特許 7428817 電池、電力消費機器及び電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-29

(45)【発行日】2024-02-06

(54)【発明の名称】電池、電力消費機器及び電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/50 20210101AFI20240130BHJP

   H01M 50/569 20210101ALI20240130BHJP

   H01M 50/553 20210101ALI20240130BHJP

   H01M 50/562 20210101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

H01M50/50 201Z

H01M50/569

H01M50/553

H01M50/562

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022550846

(86)(22)【出願日】2021-07-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-09-07

(86)【国際出願番号】 CN2021109667

(87)【国際公開番号】W WO2023004766

(87)【国際公開日】2023-02-02

【審査請求日】2022-08-23

(73)【特許権者】

【識別番号】513196256

【氏名又は名称】寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２，Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ，Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ３５２１００

(74)【代理人】

【識別番号】100106220

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 正悟

(72)【発明者】

【氏名】唐 ▲ゆう▼

(72)【発明者】

【氏名】王 鵬

(72)【発明者】

【氏名】王 紅

(72)【発明者】

【氏名】李 俊栄

(72)【発明者】

【氏名】邱 宇東

【審査官】守安 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２２－５２３８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０１２８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５３５５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５２３０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１１１５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１９７１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０８７４７２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池であって、
二つの電池単体（１１）を含む電池ペア（１０）であって、前記電池単体（１１）は、第一の表面（１１０）を含み、前記第一の表面（１１０）には極柱（１１１）が設けられ、前記二つの電池単体（１１）の前記第一の表面（１１０）における極柱（１１１）は互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造（１０１）を形成し、前記極柱組み合わせ構造（１０１）は、挿入溝（１０１１）を含む電池ペア（１０）と、
前記電池のパラメータを収集するための情報収集部材（２０）であって、前記情報収集部材（２０）は、メインボード（２１）と、前記メインボード（２１）に電気的に接続されるサンプリングシート（２２）とを含み、前記サンプリングシート（２２）の一端は、前記挿入溝（１０１１）内に突入し、前記極柱組み合わせ構造（１０１）に電気的に接続される、
電池。

【請求項2】

前記二つの電池単体（１１）の前記第一の表面（１１０）間に収納スペースが形成され、前記メインボード（２１）は、前記収納スペース内に位置する、
請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記サンプリングシート（２２）の一端の形状は、前記挿入溝（１０１１）の形状と適合される、
請求項１又は２に記載の電池。

【請求項4】

前記極柱組み合わせ構造（１０１）の二つの前記極柱（１１１）は、溶接接続され、及び／又は
前記サンプリングシート（２２）は、前記極柱組み合わせ構造（１０１）に溶接接続される、
請求項１～３のいずれか１項に記載の電池。

【請求項5】

前記挿入溝（１０１１）の挿入口は、前記極柱組み合わせ構造（１０１）の前記メインボード（２１）に近い側の表面に位置し、及び／又は前記挿入溝（１０１１）の挿入口は、前記極柱組み合わせ構造（１０１）の前記メインボード（２１）に近い側の表面に隣接する表面に位置する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の電池。

【請求項6】

前記挿入溝（１０１１）は、貫通溝又は底部付き溝である、
請求項１～５のいずれか１項に記載の電池。

【請求項7】

前記挿入溝（１０１１）は、前記二つの極柱（１１１）の間に位置し、二つの前記極柱（１１１）のうちの少なくとも一方に設置されるノッチ（１１１１）を含む、
請求項１～６のいずれか１項に記載の電池。

【請求項8】

前記二つの極柱（１１１）は、アルミニウム極柱と銅アルミニウム複合極柱とを含み、そのうち、
前記ノッチ（１１１１）は、前記アルミニウム極柱に設置され、前記ノッチ（１１１１）の前記挿入溝（１０１１）の挿入口に対向する端が密閉され、及び／又は
前記ノッチ（１１１１）は、前記銅アルミニウム複合極柱に設置され、前記ノッチ（１１１１）の前記挿入溝（１０１１）の挿入口に対向する端が開放される、
請求項７に記載の電池。

【請求項9】

並列配置される複数の前記電池ペア（１０）を含み、そのうち、
前記複数の電池ペア（１０）は、複数併合グループ化され、複数併合グループ化される前記複数の電池ペア（１０）は、少なくとも一つの前記サンプリングシート（２２）を介して前記メインボード（２１）に電気的に接続され、及び／又は、
前記複数の電池ペア（１０）は、単一併合グループ化され、各前記単一併合グループ化される前記電池ペア（１０）は、一つの前記サンプリングシート（２２）を介して前記メインボード（２１）に電気的に接続される、
請求項１～８のいずれか１項に記載の電池。

【請求項10】

前記サンプリングシート（２２）の前記挿入溝（１０１１）の外部に位置する部分は、屈曲部を含む、
請求項１～９のいずれか１項に記載の電池。

【請求項11】

前記メインボード（２１）の前記極柱組み合わせ構造（１０１）から離れる側の外縁は、前記第一の表面（１１０）の外縁の内側に位置する、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の電池。

【請求項12】

電気エネルギーを提供するための請求項１～１１のいずれか１項に記載の電池を含む、
電力消費機器。

【請求項13】

電池の製造方法であって、
電池ペア（１０）を提供することであって、前記電池ペア（１０）は、二つの電池単体（１１）を含み、前記電池単体（１１）は、第一の表面（１１０）を含み、前記第一の表面（１１０）に極柱（１１１）が設けられ、前記二つの電池単体（１１）の前記第一の表面（１１０）における極柱（１１１）が互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造（１０１）を形成し、前記極柱組み合わせ構造（１０１）は、挿入溝（１０１１）を含むことと、
情報収集部材（２０）を提供することであって、前記情報収集部材（２０）は、前記電池のパラメータを収集するために用いられ、メインボード（２１）と、前記メインボード（２１）に電気的に接続されるサンプリングシート（２２）とを含むことと、
前記サンプリングシート（２２）の一端を前記挿入溝（１０１１）内に突入し、前記サンプリングシート（２２）の自由端を前記極柱組み合わせ構造（１０１）に電気的に接続することとを含む、
電池の製造方法。

【請求項14】

前記極柱組み合わせ構造（１０１）の二つの極柱（１１１）を溶接接続すること、及び／又は
前記サンプリングシート（２２）を前記極柱組み合わせ構造（１０１）に溶接接続することを含む、
請求項１３に記載の製造方法。

【請求項15】

電池ペア（１０）を提供することは、
前記極柱組み合わせ構造（１０１）の前記メインボード（２１）に近い側の表面に加工して前記挿入溝（１０１１）の挿入口を形成すること、及び／又は
前記極柱組み合わせ構造（１０１）の前記メインボード（２１）に近い側の表面に隣接する表面に加工して前記挿入溝（１０１１）の挿入口を形成することを含む、
請求項１３又は１４に記載の製造方法。

【請求項16】

電池ペア（１０）を提供することは、
前記極柱組み合わせ構造（１０１）における一つの前記極柱（１１１）にノッチ（１１１１）を加工して前記挿入溝（１０１１）を形成すること、及び／又は
前記極柱組み合わせ構造（１０１）の二つの前記極柱（１１１）にいずれもノッチ（１１１１）を加工して前記挿入溝（１０１１）を形成することを含む、
請求項１３～１５のいずれか１項に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池技術分野に関し、特に電池、電力消費機器及び電池の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

