本公開涉及電化學(xué)裝置,更具體地,涉及用于柔性電化學(xué)裝置的電極組件的外部包裹件以及包含該外部包裹件的電化學(xué)裝置。
背景技術(shù):
隨著對(duì)智能設(shè)備的需求增加,可穿戴電子設(shè)備已被廣泛開發(fā)??纱┐麟娮釉O(shè)備通常具有柔性形狀以使更合身。在可穿戴電子設(shè)備中,通常包括柔性電化學(xué)裝置以向可穿戴電子設(shè)備供電。電化學(xué)裝置能夠存儲(chǔ)能量并且可以包括例如二次電池或超級(jí)電容器。近來,鋰二次電池作為智能設(shè)備的電源被廣泛使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在柔性電化學(xué)裝置中,外部包裹件通常被設(shè)置用于其中的電極組件。電化學(xué)裝置的外部包裹件可以覆蓋并密封電極組件,從而有效防止外部水分的滲透及外部包裹件內(nèi)部的電解質(zhì)向外部的泄漏或揮發(fā)。然而,當(dāng)外部包裹件被重復(fù)的外力損壞時(shí),外部包裹件的氣密性劣化,因此,包含電極組件的電化學(xué)裝置的性能可能劣化。
示例實(shí)施方式針對(duì)用于柔性電化學(xué)裝置的電極組件的外部包裹件及包含該外部包裹件的電化學(xué)裝置。
根據(jù)一示例實(shí)施方式,用于電化學(xué)裝置的電極組件的外部包裹件包括多個(gè)線狀圖案,其中每個(gè)線狀圖案在電極組件的厚度方向上具有不平結(jié)構(gòu)的剖面,線狀圖案中的一線狀圖案包括第一單元線和第二單元線,其在與電極組件的厚度方向垂直的平面上在不同方向上延伸。
在一示例實(shí)施方式中,第一和第二單元線可以關(guān)于與電極組件的厚度方向垂直的第一方向傾斜。
在一示例實(shí)施方式中,第一方向可以是電極組件的橫向方向或電極組件的縱向方向。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案可以在與第一方向和電極組件的厚度方向垂直的第二方向上重復(fù)地設(shè)置。
在一示例實(shí)施方式中,第一和第二單元線可以在第一方向上交替地布置。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案還可以包括布置在第一單元線和第二單元線之間且與第一方向平行的第三單元線。
在一示例實(shí)施方式中,第三單元線可以連接到第一和第二單元線的至少一個(gè)或與第一和第二單元線的至少一個(gè)間隔開。
在一示例實(shí)施方式中,第三單元線可以具有直線形狀和曲線形狀的至少一種。
在一示例實(shí)施方式中,每個(gè)第一和第二單元線可以具有直線形狀和曲線形狀的至少一種。
在一示例實(shí)施方式中,第一和第二單元線可以彼此連接或彼此間隔開。
在一示例實(shí)施方式中,第一和第二單元線的連接部分可以具有曲線形狀。
在一示例實(shí)施方式中,每個(gè)第一單元線和第二單元線可以設(shè)置為多個(gè),相鄰的第一和第二單元線之間的角度可以與另一的相鄰的第一和第二單元線之間的角度不同。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案可以被限定在外部包裹件的至少一部分中。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案可以延伸至外部包裹件的相反邊緣。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案可以具有相同形狀或不同形狀。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案中的至少一個(gè)可以具有與線狀圖案中的另一個(gè)不同的形狀。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案之間的間隔可以彼此相同或彼此不同。
在一示例實(shí)施方式中,兩個(gè)相鄰的線狀圖案之間的間隔可以與其它兩個(gè)相鄰的線狀圖案之間的間隔不同。
在一示例實(shí)施方式中,外部包裹件還可以包括布置在線狀圖案之間的額外圖案。
在一示例實(shí)施方式中,外部包裹件還可以包括布置為與線狀圖案交叉的額外圖案。
在一示例實(shí)施方式中,外部包裹件還可以包括包含線狀圖案的氣體阻擋層。
在一示例實(shí)施方式中,外部包裹件還可以包括布置在氣體阻擋層上的粘合層。
在一示例實(shí)施方式中,外部包裹件還可以包括布置為覆蓋電極組件的上表面的第一包裹件,以及與第一包裹件結(jié)合以覆蓋電極組件的下表面的第二包裹件。
在一示例實(shí)施方式中,第一包裹件可以包括線狀圖案。
在一示例實(shí)施方式中,第二包裹件可以包括線狀圖案。
根據(jù)另一示例實(shí)施方式,電化學(xué)裝置包括電極組件以及圍繞電極組件的外部包裹件,其中外部包裹件包括多個(gè)線狀圖案,每個(gè)線狀圖案在電極組件的厚度方向上具有不平結(jié)構(gòu)的剖面,并且線狀圖案中的一線狀圖案包括第一單元線和第二單元線,其在與電極組件的厚度方向垂直的平面上在不同方向上延伸。
在一示例實(shí)施方式中,第一和第二單元線可以關(guān)于與電極組件的厚度方向垂直的第一方向傾斜。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案可以在與第一方向垂直的第二方向上重復(fù)地布置。
在一示例實(shí)施方式中,第三單元線可以設(shè)置在所述至少一個(gè)第一單元線和所述至少一個(gè)第二單元線之間且與第一方向平行。
在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案可以延伸至電極組件的相反邊緣。
在一示例實(shí)施方式中,外部包裹件還可以包括布置在線狀圖案之間的額外圖案。
在一示例實(shí)施方式中,外部包裹件還可以包括包含線狀圖案的氣體阻擋層。
在一示例實(shí)施方式中,外部包裹件還可以包括布置為覆蓋電極組件的上表面的第一包裹件以及與第一包裹件結(jié)合以覆蓋電極組件的下表面的第二包裹件。
