KR20230048037A - 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 장치 Download PDF

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KR20230048037A
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하이헤 시아오
시아오웬 장
바이칭 리
하이주 진
시젠 조우
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본 출원의 실시예는 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 장치를 제공하며, 하우징; 하우징에 배치되고, 제1 캐소드 극판 및 제1 애노드 극판을 포함하는 제1 본체부; 및 하우징에 배치되고, 제2 캐소드 극판 및 제2 애노드 극판을 포함하는 제2 본체부;를 포함하며, 제1 본체부 및 제2 본체부는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열되며, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 캐소드 극판의 일단은 제1 본체부로부터 돌출되어 하우징의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 애노드 극판과 하우징의 제1 내표면 사이는 절연되며, 및/또는 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 캐소드 극판의 일단은 제2 본체부로부터 돌출되어 하우징의 제2 내표면과 접촉되고, 제2 애노드 극판과 하우징의 제2 내표면 사이는 절연되며, 제1 내표면과 제2 내표면은 서로 대향하게 배치된다.

Description

전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 장치
본 출원은 전지 기술분야에 관한 것으로, 특히, 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
에너지 절약 및 배출 저감은 자동차 산업의 지속 가능한 발전의 핵심이며, 전기 차량은 에너지 절약 및 환경 친화적인 장점으로 인해 나날이 자동차 산업의 지속 가능한 발전의 중요한 일원으로 등장되었다. 전기 차량의 경우, 그 발전에 중요한 요소 중 하나는 전지 기술이다.
전지가 충전 및 방전하는 과정에서 셀에서 열이 발생하여 전지의 수명에 영향을 미친다.
본 출원은 전지 셀의 방열을 가속화시키고 전지의 사용 수명을 향상시킬 수 있는 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 장치를 제공한다.
제1 측면에 있어서, 본 출원은,
하우징;
하우징에 배치되고, 제1 캐소드 극판 및 제1 애노드 극판을 포함하는 제1 본체부; 및
하우징에 배치되고, 제2 캐소드 극판 및 제2 애노드 극판을 포함하는 제2 본체부;를 포함하며,
제1 본체부 및 제2 본체부는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열되고, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 캐소드 극판의 일단은 제1 본체부로부터 돌출되어 하우징의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 애노드 극판과 하우징의 제1 내표면 사이는 절연되며, 및/또는 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 캐소드 극판의 일단은 제2 본체부로부터 돌출되어 하우징의 제2 내표면과 접촉되고, 제2 애노드 극판과 하우징의 제2 내표면 사이는 절연되며, 제1 내표면과 제2 내표면은 서로 대향하게 배치되는, 전지 셀을 제공한다.
본 출원의 실시예에 있어서, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 본체부의 제1 캐소드 극판의 일단은 제1 본체부로부터 돌출되어 하우징의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 본체부의 제2 캐소드 극판의 일단은 제2 본체부로부터 돌출되어 하우징의 제2 내표면과 접촉되며, 즉, 전극 조립체의 양단은 모두 하우징과 직접 접촉될 수 있으므로 제1 전극 조립체 및 제2 전극 조립체로 구성된 셀 전체가 하우징과 직접적으로 접촉된 면적을 증가시켜 전지 셀 내부에 발생한 열을 하우징과의 직접 접촉에 의해 보다 빠르게 방출시킬 수 있으므로 셀의 방열 능력을 향상시키고 열이 하우징에 축적되어 전지의 온도가 너무 높아지는 것을 방지하고 전지의 사용 수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 제1 캐소드 극판은 제1 집전체 및 제1 집전체 상에 형성된 제1 활물질층을 포함하고, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 집전체의 일단은 제1 활물질층으로부터 돌출되어 하우징의 제1 내표면과 접촉되며, 제2 캐소드 극판은 제2 집전체 및 제2 집전체 상에 형성된 제2 활물질층을 포함하고, 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 집전체의 일단은 제2 활물질층으로부터 돌출되어 하우징의 제2 내표면과 접촉된다.
본 실시예에 있어서, 제1 집전체는 제1 활물질층에 의해 생성된 전류를 집전하여 외부 출력을 위한 더 큰 전류를 형성한다. 제1 집전체는 전류가 집전된 담체로서 열이 발생하기 쉬운 부품이므로, 제1 집전체가 제1 본체부보다 하우징에 가까운 방향으로 연장되도록 함으로써 제1 집전체는 하우징과 직접 접촉되어 열전달 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있고 전지 셀의 온도를 빠르게 낮추는 데 유리하다.
제2 집전체는 제2 활물질층에 의해 생성된 전류를 집전하여 외부 출력을 위한 더 큰 전류를 형성한다. 제2 집전체는 전류가 집전된 담체로서 열이 발생하기 쉬운 부품이므로, 제2 집전체가 제2 본체부보다 하우징에 가까운 방향으로 연장되도록 함으로써 제2 집전체는 하우징과 직접 접촉되어 열전달 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있고 전지 셀의 온도를 빠르게 낮추는 데 유리하다.
일부 실시예에 있어서, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 애노드 극판의 일단과 하우징의 제1 내표면 사이에는 제1 기설정 거리가 있고, 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 애노드 극판의 일단과 하우징의 제2 내표면 사이에는 제2 기설정 거리가 있다. 이로써, 제1 애노드 극판과 하우징 사이 및 제2 애노드 극판과 하우징 사이의 절연이 유지되도록 할 수 있고, 제1 캐소드 극판과 하우징 사이의 접촉으로 인해 제1 캐소드 극판과 제1 애노드 극판이 전기적으로 도통되거나 제2 캐소드 극판과 하우징 사이의 접촉으로 인해 제2 캐소드 극판과 제2 애노드 극판 사이가 전기적으로 도통되어 단락이 발생하게 되고 전지 셀의 안전성에 영향을 미치는 것을 방지한다.
일부 실시예에 있어서, 제1 본체부로부터 연장된 제1 캐소드 탭 및 제1 애노드 탭, 그리고 제2 본체부로부터 연장된 제2 캐소드 탭 및 제2 애노드 탭을 더 포함하며, 제1 캐소드 탭 및 제1 애노드 탭은 제1 방향을 따라 제2 본체부에 가까운 제1 본체부의 일단에 배치되고, 제2 캐소드 탭 및 제2 애노드 탭은 제1 방향을 따라 제1 본체부에 가까운 제2 본체부의 일단에 배치된다.
상기 실시예에 있어서, 제1 캐소드 탭, 제1 애노드 탭, 제2 캐소드 탭 및 제2 애노드 탭은 모두 제1 본체부와 제2 본체부 사이의 공간에 배치됨으로써, 전극 조립체와 하우징 사이의 직접 접촉 면적을 증가시키는 목적을 달성하고 전극 조립체와 하우징 사이의 열전달 효과를 높이는 데 유리하다. 또한, 제1 캐소드 탭과 제2 캐소드 탭 사이의 거리 및 제1 애노드 탭과 제2 애노드 탭 사이의 거리도 단축시킬 수 있어, 전류 전달 경로를 단축시키고 에너지 소모를 감소시키며 발열을 줄이고, 전지 셀의 온도가 너무 높아져 사용 수명과 사용 안전성에 영향을 미치는 것을 방지한다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀은 브라켓을 더 포함하며, 브라켓은, 제1 캐소드 극판과 하우징의 제1 내표면의 접촉을 유지하면서 제2 캐소드 극판과 하우징의 제2 내표면의 접촉을 유지하도록 제1 본체부와 제2 본체부 사이에 배치된다.
상기 실시예에 있어서, 브라켓을 배치함으로써, 제1 본체부 및 제2 본체부를 지지하는 역할을 할 수 있고, 제1 캐소드 극판이 하우징의 제1 내표면과 접촉된 상태로 유지하며, 그리고 제2 캐소드 극판이 하우징의 제2 내표면과 접촉된 상태로 유지하여, 자체 중력 또는 외력에 의해 제1 캐소드 극판이 하우징의 제1 내표면으로부터 멀어지거나 제2 캐소드 극판이 하우징의 제2 내표면으로부터 멀어지므로 열전달 효율에 영향을 미치고 방열 속도를 저하시켜 전지 셀의 온도가 너무 높아지게 되는 것을 방지한다.
일부 실시예에 있어서, 브라켓은 제1 지지부, 제2 지지부 및 제1 지지부와 제2 지지부 사이에 연결된 제3 지지부를 포함하며, 제1 지지부는 제1 본체부와 제1 캐소드 탭 사이 및 제1 본체부와 제1 애노드 탭 사이에 지지되고, 제2 지지부는 제2 본체부와 제2 캐소드 탭 사이 및 제2 본체부와 제2 애노드 탭 사이에 지지된다. 이러한 구조의 브라켓의 장점은 전지 셀이 작동 상태일 때 제1 전극 조립체와 제2 전극 조립체 중 어느 하나가 위에 위치하더라도 제1 전극 조립체와 제2 전극 조립체를 효과적으로 지지할 수 있고, 설치 및 작업이 편리한 것이다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀은 제1 연결편, 제2 연결편, 양극 기둥 및 음극 기둥을 더 포함하며, 제1 캐소드 탭 및 제2 캐소드 탭은 모두 제1 연결편과 연결되고, 제1 연결편은 양극 기둥과 연결되며, 제1 애노드 탭 및 제2 애노드 탭은 모두 제2 연결편과 연결되고, 제2 연결편은 음극 기둥과 연결된다.
상기 일부 실시예에 있어서, 제1 캐소드 탭 및 제2 캐소드 탭은 모두 제1 연결편과 연결되고, 제1 애노드 탭 및 제2 애노드 탭은 모두 제2 연결편과 연결되므로, 제1 전극 조립체와 제2 전극 조립체는 공유 연결편을 구현하여 전지 셀의 부품 수를 줄이고 비용을 절감할 수 있으며, 또한 공유 연결편은 전지 셀의 내부 구조적 배열을 단순화시키고 공간을 절약하며 전지 셀의 부피를 줄일 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 양극 기둥은 하우징의 제1 측면에 설치되고, 음극 기둥은 하우징의 제2 측면에 설치되며, 제1 측면과 제2 측면은 서로 대향하게 배치되고, 제1 측면 및 제2 측면은 모두 제1 방향에 평행하다.
본 실시예에 있어서, 양극 기둥 및 음극 기둥은 제1 방향에 대해 하우징의 양측에 각각 배치됨으로써, 제1 본체부와 제2 본체부 사이에 위치한 제1 캐소드 탭 및 제2 캐소드 탭은 측방향으로의 연장에 의해 양극 기둥과 연결되게 하고, 그리고 제1 본체부와 제2 본체부 사이에 위치한 제1 애노드 탭 및 제2 애노드 탭은 측방향으로의 연장에 의해 음극 기둥과 연결되게 하므로, 제1 연결편과 제2 연결편의 길이가 짧게 할 수 있고, 제1 연결편과 제2 연결편의 길이를 줄임으로써, 회로 손실 및 발열을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀은 제1 엔드캡 및 제2 엔드캡을 더 포함하며, 하우징의 제1 측면에는 제1 개구가 구비되고, 하우징의 제2 측면에는 제2 개구가 구비되며, 제1 엔드캡은 제1 개구를 폐쇄하고, 제2 엔드캡은 제2 개구를 폐쇄한다. 2개의 엔드캡을 배치함으로써 전극 조립체를 제1 방향에 수직인 방향을 따라 하우징에 장착한 후 2개의 개구를2개의 엔드캡으로 각각 폐쇄시켜 조립의 편의성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀은 제1 슬리브를 더 포함하며, 양극 기둥은 제1 내측 전극 기둥 및 제1 외측 전극 기둥을 포함하고, 제1 슬리브는 제1 엔드캡에 설치되며, 제1 외측 전극 기둥은 제1 엔드캡의 외측에 설치되고 제1 슬리브와 연결되며, 제1 연결편은 제1 내측 전극 기둥의 제1 단과 연결되고, 제1 내측 전극 기둥의 제2 단은 제1 슬리브를 통과하여 하우징의 외측에서 제1 슬리브와 연결된다. 이러한 구조는 전지 셀의 조립 편의성을 향상시킬 수 있고, 하우징 외부에서 제1 내측 전극 기둥과 제1 슬리브를 고정 및 연결을 이루는 데 유리하여 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀은 제2 슬리브를 더 포함하며, 음극 기둥은 제2 내측 전극 기둥 및 제2 외측 전극 기둥을 포함하고, 제2 슬리브는 제2 엔드캡에 설치되며, 제2 외측 전극 기둥은 제2 엔드캡의 외측에 설치되고 제2 슬리브와 연결되며, 제2 연결편은 제2 내측 전극 기둥의 제2 단과 연결되고, 제2 내측 전극 기둥의 제2 단은 제2 슬리브를 통과하여 하우징의 외측에서 제2 슬리브와 연결된다. 이러한 구조는 전지 셀의 조립 편의성을 향상시킬 수 있고, 하우징 외부에서 제2 내측 전극 기둥과 제2 슬리브를 고정 및 연결을 이루는 데 유리하여 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 제1 연결편은 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제1 연결부를 포함하며, 제1 연결부는 제1 캐소드 탭 및 제2 캐소드 탭과 연결되고 양극 기둥에 가까운 제1 연결부의 단부는 양극 기둥과 연결되며, 또는, 제1 연결편은 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제1 연결부 및 제1 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제2 연결부를 포함하며, 제1 연결부 및 제2 연결부는 L자형으로 연결되고, 제1 연결부는 제1 캐소드 탭 및 제2 캐소드 탭과 연결되며, 제2 연결부는 양극 기둥과 연결된다. 이러한 구조는 제1 연결편과 양극 기둥의 접촉 면적을 증가시켜 제1 연결편과 양극 기둥의 전기적 연결의 안정성을 향상시키는 데 유리하다.
