[发明专利]包括具有与阶梯式电极组件相对应的凸起的电池壳体的电池

说明书

本发明公开了一种电池，所述电池具有安装在电池壳体中的电极组件，所述电池包括构造成阶梯式结构的电极组件和电池壳体，电极组件中的两个或更多个电极或电池单元具有不同的平面尺寸，电池壳体中的接收部在其内表面上设置有朝向所述电极组件凸出的至少一个凸起。

技术领域

本申请要求于2014年9月19日提交至韩国知识产权局的申请号为10-2014-0125098的韩国专利申请的权益，该申请的全部内容通过引用并入本申请。

本发明涉及包括具有与阶梯式电极组件相对应的凸起的电池壳体的电池。

背景技术

随着移动设备的日益发展，以及对这种移动设备需求的增加，二次电池作为移动设备的电源，其需求量急剧增加。近年来，二次电池已经作为电源用于电动车(EV)和混合动力电动车(HEV)。在这样的二次电池中，锂二次电池表现出高能量密度、放电电压、以及输出稳定性，其需求很高。

基于其外观，锂二次电池一般可分为圆柱形电池、棱柱形电池或袋状电池。基于电解液的类型，锂二次电池也可分为锂离子电池、锂离子聚合物电池或锂聚合物电池。

移动设备近来的小型化趋势增加了对具有小厚度的棱柱形电池或袋状电池的需求。特别地，由于袋状电池的形状容易改变、制造成本低、重量轻，目前人们对这种袋状电池的关注度极高。

一般来说，在密封状态下，袋状电池是一种在袋状电池壳体内部具有电极组件和电解质的电池，袋状电池壳体由包括树脂层和金属层的层压片制成。安装在电池壳体内的电极组件可以构造成具有果冻卷(卷曲)型结构、堆叠型结构、或者组合型结构(堆叠/折叠)。

电极组件通常制造成具有类似矩形的形状。电极组件安装在电池壳体内部以制造具有长方体形状的袋状电池。

然而，近年来，根据超薄型设计或各种其他设计的趋势变化，需要新型的电池。矩形电极组件难以充分利用设备中的空间。出于这样的原因，作为基于设备的形状可以以各种形式应用的电极组件，已经开发了具有除了一般矩形形状以外的各种外部形状的电极组件，对应于移动设备的形状将二次电池应用到设备中。

图1是示例性示出包括阶梯式电极组件的电池的平面图(a)和侧视图(b)。

如图1所示，袋状二次电池10被构造成具有如下结构，其中电极组件30以密封状态安装在袋状电池壳体20内，使得电连接至电极组件30的正极接线片和负极接线片的两个电极引线40和41暴露在外，所述电极组件30包括正极、负极和分别设置在正极和负极之间的隔板。

电极组件30构造为阶梯式结构，其中具有不同尺寸的多个电极或电池单元31和32在基于平面的高度方向上堆叠。

电池壳体20包括下壳体21以及上壳体22，下壳体21包括用于接收电极组件30的凹形接收部，上壳体22被构造成覆盖下壳体21以密封电极组件30。如图1所示，上壳体22和下壳体21一体的连接到彼此。或者，上壳体22和下壳体21可以分开设置。电池壳体20的接收部设置有与电极组件30的外部形状相对应的阶梯24。

从图中可以看出，容纳在电池壳体的接收部中的电极组件被设计为使得电极组件的尺寸对应于接收部的尺寸，由此电极组件被紧密地容纳在接收部中。然而，由于其制造误差，具有特定尺寸的间隙可存在于电极组件和接收部之间。此外，在电极组件被构造为具有阶梯式结构，且其中具有不同尺寸的多个电极或电池单元在基于平面的高度方向上堆叠的情况下，电极组件和接收部之间的间隙可能由于形状复杂的阶梯式形状而进一步增大，这可能降低电池的安全性。

在传统的电池中，电极组件可能由于电极组件与电池壳体的接收部之间的间隙而移动，并且当外部和内部冲击施加到电极组件时，电极组件可能容易损坏。为此，增加了提高包括阶梯式电极组件的电池的完全性的要求。

因此，对于能够解决上述问题的电池壳体和包括该电池壳体的电池存在较高的需求。

发明内容