KR20220119683A - 배터리 셀, 배터리, 전기 디바이스 및 배터리 셀의 제조 장비와 방법 - Google Patents

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KR20220119683A
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Abstract

본 출원의 실시예는 배터리 셀, 배터리, 전기 디바이스 및 배터리 셀의 제조 장비와 방법을 제공하고, 배터리 기술분야에 속한다. 배터리 셀은 하우징, 전극 어셈블리, 엔드 커버 어셈블리 및 집전 부재를 포함한다. 전극 어셈블리는 하우징 내에 수용되고, 전극 어셈블리는 탭을 포함한다. 엔드 커버 어셉블리는 개구를 커버하기 위한 엔드 커버, 엔드 커버에 설치되는 전극 단자 및 전극 어셈블리를 마주하는 엔드 커버의 일측에 위치하는 절연 멤버를 포함한다. 집전 부재는 전극 단자와 탭을 연결한다. 전극 어셈블리를 마주하는 절연 멤버의 일측에는 제1 오목부가 형성되어 있고, 제1 오목부는 탭의 적어도 일부 및/또는 집전 부재의 적어도 일부를 수용하도록 구성되며, 전극 어셈블리를 등지는 절연 멤버의 일측에는 제1 돌출부가 형성되어 있고, 전극 어셈블리를 마주하는 엔드 커버의 일측에는 제1 돌출부를 수용하기 위한 제2 오목부가 형성되어 있다. 이러한 구조는 전극 어셈블리를 위해 더 많은 공간을 남겨줄 수 있으며, 배터리 셀의 용량을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

Description

배터리 셀, 배터리, 전기 디바이스 및 배터리 셀의 제조 장비와 방법
본 출원은 배터리 기술 분야에 관한 것이며, 구체적으로 배터리 셀, 배터리, 전기 디바이스 및 배터리 셀의 제조 장비와 방법에 관한 것이다.
현재, 차량에서 비교적 많이 사용되고 있는 배터리는 일반적으로 리튬 이온 배터리이고, 리튬 이온 배터리는 재충전 가능 배터리로써, 체적이 작고, 에너지 밀도가 높으며, 출력 밀도가 높고, 순환 사용 횟수가 많으며 저장 시간이 긴 등 장점을 가진다.
재충전 가능 배터리는 하우징, 엔트 커버 및 전극 어셈블리를 포함하고, 전극 어셈블리는 하우징 내에 위치하고, 엔드 커버는 전극 어셈블리의 밀봉 환경을 제공하기 위해 하우징을 커버한다.
일반적인 재충전 가능 배터리에 대해, 배터리 셀의 용량은 엔드 커버 어셈블리의 구조에 제한되며, 이로 인해 배터리 셀의 용량에 영향준다.
따라서 배터리 셀의 용량을 향상시키는 방법은 배터리 기술 중 해결되어야 할 기술적 과제이다.
본 출원의 실시예는 효과적으로 배터리 셀의 용량을 향상시킬 수 있는 배터리 셀, 배터리, 전기 디바이스 및 배터리 셀의 제조 장비와 방법을 제공한다.
제1 측면에서, 본 출원의 실시예는, 개구를 구비하는 하우징; 상기 하우징 내에 수용되고, 탭을 포함하는 전극 어셈블리; 상기 개구를 커버하기 위한 엔드 커버, 상기 엔드 커버에 설치되는 전극 단자 및 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에 위치하는 절연 멤버를 포함하는 엔드 커버 어셈블리; 및 상기 전극 단자와 상기 탭을 연결하여 상기 탭과 상기 전극 단자가 전기적 연결되도록 하는 집전 부재를 포함하고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 절연 멤버의 일측에는 제1 오목부가 형성되어 있고, 상기 제1 오목부는 상기 탭의 적어도 일부 및/또는 상기 집전 부재의 적어도 일부를 수용하도록 구성되며, 상기 전극 어셈블리를 등지는 상기 절연 멤버의 일측의 상기 제1 오목부에 대응되는 위치에 제1 돌출부가 형성되어 있고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에는 상기 제1 돌출부를 수용하기 위한 제2 오목부가 형성되어 있는 배터리 셀을 제공한다.
상기 기술방안에서, 어셈블리를 마주하는 절연 멤버의 일측에 제1 오목부를 형성하고, 제1 오목부는 탭의 적어도 일부/및 또는 집전 부재의 적어도 일부를 수용할 수 있어, 전극 어셈블리에게 더 많은 공간을 남겨줄 수 있다. 전극 어셈블리를 등지는 절연 멤버의 일측에서 제1 오목부와 대응되는 위치에 제1 돌출부가 형성되고, 일 측면에서, 제1 돌출부는 절연 멤버 중 제1 오목부가 마련된 위치에서 강화 작용을 할 수 있고, 다른 일 측면에서, 제1 돌출부의 마련은 제1 오목부가 최대한 전극 어셈블리를 등진 방향으로 함몰되어 제1 오목부의 함몰 깊이를 증가시키도록 한다. 또한, 엔드 커버의 전극 어셈블리를 마주하는 일측에는 제2 오목부가 형성되고, 제1 돌출부는 제2 오목부 내에 수용되며, 절연 멤버가 차지하는 하우징 내부의 공간을 감소하고, 전극 어셈블리에 더 많은 공간을 남겨주므로, 배터리 셀의 용량을 효과적으로 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 커버는 상기 개구를 커버하기 위한 제1 본체를 포함하고; 상기 제1 본체는 상기 전극 어셈블리를 마주하는 제1 내면을 구비하며, 상기 제2 오목부는 상기 제1 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 함몰된다.
상기 기술방안에서, 엔드 커버는 개구를 커버하기 위한 제1 본체를 포함하고 제2 오목부는 제1 본체의 제1 내면으로부터 외부로 함몰되며, 이러한 구조의 엔드 커버는 구조가 간단하고, 성형 제조에 용이하다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 커버는 제2 돌출부를 더 포함하고; 상기 제1 본체는 상기 제1 내면에 대향하여 마련된 제1 외면을 더 구비하고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 외면에 돌출되게 마련되며, 상기 제2 오목부에 대응되는 위치에 위치한다.
상기 방안에서, 제1 본체의 제1 외면의 제2 오목부에 대응되는 위치에는 제2 돌출부가 마련되고, 제2 돌출부는 제1 본체가 제2 오목부를 마련한 위치에 대해 강화 작용을 할 수 있고, 엔드 커버의 견고성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 돌출부는 제1 단면을 구비하고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 외면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제1 단면까지 연장되며, 상기 제1 단면은 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향에서 상기 전극 단자를 초과하지 않는다.
상기 방안에서, 상기 제2 돌출부의 제1 단면은 전극 어셈블리를 등지는 방향에서 전극 단자를 초과하지 않고, 제2 돌출부는 제1 본체의 제1 외면으로부터 전극 단자의 단부 사이의 공간을 합리적으로 이용하였다.
일부 실시예에서, 상기 제2 오목부는 제1 바닥벽을 구비하고, 상기 제2 오목부는 상기 제1 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제1 바닥벽까지 함몰되며, 상기 제1 바닥벽은 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향에서 상기 제1 외면을 초과한다.
상기 기술방안에서, 제2 오목부의 제1 바닥벽이 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 제1 외면을 초과하여, 제2 오목부가 제2 돌출부 내부까지 함몰되도록 하며, 이로써 제2 오목부의 함몰 깊이를 증가하였고, 제2 오목부가 제1 돌출부를 수용하기 위한 공간을 증가하여 제1 돌출부가 제2 오목부의 더 깊은 위치까지 연장될 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 절연 멤버는 제2 본체 및 상기 제1 돌출부를 포함하고; 상기 제2 본체는 대향하는 제2 내면과 제2 외면을 구비하고, 상기 제2 내면은 상기 전극 어셈블리를 마주하며, 상기 제1 오목부는 상기 제2 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 함몰되고, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 외면에 돌출되게 마련된다.
상기 기술방안에서, 제1 돌출부는 제2 본체의 제2 외면에 돌출 마련되고, 제1 오목부는 제2 본체의 제2 내면으로부터 전극 어셈블리를 등진 방향을 따라 함몰되며, 이러한 구조의 절연 멤버는 구조가 간단하고 성형 제조가 용이하다.
일부 실시예에서, 상기 제2 외면은 상기 제1 내면과 맞닿는다.
상기 기술방안에서, 제2 본체의 제2 외면은 제1 본체의 제1 내면에 맞닿아 제1 돌출부가 제1 오목부 내에 완전히 수용되도록 할 수 있으며, 전극 어셈블리에게 더 많은 공간을 남겨줄 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 돌출부는 제2 단면을 구비하고, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 외면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제2 단면까지 연장되며; 상기 제2 오목부는 제1 바닥벽을 구비하고, 상기 제2 오목부는 상기 제1 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제1 바닥벽까지 함몰되며; 상기 제2 단면과 상기 제1 바닥벽 사이에 간극이 존재한다.
상기 기술방안에서, 제1 돌출부의 제2 단면과 제2 오목부의 제1 바닥벽 사이에는 간극이 존재하고, 제2 본체의 제2 외면이 효과적으로 제1 본체의 제1 내면에 맞닿도록 보장하고, 절연 멤버와 엔드 커버 사이에 정위치가 과도하게 형성되는 리스크를 감소한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 오목부는 제2 바닥벽을 구비하고, 상기 제1 오목부는 상기 제2 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제2 바닥벽까지 함몰되며, 상기 제2 바닥벽은 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향에서 상기 제2 외면을 초과한다.
상기 기술방안에서, 제1 오목부의 바닥벽은 전극 어셈블리를 등진 방향을 따라 제2 외면을 초과하고, 이로써 제1 오목부는 제1 돌출부까지 함몰되어 제1 오목부의 함몰 깊이를 증가시켜며, 제1 오목부가 탭 및/또는 집전 부재를 수용하기 위한 공간을 증가하여 탭 및/또는 집전 부재가 제1 오목부의 더 깊은 위치까지 연장되도록 함으로써 전극 어셈블리에게 더 많은 공간을 남겨준다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 커버는 제1 본체 및 제3 돌출부를 포함하고, 상기 제1 본체는 상기 개구를 커버하며; 상기 제1 본체는 상기 전극 어셈블리를 마주하는 제1 내면을 구비하고, 상기 제3 돌출부는 제3 단면을 구비하며, 상기 제3 돌출부는 상기 제1 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 상기 제3 단면까지 연장되고; 상기 제2 오목부는 상기 제3 단면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등진 방향을 따라 상기 제1 내면까지 함몰된다.
