特開 2025-15594 電池、電力消費機器、電池の製造方法及び機器

(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】P2025015594

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】電池、電力消費機器、電池の製造方法及び機器

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/242 20210101AFI20250123BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20250123BHJP

   H01M 50/213 20210101ALI20250123BHJP

   H01M 50/211 20210101ALI20250123BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20250123BHJP

【ＦＩ】

H01M50/242

H01M50/291

H01M50/213

H01M50/211

H01M50/209

【審査請求】有

【請求項の数】24

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024197601

(22)【出願日】2024-11-12

(62)【分割の表示】P 2022527796の分割

【原出願日】2022-02-25

(71)【出願人】

【識別番号】524304976

【氏名又は名称】香港時代新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＥＭＰＯＲＡＲＹ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ （ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ） ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】ＬＥＶＥＬ １９， ＣＨＩＮＡ ＢＵＩＬＤＩＮＧ， ２９ ＱＵＥＥＮ’Ｓ ＲＯＡＤ ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ ＡＮＤ ＷＥＳＴＥＲＮ ＤＩＳＴＲＩＣＴ， ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ， ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100159329

【弁理士】

【氏名又は名称】三縄 隆

(72)【発明者】

【氏名】▲孫▼ 占宇

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼ ▲興▼地

(72)【発明者】

【氏名】▲龍▼ 超

(72)【発明者】

【氏名】王 ▲鵬▼

(72)【発明者】

【氏名】▲鄭▼ ▲陳▼▲鈴▼

(57)【要約】

【課題】電池、電力消費機器、電池の製造方法及び機器を提供する。
【解決手段】該電池は、第１方向に沿って配置された複数の電池セルと、複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁であって、電池セルは電力消費機器に設置される場合、電池セルは掛け壁の下方に位置し、掛け壁は電池セルを掛けることに用いられる掛け壁とを含み、掛け壁の第２方向におけるサイズＨと電池セルの重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、第２方向は第１壁に垂直である。本願の実施例の技術案により、電池の性能を向上させることができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池であって、
第１方向に沿って配置された複数の電池セルと、
前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁であって、前記電池セルは電力消費機器に設置される場合、前記電池セルは前記掛け壁の下方に位置し、前記掛け壁は前記電池セルを掛けることに用いられる、掛け壁と、を含み、
前記掛け壁の第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係は０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、前記第２方向は前記第１壁に垂直である、電池。

【請求項2】

前記電池セルの第２壁には電極端子が設置され、前記第２壁と前記第１壁とは前記第２方向に沿って間隔をあけて対向して設置され、又は、
前記第２壁は前記第１壁に接続され、前記第２方向は前記第２壁に平行である、請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記掛け壁の前記第２方向におけるサイズＨは０．２ｍｍ～２０ｍｍである、請求項１又は２に記載の電池。

【請求項4】

前記掛け壁の内部には空洞が設置される、請求項１～３のいずれか１項に記載の電池。

【請求項5】

前記空洞は流体を収容して前記電池セルの温度を調整することに用いられる、請求項４に記載の電池。

【請求項6】

前記電池は、前記掛け壁の前記第２方向に沿って前記電池セルから離れる表面に設置された補強リブをさらに含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の電池。

【請求項7】

前記補強リブと前記掛け壁とは一体的に成形された構造である、請求項６に記載の電池。

【請求項8】

前記掛け壁の前記第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係はさらに、０．１ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦２０ｍｍ／ｋｇを満たす、請求項１～７のいずれか１項に記載の電池。

【請求項9】

前記第１方向に沿って延在し且つ前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第３壁に接続されるセパレータであって、前記第３壁は前記電池セルの第３方向に沿って対向する２つの壁であり、前記第３方向は前記第１方向及び前記第２方向に垂直であるセパレータをさらに含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の電池。

【請求項10】

前記第３壁は前記電池セルの表面積が最大の壁である、請求項９に記載の電池。

【請求項11】

前記セパレータの前記第３方向におけるサイズは０．１ｍｍ～１００ｍｍである、請求項９又は１０に記載の電池。

【請求項12】

前記電池は前記第１方向に沿って配置された複数列の複数の前記電池セルと、複数の前記セパレータとを含み、複数列の前記電池セルと複数の前記セパレータとは前記第３方向に交互に設置される、請求項９～１１のいずれか１項に記載の電池。

【請求項13】

前記電池は複数の電池モジュールを含み、前記電池モジュールは、前記第１方向に沿って配置された少なくとも１列の複数の前記電池セルと、少なくとも１つの前記セパレータとを含み、且つ少なくとも１列の前記電池セルと少なくとも１つの前記セパレータとは前記第３方向に交互に設置される、請求項９～１１のいずれか１項に記載の電池。

【請求項14】

前記電池モジュールはＮ列の前記電池セルとＮ－１個の前記セパレータとを含み、前記セパレータは隣接する２列の前記電池セルの間に設置され、Ｎは１より大きい整数である、請求項１３に記載の電池。

【請求項15】

複数の前記電池モジュールは前記第３方向に沿って配置され、隣接する前記電池モジュールの間に隙間がある、請求項１３又は１４に記載の電池。

【請求項16】

前記セパレータの前記第１方向での端部には固定構造が設置され、前記セパレータは前記固定構造を介して前記掛け壁に固定される、請求項９～１５のいずれか１項に記載の電池。

【請求項17】

前記セパレータは前記第３壁と接着される、請求項９～１６のいずれか１項に記載の電池。

【請求項18】

前記第１壁は前記掛け壁と接着される、請求項１～１７のいずれか１項に記載の電池。

【請求項19】

電力消費機器であって、請求項１～１８のいずれか１項に記載の電池を含み、前記電池は電気エネルギーを提供することに用いられる、電力消費機器。

【請求項20】

電池の製造方法であって、
第１方向に沿って配置された複数の電池セルを提供するステップと、
前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁を提供するステップであって、前記電池セルは電力消費機器に設置される場合、前記電池セルは前記掛け壁の下方に位置し、前記掛け壁は前記電池セルを掛けることに用いられるステップと、を含み、
前記掛け壁の第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係は０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、前記第２方向は前記第１壁に垂直である、電池の製造方法。

【請求項21】

電池の製造機器であって、
第１方向に沿って配置された複数の電池セルを提供することに用いられる第１提供モジュールと、
前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁を提供することに用いられる第２提供モジュールであって、前記電池セルは電力消費機器に設置される場合、前記電池セルは前記掛け壁の下方に位置し、前記掛け壁は前記電池セルを掛けることに用いられる第２提供モジュールと、を含み、
前記掛け壁の第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係は０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、前記第２方向は前記第１壁に垂直である、電池の製造機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本願は電池技術の分野に関し、特に電池、電力消費機器、電池の製造方法及び機器に関する。

【背景技術】

【0002】

背景技術
環境汚染が深刻になっていることに伴って、新エネルギー産業はますます注目される。新エネルギー産業では、電池技術はその発展に関連する重要な要素である。

【0003】

電池内部のスペース利用率は、電池の構造強度及びエネルギー密度に影響を与え、さらに電池の性能に影響を与える。従って、如何に電池の性能を向上させるかは、電池技術において急いで解決する必要がある技術的課題である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

発明の概要
本願は電池、電力消費機器、電池の製造方法及び機器を提供し、電池の構造強度及びエネルギー密度を向上させることができ、これにより電池の性能を向上させる。

【0005】

第１態様では、電池を提供し、第１方向に沿って配置された複数の電池セルと、前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁であって、前記電池セルは電力消費機器に設置される場合、前記電池セルは前記掛け壁の下方に位置し、前記掛け壁は前記電池セルを掛けることに用いられる掛け壁と、を含み、前記掛け壁の第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、前記第２方向は前記第１壁に垂直である。