일부 실시예에 있어서, 제2 연결편은 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제3 연결부를 포함하며, 제3 연결부는 제1 애노드 탭 및 제2 애노드 탭과 연결되고 음극 기둥에 가까운 제3 연결부의 단부는 음극 기둥과 연결되며, 또는, 제2 연결편은 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제3 연결부, 및 제1 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제4 연결부를 포함하며, 제3 연결부 및 제4 연결부는 L자형으로 연결되고, 제3 연결부는 제1 애노드 탭 및 제2 애노드 탭과 연결되며, 제4 연결부는 음극 기둥과 연결된다. 이러한 구조는 제2 연결편과 음극 기둥의 접촉 면적을 증가시켜 제2 연결편과 음극 기둥의 전기적 연결의 안정성을 향상시키는 데 유리하다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀은 하우징에 배치된 제1 절연 부재를 더 포함하고, 제1 절연 부재는 음극 기둥과 하우징을 전기적으로 절연시키기 위한 것이다. 제1 절연 부재를 배치함으로써, 양극 및 음극의 단락 위험을 감소시키고, 전지 셀의 사용 안전성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 제1 본체부는 제1 세퍼레이터를 더 포함하고, 제1 본체부는 제1 캐소드 극판, 제1 애노드 극판 및 제1 세퍼레이터에 의해 공동적으로 권취하여 형성되며, 제1 방향은 제1 본체부의 권취 중심선에 평행하며, 및/또는, 제2 본체부는 제2 세퍼레이터를 더 포함하고, 제2 본체부는 제2 캐소드 극판, 제2 애노드 극판 및 제2 세퍼레이터에 의해 공동적으로 권취하여 형성되며, 제1 방향은 제2 본체부의 권취 중심선에 평행하다.
일부 실시예에 있어서, 하우징은 금속 재질로 이루어진다. 이로써, 제1 캐소드 극판과 하우징 사이 및 제2 캐소드 극판과 하우징 사이에는 금속과 금속이 직접 접촉하는 구조를 형성하고, 방열 효율을 효과적으로 향상시켜 전지 셀의 온도를 낮출 수 있다.
제2 측면에 있어서, 본 출원은, 상술한 전지 셀을 포함하는, 전지를 제공한다.
제3 측면에 있어서, 본 출원은 상술한 전지를 전기 에너지 제공용으로 포함하는, 전기 장치를 제공한다.
제4 측면에 있어서, 본 출원은,
하우징, 제1 캐소드 극판과 제1 애노드 극판을 포함한 제1 본체부, 및 제2 캐소드 극판과 제2 애노드 극판을 포함한 제2 본체부를 제공하는 단계;
제1 본체부 및 제2 본체부를 모두 하우징에 장착하는 단계; 및
제1 본체부 및 제2 본체부를 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열하며, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 캐소드 극판의 일단은 하우징의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 애노드 극판의 일단과 하우징의 제1 내표면 사이가 절연되도록 하며, 및/또는 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 캐소드 극판의 일단은 하우징의 제2 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 애노드 극판의 일단과 하우징의 제2 내표면 사이가 절연되도록 하며, 제1 내표면과 제2 내표면은 서로 대향하게 배치되도록 하는 단계;를 포함하는, 전지 셀의 제조 방법을 제공한다.
제5 측면에 있어서, 본 출원은,
하우징, 제1 캐소드 극판과 제1 애노드 극판을 포함한 제1 본체부, 및 제2 캐소드 극판과 제2 애노드 극판을 포함한 제2 본체부를 제공하도록 구성되는 제공 장치; 및
제1 본체부 및 제2 본체부를 모두 하우징에 장착하고, 제1 본체부 및 제2 본체부를 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열하며, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 캐소드 극판의 일단은 하우징의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제2 본체부로부터 멀어지는 제1 애노드 극판의 일단과 하우징의 제1 내표면 사이가 절연되도록 하며, 및/또는 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 캐소드 극판의 일단은 하우징의 제2 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제1 본체부로부터 멀어지는 제2 애노드 극판의 일단과 하우징의 제2 내표면 사이가 절연되도록 하며, 제1 내표면과 제2 내표면은 서로 대향하게 배치되도록 구성되는 안착 장치;를 포함하는, 전지 셀의 제조 장치를 제공한다.
본 출원에서 제공하는 전지 및 전기 장치는 모두 본 출원의 실시예들에 따른 전지 셀을 포함하므로, 전지 및 전기 장치는 모두 방열이 빠르고 온도가 낮은 장점을 가지고 있어 안전 성능 개선 및 사용 수명 연장에 유리하다. 본 출원에서 제공하는 전지 셀의 제조 방법 및 전지 셀의 제조 장치도 상기와 같은 이점을 가지고 있으므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
상술한 설명은 본 출원의 기술적 해결방법에 대한 개요일 뿐이며, 본 출원의 기술적 해결수단을 보다 명확하게 이해하기 위해서는 명세서의 내용에 따라 실시할 수 있으며, 그리고 이하에서는 본 출원의 상기 목적 및 다른 목적, 특징 및 장점이 보다 명백하고 이해하기 쉽도록 본 출원에 따른 구체적인 실시양태를 들어 설명하기로 한다.
이하에서는 본 출원의 실시예에 따른 기술적 해결방법을 더욱 명확하게 설명하기 위해 본 출원의 실시예를 설명함에 있어서 참조해야 할 첨부 도면을 간략히 소개하기로 하고, 다만 하기 첨부 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 창의적인 노력 없이도 이러한 도면들로부터 다른 도면을 도출할 수 있음은 자명한 것이다.
도 1은 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전기 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전지의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전지 셀의 사시도이다.
도 4는 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전지 셀의 정면도이다.
도 5는 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전지 셀의 평면도이다.
도 6은 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전지 셀의 좌측면도이다.
도 7은 본 출원의 일부 실시예에서 도 4의 A-A 단면을 따른 단면도이다.
도 8은 본 출원의 일부 실시예에서 도 7의 P1로 표시된 부분의 확대도이다.
도 9는 본 출원의 일부 실시예에서 도 7의 P2로 표시된 부분의 확대도이다.
도 10은 본 출원의 일부 실시예에서 도 7의 P3으로 표시된 부분의 확대도이다.
도 11은 본 출원의 일부 실시예에서 도 4의 B-B 단면을 따른 단면도이다.
도 12는 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전지 셀에서 브라켓의 정면도이다.
도 13은 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전지 셀에서 브라켓의 평면도이다.
도 14는 본 출원의 일부 실시예에 개시된 전지 셀에서 브라켓의 좌측면도이다.
도 15는 본 출원의 일부 실시예에서 도 5의 C-C 단면을 따른 단면도이다.
도 16은 본 출원의 일부 실시예에서 도 15의 P4로 표시된 부분의 확대도이다.
도 17은 본 출원의 일부 실시예에서 음극 기둥과 제2 연결편의 연결 구조의 개략도이다.
도 18은 본 출원의 다른 일부 실시예에서 도 5의 C-C 단면을 따른 단면도이다.
도 19는 본 출원의 일부 실시예에서 도 18의 P5로 표시된 부분의 확대도이다.
도 20은 본 출원의 다른 일부 실시예에서 음극 기둥과 제2 연결편의 연결 구조의 개략도이다.
첨부 도면에서 크기는 실제 축척대로 그려지지 않는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 기술적 해결방법에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 하기 실시예는 본 출원의 기술적 해결방법을 보다 명확하게 설명하기 위해 사용된 것일 뿐이며, 따라서 예로서만 사용되며 본 출원의 보호 범위를 제한하는 데 사용되어서는 안된다.
본 문서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는, 달리 정의되지 않는 한, 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미를 가지며, 본 문서에서 사용된 용어는 단지 구체적인 실시예를 설명하기 위한 것이지, 본 출원을 한정하려는 의도가 아니며, 본 출원의 명세서, 청구의 범위 및 상기 도면의 간단한 설명에서 "포함하다" 및 "가지다"라는 용어 및 이들의 임의의 변형은 비 배타적인 포함을 포괄하려는 의도이다.
본 출원의 실시예를 설명함에 있어서, "제1", "제2" 등의 기술적 용어는 단지 서로 다른 대상을 구별하기 위해 사용된 것으로, 상대적인 중요성을 나타내거나 암시하거나 또는 언급된 기술 특징의 수, 특정 순서 또는 주종관계를 암시적으로 나타내는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한 "수직"이라는 용어는 엄격하게 수직이 아니라 허용 가능한 오류 범위 내에 있다. "평행"은 엄격하게 평행이 아니라 허용 가능한 오류 범위 내에 있다.
본 문서에서 언급된 "실시예"는 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 나타낸다. 명세서의 다양한 위치에 있는 문구는 모두 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 실시예와 상호 배타적인 별도의 또는 대안적인 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 본 문서에서 설명된 실시예가 다른 실시예와 결합될 수 있다는 것은 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 명시적으로 그리고 묵시적으로 이해될 것이다.
본 출원의 실시예를 설명함에 있어서, "및/또는"이라는 용어는 관련 대상 간의 연관 관계를 설명하기 위한 것으로 세 가지의 관계가 있을 수 있음을 나타내는 데, 예를 들어 A 및/또는 B는 A가 독립적으로 존재함, A 및 B가 동시 존재함, B가 독립적으로 존재함 등 세 가지 경우가 있음을 나타낸다. 본 문서에서 "/" 문자는 일반적으로 관련 대상이 "또는"의 관계임을 나타낸다.
본 출원의 실시예를 설명함에 있어서, "복수 개"라는 용어는 달리 명시적으로 그리고 구체적으로 한정되지 않는 한 2개 이상을 나타낸다. 마찬가지로, 달리 구체적으로 정의되지 않는 한, "복수 그룹"은 2개 이상의 그룹을 나타내고, "복수 시트"는 2개 이상의 시트를 나타낸다.
본 출원의 실시예를 설명함에 있어서, 기술적 용어인 "중앙", "세로", "가로", "길이", "폭", "두께", "위", "아래", "전", "후", "좌", "우", "수직" "수평", "상단", "하단", "내부", "외부", "시계 방향", "반시계 방향", "축 방향", "반경 방향", "원주 방향" 등은 첨부된 도면에 도시된 방위 또는 위치 관계에 기초하여 방위 또는 위치 관계를 지시하는 것으로, 단지 본 출원의 실시예에 대한 설명의 편의 및 설명의 단순화를 위한 것일 뿐이며, 언급된 장치 또는 구성요소가 특정 방위를 가져야 하고 특정 방위로 구성 및 작동해야 함을 명시하거나 암시하는 것이 아니며, 따라서 본 출원의 실시예에 대한 제한으로 이해되어서는 안 된다.
본 출원의 실시예를 설명함에 있어서, 달리 명시적으로 정의 및 한정되지 않는 한, "설치", "결합", "연결", "고정" 등 기술적 용어는 광의적인 의미로 이해되어야 하는 데, 예를 들어, 고정 연결일 수 있고 탈부착 연결일 수도 있고, 또는 일체로 연결일 수도 있으며, 또한 기계적 연결일 수도 있고 전기적 연결일 수도 있으며, 또한 직접적인 연결일 수 있고 중간 매체를 통한 간접적인 연결일 수도 있으며, 두 구성요소의 내부 연통 또는 두 구성요소 간의 상호 작용 관계일 수 있다. 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특정 상황에 따라 본 출원의 실시예들에서 상기 용어들의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
현재, 시장의 발전 추세로 판단하면 구동용 전지의 적용은 점점 광범위해지고 있다. 구동용 전지는 수력, 화력, 풍력 및 태양광 발전소와 같은 에너지 저장 시스템 뿐만 아니라 전기 자전거, 전기 오토바이, 전기 자동차 등과 같은 전기 교통 수단, 군사 장비 및 항공 우주 등 다양한 분야에서 적용되고 있다. 구동용 전지는 적용 분야가 지속적으로 확대됨에 따라 시장 수요도 꾸준히 확장되고 있다.
본 출원의 발명자는 전지가 충전 및 방전하는 과정에서 전지 내부에는 약간의 열이 발생하는 데, 이런 열이 많이 축적되면 전해액의 수분이 증발하여 점차적으로 고갈되도록 할 수 있고, 충전 효율의 저하, 극판의 변형, 내부 저항의 증가, 기계 부품의 산화 가속화, 및 극판 또는 세퍼레이터의 타버림이 이어져, 결국 전지 용량이 감소하고 사용 수명이 단축된다는 것을 발견하였다.
전지 발열로 인한 일련의 악영향을 극복하기 위해, 기존의 관련 기술에서는 일부 능동적 냉각 조치를 사용할 수 있다. 예를 들어, 전지 내부에는 수냉식 시스템이 마련되고 수냉식 시스템의 액체에 의해 전지에 대한 냉각 및 온도 강하 효과가 달성된다. 그러나 이러한 냉각 방식은 전지 내부에 전용 수냉식 시스템을 배치해야 하고 전지 내부에 수냉식 시스템을 위한 배치 공간도 마련돼야 하여, 전지의 부피를 증가시키고 전기 장치의 제한된 안착 공간에 저장할 수 있는 전지의 수를 줄이므로, 전지 시스템에서 제공하는 전기 에너지도 감소하여 사용자 체험에 영향을 미치게 된다.