상기 기술방안에서, 제1 본체의 내면에 마련된 제3 돌출부를 통해 엔드커버가 전극 어셈블리를 마주하는 일측에 제2 오목부를 형성하도록 하며, 구조가 간단하다.
일부 실시예에서, 상기 제1 본체는 상기 제1 내면에 대향하여 마련된 제1 외면을 더 구비하고; 상기 전극 어셈블리를 등진 상기 제1 본체의 일측의 상기 제3 돌출부에 대응되는 위치에 상기 제1 외면으로부터 상기 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 함몰되는 제3 오목부가 형성되어 있으며, 상기 제3 오목부는 상기 전극 단자의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다.
상기 기술방안에서, 상기 제1 본체의 전극 어셈블리를 등진 일측에는 제1 외면으로부터 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 함몰된 제3 오목부가 형성되며, 제3 오목부는 전극 단자의 적어도 일부를 수용하여 전극 단자가 제1 본체로부터 돌출된 부분의 길이를 축소한다. 또한, 제3 오목부는 제1 본체의 제3 돌출부와 대응되는 위치에 마련되므로, 제3 돌출부는 제3 오목부가 최대한 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 함몰되도록 할 수 있으며, 이로써 전극 단자가 제1 본체로부터 돌출된 부분의 길이를 더 축소시킨다.
일부 실시예에서, 상기 제3 오목부는 제3 바닥벽을 구비하고, 상기 제3 오목부는 상기 제1 외면으로부터 상기 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 상기 제3 바닥벽까지 함몰되며; 상기 제3 바닥벽은 상기 전극 어셈블리를 마주하는 방향에서 상기 제1 내면을 초과한다.
상기 기술방안에서, 제3 바닥벽은 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 제1 내면을 초과하고 이로 인해 제3 오목부는 제3 돌출부 내로 함몰되고, 이로써 제3 오목부의 함몰 깊이를 증가시키며, 제3 오목부의 전극 단자를 수용하기 위한 공간을 증가하여 전극 단자가 제3 오목부의 더 깊은 위치에 설치될 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 오목부와 정위치 결합을 형성한다.
상기 기술방안에서, 제1오목부와는 제2 오목부와 정위치 결합될 수 있고, 절연 멤버가 엔드 커버에 수직되는 두께 방향에서 엔드 커버에 대해 어긋나는 것을 제한할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 전극 어셈블리는 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 절연 멤버에 맞닿는다.
상기 기술방안에서, 전극 어셈블리는 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 절연 멤버에 맞닿아, 전극 어셈블리와 절연 멤버가 보다 컴팩트하도록 할 수 있으며, 배터리 셀의 용량의 향상에 유리하다
일부 실시예에서, 상기 탭은 제1 연결부를 포함하고, 상기 집전 부재는 상기 제1 연결부에 연결되기 위한 제2 연결부를 포함하며; 상기 제1 오목부는 제1 연결부의 적어도 일부 및/또는 상기 제2 연결부의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다.
상기 기술방안에서, 제1 연결부는 탭과 집전 부재가 연결된 부분이고, 제2 연결부재는 집전 부재와 탭이 연결된 부분이며, 탭의 제1 연결부의 적어도 일부 및/또는 집전부재의 제2 연결 부재의 적어도 일부는 제1 오목부 내에 수용되어 전극 어셈블리에게 더 많은 공간을 남겨줄 수 있고, 이로써 배터리 셀의 용량을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 상기 엔드 커버의 두께 방향에서 적층 배치된다.
상기 기술방안에서, 제1 연결부와 제2 연결부는 엔드 커버의 두께 방향에서 적층 배치되어 제1 연결부와 제2 연결부를 함께 연결하는데 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 모두 상기 제1 오목부에 수용된다.
상기 기술방안에서, 제1 연결부와 제2 연결부는 모두 제1 오목부에 수용되어, 전극 어셈블리에게 더 많은 공간을 남겨준다.
일부 실시예에서, 상기 집전 부재는 전극 단자에 연결되기 위한 제3 연결부를 더 포함하고, 상기 제3 연결부는 상기 제2 연결부와 상기 엔드 커버의 두께 방향에서 이격 마련된다.
상기 기술방안에서, 제3 연결부는 제2 연결부와 엔드 커버의 두께 방향에서 이격 마련되어 제2 연결부를 제1 오목부 내에 수용하는데 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 상기 전극 단자는 상기 엔드 커버의 두께 방향과 수직되는 예정 방향에서 상기 제2 오목부와 어긋난다.
상기 기술방안에서, 전극 단자는 엔드 커버의 두께 방향과 수직되는 방향에서 제2 오목부와 어긋나고, 제2 오목부가 엔드 커버에서 전극 단자를 설치한 영역 외의 영역에 형성되도록 하고, 제2 오목부의 마련은 전극 단자의 설치에 영향주지 않는다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 커버 어셈블리는 상기 예정 방향을 따라 이격 배치되는 두 개의 상기 전극 단자를 포함하고; 상기 제2 오목부는 상기 예정 방향에서 두 개의 상기 전극 단자 사이에 위치한다.
상기 기술방안에서, 제2 오목부는 예정 방향에서 두 전극 단자 사이에 위치하며, 즉, 제2 오목부는 엔드 커버의 두 전극 단자 사이의 영역에 위치하여 엔드 커버가 두 전극 단자 사이에서의 공간을 합리적으로 이용한다.
제2 측면에서, 본 출원의 실시예는 박스체 및 상기 제1 측면의 임의의 일 실시예가 제공하는 배터리 셀을 포함하고;
상기 배터리 셀은 상기 박스 내에 수용된다.
제3 측면에서, 본 출원의 실시예는 상기 제2 측면의 임의의 일 실시예가 제공하는 배터리를 포함하는 전기 디바이스를 제공한다.
제4 측면에서, 본 출원의 실시예는, 개구를 구비하는 하우징을 제공하는 단계; 탭을 포함하는 전극 어셈블리를 제공하는 단계; 엔드 커버, 상기 엔드 커버에 설치되는 전극 단자 및 절연 멤버를 포함하는 엔드 커버 어셈블리를 제공하는 단계; 집전 부재를 제공하는 단계; 상기 전극 어셈블리를 상기 하우징 내에 수용하는 단계; 상기 집전 부재를 상기 전극 단자 및 상기 탭에 연결하여 상기 탭과 상기 전극 단자가 전기적 연결되도록 하는 단계; 상기 엔드 커버로 상기 개구를 커버하는 단계;를 포함하고, 상기 절연 멤버는 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에 위치하고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 절연 멤버의 일측에는 제1 오목부가 형성되어 있으며, 상기 제1 오목부는 상기 탭의 적어도 일부 및/또는 상기 집전 부재의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 상기 전극 어셈블리를 등지는 상기 절연 멤버의 일측의 상기 제1 오목부에 대응되는 위치에 제1 돌출부가 형성되어 있고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에는 상기 제1 돌출부를 수용하기 위한 제2 오목부가 형성되어 있는 배터리 셀의 제조 방법을 제공한다.
제5 측면에서, 본 출원의 실시예는 개구를 구비하는 하우징을 제공하기 위한 제1 제공 장치; 탭을 포함하는 전극 어셈블리를 제공하기 위한 제2 제공 장치; 엔드 커버, 상기 엔드 커버에 설치되는 전극 단자 및 절연 멤버를 포함하는 엔드 커버 어셈블리를 제공하기 위한 제3 제공 장치; 집전 부재를 제공하기 위한 제4 제공 장치; 및 상기 전극 어셈블리를 상기 하우징 내에 수용하고, 상기 집전 부재를 상기 전극 단자와 상기 탭에 연결하여 상기 탭과 상기 전극 단자가 전기적 연결되도록 하며, 상기 엔드 커버로 상기 개구를 커버하기 위한 조립 장치;를 포함하고, 상기 절연 멤버는 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에 위치하고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 절연 멤버의 일측에는 제1 오목부가 형성되어 있으며, 상기 제1 오목부는 상기 탭의 적어도 일부 및/또는 상기 집전 부재의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 상기 전극 어셈블리를 등지는 상기 절연 멤버의 일측의 상기 제1 오목부에 대응되는 위치에 제1 돌출부가 형성되어 있고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에는 상기 제1 돌출부를 수용하기 위한 제2 오목부가 형성되어 있는 배터리 셀의 제조 장비를 더 제공한다.
상기 기술방안에서, 어셈블리를 마주하는 절연 멤버의 일측에 제1 오목부를 형성하고, 제1 오목부는 탭의 적어도 일부/및 또는 집전 부재의 적어도 일부를 수용할 수 있어, 전극 어셈블리에게 더 많은 공간을 남겨줄 수 있다. 전극 어셈블리를 등지는 절연 멤버의 일측에서 제1 오목부와 대응되는 위치에 제1 돌출부가 형성되고, 일 측면에서, 제1 돌출부는 절연 멤버 중 제1 오목부가 마련된 위치에서 강화 작용을 할 수 있고, 다른 일 측면에서, 제1 돌출부의 마련은 제1 오목부가 최대한 전극 어셈블리를 등진 방향으로 함몰되어 제1 오목부의 함몰 깊이를 증가시키도록 한다. 또한, 엔드 커버의 전극 어셈블리를 마주하는 일측에는 제2 오목부가 형성되고, 제1 돌출부는 제2 오목부 내에 수용되며, 절연 멤버가 차지하는 하우징 내부의 공간을 감소하고, 전극 어셈블리에 더 많은 공간을 남겨주므로, 배터리 셀의 용량을 효과적으로 향상시킨다.
본 출원의 실시예에 따른 기술 방안을 더욱 명백하게 설명하기 위해, 이하 본 출원의 실시예에 필요한 첨부 도면을 간단히 설명하도록 한다. 이하 설명되는 첨부 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하고, 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 있어서, 창조적인 노동을 들이지 않는 전제하에서 이러한 첨부 도면을 기반으로 다른 첨부 도면을 얻을 수 있는 것은 자명한 것이다.
도 1은 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 차량의 구조 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 배터리의 분해도이다.
