ES3036398T3 - Cell for an electric battery and method for manufacturing same - Google Patents

Cell for an electric battery and method for manufacturing same

Info

Publication number
ES3036398T3
ES3036398T3 ES24740210T ES24740210T ES3036398T3 ES 3036398 T3 ES3036398 T3 ES 3036398T3 ES 24740210 T ES24740210 T ES 24740210T ES 24740210 T ES24740210 T ES 24740210T ES 3036398 T3 ES3036398 T3 ES 3036398T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
cell
electrode
series
length
tabs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES24740210T
Other languages
English (en)
Inventor
Adrien Chalumeau
Christophe Mille
Bruno Delobel
Laisequilla Rafael Acosta
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VERKOR
Original Assignee
VERKOR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VERKOR filed Critical VERKOR
Application granted granted Critical
Publication of ES3036398T3 publication Critical patent/ES3036398T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422Cells or battery with cylindrical casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

La invención se refiere a una celda de batería eléctrica que comprende al menos una pila consecutiva de una lámina: - de un primer electrodo positivo (2) que comprende un borde superior (4); - un primer separador aislante; - un segundo electrodo negativo (3) que comprende un borde inferior (5); y - un segundo separador aislante, estando la al menos una pila enrollada sobre sí misma alrededor de un eje central (Y) para formar un cilindro, comprendiendo cada uno el primer electrodo (2) y el segundo electrodo (3) al menos dos series (6) de lengüetas colectoras de corriente (7), comprendiendo cada serie (6) al menos dos lengüetas colectoras de corriente (7) que tienen una altura dada (9), en cuya celda de una serie dada (6) las lengüetas colectoras de corriente (7) tienen sustancialmente la misma altura (9) y la altura (9) de las lengüetas colectoras de corriente (7) difiere de una serie (6) a la siguiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Celda para una batería eléctrica y método para fabricar la misma
Campo técnico de la invención
La invención se refiere al campo de las baterías eléctricas para vehículos de motor eléctrico. En particular, la invención se refiere a celdas de baterías eléctricas. Más específicamente, la invención se refiere a celdas cilíndricas.
Antecedentes técnicos
Las celdas de baterías eléctricas cilíndricas se utilizan cada vez más en la industria automotriz.
La ventaja de las celdas cilíndricas radica en su capacidad para almacenar una gran cantidad de energía en un volumen pequeño. Por lo tanto, ocupan menos espacio en el vehículo para una capacidad de almacenamiento de energía determinada.
La capacidad de almacenamiento de energía de una celda cilíndrica depende de su diámetro. Por lo tanto, cuanto mayor sea el diámetro de una celda cilíndrica, mayor será su capacidad de almacenamiento de energía.
Las celdas cilíndricas se fabrican enrollando, alrededor de un mandril, una pila consecutiva de al menos:
- una lámina de electrodos positivos,
- una lámina separadora aislante,
- una lámina de electrodos negativos,
- una lámina separadora aislante.
A lo largo de las láminas de electrodos, se añaden lengüetas colectoras de corriente y a continuación se unen a dichas láminas de electrodos positivos y negativos. Estas lengüetas colectoras de corriente permiten canalizar los electrones y, al hacerlo, transportar una corriente eléctrica. Aunque automatizada, esta operación reduce la velocidad de producción de las celdas cilíndricas. Además, los defectos de unión y/o contacto entre las lengüetas y los electrodos pueden reducir el rendimiento de las celdas cilíndricas, o incluso provocar cortocircuitos.
Para superar estos problemas, algunos fabricantes han propuesto eliminar las lengüetas añadidas y a continuación unidas a los electrodos.
Una de tales soluciones es hacer recortes directamente en las láminas de electrodos no recubiertas con material activo para formar lengüetas colectoras de corriente antes de enrollarlas alrededor de un mandril giratorio. Después de enrollarlas, estas lengüetas se doblan y entran en contacto con un colector de corriente adicional.
