KR20230016028A - 버튼형 배터리 및 상기 버튼형 배터리를 구비하는 전기 장치 - Google Patents

버튼형 배터리 및 상기 버튼형 배터리를 구비하는 전기 장치 Download PDF

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KR20230016028A
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Abstract

배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 하우징 조립체를 포함하는 버튼형 배터리에 있어서, 상기 배터리 셀은 제1 극편, 제2 극편, 상기 제1 극편과 상기 제2 극편 사이에 설치된 분리막 및 제1 탭을 포함하고, 상기 버튼형 배터리는 절연부재 및 전도부재를 포함하고, 상기 절연부재와 상기 전도부재는 적층되어 설치되고, 상기 하우징 조립체의 동일한 일측면에 위치하며, 상기 절연부재는 상기 하우징 조립체와 상기 전도부재 사이에 연결되고, 상기 하우징 조립체에는 제1 홀이 개설되어 있고, 상기 절연부재에는 상기 제1 홀과 연통되어 있는 제2 홀이 개설되어 있으며, 상기 제1 탭의 일단부는 상기 제1 극편과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 탭의 또 다른 일단부는 상기 전도부재와 전기적으로 연결되며, 상기 하우징 조립체는 제1 케이스를 포함하고, 상기 제1 케이스는 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 수용공간을 정의하며, 상기 배터리 셀은 상기 제1 탭과 극성이 다른 제2 탭을 포함하고, 상기 제2 탭은 상기 제1 케이스와 전기적으로 연결되며, 상기 하우징 조립체에는 액체 주입구가 설치되어 있고, 상기 액체 주입구를 통해 전해질이 주입되며, 상기 전도부재의 두께방향에 있어서, 상기 제1 탭의 적어도 일부분이 상기 하우징 조립체와 상기 배터리 셀 사이에 개재되어 있다.

Description

버튼형 배터리 및 상기 버튼형 배터리를 구비하는 전기 장치 {BUTTON BATTERY AND ELECTRIC APPARATUS PROVIDED WITH BUTTON BATTERY}
본 출원은 배터리 및 상기 배터리를 구비하는 전기 장치에 관한 것이다.
배터리는 휴대성으로 인해 많이 환영을 받으며 휴대용 전자 장비 등 분야에서 널리 사용되고 있다. 모두가 알다시피 배터리에는 일반적으로 케이스, 상단 덮개 및 배터리 셀 등을 포함한다. 여기서, 상기 배터리 셀은 상기 케이스 내부에 위치하고, 상부 상단 덮개는 상기 케이스 상단의 개구부에 위치한다. 상기 상단 덮개에는 포스트부가 관통되어 설치되어 있고, 상기 포스트부와 상기 배터리 셀이 전기적으로 연결되어 외부 전원 공급을 실현한다.
그러나, 설치 요건을 충족시키기 위해, 종래 기술의 포스트부는 중국문자 "工" 형상으로 설정될 필요가 있고, 즉 포스트 본체와 포스트부 본체의 양측에 위치한 포스트판이 설치되며, 2개의 상기 포스트판이 각각 상기 상단 덮개의 두 표면에 설치된다. 상기 포스트부와 상기 상단 덮개 사이를 전기적으로 절연시키기 위해, 2개의 상기 포스트판과 상기 상단 덮개 사이에 한 층의 절연 패드를 설치해야 한다. 따라서, 상기 상단 덮개에 수직인 방향을 따라, 상기 상단 덮개의 상기 포스트부가 설치되어 있는 위치에 두 층의 포스트판 및 두 층의 절연 패드를 증가시킴으로써, 상기 상단 덮개의 전체 두께가 증가하고, 이로 인해 에너지 밀도가 손실된다.
이를 고려하여, 배터리의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 배터리를 제공할 필요가 있다.
또한, 상기 배터리를 구비하는 전기 장치를 제공할 필요가 있다.