도 3은 도 2에서 도시한 배터리 모듈의 구조 개략도이다.
도 4는 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 배터리 셀의 분해도이다.
도 5는 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 전극 어셈블리의 구조 개략도이다.
도 6은 도 4에서 도시한 배터리 셀의 단면도이다.
도 7은 도 6에서 도시한 배터리 셀의 부분 확대도이다.
도 8은 도 7에서 도시한 절연 멤버, 집전 부재 및 탭의 위치 관계도이다.
도 9는 본 출원의 다른 일부 실시예가 제공하는 절연 멤버, 집전 부재 및 탭의 위치 관계도이다.
도 10은 본 출원의 또 다른 일부 실시예가 제공하는 절연 멤버, 집전 부재 및 탭의 위치 관계도이다.
도 11은 도 7에서 도시한 집전 부재의 구조 개략도이다.
도 12는 도 7에서 도시한 엔드 커버 어셈블리의 구조 개략도이다.
도 13은 도 12에서 도시한 엔드 커버 어셈블리의 A위치의 부분 확대도이다.
도 14는 도 12에서 도시한 엔드 커버 어셈블리의 B위치의 부분 확대도이다.
도 15는 본 출원의 다른 일부 실시예가 제공하는 절연 멤버와 엔드 커버의 연결 개략도이다.
도 16은 본 출원의 또 다른 일부 실시예가 제공하는 배터리 셀의 부분 확대도이다.
도 17은 도 16에서 도시한 배터리 셀의 부분 확대도이다.
도 18은 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 배터리 셀의 제조 방법의 프로세스도이다.
도 19는 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 배터리 셀의 제조 장비의 개략적 블록도이다.
본 출원의 실시예의 목적, 기술방안 및 장점이 보다 명확하도록 하기 위해, 이하, 본 출원의 실시예의 도면과 결합하여 본 출원의 실시예 중의 기술방안에 대해 명료하고, 완전한 설명을 진행하며, 설명된 실시예는 본 출원의 일부 실시예이고 모든 실시예가 아님은 자명한 것이다. 본 출원의 실시예에 기반하여, 당업자가 창조적 노동없이 획득한 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 청구 범위에 속한다.
별도의 정의가 없는 한, 본 출원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 당업자가 통상적으로 이해하는 함의와 동일하고; 본 출원에서 사용되는 용어는 구체적인 실시예를 설명하기 위한 목적으로 사용되며, 본 출원을 한정하기 위한 것이 아니며; 본 출원의 명세서와 청구항 및 상기 도면의 설명에서의 용어 "포함하다"와 "가지다" 및 그들의 임의의 변형은 배타적이지 않는 포함을 의미한다. 본 출원의 명세서와 청구항 또는 상기 도면 중의 용어 "제1", "제2" 등은 서로 다른 대상을 구별하기 위한 것이며, 특정 순서 또는 중요 관계를 설명하기 위한 것이 아니다.
본 출원에서 언급되는 "실시예"는, 실시예와 결합하여 설명하는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 각 위치에 해당 단어가 나타날 시, 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것이 아니며, 기타 실시예와 배척되는 독립적이거나 대안적인 실시예를 가리키는 것도 아니다.
본 출원의 설명에 있어서, 따로 명백하게 규정하거나 한정하지 않는 한, 용어 "장착", "상호 연결", "연결", "부착"은 모두 넓은 의미로 해석해야 하고, 예를 들어, 고정 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결 또는 일체 연결일 수도 있으며; 직접 연결일 수 있고, 중간 매개체를 거친 상호 연결일 수도 있으며, 두개의 소자 내부의 연통일 수도 있다. 당업자에게 있어서, 구체적인 상황에 따라 본 출원에서의 상술한 용어의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 출원에서 용어 "및/또는"은 연관 대상의 연관 관계를 설명할 뿐이며, 3가지 관계가 존재함을 표시할 수 있다. 예를 들어, A 및/또는 B는, A가 단독으로 존재하거나, A 및 B가 동시에 존재하거나, B가 단독으로 존재하는 3가지 경우를 표시할 수 있다. 또한, 본 출원에서 부호 "/"는 일반적으로 전후 연관 대상이 "또는"인 관계임을 표시한다.
본 출원의 실시예에서, 동일한 도면 부호는 동일한 부재를 표시하며, 간결을 위해, 서로 다른 실시예에서, 동일한 부재에 대한 상세한 설명을 생략한다. 이해해야 할 것은, 도면에 도시된 본 출원의 실시예의 각 부재의 두께, 길이와 폭 등 사이즈, 및 집적 장치의 전체 두께, 길이와 폭 등 사이즈는 예시적 설명일 뿐이고, 본 출원에 대한 어떠한 한정으로도 구성되지 않아야 한다.
본 출원에서 나타난 "복수개"는 두개 이상(두개 포함)을 표시한다.
본 출원에서 배터리 셀은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬-황 배터리, 나트륨-리튬 이온 배터리 또는 마그네슘-리튬 이온 배터리 등을 포함할 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이를 한정하지 않는다. 배터리 셀은 원기둥체, 편평체, 직육면체 또는 기타 형상 등을 나타낼 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이를 한정하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 패킹 방식에 따라 원기둥형 배터리 셀, 직사각형 배터리 셀 및 파우치 배터리 셀로 구분되며, 본 출원의 실시예는 이를 한정하지 않는다.
본 출원의 실시예가 언급한 배터리는 더 높은 전압과 용량을 제공하기 위한 하나 또는 복수의 배터리 셀을 포함하는 단일 물리 모듈을 가리킨다. 예를 들어, 본 출원에서 언급한 배터리는 배터리 모듈 또는 배터리 팩 등을 포함할 수 있다. 배터리는 일반적으로 하나 또는 복수의 배터리 셀을 패킹하기 위한 박스체를 포함한다. 박스체는 액체 또는 기타 이물질이 배터리 셀의 충전 또는 방전에 영향주는 것을 방지할 수 있다.
배터리 셀은 전극 어셈블리와 전해액을 포함하고, 전극 어셈블리는 양극판, 음극판 및 격리막으로 구성된다. 배터리 셀은 주료 금속 이온이 양극판과 음극판 사이에서의 이동에 의해 작업된다. 양극판은 양극 집전체 및 양극 활성물징층을 포함하고, 양극 활성물질층은 양극 집전체의 표면에 도포되며, 양극 활성물질층이 도포되지 않은 양극 집전체는 양극 활성물질층이 도포된 양극 집전체로부터 돌출되고, 양극 활성물질층이 도포되지 않은 양극 집전체는 양극 탭으로 작용한다. 리튬 이온 배터리를 예시로, 양극 집전체의 재질은 알루미늄일 수 있고, 양극 활성물질은 코발트산 리튬, 인산철리튬, 터너리 리튬 또는 망간산 리튬 등일 수 있다. 음극판은 음극 집전체 및 음극 활성물징층을 포함하고, 음극 활성물질층은 음극 집전체의 표면에 도포되며, 음극 활성물질층이 도포되지 않은 음극 집전체는 음극 활성물질층이 도포된 음극 집전체로부터 돌출되고, 음극 활성물질층이 도포되지 않은 음극 집전체는 음극 탭으로 작용한다. 음극 집전체의 재질은 동일 수 있고, 음극 활성물질은 탄소 또는 규소 등일 수 있다. 높은 전류를 통과시킬 시 융단되지 않도록 보장하기 위해, 양극 탭의 개수는 복수개이고, 함께 적층되며, 음극 탭의 개수는 복수개이고, 함께 적층된다. 격리막의 재질은 PP(polypropylene, 폴리프로필렌) 또는 PE(polyethylene, 폴리에틸렌) 등일 수 있다. 또한, 전극 어셈블리는 와인딩 구조일 수 있고, 라미네이션 구조일 수도 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
배터리 셀은 하우징과 엔드 커버 어셈블리를 더 포함할 수 있고, 엔드 커버 어셈블리는 하우징에 커버되어 전극 어셈블리와 전해액을 위해 밀폐된 공간을 제공하며, 전극 어셈블리의 탭과 엔드 커버 어셈블리의 전극 단자는 집전 부재를 통해 전기적 연결된다. 일반적인 배터리 셀에 대해, 배터리 셀의 용량은 엔드 커버 어셈블리의 영향을 받을 수 있다.
발명인은, 배터리 셀에서, 엔드 커버 어셈블리의 엔드 커버가 하우징을 커버한 후, 탭과 집전 부재는 하우징 내에 위치하며, 탭과 집전 부재는 하우징 내부의 일부 공간을 차지하게 되어, 하우징 내부가 전극 어셈블리에게 제공할 수 있는 공간이 감소되며, 이로 인해 배터리 셀의 용량이 감소됨을 발견하였다.
이에 기반하여, 본 출원의 실시예는, 전극 어셈블리를 마주하는 절연 멤버의 일측에 제1 오목부를 형성하고 전극 어셈블리를 등진 절연 멤버의 일측과 제1 오목부에 대응되는 위치에 제1 돌출부를 형성하며, 전극 어셈블리를 마주하는 엔드 커버의 일측에 제2 오목부를 형성하고, 제1 돌출부는 제2 오목부에 수용되며, 탭의 적어도 일부/및 또는 집전 부재의 적어도 일부가 제1 오목부 내에 수용되어 전극 어셈블리에 더 많은 공간을 남겨주므로써 배터리 셀의 용량을 향상시키는 기술방안을 제공한다.
본 출원의 실시예에서 설명하는 기술방안은 배터리 및 배터리를 사용하는 전기 디바이스에 적용된다.
전기 디바이스는, 차량, 모바일폰, 휴대용 기기, 노트북, 선박, 항공기, 전동 장난감 및 전동 공구 등일 수 있다. 차량은 연료 자동차, 가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있으며, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 자동차 등일 수 있고; 항공기는, 비행기, 로켓, 우주 왕복선 및 우주선 등을 포함하며; 전동 장난감은, 고정식 또는 이동식 전동 장난감, 예를 들어, 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감 및 전기 비행기 장난감 등을 포함하고; 전동 공구는 금속 절삭 전동 공구, 연마 전동 공구, 조립 전동 공구 및 철도용 전동 공구, 예를 들어, 전동 드릴, 전동 그라인더, 전동 스패너, 전동 드라이버, 전동 망치, 충격 전동 드릴, 콘크리트 바이브레이터 및 전동 대패 등을 포함한다. 본 출원의 실시예는 상기 전기 디바이스에 대해 특별히 한정하지 않는다.
