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特開2024-66510プレハブ電池、電池列、電池パック及びその製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024066510
(43)【公開日】2024-05-15
(54)【発明の名称】プレハブ電池、電池列、電池パック及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/543 20210101AFI20240508BHJP
   H01M 50/503 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/505 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/213 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/545 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/56 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/559 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/547 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/50 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/51 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/512 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/588 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/593 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/509 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/107 20210101ALI20240508BHJP
   H01M 50/152 20210101ALI20240508BHJP
【FI】
H01M50/543
H01M50/503
H01M50/505
H01M50/213
H01M50/545
H01M50/56
H01M50/559
H01M50/547 101
H01M50/50 101
H01M50/51
H01M50/512
H01M50/588
H01M50/593
H01M50/509
H01M50/107
H01M50/152
【審査請求】有
【請求項の数】33
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023186436
(22)【出願日】2023-10-31
(31)【優先権主張番号】I/001757
(32)【優先日】2022-10-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】MO
(31)【優先権主張番号】202211414969.4
(32)【優先日】2022-11-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】523412636
【氏名又は名称】汪 子▲棋▼
(71)【出願人】
【識別番号】523412647
【氏名又は名称】汪 ▲純▼
(74)【代理人】
【識別番号】100167184
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 真一郎
(72)【発明者】
【氏名】汪 子▲棋▼
(72)【発明者】
【氏名】汪 ▲純▼
【テーマコード(参考)】
5H011
5H040
5H043
【Fターム(参考)】
5H011AA04
5H011CC06
5H040AA03
5H040AA07
5H040AT01
5H040AT06
5H040AY05
5H040AY08
5H040DD03
5H040DD05
5H040DD08
5H040JJ02
5H040JJ03
5H040NN03
5H043AA02
5H043AA19
5H043CA03
5H043CA22
5H043FA04
5H043FA06
5H043GA23
5H043GA26
5H043HA02F
5H043HA11F
5H043KA33F
5H043KA45
5H043LA21F
(57)【要約】      (修正有)
【課題】バスバーを溶接する必要がなくなり、列内又はパック内の単電池間の電気的接続、構造的接続の製造プロセスが簡素化され、構造的接続部及び電気的接続部の安定性が向上する、プレハブ電池、電池列、電池パック及びその製造方法を提供する。
【解決手段】プレハブ電池は、筒形単電池、周方向固定部200及び導電性ストリップ300を含み、周方向固定部は片状材料で製造され、その一部が筒形単電池の側面シェル130の周りに設けられ、導電性ストリップは、接続部及び延在部を含み、接続部は、周方向固定部と側面シェルの間に介在するように設けられ、接続部の一側の一部の領域が周方向固定部の内側表面に固定して接続され、接続部の他側が導電性接着剤で側面シェルに固定して接続されるとともに電気的に接続され、延在部は、周方向固定部から離れた方向に、及び/又は折り曲げられて延在しており、他のプレハブ電池に接続するために用いられる。
【選択図】図11
【特許請求の範囲】
【請求項1】
側面シェル及び底部シェルを含むシェルポストと、上部ポストとを有する筒形単電池と、
片状材料で製造され、少なくとも一部が前記筒形単電池の側面シェルの周りに設けられる、少なくとも1つの周方向固定部と、
接続部及び延在部を含む少なくとも1つの導電性ストリップであって、前記接続部が前記周方向固定部と前記側面シェルの間に介在するように設けられ、前記接続部の一側の少なくとも一部の領域が前記周方向固定部の内側表面に固定して接続され、前記接続部の他側が導電性接着剤で前記側面シェルに固定して接続されるとともに電気的に接続され、前記延在部が、前記周方向固定部から離れた方向に延在しており、及び/又は折り曲げられて延在しており、他のプレハブ電池の上部ポスト又はシェルポストに接続するために用いられる、少なくとも1つの導電性ストリップと、
を含む、
ことを特徴とするプレハブ電池。
【請求項2】
前記導電性ストリップの延在部は、底部シェルの位置で内向きに折り曲げられて延在しており、軸方向に積み重ねられた別のプレハブ電池の上部ポストに接続するために用いられ、
又は、前記導電性ストリップの延在部は、上部ポストの位置で上向きに延在しており、軸方向に積み重ねられた上位にある別のプレハブ電池の前記側面シェルに接続するために用いられ、
又は、前記導電性ストリップの延在部は、前記周方向固定部の位置で外向きに折り曲げられて延在しており、横方向に積み重ねられた別のプレハブ電池の上部ポストを接続するために用いられ、
又は、前記導電性ストリップの延在部は、前記周方向固定部の位置で外向きに折り曲げられて延在しており、外部回路に電気的に接続するために用いられる、
ことを特徴とする請求項1に記載のプレハブ電池。
【請求項3】
前記少なくとも1つの周方向固定部は、第1周方向固定部を含み、前記少なくとも1つの導電性ストリップは、第1導電性ストリップ及び第2導電性ストリップを含み、前記第1導電性ストリップの接続部の一側の少なくとも一部の領域は、前記第1周方向固定部の内側表面の第1位置に固定して接続され、前記第2導電性ストリップの接続部の一側の少なくとも一部の領域は、前記第1周方向固定部の内側表面の前記第1位置と異なる第2位置に固定して接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載のプレハブ電池。
【請求項4】
前記第1導電性ストリップの延在部は、前記側面シェルに沿って前記上部ポスト又は底部シェルの方向に向かって延在する、
ことを特徴とする請求項3に記載のプレハブ電池。
【請求項5】
