KR20220116014A - 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 시스템 - Google Patents
전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220116014A KR20220116014A KR1020227024451A KR20227024451A KR20220116014A KR 20220116014 A KR20220116014 A KR 20220116014A KR 1020227024451 A KR1020227024451 A KR 1020227024451A KR 20227024451 A KR20227024451 A KR 20227024451A KR 20220116014 A KR20220116014 A KR 20220116014A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tab
- insulating member
- battery cell
- end cover
- housing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 92
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
- H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
- H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
- H01M50/593—Spacers; Insulating plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing 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)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
본원의 실시예는 전지 셀, 전지, 전기 장치, 및 전지 셀의 제조방법 및 시스템을 제공한다. 전지 셀은 개구를 구비한 하우징, 전극 어셈블리 및 엔드 커버 어셈블리를 포함한다. 전극 어셈블리는 하우징 내에 설치된다. 전극 어셈블리는 본체부, 탭 및 격리부를 포함한다. 탭은 본체부의 단부에서 개구를 향해 연장된다. 격리부는 탭의 외주에 설치된다. 엔드 커버 어셈블리는 개구를 폐쇄하는데 사용된다. 엔드 커버 어셈블리는 엔드 커버 및 제1 절연부재를 포함한다. 엔드 커버는 개구를 커버하고 하우징에 연결되도록 구성된다. 제1 절연부재는 엔드 커버의 하우징 내부에 가까운 일측에 설치된다. 제1 절연부재는 오목부를 갖는다. 탭의 적어도 일부는 오목부 내에 수용된다. 제1 절연부재는 격리부에 가압접촉되고 맞물리도록 구성되어, 탭과 하우징을 격리시킨다. 본원의 실시예의 전지 셀은 전지 셀의 단락으로 인해 사용 안전성에 영향을 주는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
Description
본원은 전지 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 시스템에 관한 것이다.
충방전 가능한 이차 전지는 에너지 밀도가 높고, 전력 밀도가 높으며, 사이클 사용 횟수가 많고, 저장 시간이 긴 등 장점이 있어, 전기 자동차, 모바일 기기 또는 전동 공구에 널리 사용되고 있다. 전지에는 전지 셀이 포함된다. 그러나, 전지 셀을 사용하는 과정에서, 단락이 발생하는 문제가 있어 전지 셀 사용 안전성에 영향을 미치게 된다.
본원의 실시예는 전지 셀, 전지, 전기 장치, 및 전지 셀의 제조 방법 및 시스템을 제공하는 바, 전지 셀이 단락되어 사용 안전성에 영향을 미치는 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본원의 실시예는 전지 셀을 제공하는 바, 하우징, 전극 어셈블리 및 엔드 커버 어셈블리를 포함한다. 하우징은 개구를 구비한다. 전극 어셈블리는 하우징 내에 설치된다. 전극 어셈블리는 본체부, 탭 및 격리부를 포함한다. 탭은 본체부의 단부에서 개구를 향해 연장된다. 격리부는 탭의 외주에 설치된다. 엔드 커버 어셈블리는 개구를 폐쇄하는데 사용된다. 엔드 커버 어셈블리는 엔드 커버 및 제1 절연부재를 포함한다. 엔드 커버는 개구를 커버하고 하우징에 연결되도록 구성된다. 제1 절연부재는 엔드 커버의 하우징내부에 가까운 일측에 설치된다. 제1 절연부재는 오목부를 갖는다. 탭의 적어도 일부는 오목부 내에 수용된다. 제1 절연부재는 격리부에 가압접촉되고 맞물리도록 구성되어, 탭과 하우징을 격리시킨다.
본원의 일 실시예에 있어서, 제1 절연부재는 서로 연결되는 본체 및 연장부를 포함하고, 본체는 엔드 커버에 연결되도록 구성되며, 연장부는 본체로부터 전극 어셈블리를 향하여 연장 및 돌출되어 오목부를 형성하고, 연장부는 탭의 외주에 설치되며, 연장부는 격리부에 가압접촉된다. 제1절연부재가 연장부를 구비하기에, 조립시 제1 절연부재의 연장부가 탭과 하우징 사이의 간극에 삽입될 수 있어， 연장부가 탭이 제1 절연부재의 간극에 정확하게 삽입되도록 가이드할 수 있으며, 따라서 조립 과정에서 제1 절연부재에 의해 탭에 인가되는 압출응력으로 인해 탭이 변형될 가능성을 감소시킴과 동시에 연장부가 조립과정에서 초기에 탭에 대한 보호 및 위치 제한을 구현할 수 있다.
본원의 일 실시예에 있어서, 연장부는 격리부의 엔드 커버에 가까운 일측에 위치하고, 연장부는 엔드 커버로부터 멀어지는 방향을 따라 격리부에 가압접촉된다. 연장부가 격리부에 위치 제한 구속을 형성하여, 격리부가 엔드 커버에 가까워지거나 엔드 커버로부터 멀어지는 방향으로 이동할 가능성을 줄임으로써, 격리부가 엔드 커버에 가까워지거나 엔드 커버로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 연장부 및 격리부가 가압접촉상태에서 벗어날 가능성을 줄여주는 동시에 연장부도 전극 어셈블리에 위치 제한 구속을 형성하여, 전극 어셈블리가 엔드 커버에 가까워지거나 엔드 커버로부터 멀어지는 방향으로 이동할 가능성을 줄일 수 있다.
본원의 실시예에 있어서, 연장부는 연속적으로 연장되는 폐루프 구조이다. 엔드 커버으로부터 멀어지는 연장부의 단면이 폐루프 구조이기 때문에, 연장부는 탭의 전체 외주에서 탭에 대한 보호 격리를 형성할 수 있고, 이는 격리 효과를 더욱 향상시키는데 유리하다. 또는, 연장부는 노치가 구비된 환형 구조이다. 연장부의 노치는 대피 공간을 제공할 수 있다.
본원의 일 실시예에 있어서, 격리부는 환형이다. 격리부는 탭의 외주에 일체로 씌워 설치되어, 격리부가 탭의 전체 외주 방향에서 탭에 대한 보호를 형성할 수 있도록 한다.
본원의 일 실시예에 있어서, 탭은 단차부를 포함하고, 단차부는 제1 측면, 과도면 및 제2 측면을 포함하고, 제1 측면은 본체부에 가깝고, 과도면은 제 1 측면 및 제 2 측면을 연결하고, 과도면은 엔드 커버를 향하며, 제 1 측면의 최소 반경방향의 사이즈는 제 2 측면의 최대 반경방향의 사이즈보다 크고, 오목부의 내벽의 적어도 일부는 제2 측면을 에워싼다. 탭에서 제2 측면에 대응하는 부분은 오목부 내에 위치한다. 이와 같이, 탭의 일부가 제1 절연부재의 오목부 내에 위치할 수 있어, 동일한 용량의 전지 설에서 전극 어셈블리의 축방향에서의 전지 셀의 전체 사이즈를 줄이는데 유리하며, 따라서, 전지 셀의 에너지 밀도를 향상시키는데 유리하다.
본원의 일 실시예에 있어서, 연장부는 제2 측면을 에워싸고, 격리부는 과도면에 설치된다. 연장부의 단면은 과도면과 대향하고, 격리부에 가압접촉되며, 이로써, 전극 어셈블리가 엔드 커버에 가까워지거나 엔드 커버로부터 멀어지는 방향으로 이동할 가능성을 감소시킬 수 있다.
본원의 일 실시 형태에서, 전극 어셈블리는 제1 전극 시트, 제2 전극 시트 및 세퍼레이터를 포함하고, 제1 전극 시트와 제2 전극 시트는 모두 코팅 영역 및 비코팅 영역을 가지며, 전극 어셈블리 상의 제1 전극 시트 및 제2 전극 시트의 코팅 영역에 해당하는 부분이 본체부이고, 제1 전극 시트 또는 제2 전극 시트의 비코팅 영역에 탭이 형성되며, 세퍼레이터는 제1 전극 시트와 제2 전극 시트를 격리시키는데 사용되고, 격리부는 세퍼레이터에서의 본체부를 벗어나고 또한 탭의 외주에 위치한 일부분이며, 부품의 수와 조립 난이도를 줄이는데 유리하고, 세퍼레이터는 일체형이기 때문에, 형성된 격리부가 쉽에 탈락되지 않도록 한다.
본원의 일 실시예에 있어서, 전극 어셈블리는 제2 절연부재를 더 포함하고, 제2 절연부재는 제1 절연부재와 격리부 사이의 가압접촉영역을 에워싸 가압접촉영역과 하우징을 격리시킨다. 연장부와 격리부의 가엽접촉영역 및 제2 절연부재는 탭에 대한 이중 격리 및 보호 구조를 형성할 수 있으며, 이는 탭과 하우징 간의 접촉으로 인한 탭과 하우징 간의 단락 가능성을 더욱 감소시키는데 유리하다.
본원의 일 실시예에 있어서, 제2 절연부재는 제1 절연부재의 하우징을 향하는 외표면에 가압접촉되고 또한 격리부와 서로 접촉한다. 제2 절연부재와 제1 절연부재 사이 및 제2 절연부재와 격리부 사이에 각각 접촉 영역을 형성할 수 있어, 제2 절연부재는 도전성 불순물을 저지할 수 있다.
