大值。
这里，表面变形部分350的形状可以与非粘合部分450的形状相同或相似。
例如，参考图7的(a)和(c)，类似于非粘合部分450，表面变形部分350可以具有圆形形状或矩形形状。作为另一个示例，参考图7的(b)，表面变形部分350包括彼此连接的第一表面变形部分350a和第二表面变形部分350b。第一表面变形部分350a可以沿密封部分的纵向方向延伸，并且第二表面变形部分350b可以沿电极引线的突出方向延伸。这里，第一表面变形部分350a的形状可以对应于第一非粘合部分450a的形状，并且第二表面变形部分350b的形状可以对应于第二非粘合部分450b的形状。
例如，第一表面变形部分350a的宽度可以大于或等于第一非粘合部分450a的宽度，并且第二表面变形部分350b的宽度可以大于或等于第二非粘合部分450b的宽度。在本说明书中，第一表面变形部分350a的宽度是指基于电极引线300的突出方向，第一表面变形部分350a的一端与另一端之间的距离的最大值，并且第一非粘合部分450a的宽度是指基于电极引线300的突出方向，第一非粘合部分450a的一端与另一端之间的距离的最大值。第二表面变形部分350b的宽度是指基于垂直于电极引线300的突出方向的方向，第二表面变形部分350b的一端与另一端之间的距离的最大值，并且第二非粘合部分450b的宽度是指基于垂直于电极引线300的突出方向的方向，第二非粘合部分450b的一端与另一端之间的距离的最大值。
然而，表面变形部分350的形状不限于上述形状，表面变形部分350可以适当地形成为与非粘合部分450对应的形状。
因此，由于表面变形部分350的形状可以被调整为对应于非粘合部分450，因此能够防止引线膜400在非粘合部分450处被推动，并有效地增加从电池单元100的内部排出的气体的量。
图8是沿图3的轴线b-b'截取的截面图。
参考图8，在本公开的一个实施方式中，基于电极引线300的突出方向，非粘合部分450的一端可以被定位为比密封部分250的内表面更靠内，并且非粘合部分450的另一端可以被定位为比密封部分250的外表面更靠外。在本说明书中，密封部分250的内表面是指密封部分250的邻近电池壳体200的内部的端部，并且非粘合部分450的一端被定位为比密封部分250的内表面更靠内是指非粘合部分450的一端相比密封部分250的内表面位于电池壳体200的更靠内的方向上。如果非粘合部分450的一端被定位为比密封部分250的内表面更靠内，则非粘合部分450不受密封部分250干扰，因此，气体可以更容易被引入到非粘合部分450中。此外，密封部分250的外表面是指密封部分250的邻近电池壳体200的外部的端部，并且非粘合部分450的另一端被定位为比密封部分250的外表面更靠外是指非粘合部分450的另一端相比密封部分250的外表面位于电池壳体200的更靠外的方向上。如果非粘合部分450的另一端被定位为比密封部分250的外表面更靠外，则引入到非粘合部分450中的气体可以更容易排出到外部。例如，由于非粘合部分450的另一端不受密封部分250干扰，引入到非粘合部分450中的气体可以更容易排出到外部。
因此，在电池单元100内部产生的气体可以朝非粘合部分450排出，并且引入到非粘合部分450中的气体可以容易地朝外部排出。此外，在电池单元100内部产生并排出至外部的气体的量也可以增加。
此外，在本公开的另一个实施方式中，电池单元100可以进一步包括形成在电极引线300的外表面上的表面变形部分350。这里，基于电极引线300的突出方向，表面变形部分350的一端可以被定位为比密封部分250的内表面更靠内，并且基于电极引线300的突出方向，表面变形部分350的另一端可以被定位为比密封部分250的外表面更靠外。如果表面变形部分350的一端被定位为比密封部分250的内表面更靠内，则表面变形部分350不受密封部分250干扰，因此，气体可以更容易地被引入到表面变形部分350中。如果表面变形部分350的另一端被定位为比密封部分250的外表面更靠外，则引入到表面变形部分350中的气体可以更容易排出到外部。例如，由于表面变形部分350的另一端不受密封部分250干扰，因此引入到表面变形部分350中的气体可以更容易地排出到外部。
因此，在电池单元100内部产生的气体可以朝表面变形部分350和/或非粘合部分450排出，并且引入到表面变形部分350和/或非粘合部分450中的气体可以容易地朝外部排出。此外，在电池单元100内部产生并排出至外部的气体的量也可以增加。