Las patentes WO2022/196938 y WO2023/068886 se citan como ejemplos.
Un inconveniente de este método es la dificultad de flexionar las lengüetas, debido en parte al gran número de las mismas. Además, unir las lengüetas en la posición doblada es tedioso y técnicamente difícil cuando el objetivo es alcanzar velocidades de producción industrial.
Al eliminar la necesidad de insertar lengüetas, es importante garantizar que los recortes realizados en las láminas de los electrodos permitan obtener una arquitectura determinada con casi certeza, de lo contrario el fabricante corre el riesgo de producir productos rechazados y, por lo tanto, comprometer el rendimiento de su línea de producción. Un inconveniente de cortar láminas de electrodos es, por lo tanto, que es particularmente difícil obtener filas en las que las lengüetas se alineen con una certeza virtual. Cuando las lengüetas no se alinean en una fila de lengüetas, es probable que esto reduzca el rendimiento de la celda.
Por lo tanto, la invención tiene como objetivo resolver los problemas anteriormente mencionados.
Resumen de la invención
Con este fin, la invención proporciona en primer lugar una celda de batería eléctrica para un vehículo propulsado eléctricamente, comprendiendo dicha celda al menos una pila consecutiva de una lámina:
- de un primer electrodo positivo que comprende un borde superior,
- de un primer separador aislante,
- de un segundo electrodo negativo que comprende un borde inferior,
- de un segundo separador aislante,
estando dicha al menos una pila enrollada alrededor de sí misma alrededor de un eje central para formar un cilindro, cada uno de dicho primer electrodo y dicho segundo electrodo comprende al menos dos series de lengüetas colectoras de corriente, comprendiendo cada serie al menos dos lengüetas colectoras de corriente, extendiéndose cada una de las lengüetas colectoras de corriente desde el borde superior del primer electrodo y desde el borde inferior del segundo electrodo, hasta un vértice superior y un vértice inferior, respectivamente, sobre una altura dada medida a lo largo del eje central, en donde las celdas en una serie dada en las lengüetas colectoras de corriente tienen una altura sustancialmente idéntica y la altura de las lengüetas colectoras de corriente es diferente de una serie a otra, las celdas en donde las lengüetas colectoras de corriente de una serie dada tienen una tercera longitud medida a lo largo de un primer eje sustancialmente perpendicular al eje central y paralela a los bordes superior e inferior,
las celdas en donde una primera distancia de separación entre dos lengüetas colectoras de corriente de una serie dada es idéntica y varía de una serie a otra,
las celdas en donde, en una serie dada, la tercera longitud está entre el 50 % y el 150 % de la primera distancia. Esto garantiza que es casi seguro que las lengüetas se dispongan una detrás de la otra. De hecho, esta arquitectura es particularmente difícil de lograr. Frecuentemente se producen desalineaciones angulares entre las lengüetas de una fila 20 dada de lengüetas. Estas desalineaciones son tales que frecuentemente ocurre que las lengüetas que deberían estar en la misma fila 20 ya ni siquiera se superponen, resultando en el riesgo de ya no permitir la conexión eléctrica entre ellas, una vez plegadas, lo que perjudica el rendimiento de la celda e incluso puede requerir que se deseche. Con tal primera distancia 22 y tercera longitud 30, a continuación es posible evitar a continuación la presencia de tales desalineaciones angulares en una fila 20 dada. En particular, es casi seguro que esto garantiza una superposición de al menos 50 % del área de superficie de cada lengüeta con la(s) lengüeta(s) inmediatamente adyacente(s) en una fila 20 dada. Esta superposición es suficiente para garantizar un contacto eléctrico efectivo y evitar que la celda se deseche. Se pueden proporcionar diversas funciones adicionales por sí solas o en combinación:
- en una serie dada, la tercera longitud está entre el 80 % y el 120 % de la primera distancia;