在一示例實(shí)施方式中,第一包裹件可以包括線狀圖案。
在一示例實(shí)施方式中,第二包裹件可以包括線狀圖案。
附圖說明
由以下結(jié)合附圖對(duì)示例實(shí)施方式的描述,這些和/或其它特征將變得明顯且更容易理解,其中:
圖1A示出一般電化學(xué)裝置的彎曲;
圖1B和1C示出一般電化學(xué)裝置的扭曲;
圖2是根據(jù)一示例實(shí)施方式的用于電化學(xué)裝置的外部包裹件的分解透視圖;
圖3是圖2的第一包裹件的一示例實(shí)施方式的平視圖;
圖4是沿圖3的線Ⅳ-Ⅳ'截取的剖視圖;
圖5A和5B示出圖4中所示的不平結(jié)構(gòu)的可替換示例實(shí)施方式;
圖6示出圖3中所示的線狀圖案的一示例實(shí)施方式;
圖7A到7C示出根據(jù)示例實(shí)施方式的線狀圖案;
圖8A和8B示出根據(jù)可替換示例實(shí)施方式的線狀圖案;
圖9A和9B示出根據(jù)其它可替換示例實(shí)施方式的線狀圖案;
圖10A到10C示出根據(jù)其它可替換示例實(shí)施方式的線狀圖案;
圖11A到11C示出根據(jù)其它可替換示例實(shí)施方式的線狀圖案;
圖12A和12B示出根據(jù)其它可替換示例實(shí)施方式的線狀圖案;
圖13至20是根據(jù)可替換示例實(shí)施方式的外部包裹件的平視圖;
圖21是根據(jù)另一可替換示例實(shí)施方式的外部包裹件的透視圖;
圖22是根據(jù)一示例實(shí)施方式的電化學(xué)裝置的分解透視圖;
圖23是在組裝狀態(tài)中的圖22的電化學(xué)裝置的透視圖;
圖24A和24B示出根據(jù)線狀圖案的形狀的扭曲角度;
圖25A到25C示出根據(jù)線狀圖案的夾角θ3的扭曲角度以及最大應(yīng)力;
圖26A和26B示出根據(jù)線狀圖案的角度θ4的扭曲角度;
圖27A和27B示出根據(jù)線狀圖案的外部夾角θ5的扭曲角度;以及
圖28A和28B示出根據(jù)線狀圖案的內(nèi)部夾角θ6的扭曲角度。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將詳細(xì)地對(duì)示例實(shí)施方式進(jìn)行參考,其示例在附圖中被示出,其中相同附圖標(biāo)記通篇指代相同元件。此外,為了解釋的方便和為了清晰,在附圖中示出的每層的尺寸可以被夸大。在這方面,實(shí)施方式可以有不同形式且不應(yīng)被解釋為限于此處闡釋的描述。因此,實(shí)施方式僅通過參考附圖在以下被描述以解釋說明書的方面。
將理解,當(dāng)元件被稱為“在”另一元件“上”時(shí),它能直接在所述另一元件上,或居間元件可以存在其間。相反,當(dāng)元件被稱為“直接在”另一元件“上”時(shí),沒有居間元件存在。
將理解,雖然術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等可以在此被用來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分,但這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此,以下討論的“第一元件”、“第一部件”、“第一區(qū)域”、“第一層”或“第一部分”能被稱為第二元件、第二部件、第二區(qū)域、第二層或第二部分,而不背離此處的教義。
此處使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式而不打算成為限制。當(dāng)在此處使用時(shí),單數(shù)形式“一”和“該”旨在包括復(fù)數(shù)形式,包含“至少一個(gè)”,除非上下文清楚地另行表示?!盎颉币鉃椤昂?或”。當(dāng)在此處使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目中的一個(gè)或更多個(gè)的任意和所有組合。將進(jìn)一步理解,當(dāng)在此說明書中使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包含……的”或“包括”和/或“包括……的”表明所陳述的特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或添加。
當(dāng)在此處使用時(shí),“大約”或“近似”包括所陳述的值在內(nèi),并且意為在由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員考慮到正被討論的測(cè)量和與詳細(xì)量的測(cè)量相關(guān)的誤差(即,測(cè)量系統(tǒng)的限制)確定的具體值的偏差的可接受范圍內(nèi)。例如,“大約”可以意為在一個(gè)或更多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi),或在所陳述值的±30%、±20%、±10%、±5%內(nèi)。
在這里參考截面圖示描述了示例實(shí)施方式,所述截面圖示是理想化實(shí)施方式的示意性圖示。因此,作為例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果的圖示的形狀的變化將被預(yù)料到。因此,此處描述的實(shí)施方式不應(yīng)被解釋為限于這里所示的區(qū)域的特別形狀,而將包括例如由制造引起的形狀上的偏離。例如,被示出或被描述為平的區(qū)域通常有粗糙的和/或非線性的特征。此外,被示出的尖角可以是倒圓的。因此,圖中所示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的,且它們的形狀不旨在示出區(qū)域的確切形狀且不旨在限制本權(quán)利要求的范圍。
下文中,示例實(shí)施方式將參考附圖被詳細(xì)描述。
圖1示出常規(guī)電化學(xué)裝置50的彎曲。圖1B和1C示出常規(guī)電化學(xué)裝置50的扭曲(twisting)。
