ES2970536T3 - Caja de batería de tipo bolsa y aparato para fabricar la misma, y batería secundaria de tipo bolsa - Google Patents

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ES2970536T3 ES20865021T ES20865021T ES2970536T3 ES 2970536 T3 ES2970536 T3 ES 2970536T3 ES 20865021 T ES20865021 T ES 20865021T ES 20865021 T ES20865021 T ES 20865021T ES 2970536 T3 ES2970536 T3 ES 2970536T3
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Abstract

Una caja de batería tipo bolsa según una realización de la presente invención para resolver el problema comprende una parte de copa que está formada para acomodar en su interior un conjunto de electrodos formado apilando un electrodo y un separador, en donde la parte de copa incluye: una porción inferior que forma El fondo; paredes exteriores que forman superficies laterales y convergen con la parte inferior; perforar bordes que conectan la parte inferior y cada una de las paredes exteriores; bordes de espesor que conectan las dos paredes exteriores vecinas entre sí; y esquinas formadas conectando los dos bordes del punzón vecinos y los bordes de espesor. Al menos uno de los bordes del punzón está formado redondeado, al menos uno de los bordes de espesor está formado redondeado y al menos una de las esquinas está formada redondeada, en donde los radios de curvatura de las esquinas son diferentes de los radios de curvatura de las bordes de perforación y los bordes de espesor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Caja de batería de tipo bolsa y aparato para fabricar la misma, y batería secundaria de tipo bolsa
Referencia cruzada a solicitud relacionada
La presente solicitud reivindica el beneficio de la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2019-0114298, presentada el 17 de setiembre de 2019.
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a una caja de batería de tipo bolsa, a un aparato para fabricar la misma y a una batería secundaria de tipo bolsa, y más en particular, a una caja de batería de tipo bolsa, que tiene una durabilidad mejorada y es capaz de impedir que se produzcan grietas y emblanquecimiento durante el moldeo y un aparato para fabricar la misma, y una batería secundaria de tipo bolsa.
Estado de la técnica
En general, las baterías secundarias incluyen baterías de cadmio y níquel, baterías de hidrógeno y níquel, baterías de iones de litio y baterías de polímero de iones de litio. Dicha batería secundaria se aplica y se utiliza en productos de tamaño pequeño, tales como cámaras digitales, P-DVD, MP3P, teléfonos móviles, PDA, dispositivos de juegos portátiles, herramientas eléctricas, bicicletas eléctricas y similares, así como productos de gran tamaño que requieren alta potencia, tales como vehículos eléctricos y vehículos híbridos, dispositivos de almacenamiento de potencia para almacenar potencia excedente o energía renovable y dispositivos de almacenamiento de potencia de reserva.
En general, para fabricar la batería secundaria de litio, primero se aplica una suspensión de material activo de electrodo a un colector de electrodo positivo y a un colector de electrodo negativo para fabricar un electrodo positivo y un electrodo negativo. A continuación, los electrodos se apilan a ambos lados de un separador para formar un conjunto de electrodos. Además, el conjunto de electrodos se aloja en una caja de batería y luego se sella la caja de batería después de inyectar un electrolito en su interior.
Dicha batería secundaria se clasifica en una batería secundaria de tipo bolsa y una batería secundaria de tipo lata según el material de una caja que aloja el conjunto de electrodos. En la batería secundaria de tipo bolsa, se aloja un conjunto de electrodos en una bolsa hecha de un material polimérico flexible. Además, en la batería secundaria de tipo lata, se aloja un conjunto de electrodos en una caja hecha de un material de metal o plástico.
Una bolsa, que es una caja de batería secundaria de tipo bolsa, se fabrica formando una parte de vaso mediante un procesamiento de presión sobre una película de bolsa que tiene flexibilidad. Además, cuando se forma la parte de vaso, se aloja un conjunto de electrodos en un espacio de alojamiento de la parte de vaso y luego se sella un lado de la parte de vaso para fabricar una batería secundaria.
En el procesamiento de presión, el moldeo por estirado se realiza al introducir una película de bolsa en un dispositivo de moldeo tal como un equipo de presión y aplicar una presión en
la película de bolsa con un punzón para alargar la película de bolsa. Sin embargo, dado que la película de bolsa se proporciona en forma de una película o lámina que tiene un grosor delgado significativo, la tensión se ha concentrado en los bordes y esquinas cuando se alarga la película de bolsa. Por lo tanto, existe el problema de que se producen grietas en la película de bolsa o se produce un emblanquecimiento.
La técnica anterior se describe adicionalmente en los documentos WO 2018/097054 A1, US 2014/227573 A1 y JP 2002208384 A.
Objeto de la invención
Un objeto de la presente invención para resolver los problemas anteriores es proporcionar una batería secundaria de tipo bolsa que sea capaz de impedir que se produzcan grietas y emblanquecimiento durante el moldeo y un aparato para fabricar la misma, y una batería secundaria de tipo bolsa. Los objetos de la presente invención no se limitan al objeto mencionado anteriormente, sino que los expertos en la materia entenderán claramente otros objetos no descritos en la presente memoria a partir de las descripciones siguientes.