설명의 편리르 위해, 이하의 실시예에서 전기 디바이스는 차량을 예시로 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 차량(1000)의 구조 개략도이다. 차량(1000)의 내부에는 배터리(100)가 마련될 수 있고, 배터리(100)는 차량(1000)의 바닥부 또는 프런트부 또는 리어부에 마련될 수 있다. 배터리(100)는 차량(1000)에 전원을 공급할 수 있고, 예를 들어, 배터리(100)는 차량(1000)의 동작 전원으로 작용할 수 있다.
차량(1000)은 컨트롤러(200) 및 모터(300)를 더 포함할 수 있고, 컨트롤러(200)는 모터(300)에 전원을 공급하도록 배터리(100)를 제어하며, 예를 들어, 차량(1000)의 시동, 내비게이션 및 주행 시의 작업 용전 수요에 사용될 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 배터리(100)는 차량(1000)의 동작 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1000)의 구동 전원으로 사용되어, 연료 또는 천연 가스를 전부 또는 일부 대체하여 차량(1000)에 구동 동력을 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 배터리(100)의 분해도이고, 배터리(100)는 박스체(10) 및 배터리 셀(20)을 포함하며, 배터리 셀(20)은 박스체(10) 내에 수용된다.
박스체(10)는 배터리 셀(20)에 대한 수용 공간(11)을 제공하며, 박스체(10)는 다양한 구조를 사용할 수 있다.
일부 실시예에서, 박스체(10)는 제1 부분(12)과 제2 부분(13)을 포함할 수 잇고, 제1 부분(12)과 제2 부분(13)은 서로 커버되며, 제1 부분(12)과 제2 부분(13)은 함께 배터리 셀(20)의 수용 공간(11)을 한정한다. 제2 부분(13)은 일 단이 개구된 중공 구조일 수 있고, 제1 부분(12)은 플레이트 구조일 수 있으며, 제1 부분(12)은 제2 부분(13)의 개구측을 커버하여 제1 부분(12)과 제2 부분(13)이 함께 수용 공간(11)을 한정하도록 하고; 제1 부분(12)과 제2 부분(13)은 모두 일측에 개구된 중공 구조일 수도 있으며, 제1 부분(12)의 개구측은 제2 부분(13)의 개구측에 커버된다. 당연하게, 제1 부분(12)과 제2 부분(13)이 형성한 박스체(10)는 원기둥체, 직육면체 등 다양한 형상일 수 있다.
배터리(100)에서, 배터리 셀(20)은 하나일 수 있고, 복수개일 수도 있다. 배터리 셀(20)이 복수개일 경우, 복수의 배터리 셀(20)들 사이는 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결될 수 있으며, 혼합 연결은 복수의 셀(20)들에서 직렬 연결과 병렬 연결이 동시에 존재함을 표시한다. 복수의 배터리 셀(20) 사이는 직접 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결되어 복수의 배터리 셀(20)로 구성된 전체를 박스체(10) 내에 수용한다. 당연하게, 우선 복수의 배터리 셀(20)이 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결되어 배터리 모듈(30)을 구성한 후 복수의 배터리 모듈(30)이 다시 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결되어 하나의 전체를 형성하고 박스체(10) 내에 수용될 수도 있다.
일부 실시예에서, 도 3을 참조하면, 도 3은 도 2에서 도시한 배터리 모듈(30)의 구조 개략도이다. 배터리(100)는 복수의 배터리 모듈(30)을 포함하고, 배터리 모듈(30)은 복수의 배터리 셀(20)을 포함하며, 복수의 배터리 셀(20)은 우선 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결되어 배터리 모듈(30)을 구성한다. 복수의 배터리 모듈(30)은 다시 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결되어 하나의 전체를 형성하고 박스체(10)(도 2 참조) 내에 수용된다.
배터리 모듈(30)의 복수의 배터리 셀(30) 사이는 버스 부재(31)를 통해 전기적 연결될 수 있고, 이를 통해 배터리 모듈(30) 중의 복수의 배터리 셀(30)의 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결을 실현한다.
도 4를 참조하면, 도 4는 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 배터리 셀(20)의 분해도이고, 배터리 셀(20)은 하우징(21), 전극 어셈블리(22), 엔드 커버 어셈블리(23) 및 집전 부재(24)를 포함한다. 하우징(21)은 개구를 구비하고, 전극 어셈블리(22)는 하우징(21) 내에 수용되며, 전극 어셈블리(22)는 탭(221)을 포함한다. 엔드 커버 어셈블리(23)는 엔드 커버(231), 전극 단자(232) 및 절연 멤버(233)를 포함하고, 엔드 커버(231)는 개구를 커버하는데 사용되며, 전극 단자(232)는 엔드 커버(231)에 설치되고, 절연 멤버(233)는 전극 어셈블리(22)를 마주하는 엔드 커버(231)의 일측에 위치한다. 집전 부재(24)는 전극 단자(232)와 탭(221)을 연결하여 탭(221)과 전극 단자(232)가 전기적 연결되도록 한다.
하우징(21)은 원기둥체, 직육면체 등 다양한 형상일 수 있다. 하우징(21)의 형상은 전극 어셈블리(22)의 구체적 형상에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 전극 어셈블리(22)가 원기둥 구조일 경우, 하우징(21)은 원기둥 구조를 선택하여 사용할 수 있고; 전극 어셈블리(22)가 직육면체 구조일 경우, 하우징(21)은 직육면체 구조를 선택하여 사용할 수 있다. 도 4에서, 예시적으로 하우징(21)과 전극 어셈블리(22)는 모두 직육면체 구조이다.
하우징(21)의 재질은 동, 철, 알루미늄, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등 다양할 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
하우징(21) 내에 수용되는 전극 어셈블리(22)는 하나 또는 복수개이다. 도 4에서 하우징(21) 내에 수용되는 전극 어셈블리(22)는 두개이다.
일부 실시예에서, 도 5를 참조하면, 도 5는 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 전극 어셈블리(22)의 구조 개략도이고, 전극 어셈블리(22)는 양극판(222), 음극판(223) 및 격리막(224)을 더 포함한다. 전극 어셈블리(22)는 양극판(222), 격리막(224) 및 음극판(223)이 와인딩을 통해 형성된 와인딩 구조일 수 있고, 전극 어셈블리(22)는 또한 양극판(222), 격리막(224) 및 음극판(223)이 적층 배치를 통해 형성된 라미네이션 구조일 수도 있다. 도 5는 예시적으로 전극 어셈블리(22)가 와인딩 구조인 경우를 도시하였다.
양극판(222)은 양극 집전체와 양극 집전체의 표면에 도포된 양극 활성물질층을 포함할 수 있다. 음극판(223)은 음극 집전체와 음극 집전체의 표면에 도포된 음극 활성물질층을 포함할 수 있다. 격리막(224)은 양극판(222)과 음극판(223) 사이에서 양극판(222)과 음극판(223)을 이격하여 양극판(222)과 음극판(223) 사이에 단락이 발생될 리스크를 감소한다.
격리막의(224)의 재질은 PP(polypropylene, 폴리프로필렌) 또는 PE(polyethylene, 폴리에틸렌) 등일 수 있다.
전극 어셈블리(22) 중의 탭(221)은 양극 탭과 음극 탭으로 구분되고, 양극 탭은 양극 집전체 중 양극 활성물질층이 도포되지 않은 부분일 수 있고; 음극 탭은 음극 집전체 중 음극 활성물질층이 도포되지 않은 부분일 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 도 6을 참조하면, 도 6은 도 4에서 도시한 배터리 셀(20)의 단면도이고, 엔드 커버 어셈블리(23)의 엔드 커버(231)는 하우징(21)의 개구를 커버하여 배터리 셀(20)을 수용하는 밀폐 공간(25)을 형성하며, 밀폐 공간(25)은 전해질, 예를 들어 전해액을 수용할 수도 있다. 엔드 커버 어셈블리(23)의 전극 단자(232)는 배터리 셀(20)의 전기 에너지를 출력하기 위한 출력 부재이고, 엔드 커버 어셈블리(23)의 전극 단자(232)는 하나일 수 있고, 두개일 수도 있다.
하우징(21)의 개구는 하나일 수 있고, 두개일 수도 있다. 하우징(21)의 개구가 하나일 시 엔드 커버 어셈블리(23)는 하나일 수 있고; 하우징(21)의 개구가 두개일 시, 엔드 커버 어셈블리(23)는 두개일 수 있으며, 두개의 엔드 커버 어셈블리(23) 중의 엔드 커버(231)는 각각 두 개구를 커버한다.
일부 실시예에서, 도 6에서 도시한 바와 같이, 하우징(21)의 개구는 하나이고, 엔드 커버 어셈블리(23)도 하나이며, 엔드 커버 어셈블리(23)에는 두개의 전극 단자(232)가 마련될 수 있고, 엔드 커버 어셈블리(23)의 하나의 전극 단자(232)는 하나의 집전 부재(24)를 통해 전극 어셈블리(22)의 하나의 탭(221)(양극 탭)과 전기적 연결되며; 엔드 커버 어셈블리(23)의 다른 일 전극 단자(232)는 다른 일 집전 부재(24)를 통해 전극 어셈블리(22)의 다른 일 탭(221)(음극 탭)과 전기적 연결된다.
다른 일부 실시예에서, 하우징(21)의 개구는 두개이고, 두개의 개구는 하우징(21)의 대향하는 양측에 마련되며, 엔드 커버 어셈블리(23)는 두개이고, 두개의 엔드 커버 어셈블리(23)는 각각 하우징(21)의 두 개구 위치에 커버된다. 이러한 경우, 엔드 커버 어셈블리(23) 중의 전극 단자(232)는 하나일 수 있고, 하나의 엔드 커버 어셈블리(23) 중의 전극 단자(232)는 하나의 집전 부재(24)를 통해 전극 어셈블리(22)의 하나의 탭(221)(양극 탭)과 전기적 연결되며; 다른 일 엔드 커버 어셈블리(23)의 전극 단자(232)는 다른 일 집전 부재(24)를 통해 전극 어셈블리(22)의 다른 일 탭(221)(음극 탭)과 전기적 연결된다.