電化學(xué)裝置50可以包括電極組件(未示出)以及用于密封和封裝電極組件的外部包裹件(package)51。當(dāng)電化學(xué)裝置50如圖1A中所示地被彎曲時(shí),會(huì)在與彎曲軸平行的方向上在外部包裹件51上產(chǎn)生褶皺W。當(dāng)電化學(xué)裝置50如圖1B或1C中所示地被扭曲時(shí),會(huì)在相對(duì)于扭曲軸以預(yù)定角度傾斜的方向上在外部包裹件51上產(chǎn)生褶皺W。因此,當(dāng)電化學(xué)裝置50被重復(fù)地彎曲或扭曲時(shí),小孔(pinhole)可能被形成在外部包裹件51中,或外部包裹件51可能由于褶皺W的產(chǎn)生而被損壞。
圖2是根據(jù)一示例實(shí)施方式的用于電化學(xué)裝置的外部包裹件的分解透視圖。
參考圖2,用于封裝并密封電極組件130的外部包裹件100的一示例實(shí)施方式可以包括彼此面對(duì)的第一和第二包裹件111和121。第一包裹件111可以被設(shè)置為覆蓋電極組件130的上表面,第二包裹件121可以被設(shè)置為覆蓋電極組件130的下表面。布置在第一和第二包裹件111和121之間或插入第一和第二包裹件111和121中的電極組件130可以具有柔性。然而,本公開不限于此。
在一示例實(shí)施方式中,每個(gè)第一和第二包裹件111和121可以包括氣體阻擋層(未示出)。氣體阻擋層可以有效防止外部水分或氧氣的侵入以及電解質(zhì)的泄漏或揮發(fā)。在一示例實(shí)施方式中,氣體阻擋層可以包括例如金屬、無(wú)機(jī)物或聚合物。在這樣的實(shí)施方式中,無(wú)機(jī)物可以包括例如多個(gè)諸如石墨烯顆粒或黏土顆粒的板狀顆粒,但是不限于此。在這樣的實(shí)施方式中,聚合物可以包括例如聚偏二氯乙烯(“PVDC”)、乙烯-乙烯醇(“EVOH”)、聚酮、液晶聚合物(“LCP”)或含氟聚合物。
在一示例實(shí)施方式中,每個(gè)第一和第二包裹件111和121可以進(jìn)一步包括在氣體阻擋層上的另一層。例如在一示例實(shí)施方式中,每個(gè)第一和第二包裹件111和121可以進(jìn)一步包括在氣體阻擋層上的保護(hù)層(未示出)或絕緣層(未示出)。在這樣的實(shí)施方式中,粘合層111'和121'可以被設(shè)置在每個(gè)第一和第二包裹件111和121的內(nèi)表面上。由于粘合層111'和121'彼此接合,所以電極組件130可以被密封。
第一和第二包裹件111和121可以被布置為彼此面對(duì)。電極組件130可以被布置在或被插入第一和第二包裹件111和121之間,電解質(zhì)(未示出)被填充在第一和第二包裹件111和121之間。此后,由于第一和第二包裹件111和121利用粘合層111'和121'彼此結(jié)合,所以電極組件130可以被密封。
在這樣的實(shí)施方式中,第一和第二包裹件111和121彼此相同,為了描述的方便,在下文中,第一包裹件111將被詳細(xì)描述。在圖2中,x方向表示電極組件130的橫向方向,y方向表示電極組件130的縱向方向,z方向表示電極組件130的厚度方向。
圖3是圖2的第一包裹件的一示例實(shí)施方式的平面圖。
參考圖3,在一示例實(shí)施方式中,多個(gè)線狀圖案150被限定或被形成在第一包裹件111上。線狀圖案150在電極組件130的縱向方向,例如在y方向上以預(yù)定間隔重復(fù)地限定或形成。如以下描述的,每個(gè)線狀圖案150可以包括在彼此不同的方向上延伸的多個(gè)第一和第二單元線151和152。線狀圖案150可以在電極組件130的橫向方向或在x方向上延伸至第一包裹件111的相反邊緣。
圖4是沿圖3的線Ⅳ-Ⅳ'截取的剖視圖。
參考圖4,每個(gè)線狀圖案150在電極組件130的厚度方向或在z方向上可以具有不平形狀的剖面。不平結(jié)構(gòu)在電極組件130的縱向方向或在y方向上重復(fù)地限定或形成在第一包裹件111上。圖4示出其中不平結(jié)構(gòu)具有曲線形狀的一示例實(shí)施方式。然而,本公開不限于此。
圖5A和5B示出圖4中所示的不平結(jié)構(gòu)的可替換示例實(shí)施方式。
在一可替換示例實(shí)施方式中,如圖5A所示,被限定或被形成在第一包裹件111上的不平結(jié)構(gòu)具有三角形形狀。在另一可替換示例實(shí)施方式中,如圖5B所示,被限定或被形成在第一包裹件111上的不平結(jié)構(gòu)具有矩形形狀。圖5A和5B中所示的不平結(jié)構(gòu)僅是示例性的,具有各種形狀的其它不平結(jié)構(gòu)可以被限定或形成在第一包裹件111上。
圖6示出圖3中所示的線狀圖案。在圖6中,限定在第一包裹件111上的線狀圖案150的僅其中之一被示出。
參考圖6,在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案150可以具有例如W狀形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150可以包括在與電極組件130的厚度方向垂直的平面,例如x-y平面上在不同方向上的兩個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于第一方向以一角度傾斜,所述第一方向與電極組件130的厚度方向垂直,例如電極組件130的橫向方向或x方向。每個(gè)第一和第二單元線151和152具有直線形狀,并且可以在第一方向,例如,電極組件130的橫向方向或x方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152可以具有相同長(zhǎng)度,并且可以關(guān)于電極組件130的縱向方向或y方向?qū)ΨQ地布置。第一和第二單元線151和152彼此連接,第一和第二單元線151和152在連接部分直接交叉。