Solución técnica
Una caja de batería secundaria de tipo bolsa según una realización de la presente invención para resolver los problemas anteriores incluye una parte de vaso configurada para alojar un conjunto de electrodos formado por electrodos apilados y separadores, en el que la parte de vaso incluye: una porción de fondo configurada para formar un fondo; una pared exterior configurada para formar una superficie lateral y juntarse con la porción de fondo; un borde punzonado configurado para conectar la porción de fondo a la pared exterior; un borde de grosor configurado para conectar dos paredes exteriores adyacentes entre sí; y una esquina formada al conectar los dos bordes punzonados adyacentes al borde de grosor, en el que por lo menos uno de los bordes punzonados está redondeado, por lo menos uno de los bordes de grosor está redondeado, por lo menos una de las esquinas está redondeada y tiene un radio de curvatura diferente al de cada uno de los bordes punzonados y del borde de grosor. Además, la esquina tiene un radio de curvatura mayor o igual que por lo menos uno entre el borde punzonado o del borde de grosor.
Además, la esquina tiene un radio de curvatura variable y las porciones centrales de las esquinas tienen forma asférica.
Además, el radio de curvatura de una porción central de la esquina puede ser mayor que el de una porción periférica de la esquina.
Además, el borde punzonado puede tener un radio de curvatura de 2 mm o menos.
Además, el borde de grosor puede tener un radio de curvatura de 0,5 mm a 5 mm.
Además, el borde de grosor puede tener un radio de curvatura mayor o igual que el borde punzonado.
Además, la esquina puede formarse dentro de un intervalo predeterminado en una dirección longitudinal y una dirección en anchura de la parte de vaso desde el borde de grosor y una dirección de grosor de la parte de vaso desde el borde punzonado. Además, el intervalo en el que se forma la esquina puede ser más ancho según la profundidad de la parte de vaso.
Además, una circunferencia de la esquina, que conecta entre sí los dos bordes punzonados adyacentes, de toda una circunferencia de la esquina, puede estar formada en forma curva.
Además, se puede formar una circunferencia de la esquina, que conecta el borde punzonado con el borde de grosor, de una circunferencia completa de la esquina en forma curva.
Además, una circunferencia de la esquina, que conecta entre sí los dos bordes punzonados adyacentes, de una circunferencia completa de la esquina puede incluir por lo menos una línea recta.
Además, una circunferencia de la esquina, que conecta el borde punzonado con el borde de grosor, de una circunferencia completa de la esquina puede incluir por lo menos una línea recta.
Un aparato para fabricar una caja de batería secundaria de tipo bolsa como se describe anteriormente según una realización de la presente invención para resolver los problemas anteriores incluye: un punzón configurado para presionar una película de bolsa para formar una parte de vaso que tiene una forma rebajada en la caja de batería secundaria de tipo bolsa, en el que el punzón incluye: una porción de fondo de presión configurada para formar un fondo; una pared exterior de presión configurada para formar una superficie lateral y juntarse con la porción de fondo de la porción de fondo de presión; un borde de presión configurado para conectar la porción de fondo de presión y la pared exterior de presión entre sí; una porción de grosor de presión configurada para conectar dos paredes exteriores de presión adyacentes entre sí; y una esquina de presión formada al conectar dos bordes de presión adyacentes a la porción de grosor de presión, en el que por lo menos una de las esquinas de presión está redondeada y tiene un radio de curvatura diferente del de cada uno del borde de presión y la porción de grosor de presión.
La presente invención proporciona una batería secundaria que incluye una caja de batería de tipo bolsa.
Las particularidades de otras realizaciones se incluyen en la descripción detallada y las figuras.
Efectos ventajosos
Según las realizaciones de la presente invención, se obtienen por lo menos los efectos siguientes.
Cuando la película de bolsa se moldea para fabricar la caja de batería, por lo menos una esquina de la parte de vaso puede redondearse para mejorar la durabilidad de la caja de batería e impedir que se produzcan grietas y emblanquecimiento durante el moldeo de la película de bolsa.
Los efectos de la presente invención no están limitados por la descripción mencionada anteriormente y, por tanto, en esta memoria descriptiva están implicados efectos más variados.
Descripción de las figuras
La figura 1 es una vista en perspectiva ampliada que ilustra un borde formado en una parte de vaso formada en una caja de batería y una periferia de la parte de vaso según una técnica relacionada.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una parte 100 de vaso formada en una caja 10 de batería de tipo bolsa según la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva ampliada de una esquina 150 formada en la parte 100 de vaso formada en la caja 10 de batería según una realización de la presente invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva ampliada de una esquina 150 formada en una parte 100 de vaso formada en una caja 10 de batería según otra realización de la presente invención.
La figura 5 es una vista en sección transversal vertical que ilustra una estructura de un aparato 20 para fabricar una caja de batería según la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Las ventajas y características de la presente invención, y los procedimientos de implementación de la misma, se aclararán a través de las siguientes realizaciones descritas con referencia a las figuras adjuntas. La presente invención, sin embargo, puede materializarse de muchas formas diferentes y no debe considerarse limitada solamente a las realizaciones expuestas en la presente memoria. Más bien, estas realizaciones se proporcionan de modo que esta divulgación sea exhaustiva y completa, y transmita por completo el alcance de la divulgación de la presente invención a los expertos en la materia. Además, la presente invención solo se define por el alcance de las reivindicaciones. Números de referencia iguales se refieren a elementos similares en todo el documento.
