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KR20230024376A - 배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리의 제조 방법 - Google Patents

배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리의 제조 방법 Download PDF

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KR20230024376A
KR20230024376A KR1020237001330A KR20237001330A KR20230024376A KR 20230024376 A KR20230024376 A KR 20230024376A KR 1020237001330 A KR1020237001330 A KR 1020237001330A KR 20237001330 A KR20237001330 A KR 20237001330A KR 20230024376 A KR20230024376 A KR 20230024376A
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KR
South Korea
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current collector
electrode terminal
protrusion
boss
battery cell
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020237001330A
Other languages
English (en)
Inventor
쿤 팡
Original Assignee
지앙수 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN202011249820.6A external-priority patent/CN112072058B/zh
Application filed by 지앙수 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 리미티드 filed Critical 지앙수 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 리미티드
Publication of KR20230024376A publication Critical patent/KR20230024376A/ko
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Abstract

본 출원의 실시예는 배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법을 제공하며, 배터리 기술 분야에 속한다. 상기 배터리는 전극 어셈블리, 전극 단자 및 전극 어셈블리와 전극 단자를 연결하기 위한 집전체를 포함하고; 여기서, 집저체와 전극 단자는 용접부를 통해 연결되고, 용접부는 집전체 및/또는 전극 단자의 외주면에 노출되는 배터리 셀을 제공한다. 상기 배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리의 제조 방법은 배터리의 안전성을 보장할 수 있다.

Description

배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리의 제조 방법
본 출원은 배터리 기술 분야에 관한 것이고, 특히 배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2020년 11월 11일자로 제출되고, 발명의 명칭이 “배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법”이며, 출원 번호가 202011249820.6인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하고, 해당 출원의 전체 내용은 인용 방식으로 본 명세서에 병합된다.
배터리는 조립 과정에서 전극 단자와 집전체를 용접하여 집전체에 집류되는 전류를 전극 단자로부터 출력해야 한다.
관련 기술에서, 배터리 조립 시 전극 단자와 집전체의 용접은 신뢰성이 부족하여, 배터리의 안전에 영향을 미친다.
본 출원의 목적은 배터리의 안전성을 향상시킬 수 있는 배터리 셀, 배터리, 전기 장치 및 배터리 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
제1 양태에 있어서,
전극 어셈블리;
전극 단자; 및
전극 어셈블리 및 전극 단자를 연결하기 위한 집전체;를 포함하되,
여기서, 집저체와 전극 단자는 용접부를 통해 연결되고, 용접부는 집전체 및/또는 전극 단자의 외주면에 노출되는 배터리 셀을 제공한다.
일 양태에 있어서, 본 출원의 실시예는 집전체와 전극 단자의 둘레 방향의 측면으로부터 용접되고, 용접 조작이 편리하다. 다른 양태에 있어서, 본 출원의 실시예는 측면으로부터 용접되어 용접부가 두께 방향에서 집전체를 관통하지 않도록 하여 전해액이 용접부로부터 누출되는 것을 방지한다. 또 다른 양태에 있어서, 상기 측면 용접 방식은 집전체와 전극 단자의 용접 퀄리티를 보장할 수 있어 배터리 안전성을 보장한다.
일부 실시예에서, 집전체와 전극 단자 중의 하나는 집전체와 전극 단자 중의 다른 하나를 연결하기 위한 돌기를 구비하고, 돌기와 다른 하나의 외주면은 용접부를 통해 연결된다.
집전체와 전극 단자 중의 하나는 돌기를 구비하며, 돌기는 집전체의 두께 방향에서 연장되고, 돌기와 다른 하나의 외주면은 용접부를 통해 용접된다. 한편으로, 기타 부재가 파손되는 리스크를 감소할 수 있고; 다른 한편으로서, 용접 신뢰성을 향상시켜 집전체와 전극 단자의 용접 퀄리티를 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 다른 하나의 일 단의 외주면에는 오목홈이 형성되고, 돌기는 오목홈과 상호 결합된다.
오목홈은 돌기와 결합되어 전극 단자와 집전체가 오목홈과 돌기의 접합 위치에서 맞대기 용접될 수 있도록 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 돌기는 환형 돌기이고, 환형 돌기는 집전체와 전극 단자 중의 다른 하나에 슬리브 마련된다.
환형 돌기의 마련은, 집전체와 전극 단자의 포지셔닝 정확도를 보장할 수 있고, 집전체와 전극 단자의 조립을 구현하는 데 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 집전체는 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 돌기는 제1 면에 형성되며, 제2 면은 전극 어셈블리와 접합된다.
돌기는 제1 면에 형성되어 전극 단자와의 연결에 편리를 제공하고; 제2 면은 전극 어셈블리와 접합되어 집전체와 전극 단자 및 전극 어셈블리의 연결을 구현한다.
일부 실시예에서, 전극 단자와 제1 면 사이에는 간극이 형성된다.
간극의 마련은, 전극 단자와 돌기의 용접 위치의 과도 포지셔닝을 방지하거나, 또는 집전체와 전극 어셈블리의 용접 영역이 평탄하지 않아 집전체와 전극 단자의 용접에 영향주는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 집전체는 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 제1 면에는 제1 보스가 형성되고, 제2 면은 전극 어셈블리와 접합되며, 돌기는 집전체에 접근하는 전극 단자의 일면에 형성되고, 돌기는 제1 보스에 슬리브 마련되며, 돌기와 제1 보스는 용접부를 통해 연결된다.
돌기는 집전체에 근접하는 전극 단자의 일면에 형성되고, 돌기는 제1 보스에 슬리브 마련되며, 돌기는 집전체의 두께 방향에서 연장되고, 한편으로, 기타 부재가 파손될 위험을 감소할 수 있다. 다른 한편으로서, 용접 신뢰성을 향상시켜 집전체와 전극 단자의 용접 퀄리티를 보장할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 보스는 환형 보스이다.
환형 보스의 디자인은, 집전체의 중량을 감소할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 배터리는 전극 단자에 장착되는 엔드 커버; 및 적어도 일부가 엔드 커버와 전극 단자 사이에 마련되고, 엔드 커버와 집전체 사이까지 연장되며 엔드 커버와 전극 단자를 분리하기 위한 절연 부재;를 더 포함한다.
