KR-20260061481-A - BATTERY AND BATTERY PACK

Abstract

배터리 셀(10). 배터리 셀(10)에는 적어도 하나의 극심(20)이 제공되고; 각각의 극심(20)에는 복수의 탭(201)이 제공되고; 복수의 탭(201)은, 병합된 후에, 배터리(100)의 커버 플레이트(30) 상에 용접되어 용접 스폿들을 형성하고; 극심(20)이 결합되지 않기 전에 또는 극심(20)이 전개되어 커버 플레이트(30)와 평행할 때, 극심(20)과 용접 스폿들 사이의 간격 거리들은 극심(20)의 두께, 탭들(201)의 탭(201) 굽힘 각도들, 및 용접 스폿들에서의 탭(201) 보호 시트들의 폭에 따라 결정된다.

Inventors

• 왕, 신웨
• 장, 다
• 뤄, 원

Assignees

• 비와이디 컴퍼니 리미티드

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20210823

Priority Date

20200831

Claims (12)

1. 배터리로서, 셀을 포함하고, 상기 셀은 적어도 하나의 극심(pole core)을 갖고, 각각의 극심은 복수의 탭(tab)을 갖고, 상기 복수의 탭은 합류(converge)된 다음 상기 배터리의 커버 플레이트에 납땜되어 솔더 조인트(solder joint)를 형성하고, 상기 극심이 합류 전에 또는 상기 극심이 전개(unfold) 후에 상기 커버 플레이트와 평행할 때, 상기 극심과 상기 솔더 조인트 사이의 간격은 상기 극심의 두께, 상기 탭의 탭 굽힘 각도, 및 상기 솔더 조인트에서의 탭 보호 플레이트의 폭에 의해 결정되는, 배터리.
2. 제1항에 있어서, 상기 극심과 상기 솔더 조인트 사이의 간격은 L 1 이고, 상기 극심의 두께는 D이고, 상기 탭 보호 플레이트의 폭은 d 1 이고, 상기 탭의 탭 굽힘 각도는 A이고, 다음의 관계식: L 1 =D/2*tanA+d 1 /2가 만족되는, 배터리.
3. 제2항에 있어서, 45°≤A≤135°인, 배터리.
4. 제1항에 있어서, 상기 극심이 합류 전에 또는 상기 극심이 전개 후에 상기 커버 플레이트와 평행할 때, 상기 극심과 상기 솔더 조인트 사이에 탭 자유 영역(tab free region)이 형성되고, 상기 탭 자유 영역의 길이는 상기 극심의 탭 인출 방식에 의해 결정되는, 배터리.
5. 제4항에 있어서, 상기 극심은 권선형 극심(wound pole core)으로서 구성되고, 상기 탭이 탭 반-인출 방식(tab semi-lead-out manner)으로 상기 극심으로부터 연장될 때, 상기 극심의 두께는 D이고, 상기 탭이 상기 탭의 연장 방향에서 상기 극심으로부터 연장되는 길이는 L 2 이고, 상기 탭 자유 영역의 길이는 L 3 이고, 다음의 관계식: 0.25D<L 3 <L 2 가 만족되는, 배터리.
6. 제4항에 있어서, 상기 탭이 탭 완전-인출 방식(tab fully-lead-out manner)으로 상기 극심으로부터 연장될 때, 상기 극심의 두께는 D이고, 상기 탭이 상기 탭의 연장 방향에서 상기 극심으로부터 연장되는 길이는 L 2 이고, 상기 탭 자유 영역의 길이는 L 3 이고, 다음의 관계식: 0.5D<L 3 <L 2 가 만족되는, 배터리.
7. 제5항에 있어서, 상기 복수의 탭은 합류하여 탭 합류 및 인출 위치(tab converging and lead-out position)를 형성하고, 상기 극심의 두께 방향에서, 상기 탭 합류 및 인출 위치는 제로 인출 위치, 중간 인출 위치, 및 바이어스된 인출 위치를 포함하고; 상기 탭 합류 및 인출 위치는 상기 제로 인출 위치 또는 상기 바이어스된 인출 위치에 위치하는, 배터리.
8. 제6항에 있어서, 상기 복수의 탭은 합류하여 탭 합류 및 인출 위치(tab converging and lead-out position)를 형성하고, 상기 극심의 두께 방향에서, 상기 탭 합류 및 인출 위치는 제로 인출 위치, 중간 인출 위치, 및 바이어스된 인출 위치를 포함하고; 상기 탭 합류 및 인출 위치는 상기 중간 인출 위치에 위치하는, 배터리.
9. 제1항에 있어서, 상기 탭 보호 플레이트의 폭은 8-12 mm인, 배터리.
10. 제1항에 있어서, 상기 솔더 조인트는 상기 탭의 솔더 조인트 영역에 배치되고, 상기 솔더 조인트 영역은 초음파 납땜 영역 및 레이저 납땜 영역을 포함하고, 상기 레이저 납땜 영역은 상기 초음파 납땜 영역 내부에 위치하는, 배터리.
11. 제10항에 있어서, 상기 탭의 연장 방향에서 상기 초음파 납땜 영역의 폭은 4-8 mm인, 배터리.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 배터리를 포함하는, 배터리 팩.

