特許 7432755 電池、電力消費装置、電池の製造方法及び電池の製造装置

(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】2024-02-07

(45)【発行日】2024-02-16

(54)【発明の名称】電池、電力消費装置、電池の製造方法及び電池の製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/291 20210101AFI20240208BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20240208BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20240208BHJP

   H01M 50/271 20210101ALI20240208BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20240208BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

H01M50/291

H01M50/204 401Z

H01M50/249

H01M50/271 S

H01M50/588

H01M50/593

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022552640

(86)(22)【出願日】2021-07-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-09-11

(86)【国際出願番号】 CN2021109066

(87)【国際公開番号】W WO2023004648

(87)【国際公開日】2023-02-02

【審査請求日】2022-09-01

(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】曾 智敏

(72)【発明者】

【氏名】楊 海奇

(72)【発明者】

【氏名】黄 小騰

(72)【発明者】

【氏名】王 鵬

【審査官】守安 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２７６９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５４３１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－００７０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４６７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１２８７４６３５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－１２９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００５９８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

Ｈ０１Ｍ ５０／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池セルと、
ボックスと、
前記ボックスを第１収容部と第２収容部とに仕切るための仕切アセンブリと、を含み、
前記第１収容部は電気部品を収容するために用いられ、前記第２収容部は前記電池セルを収容するために用いられ、
前記仕切アセンブリには連通部が形成され、前記電気部品は接続部品を介して前記電池セルと電気的に接続され、前記接続部品は前記連通部を貫通し、
前記仕切アセンブリは互いに接続される第１仕切部材と第２仕切部材とを有し、前記第１仕切部材の端部及び前記第２仕切部材の端部のうちの一方又は両方に凹溝が設けられ、前記第１仕切部材の端部と前記第２仕切部材の端部とを接続したとき、前記凹溝によって前記連通部が形成される、
電池。

【請求項2】

前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材は、取り外し可能な形態で接続される、請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材のうちの一方に凹溝が設けられ、前記凹溝は端部に開口を有し、前記第１仕切部材の端部と前記第２仕切部材の端部とを接続したとき、前記開口が塞がれて前記連通部が形成される、請求項１又は２に記載の電池。

【請求項4】

前記凹溝は前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材のうちの一方を第１方向に沿って貫通する、請求項３に記載の電池。

【請求項5】

前記開口は前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材のうちの一方の端部に第２方向に沿って設けられ、前記第２方向は前記第１方向と垂直である、請求項４に記載の電池。

【請求項6】

前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材にはいずれも凹溝が形成され、前記第１仕切部材の端部と前記第２仕切部材の端部とを接続したとき、前記第１仕切部材の凹溝と前記第２仕切部材の凹溝が対向して配置され、前記連通部が形成される、請求項１又は２に記載の電池。

【請求項7】

前記ボックスは互いに接続される上カバー及び筐体を有し、前記第１仕切部材は前記上カバーに接続され、前記第２仕切部材は前記筐体に接続される、請求項１～６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項8】

前記上カバーは第１カバー及び第２カバーを含み、
前記第１カバーと前記仕切アセンブリと前記筐体とで囲まれた空間は前記第１収容部を形成し、
前記第２カバーと前記仕切アセンブリと前記筐体とで囲まれた空間は前記第２収容部を形成する、請求項７に記載の電池。

【請求項9】

前記第１カバーと前記第２カバーは互いに離して設置される、請求項８に記載の電池。

【請求項10】

前記第１仕切部材は、前記第１カバー及び前記第２カバーに着脱可能な形態で密封固定される、請求項８又は９に記載の電池。

【請求項11】

前記第２仕切部材は前記筐体と一体的に形成される、請求項７～１０のいずれか一項に記載の電池。

【請求項12】

前記第２仕切部材は、前記筐体に着脱可能な形態で固定される、請求項７～１０のいずれか一項に記載の電池。

【請求項13】

前記連通部内に取り付け部品が設けられ、前記取り付け部品は前記接続部品を取り付けるために用いられる、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池。

【請求項14】

前記取り付け部品は前記接続部品と前記仕切アセンブリとを絶縁するために用いられる、請求項１３に記載の電池。

【請求項15】

前記取り付け部品は前記連通部と係合し、且つ前記取り付け部品にクリップ凹部が形成され、前記クリップ凹部は前記接続部品を固定するために用いられる、請求項１３又は１４に記載の電池。

【請求項16】

前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材のうちの一方に位置決め凸部が形成され、他方に位置決め凹部が形成され、前記位置決め凸部及び前記位置決め凹部は、前記仕切アセンブリの延伸方向に沿って設けられ、
前記位置決め凸部及び前記位置決め凹部を嵌合することにより、前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材が組み立てられる、請求項１～１５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項17】

