JP2015508223A - 階段構造の電池セル - Google Patents
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Abstract
Description
前記電池ケースのシールされていない一側の外周面を介して電池ケースの内部に電解液を注入して、電極組立体を含浸させる過程と、
前記電池ケースのシールされていない一側を介して真空を印加して、電池ケースと電極組立体との間の余剰空間を除去する過程と、
電池ケースを密封する過程と、を含むことができる。
電極組立体を収納する収納部が形成された電池ケースを製造する過程と、
平面の大きさが互いに異なる2つ以上の電極またはユニットセルを含む多数の電極またはユニットセルを、平面を基準として高さ方向に積層して電極組立体を製造したり、又は、シート状の正極とシート状の負極との間にシート状の分離膜が介在するように、シート状の正極、シート状の分離膜、シート状の負極を順に積層した後、一端と他端を全て時計方向に巻き取るか、または一端と他端を全て反時計方向に巻き取ったりして、2つの電極ロールを含む一つのワインディング型電極組立体を製造したり、又は、シート状の正極とシート状の負極との間にシート状の分離膜が介在するように、シート状の正極、シート状の分離膜、シート状の負極を順に積層した後、一端を巻き取って製造した2つ以上のワインディング型電極組立体を、平面を基準として高さ方向に積層して複合電極組立体を製造したり、又は、シート状の分離膜に正極板、負極板及びスタック型電極組立体からなる群から選択される一つ以上の極性体を配列した後、シート状の分離膜を巻き取ったりフォールディングしたりしてスタック/フォールディング電極組立体を製造する過程と、
前記電池ケースの収納部に前記電極組立体を装着し、電池ケースの一側の外周面を除外した残りの外周面をシールする過程と、
前記電池ケースのシールされていない一側を介して真空を印加して、電池ケースと電極組立体との間の余剰空間を除去する過程と、
前記電池ケースのシールされていない一側の外周面を介して電池ケースの内部に電解液を注入して、電極組立体を含浸させる過程と、
電池ケースを密封する過程と、を含むことができる。
110 (パウチ型)電池ケース
111 上部ケース
112 下部ケース
116 収納部
117 曲面部位
120 電極組立体とみ
122 ユニットセル
124 ユニットセル
126 ユニットセル
130 電極リード
Claims (23)
- 正極と負極との間に分離膜が介在している構造の電極組立体が電池ケースに内蔵されている電池セルであって、
上部ケース及び下部ケースからなっており、前記上部ケース及び/または前記下部ケースに電極組立体の装着のための収納部が形成されている電池ケースと、
多数の電極またはユニットセルが平面を基準として高さ方向に積層されており、そのうち少なくとも2つ以上の電極またはユニットセルは平面の大きさが互いに異なる電極組立体と、
を含み、
前記電池ケースの収納部は、前記電極組立体の外面形状に対応する階段状の段差が形成されていることを特徴とする電池セル。 - 前記平面の大きさが互いに異なる2つ以上の電極またはユニットセルは、電極またはユニットセルの厚さ、横幅(横の長さ)、及び縦幅(縦の長さ)のうち少なくとも一つが異なることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。
- 前記ユニットセルは、一つ以上の正極と一つ以上の負極とが、分離膜が介在した状態で積層された構造において、両面に位置した電極の種類が同じユニットセル、または両面に位置した電極の種類が異なるユニットセルであることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。
- 前記ユニットセルは、電極端子が電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。
- 前記ユニットセルは、電極組立体の下部から上部に行くほどユニットセルの大きさが小さくなる配列で積層されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。
- 前記電池ケースは、金属層と樹脂層を含むラミネートシートからなることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。
- 前記電池ケースの厚さは50μm〜200μmであることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。
- 前記階段状の段差は、電池ケースの内部に真空を印加して、前記電極組立体の外形に対応するように前記電池ケースが変形して形成されることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。
- 前記真空の印加の前に、電池ケースの収納部は、段差形成予定部位が垂直断面上で段差の形状に対応して曲面形状からなっていることを特徴とする、請求項8に記載の電池セル。