在這樣的實(shí)施方式中,如以上描述的,每個(gè)具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的線狀圖案150被限定或形成在第一包裹件111上,每個(gè)線狀圖案150包括在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上在不同方向上的第一和第二單元線151和152。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于第一方向傾斜,所述第一方向與電極組件130的厚度方向垂直,例如電極組件130的橫向方向或x方向。線狀圖案150可以以預(yù)定間隔在第二方向上重復(fù)布置,所述第二方向與電極組件130的厚度方向垂直,例如電極組件130的縱向方向或y方向。在該處具有不平結(jié)構(gòu)的線狀圖案150的第一包裹件111可以通過借助模塑在平坦材料上形成線狀圖案150被制造。
在其中限定在第一包裹件111上具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的每個(gè)線狀圖案150包括第一和第二單元線151和152并且第一單元線151和第二單元線152在不同方向上的這樣的實(shí)施方式中,由于電化學(xué)裝置的諸如彎曲或扭曲的變形而可能在外部包裹件中產(chǎn)生的褶皺的形成可以被防止。因此,當(dāng)電化學(xué)裝置利用包含線狀圖案150的外部包裹件100被制造時(shí),即使當(dāng)彎曲變形和/或扭曲變形被重復(fù)施加到電化學(xué)裝置,在外部包裹件100中褶皺的產(chǎn)生也被有效地限制,因此在外部包裹件100中的小孔的形成或?qū)ν獠堪?00的損壞可以被有效防止。
圖7A到7C示出根據(jù)示例實(shí)施方式的線狀圖案。
參考圖7A,在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案150a可以具有“V狀”形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150a可以包括在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上的第一和第二單元線151和152。每個(gè)第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以彼此連接,并且可以在連接部分直接交叉。
參考圖7B,在一備選示例實(shí)施方式中,線狀圖案150b可以具有“WV狀”形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150b可以包括三個(gè)第一單元線151和三個(gè)第二單元線152,第一單元線151和第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。每個(gè)第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152可以彼此連接,并且可以在連接部分直接交叉。
參考圖7C,在另一備選示例實(shí)施方式中,線狀圖案150c可以包括三個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152,第一單元線151和第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。每個(gè)第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152可以彼此連接,并且可以在連接部分直接交叉。
圖8A和8B示出根據(jù)備選示例實(shí)施方式的線狀圖案。
參考圖8A,在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案150d可以具有W狀形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150d可以包括兩個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152,第一單元線151和第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152可以彼此連接,并且可以在連接部分155以曲線形狀連接。
參考圖8B,在一備選示例實(shí)施方式中,線狀圖案150e可以具有“WV狀”形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150e可以包括三個(gè)第一單元線151和三個(gè)第二單元線152,第一單元線151和第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152可以彼此連接,并且可以在連接部分155以曲線形狀連接。
圖9A和9B示出根據(jù)其它備選示例實(shí)施方式的線狀圖案。
參考圖9A,在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案150f可以具有“W狀”形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150f可以包括形成在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上的兩個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152可以以預(yù)定間隔彼此間隔開地布置。
參考圖9B,在一可替換示例實(shí)施方式中,線狀圖案150g可以具有“WV狀”形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150g可以包括三個(gè)第一單元線151和三個(gè)第二單元線152,第一單元線151和第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152可以以預(yù)定間隔彼此間隔開地布置。
圖10A到10C示出根據(jù)其它備選示例實(shí)施方式的線狀圖案。
