電池單體、電池組和包括電池組的裝置的制造方法
【專利摘要】公開了電池單體、電池組和包括電池組的裝置。該電池單體被構造為具有如下結構：包括正電極、負電極和在正電極和負電極之間布置的分隔物的電極組件被安裝在由包括樹脂層和金屬層的層壓片制成的電池外殼中，其中該電池單體構造為當從上方觀察時具有包括至少五個邊的不規則結構，并且電池單體的正電極引線和負電極引線在這些邊中的不同邊上從電池單體的電池外殼向外突出。該電池組包括一個或更多個電池單體。
【專利說明】電池單體、電池組和包括電池組的裝置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求在韓國知識產權局于2015年3月4日提交的韓國專利申請N0.10-2015-0030326的權益，該申請的公開內容在此通過引用而以其整體并入。
技術領域
[0003]本發明涉及一種能夠有效地通過電極引線實現電連接的具有不規則結構的電池單體。
【背景技術】
[0004]隨著信息技術(IT)的令人矚目的發展，各種便攜式信息通信裝置已經得到普及。結果，在21世紀，我們正在邁向無處不在的時代，其中與時間和地點無關地，高質量信息服務都是可能的。
[0005]在實現這個無處不在的時代時，鋰二次電池是非常重要的。具體地，能夠充電和放電的鋰二次電池已經廣泛地為無線移動裝置用作能源。另外，二次電池還已經為電動車輛和混合動力電動車輛用作能源，電動車輛和混合動力電動車輛是為了解決由使用化石燃料的現有汽油和柴油車輛引起的問題諸如空氣污染而提出的。
[0006]隨著如上所述鋰二次電池能夠應用于的裝置的多樣化，鋰二次電池也已經是多樣化的，使得二次電池能夠提供適合于應用鋰二次電池的裝置的輸出和容量。另外，對于減小鋰二次電池的尺寸和重量存在強烈的需要。
[0007]同時，鋰電池單體是在考慮使用鋰電池單體作為電源的裝置的尺寸和形狀時得以制造的。近年來，使用鋰電池單體的產品的多樣性已經增加。另外，鋰電池單體已經被制造為具有各種設計，包括與矩形結構不同的幾何結構，使得鋰電池單體能夠應用于具有彎曲線或者彎曲表面的各種裝置。
[0008]特別地，近年來，根據朝向纖薄設計、彎曲設計和各種其它設計的趨勢的變迀，已經要求新型的電池單體。
[0009]通常，電池單體可以構造為包括尺寸相同的電極組件。因此，為了考慮到應用電池單體的裝置的設計地制造具有新結構的電池單體，可能有必要減小電池單體的容量或者修改裝置的設計使得裝置的尺寸增加。根據情況，可能有必要將多個電極組件聯接到具有期望形狀的裝置從使得電極組件與裝置的形狀對應。
[0010]然而，在其中如上所述改變裝置的設計的情形中，將正電極引線和負電極引線連接到電池單體可能是困難的。另外，在布置正電極引線和負電極引線使得電極引線彼此非常靠近以容易地實現電池單體的電連接的情形中，電極引線可能由于外力而形成彼此接觸，結果電池單體的安全性可能降低。
[0011 ]因此，能夠有效率地通過電極引線實現具有復雜幾何結構的電池單體的電連接的技術是高度必要的。
【發明內容】
[0012]技術問題
[0013]已經實現了本發明以解決以上問題和尚待解決的其它技術問題。
[0014]為了解決如上所述的問題，通過各種廣泛的和深入的研究和試驗，本申請的發明人已經發現，在正電極引線和負電極引線在其中電極引線并不彼此相鄰的狀態下被布置在具有包括多個邊的不規則結構的電池單體中的情形中，能夠有效率地實現電池單體的電連接并且解決電極引線可能彼此形成接觸的安全問題。已經基于這些發現實現了本發明。
[0015]技術方案
[0016]根據本發明的一個方面，能夠通過提供一種電池單體實現以上和其它目的，該電池單體被構造為具有如下結構:其中包括正電極、負電極和在正電極和負電極之間布置的分隔物的電極組件被安裝在由包括樹脂層和金屬層的層壓片制成的電池外殼中，其中該電池單體被構造為當從上方觀察時具有包括至少五個邊的不規則結構，并且電池單體的正電極引線和負電極引線在這些邊中的不同邊上從電池單體的電池外殼向外突出。
[0017]S卩，根據本發明的電池單體被構造為具有包括多個邊例如五個或者更多邊的不規則結構，并且正電極引線和負電極引線被布置在不同邊處，由此防止電極引線由于外力而彼此接觸或者彼此干擾。
[0018]另外，電池單體能夠構造為具有如下結構，在該結構中，正電極引線和負電極引線在不同方向的邊處突出；由此能夠在不同方向上實現電極引線中的每個電極引線的電連接。結果，可能的是可以將電池單體和電路、裝置的電連接構造為具有各種結構。
[0019]該不規則結構可以是包括筆直邊的多邊形結構。可替代地，構成該不規則結構的邊中的至少一個可以是彎曲的。
[0020]電池單體的外邊緣的一部分可以是圓狀的，以便對應于該彎曲的邊。
[0021]當從上方觀察時，這些邊構成對電池單體的外表面進行限定的電池外殼的外邊緣。即，當從上方觀察電池單體時，電池的外表面對應于電池外殼的外邊緣。
