JP6642880B2 - 突出延長部とタブ連結部とを備えた電極リードを含んでいる電池セル - Google Patents
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Description
図1を参照すれば、電池セル100は、ラミネートシートからなるパウチ型電池ケース110の収納部111に電極アセンブリ120が収納された状態で、電池ケース110の外周辺112が熱融着によって密封された構造からなる。
さらに、電極タブ121、122の幅W1は、電極リード131、132の幅W2と同一の大きさとなっていて、電池セルの製造過程で、電極タブ121、122と電極リード131、132との連結時、段差が発生し、このような段差は前記電池セル100の熱安定性の低下を促進する要因として作用し得る。
本出願の発明者らは、深い研究と多様な実験を繰り返した末に、後で説明するように、電極リードのタブ連結部が電極タブに比べて相対的に大きいサイズを有するように構成することによって、より大きいサイズを有するタブ連結部により、電極リードと電極タブとの連結部位で発生する熱を効果的に除去することができ、電極リードと電極タブとの連結部位に対する機械的剛性を補完することによって、電池セルの構造的安定性を向上させることができ、電極リードと電極タブとをより簡便に連結可能なため、段差の発生を予防して、製品の不良率を減少させると同時に、電池セルの全体的な安定性を向上させることを確認して、本発明を完成するに至った。
少なくとも一側外周辺側に突出している電極タブを含んでいる電極アセンブリと;
前記電極アセンブリが搭載される収納部を含んでいる電池ケースと;
外部デバイスとの電気的連結のために、前記電極タブに連結される電極リードと;を含んでおり、前記電極リードは、
前記電極タブに電気的に連結されるタブ連結部と;
前記タブ連結部から延びた状態で、電池ケースの外側に突出して外部デバイスに電気的に連結される突出延長部と;を含んでおり、
前記タブ連結部は、電極タブの突出方向に垂直な幅方向の長さが、電極タブに比べて相対的に大きいサイズを有する構造である。
この場合に、前記タブ連結部の両側端部と電池ケースの両側面の熱融着外周辺との間には、熱融着による密封性を向上させるように、絶縁フィルムが介在している構造であってもよい。
なお、前記電極タブは、従来の電池セルの電極タブに比べてより広い構造に形成されるので、溶接によるタブ連結部との連結部位がより広くなり得、これによって、前記電極タブとタブ連結部との間でより高い結合力を発揮することができる。
正極タブ221は、突出方向に垂直な幅方向の長さW3が、長方形からなる電極アセンブリ220の幅W4に比べて小さい構造からなり、正極リード231に電気的に連結されている。
タブ連結部231aは、正極タブ221と溶接によって結合されており、正極タブ221の突出方向に垂直な幅方向の両側端部が電池ケース210の両側面の熱融着外周辺212b、212dにそれぞれ到達する長さに形成されている。
タブ連結部231aは、正極タブ221の突出方向と同一方向の長さW5が、正極タブ221の突出長さW6に対して約60%の大きさに形成されている。
ベント流路351は、折曲げられた構造であって、電池ケース内部のガスが外部に排出できるように、電極アセンブリ方向の外周辺から電池ケースの側面の熱融着外周辺方向に形成されている。
110 電池ケース
111 収納部
112 外周辺
120 電極アセンブリ
121 正極タブ
122 負極タブ
131 正極リード
132 負極リード
200 電池セル
210 電池ケース
211 収納部
212 熱融着外周辺
220 電極アセンブリ
221 正極タブ
222 負極タブ
231 突出延長部
231 正極リード
232 負極リード
241 絶縁フィルム
242 絶縁フィルム
243 絶縁フィルム
300 電池セル
310 電池ケース
311 収納部
312 熱融着外周辺
321 正極タブ
322 負極タブ
331 正極リード
332 負極リード
332 タブ連結部
341 絶縁フィルム
344 絶縁フィルム
351 ベント流路
352 ベントバルブ
431 正極リード
432 負極リード
441 正極タブ
442 負極タブ
450 絶縁体
Claims (21)
- 少なくとも一側外周辺側に突出している電極タブを含んでいる電極アセンブリと;
前記電極アセンブリが搭載される収納部を含んでいる電池ケースと;
外部デバイスとの電気的連結のために、前記電極タブに連結される電極リードと;
を含んでおり、前記電極リードは、
前記電極タブに電気的に連結されるタブ連結部と;
前記タブ連結部から延びた状態で、電池ケースの外側に突出して外部デバイスに電気的に連結される突出延長部と;
を含んでおり、
前記タブ連結部は、電極タブの突出方向に垂直な幅方向の長さが、電極タブに比べて相対的に大きいサイズを有し、