參考圖10A和10B,在一示例實(shí)施方式中,每個(gè)線狀圖案150h和150i可以具有“W狀”形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150h和150i可以包括兩個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152,第一單元線151和第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152的至少一個(gè)可以與第一和第二單元線151和152中的另一個(gè)具有不同的長(zhǎng)度。
參考圖10C,在一備選示例實(shí)施方式中,線狀圖案150j可以具有“WV狀”形狀。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150b可以包括三個(gè)第一單元線151和三個(gè)第二單元線152,第一單元線151和第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線151和152可以在第一方向上交替地布置。第一和第二單元線151和152的至少一個(gè)可以具有不同的傾斜度。在一個(gè)示例實(shí)施方式中,例如,位于線狀圖案150j的相對(duì)兩個(gè)側(cè)部分的第一和第二單元線151和152的夾角θ1可以與位于線狀圖案150j的中間部分的第一和第二單元線151和152的夾角θ2不同。
圖11A到11C示出根據(jù)其它備選示例實(shí)施方式的線狀圖案。
參考圖11A,在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案150k可以包括第一和第二單元線151和152以及連接第一和第二單元線151和152的第三單元線153,其中,其中第一和第二單元線151和152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。連接第一單元線151和第二單元線152的第三單元線153可以與第一方向平行。第三單元線153可以具有直線形狀。在一示例實(shí)施方式中,如圖11A所示,第三單元線153可以連接到第一和第二單元線151和152,但是不限于此??商鎿Q地,第三單元線153可以布置在第一和第二單元線151和152之間,且與第一和第二單元線151和152間隔開。
參考圖11B,在一備選示例實(shí)施方式中,線狀圖案150l可以包括第二單元線152和兩個(gè)第一單元線151以及連接第一單元線151和第二單元線152的兩個(gè)第三單元線153,其中第二單元線152和兩個(gè)第一單元線151在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。連接第一單元線151和第二單元線152的第三單元線153可以與第一方向平行。第三單元線153可以具有直線形狀。在一示例實(shí)施方式中,如圖11B所示,第三單元線153可以連接到第一和第二單元線151和152,但是不限于此。備選地,第三單元線153可以被布置在第一和第二單元線151和152之間,且與第一和第二單元線151和152間隔開。
參考圖11C,在另一備選示例實(shí)施方式中,線狀圖案150m可以包括兩個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152以及連接第一單元線151和第二單元線152的三個(gè)第三單元線153,其中兩個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二單元線151和152可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向以預(yù)定角度傾斜。連接第一單元線151和第二單元線152的第三單元線153可以與第一方向平行。第三單元線153可以具有直線形狀。在一示例實(shí)施方式中,如圖11C所示,第三單元線153可以連接到第一和第二單元線151和152,但是不限于此。備選地,第三單元線153可以布置在第一和第二單元線151和152之間,且與第一和第二單元線151和152間隔開。
圖12A和12B示出根據(jù)其它備選示例實(shí)施方式的線狀圖案。
參考圖12A,在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案150p可以包括兩個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152以及連接第一單元線151和第二單元線152的第三單元線153,其中兩個(gè)第一單元線151和兩個(gè)第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二單元線151和152可以位于線狀圖案150p的相對(duì)兩個(gè)側(cè)部分,并且連接第一單元線151和第二單元線152的第三單元線153位于線狀圖案150p的中間部分。第三單元線153可以具有曲線形狀。在一示例實(shí)施方式中,如圖12A所示,第三單元線153可以連接到第一和第二單元線151和152,但是不限于此??商鎿Q地,第三單元線153可以布置在第一和第二單元線151和152之間,且與第一和第二單元線151和152間隔開。
參考圖12B,在一備選示例實(shí)施方式中,線狀圖案150q可以包括第一單元線151和第二單元線152,以及分別連接到第一單元線151和第二單元線152的兩個(gè)第三單元線153,其中第一單元線151和第二單元線152在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二單元線151和152可以位于線狀圖案150q的中間部分,并且第三單元線153位于線狀圖案150q的相對(duì)兩個(gè)側(cè)部分。第三單元線153可以有曲線形狀。在一示例實(shí)施方式中,如圖12B所示,第三單元線153可以連接到第一和第二單元線151和152,但是不限于此。備選地,第三單元線153可以布置在第一和第二單元線151和152之間,且與第一和第二單元線151和152間隔開。以上描述的線狀圖案僅是示例性的,具有各種形狀的其它線狀圖案可以被限定在外部包裹件中。