[0022]這些邊可以包括正電極引線從其突出的第一邊、負電極引線從其突出的第二邊和除了第一邊和第二邊的其它邊。
[0023]正電極引線從第一邊垂直地突出，并且負電極引線從第二邊垂直地突出。
[0024]在這個結構中，正電極引線和負電極引線分別地從是不同邊的第一邊和第二邊突出。因此，當外力被施加到電池單體時，防止了正電極引線和負電極引線彼此接觸。
[0025]另外，在以上結構中，正電極引線和負電極引線位于不同的邊處使得正電極引線和負電極引線彼此間隔開。因此，在電池單體的激活過程中，即在電池單體的初始充電和放電過程中，可以防止正電極引線和負電極引線由于向正電極引線和負電極引線供應電流的裝置而彼此干擾。
[0026]可替代地，正電極引線和負電極引線可以分別地從第一邊和第二邊突出，使得正電極引線和負電極引線彼此平行。
[0027]在以上結構中，因為正電極引線和負電極引線彼此平行地從不同邊突出，所以電極引線可以容易地連接到印刷電路板(PCB)或者另一個電部件。另外，在以上結構中，因為正電極引線和負電極引線位于不同邊處使得正電極引線和負電極引線被彼此間隔開，所以防止了正電極引線和負電極引線彼此接觸或者彼此干擾。
[0028]在本發明中，在電極引線之間的干擾意味著當電流流過正電極引線和負電極引線時形成的磁場的干擾。
[0029]第一邊和第二邊可以彼此相鄰或者彼此間隔開，使得正電極引線和負電極引線容易地連接到例如與第一邊或者第二邊相鄰的另一個電池單體的電極引線、PCB或者一種裝置的輸入和輸出端子。
[0030]因為在其中正電極引線和負電極引線彼此間隔開的狀態中，正電極引線和負電極引線從不同邊突出，所以考慮到在其中正電極引線和負電極引線從不同邊突出的狀態中電池單體的電連接，正電極引線和負電極引線可以具有相同的長度或者不同的長度。具體地，正電極引線和負電極引線可以具有3:7到7:3的長度比。
[0031]在一個具體實例中，在其中第一邊和第二邊的對應的端部彼此連接的狀態中，第一邊和第二邊可以彼此相鄰。
[0032]在這個結構中，第一邊和第二邊彼此連接使得在第一邊和第二邊之間限定了預定角度。在構造為具有不規則結構的電池單體中，正電極引線和負電極引線可以分別地從第一邊和第二邊突出。
[0033]在另一個具體實例中，其它邊中的至少一個可以位于第一邊和第二邊之間。
[0034]同時，根據本發明的電池單體被構造為具有不規則結構。例如，該電池單體可以被構造為具有與通常的矩形結構不同的幾何結構或包括多個彎曲線和彎曲表面的結構。
[0035]在本發明中，不規則結構意味著其中當從上方觀察電池單體時構成電池單體的外邊緣的五個或者更多邊彼此連接的結構。如與其中四個邊彼此連接使得在這些邊中的相鄰邊之間限定直角的通常的矩形電池單體相比較，當從上方觀察該電池單體時，根據本發明的電池單體被構造為具有其中五個或者更多邊彼此連接使得在這些邊中的相鄰邊之間限定了鈍角以及直角的結構。
[0036]這些邊可以彼此連接使得在這些邊中的相鄰邊之間的內角是90到150度。
[0037]如果在一個邊和另一個邊之間的內角小于90度，則其它邊必須彼此連接使得在其它邊中的相鄰邊之間的內角是大約180度。結果，制造電池單體是困難的。在另一方面，如果在一個邊和另一個邊之間的內角大于150度，則其它邊必須彼此連接使得在其它邊中的相鄰邊之間限定非常小的銳角。同樣在此情形中，制造電池單體是困難的。
[0038]在一個具體實例中，第一邊和第二邊可以是筆直的。可替代地，其它邊可以是筆直的，或者其它邊中的至少一個可以是彎曲的。
[0039]在其中所有的其它邊都是筆直邊的情形中，當從上方觀察時，第一邊、第二邊和其它邊可以構成多邊形結構。在此情形中，該多邊形結構可以是等邊多邊形結構或者非等邊多邊形結構。
[0040]另一方面，在其中其它邊中的一個被彎曲的情形中，該彎曲邊所處的電池單體的外表面是彎曲的。另外，在其中兩個彎曲邊彼此相鄰的情形中，電池單體的外邊緣的一部分可以是圓狀的。
[0041]同時，該電極組件可以是構造為具有其中多個正電極和負電極在其中分隔物被分別地布置在正電極和負電極之間的狀態中被堆疊的結構的堆疊型電極組件、構造為具有其中使用分隔膜將堆疊型單元單體折疊的結構的堆疊/折疊型電極組件或者構造為具有其中將堆疊型單元單體堆疊的結構的層壓/堆疊型電極組件。
[0042]正電極和負電極可以包括當從上方觀察時與具有不規則結構的電池單體的形狀對應的電極邊。正電極和負電極可以分別地在選自其電極邊中的第一電極邊和第二電極邊處設置有正電極突片和負電極突片，并且正電極引線和負電極引線可以分別地聯接到正電極關片和負電極關片。
[0043]電池外殼可以構造為具有如下結構，該結構包括與具有不規則結構的電池單體的形狀對應的外殼邊。
[0044]根據本發明的其它方面，提供一種具有如下結構的電池單體，在該結構中，正電極弓丨線和負電極引線在其中電極引線并不彼此相鄰的狀態下布置。