본 출원에서 제공하는 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 하우징 조립체를 포함하는 버튼형 배터리에 있어서, 상기 배터리 셀은 제1 극편, 제2 극편, 상기 제1 극편과 상기 제2 극편 사이에 설치된 분리막 및 제1 탭을 포함하고, 상기 버튼형 배터리는 절연부재 및 전도부재를 포함하고, 상기 절연부재와 상기 전도부재는 적층되어 설치되고, 상기 하우징 조립체의 동일한 일측면에 위치하며, 상기 절연부재는 상기 하우징 조립체와 상기 전도부재 사이에 연결되고, 상기 하우징 조립체에는 제1 홀이 개설되어 있고, 상기 절연부재에는 상기 제1 홀과 연통되어 있는 제2 홀이 개설되어 있으며, 상기 제1 탭의 일단부는 상기 제1 극편과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 탭의 또 다른 일단부는 상기 전도부재와 전기적으로 연결되며, 상기 하우징 조립체는 제1 케이스를 포함하고, 상기 제1 케이스는 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 수용공간을 정의하며, 상기 배터리 셀은 상기 제1 탭과 극성이 다른 제2 탭을 포함하고, 상기 제2 탭은 상기 제1 케이스와 전기적으로 연결되며, 상기 하우징 조립체에는 액체 주입구가 설치되어 있고, 상기 액체 주입구를 통해 전해질이 주입되며, 상기 전도부재의 두께방향에 있어서, 상기 제1 탭의 적어도 일부분이 상기 하우징 조립체와 상기 배터리 셀 사이에 개재되어 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 전도부재는 상기 제2 홀을 피복하고, 상기 배터리 셀을 상기 하우징 조립체 내부에 밀봉시킨다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 전도부재는 상기 절연부재를 통하여 상기 하우징 조립체에 부착된다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 절연부재의 재료는 폴리올레핀, 폴리 염화 비닐 혹은 플루오로 고무 중 적어도 하나를 포함한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 절연부재의 재료는 비극성 폴리올레핀 및 상기 비극성 폴리올레핀에 위치한 절연 입자를 포함한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 절연부재 및 상기 전도부재는 각각 상기 하우징 조립체 내부에 위치한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 절연부재 및 상기 전도부재는 각각 상기 하우징 조립체 외부에 위치한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 절연부재의 두께는 0.01 mm 내지 0.3 mm이고, 상기 전도부재의 두께는 0.1 mm 내지 2 mm이다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 하우징 조립체는 제2 케이스를 포함하고, 상기 제2 케이스는 상기 제1 케이스에 연결되어 상기 수용공간을 밀봉하며, 상기 제1 홀은 상기 제2 케이스에 위치한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 제2 홀 및 상기 제1 홀의 중심축은 일치하고, 상기 제2 홀의 상기 제2 케이스 상의 투영은 완전히 상기 제1 홀 내에 위치하거나 혹은 상기 제2 홀의 상기 제2 케이스 상의 투영이 상기 제1 홀을 피복한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 제2 홀 및 상기 제1 홀의 중심축은 일치하지 않고, 상기 제2 홀의 상기 제2 케이스 상의 투영은 완전히 상기 제1 홀 내에 위치하거나 혹은 상기 제2 홀의 상기 제2 케이스 상의 투영이 상기 제1 홀을 피복한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 절연부재의 너비는 상기 제2 케이스의 너비보다 작고, 상기 전도부재의 너비는 상기 절연부재의 너비보다 작다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 주입구는 상기 제1 케이스 혹은 상기 제2 케이스에 설치된다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 배터리 셀은 제1 극편 및 제2 극편을 포함하고, 상기 제1 탭 및 상기 제2 탭은 각각 상기 제1 극편 및 상기 제2 극편에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 극편 및 상기 제2 극편은 적층되거나 혹은 권취되어 상기 배터리 셀을 형성한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀의 형상은 원형이고, 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀의 직경은 100 mm를 초과하지 않는다.
본 출원에서 제공하는 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 하우징 조립체를 포함하는 버튼형 배터리에 있어서, 상기 배터리 셀은 제1 극편, 제2 극편, 상기 제1 극편과 상기 제2 극편 사이에 설치된 분리막 및 제1 탭을 포함하고, 상기 버튼형 배터리는 절연부재 및 전도부재를 포함하고, 상기 절연부재와 상기 전도부재는 적층되어 설치되고, 상기 하우징 조립체의 일측면에 위치하며, 상기 절연부재는 상기 하우징 조립체와 상기 전도부재 사이에 연결되고, 상기 하우징 조립체에는 제1 홀이 개설되어 있고, 상기 절연부재에는 상기 제1 홀과 연통되어 있는 제2 홀이 개설되어 있으며, 상기 제1 탭의 일단부는 상기 제1 극편과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 탭의 또 다른 일단부는 상기 전도부재와 전기적으로 연결되며, 상기 하우징 조립체의 또 다른 일측에는 상기 하우징 조립체와 적층되어 설치된 전도부재가 설치되지 않고, 상기 하우징 조립체에는 액체 주입구가 설치되어 있고, 상기 액체 주입구를 통해 전해질이 주입되며, 상기 전도부재의 두께방향에 있어서, 상기 제1 탭의 적어도 일부분이 상기 하우징 조립체와 상기 배터리 셀 사이에 개재되어 있다.
