KR20230130718A - 배터리 셀, 배터리, 전기기기 및 배터리 셀의 제조방법 및 장비 - Google Patents

배터리 셀, 배터리, 전기기기 및 배터리 셀의 제조방법 및 장비 Download PDF

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KR20230130718A
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Abstract

본 출원의 실시예는 배터리 기술 분야에 속하는 배터리 셀, 배터리, 전기기기 및 배터리 셀의 제조 방법 및 장비를 제공한다. 여기서, 배터리 셀은 하우징, 베어 셀, 엔드 캡 조립체 및 집전부재를 포함한다. 베어 셀은 본체부 및 탭을 포함하고, 탭은 본체부의 제1 방향의 일단으로부터 돌출된다. 하우징은 개구를 갖고, 하우징은 베어 셀을 수용하는 데 사용된다. 엔드 캡 조립체는 개구를 덮는 데 사용된다. 제1 방향에서, 집전부재는 본체부의 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 집전부재는 탭과 엔드 캡 조립체를 연결하는 데 사용된다. 탭은 집전부재와 연결하기 위한 제1 연결부를 포함하고, 제1 방향을 따라, 제1 연결부는 집전부재의 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하도록 구성된다. 이러한 구조의 배터리 셀은 집전부재와 엔드 캡 조립체 사이의 공간을 충분히 이용하여 탭이 하우징 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 전극 조립체의 본체부를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.

Description

배터리 셀, 배터리, 전기기기 및 배터리 셀의 제조 방법 및 장비
본 출원은 배터리 기술 분야에 관한 것으로, 특히 배터리 셀, 배터리, 전기기기 및 배터리 셀의 제조 방법 및 장비에 관한 것이다.
신재생에너지 기술의 발전에 따라 휴대폰, 노트북, 축전지차, 전기자동차, 전기비행기, 전기선박, 전기자동차 장난감, 전기선박 장난감, 전기비행기 장난감 및 전동 공구 등과 같이 배터리의 응용은 점점 광범위해지고 있다.
배터리 기술에서, 배터리의 안전성을 고려해야 할 뿐만 아니라 배터리의 성능의 문제도 고려해야 하는데, 배터리의 에너지 밀도의 크기가 배터리의 성능에 영향을 미친다. 따라서, 배터리 셀의 에너지 밀도를 향상시키는 방법은 배터리 기술에서 시급히 해결해야 할 기술적 문제이다.
본 출원의 실시예는 배터리 셀, 배터리, 전기기기 및 배터리 셀의 제조 방법 및 장비를 제공한다.
제1 양상에서, 본 출원의 실시예는, 본체부 및 상기 본체부의 제1 방향의 일단으로부터 돌출된 탭을 포함하는 베어 셀; 개구를 갖고, 상기 베어 셀을 수용하는 데 사용되는 하우징; 상기 개구를 덮는 데 사용되는 엔드 캡 조립체; 제1 방향에서, 상기 본체부의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 상기 탭과 상기 엔드 캡 조립체를 연결하는 데 사용되는 집전부재; 를 포함하는 배터리 셀을 제공함에 있어서, 상기 탭은 상기 집전부재와 연결하기 위한 제1 연결부를 포함하고, 상기 제1 방향에서, 상기 제1 연결부는 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하도록 구성된다.
전술한 기술적 솔루션에서, 탭과 집전부재를 연결하는 제1 연결부가 집전부재의 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하므로, 집전부재와 엔드 캡 조립체 사이의 공간을 충분히 이용하여 탭이 하우징 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 전극 조립체의 본체부를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 상기 집전부재에는 접힘부가 설치되어 있고, 상기 접힘부는 상기 제1 방향에서 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 접힘 가능하게 설치되고, 상기 접힘부는 상기 제1 연결부를 연결하는 데 사용된다.
전술한 기술적 솔루션에서, 집전부재에는 접을 수 있는 접힘부가 설치되어 있고, 접힘부가 접히기 전에 제1 연결부와 접힘부를 연결할 수 있어 제1 연결부와 집전부재의 전기적 연결을 더 편리하게 구현할 수 있다. 제1 연결부를 접힘부에 연결한 후, 접힘부를 집전부재에 대향하여 접어서 자연스럽게 제1 연결부를 집전부재의 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 배치하여 탭의 정형효과에 대해 개선할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 방향에서, 상기 제1 연결부는 상기 접힘부와 적층 설치되고, 상기 제1 연결부는 상기 접힘부의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치한다.
전술한 기술적 솔루션에서, 제1 연결부는 접힘부와 제1 방향에서 적층 설치되고, 제1 연결부는 접힘부의 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 이러한 구조는 한편으로 제1 연결부와 접힘부 둘 사이에 더 큰 과전류 면적을 갖도록 보장하고, 다른 한편으로 제1 연결부와 접힘부의 전체를 컴팩트하게 하여 제1 연결부와 접힘부의 전체의 두께를 줄이고, 제1 연결부와 접힘부의 전체가 너무 두꺼워 집전부재에서 엔드 캡 조립체까지의 거리가 커짐으로 인해, 하우징 내부의 본체부를 수용하기 위한 공간이 감소될 위험을 낮춘다.
일부 실시예에서, 상기 접힘부는 상기 집전부재의 가장자리 위치에 접힘 가능하게 연결된다.
전술한 기술적 솔루션에서, 접힘부는 집전부재의 가장자리 위치에 접힘 가능하게 연결되고, 접힘부는 탭에 대해 보호 작용을 하여 집전부재의 가장자리에 의해 탭이 베일 위험을 낮춘다.
일부 실시예에서, 상기 집전부재의 제2 방향에서 대향하는 양단은 모두 상기 접힘부에 연결되어 있고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직이고, 상기 베어 셀은 상기 제2 방향을 따라 본체부에 간격을 두고 설치되는 두 개의 상기 탭을 포함하고, 두 개의 상기 탭의 제1 연결부는 각각 두 개의 상기 접힘부에 연결된다.
전술한 기술적 솔루션에서, 베어 셀의 두 개의 탭의 제1 연결부는 각각 집전부재의 두 개의 플립부에 연결되어, 하우징 내에서 집전부재의 안정성을 높이고 집전부재가 하우징 내에서 흔들릴 위험을 낮출 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 접힘부는 상기 집전부재와 일체성형된 구조이다.
전술한 기술적 솔루션에서, 접힘부는 집전부재와 일체성형된 구조이고, 접힘부와 집전부재는 성형 방식이 간단하여 둘 사이의 견고성을 보장한다.
일부 실시예에서, 상기 탭은 상기 집전부재 둘레로 절곡되고, 상기 탭은 제2 연결부를 더 포함하고, 상기 제2 연결부는 상기 본체부와 상기 제1 연결부를 연결하는 데 사용되고, 상기 제1 방향에서, 상기 제2 연결부는 상기 집전부재의 상기 본체부를 향하는 일측에 위치한다.
전술한 기술적 솔루션에서, 탭은 집전부재 둘레로 절곡되어 집전부재가 탭에 대해 매우 좋은 위치제한 작용을 하고 탭이 본체부 내에 삽입될 위험을 낮춘다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 캡 조립체는, 상기 개구를 덮는 데 사용되는 엔드 캡; 상기 엔드 캡에 설치되고, 상기 집전부재와 전기적으로 연결되는 데 사용되는 전극단자; 상기 엔드 캡의 상기 제1 방향에서 상기 본체부를 향하는 일측에 설치되고, 상기 엔드 캡 및 상기 베어 셀을 분리하는 데 사용되는 절연부재; 를 포함하고, 상기 집전부재는 상기 제1 연결부와 연결하기 위한 제1 집전부를 포함하고, 상기 제1 방향에서, 상기 제1 집전부와 상기 절연부재 사이에는 수용 간극이 형성되어 있고, 상기 수용 간극은 상기 제1 연결부를 수용하는 데 사용된다.
전술한 기술적 솔루션에서, 집전부재의 제1 집전부와 절연부재 사이에는 수용 간극이 형성되고, 제1 연결부는 수용 간극 내에 수용됨으로써, 제1 집전부와 절연부재 사이의 공간을 효과적으로 이용하고, 탭이 하우징 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 전극 조립체의 본체부를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 상기 절연부재는 상기 본체부를 향하는 내표면을 갖고, 상기 절연부재에는 상기 내표면에서 상기 본체부로부터 이반되는 방향을 따라 함몰된 제1 요함부가 제공되고, 상기 제1 요함부는 상기 제1 집전부의 적어도 일부를 수용하는 데 사용되고, 상기 제1 방향에서, 상기 제1 집전부와 상기 제1 요함부의 밑면 사이에 상기 수용 간극이 형성된다.
전술한 기술적 솔루션에서, 절연부재에는 제1 요함부가 제공되고, 제1 집전부의 적어도 일부는 제1 요함부 내에 수용되어 제1 집전부가 하우징 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 본체부를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀의 에너지 밀도를 향상시키는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 상기 절연부재는 상기 본체부로부터 이반되는 외표면을 갖고, 상기 외표면과 상기 제1 요함부의 서로 대응하는 위치에 제1 돌출부가 돌출되어 제공되고, 상기 제1 요함부는 상기 내표면에서 상기 본체부로부터 이반되는 방향을 따라 상기 제1 돌출부 내로 함몰되고, 상기 엔드 캡에는 제2 요함부가 제공되고, 상기 제2 요함부는 제1 돌출부의 적어도 일부를 수용하는 데 사용된다.