- 前記電池ケースの収納部は、電極組立体の上端の大きさに対応する平面部位を含む半球形状からなることを特徴とする、請求項9に記載の電池セル。
- 前記真空の印加の前に、電池ケースの収納部はモールディングによって1次階段状の段差が形成され、前記電池ケースの内部に真空を印加して、前記電極組立体の外形に対応するように前記電池ケースが変形して2次階段状の段差が形成されることを特徴とする、請求項8に記載の電池セル。
- 前記階段状の段差は、前記電極組立体の外形に対応する構造の階段状の押圧部材を用いて電池ケースの収納部を圧迫した後、電池ケースの内部に真空を印加して、前記電極組立体の外形に対応するように前記電池ケースが変形して形成されることを特徴とする、請求項8に記載の電池セル。
- 前記電池セルは、リチウムイオン電池セルまたはリチウムイオンポリマー電池セルであることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。
- 階段状の段差が形成されている電池セルを製造する方法であって、
電極組立体を収納する収納部が形成された電池ケースを製造する過程と、
平面の大きさが互いに異なる2つ以上の電極またはユニットセルを含む多数の電極またはユニットセルを、平面を基準として高さ方向に積層して電極組立体を製造する過程と、
前記電池ケースの収納部に前記電極組立体を装着し、電池ケースの一側の外周面を除外した残りの外周面をシールする過程と、
前記電池ケースのシールされていない一側の外周面を介して電池ケースの内部に電解液を注入して、電極組立体を含浸させる過程と、
前記電池ケースのシールされていない一側を介して真空を印加して、電池ケースと電極組立体との間の余剰空間を除去する過程と、
電池ケースをシールする過程と、
を含むことを特徴とする、電池セルの製造方法。 - 階段状の段差が形成されている電池セルを製造する方法であって、
電極組立体を収納する収納部が形成された電池ケースを製造する過程と、
平面の大きさが互いに異なる2つ以上の電極またはユニットセルを含む多数の電極またはユニットセルを、平面を基準として高さ方向に積層して電極組立体を製造する過程と、
前記電池ケースの収納部に前記電極組立体を装着し、電池ケースの一側の外周面を除外した残りの外周面をシールする過程と、
前記電池ケースのシールされていない一側を介して真空を印加して、電池ケースと電極組立体との間の余剰空間を除去する過程と、
前記電池ケースのシールされていない一側の外周面を介して電池ケースの内部に電解液を注入して、電極組立体を含浸させる過程と、
電池ケースを密封する過程と、
を含むことを特徴とする、電池セルの製造方法。 - 前記電極組立体を含浸させる過程の後に、電池セルを1回またはそれ以上充放電して電池セルを活性化させる過程と、
前記活性化させる過程で発生したガスを除去する過程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項14又は15に記載の電池セルの製造方法。 - 前記ガスを除去する過程と、前記真空を印加して電池ケースと電極組立体との間の余剰空間を除去する過程とは同時に実行されることを特徴とする、請求項16に記載の電池セルの製造方法。
- 前記電池ケースのシールされていない一側を介して真空を印加して、電池ケースと電極組立体との間の余剰空間を除去する過程において、前記電極組立体の外形に対応する構造の階段状の押圧部材を用いて電池ケースの収納部を圧迫した後、電池ケースの内部に真空を印加することを特徴とする、請求項14又は15に記載の電池セルの製造方法。
- 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電池セルを単位電池として2つ以上含んでいることを特徴とする、電池パック。
- 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電池セルを電源として含んでいるデバイス。
- 前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットPC、スマートパッド、ネットブック、LEV(Light Electronic Vehicle)、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置からなる群から選択されることを特徴とする、請求項20に記載のデバイス。
- 請求項19に記載の電池パックを電源として含んでいるデバイス。
- 前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットPC、スマートパッド、ネットブック、LEV、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置からなる群から選択されることを特徴とする、請求項22に記載のデバイス。
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