CN219717176U - 二次电池及包括其的电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型的二次电池包括：电极堆，包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的隔板；以及电池壳体，在其中容纳电极堆，其中：电池壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体通过绝缘接合部彼此接合；第一电极的第一电极集电体包括向第一方向突出的第一突出部；第二电极的第二电极集电体包括向第二方向突出的第二突出部。第一突出部与第一壳体接合，并且第二突出部与第二壳体接合。本实用新型还提供一种包括上述二次电池的电池模块。

Description

二次电池及包括其的电池模块

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年4月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0048035号以及于2022年3月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0039739号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文中。

本实用新型涉及一种二次电池和包括该二次电池的电池模块，更具体地，本实用新型涉及一种具有新颖结构的二次电池和包括该二次电池的电池模块。

背景技术

近来，由于化石燃料的枯竭、能源价格上涨以及对环境污染的关注度大大提高，对环境友好的替代能源的需求正成为未来的必要因素。因此，正在持续进行对诸如核能、太阳能、风能和潮汐能的各种发电技术的研究，并且用于更有效地使用所产生的能量的电力存储装置也受到极大关注。

特别是，随着对移动装置的技术发展和需求的增加，对电池作为能源的需求正在迅速增加，因此，正在对能够满足各种需求的电池进行大量研究。

二次电池包括例如镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，由于与镍基二次电池相比，锂二次电池的记忆效应小、充放电自由、自放电率极低、工作电压高以及每单位重量的能量密度高而得到广泛应用。也就是说，对具有诸如高能量密度、放电电压和输出稳定性的优点的锂二次电池(例如锂离子电池和锂离子聚合物电池)的需求很大。

根据壳体的形状，二次电池可以被分为电极组件嵌设在层压片的软包型壳体中的软包型二次电池和电极组件嵌设在金属材料的罐中的罐型二次电池。罐型二次电池中的罐可以是圆筒形或棱柱形。也就是说，罐型二次电池可以进一步分为圆筒形电池和方形电池。

其中，圆筒形电池具有容量较大和结构稳定的优点，但由于其外部特性而不易将其布置为堆叠结构。此外，与其他类型的电池相比，在充电和放电期间发生变形的可能性很高。在方形电池的情况下，其耐久性优异并且适合大规模生产，但由于使用铝罐，因此存在重量大和散热困难的缺点。软包型电池由于重量轻且易于加工而具有能够实现形状多样化的优点，但与方形电池和圆筒形电池相比，具有生产成本高的缺点。

此外，二次电池可以根据电极组件的结构进行分类，在电极组件中堆叠有正极、负极和插设在正极与负极之间的隔板。代表性的有：凝胶卷型电极组件，其具有长片形的正极和负极在隔板插设于它们之间的状态下卷绕的结构；以及堆叠型电极组件，其具有被切成预定尺寸的单元的多个正极和负极在隔板插设于它们之间的状态依次放置而被堆叠等的结构。

近来，为了解决凝胶卷型电极组件和堆叠型电极组件的问题，作为凝胶卷和堆叠型的混合形式，开发出了具有如下结构的堆叠/折叠型电极组件，在该结构中，预定单位的正极和负极在隔板插设于它们之间的状态下被堆叠的单元电池放置在隔板上，然后依次缠绕。

在凝胶卷型电极组件的情况下，由于长片被螺旋缠绕，所以在电极组件容纳在壳体中时产生浪费的空间，因此能量密度可能降低。此外，在长时间的充放电过程中，可能发生变形和膨胀。同时，在堆叠型电极组件的情况下，具有可以通过最小化壳体内部的剩余空间来制造大容量的二次电池的优点。

实用新型内容

技术问题

本实用新型要解决的任务是提供一种使用堆叠型电极组件形成新型结构的二次电池，以及包括该二次电池的电池模块。

然而，本实用新型的实施例要解决的问题不限于上述问题并且可以在包括在本实用新型中的技术构思的范围内进行各种扩展。

技术方案

根据本实用新型的实施例的二次电池包括：电极堆，所述电极堆包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的隔板；以及电池壳体，所述电池壳体容纳电极堆。电池壳体包括第一壳体和第二壳体，并且第一壳体和第二壳体通过绝缘接合部接合以密封容纳电极堆的电池壳体的内部空间。第一电极包括第一电极集电体和在第一电极集电体的一侧或两侧形成的第一电极活性材料层，第二电极包括第二电极集电体和形成在第二电极集电体的一侧或两侧上的第二电极活性材料层。第一电极集电体包括向第一方向突出的第一突出部，第二电极集电体包括向第二方向突出的第二突出部。第一突出部与第一壳体接合，并且第二突出部与第二壳体接合。