圖13至20是根據(jù)備選示例實(shí)施方式的外部包裹件的平面圖。為了說明的方便,圖13至20僅示例性地示出了外部包裹件100的第一包裹件112。
參考圖13,在一示例實(shí)施方式中,每個(gè)具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的多個(gè)線狀圖案250被限定在第一包裹件112上,每個(gè)線狀圖案250可以包括在與電極組件130的厚度方向垂直的平面或x-y平面上的不同方向上的多個(gè)第一和第二單元線,如上所述。第一和第二單元線可以關(guān)于第一方向傾斜,所述第一方向與電極組件130的厚度方向垂直,例如電極組件130的橫向方向或x方向。在這樣的實(shí)施方式中,如圖13所示,線狀圖案250具有“W狀”形狀,但是不限于此。備選地,具有不同形狀的線狀圖案250可以被限定在第一包裹件112上。線狀圖案250可以以預(yù)定間隔在第二方向上重復(fù)布置,所述第二方向與電極組件130的厚度方向垂直,例如電極組件130的縱向方向或y方向。線狀圖案250可以僅被限定在第一包裹件112的一部分上。例如,在一示例實(shí)施方式中,線狀圖案250可以僅被限定在第一包裹件112的在電極組件130的縱向方向上的中間部分上。
參考圖14,在一備選示例實(shí)施方式中,每個(gè)具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的線狀圖案250被限定在第一包裹件113上,每個(gè)線狀圖案250可以包括在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上的多個(gè)第一和第二單元線,如上所述。第一和第二單元線可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向傾斜。在這樣的實(shí)施方式中,如圖14所示,線狀圖案250具有“W狀”形狀,但是不限于此。備選地,具有不同形狀的線狀圖案250可以被限定在第一包裹件113上。
線狀圖案250可以在與電極組件130的厚度方向垂直的第二方向上被重復(fù)布置。一些線狀圖案250之間的間隔可以與其它線狀圖案250之間的間隔不同。在一示例實(shí)施方式中,如圖14所示,在電極組件130的縱向方向或y方向上,布置在第一包裹件113的中間的線狀圖案250之間的間隔可以比布置在第一包裹件113的上部和下部的線狀圖案250之間的間隔小。
參考圖15,在一示例實(shí)施方式中,每個(gè)具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的多個(gè)第一線狀圖案251以及多個(gè)第二線狀圖案252被限定在第一包裹件114上。第一和第二線狀圖案251和252可以具有彼此不同的形狀。在一示例實(shí)施方式中,如圖15所示,具有“W狀”形狀的第一線狀圖案251被限定在第一包裹件114在電極組件130的縱向方向或y方向上的中間部分,并且第二線狀圖案252被限定在第一包裹件114的上部和下部。
每個(gè)第一線狀圖案251可以包括多個(gè)第一和第二單元線,其在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二單元線可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向傾斜。每個(gè)第二線狀圖案252可以與第一方向平行。圖15中所示的第一和第二線狀圖案251和252的形狀僅是示例性的,因此第一和第二線狀圖案251和252可以變形為具有以使得外部包裹件100中褶皺的產(chǎn)生可以被有效限制的方式確定的各種不同形狀的至少一種。
參考圖16,在另一備選示例實(shí)施方式中,每個(gè)有不平結(jié)構(gòu)的剖面的第一線狀圖案251和第二線狀圖案252被限定在第一包裹件115上。第一和第二線狀圖案251和252可以具有彼此不同的形狀。在一示例實(shí)施方式中,如圖16所示,具有“WV狀”形狀的第一線狀圖案25被限定在第一包裹件1151在電極組件130的縱向方向或y方向上的中間部分,并且具有“W狀”形狀的第二線狀圖案252被限定在第一包裹件115的上部和下部。
每個(gè)第一線狀圖案251可以包括多個(gè)第一和第二單元線,其在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸。第一和第二單元線可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向傾斜。每個(gè)第二單元線252可以包括多個(gè)第一和第二單元線,其在與電極組件130的厚度方向垂直的平面上的不同方向上。第一和第二單元線可以關(guān)于與電極組件130的厚度方向垂直的第一方向傾斜。圖16中所示的第一和第二線狀圖案251和252的形狀僅是示例性的,因此,第一和第二線狀圖案251和252可以變形為具有各種不同形狀的至少一種。
參考圖17,在另一備選示例實(shí)施方式中,每個(gè)具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的第一線狀圖案251和第二線狀圖案252被限定在第一包裹件116上。第一和第二線狀圖案251和252可以具有彼此不同的形狀。第一和第二線狀圖案251和252可以在電極組件130的縱向方向或y方向上交替地布置。在一示例實(shí)施方式中,如圖17所示,第一線狀圖案251具有“V狀”形狀并且第二線狀圖案252具有“WV狀”形狀,但是不限于此。圖17中所示的第一和第二線狀圖案251和252的形狀僅是示例性的,因此,第一和第二線狀圖案251和252可以變形為具有各種不同形狀的至少一種。