절연 부재의 마련은, 전극 단자와 엔드 커버의 분리를 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 전극 어셈블리를 향하는 절연 부재의 일측에는 전극 어셈블리와 당접되는 제2 보스가 형성되고, 복수의 제2 보스는 집전체의 주위에 이격 마련되며, 인접한 두 제2 보스 사이에는 회피부가 형성된다.
제2 보스의 마련은 전극 어셈블리의 흔들림을 방지할 수 있고; 제2 보스 사이의 회피부의 마련을 통해, 집전체와 전극 단자의 용접을 실현하는데 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 집전체의 엣지에는 노치가 형성되고, 적어도 하나의 제2 보스는 노치와 클램핑되어 집전체의 회전을 제한한다.
노치의 마련은, 집전체와 제2 보스가 결합되는데 편리를 제공하여 전극 단자가 회전되는 것을 방지한다.
일부 실시예에서, 엔드 커버에는 제1 액체 주입홀이 마련되고, 하나의 제2 보스의 단면에는 회피홈이 마련되며, 회피홈은 제2 보스의 외주면까지 연장되고, 회피홈의 바닥면에는 제2 액체 주입홀이 마련되며, 제2 액체 주입홀과 제1 액체 주입홀은 연통된다.
제1 액체 주입홀과 제2 액체 주입홀의 마련은 전해액의 주입을 구현할 수 있고; 회피홈의 마련은, 전해액의 원활한 유동에 편리를 제공한다.
제2 양태에 있어서, 상기 배터리 셀을 포함하는 배터리를 제공한다.
제3 양태에 있어서, 배터리를 포함하는 전기 장치를 제공한다.
제4 양태에 있어서, 배터리의 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은, 전극 단자의 주위로부터 집전체와 전극 단자를 용접하여 전극 단자와 집전체의 용접부가 전극 단자 및/또는 집전체의 외주면에 노출되도록 하는 단계를 포함한다.
일 양태에 있어서, 본 출원의 실시예는 집전체와 전극 단자의 둘레 방향의 측면으로부터 용접되고, 용접 조작이 편리하다. 다른 양태에 있어서, 본 출원의 실시예는 측면으로부터 용접되어 용접부가 두께 방향에서 집전체를 관통하지 않도록 하여 전해액이 용접부로부터 누출되는 것을 방지한다. 또 다른 양태에 있어서, 상기 측면 용접 방식은 집전체와 전극 단자의 용접 퀄리티를 보장할 수 있어 배터리 안전성을 보장한다.
본 출원의 실시예의 기술적 해결수단을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하 본 출원의 실시예에서 사용해야할 도면에 대해 간단한 소개를 하며, 이하에서 설명되는 도면은 본 출원의 일부 실시예일 뿐, 당업자에게 있어서 진보성 창출에 힘쓸 필요 없이 도면에 의해 기타 도면도 얻을 수 있음은 자명한 것이다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 차량의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되 배터리의 구조 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 조립도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 분해도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 단부 어셈블리의 분해도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 부분 단면 구조 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 단부 어셈블리와 집전체의 조립 개략도이다.
도 8은 도 7의 A 위치의 확대도이다.
도 9는 본 출원의 다른 일 실시예에 의해 제공되는 단부 어셈블리와 집전체의 조립 개략도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 단부 어셈블리의 다른 시점에서의 분해도이다.
도 11은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 회피부와 용접부의 개략도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 집전체의 노치와 절연부재의 제2 보스의 조립 개략도이다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 집전체의 노치의 개략도이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 전극 단자와 집전체가 맞대기 용접되는 일 실시예의 용접부의 개략도이다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 전극 단자와 집전체가 집전체의 외주면에서 관통 용접될 시의 용접부의 개략도이다.
도 16은 도 15의 B 위치의 확대도이다.
도 17은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 전극 단자와 집전체가 전극 단자의 외주면에서 관통 용접될 시의 용접부의 개략도이다.
도 18은 도 16의 C위치의 확대도이다.
도 19는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 전극 단자와 집전체가 맞대기 용접되는 다른 실시예의 용접부의 개략도이다.
도 20은 도 19의 D위치의 확대도이다.
도 21은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 배터리 셀의 제조 방법의 흐름도이다.
도면에서, 도면은 실제 비례에 따라 제도된 것이 아니다.
본 출원의 실시예의 목적, 기술적 해결수단 및 장점이 보다 명료하도록 하기 위해, 이하, 본 출원의 실시예의 도면과 결합하여 본 출원의 실시예의 기술방안에 대해 보다 명료하고, 완전한 설명을 진행하며, 설명된 실시예는 본 출원의 일부 실시예이고 모든 실시예가 아님은 자명한 것이다. 통상적으로, 여기의 도면에서 설명 및 예시된 본 출원의 실시예의 어셈블리는 다양한 서로 다른 사양으로 배치 및 디자인될 수 있다.
따라서, 이하 도면에서 제공하는 본 출원의 실시예에 대한 상세한 설명은 보호하고자 하는 본 출원의 범위를 한정하기 위한 것이 아니며, 본 출원의 선정된 실시예를 표시하는 것에 불과하다. 본 출원의 실시예에 기반하여, 당업자가 창조적 노동없이 획득한 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
유의해야 할 것은, 유사한 부호와 문자는 아래의 도면에서 유사한 항을 나타내며, 따라서, 어느 한 항이 하나의 도면에서 정의되었을 경우, 그 후의 도면에서는 그 항을 더 정의하고 해석할 필요가 없다.
본 출원의 설명에서 주의해야 할 것은, 용어 “내”, “외” 등이 지시하는 방위 또는 위치 관계는 첨부 도면에서 도시된 방위 또는 위치 관계에 기반한 것이거나, 상기 출원 제품이 사용될 시 상규적으로 배치되는 방위 또는 위치 관계이고, 본 출원의 설명의 편리와 설명의 간략화를 위한 것일 뿐, 나타내는 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방위를 구비하고, 특정된 방위로 구성 및 동작되어야 함을 지시하거나 암시하는 것이 아니며, 따라서 본 출원에 대한 한정으로 이해하지 말아야 한다. 또한, 용어 “제1”, “제2” 등은 설명의 구분을 위한 것일뿐, 상대적 중요성을 지시 또는 암시하는 것으로 이해되지 말아야 한다.