绝缘接合部可以将第一壳体与第二壳体接合并且可以同时保持第一壳体与第二壳体之间的电绝缘。

第一壳体和第二壳体可以包括金属材料。

绝缘接合部可以为绝缘膏涂覆部或绝缘焊接部。

二次电池还可以包括位于第一突出部与第二壳体之间的第一绝缘构件以及位于第二突出部与第一壳体之间的第二绝缘构件。

第一绝缘构件和第二绝缘构件可以为绝缘胶带或绝缘膏涂层。

第一电极和第二电极可以各自以多个被包括在电极堆中，第一电极的第一突出部可以彼此接合，并且第二电极的第二突出部可以彼此接合。

在第一突出部中，位于最靠近第一壳体的一侧的第一突出部可以被接合至第一壳体的该一侧。

二次电池还可以包括第一绝缘构件，所述第一绝缘构件位于距第一壳体的一侧最远的第一突出部与第二壳体的一侧之间。第一壳体的上述一侧与第二壳体的上述一侧可以在电极堆插设于它们之间的状态下彼此相对设置。

以与第二壳体的上述一侧垂直的方向为基准，第一绝缘构件可以完全覆盖第一突出部中的距第一壳体的上述一侧最远的第一突出部。

第二突出部中的最靠近第二壳体的一侧的第二突出部可以被接合至第二壳体的一侧。

二次电池还可以包括第二绝缘构件，该第二绝缘构件位于第二突出部中的距第二壳体的一侧最远的第二突出部与第一壳体的一侧之间。所述第一壳体的该一侧与第二壳体的该一侧可以在电极堆插设于它们之间的状态下彼此相对设置。

以与第一壳体的该一侧垂直的方向为基准，第二绝缘构件可以完全覆盖第二突出部中的距第二壳体的该一侧最远的第二突出部。

电池壳体可以为具有内部空间的多面体形式，电极堆被容纳在该内部空间中。

电池壳体可以是具有内部空间的六面体形式，电极堆容纳在该内部空间中。

第一壳体和第二壳体可以通过绝缘接合部接合以形成六面体的电池壳体。

根据本实用新型的实施例的电池模块包括多个二次电池，并且二次电池可以通过使电池壳体彼此接触而电连接。

一个二次电池的第一壳体与另一个二次电池的第二壳体可以接触，从而可以形成二次电池之间的电气串联连接。

一个二次电池的第一壳体与另一个二次电池的第一壳体可以接触或者一个二次电池的第二壳体与另一个二次电池的第二壳体可以接触，从而可以形成二次电池之间的电气并联连接。

有益效果

根据本实用新型的实施例，通过将电极堆设置在电池壳体内并且将电池壳体与电极堆电连接，电池壳体自身可以作为电极端子发挥作用。因此，在没有单独的构件的情况下，可以通过将二次电池设置为使得电池壳体彼此接触来实现二次电池之间的电连接。

本实用新型的效果不限于上述效果，并且本领域的普通技术人员通过权利要求范围的描述将清楚地理解其他未提及的效果。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的二次电池的透视图。

图2是图1的二次电池的分解透视图。

图3是图2的二次电池中包括的电极堆的透视图。

图4是沿线A-A’截取的图1的剖视图。

图5是示出根据本实用新型的实施例的二次电池的布置的剖视图。

图6是示出根据本实用新型的另一实施例的二次电池的布置的剖视图。

图7是示出根据本实用新型的另一实施例的二次电池的布置的剖视图。

图8和图9是根据本实用新型的修改实施例的二次电池的分解透视图和剖视图。

图10和图11是根据本实用新型的修改实施例的二次电池的分解透视图和剖视图。

图12是示出与图10和图11对应的多个二次电池的布置的透视图。

图13是示出根据本实用新型的修改实施例的二次电池的分解透视图。

图14是示出与图13对应的多个二次电池的布置的透视图。

图15是示出根据本实用新型的修改实施例的二次电池的分解透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本实用新型的多个实施例，因此在本实用新型所属的技术领域中，普通技术人员可以容易地实施它。本实用新型可以以多种不同的形式实施并且不限于本文所描述的实施例。

附图和描述应被视为本质上是说明性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

在附图中，为了便于描述，任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，并且本实用新型不一定限于附图所示。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。此外，在附图中，为了更好的理解和描述方便，夸大了一些层和区域的厚度。

应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一个元件“上”时，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在中间元件。相反，当一个元素被称为“直接在”另一个元件上时，不存在中间元件。此外，在整个说明书中，词语“在”目标元件上将被理解为位于目标元件上方或下方，并且不一定被理解为位于基于与重力方向相反的“上侧”。

此外，除非有相反的明确描述，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“含有”的变形将被理解为暗示包含所陈述的要素而不是排除任何其他要素。

此外，在整个说明书中，措辞“在平面上”是指从顶部观察目标部分，而短语“在截面上”是指从侧表面观察通过垂直切割目标部分而形成的截面。

图1是根据本实用新型的实施例的二次电池的透视图。图2是图1的二次电池的分解透视图。图3是图2的二次电池中包括的电极堆的透视图。图4是沿线A-A’截取的图1的剖视图。

参照图1至图4，根据本实用新型的实施例的二次电池100包括电极堆200和容纳电极堆200的电池壳体600。电池壳体600包括第一壳体610和第二壳体620，并且第一壳体610和第二壳体620通过绝缘接合部630接合，使得在其中容纳电极堆200的电池壳体600的内部空间被密封。也就是说，彼此对应的第一壳体610的角部和第二壳体620的角部通过绝缘接合部630接合以形成内部空间被密封的电池壳体600，并且在该内部空间中可以容纳电极堆200。