參考圖18,在另一備選示例實(shí)施方式中,每個(gè)具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的第一線狀圖案251、第二線狀圖案252和多個(gè)第三線狀圖案253被限定在第一包裹件117上。第一和第二線狀圖案251和252可以在電極組件130的縱向方向或y方向上交替地布置。在一示例實(shí)施方式中,如圖18所示,第一線狀圖案251具有“V狀”形狀,并且第二線狀圖案252具有“WV狀”形狀。圖18中所示的第一和第二線狀圖案251和252的形狀是示例性的,因此,第一和第二線狀圖案251和252可以變形為具有各種不同形狀的至少一種。第三線狀圖案253被布置在第一圖案251和第二圖案252之間。盡管圖18示出了一示例實(shí)施方式,其中第三線狀圖案253相對(duì)于電極組件130的橫向方向傾斜,這僅是示例性的并且第三線狀圖案253的形狀和布置可以以各種方式被修改以使得在外部包裹件100中褶皺的產(chǎn)生被有效限制。
參考圖19,在另一備選示例實(shí)施方式中,多個(gè)線狀圖案350被限定在第一包裹件118上。線狀圖案350基本上在電極組件130的縱向方向或y方向上延伸且在電極組件130的橫向方向或x方向上以預(yù)定間隔重復(fù)布置。線狀圖案350可以延伸至第一包裹件118在電極組件130的橫向方向或x方向上的相反邊緣。
每個(gè)線狀圖案350可以包括第一和第二單元線351和352,其在與電極組件130的厚度方向垂直的的平面或x-y平面上的不同方向上延伸。在這樣的實(shí)施方式中,第一和第二單元線351和352可以關(guān)于電極組件130的縱向方向或y方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線351和352可以在電極組件130的縱向方向或y方向上交替布置。盡管圖19示出了其中線狀圖案350具有“W”的“W狀”形狀的一示例實(shí)施方式,但是本公開不限于此。備選地,線狀圖案350可以變形為具有各種不同形狀的至少一種。
參考圖20,在另一備選示例實(shí)施方式中,第一線狀圖案350和多個(gè)第二線狀圖案353被限定在第一包裹件119上。第一線狀圖案350基本上在電極組件130的縱向方向或y方向上延伸,且在電極組件130的橫向方向或x方向上以預(yù)定間隔重復(fù)布置。每個(gè)第一線狀圖案350可以包括第一和第二單元線351和352,其在與電極組件130的厚度方向垂直的平面或x-y平面上的不同方向上延伸。在這樣的實(shí)施方式中,第一和第二單元線351和352可以關(guān)于電極組件130的縱向方向或y方向以預(yù)定角度傾斜。第一和第二單元線351和352可以在電極組件130的縱向方向或y方向上交替地布置。盡管圖19示出了其中第一線狀圖案350具有“W狀”形狀的一示例實(shí)施方式,但是本公開不限于此。備選地,具有各種不同形狀的至少一種的第一線狀圖案350可以被限定在第一包裹件119上。
第二線狀圖案353可以被限定為與第一線狀圖案350交叉。圖20示出了其中第二線狀圖案353被形成為與第一單元線351和第二單元線352的連接部分交叉的示例實(shí)施方式。第二線狀圖案353可以與電極組件130的橫向方向或x方向平行。然而,本公開不限于此。
圖21是根據(jù)一備選示例實(shí)施方式的外部包裹件200的透視圖。
參考圖21,用于封裝和密封電極組件230的外部包裹件200的一示例實(shí)施方式可以包括彼此面對(duì)的第一和第二包裹件211和221。第一包裹件211可以被布置為覆蓋電極組件230的上表面,第二包裹件221可以被布置為覆蓋電極組件230的下表面。被布置在第一和第二包裹件211和221之間或被插入第一和第二包裹件211和221之間的電極組件230可以具有柔性。然而,本公開不限于此。在這樣的實(shí)施方式中,粘合層211'和221'分別可以被設(shè)置在第一和第二包裹件211和221的內(nèi)表面上。
每個(gè)具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的線狀圖案150被限定在第一包裹件211上。線狀圖案150可以在電極組件230的縱向方向或y方向上以預(yù)定間隔重復(fù)地布置。每個(gè)線狀圖案150可以包括在不同方向上延伸的多個(gè)第一和第二單元線。線狀圖案150可以在電極組件230的橫向方向或x方向上延伸至第一包裹件211的相反邊緣。在這樣的實(shí)施方式中,線狀圖案150與以上描述的線狀圖案的示例實(shí)施方式之一基本相同,它的任何相關(guān)細(xì)節(jié)描述將被省略。圖21中所示的第一包裹件211上形成的線狀圖案150僅是示例性的,因此,具有各種不同形狀的至少一種的其它線狀圖案可以被限定在第一包裹件211上。
第二包裹件221可以被布置為面對(duì)第一包裹件211。在一示例實(shí)施方式中,如圖21所示,第二包裹件221可以具有與第一包裹件211的形狀不同的形狀,或具有平面形狀。在這樣的實(shí)施方式中,被限定在第一包裹件211上的線狀圖案150可以不被限定在第二包裹件221上。
在這樣的實(shí)施方式中,電極組件230被布置或被插入在第一包裹件211和第二包裹件221之間。在電解質(zhì)被填充在第一和第二包裹件211和221之間后,第一包裹件211和第二包裹件221利用粘合層211'和221'彼此結(jié)合,從而制造電化學(xué)裝置。盡管在其中線狀圖案沒有被形成在第二包裹件221上的示例實(shí)施方式在以上被詳細(xì)描述,但是本公開不限于此。備選地,具有與第一包裹件211上的線狀圖案150的形狀不同的形狀的其它線狀圖案可以被限定在第二包裹件221上。
圖22是根據(jù)一示例實(shí)施方式的電化學(xué)裝置500的分解透視圖。圖23是在組裝狀態(tài)中的圖22的電化學(xué)裝置500的透視圖。
參考圖22和23,電化學(xué)裝置500的一示例實(shí)施方式可以包括彼此面對(duì)的第一和第二包裹件511和521以及在第一和第二包裹件511和521之間的電極組件530。第一包裹件511可以被布置為覆蓋電極組件530的上表面,第二包裹件521可以被布置為覆蓋電極組件530的下表面。盡管電極組件530可以具有柔性,但是本公開不限于此。粘合層511'和521'分別可以被布置或被設(shè)置在第一和第二包裹件511和521的內(nèi)表面上。