省エネルギー及び排出削減は、自動車産業の持続可能な発展の鍵である。この場合、電気自動車は、その省エネルギー及び環境保護の長所から自動車産業の持続可能な発展の重要な構成部分となっている。電気自動車にとって、電池技術は、またその発展に関わる重要な要素である。技術の発展に伴い、高い航続能力は、電池技術の重要な側面であるが、現在の電気化学体系では、同じ体積または重量の電池にとって、電池のエネルギー密度は、航続能力を制約する重要な要素である。そのため、どのように電池のエネルギー密度を向上させるかは、電池技術が早急に解決すべき問題である。

【発明の概要】

【0003】

本開示の電池、電力消費機器及び電池の製造方法は、電池のエネルギー密度を向上させることを目的とする。

【0004】

本開示の第一の局面によれば、電池を提供し、この電池は、

【0005】

二つの電池単体を含む電池ペアであって、前記電池単体は、第一の表面を含み、前記第一の表面には極柱が設けられ、前記二つの電池単体の前記第一の表面における極柱は互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造を形成し、前記極柱組み合わせ構造は、挿入溝を含む電池ペアと、

【0006】

前記電池のパラメータを収集するための情報収集部材であって、前記情報収集部材は、メインボードと、前記メインボードに電気的に接続されるサンプリングシートとを含み、前記サンプリングシートの一端は、前記挿入溝内に突入し、前記極柱組み合わせ構造に電気的に接続される情報収集部材とを含む。

【0007】

この電池では、二つの電池単体の第一の表面における極柱どうしが互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造を形成することで、電池ペアにおける二つの電池単体の極柱の直接電気的接続を実現する。関連技術に比べて、電池単体の配列態様を改良し、隣接する電池単体間の極柱間に設ける電気的接続用のアルミニウム接続シートの使用を廃止できる。極柱組み合わせ構造に挿入溝を設置し、情報収集部材のサンプリングシートの一端を挿入溝内に突入して極柱組み合わせ構造に電気的に接続することで、余分なスペースを占有することなく、電池単体間の電気的接続スペースを活用し、電池パラメータの信号収集を完了することを実現することができ、それにより、アルミニウム接続シートの過電流、溶接及びサンプリングポイントの配置に必要なスペースを減少させ、電池単体の極柱の高さ方向でのスペース利用率を向上させることに有利であり、それにより、電池のエネルギー密度を向上することができる。

【0008】

いくつかの実施例の電池では、前記二つの電池単体の前記第一の表面間に収納スペースが形成され、前記メインボードは、前記収納スペース内に位置する。情報収集部材のメインボードは、電池ペアの二つの電池単体間の収納スペース内に配置され、電池の高さ方向のスペースサイズを占有しなくてもよくなり、電池のパック全体のスペースの占有体積を減少させることができる。

【0009】

いくつかの実施例の電池では、前記サンプリングシートの一端の形状は、前記挿入溝の形状と適合される。これにより、サンプリングシートと極柱組み合わせ構造とがより大きな接触面積を有することに有利であり、サンプリングシートにより収集された信号の正確性と安定性に有利であり、サンプリングシートの正確な位置決め、極柱組み合わせ構造とのより安定した接続に有利である。

【0010】

いくつかの実施例の電池では、前記極柱組み合わせ構造の二つの前記極柱は、溶接接続され、及び／又は前記サンプリングシートは、前記極柱組み合わせ構造に溶接接続される。

【0011】

電池ペアの二つの電池単体の極柱組み合わせ構造の二つの極柱が溶接されて、電池ペアの二つの電池単体が極柱組み合わせ構造を介して一体構造として形成され、電池ペアの全体強度と剛性が向上する。それに応じて、電池のケースの強度と剛性は、電池ペアの全体強度及び剛性に合わせて低減できるように要求され、例えば、ケースの補強ビームを減少させて廃止してもよく、それにより、さらにスペース利用率を向上させることに有利である。また、電池ペアの二つの電池単体が溶接接続され、電池単体がグループ化された後、一体化度が高く、電池の迅速な組み立てを実現することに有利である。サンプリングシートが極柱組み合わせ構造に溶接接続されてサンプリングシートが極柱組み合わせ構造と安定する機械的接続と電気的接続を形成し、サンプリングシートがそのサンプリング位置を保持することに有利であり、それにより、電池パラメータの信号を安定かつ正確に収集することに有利である。

【0012】

いくつかの実施例の電池では、前記挿入溝の挿入口は、前記極柱組み合わせ構造の前記メインボードに近い側の表面に位置し、及び／又は前記挿入溝の挿入口は、前記極柱組み合わせ構造の前記メインボードに近い側の表面に隣接する表面に位置する。以上の挿入口の設置位置により、サンプリングシートのサイズを合理的に設定するのに有利であり、情報収集部材と極柱組み合わせ構造との組み立てに有利である。いくつかの実施例の電池では、前記挿入溝は、貫通溝又は底部付き溝である。挿入溝が貫通溝の形式に製作されることで、極柱材料の節約、電池単体の重量の軽減、材料コストの節約に有利であり、挿入溝が底部付き溝の形式に製作されることで、挿入溝の設置による過電流面積への影響の減少に有利である。

【0013】

いくつかの実施例の電池では、前記挿入溝は、前記二つの極柱間に位置し、二つの前記極柱のうちの少なくとも一方に設置されるノッチを含む。挿入溝が二つの極柱間に位置することで、極柱の表面に挿入溝構造を加工することができ、挿入溝の加工、及び、サンプリングシートと挿入溝との組み立てに有利であり、サンプリングシートと挿入溝の位置をより正確に位置決めしやすく、それにより、電池パラメータの信号を安定かつ正確に収集することに有利である。

【0014】

いくつかの実施例の電池では、前記二つの極柱は、アルミニウム極柱と銅アルミニウム複合極柱とを含み、そのうち、前記ノッチは、前記アルミニウム極柱に設置され、前記ノッチの前記挿入溝の挿入口に対向する端が密閉され、及び／又は前記ノッチは、前記銅アルミニウム複合極柱に設置され、前記ノッチの前記挿入溝の挿入口に対向する端が開放される。そのうち、前記ノッチが前記アルミニウム極柱に設置され、前記ノッチの前記挿入溝の挿入口に対向する端が密閉される技術案は、アルミニウム極柱と銅アルミニウム複合極柱との間の過電流面積の増加に有利である。ノッチが前記銅アルミニウム複合極柱に設置され、前記ノッチの前記挿入溝の挿入口に対向する端が開放されることにより、銅アルミニウム複合極柱の材料の減少、電池のコストの低減、電池の重量の低減に有利である。

【0015】

いくつかの実施例の電池では、電池は、並列配置される複数の前記電池ペアを含み、そのうち、前記複数の電池ペアは、複数併合グループ化され、複数併合グループ化される前記複数の電池ペアは、少なくとも一つの前記サンプリングシートを介して前記メインボードに電気的に接続され、及び／又は、前記複数の電池ペアは、単一併合グループ化され、各前記単一併合グループ化される前記電池ペアは、一つの前記サンプリングシートを介して前記メインボードに電気的に接続される。電力消費機器の様々な複数の電圧の要求を満たすために、電池単体は、単一併合グループ化され及び／又は複数併合グループ化されるモードを実現することができる。