[0045]具體地，電池單體包括:電池外殼，電池外殼由包括樹脂層和金屬層的層壓片制成，其中電池單體具有至少五個邊；電極組件，在電池外殼中保持該電極組件，電極組件包括正電極、負電極和在正電極和負電極之間布置的分隔物；電池單體的正電極引線和負電極引線，正電極引線和負電極引線從外殼向外突出。
[0046]在這個結構中，正電極引線和負電極引線可以在其中電極引線彼此間隔開的狀態下突出通過電池外殼。
[0047]在一個具體實例中，電池外殼可以具有包括該至少五個邊的不規則多邊形結構。
[0048]可替代地，這些邊中的至少一個可以是彎曲的。
[0049]該至少五個邊可以構成當從上方觀察時對電池單體的外表面限定的電池外殼的外邊緣。
[0050]該至少五個邊彼此連接使得在這些邊中的相鄰的邊之間的內角可以是90到150度。
[0051]在本發明中限定的電池單體的種類不受特別限制。在一個具體實例中，該電池單體可以是呈現高能量密度、放電電壓和輸出穩定性的鋰二次電池，諸如鋰離子(Li離子)電池單體、鋰聚合物(Li聚合物)電池單體或者鋰離子聚合物(Li離子聚合物)電池單體。
[0052]通常，鋰二次電池包括正電極、負電極、分隔物和包含鋰鹽的非水性電解溶液。[0053 ] 可以例如通過將正電極活性材料、傳導劑和結合劑的混合物施加到正電極集電器并且干燥所施加的混合物而制造正電極。根據需要，可以進一步將填料添加到該混合物。
[0054]通常，正電極集電器具有3到500μπι的厚度。正電極集電器不受特別限制，只要在正電極集電器不在應用正電極集電器的電池中誘發任何化學變化的同時正電極集電器呈現高傳導性。例如，正電極集電器可以由不銹鋼、鋁、鎳、鈦或者塑性碳制成。可替代地，正電極集電器可以由其表面被碳、鎳、鈦或者銀處理的鋁或者不銹鋼制成。另外，正電極集電器可以具有在其表面處形成的微尺度非平坦圖案以便增加正電極活性材料的附著力。正電極集電器可以被構造成各種形式，諸如薄膜、薄片、箔、網、多孔體、泡沫體和無紡織物體。
[0055]正電極活性材料可以是但是不限于:分層化合物，諸如鋰鈷氧化物(LiCoO2)或者鋰鎳氧化物(LiN12)或者由一種或者更多種過渡金屬取代的化合物；由化學式Li1+xMn2-x04(其中x = 0到0.33)代表的鋰錳氧化物或者鋰錳氧化物，諸如1^1103、1^11203或者1^1102;鋰銅氧化物(Li2CuO2);釩氧化物，諸如LiV308、LiFe304、V205或者Cu2V2O7;由化學式LiNi1-AO2(其中11=(:0、111^1、01小6、1%、8或者6&，并且1 = 0.01到0.3)代表的附位址型鋰鎳氧化物；由化學式1^]?112^]^02(其中]\1 = (:0、祖、？6、(^、211或者了3，并且1 = 0.01到0.1)或者化學式Li2Mn3M08(其中M = Fe、Co、N1、Cu或者Zn)代表的鋰錳復合氧化物;具有部分地被堿土金屬離子取代的化學式的具有Li的LiMn2O4; 二硫化合物;或者Fe2(MoO4)3。
[0056]通常添加傳導劑使得基于包括正電極活性材料的化合物的總重量，傳導劑具有I到30重量％。傳導劑不受特別限制，只要在傳導劑不在應用傳導劑被的電池中誘發任何化學變化的同時，傳導劑呈現高傳導性。例如，作為傳導劑，可以使用:石墨，諸如天然石墨或者人造石墨;碳黑，諸如碳黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、爐黑、燈黑或者夏黑;傳導纖維，諸如碳纖維或者金屬纖維;金屬粉末，諸如碳氟化物粉末、鋁粉末或者鎳粉末;傳導晶須，諸如氧化鋅或者鈦酸鉀;傳導金屬氧化物，諸如氧化鈦;或者聚亞苯基衍生物。
[0057]結合劑是有助于在活性材料和傳導劑之間的結合并且與集電器結合的成分。基于包括正電極活性材料的化合物的總重量，結合劑通常被以I到30重量％的量添加。作為結合劑的實例，可以使用聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉(CMC)、淀粉、羥丙纖維素、再生纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯二烯三元共聚物(ETOM)、磺化EPDM、苯乙烯聚丁橡膠、氟橡膠和各種共聚物。
[0058]填料是用于抑制正電極的膨脹的可選成分。關于填料無任何具體限制，只要在應用填料的電池中，該填料不引起化學變化，并且由纖維性材料制成。作為填料的實例，可以使用:烯基聚合物，諸如聚乙烯和聚丙烯;和纖維性材料，諸如玻璃纖維和碳纖維。
[0059]另一方面，通過向負電極集電器施加并且干燥負電極活性材料而制備負電極。根據需要，可以將上述成分選擇性地添加到負電極活性材料。
[0060]通常，負電極集電器具有3到500μπι的厚度。負電極集電器不受特別限制，只要在負電極集電器不在應用負電極集電器的電池中誘發任何化學變化的同時，負電極集電器呈現高傳導性。例如，負電極集電器可以由銅、不銹鋼、鋁、鎳、鈦或者塑性碳制成。可替代地，負電極集電器可以由其表面被碳、鎳、鈦或者銀處理的銅或者不銹鋼或者鋁鎘合金制成。以與在正電極集電器中相同的方式，負電極集電器可以具有在其表面處形成的微尺度非平坦圖案以便增加負電極活性材料的附著力。負電極集電器可以被構造成各種形式，諸如薄膜、薄片、箔、網、多孔體、泡沫體和無紡織物體。