본 출원에서 제공하는 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 하우징 조립체를 포함하는 버튼형 배터리에 있어서, 상기 배터리 셀은 제1 극편, 제2 극편, 상기 제1 극편과 상기 제2 극편 사이에 설치된 분리막 및 제1 탭을 포함하고, 상기 버튼형 배터리는 절연부재 및 전도부재를 포함하고, 상기 절연부재와 상기 전도부재는 대체적으로 평평한 판이고,또한 상기 절연부재와 상기 전도부재는 적층되어 설치되고, 상기 하우징 조립체의 동일한 일측면에 위치하며, 상기 절연부재는 상기 하우징 조립체와 상기 전도부재 사이에 연결되고, 상기 하우징 조립체에는 제1 홀이 개설되어 있고, 상기 절연부재에는 상기 제1 홀과 연통되어 있는 제2 홀이 개설되어 있으며, 상기 제1 탭의 일단부는 상기 제1 극편과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 탭의 또 다른 일단부는 상기 전도부재와 전기적으로 연결되며, 상기 하우징 조립체에는 액체 주입구가 설치되어 있고, 상기 액체 주입구를 통해 전해질이 주입되며, 상기 전도부재의 두께방향에 있어서, 상기 제1 탭의 적어도 일부분이 상기 하우징 조립체와 상기 배터리 셀 사이에 개재되어 있다.
본 출원에서 제공하는 전기 장치에 있어서, 상기 전기 장치는 버튼형 배터리를 포함한다.
본 출원에서, 전도부재가 설치되고, 제1 탭은 상기 전도부재에 전기적으로 연결되며, 외부 전기 연결 부재가 상기 전도부재에 연결된 후, 상기 제1 탭의 극성이 상기 하우징 조립체에 인출될 수 있다. 따라서, 상기 전도부재는 종래 기술에서의 포스트부를 대체하기 위해 사용될 수 있다. 종래 기술에서는 포스트부의 설치로 인해 하우징 조립체에 4층의 두께를 증가시켜야 하는 상황이었지만, 본 출원의 상기 하우징 조립체에는 오로지 절연부재 및 전도부재 2층의 두께만을 증가시키기 때문에, 상기 하우징 조립체의 두께가 감소되며, 배터리의 전체 체적이 동일한 경우, 배터리의 에너지 밀도를 증가시키는데 유리하다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 배터리의 개략적인 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 배터리의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 배터리의 제2 케이스, 절연부재 및 전도부재의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 배터리의 다른 실시예에서의 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 배터리의 하우징 조립체의 다른 실시예에서의 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 배터리의 하우징 조립체의 또 다른 실시예에서의 단면도이다.
도 8은 본 출원의 다른 실시예에 따른 배터리의 단면도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 전력 장치의 블록도이다.
이하, 본 출원의 실시예의 도면을 결합하여 본 출원 실시예의 기술방안을 보다 명확하게 설명한다. 설명된 실시예는 단지 본 출원의 일부 실시예일 뿐, 전부가 아니다. 당업자들에게 있어서, 창조적인 노력이 필요 없는 전제하에 이들 실시예에 기초하여 기타 실시예를 얻을 수 있음은 자명한 것이며, 이는 모두 본 출원의 보호범위에 포함된다. 달리 정의되지 않는 한, 본 출원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 출원이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 출원의 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 이하, 본 출원의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 충돌이 없는 경우, 이하의 실시예 및 특징은 서로 조합될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 출원의 실시예는 배터리(100)를 제공하고, 상기 배터리(100)는 배터리 셀(10) 및 상기 배터리 셀(10)을 수용하기 위한 하우징 조립체(20)를 포함한다. 상기 배터리 셀(10)는 제1 탭(101)을 포함한다. 상기 배터리(100)는 절연부재(30) 및 전도부재(40)를 더 포함하고, 상기 절연부재(30)는 상기 하우징 조립체(20)와 상기 전도부재(40) 사이에 연결된다. 상기 하우징 조립체(20)에는 제1 홀(210)이 설치되어 있고, 상기 절연부재(30)에는 상기 제1 홀(210)과 연통되어 있는 제2 홀(300)이 설치되어 있으며, 상기 제1 탭(101)은 상기 전도부재(40)와 전기적으로 연결된다. 