对第一壳体610和第二壳体620的形状没有特别限制，只要能够形成通过将它们彼此接合而具有内部空间的电池壳体600即可。例如，第一壳体610可以是一侧开口的方形罐的形式。电极堆200可以被容纳在第一壳体610的内部空间中。另一方面，例如，第二壳体620可以具有板形，并且可以设置为覆盖第一壳体610的开口侧。也就是说，电极堆200的四个侧表面和下表面可以被第一壳体610覆盖，电极堆200的上表面可以被第二壳体620覆盖。这里，电极堆200的四个侧表面分别表示附图中的x轴方向的平面、-x轴方向的平面、y轴方向的平面、-y轴方向的平面，并且电极堆200的上表面和下表面分别表示附图中z轴方向和-z轴方向的平面。本实用新型是根据上述标准进行描述的，但这只是为了便于说明，并且可以根据物体的位置或观察者的位置而改变。

绝缘接合部630可以位于第一壳体610与第二壳体620之间的彼此对应的角部之间。例如，绝缘接合部630可以位于第一壳体610的上拐角部与第二壳体620的四个侧表面之间。绝缘接合部630可以包括具有电绝缘和粘合特性的材料。绝缘接合部630可以同时接合第一壳体610和第二壳体620，并且保持第一壳体610与第二壳体620之间的电绝缘。

作为示例，绝缘接合部630可以是绝缘膏涂覆部。更具体地，绝缘接合部630可以是通过在第一壳体610和第二壳体620中的至少一者上涂覆陶瓷膏并将它们彼此接合而形成的陶瓷膏涂覆部。也就是说，绝缘接合部630可以包括陶瓷膏。例如，陶瓷膏可以包含填料和粘合剂。可以通过将粘合剂等与陶瓷材料的填料混合来制造陶瓷膏。

填料可以包括选自由二氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼、莫来石、粘土、锆石、云母和氧化镁组成的组中的一种或多种材料。粘合剂可以包括选自由硅酸钠、磷酸盐、含氧硫酸镁和磷酸铝组成的组中的一种或多种材料。然而，这些只是材料的示例，并且对材料没有特别限制，只要能够制造具有电绝缘性和粘合性的陶瓷膏即可。

作为另一示例，绝缘接合部630可以是绝缘焊接部。具体地，绝缘接合部630可以是陶瓷焊接部。也就是说，绝缘接合部630可以是使用陶瓷焊接方法将第一壳体610与第二壳体620接合的部分。以往的陶瓷焊接方法可以应用于本实用新型的绝缘接合部630。作为陶瓷焊接方法的示例，将耐火粉末、燃料粉末和氧化气体注入需要焊接的部分，并且燃料粉末燃烧而产生足够的热量。结果，耐火粉末熔融或软化，并且粘性耐火材料粘附到焊接目标的表面。

耐火粉末可以包括选自由氧化钙、二氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化铝和氧化铬组成的组中的至少一种粉末。对于氧化气体，可以使用氧气。

燃料粉末可以包括选自由硅、铝、镁、铬和锆组成的组中的至少一种粉末。燃料粉末的材料在燃烧后成为优异的防火材料。具体地，铝或锆提供诸如氧化铝或氧化锆的两性氧化物，镁或铬提供诸如氧化镁或氧化铬的碱性氧化物。燃料粉末有助于形成具有高耐腐蚀性的耐火材料。

综上所述，第一壳体610和第二壳体620通过绝缘接合部630彼此接合，同时，第一壳体610和第二壳体620通过绝缘接合部630彼此电绝缘。

另一方面，为了加强第一壳体610与第二壳体620之间的电绝缘，可以额外设置绝缘隔板等。

在下文中，将详细描述根据本实施例的电极堆200。

电极堆200包括第一电极300、第二电极400和位于第一电极300与第二电极400之间的隔板500。具体地，第一电极300和第二电极400在隔板500插设于它们之间的状态下依次堆叠，以制备电极堆200。本实施例中的电极堆200可以是第一电极300、隔板500和第二电极400沿一个方向被堆叠的堆叠型电极组件。更具体地，电极堆200可以是第一电极300、隔板500、第二电极400和另一隔板500重复并被堆叠的形式。

第一电极300可以包括第一电极集电体310和形成在第一电极集电体310的一个或两个表面上的第一电极活性材料层320。具体地，可以通过在第一电极集电体310的一个或两个表面上涂覆电极活性材料来形成第一电极活性材料层320。此外，根据本实施例的第一电极集电体310可以包括向第一方向d1突出的第一突出部310P。也就是说，第一电极集电体310的未涂覆有电极活性材料的暴露部向第一方向d1突出，从而可以提供第一突出部310P。

