IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 深▲セン▼得道未来科技有限公司の特許一覧

特開2025-26321BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程
<>
  • 特開-BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程 図1
  • 特開-BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程 図2
  • 特開-BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程 図3
  • 特開-BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程 図4
  • 特開-BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程 図5
< >
(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】P2025026321
(43)【公開日】2025-02-21
(54)【発明の名称】BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程
(51)【国際特許分類】
   H01M 10/0587 20100101AFI20250214BHJP
   H01M 50/284 20210101ALI20250214BHJP
   H01M 50/186 20210101ALI20250214BHJP
   H01M 50/193 20210101ALI20250214BHJP
   H01M 10/0566 20100101ALI20250214BHJP
   H01M 10/052 20100101ALI20250214BHJP
   H01M 50/159 20210101ALI20250214BHJP
   H01M 50/152 20210101ALI20250214BHJP
   H01M 50/107 20210101ALI20250214BHJP
   H01M 50/119 20210101ALI20250214BHJP
【FI】
H01M10/0587
H01M50/284
H01M50/186
H01M50/193
H01M10/0566
H01M10/052
H01M50/159
H01M50/152
H01M50/107
H01M50/119
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024100155
(22)【出願日】2024-06-21
(31)【優先権主張番号】202310996048.1
(32)【優先日】2023-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】524227022
【氏名又は名称】深▲セン▼得道未来科技有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100088063
【弁理士】
【氏名又は名称】坪内 康治
(72)【発明者】
【氏名】曾金輝
【テーマコード(参考)】
5H011
5H029
5H040
【Fターム(参考)】
5H011AA07
5H011BB03
5H011CC06
5H011DD13
5H011FF03
5H011GG02
5H011HH02
5H011JJ14
5H029AJ14
5H029AK01
5H029AL01
5H029AM01
5H029BJ02
5H029CJ05
5H029CJ07
5H029CJ13
5H029CJ16
5H029CJ22
5H029DJ03
5H029EJ12
5H040AA01
5H040AT01
5H040DD08
5H040DD10
(57)【要約】      (修正有)
【課題】BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程を提供する。
【解決手段】製造工程は、キャップ製造工程、電池巻き芯製造工程と完成品組立工程とを含み、BMS基板を円筒形リチウム電池の内部に集積することにより、従来の外部BMS基板による寸法と重量上の問題を解決することができ、さらに、高集積化と高安定性で電池の充放電に保護を提供し、電池の安全性を高めることができる。ここで、BMSチップは、電圧、電流、温度など、電池の状態監視に用いられ、かつ、監視結果に基づいて電池の充放電管理を行い、電源管理チップは電池の電力供給と充電管理に用いられ、電池制御チップは電池の充放電を制御するために用いられ、マルチプレクサは、バッテリの過電圧、電圧不足、過電流、短絡などの保護を実現するために用いられる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程であって、以下の手順を含み、
