KR20220139384A - 전극 어셈블리, 전지 셀, 전지 및 전력 소비 장치 - Google Patents

전극 어셈블리, 전지 셀, 전지 및 전력 소비 장치 Download PDF

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KR20220139384A
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유용 레이
펭 왕
지준 구오
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본원은 전극 어셈블리, 전지 셀, 전지 및 전력 소비 장치를 개시한다. 본원의 실시예의 전극 어셈블리는 제1 평탄부 및 제1 탭을 포함하되, 제1 탭은 제1 평탄부의 제1 방향에 따른 단부에 연결되는 제1 전극 시트; 제2 평탄부를 포함하고, 제1 평탄부와 제2 평탄부는 제2 방향을 따라 적층되되, 제2 방향은 제1 방향에 수직인 제2 전극 시트; 및 제1 분리막 및 제2 분리막을 포함하되, 제1 분리막은 제1 분리부, 제1 절곡부 및 제1 연장부를 포함하고, 제2 분리막은 제2 분리부를 포함하며, 제1 분리부와 제2 분리부는 각각 제2 평탄부의 제2 방향에 따른 양측에 위치하여 제1 평탄부와 제2 평탄부를 분리시키고, 제1 연장부의 적어도 일부는 제2 평탄부의 제1 분리부로부터 멀어지는 일측에 설치되며, 제1 절곡부는 제1 분리부와 제1 연장부를 연결하고 제2 평탄부의 제1 방향에서 제1 탭에 가까운 일측에 위치한다.

Description

전극 어셈블리, 전지 셀, 전지 및 전력 소비 장치
본원은 2020년 12월 17일에 제출된 발명의 명칭이 “전극 어셈블리, 전지 셀, 전지 및 전력 소비 장치”인 중국 특허 출원 CN202023057229.9의 우선권을 주장하는바, 해당 출원의 전부 내용은 인용을 통해 본원에 통합된다.
본원은 전지 분야에 관한 것으로, 특히 전극 어셈블리, 전지 셀, 전지 및 전력 소비 장치에 관한 것이다.
에너지 절약 및 배출 감소는 자동차 산업이 지속적으로 발전할 수 있는 핵심이다. 이러한 경우, 전기 자동차는 에너지 절약 및 환경 보호의 우세로 인해 자동차 산업이 지속적으로 발전할 수 있는 중요한 부분이 되었다. 전기 자동차의 경우, 전지 기술 또한 발전에 있어서의 중요한 요소이다.
전지 기술의 발전에 있어서 전지의 성능 향상과 더불어 안전성 문제도 소홀히 할 수 없다. 전지의 안전성을 보장할 수 없으면 해당 전지는 사용할 수 없다. 따라서 전지의 안전성을 어떻게 높일 것인가는 전지 기술에서 시급히 해결해야 할 기술적 과제이다.
본원은 단락 위험을 줄이고 안전성을 향상시키는 전극 어셈블리, 전지 셀, 전지 및 전력 소비 장치를 제공한다.
제1 양태에서, 본원의 실시예는 전극 어셈블리를 제공하는 바, 해당 전극 어셈블리는 제1 평탄부 및 제1 탭을 포함하되, 제1 탭은 제1 평탄부의 제1 방향에 따른 단부에 연결되는 적어도 하나의 제1 전극 시트; 제1 전극 시트의 극성과 반대되고 또한 제2 평탄부를 포함하며, 제1 평탄부와 제2 평탄부가 제2 방향을 따라 적층되되, 제2 방향은 제1 방향에 수직인 적어도 하나의 제2 전극 시트; 및 제1 전극 시트과 제2 전극 시트을 분리시키는 제1 분리막 및 제2 분리막을 포함하되, 제1 분리막은 제1 분리부, 제1 절곡부 및 제1 연장부를 포함하고, 제2 분리막은 제2 분리부를 포함하며, 제1 분리부와 제2 분리부는 각각 제2 평탄부의 제2 방향에 따른 양측에 위치하여 제1 평탄부와 제2 평탄부를 분리시키고, 제1 연장부의 적어도 일부는 제2 평탄부의 제1 분리부로부터 멀어지는 일측에 설치되며 제1 평탄부와 제2 평탄부 사이에 위치하고, 제1 절곡부는 제1 분리부와 제1 연장부를 연결하며 제2 평탄부의 제1 방향에서 제1 탭에 가까운 일측에 위치하고, 제1 절곡부 및 제1 연장부는 제1 탭이 제1 평탄부와 제2 평탄부 사이에 삽입될 때 제2 평탄부와 제1 탭을 분리시키도록 구성된다.
본원의 실시예의 전극 어셈블리에서, 제1 절곡부 및 제1 연장부는 제1 탭이 제1 평탄부와 제2 평탄부 사이에 삽입될 때 제2 평탄부와 제1 탭을 분리시킬 수 있어, 제1 탭과 제2 평탄부의 접촉 위험을 줄여 안전 성능을 향상시킨다. 제1 절곡부는 제1 연장부와 일체로 연결되어, 제1 탭이 제1 연장부와 제2 평탄부 사이에 삽입되는 것을 차단하여 단락 위험을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 평탄부의 제1 방향을 따른 양단은 제1 단부 및 제2 단부를 가지고, 제1 탭은 제1 단부에 연결된다. 제2 평탄부의 제1 방향을 따른 양단은 제3 단부 및 제4 단부를 가지고, 제3 단부는 제4 단부에 비해 제1 탭에 더 가까우며, 제1 절곡부는 적어도 제3 단부의 일부를 피복한다. 제1 탭이 힘을 받아 절곡될 경우, 제1 절곡부는 제1 탭과 제3 단부를 분리시켜 제1 탭이 제3 단부와 겹치는 위험을 줄이고 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 절곡부는 제3 단부를 완전히 피복한다.
일부 실시예에서, 제1 분리막은 제2 전극 시트의 제1 방향에서 제1 탭에 가까운 단부를 완전히 피복한다.
