KR20120093827A - 전기화학 전지 - Google Patents

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KR20120093827A
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electrochemical cell
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클라우스-루페르트 호헨타너
팀 샤에퍼
옌스 마인？
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리-텍 배터리 게엠베하
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Abstract

본 발명은 1 이상의 전극 스택(4), 1 이상의 전극 스택(4)에 연결된 1 이상의 전류 전도체(3) 및 전극 스택(4)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 케이싱(2, 10)을 구비한 전기화학 전지(1)에 관한 것이다. 1 이상의 전류 전도체(3)는 개구부(9)로부터 부분적으로 케이싱(2, 10) 밖으로 연장되며 케이싱(2, 10)은 전기 전도성 물질로 제조된 제1층(5)을 갖는다. 또한, 상기 개구부(9) 영역에서 1 이상의 절연체(6, 8)가 상기 케이싱(2, 10)의 제1층(5) 및 전류 전도체(3) 사이에 배치된다.

Description

전기화학 전지{ELECTROCHEMICAL CELL}
본 발명은 전기화학 전지, 특히 평면형 배터리 전지에 관한 것이다. 이러한 전지는 예컨대 전기로 구동되는 차량에 이용된다.
전기 에너지의 기본적인 저장 소자는 전기화학적 소자의 형태로 공지되어 있다. 전기 에너지는 여기서 예컨대 호일형 포장(foil-like packaging)으로 둘러싸인 전기화학적 소자에 저장된다. 전류 전도체는 이 전기 전지에 대하여 전기적 접속을 형성하고 부분적으로 케이싱 밖으로 연장된다. 특히 열전도성을 개선하기 위하여 이러한 전기화학 전지에서 케이싱(또는 cover)은 열전도성이 양호한 물질로 형성된다.
DE 600 29 123 T2호는 전기화학 전지를 개시한다. 여기서 전기 전지는 금속 상자 내부에 롤 팩의 형태로 수용된다. 롤 팩의 전극과 연결되는 양극 및 음극 전도체가 제공된다. 금속 상자의 양극 단자를 전기적으로 절연시키는 고리형 플라스틱 요소가 제공된다.
본 발명의 목적은 개선된 전기화학 전지를 제공하는 것이다.
이 목적은, 1 이상의 전극 스택(electrode stack), 1 이상의 전극 스택에 연결된 1 이상의 전류 전도체 및 전극 스택을 적어도 부분적으로 둘러싸는 케이싱을 구비한 전기화학 전지에 의하여 해결된다. 1 이상의 전류 전도체는 개구부로부터 일부가 케이싱 밖으로 연장되며 케이싱은 전기 전도성 물질로 제조된 제1층을 갖는다. 또한, 적어도 상기 개구부 영역에 상기 제1층 및 상기 전류 전도체 사이에 절연체가 배치된다. 이 본 발명에 따른 전기화학 전지는 특히 평면형 배터리 전지로서 구성될 수 있다.
본 발명의 의미에서 전극 스택(electrode stack)이란 화학 에너지의 저장 및 전기 에너지의 방출에 이용되는 장치를 의미한다. 전극 스택은 2 이상의 전극, 즉 애노드 및 캐소드 및 적어도 부분적으로 전해질을 수용하는 세퍼레이터를 포함한 다수의 판형 소자를 갖는다. 바람직하게는 1 이상의 애노드, 세퍼레이터 및 캐소드는 중첩되어 배치되거나 또는 스택킹되며, 여기서 세퍼레이터는 적어도 부분적으로 애노드 및 캐소드 사이에 배치된다. 이 애노드, 세퍼레이터 및 캐소드의 순서가 전극 스택의 내부에서 임의로 종종 반복될 수 있다. 바람직하게는 판형 소자는 전극 코일에 감긴다. 이하에서 "전극 스택"이란 용어는 전극 코일에 대해서도 사용된다. 전기 에너지의 방출 전에, 저장된 화학 에너지는 전기 에너지로 변환된다. 충전 동안, 전극 스택에 공급되는 전기 에너지가 화학 에너지로 변환되어 저장된다. 바람직하게는 전극 스택은 다수의 전극쌍 및 세퍼레이터를 갖는다. 특히 바람직하게는 개개의 전극은 상하로 특히 전기적으로 서로 연결된다.