- en una serie dada, la primera distancia es sustancialmente igual a la tercera longitud;
- la altura de las lengüetas colectoras de corriente disminuye cuando se mueven a lo largo del primer electrodo y el segundo electrodo y en una dirección de enrollamiento;
- una vez que la pila se enrolla sobre sí misma alrededor del eje central, la celda comprende diversas filas de lengüetas colectoras de corriente, extendiéndose dichas filas desde una periferia de la celda hacia un centro de dicha celda ubicado en el eje central;
- la altura de las lengüetas colectoras actuales disminuye cuando se mueven desde la periferia hacia el centro; - la primera distancia disminuye de una serie a otra cuando se mueve a lo largo del primer electrodo y el segundo electrodo y en una dirección de enrollamiento;
- una segunda distancia que separa dos series adyacentes de lengüetas colectoras de corriente y medida a lo largo del primer eje varía cuando se mueve a lo largo del primer electrodo y el segundo electrodo;
- la segunda distancia disminuye cuando se mueve a lo largo del primer electrodo y el segundo electrodo y en una dirección de enrollamiento;
- las lengüetas colectoras de corriente tienen forma de trapecio isósceles;
- las lengüetas colectoras de corriente comprenden:
- una primera base superior que coincide con el borde superior del primer electrodo y una primera base inferior que coincide con el borde inferior del segundo electrodo,
- una segunda base superior que coincide con el vértice superior de la lengüeta colectora de corriente y una segunda base inferior que coincide con el vértice inferior de la lengüeta colectora de corriente,
- dos bordes laterales superiores que conectan la primera base superior con la segunda base superior y dos bordes laterales inferiores que conectan la primera base inferior con la segunda base inferior;
- la primera base tiene una primera longitud y la segunda base tiene una segunda longitud menor que la primera longitud, midiéndose la primera longitud y la segunda longitud a lo largo del primer eje;
- la primera longitud y la segunda longitud tienen una relación entre 1 y 2;
- las lengüetas colectoras de corriente tienen una forma sustancialmente rectangular;
- de una serie a otra, la tercera longitud es diferente;
- la tercera longitud disminuye cuando se mueve en una dirección de enrollamiento;
- cada lengüeta colectora de corriente comprende un recorte a lo largo del eje central, separando dicho recorte cada lengüeta colectora de corriente en dos medias lengüetas de dimensiones sustancialmente idénticas;
- en el primer electrodo, el recorte se extiende desde el borde superior hasta el vértice superior, y en el segundo electrodo, el recorte se extiende desde el borde inferior hasta el vértice inferior
- de una serie a la siguiente, una variación en la primera distancia es aproximadamente igual a una variación en la tercera longitud.
Breve descripción de las figuras
Otras funciones y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, para cuya comprensión se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
[Figura 1] la figura 1 es una representación esquemática de electrodos según la invención,
[Figura 2] la figura 2 es una representación esquemática de electrodos según una realización alternativa, [Figura 3] la figura 3 es una representación esquemática de electrodos según una realización alternativa, [Figura 4] la figura 4 es una representación esquemática de electrodos según una realización alternativa, [Figura 5] la figura 5 es una representación esquemática de una celda según la invención.
Descripción detallada de la invención
La figura 5 muestra una celda 1 de batería eléctrica recargable para un vehículo propulsado eléctricamente. La celda 1 comprende al menos una pila consecutiva de una lámina:
- de un primer electrodo positivo 2,
- de un primer separador aislante (no mostrado en los dibujos),
- de un segundo electrodo negativo 3,
- de un segundo separador aislante (no mostrado en los dibujos).
El primer electrodo 2 comprende un borde superior 4. El segundo electrodo 3 comprende un borde inferior 5.
