KR20230167395A - 배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리 셀의 제조 방법과 장치 - Google Patents

배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리 셀의 제조 방법과 장치 Download PDF

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KR20230167395A
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원린 저우
위리앤 정
신샹 천
량판 쉬
펑 왕
하이주 진
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본 발명은 배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리 셀의 제조 방법과 장치를 개시하며, 배터리 기술 분야에 관한 것이다. 여기서, 배터리 셀은 전극 조립체, 하우징, 엔드커버 조립체 및 지지 부재를 포함한다. 전극 조립체는 본체와 탭을 포함한다. 하우징을 개구를 구비하며, 전극 조립체를 수용한다. 엔드커버 조립체는 개구에 커버 결합된다. 지지 부재는 본체와 엔드커버 조립체 사이에 위치하고, 탭은 지지 부재를 둘러싸고 절곡되며, 지지 부재는 본체가 엔드커버 조립체를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지함으로써, 본체가 하우징내에서 상하로 움직여 탭이 본체에 삽입되어 양극과 음극이 단락될 위험을 효과적으로 감소시키고, 배터리 셀의 안전성을 향상시킨다.

Description

배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리 셀의 제조 방법과 장치
본 발명은 배터리 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로는 배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리 셀의 제조 방법과 장치에 관한 것이다.
배터리는 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 축전지 자동차, 전기 자동차, 전기 항공기, 전기 선박, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감, 전기 항공기 장난감, 전동 공구 등과 같은 전자 장치에 널리 사용되고 있다.
배터리기술의 발전에 있어서, 배터리의 성능을 향상시키는 것 이외에, 안전 문제도 무시할 수 없는 문제이다. 따라서, 배터리의 안전성을 향상시키는 것은 배터리 기술에서 시급히 해결해야 할 기술적 문제이다.
본 발명의 실시예는 배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리 셀의 제조 방법과 장치를 제공하며, 배터리의 안전성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
제1양태에서, 본 발명의 실시예는, 본체와 탭을 포함하는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한, 개구를 갖는 하우징; 상기 개구에 커버 결합되는 엔드커버 조립체; 및 상기 본체와 상기 엔드커버 조립체 사이에 위치하는 지지 부재-상기 탭은 상기 지지 부재를 둘러싸고 절곡되며, 상기 지지 부재는 상기 본체가 상기 엔드커버 조립체를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지함; 를 포함하는 배터리 셀을 제공한다.
상술한 기술 솔루션에서, 지지 부재는 본체와 엔드커버 조립체 사이에 위치하고, 탭은 지지 부재를 둘러싸고 절곡되며, 지지 부재는 전극 조립체의 본체와 탭에 대해 제한 작용을 하여, 본체가 엔드커버 조립체를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지함으로써, 본체가 하우징 내에서 상하로 움직여 탭이 본체에 삽입되어 양극과 음극이 단락될 위험을 효과적으로 감소시키고, 배터리 셀의 안전성을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 지지 부재는 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서 상기 본체에 저촉되는 지지부; 및 상기 탭은 상기 분리부를 둘러싸고 절곡되며, 상기 엔드커버 조립체의 폭 방향에서, 상기 분리부는 상기 지지부의 일단에 연결됨; 를 포함한다.
상술한 기술 솔루션에서, 지지부는 본체에 저촉되고, 지지부는 본체를 제한하는 작용을 하여, 본체가 엔드커버 조립체를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지한다. 분리부는 지지부의 일단에 연결되어, 탭을 분리부에 용이하게 절곡 배치할 수 있으며, 분리부는 탭을 제한하는 작용을 하며, 탭이 본체내에 삽입되는 것을 저지한다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 지지부의 투영 면적은 상기 분리부의 투영 면적보다 크다.
상술한 기술 솔루션에서, 지지부가 엔드커버 조립체의 두께 방향에서의 투영 면적은 분리부가 엔드커버 조립체의 두께 방향에서의 투영 면적보다 크기에, 지지부는 엔드커버 조립체와 본체 사이에서 비교적 큰 지지 범위를 가지며, 지지부가 본체와 엔드커버 조립체 사이에서 비교적 양호한 지지력을 구비하도록 보장하여, 지지부가 본체를 손상시키는 것을 방지한다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 지지부의 사이즈는 상기 분리부의 사이즈보다 크다.
상술한 기술 솔루션에서, 지지부가 엔드커버 조립체의 두께 방향에서의 사이즈는 분리부가 엔드커버 조립체의 두께 방향에서의 사이즈보다 크기에, 즉, 지지부의 두께가 분리부의 두께보다 두꺼우므로, 지지부가 두꺼우면 변형되기 쉽지 않기에, 지지부가 본체와 엔드커버 조립체 사이에서 더 양호한 지지력을 갖도록 보장할 수 있으며, 분리부가 비교적 얇으면 탭의 우회 경로가 비교적 짧으므로, 탭을 분리부에 절곡 배치하는 것이 용이해진다.
일부 실시예에서, 상기 지지 부재는 엔드커버 조립체를 향하는 일측에 보강부를 구비하며, 상기 보강부는 상기 지지 부재의 강도를 증강시킨다.
상술한 기술 솔루션에서, 지지 부재는 엔드커버 조립체를 향하는 일측에 보강부를 구비함으로써, 지지 부재의 강도가 증강되어, 지지부가 본체에 저촉할 때 쉽게 변형되지 않으며, 지지 부재가 본체와 엔드커버 조립체 사이에서의 지지력을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 지지부의 투영 면적은 상기 지지 부재의 투영 면적의 1/3보다 크다.
상술한 기술 솔루션에서, 지지부가 엔드커버 조립체의 두께 방향에서의 투영 면적은 지지 부재가 엔드커버 조립체의 두께 방향에서의 투영 면적의 1/3보다 크기에, 즉, 지지 부재의 1/3 부분이 본체를 지지하는 작용을 하므로, 지지 부재와 본체의 저촉 면적이 비교적 크기에, 본체가 하우징 내에서의 안정성을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 전극 조립체는 극성이 상반되는 2개의 탭을 포함하며, 상기 2개의 탭은 상기 엔드커버 조립체의 길이 방향을 따라 나란히 배치되고; 상기 분리부는 상기 엔드커버 조립체의 길이 방향을 따라 나란히 배치되는 제1부분과 제2부분을 포함하며, 상기 2개의 탭은 각각 상기 제1부분과 상기 제2부분을 둘러싸고 절곡되며; 상기 지지부재는 연결부를 더 포함하고, 상기 연결부는 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이에 위치하며, 상기 연결부는 상기 2개의 탭을 격리시키기 위한 것이다.
상술한 기술 솔루션에서, 제1부분과 제2부분 사이에 위치하는 연결부는 전극 조립체의 극성이 상반되는 2개의 탭을 격리시키는 작용을 하기에, 2개의 탭이 접촉함으로 인한 단락 위험을 줄인다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 연결부는 상기 본체에 저촉된다.
상술한 기술 솔루션에서, 연결부는 엔드커버 조립체의 두께 방향에서 본체에 저촉되며, 연결부는 전극 조립체의 2개의 탭을 격리시키는 작용을 할 뿐만 아니라, 본체를 지지하는 작용을 하여 본체가 하우징 내에서의 안정성을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 배터리 셀은 상기 엔드커버 조립체의 폭 방향을 따라 적층 배치되는 복수개의 상기 전극 조립체를 포함하며; 상기 엔드커버 조립체의 폭 방향에서, 상기 지지부의 양단에는 모두 상기 분리부가 배치되며, 복수개의 상기 전극 조립체 중 한 조의 전극 조립체의 탭이 상기 지지부의 일단에 위치한 분리부를 둘러싸고 절곡되며, 다른 한 조의 전극 조립체의 탭은 상기 지지부의 타단에 위치한 분리부를 둘러싸고 절곡된다.
상술한 기술 솔루션에서, 복수개의 전극 조립체 중 한 조의 전극 조립체의 탭이 지지부의 일단에 위치한 분리부를 둘러싸고 절곡되며, 다른 한 조의 전극 조립체의 탭은 지지부의 타단에 위치한 분리부를 둘러싸고 절곡되므로, 즉, 지지 부재는 복수개의 전극 조립체의 탭에 대한 제한 작용을 함으로써 배터리의 안전성을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 탭은 상기 분리부의 상기 본체를 향하는 일측에 위치한 제1절곡부; 및 상기 제1절곡부와 상호 연결되며 상기 제1절곡부에 대하여 절곡되고, 상기 분리부의 상기 본체를 등진 일측에 위치한 제2절곡부; 를 포함한다.
상술한 기술 솔루션에서, 상호 연결된 제1절곡부와 제2절곡부가 각각 분리부가 본체를 향하는 일측과 분리부가 본체를 등진 일측에 위치하며, 즉, 탭이 분리부를 둘러싸고 절곡될 때, 분리부의 일측으로부터 분리부의 타측까지 절곡되며, 분리부는 탭에 대해 양호한 제한작용을 하여, 탭이 본체내로 쉽게 삽입되지 않도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 지지부는 상기 본체를 향하는 제1면을 구비하고, 상기 제1면은 상기 본체에 상호 저촉되게 배치되며; 상기 분리부는 상기 본체를 향하는 제2면을 구비하고, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 제2면은 상기 제1면보다 상기 본체로부터 더 멀리 배치되어 수용부를 형성하며, 상기 제1절곡부의 적어도 일부가 상기 수용부 내에 수용된다.