A menos que los términos utilizados en la presente invención se definan de forma diferente, todos los términos (incluidos los términos técnicos y científicos) utilizados en la presente memoria tienen el mismo significado que entienden en general los expertos en la materia. Asimismo, a menos que se definan claramente y al parecer en la descripción, los términos tal como se definen en un diccionario de uso habitual no se interpretan ideal o excesivamente como si tuvieran un significado formal.
En la siguiente descripción, los términos técnicos se utilizan únicamente para explicar una realización ejemplar específica sin limitar la presente invención. En esta memoria descriptiva, los términos en forma singular pueden incluir formas plurales a menos que se mencione específicamente. El significado de "comprende" y/o "incluye" no excluye otros componentes además del componente mencionado.
En lo sucesivo, se describirán en detalle las realizaciones preferidas con referencia a las figuras adjuntas.
Caja de batería de tipo bolsa
La figura 1 es una vista en perspectiva ampliada que ilustra un borde formado en una parte de vaso formada en una caja de batería y una periferia de la parte de vaso según una técnica relacionada.
Convencionalmente, se ha realizado un tratamiento de redondeo en una pluralidad de bordes de un punzón con el mismo radio de curvatura. Así, el tratamiento de redondeo se ha realizado en una esquina del punzón con el mismo radio de curvatura. Como resultado, cuando se moldea una película de bolsa y luego se alarga usando el punzón, las esquinas de la película de bolsa se redondean con el mismo radio de curvatura que el borde del punzón.
Así, como se ilustra en la figura 1, en una parte de vaso formada en una caja de batería de tipo bolsa según la técnica relacionada, un radio de curvatura de un primer borde punzonado A1, un radio de curvatura de un segundo borde punzonado A2 y un radio de curvatura de una primera esquina A3 que conecta el primer borde punzonado A1 y el segundo borde punzonado A2 son iguales.
Sin embargo, cuando la película de bolsa se alarga, existe el problema de que se concentra la tensión y el grosor de la película de bolsa se vuelve delgado. En particular, dado que la esquina se forma al juntar tres bordes, es decir, dos bordes punzonados y un borde de grosor, la esquina puede ser más alargada que los bordes punzonados o el borde de grosor y, por tanto, la tensión puede estar más concentrada en la esquina que en los bordes punzonados o el borde de grosor. En la figura 1, cuando las direcciones en las que el primer borde punzonado A1 y el segundo borde punzonado A2 se extienden respectivamente se refieren a un primer vector y un segundo vector, y una dirección en la que el primer borde de grosor A4 se refiere a un tercer vector, el alargamiento puede producirse en una dirección en la que se orienta el vector suma del primer vector, el segundo vector y el tercer vector.
Como resultado, como se ilustra en la figura 1, dado que la película de bolsa está excesivamente alargada, la durabilidad puede disminuir en un área correspondiente a la esquina y puede producirse un fenómeno de emblanquecimiento en el que una porción específica cambia a un color blanco inmediatamente antes de agrietarse.
Por lo tanto, las grietas pueden producirse fácilmente.
En este caso, la aparición de grietas se determina basándose en la tasa residual de una aleación de aluminio contenida en la película de bolsa. Si la tasa residual es del 60 % o más, se determina como un producto bueno, y si la tasa residual es inferior al 60 %, se determina como defectuoso. La relación residual se refiere a una relación entre una cantidad residual después del moldeo y una cantidad residual antes del moldeo de la aleación de aluminio en un punto específico de la película de bolsa. De hecho, en el caso en el que la tasa residual es inferior al 60 %, cuando la parte 100 de vaso se estira y se moldea sobre la película de bolsa, la frecuencia de aparición de grietas en un punto específico es alta, pero cuando la tasa residual es superior al 60 %, no se producen grietas. Por lo tanto, en lo sucesivo, que las grietas se produzcan fácilmente significa que la tasa residual es relativamente baja y la frecuencia de aparición de las grietas es alta.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una parte 100 de vaso formada en una caja 10 de batería de tipo bolsa según la presente invención.
La presente invención está hecha para resolver los problemas anteriores según la técnica relacionada. Es decir, según la presente invención, cuando se fabrica la caja 10 de batería al moldear una película de bolsa, por lo menos una esquina 150 de la parte 100 de vaso se redondea para mejorar la durabilidad de la caja 10 de batería, y cuando se moldea la película de bolsa, se puede impedir que se produzcan grietas y emblanquecimiento.
Para esto, una caja 10 de batería de tipo bolsa según una realización de la presente invención incluye una parte 100 de vaso configurada para alojar un conjunto de electrodos formado al apilar electrodos y separadores en su interior. Aquí, la parte 100 de vaso incluye: una porción 110 de fondo configurada para formar un fondo; una pared 120 exterior configurada para formar una superficie lateral y juntarse con la porción 110 de fondo; un borde 130 punzonado configurado para conectar la porción 110 de fondo a la pared 120 exterior; un borde 140 de grosor configurado para conectar dos paredes 120 exteriores adyacentes entre sí; y una esquina 150 formada al conectar los dos bordes 130 punzonados adyacentes al borde 140 de grosor, en el que por lo menos una de las esquinas 150 está redondeada y tiene un radio de curvatura que es diferente del de cada uno de los bordes 130 punzonados y el borde 140 de grosor.
Como se ilustra en la figura 2, la caja 10 de batería de tipo bolsa se fabrica estirando y moldeando la película de bolsa en forma de película o lámina. La película de bolsa puede tener una estructura en la que se apilan una pluralidad de capas hechas de diferentes materiales.