Description

배터리 및 배터리 팩{BATTERY AND BATTERY PACK} 관련 출원에 대한 상호 참조 본 개시내용은 2020년 8월 31일자로 BYD Co., Ltd.에 의해 출원된 발명의 명칭이 "BATTERY AND BATTERY PACK"인 중국 특허 출원 제202010900497.8호에 대한 우선권 및 그의 이익들을 주장한다. 분야 본 개시내용은 배터리 분야에 관한 것으로, 특히, 배터리 및 이를 갖는 배터리 팩에 관한 것이다. 관련 기술에서는, 극심(pole core)의 복수의 탭(tab)이 합류(converge)된 다음 함께 납땜된다. 솔더 조인트(solder joint)의 위치는 탭 자유 영역(tab free region)의 길이에 영향을 미친다. 극심이 합류 전에 또는 극심이 전개(unfold) 후에 커버 플레이트와 평행할 때, 극심과 솔더 조인트의 중간점 위치 사이의 간격이 너무 작게 설계되면, 굽힘 후에 탭이 쉽게 당겨지고, 이는 탭이 찢어지게 하여, 일부 전극 플레이트들이 전기를 출력할 수 없게 하여, 셀의 용량 손실로 이어진다. 극심과 솔더 조인트의 중간점 위치 사이의 간격이 너무 크게 설계되면, 탭의 가동 길이가 증가하고, 탭을 수용하기 위해 더 큰 굽힘 공간이 요구된다. 그러나, 더 큰 굽힘 공간은 셀의 용량 손실로 이어진다. 굽힘 공간이 증가되지 않으면, 탭이 압축되어, 양극과 음극이 서로 접촉할 가능성이 있어, 배터리의 안전성을 위태롭게 한다. 도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리의 단면도이다. 도 2는 극심이 전개된 후에 극심이 커버 플레이트와 평행할 때 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리의 개략도이다. 도 3은 본 개시내용의 실시예에 따라 배터리의 극심이 제로 인출 위치에 위치하는 것을 도시하는 개략도이다. 도 4는 본 개시내용의 실시예에 따라 배터리의 극심이 바이어스된 인출 위치에 위치하는 것을 도시하는 개략도이다. 도 5는 본 개시내용의 실시예에 따라 배터리의 극심이 중간 인출 위치에 위치하는 것을 도시하는 개략도이다. 본 개시내용의 실시예들의 상세한 설명이 이하에서 이루어질 것이고, 그의 예들은 도면들에 예시되며, 첨부 도면들 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 요소들 또는 동일하거나 유사한 기능들의 요소들은 동일하거나 유사한 참조 번호들로 표현된다. 첨부 도면들을 참조하여 설명되는 실시예들은 예시적인 것이며, 본 개시내용을 제한하는 것이 아니라, 본 개시내용을 해석하기 위한 것일 뿐이다. 본 개시내용의 실시예들에 따른 배터리(100)가 도 1 내지 도 5를 참조하여 아래에 설명될 것이다. 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들에 따른 배터리(100)는 셀(10)을 포함한다. 셀(10)은 적어도 하나의 극심(20)을 갖는다. 각각의 극심(20)은 복수의 탭(201)을 갖는다. 복수의 탭(201)은 합류된 다음 배터리(100)의 커버 플레이트(30)에 납땜되어 솔더 조인트(40)를 형성한다. 극심(20)이 합류 전에 커버 플레이트(30)와 평행할 때 또는 극심(20)이 전개 후에 커버 플레이트(30)와 평행할 때로 이해될 수 있는, 극심(20)이 합류 전에 또는 극심(20)이 전개 후에 커버 플레이트(30)와 평행할 때, 극심(20)과 솔더 조인트(40) 사이의 간격은 극심(20)의 두께, 탭(201)의 탭 굽힘 각도, 및 탭(201)의 연장 방향에서의 솔더 조인트(40)에서의 탭 보호 플레이트의 폭에 의해 결정된다. 