[0061 ]作為負電極活性材料，例如，可以使用:碳，諸如非石墨化碳或者石墨基碳;金屬復合氧化物，諸如 LixFe2O3 (0<x< I)、LixWO2 (0<x< 1)^ SnxMe1-xMe ’ y0z (Me: Mn、Fe、Pb、Ge; Me ’:△1、8、？、51、周期表的1、2和3族元素、齒素;0^<1;1&<3;1<2^8);鋰金屬;鋰合金;硅基合金；錫基合金；金屬氧化物，諸如 Sn0、Sn02、Pb0、Pb02、Pb203、Pb304、Sb203、Sb204、Sb205、Ge0、Ge02、Bi203、Bi204或者Bi2O5 ；傳導聚合物，諸如聚乙炔;或者L1-Co-Ni基材料。
[0062]分隔物被布置在正電極和負電極之間。作為分隔物，例如可以使用呈現高離子滲透性和高機械強度的絕緣性薄膜。分隔物通常具有0.01到ΙΟμπι的孔隙直徑和5到300μπι的厚度。作為用于分隔物的材料，例如使用由呈現耐化學性和疏水性的烯聚合物，諸如聚丙烯制成的薄片或者無紡織物、玻璃纖維或者聚乙烯。在其中固體電解質諸如聚合物被用作電解質的情形中，固體電解質可以在功能上用作分隔物。
[0063]包含鋰鹽的非水性電解溶液由非水性電解溶液和鋰鹽構成。非水性有機溶劑、有機固體電解質或者無機固體電解質可以被用作非水性電解溶液。然而，本發明不限于此。
[0064]作為非水性有機溶劑的實例，可以提到非質子有機溶劑，諸如N-甲基-2-吡咯烷酮、丙烯碳酸鹽、乙烯碳酸鹽、丁烯碳酸鹽、二甲基碳酸鹽、二乙基碳酸鹽、γ-丁內酯、乙二醇二甲醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲基亞砜、I，3_二氧戊環、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊環、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊環衍生物、環丁砜、甲基環丁砜、I，3-二甲基-2-咪唑烷酮、丙烯碳酸鹽衍生物、四氫呋喃衍生物、乙醚、丙酸甲酯和丙酸乙酯。
[0065]作為有機固體電解質的實例，可以提到聚乙烯衍生物、聚乙烯氧化物衍生物、聚丙稀氧化物衍生物、磷酸酯聚合物、聚賴氨酸(poly agitat1n lysine)、聚酯硫化物、聚乙稀醇、聚偏二氟乙烯和包含離子離解組的聚合物。
[0066]作為無機固體電解質的實例，可以提到鋰(Li)的氮化物、鹵化物和硫酸鹽，諸如
Li3N、Li1、Li5Nl2、Li3N-Li1-Li0H、LiSi04、LiSi04-Li1-Li0H、Li2SiS3、Li4Si04、Li4Si04-Li1-L1H 和 Li3POfLi2S-SiS2。
[0067]鋰鹽是在上述非水性電解質中能夠易于溶解的材料，并且可以包括例如LiCl、LiBr、Li1、LiC104、LiBF4、LiBiQCliQ、LiPF6、LiCF3S03、LiCF3C02、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3L1、CF3S03L1、(CF3S02)2NL1、氯硼烷鋰、低脂肪羧酸鋰、鋰四苯硼酸鹽和酰亞胺。
[0068]另外，為了改進充電和放電特性和阻燃性，例如，嘧啶、亞磷酸三乙酯、三羥乙基胺、環醚、乙二胺、η-甘醇二甲醚、六磷酰三胺(hexaphosphoric triamide)、硝基苯衍生物、硫磺、醌亞胺染料、N-取代惡唑烷酮、N、N-取代咪唑啉、乙二醇烷基醚、銨鹽、啦咯、2-甲氧基乙醇、三氯化鋁等可以被添加到非水性電解溶液。根據情況，為了賦予不燃性，非水性電解溶液可以進一步包括包含鹵素的溶劑，諸如四氯化碳和乙烯三氟化物。進而，為了改進高溫存儲特性，非水性電解溶液可以進一步包括二氧化碳氣體。另外，可以進一步包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)和丙烯磺酸內酯(PRS)。
[0069]在一個優選實例中，可以將鋰鹽諸如LiPF6、LiC104、LiBF4或者LiN(SO2CF3)2添加到是高介電溶劑的環狀碳酸鹽諸如EC或者PC和是低粘度溶劑的liner碳酸鹽諸如DEC、DMC或者EMC的混合溶劑，以制備包含鋰鹽的非水性電解質。
[0070]根據本發明的其它方面，提供一種包括一個或者更多個具有上述構造的電池單體的電池組和一種包括該電池組的裝置。
[0071]例如，該裝置可以是選自如下組，該組由移動電話、便攜式計算機、智能電話、平板PC、智能墊、上網本計算機、輕型電動車輛(LEV)和可穿戴電子裝置組成。然而，本發明不限于此。