前記第1導電性ストリップの延在部は、上部ポストの位置で折り曲げられて筒形単電池から背き離れる方向に延在しており、隣接するプレハブ電池の上部ポストに接続するために用いられる、
ことを特徴とする請求項3に記載のプレハブ電池。
【請求項6】
前記第1導電性ストリップの延在部は、底部シェルの位置で外向きに折り曲げられて延在しており、横方向に積み重ねられた別のプレハブ電池の上部ポストに接続するために用いられ、前記第2導電性ストリップの延在部は、第1周方向固定部の縁部で2つに折り畳まれ、前記第1周方向固定部の外側表面に設けられる、
ことを特徴とする請求項3に記載のプレハブ電池。
【請求項7】
前記第1導電性ストリップの延在部は、底部シェルの位置で外向きに折り曲げられて延在しており、横方向に積み重ねられた別のプレハブ電池の上部ポストに接続するために用いられ、前記第2導電性ストリップの延在部は、第1周方向固定部の縁部で外向きに折り曲げられて延在する、
ことを特徴とする請求項3に記載のプレハブ電池。
【請求項8】
前記少なくとも1つの周方向固定部は、第1周方向固定部を含み、前記導電性ストリップは、第1導電性ストリップと、第2導電性ストリップと、第3導電性ストリップと、を含み、
前記第1導電性ストリップの接続部の一側の少なくとも一部の領域は、前記第1周方向固定部の内側表面の第1位置に固定して接続され、前記第1導電性ストリップの延在部は、上部ポストの位置で折り曲げられて筒形単電池から背き離れる方向に延在しており、隣接するプレハブ電池の上部ポストに接続するために用いられ、
前記第2導電性ストリップの接続部の一側の少なくとも一部の領域は、前記第1周方向固定部の内側表面の前記第1位置と異なる第2位置に固定して接続され、前記第3導電性ストリップの接続部の一側の少なくとも一部の領域は、前記第1周方向固定部の内側表面の前記第1位置及び第2位置と異なる第3位置に固定して接続され、前記第2導電性ストリップの延在部は、第1周方向固定部の縁部で2つに折り畳まれ、前記第1周方向固定部の外側表面に設けられており、第2位置に隣接する前記プレハブ電池の前記側面シェル又は並列電気的接続部材に電気的に接続するために用いられ、
前記第3導電性ストリップの延在部は、第1周方向固定部の縁部で前記筒形単電池から背き離れる方向に折り曲げられて延在しており、第3位置に隣接する外部回路のアクセス点に電気的に接続するために用いられ、又は前記第3導電性ストリップの延在部は、第1周方向固定部の縁部で2つに折り畳まれ、前記第1周方向固定部の外側表面に設けられており、第3位置に隣接するプレハブ電池の前記側面シェル又は並列電気的接続部材に電気的に接続するために用いられる、
ことを特徴とする請求項1に記載のプレハブ電池。
【請求項9】
前記延在部は、少なくとも1つの折り曲げセクションをさらに含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のプレハブ電池。
【請求項10】
前記延在部は、しわ領域を有し、前記しわ領域は、前記延在部の他の領域に比べて弾性係数が低い、
ことを特徴とする請求項1に記載のプレハブ電池。
【請求項11】
前記しわ領域は、突起部を含み、前記突起部は、少なくとも一部が前記筒形単電池のネックの凹溝内に差し込まれるためのものである、
ことを特徴とする請求項10に記載のプレハブ電池。
【請求項12】
前記周方向固定部は、閉ループの環状スリーブ、又は非閉ループのC字状スリーブであり、
前記周方向固定部の展開した長さは、前記側面シェルの周長の半分より大きい、
ことを特徴とする請求項1-10のいずれか一項に記載のプレハブ電池。
【請求項13】
前記少なくとも1つの周方向固定部は、第2周方向固定部をさらに含む、
ことを特徴とする請求項1-10のいずれか一項に記載のプレハブ電池。
【請求項14】
前記周方向固定部と前記側面シェルとの間の少なくとも一部の領域に構造用接着剤が設けられる、
ことを特徴とする請求項1-9のいずれか一項に記載のプレハブ電池。
【請求項15】
前記周方向固定部は、筒形単電池のネック上部領域及び/又はネック下部領域に設けられ、及び/又は前記ネックを含む前記側面シェルの上部領域を被覆する、
ことを特徴とする請求項1-10のいずれか一項に記載のプレハブ電池。
【請求項16】
前記周方向固定部の外側表面は、他のプレハブ電池の側面シェル又は周方向固定部に当接するための少なくとも1つの凸部を有し、
好ましくは、前記周方向固定部が絶縁シートであり、
好ましくは、前記周方向固定部が透明絶縁シートであり、
好ましくは、前記構造用接着剤がUV接着剤であり、
好ましくは、前記周方向固定部が導電性ストリップであり、
好ましくは、前記構造用接着剤が速乾型のポリ尿素又は嫌気性接着剤である、
ことを特徴とする請求項14に記載のプレハブ電池。
【請求項17】
前記筒形単電池は、筒形単電池、円筒形角型単電池、多角柱型単電池である、
ことを特徴とする請求項1-10のいずれか一項に記載のプレハブ電池。
【請求項18】
前記周方向固定部の前記側面シェルに接触する内側表面は、前記側面シェルに適合する曲面を有し、及び/又は、前記接続部の前記側面シェルに接触する内側表面及び/又は接続された前記周方向固定部の内側表面は、前記側面シェルに適合する曲面を有する、
ことを特徴とする請求項1-10のいずれか一項に記載のプレハブ電池。
【請求項19】
複数の請求項1-18のいずれか一項に記載のプレハブ電池が、列で配列されることと、
先頭の前記プレハブ電池の上部ポストは、前記電池列の対外上部ポストであり、最後尾の前記プレハブ電池の側面シェル又は底部シェル又は前記導電性ストリップは、前記電池列の対外シェルポストであることと、
最後尾の前記プレハブ電池以外、各前記プレハブ電池の前記導電性ストリップの延在部は、隣接するプレハブ電池の上部ポストに順に貼り合わせて電気的に接続され、直列電池列を形成することと、を含む、
ことを特徴とする電池列。
【請求項20】
複数の請求項1-18のいずれか一項に記載のプレハブ電池が、同方向に列で配列されることと、
各前記プレハブ電池の前記導電性ストリップの延在部は、隣接する前記プレハブ電池の側面シェルに貼り合わせて電気的に接続され、又は、各前記プレハブ電池の前記延在部は、隣接する前記プレハブ電池の延在部に貼り合わせて電気的に接続され、シェルポストが並列に接続された電池列を形成することと、を含む、
ことを特徴とする電池列。
【請求項21】
請求項1-18のいずれか一項に記載の複数のプレハブ電池が、軸方向に沿って縦方向に配列されることと、
少なくとも1つの前記プレハブ電池の前記延在部は、縦方向に隣接する前記プレハブ電池の上部ポスト又は側面シェル又は側面シェルに貼り合わせて電気的に接続されることと、を含む、
ことを特徴とする縦列電池列。
【請求項22】
複数の請求項1-18のいずれか一項に記載のプレハブ電池が、円筒状中心延在直線の軸方向に沿って縦方向に配列されることと、
上位にある前記プレハブ電池の前記延在部は、下向きに前記底部シェルに延在し且つ内向きに折り曲げられ、下位にある縦方向に隣接する前記プレハブ電池の上部ポストに対応して貼り合わせて電気的に接続され、上下直列接続を形成し、又は下位にある前記プレハブ電池の前記延在部は、上向きに上位にある縦方向に隣接する前記プレハブ電池の前記側面シェルの下部に延在し、前記下部にある周方向固定部によって前記側面シェルに固定して接続されるとともに電気的に接続され、上下シェルポストの並列接続を形成することと、を含む、
ことを特徴とする縦列電池列。
【請求項23】
アレイで配列された複数の請求項1-18のいずれか一項に記載のプレハブ電池と、
又は、複数の請求項19又は20に記載の電池列と、を含む、
ことを特徴とする電池パック。
【請求項24】
アレイで配列された複数の請求項21又は22に記載の縦列電池列と、
又は、前記筒形単電池の軸方向に沿って縦方向に積み重ねられた複数の請求項23に記載の電池パックと、を含む、
ことを特徴とする電池パック。
【請求項25】
前記プレハブ電池の間に設けられた少なくとも1つの長締結材をさらに含み、前記長締結材は少なくとも、2層の前記プレハブ電池の側面シェル及び/又は前記周方向固定部に固定して接続される、
ことを特徴とする請求項24に記載の電池パック。
【請求項26】