본 발명자는, 두 물체가 직접 접촉할 때의 열전달 효율은 직접 접촉하지 않을 때보다 훨씬 높기 때문에, 셀과 하우징을 직접 접촉시켜 셀 자체의 방열 능력을 향상시키는 것을 시도할 수 있으며, 이는 전지 내부에 수냉식 시스템이 배치된 냉각 방식에 비해 전지의 부피를 크게 줄이고 제한된 공간에서 전지의 총 수를 늘릴 수 있는 데 유리하여, 전지 시스템의 총 용량을 향상시키고 전력 성능을 향상시킨다는 것을 추가 연구를 통해 발견하였다.
본 발명자는 전지 셀과 하우징 사이의 직접 접촉 면적의 크기를 증가시키기 위하여 현재 전지 셀의 구조를 연구하는 결과, 현재의 전지 셀의 구조는 일반적으로 양극 기둥 및 음극 기둥을 동일한 상부 커버에 배치하면서 양극 기둥 및 음극 기둥의 연장 방향이 전지 셀 내부의 셀 탭의 연장 방향과 동일한 것으로, 이러한 구조는 셀의 캐소드와 애노드 사이의 연결을 셀의 동일측에 연결하도록 제한하게 되고, 예를 들어, 셀의 캐소드 및 애노드가 모두 셀의 상단에 연결되도록 함으로써, 전체 셀은 하부만 셀 외부의 하우징과 접촉하게 되어 셀의 방열 능력이 떨어지게 한다는 것을 발견하였다.
이상의 연구를 바탕으로, 본 발명자는 전지 셀의 구조를 변경함으로써 전지 셀과 하우징 사이의 직접 접촉 면적을 증가시킬 수 있고, 나아가 셀의 빠른 방열에 도움을 주어 셀 내부에 축적된 열을 효과적으로 감소시킬 수 있으며 셀의 노화 가속화를 피하고 극단적인 경우 열 축적으로 인한 셀의 열 폭주를 피하여 전지의 사용 수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다고 인식하였다.
이를 위해, 본 발명자는 구조가 개선된 전지 셀을 제공한다. 본 출원에서 제공되는 전지 셀의 실시예에 있어서, 전지 셀의 상부 및 하부는 모두 하우징과 직접 접촉될 수 있으므로, 열전달 효율을 효과적으로 향상시키고, 전지 셀의 방열 능력을 향상시키며, 열이 전지 셀 내부에 축적되어 전지의 수명에 영향을 미친 것을 방지한다.
본 출원의 실시예에 따른 전지 셀은 차량, 선박 또는 항공기 등 전기 장치에 적용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 전기 장치의 전원 공급 시스템은 본 출원에 개시된 전지 셀, 전지 등으로 구성될 수 있으므로 셀의 방열 능력을 가속화키시고 전지 온도가 너무 높아지는 것을 방지하는 데 유리하며, 전지의 사용 수명을 효과적으로 연장시킨다.
본 출원의 실시예는 전지를 전원으로 사용하는 전기 장치를 제공하며, 전지는 전기 장치에 전기 에너지를 제공하도록 구성된다. 전기 장치는 휴대폰, 휴대용 장치, 노트북, 전기 자전거, 전기 자동차, 선박, 항공기, 전기 장난감 및 전동 공구 등일 수 있지만 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 항공기는 비행기, 로켓, 우주 왕복선 및 우주선 등을 포함하고, 전기 장난감은 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감, 전기 비행기 장난감 등과 같은 고정식 또는 이동식 전기 장난감을 포함하며, 전동 공구는 금속 절삭 전동 공구, 연삭 전동 공구, 조립 전동 공구 및 철도용 전동 공구를 포함하고, 예를 들어, 전동 드릴, 전동 그라인더, 전동 렌치, 전동 드라이버, 해머, 임팩트 드릴, 콘크리트 진동기 및 대패 등을 포함한다.
실시예에 대한 설명의 편의를 위해, 이하 본 출원의 일부 실시예에 따른 전기 장치가 차량(1000)인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 일부 실시예에 따른 차량(1000)의 개략적인 구조도이다. 차량(1000)은 가솔린/디젤 자동차, 천연가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있고, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 전기차(EREV) 등이 될 수 있다. 차량(1000)의 내부에는 전지(100)가 배치되고, 전지(100)는 차량(1000)의 하부 또는 전방 또는 후방에 배치될 수 있다. 전지(100)는 차량(1000)에 전력을 공급할 수 있고, 예를 들어, 전지(100)는 차량(1000)의 작동 전원으로 사용될 수 있다. 차량(1000)은 컨트롤러(200) 및 모터(300)를 더 포함할 수 있으며, 전지(100)는 모터(300) 및 차량의 기타 부품에 작동 전력을 공급하고, 컨트롤러(200)는 모터(300)가 작동하도록 제어하고, 예를 들어, 차량(1000)의 시동, 내비게이션 및 운전을 위한 작동 전력을 공급한다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 전지(100)는 차량(1000)의 작동 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 연료유 또는 천연 가스를 전제 또는 부분적으로 대체하여 차량(1000)의 구동 전원으로 사용되어 차량(1000)의 구동력을 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 출원의 일부 실시예에 따른 전지(100)의 분리도이다. 전지(100)는 케이싱(10a)과 전지 셀(20)을 포함하고, 전지 셀(20)은 케이싱(10a)에 수용된다. 여기서, 케이싱(10a)은 전지 셀(20)이 수용되는 수용 공간을 제공하고, 케이싱(10a)은 다양한 구조로 구성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 케이싱(10a)은 제1 케이스부(101)와 제2 케이스부(102)를 포함할 수 있고, 제1 케이스부(101)와 제2 케이스부(102)는 전지 셀(20)을 수용하기 위한 수용 공간을 공동적으로 정의하도록 서로 덮어 결합한다. 제2 케이스부(102)는 일단이 개방된 중공 구조일 수 있고, 제1 케이스부(101)는 판상 구조일 수 있으며, 제1 케이스부(101)는 제2 케이스부102)의 개구측에 덮여서, 제1 케이스부(101)와 제2 케이스부(102)에 의해 공동적으로 수용 공간이 정의되며, 또한 제1 케이스부(101)와 제2 케이스부(102)는 모두 일측이 개구된 중공 구조일 수 있고, 제1 케이스부(101)의 개구측은 제2 케이스부(102)의 개구 측에 덮인다. 물론, 제1 케이스부(101)와 제2 케이스부(102)에 의해 형성되는 케이싱(10a)은 원기둥, 직육면체 등 다양한 형상일 수 있다.
전지(100)에서, 전지 셀(20)은 복수일 수 있고, 복수의 전지 셀(20) 사이는 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결될 수 있으며, 혼합 연결은 복수의 전지 셀(20)이 직렬 연결된 것도 있고, 병렬 연결된 것도 있는 것을 의미한다. 복수의 전지 셀(20) 사이는 직접적으로 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결한 후 복수의 전지 셀(20)에 의해 구성된 전체를 케이싱(10a)에 수납할 수 있으며, 물론 전지(100)는 복수의 전지 셀(20)을 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결하여 전지 모듈 형태일 수도 있고, 그 다음 복수의 전지 모듈을 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결하여 일체로 형성하고 케이싱(10a)에 수납할 수 있다. 전지(100)는 다른 구조를 더 포함할 수 있으며, 예를 들어, 전지(100)는 복수의 전지 셀(20) 사이를 전기적으로 연결하기 위한 버스 부재를 더 포함할 수 있다.
여기서, 전지 셀(20)은 전지를 구성하는 가장 작은 단위를 의미한다. 전지 셀(20)은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬-황 전지, 나트륨-리튬 이온 전지, 나트륨 이온 전지 또는 마그네슘 이온 전지 등을 포함할 수 있고, 본 개시의 실시예는 이에 대해 제한하지 않는다. 전지 셀은 원기둥, 편평체, 직육면체 또는 기타 형상일 수 있으며, 본 개시의 실시예는 이에 대해 제한하지 않는다. 전지 셀은 일반적으로 패키징 방식에 따라 원통형 전지 셀, 각형 전지 셀 및 소프트 패키지 전지 셀 등의 세 가지 유형으로 구분되며, 본 개시의 실시예는 이에 대해 제한하지 않는다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 각각은 본 출원의 일부 실시예에 따른 전지 셀(20)의 사시도, 정면도, 평면도 및 좌측면도이다. 본 출원에서 제공되는 일부 실시예에 있어서, 전지 셀(20)은 하우징(1) 및 전극 조립체를 포함하고, 전극 조립체는 하우징(1) 내부에 배치된다.
하우징(1)은 내부에 전극 조립체, 전해액 및 기타 부품을 수용하기 위한 수용공간을 제공하기 위한 부품이다. 하우징(1)은 개구가 구비된 수용 본체 및 개구를 폐쇄하는 엔드캡을 포함한다. 수용 본체 및 엔드캡은 개별적인 부품일 수 있고, 수용 본체에는 개구가 구비되며, 개구에서 엔드캡이 개구를 폐쇄하도록 함으로써 전지 셀(20)의 내부 환경이 형성된다. 제한 없이, 엔드캡과 수용 본체를 일체화할 수도 있고, 구체적으로, 엔드캡과 수용 본체는 하우징에 다른 부품을 넣기 전에 먼저 공통의 연결면을 형성하고, 수용 본체의 내부를 패키징해야 하는 경우 엔드캡이 수용 본체를 덮도록 하고 수용 본체와 엔드캡을 일체로 패키징시킬 수 있다.
수용 본체는 엔드캡과 조합되어 전지 셀(20)의 내부 환경을 형성하는 구성요소이고, 엔드캡은 전지 셀(20)의 내부 환경을 외부로부터 단절시키기 위해 수용 본체의 개구를 덮는 부품이다. 제한 없이, 엔드캡의 형상은 수용 본체와 조합하도록 수용 본체의 형상에 적응될 수 있다. 선택적으로, 엔드캡은 일정한 경도 및 강도를 갖는 재질로 만들어질 수 있고, 따라서 엔드캡이 가압되어 팽창할 때 쉽게 변형되지 않아 전지 셀(20)이 보다 높은 구조적 강도를 가지고 안전성 성능도 향상될 수 있도록 한다.
일부 실시예에 있어서, 엔드캡에는 전지 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 내부 압력을 방출하도록 구성되는 감압 기구가 더 설치될 수 있다.
하우징(1)은 직육면체, 원기둥, 육각기둥 등과 같은 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 구체적으로, 하우징(1)의 형상은 전극 조립체의 구체적인 형상 및 크기에 따라 결정될 수 있다. 하우징(1)의 재질은 구리, 철, 알루미늄, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등 금속 재질 또는 플라스틱 등 비 금속 재질에서 선택될 수 있다.
전극 조립체는 전지 셀(20)에서 전기 화학적 반응을 일으키는 부품이다. 본 출원에 따른 일부 실시예에 있어서, 전극 조립체는 제1 전극 조립체(2) 및 제2 전극 조립체(3)를 포함하며, 제1 전극 조립체(2)는 제1 본체부(21)를 포함하고, 제1 본체부(21)는 하우징(1)에 배치되고, 제1 본체부(21)는 제1 캐소드 극판(211) 및 제1 애노드 극판(212)을 포함하며, 제2 전극 조립체는 제2 본체부(31)를 포함하고, 제2 본체부(31)는 하우징(1)에 배치되고, 제2 본체부(31)는 제2 캐소드 극판(311) 및 제2 애노드 극판(312)을 포함한다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 제1 본체부(21) 및 제2 본체부(31)는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열되며, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 제1 본체부(21)로부터 돌출되어 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 애노드 극판(212)과 하우징(1)의 제1 내표면 사이는 절연되며, 및/또는 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 제2 본체부(31)로부터 돌출되어 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉되고, 제2 애노드 극판(312)과 하우징(1)의 제2 내표면 사이는 절연되며, 제1 내표면과 제2 내표면은 서로 대향하게 배치된다.
본 출원에 따른 전지 셀의 일부 실시예에 있어서, 전극 조립체는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 제1 본체부(21) 및 제2 본체부(31)를 포함하며, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 본체부(21)의 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 제1 본체부(21)로부터 돌출되어 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 제2 본체부(31)의 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 제2 본체부(31)로부터 돌출되어 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉되며, 즉, 전극 조립체의 양단은 모두 하우징(1)과 직접 접촉될 수 있으므로, 제1 전극 조립체(2) 및 제2 전극 조립체(3)로 구성된 셀 전체가 하우징(1)과 직접적 접촉 면적을 증가시켜 전지 셀 내부에 발생한 열을 하우징(1)과의 직접 접촉에 의해 보다 빠르게 방출시킬 수 있으므로, 셀의 방열 능력을 향상시키고 열이 하우징(1)에 축적되어 전지 온도가 너무 높아지는 것을 방지하고 전지의 사용 수명을 효과적으로 연장시킨다.
도 7에 도시된 실시예에 있어서, 도 7에서 화살표로 표시된 상하 방향은 제1 방향이고, 제1 전극 조립체(2)는 제2 전극 조립체(3) 위에 배치된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 전극 조립체(2)는 제1 본체부(21)를 포함하며, 제1 본체부(21)의 제1 캐소드 극판(211)의 길이는 제1 애노드 극판(212)의 길이보다 길고, 제1 캐소드 극판(211)의 상단은 제1 본체부(21)의 상부로부터 돌출되어 제1 캐소드 극판(211)의 상단이 하우징(1)의 상부 내표면과 직접 접촉되도록 한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 본체부(31)의 제2 캐소드 극판(311)의 길이는 제2 애노드 극판(312)의 길이보다 길고, 제2 캐소드 극판(311)의 하단은 제2 본체부(31)의 상부로부터 돌출되어 제2 캐소드 극판(311)의 하단이 하우징(1)의 하부 내표면과 직접 접촉하도록 하므로, 제1 캐소드 극판(211)과 하우징(1) 사이 및 제2 캐소드 극판(311)과 하우징(1) 사이의 열전달 효율이 높고, 전극 조립체 내부에서 발생한 열을 제때에 방출할 수 있어 전지 셀의 온도를 낮추고 전지 셀의 사용 수명 및 안전 성능을 향상시킨다.