[0072]在本發明所屬技術領域中，這些裝置是眾所周知的，并且因此將省略其詳細說明。
[0073]本發明的效果
[0074]如根據以上說明清楚地，根據本發明的電池單體構造為具有包括多個邊例如五個或者更多邊的不規則結構，并且正電極引線和負電極引線在其中電極引線并不彼此相鄰的狀態下布置，由此防止電極引線由于外力而彼此接觸或者彼此干擾。
[0075]另外，在根據本發明的電池單體中，與在構造為具有其中正電極引線和負電極引線被布置在同一邊處的結構的電池單體中相比，能夠通過在不同邊處布置的正電極引線和負電極引線更加多樣地實現電池單體的電連接。
【附圖說明】
[0076]從與附圖相結合所作的以下詳細說明，將更加清楚地理解本發明的以上和其它目的、特征和其它優點，其中:
[0077]圖1是示出根據本發明的實施例的電池單體的典型視圖；
[0078]圖2是典型地示出圖1的電池單體的平面視圖；
[0079]圖3是典型地示出根據本發明的另一個實施例的電池單體的平面視圖；
[0080]圖4是典型地示出根據本發明又一個實施例的電池單體的平面視圖；
[0081]圖5是典型地示出根據本發明進一步的實施例的電池單體的平面視圖；
[0082]圖6和圖7是示出根據本發明又一個實施例的電池單體的典型視圖；
[0083]圖8是示出根據本發明又一個實施例的電池單體的典型視圖；
[0084]圖9是示出根據本發明又一個實施例的電池單體的典型視圖；
[0085]圖10是示出根據本發明又一個實施例的電池單體的典型視圖；
[0086]圖11是示出根據本發明又一個實施例的電池單體的典型視圖；
[0087]圖12是示出根據本發明又一個實施例的電池單體的典型視圖；并且
[0088]圖13是示出根據本發明又一個實施例的電池單體的典型視圖。
【具體實施方式】
[0089]現在，將參考附圖詳細描述本發明的示例性實施例。然而，應該指出，本發明的范圍不受所示意的實施例限制。
[0090]圖1是典型地示出根據本發明的實施例的電池單體的視圖，并且圖2是典型地示出該電池單體的平面視圖。
[0091]參考這些圖，電池單體100被構造為具有如下結構:其中電極組件(未示出)與電解質一起地被接納在電池外殼108中。
[0092]當從上方觀察時，電池單體100被構造為具有包括六個筆直邊101、102、104a、104b、104c和104d的多邊形結構。邊101、102、104a、104b、104c和104d構成電池外殼108的外邊緣。
[0093]邊101、102、104a、104b、104c和104d包括正電極引線110從其突出的第一邊101、負電極引線120從其突出的第二邊102和除了第一邊101和第二邊102之外的其它四個邊104a、104b、104c和104d。
[0094]在其中第一邊101和第二邊102的對應端部彼此連接的狀態中，第一邊101和第二邊102彼此相鄰。第一其它邊104d的一端連接到第一邊101的另一端，第二其它邊104c的一端連接到第一其它邊104d的另一端，第三其它邊104b的一端連接到第二其它邊104c的另一端，并且第四其它邊104a的相反端連接到第二其它邊104c的另一端和第三其它邊104b的另一端。
[0095]正電極引線110和負電極引線120具有大約5:5的長度比。正電極引線110從第一邊101垂直地突出，并且負電極引線120從第二邊102垂直地突出。
[0096]在根據本發明的電池單體100中，如在圖1和2中所示，在其中正電極引線110和負電極引線120彼此間隔開的狀態中，正電極引線110和負電極引線120分別地位于是不同邊的第一邊101和第二邊102處。在電池單體100的激活過程中，即在電池單體100的初始充電和放電過程中，可以防止正電極引線110和負電極引線120由于向正電極引線110和負電極引線120供應電流的裝置而彼此干擾。
[0097]另外，在根據本發明的電池單體100中，正電極引線110和負電極引線120分別地從是不同邊的第一邊101和第二邊102突出。當外力被施加到電池單體100時，可以防止正電極引線110和負電極引線120彼此接觸。
[0098]同時，圖3示出一種電池單體，該電池單體被構造為具有如下結構:其中正電極引線和負電極引線在其中正電極引線和負電極引線彼此平行的狀態中從電池單體突出。
[0099]參考圖3，除了正電極引線210從第一邊201突出使得正電極引線210平行于第四其它邊204d，負電極引線220從第二邊202突出使得負電極引線220平行于第一其它邊204a，并且正電極引線210和負電極引線220彼此平行之外，電池單體200在結構方面與圖1和2所示電池單體100相同。
[0100]這個結構具有如下優點，即，電極引線210和220易于連接到與第一邊201或者第二邊202相鄰的另一個電池單體的電極引線、印刷電路板(PCB)或者一種裝置的輸入和輸出端子。
[0101]圖4是典型地示出根據本發明又一個實施例的電池單體的平面視圖。