隣接する直列接続された前記プレハブ電池の周方向固定部の間の隙間において、又は前記隣接する前記プレハブ電池の側面シェルの間の隙間において、電気隔離部を有し、前記電気隔離部は、前記隙間に対応して設けられ、又は、複数の前記隙間を貫通するように設けられ、
前記電気隔離部は絶縁シートを含む、
ことを特徴とする請求項23又は24に記載の電池パック。
【請求項27】
前記絶縁シートは、複数の前記隙間を貫通するように設けられ、内部に共通合流通路が介在するように設けられ、前記共通合流通路は、前記絶縁シートから延出したそれぞれ一側の前記側面シェルに対応する複数の前記第2導電性ストリップの前記延在部を含み、前記延在部に対応する前記接続部は、前記周方向固定部内に介在して設けられる、
ことを特徴とする請求項26に記載の電池パック。
【請求項28】
隣接する前記プレハブ電池の周方向固定部の間の隙間において、又は隣接する前記プレハブ電池の側面シェルの間の隙間において、又は隣接する前記プレハブ電池の周方向固定部及び/又は前記側面シェルと前記電気隔離部との間において、構造用接着剤を有する、
ことを特徴とする請求項26に記載の電池パック。
【請求項29】
隣接する前記プレハブ電池の上部シェル及びその隙間において、及び/又は隣接する前記プレハブ電池の底部シェル及びその隙間において、及び/又は隣接する前記プレハブ電池のネックの凹溝内において、水平固定部を有する、
ことを特徴とする請求項23又は24に記載の電池パック。
【請求項30】
前記電池パックの外周に設けられた締結材をさらに含む、
ことを特徴とする請求項23又は24に記載の電池パック。
【請求項31】
請求項1-18のいずれか一項に記載のプレハブ電池を製造する方法であって、
前記製造方法は、
少なくとも1つの周方向固定部を提供するステップと、
前記導電性ストリップの接続部の一側の少なくとも一部の領域を前記周方向固定部の内側表面に固定して接続するステップと、
筒形単電池を提供し、前記周方向固定部を前記筒形単電池の側面シェルに嵌設するステップと、
前記接続部の他側を導電性接着剤で前記側面シェルに固定して接続するとともに電気的に接続するステップと、を含む、
ことを特徴とするプレハブ電池の製造方法。
【請求項32】
複数の請求項1-18のいずれか一項に記載のプレハブ電池を同方向に列で配列し、又は複数の請求項1-17のいずれか一項に記載のプレハブ電池を軸方向に沿って縦方向に配列するステップと、
前記プレハブ電池の前記延在部を、横方向の又は軸方向で隣接する前記プレハブ電池の側面シェル及び/又は上部ポスト及び/又は底部シェルに貼り合わせて電気的に接続し、前記電池列内の前記プレハブ電池の間を直列に電気的に接続し、及び/又は並列に電気的に接続するステップと、
複数の前記プレハブ電池を構造的に接続するステップと、を含む、
ことを特徴とする、電池列の製造方法。
【請求項33】
複数の請求項1-18のいずれか一項に記載のプレハブ電池を単層又は多層アレイで配列するステップと、
前記プレハブ電池の前記延在部を、横方向の又は軸方向に隣接する前記プレハブ電池の側面シェル及び/又は上部ポスト及び/又は底部シェルに貼り合わせて電気的に接続し、前記電池パック内の前記プレハブ電池の間を直列に電気的に接続し、及び/又は並列に電気的に接続するステップと、
複数の前記プレハブ電池を構造的に接続するステップと、を含む、
ことを特徴とする電池パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は新エネルギー動力電池の分野に関し、特にプレハブ電池、電池列、電池パック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
筒形単電池のシェルは、電池の極性ポストの一つである。パックとして応用される場合、シェルポストを取り囲み、通常、1、電池間の主電流通路を重ね継ぐために、電気的に接続可能なバスバーが必要、2、電池の直列接続回路において、隣接するシェルの間に電気隔離が必要、3、電池と外部監視回路と間の電気的接続通路を重ね継ぐために、監視導線を電気的に接続することが必要、4、上下に積み重ねられた電池シェルが長円筒体を形成し、上下シェルの間に構造的に接続することが必要、5、単電池が外部の構造に接続され、振動状態の下で、電気的接続点の安定性を向上させるために、外部応力の電気的接続点への伝導を遮断する必要があるという要件がある。
【0003】
先行の技術では、通常、高温溶接による金属溶接技術(電気的接続+構造的接続)を採用して、材質が同じで且つ厚みも同じなバスバーを実現し、及び監視導電性ストリップとシェルとの間の電気的接続を実現する。薄いニッケル質シェルの供給チェーンの現状条件の下で、単電池の直径(容量)の増加に伴い、より厚いバスバー、又はより薄くてより軽い監視導電性ストリップの選択が困難となり、既存の冷間圧接粘着電気的接続技術では、粘着剤の耐剥離力が相対的に弱いため、振動状態で電気的接続点に大きな剥離力が受けられると、電気的接続点の安定性に明らかな影響を与える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、従来技術に存在する一連の問題を解決するためのプレハブ電池、電池列、電池パック及びその製造方法を開示する。
第1側面において、本出願は、プレハブ電池を提供し、当該プレハブ電池は、
側面シェル及び底部シェルを含むシェルポストと、上部ポストとを有する筒形単電池と、
片状材料で製造され、その少なくとも一部が筒形単電池の側面シェルの周りに設けられる少なくとも1つの周方向固定部と、
【0005】
接続部及び延在部を含む少なくとも1つの導電性ストリップであって、接続部が周方向固定部と側面シェルの間に介在するように設けられ、接続部の一側の少なくとも一部の領域が周方向固定部の内側表面に固定して接続され、接続部の他側が導電性接着剤で側面シェルに固定して接続されるとともに電気的に接続され、延在部が、周方向固定部から離れた方向に延在し、及び/又は折り曲げられて延在しており、他のプレハブ電池の上部ポスト又はシェルポストに接続するために用いられる、少なくとも1つの導電性ストリップと、を含む。
【0006】
第2側面において、本出願は、電池列を提供し、当該電池列には、上述のようないくつかのプレハブ電池が列で配列され、
先頭のプレハブ電池の上部ポストは、電池列の対外上部ポストであり、最後尾のプレハブ電池の側面シェル又は底部シェル又は導電性ストリップは電池列の対外シェルポストであり、
最後尾のプレハブ電池以外、各プレハブ電池の導電性ストリップの延在部は、隣接するプレハブ電池の上部ポストに順に貼り合わせて電気的に接続され、直列電池列を形成する。
【0007】
好ましい技術的解決手段として、別の電池列をさらに提供し、上述のような複数のプレハブ電池は、同方向に列で配列されることと、
各プレハブ電池の導電性ストリップの延在部は、隣接するプレハブ電池の側面シェルに貼り合わせて電気的に接続され、又は、各プレハブ電池の延在部は、隣接するプレハブ電池の延在部に貼り合わせて電気的に接続され、シェルポストが並列に接続された電池列を形成することと、を含む。
【0008】
好ましい技術的解決手段として、縦列電池列をさらに提供し、上述のような複数のプレハブ電池が、軸方向に沿って縦方向に配列されることと、
少なくとも1つのプレハブ電池の延在部は、縦方向に隣接するプレハブ電池の上部ポスト又は側面シェル又は側面シェルに貼り合わせて電気的に接続されることと、を含む。
【0009】
好ましい技術的解決手段として、別の縦列電池列をさらに提供し、複数の上述のようなプレハブ電池が円筒状中心延在直線の軸方向に沿って縦方向に配列されることと、
上位にあるプレハブ電池の延在部は、下向きに底部シェルに延在し且つ内向きに折り曲げられ、下位にある縦方向に隣接するプレハブ電池の上部ポストに対応して貼り合わせて電気的に接続され、上下直列接続を形成し、又は下位にあるプレハブ電池の延在部は、上向きに上位にある縦方向に隣接するプレハブ電池の側面シェルの下部に延在し、下部にある周方向固定部によって側面シェルに固定して接続されるとともに電気的に接続され、上下シェルポストの並列接続を形成することと、を含む。
【0010】
第3側面において、本出願は、アレイで配列された複数の上述のようなプレハブ電池と、
又は、複数の上述のいずれか一項に記載の電池列と、を含む電池パックを提供する。
【0011】
第4側面において、本出願は、
少なくとも1つの周方向固定部を提供するステップと、