일부 실시예에서, 제2 전극 시트는 제4 단부에 연결되는 제2 탭을 더 포함한다. 제2 분리막은 제2 절곡부 및 제2 연장부를 더 포함하며, 제2 연장부의 적어도 일부는 제1 평탄부의 제2 분리부로부터 멀어지는 일측에 설치되고, 제2 절곡부는 제2 분리부와 제2 연장부를 연결하며 적어도 제2 단부를 부분적으로 피복한다. 제2 절곡부 및 제2 연장부는 제2 탭이 제1 평탄부와 제2 평탄부 사이에 삽입될 때 제1 평탄부와 제2 탭을 분리시켜, 제2 탭과 제1 평탄부의 접촉 위험을 줄이고 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 전극 시트는 제4 단부에 연결되는 제2 탭을 더 포함한다. 제2 평탄부의 제2 방향을 따른 양측에는 모두 제1 평탄부가 설치된다. 제1 분리막은 제3 절곡부 및 제3 연장부를 더 포함하고, 제1 연장부와 제3 연장부는 각각 제1 분리부의 제2 방향을 따른 양측에 위치하며 제3 연장부의 적어도 일부는 제1 평탄부의 제1 분리부로부터 멀어지는 일측에 위치하고, 제3 절곡부는 제1 분리부와 제3 연장부를 연결하며 적어도 제2 단부를 부분적으로 피복한다. 제3 절곡부 및 제3 연장부는 제2 탭이 제1 평탄부와 제2 평탄부 사이에 삽입될 때 제1 평탄부와 제2 탭을 분리시켜 제2 탭과 제1 평탄부의 접촉 위험을 줄이고 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 전극 시트는 제3 단부에 연결되는 제2 탭을 더 포함하고, 제1 절곡부는 제3 단부의 일부를 피복한다. 제3 방향에서, 제1 탭과 제2 탭은 이격되게 설치되고 제3 방향은 제1 방향 및 제2 방향에 수직된다.
일부 실시예에서, 제1 탭은 제3 방향을 따라 대향되게 설치되는 2개의 제1 에지를 가지고, 제1 절곡부는 제3 방향을 따라 대향되게 설치되는 2개의 제2 에지를 가지며, 제3 방향에서 각각의 제2 에지는 이에 대응되는 제1 에지를 초과한다.
일부 실시예에서, 제2 분리막은 제2 절곡부 및 제2 연장부를 더 포함하고, 제2 연장부의 적어도 일부는 제1 평탄부의 제2 분리부로부터 멀어지는 일측에 설치되며, 제2 절곡부는 제2 분리부와 제2 연장부를 연결하고 제1 단부의 일부를 피복한다.
일부 실시예에서, 제2 평탄부의 제2 방향을 따른 양측에는 모두 제1 평탄부가 설치된다. 제1 분리막은 제3 절곡부 및 제3 연장부를 더 포함하며, 제1 연장부와 제3 연장부는 각각 제1 분리부의 제2 방향을 따른 양측에 위치하고, 제3 연장부의 적어도 일부는 제1 평탄부의 제1 분리부로부터 멀어지는 일측에 위치하며, 제3 절곡부는 제1 분리부와 제3 연장부를 연결하고 적어도 제1 단부를 부분적으로 피복한다. 제3 방향에서, 제3 절곡부와 제1 절곡부는 이격되게 설치된다.
일부 실시예에서, 제1 연장부는 제2 분리부와 제2 평탄부 사이에 위치한다.
제2 양태에서, 본원의 실시예는 전지 셀을 제공하는 바, 해당 전지 셀은 적어도 하나의 제1 양태에 따른 전극 어셈블리; 개구 및 전극 어셈블리를 수용하기 위한 수용 캐비티를 갖는 하우징; 및 하우징의 개구를 폐쇄하기 위한 엔드캡을 포함한다.
제3 양태에서, 본원의 실시예는 전지를 제공하는 바, 해당 전지는 박스 본체 및 적어도 하나의 제2 양태에 따른 전지 셀을 포함하되, 전지 셀은 박스 본체 내에 수용된다.
제4 양태에서, 본원의 실시예는 전력 소비 장치를 제공하는 바, 해당 전력 소비 장치는 제3 양태에 따른 전지로부터 제공된 전기 에너지를 수신하도록 구성된다.
아래에 첨부 도면을 참조하여 본원의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 효과를 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예의 차량의 구조 모식도이다.
도 2는 본원의 일 실시예의 전지의 구조 모식도이다.
도 3은 본원의 일 실시예의 전지 모듈의 모식도이다.
도 4는 본원의 일 실시예의 전지 셀의 구조 모식도이다.
도 5는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 단면 모식도이다.
도 6은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 단면 모식도이다.
도 7은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 단면 모식도이다.
도 8은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 구조 모식도이다.
도 9는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 단면 모식도이다.
도 10은 도 9에 도시된 원형틀 A에서 전극 어셈블리의 확대 모식도이다.
도 11은 도 9에 도시된 원형틀 B에서 전극 어셈블리의 확대 모식도이다.
도 12는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 단면 모식도이다.
도 13은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 정면 모식도이다.
도 14는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 부분적 구조 모식도이다.
도 15는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 부분 구조 모식도이다.
도 16은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리의 제1 분리막의 부분 구조 모식도이다.
첨부된 도면에서, 도면은 반드시 실제 축척으로 그려진 것은 아니다.
본원의 실시예의 목적, 기술적 해결책 및 이점을 보다 명확하게 하기 위하여, 이하에서는 본원의 실시예의 도면을 참조하여 본원의 실시예에 있어서의 기술적 해결책에 대해 명확하게 설명한다. 당연히, 설명되는 실시예들은 본원의 일부 실시예로서, 전부의 실시예가 아니다. 본원의 실시예에 기초하여, 당업자가 창조적인 노력 없이 획득한 모든 기타 실시예는 모두 본원의 보호 범위에 속한다.
별도로 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 기술 용어와 과학 용어는 본원의 기술분야에 속하는 당업자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일하며, 본원의 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본원을 한정하기 위한 것이 아니다. 본원의 명세서와 청구의 범위 및 상기 도면의 설명에 사용되는 용어 "포함”, "구비” 및 그들의 모든 변형은 배타적이 아닌 포함을 포괄하기 위한 것이다. 본원의 명세서와 청구의 범위 또는 상기 도면에 있어서의 용어 "제1" "제2" 등은 서로 다른 대상을 구별하기 위한 것으로, 특정의 순서 또는 주종 관계를 설명하기 위한 것이 아니다.
본원에서 언급되는 "실시예”는 실시예에 결부하여 설명되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 명세서의 각 위치에 나타나는 해당 어구는 반드시 동일한 실시예를 가리키는 것이 아니며, 다른 실시예와 서로 배타적인 별개의 또는 대안적인 실시예를 가리키는 것도 아니다. 본 기술분야의 당업자는 본원에서 설명된 실시예가 다른 실시예와 결합될 수 있음을 명시적으로 또한 암시적으로 이해할 것이다.
본원의 설명에 있어서, 설명이 필요한 것은, 별도의 명확한 규정과 한정이 없는 한, "장착”, "서로 연결”, "연결” 및 "부착”이라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야 하고, 예를 들어 고정 연결 또는 착탈 가능한 연결일 수 있으며, 또는 일체로 연결될 수도 있고, 직접 연결되거나 중간 매체를 통해 간접적으로 연결될 수도 있으며, 두 요소 내부의 연통일 수도 있다. 당업자에게 있어서, 본원에서의 상기 용어들의 구체적인 의미는 구체적인 상황에 따라 이해할 수 있다.
