ES3035869T3 - Secondary battery and device including same - Google Patents

Secondary battery and device including same

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ES3035869T3 ES21900908T ES21900908T ES3035869T3 ES 3035869 T3 ES3035869 T3 ES 3035869T3 ES 21900908 T ES21900908 T ES 21900908T ES 21900908 T ES21900908 T ES 21900908T ES 3035869 T3 ES3035869 T3 ES 3035869T3
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Yeonkyoung Kim
Hyoungsik Choi
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

Una batería secundaria, según una realización de la presente invención, comprende: un conjunto de electrodos que incluye láminas con lengüetas y separadores entre ellas; una carcasa donde se aloja el conjunto de electrodos; y cables de electrodos, conectados a las lengüetas y que sobresalen de la carcasa. Los cables de electrodos incluyen piezas flexibles paralelas a la dirección de proyección de los cables de electrodos, ubicadas dentro de la carcasa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Batería secundaria y dispositivo que incluye la misma
Sector de la técnica
Referencia cruzada a solicitud(es) relacionada(s)
La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Coreana n.° 10-2020-0165723 presentada el 1 de diciembre de 2020 ante la Oficina Coreana de Propiedad Intelectual.
La presente descripción se refiere a una batería secundaria y a un dispositivo que incluye la misma y, más en particular, a una batería secundaria que evita la desconexión de una lengüeta de electrodos, y a un dispositivo que incluye la misma.
Antecedentes de la invención
De manera reciente, dado que el precio de las fuentes de energía está aumentando debido al agotamiento de los combustibles fósiles y está aumentando el interés en la contaminación ambiental, la demanda de fuentes de energía alternativas respetuosas con el medio ambiente desempeña un papel importante para la vida futura. Por consiguiente, la investigación de técnicas para generar varios tipos de energía como, por ejemplo, energía nuclear, energía solar, energía eólica y energía mareomotriz, está en proceso, y los aparatos de almacenamiento de energía para un uso más eficiente de la energía generada también están llamando la atención.
En particular, junto con el desarrollo de la tecnología y la demanda aumentada de dispositivos móviles, la demanda de baterías como fuentes de energía ha aumentado rápidamente y, por consiguiente, se están llevando a cabo muchas investigaciones sobre las baterías que puedan satisfacer las necesidades variadas.
Normalmente, la demanda de la batería secundaria de litio como, por ejemplo, una batería de iones de litio o una batería de polímero de iones de litio, que tenga ventajas como, por ejemplo, una densidad energética alta, una tensión de descarga, una estabilidad de salida y similares, es alta.
Además, la batería secundaria puede clasificarse según la estructura de un conjunto de electrodos que tiene una estructura en la cual un cátodo y un ánodo se apilan con un separador interpuesto entre los mismos. Normalmente, puede describirse, por ejemplo, un conjunto de electrodos tipo lámina enrollada que tiene una estructura en la cual largas hojas de cátodos y ánodos se enrollan en el estado en el cual un separador se interpone entre los mismos, un conjunto de electrodos tipo apilado que tiene una estructura en la cual múltiples cátodos y ánodos, cortados en cierta unidad de tamaño, se apilan secuencialmente en el estado en el cual los separadores se interponen entre los mismos, o similares. En los últimos años, con el fin de resolver los problemas provocados por el conjunto de electrodos tipo lámina enrollada y el conjunto de electrodos tipo apilado, se ha desarrollado un conjunto de electrodos tipo apilado/plegado, que es una combinación del conjunto de electrodos tipo lámina enrollada y el conjunto de electrodos tipo apilado, que tiene una estructura en la cual unidades de celda apiladas con unidades predeterminadas de cátodos y ánodos se enrollan secuencialmente con un separador interpuesto entre las mismas en el estado de colocación sobre una película de separación.
Además, según la forma de una caja de batería, la batería secundaria puede clasificarse en una batería cilíndrica donde un conjunto de electrodos se monta en una caja cilíndrica, una batería prismática donde un conjunto de electrodos se monta en una lata prismática, y una batería tipo bolsa donde un conjunto de electrodos se monta en una caja tipo bolsa de una hoja laminada de aluminio.