【0016】

いくつかの実施例の電池では、前記サンプリングシートの前記挿入溝の外部に位置する部分は、屈曲部を含む。屈曲部を設置することにより、電池単体が力を受けるか又は温度が変化すると、サンプリングシートが一定の変形能力を有し、サンプリングシートと極柱組み合わせ構造との間のビードが受ける破壊力を比較的小さくし、サンプリングシートと極柱組み合わせ構造との接続信頼性を向上させることができる。サンプリングシートとメインボードとの間で受ける破壊力もサンプリングシートの有する変形能力のため比較的小さく、サンプリングシートとメインボードとの間での引き裂きによる割れ又は離脱を防止することに有利であり、それによって引き起こされる電池パラメータ信号の不安定性やその収集の失敗を防止するのに有利である。

【0017】

いくつかの実施例の電池では、前記メインボードの前記極柱組み合わせ構造から離れる側の外縁は、前記第一の表面の外縁の内側に位置する。この設置により、電池ペアの二つの電池単体の第一の表面間の収納スペースをより十分に活用することができ、メインボードは、電池単体の上表面の高さを超えるスペースを全く占有しないようにできる。

【0018】

本開示の第二の局面は、電気エネルギーを提供するための本開示の第一の局面に記載の電池を含む電力消費機器を提供する。この電力消費機器は、本開示の実施例の電池が有する利点を有する。

【0019】

本開示の第三の局面は、電池の製造方法を提供し、この電池の製造方法は、

【0020】

電池ペアを提供することであって、前記電池ペアは、二つの電池単体を含み、前記電池単体は、第一の表面を含み、前記第一の表面に極柱が設けられ、前記二つの電池単体の前記第一の表面における極柱が互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造を形成し、前記極柱組み合わせ構造は、挿入溝を含むことと、

【0021】

情報収集部材を提供することであって、前記情報収集部材は、前記電池のパラメータを収集するために用いられ、メインボードと、前記メインボードに電気的に接続されるサンプリングシートとを含むことと、

【0022】

前記サンプリングシートの一端を前記挿入溝内に突入し、前記サンプリングシートの自由端を前記極柱組み合わせ構造に電気的に接続することとを含む。

【0023】

この電池の製造方法に基づいて製作される電池は、アルミニウム接続シートの過電流、溶接及びサンプリングポイントの配置に必要なスペースを減少させ、電池単体の極柱の高さ方向でのスペース利用率を向上させることに有利であり、それにより、電池のエネルギー密度を向上させる。

【0024】

いくつかの実施例の電池の製造方法では、製造方法は、前記極柱組み合わせ構造の二つの極柱を溶接接続すること、及び／又は、前記サンプリングシートを前記極柱組み合わせ構造に溶接接続することを含む。

【0025】

この電池の製造方法に基づいて製作される電池は、電池ペアの二つの電池単体の極柱組み合わせ構造の二つの極柱が溶接されて、電池ペアの全体強度と剛性が向上し、電池のケースの強度と剛性に対する要求を低減することができ、スペース利用率をさらに向上させることに有利であり、電池単体がグループ化された後、一体化度が高く、電池の迅速な組み立てを実現することに有利である。サンプリングシートと極柱組み合わせ構造の溶接接続は、サンプリングシートが電池パラメータの信号を安定かつ正確に収集することに有利である。

【0026】

いくつかの実施例の電池の製造方法では、電池ペアを提供することは、前記極柱組み合わせ構造の前記メインボードに近い側の表面に加工して前記挿入溝の挿入口を形成すること、及び／又は前記極柱組み合わせ構造の前記メインボードに近い側の表面に隣接する表面に加工して前記挿入溝の挿入口を形成することを含む。

【0027】

いくつかの実施例の電池の製造方法では、電池ペアを提供することは、前記極柱組み合わせ構造における一つの前記極柱にノッチを加工して前記挿入溝を形成すること、及び／又は前記極柱組み合わせ構造の二つの前記極柱にいずれもノッチを加工して前記挿入溝を形成することを含む。

【0028】

この電池の製造方法に基づいて製作される電池は、挿入溝の加工、及び、サンプリングシートと挿入溝との組み立てに有利であり、サンプリングシートと挿入溝の位置をより正確に位置決めしやすく、それにより、電池パラメータの信号を安定かつ正確に収集することに有利である。

【図面の簡単な説明】

【0029】

本開示の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下は、本開示の実施例において使用される必要がある添付図面を簡単に紹介する。自明なこととして、以下の記述における添付図面は、ただ本開示の何らかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、それらに基づき、他の追加の図面を取得することもできる。

【図1】本開示の一実施例の電池の一部の構成部材の構造概略図である。

【図2】図１に示す実施例の電池における電池ペアの分解構造概略図である。

【図3】図１に示す実施例の電池における電池ペアの組み合わせ構造の概略図である。

【図4】図１に示す実施例の電池における電池ペアの一つの電池単体と情報収集部材の組み合わせ構造の概略図であり、そのうち情報収集部材の一部の構造が示されている。

【図5】図１に示す実施例の電池における電池ペアと情報収集部材の組み合わせ構造の概略図であり、そのうち情報収集部材の一部の構造が示されている。

【図6】図１に示す実施例の電池における電池ペアの極柱組み合わせ構造における挿入溝の構造概略図である。

【図7】本開示の一実施例の電池における電池ペアの極柱組み合わせ構造における挿入溝の構造概略図である。

【図8】本開示の一実施例の電池における電池ペアと情報収集部材の組み合わせ構造の概略図であり、そのうち情報収集部材の一部の構造が示されている。

【図9】図８に示す実施例の電池における電池ペアの一つの電池単体と情報収集部材の組み合わせ構造の概略図であり、そのうち情報収集部材の一部の構造が示されている。

【図10】本開示の一実施例の電池における電池ペアと情報収集部材の組み合わせ構造の概略図であり、そのうち情報収集部材の一部の構造が示されている。

【図11】図１０に示す実施例の電池における電池ペアの一つの電池単体と情報収集部材の組み合わせ構造の概略図であり、そのうち情報収集部材の一部の構造が示されている。

【図12】本開示の一実施例の電池の一部の構成部材の構造概略図であり、そのうち、複数の電池ペアは複数併合グループ化される方式で接続される。

【図13】図１２のＡ部の拡大構造の概略図である。

【図14】本開示の一実施例に開示されている電池の一部の構成部材の構造概略図であり、そのうち、複数の電池ペアは単一併合グループ化される方式で接続される。

【図15】図１４のＢ部の拡大構造の概略図である。

【図16】本開示の一実施例の電力消費機器の構造概略図である。 添付図面において、添付図面は実際の割合で描かされていない。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下は、添付図面と実施例を結び付けながら本開示の実施の形態についてさらに詳細に記述する。以下の実施例の詳細な記述と添付図面は、本開示の原理を例示的に説明するためのものであるが、本開示の範囲を制限するためのものではなく、即ち本開示は、記述されている実施例に限定されない。