此外，由于表面变形部分350和/或非粘合部分450的两端都暴露于电池壳体200的内部和电池壳体200的外部，因此在电池壳体200的内部产生的气体可以容易地被引入到表面变形部分350和/或非粘合部分450中，并且也可以更容易地排出到表面变形部分350和/或非粘合部分450的外部。
具体而言，引入到表面变形部分350和/或非粘合部分450中的气体可以在表面变形部分350和/或非粘合部分450上经由引线膜400沿Z轴方向排出。例如，如果表面变形部分350和/或非粘合部分450的另一端被定位为比密封部分250的外表面更靠外，则引入到表面变形部分350和/或非粘合部分450中的气体可以在引线膜400的位于表面变形部分350和/或非粘合部分450的另一端与密封部分250的外表面之间的部分处沿Z轴方向排出。
在本公开的一个实施方式中，引线膜400的气体渗透率可以在60℃时是20巴勒至60巴勒，或30巴勒至40巴勒。例如，引线膜400的二氧化碳渗透率可以满足以上范围。此外，基于200μm的引线膜400的厚度，在60℃时的气体渗透率可以满足以上范围。如果引线膜400的气体渗透率满足以上范围，则在电池单元内部产生的气体可以被更有效地排出。
在本说明书中，气体渗透率可以由ASTM F2476-20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的水分渗透量在10年内可以是0.02克至0.2克，或0.02克至0.04克，或0.06克，或0.15克。如果引线膜400的水分渗透量满足以上范围，则可以更有效地防止水分从引线膜400渗透。
可以通过采用ASTM F 1249方法测量引线膜400的水分渗透量。此时，可以使用由MCOON官方认证的设备测量水分渗透量。
在本公开的一个实施方式中，引线膜400在60℃下的气体渗透率可以是20巴勒至60巴勒，在25℃、50％RH的条件下在10年内的水分渗透量可以是0.02g至0.2g。如果引线膜400的气体渗透率和水分渗透量满足以上范围，则在排出在二次电池的内部产生的气体的同时可以更有效地防止水分从外部的渗透。
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、聚乙烯和聚二氟乙烯(PVDF)构成的组中的至少一种材料。虽然引线膜400含有聚丙烯，但在60℃下，引线膜400的气体渗透率可以是20巴勒至60巴勒。另外，水分渗透量可以是0.06克到0.15克。在这种情况下，在二次电池的内部产生的气体可以更有效地排出，并且可以容易地防止水分从外部渗透。
此外，由于引线膜400是由上述材料制成的，因此引线膜400可以维持电池单元100的气密性，并防止内部电解液的泄漏。
参考图8，在非粘合部分450处的引线膜400的厚度(H)可以是100μm至300μm，或100μm至200μm。如果在非粘合部分450处的引线膜400的厚度(H)满足以上范围，则电池壳体200内部的气体可以更容易地排出到外部。
参考图8，表面变形部分350和/或非粘合部分450的另一端与引线膜400的最外端之间的宽度(W)可以是2mm或更大，或2mm至3mm。如果表面变形部分350和/或非粘合部分450的另一端与引线膜400的最外端之间的宽度(W)满足以上范围，则可以更容易防止在将在电池壳体200的内部产生的气体排出到外部的过程中引线膜400被撕裂。
在本公开的一个实施方式中，如果表面变形部分350和/或非粘合部分450的一端被定位为比密封部分250的内表面更靠内，并且表面变形部分350和/或非粘合部分450的另一端被定位为比密封部分250的外表面更靠外，则表面变形部分350和/或非粘合部分450的比密封部分250的外表面更向外而暴露的另一端的面积可以大于表面变形部分350和/或非粘合部分450的比密封部分250的内表面更向内而暴露的一端的面积。气体排出量与气体排出面积和压力成比例。由于电池壳体200内侧的压力大于电池壳体200外侧的压力，因此如果表面变形部分350和/或非粘合部分450的比密封部分250的外表面更向外而暴露的另一端的面积大于表面变形部分350和/或非粘合部分450的比密封部分250的内表面更向内而暴露的一端的面积，则在电池壳体200的内部产生的气体可以更容易地排出到外部。
在本公开的一个实施方式中，表面变形部分350和/或非粘合部分450的另一端在密封部分250的外侧暴露的面积可以是40mm2至80mm2。这是基于60℃时1个大气压的内部压力下，每天可以排出大约0.5cc至3cc的气体的尺寸。此外，这是在25℃、50％RH的条件下10年内的水分渗透量可以是0.02克至0.2克的尺寸。