導電性ストリップの接続部の一側の少なくとも一部の領域を周方向固定部の内側表面に固定して接続するステップと、
筒形単電池を提供し、周方向固定部を筒形単電池の側面シェルに嵌設するステップと、
接続部の他側を導電性接着剤で側面シェルに固定して接続するとともに電気的に接続するステップとを含む、上述のようなプレハブ電池の製造方法をさらに提供する。
【0012】
好ましい技術的解決手段として、本出願は、
複数の上述のようなプレハブ電池を同方向に列で配列し、複数の又は上述のようなプレハブ電池を軸方向に沿って縦方向に配列するステップと、
プレハブ電池の延在部を、横方向の又は軸方向で隣接するプレハブ電池の側面シェル及び/又は上部ポスト及び/又は底部シェルに貼り合わせて電気的に接続し、電池列内のプレハブ電池の間を直列に電気的に接続及び/又は並列に電気的に接続するステップと、
複数のプレハブ電池を構造的に接続するステップと、を含む電池列の製造方法をさらに提供する。
【0013】
好ましい技術的解決手段として、本出願は、
複数の上述のようなプレハブ電池を単層又は多層アレイで配列するステップと、
【0014】
プレハブ電池の延在部を、横方向の又は軸方向に隣接するプレハブ電池の側面シェル及び/又は上部ポスト及び/又は底部シェルに貼り合わせて電気的に接続し、電池パック内のプレハブ電池の間を直列に電気的に接続及び/又は並列に電気的に接続するステップと、
複数のプレハブ電池を構造的に接続するステップと、を含む電池パックの製造方法をさらに提供する。
従来技術と比較し、本発明で用いられる技術的解決手段は、以下の有益な効果を達成することができる。
【0015】
本出願は、主にプレハブ電池を提供している。当該プレハブ電池は、筒形単電池、周方向固定部及び導電性ストリップで構成され、その中、筒形単電池として、筒形単電池、円筒形角型単電池又は多角柱型単電池等を選択することができる。周方向固定部は、単電池の具体的な形状の差異に応じて適合することができる。導電性ストリップは、複数設けられてもよく、同時に筒形単電池のシェルポスト又は上部ポストに電気的に接続される。導電性ストリップは、周方向固定部によって外へ延在することができ、他のプレハブ電池の上部ポスト又はシェルポストを接続するために用いられる。当該プレハブ電池によって、導電性ストリップを介して直接に互いに電気的に接続でき、直列接続/並列接続された電池列又は電池パックを構成することができる。
【0016】
第1側面において、周方向固定部及び導電性ストリップの設置により、列内又はパック内の隣接する単電池の間の電気的接続にはバスバーを溶接する必要がなくなるため、列内又はパック内の単電池の間の電気的接続、構造的接続の製造プロセスが簡素化され、生産能力が向上し、且つ歩留まりが向上された。
【0017】
第2側面において、バスバーが取り消され、且つ周方向固定部及び導電性ストリップが構造用接着剤、導電性接着剤で単電池に接続されるため、電気的接続点の構造は、耐剥離力からせん断耐力に変換され、電池パックが振動状態にあっても、依然として構造的接続部及び電気的接続点の安定性を保証することができる。
【0018】
第3側面において、周方向固定部の設置により、列内/パック内の隣接する単電池の間の電気隔離が実現され、追加した電気隔離部材をさらに設ける必要がなくなるため、隣接する単電池間の絶縁を直接実現することができ、パックとなった電池の重量が低減され、電池パックの構造が簡素化された。
【0019】
第4側面において、導電性ストリップの数、位置又は折り曲げ方向を増加することにより、単電池間の直列接続、並列接続、横方向電気的接続、縦方向電気的接続等の様々な形態を実現することができ、よって、単電池が単層又は多層で積み重ねられてパックとなることが満たされた。
【0020】
第5側面において、監視導線は、プレハブ電池に直接電気的に接続できるため、単電池と外部監視回路との間の電気的接続を実現することができ、他の構造を再度追加する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
本発明の実施例の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に、実施例の説明に使用する必要がある図面を簡単に説明し、本発明の一部を構成し、本発明の概略的な実施例及びその説明は、本発明を解釈するためのものであり、本発明を不適当に限定するものではない。図面において、
図1】本発明の実施例1の好ましい一実施形態における周方向固定部と導電性ストリップを組み合わせた構造模式図である。
図2】本発明の実施例1の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図3】本発明の実施例1の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図4】本発明の実施例1の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図5図4の底面図である。
図6】本発明の実施例1の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図7】本発明の実施例1の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図8図7の正面図である。
図9】本発明の実施例1の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図10】本発明の実施例1の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図11】本発明の実施例1の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図12】本発明の実施例2の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図13】本発明の実施例2の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図14】本発明の実施例3の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図15】本発明の実施例4の好ましい一実施形態におけるプレハブ電池の構造模式図である。
図16】本発明の実施例5の好ましい一実施形態における電池列の構造模式図である。
図17】本発明の実施例6の好ましい一実施形態における電池列の構造模式図である。
図18】本発明の実施例8の好ましい一実施形態における縦方向電池列の構造模式図である。
図19】本発明の実施例9の好ましい一実施形態における電池パックの構造模式図である。
図20】本発明の実施例9の好ましい一実施形態における電池パックの構造模式図である。
図21】本発明の実施例9の好ましい一実施形態における電池パックの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下に本発明の具体的な実施例及び対応する図面を組み合わせて本発明の技術的解決手段を明確、完全に説明する。本発明の記述において、説明すべきこととして、特に明記されていない限り、用語「又は」は、通常、「及び/又は」を含む意味として使用される。
【0023】
本発明の記述において、説明すべきこととして、特に明確に規定及び限定されていない限り、用語「取り付ける」、「連結する」、「接続する」は広義的に理解されるべきであり、例えば、固定的に接続してもよく、取り外し可能に接続してもよく、又は一体的に接続してもよく、直接に接続してもよく、中間媒体を介して間接的に接続してもよく、2つの素子の内部を連通させてもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本発明での具体的な意味を理解することができる。また、本出願の記述において、用語「第1」、「第2」等は、説明を区別するためのものに過ぎず、相対的重要性を指示又は暗示すると理解してはならない。
【0024】
当然のことながら、説明される実施例は、本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的労力を要することなく得られた他の全ての実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