[0102]參考圖4，電池單體300被構造為當從上方觀察時具有包括五個筆直邊301、302、304a、304b和304c的多邊形結構。
[0103]邊301、302、304a、304b和304c包括正電極引線310從其突出的第一邊301、負電極引線320從其突出的第二邊302和除了第一邊301和第二邊302之外的其它三個邊304a、304b，和304c。
[0104]第一其它邊304a的相反端連接到第一邊301的一端和第二邊302的一端，第一邊301的另一端連接到第二其它邊304b的一端，第二其它邊304b的另一端連接到第三其它邊304c的一端，并且第三其它邊304c的另一端連接到第二邊302的另一端。
[0105]結果，電池單體300被構造為具有其中第一邊301、第二邊302和其它邊304a、304b和304c彼此連接的不規則五邊形結構。正電極引線310和負電極引線320分別地從彼此間隔開的第一邊301和第二邊302突出。
[0106]同時，圖5示出一種構造為具有其中電池單體的外邊緣的一部分被彎曲的不規則結構的電池單體。
[0107]參考圖5，當從上方觀察時，電池單體400包括四個筆直邊401、402、404a和404b和一個彎曲邊404c。
[0108]正電極引線410從第一邊401突出，并且負電極引線420從第二邊402突出。
[0109]第一其它邊404a的相反端連接到第一邊401的一端和第二邊402的一端，第二邊402的另一端連接到第二其它邊404b的一端，第二其它邊404b的另一端連接到第三其它邊404c的一端，并且第三其它邊404c的另一端連接到第一邊401的另一端。
[0110]在該實施例中，與第一邊401相鄰的第三其它邊404c是彎曲的。結果，包括第三其它邊404c的電池單體300被構造為具有其中電池單體的外邊緣的一部分被彎曲的圓狀結構。
[0111]如上所述，根據本發明的電池單體被構造為具有與通常的矩形結構不同的不規則結構。另外，正電極引線和負電極引線可以無限制地位于電池單體的任何邊處，由此防止電極引線彼此干擾。
[0112]圖6到圖13是示出根據本發明的其它實施例的各種電池單體的典型視圖。
[0113]首先，參考圖6和圖7，電池單體500構造為具有如下結構，在該結構中，電極組件(未示出)被與電解質一起地接納在電池外殼530中。
[0114]當從上方觀察時，電池單體500構造為具有包括六個筆直邊501、502、503、504、505和506的多邊形結構。邊501、502、503、504、505和506構成電池外殼530的外邊緣。
[0115]邊501、502、503、504、505和506彼此連接，并且邊501、502、503、504、505的連接結構是不規則多邊形結構。
[0116]在其中正電極引線510和負電極引線520以寬度W2彼此間隔開的狀態下，正電極引線510和負電極引線520突出通過電池外殼530。
[0117]寬度W2大約是電極引線從其突出的邊的寬度的50%到90%。在圖6中，寬度W2是基于布置正電極引線510和負電極引線520的邊501的總寬度Wl確定的。
[0118]電極組件的電極引線510、520可以在相對地具有長的長度的邊中的一個邊處突出，使得可以防止正電極引線510和負電極引線520彼此接觸和干擾，并且在電極引線510、520之間的寬度的以上范圍得到滿足。
[0119]在某些情形中，電極引線可以在關于邊的斜向方向上突出。更加具體地，斜向方向可以是電極引線的邊緣另外地彼此間隔開的方向。
[0120]圖8是典型地示出根據本發明的另一個實施例的電池單體的平面視圖。
[0121 ]參考圖8，電池單體600構造為具有如下結構，在該結構中，電極組件(未示出)被與電解質一起地接納在電池外殼630中。
[0122]當從上方觀察時，電池單體600構造為具有包括五個筆直邊602、603、604、605、606和在邊602、606之間連接的一個彎曲邊601的不規則結構。
[0123]在這個結構中，在其中正電極引線610和負電極引線620彼此間隔開的狀態下，正電極引線610和負電極引線620突出通過電池外殼630。
[0124]圖9是典型地示出根據本發明又一個實施例的電池單體的平面視圖和透視圖。
[0125]參考圖9，電池單體700構造為具有如下結構，在該結構中，電極組件(未示出)被與電解質一起地接納在電池外殼730中。
[0126]當從上方或者下方觀察時，電池單體700構造為具有包括六個筆直邊701、702、703、704、705和706的多邊形結構。邊701、702、703、704、705和706構成電池外殼730的外邊緣。在某些情形中，邊701、702、703、704、705和706可以是電池外殼730的密封部。
[0127]邊701、702、703、704、705和706彼此連接，并且邊701、702、703、704、705和706的連接結構是不規則多邊形結構。因此，替代矩形結構地，根據本發明的電池單體700具有不規則多邊形結構。