더 설명해야 할 것은, 본 출원의 설명에서, 별도로 명확하게 규정 및 한정되지 않는 한, 용어 “마련”, “연결”은 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어, 고정 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결일 수도 있으며, 또는 일체로 연결되며; 직접 서로 연결될 수 있고, 중간 매개체를 통해 서로 연결될 수도 있으며, 두개의 소자 내부의 연통일 수 있다. 당업자에게 있어서, 구체적인 상황에 따라 상기 용어가 본 출원에서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 출원에서 용어 “및/또는”은 단지 관련 대상의 연결 관계를 설명할 뿐이고, 세가지 관계가 존재할 수 있음을 나타내며, 예컨대 “A 및/또는 B”는, A가 단독으로 존재하는 경우, A와 B가 동시에 존재하는 경우, B가 단독으로 존재하는 3 가지 경우를 나타낼 수 있다. 또한, 본 출원의 부호 “/”는 일반적으로 앞뒤의 연관 대상은 일종의 “또는”의 관계임을 의미한다.
본 출원의 실시예에서 언급되는 배터리는 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬-황 배터리, 나트륨-리튬 이온 배터리 또는 마그네슘-리튬 이온 배터리 등을 포함할 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리는 원기둥체, 편평체, 직육면체 또는 기타 형상 등을 나타낼 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해서도 한정하지 않는다. 배터리는 일반적으로 패키징 방식에 따라, 원기둥형 배터리, 각형 배터리 및 소프트 팩 배터리로 구분된다.
본 출원의 실시예에서 설명되는 배터리는 예를 들어, 모바일폰, 휴대용 기기, 노트북, 축전지차, 전기 자동차, 선박, 항공기, 전동 장난감 및 전동 공구 등 배터리를 사용하는 다양한 장치에 적용될 수 있고, 예를 들어, 항공기는, 비행기, 로켓, 우주 왕복선 및 우주선 등을 포함하고; 전동 장난감은, 고정식 또는 이동식 전동 장난감, 예를 들어, 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감 및 전기 비행기 장난감 등을 포함하며; 전동 공구는 금속 절삭 전동 공구, 연마 전동 공구, 조립 전동 공구 및 철도용 전동 공구, 예를 들어, 전동 드릴, 전동 그라인더, 전동 스패너, 전동 드라이버, 전동 망치, 충격 전동 드릴, 콘크리트 바이브레이터 및 전동 대패 등을 포함한다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예에서 설명되는 기술적 해결수단은 상기 장치에 한정될 뿐만 아니라 배터리를 사용하는 모든 장치에 적용될 수 있으나, 설명의 간결을 위해, 이하의 실시예는 모두 전기 자동차를 예시로 설명한다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 출원의 일 실시예의 차량(1)의 구조 개략도이다. 차량(1)은 연료 자동차, 가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있고, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 자동차 등일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 내부에는 배터리(10)가 마련될 수 있고, 예를 들어, 차량(1)의 바닥부 또는 헤드부 또는 리어부에 배터리(10)가 마련될 수 있다. 배터리(10)는 차량의 전원 공급에 이용될 수 있으며, 예를 들어, 배터리(10)는 차량(1)의 동작 전원으로 사용될 수 있다. 또한 차량(1)은 컨트롤러(20) 및 모터(30)를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러(20)는 모터(30)에 전원을 공급하도록 배터리(10)를 제어하며, 예를 들어, 차량(1)의 시동, 내비게이션 및 주행 시의 작동 전원 사용 수요에 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 배터리(10)는 차량(1)의 동작 전원으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1)의 구동 전원으로 사용될 수도 있으며, 가솔린 또는 천연가스를 대체하거나 또는 부분적으로 대체하여 차량(1)에 구동 동력을 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 도 2는 본 출원의 일 실시예의 배터리(10)의 구조 개략도이다. 배터리(10)는 박스(101), 상부 커버(102) 및 복수의 배터리 셀(100)을 포함한다. 복수의 배터리 셀(100)은 박스(101) 내에 수용되고, 상부 커버(102)는 박스(101)의 개구 위치에 버클링되어 박스(101)의 개구를 밀봉한다. 예를 들어, 도 3은 배터리 셀 (100)의 일 예시이다.
상기 배터리(10)는 복수의 배터리 셀(100) 사이의 전기적 연결, 예를 들어, 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결을 구현하기 위한 버스 부재(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 버스 부재는 배터리 셀(100)을 연결하는 전극 단자를 통해 배터리 셀(100) 사이의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 버스 부재는 용접을 통해 배터리 셀(100)의 전극 단자에 고정될 수 있다. 복수의 배터리 셀(100)의 전기 에너지는 추가로 전도 기구(미도시)를 통해 박스(101)를 통과하여 인출될 수 있다.
서로 다른 전력 수요에 따라, 배터리 셀(100)의 개수는 임의의 값으로 설정될 수 있다. 복수의 배터리 셀(100)은 직렬 연결, 병렬 연결 또는 혼합 연결 방식을 통해 연결되어 비교적 큰 용량 또는 출력을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 셀(100)은 원기둥 배터리이다. 본 출원의 기타 실시예에서, 배터리 셀(100)은 각형 배터리일 수도 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 배터리 셀(100)은 하우징(110), 전극 어셈블리(120), 전극 단자(130), 집전체(140), 엔드 커버(150), 절연 부재(160)를 포함한다. 전극 어셈블리(120)는 양극판, 음극판 및 분리막을 포함한다. 양극판은 양극 집전체와 양극 활물질층을 포함하고, 양극 활물질층은 양극 집전체의 표면에 도포되며, 양극 활물질층이 도포되지 않은 집전체는 양극 활물질층이 이미 도포된 집전체로부터 돌출되고, 양극 활물질층이 도포되지 않은 집전체를 양극판으로 한다. 리튬 이온 배터리를 예로 들면, 양극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고, 양극 활물질은 코발트산리튬, 리튬인산철, 삼원리튬 또는 망간산리튬 등일 수 있다. 음극판은 음극 집전체와 음극 활물질층을 포함하고, 음극 활물질층은 음극 집전체의 표면에 도포되며, 음극 활물질층이 도포되지 않은 집전체는 음극 활물질층이 이미 도포된 집전체로부터 돌출되고, 음극 활물질층이 도포되지 않은 집전체를 음극판으로 한다. 음극 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 음극 활물질은 탄소 또는 규소 등일 수 있다. 높은 전류를 통과할 시 용단이 발생되지 않도록 보장하기 위해, 양극 탭의 개수는 복수 개이며 함께 적층되고, 음극 탭의 개수는 복수 개이며 함께 적층된다. 분리막의 재질은 PP 또는 PE 등일 수 있다. 또한, 전극 조립체는 권취 구조일 수 있거나, 또는 적층 구조일 수 있고, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(110)은 전극 어셈블리(120)를 수용하기 위한 수용 공간(111)을 구비하고, 전극 어셈블리(120)는 하우징(110) 내에 수용되도록 구성된다. 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 전극 단자(130), 엔드 커버(150) 및 절연 부재(160)는 일체로 조립되어 단부 어셈블리를 구성하고, 엔드 커버(150)는 하우징(110)의 일단의 개구를 밀봉하며; 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 절연 부재(160)는 엔드 커버(150)와 전극 단자(130) 사이에 마련되어 엔드 커버(150)와 전극 단자(130)의 전기적 절연에 이용된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 집전체(140)는 전극 어셈블리(120)와 전극 단자(130)의 연결에 이용되고, 전극 단자(130)는 전기 에너지의 출력에 이용된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 전극 어셈블리(120)는 바디부(121)와 탭(122)을 포함하고, 탭(122)은 엔드 커버(150)의 두께 방향을 따른 바디부(121)의 단부에 위치하며, 예를 들어, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(100)은 원기둥 배터리 셀이고, 바디부(121)는 두개의 단부를 가지며, 각 단부에는 하나의 탭(122)이 마련되고, 각 탭(122)은 각 집전체(140)와 대응되며, 집전체(140)는 대응되는 탭(122)에 용접된다.