【0031】

本開示の記述では、なお、特に説明がない限り、「複数」とは二つ以上を意味する。用語の「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などが指示する方位又は位置関係は、本開示の説明を容易にし、説明を簡略化するためのものに過ぎず、示される装置又は素子が特定方位を有したり、特定方位で構成又は操作されたりすることを指示又は示唆するものではないため、本開示に対する限定として理解すべきではない。なお、用語の「第一」、「第二」、「第三の」などは、記述するためのものにすぎず、相対的な重要性を指示又は示唆するものとして理解してはいけない。「垂直」は、厳密な意味での垂直ではなく、誤差許容範囲内である。「平行」は、厳密な意味での平行ではなく、誤差許容範囲内である。

【0032】

以下の記述に現れる方向に関する用語は、すべて図に示す方向であり、本開示の具体的な構造を限定するものではない。本開示の記述では、なお、特に明確な規定と限定がない限り、用語の「取り付け」、「繋がり」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続でもよいし、取り外し可能接続でもよいし、一体的接続してもよい。直接接続でもよいし、中間媒体を介する間接的接続でもよい。当業者にとって、上記の用語の本開示における具体的な意味を具体的な状況に応じて理解することができる。

【0033】

本開示では、電池単体は、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などを含んでもよいが、本開示の実施例は、これについて限定しない。電池単体は、円柱体、扁平体、矩形又は他の形状などであってもよく、本開示の実施例は、これについて限定しない。電池単体は、通常、パッケージングの方式に応じて、柱形電池単体、直方体電池単体、及びパウチ型電池単体に分けられ、本開示の実施例は、これについて限定しない。

【0034】

本開示の実施例で言及される電池とは、より高い電圧と容量を提供するために一つ又は複数の電池単体を含む単一の物理モジュールを指す。例えば、本開示で言及される電池は、電池モジュール又は電池パックなどを含んでもよい。電池は、通常、一つ又は複数の電池単体をパッケージングするためのボックスを含む。ボックスは、液体又は他の異物が電池単体の充電又は放電に影響を与えることを防止する。

【0035】

複数の電池単体は、様々な用途に用いるために、電極端子を介して直列接続及び／又は並列接続されてもよい。いくつかの電気自動車などの大電流応用の場合、電池の応用は、電池単体、電池モジュール及び電池パックの三つのレベルを含む。電池モジュールは、外部の衝撃、熱、振動などから電池単体を保護するために、一定数の電池単体を電気的に接続してフレームに入れることで形成される。電池パックは、電気自動車に組み込まれた電池システムの最終状態である。電池パックは、通常、一つ又は複数の電池単体をパッケージングするためのボックスを含む。ボックスは、液体又は他の異物が電池単体の充電又は放電に影響を与えることを回避することができる。ボックスは、通常、蓋体とボックスケースからなる。現在のほとんどの電池パックは、一つ又は複数の電池モジュールに電池管理システム（ＢＭＳ）、熱管理部品などの様々な制御及び保護システムを組み立てることで製造される。技術の発展に伴い、電池モジュールのレベルは省略することができ、即ち、直接電池単体から電池パックを形成することができる。この改良により、電池システムの重量エネルギー密度、体積エネルギー密度が向上するとともに、構成部品の数が著しく低下する。本開示で言及される電池は、電池モジュール又は電池パックを含む。

【0036】

電池単体とは、電池モジュール又は電池パックを構成する最小ユニットを指す。電池単体は、エンドキャップ、ケース、セルコンポーネント及び他の機能性部品を含んでもよい。

【0037】

エンドキャップとは、ケースの開口箇所に蓋として設けられて電池単体の内部環境を外部環境から遮断するための部品を指す。エンドキャップの形状は、限定されるものではなく、ケースに合わせるようにケースの形状に適合できる。選択的に、エンドキャップは、一定の硬度と強度を有する材質（例えば、アルミニウム合金）で製造されてもよく、このように、エンドキャップが押出衝撃を受けると変形しにくくなり、電池単体がよりも高い構造強度を備えることができ、安全性能も向上することができる。エンドキャップには電極端子などの機能性部品を設けてもよい。電極端子は、電池単体の電気エネルギーを出力又は入力するために、セルコンポーネントに電気的に接続するために用いられてもよい。いくつかの実施例では、エンドキャップには、電池単体の内部圧力又は温度が閾値に達すると、内部圧力をリリースする圧力リリース機構がさらに設置されてもよい。エンドキャップの材質は、複数の種類、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金、プラスチックなどであってもよく、本開示の実施例は、これについて特に制限しない。いくつかの実施例では、エンドキャップの内側に絶縁部材が設置されてもよく、絶縁部材は、ケース内の電気的接続部品とエンドキャップを遮断して、短絡のリスクを低減させるために用いられてもよい。例示的に、絶縁部材は、プラスチック、ゴムなどであってもよい。

【0038】

ケースは、エンドキャップに合わせて電池単体の内部環境を形成するコンポーネントであってもよく、そのうち、形成される内部環境は、セルコンポーネント、電解質及び他の部品を収容するために用いられてもよい。ケースとエンドキャップは、独立する部品であってもよく、ケースには開口を設けることができ、開口にはエンドキャップで蓋をして電池単体の内部環境を形成する。ケースは、複数の種類の形状と複数の種類のサイズ、例えば矩形、円柱体形、六角柱形などであってもよい。具体的には、ケースの形状は、セルコンポーネントの具体的な形状とサイズの大きさに基づいて決定されてもよい。ケースの材質は、複数の種類、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金、プラスチックなどであってもよく、本開示の実施例はこれについて特に制限しない。

【0039】

セルコンポーネントは、電池単体で電気化学反応が生じる部品である。ケース内は、一つ又はより多くのセルコンポーネントを含んでもよい。セルコンポーネントは、主に、正極板と負極板を巻き取り又は積層して置くことで形成され、そして一般的には、正極板と負極板との間にセパレータが設けられる。正極板と負極板の活物質を有する部分は、セルコンポーネントの本体部を構成し、正極板と負極板の活物質を有しない部分の各々は、タブを構成する。正極タブと負極タブは、本体部の一端に位置するか、又はそれぞれ本体部の両端に位置してもよい。電池の充放電過程では、正極活物質と負極活物質は、電解液と反応し、タブは、電極端子に接続されて電流回路を形成する。セルコンポーネントは、巻き取り型構造であってもよく、積層型構造であってもよく、本開示の実施例は、これに限定されるものではない。

【0040】

電池のエネルギー密度は、重量エネルギー密度と体積エネルギー密度であってもよい。本開示は、電池の体積エネルギー密度の研究と改良に関する。電池が同じ体積を占有する場合に、電池の全体容量を向上させ、さらに電池の航続能力を向上させることを研究することを目的としている。