일부 실시예에서, 배터리 셀(20)은 디컴프레션 기구(234)를 더 포함할 수 있고, 디컴프레션 기구(234)는 엔드 커버(231)에 설치되어 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 경우 배터리 셀(20) 내부의 압력을 방출하는데 사용된다.
당연하게, 배터리 셀(20)의 엔드 커버 어셈블리(23)가 하나일 경우, 디컴프레션 기구(234)는 상기 엔드 커버 어셈블리(23)의 엔드 커버(231)에 설치될 수 있고; 배터리 셀(20)의 엔드 커버 어셈블리(23)가 두개일 경우, 각 엔드 커버 어셈블리(23)의 엔드 커버(231)에 디컴프레션 기구(234)를 설치할 수 있으며, 또는 하나의 엔드 커버 어셈블리(23)의 엔드 커버(231)에 디컴프레션 기구(234)를 설치할 수도 있다.
예시적으로, 디컴프레션 기구(234)는 방폭 밸브, 방폭 시트, 가스 밸브, 디컴프레션 밸브 또는 안전 밸브 등일 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 배터리 셀(20)의 용량을 향상시키기 위해, 도 7을 참조하면, 도 7은 도 6에서 도시한 배터리 셀(20)의 부분 확대도이고, 전극 어셈블리(22)를 마주하는 절연 멤버(233)의 일측에는 제1 오목부(2331)가 형성되며, 제1 오목부(2331)는 탭(221)의 적어도 일부 및/또는 집전 부재(24)의 적어도 일부를 수용하도록 구성되며, 전극 어셈블리(22)를 등지는 절연 멤버(233)의 일측의 제1 오목부(2331)에 대응되는 위치에 제1 돌출부(2332)가 형성되고, 전극 어셈블리(22)를 마주하는 엔드 커버(231)의 일측에는 제1 돌출부(2332)를 수용하기 위한 제2 오목부(2311)가 형성된다.
상기 구조에서, 제1 오목부(2331)는 탭(221)의 적어도 일부 및/또는 집전 부재(24)의 적어도 일부를 수용할 수 있고, 전극 어셈블리(22)를 위해 더 많은 공간을 남겨줄 수 있다. 전극 어셈블리(22)를 등지는 절연 멤버(233)의 일측에서 제1 오목부(2331)와 대응되는 위치에 제1 돌출부(2332)가 형성되고, 일 측면에서, 제1 돌출부(2332)는 절연 멤버(233) 중 제1 오목부(2331)가 마련된 위치에서 강화 작용을 할 수 있고, 다른 일 측면에서, 제1 돌출부(2332)의 마련은 제1 오목부(2331)가 최대한 전극 어셈블리(22)를 등진 방향으로 함몰되어 제1 오목부(2331)의 함몰 깊이를 증가시키도록 한다. 또한, 엔드 커버(231)의 전극 어셈블리(22)를 마주하는 일측에는 제2 오목부(2311)가 형성되고, 제1 돌출부(2332)는 제2 오목부(2311) 내에 수용되며, 절연 멤버(233가 차지하는 하우징(21) 내부의 공간을 감소하고, 전극 어셈블리(22)에 더 많은 공간을 남겨주므로, 배터리 셀(20)의 용량을 효과적으로 향상시킨다.
설명해야 할 것은, 제1 오목부(2331)는 탭(221)의 적어도 일부 및/또는 집전 부재(24)의 적어도 일부를 수용하도록 구성되며, 즉, 탭(221)의 적어도 일부는 제1 오목부(2331) 내에 수용될 수 있고, 또는 집전 부재(24)의 적어도 일부는 제1 오목부(2331) 내에 수용될 수 있으며, 또는 탭(221)의 적어도 일부와 집전 부재(24)의 적어도 일부가 모두 제1 오목부(2331) 내에 수용될 수 있다.
예시적으로, 제1 오목부(2331), 제1 돌출부(2332), 제2 오목부(2311)는 모두 원기둥체, 직육면체 등일 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 돌출부(2332)는 제2 오목부(2311)와 정위치 결합될 수 있고, 절연 멤버(233)가 엔드 커버(231)에 수직되는 두께 방향(Z)에서 엔드 커버(231)에 대해 어긋나는 것을 제한할 수 있다.
절연 멤버(233)와 엔드 커버(231)를 조립할 경우, 제1 돌출부(2332)를 제2 오목부(2311) 내에 삽입하면 절연 멤버(233)와 엔드 커버(231)의 포지셔닝을 실현할 수 있어, 절연 멤버(233)와 엔드 커버(231)의 정확하고 빠른 조립을 실현할 수 있다.
당연하게, 제1 돌출부(2332)와 제 1 오목부(2311)는 정위치 결합을 형성하는 것은, 제1 돌출부(2332)의 외측면과 제2 오목부(2311)의 내측면이 정위치 결합되는 것일 수 있다. 제1 돌출부(2332)와 제2 오목부(2311)가 원기둥인 겻을 예시로, 제1 돌출부(2332)의 외경은 제2 오목부(2311)의 내경과 서로 매칭되고, 제1 돌출부(2332)의 외주면은 제2 오목부(2311)의 내주면과 서로 매칭된다.
본 출원의 실시예에서, 전극 어셈블리(22)는 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)에서 절연 멤버(233)와 간극을 가질 수 있고; 전극 어셈블리(22)는 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 절연 멤버(233)에 맞닿아, 전극 어셈블리(22)와 절연 멤버(233)가 보다 컴팩트하도록 할 수 있으며, 배터리 셀(20)의 용량의 향상에 유리하다. 도 7은 전극 어셈블리(22)가 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 절연 멤버(233)에 맞닿는 경우를 예시적으로 도시하였다.
일부 실시예에서, 도 8을 참조하면, 도 8은 도 7에서 도시한 절연 멤버(233), 집전 부재(24) 및 탭(221)의 위치 관계도이고, 탭(221)은 제1 연결부(2211)을 포함하고, 집전 부재(24)는 제2 연결부(241)를 포함하며, 제2 연결부(241)는 탭(221)의 제1 연결부(2211)와 연결된다. 제1 오목부(2331)는 제1 연결부(2211)의 적어도 일부 및/또는 제2 연결부(241)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다.
제1 연결부(2211)는 탭(221)과 집전 부재(24)의 연결 부분이고, 제2 연결부(241)는 집전 부재(24)와 탭(221)의 연결 부분이다. 예시적으로 제1 연결부(2211)와 제2 연결부(241)는 함께 용접된다.
선택 가능하게, 제1 연결부(2211)와 제2 연결부(241)는 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)에서 적층 배치되어 제1 연결부(2211)와 제2 연결부(241)가 함께 연결되는데 편리를 제공한다.
제1 연결부(2211)와 제2 연결부(241)는 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)에서 적층 배치되고, 제1 연결부(2211)와 제2 연결부(241) 전체는 하우징(21) 내부의 비교적 큰 공간을 차지하게 되나, 탭(221)의 제1 연결부(2211)의 적어도 일부 및/또는 집전 부재(24)의 제2 연결부(241)의 적어도 일부를 제1 오목부(2331) 내에 수용하므로써 전극 어셈블리(22)에게 더 많은 공간을 남겨준다.
일부 실시예에서, 도 8에서 도시한 바와 같이, 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)에서, 제1 연결부(2211)는 제2 연결부(241)에 비해 전극 어셈블리(22)에 더 접근하고(도 7 참조), 제2 연결부(241)는 제1 오목부(2331) 내에 수용된다. 다른 일부 실시예에서, 도 9를 참조하면, 도 9는 본 출원의 다른 일부 실시예가 제공하는 절연 멤버(233), 집전 부재(24) 및 탭(221)의 위치 관계도이고, 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)에서, 제2 연결부(241)는 제1 연결부(2211)에 비해 전극 어셈블리(22)에 더 접근하고 제1 연결부(2211)는 제1 오목부(2331) 내에 수용된다. 또 다른 일부 실시예에서, 도 10을 참조하면, 도 10은 본 출원의 또 다른 일부 실시예가 제공하는 절연 멤버(233), 집전 부재(24) 및 탭(221)의 위치 관계도이고, 제1 연결부(2211)와 제2 연결부(241)는 모두 제1 오목부(2331) 내에 수용되어 전극 어셈블리(22)에 게 더 많은 공간을 남겨준다.
일부 실시예에서, 도 11을 참조하면, 도 11은 도 7에서 도시한 집전 부재(24)의 구조 개략도이고, 집전 부재(24)는 제3 연결부(242)와 제4 연결부(243)를 더 포함할 수 있고, 제3 연결부(242)는 전극 단자(232)에 연결되고, 제3 연결부(242)는 제2 연결부(241)와 제4 연결부(243)를 통해 연결되고, 제3 연결부(242)는 제2 연결부(241)와 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)에서 이격 마련된다. 이러한 구조의 집전 부재(24)에 있어서, 제2 연결부(241)는 제1 오목부(2331) 내에 수용될 수 있고, 제3 연결부(242)는 전극 어셈블리(22)에 접근하는 절연 멤버(233)의 일측에 위치할 수 있다.
예시적으로, 제2 연결부(241), 제4 연결부(243) 및 제3 연결부(242)는 순차적으로 연결되어 "Z" 형상의 플레이트 구조를 형성한다. 여기서 엔드 커브(231)의 두께 방향(Z)에서, 제2 연결부(241)에 접근하는 제3 연결부(242)의 일 측에는 전극 단자(232)와 연결 및 고정되기 위한 돌기(244)가 마련되고, 예를 들어, 돌기(244)는 전극 단자(232)와 용접된다.
본 출원 실시예에서, 제2 오목부(2311)는 엔드 커버(231)의 복수의 위치에 마련될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 12를 참조하면, 도 12는 도 7에서 도시한 엔드 커버 어셈블리(23)의 구조 개략도이고, 전극 단자(232)는 예정 방향(X)에서 제2 오목부(2311)(도 7참조)와 어긋나며, 예정 방향(X)은 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)과 수직된다.
전극 단자(232)는 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)과 수직되는 방향에서 제2 오목부(2311)와 어긋나고, 즉, 전극 단자(232)는 예정 방향(X)에서 제2 오목부(2311)와 거리가 존재하여, 제2 오목부(2311)가 엔드 커버(231)에서 전극커버(232)를 설치한 영역 외의 영역에 형성되도록 하고, 제2 오목부(2311)의 마련은 전극 단자(232)의 설치에 영향주지 않는다.