第二电极400包括第二电极活性材料层420和形成在第二电极集电体410的一个或两个表面上的第二电极集电体410。具体地，可以通过在第二电极集电体410的一个或两个表面上涂覆电极活性材料来形成第二电极活性材料层420。此外，根据本实施例的第二电极集电体410可以包括向第二方向d2突出的第二突出部410P。也就是说，第二电极集电体410的未涂覆有电极活性材料的暴露部向第二方向d2突出，以提供第二突出部410P。

第一方向d1和第二方向d2为彼此不重合的方向，例如，如图3所示，方向可能彼此相反。

同时，第一电极300和第二电极400中的一个可以是正极，另一个可以是负极。例如，第一电极集电体310和第一电极活性材料层320可以是正极集电体和正极活性材料层，第二电极集电体410和第二电极活性材料层420可以是负极电极集电体和负极活性材料层。

在下文中，参照图3和图4，将详细描述根据本实施例的电极堆、第一壳体和第二壳体之间的连接关系。

参照图3和图4，第一突出部310P接合到第一壳体610的一个表面，第二突出部410P接合到第二壳体620的一个表面。具体地，如图所示，当第一壳体610为一侧开口的方形罐的形式并且第二壳体620为板的形式时，第一突出部310P可以接合到第一壳体610的下表面610-L。

第一电极300和第二电极400各自可以设置为多个并且分别被包括在电极堆200中。也就是说，在电极堆200中，第一电极300和第二电极400可以各自堆叠多个。例如，在图3和图4中，三个第一电极300和三个第二电极400在隔板500插设于它们之间的状态下依次堆叠。在这种情况下，沿第一方向d1突出的第一突出部310P可以彼此接合，并且沿第二方向d2突出的第二突出部410P可以彼此接合。

接合的第一突出部310P可以最终接合到第一壳体610的一个表面。具体地，第一突出部310P中最靠近第一壳体610的一个表面设置的第一突出部310P可以与第一壳体610的一个表面接触并接合。在图4中，作为示例，示出了第一突出部310P中最靠近第一壳体610的下表面610-L设置的第一突出部310P接合到第一壳体610的下表面610-L的状态。

接合的第二突出部410P可以最终接合到第二壳体620的一个表面。具体地，在第二突出部410P中，最靠近第二壳体620的一个表面设置的第二突出部410P可以与第二壳体620的一个表面接触并接合。

在突出部之间的接合或突出部与第一壳体或第二壳体之间的接合中，当两个部件之间的电连接是可能的时，对接合方法没有特别限制，但优选使用焊接接合。

同时，根据本实施例的二次电池100还可以包括位于第一突出部310P与第二壳体620之间的第一绝缘构件710以及位于第二突出部410P与第一壳体610之间的第二绝缘构件720。第一绝缘构件710和第二绝缘构件720包括作为电绝缘体的材料，例如可以是绝缘胶带或绝缘膏涂层。

绝缘胶带可以是电绝缘的通常胶带。即，绝缘胶带附接到第二壳体620的一侧，因此可以提供根据本实施例的第一绝缘构件710，并且另一绝缘胶带附接到第一壳体610的一侧，因此可以提供根据本实施例的第二绝缘构件720。

作为另一实施例，绝缘膏涂层可以是通过涂覆陶瓷膏而形成的陶瓷膏涂层。陶瓷膏可以包含填料和粘合剂。可以通过将粘合剂等与陶瓷材料的填料混合来制造陶瓷膏。填料可以包括二氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼、莫来石、粘土、锆石、云母和氧化镁中的至少一种。粘合剂可以包括硅酸钠、磷酸盐、含氧硫酸镁和磷酸铝中的至少一种。

陶瓷膏涂覆在第二壳体620的一侧以提供根据本实施例的第一绝缘构件710，并且陶瓷膏也涂覆在第一壳体610的一侧以提供根据本实施例的第二绝缘构件720。

第一绝缘构件710可以位于第一突出部310P中的距第一壳体610的一个表面最远的第一突出部310P与第二壳体620的一个表面之间。在这种情况下，第一壳体610的一个表面是第一突出部310P中的一个第一突出部所接触并接合到的表面，并且第二壳体620的一个表面是第二突出部中410P中的一个第二突出部所接触并接合到的表面。第一壳体610的上述一侧和第二壳体620的上述一侧可以在电极堆200插设于它们之间的情况下彼此相对设置。在图4中，第一壳体610的一个表面被示出为第一壳体610的下表面610-L。

此外，以与第二壳体620的一个表面垂直的方向为基准，第一绝缘构件710可以完全覆盖第一突出部310中的距第一壳体610的一个表面最远的第一突出部310P。第一突出部310P中的距第一壳体610的一个表面最远的第一突出部310P与第二壳体620的接触受第一绝缘构件710限制。

此外，第二绝缘构件720可以位于第二突出部410P中的距第二壳体620的一个表面最远的第二突出部410p与第一壳体610的一个表面之间。如上所述，第一壳体610的一个表面是第一突出部310P中的一个第一突出部所接触并接合到的表面，并且第二壳体620的一个表面是第二突出部410P中的一个第二突出部所接触并接合到的表面。第一壳体610的一个表面和第二壳体620的一个表面可以在电极堆200插设于它们之间的状态下彼此相对设置。