본원에 있어서, "및/또는”이라는 용어는 단지 관련 대상의 관련 관계를 설명하기 위한 것으로, 세가지의 관계가 존재할 수 있다는 것을 나타내며, 예를 들어 A 및/또는 B는, A가 단독으로 존재하는 것, A와 B가 동시에 존재하는 것, B가 단독으로 존재하는 것을 나타낼 수 있다. 또한 본원에 있어서, "/"는 일반적으로 앞뒤 관련 대상이 "또는”의 관계임을 나타낸다.
본원에서 나타나는 "복수”는 2개 이상(2개를 포함)을 가리키고, 마찬가지로, "복수 군”은 두 군 이상(두 군을 포함)을 가리키며, "복수 시트”는 두 시트 이상(두 시트를 포함)을 가리킨다.
본원에서 용어 “평행”은 절대 평행되는 상황뿐만 아니라, 공학에서 일반적으로 인식되는 대체적 평행의 상황도 포함한다. 동시에 “수직”도 절대 수직되는 상황뿐만 아니라, 공학에서 일반적으로 인식되는 대체적 수직의 상황도 포함한다.
본원에서, 전지 셀은 리튬 이온 이차 전지 셀, 리튬 이온 일차 전지 셀, 리튬 유황 전지 셀, 나트륨 리튬 이온 전지 셀, 나트륨 이온 전지 셀 또는 마그네슘 이온 전지 셀 등을 포함할 수 있으며, 본원의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 전지 셀은 원기둥체, 편평체, 직육면체 또는 다른 형상으로 이루어질 수 있으며, 본원의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 전지 셀은 일반적으로 패키징 방식에 따라 원통형 전지 셀, 정사각형 전지 셀 및 소프트팩 전지 셀의 3가지 유형으로 구분되며, 본원의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
본원의 실시예에서 언급된 전지는 하나 이상의 전지 셀을 포함하여 더 높은 전압과 용량을 제공하는 단일한 물리적 모듈을 의미한다. 예를 들어, 본원에서 언급된 전지는 전지 모듈 또는 전지 팩을 포함할 수 있다. 전지는 일반적으로 하나 이상의 전지 셀을 패키징하기 위한 박스 본체를 포함한다. 박스 본체는 액체 또는 다른 이물질이 전지 셀의 충전 또는 방전에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
본원의 실시예에서 설명된 전지 셀 및 전지는 모두 전력 소비 장치에 적용되고, 전지 셀 및 전지는 전력 소비 장치에 전기 에너지를 제공한다. 예를 들어, 전력 소비 장치는 휴대폰, 휴대용 기기, 노트북 컴퓨터, 전지 자동차, 전기 자동차, 선박, 우주선, 전기 장난감 및 전동 공구 등일 수 있고, 예를 들어 우주선은 비행기, 로켓, 우주 왕복선 및 우주 비행선 등을 포함하며, 전기 장난감은 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감 및 전기 비행기 장난감과 같은 고정식 또는 이동식 전기 장난감을 포함하고, 전동 공구는 금속 절삭 전동 공구, 연마 전동 공구, 조립 전동 공구 및 철도용 전동 공구를 포함하며, 예를 들어 전기 드릴, 전기 그라인더, 전기 렌치, 전기 스크루 드라이버, 전기 망치, 전기 임팩트 드릴, 콘크리트 진동기 및 전기 대패이다.
이해해야 할 것은, 본원의 실시예에서 설명된 전지 셀 및 전지는 상기 설명된 전력 소비 장치에 적용되는 것에 한정되지 않고, 전지를 사용하는 모든 장치에 적용될 수도 있지만, 간결함을 위해 아래 실시예에서는 모두 전기 자동차를 예로 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예의 차량(1)의 구조 모식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 연료 자동차, 가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있으며, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 자동차 등일 수 있다. 차량(1)의 내부에는 전지(2), 컨트롤러(3) 및 모터(4)가 설치될 수 있고, 컨트롤러(3)는 모터(4)에 전력을 공급하기 위해 전지(2)를 제어하는데 사용된다. 예를 들어, 차량(1)의 하부 또는 차량의 앞부분 또는 뒷부분에 전지(2)가 설치될 수 있다. 전지(2)는 차량(1)에 전력을 공급하는데 사용될 수 있고, 예를 들어 전지(2)는 차량(1)의 회로 시스템에 사용되는 차량(1)의 작동 전원으로서, 예를 들어 차량(1)의 시동, 내비게이션 및 주행 중 작동 전력 수요를 위해 사용될 수 있다. 본원의 다른 실시예에서, 전지(2)는 차량(1)의 작동 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1)의 구동 전원으로 사용될 수도 있으며, 연료 또는 천연 가스를 대체하거나 부분적으로 대체하여 차량(1)에 구동력을 제공한다.
상이한 전력 사용 요구를 충족시키기 위해, 전지(2)는 복수의 전지 셀을 포함할 수 있고, 여기서 복수의 전지 셀은 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결될 수 있으며, 혼합 연결은 직렬 연결과 병렬 연결의 혼합을 의미한다. 전지(2)는 전지 팩으로 지칭될 수도 있다. 선택적으로, 복수의 전지 셀은 먼저 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결되어 전지 모듈을 구성하고, 복수의 전지 모듈은 다시 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결되어 전지(2)를 구성할 수 있다. 다시 말해서, 복수의 전지 셀은 전지(2)를 직접 구성할 수 있거나, 또는 먼저 전지 모듈을 구성한 다음 전지 모듈이 전지(2)를 구성할 수도 있다.
도 2는 본원의 일 실시예의 전지(2)의 구조 모식도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전지(2)는 복수의 전지 셀(5)을 포함할 수 있다. 전지(2)는 박스 본체(또는 커버 본체로 지칭됨)를 더 포함할 수 있고, 박스 본체 내부는 중공 구조이며, 복수의 전지 셀(5)은 박스 본체 내에 수용된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 박스 본체는 여기서 각각 제1 박스 본체부(61) 및 제2 박스 본체부(62)로 지칭되는 두 부분을 포함할 수 있고, 제1 박스 본체부(61)와 제2 박스 본체부(62)는 서로 맞물려 결합된다. 제1 박스 본체부(61)와 제2 박스 본체부(62)의 형상은 복수의 전지 셀(5)의 조합 형상에 따라 결정될 수 있고, 제1 박스 본체부(61)와 제2 박스 본체부(62)는 모두 하나의 개구를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 박스 본체부(61)와 제2 박스 본체부(62)는 모두 중공 직육면체일 수 있고 각각 하나의 면만 개구면이며, 제1 박스 본체부(61)의 개구와 제2 박스 본체부(62)의 개구는 대향되게 설치되고, 제1 박스 본체부(61)와 제2 박스 본체부(62)는 맞물려 결합되어 밀폐된 챔버를 갖는 박스 본체를 형성한다. 복수의 전지 셀(5)은 서로 병렬 연결 또는 직렬 연결 또는 혼합 연결된 후 제1 박스 본체부(61)와 제2 박스 본체부(62)가 맞물려 결합되어 형성된 박스 본체 내에 배치된다.
