KR20220140866A - 전기화학 장치 및 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 전극 조립체와 케이스를 포함하는 전기화학 장치를 제공한다. 케이스는 전극 조립체를 수용하기 위한 수용 공간을 형성하고, 케이스는 제1 패키지 에지를 포함하며, 제1 패키지 에지는 제1 패키지 필름 및 제2 패키지 필름을 포함한다. 제1 패키지 에지에 있어서 수용 공간에 가까운 측으로부터 수용 공간에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제1 방향이고, 제1 방향을 따라, 제1 패키지 필름은 서로 연결된 제1 밀봉 영역 및 제2 밀봉 영역을 포함하고, 제2 패키지 필름은 서로 연결된 제3 밀봉 영역 및 제4 밀봉 영역을 포함한다. 제1 밀봉 영역과 제3 밀봉 영역이 결합되어 제2 패키지 영역을 형성하고, 제2 밀봉 영역과 제4 밀봉 영역이 결합되어 제1 패키지 영역을 형성하며, 상기 제1 패키지 에지의 두께 방향에 있어서, 상기 제1 패키지 영역의 두께는 상기 제2 패키지 영역의 두께보다 작다. 본 출원은 상술한 전기화학 장치를 응용한 전자 장치를 더 제공한다. 본 출원은 케이스에 제1 패키지 영역 및 제2 패키지 영역을 설치함으로써 케이스의 오버플로우 접착제로 인한 응력집중 문제를 개선하여 안전성을 향상시킬 수 있다.

Description

전기화학 장치 및 전자 장치
본 출원은 에너지 저장 기술 분야에 관한 것으로, 특히 전기화학 장치 및 이를 이용한 전자 장치에 관한 것이다.
전기화학 장치(예를 들어, 소프트 팩 전지(soft pack battery))는 패키지 백(예를 들어, 알루미늄-플라스틱 필름 또는 강철-플라스틱 필름)을 사용하여 밀봉 및 패키징된다. 패키지 백으로 패키징(예를 들어, 열 밀봉(히트 실링) 또는 접착제 밀봉)할 때, 접착제가 패키지 위치의 양쪽에 압착되어 형성된 패키지 자국(패키지 위치 부분)의 내부 및 외부 양측에 큰 오버플로우 접착제 블록이 형성된다. 전기화학 장치가 떨어지거나 진동하는 경우, 이 큰 오버플로우 접착제 블록에 응력집중이 발생하여 패키지 백이 파열되기 쉽고, 게다가 전해액이 누출될 위험이 있어, 전기화학 장치의 안전성에 영향을 미치게 된다.
상술한 바와 같은 선행기술의 단점을 해결하기 위해, 본 출원은 오버플로우 접착제 영역에서의 응력 집중 문제를 개선할 수 있는 전기화학 장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시예는, 전극 조립체 및 케이스를 포함하고, 상기 케이스는 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 수용 공간을 형성하는 전기화학 장치를 제공한다. 케이스는 제1 패키지 에지를 포함하고, 제1 패키지 에지는 제1 패키지 필름 및 제2 패키지 필름을 포함한다. 제1 패키지 에지에 있어서 수용 공간에 근접한 측으로부터 수용 공간에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제1 방향이다. 제1 방향을 따라, 제1 패키지 필름은 서로 연결된 제1 밀봉 영역 및 제2 밀봉 영역을 포함하고, 제2 패키지 필름은 서로 연결된 제3 밀봉 영역 및 제4 밀봉 영역을 포함한다. 제2 밀봉 영역과 제4 밀봉 영역이 결합되어 제1 패키지 영역을 형성하고, 제1 밀봉 영역과 제3 밀봉 영역이 결합되어 제2 패키지 영역을 형성하며, 제1 패키지 에지의 두께 방향에 있어서, 제1 패키지 영역의 두께는 제2 패키지 영역의 두께보다 작다.
본 출원의 실시예에 의해 제공되는 전기화학 장치에 있어서는, 제1 패키지 에지에 제1 패키지 영역과 제2 패키지 영역을 배치함으로써, 패키징 시에 발생하는 오버플로우 접착제가 수용 공간에 집중적으로 축적되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 응력집중 문제가 개선되어 전기화학 장치의 낙하, 진동 등의 상황에 있어서도 케이스가 쉽게 파손되지 않게 되는바, 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 제1 패키지 영역과 제2 패키지 영역 사이에 제1 자국이 형성되고, 제2 패키지 영역과 수용 공간 사이에 제2 자국이 형성된다.