此外，以与第一壳体610的一个表面垂直的方向为基准，第二绝缘构件720可以完全覆盖第二突出部410P中的距第二壳体620的一个表面最远的第二突出部410p。第二突出部410P中的距第二壳体620最远的第二突出部410P与第一壳体610的接触受第二绝缘构件720限制。

综上所述，第一突出部310P与第一壳体610连接并且同时与第二壳体620接触受到限制。此外，第二突出部410P与第二壳体620连接并且同时与第一壳体610接触受到限制。因此，第一壳体610和第二壳体620用作二次电池100的电极端子。为此，第一壳体610和第二壳体620优选地包括具有优异导电性的金属材料。对金属材料没有特别限制，但是可以应用例如铜(Cu)、铝(Al)等。

例如，当第一电极300为正极并且第二电极400为负极时，第一壳体610作为正极端子发挥作用，并且第二壳体620作为负极端子发挥作用。

根据本实施例，第一电极300和第二电极400被层叠以形成电极堆200，然后第一突出部310P接合到第一壳体610并且第二突出部410P接合到第二壳体620，使得第一壳体610和第二壳体620可以用作电极端子。在没有用于第一电极集电体310或第二电极集电体410的单独的开槽工序或电极片附接工序的情况下，可以仅通过容纳电极堆200并且将突出部310P和410Ps接合到电池壳体600的各个部分来提供二次电池的电极端子。

图5是示出根据本实用新型的实施例的二次电池的布置的剖视图。

参照图5以及图4，根据本实用新型的实施例的电池模块1000a包括多个二次电池100-1、100-2和100-3，并且二次电池100-1、100-2和100-3通过使电池壳体600彼此接触而电连接。也就是说，由于第一壳体和第二壳体作为二次电池的电极端子发挥作用，所以二次电池可以通过使电池壳体接触而电连接。

例如，二次电池100-1和100-2中的任一个的第一壳体610-1和610-2与另一个二次电池100-2和100-3的第二壳体620-2和620-3接触，因此可以形成二次电池100-1、100-2和100-3之间的电气串联连接。

具体地，第一二次电池100-1的第一壳体610-1和第二二次电池100-2的第二壳体620-2可以设置为接触。此外，第二二次电池100-2的第一壳体610-2和第三二次电池100-3的第二壳体620-3可以设置为接触。

如上所述，二次电池100-1、100-2和100-3被布置为使得壳体彼此接触，因此可以实现二次电池100-1、100-2、100-2和100-3之间的电气串联连接。也就是说，根据本实施例的二次电池的优点是能够在没有单独的构件或额外工序的情况下通过壳体之间的接触配置而形成电气串联连接。

同时，图6是示出根据本实用新型的另一实施例的二次电池的布置的剖视图。

参照图6，根据本实用新型的另一实施例的电池模块1000b包括多个二次电池100-1和100-2，并且二次电池100-1和100-2通过使电池壳体600彼此接触而电连接。

在这种情况下，任一个二次电池100-1的第一壳体610-1与另一个二次电池100-2的第一壳体610-2彼此接触，或者任一个二次电池的第二壳体与另一个二次电池的第二壳体彼此接触，使得可以形成二次电池(100-1和100-2)之间的电气并联连接。

具体地，在图6中，示出了第一二次电池100-1的第一壳体610-1与第二二次电池100-2的第一壳体610-2彼此接触的布置。另外，可以设置另一个二次电池用于电气并联连接。同时，将在下面稍后描述每个二次电池的第二壳体之间的接触形式。

图7是示出根据本实用新型的另一实施例的二次电池的布置的剖视图。

参照图7，根据本实用新型的另一实施例的电池模块1000c包括多个二次电池100-1、100-2、100-3和100-4，并且二次电池100-1、100-2、100-3和100-4对于每个电池壳体600彼此连接并且电连接。

在这种情况下，第三二次电池100-3的第一壳体610-3与第一二次电池100-1的第二壳体620-1接触并且可以形成电气串联连接，第四二次电池100-4的第一壳体610-4与第二二次电池100-2的第二壳体620-2接触并且可以形成电气串联连接。

同时，第一二次电池100-1的第一壳体610-1与第二二次电池100-2的第一壳体610-2接触从而可以形成电串联连接，第三二次电池100-3的第一壳体610-3与第四二次电池100-4的第一壳体610-4接触并且可以形成电气串联连接。

这样，通过控制二次电池100-1、100-2、100-3和100-4的配置形状，二次电池100-1、100-2、100-3和100-4之间的并联电连接和串联电连接的组合也是可能的。

综上所述，在根据本实施例的电池模块1000a、1000b和1000c中调整二次电池之间的布置形式和电池壳体之间的接触形式，使得能够在没有单独的部件或额外工序的情况下形成二次电池之间的电气串联连接、电气并联连接或其组合形式。

在下文中，将描述根据本实用新型的二次电池中包括的电池壳体的各种形式。

返回参照图2至图4，本实用新型的电池壳体600可以是具有在其中容纳有电极堆200的内部空间的多面体的形式。特别地，电池壳体600可以是具有在其中容纳电极堆200的内部空间的六面体的形式。具体地，第一壳体610和第二壳体620通过绝缘接合部630接合，使得能够形成六面体电池壳体600。