電気エネルギーを供給するために用いられる請求項１～１６のいずれか一項に記載の電池を含む電力消費装置。

【請求項18】

電池セルを提供するステップと、
ボックスを提供するステップと、
前記ボックスを第１収容部と第２収容部とに仕切るための仕切アセンブリを提供するステップであって、前記第１収容部は電気部品を収容するために用いられ、前記第２収容部は前記電池セルを収容するために用いられ、前記仕切アセンブリは互いに接続される第１仕切部材と第２仕切部材とを有するステップと、
前記仕切アセンブリを前記ボックスに取り付けるとともに、前記第１仕切部材の端部と前記第２仕切部材の端部とを接続することにより前記仕切アセンブリに連通部を形成し、前記電気部品と前記電池セルが接続部品を介して電気的に接続され、前記接続部品は前記連通部を貫通するステップと、を含む電池の製造方法。

【請求項19】

電池セルを提供するための第１提供モジュールと、
ボックスを提供するための第２提供モジュールと、
前記ボックスを第１収容部と第２収容部とに仕切るための仕切アセンブリを提供するための第３提供モジュールであって、前記第１収容部は電気部品を収容するために用いられ、前記第２収容部は前記電池セルを収容するために用いられ、前記仕切アセンブリは互いに接続される第１仕切部材と第２仕切部材とを有する第３提供モジュールと、
前記仕切アセンブリを前記ボックスに取り付けるとともに、前記第１仕切部材の端部と前記第２仕切部材の端部とを接続したとき前記仕切アセンブリに連通部を形成され、前記電気部品と前記電池セルが接続部品を介して電気的に接続され、前記接続部品は前記連通部を貫通する取り付けモジュールと、を含む電池の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願はエネルギー貯蔵装置の分野に関し、より具体的には、電池、電力消費装置、電池の製造方法及び電池の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

省エネルギーと排出削減は、自動車産業の持続可能な発展におけるキーポイントである。このような状況において、電動車両は省エネルギーで環境に優しいというその利点から、自動車産業の持続可能な発展における重要な構成部分となっている。電動車両にとって、電池技術はその発展に関わる重要な要素である。

【0003】

電池技術の絶え間ない発展に伴って、電池の性能に対してより高い要件が求められており、電池の設計上、多方面の要素を同時に考慮できることが期待されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願は、電池の安全性を向上させる電池、電力消費装置、電池の製造方法及び電池の製造装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１側面において、電池セルと、ボックスと、前記ボックスを第１収容部と第２収容部とに仕切るための仕切アセンブリと、を含み、前記第１収容部は電気部品を収容するために用いられ、前記第２収容部は前記電池セルを収容するために用いられ、前記仕切アセンブリには連通部が形成され、前記電気部品は接続部品を介して前記電池セルと電気的に接続され、前記接続部品は前記連通部を貫通し、前記仕切アセンブリはつながっている第１仕切部材と第２仕切部材とを有し、前記第１仕切部材と前記第２仕切部材とを組み立てることにより前記連通部が形成される電池を提供する。

【0006】

電池は、ボックスに電池セル及び高圧、低圧の電気部品を収容している。電池セルが破壊された等の状況では、電池セルから漏洩する高温、高圧の排出物が電気部品に悪影響を及ぼし、ひいては発火、爆発等の問題を引き起こすおそれがある。

【0007】

本願実施例の技術的解決手段は、仕切アセンブリを介して、ボックスを、電気部品を収容する第１収容部と電池セルを収容する第２収容部とに仕切ることにより、電池セルが破壊されて高温、高圧の排出物が噴き出しても、仕切アセンブリにより該排出物を遮断し、電気部品への影響を防ぎ、電池の安全性を向上させることができる。さらに、仕切アセンブリが第１仕切部材と第２仕切部材から形成されているため、仕切アセンブリの取り付け性を向上させることができ、仕切アセンブリを有するボックスを効率よく生産することができる。第１収容部に収容された電気部品と第２収容部に収容された電池セルとを電気的に接続するために、仕切アセンブリに連通部を形成し、電気的に接続された部品に該連通部を貫通させる必要がある。本願において、連通部は第１仕切部材と第２仕切部材とを組み立てることにより形成される。これにより、一体型の仕切アセンブリに貫通孔を直接開ける等のような形成の形態と比較して、連通部の状態を直感的かつ簡単に見ることができ、接続部品を連通部に安定して設置することが容易であり、仕切アセンブリ及びボックス全体の組み立て性を向上させ、生産性を向上させることができる。

【0008】

いくつかの実施例では、前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材は、取り外し可能な形態で接続される。これにより、第１仕切部材と第２仕切部材とを容易に分解することができる。さらに、第１仕切部材及び第２仕切部材はボックスの上カバー及び筐体にそれぞれ取り付けることができ、仕切アセンブリの取り付け及び取り外し性をいっそう向上させることができる。

