特開 2024-95950 円筒型セル及び電子装置

(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】P2024095950

(43)【公開日】2024-07-11

(54)【発明の名称】円筒型セル及び電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/533 20210101AFI20240704BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240704BHJP

   H01M 50/627 20210101ALI20240704BHJP

   H01M 50/152 20210101ALI20240704BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20240704BHJP

   H01M 50/545 20210101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

H01M50/533

H01M10/04 W

H01M50/627

H01M50/152

H01M50/548 201

H01M50/545

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023131732

(22)【出願日】2023-08-12

(31)【優先権主張番号】202223570242.3

(32)【優先日】2022-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】507357232

【氏名又は名称】株式会社ＡＥＳＣジャパン

(74)【代理人】

【識別番号】100204490

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 葉子

(72)【発明者】

【氏名】單 雪燕

【テーマコード（参考）】

5H011

5H023

5H028

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA09

5H011KK00

5H023AS01

5H028BB07

5H028CC12

5H043AA19

5H043CA03

5H043LA00

5H043LA02E

5H043LA11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電解質の浸透及びガスの排出速度が促進された円筒型セルを提供する。
【解決手段】円筒型セルは、端壁１１と、端壁を取り囲む周囲壁１２とを含むハウジング１と、端壁を貫通し、端壁と絶縁された状態で端壁に接続される極柱２と、ハウジング内に設けられる電極アセンブリ３であって、電極アセンブリ本体３１及び第１のタブ３２を含む電極アセンブリと、を備え、第１のタブは、極柱に面する電極アセンブリ本体の第１の端部に位置し、電極アセンブリ本体の第１の端部上の第１のタブの正投影は第１のタブ領域であり、第１のタブ領域の外側境界上の任意の点と周囲壁の内側との間の距離はＬ１であり、周囲壁の内側の半径はＲ０であり、Ｌ１とＲ０の比は０．３から０．７の範囲である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

端壁と、前記端壁を取り囲む周囲壁とを含むハウジングと、
前記端壁を貫通し、前記端壁と絶縁された状態で前記端壁に接続される極柱と、
前記ハウジング内に設けられる電極アセンブリであって、電極アセンブリ本体及び第１のタブを含む電極アセンブリと、を備え、
前記第１のタブは、前記極柱に面する前記電極アセンブリ本体の第１の端部に位置し、前記電極アセンブリ本体の前記第１の端部上の前記第１のタブの正投影は第１のタブ領域であり、
前記第１のタブ領域の外側境界上の任意の点と前記周囲壁の内側との間の距離はＬ１であり、前記周囲壁の前記内側の半径はＲ０であり、Ｌ１とＲ０の比は０．３から０．７の範囲である、
円筒型セル。

【請求項2】

前記第１のタブ領域の面積がＳ１であり、
前記電極アセンブリ本体の端部の面積がＳ０であり、Ｓ１とＳ０の比は０．３～０．５の範囲である、
請求項１に記載の円筒型セル。

【請求項3】

前記円筒型セルは、接続部品をさらに備え、
前記接続部品は、前記極柱と前記第１のタブとの間に設けられ、前記極柱と前記第１のタブとを電気的に接続する、
請求項２に記載の円筒型セル。

【請求項4】

前記電極アセンブリ本体の前記第１の端部上の前記接続部品の正投影面積がＳ２であり、Ｓ２≦Ｓ１である、
請求項３に記載の円筒型セル。

【請求項5】

前記極柱は、液体注入口を備える、
請求項１に記載の円筒型セル。

【請求項6】

前記第１のタブ領域の内側境界上の任意の点と前記周囲壁の中心線との間の距離はＬ２であり、Ｌ２とＲ０の比は０．１から０．４の範囲である、
請求項５に記載の円筒型セル。

【請求項7】

電極アセンブリ本体の前記巻回数がＮであり、最も内側の巻きが第１の巻きであり、最も外側の巻きが第Ｎの巻きである場合、前記第１のタブ領域は、前記電極アセンブリ本体の１／１０Ｎ巻きから２／５Ｎ巻きとの間に位置する、
請求項５に記載の円筒型セル。