본 출원에서, 전도부재(40)가 설치되고, 제1 탭(101)은 상기 전도부재(40)에 전기적으로 연결되며, 외부 전기 연결부재가 상기 전도부재(40)에 연결된 후, 상기 제1 탭(101)의 극성이 상기 하우징 조립체(20)에 인출될 수 있다. 따라서, 상기 전도부재(40)는 종래 기술에서의 포스트부를 대체하기 위해 사용될 수 있다. 종래 기술에서는 포스트부의 설치로 인해 하우징 조립체에 4층의 두께를 증가시켜야 하는 상황이었지만, 본 출원의 상기 하우징 조립체(20)에는 오로지 절연부재(30) 및 전도부재(40) 2층의 두께만을 증가시키기 때문에, 상기 하우징 조립체(20)의 두께가 감소되며, 배터리(100)의 전체 체적이 동일한 경우, 배터리(100)의 에너지 밀도를 증가시키는데 유리하다. 다음으로, 압착 테스트를 진행할 시 상기 포스트부가 배터리(100)의 극편을 관통하는 것을 방지할 수 있고, 단락 위험을 피할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 전도부재(40)는 상기 제2 홀(300)을 피복하고, 상기 배터리 셀(10)을 상기 하우징 조립체(20) 내부에 밀봉시킨다. 물론, 본 출원의 다른 실시예에서, 전도부재가 제2 홀을 피복하지 않을 수 있고, 배터리는 다른 구성 요소에 의해 밀봉된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 전도부재(40)는 상기 절연부재(30)를 통해 상기 하우징 조립체(20)에 부착되고, 즉 상기 절연부재(30)는 상기 전도부재(40)와 상기 하우징 조립체(20)를 전기적으로 절연시킬뿐만 아니라 상기 절연부재(30)는 접착성을 가지며, 상기 전도부재(40)를 상기 하우징 조립체(20)에 고정시킬 수 있다. 따라서, 상기 전도부재(40)는 상기 하우징 조립체(20)의 제1 홀(210)을 밀봉할 수 있고, 상기 하우징 조립체(20)의 밀봉성을 보장할 수 있다. 또한, 절연부재(30)의 재료는 폴리올레핀, 폴리 염화 비닐 혹은 플루오르 고무 중 적어도 하나를 포함한다. 선택적으로, 절연부재(30)의 재료는 비극성 폴리올레핀 및 비극성 폴리올레핀에 위치한 절연 입자를 포함한다. 상기 절연입자는 상기 절연부재(30)의 전체 절연성을 보장할 수 있다. 그 중 비극성 폴리올레핀은 폴리에틸렌(PE), 폴리 프로필렌(PP), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 혹은 에틸렌-비닐 아세테이트 공중 합체(EVA)로부터 적어도 하나가 선택될 수 있다. 상기 절연 입자의 입자 직경은 0.001 mm 내지 0.3 mm일 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 절연부재(30)는 열 밀봉, 용접, 사출 성형 등을 통해 상기 하우징 조립체(20)에 연결될 수 있고, 상기 전도부재(40)는 용접 공정을 통해 상기 절연 부재(30)에 연결될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 절연 부재(30) 및 전도부재(40)는 각각 상기 하우징 조립체(20) 내에 위치된다. 따라서, 상기 하우징 조립체(20)의 전체 형상이 비교적 평평해지고, 배터리(100)의 외형 형상이 보다 규칙적일 수 있고, 상기 전도부재(40)와 상기 하우징 조립체(20)의 상부 표면에 인해 높이 차이가 형성되어. 외부 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 외부 전기 연결부재는 상기 제1 홀(210) 및 상기 제2 홀(300)을 통해 상기 전도부재(40)에 연결될 수 있어, 상기 제1 탭(101)의 극성이 하우징 조립체(20)에 인출될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 절연부재(30) 및 전도부재(40)는 각각 상기 하우징 조립체(20) 외부에 위치될 수 있다. 여기서, 상기 배터리(100)는 정상적으로 작동할 시 상기 하우징 조립체(20) 내부에 가스를 발생시켜 내부 압력을 증가시킨다. 내부 압력이 미리 결정된 값을 초과할 때, 상기 전도부재(40)는 펀칭(punching)되어 상기 하우징 조립체(20)로부터 분리되며, 이로 인해 압력 완화의 목적을 달성하고, 상기 배터리(100)의 폭발을 방지하고, 배터리(100)의 안전성을 보장한다. 이때, 상기 제1 탭(101)은 상기 제1 홀(210) 및 상기 제2 홀(300)을 관통하여 상기 전도부재(40)와 전기적으로 연결되고, 외부 전기 연결부재가 상기 전도부재(40)에 연결된 후, 상기 제1 탭(101)의 극성이 상기 하우징 조립체(20)에 인출될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 절연부재(30)의 두께 T1는 0.01 mm 내지 0.3 mm이고, 특히 0.15 mm가 바람직하다. 상기 전도부재(40)의 두께 T2는 0.1 mm 내지 2 mm이고, 특히 0.15 mm가 바람직하다. 상기 절연부재(30) 및 상기 전도부재(40)의 두께는 비교적 얇기 때문에, 상기 배터리(100)의 전체 두께를 감소시키는데 유리하다.