전술한 기술적 솔루션에서, 제1 돌출부의 적어도 일부가 제2 요함부 내에 설치됨으로써, 절연부재와 엔드 캡 둘의 구조를 더 컴팩트하게 하고, 절연부재가 하우징 내부의 공간을 점용하는 것을 줄일 수 있다. 제1 요함부는 내표면에서 본체부로부터 이반되는 방향을 따라 제1 돌출부 내로 함몰되어 제1 요함부의 함몰 깊이를 증가함으로써, 제1 집전부가 제1 요함부의 더 깊은 위치로 수용되어 본체부에 더 많은 공간을 비울 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 집전부재는 제2 집전부를 더 포함하고, 상기 제2 집전부는 상기 제1 집전부에 연결되고, 상기 제2 집전부는 상기 전극단자와 전기적으로 연결하는 데 사용되고, 상기 제1 방향에서, 상기 제1 집전부와 상기 제2 집전부는 어긋나게 설치됨으로써, 상기 집전부재가 상기 제1 집전부의 상기 본체부를 향하는 일측에 수용 공간을 형성하고, 상기 수용 공간은 상기 탭의 일부를 수용하는 데 사용된다.
전술한 기술적 솔루션에서, 제1 집전부와 제2 집전부가 제1 방향에서 어긋나게 설치되어 집전부재가 제1 집전부의 본체부를 향하는 일측에 탭을 수용하기 위한 수용 공간을 형성함으로써 탭을 전체적으로 위로 이동시켜 본체부를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
제2 양상에서, 본 출원의 실시예는 배터리를 제공함에 있어서, 제1 양상에서의 어느 하나의 실시예에 따른 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 케이스를 포함한다.
제3 양상에서, 본 출원의 실시예는 전기기기를 제공함에 있어서, 제2 양상에서의 어느 하나의 실시예에 따른 배터리를 포함한다.
제4 양상에서, 본 출원의 실시예는 배터리 셀의 제조 방법을 제공함에 있어서, 상기 제조 방법은 베어 셀을 제공하는 단계 - 상기 베어 셀은 본체부 및 탭을 포함하고, 상기 탭은 상기 본체부의 제1 방향의 일단으로부터 돌출되고, 상기 탭은 제1 연결부를 포함함 - ; 하우징을 제공하는 단계 - 상기 하우징은 개구를 가짐 - ; 엔드 캡 조립체를 제공하는 단계; 집전부재를 제공하는 단계; 상기 집전부재를 상기 제1 연결부 및 상기 엔드 캡 조립체에 연결하는 단계; 상기 베어 셀을 상기 하우징 내에 수용시키는 단계; 엔드 캡 조립체를 상기 개구에 덮는 단계; 를 포함하고, 여기서, 상기 제1 방향에서, 상기 집전부재는 상기 본체부의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 상기 제1 연결부는 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치한다.
일부 실시예에서, 상기 집전부재에는 접힘부가 설치되어 있고, 상기 집전부재를 상기 탭 및 상기 엔드 캡 조립체에 연결하는 단계는 상기 제1 연결부를 상기 접힘부에 연결하는 단계; 상기 탭이 집전부재 둘레로 절곡되도록 상기 접힘부를 상기 집전부재에 대하여 접는 단계; 상기 제1 연결부가 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하도록 상기 엔드 캡 조립체를 상기 집전부재와 연결하는 단계; 를 포함한다.
제5 양상에서, 본 출원의 실시예는 배터리 셀의 제조 장비를 더 제공함에 있어서, 상기 제조 장비는 베어 셀을 제공하는 데 사용되는 제1 제공장치 - 상기 베어 셀은 본체부 및 탭을 포함하고, 상기 탭은 상기 본체부의 제1 방향의 일단으로부터 돌출되고, 상기 탭은 제1 연결부를 포함함 - ; 하우징을 제공하는 데 사용되는 제2 제공장치 - 상기 하우징은 개구를 가짐 - ; 엔드 캡 조립체를 제공하는 데 사용되는 제3 제공장치; 집전부재를 제공하는 데 사용되는 제4 제공장치; 상기 집전부재를 상기 제1 연결부 및 상기 엔드 캡 조립체에 연결하고, 또한 상기 베어 셀을 상기 하우징 내에 수용시키고, 또한 엔드 캡 조립체를 상기 개구에 덮는 데 사용되는 조립장치; 를 포함하고, 여기서, 상기 제1 방향에서, 상기 집전부재는 상기 본체부의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 상기 제1 연결부는 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치한다.
본 출원의 실시예는 배터리 셀, 배터리, 전기기기 및 배터리 셀의 제조 방법 및 장비를 제공하여, 배터리 셀의 에너지 밀도를 향상시키는 데 유리하다.
본 출원 실시예의 기술적 솔루션을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하 본 출원 실시예를 설명함에 있에서 사용되어야 하는 도면을 간략하게 소개할 것이며, 이하 도면은 본 출원의 일부 실시예만을 도시한 것이므로 범위에 대한 한정으로 간주되어서는 안되며, 본 분야의 일반 기술자라면 창의적인 노력 없이도 이러한 도면에 따라 다른 관련 도면을 얻을 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 본 출원의 일부 실시예에 따른 차량의 구조 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리의 구조 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리 셀의 분해도이다.
도 4는 도 3에 도시된 배터리 셀의 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 배터리 셀의 부분 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 집전체의 축척도이다.
도 7은 도 6에 도시된 집전부재의 정면도이다.
도 8은 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리 셀의 제조 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 출원의 다른 일부 실시예에 따른 배터리 셀의 제조 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리 셀의 제조 장비의 개략적인 블록도이다.
본 출원의 실시예의 목적, 기술적 솔루션 및 장점을 더욱 명확하게 하기 위해, 이하 본 출원의 실시예에서의 도면을 결부하여 본 출원의 실시예에서의 기술적 솔루션에 대해 명확하게 설명하도록 하며, 여기에 설명된 실시예는 본 출원의 모든 실시예가 아니라 일부 실시예에 불과함이 분명하다. 본 출원의 실시예를 기반으로, 창의적인 노력 없이 본 분야의 일반 기술자에 의해 획득된 기타 모든 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
별도로 정의되지 않는 한, 본 출원에서 사용한 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 출원의 기술 분야의 기술자들이 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 출원은 출원의 명세서에서 사용한 용어는 단지 구체적인 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 제한하려는 의도는 아니다. 본 출원의 명세서 및 특허청구범위 및 전술한 도면에서 “포함하다” 및 “갖는다” 및 이들의 임의의 변형은 비배타적 포함을 설명하려는 목적이다. 본 출원의 명세서 및 특허청구범위 또는 전술한 도면에서 “제1”, “제2” 등 용어는 서로 다른 대상을 구분하기 위해 사용되는 것으로, 대상의 특정 순서 또는 주종관계를 설명하기 위해 사용되는 것은 아니다.
본 출원에서 언급되는 “실시예”는 실시예와 함께 설명되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서에서의 각 위치에서 출현되는 이 단어는 반드시 모두 동일한 실시예를 의미하는 것이 아니며, 또 기타 실시예와 상호 배타적인 독립적 또는 대안적인 실시예를 의미하는 것도 아니다.
본 출원에 대한 설명에서, “장착”, “서로 연결”, “연결”, “부착” 등과 같은 기술적 용어들은 별도로 명확하게 정의 및 한정되지 않는 한 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, 고정 연결이거나 착탈식 연결, 또는 일체형 연결일 수 있다. 또한, 직접 연결이거나 중간 매체를 통한 간접 연결일 수 있으며, 두 소자 내부의 연통일 수 있다. 본 분야의 일반 기술자라면 구체적인 상황에 따라 본 출원에서 전술한 용어들의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 동일한 도면 부호는 동일한 부품을 의미하며, 간결함을 위해 서로 다른 실시예에서는 동일한 부품에 대한 상세한 설명을 생략한다. 도면에 도시된 본 출원의 실시예에서의 다양한 부품의 두께, 길이, 폭 등의 치수, 및 통합 장치의 전체 두께, 길이, 폭 등의 치수는 예시적인 설명일 뿐 본 출원에 대한 어떠한 한정도 구성하지 않음을 이해해야 한다.
본 출원에서의 “다수”라는 용어는 둘 이상(두 개를 포함함)을 의미한다.
본 출원에서, 배터리 셀은 리튬이온 이차전지, 리튬이온 일차전지, 리튬황 배터리, 나트륨 리튬이온 배터리, 나트륨이온 배터리 또는 마그네슘이온 배터리를 포함할 수 있으며, 본 출원의 실시예에서는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리 셀은 원기둥체, 편평체, 직육면체 또는 기타 형상일 수 있으며, 본 출원의 실시예에서는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 패키징의 방식에 따라 세 가지 종류: 원통형 배터리 셀, 각형 배터리 셀 및 파우치형 배터리 셀로 나뉘며, 본 출원의 실시예에서는 이에 대해 한정하지 않는다.