선택적으로, 전기화학 장치는 제2 패키지 영역과 연결되어 수용 공간에 수용되는 오버플로우 접착제를 더 포함하고, 제1 방향을 따라 제1 패키지 영역의 폭은 W1(mm)이고, 제2 패키지 영역의 폭은 W2(mm)이며, 제1 패키지 에지의 두께 방향에 있어서 제1 패키지 필름의 두께는 T0(mm)이고, 제1 패키지 영역의 두께는 H0(mm)이며, 제2 패키지 영역의 최대 두께는 H1(mm)이고, 제1 패키지 에지의 두께 방향에 따른 오버플로우 접착제의 단면적 S(mm2)는 식 (2*T0-H1)*(W1+W2) < S < (2*T0-H0)*(W1 + W2)을 만족한다.
오버플로우 접착제의 단면적 S가 너무 크면 오버플로우 접착제가 축적되어 응력 집중 영역을 형성하고, 오버플로우 접착제의 단면적 S가 너무 작으면 오버플로우 접착제 영역의 오버플로우 접착제의 양이 적어 오버플로우 접착제 영역에 있어서 좋은 패키지 효과를 얻지 못할 수도 있다. 오버플로우 접착제 영역에 형성되는 오버플로우 접착제의 단면적을 제어함으로써, 패키지 영역에서 패키징 시에 오버플로우되는 접착제의 양이 균형을 이루도록 할 수 있다. 따라서, 다량의 오버플로우 접착제가 오버플로우 접착제 영역에 축적되어 응력 집중 영역이 형성되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 오버플로우 접착제 영역의 패키지 강도를 보장할 수 있는바, 전기 화학 장치가 우수한 패키징 신뢰성을 갖게 된다.
선택적으로, W2/W1의 비율은 0.01∼0.5이며, 이는 패키지 영역에서 패키징 시에 오버플로우되는 접착제의 양과 패키지 강도가 한층 더 균형을 이루도록 할 수 있다.
선택적으로, H1/H0의 비율은 1∼10이며, 이는 패키지 영역에서 패키징 시에 오버플로우되는 접착제의 양과 패키지 강도가 한층 더 균형을 이루도록 할 수 있다.
선택적으로, 제1 패키지 영역과 제2 패키지 영역의 패키지 인장력은 모두 1∼10N/mm이며, 이는 케이스가 더 나은 패키지 강도를 갖도록 한다.
선택적으로, 상기 전기화학 장치는 제1 탭을 더 포함하고, 제1 탭은 전극 조립체와 전기적으로 연결되고 또한 케이스의 일측으로부터 돌출되며, 제1 패키지 에지와 제1 탭은 전기화학 장치의 동일한 측에 위치한다. 일반적으로, 전기화학 장치의 탭 측의 패키지 강도가 가장 나쁘다. 제1 패키지 에지와 제1 탭이 전기화학 장치의 동일한 측에 위치하므로, 제1 탭 측의 패키지 강도를 강화하고, 전기화학 장치의 안전성을 향상시키는데 유리하다.
선택적으로, 케이스는 제2 패키지 에지를 더 포함하고, 제2 패키지 에지는 제1 패키지 에지에 연결되거나 연결되지 않는다. 제2 패키지 에지는 제3 패키지 필름 및 제4 패키지 필름을 포함하고, 제2 패키지 에지에 있어서 수용 공간에 가까운 측으로부터 수용 공간에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제2 방향이다. 제2 방향을 따라, 제3 패키지 필름은 서로 연결된 제5 밀봉 영역 및 제6 밀봉 영역을 포함하고, 제4 패키지 필름은 서로 연결된 제7 밀봉 영역 및 제8 밀봉 영역을 포함한다. 제6 밀봉 영역과 제8 밀봉 영역이 결합되어 제3 패키지 영역을 형성하고, 제5 밀봉 영역과 제7 밀봉 영역이 결합되어 제4 패키지 영역을 형성한다. 제2 패키지 에지의 두께 방향에 있어서, 제3 패키지 영역의 두께는 제4 패키지 영역의 두께보다 작다.
제2 패키지 에지와 제1 패키지 에지는 동일한 패키지 구조를 가질 수 있으며, 복수의 패키지 에지를 설치함으로써 전기화학 장치의 패키지 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 케이스는 제3 패키지 에지를 더 포함하고, 제3 패키지 에지는 제1 패키지 에지 또는 제2 패키지 에지에 연결된다. 제3 패키지 에지는 제5 패키지 필름 및 제6 패키지 필름을 포함하고, 제3 패키지 에지에 있어서 수용 공간에 가까운 측으로부터 수용 공간에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제3 방향이다. 제3 방향을 따라, 제5 패키지 필름은 서로 연결된 제9 밀봉 영역 및 제10 밀봉 영역을 포함하고, 제6 패키지 필름은 서로 연결된 제11 밀봉 영역 및 제12 밀봉 영역을 포함한다. 제10 밀봉 영역과 제12 밀봉 영역이 결합되어 제5 패키지 영역을 형성하고, 제9 밀봉 영역과 제11 밀봉 영역이 결합되어 제6 패키지 영역을 형성한다. 제3 패키지 에지의 두께 방향에 있어서, 제5 패키지 영역의 두께는 제6 패키지 영역의 두께보다 작다.