또한, 상기 절연부재(30)의 너비 W1 및 상기 전도부재(40)의 너비 W2는 모두 1000 mm를 초과하지 않는다. 상기 전도부재(40)의 너비 W2가 상기 절연부재(30)의 너비 W1보다 작을 수 있다. 그 중, 상기 절연부재(30) 및 전도부재(40)는 대체적으로 평평한 판이고, 각각 평행으로 되는 2개의 평면을 따라 연장된다. 상기 너비 W1은 상기 절연부재(30)가 위치하는 평면을 따르는 임의의 방향 상의 너비이다. 상기 너비 W2은 상기 전도부재(40)가 위치하는 평면을 따르는 동일한 방향 상의 너비이다.
본 실시예에서, 상기 절연부재(30)의 형상은 원형, 사각형, 타원형, 삼각형, 다각형 등일 수 있다. 상기 전도부재(40)의 형상은 원형, 사각형, 타원형, 삼각형 또는 다각형일 수 있다. 상기 전도부재(40)의 형상은 상기 절연부재(30)의 형상과 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 전도부재(40)의 재료는 금속일 수 있다. 예를 들어, 상기 전도부재(40)의 재료는 강철 합금, 알루미늄 합금, 철 합금, 구리 합금, 니켈 합금 등일 수 있다. 선택적으로, 상기 전도부재(40)의 재료는 철-탄소 합금(즉, 스테인리스 강) 혹은 알루미늄이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 하우징 조립체(20)는 제1 케이스(22) 및 제2 케이스(21)를 포함하고, 상기 제1 케이스(22)는 상기 배터리 셀(10)을 수용하기 위한 수용공간(220)을 정의하며, 상기 제2 케이스(21)는 상기 제1 케이스(22)에 연결되어 상기 수용공간(220)을 폐쇄되고, 상기 제1 홀(210)은 상기 제2 케이스(21)에 위치된다. 이때, 상기 절연부재(30)는 상기 제2 케이스(21)와 상기 전도부재(40) 사이에 연결된다.
또한, 상기 절연부재(30)의 너비 W1은 상기 제2 케이스(21)의 너비 W3보다 작을 수 있다. 그 중, 상기 제2 케이스(21)는 대체적으로 평평한 판이고, 상기 절연부재(30)와 평행으로 되는 평면을 따라 연장된다. 상기 너비 W1은 상기 절연부재(30)가 위치하는 평면을 따르는 임의의 방향 상의 너비이고, 상기 너비 W3은 상기 제2 케이스(21)가 위치하는 평면을 따르는 동일한 방향 상의 너비이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 상기 제1 홀(210)은 상기 제1 케이스(22)의 임의의 위치에 위치될 수 있다. 이때, 상기 절연부재(30)는 상기 제1 케이스(22)와 상기 전도부재(40) 사이에 연결된다. 상기 제1 케이스(22)는 저부(22a) 및 상기 저부(22a)를 에워싸도록 배치된 측벽(22b)을 포함하고, 상기 제2 케이스(21)는 상기 제1 케이스(22)의 저부(22a)와 대향한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 홀(210)은 상기 제1 케이스(22)의 저부(22a)에 위치될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 홀(210)은 상기 제1 케이스(22)의 측벽(22b)에 위치될 수 있다.
상기 제1 케이스(22)의 재료는 금속일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 케이스(22)의 재료는 강철 합금, 알루미늄 합금, 철 합금, 구리 합금, 니켈 합금 등일 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 케이스(22)의 재료는 스테인리스 강이다. 상기 제1 케이싱(22)의 재료는 전해질의 부식에 강한 플라스틱일 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 케이스(22)의 재료는 폴리스티렌(PS), 폴리 프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리 에스테르(PET), 폴리 염화 비닐(PVC) 또는 폴리이 미드(PI), 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 플라스틱(ABS), 폴리 카보네이트(PC), 폴리 아미드(PA) 등일 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 케이스(22)의 재료는 폴리 프로필렌이다. 상기 제1 케이스(22)의 재료는 세라믹일 수도 있다.
상기 제2 케이스(21)의 재료는 금속일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 케이스(21)의 재료는 강철 합금, 알루미늄 합금, 철 합금, 구리 합금, 니켈 합금 등일 수 있다. 선택적으로, 상기 제2 케이스(21)의 재료는 스틸스테인리스 강이다. 상기 제2 케이스(21)의 재료는 전해질의 부식에 강한 플라스틱일 수도 있다. 예를 들어, 상기 제2 케이스(21)의 재료는 폴리스티렌, 폴리 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리 에스테르, 폴리 염화 비닐, 폴리이 미드, 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 플라스틱, 폴리 카보네이트, 폴리 아미드 등일 수 있다. 선택적으로, 상기 제2 케이스(21)의 재료는 폴리 프로필렌이다. 상기 제2 케이스(21)의 재료는 또한 세라믹일 수도 있다.
