段差構造を含む電池セル

 

本発明は、段差構造を含む電池セルであって、平面を基準として高さ方向に沿って2つ以上の電極ロールが積層された構造の電極組立体を含んでおり、前記電極ロールは、大きさが互いに同一であるか、または少なくとも2つの電極ロールの大きさが互いに異なり、互いに異なる大きさの電極ロールは、幅及び/又は高さにおいて1つ以上の段差構造を形成しながら積層されていることを特徴とする電池セルを提供する。

 

 

本発明は、段差構造を含む電池セルに係り、より詳細には、平面を基準として高さ方向に沿って2つ以上の電極ロールが積層された構造の電極組立体を含んでおり、前記電極ロールは、大きさが互いに同一であるか、または少なくとも2つの電極ロールの大きさが互いに異なり、互いに異なる大きさの電極ロールは、幅及び/又は高さにおいて1つ以上の段差構造を形成しながら積層されていることを特徴とする電池セルに関する。
IT(Information Technology)技術の目覚ましい発達に伴い、様々な携帯型情報通信機器が拡散することによって、21世紀は、時間と場所にとらわれずに高品質の情報サービスが可能な‘ユビキタス社会’に発展している。
このようなユビキタス社会への発展のベースには、二次電池が重要な位置を占めている。具体的には、充放電の可能な二次電池は、ワイヤレスモバイル機器のエネルギー源として広範囲に使用されているだけでなく、化石燃料を使用する既存のガソリン車両、ディーゼル車両などの大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車、ハイブリッド電気自動車などのエネルギー源としても使用されている。
上記のように、二次電池が適用されるデバイスの多様化に伴い、二次電池は、適用されるデバイスに適した出力と容量を提供できるように多様化されている。なお、小型軽薄化が強力に要求されている。
このような二次電池は、電池ケースの形状によって、電極組立体が円筒形又は角形の金属缶に内蔵されている円筒型電池及び角型電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチ型ケースに内蔵されているパウチ型電池とに分類される。
また、電池ケースに内蔵される前記電極組立体は、正極/分離膜/負極の積層構造からなる充放電可能な発電素子であって、活物質が塗布された長いシート状の正極と負極との間に分離膜を介在して巻き取ったジェリーロール型と、所定の大きさの多数の正極と負極とを分離膜が介在した状態で順次積層したスタック型とに分類される。
そのうち、スタック型電極組立体を含んでいるパウチ型電池セルの一般的な構造が図1に示されている。
図1を参照すると、パウチ型電池セル10は、パウチ型電池ケース20の内部に、正極、負極及びこれらの間に配置される固体電解質コーティング分離膜からなる電極組立体30が、その正極及び負極タブ31,32と電気的に接続される2つの電極リード40,41が外部に露出するように密封されている構造となっている。
電池ケース20は、電極組立体30を装着できる凹状の収納部23を含むケース本体21と、そのような本体21に一体に連結されているカバー22とからなっている。
電池ケース20は、ラミネートシートからなっており、最外郭をなす外側樹脂層20Aと、物質の貫通を防止する遮断性金属層20Bと、密封のための内側樹脂層20Cとで構成されている。
スタック型電極組立体30は、多数の正極タブ31及び多数の負極タブ32がそれぞれ融着されて電極リード40,41に共に結合されている。また、ケース本体21の上端部24とカバー22の上端部とが熱融着機(図示せず)によって熱融着されるとき、そのような熱融着機と電極リード40,41との間にショートが発生することを防止し、電極リード40,41と電池ケース20との密封性を確保するために、電極リード40,41の上下面に絶縁フィルム50が付着される。
しかし、最近は、スリムなタイプまたは様々なデザイントレンドにより、新しい形態の電池セルが要求されているのが実情である。具体的には、デバイスの小型化及び薄型化に伴い、電池の収納空間に十分な余裕がない状態でも効率的な構造で装着可能な電池セルが必要である。
また、従来のデバイスは、略直方体の形状に製造されたが、最近は、様々な形態の外形を有する構造のデバイスが開発されており、一般に、直方体または円筒形からなる電池セルの場合、上記のようなデバイスの内部に効率的に装着しにくい場合が発生するという問題があった。