예시적으로 예정 방향(X)은 엔드 커버(231)의 길이 방향이다.
설명해야 할 것은, 엔드 커버 어셈블리(23)에서, 하나의 전극 단자(232)거나 두개의 전극 단자인 것과 무관하게, 모두 제2 오목부(2311)와 예정 방향(X)에서 어긋날 수 있다. 이해할 수 있는 것은, 엔드 커버 어셈블리(23) 중의 전극 단자(232)가 두개일 시, 두개의 전극 단자(232)는 예정 방향(X)에서 모두 제2 오목부(2311)와 어긋난다.
일부 실시예에서, 계속하여 도 12를 참조하면, 엔드 커버 어셈블리(23) 중의 전극 단자(232)는 두개이고, 두개의 엔드 커버(231)가 예정 방향(X)을 따라 두개의 전극 단자(232) 사이에 위치하며, 즉, 제2 오목부(2311)는 엔드 커버(231)가 두개의 전극 단자(232) 사이에 위치하는 영역에 마련되어 두개의 전극 단자(232)가 예정 방향(X)에서 모두 제2 오목부(2311)와 어긋나도록 하여 두개의 전극 단자(232) 사이에서의 엔드 커버(231)의 공간을 합리적으로 이용하였다.
당연하게, 엔드 커버 어셈블리(23) 중의 전극 단자(232)가 두개일 시, 집전 부재(24)도 두개일 수 있다. 집전 부재(24)의 적어도 일부가 제1 오목부(2331)에 수용되는 경우를 예시로, 두개의 집전 부재(24)가 모두 적어도 일부가 동일한 제1 오목부(2331) 내에 수용될 수 있고, 당연하게, 절연 멤버(233)에 두개의 제1 오목부(2331)가 형성되고, 하나의 집전 부재(24)의 적어도 일부가 하나의 제1 오목부(2331) 내에 수용되고 다른 일 집전 부재(24)의 적어도 일부가 다른 일 제1 오목부(2331) 내에 수용될 수도 있다. 도 12에서 도시한 엔드 커버 어셈블리(23)에서, 엔드 커버(231)에는 하나의 제2 오목부(2311)가 형상되고, 절연 멤버(233)에는 하나의 제1 오목부(2331)와 하나의 제2 돌출부(2314)가 형서오디며, 두개의 집전 부재(24)는 모두 적어도 일부가 제1 오목부(2331) 내에 수용되고, 예를 들어, 두개의 집전 부재(24)의 제2 연결부(241)가 모두 제1 오목부(2331) 내에 수용된다.
기타 실시예에서, 제2 오목부(2311)는 예정 방향(X)에서 전극 단자(232)와 어긋나지 않을 수 있고, 예를 들어, 제2 오목부(2311)는 엔드 커버(231)의 전극 단자(232)가 마련된 위치에 형성되며, 제2 오목부(2311)와 전극 단자(232)는 각각 엔드 커버(231)의 두께 방향(Z)의 양측에 위치한다.
일부 실시예에서, 도 13을 참조하면, 도 13은 도 12에서 도시한 엔드 커버 어셈블리(23)의 A위치의 부분 확대도이고, 전극 단자(232)는 단자 바디(2321)와 연결체(2322)를 포함하고, 단자 바디(2321)는 연결체(2322)를 통해 엔드 커버(231)에 설치되고, 단자 바디(2321)는 집전 부재(24)와 연결되어 단자 바디(2321)와 탭(221)의 전기적 연결을 실현한다.
연결체(2322)는 원주방향으로 단자 바디(2321)의 외주를 둘러싸 연결체(2322)와 단자 바디(2321)의 고정을 실현할 수 있다.
예시적으로, 연결 멤버는 환형 구조이고 연결 멤버는 엔드 커버(231)에 고정될 수 있다.
또한, 엔드 커버(231)에는 전극 인출홀(2312)이 마련되고, 집전 부재(24)의 제3 연결 부잰(242)의 돌기(244)(도 11 참조)는 전극 인출홀(2312)을 관통하여 전극 단자(232)와 연결 및 고정되며, 예를 들어, 돌기(244)는 전극 단자(232)에 용접된다.
본 출원의 실시예에서, 엔드 커버(231) 상의 제2 오목부(2311)는 다양한 형태로 형성될 수 있고, 이하 도면과 결합하여 상세하게 설명한다.
일부 실시예에서, 도 14를 참조하면, 도 14는 도 12에서 도시한 엔드 커버 어셈블리(23)의 B위치의 부분 확대도이고, 엔드 커버(231)는 개구를 커버하기 위한 제1 본체(2313)를 포함한다. 제1 본체(2313)는 전극 어셈블리(22)를 마주하는(도 7 참조) 제1 내면(2313a)을 구비하고 제2 오목부(2311)는 제1 내면(2313a)으로부터 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 함몰된다. 이러한 구조의 엔드 커버(231)는 구조가 간단하고, 성형 제조에 용이하다.
일부 실시예에서, 엔드 커버(231)는 제2 돌출부(2314)를 더 포함하고, 제1 본체(2313)는 제1 내면(2313a)과 대향하여 마련된 제1 외면(2313b)을 더 구비하며, 제2 돌출부(2314)는 제1 외면(2313b)에 돌출되어 마련되고, 제2 오목부(2311)와 대응되는 위치에 마련된다. 제2 돌출부(2314)는 제1 본체(2313)가 제2 오목부(2311)를 마련한 위치에 대해 강화 작용을 할 수 있고, 엔드 커버(231)의 견고성을 향상시킬 수 있다.
선택 가능하게, 제2 돌출부(2314)는 제1 단면(2314a)을 구비하고, 제2 돌출부(2314)는 제1 외면(2313b)으로부터 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 제1 단면(2314a)까지 연장되며, 제1 단면(2314a)은 전극 어셈블리(22)를 등진 방향에서 전극 단자(232)(도 12 참조)를 초과하지 않는다. 제2 돌출부(2314)는 제1 본체(2313)의 제1 외면(2313 b)으로부터 전극 단자(232)의 단부 사이의 공간을 합리적으로 이용하였고, 제1 단면(2314a)이 전극 단자(232)를 초과함으로 인해 전체 배터리 셀(20)이 차지하는 공간이 증가되는 리스크를 감소한다.
엔드 커버 어셈블리(23)에 디컴프레션 기구(234)가 마련될 경우(도 6 참조), 디컴프레션 기구(234)는 엔드 커버(231)에서 제2돌출부(2314)와 대응되는 영역에 설치될 수 있다. 디컴프레션 기구(234)가 방폭 시트인 경우를 예시로, 제2 돌출부(2314)에는 제2 오목부(2311)와 연통되며 제2 돌출부(2314)의 제1 단면(2314a)을 관통하는 디컴프레션 홀(미도시)이 마련될 수 있고, 방폭 시트는 엔드 커버(231)에 설치되어 디컴프레션 홀을 막는다.
제2 오목부(2311)는 제1 바닥벽(2311a)을 구비하고, 제2 오목부(2311)는 제1 내면(2313a)으로부터 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 제1 바닥벽(2311a)까지 함몰한다. 일부 실시예에서, 도 14에서 도시한 바와 같이, 제1 바닥벽(2311a)은 전극 어셈블리(22)를 마주하는 방향을 따라 제1 외면(2313b)을 초과한다. 다른 일부 실시예에서, 도 15를 참조하면, 도 15는 본 출원의 다른 일부 실시예가 제공하는 절연 멤버(233)와 엔드 커버(231)의 연결 개략도이고, 제1 바닥벽(2311a)은 전극 어셈블리(22)(도 7 참조)를 등진 방향을 따라 제1 외면을 초과하며, 즉, 제1 외면(2313b)은 제1 바닥벽(2311a)에 비해 전극 어셈블리(22)에 더 접근하여 제2 오목부(2311)가 제2 돌출부(2314) 내까지 함몰되도록 하며, 이로 인해 제2 오목부(2311)의 함몰 깊이를 증가하며, 제2 오목부(2311)가 제1 돌출부(2322)를 수용하기 위한 공간을 증가하여 제1 돌출부(2322)가 제2 오목부(2311)의 더 깊은 위치까지 연장될 수 있도록 한다. 또 다른 일 실시예에서, 제1 바닥벽(2311a)은 제1 외면(2313b)과 동일선 상에 위치할 수도 있다.
일부 실시예에서 계속하여 도 14 및 도 15를 참조하면, 절연 멤버(233)는 제2 본체(2333)와 제1 돌출부(2332)를 포함한다. 제2 본체(2333)는 대향하는 제2 내면(2333a)과 제2 외면(2333b)을 구비하고, 제2 내면(2333a)은 전극 어셈블리(22)를 마주하며, 제1 오목부(2331)는 제2 내면(2333a)으로부터 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 함몰되고, 제1 돌출부(2332)는 제2 외면(2333b)으로부터 돌출된다.
선택 가능하게, 제2 외면(2333b)은 제1 내면(2313a)에 맞닿아 제2 외면(2333b)과 제1 내면(2313a) 사이의 간극을 소거하며, 제1 돌출부(2332)가 완전히 제1 오목부(2331) 내에 수용되도록 하여 전극 어셈블리(22)에게 더 많은 공간을 남겨준다.
더 나아가, 제1 돌출부(2332)는 제2 단면(2332a)을 구비하고, 제1 돌출부(2332)는 제2 외면(2333b)으로부터 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 제2 단면(2332a)까지 연장된다. 제2 단면(2332a)와 제1 바닥벽(2311a) 사이에는 간극이 존재한다. 제2 본체(2333)의 제2 외면(2333b)이 효과적으로 제1 본체(2313)의 제1 내면(2313a)에 맞닿도록 보장하고, 절연 멤버(233)와 엔드 커버(231) 사이에 정위치가 과도하게 형성되는 리스크를 감소한다.
선택 가능하게, 제1 오목부(2331)는 제2 바닥벽(2331a)을 구비하고, 제1 오목부(2331)는 제3 내면(2333a)으로부터 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 제2 외면(2333b)을 초과하여 제1 오목부(2331)가 제1 돌출부(2332) 내로 함몰되도록 하며, 이로 인해 제1 오목부(2331)의 함몰 깊이를 증가하고, 제1 오목부(2331)가 탭(221) 및/또는 집전 부재(24)를 수용하기 위한 공간을 증가하여 탭(221) 및/또는 집전 부재(24)가 제1 오목부(2331)의 더 깊은 위치까지 연장되도록 함으로써 전극 어셈블리(22)에게 더 많은 공간을 남겨준다.