[0128]電極組件的正電極引線710和負電極引線720突出通過電池外殼730。
[0129]圖10是典型地示出根據本發明又一個實施例的電池單體的平面視圖和透視圖。
[0130]參考圖10，電池單體800構造為具有如下結構，在該結構中，電極組件(未示出)被與電解質一起地接納在電池外殼830中。
[0131]當從上方或者下方觀察時，電池單體800構造為具有包括八個筆直邊801、802、803、804、805、806、807 和 808 的多邊形結構。邊 801、802、803、804、805、806、807 和808 構成電池外殼830的外邊緣。在某些情形中，邊801、802、803、804、805、806、807和808可以是電池外殼830的密封部。
[0132]邊801、802、803、804、805、806、807和808彼此連接，并且邊801、802、803、804、805、806、807和808的連接結構是不規則多邊形結構。因此，替代矩形結構地，根據本發明的電池單體800具有不規則多邊形結構。
[0133]電極組件的正電極引線810和負電極引線820突出通過電池外殼830。
[0134]圖11是典型地示出根據本發明又一個實施例的電池單體的平面視圖和透視圖。
[0135]參考圖11，電池單體900構造為具有如下結構，在該結構中，電極組件(未示出)被與電解質一起地接納在電池外殼930中。
[0136]當從上方或者下方觀察時，電池單體900構造為具有包括七個筆直邊901、902、903、904、905、906和907的多邊形結構。邊901、902、903、904、905、906和907構成電池外殼930的外邊緣。在某些情形中，邊901、902、903、904、905、906和907可以是電池外殼930的密封部。
[0137]邊901、902、903、904、905、906和907彼此連接，并且邊901、902、903、904、905、906和907的連接結構是不規則多邊形結構。因此，替代矩形結構地，根據本發明的電池單體900具有不規則多邊形結構。
[0138]然而，基于經過電池單體900的中心的豎直軸線A-A’和水平軸線B-B’，電池單體900具有非對稱結構。
[0139]電極組件的正電極引線910和負電極引線920突出通過電池外殼930。
[0140]圖12是典型地示出根據本發明又一個實施例的電池單體的平面視圖和透視圖。
[0141]參考圖12，電池單體1000構造為具有如下結構，在該結構中，電極組件(未示出)被與電解質一起地接納在電池外殼1030中。
[0142]當從上方或者下方觀察時，電池單體1000構造為具有包括九個筆直邊1001、1002、
1003、1004、1005、1006、1007、1008和 1009 的多邊形結構。邊 1001、1002、1003、1004、1005、1006、1007、1008和1009構成電池外殼1030的外邊緣。在某些情形中，邊1001、1002、1003、
1004、1005、1006、1007、1008和1009可以是電池外殼1030的密封部。
[0143]邊1001、1002、1003、1004、1005、1006、1007、1008 和 1009 彼此連接，并且邊 1001、1002、1003、1004、1005、1006、1007、1008和1009的連接結構是不規則多邊形結構。因此，替代矩形結構地，根據本發明的電池單體1000具有不規則多邊形結構。
[0144]然而，基于經過電池單體1000的中心的豎直軸線C-C’和水平軸線D-D’，電池單體1000具有非對稱結構。
[0145]電極組件的正電極引線1010和負電極引線1020突出通過電池外殼1030。
[0146]圖13是典型地示出根據本發明又一個實施例的電池單體的平面視圖和透視圖。
[0147]參考圖13，電池單體1100構造為具有如下結構，在該結構中，電極組件(未示出)被與電解質一起地接納在電池外殼1130中。
[0148]當從上方或者下方觀察時，電池單體1100構造為具有包括六個筆直邊1101、1102、1103、1104、1105 和 1106 的多邊形結構。邊 1101、1102、1103、1104、1105 和 1106 構成電池外殼1130的外邊緣。在某些情形中，邊1101、1102、1103、1104、1105和1106可以是電池外殼1130
的密封部。
[0149]邊1101、1102、1103、1104、1105和1106彼此連接，并且邊1101、1102、1103、1104、1105和1106的連接結構是不規則多邊形結構。因此，替代矩形結構地，根據本發明的電池單體1100具有不規則多邊形結構。
[0150]然而，基于經過電池單體1100的中心的豎直軸線E-E’和水平軸線F-F’，電池單體1100具有非對稱結構。