例えば、スマートフォンの場合には、把持感の向上のために側面を曲線処理することができる。このように曲線処理された部分を有するようにデザインされたデバイスの場合、直方体状の電池セルまたは電池パックは、デバイスの内部の空間活用度に限界があるという問題がある。
すなわち、曲線処理された部分には、電池セルを装着できないデッドスペース(dead space)が形成され、このようなデッドスペースは、デバイスの体積当たりの容量を低下させるという問題を発生させる。
したがって、様々な構造のデバイスにおいてもデッドスペースを減少させ、容量を極大化させて装着効率を高めることができる構造の電池セルに対する必要性が高いのが実情である。
本発明は、上記のような従来技術の問題点及び過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
具体的には、本発明の目的は、電池セルをデバイスの様々な空間に装着可能な構造に設計して、デバイスの内部空間の活用度を極大化し、一般的に長方形の構造を有するデバイスの外形構造を超えて、様々な外形を有するデバイスにおいても効率的に装着可能な電池セルを提供するものである。
このような目的を達成するための本発明に係る電池セルは、段差構造を含む電池セルであって、
平面を基準として高さ方向に沿って2つ以上の電極ロールが積層された構造の電極組立体を含んでおり、
前記電極ロールは、大きさが互いに同一であるか、または少なくとも2つの電極ロールの大きさが互いに異なり、
互いに異なる大きさの電極ロールは、幅及び/又は高さにおいて1つ以上の段差構造を形成しながら積層されている構造を含むことができる。
したがって、本発明に係る電池セルは、上記のような特定の構造に基づいて、様々な容量及び大きさを有する電池セルとして作製することができ、このような電池セルを装着するデバイスの製造において、電池セルがデバイスの様々な空間に効率的に装着可能であるので、デバイスの内部空間の活用度を極大化させることができる。
また、前記電池セルケースが前記電極組立体の外面に対応する形状になっているので、電池の容量を増大させると同時に、コンパクトな構造で余剰空間の活用度を向上させることができる。
また、電極をワインディングして製造されるジェリーロール型電極組立体は、一般に、円筒形構造または断面が楕円形状である板状構造で製造されるので、その構造上、非対称型、階段型、及びその他の様々な形態の電池セルに収納されるには限界があった。
しかし、本発明に係る電池セルは、大きさが異なる2つ以上の電極ロールを積層した構造の電極組立体を使用することによって、既存の装備を大きく変えることなく、段差が形成された構造の電池セルを製造することができる。
前記電極ロールは、電極タブが突出した方向に対して垂直断面視で円形または楕円形の巻き取り構造で形成されてもよい。上記のように楕円形に巻き取られる電極ロールは、例えば、高さよりも幅が長い構造の楕円形構造で巻き取られた電極ロールであってもよく、組立電極シートを楕円形に巻き取るか、または垂直断面視で円形に巻き取った後に押圧する過程を通じて製造してもよい。
前記電極ロールは、平面視で多角形、円、楕円、または円弧を含む図形などの様々な形状を有することができる。これらのうち、一例として、前記電極ロールは、平面視で長方形状に形成されてもよい。しかし、これに限定されず、電極ロールのうちの一部は平面視で長方形状であり、他の一部は平面視で長方形以外の他の形状に形成されてもよい。
上述したように、少なくとも2つの電極ロールは大きさが互いに異なる構造で形成されてもよく、例えば、電極ロールの積層構造において、上部に位置した電極ロールと下部に位置した電極ロールとは、厚さ、横幅(横の長さ)及び縦幅(縦の長さ)のうちの少なくとも1つが異なる構造からなることができる。
例えば、前記上部に位置した電極ロールと下部に位置した電極ロールとの平面の大きさが互いに異なっていてもよい。このような構造の例として、前記上部に位置した電極ロールは、下部に位置した電極ロールよりも平面の大きさが小さい構造で形成されてもよい。
一具体例において、前記電極ロールは、一側面が一直線上に位置するように配列された状態で積層されてもよい。すなわち、前記電極ロールの一側面は、互いに隣接するように上下に配列されてもよい。このとき、前記一側面は、電極ロールの電極タブが位置する方向の一側面であってもよく、したがって、前記電極タブが容易に接続可能な構造で形成することができる。
一具体例において、前記電極ロールのうち上下に積層された2つの電極ロールは、正極シート、負極シート、前記負極シートと正極シートとの間に介在する第1分離シート、及び前記負極シートまたは正極シートを挟んで前記第1分離シートと対面する第2分離シートからなる組立電極シートを含み、前記組立電極シートの一端と他端をそれぞれ巻き取った構造の第1電極ロール及び第2電極ロールが積層されている構造からなることができる。