상기 실시예를 통해 알 수 있다시피, 엔드 커버(231) 상의 제2 오목부(2311)는 제1 본체(2313)의 내면이 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 함몰되어 형성될 수 있다. 당연하게, 엔드 커버(231) 상의 제2 오목부(2311)도 기타 형성 형태를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 도 16을 참조하면, 도 16은 본 출원의 또 다른 일부 실시예가 제공하는 배터리 셀(20)의 부분 확대도이고, 엔드 커버(231)는 제1 본체(2313)와 제3 돌출부(2315)를 포함하며, 제1 본체(2313)는 하우징(21)의 개구를 커버한다. 제1 본체(2313)는 전극 어셈블리(22)를 마주하는 제1 내면(2313a)을 구비하고, 제3 돌출부(2315)는 제3 단면(2315a)을 구비하며, 제3 돌출부(2315)는 제1 내면(2313a)으로부터 전극 어셈블리(22)를 마주하는 방향을 따라 제3 단면(2315a)까지 연장된다. 제2 오목부(2311)는 제3 단면(2315a)으로부터 전극 어셈블리(22)를 등진 방향을 따라 제1 내면(2313a)까지 함몰된다. 즉, 제1 본체(2313)의 제1 내면(2313a)에 제3 돌출부(2315)를 마련하는 것을 통해 엔드 커버(231)가 전극 어셈블리(22)를 마주하는 일측에 제2 오목부(2311)를 형성하도록 한다.
엔드 커버 어셈블리(23) 중의 전극 단자(232)가 두개인 경우를 예시로, 제1 본체(2313)의 제1 내면(2313a)에는 두개의 제3 돌출부(2315)가 돌출되게 마련될 수 있고, 하나의 제3 돌출부(2315)는 하나의 전극 단자(232)와 서로 대응된다. 제2 오목부(2311)는 두개의 제3 돌출부(2315) 사이에 형성된다.
일부 실시예에서, 도 17을 참조하면, 도 17은 도 16에서 도시한 배터리 셀(20)의 부분 확대도이고, 제1 본체(2313)에는 제1 내면(2313a)과 대향하여 마련된 제1 외면(2313b)을 더 구비하고, 제1 본체(231)의 전극 어셈블리(22)를 등진 일측의 제3 돌출부(2314)에 대응되는 위치에 제1 외면(2313b)으로부터 전극 어셈블리(22)를 마주하는 방향을 따라 함몰된 제3 오목부(2316)가 형성되며, 제3 오목부(2316)는 전극 단자(232)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다.
제3 오목부(2316)는 전극 단자(232)의 적어도 일부를 수용하여 전극 단자(232)가 제1 본체(2313)로부터 돌출된 부분의 길이를 축소하는데 사용될 수 있다. 또한, 제3 오목부(2316)는 제1 본체(2313)의 제3 돌출부(2315)와 대응되는 위치에 마련되므로, 제3 돌출부(2315)는 제3 오목부(2316)가 최대한 전극 어셈블리(22)를 마주하는 방향을 따라 함몰되도록 할 수 있으며, 이로써 전극 단자(232)가 제1 본체(2313)로부터 돌출된 부분의 길이를 더 축소시킨다.
여기서, 전극 단자(232)는 제3 오목부(2316)의 바닥부에 마련되어 전극 단자(232)의 적어도 일부가 제3 오목부(2316) 내에 수용되도록 한다.
선택 가능하게, 제3 오목부(2316)는 제3 바닥벽(2316a)을 구비하고, 제3 오목부(2316)는 제1 외면(2313b)으로부터 전극 어셈블리(22)를 마주하는 방향을 따라 제3 바닥벽(2316a)까지 함몰하며, 제3 바닥벽(2316a)은 전극 어셈블리(22)를 마주하는 방향을 따라 제1 내면(2313a)을 초과한다. 이러한 구조로 인해 제3 오목부(2316)는 제3 돌출부(2315) 내로 함몰되고, 이로써 제3 오목부(2316)의 함몰 깊이를 증가시키며, 제3 오목부(2316)의 전극 단자(232)를 수용하기 위한 공간을 증가하여 전극 단자(232)가 제3 오목부(2316)의 더 깊은 위치에 설치될 수 있도록 한다.
예시적으로, 제3 오목부(2316)의 제3 바닥벽(2316a)에는 제4 오목부(2317)가 마련되고, 전극 단자(232)는 일부가 제4 오목부(2317) 내부 까지 연장되며, 전극 단자(232)가 제4 오목부(2317) 까지 연장된 부분은 제4 오목부(2317)의 바닥벽에 맞닿아 전극 단자(232)를 엔드 커버(231)에 설치한다.
전극 단자(232)는 단자 바디(2321)와 연결체(2322)를 포함하는 경우를 예시로, 전극 단자(232)의 연결체(23220는 일부가 제4 오목부(2317) 내부 까지 연장되고, 연결체(2322)의 제4 오목부(2317)까지 연장된 부분은 제4 오목부(2317)의 바닥벽과 맞닿으며, 연결체(2322)와 엔드 커버(231)는 용접을 통해 고정될 수 있다.
도 18을 참조하면, 도 18은 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 배터리 셀(20)의 제조 방법의 프로세스도이며, 상기 방법은,
개구를 구비하는 하우징(21)을 제공하는 단계(S100);
탭(221)을 포함하는 전극 어셈블리(22)를 제공하는 단계(S200);
엔드 커버(231), 엔드 커버(231)에 설치되는 전극 단자(232) 및 절연 멤버(232)를 포함하는 엔드 커버 어셈블리(23)를 제공하는 단계(S300);
집전 부재(24)를 제공하는 단계(S400);
전극 어셈블리(22)를 하우징(21) 내에 수용하는 단계(S500);
집전 부재(24)를 전극 단자(232) 및 탭(221)에 연결하여 탭(221)과 전극 단자(232)가 전기적 연결되도록 하는 단계(S600);
엔드 커버(231)로 개구를 커버하는 단계(S700);를 포함하고,
절연 멤버(233)는 전극 어셈블리(22)를 마주하는 엔드 커버(231)의 일측에 위치하고, 전극 어셈블리(22)를 마주하는 절연 멤버(233)의 일측에는 제1 오목부(2331)가 형성되어 있으며, 제1 오목부(2331)는 탭(221)의 적어도 일부 및/또는 집전 부재(24)의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 전극 어셈블리(22)를 등지는 절연 멤버(233)의 일측의 제1 오목부(2331)에 대응되는 위치에 제1 돌출부(2332)가 형성되어 있고, 전극 어셈블리(22)를 마주하는 엔드 커버(231)의 일측에는 제1 돌출부(2332)를 수용하기 위한 제2 오목부(2311)가 형성되어 있다.
상기 방법에서 단계(S100), 단계(S200), 단계(S300) 및 단계(S400)의 선후 순서를 한정하지 않으며, 예를 들어, 우선 단계(S400)을 수행한 후 단계(S300)을 수행하고, 단계(S200)을 수행하며, 마지막으로 단계(S100)을 수행할 수 있다. 또한 단계(S600)은 단계(S500) 전에 진행될 수 있고, 단계(S500)은 단계(S600) 전에 진행될 수도 있다.
상기 방법을 통해 제조한 배터리 셀(20)의 관련 구조는 상기 각 실시예에서 제공되는 배터리 셀(20)을 참조할 수 있다.
도 19를 참조하면, 도 19는 본 출원의 일부 실시예가 제공하는 배터리 셀(20)의 제조 장비(2000)의 개략적 블록도이고, 제조 장비(2000)는 제1 제공 장치(1100), 제2 제공 장치(1200), 제3 제공 장치(1300), 제4 제공 장치(1400) 및 조립 장치(1500)를 포함한다.
제1 제공 장치(1100)는 개구를 구비하는 하우징(21)을 제공한다. 제2 제공 장치(1200)는 탭(221)을 포함하는 전극 어셈블리(22)를 제공한다. 제3 제공 장치(1300)는 엔드 커버(231), 엔드 커버(231)에 설치되는 전극 단자(232) 및 절연 멤버(232)를 포함하는 엔드 커버 어셈블리(23)를 제공하다. 제4 제공 장치(1400)는 집전 부재(24)를 제공한다. 조립 장치(1500)는 전극 어셈블리(22)를 하우징(21) 내에 수용하고, 집전 부재(24)를 전극 단자(232) 및 탭(221)에 연결하여 탭(221)과 전극 단자(232)가 전기적 연결되도록 하며, 엔드 커버(231)로 개구를 커버한다.
여기서, 절연 멤버(233)는 전극 어셈블리(22)를 마주하는 엔드 커버(231)의 일측에 위치하고, 전극 어셈블리(22)를 마주하는 절연 멤버(233)의 일측에는 제1 오목부(2331)가 형성되어 있으며, 제1 오목부(2331)는 탭(221)의 적어도 일부 및/또는 집전 부재(24)의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 전극 어셈블리(22)를 등지는 절연 멤버(233)의 일측의 제1 오목부(2331)에 대응되는 위치에 제1 돌출부(2332)가 형성되어 있고, 전극 어셈블리(22)를 마주하는 엔드 커버(231)의 일측에는 제1 돌출부(2332)를 수용하기 위한 제2 오목부(2311)가 형성되어 있다.
상기 제조 장비(2000)를 통해 제조한 배터리 셀(20)의 관련 구조는 상기 각 실시예에서 제공되는 배터리 셀(20)을 참조할 수 있다.
설명해야 할 것은, 충돌되지 않는 한, 본 출원의 실시예 및 실시예의 기술특징들은 서로 조합될 수 있다.
이상 설명은 본 출원의 선택 가능한 실시예에 불과하고, 본 출원을 한정하고자 하는 것이 아니며, 당업자에게 있어서, 본 출원은 다양한 변경 또는 변화를 진행할 수 있다. 본 출원의 사상 및 원칙 내에서 실시한 모든 수정, 동등한 대체, 개선 등은 모두 본 출원의 청구 범위 내에 속할 것이다.
10-박스체; 11-수용 공간; 12-제1 부분; 13-제2 부분; 20-배터리 셀; 21-하우징; 22-배터리 어셈블리; 221-탭; 2211-제1 연결부; 222-양극판; 223-음극판; 224-격리막; 23-엔드 커버 어셈블리; 231-엔드 커버; 2311-제2 오목부; 2311a-제1 바닥벽; 2312-전극 인출홀; 2313-제1 본체; 2313a-제1 내면; 2313b-제1 외면; 2314-제2 돌출부; 2314a-제1 단면; 2315-제3 돌출부; 2315a-제3 단면; 2316-제3 오목부; 2316a-제3 바닥벽; 2317-제4 오목부; 232-전극 단자; 2321-단자 바디; 2322-연결체; 233-절연 멤버; 2331-제1 오목부; 2331a-제2 바닥벽; 2332-제1 돌출부; 2332a-제2 단면; 2333-제2 본체; 2333a-제2 내면; 2333b-제2 외면; 234-디컴프레션 기구; 24-집전 부재; 241-제2 연결부; 242-제3 연결부; 243-제4 연결부; 244-돌기; 25-밀폐 공간; 30-배터리 모듈; 31-버스 부재; 100-배터리; 200-컨트롤러; 300-모터; 1000-차량; 1100-제1 제공 장치; 1200-제2 제공 장치; 1300-제3 제공 장치; 1400-제4 제공 장치; 1500-조립 장치; 2000-제조 장비; Z-두께 방향; X-예정 방향

Claims (24)

  1. 개구를 구비하는 하우징;
    상기 하우징 내에 수용되고, 탭을 포함하는 전극 어셈블리;
    상기 개구를 커버하기 위한 엔드 커버, 상기 엔드 커버에 설치되는 전극 단자 및 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에 위치하는 절연 멤버를 포함하는 엔드 커버 어셈블리; 및
    상기 전극 단자와 상기 탭을 연결하여 상기 탭과 상기 전극 단자가 전기적 연결되도록 하는 집전 부재를 포함하고,
    상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 절연 멤버의 일측에는 제1 오목부가 형성되어 있고, 상기 제1 오목부는 상기 탭의 적어도 일부 및/또는 상기 집전 부재의 적어도 일부를 수용하도록 구성되며, 상기 전극 어셈블리를 등지는 상기 절연 멤버의 일측의 상기 제1 오목부에 대응되는 위치에 제1 돌출부가 형성되어 있고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에는 상기 제1 돌출부를 수용하기 위한 제2 오목부가 형성되어 있는 배터리 셀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 커버는 상기 개구를 커버하기 위한 제1 본체를 포함하고;
    상기 제1 본체는 상기 전극 어셈블리를 마주하는 제1 내면을 구비하며, 상기 제2 오목부는 상기 제1 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 함몰되는 배터리 셀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엔드 커버는 제2 돌출부를 더 포함하고;
    상기 제1 본체는 상기 제1 내면에 대향하여 마련된 제1 외면을 더 구비하고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 외면에 돌출되게 마련되며, 상기 제2 오목부에 대응되는 위치에 위치하는 배터리 셀.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 돌출부는 제1 단면을 구비하고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 외면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제1 단면까지 연장되며, 상기 제1 단면은 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향에서 상기 전극 단자를 초과하지 않는 배터리 셀.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제2 오목부는 제1 바닥벽을 구비하고, 상기 제2 오목부는 상기 제1 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제1 바닥벽까지 함몰되며, 상기 제1 바닥벽은 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향에서 상기 제1 외면을 초과하는 배터리 셀.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 멤버는 제2 본체 및 상기 제1 돌출부를 포함하고;
    상기 제2 본체는 대향하는 제2 내면과 제2 외면을 구비하고, 상기 제2 내면은 상기 전극 어셈블리를 마주하며, 상기 제1 오목부는 상기 제2 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 함몰되고, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 외면에 돌출되게 마련되는 배터리 셀.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 외면은 상기 제1 내면과 맞닿는 배터리 셀.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1 돌출부는 제2 단면을 구비하고, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 외면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제2 단면까지 연장되며;
    상기 제2 오목부는 제1 바닥벽을 구비하고, 상기 제2 오목부는 상기 제1 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제1 바닥벽까지 함몰되며;
    상기 제2 단면과 상기 제1 바닥벽 사이에 간극이 존재하는 배터리 셀.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 오목부는 제2 바닥벽을 구비하고, 상기 제1 오목부는 상기 제2 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 제2 바닥벽까지 함몰되며, 상기 제2 바닥벽은 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향에서 상기 제2 외면을 초과하는 배터리 셀.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 커버는 제1 본체 및 제3 돌출부를 포함하고, 상기 제1 본체는 상기 개구를 커버하며;
    상기 제1 본체는 상기 전극 어셈블리를 마주하는 제1 내면을 구비하고, 상기 제3 돌출부는 제3 단면을 구비하며, 상기 제3 돌출부는 상기 제1 내면으로부터 상기 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 상기 제3 단면까지 연장되고;
    상기 제2 오목부는 상기 제3 단면으로부터 상기 전극 어셈블리를 등진 방향을 따라 상기 제1 내면까지 함몰되는 배터리 셀.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 본체는 상기 제1 내면에 대향하여 마련된 제1 외면을 더 구비하고;
    상기 전극 어셈블리를 등진 상기 제1 본체의 일측의 상기 제3 돌출부에 대응되는 위치에 상기 제1 외면으로부터 상기 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 함몰되는 제3 오목부가 형성되어 있으며, 상기 제3 오목부는 상기 전극 단자의 적어도 일부를 수용하도록 구성되는 배터리 셀.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 오목부는 제3 바닥벽을 구비하고, 상기 제3 오목부는 상기 제1 외면으로부터 상기 전극 어셈블리를 마주하는 방향을 따라 상기 제3 바닥벽까지 함몰되며;
    상기 제3 바닥벽은 상기 전극 어셈블리를 마주하는 방향에서 상기 제1 내면을 초과하는 전극 어셈블리.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부는 상기 제2 오목부와 정위치 결합을 형성하는 배터리 셀.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 어셈블리는 상기 전극 어셈블리를 등지는 방향을 따라 상기 절연 멤버에 맞닿는 배터리 셀.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탭은 제1 연결부를 포함하고, 상기 집전 부재는 상기 제1 연결부에 연결되기 위한 제2 연결부를 포함하며;
    상기 제1 오목부는 제1 연결부의 적어도 일부 및/또는 상기 제2 연결부의 적어도 일부를 수용하도록 구성되는 배터리 셀.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 상기 엔드 커버의 두께 방향에서 적층 배치되는 배터리 셀.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 모두 상기 제1 오목부에 수용되는 배터리 셀.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집전 부재는 전극 단자에 연결되기 위한 제3 연결부를 더 포함하고, 상기 제3 연결부는 상기 제2 연결부와 상기 엔드 커버의 두께 방향에서 이격 마련되는 배터리 셀.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 단자는 상기 엔드 커버의 두께 방향과 수직되는 예정 방향에서 상기 제2 오목부와 어긋나는 배터리 셀.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 엔드 커버 어셈블리는 상기 예정 방향을 따라 이격 배치되는 두 개의 상기 전극 단자를 포함하고;
    상기 제2 오목부는 상기 예정 방향에서 두 개의 상기 전극 단자 사이에 위치하는 배터리 셀.
  21. 박스체 및 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀을 포함하고;
    상기 배터리 셀은 상기 박스 내에 수용되는 배터리.
  22. 제21항에 따른 배터리를 포함하는 전기 디바이스.
  23. 개구를 구비하는 하우징을 제공하는 단계;
    탭을 포함하는 전극 어셈블리를 제공하는 단계;
    엔드 커버, 상기 엔드 커버에 설치되는 전극 단자 및 절연 멤버를 포함하는 엔드 커버 어셈블리를 제공하는 단계;
    집전 부재를 제공하는 단계;
    상기 전극 어셈블리를 상기 하우징 내에 수용하는 단계;
    상기 집전 부재를 상기 전극 단자 및 상기 탭에 연결하여 상기 탭과 상기 전극 단자가 전기적 연결되도록 하는 단계;
    상기 엔드 커버로 상기 개구를 커버하는 단계;를 포함하고,
    상기 절연 멤버는 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에 위치하고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 절연 멤버의 일측에는 제1 오목부가 형성되어 있으며, 상기 제1 오목부는 상기 탭의 적어도 일부 및/또는 상기 집전 부재의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 상기 전극 어셈블리를 등지는 상기 절연 멤버의 일측의 상기 제1 오목부에 대응되는 위치에 제1 돌출부가 형성되어 있고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에는 상기 제1 돌출부를 수용하기 위한 제2 오목부가 형성되어 있는 배터리 셀의 제조 방법.
  24. 개구를 구비하는 하우징을 제공하기 위한 제1 제공 장치;
    탭을 포함하는 전극 어셈블리를 제공하기 위한 제2 제공 장치;
    엔드 커버, 상기 엔드 커버에 설치되는 전극 단자 및 절연 멤버를 포함하는 엔드 커버 어셈블리를 제공하기 위한 제3 제공 장치;
    집전 부재를 제공하기 위한 제4 제공 장치; 및
    상기 전극 어셈블리를 상기 하우징 내에 수용하고, 상기 집전 부재를 상기 전극 단자와 상기 탭에 연결하여 상기 탭과 상기 전극 단자가 전기적 연결되도록 하며, 상기 엔드 커버로 상기 개구를 커버하기 위한 조립 장치;를 포함하고,
    상기 절연 멤버는 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에 위치하고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 절연 멤버의 일측에는 제1 오목부가 형성되어 있으며, 상기 제1 오목부는 상기 탭의 적어도 일부 및/또는 상기 집전 부재의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고, 상기 전극 어셈블리를 등지는 상기 절연 멤버의 일측의 상기 제1 오목부에 대응되는 위치에 제1 돌출부가 형성되어 있고, 상기 전극 어셈블리를 마주하는 상기 엔드 커버의 일측에는 상기 제1 돌출부를 수용하기 위한 제2 오목부가 형성되어 있는 배터리 셀의 제조 장비.
KR1020227025351A 2021-02-10 2021-02-10 배터리 셀, 배터리, 전기 디바이스 및 배터리 셀의 제조 장비와 방법 KR102603536B1 (ko)

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