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una batería secundaria tipo bolsa convencional, y la Fig. 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte A-A' de la Fig. 1.
Con referencia a las Figs. 1 y 2, una celda 10 de batería tipo bolsa convencional puede fabricarse alojando un conjunto 20 de electrodos dentro de una caja 300 de bolsa y luego sellando la caja. El conjunto 20 de electrodos puede incluir electrodos y un separador dispuesto entre los electrodos. Los electrodos incluyen una lengüeta 21t de electrodos, y la lengüeta 21t de electrodos puede unirse al conductor 40 de electrodos mediante un método como, por ejemplo, soldadura. Dado que el conductor 40 de electrodos está expuesto al exterior de la caja 30 de batería tipo bolsa, puede llevarse a cabo una conexión eléctrica del conjunto 20 de electrodos.
En este caso, el conjunto 20 de electrodos puede ser un conjunto de electrodos tipo apilado en el cual múltiples electrodos cortados en unidades de un tamaño predeterminado se apilan secuencialmente con un separador interpuesto entre los mismos. Todas las lengüetas 211 de electrodos que se extienden desde los respectivos electrodos pueden unirse al conductor 40 de electrodos.
El conjunto 20 de electrodos repite la contracción y expansión a medida que se repitan la carga y descarga. Como se muestra en la Fig. 2, el conjunto 20 de electrodos provoca la expansión en su dirección de espesor (dirección paralela al eje z). Dado que el conductor 40 de electrodos incluido en la batería 10 secundaria convencional no es flexible y se interpone entre las cajas 30 de batería selladas, no hay otra opción que fijar la posición en un estado en el cual se unen las lengüetas 21t de electrodos. En este momento, cuando el conjunto 20 de electrodos se expande en su dirección de espesor (dirección paralela al eje z), el conductor 40 de electrodos se fija y, por consiguiente, se genera una gran tensión en la lengüeta 21t de electrodos. En particular, en el conjunto de electrodos tipo apilado, la lengüeta 21t de electrodos ubicada en el lado más exterior ejerce la mayor tensión en la expansión del conjunto 20 de electrodos y, por consiguiente, en el peor caso, esto puede conducir a una desconexión.
Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar una técnica que pueda evitar la desconexión de la lengüeta de electrodos cuando ocurre la expansión del conjunto de electrodos.
El documento JP2000215877A describe una batería plana. El documento US2016118640A1 describe una unidad de almacenamiento de energía y un dispositivo electrónico.
Explicación de la invención
Problema técnico
Es un objeto de la presente descripción proveer una batería secundaria que pueda reducir la tensión aplicada a la lengüeta de electrodos incluso si ocurre la expansión del conjunto de electrodos, y evitar la desconexión de la lengüeta de electrodos ubicada en el lado más exterior.
Sin embargo, el problema técnico a resolver por las realizaciones de la presente descripción no se encuentra limitado a los problemas descritos más arriba, y puede expandirse de forma diversa dentro del alcance de la idea técnica incluida en la presente descripción.
Solución técnica
Según una realización de la presente descripción, se provee una batería secundaria que comprende: un conjunto de electrodos que incluye hojas de electrodos sobre las cuales se forman lengüetas de electrodos y un separador ubicado entre las hojas de electrodos; una caja de batería en la cual se aloja el conjunto de electrodos; y un conductor de electrodos conectado a la lengüeta de electrodos y que sobresale al exterior de la caja de batería, en donde el conductor de electrodos incluye una parte flexible que tiene elasticidad en una dirección paralela a la dirección sobresaliente del conductor de electrodos, y en donde la parte flexible se ubica dentro de la caja de batería.
La parte flexible puede tener una forma doblada.
La parte flexible puede estirarse en una dirección paralela a la dirección sobresaliente del conductor de electrodos. La parte flexible puede incluir al menos uno de oro (Au) y plata (Ag).
La caja de batería puede incluir una caja superior y una caja inferior, la parte de sellado de la caja superior y la parte de sellado de la caja inferior pueden sellarse mediante calor entre sí, y la parte flexible puede ubicarse entre una porción del conductor de electrodos donde se ubican las partes de sellado y el conjunto de electrodos.