본원의 일 실시예에 있어서, 외표면은 가이드 경사면을 갖고, 엔드 커버로부터 멀어지는 방향을 따라, 가이드 경사면은 오목부를 향하여 경사진다. 제2 절연부재가 부착된 전극 어셈블리를 하우징에 넣은 후 엔드 커버 어셈블리를 조립하는 경우, 가이드 경사면의 안내 작용 하에 제1 절연부재의 가이드 경사면에 대응하는 부분이 제2 절연부재에 의해 제한된 공간 내에 용이하게 진입할 수 있다.
본원의 일 실시예에 있어서, 제2 절연부재는 외표면에 접착되어 있어, 제2 절연부재와 제1 절연부재의 연결 신뢰성 및 안정성을 향상시키는데 유리하다.
본원의 일 실시예에 있어서, 제2 절연부재가 외표면에 가압접촉되는 영역이 탭에 비해 엔드 커버에 더 가까워지도록 하여, 조립 과정에서, 도전성 불순물이 접촉되지 않은 제1 절연부재 및 제2 절연부재 사이의 간극으로부터 탭에 진입될 가능성을 줄일 수 있다.
본원의 일 실시예에 있어서, 엔드 커버 어셈블리는 어댑터를 더 포함하고, 어댑터는 오목부 내에 수용되고, 어댑터는 제1 어댑터부를 포함하고, 제1 어댑터부는 탭에 연결되도록 구성되며, 제1 절연부재와 전극 어셈블리가 제1 어댑터부에 가압한다. 제1 어댑터부가 전극 어셈블리에 대해 상대적으로 이동하기 쉽지 않아, 전극 어셈블리에 대한 제1 어댑터부의 이동으로 인해 제1 어댑터부와 탭이 이탈될 가능성을 줄이는데 유리하다.
본원의 실시예의 전지 셀은 하우징, 전극 어셈블리 및 엔드 커버 어셈블리를 포함한다. 엔드 커버 어셈블리의 제1 절연부재의 오목부는 전극 어셈블리의 탭을 수용한다. 동시에, 제1 절연부재 및 전극 어셈블리의 격리부는 서로 가압접촉되어, 탭의 주위에 격리 구조를 형성하여, 탭과 하우징을 격리시킨다. 이와 같이, 한편으로는 전지 셀을 사용하는 과정에서, 탭이 자체의 탄성복원력이 해제되어 변형될 때, 탭이 제1 절연부재와 격리부에 접촉하게 되면, 탭이 제1 절연부재에 의해 저지되어, 탭과 하우징의 중첩 접촉으로 인한 단락 가능성을 효과적으로 줄인다. 다른 한편으로는, 제1 절연부재와 격리부가 서로 가압접촉되어, 탭의 적어도 일부가 제1 절연부재의 오목부에 수용되므로, 탭은 제1 절연부재 및 격리부의 보호를 받을 수 있어, 외부의 도전성 불순물이 탭과 용이하게 접촉되지 않아, 도전성 불순물이 탭과 하우징을 전기적으로 연결시켜 탭과 하우징에 단락이 발생할 가능성을 줄인다.
본원의 실시예는 또한 전술한 실시예의 전지 셀을 포함하는 전지를 제공한다.
본원의 실시예는 또한 전술한 실시예의전지 셀을 포함하는 전기 장치를 제공하는 바, 해당 전지 셀은 전기 에너지를 제공한다.
본원의 실시예는 또한 전술한 실시예의 전지 셀의 제조방법을 제공하는 바, 상기 방법은,
본체부, 탭 및 격리부를 구비한 전극 어셈블리를 개구를 구비한 하우징 내에 넣는 단계 - 탭은 본체부의 단부로부터 개구를 향해 연장되고, 격리부는 탭의 외주에 설치됨 -; 및
엔드 커버 및 제1 절연부재를 구비한 엔드 커버 어셈블리와 하우징을 조립하고, 엔드 커버를 통해 개구를 커버하고 하우징에 연결시켜, 제1 절연부재가 엔드 커버의 하우징 내부에 가까운 일측에 위치하도록 하는 단계 -, 여기서, 제1 절연부재는 오목부를 구비하고, 탭의 적어도 일부는 오목부 내에 수용되며, 제2 절연부재와 격리부는 가압접촉되고 맞물려, 탭과 하우징을 격리시킴 -;를 포함한다.
본원의 일 실시예는 또한 전술한 실시예의 전지 셀의 제조 시스템을 제공하는 바, 상기 제조 시스템은, 제1 조립장치 및 제2 조립장치를 포함하고,
제1 조립장치는, 본체부, 탭 및 격리부를 구비한 전극 어셈블리를 개구를 구비한 하우징 내에 넣도록 구성되며, 여기서, 탭은 본체부의 단부로부터 개구를 향하여 연장되고, 격리부는 탭의 외주에 설치되며,
제2 조립장치는, 엔드 커버 및 제1 절연부재를 구비한 엔드 커버 어셈블리와 하우징을 조립하고, 엔드 커버를 통하여 개구를 커버하고 하우징에 연결하며, 제1 절연부재가 엔드 커버의 하우징 내부에 가까운 일측에 위치하도록 구성되며, 여기서, 제1 절연부재는 오목부를 구비하고, 탭의 적어도 일부는 오목부에 수용되고, 제1 절연부재와 격리부는 가압접촉되고 맞물려, 탭과 하우징을 격리시킨다.
이하, 본원의 실시예의 기술적 해결 수단을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 본원의 실시예에 있어서 사용되어야 하는 도면을 간략히 소개하고자 한다. 아래에 기재된 도면은 본원의 일부 실시예에 불과하여, 당업자라면 창의적인 노력이 없이 도면에 따라 기타 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 개시된 차량의 구조 모식도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 개시된 전지의 구조 모식도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 개시된 전지 모듈의 구조 모식도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 개시된 전지 모듈의 분해 구조 모식도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 개시된 전지 셀의 분해 구조 모식도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 개시된 전극 어셈블리의 구조 모식도이다.
도 7은 본원의 실시예에 개시된 전지 셀의 평면 구조 모식도이다.
도 8은 도 7의 A-A 위치에 따른 단면 구조 모식도이다.
도 9는 도 8의 B 위치에서의 확대도이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 개시된 엔드 커버 어셈블리의 구조 모식도이다.
도 11은 본원의 다른 일 실시예에 개시된 엔드 커버 어셈블리의 구조 모식도이다.
도 12는 본원의 다른 실시예에 의해 개시된 전지 셀의 분해 구조 모식도이다.
도 13은 도 12에 도시된 실시예의 전지 셀의 단면 구조 모식도이다.
도 14는 도 13의 C 위치에서의 확대도이다.
도 15는 본원의 다른 실시예에 개시된 전지 셀의 부분 단면 구조 모식도이다.
도 16은 본원의 다른 실시예에 개시된 전지 셀의 분해 구조 모식도이다.
도 17은 도 16에 도시된 실시예의 전지 셀의 부분 단면 구조 모식도이다.
도 18은 도 17 중 D 위치에서의 확대도이다.
도 19는 본원의 일 실시예에 따른 전지 셀의 제조방법의 흐름도이다.
도 20은 본원의 일 실시예에 따른 전지 셀의 제조 시스템의 모식도이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 개시된 차량의 구조 모식도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 개시된 전지의 구조 모식도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 개시된 전지 모듈의 구조 모식도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 개시된 전지 모듈의 분해 구조 모식도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 개시된 전지 셀의 분해 구조 모식도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 개시된 전극 어셈블리의 구조 모식도이다.
도 7은 본원의 실시예에 개시된 전지 셀의 평면 구조 모식도이다.
도 8은 도 7의 A-A 위치에 따른 단면 구조 모식도이다.
도 9는 도 8의 B 위치에서의 확대도이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 개시된 엔드 커버 어셈블리의 구조 모식도이다.
도 11은 본원의 다른 일 실시예에 개시된 엔드 커버 어셈블리의 구조 모식도이다.
도 12는 본원의 다른 실시예에 의해 개시된 전지 셀의 분해 구조 모식도이다.
도 13은 도 12에 도시된 실시예의 전지 셀의 단면 구조 모식도이다.
도 14는 도 13의 C 위치에서의 확대도이다.
도 15는 본원의 다른 실시예에 개시된 전지 셀의 부분 단면 구조 모식도이다.
도 16은 본원의 다른 실시예에 개시된 전지 셀의 분해 구조 모식도이다.
도 17은 도 16에 도시된 실시예의 전지 셀의 부분 단면 구조 모식도이다.
도 18은 도 17 중 D 위치에서의 확대도이다.
도 19는 본원의 일 실시예에 따른 전지 셀의 제조방법의 흐름도이다.
도 20은 본원의 일 실시예에 따른 전지 셀의 제조 시스템의 모식도이다.
아래 도면과 실시예를 결부하여 본원의 실시형태를 더 한층 상세하게 설명한다. 하기 실시예의 상세한 설명과 도면은 본원의 원리를 예시적으로 설명하기 위해 사용되는 바, 본원의 범위를 제한하는데 사용되어서는 안된다. 즉, 본원은 상기 설명된 실시예에 제한되지 않는다.