제3 패키지 에지와 제1 패키지 에지는 동일한 패키지 구조를 가질 수 있으며, 이는 전기화학 장치의 패키지 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 전기화학 장치는 양극 탭 및 음극 탭을 더 포함하고, 양극 탭 및 음극 탭은 모두 전극 조립체에 전기적으로 연결되고 케이스 외부로 연장되며 케이스의 동일한 측 또는 서로 다른 측에 위치한다.
본 출원의 일 실시예는 상술한 전기화학 장치를 응용한 전자 장치를 더 제공한다.
이하, 본 출원의 실시예의 기술적 방안 또는 종래의 기술적 방안을 보다 명확하게 설명하기 위하여 본 발명의 실시예 또는 종래의 기술 설명에서 필요한 도면을 간략히 소개한다. 아래에서 설명하는 도면은 단지 본 출원의 일부 실시예일 뿐이며, 본 출원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자들은 창의적인 노력 없이도 아래에 설명한 도면으로부터 다른 도면을 얻을 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원의 제1 실시예에서 제공되는 전기화학 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기화학 장치의 II-II 단면도이다.
도 3은 본 출원의 제2 실시예에서 제공되는 전기화학 장치의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 출원의 제3 실시예에서 제공되는 전기화학 장치의 개략적인 구조도이다.
도 5는 본 출원의 제4 실시예에서 제공되는 전기화학 장치의 개략적인 구조도이다.
도 6은 본 출원의 제5 실시예에서 제공되는 전기화학 장치의 부분 단면도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에서 제공되는 엔드 캡 및 전기화학 장치의 개략적인 구조도이다.
이하, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 있어서, 본 출원에 대하여 상기 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예의 기술적 솔루션은 본 발명의 실시예의 도면을 참조하여 아래에서 명확하고 완전하게 설명될 것이다. 자명한 것이지만, 설명된 실시예는 전부가 아니라 본 발명의 실시예의 일부일 뿐이다. 본 발명의 실시예에 기초하여, 당업자에 의해 창조적인 작업없이 획득된 다른 모든 실시예는 본 발명의 실시예의 보호 범위 내에 속한다.
부품이 다른 부품에 "연결"된 것으로 언급될 때, 다른 부품에 직접 연결되거나 또는 중간 부품이 존재할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 부품이 다른 부품에 "배치" 또는 "제공"된 것으로 언급될 때, 다른 부품에 직접 배치되거나 또는 다른 중간 부품이 존재할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 여기에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 출원의 기술 분야의 통상의 기술자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 출원의 실시예들에서 사용된 "외측" 또는 "외부", "내측" 또는 "내부" 등의 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 한정하려는 의도를 가진 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 제1 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(100)이다. 본 출원의 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(100)는 배터리이며, 선택적으로 다른 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(100)는 용량성 소자(적어도 하나의 용량성 또는 유사-용량성 전극 포함) 또는 하이브리드 소자(배터리, 전기화학적 이중층 커패시터(EDLC) 및 유사 용량성 전극에서 선택된 두 가지 유형의 전극 포함)일 수 있다.
전기화학 장치(100)는 케이스(10), 전극 조립체(21), 양극 탭(23) 및 음극 탭(25)을 포함한다. 케이스(10)에는 수용 공간(12)이 형성되고, 전극 조립체(21)는 수용 공간(12)에 위치하며, 양극 탭(23)과 음극 탭(25)은 전극 조립체(21)와 전기적으로 연결되어 케이스(10) 외부로 연장되며, 양극 탭(23) 및 음극 탭(25)은 케이스(10)의 동일한 측에 위치된다.
케이스(10)는 수용 공간(12)의 일측으로부터 외측으로 연장되는 제1 패키지 에지(13)를 포함한다. 제1 패키지 에지(13)와 양극 탭(23) 및 음극 탭(25)은 케이스(10)의 서로 다른 측면에 위치된다. 케이스(10)의 양극 탭(23)과 음극 탭(25)이 위치하는 측면은 히트 실링과 같은 일반적인 패키징 방법에 의해 패키지될 수 있다.
선택적으로, 제1 패키지 에지(13)와 양극 탭(23) 및 음극 탭(25)은 케이스(10)의 동일한 측에 위치할 수 있으며, 제1 패키지 에지(13)는 양극 탭(23) 및 음극 탭(25)을 패키징하여 탭 측의 패키지 강도를 향상시키고, 전기화학 장치의 안정성을 향상시킨다.
도 2를 참조하면, 제1 패키지 에지(13)는 서로 대향 배치된 제1 패키지 필름(30) 및 제2 패키지 필름(90)을 포함한다. 제1 패키지 필름(30)과 제2 패키지 필름(90)의 구조는 동일하며, 알루미늄-플라스틱 필름 또는 강철-플라스틱 필름일 수 있다.