【0041】

関連技術では、電池の複数の電池単体間の電気的結合を実現するために、往々にしてアルミニウム接続シートを設置して異なる電池単体の極柱を接続する必要があり、同時に、アルミニウム接続シートに電池パラメータ、例えば電圧信号を収集するためのサンプリングポイントを接続する必要がある。アルミニウム接続シートは、過電流面積、溶接機器及び電気的接続の信頼性などの要求により限定され、過電流及びサンプリング信頼性の要求を充足するために比較的大きなサイズを確保する必要があり、同時に、アルミニウム接続シートの溶接及び電気絶縁防護の要求を満たすために、電池単体の極柱の高さ方向にアルミニウム接続シートを配置する必要があるだけではなく、絶縁防護スペースを残す必要があり、電池のその極柱の高さ方向でのスペース利用率が比較的低くなってしまう。

【0042】

本開示の実施例は、電池を提供する。電池の上記部材を電池単体構造で形成されるスペースに設置し、それにより、電池単体を配列して形成される電池の付加的スペースを占有する必要がなく、電池の全体体積を減少させ、それにより、電池のエネルギー密度を向上させる。

【0043】

本開示の実施例は、電池、電力消費機器及び電池の製造方法を提供する。電力消費機器は、電力消費機器に電気エネルギーを提供するための本開示の実施例の電池を含む。電力消費機器は、例えば車両、船舶、エネルギー貯蔵機器などであってもよい。この電池は、例えばリチウムイオン電池である。電池の製造方法は、本開示の実施例の電池を製造するために用いられる。

【0044】

関連技術で電池の極柱の高さ方向でのスペース利用率が比較的低い問題を解決するために、図１～図１５に示すように、本開示の実施例は、電池ペア１０と情報収集部材２０とを含む電池を提供する。

【0045】

電池ペア１０は、二つの電池単体１１を含む。電池単体１１は、極柱１１１が設けられる第一の表面１１０を含む。二つの電池単体１１の第一の表面１１０における極柱１１１が互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造１０１を形成する。極柱組み合わせ構造１０１は、挿入溝１０１１を含む。

【0046】

情報収集部材２０は、電池のパラメータを収集するために用いられる。情報収集部材２０は、メインボード２１と、メインボード２１に電気的に接続されるサンプリングシート２２とを含む。サンプリングシート２２の一端は、挿入溝１０１１内に突入して極柱組み合わせ構造１０１に電気的に接続される。

【0047】

本開示の実施例の電池では、二つの電池単体１１の第一の表面１１０における極柱１１１が互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造１０１を形成することで、電池ペア１０における二つの電池単体の極柱１１１の直接電気的接続を実現する。関連技術に比べて、電池単体の配列態様を改良し、隣接する電池単体間の極柱間の電気的接続用のアルミニウム接続シートの使用を廃止する。極柱組み合わせ構造１０１に挿入溝１０１１を設け、情報収集部材２０のサンプリングシート２２の一端を挿入溝１０１１内に突入して極柱組み合わせ構造１０１に電気的に接続することで、余分なスペースを占有することなく、電池単体間の電気的接続スペースを活用し、電池パラメータの信号収集を完了することを実現することができ、それにより、アルミニウム接続シートの過電流、溶接及びサンプリングポイントの配置に必要なスペースを減少させ、電池単体の極柱の高さ方向でのスペース利用率を向上させることに有利であり、それにより、電池のエネルギー密度を向上することができる。

【0048】

以下は、図１～図１５を結び付けながら本開示の実施例の電池について詳細に説明する。

【0049】

図１に示すように、本開示の実施例の電池は、電池ケースと、電池ケース内に設置される複数の電池単体と、電池を収集するためのパラメータの情報収集部材２０とを含む。電池ケースは、ボトムケース３０と蓋体（図示しない）とを含む。複数の電池単体と情報収集部材２０は、いずれもボトムケース３０と蓋体で形成されるスペース内に位置する。

【0050】

本開示では、電池単体は、両端がいずれも極柱を含む構造形式であり、図１に示すように、電池単体の一端の極柱の極性は、電池単体の他端の極柱の極性と逆である。電池ペア１０を形成する二つの電池単体１１における一つの端面の極柱１１１は、互いに突き合わせる。このような電池単体１１の配列態様、即ち極柱１１１が電池の最上部に位置せず、電池の側部に位置し、ペアとなる複数の電池単体１１が長さ方向（図１におけるＹ方向）に沿って順に配列されることにより、電池の高さ方向（図１におけるＺ方向）の高さをよく減少させることができる。そして、各電池単体１１の極柱１１１間の電気的接続構造、例えばバスバーなどの構造は、電池の高さ方向のスペースを占有しなくてもよく、さらに電池の一体構造を扁平化することができる。

【0051】

図１に示すように、複数の電池単体は、二つずつグループ化されて複数の電池ペア１０を形成し、各電池ペア１０は、二つの電池単体１１を含み、二つの電池単体１１は、電池の幅方向（図１におけるＸ方向）に沿って配置され、電気的に接続される。図２～図６に示すように、電池単体１１は、極柱１１１が設けられる第一の表面１１０を含む。極柱１１１は、第一の表面１１０に対して突出して設けられ、電池単体１１間の電気的接続を容易にする。極柱１１１の形状は、制限されず、図１に示すように、四角形であってもよく、円形又は多角形などの他の形状であってもよい。二つの電池単体１１の第一の表面１１０における極柱１１１が互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造１０１を形成し、極柱組み合わせ構造１０１は、挿入溝１０１１を含む。情報収集部材２０は、メインボード２１と、メインボード２１に電気的に接続されるサンプリングシート２２とを含む。サンプリングシート２２の一端は、挿入溝１０１１内に突入して極柱組み合わせ構造１０１に電気的に接続される。

【0052】

そのうち、サンプリングシート２２は、導電性材料で製造されることで、極柱組み合わせ構造１０１から収集された信号をメインボード２１に伝達する。サンプリングシート２２は、例えばニッケルシートである。

【0053】

図１～図６に示す実施例では、各電池単体１１の二つの極柱１１１は、それぞれ電池単体１１の両端に設置され、各電池ペア１０の二つの電池単体１１の第一の表面１１０における極柱１１１が互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造１０１を形成し、極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１が溶接接続されて、二つの電池単体１１が電池ペア１０を構成し、複数の電池ペア１０全体がグループとなる。電池ペア１０の二つの電池単体１１の極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１が溶接されて、電池ペア１０の二つの電池単体１１が極柱組み合わせ構造１０１を介して一体構造として形成され、電池ペア１０の全体強度と剛性が向上する。それに応じて、電池のケースの強度と剛性は、電池ペア１０の全体強度及び剛性に合わせて低減することができ、例えば、ケースの補強ビームを減少させたり廃止してもよく、それにより、さらにスペース利用率を向上させることに有利である。また、電池ペア１０の二つの電池単体１１が溶接接続され、電池単体１１がグループ化されることで、一体化度が高く、電池の迅速な組み立てを実現することに有利である。

【0054】

図１～図６に示す実施例では、サンプリングシート２２は、極柱組み合わせ構造１０１に溶接接続される。この設置により、サンプリングシート２２と極柱組み合わせ構造１０１とが安定する機械的接続と電気的接続を形成し、サンプリングシート２２がそのサンプリング位置を保持することに有利であり、それにより、電池パラメータの信号を安定かつ正確に収集することに有利である。