본원의 설명에서, 유의해야 할 것은, 달리 명시되지 않는 한 "복수"의 의미는 2개 이상의 의미하며, 용어 "상", "하", "좌", "우", "내" 또는 "외" 등으로 표시된 방향 및 위치 관계는 본원을 설명하기 위한 것, 간락하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 언급된 장치 또는 요소가 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향에 따라 구성되고 조작된다는 것을 제시하거나 암시하는 것이 아님으로, 본원을 제한하는 것으로 이해해서는 안된다. 또한 "제1", "제2", "제3" 등의 용어는 설명의 목적으로만 사용되며 상대적 중요성을 제시하거나 암시하는 것으로 이해해서는 안된다. "수직"은 엄격한 의미의 수직이 아니고 허용 오차 범위 내에 있다. "평행"은 엄격한 평행이 아니고 허용 가능한 오차 범위 내에 있다.
하기 설명에 나오는 방향 관련 용어는 모두 도면에 나타난 방향으로서, 본원의 특정 구조를 제한하는 것이 아니다. 본원의 설명에서, 유의해야 할 것은, 달리 명시적으로 규정 및 제한하지 않는 한, 용어 "장착", "서로 연결", "연결"은 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어 고정 연결, 탈착 가능한 연결 또는 일체형 연결일 수 있고, 직접 연결 또는 중간 매체를 통한 간접 연결일 수 있다. 당업자에게 있어서, 구체적인 상황에 따라 본원에서의 상기 용어들의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
출원인은 기존 전지 셀의 단락 문제를 인지한 후, 전지 셀의 구조에 대한 연구 및 분석을 수행하였다. 전지 셀은 하우징, 전극 어셈블리, 엔드 커버, 전극 단자 및 어댑터를 포함한다. 전극 어셈블리는 하우징 내에 설치된다. 엔드 커버는 하우징에 연결된다. 전극 단자는 엔드 커버에 설치된다. 전극 어셈블리는 본체부와 탭을 포함한다. 탭은 본체부로부터 멀어지는 방향으로 본체부로부터 연장된다. 어댑터는 전극 단자와 전극 어셈블리의 탭을 연결한다. 출원인은 전지 셀의 탭과 하우징이 중첩 연결되는 상황이 전지 셀의 단락을 유발한다는 것을 발견하였다. 출원인은 추가적인 연구를 통해 전극 어셈블리의 탭이 굴곡 공정 또는 평활화 공정을 통해, 탭의 변형이 발생하여 조립 요구사항을 만족시키므로, 탭 자체에 탄성 복원력이 축적된다는 것을 발견하였다. 전지 셀이 조립을 완료한 경우, 탭이 하우징과 중첩 연결되지 않아 단락이 발생하지 않는다. 그러나, 일정 시간 사용한 후, 탭은 자체에 축적된 탄성 복원력이 해제되어 탄성회복이 발생하여, 탭과 하우징이 중첩 연결되어 단락이 발생되는 문제점이 나타날 수 있다.
출원인의 위와 같은 문제점에 대한 발견에 기반하여, 출원인은 전지 셀의 구조를 개선하여, 엔드 커버 어셈블리의 절연부재와 탭의 외부의 격리부재가 가압접촉되고 맞물려, 탭과 하우징이 중첩 연결될 가능성을 줄였다. 아래에 본원의 실시예를 더 한층 설명한다.
본원을 더 잘 이해하기 위해, 다음은 도 1 ~ 도 20을 결부하여 본원의 실시예를 설명하고자 한다.
본원의 실시예는 전지(10)를 전원으로 사용하는 전기 장치를 제공한다. 상기 전기 장치는 차량, 선박 또는 항공기 등일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예는 차량(1)을 제공한다. 차량(1)은 연료유 자동차, 천연가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있다. 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 자동차일 수 있다. 본원의 일 실시예에 있어서, 차량(1)은 모터(1a), 제어기(1b) 및 전지(10)를 포함할 수 있다. 제어기(1b)는 모터(1a)에 전원을 공급하기 위한 전지(10)를 제어하는데 사용된다. 모터(1a)는 전동 기구를 통해 바퀴에 연결되어 차량(1)의 주행을 구동시킨다. 전지(10)는 차량(1)의 구동 전원으로서 연료유 또는 천연 가스를 대신하여 또는 부분적으로 대신하여 차량(1)에 구동력을 제공할 수 있다. 일부 예에 있어서, 전지(10)는 차량(1)의 저부 또는 차량의 전방 또는 후방에 설치될 수 있다. 전지(10)는 차량(1)에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 일부 예에서, 전지(10)는 차량(1)의 작동 전원으로서 차량(1)의 회로 시스템에 사용될 수 있다. 예시적으로, 전지(10)는 차량(1)의 시동, 내비게이션 및 주행을 위한 동작 전력 수요에 사용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전지(10)는 박스 본체를 포함한다. 박스 본체의 유형은 제한되지 않는다. 박스 본체는 프레임형, 디스크형 또는 상자형 박스 본체 등일 수 있다. 예시적으로, 박스 본체는 제1 부분(11) 및 제1 부분(11)과 커버 합체된 제2 부분(12)을 포함한다. 제1 부분(11) 및 제2 부분(12)은 커버 합체된 후 수용부를 형성한다. 전지(10)는 복수의 전지 셀(40)을 포함한다. 복수의 전지 셀(40)이 전지(10)를 형성하거나, 복수의 전지 셀(40)이 먼저 전지 모듈(20)을 형성한 다음, 복수의 전지 모듈(20)이 다시 전지(10)를 형성할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(20)을 개략적으로 도시한 것으로, 전지 모듈(20)은 박스 본체의 수용부 내에 설치된다.
일부 실시예에 있어서, 상이한 전력 사용 수요를 충족시키기 위해, 전지(10)는 복수의 전지 셀(40)을 포함할 수 있고, 여기서, 복수의 전지 셀(40) 사이는 직렬, 병렬 또는 혼합 연결로 연결될 수 있으며, 혼합 연결은 직렬과 병렬의 혼합을 나타낸다. 즉, 복수의 전지 셀(40)은 박스 본체의 수용부 내에 직접 설치되어 전지(10)를 형성할 수 있다. 전지 셀(40)은 원통형 구조 또는 6면을 갖는 사각형 구조일 수 있으며, 여기서 전지 셀(40)의 외부 구조는 한정되지 않는다. 본원의 실시예에서, 예시적으로, 전지 셀(40)이 원통형 구조인 경우로 설명하나, 본원의 보호 범위는 이에 한정되는 것이 아니다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전지 모듈(20)은 케이스(30)와 케이스(30) 내부에 설치된 전지 셀(40)을 포함한다. 일부 예에서, 케이스(30)는 통본체(31), 제1 커버본체(32) 및 제2 커버본체(33)를 포함한다. 제1 커버본체(32) 및 제2 커버본체(33)는 통본체(31)의 양단부에 각각 설치된다. 제1 커버체(32) 및 제2 커버체(33)는 각각 통본체(31)에탈착 가능하게 연결된다. 예를 들어, 제1 커버본체(32) 및 제2 커버본체(33)는 통본체(31)에 각각 스냅 연결되거나 나사 연결될 수 있다. 통본체(31), 제1 커버본체(32) 및 제2 커버본체(33)는 조립되어 수용 공간을 형성한다. 전지 셀(40)은 케이스(30)의 수용 공간 내에 설치된다.
도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 전지 셀(40)은 하우징(41)과, 하우징(41) 내에 설치된 전극 어셈블리(42)를 포함한다. 본원의 실시예의 하우징(41)은 원통형 구조이다. 하우징(41)은 전극 어셈블리(42)와 전해액을 수용하기 위한 내부 공간과, 상기 내부 공간과 연통되는 개구(411)를 갖는다. 전극 어셈블리(42)는 하우징(41)의 개구(411)로부터 하우징(41) 내부에 넣을 수 있다. 하우징(41)은 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 플라스틱 등의 재질로 제조될 수 있다. 전극 어셈블리(42)는 본체부(421)와 탭(422)을 포함한다. 본체부(421)는 단부(421a)를 갖는다. 전극 어셈블리(42)는 하우징(41) 내에 설치되고, 본체부(421)의 단부(421a)는 하우징(41)의 개구(411)를 향하고, 탭(422)은 본체부(421)의 단부(421a)로부터 하우징(41)의 개구(411)를 향하여 연장된다.
