JP7035174B2 - バッテリーセルパッケージ構造 - Google Patents
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Description
本発明は、バッテリーパッケージの分野に関し、より具体的には、バッテリーセルパッケージ構造に関する。
リチウムイオンのバッテリーセルの商業化の進展により、エネルギー密度に対する市場の要求はますます高くなる。ただし、バッテリーセルをパッケージする際、バッテリーセルパッケージ構造にはいくつかの問題が存在している。現在、バッテリーセルパッケージは一般的に側部を折り畳んで封止する方法を採用して、エネルギー密度に対する側部封止縁部の影響を大幅に消除する。ただし、バッテリーセルは、排気及びパッケージする時、パッケージ袋の長さの一部分が厚さに変換されるため、本体の長さは側部の長さよりも短くなり、つまり、大きな側部封止縁部の延長部分が存在し、この部分がバッテリーセルの全長を占める。
上記の課題を解決するために、本発明は、バッテリーセルパッケージ構造の長さに対する側部封止縁部の影響を低減し、長手方向のスペース利用率を向上させるバッテリーセルパッケージ構造を提供することを目的とする。
本発明の一態様において、バッテリーセルパッケージ構造の長さ方向に沿って延長したパッケージ側面及び側部封止縁部を含み、前記側部封止縁部は、前記パッケージ側面に当接する第１のパッケージセグメント、及び前記パッケージ側面と前記第１のパッケージセグメントとの間に位置する第２のパッケージセグメントを含むバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記第２のパッケージセグメントは、前記長手方向に沿って前記バッテリーセルパッケージ構造の端部を超えた前記側部封止縁部の部分を折り曲げることにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記バッテリーセルはタブを含み、前記側部封止縁部の前記第１のパッケージセグメントは、前記長手方向に沿った前記バッテリーセルの両端に位置する上縁部と下縁部を含み、前記下縁部は前記タブから離れて配置されて、前記第２パッケージセグメントは前記下縁部に形成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記側部封止縁部の外表面に接着テープを貼り付けるか、或いは接着剤をコーティングすることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記側部封止縁部は、折り返し線に沿って折り畳まれて前記第２のパッケージセクションを形成し、前記折り返し線の各セクションは１つの直線上にあることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記折り返し線は、折り線であることを特徴とする請求項５に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記折り返し線は、前記側部封止縁部の外縁部に垂直することを特徴とする請求項５に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記バッテリーセルパッケージ構造の長手方向に沿って前記バッテリーセルの本体を超える前記第２のパッケージセグメントの長さは、０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記バッテリーセルパッケージ構造の厚度方向に沿った前記第２のパッケージセグメントの高さは、前記バッテリーセルパッケージ構造の厚さの以下であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明の一態様において、前記バッテリーセルパッケージ構造は、前記バッテリーセルパッケージ構造の幅方向に沿って延長した上部封止縁部と、前記上部封止縁部及び前記側部封止縁部に隣接するコーナー部と、をさらに含み、前記コーナー部は、前記第１のパッケージセグメントと前記パッケージ側面との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造を提供する。
本発明は、以下の有益な技術的効果がある。
提供されたバッテリーセルパッケージ構造において、バッテリーセルパッケージ構造の長手方向に沿って延長した側部封止縁部における第２のパッケージセグメント（すなわち、側部封止縁部の延長部分）は、パッケージ側面と第一パッケージセグメントとの間に挟まれて、当該延出部分がバッテリーセルパッケージ構造の長さを占有しないため、バッテリーセルパッケージ構造の長さに対する側部封止縁部の影響を低減し、長手方向のスペース利用率を向上させる。さらに、この構造はバッテリーセルの落下際に大きな影響を与え、パッケージが陽極の押し出し変形に対する影響を回避し、パッケージの優位性を向上させる。
次に、図面を参照して、本発明について説明する。以下の図面に示した実施形態及び以下に記載される実施例は、本発明の例示的な実施形態であり、本発明はそれに限定されない。様々な実施形態を互いに組み合わせて、図面に示されていない他の実施例を形成することができる。
本発明の実施形態によれば、図１に示すように、本発明は、バッテリーセルパッケージ構造１０を提供し、バッテリーセルパッケージ構造１０は、バッテリーセルパッケージ構造１０の長さ方向Ｌに沿って延長したパッケージ側面１２及び側部封止縁部１４を含む。