【請求項8】

前記円筒型セルは、カバープレートをさらに備え、
前記カバープレートは、前記端壁から離れた前記周囲壁の一端に固定される、
請求項１に記載の円筒型セル。

【請求項9】

前記電極アセンブリは、第２のタブをさらに含み、
前記第２のタブは、前記カバープレートに近い前記電極アセンブリ本体の第２の端部に設けられ、前記第２のタブは、前記カバープレートに直接かつ電気的に接続され、前記カバープレートは、前記周囲壁に電気的に接続される、
請求項８に記載の円筒型セル。

【請求項10】

前記電極アセンブリ本体上の前記第２のタブの正投影が第２のタブ領域であり、前記第２のタブ領域の内側境界上の任意の点と前記電極アセンブリ本体の中心線との間の距離がＬ３であり、Ｌ３とＲ０の比が０．５～０．８の範囲であり、
電極アセンブリ本体の前記巻回数がＮであり、前記最も内側の巻きが前記第１の巻きであり、前記最も外側の巻きが第Ｎの巻きである場合、前記第２のタブ領域は、前記電極アセンブリ本体の１／２Ｎ巻きとＮ巻きとの間に位置する、
請求項９に記載の円筒型セル。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載の円筒型セルを備える電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池の技術分野に関し、特に、円筒型セル及び電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高エネルギー密度、高安全性、低コストを特徴とする円筒型セルは、現在、新エネルギー動力電池の分野における研究の重要なトピックである。円筒型セルは、ハウジングと、電極アセンブリと、極柱と、カバープレートと、を含む。ハウジングは、一端が開いた円筒構造である。電極アセンブリはハウジング内に設けられ、極柱はハウジングの端壁に固定され、電極アセンブリの第１のタブと電気的に接続され、カバープレートはハウジングの開放端を封止し、電極アセンブリの第２のタブに電気的に接続される。

【0003】

既存の円筒型セルの電極アセンブリは、正極シートと、負極シートと、セパレータと、を含む。正極シートの一端には正極タブが接続され、負極シートの一端には負極タブが接続され、所定枚数の正極シート、セパレータ、負極シートを所定の方法で積層した後、電極アセンブリを形成するために巻回する。そして、正極タブアセンブリを混練により正極タブに成形し、負極タブアセンブリを混練により負極タブに成形する。しかしながら、既存技術ではタブを切削加工しておらず、混練工程はタブ全体を混練ローラーで平らに成形するため、混練面は高密度である。電極アセンブリの端面全体が混練タブで覆われているため、円筒型セルの排出が困難になったり、電解質の浸透不良が生じやすくなり、円筒型セルの信頼性に影響を与える。

【0004】

以上のことから、上記の問題を解決する円筒型セルを提供することが急務となっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、円筒型セルを提供することであり、電極アセンブリのタブが低密度であると、電解質の浸透及びガスの排出速度が促進され、セルの信頼性が向上する。

【0006】

本発明の別の目的は、電子装置を提供することであり、電子装置の信頼性及び安定性は、上記の円筒型セルを使用することによって良好である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するために、次の技術的態様が提供される。

【0008】

第１の態様では、以下を含む円筒型セルが提供される。端壁と、端壁を取り囲む周囲壁とを含むハウジングと、端壁を貫通し、端壁と絶縁された状態で端壁に接続される極柱と、ハウジング内に設けられる電極アセンブリであって、電極アセンブリ本体及び第１のタブを含む電極アセンブリと、を備え、第１のタブは、極柱に面する電極アセンブリ本体の第１の端部に位置し、第１のタブ領域の外側境界上の任意の点と周囲壁の内側との間の距離はＬ１であり、周囲壁の内側の半径はＲ０であり、Ｌ１とＲ０の比は０．３から０．７の範囲である。

【0009】

円筒型セルの任意の態様では、第１のタブ領域の面積はＳ１であり、電極アセンブリ本体の端部の面積はＳ０であり、Ｓ１とＳ０との比は０．３から０．５の範囲である。

【0010】

円筒型セルの任意の態様では、円筒型セルは接続部品をさらに含み、接続部品は極柱と第１のタブとの間に設けられ、極柱と第１のタブとを電気的に接続する。

【0011】

円筒型セルの任意の態様では、電極アセンブリ本体の第１の端部上の接続部品の正投影面積はＳ２であり、Ｓ２≦Ｓ１である。

【0012】

円筒型セルの任意の態様では、液体注入口が極柱に設けられる。

【0013】

円筒型セルの任意の態様では、第１のタブ領域の内側境界上の任意の点と電極アセンブリ本体の中心線との間の距離はＬ２であり、Ｌ２とＲ０の比は０．１から０．４の範囲である。