도 5를 참조하면, 본원의 실시예의 전지 셀(40)은 엔드 커버 어셈블리(43) 및 어댑터(44)를 더 포함한다. 엔드 커버 어셈블리(43)는 하우징(41)의 개구(411)를 밀봉하는데 사용된다. 엔드 커버 어셈블리(43)는 엔드 커버(431), 제1 절연부재(432) 및 전극 단자(433)를 포함한다. 엔드 커버(431)는 하우징(41)의 개구(411)를 커버하고 하우징(41)에 연결되도록 구성된다. 예를 들어, 엔드 커버(431)는 하우징(41)에 용접 연결될 수 있다. 제1 절연부재(432) 및 전극 단자(433)는 모두 엔드 커버(431) 상에 설치된다. 제1 절연부재(432)는 하우징(41)의 내부에 가까운 엔드 커버(431)의 일측에 설치된다. 제1 절연부재(432)는 오목부(432a)를 갖는다. 오목부(432a)는 제1 절연부재(432)의 엔드 커버(431)으로부터 멀어지는 표면에서 엔드 커버(431)를 향하여 함몰되어 형성되고, 오목부의 개구는 전극 어셈블리(42)를 향한다. 전극 단자(433)는 어댑터(44)를 통해 전극 어셈블리(42)와 전기적으로 연결된다. 일부 예에서, 엔드 커버 어셈블리(43)의 수와 어댑터(44)의 수는 모두 2개이다. 전극 어셈블리(42)의 대향하는 양측 단부 중 각각의 단부에는 엔드 커버 어셈블리(43) 및 어댑터(44)가 대응하여 설치된다.
도 6을 참조하면, 본원의 실시예의 전극 어셈블리(42)는 제1 전극 시트(42a), 제2 전극 시트(42b) 및 세퍼레이터(42c)를 함께 권취하여 형성할 수 있으며, 여기서, 세퍼레이터(42c)는 제1 전극 시트(42a)와 제2 전극 시트(42b) 사이에 위치한 절연체이다. 세퍼레이터(42c)는 제1 전극 시트(42a)와 제2 전극 시트(42b)가 접촉하는 것을 방지하기 위해 제1 전극 시트(42a)와 제2 전극 시트(42b)를 절연 격리시키는데 사용된다. 제1 전극 시트(42a) 및 제2 전극 시트(42b)는 모두 코팅 영역과 비코팅 영역을 포함한다. 제1 전극 시트(42a)의 활성 물질은 제1 전극 시트(42a)의 코팅 영역에 도포되고, 제2 전극 시트(42b)의 활성 물질은 제2 전극 시트(42b)의 코팅 영역에 도포된다. 코팅 영역에서, 활성 물질은 금속박막으로 형성된 집전체에 도포되고, 비코팅 영역에는 활성 물질이 도포되지 않는다. 전극 어셈블리(42)에서 제1 전극 시트(42a) 및 제2 전극 시트(42b)의 코팅 영역에 대응하는 부분은 본체부(421)이다. 제1 전극 시트(42a)의 비코팅 영역 또는 제2 전극 시트(42b)의 비코팅 영역에 탭(422)이 형성된다. 본체부(421)는 2개의 대향하는 단부(421a)를 갖는다. 탭(422)은 본체부(421)의 일 단부(421a)로부터 연장된다. 탭(422)은 다층 구조이다. 예시적으로, 제1 전극 시트(42a)의 비코팅 영역은 적층되어 정극 탭을 형성하고, 제2 전극 시트(42b)의 비코팅 영역은 적층되어 부극 탭을 형성한다. 정극 탭과 부극 탭은 본체부(421)의 일단부(421a)로부터 각각 연장된다. 제 1 전극 시트(42a), 제 2 전극 시트(42b) 및 세퍼레이터(42c)를 함께 권취할 때, 권취 공정의 마지막 단계에서 세퍼레이터(42c)를 소정의 권수만큼 독립적으로 더 권취시키고, 제1 전극 시트(42a) 및 제2 전극 시트(42b)를 벗어난 세퍼레이터(42c)는 제1 전극 시트(42a) 및 제2 전극 시트(42b)를 감쌀 수 있다. 전극 어셈블리(42)의 권회축 방향을 따른, 세퍼레이터(42c)의 사이즈는 제1 전극 시트(42a)의 코팅 영역의 사이즈보다 크고, 또한 세퍼레이터(42b)의 코팅 영역의 사이즈보다 크다. 따라서, 전극 어셈블리(42)의 권회축 방향을 따라, 전극 어셈블리(42)의 세퍼레이터(42c)의 일부가 본체부(421)를 벗어나고, 본체부(421)를 벗어나서 연장된 세퍼레이터(42c)의 일부가 탭(422)의 외주에 위치한다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 엔드 커버(431)과 하우징(41)이 연결되어 전극 어셈블리(42)를 하우징(41) 내에 밀봉한다. 제1 절연부재(432)는 전극 어셈블리(42)와 엔드 커버(431)를 격리시킬 수 있다. 예시적으로, 하우징(41)은 2개의 대향하는 개구(411)를 갖는다. 2개의 엔드 커버(431)는 2개의 개구(411)를 각각 커버하고 모두 하우징(41)과 연결된다. 전극 어셈블리(42)는 대향하는 2개의 탭(422)을 갖는다. 2개의 탭(422)은 본체부(421)의 2개의 단부(421a)로부터 각각 연장된다. 2개의 탭(422)의 극성은 반대이다. 2개의 전극 단자(433)는 2개의 탭(422)에 각각 연결된다. 2개의 제1 절연부재(432)는 2개의 엔드 커버(431)에 각각 연결된다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 전극 어셈블리(42)는 격리부(423)를 더 포함한다. 격리부(423)는 탭(422)의 외주에 설치되어, 탭(422)이 격리부(423)의 내측에 위치하도록 한다. 여기서 내측은 하우징(41)에서 멀어지는 일측을 의미한다. 격리부(423)는 탭(422)의 외주 측면을 따라 연장된다. 전극 어셈블리(42)의 권회축 방향을 따라, 격리부(423)는 탭(422)을 벗어나지 않는다. 본원의 실시예에서 제1 절연부재(432)는 오목부(432a)를 갖는다. 탭(422)은 오목부(432a) 내를 향해 연장된다. 탭(422)의 적어도 일부는 제1 절연부재(432)의 오목부(432a) 내에 수용된다. 제1 절연부재(432)는 전극 어셈블리(42)에 대해 위치 제한 및 구속하는 역할을 하여, 전지 셀(40)이 충격 또는 진동을 받아 전극 어셈블리(42)가 하우징(41) 내에서 이동하는 가능성을 감소시킬 수 있다. 제1 절연부재(432)는 탭(422)과 하우징(41)을 격리하기 위해 격리부(423)에 가압접촉되고 맞물리도록 구성된다. 제1 절연부재(432)와 격리부(423)는 가압접촉되고 맞물려 가압접촉영역을 형성하고, 탭(422)은 가압접촉영역의 내측에 위치한다. 제1 절연부재(432)와 격리부(423)는 함께 탭(422)의 외주에 격리 구조를 형성하여 탭(422)을 하우징(41)으로부터 격리시킨다.
본원의 실시예의 전지 셀(40)은 하우징(41), 전극 어셈블리(42) 및 엔드 커버 어셈블리(43)를 포함한다. 엔드 커버 어셈블리(43)의 제1 절연부재(432)의 오목부(432a)는 전극 어셈블리(42)의 탭(422)을 수용한다. 동시에, 제1절연부재(432)와 전극어셈블리(42)의 격리부(423)가 서로 가압접촉되어 탭(422)의 둘레에 분리구조를 형성하여 탭(422)을 하우징(41)으로부터 격리시킨다. 이와 같이, 한편으로는, 전지 셀(40)의 사용 과정에서, 탭(422)이 자체의 탄성 복원력이 해제되어 변형되는 경우, 탭(422)이 제1 절연부재(432) 및 격리부(423)에 접촉하면, 탭(422)이 제1 절연부재(432)와 격리부(423)에 의해 저지되어, 탭(422)과 하우징(41)의 중첩 접촉으로 인한 단락 가능성을 효과적으로 감소시키며, 다른 한편으로는, 제1 절연부재(432) 및 격리부(423)가 서로 가압접촉되며, 탭(422)의 적어도 일부가 제1 절연부재(432)의 오목부(432a) 내에 수용되어, 탭(422)이 제1 절연부재(432) 및 격리부(423)의 보호를 받을 수 있으므로, 외부의 도전성 불순물이 탭(422)과 쉽게 접촉되지 않아, 불순물이 탭(422)과 하우징(41)을 연결시켜 탭(422)과 하우징(41) 사이에 단락이 발생할 가능성을 줄인다.