상술한 기술 솔루션에서, 분리부의 제2면이 지지부의 제1면보다 본체로부터 더 멀리 배치되어 수용부를 형성하며, 제1절곡부의 적어도 일부가 수용부 내에 수용됨으로써, 제1면이 본체와 상호 저촉되어, 제1절곡부가 차지하는 공간을 감소시킬 수 있으며, 이로써 배터리 셀의 에너지 밀도를 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 제2면은 상기 제1절곡부에 밀착된다.
상술한 기술 솔루션에서, 제2면은 제1절곡부와 밀착되어 제1절곡부와 제2면 사이의 갭을 제거함으로써, 탭과 분리부 양자의 구조가 더욱 콤팩트해진다.
일부 실시예에서, 상기 수용부는 상기 엔드커버 조립체의 폭 방향을 따라 상기 분리부의 가장자리까지 연장된다.
상술한 기술 솔루션에서, 수용부는 엔드커버 조립체의 폭 방향으로 분리부의 가장자리까지 연장됨으로써, 탭이 분리부를 둘러싸고 절곡될 때, 제1절곡부가 수용부에 수용될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버 조립체에는 상기 본체를 향하는 제1요부가 배치되며, 상기 제1요부는 상기 지지 부재의 적어도 일부를 수용하도록 배치된다.
상술한 기술 솔루션에서, 지지 부재의 적어도 일부가 제1요부 내에 수용되어, 지지 부재가 하우징 내부에서 차지하는 공간을 감소시킬 수 있고, 전극 조립체의 본체를 위해 더 많은 공간을 제공할 수 있기에, 배터리 셀의 에너지 밀도를 향상시키는데 유리하다.
일부 실시예에서, 상기 제1요부는 상기 탭의 적어도 일부를 수용한다.
상술한 기술 솔루션에서, 탭의 적어도 일부가 제1요부 내에 수용되어, 탭이 하우징 내부에서 차지하는 공간을 감소시킬 수 있기에, 배터리 셀의 에너지 밀도를 향상시키는데 유리하다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버 조립체는 상기 개구에 커버 결합되는 엔드커버; 및 절연 부재-상기 절연 부재는 상기 엔드커버가 상기 본체를 향하는 일측에 배치되며, 상기 절연 부재는 상기 엔드커버과 상기 전극 조립체를 격리시키도록 배치되고, 상기 제1요부는 상기 절연 부재에 배치되고, 상기 지지 부재는 상기 절연 부재와 상기 본체 사이에 위치하며, 상기 지지 부재는 상기 절연 부재와 상기 본체에 저촉됨; 를 포함한다.
상술한 기술 솔루션에서, 절연 부재는 엔드커버가 본체를 향하는 일측에 배치되며, 절연 부재는 엔드커버과 전극 조립체를 격리시키는 작용을 하여, 엔드커버과 전극 조립체의 접촉을 줄이며, 배터리 셀이 단락될 위험을 감소시킨다. 지지 부재는 절연 부재와 본체 사이에 위치하고, 절연 부재와 본체에 저촉되며, 지지 부재는 절연 부재와 본체가 상호 접근하는 것을 저지하고, 본체가 하우징 내에서 상하로 움직이는 상황이 생기기 쉽지 않다.
일부 실시예에서, 상기 절연 부재는 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서 서로 마주하게 배치된 제1내면과 제1외면을 갖는 제1몸체부; 및 상기 제1외면으로부터 상기 본체를 등진 방향으로 돌출된 제1철부-상기 제1몸체부와 상기 제1철부가 상호 대응하는 위치에는 상기 제1내면에서 상기 본체를 등진 방향으로 함몰된 상기 제1요부가 배치됨; 를 포함하며, 상기 엔드커버에는 상기 본체를 향하는 제2요부가 배치되며, 상기 제2요부는 상기 제1철부의 적어도 일부를 수용한다.
상술한 기술 솔루션에서, 절연 부재의 제1철부의 배치는 제1몸체부에 제1요부가 배치되는 위치를 보강하는 작용을 하는 한편, 제1요부가 가능한 한 본체를 등진 방향으로 함몰되게 할 수 있다. 한편, 제1철부의 적어도 일부가 엔드커버의 제2요부 내에 수용되므로, 이러한 구조로 인해 절연 부재와 엔드커버 양자의 구조가 더욱 콤팩트해지며, 전극 조립체의 본체를 위해 더 많은 공간을 확보하여 배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 제1요부의 저면은 상기 제1외면보다 상기 본체에서 더 멀리 떨어져있다.
상술한 기술 솔루션에서, 제1요부의 저면이 제1외면보다 본체에서 더 멀리 떨어져 있으므로, 제1요부가 본체를 등진 방향으로 제1철부내로 함몰되어 제1요부의 함몰 깊이가 증대된다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버는 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서 서로 마주하게 배치되는 제2내면 및 제2외면을 가지며, 상기 제2내면은 상기 제1외면을 향하는 제2몸체부; 및 상기 제2외면으로부터 상기 본체를 등진 방향으로 돌출되는 제2철부-상기 제2몸체부와 상기 제2철부가 서로 대응하는 위치에 상기 제2내면으로부터 상기 본체를 향한 방향으로 함몰된 상기 제2요부가 형성됨; 를 포함한다.
상술한 기술 솔루션에서, 엔드커버의 제2철부의 배치는 제2몸체부에 제2요부가 배치되는 위치를 보강하는 한편, 제2요부가 가능한 한본체를 등진 방향으로 함몰되도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 제2요부의 저면은 상기 제2외면보다 상기 본체에서 더 멀리 떨어져있다.
상술한 기술 솔루션에서, 제2요부의 저면이 제2외면보다 본체에서 더 멀리 떨어져 있으므로, 제2요부가 본체를 등진 방향으로 제2철부내로 함몰되어 제2요부의 함몰 깊이가 증대된다.
제2양태에서, 본 발명의 실시예는 제1양태 중 어느 하나의 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀; 및 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 케이스; 를 포함하는 배터리를 제공한다.
제3 양태에서, 본 발명의 실시예는 제2양태 중 어느 하나의 실시예에 의해 제공되는 배터리를 포함하는 전기 장치를 제공한다.
제4양태에서, 본 발명의 실시예는 본체와 탭을 포함하는 전극 조립체를 공급하는 단계; 개구를 구비한 하우징을 공급하는 단계; 엔드커버 조립체를 공급하는 단계; 지지 부재를 공급하는 단계; 상기 탭이 상기 지지 부재를 둘러싸고 절곡되게 하는 단계; 상기 전극 조립체가 상기 하우징 내에 수용되게 하는 단계; 상기 엔드커버 조립체가 상기 개구에 커버 결합되게 하는 단계; 를 포함하는 배터리 셀의 제조 방법을 제공하며, 상기 지지 부재는 상기 엔드커버 조립체와 상기 본체사이에 위치하며, 상기 지지 부재는 상기 본체가 상기 엔드커버 조립체의 방향으로 이동하는 것을 저지한다.
제5양태에서, 본 발명의 실시예는 본체와 탭을 포함하는 전극조립체를 공급하는 제1공급 장치; 개구를 구비한 하우징을 공급하는 제2공급 장치; 엔드커버 조립체를 공급하는 제3공급 장치; 지지 부재를 공급하는 제4공급 장치; 상기 탭을 상기 지지부재를 둘러싸고 절곡되게 하며, 상기 엔드커버 조립체가 상기 개구에 커버 결합되도록 하는 조립 장치; 를 포함하는 배터리 셀의 제조 장치를 제공하며, 상기 지지부재는 상기 엔드커버 조립체와 상기 본체 사이에 위치하며, 상기 지지 부재는 상기 본체가 상기 엔드커버 조립체의 방향으로 이동하는 것을 저지한다.
상술한 기술 솔루션에서, 지지 부재는 본체와 엔드커버 조립체 사이에 위치하고, 탭은 지지 부재를 둘러싸고 절곡되며, 지지 부재는 전극 조립체의 본체와 탭에 대해 제한 작용을 하여, 본체가 엔드커버 조립체를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지함으로써, 본체가 하우징 내에서 상하로 움직여 탭이 본체에 삽입되어 양극과 음극이 단락될 위험을 효과적으로 감소시키고, 배터리 셀의 안전성을 향상시킨다.
본 발명 실시예의 기술적 솔루션을 보다 명확하게 설명하기 위해, 본 발명의 실시예에서 사용되어야 하는 첨부 도면들을 간략히 소개하고자 한다. 이하 제공되는 도면은 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다른 도면도 창조적인 노력 없이 얻을 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 차량의 구조도;
도 2은 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 배터리의 구조도;
도 3은 도 2에 도시된 배터리 모듈의 구조도;
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 분해도;
도 5는 도 4에 도시된 배터리 셀의 국부 단면도;
도 6은 도 5에 도시된 지지 부재의 정면 축측 투영도；
도 7은 도 5에 도시된 배터리 셀의 A부분의 국부 확대도;
도 8은 도 5에 도시된 지지 부재의 배면 축측 투영도；
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 제조 방법의 흐름도;
도 10은 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 제조 장치의 블록도이다.
본 발명의 실시예의 목적, 기술적 솔루션과 장점을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 이하 본 발명 실시예의 첨부 도면들과 결합하여 본 발명의 기술적 솔루션을 설명한다. 설명된 실시예들은 단지 본 발명의 일부일 뿐이며 전부가 아니다. 당업자들이 본 발명의 실시예를 기반으로, 창조적인 노력이 없이 획득한 모든 다른 실시예들은 본 발명의 보호 범위에 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 본 발명에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지며, 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 이해해서는 아니된다. 본 발명의 명세서 및 특허청구범위, 도면의 설명에 기재된 "포함" 및 "구비" 등 용어 및 이들의 모든 변형은 비배타적인 함의를 포함하도록 의도된다. 본 발명의 명세서 및 특허청구범위, 도면의 설명에 기재된 "제1", "제2" 등의 기술 용어는 단지 서로 다른 대상을 구별하기 위해 사용된 것으로, 특정 순서 또는 주된 것과 부차적인 것의 관계를 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명에서 언급된 "실시예"는 실시예와 관련하여 설명된 특정된 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 다양한 위치에 있는 문구의 출현이 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 실시예와 상호 배타적인 별도의 또는 대안적인 실시예를 지칭하는 것이 아니다.
본 발명을 설명함에 있어서, 달리 명시되고 한정되지 않는 한, "배치", "상호 연결", "연결", "부접"과 같은 기술 용어는 보다 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들면, 고정 연결일 수 있거나 분리가능한 연결 또는 일체적인 연결일 수 있으며, 직접 연결 또는 중간 매체를 통해 간접적으로 연결될 수 있으며, 2개의 부품 내부의 상호 연통 일 수 있다. 당업자들은 특정 상황에 따라 상기 용어들이 본 발명에서의 구체적인 의미를 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 대한 설명에서, "및/또는"이라는 용어는 단지 관련 대상의 연관 관계를 설명할 뿐이며, 세가지 관계가 있을 수 있음을 나타낸다. 예를 들면, A 및/또는 B는 A만 존재하거나, A와 B가 동시에 존재하거나 또는 B만 존재하는 세가지 경우를 의미한다. 또한, 본 발명에서 "/"는 일반적으로 전후 관련 대상이 "또는"의 관계임을 나타낸다.
본 발명의 실시예에서, 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 의미하며, 설명의 간결함을 위해, 다른 실시예에서 구성요소가 동일한 경우에는 이에 대한 설명을 생략한다. 도면에 도시된 본 발명 실시예의 각 구성요소의 두께, 길이 등 사이즈 및 집적장치의 전체 두께, 길이 등 사이즈는 단지 예시적인 설명일 뿐이며, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.
본 발명에서 "복수"라는 용어는 2개 이상(2개 포함)을 의미한다.
본 발명에서, 배터리 셀은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 및 리튬황 전지, 나트륨리튬 이온 전지, 나트륨이온 전지 또는 마그네슘이온 전지 등이 포함되나, 본 발명의 이 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리 셀은 원몸체, 편평체, 직육면체 또는 기타 형태로 구성될 수 있으며,본 발명 실시예에서는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 패키징 방법에 따라 기둥형 배터리 셀, 사각형 배터리 셀과 연포장 배터리 셀 이 3가지 유형으로 구분되며, 본 발명 실시예에서는 이에 대해 한정하지 않는다.
본 발명의 실시예에서 언급된 배터리는 하나 또는 복수개의 배터리 셀을 포함하여 더 높은 전압 및 용량을 제공하는 단일 물리적 모듈을 지칭한다. 예를 들면, 본 발명에서 언급된 배터리는 배터리 모듈 또는 배터리팩 등을 포함한다. 배터리는 일반적으로 하나 이상의 배터리 셀을 패키징하기 위한 케이스를 포함한다. 케이스는 액체 또는 다른 이물질이 상기 배터리 셀의 충전 또는 방전에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
배터리 셀은 전극 조립체와 전해액을 포함하며, 전극 조립체는 양극 극편, 음극 극편 및 세퍼레이터로 구성된다. 배터리 셀은 주로 금속 이온이 양극과 음극 사이에서 이동하는 것에 의해 작동된다. 양극 극편은 양극 집전체 및 양극 활물질층을 포함하고, 양극 집전체의 표면에는 양극 활물질층이 도포된다. 리튬 이온 배터리를 예로 들면, 양극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고, 양극 활물질층은 양극 활물질을 포함하며, 코발트산리튬, 인산철리튬, 삼원리튬 또는 망간산리튬 일 수 있다. 음극 극편은 음극 집전체 및 음극 활물질층을 포함하고, 음극 집전체의 표면에는 음극 활물질층이 도포되고, 음극 활물질층이 도포되지 않은 음극 집전체는 음극 활물질층이 도포된 음극 집전체로부터 돌출된다. 음극 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 음극 활물질은 탄소 또는 실리콘 등 일 수 있다. 세퍼레이터의 재질은 PP(polypropylene, 폴리프로필렌) 또는 PE(polyethylene, 폴리에틸렌) 등 일 수 있다. 또한, 전극 조립체는 권취형 구조 또는 적층형 구조일 수 있으며, 본 발명의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
배터리 기술의 발전은 다양한 디자인 요소를 동시에 고려해야 하며, 예로써 에너지 밀도, 순환 수명, 방전 용량, 충방전 배율 등 성능 파라미터를 고려해야 하는 동시에, 배터리의 안전성도 고려해야 한다.
발명인은 일반적인 배터리 셀의 경우 단락의 위험이 있으며, 배터리 셀의 안전성에 영향을 미친다는 것을 발견했다. 발명인은 배터리 셀에서 탭의 절곡 조립을 실현하기 위해서는 엔드커버 조립체와 전극 조립체의 본체 사이에 일정한 공간을 남겨야 하며, 이로 인해 전극 조립체의 본체가 상하로 움직이기 쉬워 탭이 본체에 쉽게 삽입되므로 양극과 음극이 단락되어 배터리 셀의 안전성에 영향을 미친다는 것을 발견했다.
이에, 본 발명의 실시예에서는 전극조립체의 본체와 엔드커버 조립체 사이에 지지 부재를 구비함으로써, 탭이 지지 부재를 둘러싸고 절곡됨으로써, 지지 부재는 본체가 엔드커버 조립체를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지하며, 본체가 하우징내에서 상하로 움직여 탭이 본체에 삽입되어 양극과 음극이 단락될 위험을 효과적으로 감소시키고, 배터리 셀의 안전성을 향상시킨다.
본 발명의 실시예에 기재된 기술적 솔루션은 배터리 셀, 배터리 및 배터리를 사용하는 전기 장치에 적용된다.
전기 장치는 차량, 휴대 전화, 휴대용 장비, 노트북 컴퓨터, 선박, 우주선, 전기 장난감, 전동 공구 등 일 수 있다. 차량은 연료 자동차, 가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있으며, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행 거리 연장 전기차 등 일 수 있으며, 우주선에는 항공기, 로켓 및 우주 왕복선과 우주선 등 이 포함되고, 전기 장난감은 고정식 또는 이동식의 전기 장난감일 수 있으며, 예를 들면 게임기, 전기차 장난감, 전기 선박 장난감과 전기 비행기 장난감 등 일 수 있으며, 전동 공구는 금속 절삭 전동 공구와 연삭 전동 공구, 조립 전동 공구 및 철도용 전동공구가 포함되며, 예를 들면 전기 드릴, 전동 그라인더, 전동 렌치, 전동 드라이버, 전기 해머, 충격 드릴, 콘크리트 진동기 및 전동 대패 등 일 수 있다. 본 발명의 실시예는 상기 전기 장치에 대해 특별히 한정하지 않는다.
하기 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 전기 장치가 차량인 경우를 예로써 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 차량(1000)의 구조도이며, 차량(1000)의 내부에는 배터리(100)가 구비되고, 배터리(100)는 차량(1000)의 바닥부 또는 머리부 또는 끝부분에 구비될 수 있다. 배터리(100)는 차량(1000)에 전력을 공급하며, 예로써 배터리(100)는 차량(1000)의 작동 전원일 수 있다.
차량(1000)은 제어기(200)와 모터(300)를 더 포함할 수 있고, 제어기(200)는 배터리(100)를 제어하여 모터(300)에 전기를 공급하며, 예를 들면, 차량(1000)의 작동, 네비게이션과 주행시의 전력공급을 위한 것이다.
일부 실시예에서, 배터리(100)는 차량(1000)의 작동전원이 될수 있을 뿐만 아니라, 차량(1000)의 구동전원이 될 수 있으며, 연료유 또는 천연가스를 대체하거나 부분적으로 대체하여 차량(1000)에 구동력을 제공한다.
일부 실시예에서, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 배터리(100)의 구조도이며, 배터리(100)는 케이스(10)와 배터리 셀(20)(도 2에 도시되지 않음)을 포함하며, 배터리 셀(20)은 케이스(10)내에 수용된다.
케이스(10)는 배터리 셀(20)을 수용한다. 케이스(10)는 원기둥체, 직육면체 등 다양한 구조로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 케이스(10)는 하부 케이스(11)와 상부 케이스(12)를 포함할 수 있고, 하부 케이스(11)와 상부 케이스(12)는 상호 커버 결합되며, 배터리 셀(20)을 수용하는 수용공간(13)을 한정한다. 물론, 하부 케이스(11)와 상부 케이스(12)의 연결부위는 밀폐부재를 통해 밀폐될 수 있으며, 밀폐부재는 밀폐링, 실란트 등 일 수 있다.
하부 케이스(11)와 상부 케이스(12)는 직육면체, 원기둥체 등과 같은 다양한 형태를 가질수 있다. 하부 케이스(11)는 일측이 개구된 중공 구조일 수 있고, 상부 케이스(12)도 일측이 개구된 중공 구조일 수 있으며, 상부 케이스(12)의 개구측은 하부 케이스(11)의 개구측에 커버 결합되어, 수용공간(13)을 갖는 케이스(10)를 형성한다.
배터리(100)에서, 배터리 셀(20)은 하나이거나 복수개일 수 있다. 만일 배터리 셀(20)이 복수개이면, 복수개의 배터리 셀(20) 사이는 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결 될 수 있다. 혼합 연결은 복수개의 배터리 셀(20)에 직렬된 것도 있고 병렬된 것도 있는것을 의미한다.
일부 실시예에서, 도 3을 참조하면, 도 3은 도 2에 도시된 배터리 모듈 (30)의 구조도이며, 복수개의 배터리 셀(20)이 먼저 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결되어 배터리 모듈(30)을 구성할 수 있으며, 복수개의 배터리 모듈(30)이 다시 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결되어 일체를 형성함으로써, 케이스(10)내에 수용될 수 있다. 다른 실시예에서, 복수개의 배터리 셀(20)은 직접 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결된 후, 복수개의 배터리 셀(20)로 구성된 전체가 케이스(10)내에 수용될 수 있다.
일부 실시예에서, 배터리(100)는 버스 부재(40)를 더 포함할 수 있으며, 복수개의 배터리 셀(20) 사이는 버스 부재(40)를 통해 전기적 연결됨으로써, 복수개의 배터리 셀(20)의 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결을 실현한다.
버스 부재(40)는 구리, 철, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금 등과 같은 금속 도체일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀(20)의 분해도이며, 배터리 셀(20)은 전극 조립체(21), 하우징(22), 엔드커버 조립체(23) 및 지지 부재(24)를 포함한다. 전극 조립체(21)는 본체(211)와 탭(212)을 포함한다. 하우징(22)은 개구를 구비하고, 하우징(22)은 전극 조립체(21)를 수용한다. 엔드커버 조립체(23)는 개구를 복개한다. 지지 부재(24)는 본체(211)와 엔드커버 조립체(23) 사이에 위치하고, 탭(212)은 지지 부재(24)를 둘러싸고 절곡되며, 지지 부재(24)는 본체(211)가 엔드커버 조립체(23)를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지한다.
상기 구성의 배터리 셀(20)에 의하면, 지지 부재(24)가 본체(211)와 엔드커버 조립체(23) 사이에 위치하고, 탭(212)은 지지 부재(24)를 둘러싸고 절곡되므로, 지지 부재(24)는 전극 조립체(21)의 본체(211)와 탭(212)을 제한하는 작용을 함으로써 본체(211)가 엔드커버 조립체(23)를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지하며, 본체(211)가 하우징(22)내에서 상하로 움직여 탭(212)이 본체(211)에 삽입되어 양극과 음극이 단락될 위험을 효과적으로 감소시키고, 배터리 셀(20)의 안전성을 향상시킨다.
또한, 지지 부재(24)가 본체(211)와 엔드커버 조립체(23) 사이에 위치하므로, 지지 부재(24)는 엔드커버 조립체(23)와 본체(211) 사이의 공간을 점유할 수 있어, 배터리 셀(20)이 도치(배터리 셀(20)의 엔드커버 조립체(23)가 아래로 향하고, 엔드커버 조립체(23)가 하우징(22)의 바닥부에 위치함)되는 경우, 지지 부재(24)와 엔드커버 조립체(23) 사이의 공간에 전해액이 다량으로 유입되어 본체(211) 내부의 전해액이 부족하여 배터리 셀(20)의 수명이 단축되는 위험을 감소시킬 수 있다.
여기서, 지지 부재(24)는 본체(211)와 엔드커버 조립체(23) 사이에 지지되고, 지지 부재(24)는 본체(211)와 저촉되며, 지지 부재(24)는 또한 엔드커버 조립체(23)와 저촉된다. 물론, 지지 부재(24)와 본체(211)는 직접 저촉될 수도 있고, 간접적으로 저촉될 수도 있으며, 지지 부재(24)와 엔드커버 조립체(23)는 직접 저촉될 수도 있고, 간접적으로 저촉될 수도 있다.
전극 조립체(21)의 수는 하나 또는 복수개이다.
일부 실시예에서, 전극 조립체(21)는 적어도 하나의 전기 코어를 포함할 수 있으며, 즉, 전극 조립체(21)에서 전기 코어는 하나이거나 또는 복수개일 수 있다. 전극 조립체(21) 의 전기 코어가 복수개일 경우, 복수개의 셀은 적층 배치될 수 있다.
전기 코어는 전기 코어 본체(2110)와 서브탭을 포함할 수 있으며, 전극 조립체(21)의 전기 코어가 하나인 경우, 전기 코어 본체(2110)는 전극 조립체(21)의 본체(211)이고, 서브탭은 전극 조립체(21)의 탭(212)이다. 전극 조립체(21)의 전기 코어가 복수개인 경우, 복수개의 전기 코어 본체(2110)은 전극 조립체(21)의 본체(211)를 공동으로 형성하고, 복수개의 전기 코어의 서브탭은 전극 조립체(21)의 탭(212)을 공동으로 형성한다. 전기 코어의 서브탭은 양 서브탭과 음 서브탭으로 구분되고, 전극 조립체(21)의 탭(212)은 양극 탭(212a)과 음극 탭(212b)으로 구분되며, 전극 조립체(21)의 전기 코어가 하나인 경우, 전기 코어의 양 서브탭은 전극 조립체(21)의 양극 탭(212a)이 되며, 전기 코어의 음 서브탭은 전극 조립체(21)의 음극 탭(212b)이 된다. 만일 전극 조립체(21)의 전기 코어가 복수개이면, 복수개 전기 코어의 양 서브탭은 공동으로 전극 조립체(21)의 양극 탭(212a)을 형성하고, 복수개 전기 코어의 음 서브탭은 공동으로 전극 조립체(21)의 음극 탭(212b)을 형성한다. 예시적으로, 도 4에서, 하우징(22) 내부에는 2개의 전극 조립체(21)가 구비되며, 각 전극 조립체(21)는 2개의 전기 코어를 포함하고, 2개의 전기 코어의 전기 코어 본체(2110)는 공동으로 전극 조립체(21)의 본체(211)를 형성하고, 2개의 전기 코어의 양 서브탭은 공동으로 전극 조립체(21)의 양극 탭(212a)를 형성하고, 2개의 코어의 음 서브탭은 공동으로 전극 조립체(21)의 음극 탭(212b)을 형성한다.
전기 코어는 양극 극편, 음극 극편과 세퍼레이터를 포함할 수 있다. 전기 코어는 양극 극편, 세퍼레이터와 음극 극편이 권취되어 형성된 권취식 구조일 수 있거나, 전기 코어는 양극 극편, 세퍼레이터와 음극 극편이 적층되어 형성된 적층식 구조일 수 있다.
양극 극편은 양극 집전체와 양극 집전체의 대향하는 양측에 도포된 양극 활물질층을 포함할 수 있다. 음극 극편은 음극 집전체와 음극 집전체의 대향하는 양측에 코팅된 음극 활물질층을 포함할 수 있다. 전기 코어의 전기 코어 본체(2110)는 양극 극편과 음극 극편의 활물질층으로 도포된 영역에 대응하는 부분일 수 있고, 전기 코어의 양 서브탭은 양극 극편의 활물질층으로 도포되지 않은 부분일 수 있으며, 전기 코어의 음 서브탭은 음극 극편의 활물질층으로 도포되지 않은 부분일 수 있다.
전극 조립체(21)에서, 양극 탭(212a)과 음극 탭(212b)은 본체(211)의 동일측에 위치하거나, 본체(211)의 마주하는 양측에 각각 위치할 수도 있다. 도 4에서 예시된 바와 같이, 양극 탭(212a)과 음극 탭(212b)은 본체(211)의 동일측에 위치한다.
본 발명의 실시예에서 탭(212)은 지지 부재(24)를둘러싸고 절곡되는데, 이는 양극 탭(212a)이 지지 부재(24)를 둘러싸고 절곡되거나 음극 탭(212b)이 지지 부재(24)를 둘러싸고 절곡되는 것일 수 있으며, 양극 탭(212a)과 음극 탭(212b)이 모두 지지 부재(24)를 둘러싸고 절곡되는 것일 수 도 있음을 유의해야 한다.
탭(212)은 지지 부재(24)를 둘러싸고 절곡되며, 탭(212)은 지지 부재(24)의 단부와 접촉하거나 접촉하지 않을 수 있음을 유의해야 한다.
본 발명의 실시예에서, 하우징(22)은 원기둥체, 직육면체 등과 같은 다양한 형태일 수 있다. 하우징(22)의 형태는 전극 조립체(21)의 구체적인 형태에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 전극 조립체(21)가 원기둥체 구조이면, 하우징(22)도 원기둥체 구조를 선택할 수 있으며, 전극 조립체(21)가 직육면체 구조이면, 하우징(22)도 직육면체 구조를 선택할 수 있다. 예시적으로, 도 4에서 하우징(22)은 일단에 개구가 형성된 직육면체 중공 구조이다.
하우징(22)의 재질은 플라스틱, 구리, 철, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금 등과 같은 다양한 재질일 수 있으며, 본 발명의 실시예는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
하우징(22) 내의 전극 조립체(21)는 하나 또는 복수개 일 수 있다. 하우징(22) 내의 전극 조립체(21)가 복수개인 경우, 복수개의 배터리 셀(20)이 하우징(22) 내에 적층 배치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(22) 내의 전극 조립체(21)가 2개인 경우를 예로 들면, 2개의 전극 조립체(21)의 본체(211)는 하우징(22) 내에 적층 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 4를 계속 참조하면, 엔드커버 조립체(23)는 엔드커버(231)를 포함하며, 엔드커버(231)는 하우징(22)의 개구에 커버 결합되어 전극 조립체(21)와 전해액을 수용하기 위한 밀폐 공간을 형성한다.
엔드커버 조립체(23)는 전극 단자(232)를 더 포함할 수 있다. 전극 단자(232)는 엔드커버(231)에 장착되며, 전극 단자(232)는 탭(212)과 전기적으로 연결된다.
엔드커버 조립체(23)의 전극 단자(232)는 하나 또는 복수개일 수 있다. 예를 들면, 배터리 셀(20)에서, 엔드커버 조립체(23)는 2개이며, 이 경우, 엔드커버 조립체(23)의 전극 단자(232)는 하나일 수 있으며, 하나의 엔드커버 조립체(23) 의 전극 단자(232)는 양극 전극 단자(232a)이고, 다른 하나의 엔드커버 조립체(23)의 전극 단자(232)는 음극 전극 단자(232b)이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(20)에서, 엔드커버 조립체(23)가 하나인 경우, 엔드커버 조립체(23)의 전극 단자(232)는 복수개일 수 있으며, 엔드커버 조립체(23)가 2개의 전극 단자(232)를 포함하는 경우를 예로 들면, 2개의 전극 단자(232)는 각각 양극 전극 단자(232a)와 음극 전극 단자(232b)일 수 있으며, 양극 전극 단자(232a)는 양극 탭(212a)와 전기적으로 연결되고, 음극 전극 단자(232b)는 음극 탭(212b)와 전기적으로 연결되며, 엔드커버 조립체(23)의 길이 방향 X에서, 양극 전극 단자(232a)와 음극 전극 단자(232b)는 간격을 두고 엔드커버(231)에 분포될 수 있다.
엔드커버 조립체(23)의 전극 단자(232)와 전극 조립체(21)의 탭(212)은 다양한 방법에 의해 전기적으로 연결될 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들면, 탭(212)과 전극 단자(232)를 직접 연결하여 전극 단자(232)와 탭(212)의 전기적 연결을 구현할 수 있으며, 탭(212)과 전극 단자(232)는 미들웨어를 통해 간접적으로 연결되어 전극 단자(232)와 탭(212)의 전기적 연결을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 4를 계속 참조하면, 전극 단자(232)와 탭(212)은 집전 부재(233)를 통해 간접적으로 연결되어 전극 단자(232)와 탭(212)의 전기적 연결을 구현할 수 있다.
엔드커버 조립체(23)가 2개의 전극 단자(232)를 포함하는 것을 예로 들면, 2개의 전극 단자(232)는 각각 양극 전극 단자(232a)와 음극 전극 단자(232b)이며, 양극 전극 단자(232a)와 양극 탭(212a)은 집전 부재(233)를 통해 전기적으로 연결될 수 있으며, 음극 전극 단자(232b)와 전극 조립체(21)의 음극 탭(212b)은 다른 집전 부재(233)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
집전 부재(233)는 구리, 철, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금 등과 같은 금속 전도체일 수 있다. 전극 단자(232)와 탭(212)은 모두 다양한 방법으로 집전 부재(233)에 연결될 수 있으며, 예를 들면 전극 단자(232)와 탭(212)은 모두 집전 부재(233)에 용접될 수 있다.
일부 실시예에서, 엔드커버 조립체(23)는 압력 방출 기구(234)를 포함할 수 있고, 압력 방출 기구(234)는 엔드커버(231)에 장착되며, 압력 방출 기구(234)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 한계치에 도달했을 때 배터리 셀(20) 내부의 압력을 방출한다.
압력 방출 기구(234)는 방폭 밸브, 파열판, 에어 밸브 또는 감압 밸브와 같은 부재일 수 있다.
엔드커버 조립체(23)가 2개의 전극 단자(232)를 포함하는 경우, 엔드커버 조립체(23)의 길이 방향 X에서, 압력 방출 기구(234)는 양극 전극 단자(232a)와 음극 전극 단자(232b) 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 5를 참조하면, 도 5는 도 4에 도시된 배터리 셀(20)의 국부 단면도이며, 엔드커버 조립체(23)에는 본체(211)를 향하는 제1요부(2351)가 구비되고, 제1요부(2351)는 지지 부재(24)의 적어도 일부를 수용한다. 이러한 구조는 지지 부재(24)가 하우징(22) 내부의 공간을 차지하는 것을 줄일 수 있어, 전극 조립체(21)의 본체(211)가 더 많은 공간을 확보할 수 있게 되며, 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
제1요부(2351)는 지지 부재(24)의 적어도 일부를 수용하도록 구성되며, 지지 부재(24)의 일부 또는 전부가 제1요부(2351)에 수용될 수 있음을 알 수 있다. 예시적으로, 도 5에서, 지지 부재(24)의 일부가 제1요부(2351)내에 수용된다.
일부 실시예에서, 제1요부(2351)는 탭(212)의 적어도 일부를 수용한다. 탭(212)은 제1요부(2351)에 부분적으로 또는 완전히 수용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이러한 구조는 탭(212)이 하우징(22) 내부에서 차지하는 공간을 감소시킬 수 있으며, 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
지지 부재(24)의 적어도 일부와 탭(212)의 적어도 일부가 모두 제1요부(2351)내에 수용되기 때문에, 지지 부재(24)와 탭(212)은 제1요부(2351)내의 일부 공간을 차지할 수 있으며, 배터리 셀(20)이 도치될 때 제1요부(2351) 내로 들어가는 전해액의 양을 감소시켜, 본체(211) 내부에 전해액이 부족함으로 인해 배터리 셀(20)의 수명이 단축되는 위험을 감소시킬 수 있다.
예시적으로, 도 5에서 탭(212)의 일부는 제1요부(2351)내에 수용된다.
일부 실시예에서, 본체(211)는 제1단면(2111)을 구비하며, 본체(211)의 제1단면(2111)은 제1요부(2351)의 저면을 향하고, 지지 부재(24)는 본체(211)의 제1단면(2111) 및 제1요부(2351)의 저면과 저촉된다. 여기서, 저촉는 직접 저촉이거나 간접 저촉일 수 있다. 도 5에서, 지지 부재(24)가 제1단면(2111) 및 제1요부(2351)의 저면에 직접 저촉되는 경우를 예시했다.
설명의 편의를 위해, 제1요부(2351)의 저면을 제1저면(2351a)로 정의한다. 예시적으로, 제1단면(2111)은 엔드커버 조립체(23)와 일정 거리 떨어져있으며, 지지 부재(24)는 그 전체가 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)과 제1단면(2111)이 형성한 간극 내에 위치한다.
여기서, 제1단면(2111)은 본체(211)의 엔드커버 조립체(23)에 근접한 일단면이고, 탭(212)은 제1단면(2111)에 연결된다. 본체(211)의 제1단면(2111)과 마주하는 타단은 하우징(22)의 바닥벽과 저촉된다.
일부 실시예에서, 집전 부재(233)을 통해 전극 단자(232)와 탭(212)을 연결시켜 전극 단자(232)와 탭(212)이 전기적으로 연결되는 경우, 집전 부재(233)의 적어도 일부는 제1요부(2351)내에 수용될 수 있어, 집전 부재(233)가 하우징(22) 내부에서 차지하는 공간을 감소시키며, 본체(211)의 공간을 더 많이 확보하여, 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
집전 부재(233)의 적어도 일부는 제1요부(2351)내에 수용되며, 즉, 집전 부재(233)의 일부가 제1요부(2351)내에 수용되거나, 집전 부재(233) 전체가 제1요부(2351)내에 수용될 수 있다.
일부 실시예에서, 제1요부(2351)는 엔드커버(231)에 배치될 수 있으며, 지지 부재(24)는 직접 엔드커버(231)와 전극 조립체(21)의 본체(211)에 저촉되며, 이 경우, 엔드커버(231)는 절연 재질을 적용할 수 있다. 물론, 엔드커버 조립체(23)의 제1요부(2351)는 엔드커버 조립체(23)의 다른 부재에 배치될 수도 있다.
일부 실시예에서, 계속 도 5를 참조하면, 엔드커버 조립체(23)는 절연 부재(235)를 더 포함할 수 있으며, 절연 부재(235)는 엔드커버(231)의 본체(211)를 향하는 일측에 배치되고, 절연 부재(235)는 엔드커버(231)과 전극 조립체(21)를 분리하며, 제1요부(2351)는 절연 부재(235)에 배치되고, 지지 부재(24)는 절연 부재(235)와 본체(211) 사이에 위치하며, 지지 부재(24)는 절연 부재(235) 및 본체(211)와 저촉되어, 절연 부재(235)와 본체(211)의 상호 접근을 저지한다.
절연 부재(235)는 엔드커버(231)과 전극 조립체(21)를 분리하는 역할을 하여, 엔드커버(231)과 전극 조립체(21)의 접촉으로 인한 배터리 셀(20)의 단락 위험을 줄일 수 있다.
본 실시예에서, 절연 부재(235)는 절연 재질이고, 절연 부재(235)는 고무, 플라스틱 등 재질일 수 있다. 엔드커버(231)는 구리, 철, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금 등과 같은 금속 재질일 수 있다.
일부 실시예에서, 절연 부재(235)는 제1몸체부(2352)와 제1철부(2353)를 포함할 수 있다. 제1몸체부(2352)는 두께 방향 Z에서 서로 마주하게 배치된 제1내면(2352a)와 제1외면(2352b)를 구비하며, 제1철부(2353)는 제1외면(2352b)으로부터 본체(211)를 등진 방향으로 돌출되고, 제1몸체부(2352)와 제1철부(2353)가 상호 대응하는 위치에 제1내면(2352a)으로부터 본체(211)를 등진 방향으로 함몰된 제1요부(2351)가 형성된다. 엔드커버(231)에는 본체(211)를 향하는 제2요부(2311)가 배치되며, 제2요부(2311)는 제1철부(2353)의 적어도 일부를 수용한다.
절연 부재(235)의 제1철부(2353)의 배치는 제1몸체부(2352)의 제1요부(2351)가 배치된 위치를 보강하는 한편, 제1요부(2351)를 가능한 한 본체(211)를 등진 방향으로 함몰되게 한다. 또한, 제1철부(2353)의 적어도 일부가 엔드커버(231)의 제2요부(2311)에 수용되기 때문에, 이러한 구조로 인해 절연 부재(235)와 엔드커버(231) 양자의 구조가 더욱 콤팩트하게 되어, 전극 조립체(21)의 본체(211)를 위한 공간을 더 많이 확보할 수 있으며, 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)은 제1외면(2352b)보다 본체(211)로부터 더 멀리 떨어져 있다. 이러한 구조는 제1요부(2351)가 본체(211)를 등진 방향으로 제1철부(2353)까지 함몰되게 하여, 제1요부(2351)의 함몰 깊이를 증대시켰다.
다른 실시예에서, 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)은 제1외면(2352b)과 가지런하거나, 또는 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)은 제1외면(2352b)보다 본체(211)에 더 가깝다.
일부 실시예에서, 도 5를 계속 참조하면, 엔드커버(231)는 제2몸체부(2312)와 제2철부(2313)를 포함할 수 있다. 제2몸체부(2312)는 두께 방향 Z에서 서로 마주하게 배치된 제2내면(2312a)과 제2외면(2312b)을 구비하며, 제2내면(2312a)은 제1외면(2352b)을 향한다. 제2철부(2313)는 제2외면(2312b)으로부터 본체(211)를 등진 방향으로 돌출되고, 제2몸체부(2312)와 제2철부(2313)가 상호 대응하는 위치에 제2내면(2312a)으로부터 본체(211)를 등진 방향으로 함몰된 제2요부(2311)가 형성된다.
엔드커버(231)의 제2철부(2313)의 배치는, 제2몸체부(2312)의 제2요부(2311)가 배치된 위치를 보강하는 한편, 제2요부(2311)를 가능한 한 본체(211)를 등진 방향으로 함몰되게 한다.
제2내면(2312a)은 제1외면(2352b)을 향하기에, 제2내면(2312a)과 제1외면(2352b) 사이에는 일정한 거리가 있을 수 있고, 제2내면(2312a)과 제1외면(2352b)이 상호 저촉될 수 있다. 만일 제2내면(2312a)과 제1외면(2352b) 사이에 일정한 거리가 있으면, 제1철부(2353)의 일부가 제2요부(2311)내에 수용되고, 만일 제2내면(2312a)과 제1외면(2352b)이 상호 저촉되면, 제1철부는 그 전체가 제2요부(2311)내에 수용된다.
본 실시예에서, 전극 단자(232)는 제2몸체부(2312)에 장착될 수 있으며, 또한 제2철부(2313)에 장착될 수도 있다. 도 5에서, 예시적으로, 전극 단자(232)는 제2철부(2313)에 장착되어, 전극 단자(232)와 버스 부재(40)를 용이하게 연결(예로써, 용접)할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 제2요부(2311)의 저면을 제2저면(2311a)으로 정의한다. 일부 실시예에서, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 제2요부(2311)의 제2저면(2311a)는 제2외면보다 본체(211)에서 더 멀리 떨어져있다. 이러한 구조로 인해, 제2요부(2311)는 본체(211)를 등진 방향으로 제2철부(2313)까지 함몰되어, 제2요부(2311)의 함몰 깊이가 증대된다.
다른 실시예에서, 제2요부(2311)의 제2저면(2311a)은 제2외면(2312b)와 가지런하거나, 또는 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서 제2요부(2311)의 제2저면(2311a)은 제2외면(2312b)보다 본체(211)에 더 가깝다.
일부 실시예에서, 도 5를 계속 참조하면, 지지 부재(24)는 지지부(241)및 분리부(242)를 포함할 수 있고, 지지부(241)는 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서 본체(211)에 기댄다. 분리부(242)는 엔드커버 조립체(23)의 폭 방향 Y에서의 지지부(241)의 일단에 연결되며, 탭(212)은 분리부(242)를 둘러싸고 절곡된다.
지지부(241)는 본체(211)에 저촉되며, 지지부(241)는 본체(211)를 제한하는 작용을 하여, 본체(211)가 엔드커버 조립체(23)를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지한다. 분리부(242)는 지지부(241)의 일단에 연결되고, 탭(212)을 쉽게 절곡하여 분리부(242)에 배치할 수 있으며, 분리부(242)는 탭(212)을 제한하는 작용을 하여 탭(212)이 본체(211)에 삽입되는 것을 저지한다.
지지 부재(24)는 고무, 플라스틱 등과 같은 절연재질을 적용할 수 있다.
예시적으로, 지지부(241)의 일부는 제1요부(2351)내에 수용되고, 분리부(242)는 그 전체가 제1요부(2351)내에 수용된다.
지지부(241)는 본체(211)에 저촉되며, 지지부(241)는 직접 본체(211)에 저촉되거나, 간접적으로 본체(211)에 저촉될 수 있다. 일부 실시예에서는, 도 5와 같이, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 지지부(241)의 일단은 본체(211)의 제1단면(2111)에 직접 저촉되고, 지지부(241)의 타단은 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)에 직접 저촉된다. 다른 실시예에서는, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 지지부(241)의 일단이 본체(211)의 제1단면(2111)에 직접 저촉되고, 지지부(241)의 타단은 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)에 저촉되지 않으며, 지지부(241)의 타단은 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)과 일정 거리 떨어져있으며, 이 경우, 분리부(242)가 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)와 저촉될 수 있다. 예를 들면, 분리부(242)는 탭(212)과 집전 부재(233)를 통해 제1요부(2351)의 제1저면(2351a)에 저촉됨으로써, 본체(211)가 엔드커버 조립체(23)의 방향으로 근접하는 것을 저지한다.
분리부(242)의 수량은 제한되지 않으며, 하나 또는 복수개일 수 있는 바, 이는 주로 전극 조립체의 수량에 의해 결정된다.
일부 실시예에서, 탭(212)은 제1절곡부(2121)와 제2절곡부(2122)를 포함하며, 제1절곡부(2121)는 분리부(242)의 본체(211)를 향하는 일측에 위치하고, 제2절곡부(2122)와 제1절곡부(2121)는 상호 연결되며, 제2절곡부(2122)는 제1절곡부(2121)에 대하여 절곡되고, 제2절곡부(2122)는 분리부(242)의 본체(211)를 등진 일측에 위치한다.
상호 연결된 제1절곡부(2121)와 제2절곡부(2122)는 각각 분리부(242)의 본체(211)를 향하는 일측과 분리부(242)의 본체(211)를 등진 일측에 위치한다. 즉, 탭(212)이 분리부(242)를 둘러싸고 절곡될 때, 분리부(242)의 일측에서 분리부(242)의 타측으로 절곡되어, 분리부(242)가 탭(212)에 대한 제한 작용이 더욱 양호하도록 하며, 탭(212)의 우회 경로를 연장하여 탭(212)이 본체(211)에 쉽게 삽입되지 않도록 한다.
제2절곡부(2122)는 전극 단자(232)와 전기적으로 연결된다. 탭(212)이 집전 부재(233)를 통해 전극 단자(232)와 전기적으로 연결된 것을 예로 들면, 제2절곡부(2122)는 집전 부재(233)와 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서 적층 배치되어 함께 용접될 수 있다.
탭(212)의 적어도 일부가 제1요부(2351)에 수용된 경우, 제2절곡부(2122)의 적어도 일부가 제1요부(2351)내에 위치하거나, 제1절곡부(2121)가 제1요부(2351)의 외부에 위치할 수 있으며, 또한 제2절곡부(2122)가 완전히 제1요부(2351)내에 위치하고, 제1절곡부(2121)의 적어도 일부가 제1요부(2351)내에 위치할 수 있다. 예시적으로, 도 5에서, 제2절곡부(2122)는 완전히 제1요부(2351) 내에 위치하며, 제1절곡부(2121)의 일부가 제1요부(2351) 내에 위치한다.
일부 실시예에서, 도 6을 참조하면, 도 6은 도 5에 도시된 지지 부재(24)의 정면 축측 투영도이며, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 지지부(241)의 투영 면적은 분리부(242)의 투영 면적보다 크다. 지지부(241)는 엔드커버 조립체(23)와 본체(211) 사이에서 비교적 넓은 지지 범위를 가지며, 지지부(241)는 본체(211)와 엔드커버 조립체(23) 사이에서 비교적 양호한 지지력을 구비함으로써, 지지부(241)가 본체(211)를 손상시키는 것을 방지한다.
일부 실시예에서, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 지지부(241)의 투영 면적은 지지 부재(24)의 투영 면적의 1/3보다 크다. 즉, 지지 부재(24)의 1/3 부분이 본체(211)를 지지하는 역할을 할 수 있으며, 지지 부재(24)와 본체(211)의 저촉 면적이 비교적 크기에, 본체(211)가 하우징(22)내에서의 안정성을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 전극 조립체(21)(도 4 참조)가 극성이 상반되는 2개의 탭(212)(도 4 참조)을 포함하는 경우, 즉 전극 조립체(21)가 양극 탭(212a)과 음극 탭(212b)을 포함하며, 2개의 탭(212)은 엔드커버 조립체(23)의 길이 방향 X를 따라 나란히 배치될 수 있다. 분리부(242)는 엔드커버 조립체(23)의 길이 방향 X를 따라 나란히 배치되는 제1부분(2421)과 제2부분(2422)을 포함하며, 2개의 탭(212)은 각각 제1부분(2421)과 제2부분(2422)을 둘러싸고 절곡된다. 지지 부재(24)는 연결부(243)를 포함할 수 있으며, 연결부(243)는 제1부분(2421)과 제2부분(2422) 사이에 위치하고, 연결부(243)는 2개의 탭(212)을 격리하는 역할을 한다. 연결부(243)는 전극 조립체(21)의 극성이 상반된 2개의 탭(212)을 격리하는 작용을 하여 2개의 탭(212)이 접촉하여 단락되는 위험을 줄일 수 있다.
연결부(243)는 제1부분(2421), 제2부분(2422) 과 지지부(241)에 연결된다. 연결부(243), 분리부(242) 및 지지부(241)는 일체로 성형된 구조를 가질 수 있다.
예시적으로, 연결부(243)와 지지부(241)는 모두 직선형의 길고 좁다란 구조이며, 연결부(243)는 엔드커버 조립체(23)의 폭 방향 Y를 따라 연장되고, 분리부(242)는 엔드커버 조립체(23)의 길이 방향 X를 따라 연장된다.
선택적으로, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 연결부(243)는 본체(211)에 저촉된다. 연결부(243)는 전극 조립체(21)의 2개의 탭(212)을 격리하는 작용 이외에, 본체(211)를 지지하는 작용을 하여, 하우징(22)내에서의 본체(211)의 안정성을 향상시키는 작용을 한다.
일부 실시예에서, 배터리 셀(20)은 엔드커버 조립체(23)의 폭 방향 Y을 따라 적층 배치되는 복수개의 전극 조립체(21)를 포함한다. 엔드커버 조립체(23)의 폭 방향 Y에서, 지지부(241)의 양단에는 모두 분리부(242)가 배치되고, 복수개의 전극 조립체(21)중 한쌍의 전극 조립체(21)의 탭(212)은 지지부(241)의 일단에 위치하는 분리부(242) 를 둘러싸고 절곡되며, 다른 한쌍의 전극 조립체(21)의 탭(212)은 지지부(241)의 타단에 위치하는 분리부(242) 를 둘러싸고 절곡된다. 즉, 지지 부재(24)는 복수개의 전극 조립체(21)의 탭(212)을 제한하는 작용을 하여 배터리(100)의 안전성을 향상시킨다.
전극 조립체(21)는 하나의 전극 조립체(21)이거나, 또는 복수개의 전극 조립체(21)일 수 있다.
엔드커버 조립체(23)가 2개의 전극 조립체(21)를 포함하는 것을 예로 들면, 하나의 전극 조립체(21)의 양극 탭(212a)은 지지부(241)의 일단에 위치한 제1부분(2421)을 둘러싸고 절곡되고, 해당 전극 조립체(21)의 음극 탭(212b)은 지지부(241)의 일단에 위치한 제2부분(2422)을 둘러싸고 절곡되며, 다른 하나의 전극 조립체(21)의 양극 탭(212a)은 지지부(241)의 타단에 위치한 제1부분(2421)을 둘러싸고 절곡되고, 다른 하나의 전극 조립체(21)의 음극 탭(212b)은 지지부(241)의 타단에 위치한 제2부분(2422)을 둘러싸고 절곡된다.
일부 실시예에서, 도 6 및 도 7을 참조하면, 도 7은 도 5에 도시된 배터리 셀(20)의 A 부분의 확대도이며, 지지부(241)는 본체(211)를 향하는 제1면(2411)을 가지고, 제1면(2411)은 본체(211)에 저촉된다. 분리부(242)는 본체(211)를 향하는 제2면(2423)을 가지며, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 제2면(2423)은 제1면(2411)보다 본체(211)에서 더 멀리 떨어져, 수용부(244)를 형성하고, 제1절곡부(2121)의 적어도 일부는 수용부(244)에 수용되어, 제1면(2411)이 본체(211)에 저촉되며, 제1절곡부(2121)가 차지하는 공간을 줄여 배터리 셀의 에너지 밀도를 향상시킨다.
예시적으로, 지지 부재(24)에 있어서, 제1부분(2421) 과 제2부분(2422)에 대응하는 위치에 모두 수용부(244)가 형성될 수 있고, 제1부분(2421)에 대응하는 수용부(244)는 제1부분(2421), 지지부(241)및 연결부(243)가 공동으로 둘러싸는 형태로 형성될 수 있으며, 제2부분(2422)에 대응하는 수용부(244)는 제2부분(2422), 지지부(241)와 연결부(243)가 공동으로 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다.
선택적으로, 수용부(244)는 엔드커버 조립체(23)의 폭 방향 Y을 따라 분리부(242)의 가장자리까지 연장되어, 탭(212)이 분리부(242)를 둘러싸고 절곡될 때, 제1절곡부(2121)가 수용부(244)내에 수용되도록 한다.
선택적으로, 제2면(2423)은 제1절곡부(2121)에 밀착되어, 제1절곡부(2121)와 제2면(2423) 사이의 갭을 제거하여 탭(212)과 분리부(242) 양자의 구조를 보다 컴팩트하게 한다.
일부 실시예에서, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z에서, 지지부(241)의 사이즈는 분리부(242)의 사이즈보다 크다. 즉, 지지부(241)의 두께는 분리부(242)의 두께보다 두꺼우며, 지지부(241)가 두꺼우면 지지부(241)가 쉽게 변형되지 않고, 더 나아가, 지지부(241)가 본체(211)와 엔드커버 조립체(23) 사이에서 더 나은 지지력을 가질 수 있으며, 분리부(242)가 얇으면 탭(212)의 우회 경로가 짧아져 탭(212)을 절곡하여 분리부(242)에 배치하는 것이 더 편리해진다.
일부 실시예에서, 도 8을 참조하면, 도 8은 도 5에 도시된 지지 부재(24)의 배면 축측 투영도이며, 지지 부재(24)의 엔드커버 조립체(23)(도5에 도시됨)를 향하는 일측에는 보강부(245)가 구비되며, 보강부(245)는 지지 부재(24)의 강도를 증강하기 위한 것으로, 지지부(241)가 본체(211)에 저촉될 때 쉽게 변형되지 않도록 함으로써, 지지 부재(24)가 본체(211)와 엔드커버 조립체(23) 사이에서의 지지력을 향상시킨다.
예시적으로, 지지 부재(24)의 엔드커버 조립체(23)를 향하는 일측에는 요홈이 형성되며, 요홈은 지지부(241)내로 함몰되며, 보강부(245)는 요홈내에 위치하여, 지지부(241)를 보강하는 작용을 한다. 보강부(245)는 복수개의 판상 부재가 종횡으로 엇갈려 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 지지 부재(24)에는 지지 부재(24)를 관통하는 복수개의 관통공(246)이 배치되며, 관통공(246)은 하우징(22)내의 전해액이 본체(211)의 내부로 흐르도록 하는 바, 즉, 하우징(22)내의 전해액은 관통공(246)을 통해 본체(211)의 내부로 진입할 수 있어, 하우징(22)내의 전해액이 본체(211)의 내부로 진입하는데 유리하다. 또한, 지지 부재(24)에는 관통된 복수개의 관통공(246)이 설치되어, 지지 부재(24)의 재료를 일부 제거한 것과 같아, 지지 부재(24)의 무게를 줄이는데 유리하다.
예시적으로, 관통공(246)은 지지 부재(24)의 두께 방향 Z을 따라 지지 부재(24)를 관통한다. 지지 부재(24)의 두께 방향 Z는 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z과 일치하다.
본 발명의 실시예에서, 엔드커버 조립체(23)의 두께 방향 Z는 엔드커버(231)의 두께 방향 Z이고, 엔드커버 조립체(23)의 길이 방향 X는 엔드커버(231)의 길이 방향 X이며, 엔드커버 조립체(23)의 폭 방향 Y는 엔드커버(231)의 폭 방향 Y이다.
본 발명의 실시예는 또한 배터리 셀(20)의 제조 방법을 제공한다. 도 9를 참조하면, 도 9는 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀(20)의 제조 방법의 흐름도이며, 해당 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
S100: 본체(211)와 탭(212)을 포함하는 전극 조립체(21)를 공급한다.
S200: 개구를 구비한 하우징(22)을 공급한다.
S300: 엔드커버 조립체(23)를 공급한다.
S400: 지지 부재(24)를 공급한다.
S500: 탭(212)이 지지 부재(24)를 둘러싸고 절곡된다.
S600: 전극 조립체(21)가 하우징(22)에 수용된다.
S700: 엔드커버 조립체(23)가 하우징(22)의 개구에 커버 결합된다.
여기서, 지지 부재(24)는 엔드커버 조립체(23)과 본체(211)사이에 위치하며, 지지 부재(24)는 본체(211)가 엔드커버 조립체(23)를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지한다.
상술한 방법에서, 단계 S100, S200, S300 및 S400의 순서는 제한되지 않으며, 예를 들면, 단계 S400을 먼저 수행한 다음, 단계 S300을 수행하고, 그 다음에 단계 S200을 수행한 후, 단계 S100을 수행할 수 있다.
상술한 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀(20)의 제조 방법에 의해 제조된 배터리 셀(20)의 관련 구조는 전술된 각 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀(20)을 참조할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 배터리 셀(20)의 제조 장치(2000)를 제공하며, 데, 도 10을 참조하면, 도 10은 본 발명의 일부 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀(20)의 제조 장치(2000)의 블록도이고, 제조 장치(2000)는 제1공급 장치(1100), 제2공급 장치(1200), 제3공급 장치(1300), 제4공급 장치(1400)및 조립 장치(1500)을 포함한다.
제1공급 장치(1100)는 본체(211)와 탭(212)을 포함하는 전극 조립체(21)를 공급하기 위한 것이다. 제2공급 장치(1200)는 개구를 구비한 하우징(22)을 공급한다. 제3공급 장치(1300)는 엔드커버 조립체(23)를 공급한다. 제4공급 장치(1400)는 지지 부재(24)를 공급한다. 조립 장치(1500)는 탭(212)이 지지 부재(24)를 둘러싸고 절곡되게 하여, 엔드커버 조립체(23)가 하우징(22)의 개구에 커버 결합되게 한다.
여기서, 지지 부재(24)는 엔드커버 조립체(23)와 본체(211) 사이에 위치하며, 지지 부재(24)는 본체(211)가 엔드커버 조립체(23)를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지한다.
상술한 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀(20)의 제조 장치(2000)에 의해 제조된 배터리 셀(20)의 관련 구조는 전술한 각 실시예에 의해 제공된 배터리 셀(20)을 참조할 수 있다.
상호 모순되지 않는 한, 본 발명의 실시예 및 실시예의 특징은 상호 조합될 수 있음을 유의해야 한다.
상술한 실시예는 단지 본 발명의 기술적 솔루션에 대한 설명일 뿐이며, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 당업자들은 본 발명이 다양한 수정이 이루어질 수 있고 균등물로 그 일부를 대체할 수 있음을 이해할 수 있다. 본 발명의 사상과 원칙을 벗어나지 않는 전제하에 진행한 수정, 동등한 대체, 개선 등 은 모두 본 발명의 보호범위에 포함된다.

Claims (24)

  1. 배터리 셀에 있어서,
    본체와 탭을 포함하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하기 위한, 개구를 갖는 하우징;
    상기 개구에 커버 결합되는 엔드커버 조립체; 및
    상기 본체와 상기 엔드커버 조립체 사이에 위치하는 지지 부재-상기 탭은 상기 지지 부재를 둘러싸고 절곡되며, 상기 지지 부재는 상기 본체가 상기 엔드커버 조립체를 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지함; 를 포함하는 배터리 셀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서 상기 본체에 저촉되는 지지부; 및
    분리부-상기 탭은 상기 분리부를 둘러싸고 절곡되며, 상기 엔드커버 조립체의 폭 방향에서, 상기 분리부는 상기 지지부의 일단에 연결됨; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 지지부의 투영 면적은 상기 분리부의 투영 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  4. 제2 또는 3항에 있어서,
    상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 지지부의 사이즈는 상기 분리부의 사이즈보다 큰 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  5. 제2 또는 3항에 있어서,
    상기 지지 부재는 엔드커버 조립체를 향하는 일측에 보강부를 구비하며, 상기 보강부는 상기 지지 부재의 강도를 증강시키는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  6. 제2 내지 5항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 지지부의 투영 면적은 상기 지지 부재의 투영 면적의 1/3보다 큰 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  7. 제2 내지 6항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 전극 조립체는 극성이 상반되는 2개의 탭을 포함하며, 상기 2개의 탭은 상기 엔드커버 조립체의 길이 방향을 따라 나란히 배치되고;
    상기 분리부는 상기 엔드커버 조립체의 길이 방향을 따라 나란히 배치되는 제1부분과 제2부분을 포함하며, 상기 2개의 탭은 각각 상기 제1부분과 상기 제2부분을 둘러싸고 절곡되며;
    상기 지지부재는 연결부를 더 포함하고, 상기 연결부는 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이에 위치하며, 상기 연결부는 상기 2개의 탭을 격리시키기 위한 것임; 을 특징으로 하는 배터리 셀.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 연결부는 상기 본체에 저촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  9. 제2 내지 8항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 엔드커버 조립체의 폭 방향을 따라 적층 배치되는 복수개의 상기 전극 조립체를 포함하며;
    상기 엔드커버 조립체의 폭 방향에서, 상기 지지부의 양단에는 모두 상기 분리부가 배치되며, 복수개의 상기 전극 조립체 중 한 조의 전극 조립체의 탭이 상기 지지부의 일단에 위치한 분리부를 둘러싸고 절곡되며, 다른 한 조의 전극 조립체의 탭은 상기 지지부의 타단에 위치한 분리부를 둘러싸고 절곡되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  10. 제2 내지 9항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 탭은 상기 분리부의 상기 본체를 향하는 일측에 위치한 제1절곡부; 및
    상기 제1절곡부와 상호 연결되며 상기 제1절곡부에 대하여 절곡되고, 상기 분리부의 상기 본체를 등진 일측에 위치한 제2절곡부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 본체를 향하는 제1면을 구비하고, 상기 제1면은 상기 본체에 상호 저촉되게 배치되며;
    상기 분리부는 상기 본체를 향하는 제2면을 구비하고, 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 제2면은 상기 제1면보다 상기 본체로부터 더 멀리 배치되어 수용부를 형성하며, 상기 제1절곡부의 적어도 일부가 상기 수용부 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2면은 상기 제1절곡부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  13. 제11 또는 12항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 엔드커버 조립체의 폭 방향을 따라 상기 분리부의 가장자리까지 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  14. 제1 또는 13항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 엔드커버 조립체에는 상기 본체를 향하는 제1요부가 배치되며, 상기 제1요부는 상기 지지 부재의 적어도 일부를 수용하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1요부는 상기 탭의 적어도 일부를 수용하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  16. 제14 또는 15항에 있어서,
    상기 엔드커버 조립체는 상기 개구에 커버 결합되는 엔드커버; 및
    절연 부재-상기 절연 부재는 상기 엔드커버가 상기 본체를 향하는 일측에 배치되며, 상기 절연 부재는 상기 엔드커버과 상기 전극 조립체를 격리시키도록 배치되고, 상기 제1요부는 상기 절연 부재에 배치되고, 상기 지지 부재는 상기 절연 부재와 상기 본체 사이에 위치하며, 상기 지지 부재는 상기 절연 부재와 상기 본체에 저촉됨; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 절연 부재는 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서 서로 마주하게 배치된 제1내면과 제1외면을 갖는 제1몸체부; 및
    상기 제1외면으로부터 상기 본체를 등진 방향으로 돌출된 제1철부-상기 제1몸체부와 상기 제1철부가 상호 대응하는 위치에는 상기 제1내면에서 상기 본체를 등진 방향으로 함몰된 상기 제1요부가 배치됨; 을 포함하며,
    상기 엔드커버에는 상기 본체를 향하는 제2요부가 배치되며, 상기 제2요부는 상기 제1철부의 적어도 일부를 수용하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 제1요부의 저면은 상기 제1외면보다 상기 본체에서 더 멀리 떨어져있는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  19. 제17 또는 18항에 있어서,
    상기 엔드커버는 상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서 서로 마주하게 배치되는 제2내면 및 제2외면을 가지며, 상기 제2내면은 상기 제1외면을 향하는 제2몸체부; 및
    상기 제2외면으로부터 상기 본체를 등진 방향으로 돌출되는 제2철부-상기 제2몸체부와 상기 제2철부가 서로 대응하는 위치에 상기 제2내면으로부터 상기 본체를 향한 방향으로 함몰된 상기 제2요부가 형성됨; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 엔드커버 조립체의 두께 방향에서, 상기 제2요부의 저면은 상기 제2외면보다 상기 본체에서 더 멀리 떨어져있는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  21. 제1 내지 20항 중 임의의 한 항에 따른 배터리 셀; 및
    상기 배터리 셀을 수용하기 위한 케이스; 를 포함하는 배터리.
  22. 제21항에 따른 배터리를 포함하는 전기 장치.
  23. 배터리 셀의 제조 방법에 있어서,
    본체와 탭을 포함하는 전극 조립체를 공급하는 단계;
    개구를 구비한 하우징을 공급하는 단계;
    엔드커버 조립체를 공급하는 단계;
    지지 부재를 공급하는 단계;
    상기 탭이 상기 지지 부재를 둘러싸고 절곡되게 하는 단계;
    상기 전극 조립체가 상기 하우징 내에 수용되게 하는 단계;
    상기 엔드커버 조립체가 상기 개구에 커버 결합되게 하는 단계; 를 포함하며,
    상기 지지 부재는 상기 엔드커버 조립체와 상기 본체사이에 위치하고, 상기 지지 부재는 상기 본체가 상기 엔드커버 조립체의 방향으로 이동하는 것을 저지하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 제조 방법.
  24. 배터리 셀의 제조 장치에 있어서,
    본체와 탭을 포함하는 전극조립체를 공급하는 제1공급 장치;
    개구를 구비한 하우징을 공급하는 제2공급 장치;
    엔드커버 조립체를 공급하는 제3공급 장치;
    지지 부재를 공급하는 제4공급 장치;
    상기 탭을 상기 지지부재를 둘러싸고 절곡되게 하며, 상기 엔드커버 조립체가 상기 개구에 커버 결합되도록 하는 조립 장치; 를 포함하며,
    상기 지지부재는 상기 엔드커버 조립체와 상기 본체 사이에 위치하고, 상기 지지 부재는 상기 본체가 상기 엔드커버 조립체의 방향으로 이동하는 것을 저지하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 제조 장치.
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