El conductor de electrodos incluye una primera parte conectada a la parte flexible y a la lengüeta de electrodos; una segunda parte conectada a la parte flexible y que sobresale al exterior de la caja de batería; y una parte de fijación conectada a cada una de la primera parte y la segunda parte.
La parte flexible puede incluir una primera parte flexible y una segunda parte flexible, y la parte de fijación puede ubicarse entre la primera parte flexible y la segunda parte flexible.
La parte de fijación puede incluir al menos uno de un material de vidrio, un material cerámico, un grafito de carbono, y una aleación de metal que tiene baja flexibilidad.
La parte de fijación puede tener una forma de línea recta.
El conjunto de electrodos puede ser un conjunto de electrodos tipo apilado en el cual las hojas de electrodos se apilan, y cuando las hojas de electrodos se expanden en la dirección de espesor, la parte flexible puede estirarse en una dirección perpendicular a la dirección de espesor.
Efectos ventajosos
Según las realizaciones de la presente descripción, la parte flexible se forma en el conductor de electrodos, por lo cual es posible reducir la tensión aplicada a la lengüeta de electrodos incluso si ocurre la expansión del conjunto de electrodos. De este modo, es posible evitar la desconexión de la lengüeta de electrodos ubicada en el lado más exterior.
Los efectos de la presente descripción no están limitados a los efectos descritos más arriba y otros efectos adicionales no descritos más arriba se comprenderán claramente a partir de la descripción de las reivindicaciones anexas por las personas con experiencia en la técnica.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una batería secundaria tipo bolsa convencional;
la Fig. 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte A-A' de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista en perspectiva del despiece de una batería secundaria según una realización de la presente descripción;
la Fig. 4 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el cual la batería secundaria de la Fig. 3 está ensamblada;
la Fig. 5 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B' de la Fig. 4;
la Fig. 6 es una vista en planta del conductor de electrodos incluido en la batería secundaria de la Fig. 5 vista en la dirección del eje z en el plano xy;
la Fig. 7 es una vista en sección transversal que muestra un estado en el cual el conjunto de electrodos se expande con respecto al conjunto de electrodos y al conductor de electrodos incluidos en la batería secundaria de la Fig. 5; la Fig. 8 es una vista en sección transversal que muestra un conjunto de electrodos y un conductor de electrodos según una realización de la presente invención;
la Fig. 9 es una vista en planta del conjunto de electrodos y del conductor de electrodos de la Fig. 8 vista en la dirección del eje z en el plano xy; y
la Fig. 10 es una vista en planta que muestra un conductor de electrodos según otra realización modificada de la presente descripción.
Descripción detallada de las realizaciones
En lo sucesivo, varias realizaciones de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos de modo tal que las personas con experiencia en la técnica puedan llevarlas a cabo fácilmente. La presente descripción puede modificarse de diferentes maneras, y no está limitada a las realizaciones establecidas en la presente memoria.
Las porciones que son irrelevantes para la descripción se omitirán para describir claramente la presente descripción, y numerales de referencia iguales designan elementos iguales a lo largo de la descripción.
Además, en los dibujos, el tamaño y espesor de cada elemento se ilustran de forma arbitraria en aras de la descripción, y la presente descripción no está necesariamente limitada a aquellos ilustrados en los dibujos. En los dibujos, el espesor de capas, regiones, etc., se exagera en aras de la claridad. En los dibujos, en aras de la descripción, los espesores de algunas capas y regiones están exagerados.
Además, se comprenderá que cuando se hace referencia a un elemento como, por ejemplo, una capa, película, región o placa, como uno que está “sobre” o “encima de” otro elemento, este puede estar directamente sobre el otro elemento o puede haber presentes elementos intervinientes. Por el contrario, cuando se hace referencia a un elemento como “directamente sobre” otro elemento, ello significa que no hay presentes otros elementos intervinientes. Además, la palabra “sobre” o “por encima de” significa dispuesto sobre o debajo de una porción de referencia, y no significa necesariamente dispuesto sobre el extremo superior de la porción de referencia hacia la dirección de gravedad opuesta.
Además, a lo largo de la descripción, cuando se hace referencia a una porción como una “que incluye” o “que comprende” cierto componente, ello significa que la porción puede incluir además otros componentes, sin excluir los otros componentes, a menos que se establezca lo contrario.