Como se ilustra en la figura 2, la caja 10 de batería incluye la parte 100 de vaso que tiene una forma rebajada hacia abajo. La parte 100 de vaso es un espacio en el que se aloja un conjunto de electrodos (no se muestra) que incluye un electrodo y un separador. La figura 2 ilustra un estado en el que una parte 100 de vaso está formada en la caja 10 de batería. Sin embargo, a diferencia de esta estructura, se puede formar una pluralidad de partes 100 de vaso en la caja 10 de batería, y el conjunto de electrodos se puede alojar en un espacio vacío formado por la pluralidad de partes 100 de vaso.
La parte 100 de vaso incluye una porción 110 de fondo que forma un fondo y una pared 120 exterior que forma una superficie lateral de la parte 100 de vaso y se une a la porción 110 de fondo. Como se ilustra en la figura 2, una circunferencia de la porción 110 de fondo tiene una forma rectangular, y la pared 120 exterior puede formarse para juntarse con cada uno de los bordes que forman la circunferencia de la porción 110 de fondo. Aquí, el hecho de que la circunferencia de la porción 110 de fondo tenga la forma rectangular no significa solo el caso en el que la circunferencia de la porción 110 de fondo tiene la forma rectangular en un sentido geométrico así como el caso en el que la circunferencia de la porción 110 de fondo tiene una forma aproximadamente rectangular a primera vista. Como se ilustra en la figura 2, cuando la circunferencia de la porción 110 de fondo tiene forma rectangular, la pared 120 exterior puede incluir una primera pared 122 exterior, una segunda pared 124 exterior, una tercera pared 126 exterior y una cuarta pared 128 exterior.
La parte 100 de vaso incluye diversos tipos de bordes. En particular, la parte 100 de vaso incluye bordes 130 punzonados formados para corresponderse con un borde de presión de un punzón 26 (véase la figura 5). Los bordes 130 punzonados conectan la porción 110 de fondo a la pared 120 exterior de la parte 100 de vaso para formar un límite entre la porción 110 de fondo y la pared 120 exterior. Como se ilustra en la figura 2, un primer borde 132 punzonado está formado en un área en la que la porción 110 de fondo y la primera pared 122 exterior se juntan entre sí, y un segundo borde 134 punzonado está formado en un área en la que la porción 110 de fondo y la segunda pared 124 exterior se juntan entre sí. Además, se forma un tercer borde 136 punzonado en un área en la que la porción 110 de fondo y la tercera pared 126 exterior se juntan entre sí, y un cuarto borde 138 punzonado se forma en un área en la que la porción 110 de fondo y la cuarta pared exterior pared 128 se juntan entre sí.
Si no se realiza un tratamiento de redondeo en el borde de presión del punzón 26, el borde de presión del punzón 26 está afilado. Como resultado, cuando se forma la película de bolsa, la tensión se concentra en el borde 130 punzonado de la parte 100 de vaso lo cual provoca grietas fácilmente. Así, según una realización de la presente invención, el tratamiento de redondeo se realiza en el borde de presión del punzón 26 de modo que por lo menos uno de los bordes 130 punzonados de la parte 100 de vaso se redondee para sobresalir convexamente. Como resultado, resulta posible dispersar la tensión concentrada en el borde 130 punzonado de la parte 100 de vaso. Aquí, un radio de curvatura de los bordes 130 punzonados se define como un radio de curvatura alrededor de una sección transversal cuando los bordes 130 punzonados se cortan en una dirección perpendicular a una dirección en la que se extienden los bordes 130 punzonados. Los bordes 130 punzonados pueden tener un radio de curvatura de 2 mm o menos, en particular 0,7 mm o menos.
Los bordes 130 punzonados adyacentes entre sí pueden juntarse verticalmente entre sí. Es decir, como se ilustra en la figura 2, el primer borde 132 punzonado y el segundo borde 134 punzonado, el segundo borde 134 punzonado y el tercer borde 136 punzonado, y el tercer borde 136 punzonado y el cuarto borde 138 punzonado, el cuarto borde 138 punzonado y el primer borde 132 punzonado se juntan verticalmente entre sí.
Además, la parte 100 de vaso incluye bordes 140 de grosor que conectan dos paredes 120 exteriores adyacentes entre sí. Estos bordes 140 de grosor se forman en una dirección de grosor de la parte 100 de vaso y también se forman mientras se alargan entre una esquina de un troquel 22 (véase la figura 5) y la esquina de presión del punzón 26 cuando se alarga la película de bolsa. Como se ilustra en la figura 2, un primer borde 142 de grosor está formado en un área en la que la primera pared 122 exterior y la segunda pared 124 exterior se juntan entre sí, y un segundo borde 144 de grosor está formado en un área en la que la segunda pared 124 exterior y la tercera pared 126 exterior se juntan entre sí. Además, se forma un tercer borde 146 de grosor en un área en la que la tercera pared 126 exterior y la cuarta pared 128 exterior se juntan entre sí, y un cuarto borde 148 de grosor se forma en un área en la que la cuarta pared 128 exterior y la primera pared 122 exterior se juntan entre sí. Cada uno de los bordes 142, 144, 146 y 148 de grosor primero a cuarto tiene un grosor correspondiente a una profundidad de la parte 100 de vaso. Más preferiblemente, la longitud de cada uno de los bordes 142, 144, 146 y 148 de grosor primero a cuarto tiene un valor obtenido al restar una anchura del borde 130 punzonado de la profundidad de la parte 100 de vaso. Las longitudes de los bordes 142, 144, 146 y 148 de grosor primero a cuarto son las mismas, pero si la parte 100 de vaso está formada asimétricamente, las longitudes pueden ser diferentes entre sí.