【0006】

本願の実施例では、第１方向に沿って配置された複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁は掛け壁に接続され、電池セルは電力消費機器に設置される場合、電池セルは掛け壁の下方に位置し、該掛け壁は電池セルを掛けることに用いられ、掛け壁の第２方向におけるサイズＨと電池セルの重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、第２方向は第１壁に垂直である。このようにして、電池セルの第１壁は掛け壁と直接接続され、中間にスペースがある必要がなく、電池のスペース利用率を向上させることができ、それにより電池のエネルギー密度を向上させ、また、電池セルと掛け壁とは一体に接続され、電池の構造強度が向上する。電池セルの重量Ｍと掛け壁の第２方向におけるサイズＨは０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、掛け壁の第２方向におけるサイズＨを合理的な範囲内に保持し、Ｈが大きすぎることによる電池内部スペースの浪費を回避することができるだけでなく、電池セルと掛け壁との接続を強固にし、電池の構造強度を向上させることができる。従って、本願の実施例の技術案により電池の性能を向上させることができる。

【0007】

可能な実現形態では、前記電池セルの第２壁には電極端子が設置され、前記第２壁と前記第１壁とは前記第２方向に沿って間隔をあけて対向して設置され、又は、前記第２壁と前記第１壁とは接続され、前記第２方向は前記第２壁に平行である。このようにして、電極端子が設置されていない第１壁は掛け壁と直接接続することができ、電池セルと掛け壁とが一体に接続され、電池の全体的な構造強度が向上し、また、第１壁と掛け壁との間に隙間がある必要がないため、電池のスペース利用率が向上し、さらに電池のエネルギー密度が向上する。

【0008】

可能な実現形態では、前記掛け壁の前記第２方向におけるサイズＨは０．２ｍｍ～２０ｍｍである。このようにして、電池セルの重量Ｍに基づいて掛け壁の第２方向におけるサイズを柔軟的に選択するか、又は掛け壁の第２方向におけるサイズに基づいて対応する適切な電池セルを選択することができる。

【0009】

可能な実現形態では、前記掛け壁内部には空洞が設置される。このようにして、該空洞は電池セルに膨張スペースを提供することができる。

【0010】

可能な実現形態では、前記空洞は流体を収容して前記電池セルの温度を調整することに用いられる。

【0011】

可能な実現形態では、前記電池は、前記掛け壁の前記第２方向に沿って前記電池セルから離れる表面に設置された補強リブをさらに含む。このようにして、掛け壁の構造強度が向上する。

【0012】

可能な実現形態では、前記補強リブと前記掛け壁とは一体的に成形された構造である。このようにして、加工しやすく、工程が節約される。

【0013】

可能な実現形態では、前記掛け壁の前記第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係はさらに、０．１ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦２０ｍｍ／ｋｇを満たす。このようにして、電池は発火したり爆発したりすることがなく、電池のエネルギー密度を満たすとともに電池の安全性をより効果的に確保することができる。

【0014】

可能な実現形態では、電池は、前記第１方向に延在し且つ前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第３壁に接続されるセパレータであって、前記第３壁は前記電池セルの第３方向に沿って対向する２つの壁であり、前記第３方向は前記第１方向及び前記第２方向に垂直であるセパレータをさらに含む。このようにして、電池内に側板やビーム等の構造を設置しなくてもよく、電池内部のスペース利用率が最大限に向上し、電池の構造強度及びエネルギー密度も向上する。

【0015】

可能な実現形態では、前記第３壁は前記電池セルの表面積が最大の壁である。このようにして、セパレータと電池セルとの接続強度が向上する。

【0016】

可能な実現形態では、前記セパレータの前記第３方向におけるサイズは０．１ｍｍ～１００ｍｍである。このようにして、セパレータの強度及び電池のエネルギー密度を考慮に入れることができる。

【0017】

可能な実現形態では、前記電池は前記第１方向に沿って配置された複数列の複数の前記電池セルと複数の前記セパレータとを含み、複数列の前記電池セルと複数の前記セパレータとは前記第３方向に交互に設置される。このようにして、複数列の電池セルと複数のセパレータとは互いに接続されて一体を形成し、筐体内に収容され、電池全体の構造強度をさらに確保することができ、これにより電池の性能を向上させることができる。

【0018】

可能な実現形態では、前記電池は複数の電池モジュールを含み、前記電池モジュールは、前記第１方向に沿って配置された少なくとも１列の複数の前記電池セルと、少なくとも１つの前記セパレータとを含み、且つ少なくとも１列の前記電池セルと少なくとも１つの前記セパレータとは前記第３方向に交互に設置される。

【0019】

可能な実現形態では、前記電池モジュールはＮ列の前記電池セルとＮ－１個の前記セパレータとを含み、前記セパレータは隣接する２列の前記電池セルの間に設置され、Ｎは１より大きい整数である。このようにして、セパレータの数を減少させ、電池のエネルギー密度を向上させることができる。

【0020】

可能な実現形態では、複数の前記電池モジュールは前記第３方向に沿って配置され、隣接する前記電池モジュールの間に隙間がある。このようにして、電池セルに膨張スペースを提供することができる。

【0021】

可能な実現形態では、前記セパレータの前記第１方向での端部には固定構造が設置され、前記セパレータは前記固定構造を介して前記掛け壁に固定される。このようにして、さらに電池の構造強度を向上させる。

【0022】

可能な実現形態では、前記セパレータは前記第３壁と接着される。このようにして、電池は構造が簡単で、容易に加工して組み立てることができる。

【0023】

可能な実現形態では、前記第１壁は前記掛け壁と接着される。このような接続方式により、容易に装着することができる。

【0024】

第２態様では、電力消費機器を提供し、上記第１態様又は第１態様の任意の可能な実現形態における電池を含み、前記電池は電気エネルギーを提供することに用いられる。

【0025】

第３態様では、電池の製造方法を提供し、第１方向に沿って配置された複数の電池セルを提供するステップと、前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁を提供するステップであって、前記電池セルは電力消費機器に設置される場合、前記電池セルは前記掛け壁の下方に位置し、前記掛け壁は前記電池セルを掛けることに用いられる、ステップと、を含み、前記掛け壁の第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、前記第２方向は前記第１壁に垂直である。

【0026】

第４態様では、上記第３態様の方法を実行するモジュールを含む電池の製造機器を提供する。

【0027】

本願の実施例では、第１方向に沿って配置された複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁は掛け壁に接続され、電池セルは電力消費機器に設置される場合、電池セルは掛け壁の下方に位置し、該掛け壁は電池セルを掛けることに用いられ、掛け壁の第２方向におけるサイズＨと電池セルの重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、第２方向は第１壁に垂直である。このようにして、電池セルの第１壁は掛け壁と直接接続され、中間にスペースがある必要がなく、電池のスペース利用率を向上させることができ、それにより電池のエネルギー密度を向上させ、また、電池セルと掛け壁とは一体に接続され、電池の構造強度が向上する。電池セルの重量Ｍと掛け壁の第２方向におけるサイズＨは０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、掛け壁の第２方向におけるサイズＨを合理的な範囲内に保持し、Ｈが大きすぎることによる電池内部スペースの浪費を回避することができるだけでなく、電池セルと掛け壁との接続を強固にし、電池の構造強度を向上させることができる。従って、本願の実施例の技術案により電池の性能を向上させることができる。

【0028】

図面の簡単な説明
本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下、本願の実施例で使用する必要がある図面を簡単に説明し、明らかに、以下に説明される図面は本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労働を必要とせずに、図面に基づいて他の図面を取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本願の一実施例に係る車両の模式図である。