【0014】

円筒型セルの任意の態様では、電極アセンブリ本体の巻回数はＮであり、最も内側の巻きが第１の巻きであり、最も外側の巻きは第Ｎの巻きであり、第１のタブ領域は、電極アセンブリ本体の１／１０Ｎ巻きと、２／５Ｎ巻きとの間に位置する。

【0015】

円筒型セルの任意の態様では、円筒型セルはカバープレートをさらに含み、カバープレートは、端壁から離れた周囲壁の一端に固定される。

【0016】

円筒型セルの任意の態様では、電極アセンブリは第２のタブをさらに含み、第２のタブは、カバープレートに近い電極アセンブリ本体の第２の端部に設けられ、第２のタブは、カバープレートに直接かつ電気的に接続され、カバープレートは、周囲壁に電気的に接続される。

【0017】

円筒型セルの任意の態様では、電極アセンブリ本体上の第２のタブの正投影は、第２のタブ領域であり、第２のタブ領域の内側境界上の任意の点と電極アセンブリ本体の中心線との間の距離はＬ３であり、Ｌ３とＲ０の比は０．５から０．８の範囲である。

【0018】

円筒型セルの任意の態様では、電極アセンブリ本体の巻回数はＮであり、最も内側の巻きが第１の巻きであり、最も外側の巻きが第Ｎの巻きである場合、第２のタブ領域は、電極アセンブリ本体の１／２Ｎ巻きとＮ巻きとの間に位置する。

【0019】

第２の態様では、上記の円筒型セルを含む電子装置が提供される。

【0020】

従来技術と比較して、本発明の有利な効果は次のとおりである。

【0021】

本発明によって提供される円筒型セルは、端壁と、端壁を取り囲む周囲壁とを含むハウジングと、端壁を貫通し、端壁と絶縁された状態で端壁に接続される極柱と、ハウジング内に設けられる電極アセンブリであって、電極アセンブリ本体及び第１のタブを含む電極アセンブリと、を備え、第１のタブは、極柱に面する電極アセンブリ本体の第１の端部に位置し、電極アセンブリ本体の第１の端部上の第１のタブの正投影は第１のタブ領域であり、第１のタブ領域の外側境界上の任意の点と周囲壁の内側との間の距離はＬ１であり、周囲壁の内側の半径はＲ０であり、Ｌ１とＲ０の比は０．３から０．７の範囲である。電極アセンブリの第１のタブ構造は、電極アセンブリ本体の中心線に近い電極アセンブリ本体の領域に電極アセンブリの第１のタブを集中させるように切断される。一方では、混練タブによって覆われていない電極アセンブリの端面の一部の領域を確保することができ、それによって、電解質の浸透速度及び電極アセンブリ内部で発生したガスの排出速度が改善される。一方では、不要なタブを切断することにより、電極アセンブリ自体の重量を減らすことができ、円筒型セルの軽量設計を実現するのに貢献する。

【発明の効果】

【0022】

本発明が提供する電子機器は、上記の円筒型セルを用いることにより、電子機器の信頼性及び安定性が良好である。

【図面の簡単な説明】

【0023】

本発明の実施形態における技術的態様をより明確に説明するために、本発明の実施形態の説明で使用する必要がある添付の図面を以下に簡単に説明する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態に過ぎない。当業者は、実施形態の内容及び本発明のこれらの図面に従って、発明的努力なしに他の図面を取得することもできる。

【図1】本発明の一実施形態で提供される第１のタイプの円筒型セルの断面図である。

【図2】本発明の一実施形態で提供される第１のタイプの円筒型セルの第１のタブ領域の概略図である。

【図3】本発明の一実施形態で提供される第１のタイプの円筒型セルの第２のタブ領域の概略図である。

【図4】本発明の一実施形態で提供される第２のタイプの円筒型セルの断面図である。

【図5】本発明の一実施形態で提供される第２のタイプの円筒型セルの極柱の概略構造図である。

【図6】本発明の一実施形態で提供される第２のタイプの円筒型セルの第１のタブ領域の概略図である。

【図7】本発明の一実施形態で提供される第３のタイプの円筒型セルの断面図である。

【図8】本発明の一実施形態で提供される第３のタイプの円筒型セルの第２のタブ領域の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明によって解決される技術的課題、採用される技術的態様、及び達成される技術的効果をよりよく説明するために、本発明の技術的態様は、添付の図面と併せて、特定の実施方法を通じて以下でさらに説明される。