선택적으로, 다른 실시예에서는, 제1 패키지 필름(30) 및 제2 패키지 필름(90)의 구조를 상이하게 할 수도 있다. 예를 들어, 소프트 팩 전지에서의 제1 패키지 필름(30)은 금속 포일층(31), 금속 포일층(31)의 양측에 제공되는 보호층(32) 및 열압착층(33)을 포함한다. 여기서, 보호층(32)은 케이스(10)의 외측에 위치되어 외부 보호용으로 사용되며, 그 재료는 나일론과 같은 절연성 재료일 수 있다. 금속 포일층(31)은 기계적 강도 유지 및 수분 차단을 위해 사용되는 것으로서, 알루미늄 포일층 또는 강철 포일층일 수 있다. 열압착층(33)은 밀봉을 실현하기 위한 것으로서, 열접착 특성을 가지고 있으며, 케이스(10)의 내측에 위치된다. 열압착층(33)의 재료는 폴리프로필렌(polypropylene, PP)일 수 있다.
제1 패키지 에지(13)에 있어서 수용 공간(12)에 가까운 측으로부터 수용 공간(12)에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제1 방향(L)이다. 제1 방향(L)을 따라, 제1 패키지 필름(30)은 서로 연결된 제1 밀봉 영역(132) 및 제2 밀봉 영역(134)을 포함하고, 제2 패키지 필름(90)은 서로 연결된 제3 밀봉 영역(135) 및 제4 밀봉 영역(136)을 포함한다. 제1 밀봉 영역(132)과 제3 밀봉 영역(135)의 인접한 두 표면이 접착되고 제1 밀봉 영역(132)과 제3 밀봉 영역(135)이 결합되어 제2 패키지 영역(131)을 형성한다. 제2 밀봉 영역(134)과 제4 밀봉 영역(136)의 인접한 두 표면이 접착되고 제2 밀봉 영역(134)과 제4 밀봉 영역(136)이 결합되어 제1 패키지 영역(133)을 형성하는바, 즉 제2 밀봉 영역(134)에 위치한 열압착층과 제4 밀봉 영역(136)에 위치한 열압착층은 서로 접착되어 연결된다.
제1 방향(L)을 따라, 제1 패키지 영역(133)의 각 부분의 두께는 동일하게 유지되고, 제2 패키지 영역(131)의 임의의 부분의 두께는 제1 패키지 영역(133)의 두께보다 두꺼우며, 수용 공간(12)의 임의의 부분의 두께는 제2 패키지 영역(131)의 최대 두께보다 두껍다. 도 1을 참조하면, 제1 패키지 영역(133)과 제2 패키지 영역(131) 사이에 제1 자국(imprint; 51)이 형성되고, 제2 패키지 영역(131)과 수용 공간(12) 사이에 제2 자국(53)이 형성된다.
수용 공간(12)에는 오버플로우 접착제(40)가 수용된다. 본 출원에서 상술한 오버플로우 접착제(40)는, 패키징 시에 제1 패키지 영역(133) 및 제2 패키지 영역(132)의 접착제가 수용 공간(12)으로 넘쳐 나온 후 경화되어 형성된 접착제 블록을 의미한다. 케이스(10)를, 예를 들어 히트 실링(heat-sealing)을 통하여 패키징하는 경우, 제1 패키지 영역(133) 및 제2 패키지 영역(132)에 위치하는 열압착층(33)이 용융되어 형성된 접착제가 엔드 캡의 압력하에 제1 패키지 필름(30) 및 제2 패키지 필름(90)의 내부 표면을 따라 수용 공간(12)에 진입하여 오버플로우 접착제(40)를 형성한다. 오버플로우 접착제(40)는 제2 패키지 영역(132)에 연결되고 수용 공간(12)에 부분적으로 채워진다. 제1 패키지 영역(133)으로부터 떨어져 있는 오버플로우 접착제(40)의 일측은 제1 방향(L)을 따라 오목하게 형성된다.
일 실시예에서, 제1 방향(L)을 따라, 제1 패키지 영역(133)의 폭은 W1(mm)이고, 제2 패키지 영역(131)의 폭은 W2(mm)이다. 선택적으로 W2/W1의 비율은 0.01∼0.5이다.
테스트 결과, W2/W1의 비율이 0.01보다 작으면, 제2 패키지 영역(131)의 폭이 너무 작아 오버플로우 접착제(40)의 양이 많아지고, 넘쳐난 접착제를 수용하기에 충분한 공간에 도달할 수 없으며, 넘쳐난 접착제는 제1 패키지 영역(133)에 축적되어 응력 집중점을 형성한다. W2/W1의 비율이 0.5보다 크면, 제1 패키지 영역(133)의 폭이 너무 작아 제1 패키지 에지(13)의 패키지 강도에 영향을 미치고, 이에 따라 패키지 수명에 영향을 미칠 수 있다.