일부 실시예에 있어서, 제1 캐소드 극판(211)은 제1 집전체(211a) 및 제1 집전체(211a) 상에 형성된 제1 활물질층(211b)을 포함하고, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 집전체(211a)의 일단은 제1 활물질층(211b)으로부터 돌출되어 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되며, 제2 캐소드 극판(311)은 제2 집전체(311a) 및 제2 집전체(311a) 상에 형성된 제2 활물질층(311b)을 포함하고, 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 제2 집전체(311a)의 일단은 제2 활물질층(311b)으로부터 돌출되어 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉된다.
제1 집전체(211a)는 제1 활물질층(211b)에 의해 생성된 전류를 집전하여 외부 출력을 위한 더 큰 전류를 형성한다. 제1 집전체(211a)는 전류가 집전된 담체로서 열이 발생하기 쉬운 부품이므로, 제1 집전체(211a)가 제1 본체부(21)보다 하우징(1)에 가까운 방향으로 연장되도록 함으로써 제1 집전체(211a)는 하우징(1)과 직접 접촉되어, 열전달 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있고 전지 셀(20)의 온도를 빠르게 낮추는 데 유리하다. 또한, 제1 집전체(211a)는 전기 전도성을 확보하기 위해 일반적으로 알루미늄박과 같은 금속박을 사용하는 데, 하우징(1)이 금속 재질인 경우 금속과 금속의 직접 접촉을 이루고 열전달의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
제2 집전체(311a)는 제2 활물질층(311b)에 의해 생성된 전류를 집전하여 외부 출력을 위한 더 큰 전류를 형성한다. 제2 집전체(311a)는 전류가 집전된 담체로서 열이 발생하기 쉬운 부품이므로, 제2 집전체(311a)가 제2 본체부(31)보다 하우징(1)에 가까운 방향으로 연장되도록 함으로써 제2 집전체(311a)는 하우징(1)과 직접 접촉되어, 열전달 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있고 전지 셀(20)의 온도를 빠르게 낮추는 데 유리하다. 또한, 제2 집전체(311a)는 전기 전도성을 확보하기 위해 일반적으로 알루미늄박과 같은 금속박을 사용하는 데, 하우징(1)이 금속 재질인 경우 금속과 금속의 직접 접촉을 이루고 열전달의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 집전체(211a)의 상부는 제1 활물질층(211b)의 상부보다 약간 길고, 제1 집전체(211a)의 상부는 제1 활물질층(211b)에 의해 감싸지 않는 부분을 포함하며, 이 부분의 단부는 하우징(1)의 내표면과 직접 접촉하여 전류를 전달하는 과정에서 제1 집전체(211a)에서 발생한 열을 하우징(1)의 열전달 효과를 통해 제때에 하우징(1)의 외부로 방출시키고, 전지 셀(20)의 온도가 너무 높아져 전지 셀(20)의 수명과 사용 안전성에 영향을 미치는 것을 피한다. 제1 애노드 극판(212)은 제3 집전체(212a) 및 제3 집전체(212a) 상에 형성된 제3 활물질층(212b)을 포함하고, 제3 집전체(212a)의 상부는 제3 활물질층(212b)과 나란히 배치되거나 제3 활물질층(212b)보다 약간 길게 배치될 수 있지만, 제3 집전체(212a)와 제3 활물질층(212b)은 모두 하우징(1)과 절연되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 집전체(311a)의 상부는 제2 활물질층(311b)의 상부보다 약간 길고, 제2 집전체(311a)의 상부는 제2 활물질층(311b)에 의해 감싸지 않는 부분을 포함하고, 이 부분의 단부가 하우징(1)의 내표면과 직접 접촉하여 전류를 전달하는 과정에서 제2 집전체(311a)에서 발생한 열을 제때에 하우징(1)의 열전달 효과를 통해 하우징(1)의 외부로 방출시키고, 전지 셀(20)의 온도가 너무 높아져 전지 셀(20)의 수명과 사용 안전성에 영향을 미치는 것을 피한다. 제2 애노드 극판(312)은 제4 집전체(312a) 및 제4 집전체(312a) 상에 형성된 제4 활물질층(312b)을 포함하고, 제4 집전체(312a)의 상부는 제4 활물질층(312b)과 나란히 배치되거나 제4 활물질층(312b)보다 약간 길게 배치될 수 있지만, 제4 집전체(312a)와 제4 활물질층(312b)은 모두 하우징(1)과 절연되어 있다.
일부 실시예에 있어서, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 애노드 극판(212)의 일단과 하우징(1)의 제1 내표면 사이에는 제1 기설정 거리가 있고, 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 제2 애노드 극판(312)의 일단과 하우징(1)의 제2 내표면 사이에는 제2 기설정 거리가 있다. 이로써, 제1 애노드 극판(212)과 하우징(1) 사이 및 제2 애노드 극판(312)과 하우징(1) 사이의 절연이 유지되도록 할 수 있고, 제1 캐소드 극판(211)과 하우징(1) 사이의 접촉으로 인해 제1 캐소드 극판(211)과 제1 애노드 극판(212)이 전기적으로 도통되거나 제2 캐소드 극판(311)과 하우징(1) 사이의 접촉으로 인해 제2 캐소드 극판(311)과 제2 애노드 극판(312) 사이가 전기적으로 도통되어 단락이 발생하게 되고, 나아가 전지 셀(20)의 안전성을 더욱 저하시키고, 또한 전지의 기능 장애로 이어질 수 있다는 것을 방지한다.
다른 실시예에 있어서, 제1 애노드 극판(212)과 하우징(1) 사이 및 제2 애노드 극판(312)과 하우징(1) 사이의 절연을 유지하기 위해, 다른 절연 방법도 사용할 수 있으며, 예를 들어, 제1 애노드 극판(212)과 하우징(1) 사이에는 절연 부재가 배치되어 제1 애노드 극판(212)과 하우징(1)을 전기적으로 절연시키거나, 또는 제2 애노드 극판(312)과 하우징(1) 사이에는 절연 부재가 배치되어 제2 애노드 극판(312)과 하우징(1)을 전기적으로 절연시키도록 한다.
일부 실시예에 있어서, 제1 전극 조립체(2)는 제1 본체부(21)로부터 연장되는 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)을 더 포함하고, 제2 전극 조립체(3)는 제2 본체부(31)로부터 연장되는 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)을 더 포함하며, 제1 캐소드 탭(22)은 제1 캐소드 극판(211)과 연결되고, 제1 애노드 탭(23)은 제1 애노드 극판(212)과 연결되며, 제2 캐소드 탭(32)은 제2 캐소드 극판(311)과 연결되고, 제2 애노드 탭(33)은 제2 애노드 극판(312)과 연결되며, 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)은 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 제1 본체부(21)의 일단에 배치되고, 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)은 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 제2 본체부(31)의 일단에 배치된다.
상기 일부 실시예에 있어서, 제1 캐소드 탭(22), 제1 애노드 탭(23), 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)은 모두 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31) 사이에 위치함으로써, 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)이 모두 제1 방향을 따라 하우징(1)으로부터 멀어지는 제1 본체부(21)의 일단에 배치되도록 하여, 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)의 존재로 인해 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 캐소드 극판(211)의 일단과 하우징(1)의 제1 내표면 사이의 직접 접촉에 영향을 미치는 것을 방지하며, 그리고 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)이 모두 제1 방향을 따라 하우징(1)으로부터 멀어지는 제2 본체부(31)의 일단에 배치되도록 하여, 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)의 존재로 인해 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는,제2 캐소드 극판(311)의 일단과 하우징(1)의 제2 내표면 사이의 직접 접촉에 영향을 미치는 것을 방지한다.
제1 캐소드 탭(22), 제1 애노드 탭(23), 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)은 모두 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31) 사이의 공간에 배치됨으로써, 전극 조립체와 하우징(1) 사이의 직접 접촉 면적을 증가시키는 목적을 달성하고 전극 조립체와 하우징(1) 사이의 열전달 효과를 높이는 데 유리하다. 또한, 제1 캐소드 탭(22)과 제2 캐소드 탭(32) 사이의 거리 및 제1 애노드 탭(23)과 제2 애노드 탭(33) 사이의 거리도 단축시킬 수 있으므로 전류 전달 경로를 단축시키고 에너지 소모를 감소시키며 발열을 줄이고, 전지 셀(20)의 온도가 너무 높아져 사용 수명과 사용 안전성에 영향을 미치는 것을 방지한다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)은 각각 제1 본체부(21)의 하부에서 하방으로 연장되고, 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)은 각각 제2 본체부(31)의 상부에서 상방으로 연장되며, 제1 캐소드 탭(22), 제1 애노드 탭(23), 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)는 모두 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31) 사이의 간격에 위치하며, 이렇게 배치함으로써, 제1 본체부(21)의 상부 및 제2 본체의 하부에서 제1 캐소드 극판(211)과 하우징(1) 사이 및 제2 캐소드 극판(311)과 하우징(1) 사이의 직접 접촉을 이루고 열 교환 효과를 강화시킬 수 있고, 또한 제1 캐소드 탭(22)과 제2 캐소드 탭(32) 사이의 거리 및 제1 애노드 탭(23)과 제2 애노드 탭(33) 사이의 거리가 비교적 짧기 때문에, 발열을 줄이고 전지 셀(20)의 온도를 근본적으로 낮추는 데 유리하다.
일부 실시예에 있어서, 제1 본체부(21)에서 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 일부 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 제1 본체부(21)로부터 돌출되어 제1 캐소드 탭(22)을 형성하도록 연장되고, 제1 본체부(21)에서 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 일부 제1 애노드 극판(212)의 일단은 제1 본체부(21)로부터 돌출되어 제1 애노드 탭(23)을 형성하도록 연장되며, 제2 본체부(31)에서 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 일부 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 제2 본체부(31)로부터 돌출되어 제2 캐소드 탭(32)을 형성하도록 연장되고, 제2 본체부(31)에서 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 일부 제2 애노드 극판(312)의 일단은 제2 본체부(31)로부터 돌출되어 제2 애노드 탭(33)을 형성하도록 연장된다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 캐소드 탭(22)은 먼저 제1 본체부(21)로부터 제2 본체부(31)에 가까운 방향으로 연장된 후, 제1 방향에 수직인 방향을 따라 측방향으로 연장되어 개구가 구비된 U자형 구조를 형성한다. 제2 캐소드 탭(32)은 먼저 제2 본체부(31)로부터 제1 본체부(21)에 가까운 방향으로 연장된 후, 제1 방향에 수직인 방향을 따라 측방향으로 연장되어 개구가 구비된 U자형 구조를 형성한다. 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)은 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)과 유사하게 형성될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀(20)은 브라켓(4)을 더 포함하며, 브라켓(4)은, 제1 캐소드 극판(211)과 하우징(1)의 제1 내표면의 접촉을 유지하면서 제2 캐소드 극판(311)과 하우징(1)의 제2 내표면의 접촉을 유지하도록 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31) 사이에 배치된다.
브라켓(4)을 배치함으로써, 제1 본체부(21) 및 제2 본체부(31)를 지지하는 역할을 할 수 있고, 제1 캐소드 극판(211)이 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉된 상태로 유지하며, 그리고 제2 캐소드 극판(311)이 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉된 상태로 유지하여 자체 중력 또는 외력에 의해 제1 캐소드 극판(211)이 하우징(1)의 제1 내표면으로부터 멀어지거나 제2 캐소드 극판(311)이 하우징(1)의 제2 내표면으로부터 멀어지므로, 열전달 효율에 영향을 미치고 방열 속도를 저하시켜 전지 셀의 온도가 너무 높아지게 된다는 것을 방지한다.
예를 들어, 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31)가 상하로 배치되는 적용 시나리오에서, 브라켓(4)은 위에 위치하는 제1 본체부(21)를 지지할 수 있으므로 제1 본체부(21)의 중력에 의해 제2 본체부(31)를 가압하여 제2 본체부(31)에 압착 손상을 일으키는 것을 방지하며, 또한, 브라켓(4)은 제1 본체부(21)를 지지함으로써 위에 위치하는 제1 본체부(21)의 제1 캐소드 극판(211)이 하우징(1)으로부터 멀어져 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉을 유지하지 못해 열전달 효과에 영향을 주고 나아가 제1 전극 조립체(2)의 방열 속도를 감소시키며, 전지 셀(20)의 온도가 너무 높아져 전지 셀의 사용 수명 및 사용 안전성에 영향을 미치는 것을 방지한다.
일부 실시예에 있어서, 제1 본체부(21)는 제1 캐소드 극판(211)과 제1 애노드 극판(212)을 절연시키는 제1 세퍼레이터를 포함하고, 제2 본체부(31)는 제2 캐소드 극판(311)과 제2 애노드 극판(312)을 절연시키는 제2 세퍼레이터를 포함하고, 브라켓(4)은 제1 세퍼레이터와 제2 세퍼레이터 사이에 지지된다. 이러한 배치의 장점은 브라켓(4)이 제1 캐소드 극판(211), 제1 애노드 극판(212), 제2 캐소드 극판(311) 및 제2 애노드 극판(312)에 압착 손상을 야기하는 것을 방지하고 제1 캐소드 극판(211), 제1 애노드 극판(212), 제2 캐소드 극판(311) 및 제2 애노드 극판(312)을 보호하고 극판의 수명을 향상시키는 데 유리하다는 것이다.