このような第1電極ロール及び第2電極ロールは、組立電極シートをそれぞれ時計方向または反時計方向に巻き取ることによって形成することができる。すなわち、前記第1電極ロール及び第2電極ロールは、前記組立電極シートが互いに同じ方向に巻き取られて形成されてもよいが、互いに異なる方向に巻き取られて形成されてもよい。具体的には、前記第1電極ロール及び第2電極ロールは両方とも組立電極シートが時計方向に巻き取られるか、または両方とも反時計方向に巻き取られてもよい。また、前記第1電極ロール及び第2電極ロールのうちの一方の電極ロールは時計方向に巻き取られている構造であり、他方の電極ロールは反時計方向に巻き取られている構造であってもよい。
前記電池セルは、電極ロールをパウチ型電池ケースに収納し、電解質で含浸させた後、密封した構造のパウチ型電池セルであってもよい。具体的には、前記電池セルは、パウチ型電池ケースに電極組立体を収納し、電解質で含浸させた後、正極端子及び負極端子が電池ケースの外部に突出した状態で電池ケースを熱融着して密封した構造で形成することができる。
前記電池ケースは、金属層と樹脂層を含むラミネートシートからなるパウチ型ケースであってもよい。
前記ラミネートシートは、金属遮断層の両面に樹脂層が塗布されている構造であってもよく、例えば、金属遮断層の一面(外面)に耐久性に優れた樹脂外郭層が付加され、他面(内面)に熱溶融性の樹脂シーラント層が付加されている構造であってもよい。
一具体例において、前記金属遮断層の素材としては、ガスなどに対する遮断特性及び薄膜形態の加工を可能にする軟性を有するアルミニウムを使用することができる。
前記樹脂外郭層は、外部環境から優れた耐性を有しなければならないので、その素材としては、所定以上の引張強度及び耐候性を有する高分子樹脂であって、ポリエチレンテレフタレート(PET)と延伸ナイロンフィルムなどを使用することができる。
また、前記樹脂シーラント層の素材としては、熱融着性(熱接着性)を有し、電解液の浸透を抑制するために吸湿性が低く、電解液によって膨張または侵食しない無延伸ポリプロピレンフィルム(CPP)系樹脂などを使用することができる。
また、前記電池ケースは、前記電極組立体の外面に対応する収納部が形成されている構造をなすことができ、例えば、幅と高さに従って段差構造を形成する収納部が形成されてもよい。
具体的には、前記電池ケースは、幅と高さが異なる収納部を少なくとも1つ以上含むことができる。大きさが互いに異なる収納部は、横の長さ及び/又は縦の長さが互いに異なる収納部であってもよい。
このような段差構造が形成される部位は特に限定されない。具体的には、電極端子非形成部位に形成されてもよく、電極端子形成部位に形成されてもよく、電極端子非形成部位と電極端子形成部位の両方に形成されてもよい。
一具体例において、前記電池ケースは、大きさの異なる第1電極ロール及び第2電極ロールがそれぞれ収納される第1収納部及び第2収納部が形成されている構造であってもよい。
前記第1収納部及び第2収納部は、それぞれ前記第1電極ロール及び第2電極ロールの外形に対応する構造で形成されるので、互いに大きさが異なる構造で形成され得る。
例えば、前記第1収納部及び第2収納部は、厚さ、横幅(横の長さ)及び縦幅(縦の長さ)のうちの少なくとも1つが異なる構造であってもよい。
また、前記第1収納部の深さは、第2収納部の深さよりも大きい構造で形成してもよい。
また、前記第1収納部の平面視の面積は、第2収納部の平面視の面積よりも大きい構造であってもよい。
一方、前記第1収納部の一側面及び第2収納部の一側面が上下に隣接する構造で形成することができ、このとき、前記隣接する構造で形成されている第1収納部の一側面及び第2収納部の一側面は、電極端子が位置する方向の一側面であってもよい。
また、前記電池ケースは、第1収納部が形成されている上部ケース、及び第2収納部が形成されている下部ケースからなることができ、前記第1収納部及び第2収納部には、互いに大きさが異なる電極ロールがそれぞれ収納されてもよい。具体的には、前記第1収納部及び第2収納部は、互いに大きさが異なる電極ロールがそれぞれ収納されるように、互いに大きさが異なる構造で形成することができる。
このような構造によって、前記上部ケース及び下部ケースの結合時に、互いに異なる収納部の大きさによる段差が形成されてもよい。