일 실시예에서, 제1 패키지 에지(13)의 두께 방향(H)을 따라, 제1 패키지 필름(30)의 두께는 T0(mm)이고, 제1 패키지 영역(133)의 두께는 H0(mm)이며, 제2 패키지 영역(131)의 최대 두께는 H1(mm)이다. 선택적으로 H1/H0의 비율은 1∼10이다.
테스트 결과, H1/H0의 비율이 1보다 작으면, 제1 패키지 영역(133)이 패키징 시에 용융되어 형성된 접착제가 너무 적어, 패키지가 잘 밀봉되지 않고 접착 효과도 좋지 않다. H1/H0의 비율이 10보다 크면, 제1 패키지 영역(133)이 패키징 시에 용융되어 형성된 접착제가 너무 많이 흘러 넘쳐 수용 공간(12)에 다량의 접착제가 축적되어 응력집중점을 형성하게 된다. 전기화학 장치(100)의 낙하, 진동 등의 상황에 있어서는, 케이스(10)가 파손되기 쉽고, 케이스(10)의 전해액 등의 내용물이 누출될 우려가 있다.
일 실시예에서, 제1 패키지 에지(13)의 두께 방향(H)에 따른 오버플로우 접착제(40)의 단면적 S(mm2)는 식(2*T0-H1)*(W1+W2) < S < (2*T0-H0)*(W1 + W2)을 만족한다.
즉, 본 출원에서의 오버플로우 접착제(40)의 단면적은, 제1 패키지 에지(13)가 제1 패키지 영역(133)만을 포함하는 경우(여기서, 제1 방향(L)에 따른 제1 패키지 영역(133)의 폭과 제1 패키지 에지(13)의 폭은 동일하다)에 넘쳐난 오버플로우 접착제의 단면적과, 제1 패키지 에지(13)가 제2 패키지 영역(131)만을 포함하는 경우(여기서, 제1 방향(L)에 따른 제2 패키지 영역(131)의 폭과 제1 패키지 에지(13)의 폭은 동일하다)에 넘쳐난 오버플로우 접착제의 단면적 사이에 있다. 오버플로우 접착제(40)의 단면적(S)은 수용 공간(12)의 두께가 제1 패키지 에지(13)의 두께보다 두꺼운 지점으로부터 계산된다.
테스트 결과, S가 너무 크면, 제1 패키지 에지(13)에서 넘친 다량의 접착제가 수용 공간(12)으로 진입하였다는 것을 나타낸다. 그러나, 수용 공간(12)에는 다량의 넘쳐난 접착제를 수용하기에 충분한 공간이 없기 때문에, 다량의 넘쳐난 접착제가 수용 공간(12)에 축적되어 응력 집중점을 형성하게 되고, 전기화학 장치(100)의 낙하, 진동 등의 상황에 있어서, 케이스(10)가 파손되기 쉽고, 케이스(10)의 전해액 등의 내용물이 누출될 우려가 있다. S가 너무 작으면, 제1 패키지 에지(13)로부터 수용 공간(12)으로 유입되는 접착제의 양이 너무 적어 양호한 접착 및 패키지 효과를 달성할 수 없게 된다.
선택적으로, 제1 패키지 영역(133)과 제2 패키지 영역(131)의 패키지 인장력은 모두 1∼10N/mm이다. 패키지 인장력이 너무 작으면, 패키지 영역의 패키지 강도가 부족하다. 선택적으로, 패키지 영역의 패키지 인장력의 상한은 케이스(10)의 인장력의 상한일 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 출원의 제2 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(200)는 제1 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(100)와 거의 동일하다. 그 차이점은, 케이스(10)가 수용 공간(12)의 일측을 따라 외측으로 연장되는 제2 패키지 에지(14)를 포함한다는 점이다. 제2 패키지 에지(14)와 제1 패키지 에지(13)는 케이스(10)의 인접한 측에 위치되고 서로 연결된다. 선택적으로, 제2 패키지 에지(14) 및 제1 패키지 에지(13)는 또한 케이스(10)의 대향하는 측면에 위치되고 서로 연결되지 않을 수 있다.
선택적으로, 제2 패키지 에지(14)의 구조와 제1 패키지 에지(13)의 구조는 동일하다. 제2 패키지 에지(14)는 서로 대향 배치된 제1 패키지 필름 및 제4 패키지 필름을 포함한다. 제3 패키지 필름과 제4 패키지 필름의 구조는 동일하며, 알루미늄-플라스틱 필름 또는 강철-플라스틱 필름일 수 있다. 선택적으로, 다른 실시예에서는, 제3 패키지 필름 및 제4 패키지 필름의 구조를 상이하게 할 수도 있다. 소프트 팩 전지에서, 제3 패키지 필름은 금속 포일층, 금속 포일층의 양측에 제공되는 보호층 및 열압착층을 포함한다.