본 발명에서, "전류 전도체"는, 전극으로부터의 전자가 전기 로드(electrical load)의 방향으로 흐를 수 있게 하는 것(장치 또는 소자)을 의미한다. 전류 전도체는 반대 전류 방향으로도 작용할 수 있다. 전류 전도체는 전극 또는 전극 스택의 활성 전극 매스(active electrode-mass)와 전기적으로 연결될 수 있고, 연결 케이블과도 연결될 수 있다. 전류 전도체의 형상은 바람직하게는 전극 스택의 형상에 맞추어진다. 바람직하게는, 전류 전도체는 판형 또는 호일형으로 형성된다. 바람직하게는, 전극 스택의 각 전극이 별도의 전류 전도체를 가지거나 또는 동일한 극성의 전극은 공통의 전류 전도체와 연결된다.
본 발명의 범위에서, 케이싱이란, 전극 스택을 외부에 대해서 경계짓는 적어도 부분적인 경계(boundary)를 의미한다. 케이싱은 바람직하게는 기밀성 및 액밀성이어서, 외계와의 물질 교환이 일어날 수 없다. 전극 스택은 케이싱의 내부에 배치된다. 1개 이상의 전류 전도체, 특히 2 개의 전류 전도체가 케이싱 밖으로 연장되어 나와 전극 스택의 연결에 이용된다. 외부로 연장되는 전류 전도체는 여기서 바람직하게는 전기화학 전지의 양극 배선 및 음극 배선이다. 그러나, 또한 다수의 전류 전도체, 특히 2개 또는 4개의 전류 전도체가 케이싱 밖으로 연장되어 나올 수 있다.
본 발명의 범위에서, 절연체란, 특히 두 부품 사이의 전기 전도적 연결을 막거나 또는 적어도 이들 부품 사이에 무시할 정도의 전류만이 흐르도록 두 부품 사이의 전기 전도적 연결을 막을 수 있는 장치를 의미한다. 특히 이를 위해서 절연체는 여기서 두 부품과 적어도 간접적으로, 특히 직접적으로 접촉하도록 제공된다. 이를 위해서 절연체는 바람직하게는 전기 전도성이 작은 물질로 이루어진다. 절연체는 바람직하게는 어느 정도의 기계적 안정성, 특히 압력 하중에 대한 안정성을 가져, 기계적 힘 또는 모멘트가 한 부품에서 다른 부품으로 전달될 수 있다.
전류 전도체와 전기 전도성 물질로 이루어진 케이싱의 제1층 사이에 절연체를 배치함으로써, 항복 전압 또는 전류 전도체로부터 케이싱으로의 원치 않는 전류 누수의 위험이 감소된다. 이러한 위험은, 특히 평면형 배터리 전지에서, 특히 전류 전도체가 케이싱을 통해 연장되는 개구부가 동시에 케이싱 부분들 사이의 봉합(seam) 부분인 경우 이러한 위험이 발생한다. 상기 봉합은 여기서 바람직하게는 압력 작용 과정에 의해서 밀봉되는데, 이것은 케이싱의 전류 전도성 부분과 전류 전도체 사이의 거리를 더 감소시킬 수 있다.
전기적 항복 전압 또는 전류 전도체로부터 케이싱으로의 원치 않는 전류 누수의 위험은 또한, 단독으로 또는 서로 조합해서 이용될 수 있는 이하의 방법 중 적어도 하나에 의하여 더 감소될 수 있다.