【0025】

本発明の説明において、別途、明確に指定及び限定がない限り、「接続された」、「連結された」及び「固定された」という用語は、例えば、固定接続、着脱可能な接続、一体成形、又は、機械的又は電気的接続、 直接的な接続又は仲介物を介した間接的な接続、又は２つのコンポーネントの内部通信、又は２つのコンポーネント間の相互作用関係などとして、広い意味で理解されるべきである。当業者は、特定の状況における本発明における上記の用語の特定の意味を理解することができる。

【0026】

本発明では、別途、明確に指定及び限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあることは、第１の特徴と第２の特徴との間の直接的な接触を示すことができ、また、第１及び第２の特徴が直接的には接触していないが、それらの間の他の特徴を介して、間接的に接触することを示すこともできる。さらに、第１の特徴が第２の特徴の「上方」、「の上」、及び「上」にあるとは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上にあることを示すか、単に、第１の特徴が第２の特徴よりも高い階層にあることを示す。第１の特徴が第２の特徴の「下方」、「の下」、及び「下」にあるとは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上にあることを示すか、単に、第１の特徴が第２の特徴よりも低い階層にあることを示す。

【0027】

本発明の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」という用語の向き又は位置関係は、添付の図面に示される向き又は位置関係に基づいて解釈されるものであり、 専ら説明の利便性と操作の簡素化のために用いられるものである。参照されている装置又は要素が特定の向きを有し特定の向きで構成され、動作する必要があることを示したり暗示したりするものではない。したがって、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。また、「第１」「第２」という用語は、説明上の区別のために使用するものであり、特別な意味はない。

【0028】

図１は、本発明で提供される第１のタイプの円筒型セルの断面図を示す。図１に示されるように、円筒型セルは、ハウジング１と、極柱２と、電極アセンブリ３と、カバープレート４と、接続部品５と、第１の絶縁部材６１と、第２の絶縁部材６２と、第１シール部材７１と、第２のシール部材７２と、を含む。ハウジング１は、端壁１１と、端壁１１の外周側を取り囲む周囲壁１２とを含む。極柱２は、端壁１１を貫通し、端壁１１と絶縁された状態で端壁１１に固定される。電極アセンブリ３は、ハウジング１内に設けられ、電極アセンブリ３は、接続部品５を介して極柱２に電気的に接続される。カバープレート４は、端壁１１から離れた周囲壁１２の一端に固定される。極柱２は、端壁１１にリベット止めされる。極柱２の上端と端壁１１の外面との間には、第１のシール部材７１と第１の絶縁部材６１とが設けられる。第１のシール部材７１は、極柱２の外周側を取り囲み、第１の絶縁部材６１は、第１のシール部材７１の外周側を取り囲み、第２の絶縁部材６２は、極柱２の下端と端壁１１の内面との間に設けられ、極柱２と接続部品５とハウジング１との間の絶縁接続を確保する。ハウジング１とカバープレート４とのパッケージング工程は、次の通りであっても良い。ハウジング１の周囲壁１２の端壁１１から離れた一端にロール溝加工を施した後、第２のシール部材７２でカバープレート４の外周側を覆い、カバープレート４と第２のシール部材７２とのアセンブリ本体をローラ溝内に配置し、最後に、ハウジング１の周囲壁１２を内側に折り曲げ、カバープレート４に固定して、ハウジング１のパッケージングを完了する。

【0029】

さらに図１を参照すると、電極アセンブリ３は、電極アセンブリ本体３１と、第１のタブ３２と、第２のタブ３３とを含む。第１のタブ３２は、極柱２に面する電極アセンブリ本体３１の第１の端部に設けられる。第１のタブ３２は、接続部品５を介して極柱２に電気的に接続される。第２のタブ３３は、電極アセンブリ本体３１の極柱２とは離れた第２の端部に設けられ、第２のタブ３３は、ハウジング１の周囲壁１２に電気的に接続される。第１のタブ３２は正極タブであり、第２のタブ３３は負極タブである。なお、電極アセンブリ３の加工技術は次の通りである。電極アセンブリ３は、第１の電極、第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間のセパレータを巻回軸の周りに巻回することによって形成される。第１の電極及び第２の電極は、巻回方向に沿って活物質層で被覆されていない第１の非コーティング領域及び第２の非コーティング領域をそれぞれ含み、第１の非コーティング領域及び第２の非コーティング領域はそれぞれ電極アセンブリの２つの端面に位置する。第１のタブ３２は第１の非コーティング領域によって形成され、第２のタブ３３は第２の非コーティング領域によって形成される。