제2 패키지 에지(14)에 있어서 수용 공간(12)에 가까운 측으로부터 수용 공간(12)에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제2 방향(M)이다. 제2 방향(M)을 따라, 제3 패키지 필름은 서로 연결된 제5 밀봉 영역(미도시) 및 제6 밀봉 영역(미도시)을 포함하고, 제4 패키지 필름은 서로 연결된 제7 밀봉 영역(미도시) 및 제8 밀봉 영역(미도시)을 포함한다.
제6 밀봉 영역과 제8 밀봉 영역의 인접한 두 표면이 접착되고 제6 밀봉 영역과 제8 밀봉 영역이 결합되어 제3 패키지 영역(145)을 형성한다. 제5 밀봉 영역과 제7 밀봉 영역의 인접한 두 표면이 접착되고 제5 밀봉 영역과 제7 밀봉 영역이 결합되어 제4 패키지 영역(146)을 형성한다. 제3 패키지 영역(145)과 제4 패키지 영역(146) 사이에 제3 자국(147)이 형성되고, 제4 패키지 영역(146)과 수용 공간(12) 사이에 제4 자국(148)이 형성된다. 제2 패키지 에지(14)의 두께 방향에서, 제3 패키지 영역(145)의 두께는 제4 패키지 영역(146)의 두께보다 작다.
도 4을 참조하면, 본 출원의 제3 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(300)는 제2 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(200)와 거의 동일하다. 그 차이점은, 케이스(300)가 수용 공간(12)의 일측을 따라 외측으로 연장되는 제3 패키지 에지(15)를 더 포함한다는 점이다. 제3 패키지 에지(15) 및 제1 패키지 에지(13)는 케이스(10)의 대향하는 측면에 위치하고, 제2 패키지 에지(14)는 제1 패키지 에지(13)와 제3 패키지 에지(15)를 연결한다.
선택적으로, 제3 패키지 에지(15)의 구조와 제1 패키지 에지(13)의 구조는 동일하게 할 수 있다. 제3 패키지 에지(15)는 서로 대향 배치된 제5 패키지 필름 및 제6 패키지 필름을 포함한다. 제5 패키지 필름과 제6 패키지 필름의 구조는 동일하며, 알루미늄-플라스틱 필름 또는 강철-플라스틱 필름일 수 있다. 선택적으로, 다른 실시예에서는, 제5 패키지 필름 및 제6 패키지 필름의 구조를 상이하게 할 수도 있다. 소프트 팩 전지에서, 제5 패키지 필름은 금속 포일층, 금속 포일층의 양측에 제공되는 보호층 및 열압착층을 포함한다.
제3 패키지 에지(15)에 있어서 수용 공간(12)에 가까운 측으로부터 수용 공간(12)에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제3 방향(N)이다. 제3 방향(N)을 따라, 제5 패키지 필름은 서로 연결된 제9 밀봉 영역(미도시) 및 제10 밀봉 영역(미도시)을 포함하고, 제6 패키지 필름은 서로 연결된 제11 밀봉 영역(미도시) 및 제12 밀봉 영역(미도시)을 포함한다.
제10 밀봉 영역과 제12 밀봉 영역의 인접한 두 표면이 접착되고 제10 밀봉 영역과 제12 밀봉 영역이 결합되어 제5 패키지 영역(153)을 형성한다. 제9 밀봉 영역과 제11 밀봉 영역의 인접한 두 표면이 접착되고 제9 밀봉 영역과 제11 밀봉 영역이 결합되어 제6 패키지 영역(154)을 형성한다. 제5 패키지 영역(153)과 제6 패키지 영역(154) 사이에 제5 자국(155)이 형성되고, 제6 패키지 영역(154)과 수용 공간(12) 사이에 제6 자국(156)이 형성된다. 제3 패키지 에지(15)의 두께 방향에 있어서, 제5 패키지 영역(153)의 두께는 제6 패키지 영역(154)의 두께보다 작다.