前記電池ケースは、樹脂層と金属層とを含むラミネートシートからなるパウチ型ケースであり、電極アセンブリの収納部の外周辺が熱融着によって密封され、
前記タブ連結部は、電極タブの突出方向に垂直な幅方向の両側端部が電池ケースの両側面の熱融着外周辺にそれぞれ到達する長さに形成されていることを特徴とする電池セル。 - 前記タブ連結部は、電極タブの突出方向に垂直な幅方向の長さが、これに対応する電池ケースの収納部の幅より小さいサイズであることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記幅方向の長さが電極タブに比べて相対的に大きいタブ連結部の少なくとも一部は、熱融着外周辺に位置することを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記タブ連結部の両側端部と電池ケースの両側面の熱融着外周辺との間には、熱融着による密封性を向上させるように、絶縁フィルムが介在していることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記タブ連結部の両側端部のうちの少なくとも1つの端部には、電池ケース内部のガスが外部に排出できるように、ベント(venting)流路が形成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。
- ベント流路は、電極アセンブリに隣接したタブ連結部の外周辺から電池ケースの側面の熱融着外周辺方向に形成されており、前記電池ケースの側面の熱融着外周辺で、ベント流路の端部に対応する部位には開閉可能な構造のベントバルブが位置することを特徴とする請求項5に記載の電池セル。
- 前記ベントバルブは、電池セル内部の圧力が臨界圧力以上の場合に、前記ベント流路の端部から分離されてガスを排出することを特徴とする請求項6に記載の電池セル。
- 前記ベントバルブが分離される臨界圧力は、2気圧(atm)〜4気圧であることを特徴とする請求項7に記載の電池セル。
- 前記タブ連結部は、電極タブの突出方向と同一方向の長さが、電極タブの突出長さに対して10%〜90%の大きさに形成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。
- 前記電極タブは、突出方向に垂直な幅方向の長さが、これに対応する電極アセンブリの外周辺の幅と同一であることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記電極タブは、互いに相異なる極性を有する電極タブが互いに対向する外周辺側に突出していることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記電極タブは、相異なる極性を有する電極タブが互いに同一の外周辺側に突出していることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記電極タブに連結される電極リードのタブ連結部の間には絶縁体が介在していることを特徴とする請求項12に記載の電池セル。
- 前記電極リードの突出延長部と電池ケースの熱融着外周辺との間には絶縁フィルムが介在していることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記電極アセンブリは、分離膜シートが介在している正極シートと負極シートとが巻取られている構造からなることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記電極アセンブリは、正極、負極、および前記正極と負極との間に介在する分離膜が順次に積層された構造からなることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記電極アセンブリは、正極、負極、および前記正極と負極との間に介在する分離膜から構成された積層構造の単位セルが、分離フィルムによって連続的に巻取られた構造からなることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 前記電池セルは、リチウム二次電池であることを特徴とする請求項1に記載の電池セル。
- 請求項1に記載の電池セルを1つ以上含むことを特徴とする電池パック。
- 請求項19に記載の電池パックを含むことを特徴とするデバイス。
- 前記デバイスは、携帯電話、タブレットコンピュータ、ノートパソコン、パワーツール、ウェアラブル電子機器、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、および電力貯蔵装置からなる群より選択されるいずれか1つであることを特徴とする請求項20に記載のデバイス。
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