【0025】
実施例1
図1-図12を参照すると、本実施例は、プレハブ電池を提供し、筒形単電池100、周方向固定部200及び導電性ストリップ300を含み、周方向固定部200は、一方で、導電性ストリップ300と筒形単電池100の間の安定的な構造的接続を実現することができ、他方で、隣接する筒形単電池100の間の電気隔離を実現することができ、隣接するプレハブ電池の間は、導電性ストリップ300を介して電気的接続及び構造的接続を同時に実現することができる。
【0026】
好ましい一実施形態において、筒形単電池100として、円筒形単電池、円筒角型単電池(例えば、角型単電池)、多角柱型単電池(例えば、六角柱型単電池、例えば、図6)等を選択することができ、好ましくは、円筒形単電池として、ネック150を有する円筒形単電池を選択することができ、ネック150のない円筒形単電池であってもよく、任意選択的に、円筒形単電池は、18650電池、21700電池、46800電池等から選択することができるが、これらに限定されない。
【0027】
好ましい一実施形態において、筒形単電池100は、シェルポスト及び上部ポスト120を有し、シェルポストは、側面シェル130及び底部シェル140に設けられ、上部ポスト120は、トップカバー110の中央に設けられる。当業者は、上部ポスト120及びシェルポストはそれぞれ筒形単電池100の2つのポストであると理解すべきである。型番の異なる筒形単電池100の形状・構造には多少の差があるので、本実施例では一々に列挙しない。
【0028】
好ましくは、周方向固定部200は、片状の材料で製造され、その内側表面が側面シェル130の外輪郭と少なくとも部分的に適合する曲面を有し、且つ少なくとも一部が筒形単電池100の側面シェル130に取り囲まれて設けられる。
【0029】
好ましい一実施形態において、周方向固定部200は、図1に示すように、閉合した環状スリーブであるように配置することができ、且つ少なくとも一部の領域が構造用接着剤で筒形単電池100の側面シェル130に粘着される。好ましい別の実施形態において、周方向固定部200は、図4図5に示すように、非閉合のC字状スリーブであるように配置することもでき、より好ましくは、周方向固定部200がC字状スリーブように配置される場合、筒形単電池100との間の緊密な接続を保証するために、この場合、周方向固定部200の展開した長さは、側面シェル130の周長の半分より大きく、即ち、周方向固定部200の弧度は少なくともπより大きく、弧の長さが側面シェル130の周長の半分以上である。
【0030】
好ましい一実施形態において、周方向固定部200は、透明な絶縁シートで製造され、UV構造用接着剤で筒形単電池100の側面シェル130に粘着される。UV構造用接着剤で周方向固定部200を側面シェル130に貼り付けた後、紫外線硬化を直接用いて、両者を緊密に接続することができる。
【0031】
好ましい別の実施形態において、周方向固定部200は、導電材料で製造され、且つ速乾型のポリ尿素又は嫌気性接着剤で筒形単電池100の側面シェル130に粘着される。周方向固定部200が導体であるように配置される場合、隣接する筒形単電池100の間の絶縁を実現するために、隣接するプレハブ電池の周方向固定部200の間にさらに他の絶縁構造、例えば、絶縁シート又は絶縁ブロックを追加して設置する必要がある。
【0032】
周方向固定部200が導体であっても絶縁体であっても、いずれも構造用接着剤で側面シェル130との間の安定的な接続を実現し、構造用接着剤のせん断耐力が耐剥離力より顕著に優れている。4点のスポット溶接は、現在の自動車グレードの要件を満たす等級の電池パックにおいて、高温溶接のためによく用いられる電気的接続方法であり、大きな接着面積が提供したせん断耐力は、4点のスポット溶接が提供するせん断耐力と同等又はそれを超えることができるが、大きな接着面積が提供した耐剥離力は、4点のスポット溶接が提供したせん断耐力より明らかに弱い。
【0033】
さらに、周方向固定部200は、厚さが薄く(0.1-0.3mm)、材質が柔軟なもの(PVC)であっても、構造用接着剤がその内表面に固化すると、その硬度と強度が顕著に強化されるので、理想的な構造部材となることができる。
【0034】
好ましい一実施形態において、直径の公差がある筒形単電池100に適応し、且つ導電性ストリップ300の径方向に対する当接力を形成するために、周方向固定部200は、構造用接着剤が固化する前に一定の伸縮性を有し、ぴんと張って側面シェル130に貼付することができ、圧接した電気コネクタ接触抵抗の低減に役立つ。構造用接着剤が固化すると、周方向固定部200は構造用接着剤と共に固化し、伸縮性が大幅に低減され、径方向の引張による緩みが発生しにくい。
【0035】
好ましい一実施形態において、筒形単電池100は、ネック150を有し、この場合、図7図8に示すように、周方向固定部200は側面シェル130のネック150の上部領域、又は図9に示すように、ネック150の下部領域に配置することができ、又は図10に示すように、ネック150の上部領域及び下部領域のそれぞれに周方向固定部200を設け、又はネック150、ネック150の上部領域、ネック150の下部領域を全面的に被覆する。好ましくは、周方向固定部200は、側面シェル130の底部領域に同時に配置し、又は単に底部領域にだけ配置することもできる。
【0036】
好ましい別の実施形態において、筒形単電池100はネック150のない電池であり、この場合、周方向固定部200は、側面シェル130の上部及び/又は下部領域に配置することができる。
【0037】
筒形単電池100はネック150を有する電池であってもネック150のない電池であっても、周方向固定部200が側面シェル130の上部領域に設けられる場合、電池トップカバー110に対する絶縁を実現するために、その上表面は、電池トップカバー110の上表面より高く、且つ周方向が内向きに折り曲げられることが好ましい。
【0038】
筒形単電池100はネック150を有する電池であってもネック150のない電池であっても、周方向固定部200はいずれも複数設けられてもよく、それぞれ第1周方向固定部200、第2周方向固定部200、第3周方向固定部200……と定義される。
【0039】
筒形単電池100がネック150を有する電池であってもよく、ネック150のない電池であってもよいので、周方向固定部200の寸法・厚さは、筒形単電池100の実際の形状・寸法に応じて調整することができ、具体的なデータは自由に特定することができ、ここでは一々に列挙しない。
【0040】
好ましい一実施形態において、周方向固定部200と側面シェル130の間に、少なくとも1つの導電性ストリップ300が設けられ、導電性ストリップ300は、接続部301及び延在部302を含む。接続部301は、周方向固定部200と側面シェル130の間に介在して設けられ、接続部301の一側の少なくとも一部の領域は、周方向固定部200の内側表面に固定して接続され、接続部301の他側は、導電性接着剤で側面シェル130に固定して接続されるとともに電気的に接続される。図2図3に示すように、延在部302は、周方向固定部200から離れた方向に延在し、及び/又は折り曲げられて延在しており、他のプレハブ電池の上部ポスト120又はシェルポストに接続するために用いられる。
【0041】
好ましい一実施形態において、導電性ストリップ300の延在部302は、周方向固定部200の位置で外向きに折り曲げられて延在しており、横方向に隣接する別のプレハブ電池の上部ポスト120に接続するために用いられる。
【0042】
好ましい別の実施形態において、導電性ストリップ300の延在部302は、周方向固定部200の位置で外向きに折り曲げられて延在しており、外部回路に電気的に接続するために用いられる。
【0043】
好ましくは、導電性ストリップ300と周方向固定部200の間は構造用接着剤で緊密に接続され、導電性ストリップ300と側面シェル130の間は導電性接着剤で電気的接続を実現する。硬化した後の周方向固定部200の電池の周方向での顕著な固定効果により、周方向固定部200と側面シェル130の間の径方向の耐剥離力及び縦方向のせん断耐力はいずれも顕著に強化される。周方向固定部200と側面シェル130の間の摩擦力、構造用接着剤の粘着力及び導電性接着剤の粘着力が同時に働くことにより、導電性ストリップ300、周方向固定部200及び筒形単電池100は三位一体の安定的な構造を実現し、電気的接続点の信頼性が大幅に向上する。