일부 실시예에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 절연부재(432)는 서로 연결되는 본체(4321) 및 연장부(4322)를 포함한다. 제1 절연부재(432)는 본체(4321)를 통해 엔드 커버(431)에 연결된다. 예시적으로, 전극 단자(433)가 엔드 커버(431)에 연결되어 고정된 후, 전극 단자(433)의 일부가 본체(4321)의 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 일측에 위치하며 해당 부분은 엔드 커버(431)를 향해본체(4321)에 압박력을 인가하며, 이로써, 제1 절연부재(432)가 엔드 커버(431)에 연결되도록 구현한다. 연장부(4322)는 본체(4321)로부터 전극 어셈블리(42)를 향하여 연장되어 돌출된다. 본체(4321)와 연장부(4322)는 서로 교차되도록 설치된다. 본체(4321)와 연장부(4322)는 오목부(432a)를 형성한다. 연장부(4322)는 탭(422)의 외주에 설치된다. 연장부(4322)는 탭(422)의 둘레 방향을 따라 연장된다. 제1 절연부재(432)는 연장부(4322)를 통해 격리부(423)에 가압접촉되고 맞물린다. 제1 절연부재(432)는 본체(4321)를 통해 미리 엔드 커버(431)에 연결되어 고정될 수 있으며, 그 다음 제1 절연부재(432)가 부착된 엔드 커버(431)를 하우징(41)에 조립한다. 제1 절연부재(432)가 연장부(4322)를 가지므로 조립시 제1 절연부재(432)의 연장부(4322)가 탭(422)과 하우징(41) 사이의 간극에 삽입되어, 연장부(4322)가 탭(422)을 가이드하여 제1 절연부재(432)의 오목부(432a)에 정확하게 삽입되게 함으로써, 조립과정에서 제1 절연부재(432)가 탭(422)에 인가하는 압출응력에 의해 탭(422)이 변형될 가능성을 감소시키는 동시에, 연장부(4322)가 조립 과정에서 초기에 탭(422)에 대한 보호 및 위치 제한을 형성할 수 있도록 한다. 본 실시예에서, 격리부(423)는 오목부(432a) 내에 위치한다. 연장부(4322)는 격리부(423)의 외측에서 하우징(41)과 마주하는 격리부(423)의 표면에 가압접촉함으로써, 연장부(4322)와 격리부(423)가 탭(422)의 외주로부터 탭(422)을 보호 및 격리할 수 있도록 한다. 여기서 외측은 하우징(41)에 가까운 일측을 의미한다.
일부 예에서, 격리부(423)는 별도의 구조 부재일 수 있으며, 격리부(423)를 탭(422)의 외주에 장착할 필요가 있다. 또는, 격리부(423)는 세퍼레이터(42c)에서의 본체부(421)를 벗어나서 탭(422)의 외주에 위치하는 일부분이다. 권취 과정에서, 세퍼레이터(42c)의 일부는 제1 전극 시트(42a) 및 제2 전극 시트(42b)를 벗어난다. 세퍼레이터(42c)에서 제1 전극 시트(42a) 및 제2 전극 시트(42b)로부터 벗어난 부분(전술한 권취 공정의 마지막 단계에서, 단독으로 소정 권수의 세퍼레이터(42c)를 더 권취함)은 동시에 전극 어셈블리(42)의 축방향을 따라 본체부(421)를 벗어난다. 세퍼레이터(42c)에서 본체부(421)를 벗어나 탭(422)의 외주에 위치하는 부분을 격리부(423)를 형성하는데 사용할 수 있으며, 이로써, 격리부(423)를 별도로 구비할 필요가 없어, 부품의 사용 수와 조립 난이도를 줄이는데 유리하고, 세퍼레이터(42c)가 일체형 구조이기 때문에, 형성된 격리부(423)가 쉽게 탈락되지 않도록 한다.
일부 예에서, 격리부(423)는 중앙홀을 갖는 환형 구조일 수 있다. 탭(422)은 격리부(423)의 중앙홀을 관통한다. 격리부(423)는 탭(422)의 외주에 일체로 씌워 설치되어, 격리부(423)는 탭(422)의 전체 둘레 방향에서 탭(422)에 대한 보호를 구현할 수 있다.
일부 예에서, 제1 절연부재(432)는 구형 구조의 커버체일 수 있다. 제1 절연부재(432)에서 오목부(432a)가 형성된 표면은 구면, 즉 오목부(432a)의 내벽은 구면이다.
일부 실시예에 있어서, 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 어댑터(44)는 제1 어댑터부(441) 및 제2 어댑터부(442)를 포함한다. 제1 어댑터부(441)와 제2 어댑터부(442)는 서로 연결된다. 어댑터(44)는 제1 어댑터부(441)를 통해 전극 어셈블리(42)의 탭(422)에 연결된다. 예를 들어, 제1 어댑터부(441)와 탭(422)은 용접 연결된다. 어댑터(44)는 제2 어댑터부(442)를 통해 전극 단자(433)에 연결된다. 예를 들어, 제2 어댑터부(442)와 전극 단자(433)는 리벳에 의해 연결된다. 도 9를 참조하면, 전지 셀(40)이 조립된 후, 제1 어댑터부(441)는 제2 어댑터부(442)에 대해 굴곡 상태가 된다. 제1 어댑터부(441)는 제1 절연부재(432)와 전극 어셈블리(42) 사이에 위치하며, 또한 오목부(432a) 내에 위치한다. 제1 절연체(432)와 전극 어셈블리(42)는 제1 어댑터부(441)에 공동으로 가압하여, 제1 어댑터부(441)가 전극 어셈블리(42)에 대한 상대적 위치 이동이 용이하지 않도록 하며, 이는 제1 어댑터부(441)가 전극 어셈블리(42)에 대한 위치 이동으로 인한 제1어댑터부(441)와 탭(422)이 연결에서 이탈될 가능성을 감소시키는데 유리하다. 일부 예에서, 제1 절연체(432)의 본체(4321)와 전극 어셈블리(42)는 제1 어댑터부(441)에 공동으로 가압한다.
일부 실시예에 있어서, 도 10은 어댑터(44)가 전극 단자(433)에 연결되었으나 어댑터(44)가 굴곡되지 않은 상태를 개략적으로 도시한다. 도 10을 참조하면, 연장부(4322)는 노치(43221)를 갖는 환형 구조이므로, 연장부(4322)의 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 단부면은 개방 루프 구조이다. 연장부(4322)의 노치(43221)는 제2 어댑터부(442)를 대피할 수 있다. 어댑터(44)의 제2 어댑터부(442)는 해당 노치(43221)를 관통할 수 있으며, 따라서, 어댑터(44)의 제조 공정에서 어댑터(44)의 제1 어댑터부(441) 및 제2 어댑터부(442)은 평평한 상태를 유지하며, 어댑터(44)의 가공 공정을 감소시킬 수 있다. 연장부(4322)에서 노치(43221)를 제외한 부분은 모두 격리부(423)에 가압접촉될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 도 11은 어댑터(44)가 전극 단자(433)에 연결되었으나 어댑터(44)가 굴곡되지 않은 상태를 개략적으로 도시한다. 도 11을 참조하면, 연장부(4322)는 연속적으로 연장되는 폐루프 구조이므로, 연장부(4322)의 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 단부면은 폐루프 구조이다. 제2 어댑터부(442)와 전극 단자(433)가 서로 연결된 후, 어댑터(44)가 연장부(4322)를 대피할 수 있도록하기 위하여, 어댑터(44)의 제1 어댑터부(441) 및 제2 어댑터부(442)는 제조 과정에 굴곡시킬 필요가 있다. 연장부(4322)는 격리부(423)의 외주면에 가압접촉될 수 있고, 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 연장부(4322)의 단부면은 폐루프 구조이기 때문에, 연장부(4322)는 탭(422)의 전체 외주에서 탭(422)에 대한 보호 격리를 구현할 수 있으며, 이로써, 격리 효과의 향상에 유리하다. 격리부(423)도 환형 구조인 실시예에 있어서, 연장부(4322)와 격리부(423)가 가압접촉된 후 연속적으로 연장된 폐루프 격리 영역을 형성하며, 이로써, 탭(422)의 둘레 방향의 각각의 위치에서 탭(422)을 하우징(41)으로부터 격리시킨다.
일부 실시예에서, 도 12 ~ 도 14에 도시된 바와 같이, 연장부(4322)는 격리부(423)의 엔드 커버(431)에 가까운 일측에 위치한다. 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 방향에 따라, 연장부(4322)는 격리부(423)에 가압접촉된다. 연장부(4322)의 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 일단은 격리부(423)에 가압접촉된다. 이와 같이, 연장부(4322)는 격리부(423)에 대한 위치 제한 구속을 형성할 수 있고, 격리부(423)가 엔드 커버(431)를 향해 가까워지거나, 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 가능성을 감소시키고, 이로써, 엔드 커버(431)를 향해 가까워지거나, 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 방향으로의 격리부(423)의 이동으로 인해 연장부(4322)와 격리부(423)가 가압접촉상태로부터 이탈할 가능성을 감소시키는 동시에, 연장부(4322)가 전극 어셈블리(42)에 대한 위치 제한 구속을 구현하도록 하여, 전극 어셈블리(42)가 엔드 커버(431)를 향해 가까워지거나, 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 가능성을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 도 14를 참조하면, 탭(422)은 단차부(422a)를 포함한다. 단차부(422a)는 연속적인 제1 측면(4221), 과도면(4222) 및 제2 측면(4223)을 포함한다. 즉, 탭(422)은 제1 측면(4221)에 대응하는 제1 연장단편 및 제2 측면(4223)에 대응하는 제2 연장단편을 포함한다. 제1 측면(4221)은 본체부(421)에 가깝고, 제2 측면(4223)은 엔드 커버(431)에 가깝다. 과도면(4222)은 제1 측면(4221)과 제2 측면(4223)을 연결한다. 과도면(4222)은 엔드 커버(431)를 향한다. 제1 측면(4221)의 최소 반경방향의 사이즈는 제2 측면(4223)의 최대 반경방향의 사이즈보다 크고, 즉, 제1 연장단편의 최소 반경방향의 사이즈는 제2 연장단편의 최대 반경방향의 사이즈보다 크다. 탭(422)에서 제2 측면(4223)에 대응하는 부분은 오목부(432a) 내에 위치한다. 즉, 탭(422)의 제2 연장단편은 오목부(432a) 내에 위치한다. 이와 같이, 탭(422)의 일부가 제1 절연부재(432)의 오목부(432a) 내에 위치할 수 있어, 동일한 용량의 전지 셀(40)에 있어서 전극 어셈블리(42)의 축 방향에서의 전지 셀(40)의 전체 사이즈를 줄이는데 유리하며, 이로써, 전지 셀(40)의 에너지 밀도를 향상시키는데 유리하다. 일 예에서, 연장부(4322)는 제2 측면(4223)을 에워싸면서 설치된다. 오목부(432a)의 내벽에서 연장부(4322)에 대응하는 부분이 제2 측면(4223)을 에워싼다.
