包括具有与阶梯式电极组件相对应的凸起的电池壳体的电池制造技术

本发明专利技术公开了一种电池，所述电池具有安装在电池壳体中的电极组件，所述电池包括构造成阶梯式结构的电极组件和电池壳体，电极组件中的两个或更多个电极或电池单元具有不同的平面尺寸，电池壳体中的接收部在其内表面上设置有朝向所述电极组件凸出的至少一个凸起。

A battery comprising a raised battery case corresponding to a stepped electrode assembly

The invention discloses a battery, the battery has an electrode assembly is mounted on the battery shell, the battery includes an electrode assembly and a battery shell structure into a ladder type structure, two or more electrodes or cell electrode assembly has different plane dimensions, receiving part in the battery shell the inner surface is provided with at least one bulge protruding toward the electrode assembly.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括具有与阶梯式电极组件相对应的凸起的电池壳体的电池
本申请要求于2014年9月19日提交至韩国知识产权局的申请号为10-2014-0125098的韩国专利申请的权益，该申请的全部内容通过引用并入本申请。本专利技术涉及包括具有与阶梯式电极组件相对应的凸起的电池壳体的电池。
技术介绍
随着移动设备的日益发展，以及对这种移动设备需求的增加，二次电池作为移动设备的电源，其需求量急剧增加。近年来，二次电池已经作为电源用于电动车(EV)和混合动力电动车(HEV)。在这样的二次电池中，锂二次电池表现出高能量密度、放电电压、以及输出稳定性，其需求很高。基于其外观，锂二次电池一般可分为圆柱形电池、棱柱形电池或袋状电池。基于电解液的类型，锂二次电池也可分为锂离子电池、锂离子聚合物电池或锂聚合物电池。移动设备近来的小型化趋势增加了对具有小厚度的棱柱形电池或袋状电池的需求。特别地，由于袋状电池的形状容易改变、制造成本低、重量轻，目前人们对这种袋状电池的关注度极高。一般来说，在密封状态下，袋状电池是一种在袋状电池壳体内部具有电极组件和电解质的电池，袋状电池壳体由包括树脂层和金属层的层压片制成。安装在电池壳体内的电极组件可以构造成具有果冻卷(卷曲)型结构、堆叠型结构、或者组合型结构(堆叠/折叠)。电极组件通常制造成具有类似矩形的形状。电极组件安装在电池壳体内部以制造具有长方体形状的袋状电池。然而，近年来，根据超薄型设计或各种其他设计的趋势变化，需要新型的电池。矩形电极组件难以充分利用设备中的空间。出于这样的原因，作为基于设备的形状可以以各种形式应用的电极组件，已经开发了具有除了一般矩形形状以外的各种外部形状的电极组件，对应于移动设备的形状将二次电池应用到设备中。图1是示例性示出包括阶梯式电极组件的电池的平面图(a)和侧视图(b)。如图1所示，袋状二次电池10被构造成具有如下结构，其中电极组件30以密封状态安装在袋状电池壳体20内，使得电连接至电极组件30的正极接线片和负极接线片的两个电极引线40和41暴露在外，所述电极组件30包括正极、负极和分别设置在正极和负极之间的隔板。电极组件30构造为阶梯式结构，其中具有不同尺寸的多个电极或电池单元31和32在基于平面的高度方向上堆叠。电池壳体20包括下壳体21以及上壳体22，下壳体21包括用于接收电极组件30的凹形接收部，上壳体22被构造成覆盖下壳体21以密封电极组件30。如图1所示，上壳体22和下壳体21一体的连接到彼此。或者，上壳体22和下壳体21可以分开设置。电池壳体20的接收部设置有与电极组件30的外部形状相对应的阶梯24。