브라켓(4)이 제1 세퍼레이터와 제2 세퍼레이터 사이에 지지될 수 있도록 하기 위해, 제1방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 제1 세퍼레이터의 일단은 제1 본체부(21)로부터 돌출될 수 있으므로 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 제1 세퍼레이터의 일단이 제1 캐소드 극판(211) 및 제1 애노드 극판(212)보다 길게 하여 제1 세퍼레이터가 브라켓(4)과 접촉될 수 있게 하고, 브라켓(4)에 의한 제1 세퍼레이터에 대한 지지가 유지되도록 함으로써 압착 손상으로부터 제1 캐소드 극판(211)과 제1 애노드 극판(212)을 보호하며, 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 제2 세퍼레이터의 일단은 제2 본체부(31)로부터 돌출될 수 있으므로 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 제2 세퍼레이터의 일단이 제2 캐소드 극판(311) 및 제2 애노드 극판(312)보다 길게 하여, 제2 세퍼레이터가 브라켓(4)과 접촉될 수 있게 하고, 브라켓(4)에 의한 제2 세퍼레이터에 대한 지지가 유지되도록 함으로써 압착 손상으로부터 제2 캐소드 극판(311)과 제2 애노드 극판(312)을 보호한다.
제1 캐소드 탭(22)을 형성하기 위해서는 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 일부 제1 캐소드 극판(211)의 일단이 제1 본체부(21)로부터 돌출되게 해야 하고, 즉, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 제1 캐소드 극판(211)의 일단이 제1 애노드 극판(212) 및 제1 세퍼레이터보다 길게 해야 하며, 제1 애노드 탭(23)을 형성하기 위해서는 제1방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 일부 제1 애노드 극판(212)의 일단이 제1 본체부(21)로부터 돌출되게 해야 하고, 즉, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 제1 애노드 극판(212)의 일단이 제1 캐소드 극판(211) 및 제1 세퍼레이터보다 길게 해야 하며, 브라켓(4)이 제1 세퍼레이터에 지지될 수 있게 하기 위해서는 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 제1 세퍼레이터의 일단이 제1 본체부(21)로부터 돌출되게 해야 하고, 즉 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)에 가까운 제1 세퍼레이터의 일단이 제1 캐소드 극판(211) 및 제1 애노드 극판(212)보다 길게 해야 한다는 점에 유의해야 한다. 이 세 가지 설정은 서로 모순되는 것으로 오해될 가능성이 있지만 실제로 모순되지 않는 데, 그 이유는 제2 본체부(31)에 가까운 제1 본체부(21)의 단부면은 기 설정된 면적을 가지고 있으므로 제1 캐소드 탭(22)과 제1 애노드 탭(23)을 형성하기 위해서 또는 브라켓(4)이 제1 세퍼레이터에 지지될 수 있도록 하기 위해서는, 제2 본체부(31)에 가까운 제1 본체부(21)의 단부면 전체가 모두 동일한 구조로 제공될 필요 없이 기 설정된 영역에서 해당 배치를 수행할 수 있으므로, 영역별로 배치함으로써 해당 목적을 달성할 수 있기 때문이다.
마찬가지로, 제2 캐소드 탭(32)을 형성하기 위해서는 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 일부 제2 캐소드 극판(311)의 일단이 제2 본체부(31)로부터 돌출되게 해야 하고, 즉, 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 제2 캐소드 극판(311)의 일단이 제2 애노드 극판(312) 및 제1 세퍼레이터보다 길게 해야 하며, 제2 애노드 탭(33)을 형성하기 위해서는 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 일부 제2 애노드 극판(312)의 일단이 제2 본체부(31)로부터 돌출되게 해야 하고, 즉, 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 제2 애노드 극판(312)의 일단이 제2 캐소드 극판(311) 및 제2 세퍼레이터보다 길게 해야 하며, 브라켓(4)이 제2 세퍼레이터에 지지될 수 있게 하기 위해서는 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 제2 세퍼레이터의 일단이 제2 본체부(31)로부터 돌출되게 해야 하고, 즉 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)에 가까운 제2 세퍼레이터의 일단이 제2 캐소드 극판(311) 및 제2 애노드 극판(312)보다 길게 해야 한다는 점에 유의해야 한다. 이 세 가지 설정은 서로 모순되는 것으로 오해될 가능성이 있지만 실제로 모순되지 않는데, 그 이유는 제1 본체부(21)에 가까운 제2 본체부(31)의 단부면은 기 설정된 면적을 가지고 있으므로 제2 캐소드 탭(32)과 제2 애노드 탭(33)을 형성하기 위해서, 또는 브라켓(4)이 제2 세퍼레이터에 지지될 수 있도록 하기 위해서는, 제1 본체부(21)에 가까운 제2 본체부(31)의 단부면 전체가 모두 동일한 구조로 제공될 필요 없이 기 설정된 영역에서 해당 배치를 수행할 수 있으므로 영역별로 배치함으로써 해당 목적을 달성할 수 있기 떼문이다.
일부 실시예에 있어서, 브라켓(4)은 제1 지지부(41), 제2 지지부(42) 및 제1 지지부(41)와 제2 지지부(42) 사이에 연결된 제3 지지부(43)를 포함하며, 제1 지지부(41)는 제1 본체부(21)와 제1 캐소드 탭(22) 사이 및 제1 본체부(21)와 제1 애노드 탭(23) 사이에 지지되고, 제2 지지부(42)는 제2 본체부(31)와 제2 캐소드 탭(32) 사이 및 제2 본체부(31)와 제2 애노드 탭(33) 사이에 지지된다. 이러한 구조의 브라켓(4)의 장점은 전지 셀(20)이 작동 상태일 때 제1 전극 조립체(2)와 제2 전극 조립체(3) 중 어느 하나가 위에 위치하더라도 제1 전극 조립체(2)와 제2 전극 조립체(3)를 효과적으로 지지할 수 있고, 설치 및 작업이 편리한 것이다.
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 브라켓(4)의 측면은 U자형으로 형성되며, 이러한 구조는 제1 지지부(41) 및 제2 지지부(42)를 통해 각각 제1 전극 조립체(2) 및 제2 전극 조립체(3)를 지지할 수 있다. 제1 지지부(41)는 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)이 각각 절곡하여 형성된 개구에 삽입될 수 있고, 제2 지지부(42)는 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)이 절곡하여 형성된 개구에 삽입될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀(20)은 제1 연결편(5), 제2 연결편(6), 양극 기둥(7) 및 음극 기둥(8)을 더 포함하며, 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)은 모두 제1 연결편(5)과 연결되고, 제1 연결편(5)은 양극 기둥(7)과 연결되며, 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)은 모두 제2 연결편(6)과 연결되고, 제2 연결편(6)은 음극 기둥(8)과 연결된다.
상기 일부 실시예에 있어서, 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)은 모두 제1 연결편(5)과 연결되고, 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)은 모두 제2 연결편(6)과 연결되므로, 제1 전극 조립체(2)와 제2 전극 조립체(3)는 공유 연결편을 구현하여 전지 셀(20)의 부품 수를 줄이고 비용을 절감할 수 있으며, 또한 공유 연결편은 전지 셀(20)의 내부 구조적 배열을 단순화시키고 공간을 절약하며 전지 셀(20)의 부피를 줄일 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 캐소드 탭(22)은 제2 캐소드 탭(32)과 대향하게 배치될 수 있고, 제1 애노드 탭(23)은 제2 애노드 탭(33)에 대향하게 배치될 수 있으므로, 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)과 연결되는 제1 연결편(5), 그리고 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)과 연결되는 제2 연결편(6)을 배치하도록 한다.
일부 실시예에 있어서, 양극 기둥(7)은 하우징(1)의 제1 측면에 설치되고, 음극 기둥(8)은 하우징(1)의 제2 측면에 설치되며, 제1 측면과 제2 측면은 서로 대향하게 배치되고, 제1 측면 및 제2 측면은 모두 제1 방향에 평행하다.
양극 기둥(7) 및 음극 기둥(8)이 제1 방향에 대해 하우징(1)의 양측에 각각 배치됨으로써, 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31) 사이에 위치한 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)은 측방향으로의 연장에 의해 양극 기둥(7)과 연결되게 하고, 그리고 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31) 사이에 위치한 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)은 측방향으로의 연장에 의해 음극 기둥(8)과 연결되게 하므로, 제1 연결편(5)과 제2 연결편(6)의 길이가 짧게 할 수 있고, 제1 연결편(5)과 제2 연결편(6)의 길이를 줄임으로써, 회로 손실 및 발열을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀은 제1 엔드캡(1a) 및 제2 엔드캡(1b)을 포함하며, 하우징(1)의 제1 측면에는 제1 개구가 구비되고, 하우징(2)의 제2 측면에는 제2 개구가 구비되며, 제1 엔드캡(1a)은 제1 개구를 폐쇄하고, 제2 엔드캡(1b)은 제2 개구를 폐쇄한다. 양극 기둥(7)은 제1 엔드캡(1a)에 설치되고, 음극 기둥(8)은 제2 엔드캡(1b)에 설치된다.
도 15 ,도 16 및 도 18, 도 19에 도시된 바와 같이, 양극 기둥(7)은 제1 내측 전극 기둥(71) 및 제1 외측 전극 기둥(72)을 포함하고, 제1 슬리브(7a)는 제1 엔드캡(1a)에 설치되며, 제1 외측 전극 기둥(72)은 제1 엔드캡(1a)의 외측에 설치되고 제1 슬리브(7a)와 연결되며, 제1 연결편(5)은 제1 내측 전극 기둥(71)의 제1 단과 연결되고, 제1 내측 전극 기둥(71)의 제2 단은 제1 슬리브(7a)를 통과하여 하우징(1)의 외측에서 제1 슬리브(7a)와 연결된다. 내측과 비교하면, 하우징(1)의 외측은 더 큰 작동 공간을 가지므로 하우징(1)의 외측에서 제1 내측 전극 기둥(71)과 제1 슬리브(7a)의 고정 및 연결이 이루어져, 작업을 더 편리하게 할 수 있고 조립 효율을 향상시키는 데 유리하다.
제1 내측 전극 기둥(71) 및 제1 외측 전극 기둥(72)을 포함하는 양극 기둥(7) 및 제1 슬리브(7a)를 배치하고, 제1 엔드캡(1a)에 제1 슬리브(7a)를 설치함으로써, 전지 셀을 조립할 때, 먼저 제1 연결편(5)을 제1 내측 전극 기둥(71)의 제1 단과 연결하고, 그 다음 전극 조립체를 하우징(1) 내부에 장착하고 제1 엔드캡(1a)을 패키징할 때 제1 내측 전극 기둥(71)의 제2 단을 제1 슬리브(7a)를 통해 하우징(1) 외부로 빠져나오도록 하고, 제1 엔드캡(1a)을 고정한 후, 하우징(1)의 외측에서 제1 내측 전극 기동(71)과 제1 슬리브(7a)를 연결하고 제1 내측 전극 기둥(71)과 제1 외측 전극 기둥(72)은 제1 슬리브(7a)를 통해 함께 연결되어 양극 기둥(7)을 형성하도록 한다.
여기서, 제1 슬리브(7a)는 제1 슬리브부 및 제1 제한부를 포함하고, 제1 엔드캡(1a)에는 제1 관통홀이 마련되며, 제1 슬리브부는 제1 관통홀에 삽입되고, 제1 제한부는 제1 슬리브부와 연결되며, 제1 제한부는 제1 엔드캡(1a) 내측에 위치하고, 제1 제한부의 크기는 제1 관통홀의 크기보다 커서 제1 슬리브부의 위치를 제한하고, 제1 슬리브가 제1 관통홀에서 이탈되는 것을 방지한다.
제1 슬리브(7a)의 중심에는 관통하는 제2 관통홀이 마련되고, 제1 내측 전극 기둥(71)은 제1 기둥 본제부와 제2 제한부를 포함하며, 제1 기둥 본체부는 제2 관통홀에 삽입되고, 제2 제한부는 제1 기둥 본체부와 연결되며, 제2 제한부는 제1 슬리브(7a) 내측에 위치하고, 제2 제한부의 크기는 제2 관통홀의 크기보다 크며, 제2 제한부는 제1 제한부와 접촉되어 제1 기둥 본체부의 위치를 제한하고 제1 기둥 본체부가 제2 관통홀에서 이탈되는 것을 방지한다. 제1 외측 전극 기둥(72)은 전기 장치의 양극과의 전기적 연결을 위한 것이다.
음극 기둥(8)과 제2 엔드캡(1b)의 연결 방식은 양극 기둥(7)과 제1 엔드캡(1a)의 연결 방식과 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 예를 들어, 음극 기둥(8)과 제2 엔드캡(1b) 사이에는 제2 슬리브(8a)가 배치될 수도 있고 배치되지 않을 수도 있다.
도 15 및 도 18에 도시된 실시예에 있어서, 음극 기둥(8)과 제2 엔드캡(1b) 사이에는 제2 슬리브(8a)가 마련되지 않는다. 음극 기둥(8)은 제2 내측 전극 기둥(81) 및 제2 외측 전극 기둥(82)을 포함하며, 제2 외측 전극 기둥(82)은 제2 엔드캡(1b)의 외측에 배치되고, 제2 내측 전극 기둥(81)의 제1 단은 제2 엔드캡(1b)의 내측에 위치하고 제2 연결편(6)과 연결되며, 제2 내측 전극 기둥(81)의 제2 단은 제2 엔드캡(1b)을 통과하여 제2 외측 전극 기둥(82)과 연결된다.