절연체는 바람직하게는 평면체이다. 즉, 절연체는 폭 및 길이에 비하여 매우 작은 두께를 갖는다. 절연체는 바람직하게는 전류 전도체와 접촉하는 제1 섹션 및 전류 전도체로부터 이격되어 배치되는 제2 섹션을 갖는다. 케이싱의 제1 섹션은 전류 전도체에서 떨어진 절연체 면에 배치되므로, 절연체의 제2 섹션의 영역에서 제1층은 전류 전도체로부터 떨어지도록 작용을 받는다. 따라서, 케이싱의 제1층과 전류 전도체 사이의 간격이 더 커지는데, 이것은 절연성 개선에 유리하다. 여기서, 절연체의 제1 섹션은 바람직하게는 절연체의 제2 섹션에 대하여 각이 지게 배치된다. 특히 절연체의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이의 각도는 90°초과, 특히 대략 180°이다. 각도가 대략 180°이거나 다소 더 작은 경우, 절연체가 폴드형으로 구부러질 수 있다.
바람직하게는, 케이싱의 제1층은 적어도 부분적으로 절연체의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이에 배치된다. 특히 절연체의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이의 각도가 90°를 초과하는 경우, 이로써 절연체의 양쪽 섹션 사이에 수용 공간이 형성되고, 여기에 케이싱의 제1층이 적어도 부분적으로 수용될 수 있어 전류 전도체에 대하여 양호하게 절연된다. 절연체의 양쪽 섹션 사이의 각도가 180°인 경우, 이로써 폴드형 섹션 배열이 생성될 수 있고, 케이싱의 제1층도 역시 절연체의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이에서 특히 폴드형으로 구부러진 채로 유지될 수 있는데, 이것은 양호한 절연 작용에 유리하다.
바람직하게는, 케이싱의 제1층은 절연체, 특히 절연체의 제1 섹션과 접촉하는 제1 섹션을 갖는다. 또한, 여기서 케이싱의 제1층은 상기 제1층의 제1 섹션에 대하여 각을 이루어 배치되는 제2 섹션도 갖는다. 제2 섹션은 여기서 특히 각을 이루어 전류 전도체의 방향으로 떨어져 배치된다. 반드시는 아니지만 바람직하게는 절연체와 접촉하는 제2 섹션의 배치에 의하여, 전류 전도체에 대한 케이싱의 제2층의 거리는 커지므로, 개선된 절연에 유리하다.
바람직하게는, 케이싱의 제1층의 제1 섹션은 절연체의 제1 섹션과 접촉하고, 케이싱의 제1층의 제2 섹션은 절연체의 제2 섹션과 접촉한다. 여기서, 특히 절연체의 제1 및 제2 섹션의 배향은 상기 기재된 유형의 방식으로 생성될 수 있다. 특히 절연체의 제1 섹션 및 제2 섹션 사이의 각도가 90°이상, 특히 대략 180°이고, 케이싱의 제1층이 전류 전도체에서 떨어진 절연체 면에 배치되는 경우, 제1층이 전류 전도체에 대하여 거리를 갖고 유지되는데, 이것은 개선된 절연에 유리하다.
제2의 바람직한 실시형태에서, 절연체가 개구부 영역에서 제1층보다 돌출되는 것이 제안될 수 있다. 여기서 특히 절연체의 제1층은 케이싱의 제1층과 접촉하는 반면, 전극 스택에서 떨어져 배치되는 절연체의 제2 섹션은 케이싱의 제1층과 접촉하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 여기서, 돌출한다란 절연체가 전류 전도체를 따라 배향되어 배터리 내부로부터 배터리 외부의 방향으로 케이싱의 제1층보다 더 배터리 외부의 방향으로 연장되는 것을 의미한다. 여기서, 절연체는 개구부 영역에서 케이싱의 다른 영역에서보다 기본적으로 더 길게 형성되도록 제공될 수 있다. 이와는 다르게 또는 이와 조합하여, 제1층은 개구부 영역에서 케이싱의 다른 영역에 비하여 짧게 형성될 수 있다. 이 때, 배터리 내부로부터 배터리 외부의 방향으로, 또한 개구부의 관통 방향으로, 케이싱 또는 절연체의 연장부에서 더 길거나 더 짧게로 표시가 나타내어진다.