도 5을 참조하면, 본 출원의 제4 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(400)는 제1 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(100)와 거의 동일하다. 그 차이점은, 양극 탭(23)과 음극 탭(25)이 케이스(10)의 대향 측면에 위치한다는 점이다. 선택적으로, 양극 탭(25)과 음극 탭(25)은 케이스(10)의 서로 인접한 측에 위치할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 출원의 제5 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(500)는 제1 실시예에서 제공되는 전기화학 장치(100)와 거의 동일하다. 그 차이점은, 제1 패키지 에지(13)는 오버플로우 접착제 영역(137)을 더 포함하고, 오버플로우 접착제 영역(137)은 오버플로우 접착제 영역(131)으로부터 멀어지는 제1 패키지 영역(133)의 일측에 위치한다는 점이다. 오버플로우 접착제 영역(137)은 오버플로우 접착제(52)로 채워진다. 선택적으로, 다른 실시예에서는, 제1 패키지 에지(13)는 제3 패키지 영역을 더 포함하며, 제3 패키지 영역은 제2 패키지 영역(131)으로부터 멀어지는 제1 패키지 영역(133)의 일측에 배치되고, 제3 패키지 영역의 구조는 제2 패키지 영역(131)의 구조와 동일하게 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에서는 상부 엔드 캡(60) 및 하부 엔드 캡(70)을 사용하여 케이스(10)를 패키징한다. 상부 엔드 캡(60) 및 하부 엔드 캡(70)은 모두 패키지 표면(80)을 포함한다. 패키지 표면(80)은 케이스(10)의 제1 패키지 영역(133)에 대응하는 엔드 캡 제1 밀봉 영역(81) 및 제2 패키지 영역(131)에 대응하는 엔드 캡 제2 밀봉 영역(83)을 포함하고, 엔드 캡 제2 밀봉 영역(83)은 엔드 캡 제1 밀봉 영역(81)에 대하여 오목하게 배치된다. 여기서, 엔드 캡 제1 밀봉 영역(81)에 위치하는 패키지 표면은 평탄면이고, 엔드 캡 제2 밀봉 영역(83)에 위치하는 패키지 표면은 단차면이다. 엔드 캡 제2 밀봉 영역(83)에 위치하는 패키지 표면의 형상은 제1 패키지 에지(13)의 제2 패키지 영역(131)의 형상과 일치한다. 제1 방향(L)을 따라, 엔드 캡 제2 밀봉 영역(83)의 폭은 제2 패키지 영역(131)의 폭과 동일하다. 선택적으로, 엔드 캡 제2 밀봉 영역(83)에 위치하는 패키지 표면은 또한 호 모양의 표면, 경사진 표면 등일 수 있으며, 케이스(10)를 패키징한 후 오버플로우 접착제 영역(131) 내에 형성된 오버플로우 접착제(40)의 단면적 S가 (2*T0-H1)*(W1+W2) < S < (2*T0-H0)*(W1 + W2)을 만족하면 된다.
선택적으로, 상부 엔드 캡(60) 또는 하부 엔드 캡(70) 중 하나의 엔드 캡의 패키지 표면(80)만이 엔드 캡 제1 밀봉 영역(81) 및 엔드 캡 제2 밀봉 영역(83)을 포함하고, 다른 하나의 엔드 캡의 패키지 표면은 평면일 수 있으며, 제1 밀봉 영역(132)과 제2 밀봉 영역(134)이 평행하지 않게 배열되거나 제3 밀봉 영역(135)과 제4 밀봉 영역(136)이 평행하지 않게 배열되어 제2 패키지 영역(131)을 형성한다.
본 출원의 일 실시예는 상술한 전기화학 장치(100)를 응용한 전자 장치를 더 제공한다. 전자 장치는 기존의 임의의 전자 장치일 수 있으며, 예를 들어 휴대폰 및 컴퓨터와 같은 전자 장치, 웨어러블 장치, 드론, 에너지 저장 장치, 전동 공구, 전기 자동차 등일 수 있다.
본 명세서의 다양한 실시예는 점진적으로 설명되며, 각 실시예는 다른 실시예와의 차이점에 초점을 맞추고 있으며, 각 실시예 사이의 동일하거나 유사한 부분은 서로 참조할 수 있다. 개시된 실시예의 위의 설명은 당업자가 본 출원을 실현하거나 사용할 수 있게 한다. 이들 실시예에 대한 다양한 수정은 당업자에게 용이한 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리는 본 출원의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예에서 구현될 수 있다. 따라서, 본 출원은 본 명세서에 제시된 실시예에 한정되지 않고, 본 명세서에 개시된 원리와 신규한 특징에 부합하는 가장 넓은 범위에 해당되어야 한다.