在本实用新型中，电池壳体600的六面体中第一壳体610的平面和第二壳体620的平面的数量或面积没有限制，并且可以应用各种实施例。例如，如上所述，图2至图4所示的第一壳体610可以是一侧开口的方形罐的形式，第二壳体620可以是板的形式。也就是说，第一壳体610可以形成六面体电池壳体600的平面中的五个平面，第二壳体620可以形成电池壳体600的剩余的一个平面。

由于对第一壳体610的平面和第二壳体620的平面的数量或面积没有限制，因此在下文中，将描述修改的电池壳体。

图8和图9是根据本实用新型的修改实施例的二次电池的分解透视图和剖视图。具体地，图9是在组装后沿yz平面切割图8的二次电池100a的剖视图。

参照图8和图9，根据本实用新型的修改实施例的二次电池100a包括电极堆200和电池壳体600a。包括第一电极300、第二电极400和隔板的电极堆200可以具有与上述实施例中的电极堆相同或相似的结构，并且将省略其描述。

电池壳体600a包括第一壳体610a和第二壳体620a。第一壳体610a和第二壳体620a通过绝缘接合部630a接合，并且在其中容纳电极堆200的电池壳体600a的内部空间被密封。

即使在本实施例中，电池壳体600a也可以是具有在其中容纳电极堆200的内部空间的多面体的形式。特别地，电池壳体600a可以是具有在其中容纳电极堆200的内部空间的六面体的形式。然而，第一壳体610a和第二壳体620a都可以是一侧开口的方形罐的形式。第一壳体610a具有面朝上的开口侧，而第二壳体620a具有与第一壳体610a相同的形状但可以设置为使得开口侧面朝下。在第一壳体610a和第二壳体620a的对应的拐角处设置绝缘接合部630a，因此第一壳体610a与第二壳体620a可以彼此接合。以高度方向(平行于z轴的方向)为基准，绝缘接合部630a可以位于电池壳体600a的中间。

彼此接合的第一突出部310P可以接合到第一壳体610a的一个表面，并且彼此接合的第二突出部410P可以接合到第二壳体620a的一个表面。特别地，第一突出部310P可以接合到第一壳体610a的下表面部610a-L，并且第二突出部410P可以接合到第二壳体620a的上表面部620a-U。

在本实施例中，由于作为各个电极端子发挥作用的第一壳体610a和第二壳体620a之间的边界位于电池壳体600a的高度的中间，因此二次电池100a之间通过侧接触进行的电气并联连接难以在实践中应用。相反，由于边界位于中间，所以第一突出部310P接触具有不同极性的第二壳体620a或者第二突出部410P接触具有不同极性的第一壳体610a的风险很小。也就是说，其在内部短路方面可以更稳定。

图10和图11是根据本实用新型的修改实施例的二次电池的分解透视图和剖视图。具体地，图11是在组装后沿yz平面切割图10的二次电池100b的剖视图。

参照图10和图11，根据本实用新型的修改实施例的二次电池100b包括电极堆200和电池壳体600b。包括第一电极300、第二电极400和隔板的电极堆200可以具有与上述实施例中的电极堆相同或相似的结构，并且将省略其描述。

电池壳体600b包括第一壳体610b和第二壳体620b。第一壳体610b和第二壳体620b通过绝缘接合部630b接合，并且在其中容纳电极堆200的电池壳体600b的内部空间被密封。

即使在本实施例中，电池壳体600a也可以是具有在其中容纳电极堆200的内部空间的多面体的形式。特别地，电池壳体600b可以为具有在其中容纳电极堆200的内部空间的六面体的形式。

在这种情况下，第一壳体610b可以包括下表面部610b-L和三个侧部610b-S1、610b-S2和610b-S3，第二壳体620b可以包括一个上表面部620b-U和一个侧部620b-S1。也就是说，在本实施例中，第一壳体610b可以形成电池壳体600b的表面中的四个表面，并且第二壳体620b可以形成电池壳体600b的剩余的两个表面。在第一壳体610b与第二壳体620b的对应的拐角处设置绝缘接合部630b，使得第一壳体610b与第二壳体620b可以彼此接合。

彼此接合的第一突出部310P可以接合到第一壳体610b的一个表面，并且彼此接合的第二突出部410P可以接合到第二壳体620b的一个表面。特别地，第一突出部310P可以接合到第一壳体610b的下表面部610b-L，并且第二突出部410P可以接合到第二壳体620b的上表面部620b-U。

图12是示出与图10和图11对应的多个二次电池的配置的透视图。

参照图10至图12，二次电池100b可以通过使电池壳体彼此接触而电连接。例如，一个二次电池100b的第二壳体620b的上表面部620b-U与另一个二次电池100b的第一壳体610b的下表面部610b-L接触以形成电气串联连接。此外，任一个二次电池100b的第二壳体620b的侧部620b-S1与另一个二次电池100b的第一壳体610b的侧部610b-S1接触以形成电气串联连接。另一方面，尽管未具体示出，但在一些情况下，第二壳体620b的侧部620b-S1彼此接触，或者第一壳体610b的侧部610b-S1、610b-S2和610b-S3彼此接触，使得二次电池彼此接触，从而能够形成电气并联连接。

