ES3046220T3 - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery

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ES3046220T3
ES3046220T3 ES21889383T ES21889383T ES3046220T3 ES 3046220 T3 ES3046220 T3 ES 3046220T3 ES 21889383 T ES21889383 T ES 21889383T ES 21889383 T ES21889383 T ES 21889383T ES 3046220 T3 ES3046220 T3 ES 3046220T3
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Sangdeuk Kim
Jung Shik Oh
Ga Young Baek
Xing Jin
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

Una batería secundaria, según una realización de la presente invención, comprende: un conjunto de electrodos; y una funda que alberga dicho conjunto, donde: la funda comprende una primera parte con una primera porción de alojamiento donde se aloja una parte del conjunto de electrodos y una segunda parte con una segunda porción de alojamiento donde se aloja la otra parte del conjunto de electrodos; ambas partes entran en contacto en el borde que rodea las dos primeras porciones de alojamiento y están selladas mediante una banda de sellado formada en al menos una parte del borde; la banda de sellado comprende una primera porción de sellado con un primer ancho y una segunda porción de sellado con un segundo ancho menor que el primero; y el centro de la segunda porción de sellado, en dirección longitudinal, coincide con el centro del borde más largo del conjunto de electrodos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Batería secundaria
[0003] [Campo técnico]
[0004] La presente invención se refiere a una batería secundaria y, más particularmente, a una batería secundaria que es de tipo bolsa y tiene una estabilidad mejorada.
[0005] [Antecedentes de la técnica]
[0006] A medida que aumenta el desarrollo de la tecnología y la demanda de dispositivos móviles, aumenta rápidamente la demanda de baterías secundarias como fuente de energía. Por consiguiente, se han llevado a cabo muchos estudios sobre baterías secundarias que pueden satisfacer diversas necesidades.
[0007] Las baterías secundarias están recibiendo mucha atención como una fuente de energía para dispositivos de potencia (medios de transporte), tales como bicicletas eléctricas, vehículos eléctricos y vehículos eléctricos híbridos, así como dispositivos móviles, tales como teléfonos móviles, cámaras digitales y ordenadores portátiles. Un paquete de baterías pequeño en el que se empaqueta una celda de batería se usa para dispositivos pequeños, tales como teléfonos móviles y cámaras, pero un paquete de baterías mediano o grande en el que dos o más celdas de batería están conectadas en paralelo y/o en serie se usa en dispositivos medianos y grandes, tales como ordenadores portátiles y vehículos eléctricos.
[0008] Para la batería secundaria, hay una gran demanda de una batería secundaria prismática y una batería secundaria de tipo bolsa que se pueden aplicar a productos, tales como teléfonos móviles, con un grosor fino en cuanto a su forma. En el caso de una batería secundaria de litio prismática, es ventajoso proteger el conjunto de electrodos de los impactos externos, y el proceso de inyección de líquido es fácil, pero es complicado reducir el volumen porque la forma es fija. Por otro lado, en el caso de una batería secundaria de litio de tipo bolsa, no hay restricciones en cuanto a la forma y el tamaño, de modo que la batería secundaria de litio de tipo bolsa es adecuada para fabricar celdas finas, y la batería secundaria de litio de tipo bolsa se ensambla fácilmente mediante fusión térmica, y libera con facilidad gas o líquido cuando se produce un comportamiento anómalo, de modo que tiene la gran ventaja de ser muy segura.
[0009] Sin embargo, en la batería secundaria de tipo bolsa, puede producirse la descomposición del electrolito debido a factores, tales como la sobrecarga, la exposición a altas temperaturas y los cortocircuitos internos y, por consiguiente, puede generarse una gran cantidad de gas y, en este caso, un fenómeno de hinchamiento en el que se hincha la carcasa de batería se puede producir debido a la generación del gas en la carcasa de batería. Este fenómeno de hinchamiento puede provocar una alta presión en el interior de la carcasa de batería sellada y promover además la descomposición del electrolito, lo que conlleva además la explosión de la celda de batería. Además, la porción central de la carcasa de batería se hincha debido al gas, lo que provoca una deformación de la forma de la celda de batería, teniendo de esta forma un problema con respecto a la aparición de un cortocircuito eléctrico.
[0010] Por lo tanto, con el fin de resolver este problema, cuando se produce el fenómeno de hinchamiento, es necesario descargar de manera eficaz el gas generado en el interior de la carcasa de batería al exterior para asegurar la seguridad. A partir del documento EP 2262033 A1 se conoce una batería secundaria como se define por el preámbulo de la reivindicación 1.
[0011] [Divulgación]
[0012] [Problema técnico]
[0013] El problema técnico de las realizaciones ilustrativas es proporcionar una batería secundaria que es de tipo bolsa y es capaz de evitar la explosión mediante la descarga segura de gas en una dirección prevista, incluso si se genera una gran cantidad de gas en el interior de la batería secundaria.
[0014] Sin embargo, el problema a resolver en las realizaciones ilustrativas de la presente invención no se limita al problema anterior.
[0015] [Solución técnica]
[0016] Una batería secundaria según una realización ilustrativa de la presente invención incluye: un conjunto de electrodos; y una carcasa de bolsa en la que está recibido el conjunto de electrodos, en la que la carcasa de bolsa incluye una primera parte de carcasa formada con una primera parte de alojamiento en la que está recibida una parte del conjunto de electrodos, y una segunda parte de carcasa formada con una segunda parte de alojamiento en la que está alojada la parte restante del conjunto de electrodos, la primera parte de carcasa y la segunda parte de carcasa están en contacto entre sí en una porción de borde que rodea la primera y segunda partes de alojamiento y están selladas por una parte de sellado formada con forma de banda en al menos una parte de la porción de borde, la parte de sellado incluye una primera parte de sellado que tiene una primera anchura y una segunda parte de sellado que tiene una segunda anchura menor que la primera anchura, y una porción central de la segunda parte de sellado en una dirección longitudinal coincide con una porción central de un lado largo del conjunto de electrodos.
[0017] La parte de sellado incluye además una primera porción inclinada que conecta la primera parte de sellado y la segunda parte de sellado y tiene una forma inclinada hacia el conjunto de electrodos desde el exterior de la carcasa de bolsa, y una segunda porción inclinada que conecta la primera parte de sellado y la segunda parte de sellado y tiene una forma inclinada hacia el exterior de la carcasa de bolsa desde el conjunto de electrodos.
[0018] Una longitud de la primera porción inclinada puede ser mayor que una longitud de la segunda porción inclinada. La segunda anchura puede ser 1/4 o menos de la primera anchura.
[0019] Una anchura de la porción de borde puede mantenerse constante en un lugar en el que está ubicada la primera parte de sellado y un lugar en el que está ubicada la segunda parte de sellado.
[0020] Cada una de la primera parte de carcasa y la segunda parte de carcasa puede incluir una capa base, una capa metálica y una capa de sellado, y la parte de sellado puede ser una región en la que una capa de sellado de la primera parte de carcasa y una capa de sellado de la segunda parte están fundidas térmicamente entre sí y formadas de manera integral.
[0021] Cada una de la capa de sellado de la primera parte de carcasa y la capa de sellado de la segunda parte de carcasa pueden incluir una resina termoplástica.
[0022] El conjunto de electrodos puede incluir un par de lados largos enfrentados entre sí, y la segunda parte de sellado puede estar ubicada solo para corresponder a cualquier lado largo del par de lados largos.
[0023] El conjunto de electrodos puede incluir un par de lados largos enfrentados entre sí, y la segunda parte de sellado puede estar ubicada para corresponder a ambos lados largos del par de lados largos.
[0024] Cuando se produce una fuga térmica en el interior de la carcasa de bolsa, la segunda parte de sellado puede actuar como una parte de respiradero de un gas generado.
[0025] Un módulo de batería según otra realización ilustrativa de la presente invención incluye la batería secundaria anterior.
[0026] [Efectos ventajosos]
[0027] Según las realizaciones ilustrativas, es posible proporcionar la batería secundaria con seguridad mejorada, que es de tipo bolsa y es capaz de evitar la explosión mediante la inducción de gas para que se descargue de manera segura en una dirección prevista, incluso si se genera una gran cantidad de gas en el interior de la batería secundaria de tipo bolsa.
[0028] [Descripción de los dibujos]
[0029] La figura 1 es una vista en perspectiva despiezada que ilustra una batería secundaria según una realización ilustrativa de la presente invención.
[0030] La figura 2 es un diagrama que ilustra un estado ensamblado de la batería secundaria de la figura 1.
[0031] La figura 3 es una vista en sección transversal ampliada de la parte A de la figura 2.
[0032] La figura 4 es un diagrama que ilustra esquemáticamente la batería secundaria de la figura 2 vista desde delante. La figura 5 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B'.
[0033] La figura 6 es un gráfico que ilustra los resultados de un experimento llevado a cabo para las baterías secundarias del ejemplo y el ejemplo comparativo de la presente invención cuando se dejan a alta temperatura.
[0034] La figura 7 es un diagrama que ilustra esquemáticamente la batería secundaria según otra realización ilustrativa de la presente invención vista desde delante.
[0035] [Modo para la invención]
[0037] En la siguiente descripción detallada, solo se han mostrado y descrito ciertas realizaciones ilustrativas de la presente invención, simplemente a modo de ilustración. Sin embargo, la presente invención se puede implementar de diversas maneras y no está limitada a las siguientes realizaciones.
[0039] Por consiguiente, los dibujos y la descripción deben considerarse ilustrativos por naturaleza y no restrictivos. Los números de referencia similares designan elementos similares a lo largo de la memoria descriptiva.
[0041] Además, el tamaño y el grosor de cada configuración mostrada en los dibujos se muestran de manera arbitraria para facilitar la comprensión y mejorar la descripción, pero la presente invención no se limita a los mismos. En los dibujos, el grosor de las capas, las películas, los paneles, las regiones, etc. se exagera por motivos de claridad. En los dibujos, para facilitar la comprensión y mejorar la descripción, el grosor de algunas capas y áreas está exagerado.
[0043] Además, se entenderá que cuando se hace referencia a que un elemento tal como una capa, película, región o sustrato está "sobre" otro elemento, puede estar directamente sobre el otro elemento o también puede haber presentes elementos intermedios. A diferencia de ello, cuando se hace referencia a que un elemento está "directamente sobre" otro elemento, no hay elementos intermedios. Además, cuando un elemento está "sobre" una porción de referencia, el elemento está ubicado por encima o por debajo de la porción de referencia y no significa necesariamente que el elemento esté ubicado "sobre" en una dirección opuesta a la gravedad.
[0045] Además, a menos que se describa explícitamente lo contrario, se entenderá que el término "comprender" y variaciones tales como "comprende" o "que comprende" implican la inclusión de elementos enumerados, pero no excluye cualquier otro elemento.
[0047] Además, en toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a "sobre un plano", significa que una parte objetivo se ve desde arriba y cuando se hace referencia a "sobre una sección transversal", significa cuando la sección transversal obtenida cortando una parte objetivo verticalmente se ve desde el lateral.
[0049] La figura 1 es una vista en perspectiva despiezada que ilustra una batería secundaria según una realización ilustrativa de la presente invención, la figura 2 es un diagrama que ilustra un estado ensamblado de la batería secundaria de la figura 1, la figura 3 es una vista en sección transversal ampliada de la parte A de la figura 2, la figura 4 es un diagrama que ilustra esquemáticamente la batería secundaria de la figura 2 vista desde delante y la figura 5 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B'.
[0051] En primer lugar, haciendo referencia a las figuras 1 y 2, una batería secundaria 10 según una realización ilustrativa de la presente invención incluye una carcasa de bolsa 100 y un conjunto de electrodos 200. La carcasa de bolsa 100 incluye una primera parte de carcasa 110 y una segunda parte de carcasa 120. La figura 1 ilustra que la primera parte de carcasa 110 y la segunda parte de carcasa 120 están conectadas entre sí y formadas de manera integral, pero la primera parte de carcasa 110 y la segunda parte de carcasa 120 pueden estar separadas entre sí. La forma de la carcasa de bolsa 100 no está limitada a la ilustrada en la figura 1, y es posible cualquier forma siempre que la forma sea capaz de alojar y sellar el conjunto de electrodos 200.
[0053] El conjunto de electrodos 200 puede estar configurado de una forma en la que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo están dispuestas con un separador interpuesto entre las mismas. En este caso, el conjunto de electrodos 200 puede tener una estructura en la que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo están enrolladas con un separador interpuesto entre las mismas, o una estructura en la que una pluralidad de placas de electrodo positivo y una pluralidad de placas de electrodo negativo están apiladas con un separador interpuesto entre las mismas. La placa de electrodo positivo y la placa de electrodo negativo pueden estar formadas en una estructura en la que una suspensión de material activo está aplicada a un colector de corriente de electrodo, respectivamente, y la suspensión puede estar formada normalmente agitando un material activo, un material conductor, un aglutinante y un plastificante en un estado en el que se añade un disolvente.
[0054] En el conjunto de electrodos 200, puede haber una región no recubierta a la que no se aplica la suspensión en la placa de electrodos, y una lengüeta de electrodo correspondiente a cada placa de electrodos puede estar formada en la región no recubierta. Específicamente, como se ilustra en la figura 1, una lengüeta de electrodo positivo 310 puede estar unida a la placa de electrodo positivo del conjunto de electrodos 200 y una lengüeta de electrodo negativo 410 puede estar unida a la placa de electrodo negativo del conjunto de electrodos 200. La lengüeta de electrodo positivo 310 y la lengüeta de electrodo negativo 410 están conectadas eléctricamente a un cable de electrodo positivo 320 y un cable de electrodo negativo 420 para formar el terminal de electrodo 300 y terminal de electrodo 400. En este caso, como se ilustra en la figura 2, el cable de electrodo positivo 320 y el cable de electrodo negativo 420 pueden extraerse de la carcasa de bolsa 100.
[0055] La primera parte de carcasa 110 y la segunda parte de carcasa 120 de la figura 1 incluyen una primera parte de alojamiento 110s y una segunda parte de alojamiento 120s cada una teniendo una forma cóncava, respectivamente, y la primera parte de alojamiento 110s y la segunda parte de alojamiento 120s pueden alojar el conjunto de electrodos 200 y el electrolito.
[0057] La batería secundaria 10 de la figura 2 ilustra ilustrativamente una batería secundaria de tipo bolsa en la que la primera parte de carcasa 110 y la segunda parte de carcasa 120 ilustradas en la figura 1 están unidas entre sí y selladas.
[0059] La figura 3 es una vista en sección transversal ampliada de la parte A de la figura 2 y la figura 4 es un diagrama que ilustra la batería secundaria de la figura 2 vista desde delante. Haciendo referencia a la figura 3, la primera parte de carcasa 110 y la segunda parte de carcasa 120 que configuran la carcasa de bolsa 100 según la realización ilustrativa de la presente invención incluyen una parte de sellado 140 formada en una porción de borde 130 de la carcasa de bolsa 100 que rodea la primera parte de alojamiento 110s y la segunda parte de alojamiento 120s en la que está alojado el conjunto de electrodos 200 de la figura 1. La parte de sellado 140 está formada con forma de banda en al menos una parte de la porción de borde 130 a lo largo del borde de la carcasa de bolsa 100, de tal manera que la primera parte de carcasa 110 y la segunda parte de carcasa 120 pueden estar unidas entre sí. La primera parte de carcasa 110 y la segunda parte de carcasa 120 están fundidas térmicamente para formar la parte de sellado 140, de modo que la carcasa de bolsa 100 puede estar sellada.
[0061] La figura 5 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea B-B' de la figura 2. Como se ilustra en la figura 5, la primera parte de carcasa 110 incluye una primera capa base 113, una segunda capa metálica 112, y una primera capa de sellado 111 apilada secuencialmente desde el exterior, y la segunda parte de carcasa 120 incluye una segunda capa base 123, una segunda capa metálica 122, y una segunda capa de sellado 121 apilada secuencialmente desde el exterior.
[0063] La primera capa base 113 y la segunda capa base 123 pueden estar hechas de un material aislante, tal como resina de tereftalato de polietileno (PET) o resina de nailon, para asegurar el comportamiento aislante entre la batería secundaria y el exterior y la moldeabilidad. La primera capa metálica 112 y la segunda capa metálica 122 pueden incluir uno seleccionado del grupo que consiste en cobre, aluminio, níquel, hierro, carbono, cromo, manganeso y aleaciones de los mismos. La primera capa de sellado 111 y la segunda capa de sellado 121 pueden incluir una resina termoplástica, tal como polipropileno (PP).
[0065] La primera parte de carcasa 110 y la segunda parte de carcasa 120 están unidas de modo que la primera capa de sellado 111 y la segunda capa de sellado 121 están en contacto entre sí en la porción de borde 130. En este estado, la primera capa de sellado 111 y la segunda capa de sellado 121 están acopladas de manera integral entre sí estando presurizadas y fundidas térmicamente mediante un molde calentado o similares a fin de corresponder a la parte de sellado 140, para formar la parte de sellado 140, de modo que la carcasa de bolsa 100 puede estar sellada.
[0067] En este caso, la parte de sellado 140 incluye una primera parte de sellado 141 que tiene una primera anchura W1 y una segunda parte de sellado 142 que tienen una segunda anchura W2 que es menor que la primera anchura W1. Además, la segunda parte de sellado 142 puede estar formada de modo que la porción central de la longitud h2 coincide con la longitud h1 del lado largo del conjunto de electrodos 200 alojado en la primera parte de alojamiento 110s y la segunda parte de alojamiento 120s. Es decir, en la figura 3, el centro del lado largo del conjunto de electrodos 200 y el centro de la longitud de la segunda parte de sellado 142 están ambos ubicados en la línea central C.
[0069] La segunda parte de sellado 142 puede actuar como una parte de respiradero para el gas generado cuando aumenta la temperatura en el interior de la carcasa de bolsa 100. Es decir, cuando está expuesto a condiciones de altas temperaturas, el separador dentro del conjunto de electrodos 200 se contrae, y la batería se expande o el electrodo se deforma debido a la vaporización del electrolito, provocando de esta forma un cortocircuito entre el electrodo positivo y el electrodo negativo. En particular, cuando el electrodo y el colector de corriente entran en contacto, la batería alcanza un estado de fuga térmica en el que la generación de calor es mayor que la descarga de calor y la batería se enciende. Sin embargo, en este caso, incluso si se produce un cortocircuito entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, cuando todo el electrolito en el interior de la batería está drenado, el movimiento de los iones y los electrones en la batería está restringido, de modo que puede evitarse el encendido. Es decir, puede mejorarse la seguridad causando que el electrolito se vaporice y escape en un momento más rápido que las baterías en la técnica relacionada.
[0071] En la presente realización ilustrativa, la segunda porción de sellado 142 que tiene una anchura menor que la de otra parte de sellado, es decir, la primera parte de sellado 141, actúa como una parte de respiradero, de modo que la ventilación del electrolito vaporizado prosigue rápidamente, evitando de esta forma el encendido y la explosión para mejorar la seguridad. Es decir, cuando se expande la batería, la porción donde más se produce deformación y expansión es la porción central C en la dirección longitudinal del conjunto de electrodos 200, y la segunda parte de sellado 142 está dispuesta en respuesta a esto, la ventilación a través de la segunda parte de sellado 142 puede estar inducida más rápidamente.
[0072] En este caso, la segunda parte de sellado 142 puede estar dispuesta para estar más desplazada hacia el conjunto de electrodos 200 desde el centro de la primera parte de sellado 141 en la dirección de anchura. Es decir, como se ilustra en la figura 3, la parte de sellado 140 incluye una primera porción inclinada 143 que conecta la primera parte de sellado 141 y la segunda parte de sellado 142 y tiene una forma inclinada hacia el conjunto de electrodos 200 desde el exterior de la carcasa de bolsa 100, e incluye una segunda porción inclinada 144 que conecta la primera parte de sellado 141 y la segunda parte de sellado 142 y tiene una forma inclinada hacia el exterior de la carcasa de bolsa 100 desde el conjunto de electrodos 200. También, en este caso, la longitud de la primera porción inclinada 143 puede estar formada para ser más larga que la longitud de la segunda porción inclinada 144. Con una estructura de este tipo, la segunda parte de sellado 142 está dispuesta para estar relativamente cerca del lado interior, de modo que incluso la anchura W2 de la segunda parte de sellado 142 es pequeña, la segunda parte de sellado 142 puede tener un efecto de sellado suficiente. Además, al incluir la segunda porción inclinada 144 dentro, el gas generado en el interior puede inducirse más fácilmente hacia la porción correspondiente, es decir, la segunda porción inclinada 144 en la forma rebajada, de modo que es posible inducir más rápidamente la rotura y la descarga de gas de la segunda parte de sellado 142.
[0073] La segunda anchura W2 de la segunda parte de sellado 142 puede tener un valor de 1/4 o menos de la primera anchura W1 de la primera parte de sellado 141, pero no está particularmente limitada. Cuando la segunda anchura W2 de la segunda parte de sellado 142 es demasiado pequeña, puede deteriorarse el rendimiento de sellado y, preferiblemente, la segunda anchura W2 de la segunda parte de sellado 142 puede ser 1/8 o más y 1/4 o menos de la primera anchura W1 de la primera parte de sellado 141.
[0074] Además, como se ha descrito anteriormente, la segunda parte de sellado 142 no es una configuración obtenida mediante deformación, tal como corte, de la porción de borde 130, sino que es la configuración obtenida deformando solo una forma de presión de una porción correspondiente, es decir, reduciendo la anchura del molde durante el proceso de sellado mediante fusión térmica. Por lo tanto, la anchura de la porción de borde 130 es la misma en la primera parte de sellado 141 y la segunda parte de sellado 142, y es posible simplemente obtener la configuración de la segunda parte de sellado 142 cambiando solo la anchura a fundir térmicamente, es decir, la anchura de la parte de sellado 140.
[0075] Como se ha descrito anteriormente, se llevó a cabo un experimento en el que la batería secundaria 10 según el ejemplo de la presente invención y la batería secundaria del ejemplo comparativo se expusieron a altas temperaturas y los resultados se ilustran en la figura 6.
[0076] La figura 6 es un gráfico que ilustra los resultados de un experimento llevado a cabo para las baterías secundarias del ejemplo y el ejemplo comparativo de la presente invención cuando se dejan a alta temperatura.
[0077] En la batería secundaria 10 según el ejemplo, como se ilustra en las figuras 2 a 4, estaba formada la segunda parte de sellado 142 y, en la batería secundaria según el ejemplo comparativo, no estaba formada la segunda parte de sellado 142, y estaba formada una parte de sellado de una anchura constante.
[0078] Como resultado de dejar la batería secundaria a una temperatura de 140 °C, como se ilustra en la figura 6, se confirmó que se produjo una explosión cuando habían transcurrido aproximadamente 30 minutos en el caso del ejemplo comparativo. Por otro lado, en la batería secundaria 10 del ejemplo, no ocurrió ninguna explosión cuando habían transcurrido 80 minutos, de modo que se confirmó que el electrolito se descargó rápidamente, incluso cuando la batería se expuso a altas temperaturas, mejorando de esta forma la seguridad.
[0079] La figura 7 es un diagrama que ilustra esquemáticamente la batería secundaria según otra realización ilustrativa de la presente invención vista desde delante.
[0080] En la batería secundaria 11 según otra realización ilustrativa de la presente invención, solo es diferente el número de segundas partes de sellado 142 y el resto de la configuración es la misma que la de la batería secundaria 10 según la realización ilustrativa, de modo que se omitirá la descripción de configuraciones coincidentes.
[0081] Como se ilustra en la figura 7, en la batería secundaria 11 según otra realización ilustrativa, la segunda parte de sellado 142 está colocada para corresponder a ambos lados largos del par de lados largos enfrentados entre sí del conjunto de electrodos 200. En este caso, incluso cuando el gas está generado rápidamente dentro de la batería secundaria 11, la ventilación del gas puede producirse en ambos lados al mismo tiempo, de modo que el electrolito puede descargase más rápidamente. Por consiguiente, es posible evitar una explosión a alta temperatura, mejorando de esta forma la seguridad.
[0082] Entretanto, una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa según la realización ilustrativa de la presente invención puede ensamblarse para formar un módulo de batería, y uno o más de los módulos de batería puede empaquetarse en una carcasa de paquete para formar un paquete de baterías.
[0083] El módulo de batería descrito anteriormente y el paquete de baterías que incluye el mismo pueden aplicarse a diversos dispositivos. Como el dispositivo, medios de transporte, tales como una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico y un vehículo híbrido, son aplicables, pero la presente invención no se limita a los mismos, y la presente invención se puede aplicar a diversos dispositivos capaces de usar un módulo de batería y un paquete de baterías que incluye el mismo, que también pertenece al alcance de la presente invención.
[0084] A pesar de que se ha descrito en detalle una realización ilustrativa de la presente invención, el alcance de la presente invención no está limitado por la realización.
[0085] <Explicación de los números de referencia y símbolos>
[0086] 100: Carcasa de bolsa
[0087] 200: Conjunto de electrodos
[0088] 130: Porción de borde
[0089] 140: Parte de sellado
[0090] 141: Primera parte de sellado
[0091] 142: Segunda parte de sellado

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES
1. Una batería secundaria (10, 11) que comprende:
un conjunto de electrodos (200); y
una carcasa de bolsa (100) en la que está recibido el conjunto de electrodos (200),
en donde la carcasa de bolsa (100) incluye una primera parte de carcasa (110) formada con una primera parte de alojamiento (110s) en la que está recibida una parte del conjunto de electrodos (200), y una segunda parte de carcasa (120) formada con una segunda parte de alojamiento (120s) en la que está alojada la parte restante del conjunto de electrodos (200),
la primera parte de carcasa (110) y la segunda parte de carcasa (120) están en contacto entre sí en una porción de borde (130) que rodea la primera y segunda partes de alojamiento (110s, 120s) y están selladas por una parte de sellado (140) formada con forma de banda en al menos una parte de la porción de borde (130),
la parte de sellado (140) incluye una primera parte de sellado (141) que tiene una primera anchura (W1) y una segunda parte de sellado (142) que tiene una segunda anchura (W2) menor que la primera anchura (W1), y una porción central de la segunda parte de sellado (142) en una dirección longitudinal coincide con una porción central de un lado largo del conjunto de electrodos (200),
en donde:
la parte de sellado (140) incluye además una primera porción inclinada (143) que conecta la primera parte de sellado (141) y la segunda parte de sellado (142) y tiene una forma inclinada hacia el conjunto de electrodos (200) desde el exterior de la carcasa de bolsa (100),
caracterizada por
una segunda porción inclinada (144) que conecta la primera parte de sellado (141) y la segunda parte de sellado (142) y tiene una forma inclinada hacia el exterior de la carcasa de bolsa (100) desde el conjunto de electrodos (200).
2. La batería secundaria (10, 11) de la reivindicación 1, en donde:
una longitud de la primera porción inclinada (143) es mayor que una longitud de la segunda porción inclinada (144).
3. La batería secundaria (10, 11) de la reivindicación 1, en donde:
la segunda anchura (W2) es 1/4 o menos de la primera anchura (W1).
4. La batería secundaria (10, 11) de la reivindicación 1, en donde:
una anchura de la porción de borde (130) se mantiene constante en un lugar en el que está ubicada la primera parte de sellado (141) y un lugar en el que está ubicada la segunda parte de sellado (142).
5. La batería secundaria (10, 11) de la reivindicación 1, en donde:
cada una de la primera parte de carcasa (110) y la segunda parte de carcasa (120) incluye una capa base (113, 123), una capa metálica (112, 122) y una capa de sellado (111, 121), y
la parte de sellado (140) es una región en la que una capa de sellado (111) de la primera parte de carcasa (110) y una capa de sellado (121) de la segunda parte de carcasa (120) están fundidas térmicamente entre sí y formadas de manera integral.
6. La batería secundaria (10, 11) de la reivindicación 5, en donde:
cada una de la capa de sellado (111) de la primera parte de carcasa (110) y la capa de sellado (121) de la segunda parte de carcasa (120) incluyen una resina termoplástica.
7. La batería secundaria (10) de la reivindicación 1, en donde:
el conjunto de electrodos (200) incluye un par de lados largos enfrentados entre sí, y
la segunda parte de sellado (142) está ubicada solo para corresponder a uno solo de los lados largos del par de lados largos.
8. La batería secundaria (11) de la reivindicación 1, en donde:
el conjunto de electrodos (200) incluye un par de lados largos enfrentados entre sí, y
la segunda parte de sellado (142) está ubicada para corresponder a ambos lados largos del par de lados largos.
9. La batería secundaria (10, 11) de la reivindicación 1, en donde:
la segunda parte de sellado (142) está configurada para actuar como una parte de respiradero de un gas generado cuando se produce una fuga térmica en el interior de la carcasa de bolsa (100).
10. Un módulo de batería que incluye la batería secundaria (10, 11) de la reivindicación 1.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024042855A (ja) * 2022-09-16 2024-03-29 プライムアースＥｖエナジー株式会社 電池セル
KR20250050488A (ko) * 2023-10-06 2025-04-15 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 조립체
KR20250093832A (ko) * 2023-12-18 2025-06-25 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
WO2026054477A1 (ko) * 2024-09-04 2026-03-12 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003132868A (ja) * 2001-10-25 2003-05-09 Mitsubishi Cable Ind Ltd シート状電池
JPWO2007043392A1 (ja) * 2005-10-03 2009-04-16 Ｔｄｋラムダ株式会社 電池パック
KR101074022B1 (ko) * 2007-08-10 2011-10-17 주식회사 엘지화학 향상된 안전성의 이차전지
KR100944987B1 (ko) * 2007-12-14 2010-03-02 주식회사 엘지화학 신규한 실링부 구조를 포함하는 이차전지
JP2009146812A (ja) 2007-12-17 2009-07-02 Nissan Motor Co Ltd 電池ケース及び組電池
JP2010267593A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイス
KR20130052892A (ko) 2011-11-14 2013-05-23 에스케이이노베이션 주식회사 배터리셀, 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR101294259B1 (ko) * 2012-02-02 2013-08-06 주식회사 엘지화학 지그재그 형상의 실링부를 포함하는 이차전지
JP5909378B2 (ja) * 2012-02-13 2016-04-26 日産自動車株式会社 電池補強方法
KR101666381B1 (ko) * 2014-02-14 2016-10-14 주식회사 엘지화학 실링부에 홈을 포함하고 있는 파우치형 이차전지
KR20160111614A (ko) * 2015-03-17 2016-09-27 주식회사 엘지화학 실링부에 벤팅부를 포함하고 있는 전지셀
KR102268404B1 (ko) * 2018-01-31 2021-06-24 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조방법, 이차전지용 파우치 제조방법 및 이차전지용 파우치
HUE073149T2 (hu) * 2018-11-13 2026-01-28 Lg Energy Solution Ltd Tasakburkolat és eljárás ilyen tasakburkolattal ellátott tasak típusú szekunder akkumulátor elõállítására

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