【0030】

図２は、本発明で提供される第１のタイプの円筒型セルの第１のタブ領域３２０の概略図を示す。図１と合わせて図２に示されるように、電極アセンブリ本体３１の第１の端部における第１のタブ３２の正投影は、第１のタブ領域３２０であり、第１のタブ領域３２０の外側境界上の任意の点と周囲壁１２の内側との間の距離はＬ１である。周囲壁１２の内側の半径はＲ０であり、Ｌ１とＲ０の比は０．３から０．７の範囲である。なお、Ｒ０に対するＬ１の比が０．７より大きい場合、第１のタブ領域３２０によって占められる面積が小さすぎ、それは以下の欠陥を引き起こす。第１に、セルの過電流能力が低下し、高出力放電を実現できなくなる。第２に、タブ領域が小さすぎると、対応するタブの抵抗が大きくなり、セル放電工程中にタブで大量の熱が発生し、セルの熱暴走を引き起こす可能性がある。Ｌ１とＲ０の比が０．３未満であると、第１のタブ領域３２０がハウジング１に近い位置をほとんど覆ってしまい、電解質の浸透が阻害される。電極アセンブリ３の第１のタブ構造が切断され、電極アセンブリ３の第１のタブ３２が、電極アセンブリ本体３１の中心線に近い電極アセンブリ本体３１の領域に集中される。一方では、第１のタブ３２の密度を減少させ、電極アセンブリ３の浸透速度及び排気速度を改善することができる。その一方で、電極アセンブリ３自体の重量を減らすことができ、円筒型セルの軽量設計を容易にすることができる。なお、従来技術では、タブを接続部品５に接続する前に、タブを混練する／曲げる必要があるのが一般的であった。ここでいうタブ領域とは、タブを混練した／曲げた後に電極アセンブリ本体３１に正射影が形成される領域である。例えば、第１のタブ領域３２０は、第１のタブ３２を混練した／曲げた後に電極アセンブリ本体３１の端面に形成される正投影領域であり、第２のタブ領域３３０は、第２のタブ３３が混練した／曲げた後に電極アセンブリ本体 ３１の端面に形成される正投影領域である。

【0031】

さらに図２を参照すると、第１のタブ領域３２０の面積はＳ１であり、電極アセンブリ本体３１の端部の面積はＳ０であり、Ｓ１とＳ０との比は０．３～０．５の範囲である。なお、Ｓ１とＳ０の比が０．３～０．５の範囲にある場合、過電流を確保できるだけでなく、タブ領域によって覆われていない電極アセンブリ３の端面の領域が、電解質の浸透を容易にするのに十分な大きさであることも確保することができる。円筒型セルをさらに軽量化するために、電極アセンブリ本体３１の端面における接続部品５の正投影面積はＳ２であり、Ｓ２≦Ｓ１である。このような構成により、第１のタブ３２と接続部品５との溶接固定を実現できるだけでなく、接続部品５の小型化及び接続部品５の軽量化を実現することができる。例示的に、接続部品５の形状は円形であり、接続部品５の一端面は極柱２の端面に溶接固定され、他方の端面は第１のタブ３２に溶接固定される。接続部品５の溶接プロセスは、次の通りであって良い。第１に、接続部品５を電極アセンブリ３の第１のタブ３２に溶接し、次に電極アセンブリ３をハウジング１に装填し、溶接ロッドを電極アセンブリ３の中間孔に通し、接続部品５と極柱２とは、トルク溶接法を用いて溶接固定される。

【0032】

図３は、本発明で提供される第１のタイプの円筒型セルの第２のタブ領域３３０の概略図を示す。図１と合わせて図３に示されるように、電極アセンブリ本体３１の第２の端部における第２のタブ３３の正投影は、第２のタブ領域３３０であり、第２のタブ領域３３０の内側境界上の任意の点と電極アセンブリ本体 ３１の中心線との間の距離はＬ３である。周囲壁１２の内側の半径はＲ０であり、Ｌ３とＲ０の比は０．５から０．８の範囲である。電極アセンブリ３の第２のタブ構造が切断され、電極アセンブリ３の第２のタブ３３が、電極アセンブリ本体３１の中心線から離れた電極アセンブリ本体３１の領域に集中される。一方では、第２のタブ３３の密度を減少させ、電極アセンブリ３の浸透速度及び排出速度を改善することができる。その一方で、電極アセンブリ３自体の重量を減らすことができ、円筒型セルの軽量設計を容易にすることができる。