Según una realización de la presente invención, los bordes 140 de grosor de la parte 100 de vaso también están redondeados para sobresalir convexamente hacia afuera. Como resultado, resulta posible dispersar la tensión concentrada en el borde 140 de grosor de la parte 100 de vaso. Aquí, un radio de curvatura del borde 140 de grosor se define como un radio de curvatura alrededor de una sección transversal cuando el borde 140 de grosor se corta en una dirección perpendicular a una dirección en la que se extiende el borde 140 de grosor.
Además, según una realización de la presente invención, el borde 140 de grosor tiene un radio de curvatura diferente del de cada uno de los dos bordes 130 punzonados adyacentes. El borde 140 de grosor tiene un radio de curvatura de 0,5 mm a 5 mm, en particular de 0,5 mm a 3 mm, y el borde 140 de grosor tiene un radio de curvatura mayor o igual que el radio de curvatura del borde 130 punzonado.
La figura 3 es una vista en perspectiva ampliada de una esquina 150 formada en la parte 100 de vaso formada en la caja 10 de batería según una realización de la presente invención.
A diferencia de la figura 2, en la figura 3, la parte 100 de vaso se ilustra con una forma que sobresale hacia el suelo. Esto es para facilitar la explicación y la comprensión. Es decir, la figura 3 es una vista ampliada que ilustra una configuración cuando la primera esquina 152 de la figura 2 y los alrededores de la primera esquina se ven desde un lado inferior de la caja 10 de batería.
Como se ilustra en la figura 3, la parte 100 de vaso incluye esquinas 150 formadas al conectar dos bordes 130 punzonados adyacentes a los bordes 140 de grosor. Es decir, se puede formar una primera esquina 152 en un área en la que el primer borde 132 punzonado, el segundo borde 134 punzonado y el primer borde 142 de grosor se juntan entre sí, y se forma una segunda esquina 154 en un área en la que el segundo borde 134 punzonado, el tercer borde 136 punzonado y el segundo borde 144 de grosor se juntan entre sí. Además, se forma una tercera esquina 156 en un área en la que el tercer borde 136 punzonado, el cuarto borde 138 punzonado y el tercer borde 146 de grosor se juntan entre sí, y se forma una cuarta esquina 158 en un área en la que el cuarto borde 138 punzonado, el primer borde 132 punzonado y el cuarto borde 148 de grosor se juntan entre sí. Y, como se ilustra en la figura 3, cada uno del primer borde 132 punzonado, el segundo borde 134 punzonado, el primer borde 142 de grosor y la primera esquina 152 pueden no tener un área rebajada de forma cóncava.
Como se describe anteriormente, si el tratamiento de redondeo no se realiza en la esquina de presión del punzón 26, la esquina de presión del punzón 26 está afilada. Como resultado, cuando se forma la película de bolsa, la tensión se concentra en la esquina 150 de la parte 100 de vaso lo cual provoca grietas fácilmente. Así, según una realización de la presente invención, el tratamiento de redondeo se realiza en la esquina de presión del punzón 26 de modo que por lo menos una esquina 150 de la parte 100 de vaso se redondea para sobresalir convexamente. Aquí, un radio de curvatura de la esquina 150 puede ser diferente de un radio de curvatura de por lo menos uno entre el borde 130 punzonado y el borde 140 de grosor. En particular, un radio de curvatura de la esquina 150 puede ser diferente de un radio de curvatura de por lo menos uno entre el borde 130 punzonado y el borde 140 de grosor.
Por ejemplo, como se ilustra en la figura 3, el radio de curvatura de la primera esquina 152 es mayor que el de por lo menos uno entre el primer borde 132 punzonado, el segundo borde 134 punzonado y el primer borde 142 de grosor. Como resultado, resulta posible dispersar la tensión concentrada en las esquinas 150 de la parte 100 de vaso. Además, según una realización de la presente invención, el radio de curvatura varía dentro de las esquinas 150. Es decir, un radio de curvatura de una porción central de las esquinas 150 y un radio de curvatura de una porción periférica de las esquinas 150 son diferentes entre sí. En particular, el radio de curvatura de la porción central de las esquinas 150 es mayor que el radio de curvatura de la porción periférica de las esquinas 150. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 3, el radio de curvatura de la porción 1522 periférica de la primera esquina 152 es el mismo que el de por lo menos uno entre el primer borde 132 punzonado, el segundo borde 134 punzonado o el primer borde 142 de grosor debido a que es relativamente adyacente al primer borde 132 punzonado, el segundo borde 134 punzonado y el primer borde 142 de grosor. Por otro lado, el radio de curvatura de la porción 1521 central de la primera esquina 150 es mayor que el de por lo menos uno entre el primer borde 132 punzonado, el segundo borde 134 punzonado o el primer borde 142 de grosor debido a que está relativamente separado del primer borde 132 punzonado, el segundo borde 134 punzonado y el primer borde 142 de grosor.
En consecuencia, un radio de curvatura de las esquinas 150 es diferente de un radio de curvatura de por lo menos uno de los bordes 130 punzonados y los bordes 140 de grosor. Además, el radio de curvatura de las esquinas 150 puede aumentar gradualmente desde la porción periférica de las esquinas 150 hasta la porción central de las esquinas 150. Además, como se describe anteriormente, dado que el radio de curvatura dentro de las esquinas 150 no es constante sino que varía, las porciones centrales de las esquinas 150 tienen una forma asférica, pero no una superficie esférica exacta.
A diferencia de los bordes 130 punzonados, en las esquinas 150 se debe establecer claramente no solo el radio de curvatura sino también el intervalo que se formará en la parte 100 de vaso. Si el intervalo en el que se forma la esquina 150 en la parte 100 de vaso es excesivamente estrecho, la película de bolsa todavía está excesivamente alargada para provocar el emblanquecimiento o el agrietamiento. Por otro lado, si el intervalo en el que se forman las esquinas 150 en la parte 100 de vaso es excesivamente amplio, el espacio entre las paredes exteriores 120 de la parte 100 de vaso y el conjunto de electrodos 10 disminuye y, por tanto, la batería 1 secundaria aumenta en densidad de energía con respecto a un volumen de la misma. En particular, según una realización de la presente invención, como se ilustra en la figura 3, las esquinas 150 están formadas dentro de un intervalo predeterminado en una dirección longitudinal lc y una dirección en anchura wc de la parte 100 de vaso desde el borde 140 de grosor y una dirección de grosor de la parte 100 de vaso desde el borde 130 punzonado. Además, el intervalo en el que se forma la esquina 150 puede ser más amplio según la profundidad de la parte 100 de vaso. Dado que las esquinas 150 de la parte 100 de vaso están formadas como se describe anteriormente, la tensión que está más concentrada en las esquinas 150 se dispersa para impedir el emblanquecimiento y el agrietamiento.
Mientras tanto, como se ilustra en la figura 3, según una realización de la presente invención, una circunferencia de las esquinas 150, que conectan dos bordes 130 punzonados adyacentes entre sí, de todas las circunferencias de las esquinas 150 está formada en forma curva. Además, una circunferencia de las esquinas 150, que conectan los bordes 130 punzonados con los bordes 140 de grosor, de todas las circunferencias de las esquinas 150 también está formada en forma curva. En este caso, dado que aumenta la utilización del espacio interior de la caja 10 de batería, aumenta la capacidad por unidad de volumen de la batería secundaria a la que se aplica la caja 10 de batería.
La Figura 4 es una vista en perspectiva ampliada de una esquina 150 formada en una parte 100 de vaso formada en una caja 10 de batería según otra realización de la presente invención.
Como se ilustra en la figura 4, según otra realización de la presente invención, una circunferencia de una esquina 150, que conecta dos bordes 130 punzonados adyacentes entre sí, de toda la circunferencia de la esquina 150 puede incluir por lo menos una línea recta. Además, una circunferencia de la esquina 150, que conecta el borde 130 punzonado con un borde 140 de grosor, en toda la circunferencia de la esquina 150 también incluye por lo menos una línea recta. En este caso, existe una ventaja en términos de simplificación de un proceso para fabricar la caja 10 de batería.
Con referencia a la figura 3 y 4, la descripción anterior del primer borde 132 punzonado y el segundo borde 134 punzonado se puede aplicar igualmente a un tercer borde 136 punzonado y a un cuarto borde 138 punzonado, y el contenido del primer borde 142 de grosor se puede aplicar igualmente del segundo al cuarto borde de grosor 144, 146 y 148. Además, el contenido de la primera esquina 152 se puede aplicar igualmente de la segunda a la cuarta esquina 154, 156 y 158.
Batería secundaria
La batería secundaria según la presente invención incluye un conjunto de electrodos que tiene una estructura en la que se disponen de manera alternada electrodos y separadores, y una caja 10 de batería configurada para alojar la batería secundaria. Aquí, el hecho de que el conjunto de electrodos tenga una estructura en la que los electrodos y los separadores estén dispuestos de manera alternada significa que el conjunto de electrodos tiene una estructura en la que los electrodos y los separadores están dispuestos de manera alternada cuando el conjunto de electrodos se corta verticalmente y, por tanto, un procedimiento para fabricar el conjunto de electrodos no se limita al mismo. El contenido de la caja 10 de batería se sustituye por el contenido descrito anteriormente con referencia a las figuras.
Aparato para fabricar caja de batería
La figura 5 es una vista en sección transversal vertical que ilustra una estructura de un aparato 20 para fabricar una caja de batería según la presente invención.
El aparato 20 para fabricar la caja de batería según una realización de la presente invención incluye un punzón 26 configurado para presionar una película de bolsa para formar una parte 100 de vaso que tiene una forma rebajada en una caja de batería de tipo bolsa. El punzón 26 incluye: una porción de fondo de presión configurada para formar un fondo; una pared exterior de presión configurada para formar una superficie lateral y juntarse con la porción de fondo de la porción de fondo de presión; un borde de presión configurado para conectar la porción de fondo de presión y la pared exterior de presión entre sí; una porción de grosor de presión configurada para conectar dos paredes exteriores de presión adyacentes entre sí; y una esquina de presión formada al conectar dos bordes de presión adyacentes a la porción de grosor de presión, en el que por lo menos una de las esquinas de presión está redondeada y tiene un radio de curvatura diferente del de cada uno del borde de presión y la porción de grosor de presión.