일부 예에서, 도 14를 참조하면, 탭(422) 전체는 평활화 공정에 의해 평활화되어 단차부(422a)를 형성한다. 격리부(423)는 별도로 설치된 구조 부재이다. 탭(422)을 평활화한 후, 격리부(423)를 과도면(4222)에 설치하고 제1 절연부재(432)를 통해 격리부(423)에 가압접촉한다. 다른 예에서, 도 15에 도시된 바와 같이, 전극 시트를 권취하기 전에, 전극 시트 상의 제2 연장부가 형성될 부분을 절단하여, 해당 부분의 폭이 전극 시트의 기타 부분의 폭보다 작도록 한다. 전극 시트의 권취가 완료된 후, 제2 연장단편은 절단 부분에 형성되고, 제1 연장단편은 비절단 부분에 형성된다. 세퍼레이터(42c)에서의 축방향에서 제2 연장단편을 벗어나 제1 연장단편의 외주에 위치한 부분이 격리부(423)을 형성할 수 있다.
일 예에서, 격리부(423)는 과도면(4222)에 설치된다. 연장부(4322)의 단면은 과도면(4222)에 대향되고 격리부(423)에 가압접촉된다. 격리부(423)가 탭(422)의 과도면(4222)에 위치하기 때문에, 연장부(4322)가 격리부(423)에 가압응력을 인가하는 경우, 격리부(423)가 과도면(4222)에 작용력을 전달할 수 있어, 탭(422)이 해당 가압응력을 흡수할 수 있다. 이와 같이, 한편으로는, 전극 어셈블리(42)가 엔드 커버(431)를 향해 가까워지거나, 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 가능성을 줄이고, 다른 한편으로는, 연장부(4322)가 격리부(423)에 대한 가압응력이 본체부(421)에 직접 작용하여 본체부(421)와 세퍼레이터(42c)이 어긋나, 제1 전극 시트(42a) 및 제2 전극 시트(42b)가 서로 접촉되어 단락이 발생될 가능성을 줄인다.
일부 실시예에 있어서, 도 16 ~ 18을 참조하면, 전극 어셈블리(42)는 제2 절연부재(424)를 더 포함한다. 제2 절연부재(424)는 제1 절연부재(432)와 격리부(423) 사이의 가압접촉영역을 에워싸면서 설치되어, 하우징(41)을 제1 절연부재(432)와 격리부(423) 사이의 가압접촉영역으로부터 격리시킨다. 일 예에서, 제2 절연부재(424)는 제1 절연부재(432)의 연장부(4322)의 외측에 격리 구조를 형성하여, 도전성 불순물이 연장부(4322)와 격리부(423)의 가압접촉영역으로 진입될 가능성을 감소시킬 수 있고, 격리부(423)에 대한 격리 보호를 형성하여, 연장부(4322) 및 격리부(423)가 가압접촉상태에서 우발적으로 해제될 때, 탭(422)과 하우징(41)이 접촉하는 가능성을 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 연장부(4322)와 격리부(423)의 가압접촉영역 및 제2 절연부재(424)는 탭(422)에 대한 이중 격리 및 보호 구조를 형성할 수 있으며, 이는 격리부(423)와 하우징(41)의 접촉으로 인해 탭(422)과 하우징(41)에 단락이 발생할 가능성을 더욱 줄이는데 유리하다. 일부 예에서, 제2 절연부재(424)는 환형 구조이다. 제2 절연부재(424)는 연장부(4322)의 둘레 방향을 따라 연속적으로 연장되어, 연장부(4322)의 전체 둘레 방향에서 보호를 형성할 수 있다.
일부 예에서, 제2 절연부재(424)는 별도의 구조 부재일 수 있다. 2개의 제2 절연부재(424)는 각각 2개의 탭(422)에 대응하여 설치된다. 조립 과정에서, 미리 제2 절연부재(424)를 탭(422)의 외주에 조립할 필요가 있고, 제2 절연부재(424)는 본체부(421)를 커버하지 않는다. 그 다음, 제2 절연부재(424)가 부착된 전극 어셈블리(42)를 하우징(41) 내에 넣는다. 또는 제2 절연부재(424)는 별도의 구조 부재일 수 있다. 제2 절연부재(424)는 원통형 구조이다. 제2 절연부재(424)는 본체부(421) 및 탭(422)를 둘러싼다. 제2 절연 부재(424)에서의 본체부(421)를 벗어난 부분은 제1 절연부재(432) 및 격리부(423)의 가압접촉영역을 둘러싼다.
일부 실시예에 있어서, 제1 절연부재(432)는 하우징(41)을 향한 외표면(432b)을 갖는다. 제2 절연부재(424)는 제1 절연부재(432)의 하우징(41)을 향하는 외표면(432a)에 가압접촉되며 또한 격리부(423)와 접촉하여, 제2 절연부재(424)와 제1 절연부재(432) 사이 및 제2 절연부재(424)와 격리부(432) 사이에 각각 접촉 영역이 형성될 수 있고, 이로써, 도전성 불순물이 제2 절연부재(424)와 제1 절연부재(432) 사이 또는 제2 절연부재(424)와 격리부(423) 사이로부터 제2 절연부재(424)와 연장부(4322) 사이에 진입되고, 그 다음 연장부(4322)와 격리부(423)의 가압접촉영역에 진입될 가능성을 더욱 줄이는데 유리하다.
일부 예에서, 제1 절연부재(432)의 외표면(432b)은 가이드 경사면을 갖는다. 엔드 커버(431)로부터 멀어지는 방향을 따라, 가이드 경사면은 오목부(432a)를 향하여 기울어진다. 이와 같이, 제2 절연부재(424)가 부착된 전극 어셈블리(42)를 하우징(41)에 넣은 후 엔드 커버 어셈블리(43)를 조립할 때, 가이드 경사면의 안내 작용에 의하여, 제1 절연부재(432)에서 가이드 경사면에 대응하는 부분이 제2 절연부재(424)에 의해 한정된 공간에 쉽게 들어갈 수 있고, 이는 제1 절연부재(432)가 제2 절연부재(424)에 직접 가압접촉되어 야기되는 제2 절연부재(424)의 함몰에 의해, 제2 절연부재(424)의 절연 기능이 상실될 가능성을 줄이는데 유리하다. 제1 절연부재(432)가 본체(4321) 및 연장부(4322)를 포함하는 실시예에 있어서, 제1 절연부재(432)에 설치되는 가이드 경사면은 연장부(4322)의 외주면이 원뿔형을 이루도록 한다.
일부 예에서, 제2 절연부재(424)는 제1 절연부재(432)의 외표면(432b)에 접착되는 바, 이는 제2 절연부재(424)와 제1 절연부재(432)의 연결 신뢰성 및 안정성을 향상시키고, 전지 셀(40)을 사용하는 과정에서 충격, 진동 및 기타 작업 조건으로 인해 제2 절연부재(424)와 제1 절연부재(432)의 접촉 상태가 해제될 가능성을 줄이는데 유리하다. 예시적으로, 제2 절연부재(424)는 접착 테이프 또는 접착제에 의해 제1 절연부재(432)의 외표면(432b)에 접착될 수 있다.
일부 예에서, 제2 절연부재(424)가 제1 절연부재(432)의 외표면(432b)에 가압접촉되는 영역이 탭(422)보다 엔드 커버(431)에 더 가깝기 때문에, 제2 절연부재(424)와 제1 절연부재(432)의 접촉 영역이 엔드 커버(431)에 더 가깝다. 조립과정에서, 제1 절연부재(432)는 보다 빠르게 제2 절연부재(424)와 접촉할 수 있어, 제1 절연부재(432)가 격리부(423)에 가압접촉되기 전에 제2 절연부재(424)와 접촉할 수 있으므로, 조립과정에서 도전성 불순물이 접촉되지 않은 제1 절연부재(432)와 제2 절연부재(424) 사이의 간극으로부터 탭(422)으로 진입될 가능성을 줄인다.