前記電池セルは、リチウムイオン電池セルまたはリチウムイオンポリマー電池セルであってもよいが、これらに限定されないことはもちろんである。
本発明はまた、前記電池セルを電源として含んでいるデバイスを提供し、前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットPC、スマートパッド、ネットブック、LEV(Light Electronic Vehicle)、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置などから選択されるものであってもよい。
これらデバイスの構造及びその作製方法は当業界で公知となっているので、本明細書では、それについての詳細な説明は省略する。
従来のパウチ型電池セルに対する分解斜視図である。 本発明の一実施例に係る電池セルの斜視図である。 図2のA−A部位を示す垂直断面図である。 図2のB−B部位を示す垂直断面図である。 本発明の他の実施例に係る電池セルの垂直断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る電池セルの斜視図である。 図6のC−Cを示す垂直断面図である。
以下では、本発明の実施例に係る図面を参照して説明するが、これは、本発明のより容易な理解のためのものであり、本発明の範囲がそれによって限定されるものではない。
図2には、本発明の一実施例に係る電池セルの斜視図が示されており、図3には、A−A部位を示す垂直断面図が示されている。
図2及び図3を参照すると、電池セル100は、第1電極ロール110及び第2電極ロール120を含む電極組立体と、電極組立体を収納する電池ケース130とを含む構造で構成されている。
このような電池セル100は、垂直断面視で楕円形状からなる電極ロール110,120がラミネートシートのパウチ型電池ケース130に内蔵されている構造であって、第1電極ロール110及び第2電極ロール120と電気的に接続された電極リード140が電池ケース130の外部に突出している構造となっている。電池ケース130は、上部ケース132及び下部ケース134で構成され、上部ケース132には、第1電極ロール110及び第2電極ロール120の外面に対応する形状からなっており、これらを収納する収納部136a,136bが形成されている。
電極組立体は、大きさの異なる第1電極ロール110及び第2電極ロール120が平面を基準として高さ方向に積層されており、電池ケース130の第1収納部136a及び第2収納部136bには第1電極ロール110及び第2電極ロール120が装着されている。
第1収納部136a及び第2収納部136bは、平面視で長方形状からなっており、第1収納部136aの平面視の面積及び垂直断面視の厚さよりも、第2収納部136bの平面視の面積及び垂直断面視の厚さがさらに小さい構造で形成されている。
このような構造によって、電池セル100は、垂直断面視で段差が形成され、したがって、段差が形成された部位の外側に余裕空間が生成される。余裕空間は、適用されるデバイスの不規則な内部空間または他の部品による干渉などの条件に対応するためのもので、電池ケース130の収納部136a,136b及び電極ロール110,120は、適用状況に合わせて様々な形状に柔軟に設計変更することができる。
このような構造の電池セル100は、様々な容量及び大きさを有する電池セルとして作製することができ、従来において電池セルの装着が困難であった空間まで容易に装着可能であるだけでなく、デバイスの内部構造に応じて、限定された空間においてより大きな容量を有する電池セルを装着できるので、デバイスの内部空間の活用度を極大化させることができる。
また、図4には、図2のB−B部位を示す垂直断面図が示されており、図4を参照すると、第1電極ロール110及び第2電極ロール120は、一側面が一直線(S)上に位置するように配列された状態で積層されている。このような一側面は、電極タブ112,122が位置する方向の一側面であって、電極タブ112,122は電極リード140に結合され、電極リード140の一端は電池ケース130の外部に突出して電極端子を形成する構造となっている。
第1電極ロール110及び第2電極ロール120がそれぞれ収納されている第1収納部136a及び第2収納部136bは、電極端子140が位置する方向の一側面が上下に隣接する構造で形成されている。
図5には、本発明の他の実施例に係る電池セルの垂直断面図が示されている。
図5を参照すると、電池セル200は、第1電極ロール210及び第2電極ロール220を含む電極組立体と、電極組立体を収納する電池セルケース230とを含む構造で構成されている。