Como se ilustra en la figura 5, el aparato 20 para fabricar la caja de batería según la presente invención incluye un troquel 22 y un desmoldeador 24. El troquel 22 y el desmoldeador 24 pueden configurarse para fijar la película de bolsa en un proceso de formación de la parte 100 de vaso en una película de bolsa (no se muestra). Es decir, para formar la parte 100 de vaso en la película de bolsa, puede ser necesario fijar otras áreas excepto el área de presión de la película de bolsa. El troquel 22 y el desmoldeador 24 pueden configurarse para presionar respectivamente las superficies inferior y superior de la película de bolsa para fijar la película de bolsa.
Además, el aparato 20 para fabricar la caja de batería según la presente invención incluye además un punzón 26 configurado para presionar la película de bolsa para formar la parte 100 de vaso que tiene una forma rebajada en la caja 10 de batería. El punzón 26 puede alojarse en un orificio pasante formado en un área central de la parte 24 de fijación superior.
El área en la que se forma la parte 100 de vaso en la caja 10 de batería al presionar la película de bolsa a través del punzón 26 puede tener una forma correspondiente a las formas de la porción 110 de fondo, la pared 120 exterior, el borde 130 punzonado, el borde 140 de grosor y la esquina 150, que están formados en la parte 100 de vaso (véase la figura 1) de la caja 10 de batería descrita anteriormente. Así, el área en la que se forma la parte 100 de vaso en la caja 10 de batería al presionar la película de bolsa a través del punzón 26 puede tener la misma forma que la porción 110 de fondo, la pared 120 exterior, el borde 130 punzonado, el borde 140 de grosor y la esquina 150, que están formadas en la parte 100 de vaso de la caja de batería descrita anteriormente.
El punzón 26 puede incluir una porción de fondo de presión configurada para juntarse con la porción 110 de fondo de la parte 100 de vaso y formar un fondo del punzón 26 y una pared exterior de presión configurada para juntarse con la pared 120 exterior de la parte 100 de vaso y formar una superficie lateral del punzón 26. La porción de fondo de presión y la pared exterior de presión del punzón 26 pueden configurarse para presionar la porción 110 de fondo (véase la figura 1) y la pared 120 exterior (véase la figura 1) de la parte 100 de vaso de la caja 10 de batería descrita anteriormente y puede tener una forma correspondiente a las formas de la porción 110 de fondo y la pared 120 exterior de la parte 100 de vaso.
La pared exterior de presión puede incluir una pluralidad de paredes exteriores de presión. Las paredes exteriores de presión primera a cuarta descritas anteriormente pueden tener formas correspondientes a las de las paredes exteriores primera a cuarta 122, 124, 126 y 128 (véase la figura 1) de la parte 100 de vaso descrita anteriormente, respectivamente.
El punzón 26 puede incluir un borde de presión que conecta la porción de fondo de presión con la pared exterior de presión. El borde de presión puede tener una forma correspondiente a la del borde 130 punzonado (véase la figura 1) de la parte 100 de vaso descrita anteriormente. Es decir, los bordes de presión primero a cuarto que tienen formas que corresponden respectivamente a las de los bordes punzonados primero a cuarto 132, 134, 136 y 138 (véase la figura 1) de la parte 100 de vaso pueden formarse en las áreas en las que la porción de fondo de presión y las paredes exteriores de presión primera a cuarta se juntan entre sí, respectivamente. Por consiguiente, por lo menos uno de los bordes de presión puede sobresalir de forma convexa hacia fuera para ser redondeado.
Además, el punzón 26 puede incluir una porción de grosor de presión que conecta dos paredes exteriores de presión adyacentes entre sí. La porción de grosor de presión puede tener una forma correspondiente a la del borde 140 de grosor (véase la figura 1) de la parte 100 de vaso descrita anteriormente. Es decir, las porciones de grosor de presión primera a cuarta pueden tener formas correspondientes a las de los bordes 142, 144, 146 y 148 de grosor primero a cuarto (véase la figura 1) de la parte 100 de vaso, respectivamente. En consecuencia, por lo menos una de las porciones de grosor de presión puede sobresalir de forma convexa hacia afuera para ser redondeada.
Además, el punzón 26 puede incluir una esquina de presión formada al conectar dos bordes de presión adyacentes a la porción de grosor de presión. La esquina de presión puede tener una forma correspondiente a la de la esquina 150 de la parte 100 de vaso descrita anteriormente. Es decir, las esquinas de presión primera a cuarta pueden tener formas correspondientes a las de las esquinas 152, 154, 156 y 158 primera a cuarta (véase la figura 1) de la parte 100 de vaso, respectivamente. Por consiguiente, por lo menos una de las esquinas de presión puede sobresalir de forma convexa hacia fuera para ser redondeada.
Cada uno de los bordes de presión, el grosor de presión y la esquina de presión pueden tener un radio de curvatura predeterminado y sobresalen de forma convexa hacia afuera para ser redondeados. Además, un radio de curvatura del borde de presión puede corresponder al radio de curvatura del borde 130 punzonado de la parte 100 de vaso descrita anteriormente, un radio de curvatura de la porción de grosor de presión puede corresponder al radio de curvatura del borde 140 de grosor de la parte 100 de vaso descrita anteriormente, y un radio de curvatura de la esquina de presión puede corresponder a la curvatura radio de la esquina 150 de la parte 100 de vaso descrita anteriormente.