그 특정의 또는 개선된 구현예가 기본적으로 개별적으로 또는 다른 언급된 바람직한 실시형태의 특정의 또는 개선된 구현예와 조합되어 이용될 수 있는 상기 언급된 모든 바람직한 실시형태에서, 케이싱의 제1층 및 전류 전도체 사이에 형성될 수 있는 전류 경로는 기본적으로 길어진다. 이것은 항복 전압 및 원치 않는 전류 누수의 발생을 감소시키는데, 그 이유는 특히 전류 경로의 전기 저항이 커지기 때문이다.
바람직하게는, 절연체는 케이싱의 일부이다. 여기서, 케이싱은 다층으로 형성되고, 특히 절연 물질로 이루어지고 제1층의 내부에 배치되는 제2층을 포함하는 것으로 제공될 수 있다. 절연 물질로 이루어지는 제2층은 바람직하게는 플라스틱층일 수 있다. 여기서 "제1층의 내부"란, 특히 제2층이 전기 전지 및 제1층 사이에 및/또는 전류 전도체 및 제1층 사이에 배치되도록 제공될 수 있다는 것을 의미한다. 제1층의 내부란, 특히 제1층에서 출발하여, 제2층이 전기화학 전지의 내부 공간을 향하도록 제공될 수 있다는 의미이다.
케이싱은 적어도 부분적으로 필름, 특히 포장 필름으로 만들어질 수 있다. 포장 필름의 제1층은 여기서 알루미늄으로부터 제조될 수 있으며 특히 알루미늄 필름(또는 foil)이다.
이와는 다르게, 또는 이와 조합하여, 케이싱은 제3 실시형태에서 적어도 부분적으로 열전도성 판으로 만들 수 있다. 열전도성 판은 바람직하게는 적어도 부분적으로 전기 전도성 물질로 형성되며, 이것은 개선된 열 전달성능을 유도할 수 있다. 열전도성 판은 또한 상기 언급된 실시형태에 상응하게 절연체에 대하여 접히거나 구부러지거나 또는 짧게 형성될 수 있다. 적어도 부분적으로 열전도성 판으로 형성되는 케이싱은 또한 상기 언급된 실시형태와 같이 다층으로 형성될 수 있다.
이와는 다르게 또는 이와 조합하여, 케이싱 및 전류 전도체 사이에 별도의 밀봉제가 배치될 수 있다. 밀봉제는 바람직하게는 케이싱 및 전류 전도체 사이에서 개구부 영역에 존재하는 고리형 공간을 밀봉한다. 밀봉제는 절연체일 수 있다. 이 점에 있어서, 상기 언급된 케이싱의 절연성 제2층에 더하여 또는 이것의 대안으로 밀봉제가 개선된 절연성에 기여할 수 있다. 절연체의 형성에 대하여 이미 설명된 상기 언급된 방법이 밀봉제에 대해서도 유효하다.
절연체 및/또는 케이싱의 제1층은 밀봉 영역에서 바람직하게는 그 위치에 고정될 수 있다. 이것은 특히 가요성 물질로 제조된 절연체 또는 제1층에서, 상기 언급된 상응하는 수단에 의하여 달성되는, 연장된 전류 경로가 매우 많은 이용시에도 유지되도록 보장한다. 특히 제1층이 구부러지거나 및/또는 접힌 경우, 이 상태는 고정에 의하여 지속적으로 유지된다. 여기서 바람직하게는 제1층은 물질적 고정(확고한 본딩)에 의하여 그 구부러진 및/또는 접힌 위치에서 고정될 수 있다. 여기서 물질적 고정이란 바람직하게는 접착제 결합 또는 용접 결합을 의미한다.
상기 언급된 고정 방법의 대안으로 또는 이것과 조합하여, 절연체 및/또는 케이싱의 제1층을 그 구부러진 위치에서 유지하는 요소가 제공될 수 있다. 여기서 고정 요소는 바람직하게는 클램프 또는 스트랩에 의해서 나타내어질 수 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 이하에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 기본 실시에서의 본 발명에 따른 전기화학 전지를
a) 사시도로
b) 밀봉 영역이 확대된 사시도로
c) 전류 전도체의 영역에서 횡단면도로서
d) 밀봉 영역에서 확대된 단면도로서
도시한 것이다.
도 2는 제1 실시형태에서의 본 발명에 따른 전기화학 전지를
a) 사시도로
b) 밀봉 영역이 확대된 사시도로
c) 전류 전도체의 영역에서 횡단면도로서
d) 밀봉 영역에서 확대된 단면도로서
도시한 것이다.
도 3은 제2 실시형태에서의 본 발명에 따른 전기화학 전지를
a) 사시도로
b) 밀봉 영역이 확대된 사시도로
c) 전류 전도체의 영역에서 횡단면도로서
d) 밀봉 영역에서 확대된 단면도로서
도시한 것이다.
도 4는 제2 실시형태의 개선에서의 본 발명에 따른 전기화학 전지를
a) 사시도로
b) 밀봉 영역이 확대된 사시도로
c) 전류 전도체의 영역에서 횡단면도로서
d) 밀봉 영역에서 확대된 단면도로서
도시한 것이다.
도 5는 제3 실시형태에서의 본 발명에 따른 전기화학 전지를
a) 사시도로
b) 밀봉 영역이 확대된 사시도로
c) 전류 전도체의 영역에서 횡단면도로서
d) 밀봉 영역에서 확대된 단면도로서
도시한 것이다.
도 1은 기본 실시형태에서의 평면 구조로 본 발명에 따른 전기화학 전지(1)를 도시한다. 전기화학 전지(1)는 포장 필름으로 만들어진 케이싱(2)을 갖는다. 또한, 개구부(9)로부터 전기화학 전지(1)의 케이싱(2) 밖으로 연장되는 2 개의 전류 전도체(3)가 제공된다. 전류 전도체(3)는 케이싱(2)의 내부에서 전기화학 전지의 전극 스택(4)과 전기적으로 연결되므로 전기화학 전지의 전기 접속을 나타낸다. 전류 전도체(3)는 금속 시트로 제조된다. 전류 전도체(3)는 평면형이다. 개구부(9)와 동축으로 전개되는 관통 방향은 전류 전도체의 평면 방향에 대하여 평행하게 배치된다.
특히 도 1d)로부터 알 수 있는 바와 같이, 케이싱(2)은 다층으로 제조되는 포장 필름으로 만들어진다. 한편, 포장 필름(2)의 외층을 형성하는 알루미늄층(5)이 제공된다. 또한, 전류 전도체(3) 및 알루미늄층(5) 사이를 절연시키는 플라스틱층(6)이 알루미늄층(5)의 내면에 제공된다. 포장 필름(2)은 각각 전체 케이싱의 절반을 형성하며, 각 절반은 케이싱 셸(shell)로서 형성된다. 2 개의 케이싱 셸의 조립에 의해서 전체 케이싱이 생성된다. 상기 조립은 필름(2)의 이음 섹션(16)에 압력을 가하여 이루어진다.
또한, 전류 전도체(3)가 개구부(9)를 통해 케이싱(2)으로부터 연장되는 영역이며 동시에 개구부(9) 영역에서 케이싱의 봉합 부분인 밀봉 영역(7)에, 밀봉제(8)가 제공되며, 이것은 포장 필름(2) 및 전류 전도체(3) 사이에 배치된다. 밀봉제(8)는 개구부(9) 영역에서 케이싱(2) 및 전류 전도체(3) 사이의 고리형 공간을 밀봉한다.
밀봉제(8)는 절연 물질로 이루어진 밴드 형태로 제조되고 전류 전도체 주위에 감긴다. 전류 전도체(3) 및 알루미늄층(5) 사이에 점선으로 표시된 전류 경로(14)를 따라 전류 누수가 흐를 수 있다.
도 2는 기본 실시에 따른 전기화학 전지(1)를 개선한 제1 실시형태의 전기화학 전지(1)를 도시한다. 이하에서는 도 1에 따른 전기화학 전지와 상이한 점에 대해서만 설명한다.
개구부(9)의 영역에서, 필름(2)은 외부로 구부러져 있음, 즉 전류 전도체(3)로부터 멀리 구부러져 있음을 알 수 있다. 여기서, 절연체인 플라스틱층(6)은 전류 전도체(3)과 간접적으로 접촉하여 배치되는 제1 섹션(17)을 가짐을 알 수 있다. 플라스틱층(6)의 제1 섹션(17) 및 전류 전도체(3) 사이에는 또한 밀봉제(8)가 제공된다. 또한, 상기 플라스틱층(6)은 플라스틱층의 제1 섹션(17)에 대하여 180°각을 이루어 배치되는 제2 섹션(18)을 갖는다. 또한, 필름(2)의 알루미늄층(5)은 플라스틱층(6)의 제1 섹션(17)과 접촉하는 제1 섹션(19)을 갖는다. 또한, 알루미늄층(5)은 플라스틱층(6)의 제2 섹션(18)과 접촉하는 제2 섹션(20)을 갖는다. 알루미늄층(5)의 제1 섹션(19) 및 제2 섹션(20)도 역시 서로 180°로 배치된다. 여기서 알루미늄층(5)은 그 제1 및 제2 섹션(19, 20)이 플라스틱층의 제1 및 제2 섹션(17, 18)에 의하여 폴드형으로 감싸인다. 필름(2)의 두 외면(12), 정확히 말해서 각각 필름(2)의 구부러진 영역(13) 앞 또는 뒤에 배치되는 필름(2)의 알루미늄층(5)의 두 외면(12)은 여기서 서로 접촉한다.
상기 두 외면(12) 사이에는 접착제(미도시)가 배치되며, 이것은 상기 외면을 물질적으로 서로 확고하게 결합시켜 필름(2)을 그 도시된 위치에 고정시킨다. 전류 경로(14)는 점선으로 표시되며, 전류는 전류 전도체(3)로부터 절연성 플라스틱층(6)을 우회하여 알루미늄층(5)까지 도달된다. 상기 전류 경로(14)는 도 1에 따른 배터리 장치에서보다 현저히 더 긴 것이 명백하다. 이 점에 있어서, 도 2에 따른 전기화학 전지는 항복 전압 및 전류 누수에 대하여 높은 안전성을 갖는다.
도 3은 기본 실시에 따른 전기화학 전지(1)를 개선한 제2 실시형태의 전기화학 전지(1)를 도시한다. 이하에서는 도 1에 따른 전기화학 전지와 상이한 점에 대해서만 설명한다.
절연체인 밀봉제(8)는 전류 전도체(3)의 방향에 대하여 평행하게 연장되는 관통 방향을 따라 필름(2)보다 돌출된다는 것, 즉, 밀봉제(8)는 알루미늄층(5)보다 밖으로 개구부(9)로부터 더 연장된다는 것을 알 수 있다. 여기서, 밀봉제(8)의 제1 섹션(17)은 알루미늄층(5)의 제1 섹션(19)과 간접적으로 접촉하고, 알루미늄층(5)과 밀봉제(8) 사이에는 플라스틱층(6)이 배치된다. 밀봉제(8)의 제2 섹션(18)은 여기서 알루미늄층(5)의 섹션 및 필름(2)과 접촉하지 않는다.
또한 여기에는 전류 경로(14)가 점선으로 도시된다. 상기 전류 경로(14)는 도 1에 따른 전기화학 전지에서보다 현저히 더 길다는 것이 명백하다. 이 점에 있어서, 도 3에 따른 전기화학 전지(1)는 항복 전압 및 전류 누수에 대하여 높은 안전성을 갖는다. 도 3으로부터의 전기화학 전지에 따른 밀봉제(8)도 물론 도 2에 따른 전기화학 전지에서와 같이 실행될 수 있다.