일부 실시예에서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 집전체(140)와 전극 단자(130)는 용접부(170)를 통해 연결되고, 용접부(170)는 집전체(140)와 전극 단자(130)의 외주면에 노출되며, 즉, 집전체(140)와 전극 단자(130)는 집전체(140)와 전극 단자(130)의 외주면에서 맞대기 용접될 수 있고, 이때, 용접부(170)는 집전체(140)와 전극 단자(130)의 외주면에 노출된다.
설명해야 할 것은, 본 출원의 실시예에서, 엔드 커버 어셈블리, 집전체(140) 및 전극 어셈블리(120)는 기설정 방향을 따라 순차적으로 배치되고, 집전체(140)의 두께 방향, 엔드 커버(150)의 두께 방향은 모두 기설정 방향과 일치하며; 외주면은 집전체(140)의 두께 방향에 수직되는 방향을 따른 물체의 표면을 지칭하거나, 또는 외주면은 물체의 둘레 방향의 표면을 지칭하거나, 또는 외주면은 물체의 측면을 지칭하거나, 또는 외주면은 물체의 둘레 방향의 측면을 지칭하거나, 또는 외주면은 물체의 외측면을 지칭한다. 예를 들어, 집전체(140)의 외주면은 집전체(140)의 둘레 방향의 표면이고, 즉, 집전체(140)의 측면이며, 집전체(140)의 두께 방향에 수직되는 방향을 따른 집전체(140)의 표면으로 이해될 수 있고; 전극 단자(130)는 회전체로 이해될 수 있으며, 전극 단자(130)의 회전 중심선은 기설정 방향(집전체(140)의 두께 방향)을 따라 연장되고, 전극 단자(130)의 외주면은 전극 단자(130)의 둘레 방향의 표면이며, 즉, 전극 단자(130)의 측면이고, 전극 단자(130)의 회전 중심선에 수직되는 방향을 따른 전극 단자(130)의 표면으로 이해될 수 있다.
일 양태에 있어서, 본 출원의 실시예는 집전체(140)와 전극 단자(130)의 둘레 방향의 측면으로부터 용접되고, 용접 조작이 편리하다. 다른 양태에 있어서, 본 출원의 실시예는 측면으로부터 용접되어 용접부(170)가 두께 방향에서 집전체(140)를 관통하지 않도록 하여 전해액이 용접부(170)로부터 누출되는 것을 방지한다. 또 다른 양태에 있어서, 상기 측면 용접 방식은 집전체(140)와 전극 단자(130)의 용접 퀄리티를 보장할 수 있어 배터리 안전성을 보장한다.
설명해야 할 것은, 용접부(170)는 용접 라인으로 이해될 수 있으며, 용접 라인은 용접 열원의 고온을 이용하여 용접 위치의 금속을 녹여 연결시킨 라인이며, 이는 실물이다. 용접은 레이저 용접, 납땜 등 방식을 이용할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 도면의 X-Y 방향은 집전체의 두께 방향이고, 두께 방향으로 약칭한다. 용접부(170)는 집전체(140)의 두께 방향에 수직되는 방향을 따라 집전체(140) 및/또는 전극 단자(130)의 외주면에 용접되어 형성된 용접 라인으로 이해될 수 있다.
엔드 커버(150)와 전극 단자(130)의 조립 및 전기 에너지의 출력을 구현하기 위해, 엔드 커버(150)는 전극 단자(130)의 외부에 슬리브 마련되고, 일부 전극 단자(130)는 엔드 커버(150)로부터 돌출된다.
일부 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 전극 단자(130)는 단자 바디(131) 및 단자 베이스(132)를 포함하고, 단자 바디(131)의 일 단은 단자 베이스(132)와 연결되거나 일체로 성형되며; 단자 베이스(132)는 집전체(140)와의 연결에 이용되고, 단자 바디(131)는 버스 부재와 연결되어 전기 에너지를 도출하는 데 이용된다.
일부 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 단자 바디(131)는 기둥 형상 구조이고, 단자 베이스(132)는 원반 형상 구조이며, 단자 베이스(132)의 직경은 단자 바디(131)의 직경보다 크다. 기타 실시예에서, 단자 바디(131)와 단자 베이스(132)는 기타 적절한 구조일 수 있다.