第1電極ロール210及び第2電極ロール220は、正極シート、第1分離シート、負極シート、及び第2分離シートが積層された組立電極シート215の一端と他端をそれぞれ巻き取って製造された構造からなっており、第1電極ロール210及び第2電極ロール220は、垂直方向に積層された構造を形成しており、第2電極ロール220の長さLは、第1電極ロール210の長さLよりも小さい構造で形成されているので、第1電極ロール210に第2電極ロール220を垂直方向に積層したとき、段差構造を形成している。
すなわち、第1電極ロール210と第2電極ロール220との長さの差によって階段構造が形成される。
第1電極ロール210及び第2電極ロール220は、垂直断面視で略楕円形に巻き取られた構造からなっており、第1電極ロール210は、組立電極シート215の一端が反時計方向に巻き取られた構造で形成されており、第2電極ロール220は、組立電極シート215の他端が時計方向に巻き取られた構造で形成されている。
電池ケース230は、第1電極ロール210及び第2電極ロール220が効率的に装着されるように、第1電極ロール210及び第2電極ロール220の積層構造に対応して段差構造の形状を含んでいる。
図6には、本発明の更に他の実施例に係る電池セルの斜視図が示されており、図7には、図6のC−Cを示す垂直断面図が示されている。
図6及び図7を参照すると、電池セル300は、第1電極ロール310及び第2電極ロール320で構成された電極組立体がラミネートシートのパウチ型電池ケース330に内蔵されている構造であって、電極ロール310,320と電気的に接続された電極リード340が電池ケース330の外部に突出している構造となっている。電池ケース330は、上部ケース332及び下部ケース334で構成され、上部ケース332及び下部ケース334には、第2電極ロール320及び第1電極ロール310の装着のための第2収納部333及び第1収納部335が形成されている。
電池ケース330の第1収納部335及び第2収納部333は、平面視で大きさが互いに異なる構造の長方形状に形成されており、このような収納部335,333は、それぞれ第1電極ロール310及び第2電極ロール320の外面形状に対応する内面形状をなしている。第1電極ロール310及び第2電極ロール320は、平面視で長さ及び幅が異なる構造となっており、平面を基準として高さ方向に積層されており、電池ケース330の第1収納部335及び第2収納部333には、それぞれ第1電極ロール310及び第2電極ロール320が収納されている。
また、第1電極ロール310及び第2電極ロール320は、電極タブ312,322が同じ方向に配列されるように積層されており、電極タブ312,322は、同じ極性間に互いに電気的に接続される。さらに、第1電極ロール310及び第2電極ロール320の電極タブ312,322が突出した一面は上下に隣接する構造で形成されているので、電極タブ312,322の接続が容易な構造をなしている。
本発明の実施例では、2つの電極ロールが収納された電池セルについて説明したが、3つ以上の電極ロールが収納されており、これらのうちの少なくとも2つの電極ロールが大きさが互いに異なる構造をもって相互積層されている構造が含まれた電池セルであれば、本発明の実施例として適用することができる。
本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、上記内容に基づいて本発明の範疇内で様々な応用及び変形を行うことが可能であろう。
以上で説明したように、本発明に係る電池セルは、大きさが互いに異なる電極ロールを積層して段差構造を形成させることによって、電池セルの装着空間の確保を容易にし、デバイスの内部のデッドスペースを活用して空間活用度を極大化させることができるだけでなく、デバイスに高容量の電池セルの使用が可能であり、デバイスをより小型化させるという効果を提供する。
10、100、200、300 電池セル
20、130、230、330 電池ケース
20A 外側樹脂層
20B 遮断性金属層
20C 内側樹脂層
21 ケース本体
22 カバー
23、333 収納部
24 上端部
30 電極組立体
31 正極タブ
32 負極タブ
40、41、140、340 電極リード
50 絶縁フィルム
110、210、310 第1電極ロール
112、122、312、322 電極タブ
120、220、320 第2電極ロール
132、332 上部ケース
134、334 下部ケース
136a、335 第1収納部
136b、333 第2収納部
215 組立電極シート
310、320 電極ロール