【0055】

図５に示すように、サンプリングシート２２と極柱組み合わせ構造１０１のビードは、挿入溝１０１１の挿入口に位置し、このビードは、極柱組み合わせ構造１０１の最上部の二つの極柱１１１とサンプリングシート２２の接続箇所に位置し、同時に極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１とサンプリングシート２２を溶接することができる。極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１の強固な接続を実現するために、極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１が接続される他の位置、例えば、図５の極柱組み合わせ構造１０１の両側面及び／又は下端にもビード又はパッドが設置されて、二つの極柱１１１の接続強度を満たしてもよい。

【0056】

極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１をバット溶接するとともに、サンプリングシート２２と極柱組み合わせ構造１０１の溶接固定を実現し、過電流及びサンプリング情報の伝達の要求を満たすことができる。

【0057】

図１、図４及び図５に示すように、二つの電池単体１１の第一の表面１１０間に収納スペースが形成され、メインボード２１は、収納スペース内に位置する。情報収集部材２０のメインボード２１は、電池ペア１０の二つの電池単体１１間の収納スペース内に配置され、電池の高さ方向のスペースサイズを占有しなくてもよく、電池のパック全体のスペースの占有体積を減少させることができる。

【0058】

いくつかの実施例では、挿入溝１０１１の形式は、貫通溝又は底部付き溝であってもよい。挿入溝１０１１及びその挿入口は、極柱組み合わせ構造１０１の任意の適切な位置に設置されてもよい。例えば、挿入溝１０１１は、二つの極柱１１１間に位置してもよく、二つの極柱１１１のうちの少なくとも一方に設置されるノッチ１１１１を含む。また例えば、挿入溝１０１１は、二つの極柱１１１のうちのいずれかの極柱１１１のみに設置されてもよい。

【0059】

図１～図６に示す実施例では、挿入溝１０１１は、貫通溝である。挿入溝１０１１は、二つの極柱１１１間に位置し、二つの極柱１１１のうちの一方の極柱１１１に設置されるノッチ１１１１を含む。

【0060】

本実施例では、極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１は、アルミニウム極柱と銅アルミニウム複合極柱とを含む。図６に示すように、左側の電池単体１１の第一の表面１１０に位置する極柱１１１は、アルミニウム極柱であり、アルミニウム極柱は、電池単体１１の正極柱として、電池単体１１のセルの正極タブに電気的に接続される。図６に示すように、右側の電池単体１１の第一の表面１１０に位置する極柱１１１は、銅アルミニウム複合極柱であり、銅アルミニウム複合極柱は、電池単体１１の負極柱として、電池単体１１のセルの負極タブに電気的に接続される。図６に示すように、銅アルミニウム複合極柱は、アルミニウム製部分１１１Ａと、アルミニウム製部分１１１Ａの取付溝内に嵌め込まれる銅製部分１１１Ｂとを含む。銅製部分１１１Ｂは、アルミニウム製部分１１１Ａの底壁を貫通する内向きの突出部をさらに含み、突出部は、セルの正極タブに電気的に接続される（例えば溶接される）ために用いられ、それにより、アルミニウム製部分１１１Ａは、銅製部分１１１Ｂを介して正極タブとの電気的接続を実現する。アルミニウム製部分１１１Ａは、他方の電池単体１１のアルミニウム極柱と溶接接続するのに適している。

【0061】

図２、図４及び図６に示すように、ノッチ１１１１は、銅アルミニウム複合極柱に設置され、ノッチ１１１１の挿入溝１０１１の挿入口に対向する端が開放される。極柱組み合わせ構造１０１におけるアルミニウム極柱の表面にノッチが設置されていない。アルミニウム極柱が銅アルミニウム複合極柱に当接した後、ノッチ１１１１は、アルミニウム極柱のペアノッチ１１１１に面する表面と貫通溝形式の挿入溝１０１１を形成する。

【0062】

ノッチ１１１１は、銅アルミニウム複合極柱の銅製部分１１１Ｂに設置される。本実施例では、銅製部分１１１Ｂの厚さをアルミニウム製部分の取付溝の深さよりも小さく設計して、銅製部分１１１Ｂをアルミニウム製部分１１１Ａに組み立てた後、銅製部分１１１Ｂとアルミニウム製部分１１１Ａに表面の高さ差が存在するため、ノッチ１１１１を自然に形成する。

【0063】

図示されていない実施例では、銅製部分１１１Ｂの厚さを取付溝の深さと等しくし、銅製部分１１１Ｂにノッチ１１１１を加工してもよい。

【0064】

ノッチ１１１１は、銅アルミニウム複合極柱に設置され、銅アルミニウム複合極柱の幅方向の中部の銅製部分１１１Ｂに配置され、ノッチ１１１１の設置位置は、非溶接領域であり、両側のアルミニウム構造に影響を与えることなく、銅アルミニウム複合極柱の中部スペースと側部スペースによりサンプリング接続を実現し、それにより、過電流面積に影響を与えるのを回避し、アルミニウム極柱とアルミニウム製部分１１１Ａを溶接し、高圧接続を実現することができ、それにより、ノッチ１１１１を形成するために銅製部分１１１Ｂの厚さを減少させることによる、極柱組み合わせ構造の過電流及び構造安全への影響を抑制することができる。銅の使用量を減少させ、電池のコスト及び重量を低減させるために、挿入溝１０１１は、貫通溝として製造されてもよい。

【0065】

いくつかの実施例では、挿入溝１０１１の挿入口は、極柱組み合わせ構造１０１のメインボード２１に近い側の表面に位置する。図４及び図５に示すように、挿入溝１０１１の挿入口は、極柱組み合わせ構造１０１の最上部に位置し、メインボード２１の一部は極柱組み合わせ構造１０１の上方の二つの第一の表面１１０間の収納スペース内に位置する。この配置によれば、情報収集部材２０と各電池ペア１０の組み立てに有利であり、サンプリングシート２２と挿入溝１０１１を適切に組み立てることに有利であり、それにより、サンプリングシート２２により収集された電池パラメータの正確性と安定性に有利である。

【0066】

いくつかの実施例では、サンプリングシート２２の挿入溝１０１１に突入する端の形状は、挿入溝１０１１の形状に適合される。これにより、サンプリングシート２２と極柱組み合わせ構造１０１とがより大きな接触面積を有することに有利であり、サンプリングシート２２により収集された信号の正確性と安定性に有利であり、サンプリングシート２２の正確な位置決め、極柱組み合わせ構造１０１とのより安定した接続に有利である。

【0067】

本実施例の一例では、挿入溝１０１１を形成するノッチ１１１１の長さは、１８ｍｍよりも大きく、ノッチ１１１１の幅方向に沿って、ノッチ１１１１の縁と極柱の縁との距離は３ｍｍ以上であり、ノッチ１１１１の幅は８ｍｍ以上であり、ノッチ１１１１の深さは０．３ｍｍに等しい。この挿入溝１０１１に合わせるサンプリングシート２２は、ノッチ１１１１の長さ方向に沿って挿入溝１０１１内に挿入される。サンプリングシート２２の挿入溝１０１１に挿入される長さは、１６ｍｍ以上１８ｍｍ以下であり、サンプリングシート２２の幅は８ｍｍに等しく、サンプリングシート２２の厚さは０．３ｍｍである。