图9是用于示出由根据本公开的另一实施方式的电池单元制造设备结合电极引线和引线膜的过程的图。图10是分别沿图9的轴线e-e'和f-f'截取的截面图。
参考图9和图10，根据本公开的另一实施方式的电池单元制造设备是一种用于制造电池单元100的设备，并且包括用于将电极引线300和引线膜400按压在一起的夹具1000。因此，电极引线300和引线膜400可以借助夹具1000施加的热和/或压力彼此粘合。
更具体而言，参考图9的(a)和图10的(a)，夹具1000在面向引线膜400的一个表面上包括凹陷部分1050。这里，凹陷部分1050可以通过蚀刻夹具1000的一个表面而形成。
例如，凹陷部分1050可以通过激光、紫外-臭氧(UvO)处理、溅射等蚀刻夹具1000的外表面而形成。然而，蚀刻方法不限于此，并且可以应用任何能够通过处理夹具1000的表面形成预定形状的工艺。
参考图9的(b)和图10的(b)，夹具1000按压引线膜400，使得在引线膜400的与引线膜400的面向凹陷部分1050的一个表面相对的另一个表面处形成非粘合部分450。这里，非粘合部分450的形状可以形成为与凹陷部分1050的形状相同或相似。
此外，参考图9和图10，在本公开的另一个实施方式中，如果表面变形部分350形成在电极引线300的外表面上，则表面变形部分350的至少一部分可以形成在面向凹陷部分1050的位置处。例如，表面变形部分350的形状可以与凹陷部分1050的形状相同或相似。换而言之，表面变形部分350的形状可以与通过凹陷部分1050形成的非粘合部分450的形状相同或相似。
因此，即使夹具1000按压电极引线300和引线膜400，引线膜400的面向表面变形部分350的外表面也经由表面变形部分350而不会与电极引线300接触，并且因此，可以容易地形成非粘合部分450。此外，在这种情况下，能够防止引线膜400在非粘合部分450处被推动。
图11是与图10的截面图基本相同的截面图，其中在电极引线中没有形成表面变形部分。
参考图11，在本公开的一个实施方式中，即使在表面变形部分350没有形成在电极引线300的外表面上时，由于施加到引线膜400的对应于凹陷部分1050的外表面的热和/或压力相对较低，因此非粘合部分450可以形成在引线膜400的与引线膜400的面向凹陷部分1050的一个表面相对的另一个表面上。
因此，非粘合部分450可以在融合密封部分250、电极引线300和引线膜400的过程中形成在引线膜400上，而不需要针对引线膜400的单独的附加处理。即，根据本实施方式，制造过程简单，而且可以有效地增加从电池单元100的内部排出的气体的量。
然而，由于电极引线300和引线膜400彼此接触，因此在夹具1000按压电极引线300和引线膜400时，引线膜400的一部分可能被推动到非粘合部分450中。这里，参考图11的(b)，由于引线膜400的一部分被推动，在非粘合部分450中可可能形成有突起400a。
因此，为了防止在非粘合部分450中形成有突起400a的引线膜400被推动，并更有效地增加从电池单元100的内部排出的气体的量，可能更优选的是，如图10中所示，将表面变形部分350形成在电极引线300的外表面上。
根据本公开的另一个实施方式的电池模块包括上述的电池单元。同时，根据本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。
上述的电池模块和包括该电池模块的电池组可以应用于各种装置。这些装置可以是运输工具，例如电动自行车、电动车辆、混合动力车辆等，但本公开不限于此，并且本公开可以应用于可以使用电池模块和包括该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，但本公开的权利范围并不限于此，本领域的技术人员利用所附权利要求中限定的本公开的基本概念所做出的各种变型和改进也落入本公开的权利范围内。

Claims (28)

1.一种电池单元，该电池单元包括：
电池壳体，所述电池壳体具有容纳部分和密封部分，电极组件安装在所述容纳部分中，并且所述密封部分通过密封所述电池壳体的外周而形成；
电极引线，所述电极引线与包括在所述电极组件中的电极接头电连接，并经由所述密封部分突出于所述电池壳体外；以及
引线膜，所述引线膜在所述电极引线的上部部分和下部部分中的至少一个中位于与所述密封部分相对应的部分处，
其中，非粘合部分形成在所述引线膜的外表面上，并且所述非粘合部分被配置成面向所述电极引线的外表面。
2.根据权利要求1所述的电池单元，
其中，所述非粘合部分沿所述电极引线的突出方向延伸。
3.根据权利要求2所述的电池单元，