【図2】本願の一実施例に係る電池の模式図である。

【図3】本願の一実施例に係る一電池セルの模式図である。

【図4】本願の一実施例に係る電池の模式図である。

【図5】本願の一実施例に係る掛け壁の模式図である。

【図6】本願の一実施例に係る掛け壁の模式図である。

【図7】本願の一実施例に係る掛け壁の模式図である。

【図8】本願の一実施例に係る掛け壁の模式図である。

【図9】本願の一実施例に係る掛け壁の模式図である。

【図10】本願の一実施例に係る電池の模式図である。

【図11】本願の一実施例に係る電池の模式図である。

【図12】本願の一実施例に係る電池モジュールの模式図である。

【図13】本願の一実施例に係る電池セルとセパレータとの組み合わせの模式図である。

【図14】本願の一実施例に係る電池セルとセパレータとの組み合わせの模式図である。

【図15】本願の一実施例に係る電池セルとセパレータとの組み合わせの模式図である。

【図16】本願の一実施例に係る電池の製造方法の模式図である。

【図17】本願の一実施例に係る電池の製造機器の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図面では、図面は実際の縮尺で描かれていない。

【0031】

発明を実施するための形態
以下、図面及び実施例を参照しながら本願の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例の詳細な説明及び図面は本願の原理を例示的に説明するために使用され、本願の範囲を制限するものではなく、すなわち、本願は説明されている実施例に限定されない。

【0032】

本願の説明において、説明する必要がある点として、特に断らない限り、使用される技術用語及び科学用語は全て当業者が通常理解する意味と同じであり、使用される用語は具体的な実施例を説明するためのものに過ぎず、本願を制限するものではなく、本願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面の簡単な説明における用語「含む」、「有する」及びそれらの任意の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図する。「複数」は２つ以上を意味し、「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」等の用語によって示される方位又は位置関係は、本願を説明しやすくし説明を簡略化させるためのものに過ぎず、示される装置又は素子が必ずしも特定の方位を有し、特定の方位で構成及び操作されることを指示又は暗示するものではなく、従って、本願を制限しないと理解すべきである。また、「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、相対的な重要性を指示又は暗示するものではなく、説明するためのものに過ぎない。「垂直」は厳密には垂直ではなく、誤差許容範囲内のものである。「平行」は厳密には平行ではなく、誤差許容範囲内のものである。

【0033】

本願に言及される「実施例」は、実施例と組み合わせて説明された特定の特徴、構造又は特性が本願の少なくとも１つの実施例に含まれてもよいことを意味する。明細書の様々な位置に現れる該語句は必ずしも同じ実施例を指すわけではなく、他の実施例と互いに排他的に独立した又は代替の実施例でもない。当業者は、本願において説明される実施例が他の実施例と組み合わせることができることを明示的又は暗黙的に理解できる。

【0034】

以下の説明に出現する方位語はいずれも図示されている方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。本願の説明において、説明する必要がある点として、特に明確な規定及び限定がない限り、用語「取付」、「連結」、「接続」は、広義に理解すべきであり、例えば、固定して接続されてもよく、取り外し可能に接続され、又は一体的に接続されてもよい。直接連結されてもよく、中間媒体を介して間接的に連結されてもよく、２つの素子の内部の連通であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本願での具体的な意味を理解することができる。

【0035】

本願における「及び／又は」という用語は、関連対象の関連関係を説明するためのものに過ぎず、３つの関係が存在することを示し、例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在すること、ＡとＢが同時に存在すること、Ｂが単独で存在することの３つの状況を示すことができる。また、本願における「／」という文字は、一般的に前後の関連対象が「又は」の関係であることを示す。

【0036】

本願では、電池セルは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、又はマグネシウムイオン電池等を含み、本願の実施例はこれを限定しない。電池セルは、円筒状、扁平状、直方体又は他の形状等であってもよく、同様に、本願の実施例はこれを限定しない。電池セルは、一般的に、パッケージ方式に従って、円筒形電池セル、角形電池セル及びソフトパック電池セルの３種類に分けられ、同様に、本願の実施例はこれを限定しない。

【0037】

本願の実施例に言及される電池は、より高い電圧及び容量を提供するように１つ又は複数の電池セルを備える単一の物理モジュールである。例えば、本願に言及される電池は電池パック等を含む。電池は、一般的に、１つ又は複数の電池セルをパッケージするための筐体を含む。筐体は、液体や他の異物が電池セルの充電又は放電に悪影響を与えることを回避することができる。

【0038】

電池セルは電極アセンブリ及び電解液を含み、電極アセンブリは正極板、負極板及び隔膜からなる。電池セルは主に正極板と負極板との間での金属イオンの移動に依存して動作する。正極板は正極集電体及び正極活物質層を備え、正極活物質層は正極集電体の表面に塗布され、正極活物質層が塗布されていない集電体は正極活物質層が塗布されている集電体よりも突出し、正極活物質層が塗布されていない集電体は正極タブとして使用される。リチウムイオン電池を例として、正極集電体の材料はアルミニウムであってもよく、正極活物質は、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、三元リチウム又はマンガン酸リチウム等であってもよい。負極板は負極集電体及び負極活物質層を備え、負極活物質層は負極集電体の表面に塗布され、負極活物質層が塗布されていない集電体は負極活物質層が塗布されている集電体よりも突出し、負極活物質層が塗布されていない集電体は負極タブとして使用される。負極集電体の材料は銅であってもよく、負極活物質はカーボン又はシリコン等であってもよい。溶断が発生せずに高電流が流れることを確保するために、正極タブは、複数であり、一体に積層され、負極タブは、複数であり、一体に積層される。隔膜の材質はポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエチレン（ＰＥ）等であってもよい。また、電極アセンブリは、巻回型構造であってもよく、積層型構造であってもよく、本願の実施例はこれらに限定されない。

【0039】

様々な電力需要を満たすために、電池は複数の電池セルを含んでもよく、複数の電池セル同士は直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続とは直列接続と並列接続の組み合わせを指す。選択可能に、複数の電池セルをまず直列接続又は並列接続又は直並列接続して電池モジュールを形成し、次に複数の電池モジュールを直列接続又は並列接続又は直並列接続して電池を形成することができる。つまり、複数の電池セルは電池を直接形成してもよく、まず電池モジュールを形成し、次に電池モジュールが電池を形成することもよい。電池はさらに電力消費機器に設置され、電力消費機器に電気エネルギーを提供する。

【0040】

電池技術の発展は、エネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電レート、安全性などの複数の設計要素を同時に考慮する必要がある。電池の内部スペースが一定の場合、電池の内部スペースの利用率を向上させることは、電池のエネルギー密度を向上させるための効果的な手段である。しかし、電池の内部スペースの利用率を向上させると同時に、さらに電池の構造強度などの電池の他の性能パラメータを考慮する必要がある。

【0041】

これに鑑みて、本願の実施例は技術案を提供し、第１方向に沿って配置された複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁は掛け壁に接続され、電池セルは電力消費機器に設置される場合、電池セルは掛け壁の下方に位置し、該掛け壁は電池セルを掛けることに用いられ、掛け壁の第２方向におけるサイズＨと電池セルの重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、第２方向は第１壁に垂直である。このようにして、電池セルの第１壁は掛け壁と直接接続され、中間にスペースがある必要がなく、電池のスペース利用率を向上させることができ、それにより電池のエネルギー密度を向上させ、また、電池セルと掛け壁とは一体に接続され、電池の構造強度が向上する。電池セルの重量Ｍと掛け壁の第２方向におけるサイズＨは０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、掛け壁の第２方向におけるサイズＨを合理的な範囲内に保持し、Ｈが大きすぎることによる電池内部スペースの浪費を回避することができるだけでなく、電池セルと掛け壁との接続を強固にし、電池の構造強度を向上させることができる。従って、本願の実施例の技術案により電池の性能を向上させることができる。