【0033】

電極アセンブリ本体３１の巻回数はＮであり、最も内側の巻きを第１の巻き、最も外側の巻きを第Ｎ回とし、第２のタブ領域３３０は、電極アセンブリ本体３１の１／２Ｎ巻きからＮ巻きに位置する。例示的に、Ｎ＝２ｎの場合、ｎは正の整数であり、第２のタブ領域３３０は、電極アセンブリ本体３１のｎ巻きから２ｎ巻きの間隔で設定されて良い。Ｎ≠２ｎの場合、ｎは正の整数であり、１／２ Ｎは四捨五入して正の整数とし、第２のタブ領域３３０は、電極アセンブリ本体３１の１／２Ｎ巻きとＮ巻きに収まる。図３に示されるように、電極アセンブリ３の第２のタブ領域３３０は、電極アセンブリ本体３１の１／２Ｎ巻きとＮ巻きとの間に位置し、第２のタブ領域３３０の外側境界上の任意の点と外側壁との間の距離は０である。第２のタブ３３は、ハウジング１の周囲壁１２に近い一側に集中しているので、第２のタブ３３をハウジング１の周囲壁１２に直接溶接して、 円筒型セルの安定性を確保することができる。

【0034】

一方、円筒型セルでは、電極アセンブリ本体３１の両端がタブによって覆われていない領域を有するため、電極アセンブリ３の浸透速度及び排出速度を高めることができる。一方、ハーフタブ及びタブなしの設計は、電極アセンブリの重量を削減して、円筒型セルの構造を最適化し、エネルギー密度を向上させるのに貢献する。

【0035】

図４は、本発明で提供される第２のタイプの円筒型セルの概略断面図を示す。図４に示されるように、円筒型セルは、ハウジング１と、極柱２と、電極アセンブリ３と、カバープレート４と、接続部品５と、第１の絶縁部材６１と、第２の絶縁部材６２と、第１シール部材７１と、第２のシール部材と、を含む。ハウジング１は、端壁１１と、端壁１１を取り囲む周囲壁１２と、を含む。極柱２は、端壁１１を貫通し、端壁１１と絶縁された状態で端壁１１に接続される。電極アセンブリ３は、ハウジング１内に設けられ、電極アセンブリ３は、接続部品５を介して極柱２に電気的に接続される。カバープレート４は、端壁１１から離れた周囲壁１２の一端に固定される。極柱２は、端壁１１にリベット止めされる。極柱２の上端と端壁１１の外面との間には、第１のシール部材７１と第１の絶縁部材６１が設けられる。第１のシール部材７１は極柱２の外周側を取り囲み、第１の絶縁部材６１は第１のシール部材７１の外周側を囲み、極柱２の下端と、端壁１１の内面との間には、極柱２とハウジング１との間の絶縁接続を確保するために、第２の絶縁部材６２が設けられる。ハウジング１とカバープレート４とのパッケージング工程は、次の通りであって良い。ハウジング１の周囲壁１２の端壁１１から離れた一端にロール溝加工を施した後、第２のシール部材７２でカバープレート４の外周側を覆い、カバープレート４と第２のシール部材７２とを含むアセンブリ本体をローラ溝内に配置し、最後に、ハウジング１の周囲壁１２を内側に折り曲げ、カバープレート４に固定して、ハウジング１のパッケージングを完了する。電極アセンブリ３は、電極アセンブリ本体３１と、第１のタブ３２と、第２のタブ３３と、を含む。第１のタブ３２は、極柱２に面する電極アセンブリ本体３１の第１の端部に位置し、第１のタブ３２は、接続部品５を介して極柱２に電気的に接続され、第２のタブ３３は、極柱２とは離れた電極アセンブリ本体３１の第２の端部に位置し、第２のタブ３３は、ハウジング１の周囲壁１２に電気的に接続される。

【0036】

図４における第２のタイプの円筒型セルのパッケージングプロセスは、図１における第１のタイプの円筒型セルのカバープレート４と同じであり、詳細はここでは繰り返さない。両者の主な違いは、図４において、極柱２には、ハウジング１内に電解質を注入する液体注入口２１が設けられることである。第２のタイプの円筒型セルの液体注入プロセスは、次の通りであって良い。第１に、極柱２をハウジング１の端壁１１にリベット止めし、次に、電極アセンブリ３のアセンブリ本体及び接続部品５を装填し、カバープレート４がパッケージングされた後、極柱２の液体注入口２１に電解質を注入し、最後に液体注入口２１を封止釘で封止する。

【0037】

図５は、図４の円筒型セルの極柱２側の部分概略図を示す。図６は、図４の円筒型セルの第１のタブ領域３２０の概略図を示す。図５～図６に示されるように、第１のタブ領域３２０の内側境界上の任意の点と電極アセンブリ本体３１の中心線との間の距離はＬ２であり、Ｌ２とＲ０の比は０．１から０．４の範囲である。このような設定により、電極アセンブリ３の第１のタブ３２が液体注入口２１から外れて、電解質が電極アセンブリ３に迅速に流れ込み、電極アセンブリ３の浸透速度を向上させることができる。図１の円筒型セルの液体注入方法は、ハウジング１のカバープレート４側に液体を注入することにより行われ、液体注入後にカバープレート４がパッケージングされる。したがって、図１の円筒型セルの電極アセンブリ３の第１のタブ領域３２０の内側境界上の任意の点との間の距離Ｌ２と、電極アセンブリ本体３１の中心線は、電極アセンブリ３の中央孔の半径に等しい。もちろん、図１の実施形態において、第１のタブ領域３２０の内側境界上の任意の点と電極アセンブリ本体３１の中心線との間の距離Ｌ２はまた、電極アセンブリ３の中間孔の半径より大きくなるように設定し、電解質の浸透速度を向上させることもできる。

【0038】

さらに、接続部品５には液体注入口２１に対応する貫通孔５１が設けられ、これにより、電解質は貫通孔５１を通って電極アセンブリ３に流入することができる。また、接続部品５と極柱２との溶接固定を容易にするために、接続部品５の貫通孔５１の径は、電極アセンブリ３の中間孔の径よりも小さく、接続部品５に面する極柱２の端面の径は、接続部品５の貫通孔５１の径よりも大きい。

【0039】

さらに、図６を参照すると、電極アセンブリ本体３１の巻回数はＮであり、最も内側の巻きが第１の巻きであり、最も外側の巻きが第の巻きであり、第１のタブ領域３２０は、電極アセンブリ本体 ３１の１／１０Ｎ巻きから２／５Ｎ巻きとの間に位置する。第１のタブ領域３２０は、電極アセンブリ本体３１の１／３Ｎ巻きから２／３Ｎ巻きとの間に位置することが好ましい。例示的に、Ｎ＝３ｎの場合、ｎは正の整数であり、第１のタブ領域３２０は、電極アセンブリ本体３１のｎ巻きから２ｎ巻きの間隔で設定されて良い。Ｎ≠３ｎの場合、ｎは正の整数であり、１／３Ｎ及び２／３Ｎは四捨五入して正の整数とし、第１のタブ領域３２０は、電極アセンブリ本体３１の１／３Ｎ巻きと２／３Ｎ巻きとの間に位置する。

【0040】

図７は、本発明で提供される第３のタイプの円筒型セルの概略断面図を示す。図７に示されるように、第３のタイプの円筒型セルは、ハウジング１と、極柱２と、電極アセンブリ３と、カバープレート４と、接続部品５と、第１の絶縁部材６１と、第１のシール部材７１と、第２のシール部材７２と、含む。ハウジング１は、端壁１１と、端壁１１を取り囲む周囲壁１２と、を含む。極柱２は、端壁１１を貫通し、端壁１１と絶縁された状態で端壁１１に接続される。電極アセンブリ３は、ハウジング１内に設けられ、電極アセンブリ３は、接続部品５を介して極柱２に電気的に接続される。カバープレート４は、端壁１１から離れた周囲壁１２の一端に固定される。極柱２は、端壁１１にリベット止めされる。極柱２の上端と端壁１１の外面との間には、第１のシール部材７１と第１の絶縁部材６１とが設けられる。第１のシール部材７１は、極柱２の外周側を取り囲み、第１の絶縁部材６１は、第１のシール部材７１の外周側を囲み、第２の絶縁部材６２は、極柱２の下端と端壁１１の内面との間に設けられ、極柱２と接続部品５とハウジング１との間の絶縁接続を確保する。ハウジング１とカバープレート４のパッケージング工程は、次の通りであって良い。カバープレート４は、ハウジング１の周囲壁１２に溶接固定される。電極アセンブリ３は、電極アセンブリ本体３１と、第１のタブ３２と、第２のタブ３３と、を含む。第１のタブ３２は、極柱２に面する電極アセンブリ本体３１の第１の端部に位置し、第１のタブ３２は、接続部品５を介して極柱２に電気的に接続され、第２のタブ３３は、電極アセンブリ本体３１の極柱２とは離れた第２の端部に位置し、第２のタブ３３は、カバープレート４に電気的に接続される。

【0041】

図７における第３のタイプの円筒型セルの液体注入プロセスは、図４における第２のタイプの円筒型セルと同じであり、極柱２に液体注入口２１を設けることで液体注入を実現し、詳細はここでは繰り返さない。両者の主な違いは、図７において、カバープレート４は、電極アセンブリ３の第２のタブ３３に直接かつ電気的に接続され、その後、カバープレート４は、ハウジング１の周囲壁１２に溶接固定されることである。

【0042】

図８は、図７の円筒型セルの第２のタブ領域３３０の概略図を示す。図７と合わせて図８に示されるように、電極アセンブリ本体３１の第２の端部における第２のタブ３３の正投影は、第２のタブ領域３３０であり、第２のタブ領域３３０の内側境界上の任意の点と電極アセンブリの中心線との間の距離はＬ３である。周囲壁１２の内側の半径はＲ０であり、Ｌ３とＲ０の比は０．５から０．８の範囲である。第２のタブ領域３３０の外側境界と周囲壁１２の内側との間の距離はＬ４であり、Ｌ４とＲ０の比は０．２から０．４の範囲である。このようにして、電極アセンブリ３の第２のタブ３３は、電極アセンブリ本体３１の中心から外側に向かう位置に集中して、第２のタブ３３とカバープレート４との溶接固定を容易にすることができる。

【0043】

もちろん、電極アセンブリ３の第２のタブ３３とハウジング１との間の電気的接続の形態は、上記の例に限定されない。他の実施形態では、円筒型セルは、負極接続部品をさらに備え、負極タブ３３は、負極接続部品に電気的に接続され、負極接続部品は、ハウジング１に電気的に接続されても良い。

【0044】

本発明はさらに、円筒型セルを備える電子装置を提供する。円筒型セルを使用することにより、電子装置は高いエネルギー密度と安定した性能を有し、ユーザ体験を向上させることができる。

【0045】

任意に、電子装置は、新エネルギー自動車、新エネルギー貯蔵装置、電子製品などのパワーセルであってもよいが、ここでは詳細に説明しない。

【0046】

本発明の説明において、「いくつかの実施形態」、「他の実施形態」などのいくつかの表現は、本発明の一実施形態又は実施例に関連して説明された特定の特徴、構造、材料又は特性が少なくとも含まれることを意味することに留意されたい。本発明において、上記用語の概略的表現は、必ずしも同一の実施形態又は実施例を指すものではない。さらに、記載された特定の特徴、構造、材料又は特性は、任意の１つ又は複数の実施形態又は実施例において、任意の適切な方法で組み合わせることができる。

【0047】

以上は、本発明の好ましい実施形態及び本発明に適用される技術原理にすぎない。当業者は、本発明がここに記載された特定の実施形態に限定されず、本発明の保護範囲から逸脱することなく、様々な明白な変更、再調整、及び置換が当業者によってなされ得ることを理解するであろう。したがって、本発明は、上記の実施形態を通じて詳細に説明されたが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく、より多くの他の均等な実施形態を含むことができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明が提供する電子機器は、上記円筒型セルを用いることにより、電子機器の信頼性及び安定性が良好である。

【符号の説明】

【0049】

１： ハウジング
１１： 端壁
１２： 周囲壁
２： 極柱
２１： 液体注入口
３： 電極アセンブリ
３１： 電極アセンブリ本体
３２： 第１のタブ
３２０： 第１のタブ領域
３３： 第２のタブ
３３０： 第２のタブ領域
４： カバープレート
５： 接続部品
５１： 貫通孔
６１： 第１の絶縁部材
６２： 第２の絶縁部材
７１： 第１のシール部材
７２： 第２のシール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【外国語明細書】