일부 실시예에서, 도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(100)은 외부 어댑터(190)를 더 포함하고, 외부 어댑터(190)는 집전체(140)와 멀어지는 전극 단자(130)의 일단에 연결되며, 외부 어댑터(190)는 엔드 커버(150)와 절연 부재(160)를 통해 전기적 절연된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 외부 어댑터(190)는 단자 바디(131)의 외주면에 슬리브 마련되고, 외부 어댑터(190)는 집전체(140)를 등진 엔드 커버(150)의 일측에 위치하며, 외부 어댑터(190)는 단자 베이스(132), 단자 바디(131)와 결합되고, 절연 부재(160) 및 엔드 커버(150)를 외부 어댑터(190)와 단자 베이스(132) 사이에 클램핑시킨다. 외부 어댑터(190)의 마련은 전기 에너지 출력의 연결 면적을 증가시켜 버스 부재와의 연결에 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 집전체(140)는 전극 단자(130)와의 연결을 위한 돌기(181)를 포함하고, 돌기(181)의 외주면과 전극 단자(130)의 외주면은 용접부(170)를 통해 연결된다. 돌기(181)는 집전체(140)의 두께 방향을 따라 전극 단자(130)를 향해 돌출되고, 돌기(181)의 마련은 한편으로 기타 부재가 파손되는 리스크를 감소할 수 있고; 다른 한편으로, 용접 신뢰성을 향상시켜 집전체(140)와 전극 단자(130)의 용접 퀄리티를 보장할 수 있다.
설명해야 할 것은, 돌기(181)의 외주면은 돌기(181)의 측면이고, 돌기(181)의 기설정 방향에 수직되는 방향을 따른 표면으로 이해될 수 있다. 돌기(181)가 집전체(140)에 형성될 경우, 돌기(181)의 측면은 집전체(140)의 외주면으로 이해될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 집전체(140)는 대향하는 제1 면(141)과 제2 면(142)을 포함하고, 제1 면(141)은 전극 단자(130)를 향하고, 제2 면(142)은 전극 어셈블리(120)와의 접합에 이용된다. 집전체(140)의 제2 면(142)은 전극 어셈블리(120)와 접합되고, 집전체(140)와 전극 어셈블리(120)의 용접 가능성을 향상 또는 강화하며, 온도 분포가 불균일하거나 부분 온도 상승이 과도하게 높은 문제를 개선한다. 돌기(181)는 제1 면(141)에 형성되고, 돌기(181)는 집전체(140)의 두께 방향을 따라 제1 면(141)으로부터 전극 단자(130)를 향해 돌출된다.
일부 실시예에서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 단자 베이스(132)의 외주면에는 오목홈(182)이 형성되고, 돌기(181)는 오목홈(182)과 서로 결합되며, 돌기(181)는 오목홈(182) 내에 삽입되도록 구성된다. 오목홈(182)은 단자 베이스(132)의 둘레 방향을 따라 연장되는 것으로 이해할 수 있다. 오목홈(182)의 마련은, 돌기(181)와 결합될 수 있어 전극 단자(130)와 집전체(140)가 오목홈(182)과 돌기(181)의 접합 위치에서 맞대기 용접되는데 편리를 제공하고, 돌기(181)의 외주면과 전극 단자(130)의 외주면은 용접부(170)를 통해 연결되며, 용접부(170)는 전극 단자(130)와 집전체(140)의 외주면에 노출된다. 또한, 용접부(170)는 돌기(181)의 외주면에 노출되는 것으로 이해할 수도 있다.
일부 실시예에서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 집전체(140)를 향하는 전극 단자(130)의 단면과 제1 면(141) 사이에는 간극(183)이 형성된다. 간극(183)의 마련은, 전극 단자(130)의 단면과 제1 면(141)이 당접되는 것을 방지할 수 있고, 돌기(181)와 오목홈(182)에서 당접되는 홈 바닥의 포지셔닝은 중복 포지셔닝을 구성한다. 또는, 간극(183)의 마련은, 집전체(140)와 전극 어셈블리의 용접 영역이 평탄하지 않음으로 인해 집전체(140)와 전극 단자(130)의 용접에 영향주는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 일부 절연 부재(160)는 엔드 커버(150)와 전극 단자(130) 사이에 마련되고, 일부 절연 부재(160)는 엔드 커버(150)와 집전체(140) 사이까지 연장되어 엔드 커버(150)와 전극 단자(130)의 분리에 사용된다.
일부 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 절연 부재(160)는 제1 절연 부재(161), 제2 절연 부재(162)를 포함한다. 제1 절연 부재(161)는 단자 바디(131)의 외주면에 슬리브 마련되고, 집전체(140)를 등진 엔드 커버(150)의 일측에 위치하며, 제1 절연 부재(161)는 엔드 커버(150)와 전극 단자(130) 사이에 마련된다. 제2 절연 부재(162)는 단자 바디(131)의 외주면에 슬리브 마련되고, 엔드 커버(150)의 집전체(140)를 향한 일측에 위치하며, 엔드 커버(150)는 제2 절연 부재(162)와 제1 절연 부재(161) 사이에 위치하며; 제2 절연 부재(162)는 엔드 커버(150)와 단자 베이스(132) 사이에 위치하고, 엔드 커버(150)와 집전체(140) 사이까지 연장된다.
일부 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 절연 부재(162)에 엔드 커버(150)와 결합하기 위한 함몰부(163)가 형성되고, 함몰부(163)는 환형 구조이며; 일부 엔드 커버(150)는 함몰부(163) 내에 삽입 마련되도록 구성되고, 엔드 커버(150)의 중부에는 제2 절연 부재(162)와 결합되는 관통홀(151)이 마련되며, 일부 제2 절연 부재(162)는 상기 관통홀(151) 내부를 관통하여 마련되어 엔드 커버(150)와 단자 바디(131)를 분리한다. 함몰부(163)의 마련은, 장착 공간을 합리하게 이용하였고, 외부 어댑터(190)가 집전체(140)의 두께 방향에서 집전체(140)에 더 근접되도록 하여 배터리 셀(100)의 높이를 감소하였으며, 배터리 셀(100)의 에너지 밀도를 향상시킨다.
제1 절연 부재(161)와 제2 절연 부재(162)는 두개의 독립적인 부재일 수 있고, 일체로 성형될 수도 있다. 제1 절연 부재(161)와 제2 절연 부재(162)가 일체로 성형될 경우, 절연 부재(160)는 전극 단자(130)와 엔드 커버(150)와 조립될 시 변형이 발생되어 조립에 편리를 제공할 수 있으며, 이와 동시에, 절연 부재(160)와 전극 단자(130)의 조립은 밀봉 결합이다. 일 실시예에서, 제1 절연 부재(161)와 제2 절연 부재(162)는 두개의 독립적인 부재이며, 엔드 커버(150)와 전극 단자(130)의 조립에 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 제1 절연 부재(161)와 제2 절연 부재(162)는 두개의 독립적인 부재이고, 절연 부재(160)와 전극 단자(130)의 밀봉 결합을 보장하기 위해, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 절연 부재(162)는 절연체(1621)와 밀봉체(1622)를 포함하고, 절연체(1621)와 밀봉체(1622)는 두개의 독립적인 부재이다. 밀봉체(1622)는 단자 바디(131)의 외주면에 슬리브 마련되고, 절연체(1621)와 엔드 커버(150)는 밀봉체(1622)의 외주면에 슬리브 마련되어 엔드 커버(150)와 전극 단자(130)가 밀봉 결합되도록 한다.