从图中可以看出，容纳在电池壳体的接收部中的电极组件被设计为使得电极组件的尺寸对应于接收部的尺寸，由此电极组件被紧密地容纳在接收部中。然而，由于其制造误差，具有特定尺寸的间隙可存在于电极组件和接收部之间。此外，在电极组件被构造为具有阶梯式结构，且其中具有不同尺寸的多个电极或电池单元在基于平面的高度方向上堆叠的情况下，电极组件和接收部之间的间隙可能由于形状复杂的阶梯式形状而进一步增大，这可能降低电池的安全性。在传统的电池中，电极组件可能由于电极组件与电池壳体的接收部之间的间隙而移动，并且当外部和内部冲击施加到电极组件时，电极组件可能容易损坏。为此，增加了提高包括阶梯式电极组件的电池的完全性的要求。因此，对于能够解决上述问题的电池壳体和包括该电池壳体的电池存在较高的需求。
技术实现思路
技术问题本专利技术是为了解决上述问题和尚待解决的其他技术问题而做出的。作为进行各种广泛和深入研究及实验以解决上述问题的结果，本申请的专利技术人发现，如下文将描述的，在电池壳体的接收部的内表面设置朝向电极组件凸出的一个或多个凸起以防止一个或多个电极或电池单元移动的情况，可容易地防止在接收部和电极组件之间形成间隙，从而提高电池的安全性，同时不需要增加用于将电极组件固定在电池中的构件。本专利技术是基于这些发现完成的。技术方案根据本专利技术的一个方面，可通过提供一种电池来实现上述及其他目的，所述电池具有电极组件并且构造为具有其中隔板分别设置在安装于电池壳体中的正极和负极之间的结构，所述电池包括电池壳体，电池壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和/或下壳体设置有用于接收电极组件的接收部，电极组件被构造为具有多个电极或电池单元在基于平面的高度方向上堆叠、并且至少两个电极或电池单元具有不同的平面尺寸的阶梯式结构，其中电池壳体的接收部在其内表面上设置有朝向电极组件凸出的至少一个凸起，以防止至少一个电极或电池单元的移动。这里，至少一个凸起朝向电极组件凸出，意味着当从接收部的外部观察时，凸起被构造为具有电池壳体的接收部的外表面向内凹陷的形状，并且意味着当从接收部的内部观察时，凸起被构造为具有接收部的内表面朝向电极组件凸出的形状。因此，在根据本专利技术的电池中，电池壳体的接收部在其内表面上设置有朝向电极组件凸出的至少一个凸起以防止至少一个电极或电池单元的移动。因此，可以防止在接收部和电极组件之间形成间隙，从而大大提高电池的安全性。另外，在根据本专利技术的电池中，例如，堆叠在阶梯式电极组件的最下层的电极可具有相对大的平面尺寸，并且至少一个具有相对小的平面尺寸的电极或电池单元可堆叠在最下面的电极上。如上文所述，在电极组件被构造为阶梯式结构，且其中具有不同尺寸的多个电极或电池单元在基于平面的高度方向上堆叠的情况下，电极组件的结构可能比具有单层结构的常规电极组件更复杂，其结果是精确地定位堆叠的电极或电池单元非常困难。在具有相对小尺寸的电极或电池单元堆叠于相对较高层的情况下，电极或电池单元与接收部之间的间隙可能会增大。因此，在具体示例中，可定位凸起使其对应于至少一个具有相对小的平面尺寸的电极或电池单元的侧面。具体地，凸起可推挤具有相对小的平面尺寸的电极或电池单元的至少一个侧面，以防止电极或电池单元的移动。可以通过从外部沿向内方向按压接收部的外表面而形成凸起。具体地，凸起可以被构造为棱锥形形状、棱柱形形状或半球形形状。更具体地，凸起可被构造为梯柱形形状。在具体示例中，至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在形成电极端子的方向上可具有不同的宽度。或者，至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在形成电极端子的方向上可具有不同的长度。或者，至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在形成电极端子的方向上可具有不同的宽度和长度。此外，至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在电极或者电池单元堆叠的方向上可具有相同的厚度。或者，至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在电极或者电池单元堆叠的方向上可具有不同的厚度。然而，本专利技术并不限于此。