본 출원의 실시예에서 언급되는 배터리는 더 높은 전압 및 용량을 제공하기 위해 하나 또는 다수의 배터리 셀을 포함하는 단일 물리적 모듈을 의미한다. 예를 들어, 본 출원에서 언급되는 배터리는 배터리 모듈 또는 배터리 팩을 포함할 수 있다. 배터리는 일반적으로 하나 또는 다수의 배터리 셀을 패키징하기 위한 케이스를 포함한다. 케이스는 액체 또는 기타 이물질이 배터리 셀의 충전 또는 방전에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
배터리 셀은 전극 조립체 및 전해액을 포함하며, 전극 조립체는 양극판, 음극판 및 분리막으로 구성된다. 배터리 셀은 주로 양극판 및 음극판 사이의 금속 이온의 이동에 의존하여 작동한다. 양극판은 양극 집전체 및 양극 활성물질층을 포함하고, 양극 활성물질층은 양극 집전체의 표면에 도포된다. 리튬이온 배터리로 예를 들면, 양극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고, 양극 활성물질은 리튬코발트 산화물, 리튬 인산철, 삼원 리튬 또는 리튬망간 산화물 등일 수 있다. 음극판은 음극 집전체 및 음극 활성물질층을 포함하고, 음극 활성물질층은 음극 집전체의 표면에 도포된다. 음극 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 음극 활성물질은 탄소 또는 실리콘 등일 수 있다. 분리막의 재질은 PP(polypropylene, 폴리프로필렌) 또는 PE(polyethylene, 폴리에틸렌) 등일 수 있다. 또한, 전극 조립체는 권취식 구조 또는 적층식 구조일 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
현재, 배터리 셀은 일반적으로 하우징, 베어 셀, 엔드 캡 조립체 및 집전부재를 포함하고, 베어 셀의 탭과 엔드 캡 조립체는 집전부재를 통해 전기적으로 연결되고, 베어 셀은 하우징 내에 수용되고, 엔드 캡 조립체는 하우징의 개구를 덮어 베어 셀 및 전해액을 위한 하나의 밀폐된 공간을 제공한다.
발명자는, 배터리 셀에서, 베어 셀의 탭이 집전부재와 연결되는 부분이 집전부재의 엔드 캡 조립체로부터 이반되는 일측에 위치하고, 탭은 하우징 내부의 일부 공간을 점용하여 하우징 내부의 베어 셀의 본체부에 제공할 수 있는 공간이 감소되고, 배터리 셀의 에너지 밀도도 그에 따라 감소된다는 것을 발견하였다. 발명자는, 일반적인 배터리 셀의 경우, 집전부재와 엔드 캡 조립체를 연결한 후, 집전부재의 부분 영역과 엔드 캡 조립체 사이에 간극이 존재하고, 이 간극이 위치하는 공간이 효과적으로 이용되지 않는다는 점을 주목하였다.
이에 감안하여, 본 출원의 실시예는 배터리 셀을 제공하고, 배터리 셀은 하우징, 베어 셀, 엔드 캡 조립체 및 집전부재를 포함한다. 베어 셀은 본체부 및 탭을 포함하고, 탭은 본체부의 제1 방향의 일단으로부터 돌출된다. 하우징은 개구를 갖고, 하우징은 베어 셀을 수용하는 데 사용된다. 엔드 캡 조립체는 개구를 덮는 데 사용된다. 제1 방향에서, 집전부재는 본체부의 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 집전부재는 탭과 엔드 캡 조립체를 연결하는 데 사용된다. 여기서, 탭은 집전부재와 연결하기 위한 제1 연결부를 포함하고, 제1 방향에서, 제1 연결부는 집전부재의 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하도록 구성된다.
이러한 배터리 셀에서, 탭의 제1 연결부를 집전부재의 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 설치함으로써, 집전부재와 엔드 캡 조립체 사이의 공간을 충분히 이용하여, 탭이 하우징 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 베어 셀의 본체부를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
본 출원의 실시예에서 설명된 배터리 셀은 배터리 및 배터리를 사용하는 전기기기에 적용된다.
전기기기는 차량, 휴대폰, 휴대용 기기, 노트북, 선박, 우주 설비, 전기 장난감 및 전동 공구 등일 수 있다. 차량은 내연기관 자동차, 천연가스 자동차 또는 신재생에너지 자동차일 수 있고, 신재생에너지 자동차는 순수 전기자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 전기자동차 등일 수 있다. 우주 설비는 비행기, 로켓, 우주 왕복선 및 우주 비행선 등을 포함한다. 전기 장난감은 게임기, 전기자동차 장난감, 전기선박 장난감 및 전기비행기 장난감 등과 같은 고정식 또는 이동식 전기 장난감을 포함한다. 전동 공구는 전기 드릴, 전동 그라인더, 전동 스패너, 전동 드라이버, 전기 해머, 임팩트 전기드릴, 콘크리이트 진동기 및 전기 플레이너 등과 같은 금속 절삭용 전동 공구, 연마용 전동 공구, 조립용 전동 공구 및 철로용 전동 공구를 포함한다. 본 출원의 실시예는 전술한 전기기기에 대해 특별히 제한하지 않는다.
설명의 편리를 위해, 이하 실시예에서는 전기기기가 차량인 것으로 예를 들어 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 일부 실시예에 따른 차량(1000)의 구조 개략도이고, 차량(1000)의 내부에는 배터리(100)가 설치되어 있고, 배터리(100)는 차량(1000)의 바닥 또는 전방 또는 후방에 설치될 수 있다. 배터리(100)는 차량(1000)의 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 배터리(100)는 차량(1000)의 조작 전원으로 사용될 수 있다.
차량(1000)은 또한 제어기(200) 및 모터(300)를 포함할 수 있으며, 제어기(200)는 배터리(100)를 제어하여 모터(300)에 전력을 공급하는 데 사용된다. 예를 들어, 차량(1000)의 시동, 내비게이션 및 주행 시의 작동 전력 수요에 사용된다.
본 출원의 일부 실시예에서, 배터리(100)는 차량(1000)의 조작 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1000)의 구동 전원으로서 연료 또는 천연가스를 완전히 대체하거나 부분적으로 대체하여 차량(1000)에 구동 동력을 제공할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리(100)의 구조 개략도이고, 배터리(100)는 케이스(10) 및 배터리 셀(20)을 포함하고, 케이스(10)는 배터리 셀(20)을 수용하는 데 사용된다.
여기서, 케이스(10)는 배터리 셀(20)을 수용하는 부품이고, 케이스(10)는 배터리 셀(20)을 위해 수용 공간을 제공하고, 케이스(10)는 다양한 구조를 채용할 수 있다. 일부 실시예에서, 케이스(10)는 제1 부분(11) 및 제2 부분(12)을 포함할 수 있고, 제1 부분(11)은 제2 부분(12)과 서로 덮어, 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 수용 공간을 형성한다. 제1 부분(11) 및 제2 부분(12)은 직육면체, 원기둥체 등과 같은 다양한 형상일 수 있다. 제1 부분(11)은 일측이 개방된 중공 구조일 수 있고, 제2 부분(12)도 일측이 개방된 중공 구조일 수 있으며, 제2 부분(12)의 개방된 측이 제1 부분(11)의 개방된 측을 덮어 수용 공간을 갖는 케이스(10)를 형성한다. 제1 부분(11)은 일측이 개방된 중공 구조이고 제2 부분(12)은 판상 구조일 수도 있으며, 제2 부분(12)이 제1 부분(11)의 개방된 측을 덮어 수용 공간을 갖는 케이스(10)를 형성한다. 제1 부분(11)과 제2 부분(12)은 밀봉부재를 통해 밀봉을 구현할 수 있고, 밀봉부재는 밀봉 링, 밀봉용 접착제 등일 수 있다.
배터리(100)에서 배터리 셀(20)은 하나 또는 다수일 수 있다. 배터리 셀(20)이 다수인 경우, 다수의 배터리 셀(20)은 직렬 또는 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있으며, 직병렬은 다수의 배터리 셀(20)이 직렬 연결과 병렬 연결이 동시에 존재하는 것을 의미한다. 다수의 배터리 셀(20)이 먼저 직렬 또는 병렬 또는 직병렬로 연결되어 배터리 모듈을 구성하고, 다수의 배터리 모듈이 다시 직렬 또는 병렬 또는 직병렬로 연결되어 하나의 전체를 형성하고 케이스(10) 내에 수용되는 것일 수 있다. 또는 모든 배터리 셀(20) 사이가 직접 직렬 또는 병렬 또는 직병렬로 연결된 후 다시 모든 배터리 셀(20)로 구성된 전체를 케이스(10)내에 수용되는 것일 수 있다.
일부 실시예에서, 배터리(100)는 버스바를 더 포함할 수 있고, 다수의 배터리 셀(20) 사이는 버스바를 통해 전기적 연결을 구현하여 다수의 배터리 셀(20)의 직렬 또는 병렬 또는 직병렬을 구현할 수 있다. 버스바는 금속 도체일 수 있고, 예를 들어, 구리, 철, 알루미늄, 스테인리스 강, 알루미늄 합금 등이다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리 셀(20)의 분해도이고, 배터리 셀(20)은 하우징(21), 베어 셀(22), 엔드 캡 조립체(23) 및 집전부재(24)를 포함할 수 있다.
하우징(21)은 베어 셀(22)을 수용하기 위한 부품이고, 하우징(21)은 일단이 개구로 형성된 중공 구조일 수 있고, 또는 대향하는 양단이 개구로 형성된 중공 구조일 수 있다. 하우징(21)의 재질은 구리, 철, 알루미늄, 강, 알루미늄 합금 등과 같이 다양할 수 있다. 하우징(21)은 원기둥체, 직육면체와 같은 다양한 형상일 수 있다. 예시적으로, 도 3에서, 하우징(21)은 직육면체 구조이다.