일부 실시예에서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 전극 어셈블리(120)를 마주하는 절연 부재(160)의 일측에는 제2 보스(164)가 마련되고, 제2 보스(164)는 전극 어셈블리(120)와 당접되며; 제2 보스(164)는 전극 어셈블리(120)와 당접되어 전극 어셈블리(120)의 흔들림을 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 10 및 도 11을 참조하면, 절연 부재(160)의 전극 어셈블리(120)를 향한 일측에는 복수의 제2 보스(164)가 마련되어 전극 어셈블리(120)와의 접촉면을 증가시켜, 전극 어셈블리(120)에 대해 멀티 포인트 당접 구현에 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 도 10 및 도 11을 참조하면, 복수의 제2 보스(164)는 집전체(140)의 주위에 분리되어 마련되고, 인접한 두 제2 보스(164) 사이에는 회피부(165)가 형성되며, 적어도 일부 용접부(170)는 회피부(165) 내에 위치한다. 제2 보스(164) 사이의 회피부(165)의 마련을 통해 레이저가 회피부(165)로부터 관통되거나 또는 용접 헤드가 회피부(165) 내로 인입되어 집전체(140)와 전극 단자(130)의 용접을 진행하는데 편리를 제공할 수 있도록 한다.
일 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 절연 부재(160)에는 두개의 제2 보스(164)가 마련되고, 두개의 제2 보스(164)에는 두개의 회피부(165)가 형성되어 두개의 방향으로부터 집전체(140)와 전극 단자(130)에 대해 용접을 진행하는데 편리를 제공하도록 한다.
일부 실시예에서, 도 10 및 도 5에 도시된 바와 같이, 엔드 커버(150)에는 제1 액체 주입홀(152)이 마련되고, 하나의 제2 보스(164)의 단면에는 회피홈(1641)이 마련되며, 회피홈(1641)은 제2 보스(164)의 외주면까지 연장되고, 회피홈(1641)의 바닥면에는 제2 액체 주입홀(1642)이 마련되며, 제2 액체 주입홀(1642)은 제1 액체 주입홀(152)과 연통된다.
엔드 커버(150)를 거쳐 제1 액체 주입홀(152)에 전해액을 주입하는 경우, 전해액은 제2 액체 주입홀(1642)을 거쳐 회피홈(1641)까지 흐를 수 있고, 회피홈(1641)을 거쳐 제2 보스(164)의 외주면으로 흐를 수 있으며, 다음, 전극 어셈블리(120)와 하우징(110) 사이의 간극으로 흘러 전해액의 유속을 가속화하고 액체 주입 효율을 향상시킬 수 있다. 회피홈(1641)의 마련은, 제2 액체 주입홀(1642)의 단부가 직접 전극 어셈블리(120)에 당접되는 것을 방지하여 전해액의 유동이 원활해지도록 한다.
설명해야 할 것은, 회피홈(1641)은 제2 보스(164)의 집전체(140)를 향한 단면에 마련된다.
일부 실시예에서, 먼지 등 이물질이 하우징(110) 내로 진입되는 것을 방지하기 위해, 상기 배터리 셀(100)은 제1 액체 주입홀(152)을 막기 위한 밀봉 커버(미도시)를 더 포함하여 엔드 커버(150) 및 하우징(110)의 수용 공간(111)이 밀봉되도록 한다.
일부 실시예에서, 도 10, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 집전체(140)의 엣지에는 노치(144)가 형성되고, 복수의 제2 보스(164)에는 집전체(140)의 노치(144)에 대응되는 제2 보스(164a)가 포함되며, 상기 제2 보스(164a)의 윤곽 형상은 노치(144)와 매칭되고, 제2 보스(164a)는 노치(144)와 클램핑되어 집전체(140)의 회전을 제한한다. 제2 보스(164a)의 개수는 적어도 하나이며, 본 출원은 이에 대해 한정하지 않는다. 노치(144)의 형상은 임의의 적합한 형태일 수 있고, 예를 들어 V자형, U자형, “凹”형 등일 수 있다.
일부 실시예에서, 노치(144)의 형상은 기타 제2 보스의 형상과 매칭될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 전극 단자(130)의 엣지에는 위치 제한부(133)가 형성되고, 위치 제한부(133)는 노치(144)와 대응되며, 위치 제한부(133)는 제2 보스(164a)의 윤곽과 매칭되고, 위치 제한부(133)는 제2 보스(164a)와 결합되어 전극 단자(130)의 회전을 방지하고, 조립 안정성을 증가할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 제2 보스(164) 중 노치(144)에 대응되는 제2 보스(164a) 외에 기타 제2 보스(164b)는 원호형 구조이고, 집전체(140)의 둘레 방향에 분포되며, 제2 보스(164b)의 내주면과 집전체(140)의 엣지 윤곽은 매칭되고, 제2 보스(164b)와 제2 보스(164a)는 결합되어 집전체(140)를 포지셔닝한다.
일부 실시예에서, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 보스(164a)는 기타 제2 보스(164b)에 비해 집전체(140)의 지름 방향에서 비교적 큰 면적을 가지며, 이에 기반하여 제2 액체 주입홀(1642)은 제2 보스(164a)에 마련된다.