도 17 및 도 20에 도시된 실시예에 있어서, 음극 기둥(8)과 제2 엔드캡(1b) 사이에는 제2 슬리브(8a)가 마련된다. 음극 기둥(8)은 제2 내측 전극 기둥(81) 및 제2 외측 전극 기둥(82)을 포함하고, 제2 슬리브(8a)는 제2 엔드캡(1b)에 설치되며, 제2 외측 전극 기둥(82)은 제2 엔드캡(1b)의 외측에 설치되고 제2 슬리브(8a)와 연결되며, 제2 연결편(6)은 제2 내측 전극 기둥(81)의 제2 단과 연결되고, 제2 내측 전극 기둥(81)의 제2 단은 제2 슬리브(8a)를 통과하여 하우징(1)의 외측에서 제2 슬리브(8a)와 연결된다. 내측과 비교하면, 하우징(1)의 외측은 더 큰 작동 공간을 가지므로 하우징(1)의 외측에서 제2 내측 전극 기둥(81)과 제2 슬리브(8a)의 고정 및 연결은 이루어져, 작업을 더 편리하게 할 수 있고 조립 효율을 향상시키는 데 유리하다.
제2 내측 전극 기둥(81) 및 제2 외측 전극 기둥(82)를 포함하는 음극 기둥(8) 및 제2 슬리브(8a)를 배치하고 제2 엔드캡(1b)에 제2 슬리브(8a)를 설치함으로써, 전지 셀을 조립할 때, 먼저 제2 연결편(6)를 제2 내측 전극 기둥(81)의 제1 단과 연결하고, 그 다음 전극 조립체를 하우징(1) 내부에 장착하고 제2 엔드캡(1b)을 패키징할 때 제2 내측 전극 기둥(81)의 제2 단을 제2 슬리브(8a)를 통해 하우징(1)의 외부로 빠져나오도록 하고, 제2 엔드캡(1b)을 고정한 후, 하우징(1) 외측에서 제2 내측 전극 기동(81)과 제2 슬리브(8a)를 연결하고 제2 내측 전극 기둥(81)과 제2 외측 전극 기둥(82)은 제2 슬리브(8a)를 통해 함께 연결되어 음극 기둥(8)을 형성하도록 한다.
여기서, 제2 슬리브(8a)는 제2 슬리브부 및 제3 제한부를 포함하며, 제2 엔드캡(1b)에는 제3 관통홀이 마련되고, 제2 슬리브부는 제3 관통홀에 삽입되며, 제3 제한부는 제2 슬리브부와 연결되고, 제3 제한부는 제2 엔드캡(1b) 내측에 위치하며, 제3 제한부의 크기는 제3 관통홀의 크기보다 커서 제2 슬리브부의 위치를 제한하고, 제2 슬리브가 제3 관통홀에서 이탈되는 것을 방지한다.
제2 슬리브(8a)의 중심에는 관통하는 제4 관통홀이 마련되고, 제2 내측 전극 기둥(81)은 제1 기둥 본제부와 제4 제한부를 포함하며, 제1 기둥 본체부는 제4 관통홀에 삽입되고, 제4 제한부는 제1 기둥 본체부와 연결되며, 제4 제한부는 제2 슬리브(8a) 내측에 위치하고, 제4 제한부의 크기는 제4 관통홀의 크기보다 크며, 제4 제한부는 제3 제한부와 접촉되어 제1 기둥 본체부의 위치를 제한하고 제1 기둥 본체부가 제4 관통홀에서 이탈되는 것을 방지한다. 제2 외측 전극 기둥(82)은 전기 장치의 양극과의 전기적 연결을 위한 것이다.
도 15 및 도 18에 도시된 실시예의 경우, 전지 셀을 조립할 때 전극 조립체를 하우징(1)에 장착하기 전에 먼저 하우징(1)의 외부에서 제2 내측 전극 기둥(81) 및 제2 외측 전극 기둥(82)을 제2 엔드캡(1b)에 설치하고, 제2 연결편(6)을 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)과 연결한 후, 제2 연결편(6)을 제2 내측 전극 기둥(81)과 연결하고 제1 연결편(5)을 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)과 연결하며, 제1 연결편(5)을 제1 내측 전극 기둥(71)과 연결하고, 그 다음 제2 엔드캡(1b), 음극 기둥(8), 제2 연결편(6), 전극 조립체, 제1 연결편(5) 및 제1 내측 전극 기둥(71)로 구성된 조립체를 하우징(1)의 내부에 장착하며, 마지막으로 제1 외측 전극 기둥(72) 및 제1 슬리브(7a)가 설치된 제1 엔드캡(1a)을 하우징(1)의 제2 측면에 패키징하여 제1 내측 전극 기둥(71)의 제2 단이 하우징(1)의 외측으로 빠져나오도록 하여, 하우징(1) 외측에서 제1 내측 전극 기동(71)과 제1 슬리브(7a)가 용접에 의해 연결되어 조립이 완성될 수 있다.
도 17 및 도 20에 도시된 실시예의 경우, 음극 기둥(8)과 제2 엔드캡(1b) 사이에는 제2 슬리브(8a)가 구비되면, 전술한 제1 엔드캡(1a)의 조립 방식을 참조하여, 먼저 제1 내측 전극 기둥(71)과 제1 연결편(5)을 연결하고 제2 내측 전극 기둥(81)과 제2 연결편(6)을 연결하며, 그 다음 전극 조립체를 하우징(1)에 장착하고 제1 엔드캡(1a)을 패키징한 후, 제1 내측 전극 기둥(71)과 제2 슬리브(7a)를 연결하면서 제2 엔드캡(1b)을 패키징한 후에 제2 내측 전극 기둥(81)과 제2 슬리브(8a)를 연결할 수 있다.
제1 연결편(5) 및 제2 연결편(6)의 구조 형태는 다양한 옵션이 있을 수 있다.
예를 들어, 도 15 및 도 16에 도시된 실시예에 있어서, 제1 연결편(5)은 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제1 연결부(51)를 포함하며, 제1 연결부(51)는 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)과 연결되고, 양극 기둥(7)에 가까운 제1 연결부(51)의 단부는 양극 기둥(7)과 연결된다.
도 18 및 도 19에 도시된 실시예에 있어서, 제1 연결편(5)은 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제1 연결부(51) 및 제1 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제2 연결부(52)를 포함하며, 제1 연결부(51) 및 제2 연결부(52)는 L자형으로 연결되고, 제1 연결부(51)는 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)과 연결되며, 제2 연결부(52)는 양극 기둥(7)과 연결된다. 이러한 구조는 제2 연결부(52)와 양극 기둥(7)의 접촉 면적을 증가시킴으로써 제1 연결편(5)과 양극 기둥(7)의 연결의 안정성을 향상시킬 수 있다.
유사하게는, 도 15 및 도 17에 도시된 실시예에 있어서, 제2 연결편(6)은 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제3 연결부(61)를 포함하며, 제3 연결부(61)는 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)과 연결되고, 음극 기둥(8)에 가까운 제3 연결부(61)의 단부는 음극 기둥(8)에 연결된다.
도 18 및 도 20에 도시된 실시예에 있어서, 제2 연결편(6)은 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제3 연결부(61) 및 제1 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제4 연결부(62)를 포함하며, 제3 연결부(61) 및 제4 연결부(62)는 L자형으로 연결되고, 제3 연결부(61)는 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)과 연결되며, 제4 연결부(62)는 음극 기둥(8)과 연결된다. 이러한 구조는 제4 연결부(62)와 음극 기둥(8)의 접촉 면적을 증가시킴으로써 제2 연결편(6)과 음극 기둥(8)의 연결의 안정성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 전지 셀(20)은 하우징(1)에 배치된 제1 절연 부재(9)를 더 포함하고, 제1 절연 부재(9)는 음극 기둥(8)과 하우징(1)을 전기적으로 절연시키기 위한 것이다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 제1 전극 조립체(2)의 제1 애노드 극판(212)과 하우징(1) 사이는 절연되어 있고 제2 전극 조립체(3)의 제2 애노드 극판(312)과 하우징(1) 사이도 절연되어 있지만, 제1 전극 조립체(2)의 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 하우징(1)의 제1 내표면에 직접 접촉하고, 제2 전극 조립체(3)의 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 하우징(1)의 제2 내표면에 직접 접촉하며, 그리고 제1 전극 조립체(2)의 제1 캐소드 탭(22)과 제2 전극 조립체(3)의 제2 캐소드 탭(32)은 모두 제1 연결편(5)을 통해 양극 기둥(7)과 연결되므로, 음극 기둥(8)과 하우징(1)을 전기적으로 절연시킬 수 있는 제1 절연 부재(9)를 배치함으로써 음극 기둥(8)이 하우징(1)을 통해 양극 기둥(7)과 전기적으로 연결되어 단락이 발생하게 되고, 따라서 전지 셀의 안전성에 영향을 미치고 전지 셀의 기능 장애로 이어질 수도 있는 것을 방지할 수 있다.
도 15 또는 도 17에 도시된 실시예에 있어서, 전지 셀(20)은 하우징(1)에 배치된 제2 절연 부재(10)를 더 포함하고, 제2 절연 부재(10)는 양극 기둥(7)과 하우징(1)을 전기적으로 절연시키기 위한 것이다.
제1 전극 조립체(2)의 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 하우징(1)의 제1 내표면과 직접 접촉하고, 제2 전극 조립체(3)의 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 하우징(1)의 제2 내표면과 직접 접촉하며, 그리고 제1 전극 조립체(2)의 제1 캐소드 탭(22)과 제2 전극 조립체(3)의 제2 캐소드 탭(32)은 모두 제1 연결편(5)을 통해 양극 기둥(7)과 연결되므로, 즉, 양극 기둥(7)과 하우징(1) 사이는 제1 연결편(5), 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 캐소드 극판(211), 그리고 제1 연결편(5), 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 캐소드 극판(311)을 통해 전기적인 연결을 구현하므로, 이를 감안하여 다른 실시예에 있어서 제2 절연 부재(10)는 생략될 수도 있다.
일부 실시예에 있어서, 제1 본체부(21)는 제1 세퍼레이터를 더 포함하고, 제1 본체부(21)는 제1 캐소드 극판(211), 제1 애노드 극판(212) 및 제1 세퍼레이터에 의해 공동적으로 권취하여 형성되며, 제1 방향은 제1 본체부(21)의 권취 중심선에 평행하며, 및/또는, 제2 본체부(31)는 제2 세퍼레이터를 더 포함하고, 제2 본체부(31)는 제2 캐소드 극판(311), 제2 애노드 극판(312) 및 제2 세퍼레이터에 의해 공동적으로 권취하여 형성되며, 제1 방향은 제2 본체부(31)의 권취 중심선에 평행하다. 이러한 실시예에 있어서 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31)는 모두 권취형 구조이며, 권취형 구조를 채택하는 경우 제1 방향은 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31)의 권취 중심선이다.
다른 실시예에 있어서, 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31)는 캐소드 극판, 애노드 극판 및 세퍼레이터를 적층함으로써 제조될 수도 있으며, 이러한 적층 구조를 채택하는 경우 캐소드 극판, 애노드 극판이 양단으로부터 연장될 수 있는 방향을 제1 방향으로 선택할 수 있다.
본 출원에 따른 일부 실시예에 있어서, 하우징(1)은 금속 재질로 이루어진다. 제1 캐소드 극판(211) 및 제2 캐소드 극판(311)은 모두 금속 재질이므로, 제1 캐소드 극판(211)과 하우징(1) 사이 및 제2 캐소드 극판(311)과 하우징(1) 사이에는 모두 금속과 금속의 직접 접촉이 이루어질 수 있어서, 열전달 효율을 크게 향상시키고 전지 셀의 온도를 효과적으로 낮춘다.
본 출원은, 상술한 전지 셀을 포함하는 전지를 더 제공한다.
본 출원은 상술한 전지를 전기 에너지 공급용으로 포함하는 전기 장치를 더 제공한다.
본 출원은,
하우징(1), 제1 캐소드 극판(211)과 제1 애노드 극판(212)을 포함한 제1 본체부(21), 및 제2 캐소드 극판(311)과 제2 애노드 극판(312)을 포함한 제2 본체부(31)를 제공하는 단계;
제1 본체부(21) 및 제2 본체부(31)를 모두 하우징(1)에 장착하는 단계; 및
제1 본체부(21) 및 제2 본체부(31)를 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열하며, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 애노드 극판(212)의 일단과 하우징(1)의 제1 내표면 사이가 절연되도록 하며, 및/또는 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 제2 애노드 극판(312)의 일단과 하우징(1)의 제2 내표면 사이가 절연되도록 하며, 제1 내표면과 제2 내표면은 서로 대향하게 배치되도록 하는 단계;를 포함하는, 전지 셀의 제조 방법을 제공한다.
본 출원은, 하우징(1), 제1 캐소드 극판(211)과 제1 애노드 극판(212)을 포함한 제1 본체부(21), 및 제2 캐소드 극판(311)과 제2 애노드 극판(312)을 포함한 제2 본체부(31)를 제공하도록 구성되는 제공 장치; 및 제1 본체부(21) 및 제2 본체부(31)를 모두 하우징(1)에 장착하고, 제1 본체부(21) 및 제2 본체부(31)를 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열하며, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 제1 애노드 극판(212)의 일단과 하우징(1)의 제1 내표면 사이가 절연되도록 하며, 및/또는 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉되고, 제1 방향을 따라 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 제2 애노드 극판(312)의 일단과 하우징(1)의 제2 내표면 사이가 절연되도록 하며, 제1 내표면과 제2 내표면은 서로 대향하게 배치되도록 구성되는 안착 장치;를 포함하는, 전지 셀의 제조 장치를 더 제공한다.