キャップ製造工程、以下を含み、
手順1、実装処理、
手順2、プラスチック製ブラケット(5)の防水塗装を行い、シーラントを噴射し(自然乾燥後に軟らかくなる) 、
手順3、正極アルミニウム製キャップ(4)をシーラント自然乾燥後のプラスチック製ブラケット(5)内に取り付け、そしてPCBA(3)、負極金属リング(2)を順に装入し、内蔵PCBA(3)付きのリチウム電池キャップの製造を完了し、
電池巻き芯の製造工程、以下を含み、
手順1、材料配合、
手順2、塗布、
手順3、シート製造、
手順4、巻き取り、
完成品組立工程、以下を含み、
手順1、電池巻き芯(7)を鋼製ケース(6)に装入し、負極アルミニウムシート(11)を鋼製ケース(6)の内側の底部にレーザー溶接し、
手順2、電池巻き芯(7)が鋼製ケース(6)の内部に固定されて落下しないように鋼製ケース(6)の溝を圧延し、
手順3、電池巻き芯の正極(8)を正極アルミニウム製キャップ(4)の裏面の縁部にレーザー溶接し、
手順4、キャップを溶接したコンポーネントを乾燥して水分を除去し、電解液を注入し、
手順5、鋼製ケース(6)の開口部全体を内側に巻き、負極金属リング(2)に押圧し、負極を導通するように密封し、
手順6、お客様の外観要件に応じて対応する印刷スリーブを覆設し、コードを印刷し、
手順7、キャビネットに入れて化成処理と老化処理を行い、
手順8、老化処理後に充電可能リチウム電池(12)を完全充電し、異なる容量と電圧の電池を区分し、
手順9、安全に貯蔵し、輸送できるように充電可能リチウム電池(12)専用梱包箱を用いて梱包する、ことを特徴とする前記BMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【請求項2】
前記実装処理は、具体的には以下の通りであり、
正極金属柱(9)、IC及びその他の電子部品をPCBA(3)に実装し、BMSマザーボードの実装工程を完了する、ことを特徴とする請求項1に記載のBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【請求項3】
前記キャップ製造工程の手順2に記載のプラスチック製ブラケット(5)はPP軟質材料で製造され、かつ、
シーラント噴射位置はシーラント溝(10)、プラスチック製ブラケット(5)の底面であり、
前記シーラント溝(10)はプラスチック製ブラケット(5)の内側壁に開設される、ことを特徴とする請求項1に記載のBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【請求項4】
前記電池巻き芯製造工程の手順1は、具体的には以下の通りであり、
溶液を調製し、正極PVDFと溶剤NMP、負極SBRとCMCである、ことを特徴とする請求項1に記載のBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【請求項5】
前記電池巻き芯製造工程の手順2は、具体的には以下の通りであり、
調製された溶液をアルミニウムシートに塗布する、ことを特徴とする請求項1に記載のBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【請求項6】
前記電池巻き芯製造工程の手順3は、具体的には以下の通りであり、
塗布されたアルミニウムシート、ニッケルシートに接着テープ隔離層を入れ、適切な電極シートサイズに切断する、ことを特徴とする請求項1に記載のBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【請求項7】
前記電池巻き芯製造工程の手順4は、具体的には以下の通りであり、
製造された電極シートと隔離紙ともに円筒形に巻き、電池巻き芯の製造を完了する、ことを特徴とする請求項1に記載のBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【請求項8】
前記完成品組立工程の手順7において、キャビネットに入れて化成処理する時間は2-3日であり、それによってセルの容量を活性化させ、老化処理時間は8日である、ことを特徴とする請求項1に記載のBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【請求項9】
前記プラスチック製ブラケット(5)は鋼製ケース(6)の内側壁の上部に接続され、
正極アルミニウム製キャップ(4)はプラスチック製ブラケット(5)内に設置され、
PCBA(3)は正極アルミニウム製キャップ(4)内に設置され、
負極金属リング(2)はPCBA(3)の上端外縁に設置され、
正極金属柱(9)はPCBA(3)の上端中央部に接続され、
電池巻き芯(7)は鋼製ケース(6)の内部に接続され、
電池巻き芯の正極(8)の端部は電池巻き芯(7)の内部から伸び出し、
負極アルミニウムシート(11)は鋼製ケース(6)の内部底端に接続され、