본원의 실시예에 따른 전지 셀(40)은 탭(422)과 격리부(423)를 갖는 전극 어셈블리(42) 및 오목부(432a)를 갖는 제1절연부재(432)를 포함한다. 격리부(423)는 탭(422)의 외주 측을 따라 설치된다. 전지 셀(40)이 조립된 후, 탭(422)의 적어도 일부가 오목부(432a) 내에 수용되고, 제1 절연부재(432)는 격리부(423)에 가압접촉되어, 제1 절연부재(432)와 격리부(423)가 탭(422)과 하우징(41)을 격리시킬 수 있도록 한다. 이와 같이, 전지 셀(40)을 사용하는 과정에서 탭(422)이 자체에 축적된 탄성 복원력이 해제되어 변형이 발생하여, 탭(422)이 제1 절연부재(432) 및 격리부(423)를 만나는 경우, 탭(422)이 제1 절연체(432)와 격리부(423)의 위치 제한 구속을 받아, 하우징(41)과 접촉하기 쉽지 않아, 탭(422)과 하우징(41)의 접촉으로 인하여 전지 셀(40)에서 단락이 발생되는 가능성을 줄인다.
도 19를 참조하면, 전술한 실시예의 전지 셀(40)에 기반하여, 본원의 실시예는 또한 전지 셀(40)의 제조방법을 제공하는 바, 해당 제조방법은,
본체부(421), 탭(422) 및 격리부(423)를 갖는 전극 어셈블리(42)를, 개구(411)를 구비한 하우징(41) 내에 넣는 단계 - 여기서, 탭(422)은 본체부(421)의 단부(421a)로부터 개구(411)를 향하여 연장되며, 격리부(423)를 탭(422)의 외주에 설치됨 -; 및
엔드 커버(431) 및 제1 절연부재(432)를 구비한 엔드 커버 어셈블리(43)와 하우징(41)을 조립하는 단계 - 엔드 커버(431)를 통해 개구(411)를 커버하고 하우징(41)에 연결시키고, 제1 절연부재(432)가 엔드 커버(431)의 하우징(41)의 내부에 가까운 일측에 위치하도록 하며, 여기서, 제1 절연부재(432)는 오목부(432a)를 구비하고, 탭(422)의 적어도 일부는 오목부(432a) 내에 수용되며, 제2 절연부재(432)와 격리부(423)는 가압접촉되고 맞물려, 탭(422)과 하우징(41)을 격리시킴 -;를 포함한다.
본원의 일 실시예에 따른 전지 셀(40)의 제조방법에 의해 제조된 전지 셀(40)은 본체부(421), 탭(422) 및 격리부(423)를 구비한 전극 어셈블리(42)를 하우징(41)에 넣고, 탭(422)이 하우징(41)의 개구(411)를 향하도록 한다. 엔드 커버(431)과 오목부(432a)를 구비한 제1절연부재(432)의 엔드 커버 어셈블리(43)를 하우징(41)에 조립하고, 탭(422)의 적어도 일부가 제1절연부재(432)의 오목부(432a) 내에 수용되도록 하고, 제1 절연부재(432)가 격리부(423)에 가압접촉되도록 한다. 제1절연부재(432)와 격리부(423)를 통해 탭(422)과 하우징(41)를 격리시킬 수 있는 구조로 설계하여, 전지 셀(40)의 사용과정에서, 탭(422)이 자체에 축적된 탄성 복원력이 해제되어 변형이 발생하여, 탭(422)이 제1 절연부재(432) 및 격리부(423)를 만나는 경우, 탭(422)이 제1 절연부재(432) 및 격리부(423)의 위치 제한 구속을 받아, 탭(422)이 하우징(41)과 쉽게 접촉되지 않아, 탭(422)과 하우징(41) 사이의 접촉으로 인하여 전지 셀(40)에서 단락이 발생되는 가능성을 줄인다.
도 20을 참조하면, 상기 실시예의 전지 셀(40)에 기반하여, 본원의 실시예는 전지 셀(40)을 위한 제조 시스템(50)을 더 제공하는 바, 상기 시스템은 제1 조립장치(52) 및 제2 조립장치(52)를 포함한다.
제1 조립장치(52)는, 본체부(421), 탭(422) 및 격리부(423)를 구비한 전극 어셈블리(42)를, 개구(411)를 구비한 하우징(41) 내에 넣도록 구성되며, 여기서, 탭(422)은 본체부(421)의 단부(421a)로부터 개구(411)를 향하여 연장되고, 격리부(423)는 탭(422)의 외주에 설치된다.
제2 조립장치(52)는, 엔드 커버(431) 및 제1 절연부재(432)를 구비한 엔드 커버 어셈블리(43)와 하우징(41)과 조립하도록 구성되며, 엔드 커버(431)를 통하여 개구(411)를 커버하고 하우징(41)에 연결시키고, 제1 절연부재(432)가 엔드 커버(431)의 하우징(41) 내부에 가까운 일측에 위치하도록 하며, 여기서, 제1 절연부재(432)는 오목부(432a)를 갖고, 탭의 적어도 일부는 오목부(432a) 내에 수용되고, 제1 절연부재(432)와 격리부(432)는 가압접촉되고 맞물려, 탭과 하우징을 격리시킨다.
본원은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본원의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정이 이루어질 수 있고, 균등물로 그 일부를 대체할 수 있다. 특히, 구조적 충돌이 없는 한, 각 실시예에서 언급된 각각의 기술적 특징은 어떠한 방식으로든 조합될 수 있다. 본원은 여기에 개시된 특정 실시예에 제한되지 않고, 청구범위의 범위 내에 속하는 모든 기술적 해결수단을 포함한다.
Claims (19)
- 전지 셀에 있어서,
하우징, 전극 어셈블리 및 엔드 커버 어셈블리를 포함하고,
상기 하우징은 개구를 구비하고;
상기 전극 어셈블리는 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 전극 어셈블리는 본체부, 탭 및 격리부를 포함하며, 상기 탭은 상기 본체부의 단부에서 상기 개구를 향해 연장되고, 상기 격리부는 상기 탭의 외주에 설치되며;
상기 엔드 커버 어셈블리는 개구를 폐쇄하는데 사용되고, 상기 엔드 커버 어셈블리는 엔드 커버 및 제1 절연부재를 포함하며, 상기 엔드 커버는 상기 개구를 커버하고 상기 하우징에 연결되도록 구성되고, 상기 제1 절연부재는 상기 엔드 커버의 상기 하우징 내부에 가까운 일측에 설치되며, 상기 제1 절연부재는 오목부를 구비하고, 상기 탭의 적어도 일부는 상기 오목부 내에 수용되며, 상기 제1 절연부재는 상기 격리부에 가압접촉되고 맞물리도록 구성되어, 상기 탭과 상기 하우징을 격리시키는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제1항에 있어서,
상기 제1 절연부재는 서로 연결되는 본체 및 연장부를 포함하고, 상기 본체는 상기 엔드 커버에 연결되도록 구성되며, 상기 연장부는 상기 본체로부터 상기 전극 어셈블리를 향하여 연장 및 돌출되어 상기 오목부를 형성하고, 상기 연장부는 상기 탭의 외주에 설치되며, 상기 연장부는 상기 격리부에 가압접촉되는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제2항에 있어서,
상기 연장부는 상기 격리부의 상기 엔드 커버에 가까운 일측에 위치하고, 상기 연장부는 상기 엔드 커버로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 격리부에 가압접촉되는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 연장부는 연속적으로 연장되는 폐루프 구조이거나, 또는 노치가 구비된 환형 구조인
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 격리부는 환형인
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탭은 단차부를 포함하고, 단차부는 제1 측면, 과도면 및 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면은 상기 본체부에 가깝고, 상기 과도면은 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면을 연결하고, 상기 과도면은 상기 엔드 커버를 향하며, 상기 제 1 측면의 최소 반경방향의 사이즈는 상기 제 2 측면의 최대 반경방향의 사이즈보다 크고, 상기 오목부의 내벽의 적어도 일부는 제2 측면을 에워싸는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제6항에 있어서,
상기 연장부는 상기 제2 측면을 에워싸고, 상기 격리부는 상기 과도면에 설치되는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 전극 어셈블리는 제1 전극 시트, 제2 전극 시트 및 세퍼레이터를 포함하고, 상기 제1 전극 시트와 상기 제2 전극 시트는 모두 코팅 영역 및 비코팅 영역을 가지며, 상기 전극 어셈블리에서의 상기 제1 전극 시트 및 상기 제2 전극 시트의 코팅 영역에 해당하는 부분이 상기 본체부이고, 상기 제1 전극 시트 또는 상기 제2 전극 시트의 비코팅 영역에 상기 탭이 형성되며, 상기 세퍼레이터는 상기 제1 전극 시트와 상기 제2 전극 시트를 격리시키는데 사용되고, 상기 격리부는 상기 세퍼레이터에서의 상기 본체부를 벗어나고 또한 상기 탭의 외주에 위치한 일부분인
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제8항에 있어서,
상기 격리부는 상기 세퍼레이터에서의 상기 제1 측면을 벗어나고 또한 상기 제2 측면의 외주에 위치한 일부분인
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극 어셈블리는 제2 절연부재를 더 포함하고, 상기 제2 절연부재는 상기 제1 절연부재와 상기 격리부 사이의 가압접촉영역을 에워싸는 것을 통해 상기 가압접촉영역과 상기 하우징을 격리시키는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제10항에 있어서,
상기 제2 절연부재는 상기 제1 절연부재의 상기 하우징을 향하는 외표면에 가압접촉되고 또한 상기 격리부와 서로 접촉하는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제11항에 있어서,
상기 외표면은 가이드 경사면을 가지고, 상기 엔드 커버로부터 멀어지는 방향을 따라, 상기 가이드 경사면은 상기 오목부를 향하여 경사지는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 제2 절연부재는 상기 외표면에 접착되어 있는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 절연부재가 상기 외표면에 가압접촉되는 영역은 상기 탭에 비해 상기 엔드 커버에 더 가까운
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔드 커버 어셈블리는 어댑터를 더 포함하고, 상기 어댑터는 상기 오목부 내에 수용되고, 상기 어댑터는 제1 어댑터부를 포함하고, 상기 제1 어댑터부는 상기 탭에 연결되도록 구성되며, 상기 제1 절연부재와 상기 전극 어셈블리가 상기 제1 어댑터부에 가압하는
것을 특징으로 하는 전지 셀. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 전지 셀을 포함하는 전지.