도 4는 도 3에 따른 제2 실시형태의 전기화학 전지의 개선을 도시한다. 이하에서는 도 3에 따른 전기화학 전지와 상이한 점에 대해서만 설명한다.
도 3에 따른 실시형태에 추가적으로, 밀봉제(8)는 개구부(9)의 영역에서 폴드형으로 180°로 접히고 필름(2)을 U-형으로 에워싼다. 밀봉제(8)의 제1 섹션(17)은 여기서 알루미늄층(5)의 제1 섹션(19)과 간접적으로 접촉한다. 플라스틱층(6)은 알루미늄층(5) 및 밀봉제(8) 사이에 배치된다. 밀봉제(8)의 제2 섹션(18)은 밀봉제(8)의 제1 섹션(17)에 대하여 180°각을 이루어 배치된다. 밀봉제(8)의 제1 섹션(17) 및 제2 섹션(18) 사이에 에지 영역, 즉 알루미늄층(5)의 제1 섹션(19)이 수용된다. 여기서 밀봉제(8)의 외면(15)은 알루미늄층(5)의 외면(12)과 접촉한다. 밀봉제(8)의 외면(15)은 용접법에 의해서 알루미늄층의 외면(12)과 물질적으로 결합된다.
전류 경로(14)가 도 1에 따른 배열에서보다 현저히 길다는 것이 명백하다. 이 점에 있어서, 도 4에 따른 전기화학 전지(1)는 항복 전압 및 전류 누수에 대하여 높은 안전성을 갖는다. 도 4으로부터의 전기화학 전지에 따른 밀봉제(8)도 물론 도 2에 따른 전기화학 전지에서와 같이 통합될 수 있다. 이 점에 있어서, 도 4에 따른 밀봉제는 도 2에 따른 접힌 필름(2)도 에워쌀 수 있다.
도 5는 제3 실시형태의 도 2에 따른 전기화학 전지의 추가의 개선을 도시한다. 이하에서는 도 2에 따른 전기화학 전지와 상이한 점에 대해서만 설명한다.
케이싱(2)은 앞의 도면에 따른 전기화학 전지에 상응하게, 전기화학 전지(1)의 한 면에는, 필름(2)에 의해 형성된다. 전기화학 전지(1)의 다른 면에서 케이싱은 열전도성 판(10)에 의해 형성된다. 열전도성 판 및 필름(2)의 조립은 필름(2) 또는 열전도성 판(10)의 이음 섹션(16)에 압력을 가하여 실시된다. 열전도성 판(10)은 다층으로 형성되고 필름(2)과 유사하게 알루미늄층(5) 및 플라스틱층(6)을 가지며, 여기서 플라스틱층(6)은 알루미늄층(5)의 내부에 배치된다. 열전도성 판(10)은 개구부(9)의 영역에서 직각으로 외부를 향해 구부러진다. 플라스틱층(6)의 제1 섹션(17)은 여기서 전류 전도체(3)와 간접적으로 접촉하고, 플라스틱층(6)과 전류 전도체(3) 사이에는 밀봉제(8)가 배치된다. 플라스틱층(6)은, 플라스틱층(6)의 제1 섹션(17)에 대하여 직각으로 배치되고 전류 전도체(3)로부터 수직으로 멀리 돌출되는 제2 섹션(18)을 갖는다. 알루미늄층(5)은 플라스틱층의 제1 섹션(17)과 접촉하는 제1 섹션(19)을 갖는다. 또한, 알루미늄층(5)의 제2 섹션(20)은 알루미늄층(5)의 제1 섹션(19)에 대하여 직각으로 배치된다. 상기 제1 또는 제2 섹션들은 각각 서로에 대하여 평행하게 배치된다.
전기화학 전지(1)의 다른 면(이 위에 케이싱이 필름(2)에 의해서 도시되어 있음)에는 필름(2)이 개구부(9)의 영역에서 도 2에 따른 전기화학 전지와 유사하게 형성된다. 전기화학 전지(1)의 면들 중 하나에는 각각 전류 경로(14', 14")가 점선으로 도시되어 있다. 두 전류 경로(14) 모두 도 1에 따른 배열에서보다 현저히 더 길다는 것이 명백하다. 이 점에 있어서, 도 5에 따른 전기화학 전지(1)는 항복 전압 및 전류 누수에 대하여 높은 안전성을 갖는다.