선택적으로, 전지(2)는 다른 구조를 더 포함할 수 있으며, 여기서 더 이상 반복 서술하지 않는다. 예를 들어, 해당 전지(2)는 병렬 연결 또는 직렬 연결 또는 혼합 연결과 같이 복수의 전지 셀(5) 간의 전기적 연결을 구현하기 위한 버스 부재를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 버스 부재는 전지 셀(5)의 전극 단자를 연결하여 전지 셀(5) 간의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 또한, 버스 부재는 용접을 통해 전지 셀(5)의 전극 단자에 고정될 수 있다. 복수의 전지 셀(5)의 전기 에너지는 전도성 메커니즘을 통해 박스 본체를 통과하여 인출될 수 있다. 선택적으로, 전도성 메커니즘은 버스 부재에 속할 수도 있다.
상이한 전력 요구에 따라, 전지 셀(5)의 개수는 임의로 설치될 수 있다. 복수의 전지 셀(5)은 직렬 연결, 병렬 연결 또는 혼합 연결의 방식으로 연결되어 큰 용량 또는 큰 전력을 구현할 수 있다. 각각의 전지(2)에 포함된 전지 셀(5)의 개수가 비교적 많으므로, 쉽게 장착하기 위해 전지 셀(5)을 그룹으로 나누어 설치할 수 있으며, 각 그룹의 전지 셀(5)은 전지 모듈을 구성한다. 전지 모듈에 포함된 전지 셀(5)의 개수는 제한되지 않으며 요구에 따라 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 3은 전지 모듈의 일 예이다. 전지(2)는 복수의 전지 모듈을 포함할 수 있고, 이러한 전지 모듈은 직렬 연결, 병렬 연결 또는 혼합 연결의 방식으로 연결될 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예의 전지 셀(5)의 구조 모식도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본원의 실시예의 전지 셀(5)은 전극 어셈블리(10), 하우징(20) 및 엔드캡 어셈블리(30)를 포함하고, 하우징(20)은 수용 캐비티 및 개구를 가지며, 전극 어셈블리(10)는 수용 캐비티에 수용된다. 하우징(20)은 하나 이상의 전극 어셈블리(10)를 구성한 후의 형상에 따라 결정되며, 예를 들어 하우징(20)은 중공 직육면체 또는 입방체 또는 원기둥체일 수 있고, 하우징(20)의 하나의 면은 하나 이상의 전극 어셈블리(10)가 하우징(20) 내에 쉽게 배치될 수 있도록 하기 위한 개구를 갖는다. 예를 들어, 하우징(20)이 중공 직육면체 또는 입방체일 경우, 하우징(20)의 하나의 평면은 개구면이고, 즉 해당 평면은 벽체 없이 하우징(20) 내부와 외부가 연통되도록 한다. 엔드캡 어셈블리(30)는 엔드캡(31)을 포함하고, 엔드캡(31)은 개구를 커버하며 하우징(20)와 연결되어 하우징(20)의 개구를 폐쇄함으로써 전극 어셈블리(10)가 폐쇄된 캐비티 내에 배치되도록 한다. 하우징(20) 내에는 전해액과 같은 전해질이 채워져 있다.
해당 엔드캡 어셈블리(30)는 2개의 전극 단자(32)를 더 포함할 수 있고, 2개의 전극 단자(32)는 엔드캡(31)에 설치될 수 있다. 엔드캡(31)은 일반적으로 평판 형상이고, 2개의 전극 단자(32)는 엔드캡(31)의 평판면에 고정되며, 2개의 전극 단자(32)는 각각 정극 단자 및 부극 단자이다. 각각의 전극 단자(32)에는 전극 어셈블리(10)와 전극 단자(32)를 전기적으로 연결하기 위한 연결 부재(33)가 각각 대응하여 설치되고, 이는 집전 부재로도 지칭될 수 있다.
전극 어셈블리(10)는 정극 시트, 부극 시트 및 분리막로 구성된다. 전지 셀(5)은 주로 정극 시트와 부극 시트 사이에서 금속 이온이 이동하는 것에 의해 작동된다. 정극 시트는 정극 집전체 및 정극 활물질층을 포함하고, 정극 활물질층은 정극 집전체의 표면에 코팅되며, 정극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체는 정극 활물질층이 코팅된 집전체로부터 돌출되어 있고, 정극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체는 정극 탭으로 사용된다. 리튬 이온 전지를 예로 들면, 정극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고, 정극 활물질은 코발트산 리튬, 인산철 리튬, 삼원 리튬 또는 망간산 리튬 등일 수 있다. 부극 시트는 부극 집전체 및 부극 활물질층을 포함하고, 부극 활물질층은 부극 집전체의 표면에 코팅되며, 부극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체는 부극 활물질층이 코팅된 집전체로부터 돌출되어 있고, 부극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체는 부극 탭으로 사용된다. 부극 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 부극 활물질은 탄소 또는 규소 등 일 수 있다. 대전류에 의해 용단되지 않도록 하기 위해, 정극 탭의 개수는 복수 개이고 함께 적층되며, 부극 탭의 개수는 복수 개이며 함께 적층된다. 분리막은 전해질 이온이 자유롭게 통과되어 리튬 이온에 대해 우수한 투과성을 갖도록 할 수 있는 대량의 관통 미세 기공을 갖는다. 분리막의 재질은 PP 또는 PE 등 일 수 있다. 전지 기술의 발전은 에너지 밀도, 순환 수명, 방전 용량, 충전 및 방전 배율 등 성능 파라미터와 같은 여러 측면의 설계 요소를 고려해야 하며, 또한 전지의 안전성도 고려해야 한다.
일부 예에서, 복수의 정극 탭은 함께 적층되어 하나의 연결 부재(33)에 연결되며, 해당 연결 부재(33)를 통해 하나의 전극 단자(32)에 전기적으로 연결된다. 복수의 부극 탭은 함께 적층되어 다른 하나의 연결 부재(33)에 연결되며, 해당 다른 하나의 연결 부재(33)를 통해 다른 하나의 전극 단자(32)에 전기적으로 연결된다.
도 5는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 단면 모식도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전극 어셈블리(10)는 적어도 하나의 제1 전극 시트(11) 및 적어도 하나의 제2 전극 시트(12)를 포함하고, 제1 전극 시트(11)와 제2 전극 시트(12)의 극성은 반대된다. 제1 전극 시트(11)가 부극 시트일 경우, 제2 전극 시트(12)는 정극 시트이다. 제1 전극 시트(11)가 정극 시트일 경우, 제2 전극 시트(12)는 부극 시트이다.