상기 제1 케이스(22) 및 상기 제2 케이스(21)의 횡단면은 원형, 사각형, 타원형, 삼각형 또는 다각형일 수 있다. 제작하는 동안, 상기 제1 케이스(22) 및 상기 제2 케이스(21)은 레이저 절단 및 선반, 공작기계 가공(machine tool processing) 등과 같은 공정을 이용하여 원하는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 케이스(22)은 또한 프레스 성형에 의해 홈(즉, 수용공간)이 형성될 수 있다. 상기 제1 케이스(22) 및 상기 제2 케이스(21)은 용접, 클램핑(clamping) 등으로 연결될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 배터리(100)는 버튼 배터리이고, 상기 제1 케이스(22) 및 상기 제2 케이스(21)의 재료는 각각 스테인리스 강이며, 상기 제1 케이스(22) 및 상기 제2 케이스(21)는 용접 공정에 의해 연결된다. 또한, 상기 제1 케이스(22)의 너비는 1000 mm를 초과하지 않고, 상기 제1 케이스(22)의 높이는 1000 mm를 초과하지 않는다.
도 4를 참조하면, 상기 제2 케이스(21)의 너비 W3는 1000 mm를 초과하지 않고, 상기 제2 케이스(21)의 두께 T3은 100 mm를 초과하지 않는다.
다시 도 4를 참조하면. 본 실시예에서, 상기 제2 홀(300) 및 상기 제1 홀(210)의 중심축은 일치하고, 상기 제2 홀(300)의 상기 제2 케이스(21) 상의 투영은 완전히 상기 제1 홀(210) 내에 위치한다. 다른 실시예에서, 상기 제2 홀(300)의 상기 제2 케이스(21) 상의 투영이 상기 제1 홀(210)을 피복할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 제2 홀(300) 및 상기 제1 홀(210)의 중심축은 일치하지 않고, 상기 제2 홀(300)의 상기 제2 케이스(21) 상의 투영은 완전히 상기 제1 홀(210) 내에 위치하거나 혹은 상기 제2 홀(300)의 상기 제2 케이스(21) 상의 투영이 상기 제1 홀(210)을 피복할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 제1 홀(210) 및 상기 제2 홀(300)의 형상은 원형이고, 상기 제1 홀(210) 및 상기 제2 홀(300)의 직경은 100 mm를 초과하지 않는다. 선택적으로, 상기 제1 홀(210) 및 상기 제2 홀(300)의 직경은 대략 12 mm이고, 또한 상기 전도부재(40)가 상기 제2 홀(300)을 피복하기 때문에, 상기 전도부재(40)의 너비 W2는 상기 제2 홀(300)의 직경보다 크다. 또한, 상기 절연부재(30)의 너비 W1은 상기 제1 홀(210)의 직경보다 크다. 다른 실시예에서, 상기 제1 홀(210) 및 상기 제2 홀(300)의 형상은 원형으로 제한되지 않으며, 사각형, 타원형, 삼각형 또는 다각형 등일 수도 있다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 배터리 셀(10)은 상기 제1 탭(101)과 극성이 다른 제2 탭(102)을 포함하고, 상기 제2 탭(102)은 상기 제1 케이스(22)와 전기적으로 연결된다. 상기 제1 케이스(22) 및 상기 제2 케이스(21)가 용접 공정에 의해 연결될 때, 상기 하우징 조립체(20)는 전체적으로 상기 제2 탭(102)과 동일한 극성을 나타낼 수 있다. 상기 제1 탭(101)이 상기 전도부재(40)에 전기적으로 연결되기 때문에, 상기 전도부재(40)는 상기 제1 탭(101)과 동일한 극성을 나타낼 수 있다. 상기 전도부재(40)와 상기 제2 케이스(21) 사이는 상기 절연부재(30)에 의해 전기적으로 절연되기 때문에, 상기 전도부재(40) 및 상기 하우징 조립체(20)는 서로 상반되는 극성을 나타낼 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 탭(101)은 양극 탭이고, 상기 제2 탭(102)은 음극 탭이다. 그 중, 상기 제2 탭(102)은 용접 공정에 의해 상기 제1 케이스(22)에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제1 탭(101)은 용접 공정에 의해 상기 전도부재(40)에 전기적으로 연결될 수 있다. 물론, 다른 실시예에서, 상기 제2 탭(102)은 상기 제2 케이스(21) 에 전기적으로 연결될 수 있기 때문에, 상기 전도부재(40) 및 상기 하우징 조립체(20)도 서로 상반되는 극성을 나타낼 수 있다