特别地，至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在电极或者电池单元堆叠的方向上可具有不同的厚度。在具体示例中，每个电池单元可以是构造为具有下述结构的电池单元，其中在一个或多个隔板设置在一个或多个正极以及一个或多个负极之间的状态下堆叠一个或多个正极以及一个或多个负极，其中相同种类的电极位于堆叠结构的相对侧；或者每个电池单元可以是构造为具有下述结构的电池单元，其中在一个或多个隔板设置在一个或多个正极以及一个或多个负极之间的状态下堆叠一个或多个正极以及一个或多个负极，其中不同种类的电极位于堆叠结构的相对侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，所述电池具有电极组件，所述电极组件构造为具有隔板分别设置在安装于电池壳体中的正极和负极之间的结构，所述电池包括：电池壳体，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和/或下壳体设置有用于接收电极组件的接收部；和构造为具有阶梯式结构的电极组件，在所述阶梯式结构中，多个电极或电池单元在基于平面的高度方向上堆叠，并且至少两个所述电极或电池单元具有不同的平面尺寸，其中，所述电池壳体的接收部在其内表面上设置有朝向电极组件凸出的至少一个凸起，以防止至少一个电极或电池单元的移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 KR 10-2014-01250981.一种电池，所述电池具有电极组件，所述电极组件构造为具有隔板分别设置在安装于电池壳体中的正极和负极之间的结构，所述电池包括：电池壳体，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和/或下壳体设置有用于接收电极组件的接收部；和构造为具有阶梯式结构的电极组件，在所述阶梯式结构中，多个电极或电池单元在基于平面的高度方向上堆叠，并且至少两个所述电极或电池单元具有不同的平面尺寸，其中，所述电池壳体的接收部在其内表面上设置有朝向电极组件凸出的至少一个凸起，以防止至少一个电极或电池单元的移动。2.根据权利要求1所述的电池，其中所述凸起经定位以对应于至少一个具有相对小的平面尺寸的电极或电池单元的侧面。3.根据权利要求2所述的电池，其中所述凸起推挤具有相对小的平面尺寸的电极或电池单元的至少一个侧面，以防止电极或电池单元的移动。4.根据权利要求1所述的电池，其中通过从外部沿向内方向按压接收部的外表面而形成所述凸起。5.根据权利要求1所述的电池，其中所述凸起构造为具有棱锥形形状、棱柱形形状或半球形形状。6.根据权利要求1所述的电池，其中所述凸起构造为具有梯柱形形状。7.根据权利要求1所述的电池，其中至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在形成电极端子的方向上具有不同的宽度和/或长度。8.根据权利要求1所述的电池，其中至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在电极或者电池单元堆叠的方向上具有不同的厚度。9.根据权利要求1所述的电池，其中每个电池单元是构造为具有下述结构的电池单元，其中一个或多个正极以及一个或多个负极在一个或多个隔板设置在一个或多个正极以及一个或多个负极之间的状态下堆叠，其中相同种类的电极位于堆叠结构的相对侧；或者每个电池单元是构造为具有下述结构的电池单元，其中一个或多个正极以及一个或多个负极在一个或多个隔板设置在一个或多个正极以及一个或多个负极之间的状态下堆叠，其中不同种类的电极位于堆叠结构的相对侧。10.根据权利要求1所述的电池，其中至少两个具有不同平面尺寸的电极或者电池单元在形成电极端子的方向上具有不同的宽度，其中当从上方观察时，所述凸起包括形成在接收部的形成有电极端子的上侧面上的一个或多个凸起，或者所述凸起包括形成在与上侧面相对的接收部的下侧面上的一个或多个凸起。11.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳胜旻，金基雄，金东明，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR