电池电芯以及包括其的电池组和车辆的制作方法

摘要: 本技术基于并且要求于2025年2月3日提交的韩国专利申请no.10-2025-0013212和于2025年11月20日提交的韩国专利申请no.10-2025-0...
电池电芯以及包括其的电池组和车辆的制作方法

本技术基于并且要求于2025年2月3日提交的韩国专利申请no. 10-2025-0013212和于2025年11月20日提交的韩国专利申请no. 10-2025-0177280的优先权,上述韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。本公开涉及一种电池电芯以及包括其的电池组和车辆,并且更具体地,涉及一种能够防止负极、正极和隔膜的蛇行的电池电芯以及包括其的电池组和车辆。

背景技术:

1、二次电池不仅广泛地应用于便携式装置,而且广泛地应用于由电源驱动的电动车辆(ev)或混合动力电动车辆(hev),二次电池提供跨产品类别的高适用性并且具有诸如高能量密度等的电特性。

2、这样的二次电池作为用于增强环境可持续性和能量效率的新能源正在获得关注,这不仅由于它们显著地减少化石燃料的使用的主要优点,而且还因为它们不产生来自能量使用的副产物。

3、目前广泛地使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池和镍锌电池。该单位二次电池电芯的工作电压约为2.5 v至4.5 v。

4、因此,当需要高于此的输出电压时,可以通过串联连接多个电池电芯来配置电池模块或电池组。此外,可以通过根据电池组所需的充电/放电容量并联连接多个电池电芯来配置电池模块或电池组。因此,包括在电池模块或电池组中的电池电芯的数量可以根据所需的输出电压和充电/放电容量中的至少一个以各种方式设置。

5、此外,二次电池电芯可以分为圆柱形、方形和袋型电池电芯。在圆柱形电池电芯的情况下,正极和负极在其间插入作为绝缘体的隔膜而卷绕以形成卷芯型电极组件,然后将电极组件与电解质一起插入到电池罐中以形成电池。此外,圆柱形电池电芯可以包括用于分别电连接正极板和负极板的集流体。

6、在制造圆柱形电池电芯的电极组件的过程中,正极、负极和隔膜应设置在预定位置,但是在制造过程期间可能发生正极、负极和隔膜不准确对准的蛇行(meandering)。

7、此外,当发生蛇行时,正极和负极可能彼此接触,从而导致短路,这可能不利地影响电池电芯的质量,并且还存在电池电芯可能由于点火而完全燃烧的可能性。

8、通常,使用诸如x射线设备或ct设备之类的光学设备来检查正极、负极和隔膜是否蛇行。然而,根据这样的方法,当正极、负极和隔膜围绕卷绕辊进行卷绕时,不能清楚地区分边界部分,因此不可能完全确定是否发生蛇行,并且也不可能解决蛇行问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开被设计为解决相关技术的问题,并且因此本公开涉及提供一种能够从根本上阻断负极、正极和隔膜的蛇行的发生的电池电芯以及包括其的电池组和车辆。

3、本公开还涉及提供一种能够通过在电池电芯的制造期间阻止负极与正极之间的接触的可能性来防止电池电芯的点燃的电池电芯以及包括其的电池组和车辆。

4、本公开还涉及提供一种能够通过防止负极与正极之间的短路来改善电池电芯的质量的电池电芯以及包括其的电池组和车辆。

5、本公开还涉及提供一种能够防止电池电芯的点火并且因此防止由于火焰的传递而导致的链式热失控的电池电芯、以及包括其的电池组和车辆。

6、然而,本公开试图解决的技术问题不限于上述问题,并且本领域技术人员将从下面描述的本公开的描述中清楚地理解上面未提及的其他问题。

7、技术方案

8、在本公开的一个方面,提供了一种电池电芯,所述电池电芯包括:电极组件,正极、第一隔膜、负极和第二隔膜堆叠在所述电极组件中;电池罐,所述电极组件容纳在所述电池罐中;以及盖板,所述盖板被配置为密封所述电池罐,其中,所述第一隔膜和所述第二隔膜至少部分地彼此接合。

9、在实施方式中,所述第一隔膜可以具有在第一方向上突出超过所述正极和所述负极的第一突出部,其中,所述第二隔膜可以具有在所述第一方向上突出超过所述正极和所述负极的第二突出部,并且其中,所述第一突出部和所述第二突出部可以彼此接合。

10、在实施方式中,所述第一隔膜可以具有在第二方向上突出超过所述正极和所述负极的第三突出部,其中,所述第二隔膜可以具有在所述第二方向上突出超过所述正极和所述负极的第四突出部,并且其中,所述第三突出部和所述第四突出部可以彼此接合。

11、在实施方式中,所述第一隔膜可以具有在第一方向上突出超过所述正极和所述负极的第一突出部,其中,所述第二隔膜可以具有在所述第一方向上突出超过所述正极和所述负极的第二突出部,其中,所述第一隔膜可以具有在第二方向上突出超过所述正极和所述负极的第三突出部,其中,所述第二隔膜可以具有在所述第二方向上突出超过所述正极和所述负极的第四突出部,并且其中,所述第一突出部和所述第二突出部可以彼此接合,并且所述第三突出部和所述第四突出部可以彼此接合。

12、在实施方式中,耐热涂层可以形成在所述第一隔膜和所述第二隔膜接合的位置处的所述正极或所述负极上。

13、在实施方式中,所述耐热涂层可以使用无机材料、聚合物材料或复合材料形成。

14、在实施方式中,正极未涂覆极耳可以仅在所述正极的两个侧端部当中的一个端部处形成,并且所述第一隔膜和所述第二隔膜可以在未形成有所述正极未涂覆极耳的端部处接合,或者负极未涂覆极耳可以仅在所述负极的两个侧端部当中的一个端部处形成,并且所述第一隔膜和所述第二隔膜可以在未形成有所述负极未涂覆极耳的端部处接合。

15、在实施方式中,所述第一隔膜可以具有突出超过所述正极的第一突出部,所述第二隔膜可以具有突出超过所述正极的第二突出部,并且所述第一突出部和所述第二突出部可以彼此接合,或者所述第一隔膜可以具有突出超过所述负极的第一突出部,所述第二隔膜可以具有突出超过所述负极的第二突出部,并且所述第一突出部和所述第二突出部可以彼此接合。

16、在实施方式中,耐热涂层可以形成在所述第一隔膜和所述第二隔膜接合的位置处的所述正极或所述负极上。

17、在实施方式中,所述耐热涂层可以使用无机材料、聚合物材料或复合材料形成。

18、在实施方式中,所述第一隔膜和所述第二隔膜可以在熔化之后至少部分地接合。

19、在实施方式中,所述第一隔膜和所述第二隔膜可以通过从高温加热装置提供的热量而熔化并接合。

20、在实施方式中,可拆卸耐热膜可以附接到所述第一隔膜和所述第二隔膜以在所述第一隔膜和所述第二隔膜通过所述高温加热装置而熔化的同时保护所述第一隔膜和所述第二隔膜。

21、在本公开的又一方面,提供了一种包括上述至少一个电池电芯的电池组以及包括上述至少一个电池电芯的车辆。

22、有益效果

23、本公开的实施方式具有从根本上阻止负极、正极和隔膜的蛇行的发生的效果。

24、此外,本公开的实施方式具有通过在制造电池电芯期间阻止负极与正极之间的接触的可能性而防止由于蛇行而引起的电池电芯的点燃的效果。

25、此外,本公开的实施方式具有通过防止负极与正极之间的短路来提高电池电芯的质量的效果。

26、此外,本公开的实施方式具有防止电池电芯的点火并因此防止由于火焰的传递而导致的链式热失控的效果。

27、然而,可从本公开获得的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员将从下面描述的本发明的描述中清楚地理解上面未提及的其他效果。