  1. 平面を基準として高さ方向に沿って2つ以上の電極ロールが積層された構造の電極組立体を含んでおり、
    前記電極ロールは、大きさが互いに同一であるか、または少なくとも2つの電極ロールの大きさが互いに異なり、
    互いに異なる大きさの電極ロールは、幅及び/又は高さにおいて1つ以上の段差構造を形成しながら積層されていることを特徴とする、電池セル。

  2. 前記電極ロールは、電極タブが突出した方向に対する垂直断面視で楕円形の巻き取り構造を形成することを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。

  3. 前記電極ロールは、平面視で長方形状からなることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。

  4. 前記互いに異なる大きさの電極ロールの積層構造において、上部に位置した電極ロールと下部に位置した電極ロールとは厚さ、横幅(横の長さ)及び縦幅(縦の長さ)のうちの少なくとも1つが異なることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。

  5. 前記互いに異なる大きさの電極ロールは、平面の大きさが互いに異なることを特徴とする、請求項4に記載の電池セル。

  6. 前記電極ロールは、一側面が一直線上に位置するように配列された状態で積層されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。

  7. 前記一側面は、電極タブが位置する方向の一側面であることを特徴とする、請求項6に記載の電池セル。

  8. 前記電極ロールの電極タブが互いに結合されて電池セルの電極端子を形成する構造であることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。

  9. 前記電極ロールのうち上下に積層された2つの電極ロールは、正極シート、負極シート、前記負極シートと正極シートとの間に介在する第1分離シート、及び前記負極シートまたは正極シートを挟んで前記第1分離シートと対面する第2分離シートからなる組立電極シートを含み、前記組立電極シートの一端と他端をそれぞれ巻き取った構造の第1電極ロール及び第2電極ロールが積層されている構造からなることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。

  10. 前記第1電極ロール及び第2電極ロールは、それぞれ組立電極シートが時計方向または反時計方向に巻き取られている構造であることを特徴とする、請求項9に記載の電池セル。

  11. 前記第1電極ロール及び第2電極ロールのうちの一方の電極ロールは時計方向に巻き取られている構造であり、他方の電極ロールは反時計方向に巻き取られている構造であることを特徴とする、請求項9に記載の電池セル。

  12. 前記電池セルは、電極ロールを電池ケースに収納し、電解質で含浸させた後、熱融着で密封した構造からなっており、正極端子及び負極端子が電池ケースの外部に突出しているパウチ型電池セルであることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。