特に、図１に示した実施形態を参照すると、側部封止縁部１４は、第１のパッケージセグメント１６及び第２のパッケージセグメント１８を含む。第１のパッケージセグメント１６は、パッケージ側面１２に当接し、第２のパッケージセグメント１８は、パッケージ側面１２と第１のパッケージセグメント１６との間に位置する。
本発明の実施形態では、第２のパッケージセグメント１８は、長手方向Ｌに沿ってバッテリーセルパッケージ構造１０の端部を超えた側部封止縁部１４の部分を折り曲げることにより形成される。
具体的には、図２及び図３を参照して、上記の動作について説明する。図２に示すように、第２のパッケージセグメント１８は、バッテリーセルパッケージ構造１０の端部（例えば、底端部）を超えて延長した第１のパッケージセグメント１６の一部であり、この部分はバッテリーセルがパッケージされる際に生成される。次に、図３に示すように、第２のパッケージセグメント１８を長手方向Ｌに沿って折り曲げて、第１のパッケージセグメント１６上に積み重ねる。さらに、第２のパッケージセグメント１８が積層されている第１のパッケージセグメント１６は、バッテリーセルパッケージ構造１０の幅方向Ｗに沿って折り曲げられてパッケージ側面１２に取り付けられ、この時、第２のパッケージセグメント１８は、第１のパッケージセグメント１６とパッケージ側面１２との間に挟まれる。
図２に示される実施形態では、側部封止縁部１４は、折り返し線Ａに沿って折り畳まれて、第２のパッケージセグメント１８を形成してもよい。この折り返し線Ａは、側部封止縁部１４の外縁部１５に垂直する。すなわち、図２に示される実施形態では、折り返し線Ａは、水平線であり、また、折り返し線は、以下で詳細に説明される様々な他の代替方案も含む。
上述の方法で、バッテリーセルパッケージ構造１０の長手方向Ｌに沿って延長した側部封止縁部１４における第２のパッケージセグメント１８（すなわち、側部封止縁部１４の延長部分）は、パッケージ側面１２と第一パッケージセグメント１６との間に挟まれて、延出部分がバッテリーセルパッケージ構造１０の長さを占有しないため、バッテリーセルパッケージ構造１０の長さに対する側部封止縁部１４の影響を低減し、長手方向のスペース利用率を向上させる。さらに、この構造はバッテリーセルの落下する際に大きな影響を与え、パッケージが陽極の押し出し変形に対する影響を回避し、パッケージの優位性を向上させる。
図１を参照すると、本発明の実施形態では、バッテリーセル２８は、タブ１００を含み、側部封止縁部１４の第１のパッケージセグメント１６は、長手方向Ｌに沿ったバッテリーセル２８の両端に位置する上縁部２０と下縁部２２を含む。図面に示すように、下縁部２２は、タブ１００から離れて配置され、これに対応して、タブ１００は、上縁部２０に配置され、第２パッケージセグメント１８は、下縁部２２に形成される。すなわち、パッケージが完成した後、バッテリーセル２８の上部のタブ１００は、バッテリーセルパッケージ構造１０の頂部から露出し、本発明の第２のパッケージセグメント１８は、側部封止縁部１４の底部、すなわちタブ１００から離れている部分に位置する。つまり、第１のパッケージセグメント１６の上縁部２０は、下縁部２２よりもバッテリーセル２８のタブ１００に近づいている。
本発明の任意の実施形態では、側部封止縁部１４の絶縁処理を行うために、側部封止縁部１４の外表面に接着テープを貼り付けるか、或いは接着剤をコーティングしてもよい。
本発明の他の実施形態では、本発明のバッテリーセルパッケージ構造１０は、バッテリーセル収容溝が形成された本体部をさらに含んでもよく、本体部は、互いに積み重ねられた第１本体部および第２本体部を含んでもよい。ここで、パッケージ待機中のバッテリーセル２８は、バッテリーセル収容溝に収容され、その後、第１の本体部と第２の本体部は互いに半分に折り畳まれて、バッテリーセルをパッケージするための全体的なバッテリーセルパッケージ構造が形成される。
本体部については、「シングルピット（ｓｉｎｇｌｅ－ｐｉｔ）」または「ダブルピット（ｄｏｕｂｌｅ－ｐｉｔ）」の構造を採用してもよい。例えば、シングルピット構造の場合、バッテリーセルを収容するためのバッテリーセル収容溝は、第１の本体部に完全に形成されてもよく、この時、バッテリーセル収容溝の厚さは、パッケージ待機中のバッテリーセルの厚さと等しい。ダブルピット構造の場合、バッテリーセル収容溝は、第１本体部と第２本体部にそれぞれ形成された第１部分と第２部分を含み、第１部分と第２部分が折り畳まれて重なり合う時、バッテリーセルはそれらの間にパッケージされる。すなわち、この時、第１部分と第２部分の厚さの合計は、パッケージ待機中のバッテリーセルの厚さと等しい。上述の各実施形態の本体部の構造は、本発明に適用可能であり、特定の使用状況に応じて決定可能であり、用途はこれに限定されない。
以下は、図４Ａから図４Ｃを参照して、本発明の他の実施形態について説明する。図４Ａに示すように、任意の実施形態では、側部封止縁部１４は、折り返し線Ａ１に沿って折り畳まれて第２のパッケージセクション１８を形成し、折り返し線Ａ１の各セクションは１つの直線上にある。言い換えれば、図４Ａに示す実施形態では、折り返し線Ａ１は１つの連続した直線である。
図４Ａに示された実施形態とは異なり、図４Ｂおよび４Ｃに示された実施形態では、２種類の折り線が示されている。図４Ｂに示す実施形態に示すように、折り返し線Ａ２は折り線であり、互いに角度をなす２つの部分を含み、図４Ｃに示す実施形態では、折り返し線Ａ３も折り線であるが、３つの連続する部分を含む。図４Ａ～図４Ｃに示される各実施形態は、本発明のバッテリーセルパッケージ構造１０に適用可能であり、本発明はそれに限定されない。