Además, a lo largo de la descripción, cuando se hace referencia a “planar”, ello significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado superior, cuando se hace referencia a “sección transversal”, ello significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado de una sección transversal cortada verticalmente.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva del despiece de una batería secundaria según una realización de la presente descripción. La Fig. 4 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el cual la batería secundaria de la Fig. 3 está ensamblada. La Fig. 5 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B' de la Fig. 4.
Con referencia a las Figs. 3 a 5, la batería 100 secundaria según una realización de la presente descripción incluye un conjunto 200 de electrodos, una caja 300 de batería en la cual se aloja el conjunto 200 de electrodos, y conductores 400 y 500 de electrodos que sobresalen al exterior de la caja 300 de batería.
El conjunto 200 de electrodos incluye hojas 210 y 220 de electrodos sobre las que se forman lengüetas 210t de electrodos y un separador 230 ubicado entre las hojas 210 y 220 de electrodos. En particular, el conjunto 200 de electrodos según la presente realización puede ser un conjunto de electrodos tipo apilado, un conjuntos de electrodos tipo lámina enrollada, o un conjunto de electrodos tipo apilado/plegado, pero es preferiblemente un conjunto de electrodos tipo apilado. De manera específica, el conjunto de electrodos tipo apilado puede tener una estructura en la cual múltiples hojas 210 y 220 de electrodos se apilan con un separador 230 interpuesto entre las mismas.
Cada una de las hojas 210 y 220 de electrodos puede formarse aplicando un material activo de electrodo a un colector de corriente de electrodos, y una parte del colector de corriente de electrodos puede sobresalir para proveer una lengüeta 210t de electrodos. Las hojas 210 y 220 de electrodos pueden dividirse en una hoja de cátodo y una hoja de ánodo, y un separador 230 puede interponerse entre la hoja de cátodo y la hoja de ánodo. Como ejemplo, la hoja 210 de electrodos puede ser una hoja de cátodo, y la lengüeta 210t de electrodos que sobresale de la misma puede ser una lengüeta de cátodo. La otra hoja 220 de electrodos puede ser una hoja de ánodo, y una lengüeta de electrodos (no se muestra) que sobresale de la misma puede ser una lengüeta de ánodo.
Además, la lengüeta de electrodos según la presente realización puede conectarse al conductor de electrodos. Como ejemplo, las lengüetas 210t de electrodos que tienen cualquier polaridad pueden unirse a cualquier conductor 400 de electrodos, y las lengüetas de electrodos (no se muestran) que tienen la otra polaridad pueden unirse a los otros conductores 500 de electrodos. Estos conductores 400 y 500 de electrodos pueden sobresalir de ambas partes de extremo de la caja 300 de batería. Las Figs. 3 y 4 muestran que dos conductores 400 y 500 de electrodos sobresalen en direcciones mutuamente opuestas, pero la dirección sobresaliente no está, en particular, limitada. Es decir, también es posible una estructura en la cual los dos conductores 400 y 500 de electrodos sobresalen en la misma dirección desde un lado de la batería 100 secundaria. Uno de los dos conductores 400 y 500 de electrodos puede ser un conductor de cátodo, y el otro puede ser un conductor de ánodo.
Mientras tanto, la caja 300 de batería según la presente realización puede ser una caja tipo bolsa. La caja 300 de batería puede incluir una caja 310 superior y una caja 320 inferior que se sellan entre sí mediante calor. Aunque no se muestra específicamente en la figura, la caja 300 de batería que incluye la caja 310 superior y la caja 320 inferior puede ser una hoja laminada que incluye una capa de resina y una capa metálica. De manera específica, cada una de la caja 310 superior y la caja 320 inferior puede incluir una capa de resina interior para el sellado, una capa metálica para evitar la penetración de material y una capa de resina exterior en el lado más exterior.