En el resto de la descripción, y sin limitación y sin referencia a la gravedad terrestre, las orientaciones longitudinal, transversal y vertical se definen según el triedro X, Y y Z que se muestra en las figuras, en donde:
- el eje X corresponde a un primer eje longitudinal paralelo a los bordes superior e inferior,
- el eje Y, perpendicular al eje X, corresponde a un eje central de la celda alrededor de la cual se enrolla,
- el eje Z, perpendicular a los ejes X e Y, corresponde a un segundo eje transversal.
El triedro XYZ define los planos XY, XZ e YZ.
Como se ha mencionado anteriormente, la pila se enrolla sobre sí misma alrededor del eje Y. La pila enrollada forma un cilindro.
La primera lámina 2 de electrodos y la segunda lámina 3 de electrodos comprenden cada una al menos dos series 6 de lengüetas colectoras 7 de corriente. Cada serie 6 comprende al menos dos lengüetas colectoras 7 de corriente. En la realización mostrada en los dibujos, la primera lámina 2 de electrodos comprende tres series 6 y cada serie 6 comprende cuatro lengüetas colectoras 7 de corriente, sin que esto sea limitativo.
En la primera lámina 2 de electrodos, cada lengüeta colectora 7 de corriente se extiende desde el borde superior 4 hasta un vértice superior 8 sobre una altura dada. En la segunda lámina 3 de electrodos, cada lengüeta colectora 7 de corriente se extiende desde el borde inferior 5 hasta un vértice inferior 10 sobre una altura 9 dada. La altura 9 se mide a lo largo del eje Y.
En una serie 6 dada de lengüetas colectoras 7 de corriente, todas las lengüetas colectoras 7 de corriente tienen la misma altura 9.
Sin embargo, la altura 9 de las lengüetas colectoras 7 de corriente difiere de una serie 6 a otra. De hecho, en una primera serie 11, las lengüetas colectoras 7 de corriente tienen una primera altura 16. En una segunda serie 12, las lengüetas colectoras 7 de corriente tienen una segunda altura 17 mayor que la primera altura 16. En una tercera serie 13, las lengüetas colectoras 7 de corriente tienen una tercera altura 18 mayor que la segunda altura 17. Una vez que la pila se ha enrollado alrededor del eje Y, las lengüetas colectoras 7 de corriente se doblan una sobre la otra. Las lengüetas colectoras 7 de corriente se doblan desde una periferia 14 de la celda 1 hacia un centro 15 de dicha celda 1. En la figura 1, las lengüetas colectoras 7 de corriente de una serie 6 dada tienen una tercera longitud 30 determinada, medida a lo largo del eje X. Por lo tanto, en una serie 6 dada, las lengüetas colectoras 7 de corriente tienen una tercera longitud 30 idéntica.
Una primera distancia 22 de separación entre dos lengüetas colectoras 7 de corriente de una serie 6 dada es sustancialmente idéntica. La primera distancia 22 se mide a lo largo del eje X.
La primera distancia 22 es diferente de una serie a otra.
La tercera longitud 30 está entre 50 % y 150 % de la primera distancia 22.
Esto garantiza que es casi seguro que las lengüetas se dispongan una detrás de la otra. De hecho, esta arquitectura es particularmente difícil de lograr. Frecuentemente se producen desalineaciones angulares entre las lengüetas de una fila 20 dada de lengüetas. Estas desalineaciones son tales que frecuentemente ocurre que las lengüetas que deberían estar en la misma fila 20 ya ni siquiera se superponen, resultando en el riesgo de ya no permitir la conexión eléctrica entre ellas, una vez plegadas, lo que perjudica el rendimiento de la celda e incluso puede requerir que se deseche. Con tal primera distancia 22 y tercera longitud 30, a continuación es posible evitar a continuación la presencia de tales desalineaciones angulares en una fila 20 dada. En particular, es casi seguro que esto garantiza una superposición de al menos 50 % del área de superficie de cada lengüeta con la(s) lengüeta(s) inmediatamente adyacente(s) en una fila 20 dada. Esta superposición es suficiente para garantizar un contacto eléctrico efectivo y evitar que la celda se deseche. Ventajosamente, la tercera longitud 30 está entre el 80 % y el 120 % de la primera distancia 22.