【0068】

図４及び図５に示すように、サンプリングシート２２の挿入溝１０１１の外部に位置する部分は、屈曲部を含む。屈曲部は、挿入溝１０１１の挿入口とメインボード２１との間に形成され、極柱組み合わせ構造１０１の表面に貼り合わされる。本実施例の一例では、サンプリングシート２２の屈曲部の長さ、即ち、挿入溝１０１１の挿入口とメインボード２１との間の距離は、３ｍｍよりも大きいが、５ｍｍよりも小さい。屈曲部を設置することにより、電池単体が力を受けるか又は温度が変化すると、サンプリングシート２２が一定の変形能力を有し、サンプリングシート２２と極柱組み合わせ構造１０１との間のビードの受ける破壊力を比較的小さくし、サンプリングシート２２と極柱組み合わせ構造１０１との接続信頼性を向上させることができる。サンプリングシート２２とメインボード２１との間で受ける破壊力もサンプリングシート２２の有する変形能力のため比較的小さく、サンプリングシート２２とメインボード２１との間での引き裂きによる割れ又は離脱を防止することに有利であり、それにより、それによる電池パラメータ信号の不安定性や収集の失敗を防止するのに有利である。

【0069】

図７は、図１～図６に示す実施例の一つの代替的な実施例を示す。図７に示す実施例の図１～図６に示す実施例との相違点は、極柱組み合わせ構造１０１の挿入溝１０１１の設置形態が異なることである。

【0070】

図７に示すように、本実施例では、挿入溝１０１１は、底部付き溝である。極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１は、正極柱であるアルミニウム極柱と、負極柱である銅アルミニウム複合極柱とを含む。本実施例では、ノッチ１１１１は、アルミニウム極柱に設置され、ノッチ１１１１の挿入溝１０１１の挿入口に対向する端が密閉される。極柱組み合わせ構造１０１における銅アルミニウム複合極柱の表面にノッチが設置されていない。アルミニウム極柱が銅アルミニウム複合極柱に当接した後、ノッチ１１１１の、銅アルミニウム複合極柱のアルミニウム極柱に面するノッチ１１１１の表面に底部付き溝形式の挿入溝１０１１が形成される。

【0071】

本実施例では、ノッチ１１１１のサイズについては、長さがサンプリングシート２２の挿入溝１０１１に突入する部分のサイズとマッチングするように設けられてもよい。

【0072】

図７に示す実施例で説明されていない部分は、いずれも図１～図６に示す実施例の関連内容を参照することができる。

【0073】

図８及び図９は、図１～図６に示す実施例の別の代替的な実施例を示し、図８及び図９に示す実施例の図１～図６に示す実施例との相違点は、極柱組み合わせ構造１０１の挿入溝１０１１の設置形態がサンプリングシート２２の設置形態と異なることである。

【0074】

図８及び図９に示すように、挿入溝１０１１の挿入口は、極柱組み合わせ構造１０１のメインボード２１に近い側の表面に位置し、極柱組み合わせ構造１０１のメインボード２１に近い側の表面に隣接する表面に位置する。本実施例では、極柱組み合わせ構造１０１の一つの極柱１１１にノッチ１１１１が設置され、このノッチ１１１１は、極柱１１１と幅が等しくかつ底部が密閉される。本実施例では、サンプリングシート２２は、比較的広く比較的短く製作され、サンプリングシート２２はメインボード２１の幅方向に沿って延在し、サンプリングシート２２の一端はメインボード２１の幅方向に沿ってメインボード２１に接続され、サンプリングシート２２の他端は挿入溝１０１１内に挿入されかつ極柱組み合わせ構造１０１に溶接される。サンプリングシート２２の挿入溝１０１１に挿入される部分の幅は、ノッチ１１１１と幅が等しい。

【0075】

本開示の実施例では、挿入口が極柱組み合わせ構造１０１の異なる側面に位置するため、サンプリングシート２２は、いずれかの側面から挿入溝１０１１内に挿入することができ、サンプリングシート２２は、幅が比較的広く、挿入溝に挿入される深さが比較的浅いため、より容易に挿入溝１０１１内に挿入し、サンプリングシート２２の極柱組み合わせ構造１０１に溶接される部位は、より多くてもよく、サンプリングシート２２と極柱組み合わせ構造１０１とのより強固な接続に有利である。

【0076】

また、図８及び図９に示すように、メインボード２１の極柱組み合わせ構造１０１から離れる側の外縁は、第一の表面１１０の外縁の内側に位置する。この設置により、電池ペア１０の二つの電池単体１１の第一の表面１１０間の収納スペースをより十分に活用することができ、メインボード２１は、電池単体１１の上表面の高さを超えるスペースを全く占有しないようにすることができる。

【0077】

また、図８及び図９に示すように、サンプリングシート２２の挿入溝１０１１の外部に位置する部分も屈曲部を含む。

【0078】

図８及び図９に示す実施例で説明されていない部分は、いずれも、図１～図６に示す実施例の関連する内容を参照することができる。

【0079】

図１０及び図１１は、図１～図６に示す実施例の別の代替的な実施例を示し、図１０及び図１１に示す実施例の図１～図６に示す実施例との相違点は、極柱組み合わせ構造１０１の挿入溝１０１１とサンプリングシート２２の設置形態が異なることである。

【0080】

図１０及び図１１に示すように、この実施例の挿入溝は、図８及び図９に示す実施例と同一であり、挿入溝１０１１の挿入口は、極柱組み合わせ構造１０１のメインボード２１に近い側の表面に位置し、極柱組み合わせ構造１０１のメインボード２１に近い側の表面に隣接する表面に位置する。極柱組み合わせ構造１０１の一つの極柱１１１にノッチ１１１１が設置され、このノッチ１１１１は、極柱１１１と幅が等しくかつ底部が密閉される。

【0081】

しかし、本実施例では、サンプリングシート２２の構造及びそのメインボード２１の接続位置は、図８及び図９に示す実施例と異なる。本実施例では、サンプリングシート２２の延在方向は、メインボード２１の長さ方向と同じであり、メインボード２１の長さ方向に沿って、サンプリングシート２２の一端は、メインボード２１に接続され、他端は、挿入溝１０１１内に挿入されかつ極柱組み合わせ構造１０１に溶接される。

【0082】

図１０及び図１１に示すように、本実施例では、メインボード２１の極柱組み合わせ構造１０１から離れる側の外縁は、第一の表面１１０の外縁の内側に位置する。

【0083】

図１０及び図１１に示すように、本実施例では、サンプリングシート２２の挿入溝１０１１の外部に位置する部分は、屈曲部を含む。

【0084】

図１０及び図１１に示す実施例で説明されていない部分は、いずれも図１～図６に示す実施例の関連する内容を参照することができる。

【0085】

図示されていない実施例では、挿入溝の挿入口は、極柱組み合わせ構造のメインボードに近い側の表面に隣接する表面のみに位置してもよく、この場合、サンプリングシートは、Ｌ字形構造として設置されてもよく、Ｌ字形構造の一端は、メインボードに接続され、他端は、挿入溝内に挿入されかつ極柱組み合わせ構造に溶接される。