La capa de resina exterior tiene excelente resistencia a la tracción y resistencia a la intemperie en comparación con su espesor, y puede tener aislamiento eléctrico, para proteger la batería 100 secundaria tipo bolsa del exterior. La capa de resina exterior puede incluir una resina de tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) o una resina de nailon. La capa metálica puede evitar que aire, humedad y similar fluyan hacia la batería 100 secundaria tipo bolsa. La capa metálica puede incluir aluminio (Al). La capa de resina interior puede sellarse mediante calor entre sí mediante el calor y la presión aplicados en un estado en el cual el conjunto 200 de electrodos está montado. La capa de resina interior puede incluir polipropileno fundido (CPP, por sus siglas en inglés) o polipropileno (PP). Partes 310R y 320R de almacenamiento empotradas en las cuales puede asentarse el conjunto 200 de electrodos pueden formarse en cada una de la caja 310 superior y la caja 320 inferior, y el conjunto 200 de electrodos puede almacenarse en las partes 310R y 320R de almacenamiento. El método de formación de las partes 310R y 320R de almacenamiento no está particularmente limitado, y puede aplicarse un proceso de estampado profundo que usa un punzón de prensado.
Pueden proveerse partes 310S y 320S de sellado a lo largo de la periferia exterior de cada una de las partes 310R y 320R de almacenamiento de la caja 310 superior y la caja 320 inferior. La parte 310S de sellado de la caja 310 superior y la parte 320S de sellado de la caja 320 inferior pueden sellarse mediante calor entre sí para sellar una caja 300 de batería. De manera más específica, la caja de resina interior de la parte 310S de sellado de la caja 310 superior y la capa de resina interior de la parte 320S de sellado de la caja 320 inferior pueden sellarse mediante calor en un estado en el que se miran entre sí. Mientras tanto, la Fig. 3 ilustra una caja 310 superior y una caja 320 inferior en las cuales se forma una parte de almacenamiento y que están separadas entre sí, pero puede ser una hoja laminada en la cual un lado de la caja superior y un lado de la caja inferior están formados integralmente, y puede ser una estructura en forma de placa en la cual la parte de almacenamiento se forma en solo una de la caja superior y la caja inferior, y la parte de almacenamiento no se forma en la otra.
A continuación, una parte flexible formada en un conductor de electrodos según una realización de la presente descripción se describirá en detalle con referencia a las Figs. 5 y 6 y similares. Con el fin de evitar la repetición de la descripción, cualquiera de los dos conductores 400 y 500 de electrodos se describirá principalmente, pero huelga decir que la estructura de la parte flexible según la presente realización puede también formarse en el otro conductor 500 de electrodos.
La Fig. 6 es una vista en planta del conductor de electrodos incluido en la batería secundaria de la Fig. 5 vista en la dirección del eje z en el plano xy.
Con referencia a las Figs. 3, 5 y 6, el conductor 400 de electrodos según la presente realización tiene una parte 400f flexible que tiene elasticidad en una dirección paralela a la dirección sobresaliente (dirección paralela al eje y) del conductor 400 de electrodos, y la parte 400f flexible se ubica dentro de la caja 300 de batería.
De manera específica, la parte 400f flexible según la presente realización tiene una forma doblada y puede estirarse en una dirección paralela a la dirección sobresaliente (dirección paralela al eje y) del conductor 400 de electrodos. En otras palabras, la parte 400f flexible según la presente realización puede ser en una forma comprimida en una dirección paralela a la dirección sobresaliente (dirección paralela al eje y) del conductor 400 de electrodos.
La parte 400f flexible está hecha preferiblemente de un material que tenga excelente ductilidad, maleabilidad, elasticidad y dureza, y puede incluir, por ejemplo, al menos uno de oro (Au) y plata (Ag). Dicha parte 400f flexible puede formarse en el medio del conductor 400 de electrodos. De manera específica, como se muestra en las Figs. 5 y 6, el material metálico en forma de placa existente que constituye el conductor 400 de electrodos puede unirse a ambos extremos del material metálico que constituye la parte 400f flexible por un método como, por ejemplo, soldadura. Es decir, por ejemplo, el conductor 400 de electrodos que incluye la parte 400f flexible puede fabricarse mediante soldadura de un miembro metálico que contiene aluminio (Al) o cobre (Cu) a ambos extremos del miembro metálico que contiene plata (Ag).