其中，基于所述电极引线的所述突出方向，所述非粘合部分的一端被定位为比所述密封部分的内表面更靠内，并且所述非粘合部分的另一端被定位为比所述密封部分的外表面更靠外。
4.根据权利要求3所述的电池单元，
其中，所述非粘合部分的被定位为比所述密封部分的所述内表面更靠内的一端的面积大于所述非粘合部分的被定位为比所述密封部分的所述外表面更靠外的另一端的面积。
5.根据权利要求1所述的电池单元，
其中，所述非粘合部分具有圆形形状或矩形形状。
6.根据权利要求1所述的电池单元，
其中，所述非粘合部分包括彼此连接的第一非粘合部分和第二非粘合部分，
所述第一非粘合部分被配置成沿所述非粘合部分的纵向方向延伸，并且
所述第二非粘合部分被配置成沿所述电极引线的突出方向延伸。
7.根据权利要求6所述的电池单元，
其中，所述第一非粘合部分的长度小于所述电极引线的宽度，并且
所述第二非粘合部分的长度小于所述引线膜的宽度。
8.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部分处，并且所述第二引线膜位于所述电极引线的下部部分处。
9.根据权利要求8所述的电池单元，
其中，所述电极引线位于所述第一引线膜和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一体化。
10.根据权利要求8所述的电池单元，
其中，所述非粘合部分形成在所述第一引线膜和所述第二引线膜中的至少一者中。
11.根据权利要求1所述的电池单元，
其中，表面变形部分形成在所述电极引线的所述外表面上，并且所述表面变形部分的至少一部分被配置成面向所述非粘合部分。
12.根据权利要求11所述的电池单元，
其中，所述表面变形部分是通过去除所述电极引线的所述外表面的一部分而形成的。
13.根据权利要求11所述的电池单元，
其中，所述表面变形部分被配置成沿所述电极引线的突出方向延伸。
14.根据权利要求13所述的电池单元，
其中，基于所述电极引线的所述突出方向，所述表面变形部分的一端被定位为比所述密封部分的内表面更靠内，并且所述表面变形部分的另一端被定位为比所述密封部分的外表面更靠外。
15.根据权利要求14所述的电池单元，
其中，所述表面变形部分的被定位为比所述密封部分的所述内表面更靠内的一端的面积大于所述表面变形部分的被定位为比所述密封部分的所述外表面更靠外的另一端的面积。
16.根据权利要求11所述的电池单元，
其中，所述表面变形部分和所述非粘合部分具有相同的形状。
17.根据权利要求12所述的电池单元，
其中，涂覆层形成在所述电极引线的所述外表面上，并且
所述表面变形部分是通过去除所述涂覆层的一部分而形成的。
18.根据权利要求17所述的电池单元，
其中，所述涂覆层由金属材料制成。
19.根据权利要求18所述的电池单元，
其中，所述金属材料包含铬和镍中的至少一种。
20.根据权利要求1所述的电池单元，
其中，所述引线膜在60℃下的气体渗透率为20巴勒至60巴勒。
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年内的水分渗透量为0.02克至0.2克。
22.根据权利要求1所述的电池单元，
其中，所述引线膜包含聚丙烯。
23.根据权利要求1所述的电池单元，
其中，所述引线膜在所述非粘合部分处的厚度为100μm至300μm。
24.根据权利要求1所述的电池单元，
其中，所述非粘合部分的所述另一端与所述引线膜的最外端之间的宽度为2mm或更大。
25.一种用于制造根据权利要求1所述的电池单元的电池单元制造设备，该电池单元制造设备包括：
夹具，所述夹具被配置成将所述电极引线和所述引线膜按压在一起，
其中，所述夹具包括形成在所述夹具的面向所述引线膜的一个表面上的凹陷部分，
所述夹具按压所述引线膜，使所述非粘合部分形成在所述引线膜的与所述引线膜的面向所述凹陷部分的一个表面相对的另一个表面处，并且
所述非粘合部分以与所述凹陷部分的形状相同的形状形成。
26.根据权利要求25所述的电池单元制造设备，
其中，所述凹陷部分是通过蚀刻所述夹具的一个表面而形成的。
27.根据权利要求25所述的电池单元制造设备，
其中，表面变形部分形成在所述电极引线的所述外表面处，并且所述表面变形部分的至少一部分形成在面向所述凹陷部分的位置处。
28.根据权利要求27所述的电池单元制造设备，
其中，所述表面变形部分的形状与所述凹陷部分的形状相同。
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