1 전기화학 전지
2 필름
3 전류 전도체
4 전극 스택
5 알루미늄층
6 플라스틱층
7 밀봉 영역
8 밀봉제
9 개구부
10 케이싱
12 외면 15 외면
13 구부러진 영역
14 전류 경로
16 이음 섹션
17 절연체의 제1 섹션
18 절연체의 제2 섹션
19 제1층의 제1 섹션
20 제1층의 제2 섹션

Claims (15)

1 이상의 전극 스택(4);
1 이상의 전극 스택(4)과 연결된 1 이상의 전류 전도체(3); 및
전극 스택(4)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 케이싱(2, 10)
을 포함하는 전기화학 전지(1)로서,
1 이상의 전류 전도체(3)는 개구부(9)로부터 일부가 케이싱(2, 10) 밖으로 연장되고,
상기 케이싱(2, 10)은 전기 전도성 물질로 제조된 제1층(5)을 가지며,
적어도 상기 개구부(9) 영역에서, 1 이상의 절연체(6, 8)가 케이싱(2, 10)의 제1층(5) 및 전류 전도체(3) 사이에 배치되는, 전기화학 전지.
제1항에 있어서,
상기 절연체(6, 8)는 상기 전류 전도체(3)와 접촉하는 제1 섹션(17)을 갖고, 그리고 상기 전류 전도체(3)로부터 이격되어 배치된 제2 섹션(18)을 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제2항에 있어서,
상기 절연체(6, 8)의 제1 섹션(17)은 상기 절연체(6, 8)의 제2 섹션(18)에 대하여 각이 지게 배치되는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱(2, 10)의 제1층(5)은 적어도 일부가 상기 절연체(6, 8)의 제1 섹션(17) 및 제2 섹션(18) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱(2, 10)의 제1층(5)은 상기 절연체(6, 8)와 접촉하는, 특히 상기 절연체(6, 8)의 제1 섹션(17)과 접촉하는 제1 섹션(19)을 갖고,
상기 케이싱(2, 10)의 제1층(5)은 제2 섹션(20)을 가지며, 상기 제1층(5)의 제1 섹션(19)과 상기 제1층(5)의 제2 섹션(20)은 각이 지게 배치되는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱(2, 10)의 제1층(5)의 제1 섹션(19)은 상기 절연체(6, 8)의 제1 섹션(17)과 접촉하고 상기 케이싱(2, 10)의 제1층(5)의 제2 섹션(20)은 상기 절연체(6, 8)의 제2 섹션(18)과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체(6, 8)는 상기 개구부(9)의 영역에서 상기 제1층(5)보다 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체(6)는 상기 케이싱(2, 10)의 일부인 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱(2, 10)은 다층으로 형성되고, 상기 제1층(5)의 내부에 배치되는 특히 절연성 물질로 이루어진 제2층(6)은, 특히 플라스틱층을 포함하며, 상기 제2층이 절연체를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱(2, 10)은 적어도 부분적으로 필름(2), 특히 포장 필름으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱(2, 10)은 적어도 부분적으로 열전도성 판(10)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱(2, 10) 및 상기 전류 전도체(3) 사이에, 절연체를 형성하는 별도의 밀봉제(8)가 배치되는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체(6, 8) 및/또는 상기 케이싱(2, 10)의 제1층(5)은 개구부(9)의 영역에서 그 위치에 고정되는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱(2, 10)의 제1층(5) 및/또는 상기 절연체(6, 8)는 특히 물질적 결합에 의한 확고한 고정에 의하여 또는 고정 수단에 의하여 구부러진 위치에서 고정되는 것을 특징으로 하는 전기화학 전지.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 전기화학 전지를 하나 이상 구비한 전기화학적 에너지 저장장치.
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