100, 200, 300, 400, 500: 전기화학 장치
10: 케이스
21: 전극 조립체
23: 양극 탭
25: 음극 탭
12: 수용 공간
13: 제1 패키지 에지
14: 제2 패키지 에지
15: 제3 패키지 에지
30: 제1 패키지 필름
132: 제1 밀봉 영역
134: 제2 밀봉 영역
90: 제2 패키지 필름
135: 제3 밀봉 영역
136: 제4 밀봉 영역
31: 금속 포일층
32: 보호층
33: 열압착층
131: 제2 패키지 영역
137: 오버플로우 접착제 영역
133: 제1 패키지 영역
40, 52: 오버플로우 접착제
60: 상부 엔드 캡
70: 하부 엔드 캡
80: 패키지 표면
81: 엔드 캡 제1 밀봉 영역
83: 엔드 캡 제2 밀봉 영역
51: 제1 자국
53: 제2 자국
145: 제3 패키지 영역
146: 제4 패키지 영역
147: 제3 자국
148: 제4 자국
153: 제5 패키지 영역
154: 제6 패키지 영역
155: 제5 자국
156: 제6 자국

Claims (10)

  1. 전극 조립체와 케이스를 포함하는 전기화학 장치로서,
    상기 케이스는 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 수용 공간을 형성하고, 상기 케이스는 제1 패키지 에지를 포함하고, 상기 제1 패키지 에지는 제1 패키지 필름 및 제2 패키지 필름을 포함하며,
    상기 제1 패키지 에지에 있어서 상기 수용 공간에 가까운 측으로부터 상기 수용 공간에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제1 방향이고, 상기 제1 방향을 따라, 상기 제1 패키지 필름은 서로 연결된 제1 밀봉 영역 및 제2 밀봉 영역을 포함하고, 상기 제2 패키지 필름은 서로 연결된 제3 밀봉 영역 및 제4 밀봉 영역을 포함하며,
    상기 제2 밀봉 영역과 상기 제4 밀봉 영역이 결합되어 제1 패키지 영역을 형성하고, 상기 제1 밀봉 영역과 상기 제3 밀봉 영역이 결합되어 제2 패키지 영역을 형성하며, 상기 제1 패키지 에지의 두께 방향에 있어서, 상기 제1 패키지 영역의 두께는 상기 제2 패키지 영역의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패키지 영역과 상기 제2 패키지 영역 사이에 제1 자국이 형성되고, 상기 제2 패키지 영역과 상기 수용 공간 사이에 제2 자국이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기화학 장치는 오버플로우 접착제를 더 포함하고, 상기 오버플로우 접착제는 상기 제2 패키지 영역과 연결되어 상기 수용 공간에 수용되며, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 패키지 영역의 폭은 W1(mm)이고, 상기 제2 패키지 영역의 폭은 W2(mm)이며, 상기 제1 패키지 에지의 두께 방향에서 상기 제1 패키지 필름의 두께는 T0(mm)이고, 상기 제1 패키지 영역의 두께는 H0(mm)이며, 상기 제2 패키지 영역의 최대 두께는 H1(mm)이며,
    상기 제1 패키지 에지의 두께 방향을 따른 상기 오버플로우 접착제의 단면적 S(mm2)는
    식 (2*T0-H1)*(W1+W2) < S < (2*T0-H0)*(W1 + W2)을 만족하는 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    W2/W1의 비율은 0.01∼0.5인 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    H1/H0의 비율은 1∼10인 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패키지 영역과 상기 제2 패키지 영역의 패키지 인장력은 모두 1∼10N/mm인 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전기화학 장치는 제1 탭을 더 포함하고, 상기 제1 탭은 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결되고 또한 상기 케이스의 일측으로부터 돌출되며, 상기 제1 패키지 에지와 상기 제1 탭은 상기 전기화학 장치의 동일한 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 제2 패키지 에지를 더 포함하고, 상기 제2 패키지 에지와 상기 제1 패키지 에지는 서로 연결되거나 연결되지 않을 수 있으며, 상기 제2 패키지 에지는 제3 패키지 필름 및 제4 패키지 필름을 포함하며,
    상기 제2 패키지 에지에 있어서 상기 수용 공간에 가까운 측으로부터 상기 수용 공간에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제2 방향이고, 상기 제2 방향을 따라, 상기 제3 패키지 필름은 서로 연결된 제5 밀봉 영역 및 제6 밀봉 영역을 포함하고, 상기 제4 패키지 필름은 서로 연결된 제7 밀봉 영역 및 제8 밀봉 영역을 포함하며,
    상기 제6 밀봉 영역과 상기 제8 밀봉 영역이 결합되어 제3 패키지 영역을 형성하고, 상기 제5 밀봉 영역과 제7 밀봉 영역이 결합되어 제4 패키지 영역을 형성하며, 상기 제2 패키지 에지의 두께 방향에 있어서, 상기 제3 패키지 영역의 두께는 상기 제4 패키지 영역의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 케이스는 제3 패키지 에지를 더 포함하고, 상기 제3 패키지 에지는 상기 제1 패키지 에지 또는 상기 제2 패키지 에지와 연결되며, 상기 제3 패키지 에지는 제5 패키지 필름 및 제6 패키지 필름을 포함하며,
    상기 제3 패키지 에지에 있어서 상기 수용 공간에 가까운 측으로부터 상기 수용 공간에서 멀어지는 측으로 향하는 방향이 제3 방향이고, 상기 제3 방향을 따라, 상기 제5 패키지 필름은 서로 연결된 제9 밀봉 영역 및 제10 밀봉 영역을 포함하고, 상기 제6 패키지 필름은 서로 연결된 제11 밀봉 영역 및 제12 밀봉 영역을 포함하며,
    상기 제10 밀봉 영역과 상기 제12 밀봉 영역이 결합되어 제5 패키지 영역을 형성하고, 상기 제9 밀봉 영역과 제11 밀봉 영역이 결합되어 제6 패키지 영역을 형성하며, 상기 제3 패키지 에지의 두께 방향에 있어서, 상기 제5 패키지 영역의 두께는 상기 제6 패키지 영역의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 전기화학 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 전기화학 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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