图12所示的形式是二次电池100b之间的配置形式的示例，并且可以通过利用形成第一壳体610b和第二壳体620b的区域来根据需要布置各种二次电池100b。

图13是示出根据本实用新型的修改实施例的二次电池的分解透视图。

参照图13，根据本实用新型的修改实施例的二次电池100c包括电极堆200和电池壳体600c。电极堆200可以与上述实施例的电极堆具有相同或相似的结构，并且将省略其描述。

电池壳体600c包括第一壳体610c和第二壳体620c。第一壳体610c和第二壳体620c通过绝缘接合部630c接合，并且在其容纳电极堆200的电池壳体600c的内部空间被密封。

即使在本实施例中，电池壳体600c也可以是具有在其中容纳电极堆200的内部空间的多面体的形式。特别地，电池壳体600c可以是具有在其中容纳电极堆200的内部空间的六面体的形式。

在这种情况下，第一壳体610c可以包括下表面部610c-L以及三个侧部610c-S1、610c-S2和610c-S3，第二壳体620c可以包括一个上表面部620c-U和一个侧部620c-S1。也就是说，在本实施例中，第一壳体610c可以形成电池壳体600c的表面中的四个表面，并且第二壳体620c可以形成电池壳体600c的其余两个表面。在第一壳体610c和第二壳体620c的对应的角部处设置绝缘接合部630c，使得第一壳体610c和第二壳体620c可以彼此接合。本实施例的二次电池100c与参照图10和图11所描述的二次电池100的区别在于形成第二壳体620c的侧部620c-S1的位置。

图14是示出与图13对应的多个二次电池的配置的透视图。

参照图13和图14，二次电池100c可以通过使电池壳体彼此接触而电连接。例如，一个二次电池100c的第二壳体620c的上表面部620c-U与另一个二次电池100c的第一壳体610c的下表面部610c-L接触而形成电气串联连接。此外，任一个二次电池100c的第二壳体620c的侧部620c-S1与另一个二次电池100c的第一壳体610c的侧部610c-S1接触而形成电气串联连接。另一方面，尽管未具体示出，但在一些情况下，第二壳体620c的侧部620c-S1彼此接触，或者第一壳体610c的侧部610c-S1、610c-S2和610c-S3彼此接触，使得二次电池彼此接触，从而能够形成电气并联连接。

图14所示的形式是二次电池100c之间的配置形式的示例，并且可以通过利用形成第一壳体610c和第二壳体620c的区域来根据需要布置各种二次电池100c。

图15是示出根据本实用新型的修改实施例的二次电池的分解透视图。

参照图15，根据本实用新型的修改实施例的二次电池100d包括电极堆200和电池壳体600d。电池壳体600d包括第一壳体610d和第二壳体620d。第一壳体610d和第二壳体620d通过绝缘接合部630d接合，并且在其中容纳电极堆200的电池壳体600d的内部空间被密封。

即使在本实施例中，电池壳体600d也可以是具有在其中容纳电极堆200的内部空间的多面体的形式。特别地，电池壳体600d可以是具有在其中容纳电极堆200的内部空间的六面体的形式。

在这种情况下，第一壳体610d可以包括下表面部610d-L以及两个侧部610d-S1和610d-S2，第二壳体620d可以包括一个上表面部620d-U以及两个侧部620d-S1。也就是说，在本实施例中，第一壳体610d可以形成电池壳体600d的表面中的三个表面，并且第二壳体620d可以形成电池壳体600d的剩余的三个表面。在第一壳体610d和第二壳体620d的对应的拐角处设置绝缘接合部630d，使得第一壳体610d和第二壳体620d可以彼此接合。

第一壳体610d可以通过下表面部610d-L和两个侧部610d-S1和610d-S2接触其他二次电池的电池壳体，第二壳体620d也可以通过上表面部620d-U和两个侧部620d-S1和620d-S2接触其他二次电池的电池壳体。

参考参照图5至图15描述的本实用新型的多个实施例，当本实用新型的多个二次电池100、100a、100b、100c、100d组装以形成电池模块时，可以通过应用电池壳体中的第一壳体和第二壳体的布置区域不同的多个二次电池100、100a、100b、100c和100d而容易地调整并修改二次电池100、100a、100b、100c和100d的布置和电连接。也就是说，尽管电池模块的内部空间没有标准化和被限制，但其优点是可以相应地容易地修改二次电池的布置和电连接的形式。由于电池壳体的第一壳体和第二壳体作为二次电池的电极端子发挥作用，并且可以通过电池壳体之间的接触来形成电气串联连接或电气并联连接，因此能够获得这样的优点。