일부 실시예에서, 전극 어셈블리(10)는 복수의 제1 전극 시트(11) 및 복수의 제2 전극 시트(12)를 포함하고, 복수의 제1 전극 시트(11)와 복수의 제2 전극 시트(12)는 교대로 적층된다. 제1 전극 시트(11)와 제2 전극 시트(12)의 적층 방향은 제1 전극 시트(11)의 두께 방향과 제2 전극 시트(12)의 두께 방향에 평행된다.
각 제1 전극 시트(11)는 제1 평탄부(111) 및 제1 평탄부(111)에 연결되는 제1 탭을 포함한다. 제1 평탄부(111)는 대체적으로 평판 형상이고 적층 방향에 수직된다. 각 제2 전극 시트(12)는 제2 평탄부(121) 및 제2 평탄부(121)에 연결되는 제2 탭을 포함한다. 제2 평탄부(121)는 대체적으로 평판 형상이고 적층 방향에 수직된다. 제1 평탄부(111)는 제2 평탄부(121)에 평행된다. 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121)는 적층 방향을 따라 교대로 적층된다.
일부 실시예에서, 제1 전극 시트(11)는 정극 시트이고, 제2 전극 시트(12)는 부극 시트이다. 제2 평탄부(121)는 정극 활물질층 및 정극 활물질층이 코팅된 집전체를 포함하고, 제1 탭은 정극 탭이다. 제2 평탄부(121)는 부극 활물질층 및 부극 활물질층이 코팅된 집전체를 포함하고, 제2 탭은 부극 탭이다.
전극 어셈블리(10)는 제1 전극 시트(11)와 제2 전극 시트(12)를 분리시키는 제1 분리막(13) 및 제2 분리막(14)을 포함한다. 일부 예에서, 제1 분리막(13)은 지그재그 형태로 반복으로 절곡되고, 복수의 제1 분리부(131) 및 복수의 제1 천이부(132)를 포함하며, 복수의 제1 분리부(131)는 적층 방향을 따라 적층되고, 각각의 제1 천이부(132)는 인접한 2개의 제1 분리부(131)를 연결하며, 각 제1 천이부(132)의 적어도 일부는 호 형상으로 절곡된다. 제2 분리막(14)은 지그재그 형태로 반복으로 절곡되고, 복수의 제2 분리부(141) 및 복수의 제2 천이부(142)를 포함하며, 복수의 제2 분리부(141)는 적층 방향을 따라 적층되고, 각각의 제2 천이부(142)는 인접한 2개의 제2 분리부(141)를 연결하며, 각 제2 천이부(142)의 적어도 일부는 호 형상으로 절곡된다. 제1 분리부(131)와 제2 분리부(141)는 각각 제2 평탄부(121)에서 적층 방향을 따른 양측에 위치하여 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121)를 분리시킨다.
도 6은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 단면 모식도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본원의 실시예의 전극 어셈블리(10)는 복수의 제1 전극 시트(11) 및 하나의 제2 전극 시트(12)를 포함한다.
구체적으로, 제2 전극 시트(12)는 복수의 제2 평탄부(121) 및 복수의 제2 연결부(122)를 포함하고, 복수의 제2 평탄부(121)는 적층 방향을 따라 적층되며, 각각의 제2 연결부(122)는 인접한 2개의 제2 평탄부(121)를 연결한다. 제2 연결부(122)의 적어도 일부는 호 형상으로 절곡된다. 제2 전극 시트(12)는 연속적인 구조로 반복으로 절곡되어 복수의 제2 평탄부(121) 및 복수의 제2 연결부(122)를 형성한다. 각각의 제1 전극 시트(11)는 인접한 2개의 제2 평탄부(121) 사이에 설치된다. 제2 전극 시트(12)는 하나 이상의 제2 탭을 포함하고, 선택적으로 제2 탭 및 제2 평탄부(121) 개수는 동일하며 일대일로 대응되게 설치된다.
도 7은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 단면 모식도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본원의 실시예의 전극 어셈블리(10)는 권취형 구조로서 제1 전극 시트(11), 제2 전극 시트(12), 제1 분리막(13) 및 제2 분리막(14)을 포함한다. 일부 예에서, 제1 전극 시트(11)와 제2 전극 시트(12)는 모두 하나이고 연속적인 스트립 구조이다. 제1 전극 시트(11), 제1 분리막(13), 제2 전극 시트(12) 및 제2 분리막(14)을 순차적으로 적층하고 2회 이상 권취하여 전극 어셈블리(10)를 형성하며, 전극 어셈블리(10)는 편평한 형상으로 이루어진다.
구체적으로, 제1 전극 시트(11)는 복수의 제1 평탄부(111) 및 복수의 제1 연결부(112)를 포함하고, 복수의 제1 평탄부(111)는 적층 방향을 따라 적층되며, 제1 연결부(112)의 적어도 일부는 호 형상으로 절곡되어 제1 평탄부(111)에 연결된다. 선택적으로, 각각의 제1 연결부(112)는 2개의 제1 평탄부(111)를 연결한다. 제2 전극 시트(12)는 복수의 제2 평탄부(121) 및 복수의 제2 연결부(122)를 포함하고, 복수의 제2 평탄부(121)는 적층 방향을 따라 적층되며, 제2 연결부(122)의 적어도 일부는 호 형상으로 절곡되어 제2 평탄부(121)에 연결된다. 선택적으로, 각각의 제2 연결부(122)는 2개의 제2 평탄부(121)를 연결한다. 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121)는 적층 방향을 따라 적층된다.
도 8은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 구조 모식도이다. 도 9는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 단면 모식도이다. 도 10은 도 9에 도시된 원형틀 A에서 전극 어셈블리(10)의 확대 모식도이다. 도 11은 도 9에 도시된 원형틀 B에서 전극 어셈블리(10)의 확대 모식도이다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 전극 시트(11)는 제1 평탄부(111) 및 제1 탭(113)을 포함하고, 제1 탭(113)은 제1 평탄부(111)의 제1 방향(X)에 따른 단부에 연결된다. 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121)는 제2 방향(Y)에 따라 적층되며, 즉 적층 방향은 제2 방향(Y)에 평행된다. 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)에 수직된다.
제1 평탄부(111)는 제1 방향(X)의 양단에 제1 단부(111a) 및 제2 단부(111b)를 가지고, 제1 탭(113)은 제1 단부(111a)에 연결된다. 제2 평탄부(121)는 제1 방향(X)의 양단에 제3 단부(121a) 및 제4 단부(121b)를 가지고, 제3 단부(121a)는 제4 단부(121b)에 비해 제1 탭(113)에 더 가깝다.
발명자들은 전지 셀의 조립 또는 사용 과정에서, 제1 탭이 상대적으로 얇으므로 제1 탭의 제1 평탄부에 연결된 부분은 절곡될 수 있으며, 이에 의해 제1 탭이 제1 평탄부와 제2 평탄부 사이에 삽입되는 상황이 발생될 수 있으며, 이러한 경우, 제1 탭은 제2 평탄부와 도통되어 단락 위험을 초래할 수 있다는 것을 발견하였다.