La Fig. 7 es una vista en sección transversal que muestra un estado en el cual el conjunto de electrodos se expande con respecto al conjunto de electrodos y al conductor de electrodos incluidos en la batería secundaria de la Fig. 5. En el conjunto 20 de electrodos convencional (es preciso ver la Fig. 2), dado que el conductor 40 de electrodos no es flexible y su posición está fijada, se genera una gran tensión en la lengüeta 211 de electrodos junto con la expansión del conjunto 20 de electrodos, y la lengüeta 21t de electrodos ubicada en el lado más exterior tiene el riesgo de desconexión. Por el otro lado, con referencia a la Fig. 7 junto con las Figs. 5 y 6, dado que la parte 400f flexible del conductor 400 de electrodos según la presente realización tiene elasticidad, puede estirarse en una dirección perpendicular a la dirección de espesor cuando el conjunto 200 de electrodos se expande en la dirección de espesor (dirección paralela al eje z). En otras palabras, junto con la expansión del conjunto 200 de electrodos, la parte 400f flexible según la presente realización puede estirarse en una dirección paralela a la dirección sobresaliente (paralela al eje y) del conductor 400 de electrodos, en particular, en la dirección en la cual se ubica el conjunto 200 de electrodos (dirección del eje y).
Al estirar la porción 400f flexible, es posible evitar que se genere una tensión excesiva en la lengüeta 210t de electrodos, y es posible evitar la desconexión de la lengüeta 210t de electrodos ubicada en el lado más exterior. En este momento, como se describe más arriba, la parte 400f flexible incluida en el conductor 400 de electrodos se ubica dentro de la caja 300 de batería. De manera específica, con referencia otra vez a la Fig. 5, la parte 310S de sellado de la caja 310 superior y la parte 320S de sellado de la caja 320 inferior se sellan entre sí mediante calor, y la parte 400f flexible puede ubicarse entre una porción donde se ubican las partes 310S y 320S de sellado en el conductor 400 de electrodos y el conjunto 200 de electrodos. Si la parte 400f flexible se forma en la parte exterior que es el exterior de la porción donde se ubican las partes 310S y 320S de sellado en el conductor 400 de electrodos, la tensión aplicada a la lengüeta 210t de electrodos no puede reducirse en la expansión del conjunto 200 de electrodos ya es el exterior de la porción fijada por las partes 310S y 320S de sellado. Por lo tanto, es preferible que la parte 400f de sellado según la presente realización es forme dentro de la caja 300 de batería.
A continuación, una parte de fijación según una realización de la presente invención se describirá en detalle con referencia a las Figs. 8 y 9.
La Fig. 8 es una vista en sección transversal que muestra un conjunto de electrodos y un conductor de electrodos según una realización de la presente invención. La Fig. 9 es una vista en planta del conjunto de electrodos y del conductor de electrodos de la Fig. 8 vista en la dirección del eje z en el plano xy. En particular, la Fig. 8 corresponde a una sección transversal tomada a lo largo del plano yz, similar a la sección transversal de la Fig. 5 o la Fig. 7. Con referencia a las Figs. 8 y 9, la formación de la parte 400f' flexible en el conductor 400' de electrodos según la realización de la presente invención es similar a los contenidos descritos anteriormente, pero puede formarse además la parte 430 de fijación.
De manera específica, el conductor 400' de electrodos según la presente realización incluye una primera parte 410 conectada a la parte 400f' flexible y a la lengüeta 210t de electrodos, una segunda parte 420 conectada a la parte 400f' flexible y que sobresale al exterior de la caja de batería, y una parte 430 de fijación conectada a cada una de la primera parte 410 y la segunda parte 420.
De manera más específica, la parte 400f' flexible según la presente realización puede incluir una primera parte 400f1 flexible y una segunda parte 400f2 flexible. Una primera parte 410 puede unirse a un extremo de cada una de la primera parte 400f1 flexible y la segunda parte 400f2 flexible, y una segunda parte 420 puede unirse al otro extremo de cada una de la primera parte 400f1 flexible y la segunda parte 400f2 flexible. Como el método de unión, puede usarse unión por soldadura como se describió más arriba.
En este caso, la parte 430 de fijación puede conectarse a cada una de la primera parte 410 y la segunda parte 420 mientras se ubica entre la primera parte 400f1 flexible y la segunda parte 400f2 flexible, en donde la parte 430 de fijación puede también conectarse a cada una de la primera parte 410 y la segunda parte 420 mediante un método como, por ejemplo, soldadura.