Según una realización de la presente invención, dado que el radio de curvatura del borde 140 de grosor es diferente del radio de curvatura del borde 130 punzonado y es mayor que el radio de curvatura del borde 130 punzonado, el radio de curvatura de la porción de grosor de presión puede ser diferente del radio de curvatura del borde de presión y ser mayor que el radio de curvatura del borde de presión.
Además, la esquina 150 puede tener un radio de curvatura diferente de por lo menos uno de entre el radio de curvatura del borde 130 punzonado o el radio de curvatura del borde 140 de grosor. En particular, el radio de curvatura de la esquina 150 puede ser mayor o igual que por lo menos uno de entre el radio de curvatura del borde 130 punzonado o el radio de curvatura del borde 140 de grosor. Por lo tanto, la esquina de presión puede tener un radio de curvatura diferente del radio de curvatura de por lo menos uno de los bordes de presión o la parte de grosor de presión, y en particular, puede ser mayor o igual que el radio de curvatura de por lo menos uno de los bordes de presión o la parte de grosor de presión.
Aquellos con experiencia ordinaria en el campo técnico de la presente invención entenderán que la presente invención se puede llevar a cabo en otras formas específicas sin cambiar la idea técnica o las características esenciales. Por lo tanto, las realizaciones descritas anteriormente deben considerarse ilustrativas y no restrictivas. Por consiguiente, el alcance de la presente invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas en lugar de la descripción anterior y las realizaciones ejemplares descritas en las mismas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Una caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa que comprende una parte (100) de vaso configurada para alojar un conjunto de electrodos formado por electrodos y separadores apilados,
en el que la parte (100) de vaso comprende:
una porción (110) de fondo configurada para formar un fondo;
una pared (120) exterior configurada para formar una superficie lateral y juntarse con la porción (110) de fondo; bordes (130) punzonados configurados para conectar la porción (110) de fondo a la pared exterior (120); bordes (140) de grosor configurados para conectar dos paredes (120) exteriores adyacentes entre sí; y esquinas (150) formadas al conectar los dos bordes (130) punzonados adyacentes al borde (140) de grosor, en el que por lo menos uno de los bordes (130) punzonados está redondeado,
por lo menos uno de los bordes (140) de grosor está redondeado,
por lo menos una de las esquinas (150) está redondeada y tiene un radio de curvatura diferente al de cada uno de los bordes (130) punzonados y los bordes (140) de grosor,
en el que las esquinas (150) tienen un radio de curvatura mayor o igual que por lo menos uno de los bordes (130) punzonados o los bordes (140) de grosor,
caracterizado por quelas esquinas (150) tienen un radio de curvatura variable y las porciones centrales de las esquinas (150) tienen una forma asférica.
2. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que un radio de curvatura de una porción central de las esquinas (150) es mayor que el de una porción periférica de las esquinas (150).
3. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que los bordes (130) punzonados tienen un radio de curvatura de 2 mm o menos.
4. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que los bordes (140) de grosor tienen un radio de curvatura de 0,5 mm a 5 mm.
5. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que los bordes (140) de grosor tienen un radio de curvatura mayor o igual que los bordes (130) punzonados.
6. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que las esquinas (150) están formadas dentro de un intervalo predeterminado en una dirección longitudinal y una dirección en anchura de la parte (100) de vaso desde los bordes (140) de grosor y una dirección de grosor de la parte (100) de vaso desde los bordes (130) punzonados.
7. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 6, en el que el intervalo en el que se forman las esquinas (150) es más ancho según la profundidad de la parte (100) de vaso.
8. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que una circunferencia de las esquinas (150), que conectan dos bordes (130) punzonados adyacentes entre sí, de una circunferencia completa de las esquinas (150) está formada en forma curva.
9. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que una circunferencia de las esquinas (150), que conectan los bordes (130) punzonados con los bordes (140) de grosor, de una circunferencia completa de las esquinas (150) está formada en forma curva.
10. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que una circunferencia de las esquinas (150), que conectan dos bordes (130) punzonados adyacentes entre sí, de una circunferencia completa de las esquinas (150) comprende por lo menos una línea recta.
11. La caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de la reivindicación 1, en el que una circunferencia de las esquinas (150), que conectan los bordes (130) punzonados con los bordes (140) de grosor, de una circunferencia completa de las esquinas (150) comprende por lo menos una línea recta.
12. Un aparato (20) para fabricar una caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo el aparato:
un punzón (26) configurado para presionar una película de bolsa para formar una parte (100) de vaso que tiene una forma rebajada en la caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa,
en el que el punzón (26) comprende:
una porción de fondo de presión configurada para formar un fondo;
una pared exterior de presión configurada para formar una superficie lateral y juntarse con la porción de fondo de la porción de fondo de presión;
un borde de presión configurado para conectar la porción de fondo de presión y la pared exterior de presión entre sí; una porción de grosor de presión configurada para conectar dos paredes exteriores de presión adyacentes entre sí; y
una esquina de presión formada al conectar dos bordes de presión adyacentes a la porción de grosor de presión,
en el que por lo menos una de las esquinas de presión está redondeada y tiene un radio de curvatura diferente al de cada uno del borde de presión y la porción de grosor de presión.
13. Una batería secundaria que comprende la caja (10) de batería secundaria de tipo bolsa de por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 11.
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