【0042】

本願の実施例で説明される技術案は、携帯電話、携帯機器、ノートパソコン、電気自転車、電気玩具、電動工具、電気自動車、船舶及び宇宙機などの電池を使用する様々な装置に適用でき、例えば、宇宙機は、飛行機、ロケット、スペースシャトル及び宇宙船などを含む。

【0043】

理解されるように、本願の実施例で説明される技術案は、上記説明される装置に適用できるだけでなく、電池を使用する全ての装置に適用でき、説明を簡潔にするために、以下の実施例はいずれも電気自動車を例として説明する。

【0044】

例えば、図１に示すように、本願の一実施例に係る車両１の構造模式図であり、車両１は、燃料自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよく、新エネルギー自動車は、純粋な電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー式電気自動車等であってもよい。車両１の内部にモータ４０、コントローラ３０及び電池１０が設置されてもよく、コントローラ３０は電池１０がモータ４０に給電するように制御することに用いられる。例えば、車両１の底部又は前部又は尾部に電池１０が設置されてもよい。電池１０は車両１の給電に使用され、例えば、電池１０は車両１の操作電源として使用され、車両１の回路システムに用いられ、例えば、車両１の始動、ナビゲーション及び運転時の動作電力需要に用いられる。本願の別の実施例では、電池１０は車両１の操作電源として使用されるだけでなく、車両１の駆動電源として使用され、ガソリン又は天然ガスを代替又は部分的に代替して車両１に駆動動力を提供することができる。

【0045】

様々な電力使用需要を満たすために、電池１０は複数の電池セルを含んでもよい。例えば、図２に示すように、本願の一実施例に係る電池１０の構造模式図であり、電池１０は複数の電池セル２０を含んでもよい。電池１０はさらに筐体１１を含んでもよく、筐体１１の内部は中空構造であり、複数の電池セル２０は筐体１１内に収容される。例えば、複数の電池セル２０は互いに並列接続又は直列接続又は直並列接続して組み合わせられた後に、筐体１１内に置かれる。

【0046】

選択可能に、電池１０はさらにその他の構造を含んでもよく、ここで詳細な説明を省略する。例えば、該電池１０はさらにバス部材を含んでもよく、バス部材は複数の電池セル２０の間の電気的接続、例えば、並列接続又は直列接続又は直並列接続を実現することに用いられる。具体的には、バス部材は電池セル２０の電極端子と接続することにより電池セル２０の間の電気的接続を実現することができる。さらに、バス部材は溶接によって電池セル２０の電極端子に固定されてもよい。複数の電池セル２０の電気エネルギーはさらに、導電機構を介して筐体を通過して導出することができる。選択可能に、導電機構はバス部材に属してもよい。

【0047】

様々な電力需要に応じて、電池セル２０の数は任意の数値に設定されてもよい。複数の電池セル２０は直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で接続されて大きな容量又は電力を実現することができる。各電池１０に含まれる電池セル２０の数は多い可能性があるため、装着を容易にするために、電池セル２０をグループ化して設置することができ、各グループの電池セル２０は電池モジュールを形成する。電池モジュールに含まれる電池セル２０の数は限られず、必要に応じて設定できる。電池は複数の電池モジュールを含んでもよく、これらの電池モジュールは直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で接続されてもよい。

【0048】

図３に示すように、本願の一実施例に係る電池セル２０の構造模式図であり、電池セル２０は、１つ又は複数の電極アセンブリ２２と、ケース２１１と、蓋板２１２とを含む。ケース２１１と蓋板２１２はハウジング又は電池ボックス２１を形成する。ケース２１１の壁及び蓋板２１２はいずれも電池セル２０の壁と呼ばれ、直方体形の電池セル２０について、ケース２１１の壁は底壁及び４つの側壁を含む。ケース２１１は１つ又は複数の電極アセンブリ２２が組み合わせた後の形状に応じて決められ、例えば、ケース２１１は中空の直方体又は立方体又は円筒体であってもよく、且つケース２１１の１つの面には、１つ又は複数の電極アセンブリ２２をケース２１１内に置くことができる開口部がある。例えば、ケース２１１が中空の直方体又は立方体である場合、ケース２１１の１つの面は開口面であり、すなわち該面は壁体を有さずにケース２１１の内外を連通させる。ケース２１１が中空の円筒体である場合、ケース２１１の端面は開口面であり、すなわち該端面は壁体を有さずにケース２１１の内外を連通させる。蓋板２１２は開口部を覆い且つケース２１１に接続することで、電極アセンブリ２２を置く密閉キャビティを形成する。ケース２１１内に電解液などの電解質が充填される。

【0049】

該電池セル２０はさらに２つの電極端子２１４を含んでもよく、２つの電極端子２１４は蓋板２１２に設置されてもよい。蓋板２１２は通常、平板形状であり、２つの電極端子２１４は蓋板２１２の平板面に固定され、２つの電極端子２１４はそれぞれ正電極端子２１４ａ及び負電極端子２１４ｂである。各電極端子２１４にはそれぞれ接続部材２３が対応して設置され、接続部材２３は、集電部材２３とも呼ばれ、蓋板２１２と電極アセンブリ２２との間に位置し、電極アセンブリ２２と電極端子２１４との電気的接続を実現することに用いられる。

【0050】

図３に示すように、各電極アセンブリ２２は第１タブ２２１ａ及び第２タブ２２２ａを有する。第１タブ２２１ａと第２タブ２２２ａの極性は逆である。例えば、第１タブ２２１ａが正極タブである場合、第２タブ２２２ａが負極タブである。１つ又は複数の電極アセンブリ２２の第１タブ２２１ａは１つの接続部材２３を介して１つの電極端子に接続され、１つ又は複数の電極アセンブリ２２の第２タブ２２２ａは別の接続部材２３を介して別の電極端子に接続される。例えば、正電極端子２１４ａは１つの接続部材２３を介して正極タブに接続され、負電極端子２１４ｂは別の接続部材２３を介して負極タブに接続される。

【0051】

該電池セル２０においては、実際の使用需要に応じて、電極アセンブリ２２は１つ又は複数設置されてもよく、図３に示すように、電池セル２０内には４つの独立した電極アセンブリ２２が設置される。

【0052】

電池セル２０に圧力解放機構２１３がさらに設置されてもよい。圧力解放機構２１３は、電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値になった時に作動して内部圧力又は温度を解放することに用いられる。

【0053】

圧力解放機構２１３は様々な可能な圧力解放構造であってもよく、本願の実施例はこれを限定しない。例えば、圧力解放機構２１３は、圧力解放機構２１３が設置された電池セル２０の内部温度が閾値になった時に溶融できるように構成される感温圧力解放機構であってもよく、及び／又は、圧力解放機構２１３は、圧力解放機構２１３が設置された電池セル２０の内部気圧が閾値になった時に破裂できるように構成される感圧圧力解放機構であってもよい。

【0054】

図４は本願の一実施例に係る電池の構造模式図である。図４に示すように、電池１０は第１方向に沿って配置された複数の電池セル２０と掛け壁５０とを含む。掛け壁５０は複数の電池セル２０のうちの各電池セル２０の第１壁２０１に接続される。電池セル２０は電力消費機器に設置される場合、電池セル２０は掛け壁５０の下方に位置し、掛け壁５０は電池セル２０を掛けることに用いられる。掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨと電池セル２０の重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、第２方向は第１壁２０１に垂直である。

【0055】

電池１０は第１方向に沿って配置された複数の電池セル２０を含み、第１方向はｘ方向であってもよい。掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨは掛け壁５０の第２方向における厚さであってもよく、第２方向はｚ方向であってもよい。

【0056】

掛け壁５０は電池の筐体の上部カバーであってもよく、電力消費機器の一部であってもよく、例えば、車両のシャーシーである。掛け壁５０は車両のシャーシーである場合、電池セル２０は掛け壁５０に接続され、すなわち、電池セル２０は車両のシャーシー面に接続される。電池セル２０は車両のシャーシー面に直接接続され、このようにして、電池の筐体の上部カバーを設置しなくてもよく、電池の筐体の上部カバーが占有したスペースが節約され、電池のスペース利用率が向上し、それにより電池のエネルギー密度が向上する。

【0057】

掛け壁５０は複数の電池セル２０のうちの各電池セル２０の第１壁２０１に接続され、第１壁２０１は第１方向に平行であり、第２方向は第１壁２０１に垂直であり、すなわち、第２方向は第１方向に垂直である。このようにして、掛け壁５０は電池セル２０と直接表面接触し、両者の間に隙間を設置しなくてもよく、電池のスペースが節約され、また、両者の間が表面接触することで一体に接続され、電池の構造強度が向上する。

【0058】

掛け壁５０は電池セル２０を掛けることに用いられ、電池セル２０は電力消費機器に設置される場合、電池セル２０は掛け壁５０の下方に位置する。この場合、電池セル２０の第１壁２０１は掛け壁５０の底面に接続され、掛け壁５０の底面は第２方向に沿って電池セル２０に近い面であってもよく、第１壁２０１は電池セル２０の第２方向に沿って掛け壁５０に近い面であってもよい。

【0059】

選択可能に、第１壁２０１は電池セル２０の表面積が最大の壁であり、このようにして、掛け壁５０と電池セル２０との間の接触面積がより大きく、掛け壁５０と電池セル２０との接続強度が確保される。別の実施例では、掛け壁５０は電池セル２０の表面積がより小さな壁に接続されてもよく、本願の実施例はこれについて制限しない。

【0060】

掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨと電池セル２０の重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たす。

【0061】

Ｈ／Ｍ＞１００ｍｍ／ｋｇの場合、掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨはより大きく、このようにすると、電池は構造強度がより強いが、掛け壁５０がより大きなスペースを占有し、その結果、電池内部のスペース利用率が低減し、さらに電池１０のエネルギー密度が低減する。

【0062】

Ｈ／Ｍ＜０．０４ｍｍ／ｋｇの場合、掛け壁５０は電池の構造強度の需要を満たすことができず、電池の使用過程において、掛け壁５０は重力方向へ変形ひいては切断する恐れがあり、電池セル２０が掛け壁５０から離脱して、さらに発火や爆発等の安全トラブルが発生する可能性もある。

【0063】

本願の実施例では、第１方向に沿って配置された複数の電池セル２０のうちの各電池セル２０の第１壁２０１は掛け壁５０に接続され、電池セル２０は電力消費機器に設置される場合、電池セル２０は掛け壁５０の下方に位置し、該掛け壁５０は電池セル２０を掛けることに用いられ、掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨと電池セル２０の重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、第２方向は第１壁２０１に垂直である。このようにして、電池セル２０の第１壁２０１は掛け壁５０と直接接続され、中間にスペースがある必要がなく、電池１０のスペース利用率を向上させることができ、これにより、電池１０のエネルギー密度を向上させ、また、電池セル２０と掛け壁５０とが一体に接続され、電池１０の構造強度を向上させることができる。電池セル２０の重量Ｍと掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨは、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨを合理的な範囲内に保持し、Ｈが大きすぎることによる電池１０の内部スペースの浪費を回避することができるだけでなく、電池セル２０と掛け壁５０との接続をより強固にし、電池１０の構造強度を向上させることができる。従って、本願の実施例の技術案により、電池１０の性能を向上させることができる。

【0064】

選択可能に、本願の一実施例では、電池セル２０の第２壁２０２には電極端子２１４が設置され、第２壁２０２と第１壁２０１とは第２方向に沿って間隔をあけて対向して設置され、又は第２壁２０２と第１壁２０１とは接続され、第２方向は第２壁２０２に平行である。

【0065】

電池セル２０は使用状態にある場合、第２方向は重力方向に平行であってもよく、電極端子２１４は重力方向に沿って地盤に向かってもよい。例えば、電池１０は掛け壁５０と、掛け壁５０の下方に位置する筐体とを含み、第１壁２０１は掛け壁５０に向かい且つ掛け壁５０に接続され、第２壁２０２は筐体の底部に向かい、電極端子２１４も筐体の底部に向かい、すなわち、地盤に向かう。このようにして、電極端子２１４が設置されていない第１壁２０１は掛け壁５０と直接接続することができ、電池セル２０と掛け壁５０とが一体に接続され、電池１０の全体的な構造強度が向上し、また、第１壁２０１と掛け壁５０との間に隙間がある必要がなく、電池のスペース利用率が向上し、さらに電池１０のエネルギー密度が向上する。

【0066】

選択可能に、電極端子２１４はさらに電池セル２０の第１方向に沿って対向して設置される２つの壁のうちの一方に設置されてもよく、つまり、第２壁２０２は第１壁２０１に接続され、第２方向は第２壁２０２に平行である。例えば、第１方向に沿って配置された同じ列電池セル２０の電極端子２１４は同様に第１方向に沿って配置される。

【0067】

選択可能に、本願の一実施例では、掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨは０．２ｍｍ～２０ｍｍである。選択可能に、電池セル２０の重量Ｍは１ｋｇ～１０ｋｇである。このようにして、電池セル２０の重量Ｍに基づいて掛け壁５０の第２方向におけるサイズを柔軟的に選択するか、又は掛け壁５０の第２方向におけるサイズに基づいて対応する適切な電池セル２０を選択することができる。

【0068】

図５は本願の一実施例に係る掛け壁の構造模式図である。選択可能に、図５に示すように、掛け壁５０は平板のような板状構造であってもよい。板状構造においては、掛け壁５０の第１壁２０１に接触する表面が平面であることを実現できればよく、他の面で具体的に制限されない。

【0069】

図６は本願の一実施例に係る掛け壁の構造模式図である。選択可能に、図６に示すように、本願の一実施例では、掛け壁５０の内部には空洞５０１が設置される。一方では、空洞５０１は電池セル２０に膨張スペースを提供することができ、他方では、空洞５０１はさらにランナーとして流体を収容することができ、これにより電池セル２０の温度を調整する。

【0070】

選択可能に、空洞５０１内には補強板５０１１が設置されてもよく、補強板５０１１は第１方向に沿って延在してもよい。一方では、補強板５０１１は掛け壁５０の構造強度を向上させることができ、他方では、補強板５０１１は掛け壁５０の内部に流体を収容するための複数のランナーを形成でき、ここで、該複数のランナーは互いに連通してもよく、互いに独立してもよい。

【0071】

流体は液体又はガスであってもよく、温度の調整とは複数の電池セル２０を加熱又は冷却することである。電池セル２０を降温させる場合、空洞５０１は冷却媒体を収容して複数の電池セル２０の温度を調整することができ、このとき、流体は冷却媒体又は冷却流体とも呼ばれ、さらに具体的には、冷却液又は冷却ガスと呼ばれてもよい。また、流体は加熱に用いることができ、本願の実施例はこれを限定しない。選択可能に、流体は循環的に流れるものであってもよく、それにより、より良好な温度調整の効果を実現する。選択可能に、流体は水、水とエチレングリコールの混合液、冷媒又はエア等であってもよい。

【0072】

図７は本願の一実施例に係る掛け壁の構造模式図である。選択可能に、図７に示すように、掛け壁５０には補強部５０６が設置される。掛け壁５０は第１面５０４と第２面５０５とを含んでもよく、第２面５０５は電池セル２０の第１壁２０１に接続され、補強部５０６は第１面５０４及び／又は第２面５０５に設置され、該補強部５０６により掛け壁５０の構造強度が向上する。選択可能に、補強部５０６は掛け壁を打ち抜くことにより形成された突起及び／又は溝であってもよく、本願の実施例はこれについて制限しない。

【0073】

図８は本願の一実施例に係る掛け壁の構造模式図である。選択可能に、図８に示すように、本願の一実施例では、電池１０はさらに補強リブ５０３を含み、補強リブ５０３は掛け壁５０の第２方向に沿って電池セル２０から離れる表面に設置される。

【0074】

図８に示すように、掛け壁５０の第２方向に沿って電池セル２０から離れる表面は第１面５０４であってもよく、第１面５０４の上方には補強リブ５０３が設置される。補強リブ５０３により掛け壁５０の構造強度が向上する。

【0075】

ただし、補強リブ５０３の第２方向におけるサイズはＨ１であり、（Ｈ＋Ｈ１）／Ｈ＞２の場合、Ｈの大きさと電池セル２０の重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たすことのみを考慮すればよい。補強リブ５０３は電池１０に属してもよく、車両などの電力消費機器に属してもよく、補強リブ５０３は車両の構造強度に対する需要に応じて設置されてもよく、補強リブ５０３の第２方向におけるサイズがより大きい場合、補強リブ５０３のサイズＨ１と電池セル２０の重量Ｍとの間の関係を考慮しなくなる。他の角度から見ると、補強リブ５０３のサイズＨ１が小さく、例えば、（Ｈ＋Ｈ１）／Ｈ≦２の場合、（Ｈ＋Ｈ１）とＭとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦（Ｈ＋Ｈ１）／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たす。

【0076】

補強リブ５０３の数及び形状は電力消費機器の需要又は電池の設置形態に基づいて具体的に設定されてもよく、本願の実施例はこれについて具体的に制限しない。

【0077】

選択可能に、本願の一実施例では、補強リブ５０３と掛け壁５０とは一体的に成形された構造であり、このようにして、加工しやすく、工程が節約される。他の実施例では、補強リブ５０３と掛け壁５０とは別々に成形され、次に接合、溶接、接着、機械加工、打ち抜き等の方式で接続又は組み立てられてもよく、本願の実施例はこれについて具体的に制限しない。

【0078】

選択可能に、掛け壁５０は単層板構造であってもよく、多層板構造であってもよい。単層板構造と比較すると、多層板構造の掛け壁５０の剛性及び強度はより高い。

【0079】

図９は本願の一実施例に係る掛け壁の構造模式図である。選択可能に、図９に示すように、掛け壁５０は第１板５１と第２板５２とを含み、第２板５２は電池セル２０の第１壁２０１に接続され、第１板５１は第２方向に沿って第２板５２に対向して設置される。第２板５２は平板であってもよく、第１板５１は平板でなくてもよい。第１板５１についての具体的な設定、例えば、大きさ、強度等は電力消費機器の具体的な需要に応じて調整でき、本願の実施例はこれについて制限しない。掛け壁５０はさらに第３板、第４板等を含んでもよく、本願の実施例は掛け壁５０に含まれる板の数を制限しない。

【0080】

図９に示される実施例では、掛け壁５０のサイズＨは第２板５２の第２方向におけるサイズであってもよく、第１板５１の第２方向におけるサイズはＨ２であり、（Ｈ＋Ｈ２）／Ｈ＞２の場合、ＨとＭとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たすことのみを考慮すればよい。（Ｈ＋Ｈ２）／Ｈ≦２の場合、（Ｈ＋Ｈ２）とＭとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦（Ｈ＋Ｈ２）／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たす。

【0081】

選択可能に、本願の一実施例では、掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨと電池セル２０の重量Ｍとの間の関係はさらに、０．１ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦２０ｍｍ／ｋｇを満たす。このようにして、電池は発火したり爆発したりすることがなく、電池１０のエネルギー密度を満たすとともに電池の安全性をより効果的に確保することができる。

【0082】

図１０は本願の一実施例に係る電池の構造模式図である。選択可能に、図１０に示すように、本願の一実施例では、電池１０はさらにセパレータ１０１を含み、セパレータ１０１は第１方向に沿って延在し且つ複数の電池セル２０のうちの各電池セル２０の第３壁２０３に接続され、第３壁２０３は電池セル２０の第３方向に沿って対向する２つの壁であり、第３方向は第１方向及び第２方向に垂直である。

【0083】

第３壁２０３は第１壁２０１及び第２壁２０１に隣接し、２つの第３壁２０３は第３方向に沿って対向して設置され、ここで、第３方向はｙ方向であってもよい。

【0084】

選択可能に、電池セル２０はさらに第１方向に沿って対向して設置される２つの第４壁２０４を含んでもよく、第４壁２０４は第１壁２０１、第２壁２０２、及び第３壁２０３に隣接し、第１方向に沿って配置された隣接する２つの電池セル２０の第４壁２０４は対向する。

【0085】

セパレータ１０１は各電池セル２０の第３壁２０３に接続され、このようにして、セパレータ１０１と電池セル２０とは一体に接続され、電池１０の構造強度が向上する。この場合、電池１０内に側板やビーム等の構造を設置しなくてもよく、電池１０内部のスペース利用率を最大限に向上させることができ、電池１０の構造強度及びエネルギー密度を向上させる。

【0086】

選択可能に、第３壁２０３は電池セル２０の表面積が最大の壁であってもよく、このようにして、セパレータ１０１と電池セル２０との接続強度を向上させることができる。他の実施例では、第３壁２０３は電池セル２０の表面積がより小さな壁であってもよく、本願の実施例はこれについて具体的に制限しない。

【0087】

選択可能に、本願の一実施例では、セパレータ１０１の第３方向におけるサイズは０．１ｍｍ～１００ｍｍである。このようにして、セパレータ１０１の強度及び電池１０のエネルギー密度を考慮に入れることができる。

【0088】

選択可能に、セパレータ１０１の内部には空洞構造が設置され、該空洞構造は電池セル２０に膨張スペースを提供することに用いることができ、ランナーとして流体を収容して電池セルの温度を調整することもよい。選択可能に、空洞構造の内部にはさらに構造補強材が設置されてもよく、セパレータ１０１の強度を向上させるだけでなく、複数のランナーを形成することができる。

【0089】

選択可能に、セパレータ１０１は金属セパレータであってもよく、この場合、セパレータ１０１の表面に絶縁層が設置され、該絶縁層は絶縁膜又は絶縁塗料であってもよい。

【0090】

選択可能に、セパレータ１０１は非金属セパレータであり、すなわち、セパレータ１０１は非金属絶縁板である。

【0091】

選択可能に、本願の一実施例では、電池１０は第１方向に沿って配置された複数列の複数の電池セル２０と複数のセパレータ１０１を含み、複数列の電池セル２０と複数のセパレータ１０１とは前記第３方向に交互に設置される。このようにして、複数列の電池セル２０と複数のセパレータ１０１とは互いに接続されて一体を形成し、筐体内に収容され、さらに電池１０の全体的な構造強度を確保することができ、それにより電池の性能を向上させることができる。

【0092】

複数列の電池セル２０と複数のセパレータ１０１とは第３方向に交互に設置され、第３方向に沿って、電池セル－セパレータ－電池セルの方式で配置されてもよく、セパレータ－電池セル－セパレータの方式で配置されてもよい。

【0093】

図１１は本願の一実施例に係る電池の構造模式図である。選択可能に、図１１に示すように、本願の一実施例では、電池１０は複数の電池モジュール１００を含み、電池モジュール１００は、第１方向に沿って配置された少なくとも１列の複数の電池セル２０と、少なくとも１つのセパレータ１０１とを含み、且つ少なくとも１列の電池セル２０と少なくとも１つのセパレータ１０１とは前記第３方向に交互に設置される。

【0094】

図１２は本願の一実施例に係る電池モジュールの模式図である。選択可能に、図１２に示すように、本願の一実施例では、電池モジュール１００はＮ列の電池セル２０とＮ－１個のセパレータ１０１とを含み、セパレータ１０１は隣接する２列の電池セル２０の間に設置され、Ｎは１より大きい整数であり、図１２において、Ｎは２である。このようにして、セパレータ１０１の数を減少させ、電池１０のエネルギー密度を向上させることができる。

【0095】

図１３は本願の一実施例に係る電池セルとセパレータとの組み合わせの模式図であり、図１４は本願の一実施例に係る電池セルとセパレータとの組み合わせの模式図である。ｙ方向に沿って、図１３におけるセパレータ１０１の数は電池セル２０の列数よりも１小さく、図１４におけるセパレータ１０１の数は電池セル２０の列数に等しい。図１５は本願の一実施例に係る電池セルとセパレータとの組み合わせの模式図であり、図１５に示すように、ｙ方向に沿って、セパレータ１０１の数は電池セル２０の列数よりも１大きい。

【0096】

選択可能に、電池モジュール１００はＮ列の電池セル２０とＮ＋１個のセパレータ１０１とを含んでもよく、セパレータ１０１は隣接する２列の電池セルの間に設置され、Ｎは１より大きい整数である。選択可能に、電池セル２０とセパレータ１０１との配置態様が異なる電池モジュール１００は互いに組み合わせて電池１０を形成することができる。

【0097】

選択可能に、本願の一実施例では、複数の電池モジュール１００は第３方向に沿って配置さて、隣接する電池モジュール１００の間に隙間があり、このようにして、電池セル２０に膨張スペースを提供することができる。

【0098】

選択可能に、本願の一実施例では、セパレータ１０１の第１方向での端部には固定構造１０３が設置され、セパレータ１０１は固定構造１０３を介して掛け壁５０に固定される。固定構造１０３は掛け壁５０と直接接続されてもよく、筐体１１の側壁と接続されてさらに掛け壁５０に接続されてもよい。このようにして、各電池セル２０はいずれもセパレータ１０１及び固定構造１０３により掛け壁５０に固定され、このようにして、電池セル２０と掛け壁５０との間の固定接続が強化され、電池１０全体が一体に接続され、電池１０の構造強度が向上する。

【0099】

選択可能に、固定構造は固定板１０４を含んでもよい。固定板１０４はセパレータ１０１の端部と固定して接続され、且つセパレータ１０１の端部に位置する電池セル２０と固定して接続される。例えば、直方体形の電池セル２０については、固定板１０４はセパレータ１０１に垂直接続され、且つセパレータ１０１とそれぞれ直方体形の電池セル２０の２つの隣接する側壁に接続することができ、これにより、さらに電池セル２０の固定効果を高める。

【0100】

選択可能に、固定板１０４はセパレータ１０１と同じ材料、例えば、金属、プラスチック又は複合材を採用することができる。固定板１０４の厚さはセパレータ１０１と同じであってもよい。固定板１０４の材料又は厚さはセパレータ１０１と異なってもよく、例えば、固定板１０４はより高い強度又は厚さで設置することができ、本願の実施例はこれを限定しない。

【0101】

選択可能に、セパレータ１０１と固定板１０４との接続方式は抵抗溶接、抵抗リベット締め、ＳＰＲリベット締め、ロックボルト又は係合等の接続方式であってもよく、固定板１０４は抵抗溶接、抵抗リベット締め、ＳＰＲリベット締め、ロックボルト又は係合等の接続方式で掛け壁５０に固定されてもよく、本願の実施例はこれを限定しない。

【0102】

選択可能に、固定板１０４と電池セル２０とは接着方式で、例えば、構造用接着剤で接着されることにより固定して接続されてもよく、本願の実施例はこれを限定しない。

【0103】

選択可能に、固定板１０４は第１方向に沿って電池セル２０から離れる方向へ延在して形成された第１接続部１０５を含み、第１接続部１０５は掛け壁５０を接続することに用いられる。例えば、掛け壁５０の第２面５０５を接続することを例として、固定板１０４の第２面５０５に近い位置に、電池セル２０から離れる方向、すなわち外部へ延在して第１接続部１０５を形成し、第１接続部１０５を介して第２面５０５を接続する。

【0104】

第１接続部１０５は掛け壁５０の第２面５０５に平行であってもよく、所要の固定効果を満たすために、第１接続部１０５の面積は接続された筐体１１の側壁の固定方式に応じて設定することができる。

【0105】

選択可能に、第１接続部１０５は固定板１０４を曲げることにより形成されてもよい。例えば、第１接続部１０５は、固定板１０４の第２面５０５に近いエッジを電池セル２０から離れる方向へ曲げることにより形成されてもよい。例えば、固定板１０４の上縁を外部へ曲げて第１接続部１０５を形成することができる。このようにして、第１接続部１０５と固定板１０４の本体とは一体構造となり、それにより、接続性能が向上する。

【0106】

選択可能に、本願の一実施例では、固定板１０４はさらに第１方向に沿って電池セル２０から離れる方向へ延在して形成された第２接続部１０７を含み、第２接続部１０７は固定板１０４とセパレータ１０１とを接続することに用いられる。例えば、固定板１０４とセパレータ１０１との接続位置に、電池セル２０から離れる方向、すなわち外部へ延在して第２接続部１０７を形成してもよく、固定板１０４は第２接続部１０７を介してセパレータ１０１と固定して接続される。

【0107】

選択可能に、セパレータ１０１を接続することに加えて、第２接続部１０７はさらに固定板１０４の間の接続を同時に実現することができる。例えば、各列の電池セル２０には１つの固定板１０４が設置され、２列の電池セル２０に対応するセパレータ１０１の２つの固定板１０４は第２接続部１０７を介して一体に固定される。

【0108】

第２接続部１０７はセパレータ１０１に平行であってもよい。所要の固定効果を満たすために、第２接続部１０７の面積は固定方式に応じて設定されてもよい。

【0109】

選択可能に、本願の一実施例では、セパレータ１０１は第３壁２０３と接着される。接着方式でセパレータ１０１と第３壁２０３とを固定して接続し、構造が簡単で、容易に加工して組み立てることができる。

【0110】

選択可能に、セパレータ１０１はさらに第３壁２０３に当接することにより隣接する列の電池セル２０の間に挟持されてもよい。

【0111】

選択可能に、本願の一実施例では、第１壁２０１は掛け壁５０と接着される。該接続方式により装着されやすくなる。

【0112】

理解されるように、本願の各実施例における関連する部分は互いに参照することができ、簡潔を容易にするために、詳細な説明は省略する。

【0113】

本願の一実施例では、さらに、電力消費機器を提供し、該電力消費機器は上記実施例における電池１０を含んでもよい。選択可能に、該電力消費機器は、車両１、船舶又は宇宙機等であってもよく、本願の実施例はこれを限定しない。

【0114】

上記には本願の実施例の電池１０及び電力消費機器が説明されており、以下、本願の実施例の電池の製造方法及び機器を説明し、詳細に説明されていない部分は上記各実施例を参照することができる。

【0115】

図１６は本願の一実施例に係る電池の製造方法３００の模式的なフローチャートを示す。図１６に示すように、該方法３００はステップ３１０と、ステップ３２０とを含んでもよい。

【0116】

３１０、第１方向に沿って配置された複数の電池セル２０を提供する。

【0117】

３２０、複数の電池セル２０のうちの各電池セル２０の第１壁２０１に接続される掛け壁５０を提供し、電池セル２０は電力消費機器に設置される場合、電池セル２０は掛け壁５０の下方に位置し、掛け壁５０は電池セル２０を掛けることに用いられる。掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨと電池セル２０の重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、第２方向は第１壁２０１に垂直である。