이에 감안하여, 발명자는 단락 위험을 줄이기 위해 전극 어셈블리의 구조를 개선하였다. 구체적으로, 본원의 실시예의 전극 어셈블리(10)에서, 제1 분리막(13)은 제1 절곡부(133) 및 제1 연장부(134)를 더 포함하고, 제1 연장부(134)의 적어도 일부는 제2 평탄부(121)의 제1 분리부(131)로부터 멀어지는 일측에 설치되며 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 위치하고, 제1 절곡부(133)는 제1 분리부(131)와 제1 연장부(134)를 연결하며 제2 평탄부(121)의 제1 방향(X)에서 제1 탭(113)에 가까운 일측에 위치한다. 여기서, 제1 절곡부(133) 및 제1 연장부(134)는 제1 탭(113)이 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입될 때 제2 평탄부(121)와 제1 탭(113)을 분리시키도록 구성된다.
본원은 제1 분리막(13)을 절곡하여 제1 절곡부(133) 및 제1 연장부(134)를 형성할 수 있고, 제1 절곡부(133)의 적어도 일부는 호 형상이며, 제1 분리부(131), 제1 절곡부(133) 및 제1 연장부(134)는 U자형 구조를 형성하고, 제2 평탄부(121)의 제1 탭(113)에 가까운 일부를 피복한다.
본원의 실시예의 전극 어셈블리(10)에서, 제1 절곡부(133) 및 제1 연장부(134)는 제1 탭(113)이 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입될 때 제2 평탄부(121)와 제1 탭(113)을 분리시킬 수 있어, 제1 탭(113)과 제2 평탄부(121)의 접촉 위험을 줄여 안전 성능을 향상시킨다. 제1 절곡부(133)는 제1 연장부(134)와 일체로 연결되어, 제1 탭(113)이 제1 연장부(134)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입되는 것을 차단하여 단락 위험을 줄일 수 있다.
제1 연장부(134)의 제1 절곡부(133)로부터 멀어지는 일단은 자유단이고, 제1 연장부(134)의 자유단은 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 위치하며, 제1 방향(X)에서 제1 탭(113)과 일정한 거리만큼 이격되어 있다. 제1 평탄부(111)는 제1 연장부(134)의 자유단을 제2 평탄부(121)에 가압할 수 있고, 제1 탭(113)이 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입될 때, 제1 연장부(134)의 자유단이 제1 탭(113)의 압출 하에 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이로부터 벗어나는 위험을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 절곡부(133)는 적어도 제3 단부(121a)의 일부를 피복한다. 제1 탭(113)이 힘을 받아 절곡될 경우, 제1 절곡부(133)는 제1 탭(113)과 제3 단부(121a)를 분리시켜 제1 탭(113)이 제3 단부(121a)와 겹치는 위험을 줄여 안전 성능을 향상시킬 수 있다. “제1 절곡부(133)는 적어도 제3 단부(121a)의 일부를 피복한다”는 것은 제1 절곡부(133)가 제1 방향(X)에서 적어도 제3 단부(121a)의 일부를 피복하는 것을 의미하고, 제1 절곡부(133)는 제3 단부(121a)에 직접 부착될 수 있으며, 제1 방향(X)에서 제3 단부(121a)와 소정의 거리만큼 이격되어 있을 수도 있다.
선택적으로, 제3 방향(Z)에서 제1 절곡부(133)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈는 제1 탭(113)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈보다 크다. 제3 방향(Z)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)에 수직된다.
일부 실시예에서, 제1 절곡부(133)는 제3 단부(121a)를 완전히 피복한다. 제1 절곡부(133)는 제1 탭(113)과 제3 단부(121a)를 분리시켜 제1 탭(113)이 제3 단부(121a)와 겹치는 위험을 줄여 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 분리막(13)은 제2 전극 시트(12)의 제1 방향(X)에서 제1 탭(113)에 가까운 단부를 완전히 피복한다. 복수의 제2 평탄부(121)와 복수의 제2 연결부(122)를 포함하는 제2 전극 시트(12)의 경우, 제1 분리막(13)은 제2 평탄부(121)의 제1 방향(X)에서 제1 탭(113)에 가까운 단부(즉 제3 단부(121a))를 피복할 뿐만 아니라, 제2 연결부(122)의 제1 방향(X)에서 제1 탭(113)에 가까운 단부를 더 피복하며, 이에 의해 제1 분리막(13)은 연속적으로 절곡되어 제2 전극 시트(12)의 제1 방향(X)에서 제1 탭(113)에 가까운 단부를 피복할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 연장부(134)는 제2 분리부(141)와 제2 평탄부(121) 사이에 위치한다. 전극 어셈블리(10)의 조립 과정에서, 먼저 제1 분리막(13)과 제2 전극 시트(12)를 함께 조립한 다음, 제1 전극 시트(11)와 제2 분리막(14)을 조립할 수 있다.
제1 연장부(134)의 제1 방향(X)에서의 사이즈가 작을수록 제1 연장부(134)는 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에서 더 쉽게 이탈되고, 동시에 제1 탭(113)이 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입되는 부분이 제1 연장부(134)의 자유단을 더 쉽게 초과한다. 제1 연장부(134)의 제1 방향(X)에서의 사이즈가 클수록 제1 연장부(134)가 차지하는 공간이 더 크며, 리튬 이온의 전송 효율에 더 심한 영향을 미친다. 발명자의 종합적인 고려에 의하면, 제1 방향(X)에서 제1 연장부(134)의 사이즈와 제2 평탄부(121)의 사이즈의 비율은 0.01~0.3이다.
일부 실시예에서, 제2 탭(123)은 제4 단부(121b)에 연결된다. 이때 제1 탭(113)과 제2 탭(123)은 전극 어셈블리(10)의 제1 방향(X)에 따른 양단으로부터 연장된다. 발명자의 발견에 의하면, 제2 탭(123)도 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입될 위험이 존재한다. 이에 감안하여, 일부 실시예에서, 제2 분리막(14)은 제2 절곡부(143) 및 제2 연장부(144)를 더 포함하고, 제2 연장부(144)의 적어도 일부는 제1 평탄부(111)의 제2 분리부(141)로부터 멀어지는 일측에 설치되며, 제2 절곡부(143)는 제2 분리부(141)와 제2 연장부(144)를 연결하고 적어도 제2 단부(111b)를 부분적으로 피복한다. 제2 분리부(141), 제2 절곡부(143) 및 제2 연장부(144)는 U자형 구조를 형성하고, 제1 평탄부(111)의 제2 탭(123)에 가까운 일부를 피복한다. 선택적으로, 제2 절곡부(143)는 제2 단부(111b)를 완전히 피복한다.