탭 보호 플레이트는 솔더 조인트(40)에 제공된다. 각각의 극심(20)은 복수의 분리기(202)를 갖는다. 솔더 조인트(40)에 대향하는 분리기(202)의 단부 부분과 솔더 조인트(40) 사이의 간격은 극심(20)의 두께, 탭(201)의 탭 굽힘 각도, 및 탭(201)의 연장 방향에서의 탭 보호 플레이트의 폭에 의해 결정된다. 극심(20)의 두께 방향은 도 3 내지 도 5의 극심(20)의 두께 방향을 가리키고, 탭(201)의 연장 방향은 도 3 내지 도 5의 좌우 방향을 가리킨다는 점에 유의해야 한다. 극심(20)의 두께, 탭(201)의 탭 굽힘 각도, 및 탭(201)의 연장 방향에서의 솔더 조인트(40)에서의 탭 보호 플레이트의 폭에 따라 극심(20)과 솔더 조인트(40) 사이의 간격을 결정함으로써, 본 개시내용은 극심(20)과 솔더 조인트(40) 사이에 더 바람직한 간격을 제공하여, 굽힘 후에 탭(201)이 당겨지는 것을 방지할 수 있고, 탭(201)이 찢어지는 것을 방지할 수 있어, 일부 전극 플레이트들이 전기를 출력할 수 없는 문제를 회피하고, 셀(10)의 용량 손실을 회피할 수 있다. 본 개시내용은 또한 탭(201)의 바람직한 가동 길이 및 탭(201)을 수용하기 위한 바람직한 굽힘 공간을 제공하여, 셀(10)의 용량 손실을 회피하고, 탭(201)이 압축되어 셀(10)의 양극과 음극이 서로 접촉하게 하는 것을 방지하고, 셀(10)의 단락을 방지함으로써, 사용 중인 배터리(100)의 안전성을 향상시킨다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 극심(20)과 솔더 조인트(40) 사이의 간격은 L1이고, 극심(20)의 두께는 D이고, 탭 보호 플레이트의 폭은 d1이고, 탭(201)의 탭 굽힘 각도는 A이고, 다음의 관계식: L1=D/2*tanA+d1/2가 만족된다. 탭(201)의 탭 굽힘 각도 A는 다음의 관계식: 45°≤A≤135°를 만족한다. 솔더 조인트(40)에 대향하는 극심(20)의 분리기(202)의 단부 부분과 솔더 조인트(40) 사이의 간격은 L1이다. 이러한 설정에 의해, 본 개시내용은 굽힘 후에 탭(201)이 당겨지는 것을 추가로 방지할 수 있고, 탭(201)이 찢어지는 것을 방지할 수 있어, 일부 전극 플레이트들이 전기를 출력할 수 없는 문제를 추가로 회피하고, 셀(10)의 용량 손실을 추가로 회피할 수 있다. 본 개시내용은 또한 탭(201)의 더 바람직한 가동 길이 및 탭(201)을 수용하기 위한 더 바람직한 굽힘 공간을 제공하여, 셀(10)의 용량 손실을 추가로 회피하고, 탭(201)이 압축되어 셀(10)의 양극과 음극이 서로 접촉하게 하는 것을 추가로 방지하고, 셀(10)의 단락을 더 양호하게 방지함으로써, 사용 중인 배터리(100)의 안전성을 향상시킨다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 탭 보호 플레이트의 폭은 8-12 mm로 설정될 수 있다. 이러한 설정에 의해, 본 개시내용은 탭 보호 플레이트의 바람직한 폭을 제공하여, 탭(201)을 더 양호하게 보호할 수 있고, 굽힘 후에 탭(201)이 당겨지는 것을 추가로 방지할 수 있고, 탭(201)이 찢어지는 것을 추가로 방지할 수 있어, 일부 전극 플레이트들이 전기를 출력할 수 없는 문제를 추가로 회피하고, 셀(10)의 용량 손실을 추가로 회피할 수 있다. 