【0044】
好ましい一実施形態において、導電性ストリップ300と側面シェル130の間の接触面積を大きくし、電気的接続点の安定性を向上させるために、導電性ストリップ300の接続部301の側面シェル130に接触する内側表面、及び/又は、接続された周方向固定部200の内側表面は、側面シェル130に適合する曲面を有する。
【0045】
好ましい一実施形態において、導電性ストリップ300が設けられることにより、この部位の周方向固定部200が外向きに突出するようになるため、このような突出構造は、電池が列又はパックとなっている過程において安定性に影響を与えるので、電池列又は電池パックにおける隣接する筒形単電池100の構造をよりコンパクトにし、安定的にするために、2つの周方向固定部200を設けることができる。例えば、そのうちの一つの周方向固定部200を電池の上部に設け、且つ電池の上部に設けられた周方向固定部200内に導電性ストリップ300をさらに設け、もう一つの周方向固定部を電池の下部に設け、電池の下部に設けられた周方向固定部200には導電性ストリップ300を設けない、図11に示すように、下部の周方向固定部200において、上部の導電性ストリップ300に対応する位置に凸部210をさらに設け、且つ凸部210の厚さは上方の周方向固定部200の導電性ストリップ300により外向きに突出した厚さと同じであり、前記凸部210は、他のプレハブ電池の側面シェル130又は周方向固定部200に当接し、隣接する電池間の安定的な構造的接続を実現するために用いられる。
【0046】
好ましい一実施形態において、筒形単電池100にネック150が設けられる場合、導電性ストリップ300の延在部302には、少なくとも1つのしわ領域がさらに設けられ、しわ領域は延在部302の他の領域に比べて弾性係数が低い。好ましくは、しわ領域は、突起部303を含む。図7-10に示すように、しわ領域の弾性係数が小さく、その形状が変化しやすいので、突起部303は、側面シェル130との接触面積を大きくし、電気的接続及び構造的接続の安定性を向上させるために、少なくとも一部が単電池のネック150の凹溝内に差し込むことができる。
【0047】
好ましくは、図8に示すように、突起部303の外には、さらに周方向固定部200が追加して嵌設されてもよく、一方では突起部303をさらに固定するために用いられ、他方ではそれを外部と絶縁させ、短絡を防止する。
【0048】
実施例2
図12-図13を参照すると、本実施例は、筒形単電池100、少なくとも1つの周方向固定部200及び少なくとも1つの導電性ストリップ300を含むプレハブ電池を提供し、実施例1にすでに含まれた筒形単電池100、周方向固定部200に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
【0049】
いくつかの好ましい実施形態において、周方向固定部200は、側面シェル130の底部に設けられ、隣接する電池間の直列電気的接続を実現するために、導電性ストリップ300の延在部302は、底部シェル140の位置で内向きに折り曲げられて延在しており、軸方向に積み重ねられた別のプレハブ電池の上部ポスト120に接続するために用いられる。
【0050】
好ましくは、導電性ストリップ300が底部シェル140の位置で内向きに折り曲げられた後、底部シェル140と直接的に接触する位置では依然として導電性接着剤で電気的に接続するが、底部シェル140の他の位置に絶縁部材400が設けられ、図12を参照し(厚さの理由で、図中に絶縁部材400が示されていない)、これにより、導電性ストリップ300が下方の電池の上部ポスト120のみに電気的に接続され、他の位置と絶縁することが保証され、直列接続の安定性が保証される。
【0051】
好ましくは、導電性ストリップ300が底部シェル140の位置で内向きに折り曲げられた後、下方の電池の上部ポスト120は、電気的接続点以外、絶縁部材400が設けられ、且つ絶縁部材400は、好ましくは、図13に示すように、下方の電池のトップカバー110の上を被覆し、導電性ストリップ300が下方の電池の上部ポスト120のみに電気的に接続すると同時に他の位置と絶縁することを保証し、直列接続の安定性を保証するために、絶縁部材400の寸法はトップカバー110の寸法より大きい。
【0052】
好ましい別の実施形態において、隣接する電池間の並列電気的接続を実現するために、導電性ストリップ300の延在部302は上部ポスト120の位置で上向きに延在しており、軸方向に積み重ねられた上方にある別のプレハブ電池の側面シェル130に接続するために用いられる。
【0053】
好ましくは、下方にある電池は少なくともその側面シェル130の上部に周方向固定部200が設けられ、上方にある電池は、少なくともその側面シェル130の下方に周方向固定部200が設けられる。
【0054】
本実施形態において、上下に隣接する電池は、少なくとも1つの導電性ストリップ300によって電気的接続を実現することができ、好ましくは、導電性ストリップ300は、電気的接続点以外、他の位置に絶縁部材400又は構造用接着剤が設けられ、これにより、当該導電性ストリップ300と下方の電池の上部ポスト120との電気的接続が回避される。
【0055】
実施例3
図14を参照すると、本実施例は、筒形単電池100、少なくとも1つの周方向固定部200及び少なくとも1つの導電性ストリップ300を含むプレハブ電池を提供し、実施例1にすでに含まれた筒形単電池100、周方向固定部200に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
【0056】
好ましくは、プレハブ電池は第1導電性ストリップ310及び第2導電性ストリップ320を含み、第1導電性ストリップ310の接続部301の一側の少なくとも一部の領域は、周方向固定部200の内側表面の第1位置に固定して接続され、第2導電性ストリップ320の接続部301の一側の少なくとも一部の領域は、周方向固定部200の内側表面の第1位置と異なる第2位置に固定して接続される。
【0057】
好ましい一実施形態において、第1導電性ストリップ310の延在部302は、側面シェル130に沿って上部ポスト120に延在し、又は底部シェル140の方向に延在する。
【0058】
好ましい別の実施形態において、第1導電性ストリップ310の延在部302は、上部ポスト120で折り曲げられて筒形単電池100から背き離れる方向に延在しており、隣接するプレハブ電池の上部ポスト120を接続するために用いられる。
【0059】
好ましくは、図14に示すように、第1導電性ストリップ310の延在部302は、外向きに折り曲げられて延在しており、横方向に隣接する別のプレハブ電池の上部ポスト120に接続するために用いられ、第2導電性ストリップ320の延在部302は、周方向固定部200の縁部で2つに折り畳まれ、周方向固定部200の外側表面に設けられる。この場合、第1導電性ストリップ310が隣接する2つのプレハブ電池の上部ポスト120及びシェルポストにそれぞれ接続しているため、隣接するプレハブ電池間の直列電気的接続を実現することができる。第2導電性ストリップ320は、隣接するプレハブ電池間の並列電気的接続を実現し、又は外部監視回路との間の電気的接続を実現することができる。
【0060】
好ましくは、第1導電性ストリップ310の延在部302は、外向きに折り曲げられて延在しており、横方向に隣接する別のプレハブ電池の上部ポスト120に接続するために用いられ、第2導電性ストリップ320の延在部302は、周方向固定部200の縁部で外向きに折り曲げられて延在する。この時、第1導電性ストリップ310又は第2導電性ストリップ320は、いずれも隣接するプレハブ電池間の直列電気的接続を実現することができ、別の導電性ストリップ300は、外部監視回路との間の電気的接続を実現することができる。
【0061】
実施例4
図15を参照すると、本実施例は、筒形単電池100、少なくとも1つの周方向固定部200及び少なくとも1つの導電性ストリップ300を含むプレハブ電池を提供し、実施例1にすでに含まれた筒形単電池100、周方向固定部200に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
好ましい一実施形態において、プレハブ電池は、第1導電性ストリップ310、第2導電性ストリップ320及び第3導電性ストリップ330を含む。
【0062】
好ましくは、第1導電性ストリップ310の接続部301の一側の少なくとも一部の領域は周方向固定部200の内側表面の第1位置に固定して接続され、第1導電性ストリップ310の延在部302は向きに折り曲げられて筒形単電池100から背き離れる方向に延在しており、隣接するプレハブ電池の上部ポスト120を接続するために用いられる。この場合、第1導電性ストリップ310は隣接するプレハブ電池の間の直列電気的接続を実現することができる。
【0063】
好ましくは、第2導電性ストリップ320の接続部301の一側の少なくとも一部の領域は、周方向固定部200の内側表面の第1位置と異なる第2位置に固定して接続され、第3導電性ストリップ330の接続部301の一側の少なくとも一部の領域は周方向固定部200の内側表面の第1位置、第2位置と異なる第3位置に固定接続される。
【0064】
好ましくは、第2導電性ストリップ320の延在部302は、周方向固定部200の縁部で2つに折り畳まれ、周方向固定部200の外側表面に設けられており、第2位置に隣接するプレハブ電池の側面シェル130又は並列電気的接続部材に電気的に接続するために用いられる。
【0065】
好ましくは、第3導電性ストリップ330の延在部302は、周方向固定部200の縁部で筒形単電池100から背き離れる方向に折り曲げられて延在しており、第3位置に隣接する外部回路のアクセス点に電気的に接続するために用いられる、又は第3導電性ストリップ330の延在部302は、周方向固定部200の縁部で2つに折り畳まれ、周方向固定部200の外側表面に設けられており、第3位置に隣接するプレハブ電池の側面シェル130又は並列電気的接続部材に電気的に接続するために用いられる。
【0066】
実施例5
図16を参照すると、本実施例は、電気的に接続されたいくつかのプレハブ電池を含む電池列を提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれたプレハブ電池に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
【0067】
好ましい実施例において、複数のプレハブ電池は、水平方向において同方向に列で配列され、プレハブ電池において、少なくとも1つの導電性ストリップ300の延在部302は、周方向固定部200の縁部で2つに折り畳まれ、且つ周方向固定部200の外側表面に設けられる。各プレハブ電池の当該導電性ストリップ300の延在部302は、隣接するプレハブ電池の側面シェル130に貼り合わせて電気的に接続され、又は、各プレハブ電池の延在部302は、隣接するプレハブ電池の延在部302に貼り合わせて電気的に接続され、シェルポストが並列に接続された電池列を形成する。
好ましくは、上記並列接続された電池列において、電気的接続点は、導電性接着剤で構造的な導電性接続を行う。
【0068】
好ましい一実施形態において、上記導電性ストリップ300は、周方向固定部200の外表面に適合する曲面形に配置されてもよく、このため、接続された2つのプレハブ電池の導電性ストリップ300は、導電性接着剤で電気的に接続されても、他の位置に依然として隙間が存在する可能性がある。隙間に構造用接着剤を用いて絶縁構造の接続を行うことで、一方では電気的接続点での構造安定性を向上させることができ、他方では導電性ストリップ300の電気的接続点以外の他の位置とプレハブ電池との電気的接続による電池間の短絡を防止することができる。
【0069】
好ましくは、導電性ストリップ300にはさらに折り曲げセクション304が設けられ、当該折り曲げセクション304は隣接する2つの電池の間、導電性ストリップ300の中部に設けられ、且つ下向きに折り曲げられる。折り曲げセクション304は、電池列が振動する時に一定の緩衝を提供でき、電気的接続の安定性を保証することができる。
【0070】
実施例6
図17を参照すると、本実施例は、電気的に接続されたいくつかのプレハブ電池を含む電池列を提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれたプレハブ電池に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
【0071】
好ましい実施例において、複数のプレハブ電池は、水平方向において同方向に列で配列され、プレハブ電池において、少なくとも1つの導電性ストリップ300の延在部302は外向きに折り曲げられ、且つ筒形単電池100から背き離れる方向に延在する。好ましくは、先頭のプレハブ電池の上部ポスト120は電池列の対外上部ポスト120であり、最後尾のプレハブ電池の側面シェル130又は底部シェル140又は導電性ストリップ300は電池列の対外シェルポストである。
【0072】
最後尾のプレハブ電池以外、各プレハブ電池の導電性ストリップ300の延在部302は、隣接するプレハブ電池の上部ポスト120に順に貼り合わせて電気的に接続され、直列電池列を形成する。
好ましくは、上記直列接続された電池列において、電気的接続点では、導電性接着剤で構造的な導電性接続を行う。
【0073】
実施例7
図12を参照すると、本実施例は、電気的に接続されたいくつかのプレハブ電池を含む縦方向電池列を提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれたプレハブ電池に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
【0074】
好ましくは、複数のプレハブ電池は軸方向に沿って縦方向に垂直に配列され、少なくとも1つのプレハブ電池の導電性ストリップ300の延在部302は、縦方向に隣接するプレハブ電池の上部ポスト120に貼り合わせて電気的に接続される。
【0075】
好ましい実施例において、複数のプレハブ電池は垂直方向に同方向に列で配列されている。プレハブ電池において、少なくとも1つの導電性ストリップ300の延在部302は外向きに折り曲げられ、且つ筒形単電池100から背き離れる方向に延在している。上下に隣接するプレハブ電池の間は、折り曲げられた導電性ストリップ300を介して縦方向電池列内の直列電気的接続を実現する。
【0076】
好ましくは、上方にあるプレハブ電池は、その折り曲げられた導電性ストリップ300と導電性接着剤を通じて下方のプレハブ電池の上部ポスト120に電気的に接続される。電気的接続点以外、絶縁部材400又は構造用接着剤を使用して絶縁接続を実現する。
【0077】
実施例8
図18を参照すると、本実施例は、電気的に接続されたいくつかのプレハブ電池を含む縦方向電池列を提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれたプレハブ電池に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
【0078】
好ましくは、複数のプレハブ電池は軸方向に沿って縦方向に垂直に配列され、少なくとも1つのプレハブ電池の導電性ストリップ300の延在部302は、縦方向に隣接するプレハブ電池の側面シェル130に貼り合わせて電気的に接続される。
【0079】
好ましい実施例において、複数のプレハブ電池は垂直方向に同方向に列で配列される。プレハブ電池において、少なくとも1つの導電性ストリップ300の延在部302が上向きに延在している。上下に隣接するプレハブ電池の間は、導電性ストリップ300を介して列内のシェルポスト間の並列電気的接続を実現する。
【0080】
好ましくは、同一の導電性ストリップ300は、縦方向に隣接する2つのプレハブ電池の間の並列電気的接続を実現し、導電性ストリップ300は、2つの周方向固定部200を通じて上下2つのプレハブ電池間の安定的な構造的接続を実現する。
【0081】
好ましくは、下方にあるプレハブ電池は、その導電性ストリップ300、導電性接着剤で上方のプレハブ電池のシェルポストに電気的に接続され、電気的接続点以外、絶縁部材400又は構造用接着剤を使用して絶縁接続を実現する。
【0082】
実施例9
図19を参照すると、本実施例は、アレイで配列されたいくつかのプレハブ電池、又は複数の電池列を含む電池パックを提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれるプレハブ電池に関する特徴、又は上記実施例5-8のいずれか1つの実施例にすでに含まれた電池列に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
【0083】
好ましい一実施形態において、電池パックは、水平アレイで配列されたいくつかのプレハブ電池が直列及び並列電気的接続を行うことにより得られ、好ましい別の実施形態において、電池パックは、水平に配列されたいくつかの電池列が直列又は並列電気的接続を行うことにより得られる。
【0084】
好ましい一実施形態において、電池パックは、縦方向に配列されたいくつかのプレハブ電池が直列及び/又は並列電気的接続を行うことにより得られ、好ましい別の実施形態において、電池パックは、縦方向に配列されたいくつかの縦方向電池列が直列又は並列電気的接続を行うことにより得られる。
【0085】
好ましくは、電池パックは、複数のプレハブ電池が縦方向に電気的に接続することにより得られる場合、電池パックの安定性を保証するために、隣接するプレハブ電池の間には長締結材がさらに設けられ、長締結材は少なくとも、2層のプレハブ電池の側面シェル130及び/又は周方向固定部200に固定して接続される。
【0086】
実施例10
図20図21を参照すると、本実施例は、アレイで配列されたいくつかのプレハブ電池、又は複数の電池列を含む電池パックを提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれたプレハブ電池に関する特徴、又は上記実施例5-8のいずれか1つの実施例にすでに含まれた電池列に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
【0087】
好ましい一実施形態において、隣接する直列接続されたプレハブ電池の周方向固定部200の間の隙間に、又は隣接するプレハブ電池の側面シェル130の間の隙間には、電気隔離部500を有する。電気隔離部500は、隙間に対応して設けられ、又は複数の隙間を貫通して設けられる。電気隔離部500は、垂直に設けられる絶縁シートを含む。
【0088】
好ましくは、絶縁シートは複数の隙間を貫通するように設けられ、内部に共通合流通路が介在するように設けられる。共通合流通路は、絶縁シートから延出したそれぞれ一側の側面シェル130に対応する複数の第2導電性ストリップ320の延在部を含み、延在部に対応する接続部は周方向固定部200内に介在して設けられる。具体的には、共通合流通路に関して特許202210321110.2を参照されたい。
【0089】
好ましくは、隣接するプレハブ電池の周方向固定部200の間の隙間において、又は隣接するプレハブ電池の側面シェル130の間の隙間において、又は隣接するプレハブ電池の周方向固定部200及び/又は側面シェル130と隔離部との間において、構造用接着剤を有する。
【0090】
好ましい一実施形態において、隣接するプレハブ電池の上部シェル及びその隙間において、及び/又は隣接するプレハブ電池の底部シェル140及びその隙間において、及び/又は隣接するプレハブ電池のネック150の凹溝内において、水平固定部600を有する。好ましくは、水平固定部600も絶縁材料を使用して製造され、且つ電気隔離部500に絶縁して構造的に接続される。
好ましい一実施形態において、電池パックの外周にさらに締結材が設けられている。
【0091】
実施例11
本実施例は、プレハブ電池の製造方法を提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれたプレハブ電池に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
好ましい一実施形態において、当該製造方法は、
少なくとも1つの周方向固定部200を提供するステップS110と、
導電性ストリップ300の接続部301の一側の少なくとも一部の領域を、周方向固定部200の内側表面に固定して接続するステップS120と、
筒形単電池100を提供し、周方向固定部200を筒形単電池100の側面シェル130に嵌設するステップS130と、
接続部301の他側を導電性接着剤で側面シェル130に固定して接続するとともに電気的に接続するステップS140と、を含む。
【0092】
好ましくは、周方向固定部200は、透明な材料を選択して製造され、周方向固定部200と筒形単電池100の側面シェル130の間、及び周方向固定部200と導電性ストリップ300の間は、いずれもUV構造用接着剤で接続され、つまり、周方向固定部200と導電性ストリップ300の間のUV構造用接着剤が紫外線硬化を行ってから、固定して接続された後の両者と筒形単電池100と紫外線硬化を行う。
【0093】
実施例12
本実施例は、電池列の製造方法を提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれたプレハブ電池に関する特徴、又は上記実施例5-8のいずれか1つの実施例にすでに含まれた電池列に関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
好ましい一実施形態において、当該製造方法は、
複数のプレハブ電池を同方向に列で配列し、又は複数のプレハブ電池を軸方向に沿って縦方向に配列するステップS210と、
【0094】
プレハブ電池の延在部302を、横方向の又は軸方向で隣接するプレハブ電池の側面シェル130及び/又は上部ポスト120及び/又は底部シェル140に貼り合わせて電気的に接続し、電池列内のプレハブ電池の間を直列に電気的に接続及び/又は並列に電気的に接続するステップS220と、
複数の前記プレハブ電池を構造的に接続するステップS230と、を含む。
【0095】
好ましくは、電池列内の電気的接続点では導電性接着剤により電気的接続を実現し、導電性ストリップ300は、電気的接続点以外、絶縁の構造用接着剤又は絶縁部材400によって筒形単電池100の他の位置と絶縁する。
【0096】
実施例13
本実施例は、電池パックの製造方法を提供し、上記実施例1-4のいずれか1つの実施例にすでに含まれたプレハブ電池に関する特徴、又は上記実施例5-8のいずれか1つの実施例にすでに含まれた電池列に関する特徴、又は上記実施例9又は10にすでに含まれた電池パックに関する特徴は、本実施例において自然に受け継がれる。
好ましい一実施形態において、当該製造方法は、
複数のプレハブ電池を単層又は多層アレイで配列するステップS310と、
【0097】
プレハブ電池の延在部302を、横方向の又は軸方向に隣接するプレハブ電池の側面シェル130及び/又は上部ポスト120及び/又は底部シェル140に貼り合わせて電気的に接続し、電池パック内のプレハブ電池の間を直列に電気的に接続及び/又は並列に電気的に接続するステップS320と、
複数のプレハブ電池を構造的に接続するステップS330と、を含む。
【0098】
好ましくは、電池パック内の電気的接続点では導電性接着剤により電気的接続を実現し、導電性ストリップ300は、電気的接続部以外、絶縁の構造用接着剤又は絶縁部材400によって筒形単電池100の他の位置と絶縁する。
【0099】
以上は、図面を参照しながら本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記した具体的な実施形態に限定されるものではなく、上記した具体的な実施形態は、概略的なものに過ぎず、制限するためのものではなく、本発明の示唆下で、本発明の趣旨及び請求項が保護する範囲から逸脱することなく、当業者がなされた非常に多くの可能な形態は、いずれも本発明の保護内に属する。
【符号の説明】
【0100】
筒形単電池100,トップカバー110,上部ポスト120,側面シェル130,底部シェル140,ネック150;周方向固定部200,凸部210;導電性ストリップ300,第1導電性ストリップ310,第2導電性ストリップ320,第3導電性ストリップ330,接続部301,延在部302,突起部303,折り曲げセクション304;絶縁部材400;電気隔離部500,水平固定部600
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21