제2 절곡부(143) 및 제2 연장부(144)는 제2 탭(123)이 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입될 때 제1 평탄부(111)와 제2 탭(123)을 분리시킬 수 있어, 제1 탭(113)과 제2 평탄부(121)의 접촉 위험을 줄여 안전 성능을 향상시킨다. 제2 절곡부(143)는 제2 연장부(144)와 일체로 연결되어, 제2 탭(123)이 제2 연장부(144)와 제1 평탄부(111) 사이에 삽입되는 것을 차단하여 단락 위험을 줄일 수 있다.
도 12는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 단면 모식도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 적어도 하나의 제2 평탄부(121)의 제2 방향(Y)을 따른 양측에는 모두 제1 평탄부(111)가 설치된다.
제1 분리막(13)은 제3 절곡부(135) 및 제3 연장부(136)를 더 포함하고, 제1 연장부(134)와 제3 연장부(136)는 각각 제1 분리부(131)의 제2 방향(Y)을 따른 양측에 위치하고, 제3 연장부(136)의 적어도 일부는 제1 평탄부(111)의 제1 분리부(131)로부터 멀어지는 일측에 위치하며, 제3 절곡부(135)는 제1 분리부(131)와 제3 연장부(136)를 연결하고, 적어도 제2 단부(111b)를 부분적으로 피복한다. 제1 분리부(131), 제1 절곡부(133), 제1 연장부(134), 제3 절곡부(135) 및 제3 연장부(136)는 S자형 구조를 형성한다. 선택적으로, 제3 절곡부(135)는 제2 단부(111b)를 완전히 피복한다.
제3 절곡부(135) 및 제3 연장부(136)는 제2 탭(123)이 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입될 때 제1 평탄부(111)와 제2 탭(123)을 분리시켜, 제2 탭(123)과 제1 평탄부(111)의 접촉 위험을 줄여 안전 성능을 향상시킬 수 있다. 제3 절곡부(135)는 제3 연장부(136)와 일체로 연결되어, 제2 탭(123)이 제3 연장부(136)와 제1 평탄부(111) 사이에 삽입되는 것을 차단하여 단락 위험을 줄일 수 있다.
도 13은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 정면 모식도이다. 도 14는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 부분 구조 모식도이다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 제2 탭(123)은 제3 단부(121a)에 연결된다. 제1 방향(X)에서 제1 탭(113) 및 제2 탭(123)은 전극 어셈블리(10)의 동일한 측으로부터 연장된다. 제3 방향(Z)에서, 제1 탭(113)과 제2 탭(123)은 이격되게 설치되고, 제3 방향(Z)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)에 수직된다.
제1 절곡부(133)는 제3 단부(121a)의 일부를 피복한다. 제2 탭(123)은 제3 단부(121a)에 연결되며 제1 절곡부(133)에 의해 피복되지 않은 부분으로부터 연장된다. 선택적으로, 제3 방향(Z)에서 제2 탭(123)과 제1 절곡부(133)는 이격되게 설치된다.
일부 실시예에서, 제1 탭(113)은 제3 방향(Z)을 따라 대향되게 설치된 2개의 제1 에지를 가지고, 제1 절곡부(133)는 제3 방향(Z)을 따라 대향되게 설치된 2개의 제2 에지를 가지며, 제3 방향(Z)에서 각각의 제2 에지는 이에 대응되는 제1 에지를 초과한다. 제1 절곡부(133)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈는 제1 탭(113)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈보다 크다. 제1 탭(113)이 절곡될 경우, 제1 절곡부(133)는 제1 탭(113)과 제3 단부(121a)를 분리시켜 제1 탭(113)이 제3 단부(121a)와 겹치는 위험을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 연장부(134)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈는 제1 절곡부(133)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈와 동일하다. 구체적으로, 제1 연장부(134)는 제3 방향(Z)을 따라 대향되게 설치된 2개의 제3 에지를 가지고, 제3 방향(Z)에서, 제3 에지는 대응하는 제1 에지와 일치하다.
일부 실시예에서, 제2 분리막(14)은 제2 절곡부(143) 및 제2 연장부(144)를 더 포함하고, 제2 연장부(144)의 적어도 일부는 제1 평탄부(111)의 제2 분리부(141)로부터 멀어지는 일측에 설치되며, 제2 절곡부(143)는 제2 분리부(141)와 제2 연장부(144)를 연결하고 제1 단부(111a)의 일부를 피복한다. 제2 절곡부(143) 및 제2 연장부(144)는 제2 탭(123)이 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입될 때 제1 평탄부(111)와 제2 탭(123)을 분리시켜 제2 탭(123)과 제1 평탄부(111)의 접촉 위험을 줄여 안전 성능을 향상시킬 수 있다. 제2 절곡부(143)는 제2 연장부(144)와 일체로 연결되어, 제2 탭(123)이 제2 연장부(144)와 제1 평탄부(111) 사이에 삽입되는 것을 차단하여 단락 위험을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 탭(123)은 제3 방향(Z)을 따라 대향되게 설치된 2개의 제4 에지를 가지고, 제2 절곡부(143)는 제3 방향(Z)을 따라 대향되게 설치된 2개의 제5 에지를 가지며, 제3 방향(Z)에서 각각의 제5 에지는 이에 대응되는 제4 에지를 초과한다. 선택적으로, 제2 연장부(144)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈는 제2 절곡부(143)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈와 동일하다.
도 15는 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 부분 구조 모식도이다. 도 16은 본원의 일 실시예의 전극 어셈블리(10)의 제1 분리막(13)의 부분 구조 모식도이다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제2 평탄부(121)의 제2 방향(Y)에 따른 양측에는 모두 제1 평탄부(111)가 설치된다.
제1 분리막(13)은 제3 절곡부(135) 및 제3 연장부(136)를 더 포함하고, 제1 연장부(134)와 제3 연장부(136)는 각각 제1 분리부(131)의 제2 방향(Y)을 따른 양측에 위치하고, 제3 연장부(136)의 적어도 일부는 제1 평탄부(111)의 제1 분리부(131)로부터 멀어지는 일측에 위치하며, 제3 절곡부(135)는 제1 분리부(131)와 제3 연장부(136)를 연결하고, 적어도 제1 단부(111a)를 부분적으로 피복한다. 제3 방향(Z)에서, 제3 절곡부(135)와 제1 절곡부(133)는 이격되게 설치된다.
제3 절곡부(135) 및 제3 연장부(136)는 제2 탭(123)이 제1 평탄부(111)와 제2 평탄부(121) 사이에 삽입될 때 제1 평탄부(111)와 제2 탭(123)을 분리시켜, 제2 탭(123)과 제1 평탄부(111)의 접촉 위험을 줄여 안전 성능을 향상시킬 수 있다. 제3 절곡부(135)는 제3 연장부(136)와 일체로 연결되고, 제2 탭(123)이 제3 연장부(136)와 제1 평탄부(111) 사이에 삽입되는 것을 차단하여 단락 위험을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 탭(123)은 제3 방향(Z)을 따라 대향되게 설치된 2개의 제4 에지를 가지고, 제3 절곡부(135)는 제3 방향(Z)을 따라 대향되게 설치된 2개의 제6 에지를 가지며, 제3 방향(Z)에서 각각의 제6 에지는 이에 대응되는 제4 에지를 초과한다. 선택적으로, 제3 연장부(136)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈는 제3 절곡부(135)의 제3 방향(Z)에 따른 사이즈와 동일하다.