在本实施例中，使用了指示诸如前、后、左、右、上和下区域的方向的术语，但这些术语仅是为了便于说明，并且可以根据物体的位置或观察者的位置而变化。

根据上述本实施例的一个或多个电池模块可以与诸如电池管理系统(BMS)、电池断路单元(BDU)和冷却系统的各种控制和保护系统一起安装以形成电池组。

二次电池、电池模块或电池组可以应用于各种装置。具体地，其可以应用于诸如电动自行车、电动车辆、混合动力车辆、ESS(Energy Storage System，能量储存系统)的运输装置，但不限于此，并且可以应用于能够使用二次电池的各种装置。

尽管已经结合目前被认为是实际实施例的内容描述了本实用新型，但应当理解本实用新型不限于所公开的实施例。相反，其旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同配置。

[附图标记说明]

100，100a，100b，100c，100d：二次电池

200：电极堆

600，600a，600b，600c，600d：电池壳体

610，610a，610b，610c，610d：第一壳体

620，620a，620b，620c，620d：第二壳体

630，630a，630b，630c，630d：绝缘接合部

310P：第一突出部

410P：第二突出部

1000a，1000b，1000c：电池模块

Claims (19)

1.一种二次电池，其特征在于，包括：

电极堆，所述电极堆包括第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极与所述第二电极之间的隔板；以及

电池壳体，所述电池壳体容纳所述电极堆，

其中，所述电池壳体包括第一壳体和第二壳体，

所述第一壳体和所述第二壳体通过绝缘接合部接合以密封所述电池壳体的容纳所述电极堆的内部空间，

所述第一电极包括第一电极集电体和在所述第一电极集电体的一侧或两侧形成的第一电极活性材料层，

所述第二电极包括第二电极集电体和在所述第二电极集电体的一侧或两侧形成的第二电极活性材料层，

所述第一电极集电体包括向第一方向突出的第一突出部，

所述第二电极集电体包括向第二方向突出的第二突出部，

所述第一突出部与所述第一壳体接合，并且

所述第二突出部与所述第二壳体接合。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

所述绝缘接合部将所述第一壳体与所述第二壳体接合，同时保持所述第一壳体与所述第二壳体之间的电绝缘。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

所述第一壳体和所述第二壳体包含金属材料。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

所述绝缘接合部为绝缘膏涂覆部或绝缘焊接部。

5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，还包括位于所述第一突出部与所述第二壳体之间的第一绝缘构件以及位于所述第二突出部与所述第一壳体之间的第二绝缘构件。

6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，

所述第一绝缘构件和所述第二绝缘构件为绝缘带或绝缘膏涂层。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

所述第一电极和所述第二电极各自以多个被包括在所述电极堆中，

所述第一电极的所述第一突出部彼此接合，并且

所述第二电极的所述第二突出部彼此接合。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，

在所述第一突出部中，位于最靠近所述第一壳体的一侧的第一突出部接合到所述第一壳体的所述一侧。

9.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，还包括第一绝缘构件，所述第一绝缘构件位于距所述第一壳体的一侧最远的第一突出部与所述第二壳体的一侧之间，

其中，所述电极堆插设于所述第一壳体的所述一侧与所述第二壳体的所述一侧之间，所述第一壳体的所述一侧与所述第二壳体的所述一侧彼此相对设置。

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，

以与所述第二壳体的所述一侧垂直的方向为基准，所述第一绝缘构件完全覆盖所述第一突出部中的距所述第一壳体的所述一侧最远的第一突出部。

11.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，

所述第二突出部中的最靠近所述第二壳体的一侧的第二突出部接合到所述第二壳体的所述一侧。

12.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，还包括第二绝缘构件，所述第二绝缘构件位于所述第二突出部中的距所述第二壳体的一侧最远的第二突出部与所述第一壳体的一侧之间，

其中，所述电极堆插设于所述第一壳体的所述一侧与所述第二壳体的所述一侧之间，所述第一壳体的所述一侧与所述第二壳体的所述一侧彼此相对设置。

13.根据权利要求12所述的二次电池，其特征在于，

以与所述第一壳体的所述一侧垂直的方向为基准，所述第二绝缘构件完全覆盖所述第二突出部中的距所述第二壳体的所述一侧最远的所述第二突出部。

14.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

所述电池壳体为具有内部空间的多面体形式，所述电极堆被容纳在所述内部空间中。

15.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

所述电池壳体为具有内部空间的六面体形式，所述电极堆被容纳在所述内部空间中。

16.根据权利要求15所述的二次电池，其特征在于，

所述第一壳体和所述第二壳体通过所述绝缘接合部接合以形成所述六面体的所述电池壳体。

17.一种电池模块，其特征在于，包括多个根据权利要求1所述的二次电池，并且

通过使所述电池壳体彼此接触而将所述二次电池电连接。

18.根据权利要求17所述的电池模块，其特征在于，

一个二次电池的所述第一壳体与另一个二次电池的所述第二壳体接触，从而形成所述二次电池之间的电气串联连接。

19.根据权利要求17所述的电池模块，其特征在于，

一个二次电池的所述第一壳体与另一个二次电池的所述第一壳体接触，或者一个二次电池的所述第二壳体与另一个二次电池的所述第二壳体接触，从而形成所述二次电池之间的电气并联连接。