본 개시내용은 또한 탭(201)의 더 바람직한 가동 길이 및 탭(201)을 수용하기 위한 더 바람직한 굽힘 공간을 제공하여, 셀(10)의 용량 손실을 추가로 회피하고, 탭(201)이 압축되어 셀(10)의 양극과 음극이 서로 접촉하게 하는 것을 추가로 방지하고, 셀(10)의 단락을 더 양호하게 방지함으로써, 사용 중인 배터리(100)의 안전성을 향상시킨다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 극심(20)이 합류 전에 커버 플레이트(30)와 평행할 때 또는 극심(20)이 전개 후에 커버 플레이트(30)와 평행할 때로 이해될 수 있는, 극심(20)이 합류 전에 또는 극심(20)이 전개 후에 커버 플레이트(30)와 평행할 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 탭(201)의 연장 방향에서, 극심(20)과 솔더 조인트(40) 사이에 탭 자유 영역이 형성된다. 본 개시내용의 실시예에서, 복수의 탭(201)이 합류된 후, 솔더 조인트(40)에 대향하는 분리기(202)의 단부 부분과 솔더 조인트(40) 사이에 탭 자유 영역이 형성되고, 탭 자유 영역의 길이는 극심(20)의 탭(201)의 인출 방식에 의해 결정된다. 이러한 설정에 의해, 본 개시내용은 탭 자유 영역의 더 바람직한 길이를 제공하여, 굽힘 후에 탭(201)이 당겨지는 것을 추가로 방지할 수 있고, 일부 전극 플레이트들이 전기를 출력할 수 없는 문제를 추가로 회피할 수 있고, 셀(10)의 용량 손실을 추가로 회피할 수 있다. 본 개시내용은 또한 탭(201)의 더 바람직한 가동 길이 및 탭(201)을 수용하기 위한 더 바람직한 굽힘 공간을 제공하여, 셀(10)의 용량 손실을 추가로 회피하고, 탭(201)이 압축되어 셀(10)의 양극과 음극이 서로 접촉하게 하는 것을 추가로 방지하고, 셀(10)의 단락을 더 양호하게 방지함으로써, 사용 중인 배터리(100)의 안전성을 향상시킨다. 또한, 탭(201)의 더 바람직한 굽힘 각도가 보장될 수 있다. 본 개시내용의 실시예에 따르면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 극심(20)은 권선형 극심(20)으로서 구성되고, 탭(201)이 탭 반-인출 방식으로 극심(20)으로부터 연장될 때(탭 반-인출 방식은 극심(20)이 권선된 후에 극심(20)의 각각의 턴마다 하나의 탭(201)만이 인출되는 것을 의미하고, 탭 반-인출 방식은 권선형 극심(20)에만 적용가능하다는 점에 유의해야 한다), 극심(20)의 두께는 D이고, 탭(201)이 탭(201)의 연장 방향에서 극심(20)으로부터 연장되는 길이는 L2이고(이는 탭(201)이 탭(201)의 연장 방향에서 분리기(202)로부터 연장되는 길이가 L2인 것으로도 또한 이해될 수 있음), 탭 자유 영역의 길이는 L3이고, 다음의 관계식: 0.25D<L3<L2가 만족된다. 복수의 탭(201)이 함께 납땜된 후, 이러한 설정은 탭 자유 영역의 바람직한 길이를 제공하여, 탭(201)이 찢어지는 것을 방지할 수 있고, 탭(201)이 압축되는 것을 방지할 수 있고, 셀(10) 내의 단락의 위험을 감소시킬 수 있다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 복수의 탭(201)은 합류하여 탭 합류 및 인출 위치를 형성하고, 극심(20)의 두께 방향에서, 탭 합류 및 인출 위치는 제로 인출 위치(50), 중간 인출 위치(60), 및 바이어스된 인출 위치(70)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 탭 합류 및 인출 위치는 제로 인출 위치(