Cualquier material que pueda cortarse o romperse fácilmente puede aplicarse a la parte 430 de fijación sin limitación particular. En un ejemplo, la parte 430 de fijación puede incluir al menos uno de un material de vidrio, un material cerámico, grafito de carbono, y un material de aleación que tenga baja flexibilidad. Además, a diferencia de la parte 400f' flexible que tiene una forma serpentina, la parte 430 fijada puede tener una forma de línea recta.
Dado que la parte 400f flexible contiene un material que tiene excelente ductilidad, maleabilidad, elasticidad y dureza, la parte 400f' flexible no está fijada en el proceso de soldadura de la lengüeta 210t de electrodos al conductor 400' de electrodos, de modo tal que la soldadura no puede proceder suavemente. Por lo tanto, en la presente realización, la parte 430 fijada de una forma de línea recta se provee para fijar la forma comprimida de la parte 400f' flexible. Además, dado que la parte 430 de fijación puede mantener la distancia entre la primera parte 410 y la segunda parte 420 constante, es posible evitar que la parte 400f' flexible se estire incluso antes de que se expanda el conjunto 200 de electrodos. En su lugar, dado que la parte 430 de fijación según la presente realización incluye un material metálico con una resistencia ligeramente débil, no obstaculiza el estiramiento de la parte 400f' flexible mientras se corta junto con la expansión del conjunto 200 de electrodos.
Mientras tanto, la Fig. 10 es una vista en planta que muestra un conductor de electrodos según otra realización modificada de la presente descripción, que muestra específicamente la posición de la parte 430 de fijación deformada. El conductor 400'' de electrodos según la presente realización incluye una primera parte 410, una segunda parte 420 y una parte 430 de fijación. La unidad 430 de fijación según la presente realización no está particularmente limitada a su posición y número siempre que conecte la primera parte 410 y la segunda parte 420. A modo de ejemplo, con referencia a la Fig. 10, se forma una parte 400f'' flexible que se conecta a la primera parte 410 y a la segunda parte 420, y las dos partes 430 de fijación pueden conectarse a cada una de la primera parte 410 y la segunda parte 420 con una parte 400f” flexible interpuesta entre las mismas. Es decir, las dos partes 430 de fijación pueden disponerse en ambos lados de la parte 400f'' flexible en la dirección del eje x. La parte 430 de fijación que se muestra en la Fig. 10 también puede fijar la forma comprimida de la parte 400f'' flexible, y el espaciado entre la primera parte 410 y la segunda parte 420 puede mantenerse constante antes de la expansión del conjunto de electrodos.
Mientras tanto, con referencia otra vez a las Figs. 3 y 5, una película 600 de conductor puede ubicarse sobre cada uno de los conductores 400 y 500 de electrodos. La película 600 de conductor puede ubicarse entre la caja 310 superior y la caja 320 inferior en la forma de envoltura de los conductores 400 y 500 de electrodos, respectivamente. La película 600 de conductor puede no solo evitar que ocurra un cortocircuito entre los conductores 400 y 500 de electrodos y la capa metálica de la caja 300 de batería, sino también mejorar las propiedades de sellado de la caja 300 de batería tipo bolsa. Los conductores 400 y 500 de electrodos hechos de un material metálico tienen una resistencia al contacto ligeramente grande cuando se sellan mediante calor a la capa de resina interior de la caja 300 de batería tipo bolsa, lo cual puede provocar una reducción en la adhesión superficial. Sin embargo, si la película 600 de conductor se provee como en la presente realización, puede evitarse dicho fenómeno de reducción de adhesión. Además, la película 600 de conductor incluye un material aislante y, por consiguiente, puede bloquear la aplicación de corriente de los conductores 400 y 500 de electrodos a la caja 300 de batería tipo bolsa.
La película 600 de conductor puede estar formada por una película que tiene propiedades aislantes y propiedades de sellado por calor. La película 600 de conductor puede incluir, por ejemplo, al menos uno de poliimida (PI), polipropileno (PP), polietileno (PE), y tereftalato de polietileno (PET).