제1 실시예에서, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 집전체(140)는 원반 구조일 수 있고, 집전체(140)의 원주 방향에서의 제2 보스(164)의 두 단면은 단자 베이스(132)를 향해 연장되며 협각을 나타내게 마련되고, 상기 두 단면의 협각은 둔각이며, 레이저가 회피부(165) 내로 입사되거나 또는 용접 헤드가 회피부(165) 내로 인입되어 용접부(170)의 길이를 증가시키는데 편리를 제공한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제2 보스(164)와 단자 베이스(132) 및 집전체(140)의 용접 부위(즉, 용접부(170) 형성 전의 부위)의 간격이 비교적 클 경우, 제2 보스(164)의 두 단면의 연장면의 집합 위치는 제2 보스(164)와 단자 베이스(132) 및 집전체(140)의 용접 부위 사이에 위치하며, 이 경우, 용접부(170)가 단자 베이스(132)의 둘레 방향을 따라 연장되는 연속성을 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 용접부(170)는 집전체(140)와 전극 단자(130)의 외주면에 노출되고, 상기 방식 외에, 집전체(140)는 또한 전극 단자(130)와 접합될 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 집전체(140)의 엣지 윤곽은 전극 단자(130)의 엣지 윤과 매칭되고, 집전체(140)의 제1 면(141)은 전극 단자(130)와 접합되며, 용접부(170)는 집전체(140)와 전극 단자(130)의 접합 간극 위치에 위치하고, 집전체(140)와 전극 단자(130)는 접합 간극 위치에서 맞대기 용접 방식으로 고정된다. 제1 면(141)은 전극 단자(130)와 접합되어, 집전체(140)와 전극 단자(130)의 용접 신뢰성을 보장하고, 집전체(140)와 전극 단자(130)의 용접 퀄리티를 보장한다.
일부 실시예에서, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 용접부(170)는 집전체(140)의 외주면에 노출될 수도 있고, 집전체(140)와 전극 단자(130)는 집전체(140)의 외주면에서 관통 용접될 수 있다. 집전체(140)는 제1 면(141)에 형성된 돌기(181)를 포함하고, 돌기(181)는 집전체의 두께 방향을 따라 전극 단자(130)를 향해 돌출되며, 돌기(181)는 전극 단자(130)(단자 베이스(132))에 슬리브 마련되고, 용접부(170)는 돌기(181)의 측면에 노출된다.
일부 실시예에서, 용접부(170)는 전극 단자(130)의 외주면에 노출될 수도 있고, 집전체(140)와 전극 단자(130)는 전극 단자(130)의 외주면에 관통 용접될 수 있다. 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 전극 단자(130)는 집전체(140)를 연결하기 위한 돌기(181)를 구비할 수 있고, 예를 들어, 집전체(140)에 접근되는 단자 베이스(132)의 일면에는 돌기(181)가 마련되고, 돌기(181)는 집전체(140)의 두께 방향을 따라 집전체(140)를 향해 돌출되며; 집전체(140)의 제1 면(141)에는 제1 보스(143)가 형성되고, 돌기(181)는 제1 보스(143)에 슬리브 마련되며, 돌기(181)와 제1 보스(143)는 용접부(170)를 통해 연결된다. 즉, 전극 단자(130)와 집전체(140)는 돌기(181)의 측면에서 관통 용접 방식을 통해 제1 보스(143)와 용접될 수 있고, 용접부(170)는 돌기(181)의 측면에 노출된다. 돌기(181)의 외주면과 집전체(140)의 외주면(제1 보스(143)의 외주면)은 용접부(170)를 통해 연결되는 것으로 이해할 수 있다. 설명해야 할 것은, 돌기(181)의 외주면은 돌기(181)의 측면이고, 돌기(181)의 기설정 방향에 수직되는 방향을 따른 표면으로 이해될 수 있다. 돌기(181)가 전극 단자(130)에 형성될 경우, 돌기(181)의 측면은 전극 단자(130)의 외주면으로 이해될 수 있다.
설명해야 할 것은, 돌기(181)는 제1 면(141)에 당접될 수 있으나, 제1 보스(143)는집전체(140)를 향하는 단자 베이스(132)의 단면과 접촉되지 않고 전극 단자(130)와 집전체(140)의 포지셔닝을 구현하거나; 또는, 제1 보스(143)는 집전체(140)를 향하는 단자 베이스(132)의 단면과 당접될 수 있으나, 돌기(181)는 제1 면(141)과 접촉되지 않고 전극 단자(130)와 집전체(140)의 포지셔닝을 구현한다.
일부 실시예에서, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 보스(143)는 환형 보스이고, 환형 보스의 디자인은 집전체(140)의 중량을 감소할 수 있다.
일부 실시예에서, 단자 집전체(140)에 접근하는 베이스(132)의 일면에는 돌기(181)가 형성되고, 집전체(140)의 외연에는 오목홈(182)이 형성될 수 있으며, 돌기(181)는 오목홈(182) 내에 삽입되도록 구성되고, 용접부(170)는 전극 단자(130)와 집전체(140)의 외주면에 노출된다. 오목홈(182)의 마련은, 돌기(181)와 결합될 수 있어, 전극 단자(130)와 집전체(140)가 돌기(181)와 오목홈(182)의 접합 위치에서 맞대기 용접되는데 편리를 제공한다.
일부 실시예에서, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 보스(143)의 외연에는 오목홈(182)이 형성될 수 있고, 돌기(181)는 오목홈(182) 내에 삽입되도록 구성되며, 용접부(170)는 전극 단자(130)와 집전체(140)의 외주면에 노출된다.
일부 실시예에서, 상기 언급된 돌기(181)는 환형 돌기일 수 있고, 환형 돌기의 마련은, 집전체(140)와 전극 단자(130)의 포지셔닝 정확도를 보장하고, 동시에 용접부(170)의 길이를 증가할 수 있으며, 집전체(140)와 전극 단자(130)의 견고한 연결을 보장한다. 환형 돌기의 측면은 환형 돌기의 외주면이다.
설명해야 할 것은, 상기 단부 어셈블리는 양극에 적용되는 단부 어셈블리 및/또는 음극에 적용되는 단부 어셈블리일 수 있다.
이상, 본 출원 실시예의 전기 장치 및 배터리(10)에 대해 설명하였고, 아래에서는 본 출원 실시예의 배터리 제조 방법에 대해 설명하고자 하며, 상세하게 설명하지 않은 부분은 전술한 각 실시예를 참조할 수 있다.
본 출원은 배터리 셀 제조 방법을 더 제공하며, 상기 배터리 셀 제조 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:
도 21에 도시된 바와 같이, 전극 단자(130)의 둘레 방향으로부터 집전체(140)와 전극 단자(130)를 용접하여 전극 단자(130)와 집전체(140)의 용접부(170)가 전극 단자(130) 및/또는 집전체(140)의 외주면에 노출되도록 한다.