前記正極金属柱(9)の外側には正極プラスチック製キャップ(1)が接続される、ことを特徴とする請求項1に記載のBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は円筒形リチウム電池技術分野に関し、特にBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程に関する。
【背景技術】
【0002】
円筒形リチウム電池は、円筒形状にした一般的な充電可能電池であり、1つの正極、1つの負極と1つの電解質から構成され、円筒形リチウム電池の正極は通常リチウム化合物(リチウムコバルト酸リチウム、リチウム鉄リン酸リチウムなど)と導電剤から構成され、負極は通常炭素材料から構成される。
【0003】
しかし、実際の使用において、以下の欠点が存在する。
現在市販のBMSシステムのほとんどは独立したBMS保護基板を採用しており、電池単体とは別に設置する必要があるが、従来の電池外部に集積する独立したBMS方式では、電池のサイズと重量の増加、高いコスト、取り付けが複雑であるという欠点が存在し、電池応用の範囲と性能を制限している。
【0004】
したがって、上記の課題を解決するためにBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程を提出する。
【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、上記の背景技術に指摘されている市販のBMSシステムのほとんどが独立したBMS保護基板を採用しており、電池単体とは別に設置する必要があるが、従来の電池外部に集積する独立したBMS方式では、電池のサイズと重量の増加、高いコスト、取り付けが複雑であるという欠点が存在し、電池応用の範囲と性能を制限している課題を解決するためのBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程を提出することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の技術的課題を解決するために、本発明は以下の技術的解決手段を採用する。
本発明はBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウムの製造工程であり、以下の手順を含む。
キャップ製造工程、以下を含み、
手順1、実装処理、
手順2、プラスチック製ブラケットの防水塗装を行い、シーラントを噴射し(自然乾燥後に軟らかくなる) 、
手順3、正極アルミニウム製キャップをシーラント自然乾燥後のプラスチック製ブラケット内に取り付け、そしてPCBA、負極金属リングを順に装入し、内蔵PCBA付きのリチウム電池キャップの製造を完了する。
【0007】
電池巻き芯の製造工程、以下を含み、
手順1、材料配合、
手順2、塗布、
手順3、シート製造、
手順4、巻き取り。
完成品組立工程、以下を含み、
手順1、電池巻き芯を鋼製ケースに装入し、負極アルミニウムシートを鋼製ケースの内側の底部にレーザー溶接し、
手順2、電池巻き芯が鋼製ケースの内部に固定されて落下しないように鋼製ケースの溝を圧延し、
手順3、電池巻き芯の正極を正極アルミニウム製キャップの裏面の縁部にレーザー溶接し、
手順4、キャップを溶接したコンポーネントを乾燥して水分を除去し、電解液を注入し、
手順5、鋼製ケースの開口部全体を内側に巻き、負極金属リングに押圧し、負極を導通するように密封し、
手順6、お客様の外観要件に応じて対応する印刷スリーブを覆設し、コードを印刷し、
手順7、キャビネットに入れて化成処理と老化処理を行い、
手順8、老化処理後に充電可能リチウム電池を完全充電し、異なる容量と電圧の電池を区分し、
手順9、安全に貯蔵し、輸送できるように充電可能リチウム電池専用梱包箱を用いて梱包する。
【0008】
さらに、前記実装処理は、具体的には以下の通りであり、
正極金属柱、IC及びその他の電子部品をPCBAに実装し、BMSマザーボードの実装工程を完了する。
【0009】
さらに、前記キャップ製造工程の手順2に記載のプラスチック製ブラケットはPP軟質材料で製造され、かつ、シーラント噴射位置はシーラント溝、プラスチック製ブラケットの底面であり、
前記シーラント溝はプラスチック製ブラケットの内側壁に開設される。
【0010】
さらに、前記電池巻き芯製造工程の手順1は、具体的には以下の通りであり、
溶液を調製し、正極PVDFと溶剤NMP、負極SBRとCMCである。
【0011】
さらに、前記電池巻き芯製造工程の手順2は、具体的には以下の通りであり、
調製された溶液をアルミニウムシートに塗布する。
【0012】
さらに、前記電池巻き芯製造工程の手順3は、具体的には以下の通りであり、
塗布されたアルミニウムシート、ニッケルシートに接着テープ隔離層を入れ、適切な電極シートサイズに切断する。
【0013】
さらに、前記電池巻き芯製造工程の手順4は、具体的には以下の通りであり、
製造された電極シートと隔離紙ともに円筒形に巻き、電池巻き芯の製造を完了する。
【0014】
さらに、前記完成品組立工程の手順7において、キャビネットに入れて化成処理する時間は2-3日であり、それによってセルの容量を活性化させ、老化処理時間は8日である。
【0015】
さらに、前記プラスチック製ブラケットは鋼製ケースの内側壁の上部に接続され、正極アルミニウム製キャップはプラスチック製ブラケット内に設置され、PCBAは正極アルミニウム製キャップ内に設置され、負極金属リングはPCBAの上端外縁に設置され、正極金属柱はPCBAの上端中央部に接続され、電池巻き芯は鋼製ケースの内部に接続され、電池巻き芯の正極の端部は電池巻き芯の内部から伸び出し、負極アルミニウムシートは鋼製ケースの内部底端に接続され、
前記正極金属柱の外側には正極プラスチック製キャップが接続される。
【発明の効果】
【0016】
従来技術と比較して、本発明は以下の利点を有する。
【0017】
本発明はBMS基板を円筒形リチウム電池の内部に集積することにより、従来の外部BMS基板による寸法と重量上の問題を解決することができ、さらに、高集積化と高安定性で電池の充放電に保護を提供し、電池の安全性を高めることができる。ここで、BMSチップは、電圧、電流、温度など、電池の状態監視に用いられ、かつ、監視結果に基づいて電池の充放電管理を行い、電源管理チップは電池の電力供給と充電管理に用いられ、電池制御チップは電池の充放電を制御するために用いられ、マルチプレクサは、バッテリの過電圧、電圧不足、過電流、短絡などの保護を実現するために用いられる。
【0018】
もちろん、本発明を実施する任意の製品は、必ずしも上記のすべての利点を同時に達成する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【0019】
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、実施例の説明において使用する図面を簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は本発明のいくつかの実施例にすぎず、当業者は、創造的な努力を払わずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
図1図1は本発明の製造工程の流れ図である。
図2図2は本発明の分解下面図である。
図3図3は本発明の分解上面図である。
図4図4は本発明の断面図である。
図5図5は本発明の外形図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の上記目的、特徴及び利点をより明確で分かりやすくするために、以下に図面を併せて本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。
以下の説明では、本発明を十分に理解するためにさらに詳細に説明しているが、本発明は本明細書に記載されていない他の方法で実施することができ、当業者は本発明の精神から逸脱することなく類似の普及を行うことができる。したがって、本発明は以下に開示される具体的な実施形態に限定されない。
また、本発明は概略図を併せて詳細に説明し、本発明の実施形態を詳細に説明する際、説明しやすさのため、デバイス構造を示す断面図は一般的な比率に応じて局所拡大を行わず、しかも、概略図は例示であり、本発明の保護範囲を制限するものではない。なお、実際の製作には長さ、幅、深さの3次元空間寸法を含める必要がある。
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、以下に図面を併せて本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。
【実施例0021】
実施例
図1図5に示すように、本実施例はBMS基板を内蔵する充電可能円筒形リチウム電池の製造工程であり、以下の手順を含み、
キャップ製造工程、以下を含み、
手順1、実装処理、
実装処理は、具体的には以下の通りであり、
正極金属柱9、IC及びその他の電子部品をPCBA3に実装し、BMSマザーボードの実装工程を完了する。
【0022】
具体的には、実装処理はBMSマザーボードの組み立てを完了し、充電可能リチウム電池の状態監視に用いることである。
手順2、プラスチック製ブラケット5の防水塗装を行い、シーラントを噴射して自然乾燥後に軟らかくなる。
【0023】
キャップ製造工程の手順2に記載のプラスチック製ブラケット5はPP軟質材料で製造され、かつ、シーラント噴射位置はシーラント溝10、プラスチック製ブラケット5の底面であり、
シーラント溝10はプラスチック製ブラケット5の内側壁に開設される。
【0024】
具体的には、防水塗装処理を行うことでプラスチック製ブラケット5の防水性を高め、さらに充電可能リチウム電池12の耐用年数を向上させる。それに、PP軟質材料を採用しているので、軽くて断熱性が優れる利点があり、設置されたシーラント溝10を介して、密封性を一層に向上させることができる。
【0025】
手順3、正極アルミニウム製キャップ4をシーラント自然乾燥後のプラスチック製ブラケット5内に取り付け、そしてPCBA3、負極金属リング2を順に装入し、内蔵PCBA3付きのリチウム電池キャップの製造を完了する。
【0026】
具体的には、これにより、リチウム電池キャップ全体の製造が完了する。
【0027】
電池巻き芯製造工程、以下を含み、
【0028】
手順1、材料配合、
電池巻き芯製造工程の手順1は、具体的には以下の通りであり、
溶液を調製し、正極PVDFと溶剤NMP、負極SBRとCMCである。
【0029】
手順2、塗布、
電池巻き芯製造工程の手順2は、具体的には以下の通りであり、
調製された溶液をアルミニウムシートに塗布する。
【0030】
手順3、シート製造、
電池巻き芯製造工程の手順3は、具体的には以下の通りであり、
塗布されたアルミニウムシート、ニッケルシートに接着テープ隔離層を入れ、適切な電極シートサイズに切断する。
【0031】
手順4、巻き取り、
電池巻き芯製造工程の手順4は、具体的には以下の通りであり、
製造された電極シートと隔離紙ともに円筒形に巻き、電池巻き芯の製造を完了する。
【0032】
完成品組立工程、以下を含み、
手順1、電池巻き芯7を鋼製ケース6に装入し、負極アルミニウムシート11を鋼製ケース6の内側の底部にレーザー溶接し、
具体的には、鋼製ケース6は電池巻芯7を支え、レーザー溶接により、負極アルミニウムシート11を鋼製ケース6の内側底部に接続し、電力供給の需要を満たす。
【0033】
手順2、電池巻き芯7が鋼製ケース6の内部に固定されて落下しないように鋼製ケース6の溝を圧延し、
手順3、電池巻き芯の正極8を正極アルミニウム製キャップ4の裏面の縁部にレーザー溶接し、
手順4、キャップを溶接したコンポーネントを乾燥して水分を除去し、電解液を注入し、
手順5、鋼製ケース6の開口部全体を内側に巻き、負極金属リング2に押圧し、負極を導通するように密封し、
手順6、お客様の外観要件に応じて対応する印刷スリーブを覆設し、コードを印刷し、
手順7、キャビネットに入れて化成処理と老化処理を行い、
完成品組立工程の手順7において、キャビネットに入れて化成処理する時間は2-3日であり、それによってセルの容量を活性化させ、老化処理時間は8日である。
【0034】
手順8、老化処理後に充電可能リチウム電池12を完全充電し、異なる容量と電圧の電池を区分し、
【0035】
手順9、安全に貯蔵し、輸送できるように充電可能リチウム電池(12)専用梱包箱を用いて梱包する。
【0036】
プラスチック製ブラケット5は鋼製ケース6の内側壁の上部に接続され、正極アルミニウム製キャップ4はプラスチック製ブラケット5内に設置され、PCBA3は正極アルミニウム製キャップ4内に設置され、負極金属リング2はPCBA3の上端外縁に設置され、正極金属柱9はPCBA3の上端中央部に接続され、電池巻き芯7は鋼製ケース6の内部に接続され、電池巻き芯の正極8の端部は電池巻き芯7の内部から伸び出し、負極アルミニウムシート11は鋼製ケース6の内部底端に接続される。
【0037】
正極金属柱9の外側には正極プラスチック製キャップ1が接続される。
【0038】
上記充電可能円筒形リチウム電池の製造工程では、BMS基板を円筒形リチウム電池の内部に集積することにより、従来の外部BMS基板による寸法と重量上の問題を解決することができ、さらに、高集積化と高安定性で電池の充放電に保護を提供し、電池の安全性を高めることができる。ここで、BMSチップは、電圧、電流、温度など、電池の状態監視に用いられ、かつ、監視結果に基づいて電池の充放電管理を行い、電源管理チップは電池の電力供給と充電管理に用いられ、電池制御チップは電池の充放電を制御するために用いられ、マルチプレクサは、バッテリの過電圧、電圧不足、過電流、短絡などの保護を実現するために用いられる。
【0039】
なお、本発明の説明において、特に明確な規定と限定がない限り、「設置」、「取り付け」、「連結」、「接続」という用語は、広義に理解すべきである、例えば、固定的に接続、取り外し可能に接続、または一体的に接続、機械的接続、電気的接続、直接的に接続、中間物を介して間接的に接続、2つの要素の内部接続であってもよい。当業者であれば、本発明における上記用語の意味について、具体的な状況に応じて理解することができる。
【0040】
なお、上記は本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を限定するものではなく、前記実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者は、前記各実施例に記載された技術的解決手段を修正し、又はその技術的特徴の一部を同等に置き換えることができると説明されたい。また、本発明の精神と原則から逸脱することなく行ったいかなる修正、同等の置換、改良などはすべて、本発明の保護対象とする。
【符号の説明】
【0041】
1:正極プラスチック製キャップ、2:負極金属リング、3、PCBA、4:正極アルミニウム製キャップ、5:プラスチック製ブラケット、6:鋼製ケース、7:電池巻き芯、8:電池巻き芯の正極、9:正極金属柱、10:シーラント溝、11:負極アルミニウムシート、12:充電可能リチウム電池
図1
図2
図3
図4
図5