每個(gè)具有不平結(jié)構(gòu)的剖面的多個(gè)線狀圖案可以被限定或被形成在第一包裹件511上。線狀圖案可以以如上所述的各種形狀被限定在第一包裹件511上。具有各種形狀的多個(gè)線狀圖案可以被限定在第二包裹件521上。在第二包裹件521上的線狀圖案可以具有與第一包裹件511上的線狀圖案的形狀相同的形狀或不同的形狀。備選地,沒有線狀圖案可以被限定或被形成在第二包裹件521上。電化學(xué)裝置500可以通過在第一包裹件511和第二包裹件521之間插入電極組件530、在第一和第二包裹件511和521之間填充電解質(zhì)(未示出)以及利用粘合層511'和521'使第一包裹件511和第二包裹件521彼此結(jié)合被制造。
圖24A和24B示出根據(jù)線狀圖案的形狀的扭曲角度。
圖24A示出包含“V”型線狀圖案、“W”型線狀圖案、“WV”型線狀圖案以及“WW”型線狀圖案的四種類型的線狀圖案。圖24B示出了當(dāng)包含圖24A中所示的四種線狀圖案的每種的電化學(xué)裝置被扭曲時(shí),產(chǎn)生褶皺的扭曲角度。電化學(xué)裝置被制造為約70毫米(mm)長(zhǎng),28mm寬,1.3mm厚,其與以下描述中的相同。如圖24B所示,產(chǎn)生褶皺的扭曲角度在具有“WW”型線狀圖案的電化學(xué)裝置中變得最大。
圖25A至25C示出根據(jù)線狀圖案的夾角θ3的扭曲角度,以及最大應(yīng)力。
圖25A示出在其中第一單元線151和第二單元線152之間的夾角θ3分別是約100°、約110°、約120°、約130°、約140°和約160°的“W”型線狀圖案。圖25B示出當(dāng)包含圖24A中所示的線狀圖案的電化學(xué)裝置被扭曲時(shí),褶皺產(chǎn)生處的扭曲角度。如圖25B所示,當(dāng)?shù)谝粏卧€151和第二單元線152的夾角θ3是約120°、約130°和約140°時(shí),產(chǎn)生褶皺的扭曲角度變得最大。圖25C示出當(dāng)包含圖24A中所示的線狀圖案的電化學(xué)裝置被扭曲時(shí)測(cè)量的最大應(yīng)力。如圖25C所示,最大應(yīng)力出現(xiàn)在在其中第一單元線151和第二單元線152的夾角θ3是約100°的電化學(xué)裝置中。
圖26A和26B示出根據(jù)線狀圖案的角度θ4的扭曲角度。
圖26A示出在其中第一單元線151和第二單元線152之一與第三單元線153的夾角θ4是約130°、約140°和約150°的線狀圖案。圖26B示出當(dāng)包含圖26A中所示的線狀圖案的電化學(xué)裝置被扭曲時(shí),產(chǎn)生褶皺的扭曲角度。如圖26B所示,當(dāng)?shù)谝?第二單元線151/152與第三單元線153的夾角θ4是約130°和約140°時(shí),產(chǎn)生褶皺的扭曲角度變得最大。
圖27A和27B示出根據(jù)線狀圖案的外部夾角θ5的扭曲角度。
圖27A示出在其中第一單元線151和第二單元線152的外部夾角θ5是約105°、約120°、約135°和約150°的“W”型線狀圖案。圖27B示出當(dāng)包含圖27A中所示的線狀圖案的電化學(xué)裝置被扭曲時(shí),產(chǎn)生褶皺的扭曲角度。如圖27B所示,當(dāng)?shù)谝粏卧€151和第二單元線152的外部夾角θ5是約105°時(shí),產(chǎn)生褶皺的扭曲角度變得最大。
圖28A和28B示出根據(jù)線狀圖案的內(nèi)部夾角θ6的扭曲角度。
圖28A示出在其中第一單元線151和第二單元線152的內(nèi)部夾角θ6是約100°、約110°、約120°、約130°、約140°、約150°和約160°的“W”型線狀圖案。圖28B示出當(dāng)包含圖28A中所示的線狀圖案的電化學(xué)裝置被扭曲時(shí),產(chǎn)生褶皺的扭曲角度。如圖28B所示,當(dāng)?shù)谝粏卧€151和第二單元線152的內(nèi)部夾角θ6是約140°時(shí),產(chǎn)生褶皺的扭曲角度變得最大。
在一示例實(shí)施方式中,如以上描述的,具有不平結(jié)構(gòu)的剖面且被限定在外部包裹件上的每個(gè)線狀圖案包括在與電極組件的厚度方向垂直的平面上的不同方向上延伸的多個(gè)第一和第二單元線,使得由于彎曲和/或扭曲變形所造成的褶皺的產(chǎn)生可以被有效防止。因此,當(dāng)電化學(xué)裝置利用包含線狀圖案的外部包裹件被制造時(shí),即使當(dāng)彎曲變形和/或扭曲變形被重復(fù)施加到電化學(xué)裝置時(shí),外部包裹件中褶皺的產(chǎn)生也可以基本被限制,因此,在外部包裹件中小孔的形成或?qū)ν獠堪膿p壞可以被有效防止。
應(yīng)該理解,此處描述的示例實(shí)施方式僅以在描述性的意義上被考慮,不是為了限制的目的。每個(gè)示例實(shí)施方式中的特征或方面的描述通常應(yīng)該被認(rèn)為對(duì)在一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施方式中的其它類似特征或方面是可用的。
盡管一個(gè)或更多個(gè)示例實(shí)施方式參考附圖被描述,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,此處可以進(jìn)行在形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變,而不背離由所附權(quán)利要求限定的精神和范圍。
本申請(qǐng)要求享有2015年8月13日提交的第10-2015-0114551號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)以及由其產(chǎn)生的所有權(quán)益,其全部?jī)?nèi)容通過引用被合并于此。