설명해야 할 것은, 여기서 전극 단자(130)의 주위에서 용접한다는 것은, 전극 단자(130)의 외측면으로부터 지름 방향으로 단자 바디(131)의 중심선을 향하는 방향을 따라 전극 단자(130)와 집전체(140)를 용접하는 것을 지칭한다. 전극 단자(130)의 외측면은 전극 단자(130)의 외주면을 지칭한다.
일부 실시예에서, 전극 단자(130)와 집전체(140) 용접 전, 배터리 셀 제조 방법은 전극 단자(130), 하우징(110)의 개구를 밀봉하기 위한 엔드 커버(150) 및 절연 부재(160)를 일체로 조립하여 단부 어셈블리를 구성하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 전극 단자(130)와 집전체(140) 용접 전, 배터리 셀 제조 방법은 집전체(140)의 제2 면(142)과 전극 어셈블리(120)를 접합하고, 집전체(140)와 전극 어셈블리(120)를 용접하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 배터리 셀 제조 방법은 하우징(110) 내로 전해액을 주입하는 단계를 더 포함한다. 전해액은 엔드 커버(150) 상의 제1 액체 주입홀(152), 절연 부재(160)의 제2 액체 주입홀(1642), 회피홈(1641)을 거쳐 하우징(110) 내로 유입된다. 전해액 주입 완료 후, 제1 액체 주입홀(152)을 밀봉하여 엔드 커버(150)와 하우징(110)이 밀봉된 공간을 형성하도록 한다.
설명해야 할 것은, 충돌되지 않는 한 본 출원의 실시예의 특징은 서로 결합될 수 있다.
상기 실시예는 본 출원의 바람직한 실시예일 뿐, 본 출원은 이에 한정되지 않고, 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 본 출원의 사상 및 원칙 내에서 진행한 임의의 수정, 동등한 대체, 개선 등은 모두 본 출원의 청구 범위 내에 포함되어야 한다.
1-차량; 10-배터리; 101-박스; 102-상부 커버; 100-배터리 셀; 110-하우징; 111-수용 공간; 120-전극 어셈블리; 121-바디부; 122-탭; 130-전극 단자; 131-단자 바디; 132-단자 베이스; 133-위치 제한부; 140-집전체; 141-제1 면; 142-제2 면; 143-제1 보스; 144-노치; 150-엔드 커버; 151-관통홀; 152-제1 액체 주입홀; 160-절연 부재; 161-제1 절연 부재; 162-제2 절연 부재; 1621-절연체; 1622-밀봉체; 163-함몰부; 164, 164a, 164b-제2 보스; 1641-회피홈; 1642-제2 액체 주입홀; 165-회피부; 170-용접부; 181-돌기; 182-오목홈; 183-간극; 190-외부 어댑터; 20-컨트롤러; 30-모터.

Claims (16)

  1. 배터리 셀로서,
    전극 어셈블리;
    전극 단자; 및
    상기 전극 어셈블리 및 상기 전극 단자를 연결하기 위한 집전체;를 포함하되,
    상기 집저체와 상기 전극 단자는 용접부를 통해 연결되고, 상기 용접부는 상기 집전체 및/또는 상기 전극 단자의 외주면에 노출되는 배터리 셀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집전체와 상기 전극 단자 중의 하나는 상기 집전체와 상기 전극 단자 중의 다른 하나를 연결하기 위한 돌기를 구비하고, 상기 돌기와 상기 다른 하나의 외주면은 상기 용접부를 통해 연결되는 배터리 셀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 용접부는 상기 돌기의 측면에 노출되는 배터리 셀.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 다른 하나의 일단의 외주면에는 오목홈이 형성되고, 상기 돌기는 상기 오목홈과 상호 결합되는 배터리 셀.
  5. 제2 항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌기는 환형 돌기이고, 상기 환형 돌기는 상기 집전체와 상기 전극 단자 중의 다른 하나에 슬리브 마련되는 배터리 셀.
  6. 제2 항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집전체는 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 상기 돌기는 상기 제1 면에 형성되며, 상기 제2 면은 상기 전극 어셈블리와 접합되는 배터리 셀.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전극 단자와 상기 제1 면 사이에는 간극이 형성되는 배터리 셀.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 집전체는 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면에는 제1 보스가 형성되고, 상기 제2 면은 상기 전극 어셈블리와 접합되며, 상기 돌기는 상기 전극 단자의 상기 집전체에 접근하는 일면에 형성되고, 상기 돌기는 상기 제1 보스에 슬리브 마련되며, 상기 돌기와 상기 제1 보스는 상기 용접부를 통해 연결되는 배터리 셀.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 보스는 환형 보스인 배터리 셀.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 셀은,
    상기 전극 단자에 장착되는 엔드 커버; 및
    적어도 일부가 상기 엔드 커버와 상기 전극 단자 사이에 마련되고, 상기 엔드 커버와 상기 집전체 사이까지 연장되며 상기 엔드 커버와 상기 전극 단자를 분리하기 위한 절연 부재;를 더 포함하는 배터리 셀.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전극 어셈블리를 향하는 상기 절연 부재의 일측에는 상기 전극 어셈블리와 당접되는 제2 보스가 형성되고, 복수의 상기 제2 보스는 상기 집전체의 주위에 이격 마련되며, 인접한 두 상기 제2 보스 사이에는 회피부가 형성되는 배터리 셀.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 집전체의 엣지에는 노치가 형성되고, 적어도 하나의 상기 제2 보스는 상기 노치와 클램핑되어 상기 집전체의 회전을 제한하는 배터리 셀.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 엔드 커버에는 제1 액체 주입홀이 마련되고, 하나의 상기 제2 보스의 단면에는 회피홈이 마련되며, 상기 회피홈은 상기 제2 보스의 외주면까지 연장되고, 상기 회피홈의 바닥면에는 제2 액체 주입홀이 마련되며, 상기 제2 액체 주입홀과 상기 제1 액체 주입홀은 연통되는 배터리 셀.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀을 포함하는 배터리.
  15. 제14항에 따른 배터리를 포함하는 전기 장치.
  16. 배터리 셀의 제조 방법에 있어서,
    전극 단자의 주위로부터 집전체와 상기 전극 단자를 용접하여 상기 전극 단자와 상기 집전체의 용접부가 상기 전극 단자 및/또는 상기 집전체의 외주면에 노출되도록 하는 단계;를 포함하는 배터리 셀의 제조 방법.
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