Claims (14)

  1. 전극 어셈블리로서,
    제1 평탄부 및 제1 탭을 포함하되, 상기 제1 탭은 상기 제1 평탄부의 제1 방향에 따른 단부에 연결되는 적어도 하나의 제1 전극 시트;
    상기 제1 전극 시트의 극성과 반대되고 또한 제2 평탄부를 포함하며, 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부는 제2 방향을 따라 적층되되, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직인 적어도 하나의 제2 전극 시트; 및
    상기 제1 전극 시트와 상기 제2 전극 시트을 분리시키는 제1 분리막 및 제2 분리막을 포함하되,
    상기 제1 분리막은 제1 분리부, 제1 절곡부 및 제1 연장부를 포함하고, 상기 제2 분리막은 제2 분리부를 포함하며, 상기 제1 분리부와 상기 제2 분리부는 각각 상기 제2 평탄부의 상기 제2 방향에 따른 양측에 위치하여 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부를 분리시키고, 상기 제1 연장부의 적어도 일부는 상기 제2 평탄부의 상기 제1 분리부로부터 멀어지는 일측에 설치되며 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부 사이에 위치하고, 상기 제1 절곡부는 상기 제1 분리부와 상기 제1 연장부를 연결하며 상기 제2 평탄부의 상기 제1 방향에서 상기 제1 탭에 가까운 일측에 위치하고, 상기 제1 절곡부 및 상기 제1 연장부는 상기 제1 탭이 상기 제1 평탄부와 상기 제2 평탄부 사이에 삽입될 때 상기 제2 평탄부와 상기 제1 탭을 분리시키도록 구성되는, 전극 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 평탄부의 상기 제1 방향을 따른 양단은 제1 단부 및 제2 단부를 가지고, 상기 제1 탭은 상기 제1 단부에 연결되며;
    상기 제2 평탄부의 상기 제1 방향을 따른 양단은 제3 단부 및 제4 단부를 가지고, 상기 제3 단부는 상기 제4 단부에 비해 상기 제1 탭에 더 가까우며, 상기 제1 절곡부는 적어도 상기 제3 단부의 일부를 피복하는, 전극 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 절곡부는 상기 제3 단부를 완전히 피복하는, 전극 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 분리막은 상기 제2 전극 시트의 상기 제1 방향에서 상기 제1 탭에 가까운 단부를 완전히 피복하는, 전극 어셈블리.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극 시트는 상기 제4 단부에 연결되는 제2 탭을 더 포함하고;
    상기 제2 분리막은 제2 절곡부 및 제2 연장부를 더 포함하며, 상기 제2 연장부의 적어도 일부는 상기 제1 평탄부의 상기 제2 분리부로부터 멀어지는 일측에 설치되고, 상기 제2 절곡부는 상기 제2 분리부와 상기 제2 연장부를 연결하며 적어도 상기 제2 단부를 부분적으로 피복하는, 전극 어셈블리.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극 시트는 상기 제4 단부에 연결되는 제2 탭을 더 포함하고;
    상기 제2 평탄부의 상기 제2 방향을 따른 양측에는 모두 상기 제1 평탄부가 설치되며;
    상기 제1 분리막은 제3 절곡부 및 제3 연장부를 더 포함하고, 상기 제1 연장부와 상기 제3 연장부는 각각 상기 제1 분리부의 상기 제2 방향을 따른 양측에 위치하며, 상기 제3 연장부의 적어도 일부는 상기 제1 평탄부의 상기 제1 분리부로부터 멀어지는 일측에 위치하고, 상기 제3 절곡부는 상기 제1 분리부와 상기 제3 연장부를 연결하며 적어도 상기 제2 단부를 부분적으로 피복하는, 전극 어셈블리.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제2 전극 시트는 상기 제3 단부에 연결되는 제2 탭을 더 포함하고, 상기 제1 절곡부는 상기 제3 단부의 일부를 피복하며;
    제3 방향에서, 상기 제1 탭과 상기 제2 탭은 이격되게 설치되고, 상기 제3 방향은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직인, 전극 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 탭은 상기 제3 방향을 따라 대향되게 설치되는 2개의 제1 에지를 가지고, 상기 제1 절곡부는 상기 제3 방향을 따라 대향되게 설치되는 2개의 제2 에지를 가지며, 상기 제3 방향에서 각각의 상기 제2 에지는 이에 대응되는 상기 제1 에지를 초과하는, 전극 어셈블리.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2 분리막은 제2 절곡부 및 제2 연장부를 더 포함하고, 제2 연장부의 적어도 일부는 상기 제1 평탄부의 상기 제2 분리부로부터 멀어지는 일측에 설치되며, 상기 제2 절곡부는 상기 제2 분리부와 상기 제2 연장부를 연결하고 상기 제1 단부의 일부를 피복하는, 전극 어셈블리.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2 평탄부의 상기 제2 방향을 따른 양측에는 모두 상기 제1 평탄부가 설치되고;
    상기 제1 분리막은 제3 절곡부 및 제3 연장부를 더 포함하며, 상기 제1 연장부와 상기 제3 연장부는 각각 상기 제1 분리부의 상기 제2 방향을 따른 양측에 위치하고, 상기 제3 연장부의 적어도 일부는 상기 제1 평탄부의 상기 제1 분리부로부터 멀어지는 일측에 위치하며, 상기 제3 절곡부는 상기 제1 분리부와 상기 제3 연장부를 연결하고 적어도 상기 제1 단부를 부분적으로 피복하며;
    상기 제3 방향에서, 상기 제3 절곡부와 상기 제1 절곡부는 이격되게 설치되는, 전극 어셈블리.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 연장부는 상기 제2 분리부와 상기 제2 평탄부 사이에 위치하는, 전극 어셈블리.
  12. 전지 셀로서,
    적어도 하나의 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 전극 어셈블리;
    개구 및 상기 전극 어셈블리를 수용하기 위한 수용 캐비티를 갖는 하우징; 및
    상기 하우징의 개구를 폐쇄하기 위한 엔드캡을 포함하는, 전지 셀.
  13. 전지로서,
    박스 본체 및 적어도 하나의 제12항에 따른 전지 셀을 포함하되, 상기 전지 셀은 상기 박스 본체 내에 수용되는, 전지.
  14. 전력 소비 장치로서,
    제13항에 따른 전지로부터 제공된 전기 에너지를 수신하도록 구성되는, 전력 소비 장치.
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