베어 셀(22)은 배터리 셀(20)에서 전기 화학적 반응을 일으키는 부품이다. 베어 셀(22)은 본체부(221) 및 탭(222)을 포함하고, 탭(222)은 본체부(221)의 일단으로부터 돌출되고, 탭(222)은 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)으로 나뉜다. 베어 셀(22)은 하나의 전극 조립체일 수 있고, 다수의 전극 조립체로 공동 구성될 수도 있다. 전극 조립체는 양극판, 음극판 및 분리막을 포함할 수 있고, 전극 조립체는 양극판, 분리막 및 음극판을 권취하여 형성된 권취식 구조이거나 양극판, 분리막 및 음극판의 적층 배치를 통해 형성된 적층식 구조일 수도 있다.
양극판은 양극 집전체 및 양극 집전체의 대향하는 양측에 도포되는 양극 활성물질층을 포함할 수 있다. 음극판은 음극 집전체 및 음극 집전체의 대향하는 양측에 도포되는 음극 활성물질층을 포함할 수 있다. 전극 조립체는 본체 부분, 양극 서브탭 및 음극 서브탭을 포함하고, 본체 부분은 전극 조립체와 극판의 활성물질층이 도포된 영역에 대응하는 부분이고, 양극 서브탭은 양극판의 양극 활성물질층이 미도포된 부분일 수 있고, 음극 서브탭은 음극판의 음극 활성물질층이 미도포된 부분일 수 있다.
베어 셀(22)이 하나의 전극 조립체만 포함하는 경우, 전극 조립체의 본체 부분은 베어 셀(22)의 본체부(221)이고, 전극 조립체의 양극 서브탭은 즉 베어 셀(22)의 양극 탭(222a)이고, 전극 조립체의 음극 서브탭은 즉 베어 셀(22)의 음극 탭(222b)이다. 베어 셀(22)이 다수의 전극 조립체를 포함하는 경우, 베어 셀(22)의 본체부(221)는 모든 전극 조립체의 본체 부분에 의해 공동 구성될 수 있고, 베어 셀(22)의 양극 탭(222a)은 다수의 전극 조립체의 양극 서브탭에 의해 공동 구성될 수도 있고, 베어 셀(22)의 음극 탭(222b)은 다수의 전극 조립체의 음극 서브탭에 의해 공동 구성될 수 있다. 물론, 베어 셀(22)의 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)은 하나일 수 있고, 다수 일 수도 있다. 예시적으로, 도 3에서, 베어 셀(22)의 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)은 모두 두 개이고, 일부 전극 조립체의 양극 서브탭은 적층 및 절곡되어 하나의 양극 탭(222a)을 형성하고, 일부 전극 조립체의 음극 서브탭은 적층 및 절곡되어 하나의 음극 탭(222b)을 형성하고, 다른 일부 전극 조립체의 양극 서브탭은 적층 및 절곡되어 다른 하나의 양극 탭(222a)을 형성하고, 다른 일부 전극 조립체의 음극 서브탭은 적층 및 절곡되어 다른 하나의 음극 탭(222b)을 형성한다.
엔드 캡 조립체(23)는 엔드 캡(231)을 포함하고, 엔드 캡(231)은 하우징(21)의 개구를 덮어 배터리 셀(20)의 내부 환경과 외부 환경을 차단시키는 부품이다. 엔드 캡(231)은 하우징(21)의 개구를 덮고, 엔드 캡(231)과 하우징(21)은 베어 셀(22), 전해액 및 기타 부품을 수용하기 위한 밀봉 공간을 공동 한정한다. 엔드 캡(231)의 형상은 하우징(21)의 형상과 서로 알맞을 수 있고, 예를 들어, 하우징(21)은 직육면체 구조이고, 엔드 캡(231)은 하우징(21)과 서로 알맞는 구형 판상 구조이고, 또 예를 들면, 하우징(21)은 원기둥체 구조이고, 엔드 캡(231)은 하우징(21)과 서로 알맞는 원형 판상 구조이다. 엔드 캡(231)의 재질은 구리, 철, 알루미늄, 강, 알루미늄 합금 등과 같이 다양할 수 있고, 엔드 캡(231)의 재질은 하우징(21)의 재질과 동일하거나 서로 다를 수 있다.
엔드 캡 조립체(23)는 절연부재(232)를 더 포함할 수 있고, 절연부재(232)는 엔드 캡(231) 및 베어 셀(22)을 분리하는 부품이고, 엔드 캡(231) 및 베어 셀(22)을 절연 분리한다. 절연부재(232)는 고무, 플라스틱 등과 같은 절연 재질이다.
엔드 캡 조립체(23)는 전극단자(233)를 더 포함할 수 있고, 전극단자(233)는 엔드 캡(231)에 장착되고, 전극단자(233)는 전극 조립체의 탭(222)과 전기적으로 연결되어 배터리 셀(20)의 전기 에너지를 출력하는 데 사용된다. 전극단자(233)는 양극 전극단자(233a) 및 음극 전극단자(233b)를 포함할 수 있고, 양극 전극단자(233a)는 양극 탭(222a)과 전기적으로 연결하는 데 사용되고, 음극 전극단자(233b)는 음극 탭(222b)과 전기적으로 연결하는 데 사용된다.
집전부재(24)는 엔드 캡 조립체(23)와 탭(222)의 전기적 연결을 구현하는 부품이다. 집전부재(24)는 전극단자(233)와 탭(222) 사이에 연결되어 엔드 캡 조립체(23)와 탭(222)의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 물론, 양극 전극단자(233a)는 하나의 집전부재(24)를 통해 양극 탭(222a)과 연결될 수 있고, 음극 전극단자(233b)는 다른 하나의 집전부재(24)를 통해 음극 탭(222b)과 연결될 수 있다.
도 3을 계속하여 참조하면, 일부 실시예에서, 배터리 셀(20)은 방압기구(25)를 더 포함할 수 있고, 방압기구(25)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 배터리 셀(20)의 내부 압력을 방출시키는 데 사용된다.
“작동”은 배터리 셀(20) 내부의 압력 또는 온도가 방출될 수 있도록 방압기구(25)가 동작을 수행하거나 소정의 형태로 활성화되는 것을 의미한다. 방압기구(25)에 의한 동작은, 방압기구(25)의 적어도 일부가 파열, 파쇄, 찢어지거나 개방되는 것을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 방압기구(25)가 작동될 때, 배터리 셀(20)의 내부의 고온 고압 물질이 배출물로 작동 부위에서 외부로 배출된다. 이러한 방식으로, 제어 가능한 압력 또는 온도 하에 배터리 셀(20)의 압력 및 온도가 방출될 수 있어 잠재적인 더 심각한 사고를 피할 수 있다. 배터리 셀(20)의 배출물은 전해액, 용해 또는 분열된 양음극 극판, 분리막의 조각, 반응에 의해 생성된 고온 고압 기체, 화염 등을 포함하지만 이에 한정하지 않는다.
방압기구(25)는 엔드 캡(231)에 장착되는 독립적 부재일 수 있고, 예를 들어, 방압기구(25)는 엔드 캡(231)에 장착되는 방폭밸브, 방폭편, 에어밸브, 방압밸브 또는 안전밸브 등 부재일 수 있다. 방압기구(25)는 엔드 캡(231)의 일부일 수도 있고, 예들 들어, 엔드 캡(231)에는 각인홈이 제공되고, 각인홈에 의해 한정된 영역은 방압기구(25)를 형성한다.
도 4를 참조하면, 도 4는 도 3에 도시된 배터리 셀(20)의 단면도이고, 본 출원의 실시예는 배터리 셀(20)을 제공하고, 배터리 셀(20)은 하우징(21), 베어 셀(22), 엔드 캡 조립체(23) 및 집전부재(24)를 포함한다. 베어 셀(22)은 본체부(221) 및 탭(222)을 포함하고, 탭(222)은 본체부(221)의 제1 방향(Z)의 일단으로부터 돌출된다. 하우징(21)은 개구를 갖고, 하우징(21)은 베어 셀(22)을 수용하는 데 사용된다. 엔드 캡 조립체(23)는 개구를 덮는 데 사용된다. 제1 방향(Z)에서, 집전부재(24)는 본체부(221)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하고, 집전부재(24)는 탭(222)과 엔드 캡 조립체(23)를 연결하는 데 사용된다. 여기서, 탭(222)은 집전부재(24)와 연결하기 위한 제1 연결부(2221)를 포함하고, 제1 방향(Z)에서, 제1 연결부(2221)는 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하도록 구성된다.
집전부재(24)는 엔드 캡 조립체(23)와 탭(222)의 전기적 연결을 구현하는 부품이다. 양극 탭(222a)만 집전부재(24)를 통해 엔드 캡 조립체(23)와 연결되는 것일 수 있고, 음극 탭(222b)만 집전부재(24)를 통해 엔드 캡 조립체(23)와 연결되는 것일 수도 있다. 예를 들어, 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)은 각각 본체부(221)의 제1 방향(Z)의 양단에 위치하고, 양극 탭(222a)은 집전부재(24)를 통해 엔드 캡 조립체(23)와 연결되고, 음극 탭(222b)은 하우징(21)과 연결된다. 물론, 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)은 각각 하나의 집전부재(24)를 통해 하나의 엔드 캡 조립체(23)와 연결할 수도 있고, 예를 들어, 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)은 모두 본체부(221)의 제1 방향(Z)의 동일 일단에 위치하고, 양극 탭(222a)은 하나의 집전부재(24)를 통해 하나의 엔드 캡 조립체(23)와 연결되고, 음극 탭(222b)은 다른 하나의 집전부재(24)를 통해 다른 하나의 엔드 캡 조립체(23)와 연결된다. 집전부재(24)는 구리, 철, 알루미늄, 강, 알루미늄 합금 등 재질의 도체이다.
엔드 캡 조립체(23)의 서로 다른 구조에 근거하여, 집전부재(24)는 엔드 캡 조립체(23)의 서로 다른 위치에 연결될 수 있다. 예를 들어, 엔드 캡 조립체(23)가 엔드 캡(231)만 포함하는 실시예에서, 탭(222)은 집전부재(24)를 통해 엔드 캡(231)과 서로 연결되고, 또 예를 들면, 엔드 캡 조립체(23)가 엔드 캡(231), 절연부재(232) 및 전극단자(233)를 포함하는 실시예에서, 탭(222)은 집전부재(24)를 통해 전극단자(233)와 서로 연결된다.
제1 연결부(2221)는 탭(222)과 집전부재(24)가 서로 연결되는 부분이다. 제1 연결부(2221)와 집전부재(24)는 직접 연결될 수 있고, 예를 들어, 둘은 직접 용접 연결되고, 제1 연결부(2221)와 집전부재(24)는 간접 연결일 수도 있고, 예를 들어, 제1 연결부(2221)와 집전부재(24)는 도전성 접착층을 통해 간접 연결된다.
도 4에서, 제1 방향(Z)은 엔드 캡 조립체(23)의 두께 방향이다.
본 출원의 실시예에서, 탭(222)과 집전부재(24)를 연결하는 제1 연결부(2221)가 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하므로, 집전부재(24)와 엔드 캡 조립체(23) 사이의 공간을 충분히 이용하여 탭(222)이 하우징(21) 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 전극 조립체의 본체부(221)를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 집전부재(24)에는 접힘부(241)가 설치되어 있고, 접힘부(241)는 집전부재(24)의 제1 방향(Z)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 접힘 가능하게 설치되고, 접힘부(241)는 제1 연결부(2221)를 연결하는 데 사용된다.
접힘부(241)는 집전부재(24)에 대향하여 접힐 수 있고 제1 연결부(2221)와 연결되는 부분이다. 집전부재(24)에 접힘부(241)를 설치하여 제1 연결부(2221)와 연결함으로써, 집전부재(24)와 제1 연결부(2221)가 접힘부(241)를 통해 간접 연결되어, 제1 연결부(2221)와 집전부재(24)의 전기적 연결을 구현한다. 접힘부(241)는 도체이고, 접힘부(241)는 구리, 철, 알루미늄, 강, 알루미늄 합금 등 재질일 수 있음을 이해할 수 있다.
접힘부(241)와 집전부재(24)는 일체성형된 구조일 수 있고, 접힘부(241)와 집전부재(24) 사이에는 접은 자국을 형성할 수 있고 접힘부(241)는 이 접은 자국을 회전축으로 접힐 수 있다. 접힘부(241)와 집전부재(24)는 개별 성형된 후 다시 하나로 연결되는 구조일 수도 있고, 예를 들어, 접힘부(241)와 집전부재(24) 둘은 하나로 용접된다. 접힘부(241)와 제1 연결부(2221)는 다양한 방식을 통해 연결될 수도 있고, 예를 들어, 용접 연결, 도전성 접착층을 통한 접착 연결 등이다.
집전부재(24)에는 접을 수 있는 접힘부(241)가 설치되어 있고, 접힘부(241)가 접히기 전에 제1 연결부(2221)와 접힘부(241)를 하나로 연결할 수 있으며, 예를 들어, 용접 연결, 도전성 접착층에 의한 접착 연결 등을 통해 제1 연결부(2221)와 집전부재(24)의 전기적 연결을 더 편리하게 구현한다. 제1 연결부(2221)를 접힘부(241)에 연결한 후, 접힘부(241)를 집전부재(24)에 대향하여 접어서 자연스럽게 제1 연결부(2221)를 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 배치하여 탭(222)의 정형효과에 대해 개선할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 4를 계속하여 참조하면, 제1 방향(Z)에서, 제1 연결부(2221)와 접힘부(241)는 적층 설치되고, 제1 연결부(2221)는 접힘부(241)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치한다.
제1 연결부(2221)와 접힘부(241)가 적층 설치된다는 것은 제1 연결부(2221)와 접힘부(241) 둘이 서로 접촉하여 하나로 적층되는 것을 의미한다. 제1 연결부(2221) 및 접힘부(241) 둘은 모두 박편 구조일 수 있다. 물론, 접힘부(241)와 집전부재(24) 둘은 제1 방향(Z)에서 적층 설치되어 접힘부(241)와 집전부재(24) 사이의 간극을 제거할 수도 있다.
본 실시예에서, 제1 연결부(2221)는 접힘부(241)와 제1 방향(Z)에서 적층 설치되고, 제1 연결부(2221)는 접힘부(241)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하고, 이러한 구조는 한편으로 제1 연결부(2221)와 접힘부(241) 둘 사이에 더 큰 과전류 면적을 갖도록 보장하고, 다른 한편으로 제1 연결부(2221) 및 접힘부(241) 전체를 컴팩트하게 하여, 제1 연결부(2221) 및 접힘부(241)의 전체의 두께를 줄이고, 제1 연결부(2221) 및 접힘부(241)의 전체가 너무 두꺼워 집전부재(24)에서 엔드 캡 조립체(23)까지의 거리가 커짐으로 인해, 하우징(21) 내부의 본체부(221)를 수용하기 위한 공간이 감소될 위험을 낮춘다.
기타 실시예에서, 제1 연결부(2221)와 접힘부(241)의 접촉 면적을 증가하기 위해, 제1 연결부(2221)는 접힘부(241)의 외측에 피복되어 제1 연결부(2221)의 일부가 접힘부(241)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하고, 제1 연결부(2221)의 다른 일부가 접힘부(241)와 집전부재(24) 사이에 위치할 수도 있다.
일부 실시예에서, 도 4를 계속하여 참조하면, 접힘부(241)는 집전부재(24)의 가장자리 위치에 접힘 가능하게 연결된다.
집전부재(24)의 가장자리 위치는 집전부재(24)의 외부 윤곽의 가장자리 위치를 의미한다. 예시적으로, 접힘부(241)는 집전부재(24)의 제2 방향(X)의 일단의 가장자리 위치에 접힘 가능하게 연결되고, 제2 방향(X)은 제1 방향(Z)에 수직이다. 도 4에서, 제2 방향(X)은 엔드 캡 조립체(23)의 너비 방향이다.
접힘부(241)는 집전부재(24)의 가장자리 위치에 접힘 가능하게 연결되고, 집전부재(24)의 가장자리 위치에 접은 자국을 형성할 수 있어, 접힘부(241)가 플립되는 데 용이하고, 동시에 집전부재(24)의 가장자리 위치에 위치한 접힘부(241)가 탭(222)에 대해 보호 작용을 하여 집전부재(24)의 가장자리에 의해 탭(222)이 베일 위험을 낮춘다.
일부 실시예에서, 도 4를 계속하여 참조하면, 집전부재(24)의 제2 방향(X)에서 대향하는 양단은 모두 접힘부(241)에 연결되어 있고, 제2 방향(X)은 제1 방향(Z)에 수직이다. 베어 셀(22)은 제2 방향(X)을 따라 본체부(221)에 간격을 두고 설치된 두 개의 탭(222)을 포함하고, 두 개의 탭(222)의 제1 연결부(2221)는 각각 두 개의 접힘부(241)에 연결된다.
각각 집전부재(24)의 두 개의 접힘부(241)와 서로 연결된 두 개의 탭(222)은 극성이 동일한 탭(222)이고, 예를 들어, 두 개의 탭(222)은 모두 양극 탭(222a)일 수 있고, 모두 음극 탭(222b)일 수도 있다. 두 개의 탭(222)이 모두 양극 탭(222a)인 것으로 예를 들면, 베어 셀(22)은 다수의 전극 조립체를 포함할 수 있고, 다수의 전극 조립체는 제2 방향(X)을 따라 배치되고, 다수의 전극 조립체 중의 일부 전극 조립체에서의 양극 서브탭은 하나의 양극 탭(222a)을 공동 구성하고, 다수의 전극 조립체 중의 다른 일부 전극 조립체에서의 양극 서브탭은 다른 하나의 양극 탭(222a)을 공동 구성한다.
베어 셀(22)의 두 개의 탭(222)의 제1 연결부(2221)는 각각 집전부재(24)의 두 개의 플립부에 연결되어, 하우징(21) 내에서 집전부재(24)의 안정성을 높이고 집전부재(24)가 하우징(21) 내에서 흔들릴 위험을 낮출 수 있다.
일부 실시예에서, 접힘부(241)와 집전부재(24)는 일체성형된 구조이다. 접힘부(241)와 집전부재(24)는 성형 방식이 간단하여 둘 사이의 견고성을 보장한다.
일부 실시예에서, 도 4를 참조하면, 탭(222)은 집전부재(24) 둘레로 절곡된다. 탭(222)은 제2 연결부(2222)를 더 포함하고, 제2 연결부(2222)는 본체부(221)와 제1 연결부(2221)를 연결하는 데 사용되고, 제1 방향(Z)에서, 제2 연결부(2222)는 집전부재(24)의 본체부(221)를 향하는 일측에 위치한다.
제2 연결부(2222)는 탭(222)의 본체부(221)와 제1 연결부(2221) 사이에 연결되는 부분이다. 탭(222)은 집전부재(24) 둘레로 절곡되고, 즉 탭(222)의 일부는 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하고, 다른 일부는 집전부재(24)의 본체부(221)를 향하는 일측에 위치하고, 예를 들어, 탭(222)의 제1 연결부(2221)는 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하고, 탭(222)의 제2 연결부(2222)는 집전부재(24)의 본체부(221)를 향하는 일측에 위치한다.
집전부재(24)에는 접힘부(241)가 제공되고, 제1 연결부(2221)가 접힘부(241)에 연결되는 실시예에서, 탭(222)은 집전부재(24) 및 접힘부(241)가 제1 방향(Z)에서 제1 연결부(2221) 및 제2 연결부(2222) 사이에 위치하도록 집전부재(24) 및 접힘부(241) 둘레로 일체로 절곡되어 제1 연결부(2221)가 접힘부(241)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하고, 제2 연결부(2222)가 집전부재(24)의 본체부(221)를 향하는 일측에 위치하게 한다. 실제 조립 과정에서, 제1 연결부(2221)를 접힘부(241)에 연결한 후, 접힘부(241)의 접힘을 통해 탭(222)은 집전부재(24) 및 접힘부(241) 둘레로 일체로 절곡될 수 있어, 제1 연결부(2221) 및 제2 연결부(2222)의 연결 위치는 원호로 전이된다.
일반적인 배터리 셀(20)의 경우, 탭(222)과 집전부재(24)를 서로 연결하는 제1 연결부(2221)는 집전부재(24)의 본체부(221)를 향하는 일측에 위치한다. 배터리 셀(20)이 진동 환경에 있는 경우, 베어 셀(22)의 본체부(221)는 하우징(21) 내에서 상하로 마구 움직일 수 있고, 본체부(221)와 집전부재(24)의 공동 압착으로 인해, 탭(222)이 본체부(221) 내에 삽입되는 상황이 쉽게 발생하고, 탭(222)이 분리막을 파괴하여 양극 및 음극이 단락될 위험이 발생한다.
그러나, 본 실시예에서, 탭(222)이 집전부재(24) 둘레로 절곡되기 때문에, 집전부재(24)가 탭(222)에 대해 매우 좋은 위치제한 작용을 하여 탭(222)이 본체부(221)내에 삽입될 위험을 낮춘다.
일부 실시예에서, 도 5를 참조하면, 도 5는 도 3에 도시된 배터리 셀(20)의 부분 단면도이고, 엔드 캡 조립체(23)는 엔드 캡(231), 절연부재(232) 및 전극단자(233)를 포함한다. 엔드 캡(231)은 하우징(21)(도 4에서 도시함)의 개구를 덮는 데 사용된다. 전극단자(233)는 엔드 캡(231)에 설치되고, 전극단자(233)는 집전부재(24)와 전기적으로 연결하는 데 사용된다. 절연부재(232)는 엔드 캡(231)의 제1 방향(Z)의 본체부(221)를 향하는 일측에 설치되고, 절연부재(232)는 엔드 캡(231) 및 베어 셀(22)을 분리하는 데 사용된다. 집전부재(24)는 제1 연결부(2221)와 연결하기 위한 제1 집전부(242)를 포함하고, 제1 방향(Z)에서, 제1 집전부(242)와 절연부재(232) 사이에는 수용 간극(26)이 형성되어 있고, 수용 간극(26)은 제1 연결부(2221)를 수용하는 데 사용된다.
전극단자(233)는 엔드 캡 조립체(23)에서 배터리 셀(20)의 전기 에너지를 출력하기 위한 부품이다. 엔드 캡(231)의 전극단자(233)는 하나이거나 두 개일 수도 있다. 엔드 캡(231)의 전극단자(233)가 두 개인 것으로 예를 들면, 두 개의 전극단자(233)는 각각 양극 전극단자(233a) 및 음극 전극단자(233b)이고, 양극 전극단자(233a)는 하나의 집전부재(24)를 통해 베어 셀(22)의 양극 탭(222a)과 전기적으로 연결되고, 음극 전극단자(233b)는 다른 하나의 집전부재(24)를 통해 베어 셀(22)의 음극 탭(222b)과 전기적으로 연결된다. 엔드 캡(231)의 두 개의 전극단자(233)는 제3 방향(Y)을 따라 간격을 두고 배치될 수 있고, 제3 방향(Y), 제2 방향(X)(도 4에서 도시함) 및 제1 방향(Z) 셋은 둘씩 수직이다. 도 5에서, 제3 방향(Y)은 엔드 캡 조립체(23)의 길이 방향이다.
제1 집전부(242)는 집전부재(24)와 제1 연결부(2221)가 연결되는 부분이다. 집전부재(24)에 접힘부(241)가 설치되어 있는 실시예에서, 접힘부(241)는 제1 집전부(242)에 설치되고, 제1 연결부(2221)와 접힘부(241)는 제1 집전부(242)를 통해 간접 연결되고, 접힘부(241)는 수용 간극(26) 내에 수용되고, 제1 방향(Z)에서, 접힘부(241)는 제1 집전부(242)의 본체부(221)로부터 이반되는 일측에 위치하고, 제1 연결부(2221)는 제1 집전부(242)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치한다.
집전부재(24)의 제1 집전부(242)와 절연부재(232) 사이에 수용 간극(26)이 형성되고, 제1 연결부(2221)는 수용 간극(26) 내에 수용됨으로써, 제1 집전부(242)와 절연부재(232) 사이의 공간을 효과적으로 이용하고, 탭(222)이 하우징(21) 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 전극 조립체의 본체부(221)를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
본 출원의 실시예에서, 엔드 캡 조립체(23)의 길이 방향은 엔드 캡(231)의 길이 방향이고, 엔드 캡 조립체(23)의 너비 방향은 엔드 캡(231)의 너비 방향이고, 엔드 캡 조립체(23)의 두께 방향은 엔드 캡(231)의 두께 방향이라는 점에 유의해야 한다.
일부 실시예에서, 절연부재(232)는 본체부(221)를 향하는 내표면(2321)을 갖고, 절연부재(232)에는 내표면(2321)에서 본체부(221)로부터 이반되는 방향을 따라 함몰된 제1 요함부(2322)가 제공되고, 제1 요함부(2322)는 제1 집전부(242)의 적어도 일부를 수용하는 데 사용된다. 제1 방향(Z)에서, 제1 집전부(242)와 제1 요함부(2322)의 밑면(2322a) 사이에는 수용 간극(26)이 형성된다.
절연부재(232)의 내표면(2321)은 절연부재(232)의 본체부(221)를 향하는 표면이고, 내표면(2321)은 평면일 수 있다. 제1 요함부(2322)는 절연부재(232) 내의 제1 집전부(242)를 수용하기 위한 함몰 공간이고, 제1 요함부(2322)는 제1 집전부(242)의 일부를 수용하거나 제1 집전부(242)의 전부를 수용할 수 있다. 제1 집전부(242)의 적어도 일부가 제1 요함부(2322)에 수납되는 경우에, 제1 연결부(2221)가 제1 집전부(242)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하므로, 제1 연결부(2221)는 제1 요함부(2322) 내에 수용된다.
제1 요함부(2322)의 밑면(2322a)은 요함부의 제1 방향(Z)에서 본체부(221)를 향하는 표면이고, 또한 요함부의 제1 방향(Z)에서 본체부(221)와 거리가 가장 먼 표면이다. 수용 간극(26)은 제1 집전부(242)가 본체부(221)로부터 이반되는 표면과 제1 요함부(2322)의 밑면(2322a) 사이에 형성된 영역을 의미한다.
본 실시예에서, 제1 집전부(242)의 적어도 일부는 제1 요함부(2322) 내에 수용되어, 제1 집전부(242)가 하우징(21) 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 본체부(221)를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 향상시키는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 절연부재(232)는 본체부(221)로부터 이반되는 외표면(2323)을 갖고, 외표면(2323)과 제1 요함부(2322)의 서로 대응하는 위치에 제1 돌출부(2324)가 돌출되어 제공되고, 제1 요함부(2322)는 내표면(2321)에서 본체부(221)로부터 이반되는 방향을 따라 제1 돌출부(2324) 내로 함몰된다. 엔드 캡(231)에는 제2 요함부가 제공되고, 제2 요함부는 제1 돌출부(2324)의 적어도 일부를 수용하는 데 사용된다.
절연부재(232)의 외표면(2323)은 절연부재(232)의 본체부(221)로부터 이반되는 표면이고, 외표면(2323)은 평면일 수 있다. 외표면(2323)은 엔드 캡(231)과 서로 부착되거나 서로 거리를 둘 수 있다. 제1 돌출부(2324)는 외표면(2323)으로부터 돌출되고, 제1 돌출부(2324)는 외표면(2323)에서 본체부(221)로부터 이반되는 방향을 향해 연장되는 것으로도 이해할 수 있다. 제1 요함부(2322)는 내표면(2321)에서 본체부(221)로부터 이반되는 방향을 따라 제1 돌출부(2324) 내로 함몰되어, 제1 요함부(2322)의 밑면(2322a)이 제1 방향(Z)에서 절연부재(232)의 외표면(2323)에 비해 본체부(221)로부터 더 멀리 떨어지게 한다.
제2 요함부는 엔드 캡(231) 내의 제1 돌출부(2324)를 수용하기 위한 요함 공간이고, 제2 요함부는 제1 돌출부(2324)의 전부를 수용하거나 제1 돌출부(2324)의 일부를 수용할 수 있다. 절연부재(232)의 외표면(2323)이 엔드 캡(231)과 서로 부착될 경우, 제1 돌출부(2324)는 제2 요함부 내에 완전히 수용되고, 절연부재(232)의 외표면(2323)이 엔드 캡(231)과 거리를 둔 경우, 제1 돌출부(2324)는 제2 요함부 내에 부분적으로 수용된다.
본 실시예에서, 제1 돌출부(2324)의 적어도 일부가 제2 요함부 내에 설치됨으로써, 절연부재(232)와 엔드 캡(231) 둘의 구조가 더 컴팩트하게 하고, 절연부재(232)가 하우징(21) 내부의 공간을 점용하는 것을 줄일 수 있다. 제1 요함부(2322)는 내표면(2321)에서 본체부(221)로부터 이반되는 방향을 따라 제1 돌출부(2324) 내로 함몰되어 제1 요함부(2322)의 함몰 깊이를 증가함으로써, 제1 집전부(242)가 제1 요함부(2322)의 더 깊은 위치로 수용되어 본체부(221)에 더 많은 공간을 비울 수 있다.
일부 실시예에서, 도 5 및 도 6에 결부하여, 도 6은 도 5에 도시된 집전체의 축측도이고, 집전부재(24)는 제2 집전부(243)를 더 포함하고, 제2 집전부(243)는 제1 집전부(242)에 연결되고, 제2 집전부(243)는 전극단자(233)와 전기적으로 연결하는 데 사용된다. 제1 방향(Z)에서, 제1 집전부(242)와 제2 집전부(243)는 어긋나게 설치됨으로써, 집전부재(24)가 제1 집전부(242)의 본체부(221)를 향하는 일측에 수용 공간(244)을 형성하고, 수용 공간(244)은 탭(222)의 일부를 수용하는 데 사용된다.
제2 집전부(243)와 전극단자(233)는 직접 연결될 수 있고, 간접 연결될 수도 있다. 예시적으로, 제2 집전부(243)에는 돌출대(245)가 제공되고, 돌출대(245)는 절연부재(232)를 통과하여 전극단자(233)와 연결된다. 제2 집전부(243) 및 제1 집전부(242)는 모두 판상 구조일 수 있다.
집전부재(24)의 제2 방향(X)에서 대향하는 양단에 모두 접힘부(241)가 연결되어 있는 실시예에서, 집전부재(24)에서의 제1 집전부(242)는 대응되게 두 개를 설치할 수 있고, 두 개의 제1 집전부(242)는 모두 제2 집전부(243)와 서로 연결되고, 하나의 제1 집전부(242)에는 대응되게 하나의 접힘부(241)가 설치된다.
집전부재(24)의 수용 공간(244)은 탭(222)의 일부를 수용하는 데 사용되고, 탭(222)이 집전부재(24)의 본체부(221)를 향하는 일측에 위치하는 제2 연결부(2222)를 포함하는 실시예에서, 수용 공간(244)은 탭(222)의 제2 연결부(2222)의 적어도 일부를 수용하는 데 사용된다.
예시적으로, 도 7을 참조하면, 도 7은 도 6에 도시된 집전부재(24)의 정면도이고, 집전부재(24)는 제3 집전부(246)를 더 포함하고, 제1 집전부(242), 제3 집전부(246) 및 제2 집전부(243)는 순서대로 연결되어 “Z”자형 구조를 형성하므로, 제1 집전부(242)와 제2 집전부(243)는 제1 방향(Z)에서 어긋나게 설치된다.
제1 집전부(242)와 제2 집전부(243)가 제1 방향(Z)에서 어긋나게 설치되어 집전부재(24)가 제1 집전부(242)의 본체부(221)를 향하는 일측에 탭(222)을 수용하기 위한 수용 공간(244)을 형성함으로써 탭(222)을 전체적으로 위로 이동시켜, 본체부(221)를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어, 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
본 출원의 실시예는 케이스(10) 및 전술한 어느 하나의 실시예에 따른 배터리 셀(20)을 포함하는 배터리(100)를 제공하며, 케이스(10)는 배터리 셀(20)을 수용하기 위해 사용된다.
본 출원의 실시예는 전술한 어느 하나의 실시예에 따른 배터리(100)를 포함하는 전기기기를 제공한다.
또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 출원의 실시예는 하우징(21), 베어 셀(22), 엔드 캡 조립체(23) 및 집전부재(24)를 포함하는 각형 배터리를 제공한다. 베어 셀(22)은 본체부(221), 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)을 포함하고, 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)은 모두 본체부(221)의 제1 방향(Z)의 일단으로부터 돌출되고, 양극 탭(222a)은 하나의 집전부재(24)를 통해 엔드 캡 조립체(23)의 양극 전극단자(233a)와 전기적으로 연결되고, 음극 탭(222b)은 다른 하나의 집전부재(24)를 통해 엔드 캡 조립체(23)의 음극 전극단자(233b)와 전기적 연결된다. 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)은 모두 제1 연결부(2221)를 포함한다. 여기서, 집전부재(24)에는 접힘부(241)가 설치되어 있고, 접힘부(241)는 제1 연결부(2221)와 연결되고, 접힘부(241)는 집전부재(24)의 제1 방향(Z)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 접힘 가능하게 설치되어, 제1 연결부(2221)가 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하게 한다.
이러한 각형 배터리(100)에서, 접힘부(241)를 통해 제1 연결부(2221)와 집전부재(24)의 전기적 연결을 편리하게 구현할 수 있고, 접힘부(241)가 집전부재(24)에 대향하여 접힘으로써, 제1 연결부(2221)를 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 배치할 수 있어 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)에 대한 정형효과를 개선하고, 집전부재(24)와 엔드 캡 조립체(23) 사이의 공간을 충분히 이용하여 양극 탭(222a) 및 음극 탭(222b)이 하우징(21) 내부의 공간을 점용하는 것을 줄이고, 전극 조립체의 본체부(221)를 위해 더 많은 공간을 비울 수 있어 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
도 8을 참조하면, 도 8은 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리 셀(20)의 제조 방법의 흐름도이며, 본 출원의 실시예는 배터리 셀(20)의 제조 방법을 제공하고, 제조 방법은 다음 단계들을 포함한다.
S100: 베어 셀(22)을 제공하되, 베어 셀(22)은 본체부(221) 및 탭(222)을 포함하고, 탭(222)은 본체부(221)의 제1 방향(Z)의 일단으로부터 돌출되고, 탭(222)은 제1 연결부(2221)를 포함한다.
S200: 하우징(21)을 제공하되, 하우징(21)은 개구를 갖는다.
S300: 엔드 캡 조립체(23)를 제공한다.
S400: 집전부재(24)를 제공한다.
S500: 집전부재(24)를 제1 연결부(2221) 및 엔드 캡 조립체(23)에 연결한다.
S600: 베어 셀(22)을 하우징(21) 내에 수용시킨다.
S700: 엔드 캡 조립체(23)를 개구에 덮는다.
여기서, 제1 방향(Z)에서, 집전부재(24)는 본체부(221)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하고, 제1 연결부(2221)는 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치한다.
전술한 방법에서, 단계 S100, 단계 S200, 단계 S300 및 단계 S400의 선후 순서를 제한하지 않으며, 예를 들어, 먼저 단계 S400을 실행하고, 그 다음 단계 S300을 실행하고, 그 다음 단계 S200을 실행하고, 그 다음 단계 S100을 실행할 수 있다.
전술한 방법에서, 단계 S500 및 단계 S600의 선후 순서를 제한하지 않으며, 예를 들어, 먼저 단계 S600을 실행하고, 그 다음 단계 S500을 실행할 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 9는 본 출원의 다른 일부 실시예에 따른 배터리 셀(20)의 제조 방법의 흐름도이고, 집전부재(24)에 접힘부(241)가 설치되어 있는 실시예에서, 단계 S500은 다음 단계들을 포함할 수 있다.
S510: 제1 연결부(2221)를 접힘부(241)에 연결한다.
S520: 탭(222)이 집전부재(24) 둘레로 절곡되도록 접힘부(241)를 집전부재(24)에 대향하여 접는다.
S530: 제1 연결부(2221)가 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하도록 엔드 캡 조립체(23)와 집전부재(24)를 연결한다.
전술한 각 실시예에 따른 제조 방법을 통해 제조된 배터리 셀(20)의 관련 구조는 전술한 각 실시예에 따른 배터리 셀(20)을 참조할 수 있으며, 여기서는 상세한 설명을 생략한다는 점에 유의해야 한다.
도 10을 참조하면, 도 10은 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리 셀(20)의 제조 장비(2000)의 개략적인 블록도이며, 본 출원의 실시예는 배터리 셀(20)의 제조 장비(2000)를 더 제공하며, 제조 장비(2000)는 제1 제공장치(2100), 제2 제공장치(2200), 제3 제공장치(2300), 제4 제공장치(2400) 및 조립장치(2500)를 포함한다.