【0009】

いくつかの実施例では、前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材のうちの一方に凹溝が設けられ、前記凹溝は端部に開口を有し、前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材を組み立てることにより、前記開口が塞がれて前記連通部が形成される。

【0010】

いくつかの実施例では、前記凹溝は前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材のうちの一方を第１方向に沿って貫通する。

【0011】

いくつかの実施例では、前記開口は前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材のうちの一方の端部に第２方向に沿って設けられ、前記第２方向は前記第１方向と垂直である。

【0012】

これにより、第１仕切部材と第２仕切部材とを取り付けていない時、凹溝内の状態をはっきり見ることができ、凹溝に接続部品を簡単に入れることができるとともに、第１仕切部材と第２仕切部材とを組み合わせて取り付けるだけで、一方の仕切部材の凹溝の開口を他方の仕切部材の平坦な端面で塞いで連通部を形成することができ、接続部品を安定して保持することができる。

【0013】

いくつかの実施例では、前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材にはいずれも凹溝が形成され、前記第１仕切部材と前記第２仕切部材を組み立てることにより、前記第１仕切部材の凹溝と前記第２仕切部材の凹溝が対向して配置され、前記連通部が形成される。これにより、第１仕切部材と第２仕切部材の汎用性を高めることができ、取り付ける時、作業員は２つの仕切部材の上下位置関係を確認するために時間を費やす必要がなく、より簡便に仕切アセンブリを取り付けることができる。

【0014】

いくつかの実施例では、前記ボックスはつながっている上カバー及び筐体を有し、前記第１仕切部材は前記上カバーに接続され、前記第２仕切部材は前記筐体に接続される。これにより、上カバーが上方になるようにボックスを立てて設置した場合、第１仕切部材が上方に位置し、第２仕切部材が下方に位置することが明確になる。

【0015】

いくつかの実施例では、前記上カバーは第１カバー及び第２カバーを含み、前記第１カバーと前記仕切アセンブリと前記筐体とで囲まれた空間は前記第１収容部を形成し、前記第２カバーと前記仕切アセンブリと前記筐体とで囲まれた空間は前記第２収容部を形成する。いくつかの実施例では、前記第１カバーと前記第２カバーは互いに離して設置される。仕切アセンブリを介してボックス内の空間を互いに独立した第１収容部と第２収容部とに仕切るとともに、第１カバーと第２カバーとが離れて設置されるため、電気部品のメンテナンスや交換が必要な場合、第１カバーを取り外すだけでよく、煩雑な作業を削減し、作業スペースを節約することができる。

【0016】

いくつかの実施例では、前記第１仕切部材は、前記第１カバー及び前記第２カバーに着脱可能な形態で密封固定される。これにより、第１仕切部材が第１カバーと第２カバーの両方に取り付けられ、１つの仕切アセンブリを介してボックス内の空間を第１収容部と第２収容部とに仕切ることが可能である、ということが明確になる。第１カバーと第２カバーの高さが異なる場合、第１仕切部材の、第１カバーと固定される部分と第２カバーと固定される部分との間に段差を形成することができる。さらに、第１仕切部材は第１カバー及び第２カバーのいずれとも密封されている。これにより、第２収容部内の電池セルが破壊されて高温、高圧の排出物が吹き出しても、第１仕切部材と第１カバー及び第２カバーとの接続箇所からボックスの外部に漏れることを防止して、電池全体の安全性を向上させることができる。

【0017】

いくつかの実施例では、前記第２仕切部材は前記筐体と一体的に形成される。これにより、成型の段階で第２仕切部材が形成されたボックスを提供することができ、仕切アセンブリの加工と組み立ての効率が向上する。

【0018】

いくつかの実施例では、前記第２仕切部材は、前記筐体に着脱可能な形態で固定される。これにより、組み立ての自由度を増すことができる。例えば、第１仕切部材と第２仕切部材とを予め組み立ててからボックスに組み立てることができ、又は第２仕切部材を筐体に取り付けた後、第２仕切部材に対して第１仕切部材を取り付けることもできる。第２仕切部材は、筐体と密封固定されてもよい。

【0019】

いくつかの実施例では、前記連通部内に取り付け部品が設けられ、前記取り付け部品は前記接続部品を取り付けるために用いられる。これにより、取り付け部品を介して接続部品をより安定して設置することができ、組み立ての信頼性が向上する。

【0020】

いくつかの実施例では、前記取り付け部品は前記接続部品と前記仕切アセンブリとを絶縁するために用いられる。本願における接続部品には高圧ケーブルが含まれており、取り付け部品を介して接続部品と仕切アセンブリとを絶縁することにより、接続部品の絶縁安全性をさらに向上させることができる。

【0021】

いくつかの実施例では、前記取り付け部品は前記連通部と係合し、且つ前記取り付け部品にクリップ凹部が形成され、前記クリップ凹部は前記接続部品を固定するために用いられる。これにより、取り付け部品が連通部に係合するとともに接続部品を挟み込んで固定し、接続部品を簡便にかつ安定して取り付けることができる。

【0022】

前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材のうちの一方に位置決め凸部が形成され、他方に位置決め凹部が形成され、前記位置決め凸部及び前記位置決め凹部は、前記仕切アセンブリの延伸方向に沿って設けられ、前記位置決め凸部及び前記位置決め凹部を嵌合することにより、前記第１仕切部材及び前記第２仕切部材が組み立てられる。すなわち、第１仕切部材及び第２仕切部材の位置決め精度を保証するために、仕切部材には位置決めのための凹部及び凸部が設けられる。これにより、仕切アセンブリの組み立て精度を向上させることができる。

【0023】

第２側面は、第１側面の電池を含む電力消費装置を提供する。前記電池は、電気エネルギーを供給するために用いられる。

【0024】

第３側面は、電池セルを提供するステップと、ボックスを提供するステップと、前記ボックスを第１収容部と第２収容部とに仕切るための仕切アセンブリを提供するステップであって、前記第１収容部は電気部品を収容するために用いられ、前記第２収容部は前記電池セルを収容するために用いられ、前記仕切アセンブリはつながっている第１仕切部材と第２仕切部材とを有するステップと、前記仕切アセンブリを前記ボックスに取り付けるとともに、前記第１仕切部材と前記第２仕切部材とを組み立てることにより前記仕切アセンブリに連通部を形成し、前記電気部品と前記電池セルが接続部品を介して電気的に接続され、前記接続部品は前記連通部を貫通するステップと、を含む電池の製造方法を提供する。

【0025】

第４側面は、電池セルを提供するための第１提供モジュールと、ボックスを提供するための第２提供モジュールと、前記ボックスを第１収容部と第２収容部とに仕切るための仕切アセンブリを提供するための第３提供モジュールであって、前記第１収容部は電気部品を収容するために用いられ、前記第２収容部は前記電池セルを収容するために用いられ、前記仕切アセンブリはつながっている第１仕切部材と第２仕切部材とを有する第３提供モジュールと、前記仕切アセンブリを前記ボックスに取り付けるとともに、前記第１仕切部材と前記第２仕切部材とを組み立てることにより前記仕切アセンブリに連通部を形成し、前記電気部品と前記電池セルが接続部品を介して電気的に接続され、前記接続部品は前記連通部を貫通する取り付けモジュールと、を含む電池の製造装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

ここで説明される図面は本願に対する更なる理解を提供するために用いられ、本願の一部を構成しているが、本願の例示的な実施例及びその説明は本願を説明するために用いられ、本願に対する不当な制限を構成するものではない。図面は以下のとおりである。

【図1】本願の一実施例に係る車両の概略図である。

【図2】本願の一実施例に係る電池の立体構造概略図である。

【図3】図２における上カバーを外した状態の構造概略図である。

【図4】図４（ａ）は仕切アセンブリの概略構造図であり、図４（ｂ）は仕切アセンブリにおける１つの連通部の拡大表示である。

【図5】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１仕切部材と第２仕切部材とを組み立てて連通部を形成する他の形態を示す。

【図6】図６（ａ）～図６（ｄ）は取り付け部品の具体的な構造を説明する概略図である。

【図7】第１仕切部材と第２仕切部材の位置決め構造の概略図である。

【図8】第１仕切部材及び第２仕切部材の組み立て後の状態の構造概略図である。

【図9】本願の一実施例に係る電池の製造方法の概略フローチャートである。

【図10】本願の一実施例に係る電池の製造装置の概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本願の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下に本願の実施例における図面を参照しながら、本願の実施例における技術的解決手段を明確に説明するが、明らかな点として、説明される実施例は本願の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。本願の実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要することなく取得した全ての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0028】

別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本願の当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、単に具体的な実施例を説明することが目的であり、本願を限定することを意図したものではない。本願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面の説明における「含む」及び「有する」という用語及びそれらの任意の類似表現は、排他的ではない包含をカバーすることを意図している。本願の明細書、特許請求の範囲又は上記図面における「第１」、「第２」等の用語は異なる対象を区別するために用いられ、特定の順序又は主従関係を説明するために用いられるものではない。

【0029】

本明細書で言及されている「実施例」は、実施例に関連して説明される特定の特徴、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得ることを意味する。本明細書の各所にこの語が出現しても、必ずしも全てが同じ実施例を指すわけではなく、他の実施例と相互に排他的で独立した又は代替的な実施例を指すものでもない。当業者は、本明細書に記載の実施例は他の実施例と組み合わせることができることを明示的かつ暗示的に理解する。

【0030】

本願の記載において説明すべきことは、特に明確に定義及び限定しない限り、「取り付ける」、「つながっている」、「接続」、「追加接続」という用語は広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体接続であってもよい。直接つながっていてもよく、中間媒体を介して間接的につながっていてもよく、又は２つの要素内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。

【0031】

本願における「及び／又は」という用語は、単に関連する対象どうしの関係を説明しているに過ぎず、３種類の関係が存在可能であることを示し、例として、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在する、ＡとＢが同時に存在する、Ｂが単独で存在する、という３つの状況を示すことができる。なお、本願において記号「／」は、一般的に前後の関連する対象が互いに「又は」の関係であることを示す。

【0032】

本願に出現する「複数」は２つ以上（２つを含む）を指し、同様に、「複数組」は２組以上（２組を含む）を指し、「複数枚」は２枚以上（２枚を含む）を指す。

【0033】

本願の実施例で言及される電池は、より高い電圧及び容量を提供するために複数の電池セルを含む単一の物理的モジュールを指す。例えば、本願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むことができる。

【0034】

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シート、負極シート及びセパレータを含む。電池セルは、主に金属イオンが正極シートと負極シートとの間を移動することによって動作する。正極シートは正極集電体及び正極活物質層を含み、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た集電体から突出し、正極活物質層が塗布されていない集電体を正極タブとする。リチウムイオン電池を例とすると、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、三元系リチウム又はマンガン酸リチウム等であってもよい。負極シートは負極集電体及び負極活物質層を含み、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た集電体から突出し、負極活物質層が塗布されていない集電体を負極タブとする。負極集電体の材料は銅であってもよく、負極活物質は炭素又はシリコン等であってもよい。大電流によって溶断が発生しないことを保証するために、正極タブの数は複数であり且つ一体に積層され、負極タブの数は複数であり且つ一体に積層される。セパレータの材質は、ＰＰ又はＰＥ等であってもよい。また、電極アセンブリは巻回式構造であってもよく、又は積層式構造であってもよく、本願の実施例はこれに限定されない。

【0035】

電池技術の発展には多方面の設計要素、例えば、エネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電効率等の性能パラメータを同時に考慮する必要があり、また、電池の安全性を考慮する必要がある。

【0036】

現在、電動車両の電池の多くは数十又は数千個の電池セルで構成する必要がある。電池のボックスには、電池セル及び各種電気部品が収容される。該電気部品にはバス部品、高低圧ケーブル等が含まれる。異常事態により電池が破壊されると、電池セルから高温、高圧の排出物が漏洩するおそれがある。このような排出物が電気部品に直接漏れ出すと、電気部品に悪影響を及ぼし、ひいては発火、爆発等の事故を引き起こすおそれがある。

【0037】

これに鑑み、本願は、電池セルと、ボックスと、前記ボックスを第１収容部と第２収容部とに仕切るための仕切アセンブリと、を含む電池であって、前記第１収容部は電気部品を収容するために用いられ、前記第２収容部は前記電池セルを収容するために用いられ、前記仕切アセンブリに連通部が形成され、前記電気部品は接続部品を介して前記電池セルと電気的に接続され、前記接続部品は前記連通部を貫通し、前記仕切アセンブリはつながっている第１仕切部材と第２仕切部材とを有し、前記第１仕切部材と前記第２仕切部材とを組み立てることにより前記連通部が形成される電池を提供する。

【0038】

仕切アセンブリを介して、ボックスを、電気部品を収容する第１収容部と電池セルを収容する第２収容部とに仕切ることにより、電池セルが破壊されて高温、高圧の排出物が噴き出しても、仕切アセンブリにより該排出物を遮断し、電気部品に対するその影響を防ぎ、電池の安全性を向上させることができる。さらに、仕切アセンブリが第１仕切部材と第２仕切部材から形成されているため、仕切アセンブリの取り付け性を向上させることができ、仕切アセンブリを有するボックスを効率よく生産することができる。第１収容部に収容された電気部品と第２収容部に収容された電池セルとを電気的に接続するために、仕切アセンブリに連通部を形成し、電気的に接続された部品に該連通部を貫通させる必要がある。本願において、連通部は第１仕切部材と第２仕切部材とを組み立てることにより形成される。これにより、一体型の仕切アセンブリに貫通孔を直接開ける等のような形成の形態と比較して、連通部の状態を直感的かつ簡単に見ることができ、接続部品を連通部に安定して設置することが容易であり、接続部品の取り付け作業性を向上させることができる。仕切アセンブリ及びボックス全体の組み立て性を向上させ、生産性を向上させることができる。

【0039】

本願の一実施例は、電池が電気エネルギーを供給するために用いられる電力消費装置を提供する。

【0040】

本願の実施例に記載の技術的解決手段はいずれも電池を使用する様々な装置に適用され、例えば、携帯電話、携帯機器、ノートパソコン、電気自動車、電動玩具、電動工具、電動車両、船舶及び宇宙船等であり、宇宙船は航空機、ロケット、スペースシャトル及びスペースシップ等を含む。

【0041】

当然のことながら、本願の実施例に記載の技術的解決手段は上記の機器に適用できるだけではなく、電池を使用する全ての機器にも適用できるが、説明を簡潔にするために、下記実施例はいずれも電動車両を例として説明する。

【0042】

例えば、図１は本願の一実施例における車両１００の構造概略図を示し、車両１００はガソリン自動車、天然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自動車等であってもよい。車両１００の内部にモータ２、コントローラ３及び電池１を設置することができ、コントローラ３は電池１を制御してモータ２に給電するために用いられる。例えば、車両１００の底部、前側又は後側に電池１を設置することができる。電池１は車両１００の給電に用いられ、例えば、電池１は車両１００の動作電源として、車両１００の回路システムに用いることができ、例えば、車両１００の起動、ナビゲーション及び走行時の作業電力の必要を賄う。本願の別の実施例において、電池１は車両１００の動作電源としてだけでなく、車両１００の駆動電源として、燃料又は天然ガスの代わりに又はそれを部分的に代替して車両１００に駆動動力を提供することができる。

【0043】

様々な使用電力の需要を満たすために、電池１は複数の電池セル１０を含むことができ、ここで、複数の電池セル１０の間は直列接続、並列接続又は直並列接続することができ、直並列接続は直列接続と並列接続の混合接続を指す。

【0044】

例えば、図２は本願の一実施例に係る電池１の立体構造概略図を示す。電池１はボックス２０を含み、ボックス２０の内部は中空構造であり、ボックス２０内に電池セル１０を収容する（図３に示す）。図２に示すように、ボックス２０は、それぞれ上カバー２１及び筐体２２と称する２つの部分を含むことができる。上カバー２１と筐体２２は一体に係合される。上カバー２１と筐体２２の形状は、複数の電池セル１０が組み合わされた形状によって決めることができる。例えば、上カバー２１と筐体２２はいずれも中空の直方体で且つそれぞれ１つの面のみが開口面であり、上カバー２１の開口と筐体２２の開口は対向して設置され、且つ上カバー２１と筐体２２は互いに係合して閉塞キャビティを有するボックス２０を形成してもよい。上カバー２１が開口を有する直方体で筐体２２が板状であるか、あるいは、筐体２２が開口を有する直方体で上カバー２１が板状であり、上カバー２１と筐体２２が対向して設置され且つ係合して閉塞キャビティを有するボックス２０を形成してもよい。

【0045】

図３は、図２における上カバー２１を外した状態の構造概略図を示す。電池１は複数の電池セル１０を有し、複数の電池セル１０は第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って配列することができ、第１方向Ｘと第２方向Ｙは直交する。すなわち、電池１における複数の電池セル１０は、マトリクス状に配列された構造であってもよい。選択的に、電池１は１つの電池セル１０のみ、又は第１方向Ｘに沿って配列された複数の電池セル１０、又は第２方向Ｙに沿って配列された複数の電池セル１０を有していてもよい。複数の電池セル１０を互いに並列接続、直列接続又は直並列接続して組み合わせた後、上カバー２１と筐体２２を係合して形成されたボックス２０内に配置する。

【0046】

図３に示すように、仕切アセンブリ３０を介して、ボックス２０を、第１収容部４０と第２収容部４１とに仕切ることができ、第１収容部４０は電気部品４２を収容するために用いられ、第２収容部４１は電池セル１０を収容するために用いられる。図２に示すように、上カバー２１は第１カバー２１０及び第２カバー２１１を含む。これにより、第１カバー２１０と仕切アセンブリ３０と筐体２２とで囲まれた空間は第１収容部４０を形成し、第２カバー２１１と仕切アセンブリ３０と筐体２２とで囲まれた空間は第２収容部４１を形成する。第１カバー２１０と第２カバー２１１は互いに離して設置される。第１収容部４０と第２収容部４１とを連通するために、仕切アセンブリ３０に連通部３３が形成され、電気部品４２と電池セル１０とは接続部品３４を介して電気的に接続され、接続部品３４は連通部３３を貫通する。

【0047】

本願では仕切アセンブリ３０を介して、ボックス２０を、電気部品４２を収容する第１収容部４０と電池セル１０を収容する第２収容部４１とに仕切るため、電池セル１０が破壊されて高温、高圧の排出物が噴き出しても、仕切アセンブリ３０により該排出物を遮断することができ、電気部品４２に対する付着を防ぎ、電池１の安全性を向上させることができる。

【0048】

さらに、第１カバー２１０と第２カバー２１１と仕切アセンブリ３０により、ボックス２０内の空間を、互いに独立した第１収容部４０と第２収容部４１とに仕切るとともに、第１カバー２１０と第２カバー２１１とが離して設置されるため、電気部品４２のメンテナンスや交換が必要な場合、第１カバー２１０を取り外すだけでよく、煩雑な作業を削減し、作業スペースを節約することができる。

【0049】

図３に示すように、仕切アセンブリ３０は、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを有する。第１仕切部材３１は上カバー２１に接続され、第２仕切部材３２は筐体２２に接続される。すなわち、ボックス２０を第３方向Ｚにおいて上カバー２１が上方になるような形態で設置した場合、第１仕切部材３１が上方に位置し、第２仕切部材３２が下方に位置する。

【0050】

第１仕切部材３１は、第１カバー２１０及び第２カバー２１１に着脱可能な形態で密封固定される。第３方向Ｚにおいて、第１カバー２１０と第２カバー２１１の高さが異なる場合、第１仕切部材３１の、第１カバー２１０と固定される部分と第２カバー２１１と固定される部分との間に段差を形成することができる。また、第１仕切部材３１は第１カバー２１０及び第２カバー２１１のいずれとも、シーラントの塗布やガスケット等により密封される。これにより、第２収容部４１内の電池セル１０が破壊されて高温、高圧の排出物が噴き出しても、第１仕切部材３１と第１カバー２１０及び第２カバー２１１との接続箇所からボックス２０の外部に漏れることを防止して、電池１全体の安全性を向上させることができる。

【0051】

第２仕切部材３２は、筐体２２と一体に形成されてもよい。これにより、成型の段階で第２仕切部材３２が形成されたボックス２０を提供することができ、仕切アセンブリ３０の加工と組み立ての効率が向上する。又は、第２仕切部材３２は、筐体２２に着脱可能な形態で固定されてもよい。これにより、組み立ての自由度を増すことができる。例えば、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを予め組み立ててからボックス２０に組み立てることができ、又は第２仕切部材３２を筐体２２に取り付けた後、第２仕切部材３２に対して第１仕切部材３１を取り付けることもできる。第２仕切部材３２は、筐体２２に密封固定されてもよい。

【0052】

図４（ａ）は、仕切アセンブリ３０の概略構造図を示す。図４（ａ）には、仕切アセンブリ３０において、高圧接続部品と低圧接続部品とがそれぞれ通る２つの連通部３３を有する構造が示されている。図４（ｂ）は、仕切アセンブリ３０における１つの連通部３３を拡大表示しており、他方の連通部３３の構造も類似しているため、ここでの説明は省略する。なお、仕切アセンブリ３０における連通部３３は、個数が限定されず、接続部品３４の設計に応じて設置することができる。

【0053】

図４（ｂ）に示すように、仕切アセンブリ３０は、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを有する。第１収容部４０と第２収容部４１とを連通するために、仕切アセンブリ３０に連通部３３が形成され、接続部品３４は第１方向Ｘに沿って連通部３３を貫通する。第１仕切部材３１及び第２仕切部材３２は、取り外し可能な形態で接続される。これにより、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを容易に分解することができる。連通部３３は第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることにより形成される。

【0054】

一体型の仕切アセンブリに貫通孔を開ける等により連通部を形成する形態においては、作業員は経験に頼って接続部品を連通部に挿入する必要があり、連通部の内部の様子を直感的に見ることができず、接続部品が安定して固定されたか否かを確認することもできない。本願では、連通部３３は第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることで形成されており、連通部３３の状態を直感的かつ簡単に見ることができ、接続部品３４を連通部３３に安定して設置することが容易であり、仕切アセンブリ３０及びボックス２０全体の組み立て性を向上させ、生産性を向上させることができる。

【0055】

第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることで連通部３３を形成する態様として、例えば、図４（ｂ）に示すように、第２仕切部材３２に凹溝３５が設けられ、凹溝３５は、端部に開口３６を有し、第１方向Ｘに沿って第２仕切部材３２を貫通し、開口３６は第２方向Ｙに沿って第２仕切部材３２の端部に設けられる。ここで、第２方向Ｙは仕切アセンブリ３０の延伸方向であり、且つ第２方向Ｙは第１方向Ｘと直交する。第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることにより、第２仕切部材３２の凹溝３５の開口３６が、第１仕切部材３１の平坦な端面で塞がれて連通部３３が形成される。

【0056】

連通部３３内に取り付け部品３７が設けられ、取り付け部品３７は接続部品３４を取り付けるために用いられる。また、取り付け部品３７は、接続部品３４と仕切アセンブリ３０とを絶縁することができる。これにより接続部品３４の絶縁安全性をさらに向上させることができる。