- 전기 장치에 있어서,
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 전지 셀을 포함하고, 상기 전지 셀은 전기 에너지를 공급하는데 사용되는
것을 특징으로 하는 전기 장치. - 전지 셀의 제조방법에 있어서,
본체부, 탭 및 격리부를 구비한 전극 어셈블리를 개구를 구비한 하우징 내에 넣는 단계 - 상기 탭은 상기 본체부의 단부로부터 상기 개구를 향해 연장되고, 상기 격리부는 상기 탭의 외주에 설치됨 -; 및
엔드 커버 및 제1 절연부재를 구비한 엔드 커버 어셈블리와 하우징을 조립하는 단계 - 상기 엔드 커버를 통해 상기 개구를 커버하고 상기 하우징에 연결하며, 상기 제1 절연부재가 상기 엔드 커버의 상기 하우징 내부에 가까운 일측에 위치하도록 하며, 여기서, 상기 제1 절연부재는 오목부를 구비하고, 상기 탭의 적어도 일부는 상기 오목부 내에 수용되며, 상기 제2 절연부재와 상기 격리부가 가압접촉되고 맞물려, 상기 탭과 상기 하우징을 격리시킴 -;
를 포함하는
것을 특징으로 하는 전지 셀의 제조방법. - 전지 셀의 제조 시스템에 있어서,
상기 제조 시스템은 제1 조립장치 및 제2 조립장치를 포함하고,
상기 제1 조립장치는, 본체부, 탭 및 격리부를 구비한 전극 어셈블리를 개구를 구비한 하우징 내에 넣도록 구성되며, 여기서, 상기 탭은 상기 본체부의 단부로부터 상기 개구를 향하여 연장되고, 상기 격리부는 상기 탭의 외주에 설치되며,
상기 제2 조립장치는, 엔드 커버 및 제1 절연부재를 구비한 상기 엔드 커버 어셈블리와 상기 하우징을 조립하도록 구성되고, 상기 엔드 커버를 통해 상기 개구를 커버하고 상기 하우징에 연결하며, 상기 제1 절연부재가 상기 엔드 커버의 상기 하우징 내부에 가까운 일측에 위치하도록 하며, 여기서, 상기 제1 절연부재는 오목부를 구비하고, 상기 탭의 적어도 일부는 상기 오목부 내에 수용되고, 상기 제1 절연부재와 상기 격리부는 가압접촉되고 맞물려, 상기 탭과 상기 하우징을 격리시키는,
것을 특징으로 하는 제조 시스템.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2020/119692 WO2022067778A1 (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 电池单体、电池、用电装置、电池单体的制造方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220116014A true KR20220116014A (ko) | 2022-08-19 |
Family
ID=80949461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227024451A KR20220116014A (ko) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 시스템 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220359958A1 (ko) |
| EP (1) | EP4075588A4 (ko) |
| JP (3) | JP7446439B2 (ko) |
| KR (1) | KR20220116014A (ko) |
| CN (1) | CN115088132B (ko) |
| AU (1) | AU2020470348B2 (ko) |
| BR (1) | BR112022014375A2 (ko) |
| WO (1) | WO2022067778A1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117642915A (zh) * | 2022-05-23 | 2024-03-01 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体及其制造方法、电池、用电装置 |
| WO2024055167A1 (zh) * | 2022-09-13 | 2024-03-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池和用电设备 |
| WO2024082098A1 (zh) * | 2022-10-17 | 2024-04-25 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 清洁装置、生产系统和清洁方法 |
| CN116487788B (zh) * | 2023-06-14 | 2023-10-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 壳体组件、电池单体、电池和用电设备 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6443999B1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-09-03 | The Gillette Company | Lithium cell with heat formed separator |
| US7687189B2 (en) * | 2004-04-28 | 2010-03-30 | Eveready Battery Company, Inc. | Housing for a sealed electrochemical battery cell |
| CA2700912C (en) * | 2007-10-19 | 2014-03-11 | Eveready Battery Company, Inc. | Lithium-iron disulfide cell design |
| KR101473392B1 (ko) * | 2011-08-17 | 2014-12-16 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지 및 이를 제조하는 방법 |
| JP5812082B2 (ja) | 2013-11-19 | 2015-11-11 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| KR101776885B1 (ko) * | 2014-09-25 | 2017-09-08 | 주식회사 엘지화학 | 둘 이상의 케이스 부재들을 포함하는 각형 전지셀 |
| JP6677105B2 (ja) | 2016-06-30 | 2020-04-08 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 |
| CN108305961A (zh) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 东莞乔登节能科技有限公司 | 电池芯防震绝缘板组 |
| US10431853B2 (en) * | 2017-05-02 | 2019-10-01 | Apple Inc. | Rechargeable battery features and components |
| CN107482156B (zh) * | 2017-08-29 | 2020-11-06 | 江苏英能新能源科技有限公司 | 一种大单体锂离子电池 |
| CN207800665U (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池的顶盖组件以及二次电池 |
| JP7039728B2 (ja) * | 2018-11-26 | 2022-03-22 | 株式会社東芝 | 蓋アセンブリ、電池及び電池パック |
| JP7456947B2 (ja) * | 2019-01-29 | 2024-03-27 | パナソニックホールディングス株式会社 | 積層型二次電池 |
| CN209709033U (zh) * | 2019-05-10 | 2019-11-29 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种顶盖结构及动力电池 |
| CN209896161U (zh) * | 2019-05-13 | 2020-01-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池 |
| CN110265616B (zh) * | 2019-06-21 | 2020-06-19 | 比亚迪股份有限公司 | 单体电池、动力电池包和车辆 |
| CN210743995U (zh) * | 2019-11-06 | 2020-06-12 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池模块、电池组和装置 |
| CN211017134U (zh) * | 2019-12-02 | 2020-07-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 顶盖组件、二次电池、电池模块以及装置 |
| WO2022060136A1 (ko) * | 2020-09-18 | 2022-03-24 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 버튼형 이차전지 |
-
2020
- 2020-09-30 EP EP20955801.4A patent/EP4075588A4/en active Pending
- 2020-09-30 AU AU2020470348A patent/AU2020470348B2/en active Active
- 2020-09-30 KR KR1020227024451A patent/KR20220116014A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-09-30 JP JP2022543113A patent/JP7446439B2/ja active Active
- 2020-09-30 CN CN202080096129.0A patent/CN115088132B/zh active Active
- 2020-09-30 BR BR112022014375A patent/BR112022014375A2/pt unknown
- 2020-09-30 WO PCT/CN2020/119692 patent/WO2022067778A1/zh unknown
-
2022
- 2022-07-27 US US17/815,214 patent/US20220359958A1/en active Pending
-
2024
- 2024-02-27 JP JP2024027138A patent/JP2024059841A/ja active Pending
- 2024-02-27 JP JP2024027139A patent/JP2024059842A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7446439B2 (ja) | 2024-03-08 |
| CN115088132B (zh) | 2024-04-12 |
| AU2020470348A1 (en) | 2022-08-11 |
| AU2020470348B2 (en) | 2024-02-22 |
| CN115088132A (zh) | 2022-09-20 |
| EP4075588A4 (en) | 2024-01-03 |
| US20220359958A1 (en) | 2022-11-10 |
| EP4075588A1 (en) | 2022-10-19 |
| BR112022014375A2 (pt) | 2023-04-11 |
| JP2024059842A (ja) | 2024-05-01 |
| WO2022067778A1 (zh) | 2022-04-07 |
| JP2024059841A (ja) | 2024-05-01 |
| JP2023510579A (ja) | 2023-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7470199B2 (ja) | 円筒型電池セル、電池、電力消費装置、製造方法及び製造システム | |
| KR20220116014A (ko) | 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 시스템 | |
| US8343651B2 (en) | Battery pack | |
| KR102070192B1 (ko) | 축전 장치 | |
| CN212011114U (zh) | 二次电池、电池模块以及使用二次电池作为电源的装置 | |
| US11923551B2 (en) | Battery cell, battery, electric apparatus, and manufacturing method and system of battery cell | |
| US11929510B2 (en) | Secondary battery and manufacturing method thereof, battery module, and apparatus | |
| CN115000641A (zh) | 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 | |
| EP3855558B1 (en) | Battery cell, battery module, battery pack, device using battery cell as power supply, and method for assembling battery cell | |
| CN115552702A (zh) | 电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置 | |
| CN218242193U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
| CN115917829A (zh) | 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造设备 | |
| CN117941163A (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal |