CN104810488A - 电池单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池单元。该电池单元包括具有电极接头的电极组件以及配置为在其中容纳电极组件的袋。突出部被以朝向电极组件突出的方式提供在袋的至少一个表面上。该突出部限制电极组件的移动，从而降低次品率并提高安全性。

Description

电池单元

技术领域

本发明涉及电池单元。

背景技术

近来，电池单元已经以不同的方式被用作便携式电子器件的电源。随着便携式电子器件被用于各种领域中，对于电池单元的需求快速增加。电池单元可以多次充电/放电，因而在经济学上和环境上是高效的。因此，促进了电池单元的的使用。

随着需要电子器件的小型化和轻型化，还需要电池单元的小型化和轻型化。然而，因为电池单元包含高活性物质诸如锂，这由于安全性而对小型化和轻型化施加了限制。此外，正在进行对于制造电池单元期间次品率的降低的各种研究。

发明内容

因此，本发明的一方面为提供一种电池单元，该电池单元实现次品率的降低以及安全性的提高。

根据本发明的一方面，提供一种电池单元，该电池单元包括：电极组件，具有电极接头；以及袋，配置为在其中容纳电极组件，其中突出部被提供在袋的至少一个表面上，突出部朝向电极组件突出。

袋可以包括沿着其外部分形成的密封部分，突出部可以被提供在袋的具有密封部分的至少一个表面上。

此外，电极接头可以穿过密封部分突出。

突出部可被提供在第一表面上，电极接头穿过第一表面突出到袋之外。

电极组件的隔板可以朝向第一表面暴露。

袋的具有突出部的至少一个表面可以是倾斜的。

此外，突出部的端部可以倾斜以平行于袋的具有突出部的至少一个表面。

突出部的端部可以关于袋的具有突出部的至少一个表面形成一角度。

突出部的端部可以平行于电极组件的端部。

突出部可以被提供在邻近第一表面的第二表面上，电极接头穿过第一表面突出到袋之外。

袋可以包括配置为限定在其中容纳电极组件的容纳部分的第一壳和配置为覆盖第一壳的第二壳，容纳部分的截面积可以在远离第一壳与第二壳相接的位置的方向上减小。

突出部可以从袋的至少一个表面突出0.3至0.5mm。

此外，突出部可以包括多个突出部。

突出部可以整体地形成在袋上。

本发明的其它和另外的目的将从参考附图的以下描述变得明显。

在本发明的说明书和权利要求书中使用的术语或词语应该被理解为仅限于通常和词典的含义。反之，基于发明人能够适当地限定术语以便以最佳方式描述本发明的原则，这些术语应基于与本发明的范围一致的含义和概念而被理解。

如从以上描述显然的，本发明的电池单元的有利之处在于：其被提供有突出部，从而防止电极组件移动并接近密封部分，因而降低电池单元的次品率并提高安全性。

附图说明

现在，将在下文中参考附图更全面地描述示例实施方式；然而，它们可以以不同的形式实施，而不应被解释为限于此处阐述的实施方式。而是，提供这些示例实施方式使得本公开将透彻和完整，并且将向本领域技术人员全面地传达示例实施方式的范围。

在绘制的图中，为了图示清晰，可以夸大尺寸。将理解，当一元件被称为在两个元件“之间”时，它可以是在这两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或多个居间元件。相同的附图标记始终指代相同的元件。

图1是显示根据本发明的一实施方式的电池单元的透视图；

图2是显示图1的电池单元的分解透视图；

图3是沿着图1的线A-A'截取的电池单元的截面图；

图4是沿着图1的线B-B'截取的电池单元的截面图；以及

图5和图6是显示根据本发明的另一实施方式的电池单元的截面图。

具体实施方式

在下文中将参考附图描述本发明，在附图中显示了本发明的示例实施方式。应该注意，相同的附图标记被用于在不同的图中识别相同的元件。虽然在此使用术语“第一”、“第二”等以描述不同的元件，但是这些元件不应受到这些术语限制。这些术语仅被用于区分一个元件与另一元件。在以下描述中，如果确定了与本发明相关的已知功能或结构的详细描述使本发明的内容不清楚，则省略详细描述。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式。

图1是显示根据本发明的一实施方式的电池单元100a的透视图，图2是显示图1的电池单元100a的分解透视图。为了便于图示和描述，图2显示从图1的状态倒置的电池单元100a。以下将参考图1和图2描述根据本实施方式的电池单元100a。

如图1和图2所示，根据本实施方式的电池单元100a包括电极组件110以及配置为在其中容纳电极组件110的袋120。突出部130a可以被以朝向电极组件110突出的方式提供在袋120的第一表面128a上。

电极组件110是在其端部上具有电极接头114的构件。电极组件110与袋120一起形成电池单元100a或裸电池，因而通过离子或电子的转移而产生电化学能。

在这方面，电极组件110可以包括第一电极板111、第二电极板112、插置在第一和第二电极板111和112之间的隔板113、以及电极接头114，电极接头114具有从电极组件110向外突出的第一和第二电极接头115和116以形成延伸到电池单元100a的外壳之外的电极。第一电极板111和第二电极板112可以分别包括阳极板和阴极板，而第一电极接头115和第二电极接头116可以分别包括阳极接头和阴极接头。此外，电极接头114从电极组件110的端部突出以将电池单元100a中产生的电化学能传送到外部。电极组件110可以通过各种方法(例如，通过将第一电极板111、第二电极板112和隔板113卷绕或层叠在一起)制造。当然，本发明可以包括所有类型的电极组件110，诸如层叠或卷绕型的电极组件110。

袋120是在其中容纳电极组件110的构件，并且可以包括第一壳121和第二壳122以形成电池单元100a的外壳。

例如，第一壳121可具有容纳电极组件110的容纳部分123，第二壳122可以覆盖第一壳121。因而，第一壳121的容纳部分123可以形成为对应于电极组件110的形状和尺寸。例如，可以通过由平板制造无缝中空容器的深拉工艺形成容纳部分123。

同时，第一壳121和第二壳122可以通过沿着袋120的外部分形成的密封部分124而彼此联接。更具体地，例如，在电极组件110和电解质被放入到第一壳121的容纳部分123中之后，第一壳121与第二壳122紧密接触。在此状态下，第一壳121的第一外部分125和第二壳122的第二外部分126被热熔到一起以形成密封部分124。也就是说，根据本实施方式，例如，电池单元100a可以以袋型或聚合物型实现。这里，电极组件110的电极接头114可以经由密封部分124而暴露于外部。根据本实施方式，容纳部分123形成在第一壳121中，第二壳122覆盖第一壳121。然而，容纳部分可以形成在第一壳121和第二壳122两者中，使得每个壳容纳大约一半的电极组件110。

如图2所示，袋120可以顺序地包括内树脂层127a、金属层127b和外树脂层127c。内树脂层127a是直接面对电极组件110的部分，外树脂层127c是对应于袋120的最外表面的部分。内树脂层127a和外树脂层127c可以由作为非导电体的聚合物树脂制成，从而防止或抑制短路。具体地，因为一些内树脂层127a形成密封部分124，由此使第一和第二壳121和122彼此联接，所以内树脂层127a可以包含例如流延聚丙烯(CPP)。此外，金属层127b被提供在内树脂层127a和外树脂层127c之间，从而为袋120提供预定级别的机械强度，并且可以包括例如铝。

电极组件110的电极接头114可以经由密封部分124而被暴露于电池单元100a的外部，电极接头114可以与在密封部分124的端部暴露的金属层127b接触，因而引起电短路。

为了防止这样的问题，根据本发明的实施方式的电极接头114可以被进一步提供有电极接头膜117作为树脂部分的示例。这里，电极接头膜117可以被提供为位于密封部分124上，并且可以包括非电导体，从而防止在电极接头114和金属层127b中发生短路。此外，电极接头膜117由与密封部分124的材料类似的材料制成，因而允许密封部分124被完全热熔。由此，由金属制成的电极接头114能够与密封部分124完美地紧密接触。因此，袋120的密封力能够通过电极接头膜117而得到提高。

图3是沿着图1的线A-A'截取的电池单元100a的截面图，图4是沿着图1的线B-B'截取的电池单元100a的截面图。根据本实施方式，袋120的表面被称为第一表面128a、第二表面128b和第三表面128c。这里，第一表面128a、第二表面128b和第三表面128c的每个仅表示袋120的区域自身而没有被分成外表面和内表面。在下文中，将参考附图详细描述根据本实施方式的电池单元100a的突出部130a。

袋120的容纳部分123可以通过如上所述的深拉工艺形成。这里，在通过成型冲头形成的线与通过成型模形成的线之间存在间隙。因而，为了将电极组件110***到容纳部分123中，容纳部分123可以在尺寸上相对大于电极组件110。这样的形状在注入电解质方面是有利的，但是在电极组件110被放入到容纳部分123中时电极组件110会不期望地移动方面是不利的。此外，当第一壳121的第一外部分125被热熔到第二壳122的第二外部分126以形成密封部分124时，施加热。在这方面，如果电极组件110移动并且接近密封部分124，则隔板113可能通过密封热和压力而熔化。电极组件110的熔化使得难以在电池单元100a的组装期间进行除去气体的脱气工艺，于是导致缺陷的形成。

为了解决该问题，如图3和图4所示，根据本发明，突出部130a可以被提供在袋120上。突出部130a可以从袋120的至少一个表面朝向电极组件110突出，从而防止电极组件110接近密封部分124，由此防止或抑制电极组件110通过热而熔化。更具体地，除了密封部分124之外，袋120可具有像六面体一样的形状。突出部130a可以从袋120的六个表面中的至少一个(其上形成受热的密封部分124)向内突出。也就是说，在图1至图4显示的电池单元100a的情形下，突出部130a可以从袋120的其上形成密封部分124的第一表面128a和邻近第一表面128a的第二表面128b中的至少一个向内突出。换言之，突出部可以形成在壳的邻近密封部分的任何表面上。

这样的突出部130a可以导致袋120的容纳部分123的空间略微减小。由此，即使电极组件110(其在尺寸上小于容纳部分123，因此在容纳部分123中可移动)朝向密封部分124移动，突出部130a也抑制电极组件110靠近密封部分124。此外，即使热被施加到袋120的外部分以形成密封部分124，因为抑制了电极组件110接近密封部分124，所以电极组件110也可以较少地受到热影响，从而抑制电极组件110被熔化。此外，即使在电池单元100a已经被制成、然后被使用时，突出部130a也限制电极组件110的移动，因而允许电池单元100a被更安全地使用，即使冲击被施加于电池单元100a上。

如上所述，突出部130a可以被提供在袋20的电极接头114穿过其突出的第一表面128a和邻近第一表面128a的第二表面128b上。这里，取决于电极组件110的卷绕方向，突出部130a可以形成在第一表面128a、第二表面128b或其二者上。更具体地，当电极组件110的卷绕轴与电极接头114突出的方向相同时，如图1至图4所示，电极组件110的隔板113可以朝向袋120的第一表面128a暴露。为了抑制隔板113通过热而熔化，突出部130a可以形成在袋120的第一表面128a上。因而，可以限制电极组件110接近袋120的第一表面128a。这里，如果密封部分124也形成在与第一表面128a相反的第三表面128c上，则突出部130a可以被提供在第三表面128c上。

此外，如果电极组件110的卷绕方向与上述方向不同，也就是，电极组件110的卷绕轴朝向袋120的第二表面128b取向，则隔板113通过袋120的第二表面128b暴露。因而，突出部130a可以形成在袋120的第二表面128b上。

如上所述，袋120的容纳部分123可以通过深拉工艺形成。为了防止袋120在形成容纳部分123时破裂，容纳部分123可以形成为倾斜的。也就是说，容纳部分123可以实现为使得其截面积随着容纳部分123远离第一壳121与第二壳122相接的位置而减小。因而，袋120的表面(也就是第一表面128a、第二表面128b和第三表面128c)中的至少一个可以为倾斜的。

这里，在袋120的其上形成密封部分124的表面上提供的突出部130a也可以沿着该表面倾斜。例如，突出部130a的端部131a可以倾斜以平行于袋120的第一表面128a。此外，可以提供多个突出部130a。在这方面，突出部130a可以彼此分离或彼此连接。然而，突出部130a可以包括一个突出部130a，突出部130a可以以预定间距从袋120的表面突出，或者一个突出部130a可以全部从袋120的表面突出，而不限于上述结构。此外，突出部130a可以从袋120的表面突出0.3至0.5mm。如果突出长度是0.3mm或更小，则电极组件110变得邻近密封部分124，使得对于减小热效应存在限制。另一方面，如果突出长度大于0.5mm，则应力集中于突出部130a上，使得突出部130a可能破裂。

突出部130a可以如下制成：袋120的至少一个表面变形以在其外表面上形成凹入部分并且在其内表面上形成凸起部分，如图4所示。也就是说，突出部130a整体地形成在袋120上。这里，突出部130a可以在袋120经受深拉工艺或利用额外工具变形时形成。然而，根据另一实施方式，可以通过将额外构件连接到袋120的至少一个表面实现突出部130a，而不限于此。

图5和图6是显示根据本发明的另一实施方式的电池单元100b的截面图。在下文中，将参考图5和图6描述根据本实施方式的电池单元100b。对于两个实施方式共同的元件将具有相同的附图标记，并且此处将省略其重复描述。

如图5和图6所示，根据本实施方式的电池单元100b包括电极组件110和袋120。在袋120上提供的突出部130b的端部131b可以关于袋120的表面形成一角度。更具体地，与上述实施方式不同，袋120的其上形成突出部130b的至少一个表面(例如，第一表面128a)可以不平行于突出部130b的端部131b，并且电极组件110的端部118可以平行于突出部130b的端部131b。也就是说，当从图5的截面图看时，突出部130b可具有例如三角形截面。

当突出部130b的端部131b平行于电极组件110的端部118时，突出部130b可以与电极组件110表面接触，从而更有效地防止电极组件110的隔板113接近密封部分124。

在此已经公开了示例实施方式，虽然采用了专用术语，但是它们可以仅被用于和理解为一般性和描述性的意义而不用于限制的目的。在一些情况下，如对于本申请的提交的所属领域的普通技术人员来说显然的是，关于特定实施方式描述的特征、特性、和/或元件可以被单独地使用，或者可以与关于其它实施方式描述的特征、特性、和/或元件结合使用，除非另外特别指出。因此，本领域技术人员将理解，可以进行形式和细节上的各种改变，而不背离由权利要求书所阐述的本发明的精神和范围。

本申请要求2014年1月28日提交的韩国专利申请No.10-2014-0010163的优先权和权益，其全部内容通过引用整体结合于此。

Claims (20)

1.一种电池单元，包括：

电极组件，包括电极接头；以及

袋，配置为在其中容纳所述电极组件，

其中突出部被提供在所述袋的至少一个表面上，所述突出部朝向所述电极组件突出。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述袋包括沿着其外部分形成的密封部分，以及

所述突出部被提供在所述袋的具有所述密封部分的至少一个表面上。

3.根据权利要求2所述的电池单元，其中所述电极接头穿过所述密封部分向外突出。

4.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述突出部被提供在第一表面上，所述电极接头穿过所述第一表面突出到所述袋之外。

5.根据权利要求4所述的电池单元，其中所述电极组件的隔板朝向所述第一表面暴露。

6.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述袋的具有所述突出部的所述至少一个表面为倾斜的。

7.根据权利要求6所述的电池单元，其中所述突出部的端部倾斜以平行于所述袋的具有所述突出部的所述至少一个表面。

8.根据权利要求6所述的电池单元，其中所述突出部的端部关于所述袋的具有所述突出部的所述至少一个表面形成一角度。

9.根据权利要求8所述的电池单元，其中所述突出部的所述端部平行于所述电极组件的端部。

10.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述突出部被提供在邻近第一表面的第二表面上，所述电极接头穿过所述第一表面突出到所述袋之外。

11.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述袋包括配置为限定在其中容纳所述电极组件的容纳部分的第一壳和配置为覆盖所述第一壳的第二壳，以及

所述容纳部分的截面积在远离所述第一壳与所述第二壳相接的位置的方向上减小。

12.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述突出部从所述袋的所述至少一个表面突出0.3至0.5mm。

13.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述突出部包括多个突出部。

14.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述突出部整体地形成在所述袋上。

15.一种电池单元，包括：

外壳，具有限定内部空间的内壁，其中所述外壳具有在至少第一表面处被密封在一起的第一构件和第二构件；

电极组件，位于所述内部空间内，其中所述外壳包括形成在邻近所述第一表面的内壁上的至少一个突出部，从而将所述电极组件与所述第一表面间隔开。

16.根据权利要求15所述的电池单元，其中所述电极组件包括经由所述第一表面延伸到所述外壳之外的电极。

17.根据权利要求15所述的电池单元，其中具有所述至少一个突出部的所述内壁为倾斜的。

18.根据权利要求17所述的电池单元，其中所述至少一个突出部为倾斜的，从而平行于所述外壳的倾斜的内壁。

19.根据权利要求17所述的电池单元，其中所述突出部的端部关于所述外壳的至少一个内壁形成一角度。

20.根据权利要求19所述的电池单元，其中所述至少一个突出部的所述端部平行于所述电极组件的端部。