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 배터리 셀(10)은 제1 극편(11) 및 제2 극편(12)을 더 포함하고, 상기 제1 탭(101) 및 상기 제2 탭(102)은 각각 상기 제1 극편(11) 및 상기 제2 극편(12)에 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 상기 제1 극편(11)은 제1 집전체(集電體) 및 상기 제1 집전체 상에 형성된 제1 활성 물질층을 포함한다. 상기 제2 극편(12)은 제2 집전체 및 상기 제2 집전체 상에 형성된 제2 활성 물질층을 포함한다. 상기 제1 탭(101) 및 상기 제2 탭(102)은 각각 용접 공정을 통해 상기 제1 집전체 및 상기 제2 집전체에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 극편(11) 및 상기 제2 극편(12)이 적층되어 상기 배터리 셀(10)를 형성한다. 보다 구체적으로는, 상기 제1 극편(11) 및 상기 제2 극편(12) 사이에 분리막(미도시)이 설치될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 제2 케이스(21)에는 액체 주입구(미도시)가 설치되어 있고, 전해질은 상기 액체 주입구를 통해 주입될 수 있다. 상기 액체 주입구에는 주액 마개(211)가 설치되어 있고, 상기 주액 마개(211)는 상기 액체 주입구를 밀봉하여, 주입된 전해질의 누출을 방지하거나 외부의 이물질이 배터리 내부로 진입되는 것을 방지할 수 있다. 물론, 상기 액체 주입구는 상기 제1 케이스(22) 상에 위치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 출원의 다른 실시예는 배터리(200)를 제공하고, 상기 배터리(100)와의 다른 점은 상기 배터리(200)가 권취 배터리이며, 즉 상기 제1 극편(11) 및 상기 제2 극편(12)은 권취에 의해 상기 배터리 셀(10)를 형성한다.
도 9를 참조하면, 본 출원은 전기 장치(1)를 제공하고, 상기 전기 장치(1)는 전술한 바와 같이 배터리(100) 혹은 배터리(200)를 포함한다.
그 중, 상기 전기장치(1)는 스마트 폰과 같은 소비자 전자 제품일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 전기장치(1)는 전기 공구, 에너지 저장 장치, 전력 장치 등일 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 상기 전기 장치(1)는 전기 자동차일 수도 있다.
상기 설명은 본 출원의 바람직한 실시예일 뿐, 본 출원을 제한하고자 하는 것은 아니며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 출원은 다양한 수정 및 변경을 가질 수 있다. 본 출원의 정신과 원칙 내에서 수행된 모든 수정, 동등한 대체 또는 개선은 본 출원의 보호 범위에 포함된다.

Claims (18)

  1. 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 하우징 조립체를 포함하는 버튼형 배터리에 있어서,
    상기 배터리 셀은 제1 극편, 제2 극편, 상기 제1 극편과 상기 제2 극편 사이에 설치된 분리막 및 제1 탭을 포함하고,
    상기 버튼형 배터리는 절연부재 및 전도부재를 포함하고, 상기 절연부재와 상기 전도부재는 적층되어 설치되고, 상기 하우징 조립체의 동일한 일측면에 위치하며,
    상기 절연부재는 상기 하우징 조립체와 상기 전도부재 사이에 연결되고,
    상기 하우징 조립체에는 제1 홀이 개설되어 있고, 상기 절연부재에는 상기 제1 홀과 연통되어 있는 제2 홀이 개설되어 있으며,
    상기 제1 탭의 일단부는 상기 제1 극편과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 탭의 또 다른 일단부는 상기 전도부재와 전기적으로 연결되며,
    상기 하우징 조립체는 제1 케이스를 포함하고, 상기 제1 케이스는 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 수용공간을 정의하며,
    상기 배터리 셀은 상기 제1 탭과 극성이 다른 제2 탭을 포함하고, 상기 제2 탭은 상기 제1 케이스와 전기적으로 연결되며,
    상기 하우징 조립체에는 액체 주입구가 설치되어 있고, 상기 액체 주입구를 통해 전해질이 주입되며,
    상기 전도부재의 두께방향에 있어서, 상기 제1 탭의 적어도 일부분이 상기 하우징 조립체와 상기 배터리 셀 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도부재는 상기 제2 홀을 피복하고, 상기 배터리 셀을 상기 하우징 조립체 내부에 밀봉시키는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전도부재는 상기 절연부재를 통하여 상기 하우징 조립체 상에 부착되는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재의 재료는 폴리올레핀, 폴리 염화 비닐 혹는 플루오르 고무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연부재의 재료는 비극성 폴리올레핀 및 상기 비극성 폴리올레핀에 위치한 절연 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재 및 상기 전도부재는 각각 상기 하우징 조립체 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재 및 상기 전도부재는 각각 상기 하우징 조립체 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재의 두께는 0.01 mm 내지 0.3 mm이고, 상기 전도부재의 두께는 0.1 mm 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 조립체는 제2 케이스를 포함하고, 상기 제2 