[0151]電極組件的正電極引線1110和負電極引線1120突出通過電池外殼1130。
[0152]雖然已經為了示意性的意圖公開了本發明的示例性實施例，但是本領域技術人員可以理解，在不偏離如在所附權利要求中所公開的本發明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替代都是可能的。
【主權項】
1.一種電池單體，所述電池單體被構造為具有如下結構:電極組件被安裝在由包括樹脂層和金屬層的層壓片制成的電池外殼中，所述電極組件包括正電極、負電極和在所述正電極和所述負電極之間布置的分隔物，其中， 所述電池單體被構造為當從上方觀察時具有包括至少五個邊的不規則結構，并且所述電池單體的正電極引線和負電極引線在所述邊中的不同邊上從所述電池單體的電池外殼向外突出。2.根據權利要求1所述的電池單體，其中，所述不規則結構是多邊形結構。3.根據權利要求1所述的電池單體，其中，構成所述不規則結構的所述邊中的至少一個是彎曲的。4.根據權利要求1所述的電池單體，其中，當從上方觀察時，所述邊構成所述電池外殼的外邊緣，所述電池外殼的外邊緣限定所述電池單體的外表面。5.根據權利要求4所述的電池單體，其中，所述邊包括:第一邊，所述正電極引線從所述第一邊突出；第二邊，所述負電極引線從所述第二邊突出；以及除了所述第一邊和所述第二邊之外的其它邊。6.根據權利要求5所述的電池單體，其中，在所述第一邊和所述第二邊的對應端部彼此連接的狀態下，所述第一邊和所述第二邊彼此相鄰。7.根據權利要求5所述的電池單體，其中，所述其它邊中的至少一個位于所述第一邊和所述第二邊之間。8.根據權利要求5所述的電池單體，其中，所述正電極引線和所述負電極引線具有3:7到7:3的長度比。9.根據權利要求5所述的電池單體，其中，所述正電極引線從所述第一邊垂直地突出，并且所述負電極引線從所述第二邊垂直地突出。10.根據權利要求5所述的電池單體，其中，所述正電極引線和所述負電極引線分別地從所述第一邊和所述第二邊突出，使得所述正電極引線和所述負電極引線彼此平行。11.根據權利要求5所述的電池單體，其中，所述第一邊和所述第二邊是筆直的。12.根據權利要求5所述的電池單體，其中，所述其它邊是筆直的，或者所述其它邊中的至少一個是彎曲的。13.根據權利要求1所述的電池單體，其中，所述邊彼此連接，使得在所述邊中的相鄰邊之間的內角是90度到150度。14.根據權利要求1到13中的任一項所述的電池單體，其中，所述電極組件是:堆疊型電極組件，所述堆疊型電極組件被構造為具有多個正電極和多個負電極在分隔物被分別地布置在所述正電極和所述負電極之間的狀態下被堆疊的結構;或者堆疊/折疊型電極組件，所述堆疊/折疊型電極組件被構造為具有使用分隔膜將堆疊型單元單體折疊的結構；或者層壓/堆疊型電極組件，所述層壓/堆疊型電極組件被構造為具有將堆疊型單元單體堆疊的結構。15.根據權利要求14所述的電池單體，其中，所述正電極和所述負電極包括當從上方觀察時與具有所述不規則結構的所述電池單體的形狀對應的電極邊。16.根據權利要求15所述的電池單體，其中，所述正電極和所述負電極分別地在選自其所述電極邊的第一電極邊和第二電極邊處設置有正電極突片和負電極突片，并且所述正電極引線和所述負電極引線分別地聯接到所述正電極突片和所述負電極突片。17.根據權利要求1所述的電池單體，其中，所述電池單體是鋰離子電池單體或者鋰離子聚合物電池單體。18.一種電池組，包括一個或更多個根據權利要求1所述的電池單體。19.一種裝置，包括根據權利要求18所述的電池組。20.根據權利要求19所述的裝置，其中，所述裝置選自如下組:移動電話、便攜式計算機、智能電話、平板PC、智能墊、上網本計算機、輕型電動車輛和可穿戴電子裝置。21.—種電池單體，包括: 電池外殼，所述電池外殼由包括樹脂層和金屬層的層壓片制成，其中所述電池單體具有至少五個邊； 電極組件，所述電極組件被保持在所述電池外殼中，所述電極組件包括: 正電極； 負電極;和 在所述正電極和所述負電極之間布置的分隔物， 所述電池單體的正電極引線和負電極引線，所述正電極引線和所述負電極引線從所述外殼向外突出。22.根據權利要求21所述的電池單體，其中，所述電池外殼具有包括所述至少五個邊的不規則多邊形結構。23.根據權利要求21所述的電池單體，其中，所述邊中的至少一個是彎曲的。24.根據權利要求21所述的電池單體，其中，當從上方觀察時，所述至少五個邊構成所述電池外殼的外邊緣，所述電池外殼的外邊緣限定所述電池單體的外表面。25.根據權利要求21所述的電池單體，其中，所述至少五個邊彼此連接，使得在所述邊中的相鄰邊之間的內角是90度到150度。
【文檔編號】H01M2/30GK105938880SQ201610125276
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月4日
【發明人】崔鎮宇, 安寅究, 尹炯具, 金東明
【申請人】株式會社Lg化學