【0086】

いくつかの実施例では、電池は、並列配置される複数の電池ペア１０を含む。電力消費機器の複数の種類の電圧の要求を満たすために、電池単体は、単一併合グループ化され又は複数併合グループ化されるモードを実現することができる。

【0087】

図１２及び図１３に示すように、本実施例では、複数の電池ペア１０は、複数併合グループ化され、複数併合グループ化される複数の電池ペア１０は、少なくとも一つのサンプリングシート２２を介してメインボード２１に電気的に接続される。

【0088】

図１２及び図１３に示す実施例で説明されていない部分は、いずれも他の実施例の関連する内容を参照することができる。

【0089】

図１４及び図１５に示すように、本実施例では、複数の電池ペア１０は、単一併合グループ化され、各単一併合グループ化される電池ペア１０は、一つのサンプリングシート２２を介してメインボード２１に電気的に接続される。

【0090】

図１４及び図１５に示す実施例で説明されていない部分は、いずれも他の実施例の関連する内容を参照することができる。

【0091】

以上の記述に基づいて分かるように、本開示の以上の各実施例の電池は、以下の利点の少なくとものうちの一つを有する。

【0092】

関連技術においては、電池単体の極柱に溶接されるアルミニウム接続シートは、過電流要求及び溶接要求を満たすために、往々にして一定の厚さを有し、サイズが大きく、比較的に多くのスペースを占有するが、極柱のサイズの影響によって、実際のビードでの過電流面積が限られており、電池単体の充放電過程において発熱しやすいため、アルミニウム接続シート位置の温度が電池単体の温度よりも高くなる。本開示の実施例の電池単体が二つずつグループ化されて電池ペア１０を形成し、各電池ペア１０の二つの電池単体１１の二つの対向する極柱１１１が当接して極柱組み合わせ構造１０１を形成することで、関連技術で電池単体の極柱を接続するアルミニウム接続シートを取り消し、電池ペアの電池単体の二つの極柱が当接することで、電池単体の電気的接続を実現することができ、余分なスペースを浪費せず、アルミニウム接続シート及び溶接アルミニウム接続シートに必要なスペースを節約することができる。二つの極柱が直接当接し、過電流面積を増大させ、過電流の熱生成を減少させ、電池単体の充放電過程において極柱の位置で生じる熱量を低減させ、電池性能と耐用年数を向上させることに有利である。

【0093】

電池ペア１０の二つの電池単体１１の極柱が溶接されることで、二つの電池単体１１が一体構造となるように接続され、強度が増加し、電池内の複数の電池ペア１０の配列に合わせて、電池パック全体の強度を増加させることができる。電池単体の極柱が溶接された後にグループ化され、モジュールのサイズ及び一体化度が増加し、プロセス方案に合わせて、迅速にボックスに入れて迅速にグループ化することを実現でき、生産効率を向上させることができる。

【0094】

極柱組み合わせ構造１０１に挿入溝１０１１が設けられ、情報収集部材２０のサンプリングシート２２は、挿入溝１０１１内に挿入され、極柱組み合わせ構造１０１に電気的に接続されることで、極柱組み合わせ構造は、過電流需要を満たすとともに、新しいスペースを占有することなく、サンプリングポイントの配置の要求を満たすことができる。

【0095】

挿入溝１０１１のサイズは、サンプリングシート２２の挿入部分の形状に合わせて、サンプリングシート２２の極柱組み合わせ構造１０１との接触面積の増加に有利であり、両者間の正確な位置決めを実現し、サンプリングシート２２が電池パラメータの信号を安定かつ正確に収集することに有利であり、全体サンプリング信頼性を向上させることができる。

【0096】

サンプリングシート２２に屈曲部が設置され、サンプリングポイントの溶接を完了させ、サンプリングシート２２の溶接不良によるサンプリング問題を回避し、屈曲部によりビードが力を受けると剥離することを回避することに有利であり、サンプリングシート２２の接続信頼性を増加させることができる。

【0097】

情報収集部材２０は、電池ペア１０の二つの電池単体間の収納スペース内に配置され、電池単体１１の極柱１１１の高さ方向のスペースサイズを占有することなく、電池のパック全体のスペースの利用率を向上させることができる。

【0098】

極柱の高さ方向の収納スペースを活用して情報収集部材２０のメインボード２１を置くことで、電池全体スペースの利用率を向上させることができる。

【0099】

本開示は、電気エネルギーを提供するための本開示の実施例の電池を含む電力消費機器をさらに提供する。本開示の実施例の電力消費機器は、本開示の実施例の電池の有する利点を有する。

【0100】

図１６は、本開示の一実施例の、電池を電源として用いる電力消費機器であり、この機器は、具体的には車両１である。電池は、車両１の電源として車両１に動力を提供するか、又は電気制御、照明、温度調節などの他の電力消費需要を実現するために用いられる。

【0101】

本開示の実施例は、電池の製造方法をさらに提供する。この電池の製造方法は、電池ペア１０を提供することであって、電池ペア１０は、二つの電池単体１１を含み、電池単体１１は、第一の表面１１０を含み、第一の表面１１０に極柱１１１が設けられ、二つの電池単体１１の第一の表面１１０における極柱１１１が互いに対向し当接して極柱組み合わせ構造１０１を形成し、極柱組み合わせ構造１０１は、挿入溝１０１１を含むことと、情報収集部材２０を提供することであって、情報収集部材２０は、電池のパラメータを収集するために用いられ、メインボード２１と、メインボード２１に電気的に接続されるサンプリングシート２２とを含むことと、サンプリングシート２２の一端を挿入溝１０１１内に突入し、サンプリングシート２２の自由端を極柱組み合わせ構造１０１に電気的に接続することとを含む。

【0102】

いくつかの実施例では、電池の製造方法は、極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１を溶接接続すること、及び／又は、サンプリングシート２２を極柱組み合わせ構造１０１に溶接接続することをさらに含む。

【0103】

いくつかの実施例では、電池ペア１０を提供することは、極柱組み合わせ構造１０１のメインボード２１に近い側の表面に加工して挿入溝１０１１の挿入口を形成すること、及び／又は極柱組み合わせ構造１０１のメインボード２１に近い側の表面に隣接する表面に加工して挿入溝１０１１の挿入口を形成することをさらに含む。

【0104】

いくつかの実施例では、電池ペア１０を提供することは、極柱組み合わせ構造１０１における一つの極柱１１１にノッチ１１１１を加工して挿入溝１０１１を形成すること、及び／又は極柱組み合わせ構造１０１の二つの極柱１１１にいずれもノッチ１１１１を加工して挿入溝１０１１を形成することを含んでもよい。

【0105】

本開示の実施例の電池の製造方法は、本開示の実施例の電池と同一の利点を有する。

【0106】

好適な実施例を参照して本開示を記述するが、本開示の範囲を逸脱することなく、様々な改良を行ってその部品を等価物で置換することができる。特に、構造的衝突がない限り、各実施例に記載されている各技術の特徴は、いずれもいずれかの方式で組み合わせることができる。本開示は、本明細書に開示されている特定の実施例に限定されるものではなく、請求項の範囲内に含まれるすべての技術案を含む。

【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】