제1 제공장치(2100)는 베어 셀(22)을 제공하는 데 사용되고, 베어 셀(22)은 본체부(221) 및 탭(222)을 포함하고, 탭(222)은 본체부(221)의 제1 방향(Z)의 일단으로부터 돌출되고, 탭(222)은 제1 연결부(2221)를 포함한다. 제2 제공장치(2200)는 하우징(21)을 제공하는 데 사용되고, 하우징(21)은 개구를 갖는다. 제3 제공장치(2300)는 엔드 캡 조립체(23)를 제공하는 데 사용된다. 제4 제공장치(2400)는 집전부재(24)를 제공하는 데 사용된다. 조립장치(2500)는 집전부재(24)를 제1 연결부(2221) 및 엔드 캡 조립체(23)에 연결하는 데 사용되고, 조립장치(2500)는 또한 베어 셀(22)을 하우징(21) 내에 수용시키는 데 사용되고, 조립장치(2500)는 또한 엔드 캡 조립체(23)를 개구에 덮는 데 사용된다.
여기서, 제1 방향(Z)에서, 집전부재(24)는 본체부(221)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치하고, 제1 연결부(2221)는 집전부재(24)의 엔드 캡 조립체(23)를 향하는 일측에 위치한다.
전술한 실시예에 따른 제조 장비(2000)를 통해 제조된 배터리 셀(20)의 관련 구조는 전술한 각 실시예에 따른 배터리 셀(20)을 참조할 수 있고, 여기서는 상세한 설명을 생략한다는 점에 유의해야 한다.
충돌이 없는 한, 본 출원의 실시예 및 실시예에서의 특징은 서로 조합될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
위의 실시예는 본 출원의 기술적 솔루션을 설명하기 위한 것일 뿐 본 출원을 제한하려는 것은 아니며, 본 분야의 기술자에게 있어서 본 출원은 다양한 변경 및 변화가 있을 수 있다. 본 출원의 취지와 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 대체, 개선 등은 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
10-케이스; 11-제1 부분;
12-제2 부분; 20-배터리 셀;
21-하우징; 22-베어 셀;
221-본체부; 222-탭;
222a-양극 탭; 222b-음극 탭;
2221-제1 연결부; 2222-제2 연결부;
23-엔드 캡 조립체; 231-엔드 캡;
232-절연부재; 2321-내표면;
2322-제1 요함부; 2322a-밑면;
2323-외표면; 2324-제1 돌출부;
233-전극단자; 233a-양극 전극단자;
233b-음극 전극단자; 24-집전부재;
241-접힘부; 242-제1 집전부;
243-제2 집전부; 244-수용 공간;
245-돌출대; 246-제3 집전부;
25-방압기구; 26-수용 간극;
100-배터리; 200-제어기;
300-모터; 1000-차량;
2000-제조 장비; 2100-제1 제공장치;
2200-제2 제공장치; 2300-제3 제공장치;
2400-제4 제공장치; 2500-조립장치;
Z-제1 방향; X-제2 방향;
Y-제3 방향.

Claims (16)

  1. 배터리 셀에 있어서,
    본체부 및 상기 본체부의 제1 방향의 일단으로부터 돌출된 탭을 포함하는 베어 셀;
    개구를 갖고, 상기 베어 셀을 수용하는 데 사용되는 하우징;
    상기 개구를 덮는 데 사용되는 엔드 캡 조립체;
    상기 제1 방향에서, 상기 본체부의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 상기 탭과 상기 엔드 캡 조립체를 연결하는 데 사용되는 집전부재; 를 포함하되,
    여기서 상기 탭은 상기 집전부재와 연결하기 위한 제1 연결부를 포함하고, 상기 제1 방향에서, 상기 제1 연결부는 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 집전부재에는 접힘부가 설치되어 있고, 상기 접힘부는 상기 집전부재의 상기 제1 방향의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 접힘 가능하게 설치되고, 상기 접힘부는 상기 제1 연결부를 연결하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 방향에서, 상기 제1 연결부는 상기 접힘부와 적층 설치되고, 상기 제1 연결부는 상기 접힘부의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 접힘부는 상기 집전부재의 가장자리 위치에 접힘 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 집전부재의 제2 방향에서 대향하는 양단은 모두 상기 접힘부에 연결되어 있고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직이고,
    상기 베어 셀은 상기 제2 방향을 따라 본체부에 간격을 두고 설치되는 두 개의 탭을 포함하고, 상기 두 개의 탭의 제1 연결부는 각각 두 개의 상기 접힘부에 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접힘부와 상기 집전부재는 일체성형된 구조인 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탭은 상기 집전부재 둘레로 절곡되고,
    상기 탭은 제2 연결부를 더 포함하고, 상기 제2 연결부는 상기 본체부와 상기 제1 연결부를 연결하는 데 사용되고, 상기 제1 방향에서, 상기 제2 연결부는 상기 집전부재의 상기 본체부를 향하는 일측에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔드 캡 조립체는,
    상기 개구를 덮는 데 사용되는 엔드 캡;
    상기 엔드 캡에 설치되고, 상기 집전부재와 전기적으로 연결되는 데 사용되는 전극단자;
    상기 엔드 캡의 상기 제1 방향에서 상기 본체부를 향하는 일측에 설치되고, 상기 엔드 캡 및 상기 베어 셀을 분리하는 데 사용되는 절연부재; 를 포함하되,
    상기 집전부재는 상기 제1 연결부와 연결하기 위한 제1 집전부를 포함하고, 상기 제1 방향에서, 상기 제1 집전부와 상기 절연부재 사이에는 수용 간극이 형성되어 있고, 상기 수용 간극은 상기 제1 연결부를 수용하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  9. 제8항에 있어서, 상기 절연부재는 상기 본체부를 향하는 내표면을 갖고, 상기 절연부재에는 상기 내표면에서 상기 본체부로부터 이반되는 방향을 따라 함몰된 제1 요함부가 제공되고, 상기 제1 요함부는 상기 제1 집전부의 적어도 일부를 수용하는 데 사용되고,
    상기 제1 방향에서, 상기 제1 집전부와 상기 제1 요함부의 밑면 사이에 상기 수용 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  10. 제9항에 있어서, 상기 절연부재는 상기 본체부로부터 이반되는 외표면을 갖고, 상기 외표면과 상기 제1 요함부의 서로 대응하는 위치에 제1 돌출부가 돌출되어 제공되고, 상기 제1 요함부는 상기 내표면에서 상기 본체부로부터 이반되는 방향을 따라 상기 제1 돌출부 내로 함몰되고, 상기 엔드 캡에는 제2 요함부가 제공되고, 상기 제2 요함부는 상기 제1 돌출부의 적어도 일부를 수용하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 집전부재는 제2 집전부를 더 포함하고, 상기 제2 집전부는 상기 제1 집전부에 연결되고, 상기 제2 집전부는 상기 전극단자와 전기적으로 연결하는 데 사용되고,
    상기 제1 방향에서, 상기 제1 집전부와 상기 제2 집전부는 어긋나게 설치됨으로써, 상기 집전부재가 상기 제1 집전부의 상기 본체부를 향하는 일측에 수용 공간을 형성하고, 상기 수용 공간은 상기 탭의 일부를 수용하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 의한 배터리 셀; 및
    상기 배터리 셀을 수용하는 데 사용되는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리.
  13. 제12항에 의한 상기 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기기기.
  14. 배터리 셀의 제조 방법에 있어서,
    베어 셀을 제공하는 단계 - 상기 베어 셀은 본체부 및 탭을 포함하고, 상기 탭은 상기 본체부의 제1 방향의 일단으로부터 돌출되고, 상기 탭은 제1 연결부를 포함함 - ;
    하우징을 제공하는 단계 - 상기 하우징은 개구를 가짐 - ;
    엔드 캡 조립체를 제공하는 단계;
    집전부재를 제공하는 단계;
    상기 집전부재를 상기 제1 연결부 및 상기 엔드 캡 조립체에 연결하는 단계;
    상기 베어 셀을 상기 하우징 내에 수용시키는 단계;
    상기 엔드 캡 조립체를 상기 개구에 덮는 단계; 를 포함하되,
    여기서, 상기 제1 방향에서, 상기 집전부재는 상기 본체부의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 상기 제1 연결부는 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 집전부재에는 접힘부가 설치되어 있고,
    상기 집전부재를 상기 탭 및 상기 엔드 캡 조립체에 연결하는 단계는,
    상기 제1 연결부를 상기 접힘부에 연결하는 단계;
    상기 탭이 상기 집전부재의 둘레로 절곡되도록 상기 접힘부를 상기 집전부재에 대향하여 접는 단계;
    상기 제1 연결부가 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하도록 상기 엔드 캡 조립체를 상기 집전부재와 연결하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 제조 방법.
  16. 배터리 셀의 제조 장비에 있어서,
    베어 셀을 제공하는 데 사용되는 제1 제공장치 - 상기 베어 셀은 본체부 및 탭을 포함하고, 상기 탭은 상기 본체부의 제1 방향의 일단으로부터 돌출되고, 상기 탭은 제1 연결부를 포함함 - ;
    하우징을 제공하는 데 사용되는 제2 제공장치 - 상기 하우징은 개구를 가짐 - ;
    엔드 캡 조립체를 제공하는 데 사용되는 제3 제공장치;
    집전부재를 제공하는 데 사용되는 제4 제공장치;
    상기 집전부재를 상기 제1 연결부 및 상기 엔드 캡 조립체에 연결하고, 또한 상기 베어 셀을 상기 하우징 내에 수용시키고, 또한 상기 엔드 캡 조립체를 상기 개구에 덮는 데 사용되는 조립장치; 를 포함하되,
    여기서, 상기 제1 방향에서, 상기 집전부재는 상기 본체부의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하고, 상기 제1 연결부는 상기 집전부재의 상기 엔드 캡 조립체를 향하는 일측에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 제조 장비.
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