Es casi seguro que esto garantiza una superposición de al menos 50 % del área de superficie de cada lengüeta con la(s) lengüeta(s) inmediatamente adyacente(s) en una fila 20 dada.
Ventajosamente, en una serie dada, la primera distancia 22 es sustancialmente igual a la tercera longitud 30. Con tal primera distancia 22 y tercera longitud 30, a continuación es posible evitar a continuación la presencia de tales desalineaciones angulares en una fila 20 dada. Además, simplifica el método de fabricación y evita el desperdicio de producción Ventajosamente, la altura 9 de las lengüetas colectoras 7 de corriente disminuye cuando se mueven a lo largo del primer electrodo 2 y el segundo electrodo 3 y en una dirección 19 de enrollamiento.
Esto hace que sea más fácil flexionar las lengüetas colectoras 7 de corriente. De hecho, las lengüetas colectoras 7 de corriente con la altura 9 más pequeña se ubican, por lo tanto, cerca del eje Y de la celda. Al flexionarse, es posible evitar la formación de agrupaciones metálicas en el área adyacente del eje Y, simplificando por lo tanto el ensamblaje de la celda 1. Ventajosamente, y con referencia a la figura 5, la celda 1 comprende diversas filas 20 de lengüetas colectoras 7 de corriente. Las filas 20 se extienden desde la periferia 14 de la celda 1 hacia un centro 15 de dicha celda 1, estando situado dicho centro 15 en el eje Y.
Ventajosamente, la altura 9 de las lengüetas colectoras 7 de corriente disminuye cuando se mueven desde la periferia 14 hacia el centro 15 de la celda 1.
Esto hace que flexionar las lengüetas colectoras 7 de corriente sea más fácil y limpio. De hecho, la flexión de las lengüetas colectoras 7 de corriente es más armoniosa. Esto evita la formación de agrupaciones metálicas incontroladas en los extremos 21 de la celda 1. Esto reduce el riesgo de cortocircuitos, fugas de electrolitos y accidentes.
Ventajosamente, la primera distancia 22 disminuye de una serie 6 a la siguiente cuando se mueve a lo largo del primer electrodo 2 y el segundo electrodo 3 en la dirección 19 de enrollado.
Esto produce un patrón deseado, tal como el mostrado en la figura 5. De hecho, es interesante que la primera distancia 22 difiera de una serie 6 a otra para adaptarse a la posición de una serie 6 dada en el cilindro.
Ventajosamente, una segunda distancia 23 separa dos series 6 adyacentes de lengüetas colectoras 7 de corriente. La segunda distancia 23 se mide a lo largo del eje X. La segunda distancia 23 cambia cuando se mueve a lo largo del primer electrodo 2 y el segundo electrodo 3. Esto produce un patrón deseado, tal como el mostrado en la figura 2. De hecho, es interesante que la segunda distancia 23 evolucione de una serie 6 a otra para adaptarse a la posición de una serie 6 dada en el cilindro.
Ventajosamente, la segunda distancia 23 disminuye cuando se mueve a lo largo del primer electrodo 2 y en una dirección 19 de enrollamiento. Esto produce un patrón deseado, tal como el mostrado en la figura 5. De hecho, es interesante que la segunda distancia 23 disminuya de una serie 6 a la siguiente a lo largo de la dirección 19 de enrollamiento para adaptarse a la posición de una serie 6 dada en el cilindro.
Ventajosamente, y según una realización mostrada en la figura 2, las lengüetas colectoras 7 tienen una forma de trapecio isósceles.
Tal forma hace que sea más fácil flexionar las lengüetas colectoras 7 de corriente.
