具有易于冷却的结构的软包型电池单体及其制造方法与流程

本申请要求于2021年09月09日提交的韩国专利申请no.2021-0120684的优先权的权益，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。本发明涉及一种具有易于冷却的结构的软包型电池单体及其制造方法，更具体地涉及这样的一种具有易于冷却的结构的软包型电池单体及其制造方法：软包型电池单体配置为使得软包壳体的相对的两个侧表面中的每一者由金属材料制成，从而改善冷却效率，并且使得当事件发生时气体被引导至期望位置，从而提高安全性。

背景技术：

1、随着信息技术(it)的显著发展，各种便携式信息通信设备已经很普遍。因此，在21世纪，我们正在走向一个无论何时何地都可以获得高质量信息服务的无所不在的社会。

2、锂二次电池对于实现这种无所不在的社会非常重要。具体地，可以充电和放电的锂二次电池已经广泛用作无线移动设备的能源。此外，锂二次电池也被用作电动车辆和混合动力车辆的能源，这被提议用来解决由当前使用化石燃料的汽油和柴油车辆引起的例如空气污染的问题。

3、如上所述，随着锂二次电池可应用的装置的范围的扩大，锂二次电池也多样化，使得锂电池单体可以提供适合于应用锂二次电池的装置的输出和容量。此外，迫切需要减小锂二次电池的尺寸和重量。

4、同时，二次电池可以分为圆柱电池、棱柱电池和软包型电池。在这些电池中，软包型电池单体能够以高集成度堆叠，每单位重量具有高能量密度，价格低廉并且容易变形，从而备受关注。

5、软包型电池单体配置为具有以下结构：包括正极、负极和隔膜的电极组件与电解质溶液一起容纳在由层压片材制成的电池壳体中，并且电池壳体的外周通过热熔合密封。

6、然而，在软包型电池单体的充电和放电的过程中，软包型电池单体不可避免地产生热量。根据情况，由于短路、热冲击、绝缘击穿等会产生热逃逸。这会引起重大事故，例如火灾或爆炸。因此，冷却软包型电池单体非常重要。

7、软包型电池单体通常具有如图1中所示的外部形状，其中，软包型电池单体具有蝙蝠耳(bat ear)部(图1的右侧)和在该处平台(terrace)被折叠的折叠部(图1的左侧)，并且由于其结构方面的问题，不可能通过折叠部进行冷却。

8、同时，当在电池单体的充电和放电的过程中由于过电流和过电压而在软包型电池单体中连续产生气体时，即使电池壳体的一侧的密封部分打开并由此排出气体，电流在其中流动的电极组件也不受影响，因此充电和放电电流在电极组件中连续流动。因此，会持续产生气体，并且由于其温度升高而会引起电池的着火或爆炸。此外，会在用户不期望的位置发生气体爆炸，从而壳体会破裂。

9、(现有技术文献)

10、(专利文献1)韩国专利申请公开no.10-1401230

技术实现思路

1、技术问题

2、鉴于上述问题而做出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种具有能够通过软包型电池单体的相对的两个侧表面进行冷却的结构的软包型电池单体，和该软包型电池单体的制造方法。

3、本发明的另一目的是提供一种具有当事件发生时能够将气体排出至期望位置或在期望方向上排出气体的结构的软包型电池单体，和该软包型电池单体的制造方法。

4、技术方案

5、用于实现上述目的的根据本发明的软包型电池单体包括：电极组件，具有一对电极接线片；以及壳体，被配置为容纳电极组件，其中，被配置为分别与电极组件的一对电极接线片连接的一对电极引线被固定至壳体。

6、另外，在根据本发明的软包型电池单体中，每条电极引线的一侧可以位于壳体中，并且每条电极引线的另一侧可以从壳体向外突出。

7、另外，在根据本发明的软包型电池单体中，一对电极引线可以定位为彼此面对。

8、另外，在根据本发明的软包型电池单体中，一对电极引线可以定位为面向相同的方向。

9、另外，在根据本发明的软包型电池单体中，壳体可以包括：下壳体，包括前板、后板、底板和一对侧板；以及上壳体，位于下壳体的上部。

10、另外，在根据本发明的软包型电池单体中，前板、后板、底板和上壳体中的每一者可以由塑料材料制成，并且一对侧板中的每一者可以由导热材料制成。

11、另外，在根据本发明的软包型电池单体中，导热材料可以包含铝、镁、锌和铜中的至少一种。

12、另外，在根据本发明的软包型电池单体中，塑料材料可以包含聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯中的至少一种。