  13. 前記電池ケースは、金属層と樹脂層のラミネートシートからなることを特徴とする、請求項12に記載の電池セル。

  14. 前記電池ケースは、幅と高さにおいて段差構造の収納部が形成されていることを特徴とする、請求項12に記載の電池セル。

  15. 前記段差構造は電極端子非形成部位に形成されていることを特徴とする、請求項14に記載の電池セル。

  16. 前記電池ケースは、大きさの異なる第1電極ロール及び第2電極ロールがそれぞれ収納される第1収納部及び第2収納部が形成されていることを特徴とする、請求項12に記載の電池セル。

  17. 前記第1収納部及び第2収納部は、厚さ、横幅(横の長さ)及び縦幅(縦の長さ)のうちの少なくとも1つが異なることを特徴とする、請求項16に記載の電池セル。

  18. 前記第1収納部の深さは、第2収納部の深さよりも大きいことを特徴とする、請求項16に記載の電池セル。

  19. 前記第1収納部の平面視の面積は、第2収納部の平面視の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項16に記載の電池セル。

  20. 前記第1収納部の一側面及び第2収納部の一側面は上下に隣接する構造で形成されていることを特徴とする、請求項16に記載の電池セル。

  21. 前記隣接する構造で形成されている第1収納部の一側面及び第2収納部の一側面は、電極端子が位置する方向の一側面であることを特徴とする、請求項20に記載の電池セル。

  22. 前記電池ケースは、第1収納部が形成されている上部ケースと、第2収納部が形成されている下部ケースとからなっており、前記第1収納部及び第2収納部には、互いに大きさの異なる電極ロールがそれぞれ収納されることを特徴とする、請求項16に記載の電池セル。

  23. 前記電池セルは、リチウムイオン電池セルまたはリチウムイオンポリマー電池セルであることを特徴とする、請求項1に記載の電池セル。

  24. 請求項1乃至23のいずれか1項に記載の電池セルを電源として含んでいるデバイス。

  25. 前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットPC、スマートパッド、ネットブック、LEV(Light Electronic Vehicle)、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置からなる群から選択されることを特徴とする、請求項24に記載のデバイス。

 

 