【0118】

図１７は本願の一実施例の電池の製造機器４００の模式的なブロック図を示す。図１７に示すように、電池の製造機器４００は、第１提供モジュール４１０と、第２提供モジュール４２０とを含んでもよい。

【0119】

第１提供モジュール４１０は第１方向に沿って配置された複数の電池セル２０を提供することに用いられる。

【0120】

第２提供モジュール４２０は、複数の電池セル２０のうちの各電池セル２０の第１壁２０１に接続される掛け壁５０を提供することに用いられ、電池セル２０は電力消費機器に設置される場合、電池セル２０は掛け壁５０の下方に位置し、掛け壁５０は電池セル２０を掛けることに用いられる。掛け壁５０の第２方向におけるサイズＨと電池セル２０の重量Ｍとの間の関係は、０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、第２方向は第１壁２０１に垂直である。

【0121】

以下、本願の実施例を説明するが、以下に説明される実施例は例示的なものであり、本願を解釈するのみに用いられ、本願を制限するものとして理解できない。実施例において具体的な技術又は条件が示されていない場合、本分野の文献に説明される技術又は条件、あるいは製品の取扱書に従って行われる。

【0122】

異なるサイズの掛け壁及び異なる重量の電池セルのテスト結果は表１に示された。

【表1】

【0123】

好ましい実施例を参照して本願を説明したが、本願の範囲から逸脱することなく、様々な改良を行うことができ、且つその中の部材を同等物で置き換えることができる。特に、構造上の矛盾がない限り、各実施例に記載される各技術的特徴は全て任意に組み合わせることができる。本願は本明細書に開示される特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲内に属する全ての技術案を含む。

【符号の説明】

【0124】

１ 車両
１０ 電池
１１ 筐体
２０ 電池セル
２１ 電池ボックス
２２ 電極アセンブリ
２３ 集電部材
３０ コントローラ
４０ モータ
５０ 掛け壁
５１ 第１板
５２ 第２板
１００ 電池モジュール
１０１ セパレータ
１０３ 固定構造
１０４ 固定板
１０５ 第１接続部
１０７ 第２接続部
２０１ 第１壁
２０２ 第２壁
２０３ 第３壁
２０４ 第４壁
２１１ ケース
２１２ 蓋板
２１３ 圧力解放機構
２１４ 電極端子
２１４ａ 正電極端子
２１４ｂ 負電極端子
２２１ 第１タブ
２２２ 第２タブ
４００ 電池の製造機器
４１０ 第１提供モジュール
４２０ 第２提供モジュール
５０１ 空洞
５０３ 補強リブ
５０４ 第１面
５０５ 第２面
５０６ 補強部
５０１１ 補強板

【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】

【手続補正書】

【提出日】2024-11-12

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池であって、
第１方向に沿って配置された複数の電池セルと、
前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁であって、前記電池セルは電力消費機器に設置される場合、前記電池セルは前記掛け壁の下方に位置し、前記掛け壁は前記電池セルを掛けることに用いられる、掛け壁と、を含む、
電池。

【請求項2】

前記電池セルの第２壁には電極端子が設置され、前記第２壁と前記第１壁とは前記第２方向に沿って間隔をあけて対向して設置され、又は、
前記第２壁は前記第１壁に接続され、前記第２方向は前記第２壁に平行である、請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記掛け壁の前記第２方向におけるサイズＨは０．２ｍｍ～２０ｍｍである、請求項１又は２に記載の電池。

【請求項4】

前記掛け壁の内部には空洞が設置される、請求項１～３のいずれか１項に記載の電池。

【請求項5】

前記空洞は流体を収容して前記電池セルの温度を調整することに用いられる、請求項４に記載の電池。

【請求項6】

前記電池は、前記掛け壁の前記第２方向に沿って前記電池セルから離れる表面に設置された補強リブをさらに含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の電池。

【請求項7】

前記補強リブと前記掛け壁とは一体的に成形された構造である、請求項６に記載の電池。

【請求項8】

前記掛け壁の第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係は０．０４ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦１００ｍｍ／ｋｇを満たし、前記第２方向は前記第１壁に垂直である、請求項１～７のいずれか１項に記載の電池。

【請求項9】

前記掛け壁の前記第２方向におけるサイズＨと前記電池セルの重量Ｍとの間の関係はさらに、０．１ｍｍ／ｋｇ≦Ｈ／Ｍ≦２０ｍｍ／ｋｇを満たす、請求項８に記載の電池。

【請求項10】

前記第１方向に沿って延在し且つ前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第３壁に接続されるセパレータであって、前記第３壁は前記電池セルの第３方向に沿って対向する２つの壁であり、前記第３方向は前記第１方向及び前記第２方向に垂直であるセパレータをさらに含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の電池。

【請求項11】

前記セパレータの内部には空洞構造が設置される、請求項１０に記載の電池。

【請求項12】

前記空洞構造は、流体を収容して前記電池セルの温度を調整する、請求項１１に記載の電池。

【請求項13】

前記第３壁は前記電池セルの表面積が最大の壁である、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の電池。

【請求項14】

前記セパレータの前記第３方向におけるサイズは０．１ｍｍ～１００ｍｍである、請求項１０～１３のいずれか１項に記載の電池。

【請求項15】

前記電池は前記第１方向に沿って配置された複数列の複数の前記電池セルと、複数の前記セパレータとを含み、複数列の前記電池セルと複数の前記セパレータとは前記第３方向に交互に設置される、請求項１０～１４のいずれか１項に記載の電池。

【請求項16】

前記電池は複数の電池モジュールを含み、前記電池モジュールは、前記第１方向に沿って配置された少なくとも１列の複数の前記電池セルと、少なくとも１つの前記セパレータとを含み、且つ少なくとも１列の前記電池セルと少なくとも１つの前記セパレータとは前記第３方向に交互に設置される、請求項１０～１４のいずれか１項に記載の電池。

【請求項17】

前記電池モジュールはＮ列の前記電池セルとＮ－１個の前記セパレータとを含み、前記セパレータは隣接する２列の前記電池セルの間に設置され、Ｎは１より大きい整数である、請求項１６に記載の電池。

【請求項18】

複数の前記電池モジュールは前記第３方向に沿って配置され、隣接する前記電池モジュールの間に隙間がある、請求項１６又は１７に記載の電池。

【請求項19】

前記セパレータの前記第１方向での端部には固定構造が設置され、前記セパレータは前記固定構造を介して前記掛け壁に固定される、請求項１０～１８のいずれか１項に記載の電池。

【請求項20】

前記セパレータは前記第３壁と接着される、請求項１０～１９のいずれか１項に記載の電池。

【請求項21】

前記第１壁は前記掛け壁と接着される、請求項１～２０のいずれか１項に記載の電池。

【請求項22】

電力消費機器であって、請求項１～２１のいずれか１項に記載の電池を含み、前記電池は電気エネルギーを提供することに用いられる、電力消費機器。

【請求項23】

電池の製造方法であって、
第１方向に沿って配置された複数の電池セルを提供するステップと、
前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁を提供するステップであって、前記電池セルは電力消費機器に設置される場合、前記電池セルは前記掛け壁の下方に位置し、前記掛け壁は前記電池セルを掛けることに用いられるステップと、を含む、
電池の製造方法。

【請求項24】

電池の製造機器であって、
第１方向に沿って配置された複数の電池セルを提供することに用いられる第１提供モジュールと、
前記複数の電池セルのうちの各電池セルの第１壁に接続される掛け壁を提供することに用いられる第２提供モジュールであって、前記電池セルは電力消費機器に設置される場合、前記電池セルは前記掛け壁の下方に位置し、前記掛け壁は前記電池セルを掛けることに用いられる第２提供モジュールと、を含む、
電池の製造機器。