13、另外，在根据本发明的软包型电池单体中，壳体可以设置有凹口，该凹口配置为当壳体中的压力等于或高于预定压力时或者当壳体中的温度等于或高于预定温度时破裂。

14、另外，本发明提供一种电池模块，其中设置有多个根据本发明的软包型电池单体，其中，冷却装置位于与一对侧板中的每一者紧密接触的位置处。

15、另外，本发明提供一种软包型电池单体的制造方法，包括：第一步骤，制备电极组件和下壳体；第二步骤，将电极组件容纳在下壳体中；以及第三步骤，将上壳体与其中容纳有电极组件的下壳体密封。

16、另外，在根据本发明的软包型电池单体的制造方法中，下壳体可以包括前板、后板、底板和一对侧板，上壳体可以位于下壳体的上部，并且在第一步骤中，可以进行注塑成型，使得电极引线的一侧位于下壳体中，并且电极引线的另一侧从下壳体向外突出。

17、另外，在根据本发明的软包型电池单体的制造方法中，第二步骤还可以包括通过焊接将位于下壳体中的电极引线与电极组件的电极接线片彼此连接的步骤。

18、另外，在根据本发明的软包型电池单体的制造方法中，上壳体可以由塑料材料制成，并且在第三步骤中，下壳体和上壳体可以通过塑性焊接彼此固定。

19、有益效果

20、从上面的描述可知，根据本发明的具有易于冷却的结构的软包型电池单体及其制造方法具有以下优点：壳体的侧表面是平坦的，因此不需要导热树脂，并且壳体的相对的两个侧表面中的每一者由金属材料制成，因此散热效果优异。

21、此外，在根据本发明的软包型电池单体及其制造方法中，壳体的外部形状是六面体形状，从而当堆叠多个电池单体时可以最小化不必要的空间，因此可以增加能量密度。

22、此外，根据本发明的软包型电池单体及其制造方法的优点在于，在壳体处设置凹口，从而当事件发生时可以将气体的排出引导至期望位置，因此可以降低二次事故的风险。

技术特征：

1.一种软包型电池单体，包括：

2.根据权利要求1所述的软包型电池单体，其中，

3.根据权利要求2所述的软包型电池单体，其中，所述一对电极引线定位为彼此面对。

4.根据权利要求2所述的软包型电池单体，其中，所述一对电极引线定位为面向相同的方向。

5.根据权利要求2所述的软包型电池单体，其中，所述壳体包括：

6.根据权利要求5所述的软包型电池单体，其中，所述前板、所述后板、所述底板和所述上壳体中的每一者由塑料材料制成，并且

7.根据权利要求6所述的软包型电池单体，其中，所述导热材料包含铝、镁、锌和铜中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的软包型电池单体，其中，所述塑料材料包含聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的软包型电池单体，其中，所述壳体设置有凹口，所述凹口配置为当所述壳体中的压力等于或高于预定压力时或者当所述壳体中的温度等于或高于预定温度时破裂。

10.一种电池模块，其中设置有多个根据权利要求1至9中任意一项所述的软包型电池单体，其中，冷却装置分别位于与一对侧板中的每一者紧密接触的位置处。

11.一种制造根据权利要求1至9中任意一项所述的软包型电池单体的方法，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中，

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二步骤还包括通过焊接将位于所述下壳体中的所述电极引线与所述电极组件的电极接线片彼此连接的步骤。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，

技术总结
本发明涉及一种具有易于冷却的结构的软包型电池单体及其制造方法，更具体地，涉及一种软包型电池单体及其制造方法，该软包型电池单体包括：电极组件，具有一对电极接线片；以及配置为容纳电极组件的壳体，其中，被配置为分别与电极组件的一对电极接线片连接的一对电极引线被固定至壳体。

技术研发人员：崔圭铉,孔镇鹤,康宰赫
受保护的技术使用者：株式会社 LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13