케이스는 상기 제1 케이스에 연결되어 상기 수용공간을 밀봉하며, 상기 제1 홀은 상기 제2 케이스에 위치하는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 홀 및 상기 제1 홀의 중심축은 일치하고, 상기 제2 홀의 상기 제2 케이스 상의 투영은 완전히 상기 제1 홀 내에 위치하거나 상기 제2 홀의 상기 제2 케이스 상의 투영이 상기 제1 홀을 피복하는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 홀 및 상기 제1 홀의 중심축은 일치하지 않고, 상기 제2 홀의 상기 제2 케이스 상의 투영은 완전히 상기 제1 홀 내에 위치하거나 혹은 상기 제2 홀의 상기 제2 케이스 상의 투영이 상기 제1 홀을 피복하는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 절연부재의 너비는 상기 제2 케이스의 너비보다 작고, 상기 전도부재의 너비는 상기 절연부재의 너비보다 작은 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 주입구는 상기 제1 케이스 혹은 상기 제2 케이스에 설치되는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 제1 극편 및 제2 극편을 포함하고, 상기 제1 탭 및 상기 제2 탭은 각각 상기 제1 극편 및 상기 제2 극편에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 극편 및 상기 제2 극편은 적층되거나 권취되어 상기 배터리 셀을 형성하는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 홀 및 상기 제2 홀의 형상은 원형이고, 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀의 직경은 100 mm를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  16. 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 하우징 조립체를 포함하는 버튼형 배터리에 있어서,
    상기 배터리 셀은 제1 극편, 제2 극편, 상기 제1 극편과 상기 제2 극편 사이에 설치된 분리막 및 제1 탭을 포함하고,
    상기 버튼형 배터리는 절연부재 및 전도부재를 포함하고, 상기 절연부재와 상기 전도부재는 적층되어 설치되고, 상기 하우징 조립체의 일측면에 위치하며,
    상기 절연부재는 상기 하우징 조립체와 상기 전도부재 사이에 연결되고,
    상기 하우징 조립체에는 제1 홀이 개설되어 있고, 상기 절연부재에는 상기 제1 홀과 연통되어 있는 제2 홀이 개설되어 있으며,
    상기 제1 탭의 일단부는 상기 제1 극편과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 탭의 또 다른 일단부는 상기 전도부재와 전기적으로 연결되며,
    상기 하우징 조립체의 또 다른 일측에는 상기 하우징 조립체와 적층되어 설치된 전도부재가 설치되지 않고,
    상기 하우징 조립체에는 액체 주입구가 설치되어 있고, 상기 액체 주입구를 통해 전해질이 주입되며,
    상기 전도부재의 두께방향에 있어서, 상기 제1 탭의 적어도 일부분이 상기 하우징 조립체와 상기 배터리 셀 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  17. 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 하우징 조립체를 포함하는 버튼형 배터리에 있어서,
    상기 배터리 셀은 제1 극편, 제2 극편, 상기 제1 극편과 상기 제2 극편 사이에 설치된 분리막 및 제1 탭을 포함하고,
    상기 버튼형 배터리는 절연부재 및 전도부재를 포함하고,
    상기 절연부재와 상기 전도부재는 대체적으로 평평한 판이고,또한 상기 절연부재와 상기 전도부재는 적층되어 설치되어, 상기 하우징 조립체의 동일한 일측면에 위치하며,
    상기 절연부재는 상기 하우징 조립체와 상기 전도부재 사이에 연결되고,
    상기 하우징 조립체에는 제1 홀이 개설되어 있고, 상기 절연부재에는 상기 제1 홀과 연통되어 있는 제2 홀이 개설되어 있으며,
    상기 제1 탭의 일단부는 상기 제1 극편과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 탭의 또 다른 일단부는 상기 전도부재와 전기적으로 연결되며,
    상기 하우징 조립체에는 액체 주입구가 설치되어 있고, 상기 액체 주입구를 통해 전해질이 주입되며,
    상기 전도부재의 두께방향에 있어서, 상기 제1 탭의 적어도 일부분이 상기 하우징 조립체와 상기 배터리 셀 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 버튼형 배터리.
  18. 전기 장치에 있어서,
    상기 전기 장치는 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 기재된 버튼형 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 장치.




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