본 출원에 따른 전지 셀의 각 실시예가 가지고 있는 긍정적인 효과는 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 전지 셀의 제조 장치에도 적용되며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.
이하, 도 3 내지 도 17을 참조하여 본 출원에 따른 전지 셀의 일부 실시예의 구조를 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 각각은 전지 셀(20)의 사시도, 정면도, 평면도 및 좌측면도이다. 전지 셀(20)은 하우징(1)을 포함하고, 하우징(1)은 수용 본체, 제1 엔드캡 및 제2 엔드캡을 포함하며, 수용 본체의 좌측에는 제1 개구가 구비되고, 우측에는 제2 개구가 구비되며, 제1 엔드캡은 제1 개구를 폐쇄하고, 제2 엔드캡은 제2 개구를 폐쇄하며, 제1 엔드캡에는 음극 기둥(8)이 설치되고, 제2 엔드캡에는 양극 기둥(7)이 설치된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(1)의 내부에는 제1 전극 조립체(2) 및 제2 전극 조립체(3)가 배치되고, 제1 방향은 상하 방향이고, 제1 전극 조립체(2)는 제2 전극 조립체(3)의 위에 배치된다. 제1 전극 조립체(2)와 제2 전극 조립체(3)는 동일한 구조를 가지고, 제1 전극 조립체(2)와 제2 전극 조립체(3) 사이의 중심선을 기준으로 상하 대칭으로 배치된다.
제1 전극 조립체(2)는 제1 본체부(21), 제1 본체부(21)에서 하방으로 연장되는 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)을 포함한다. 제2 전극 조립체(3)는 제2 본체부(31), 제2 본체부(31)에서 상방으로 연장되는 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)을 포함한다. 제1 캐소드 탭(22)과 제2 캐소드 탭(32)은 제2 엔드캡에 가까운 하우징(1)의 일측에 대향하게 배치된다. 제1 애노드 탭(23)과 제2 애노드 탭(33)은 제1 엔드캡에 가까운 하우징(1)의 일측에 대향하게 배치된다.
도 7에 도시된 실시예에 있어서, 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)은 각각 제1 연결편(5)과 연결되고, 제1 연결편(5)은 양극 기둥(7)과 연결된다. 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)은 각각 제2 연결편(6)과 연결되고, 제2 연결편(6)은 음극 기둥(8)과 연결된다.
제1 캐소드 탭(22), 제1 애노드 탭(23), 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)는 모두 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31) 사이에 배치되고, 양극 기둥(7) 및 음극 기둥(8)은 하우징(1)의 우측과 좌측에 각각 배치되므로, 제1 연결편(5)은 기본적으로 수평으로 양극 기둥(7)까지 연장되고, 제2 연결편(6)은 기본적으로 수평으로 음극 기둥(8)까지 연장되도록 할 수 있으므로, 제1 연결편(5) 및 제2 연결편(6)의 길이를 효과적으로 단축시켜 발열을 감소시키고 전지 셀(20)의 온도를 낮춘다.
하우징(1)의 내측에는 제1 절연 부재(9) 및 제2 절연 부재(10)가 더 배치되며, 제1 절연 부재(9)는 음극 기둥(8)과 하우징(1)을 전기적으로 절연시키기 위한 것이고, 제2 절연 부재(10)는 양극 기둥(7)과 하우징(1)을 전기적으로 절연시키기 위한 것이다. 일부 실시예에 있어서, 제2 절연 부재(10)는 생략될 수 있다. 제1 절연 부재(9) 및 제2 절연 부재(10)는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 양극 기둥(7)과 하우징(1) 사이 및 음극 기둥(8)과 하우징(1) 사이는 리벳팅에 의해 연결될 수 있고, 연결 부위에는 실링 링이 배치될 수 있다. 실링 링은 불소 고무 재질일 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 본체부(21)는 제1 캐소드 극판(211) 및 제1 애노드 극판(212)을 포함하고, 제1 캐소드 극판(211)는 제1 집전체(211a) 및 제1 활물질층(211b)을 포함한다. 제1 본체부(21)의 상부에서, 제1 집전체(211a)는 제1 활물질층(211b)의 길이보다 길고, 제1 집전체(211a)는 하우징(1)의 상부 내표면과 밀착되어 제1 캐소드 극판(211)과 하우징(1) 사이의 열전달 작용을 강화시킬 수 있고 열을 제때에 하우징(1) 외부로 방출하여 전지 셀(20)의 온도를 효과적으로 낮출 수 있다. 제2 활물질층(211b) 및 제1 애노드 극판(212)은 각각 하우징(1)의 상부 내표면으로부터 기 설정된 거리가 있다. 또한, 제1 애노드 극판(212)의 길이는 제1 활물질층(211b)의 길이보다 길다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 본체부(31)는 제2 캐소드 극판(311) 및 제2 애노드 극판(312)을 포함하고, 제2 캐소드 극판(311)는 제2 집전체(311a) 및 제2 활물질층(311b)을 포함한다. 제2 본체부(31)의 하부에서, 제2 집전체(311a)는 제2 활물질층(311b)의 길이보다 길고, 제2 집전체(311a)는 하우징(1)의 상부 내표면과 밀착되어 제2 캐소드 극판(311)과 하우징(1) 사이의 열전달 작용을 강화시킬 수 있고 열을 제때에 하우징(1) 외부로 방출하여 전지 셀(20)의 온도를 효과적으로 낮출 수 있다. 제2 활물질층(311b) 및 제2 애노드 극판(312)은 하우징(1)의 하부 내표면과의 사이에는 모두 기 설정된 거리가 있다. 또한, 제2 애노드 극판(312)의 길이는 제2 활물질층(311b)의 길이보다 길다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)은 각각 제1 본체부(21)로부터 연장되고 절곡되어 개구가 구비된 U자형 구조를 형성한다. 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)은 각각 제2 본체부(31)로부터 연장되고 절곡되어 개구가 구비된 U자형 구조를 형성한다.
제1 애노드 극판(212)은 제3 집전체(212a) 및 제3 활물질층(212b)을 포함한다. 제1 본체부(21)의 하부가 음극 기둥(8)에 가까운 위치에서, 제3 집전체(212a)는 제3 활물질층(212b)의 길이보다 길고, 제3 집전체(212a)는 제1 애노드 탭(23)과 접촉된다. 제3 활물질층(212b) 및 제1 애노드 극판(211)은 제1 애노드 탭(23)과의 사이에는 모두 기 설정된 거리가 있다. 또한, 제1 캐소드 극판(211)의 길이는 제3 활물질층(212b)의 길이보다 길다.
제2 애노드 극판(312)은 제4 집전체(312a) 및 제4 활물질층(312b)을 포함한다. 제2 본체부(31)의 상부가 음극 기둥(8)에 가까운 위치에서, 제4 집전체(312a)는 제4 활물질층(312b)의 길이보다 길고, 제4 집전체(312a)는 제2 애노드 탭(33)과 접촉된다. 제4 활물질층(312b) 및 제2 캐소드 극판(311)은 제2 애노드 탭(33)과의 사이에는 모두 기 설정된 거리가 있다. 또한, 제2 캐소드 극판(311)의 길이는 제4 활물질층(312b)의 길이보다 길다.
도 10에는 도시되지 않았지만, 제1 본체부(21)의 하부가 양극 기둥(7)에 가까운 위치에서, 제1 집전체(211a)는 제1 활물질층(211b)의 길이보다 길고, 제1 집전체(211a)는 제1 캐소드 탭(22)과 접촉된다는 것을 이해할 수 있다. 제1 활물질층(211b) 및 제1 애노드 극판(212)은 제1 캐소드 탭(22)과의 사이에는 모두 기 설정된 거리가 있다. 또한, 제1 애노드 극판(212)의 길이는 제1 활물질층(211b)의 길이보다 길다. 제2 본체부(31)의 하부가 양극 기둥(7)에 가까운 위치에서, 제2 집전체(311a)는 제2 활물질층(311b)의 길이보다 길고, 제2 집전체(311a)는 제2 캐소드 탭(32)과 접촉된다. 제2 활물질층(311b) 및 제2 애노드 극판(312)은 제2 캐소드 탭(32)과의 사이에는 모두 기 설정된 거리가 있다. 또한, 제2 애노드 극판(312)의 길이는 제2 활물질층(311b)의 길이보다 길다.
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 본체부(21)와 제2 본체부(31) 사이에는 브라켓(4)이 배치되고, 브라켓(4)은 U자형 구조를 가지고, 브라켓(4)은 제1 지지부(41), 제2 지지부(42) 및 제1 지지부(41)와 제2 지지부(42) 사이에 연결된 제3 지지부(43)를 포함하고, 제1 지지부(41)와 제2 지지부(42)는 평판형 구조를 가지며, 제1 지지부(41)는 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23)에 각각 형성된 개구에 삽입되고, 제2 지지부(42)는 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)에 각각 형성된 개구에 삽입된다.
도 15, 도 16, 도 18 및 도 19에 도시된 실시예에 있어서, 전지 셀은 제1 엔드캡(1a) 및 제2 엔드캡(1b)을 포함하며, 하우징(1)의 제1 측면에는 제1 개구가 구비되고, 하우징(2)의 제2 측면에는 제2 개구가 구비되며, 제1 엔드캡(1a)은 제1 개구를 폐쇄하고, 제2 엔드캡(1b)은 제2 개구를 폐쇄한다. 양극 기둥(7)은 제1 엔드캡(1a)에 설치되고, 음극 기둥(8)은 제2 엔드캡(1b)에 설치된다. 양극 기둥(7)은 제1 내측 전극 기둥(71) 및 제1 외측 전극 기둥(72)을 포함하고, 제1 슬리브(7a)는 제1 엔드캡(1a)에 설치되며, 제1 외측 전극 기둥(72)은 제1 엔드캡(1a)의 외측에 설치되고 제1 슬리브(7a)와 연결되며, 제1 연결편(5)은 제1 내측 전극 기둥(71)의 제1 단과 연결되고, 제1 내측 전극 기둥(71)의 제2 단은 제1 슬리브(7a)를 통과하여 하우징(1)의 외측에서 제1 슬리브(7a)와 연결된다. 음극 기둥(8)은 제2 내측 전극 기둥(81)과 제2 외측 전극 기둥(82)을 포함하며, 제2 외측 전극 기둥(82)은 제2 엔드캡(1b)의 외측에 배치되고, 제2 내측 전극 기둥(81)의 제1 단은 제2 엔드캡(1b)의 내측에 위치하고 제2 연결편(6)과 연결되며, 제2 내측 전극 기둥(81)의 제1 단은 제2 엔드캡(1b)을 통과하여 제2 외측 전극 기둥(82)과 연결된다.
도 17 및 도 20에 도시된 실시예에 있어서, 음극 기둥(8)은 제2 내측 전극 기둥(81) 및 제2 외측 전극 기둥(82)을 포함하고, 제2 슬리브(8a)는 제2 엔드캡(1b)에 설치되며, 제2 외측 전극 기둥(82)은 제2 엔드캡(1b)의 외측에 설치되고 제2 슬리브(8a)와 연결되며, 제2 연결편(6)은 제2 내측 전극 기둥(81)의 제2 단과 연결되고, 제2 내측 전극 기둥(81)의 제2 단은 제2 슬리브(8a)를 통과하여 하우징(1)의 외측에서 제2 슬리브(8a)와 연결된다.
도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 제1 연결편(5) 및 제2 연결편(6)은 모두 편평한 형상이다. 제1 연결편(5)의 일단은 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)과 각각 연결되고, 타단은 양극 기둥(7)과 연결된다. 제2 연결편(6)의 일단은 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)과 각각 연결되고, 타단은 음극 기둥(8)과 연결된다.
도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 제1 연결편(5) 및 제2 연결편(6)은 모두 L자형 형상이다. 제1 연결편(5)의 제1 연결부(51)는 제1 캐소드 탭(22) 및 제2 캐소드 탭(32)과 각각 연결되고, 제2 연결부(52)는 양극 기둥(7)과 연결되며, 제2 연결부(52)와 양극 기둥(7) 사이의 접촉 면적을 증가시킴으로써, 제2 연결부(52)와 양극 기둥(7) 사이의 전기적 연결의 안정성을 강화시킬 수 있다. 제2 연결편(6)의 제3 연결부(61)는 제1 애노드 탭(23) 및 제2 애노드 탭(33)과 각각 연결되고, 제4 연결부(62)는 음극 기둥(8)과 연결되며, 제4 연결부(62)와 음극 기둥(8) 사이의 접촉 면적을 증가시킴으로써, 제4 연결부와 음극 기둥(8) 사이의 전기적 연결의 안정성을 강화시킬 수 있다.
본 출원은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 출원의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 수정을 이루어질 수 있고, 그리고 균등물로 그 부품을 대체할 수 있다. 특히, 구조적 충돌이 없는 한, 각 실시예에서 언급된 각 기술적 특징은 어떠한 방식으로도 조합될 수 있다. 본 출원은 여기서 개시된 특정 실시예에 제한되지 않고, 청구의 범위의 범위 내에 속하는 모든 기술적 해결방법을 포함한다.