Aunque los términos que representan direcciones como, por ejemplo, direcciones frontal, posterior, izquierda, derecha, superior e inferior se usan en la presente memoria, estos se emplean meramente en aras de la explicación, y pueden diferir dependiendo de la posición de un observador, la posición de un objeto, o similar.
Las baterías secundarias descritas más arriba según las presentes realizaciones pueden reunirse en números plurales para formar un módulo de batería. Dichos módulos de batería pueden montarse junto con varios sistemas de control y protección como, por ejemplo, un BMS (sistema de gestión de batería, BMS, por sus siglas en inglés), y un sistema de enfriamiento para formar un paquete de baterías.
La batería secundaria, el módulo de batería y el paquete de baterías pueden aplicarse a varios dispositivos. Dicho dispositivo puede aplicarse a un medio de vehículo como, por ejemplo, una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, o un vehículo híbrido, pero la presente descripción no se limita a ello, y es aplicable a varios dispositivos que puedan usar una batería secundaria.
Aunque las realizaciones preferidas de la presente descripción se han descrito en detalle más arriba, el alcance de la presente descripción no se encuentra limitado a las mismas, y varias modificaciones y mejoras realizadas por las personas con experiencia en la técnica mediante el uso de los conceptos básicos de la presente descripción, que se definen en las reivindicaciones anexas, también caen dentro del alcance de la presente descripción.
Descripción de numerales de referencia
200: conjunto de electrodos
300: caja de batería
400, 500: conductor de electrodos
400f: parte flexible

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Una batería (100) secundaria que comprende:
un conjunto (200) de electrodos que incluye hojas (210, 220) de electrodos sobre las que se forman lengüetas (210t) de electrodos y un separador (230) ubicado entre las hojas de electrodos;
una caja (300) de batería en la cual se aloja el conjunto de electrodos; y
un conductor (400, 400', 400", 500) de electrodos conectado a la lengüeta de electrodos y que sobresale al exterior de la caja de batería,
en donde el conductor de electrodos incluye una parte (400f, 400f', 400f") flexible que tiene elasticidad en una dirección paralela a la dirección sobresaliente del conductor de electrodos, y
en donde la parte flexible se ubica dentro de la caja de batería,
caracterizada por queel conductor de electrodos comprende una primera parte (410) conectada a la parte flexible y a la lengüeta de electrodos; una segunda parte (420) conectada a la parte flexible y que sobresale al exterior de la caja de batería; y una parte (430) de fijación conectada a cada una de la primera parte y la segunda parte.
2. La batería secundaria de la reivindicación 1, en donde:
la parte flexible tiene una forma doblada.
3. La batería secundaria de la reivindicación 1, en donde:
la parte flexible puede estirarse en una dirección paralela a la dirección sobresaliente del conductor de electrodos.
4. La batería secundaria de la reivindicación 1, en donde:
la parte flexible comprende al menos uno de oro (Au) y plata (Ag).
5. La batería secundaria de la reivindicación 1, en donde:
la caja de batería comprende una caja (310) superior y una caja (320) inferior,
una parte (310S) de sellado de la caja superior y una parte (320S) de sellado de la caja inferior se sellan mediante calor entre sí, y
la parte flexible se ubica entre una porción del conductor de electrodos donde se ubican las partes de sellado y el conjunto de electrodos.
6. La batería secundaria de la reivindicación 1, en donde:
la parte flexible comprende una primera parte (400f1) flexible y una segunda parte (400f2) flexible, y la parte de fijación se ubica entre la primera parte flexible y la segunda parte flexible.
7. La batería secundaria de la reivindicación 1, en donde:
la parte de fijación comprende al menos uno de un material de vidrio, un material cerámico, grafito de carbono y un material de aleación que tenga baja flexibilidad.
8. La batería secundaria de la reivindicación 1, en donde:
la parte de fijación tiene una forma de línea recta.
9. La batería secundaria de la reivindicación 1, en donde:
el conjunto de electrodos es un conjunto de electrodos tipo apilado en el cual se apilan las hojas de electrodos, y cuando las hojas de electrodos se expanden en la dirección de espesor, la parte flexible se estira en una dirección perpendicular a la dirección de espesor.
10. Un dispositivo que comprende la batería secundaria según se establece en la reivindicación 1.
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