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本出願は、スウェリングテープ及び間隙の充填方法に関する。前記スウェリングテープは、例えば、流体が存在する間隙の間に適用されて立体形状を具現することにより、前記間隙を充填し、必要に応じて間隙を形成している対象を固定する用途として用いることができる。
本発明は、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜を含む構造の電極組立体が電池ケースに内蔵されている電池セルであって、前記電極組立体は、電極端子の位置を基準とした垂直断面形状において、断面の幅が非連続的又は連続的に減少する変形部が外周面の少なくとも一部に形成されており、前記電池ケースは、金属板材からなっており、電極組立体が内蔵された状態で互いに結合する2つ以上のケース部材を含んでおり、前記ケース部材のうちの少なくとも1つには、電極組立体の変形部に対応する内面形状を有する収納部が形成されていることを特徴とする電池セルを提供する。
本発明は、ゼリーロールタイプの電極組立体を製造する方法に関し、一方向に長さが長い負極及び正極をそれぞれ一定の大きさ及び形状にノッチングして複数の電極部を形成し、かつ前記複数の電極部のそれぞれの両側端の連結部によって、前記複数の電極部を互いに電気的に連結されるようにノッチングするノッチング段階;前記負極及び正極を、分離膜を境界に互いに積層してユニットセルを形成する積層段階;及び前記負極及び正極の複数の電極部が互いに重ねられるよう、前記連結部を屈曲して前記ユニットセルをワインディングするワインディング段階を含む電極組立体の製造方法を提供し、さらに、前記得られた電極組立体を用いて二次電池を製造する方法を提供する。本発明により生産工程の単純化が容易なゼリーロールタイプの電極組立体及びポリマー二次電池を製造することにおいて、デザイン柔軟性に優れたゼリーロールタイプの電極組立体及びポリマー二次電池を製造することができ、さらに、電極組立体の製造に用いられた分離膜を電極組立体の形状に適合するように加工する効率的な方法の提供を図る。
【課題】ケースを容易に製造し、ケース内に電極アセンブリを容易に挿入可能な二次電池を提供する。
【解決手段】当該二次電池は、第1電極と第2電極とを含み、巻き取られた電極アセンブリと、前記電極アセンブリが挿入される開口が形成されたケースと、前記ケースの開口に結合されたカバーと、前記第2電極と電気的に接続され、前記ケースの外側に突出した端子とを含み、前記電極アセンブリは、互いに反対方向を向く2つの前面と、当該前面を連結する2つの曲面とを含み、前記カバーは、前記前面に対向するように配置されていることを特徴とする。
【選択図】図2
【課題】容易に巻取り可能な電極アセンブリおよびこれを含む二次電池の提供。
【解決手段】第1電極と第2電極との間にセパレータを介在して巻き取られて形成され、前記第1電極は、活物質がコーティングされた第1コーティング部11bと、活物質がコーティングされず、前記第1コーティング部の外側に突出した複数の第1電極タブT1、T2、、Tnとを含み、前記第1電極を平面形態に広げた状態では、最も外側に配置された第1電極タブ(Tn)と外側から2番目の第1電極タブ(Tn−1)との間の間隔An−1は、隣り合う他の第1電極タブ同士の間隔よりも大きくなっている電極アセンブリ。
【選択図】図4
【課題】キャップ組立体を構成するキャップアップと陽性温度素子の間ではんだまたははんだペーストの塗布領域および/または塗布量を最適化することによって、酸化層の発生、抵抗の増加、短絡、ベンディングによる部品のクラックおよび/または密閉不良現象を抑制できる円筒形リチウムイオン2次電池を提供する。
【解決手段】本発明は、円筒形缶と、円筒形缶に電解液と共に収容された電極組立体と、円筒形缶を密封するキャップ組立体と、を含み、キャップ組立体は、電極組立体に連結された陽性温度素子と、陽性温度素子に連結されたキャップアップと、陽性温度素子とキャップアップとの間に介在したはんだと、を含み、陽性温度素子とキャップアップの外側周りにはんだが形成されない外側空間部をさらに備えている円筒形リチウムイオン2次電池が開示される。
【選択図】図2
非水電解液二次電池 // JP2016091870
【課題】非水電解液の余剰液を捲回電極体の外部へ適切に排出することにより、該電極体の下方部における抵抗上昇が抑制された非水電解液二次電池を提供する。【解決手段】本発明によって提供される非水電解液二次電池に備えられる扁平型捲回電極体(20)は、捲回軸に直交する電極体断面の長手方向の中央部分であって電極体表面が扁平な平面部(P)と、捲回軸に直交する電極体断面の長手方向の両端部であって電極体表面が曲面である第1R部(R1)および第2R部(R2)とから構成されており、その第2R部は、少なくとも電池構築工程における非水電解液の電池ケース(10)内への注液時において該電池ケースの底面側に配置され、且つ、第2R部における捲回軸方向の両端部分(27)が第1R部における捲回軸方向の両端部分よりも電極体厚さ方向に拉げられていることを特徴とする。【選択図】図5
【課題】電極体内への非水電解液の保液性に優れた非水電解液二次電池を提供する。
【解決手段】本発明によって、扁平な捲回電極体と、非水電解液と、絶縁フィルムとが角型の電池ケース内に収容された非水電解液二次電池が提供される。絶縁フィルムは、上記電極体の形状に対応した袋状に成形されて上記電池ケースの内壁と上記電極体との間に配置される。捲回電極体は、捲回軸に直交する断面の長手方向の両端部分に2つのR部が形成され、捲回軸に直交する断面の長手方向中央部分には当該2つのR部に挟まれた扁平部が形成されている。ここで、前記電極体の2つのR部のうちの電池ケースの底面に対向する下R部の表面全体と、該電極体の下R部に対向する前記袋状の絶縁フィルムの内側とが接合されている。
【選択図】図6
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