1000 : 차량 100 : 전지
200 : 컨트롤러 300 : 모터
101 : 제1 케이스부 102 : 제2 케이스부
10a : 케이싱 20 : 전지 셀
1 : 하우징 1a : 제1 엔드캡
1b : 제2 엔드캡 2 : 제1 전극 조립체
21 : 제1 본체부 211 : 제1 캐소드 극판
211a : 제1 집전체 211b : 제1 활물질층
212 : 제1 애노드 극판 212a : 제3 집전체
212b : 제3 활물질층 22 : 제1 캐소드 탭
23 : 제1 애노드 탭 3 : 제2 전극 조립체
31 : 제2 본체부 311 : 제2 캐소드 극판
311a : 제2 집전체 311b : 제2 활물질층
312 : 제2 애노드 극판 312a : 제4 집전체
312b : 제4 활물질층 32 : 제2 캐소드 탭
33 : 제2 애노드 탭 4 : 브라켓
41 : 제1 지지부 42 : 제2 지지부
43 : 제3 지지부 5 : 제1 연결편
51 : 제1 연결부 52 : 제2 연결부
6 : 제2 연결편 61 : 제3 연결부
62 : 제4 연결부 7a : 제1 슬리브
7 : 양극 기둥 71 : 제1 내측 전극 기둥
72 : 제1 외측 전극 기둥 8a : 제2 슬리브
8 : 음극 기둥 81 : 제2 내측 전극 기둥
82 : 제2 외측 전극 기둥 9 : 제1 절연 부재
10 : 제2 절연 부재

Claims (20)

  1. 하우징(1);
    상기 하우징(1)에 배치되고, 제1 캐소드 극판(211) 및 제1 애노드 극판(212)을 포함하는 제1 본체부(21); 및
    상기 하우징(1)에 배치되고, 제2 캐소드 극판(311) 및 제2 애노드 극판(312)을 포함하는 제2 본체부(31);를 포함하며,
    상기 제1 본체부(21) 및 상기 제2 본체부(31)는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 상기 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 상기 제1 본체부(21)로부터 돌출되어 상기 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되고, 상기 제1 애노드 극판(212)과 상기 하우징(1)의 제1 내표면 사이는 절연되며, 및/또는 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 상기 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 상기 제2 본체부(31)로부터 돌출되어 상기 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉되고, 상기 제2 애노드 극판(312)과 상기 하우징(1)의 제2 내표면 사이는 절연되며, 상기 제1 내표면과 상기 제2 내표면은 서로 대향하게 배치되는, 전지 셀.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 캐소드 극판(211)은 제1 집전체(211a) 및 상기 제1 집전체(211a) 상에 형성된 제1 활물질층(211b)을 포함하고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 상기 제1 집전체(211a)의 일단은 상기 제1 활물질층(211b)으로부터 돌출되어 상기 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되며, 상기 제2 캐소드 극판(311)은 제2 집전체(311a) 및 상기 제2 집전체(311a) 상에 형성된 제2 활물질층(311b)을 포함하고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 상기 제2 집전체(311a)의 일단은 상기 제2 활물질층(311b)으로부터 돌출되어 상기 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉되는, 전지 셀.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제1 방향을 따라 상기 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 상기 제1 애노드 극판(212)의 일단과 상기 하우징(1)의 제1 내표면 사이에는 제1 기설정 거리가 있고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 상기 제2 애노드 극판(312)의 일단과 상기 하우징(1)의 제2 내표면 사이에는 제2 기설정 거리가 있는, 전지 셀.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 본체부(21)로부터 연장된 제1 캐소드 탭(22) 및 제1 애노드 탭(23), 그리고 상기 제2 본체부(31)로부터 연장된 제2 캐소드 탭(32) 및 제2 애노드 탭(33)을 더 포함하며, 상기 제1 캐소드 탭(22) 및 상기 제1 애노드 탭(23)은 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 본체부(31)에 가까운 상기 제1 본체부(21)의 일단에 배치되고, 상기 제2 캐소드 탭(32) 및 상기 제2 애노드 탭(33)은 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 본체부(21)에 가까운 상기 제2 본체부(31)의 일단에 배치되는, 전지 셀.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    브라켓(4)을 더 포함하며, 상기 브라켓(4)은, 상기 제1 캐소드 극판(211)과 상기 하우징(1)의 제1 내표면의 접촉을 유지하면서 상기 제2 캐소드 극판(311)과 상기 하우징(1)의 제2 내표면의 접촉을 유지하도록 상기 제1 본체부(21)와 상기 제2 본체부(31) 사이에 배치되는, 전지 셀.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 브라켓(4)은 제1 지지부(41), 제2 지지부(42) 및 상기 제1 지지부(41)와 상기 제2 지지부(42) 사이에 연결된 제3 지지부(43)를 포함하며, 상기 제1 지지부(41)는 상기 제1 본체부(21)와 상기 제1 캐소드 탭(22) 사이 및 상기 제1 본체부(21)와 상기 제1 애노드 탭(23) 사이에 지지되고, 상기 제2 지지부(42)는 상기 제2 본체부(31)와 상기 제2 캐소드 탭(32) 사이 및 상기 제2 본체부(31)와 상기 제2 애노드 탭(33) 사이에 지지되는, 전지 셀.
  7. 제4 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 연결편(5), 제2 연결편(6), 양극 기둥(7) 및 음극 기둥(8)을 더 포함하며, 상기 제1 캐소드 탭(22) 및 상기 제2 캐소드 탭(32)은 모두 상기 제1 연결편(5)과 연결되고, 상기 제1 연결편(5)은 상기 양극 기둥(7)과 연결되며, 상기 제1 애노드 탭(23) 및 상기 제2 애노드 탭(33)은 모두 상기 제2 연결편(6)과 연결되고, 상기 제2 연결편(6)은 상기 음극 기둥(8)과 연결되는, 전지 셀.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 양극 기둥(7)은 상기 하우징(1)의 제1 측면에 설치되고, 상기 음극 기둥(8)은 상기 하우징(1)의 제2 측면에 설치되며, 상기 제1 측면과 상기 제2 측면은 서로 대향하게 배치되고, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면은 모두 상기 제1 방향에 평행하는, 전지 셀.
  9. 제8 항에 있어서,
    제1 엔드캡(1a) 및 제2 엔드캡(1b)을 더 포함하며, 상기 하우징(1)의 상기 제1 측면에는 제1 개구가 구비되고, 상기 하우징(2)의 상기 제2 측면에는 제2 개구가 구비되며, 상기 제1 엔드캡(1a)은 상기 제1 개구를 폐쇄하고, 상기 제2 엔드캡(1b)은 상기 제2 개구를 폐쇄하는, 전지 셀.
  10. 제9 항에 있어서,
    제1 슬리브(7a)를 더 포함하며, 상기 양극 기둥(7)은 제1 내측 전극 기둥(71) 및 제1 외측 전극 기둥(72)을 포함하고, 상기 제1 슬리브(7a)는 상기 제1 엔드캡(1a)에 설치되며, 상기 제1 외측 전극 기둥(72)은 상기 제1 엔드캡(1a)의 외측에 설치되고 상기 제1 슬리브(7a)와 연결되며, 상기 제1 연결편(5)은 상기 제1 내측 전극 기둥(71)의 제1 단과 연결되고, 상기 제1 내측 전극 기둥(71)의 제2 단은 상기 제1 슬리브(7a)를 통과하여 상기 하우징(1)의 외측에서 상기 제1 슬리브(7a)와 연결되는, 전지 셀.
  11. 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
    제2 슬리브(8a)를 더 포함하며, 상기 음극 기둥(8)은 제2 내측 전극 기둥(81) 및 제2 외측 전극 기둥(82)을 포함하고, 상기 제2 슬리브(8a)는 상기 제2 엔드캡(1b)에 설치되며, 상기 제2 외측 전극 기둥(82)은 상기 제2 엔드캡(1b)의 외측에 설치되고 상기 제2 슬리브(8a)와 연결되며, 상기 제2 연결편(6)은 상기 제2 내측 전극 기둥(81)의 제2 단과 연결되고, 상기 제2 내측 전극 기둥(81)의 제2 단은 상기 제2 슬리브(8a)를 통과하여 상기 하우징(1)의 외측에서 상기 제2 슬리브(8a)와 연결되는, 전지 셀.
  12. 제7 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 연결편(5)은 상기 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제1 연결부(51)를 포함하며, 상기 제1 연결부(51)는 상기 제1 캐소드 탭(22) 및 상기 제2 캐소드 탭(32)과 연결되고 상기 양극 기둥(7)에 가까운 상기 제1 연결부(51)의 단부는 상기 양극 기둥(7)과 연결되며, 또는, 상기 제1 연결편(5)은 상기 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제1 연결부(51) 및 상기 제1 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제2 연결부(52)를 포함하며, 상기 제1 연결부(51) 및 상기 제2 연결부(52)는 L자형으로 연결되고, 상기 제1 연결부(51)는 상기 제1 캐소드 탭(22) 및 상기 제2 캐소드 탭(32)과 연결되며, 상기 제2 연결부(52)는 상기 양극 기둥(7)과 연결되는, 전지 셀.
  13. 제7 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 연결편(6)은 상기 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제3 연결부(61)를 포함하며, 상기 제3 연결부(61)는 상기 제1 애노드 탭(23) 및 상기 제2 애노드 탭(33)과 연결되고 상기 음극 기둥(8)에 가까운 상기 제3 연결부(61)의 단부는 상기 음극 기둥(8)과 연결되며, 또는, 상기 제2 연결편(6)은 상기 제1 방향에 수직인 방향을 따라 연장된 제3 연결부(61) 및 상기 제1 방향에 평행한 방향을 따라 연장된 제4 연결부(62)를 포함하며, 상기 제3 연결부(61) 및 상기 제4 연결부(62)는 L자형으로 연결되고, 상기 제3 연결부(61)는 상기 제1 애노드 탭(23) 및 상기 제2 애노드 탭(33)과 연결되며, 상기 제4 연결부(62)는 상기 음극 기둥(8)과 연결되는, 전지 셀.
  14. 제7 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징(1)에 배치된 제1 절연 부재(9)를 더 포함하고, 상기 제1 절연 부재(9)는 상기 음극 기둥(8)과 상기 하우징(1)을 전기적으로 절연시키기 위한 것인, 전지 셀.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 본체부(21)는 제1 세퍼레이터를 더 포함하고, 상기 제1 본체부(21)는 상기 제1 캐소드 극판(211), 상기 제1 애노드 극판(212) 및 상기 제1 세퍼레이터에 의해 공동적으로 권취하여 형성되며, 상기 제1 방향은 상기 제1 본체부(21)의 권취 중심선에 평행하며, 및/또는, 상기 제2 본체부(31)는 제2 세퍼레이터를 더 포함하고, 상기 제2 본체부(31)는 상기 제2 캐소드 극판(311), 상기 제2 애노드 극판(312) 및 상기 제2 세퍼레이터에 의해 공동적으로 권취하여 형성되며, 상기 제1 방향은 상기 제2 본체부(31)의 권취 중심선에 평행한, 전지 셀.
  16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징(1)은 금속 재질로 이루어지는, 전지 셀.
  17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 따른 전지 셀을 포함하는, 전지.
  18. 제17 항에 따른 전지를 전기 에너지 제공용으로 포함하는, 전기 장치.
  19. 하우징(1), 제1 캐소드 극판(211)과 제1 애노드 극판(212)을 포함한 제1 본체부(21), 및 제2 캐소드 극판(311)과 제2 애노드 극판(312)을 포함한 제2 본체부(31)를 제공하는 단계;
    상기 제1 본체부(21) 및 상기 제2 본체부(31)를 모두 상기 하우징(1)에 장착하는 단계; 및
    상기 제1 본체부(21) 및 상기 제2 본체부(31)를 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열하며, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 상기 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 상기 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 상기 제1 애노드 극판(212)의 일단과 상기 하우징(1)의 제1 내표면 사이가 절연되도록 하며, 및/또는 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 상기 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 상기 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 상기 제2 애노드 극판(312)의 일단과 상기 하우징(1)의 제2 내표면 사이가 절연되도록 하며, 상기 제1 내표면과 상기 제2 내표면은 서로 대향하게 배치되도록 하는 단계;를 포함하는, 전지 셀의 제조 방법.
  20. 하우징(1), 제1 캐소드 극판(211)과 제1 애노드 극판(212)을 포함한 제1 본체부(21), 및 제2 캐소드 극판(311)과 제2 애노드 극판(312)을 포함한 제2 본체부(31)를 제공하도록 구성되는 제공 장치; 및
    상기 제1 본체부(21) 및 상기 제2 본체부(31)를 모두 상기 하우징(1)에 장착하고, 상기 제1 본체부(21) 및 상기 제2 본체부(31)를 제1 방향을 따라 간격을 두고 배열하며, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 상기 제1 캐소드 극판(211)의 일단은 상기 하우징(1)의 제1 내표면과 접촉되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 본체부(31)로부터 멀어지는 상기 제1 애노드 극판(212)의 일단과 상기 하우징(1)의 제1 내표면 사이가 절연되도록 하며, 및/또는 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 상기 제2 캐소드 극판(311)의 일단은 상기 하우징(1)의 제2 내표면과 접촉되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 본체부(21)로부터 멀어지는 상기 제2 애노드 극판(312)의 일단과 상기 하우징(1)의 제2 내표면 사이가 절연되도록 하며, 상기 제1 내표면과 상기 제2 내표면은 서로 대향하게 배치되도록 구성되는 안착 장치;를 포함하는, 전지 셀의 제조 장치.
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CN102347515A (zh) * 2010-08-03 2012-02-08 唐菊香 卷绕式锂电池的电芯及卷绕式锂电池
CN102683755A (zh) * 2012-06-19 2012-09-19 天津力神电池股份有限公司 一种新型高电压锂离子动力电池
DE102016208053B4 (de) 2016-05-10 2023-12-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Hochvoltspeicher
CN109742436B (zh) * 2018-12-03 2021-04-20 华为技术有限公司 一种电芯、动力电池、动力电池组、用电装置及制造方法
CN214203834U (zh) * 2021-03-01 2021-09-14 深圳汝原科技有限公司 电芯组件、电池模组及手持式电器设备

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