Ventajosamente, cada lengüeta colectora 7 de corriente comprende:
- una primera base superior 24 que coincide con el borde superior 4 del primer electrodo 2 y una primera base inferior 25 que coincide con el borde inferior 5 del segundo electrodo 3,
- una segunda base superior 26 que coincide con el vértice superior 8 del primer electrodo 2 y una segunda base inferior 27 que coincide con el vértice inferior 10 del segundo electrodo 3,
- dos bordes laterales superiores 32 que conectan la primera base superior 24 a la segunda base superior 26 y dos bordes laterales inferiores 33 que conectan la primera base inferior 25 a la segunda base inferior 27.
Ventajosamente, la primera base 24, 25 tiene una primera longitud 28 medida a lo largo del eje X y la segunda base 26, 27 tiene una segunda longitud 29 medida a lo largo del eje X. La segunda longitud 29 es más corta que la primera longitud 28. Por lo tanto, es posible obtener una forma de trapecio isósceles.
Ventajosamente, la primera longitud 28 y la segunda longitud 29 tienen una relación entre 1 y 2. La relación se calcula dividiendo la primera longitud 28 por la segunda longitud 29.
Los inventores han determinado que una relación dentro de este intervalo es particularmente ventajosa porque facilita la flexión de las lengüetas colectoras 7 de corriente al evitar la formación de un grupo metálico.
Ventajosamente, y según una realización mostrada en la figura 1, las lengüetas colectoras 7 tienen una forma sustancialmente rectangular.
Ventajosamente, de una serie 6 a otra, la tercera longitud 30 es diferente.
Esto hace posible obtener un patrón deseado, tal como el mostrado en la figura 5, respondiendo este patrón a consideraciones técnicas.
Ventajosamente, la tercera longitud 30 disminuye cuando se mueve a lo largo de la dirección 19 de enrollamiento. Ventajosamente, según una realización alternativa mostrada en las figuras 3 y 4, cada lengüeta colectora 7 de corriente comprende un recorte 31 a lo largo del eje Y. El recorte 31 separa cada lengüeta colectora 7 de corriente en dos medias lengüetas de dimensiones sustancialmente idénticas.
Esto facilita flexionar las lengüetas colectoras 7 de corriente, ya que flexionar las medias lengüetas resulta ser una operación menos compleja.
Ventajosamente, en el primer electrodo 2, el recorte 31 se extiende desde el borde superior 4 hasta el vértice superior 8. En el segundo electrodo 3, el recorte 31 se extiende desde el borde inferior 5 hasta el vértice inferior 10. Esto evita la formación de grupos metálicos en la base de las lengüetas actuales 7. Esto también evita que se formen ondulaciones en las lengüetas colectoras 7 de corriente cuando los electrodos se enrollan.
Ventajosamente, de una serie 6 a la siguiente, una variación en la primera distancia 22 es sustancialmente igual a una variación en la tercera longitud 30. En otras palabras, y a modo de ejemplo, cuando de una serie a la siguiente, la primera distancia 22 aumenta en 1 milímetro, a continuación la tercera longitud 30 también aumenta en 1 milímetro. Con tal primera distancia 22 y tercera longitud 30, a continuación es posible evitar la presencia de desalineaciones angulares en una fila 20 dada.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i.Celda (1) de batería eléctrica para un vehículo propulsado eléctricamente, comprendiendo dicha celda (1) al menos una pila consecutiva de una lámina:
    -de un primer electrodo positivo (2) que comprende un borde superior (4),
    -de un primer separador aislante,
    -de un segundo electrodo negativo (3) que comprende un borde inferior (5),
    -de un segundo separador aislante,
    estando dicha al menos una pila enrollada alrededor de sí misma alrededor de un eje central (Y) para formar un cilindro, dicho primer electrodo (2) y dicho segundo electrodo (3) comprenden cada uno al menos dos series (6) de lengüetas colectoras (7) de corriente, comprendiendo cada serie (6) al menos dos lengüetas colectoras (7) de corriente, extendiéndose cada una de las lengüetas colectoras (7) de corriente desde el borde superior (4) del primer electrodo (2) y desde el borde inferior (5) del segundo electrodo (3), hasta un vértice superior (8) y un vértice inferior (10) respectivamente, sobre una altura (9) dada medida a lo largo del eje central (Y), en la que las celdas (1) en una serie (6) dada las lengüetas colectoras (7) de corriente tienen una altura (9) sustancialmente idéntica y la altura (9) de las lengüetas colectoras (7) de corriente es diferente de una serie (6) a otra, las celdas (1) en donde las lengüetas colectoras (7) de corriente de una serie (6) dada tienen una tercera longitud (30) medida a lo largo de un primer eje (X) sustancialmente perpendicular al eje central (Y) y paralelo a los bordes superior e inferior (4, 5),
    celda en donde una primera distancia (22) de separación entre dos lengüetas colectoras de corriente de una serie (6) dada es idéntica y varía de una serie a otra,
    celda en donde, en una serie (6) dada, la tercera longitud (30) está entre el 50 % y el 150 % de la primera distancia (22).
  2. 2. Celda según la reivindicación anterior, en donde, en una serie (6) dada, la tercera longitud (30) está entre el 80 % y el 120 % de la primera distancia (22).
  3. 3. Celda (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, en una serie (6) dada, la primera distancia (22) es sustancialmente igual a la tercera longitud (30).
  4. 4. Celda (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la altura (9) de las lengüetas colectoras (7) de corriente disminuye cuando se mueven a lo largo del primer electrodo (2) y el segundo electrodo (3) y en una dirección (19) de enrollamiento.
  5. 5. Celda (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, una vez que la pila se enrolla alrededor de sí misma alrededor del eje central (Y), la celda (1) comprende una pluralidad de filas (20) de lengüetas colectoras (7) de corriente, extendiéndose dichas filas (20) desde una periferia (14) de la celda (1) hacia un centro (15) de dicha celda (1) ubicado en el eje central (Y).
  6. 6. Celda (1) según la reivindicación 5, en donde la altura (9) de las lengüetas colectoras (7) de corriente disminuye cuando se mueven desde la periferia (14) hacia el centro (15).
  7. 7. Celda (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera distancia (22) disminuye de una serie (6) a otra cuando se mueve a lo largo del primer electrodo (2) y el segundo electrodo (3) en una dirección (19) de enrollamiento.
  8. 8. Celda (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una segunda distancia (23) que separa dos series (6) adyacentes de lengüetas colectoras (7) de corriente y medida a lo largo del primer eje (X) varía cuando se mueve a lo largo del primer electrodo (2) y el segundo electrodo (3).
  9. 9. Celda (1) según la reivindicación 8, en donde la segunda distancia (23) disminuye cuando se mueve a lo largo del primer electrodo (2) y el segundo electrodo (3), en una dirección (19) de enrollamiento.
  10. 10. Celda (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las lengüetas colectoras (7) de corriente tienen una forma de trapecio isósceles.
  11. 11. Celda (1) según la reivindicación 10, en donde las lengüetas colectoras (7) de corriente comprenden:
    -una primera base superior (24) que coincide con el borde superior (4) del primer electrodo (2) y una primera base inferior (25) que coincide con el borde inferior (5) del segundo electrodo (3), -una segunda base superior (26) que coincide con el vértice superior (8) de la lengüeta colectora<(>7<)>de corriente y una segunda base inferior (27) que coincide con el vértice inferior (10) de la lengüeta colectora (7) de corriente,
    -dos bordes laterales superiores (32) que conectan la primera base superior (24) a la segunda base superior (26) y dos bordes laterales inferiores (33) que conectan la primera base inferior (25) a la segunda base inferior (27).
  12. 12. Celda (1) según la reivindicación 11, en donde la primera base (24, 25) tiene una primera longitud (28) y la segunda base (26, 27) tiene una segunda longitud (29) menor que la primera longitud (28), midiéndose la primera longitud (28) y la segunda longitud (29) a lo largo del primer eje (X).
  13. 13. Celda (1) según la reivindicación 12, en donde la primera longitud (28) y la segunda longitud (29) tienen una relación de entre 1 y 2.
  14. 14. Celda (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las lengüetas colectoras (7) de corriente tienen una forma sustancialmente rectangular.
  15. 15. Celda (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, de una serie (6) a otra, la tercera longitud (30) es diferente.
ES24740210T 2023-06-21 2024-06-21 Cell for an electric battery and method for manufacturing same Active ES3036398T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2306398A FR3150350B1 (fr) 2023-06-21 2023-06-21 Cellule pour batterie électrique et son procédé de fabrication
PCT/IB2024/056094 WO2024261726A1 (fr) 2023-06-21 2024-06-21 Cellule pour batterie électrique et son procédé de fabrication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3036398T3 true ES3036398T3 (en) 2025-09-18

Family

ID=88779447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES24740210T Active ES3036398T3 (en) 2023-06-21 2024-06-21 Cell for an electric battery and method for manufacturing same

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP4537420B1 (es)
KR (1) KR20260016011A (es)
CN (1) CN121569402A (es)
ES (1) ES3036398T3 (es)
FR (1) FR3150350B1 (es)
PL (1) PL4537420T3 (es)
WO (1) WO2024261726A1 (es)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220130426A (ko) * 2021-03-18 2022-09-27 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN219123348U (zh) * 2021-10-22 2023-06-02 株式会社Lg新能源 圆筒形电池、包括该圆筒形电池的电池组及汽车

Also Published As

Publication number Publication date
EP4537420B1 (fr) 2025-06-04
EP4537420C0 (fr) 2025-06-04
PL4537420T3 (pl) 2025-08-11
FR3150350B1 (fr) 2025-10-10
KR20260016011A (ko) 2026-02-03
FR3150350A1 (fr) 2024-12-27
EP4537420A1 (fr) 2025-04-16
WO2024261726A1 (fr) 2024-12-26
CN121569402A (zh) 2026-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3032064T3 (en) Riveting structure of electrode terminal, and secondary battery, battery pack, and automobile comprising same
US10153477B2 (en) Lithium-ion secondary battery and method of producing the same
ES3057620T3 (en) Electrode assembly including disconnection preventing layer and method for manufacturing the same
KR20170109232A (ko) 배터리 셀 및 배터리 시스템
KR20240069584A (ko) 배터리 셀, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
ES3036398T3 (en) Cell for an electric battery and method for manufacturing same
KR20230031788A (ko) 전지
KR20250096525A (ko) 배터리 셀 및 전극 조립체
JP7767589B2 (ja) 電解液含浸性の優秀なゼリーロール及びそれを含む円筒形バッテリーセル、バッテリーパック並びに自動車
JP6454424B2 (ja) バッテリセル、及び、バッテリシステム
CN118248919A (zh) 电极组件、电池单体、储能装置、用电设备及加工方法
ES3051710T3 (en) Cell for electric battery and method for manufacturing same
US20170207494A1 (en) Negative electrode plate, energy storage device, method for manufacturing negative electrode plate, and method for manufacturing energy storage device
ES3062783T3 (en) Notching system for electrode sheet
US12573667B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
CN116888786A (zh) 电极组件、电池以及包括该电池的电池组和车辆
US20250079649A1 (en) Electrode assembly structure for secondary battery, and secondary battery including the same
US20260121254A1 (en) Secondary Battery
EP4576294A1 (en) Battery cell and electrode assembly
EP4715923A1 (en) Electrode assembly and battery cell including the same
US20240055736A1 (en) Battery
US20260058337A1 (en) Secondary Battery and Battery Pack Including the Same
CN222966296U (zh) 一种多极耳圆柱电池用正极汇流排
US20250379248A1 (en) Electrode assembly and battery cell having the same
EP4425638A1 (en) Method of manufacturing secondary battery