上述の実施形態を参照すると、本発明の実際の動作中に、側部封止縁部１４におけるバッテリーセルパッケージ構造１０を超える部分は、事前に切断されて（例えば、図４Ａ～４Ｃに示される様々な形状に従って切断される）、パッケージセグメントをより完全に消除し、側部封止縁部１４の絶縁処理が容易になる（つまり、バッテリーセルパッケージ構造１０の底部に余分な折り畳み領域がない）。勿論、上記の説明は本発明の任意の実施形態に過ぎず、本発明の構成に制限されるものではない。
さらに、本発明の任意の実施形態では、バッテリーセルパッケージ構造１０の長手方向Ｌに沿って、バッテリーセル２８の本体を超える第２のパッケージセグメント１８の長さは０．３ｍｍ以下である。さらに、バッテリーセルパッケージ構造１０の厚度方向Ｔに沿った、第２のパッケージセグメント１８の高さは、バッテリーセルパッケージ構造１０の厚さの以下である。言い換えれば、成型された第２のパッケージセグメント１８は、バッテリーセルパッケージ構造１０の厚さ方向にバッテリーセルパッケージ構造１０を越えて延長してはならない。
引き続き図面を参照すると、図５に示す実施形態では、バッテリーセルパッケージ構造１０は、バッテリーセルパッケージ構造１０の幅方向Ｗに沿って延長した上部封止縁部２４と、上部封止縁部２４及び側部封止縁部１４に隣接するコーナー部２６と、をさらに含む。上記の第２のパッケージセグメント１８と同様に、コーナー部２６も第１のパッケージセグメント１６とパッケージ側面１２との間に配置される。上記の配置は、バッテリーセルパッケージ構造１０の延長部分を形成するコーナー部２６がバッテリーセルパッケージ構造１０の長さを占有しないように、バッテリーセルパッケージ構造１０の上部に配置されて、バッテリーセルパッケージ構造１０の長さに対する側部封止縁部１４の影響を低減し、長手方向のスペース利用率を向上させる。
上記の説明は、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明を限定することを意図するものではない。この本発明の精神と原則の範囲内で行われた変更、同等の置換、または改善は、この本発明の保護範囲に含まれるものとする。
Claims (9)
- バッテリーセルパッケージ構造であって、
前記バッテリーセルパッケージ構造の長手方向に沿って延長したパッケージ側面及び側部封止縁部を含み、
前記側部封止縁部は、前記パッケージ側面に当接する第１のパッケージセグメント、及び前記パッケージ側面と前記第１のパッケージセグメントとの間に位置する第２のパッケージセグメントを含み、
前記第２のパッケージセグメントは、前記第１のパッケージセグメントの一端から外側に向かって前記長手方向に伸び且つ前記バッテリーセルパッケージ構造の底端部を超えた部分であり、前記第２のパッケージセグメントは、前記長手方向に折り返され且つ前記バッテリーセルパッケージ構造の短手方向に折り返されて前記第１のパッケージセグメントと前記パッケージ側面との間に設置されることを特徴とするバッテリーセルパッケージ構造。 - 前記バッテリーセルはタブを含み、前記側部封止縁部の前記第１のパッケージセグメントは、前記長手方向に沿った前記バッテリーセルの両端に位置する上縁部と下縁部を含み、前記下縁部は、前記タブから離れて配置されて、前記第２パッケージセグメントは、前記下縁部に形成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造。
- 前記側部封止縁部の外表面に接着テープを貼り付けるか、或いは接着剤をコーティングすることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造。
- 前記側部封止縁部は、折り返し線に沿って折り畳まれて前記第２のパッケージセクションを形成し、前記折り返し線の各セクションは１つの直線上にあることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造。
- 前記折り返し線は、折り線であることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーセルパッケージ構造。
- 前記折り返し線は、前記側部封止縁部の外縁部に対して垂直であることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーセルパッケージ構造。
- 前記バッテリーセルパッケージ構造の長手方向に沿って前記バッテリーセルの本体を超える前記第２のパッケージセグメントの長さは、０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造。
- 前記バッテリーセルパッケージ構造の厚度方向に沿った前記第２のパッケージセグメントの高さは、前記バッテリーセルパッケージ構造の厚さの以下であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造。
- 前記バッテリーセルパッケージ構造は、前記バッテリーセルパッケージ構造の幅方向に沿って延長した上部封止縁部と、前記上部封止縁部及び前記側部封止縁部に隣接するコーナー部と、をさらに含み、前記コーナー部は、前記第１のパッケージセグメントと前記パッケージ側面との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーセルパッケージ構造。
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