【0057】

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることで連通部３３を形成する他の形態を示す。

【0058】

図５（ａ）に示すように、第１仕切部材３１に凹溝３５が設けられ、凹溝３５は、端部に開口３６を有し、第１方向Ｘに沿って第１仕切部材３１を貫通し、開口３６は第２方向Ｙに沿って第１仕切部材３１の端部に設けられる。これにより、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることで、第１仕切部材３１の凹溝３５の開口３６が、第２仕切部材３２の平坦な端面で塞がれて連通部３３が形成される。

【0059】

図５（ｂ）に示すように、第１仕切部材３１及び第２仕切部材３２にいずれも凹溝３５が設けられ、各凹溝３５は、端部にいずれも開口３６を有し、第１方向Ｘに沿って第１仕切部材３１及び第２仕切部材３２を貫通し、開口３６は第２方向Ｙに沿って第１仕切部材３１及び第２仕切部材３２の端部に設けられる。これにより、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることで、第１仕切部材３１の凹溝３５及び第２仕切部材３２の凹溝３５が対向して配置されて、前記連通部３３が形成される。

【0060】

図４（ｂ）、図５（ａ）に示す実施例では、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを一体に取り付けていない時、凹溝３５内の状態をはっきり見ることができ、凹溝３５に接続部品３４を簡単に入れることができるとともに、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み合わせて取り付けるだけで、一方の仕切部材の凹溝３５の開口を他方の仕切部材の平坦な端面で塞いで連通部３３を形成することができ、且つ接続部品３４を安定して保持することができる。

【0061】

特に、図５（ｂ）に示す実施例では、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２にいずれも凹溝３５が形成されることにより、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることで、第１仕切部材３１の凹溝３５及び第２仕切部材３２の凹溝３５が対向して配置されて、連通部３３が形成される。これにより、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２の汎用性を高めることができ、取り付ける作業員は２つの仕切部材の上下位置関係を確認するために時間を費やす必要がなく、より簡便に仕切アセンブリ３０を組み立てることができる。

【0062】

図４（ａ）及び図４（ｂ）に取り付け部品３７の構造を示し、図６（ａ）～図６（ｄ）に基づいて取り付け部品３７の具体的な構造をさらに説明する。取り付け部品３７は連通部３３と係合し、且つ取り付け部品３７にクリップ凹部３８が形成され、クリップ凹部３８は接続部品３４を固定するために用いられる。これにより、図６（ａ）～（ｄ）に示すように、取り付け部品３７の外面が連通部３３に係合するとともに、取り付け部品３７の内面が接続部品３４の外形形状に係合したクリップ凹部３８を形成し、接続部品３４を挟み込んで固定することにより、接続部品３４を簡便かつ安定して取り付け、絶縁性を補強することができる。図６（ａ）は、連通部３３が角孔であり、接続部品３４の外形が方形である場合の取り付け部品３７の構造を示す。図６（ｂ）は、連通部３３が角孔であり、接続部品３４の外形が弧状である場合の取り付け部品３７の構造を示す。図６（ｃ）は、連通部３３が弧状孔であり、接続部品３４の外形が弧状である場合の取り付け部品３７の構造を示す。図６（ｄ）は、連通部３３が弧状孔であり、接続部品３４の外形が方形である場合の取り付け部品３７の構造を示す。連通部３３及び接続部品３４の形状は、図に示す方形及び弧状に限らず、任意の形状に形成することができる。取り付け部品３７の外面が連通部３３に係合し、且つクリップ凹部３８が接続部品３４に係合すればよい。

【0063】

図７は、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２の位置決め構造の概略図を示す。第１仕切部材３１に位置決め凸部５０が形成され、第２仕切部材３２に位置決め凹部５１が形成され、位置決め凸部５０及び位置決め凹部５１は、仕切アセンブリ３０の延伸方向（すなわち第２方向Ｙ）に沿って設けられ、位置決め凸部５０及び位置決め凹部５１を嵌合することにより、第１仕切部材３１及び第２仕切部材３２が位置決めされる。これにより、仕切アセンブリ３０における第１仕切部材３１と第２仕切部材３２との間の位置決め精度を向上させることができる。また、位置決め凹部５１が第１仕切部材３１に形成され、位置決め凸部５０が第２仕切部材３２に形成されてもよい。

【0064】

図８は、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２の組み立てが完了した構造概略図を示す。接続部品３４は図示しない。図８に示すように、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とはボルト５２によって締結固定される。しかし、仕切アセンブリ３０の固定形態はこれに限定されるものではなく、接着、かしめ等の他の方式で第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを強固に固定できればよい。

【0065】

本願の一実施例は、前記各実施例における電池１を含むことができる電力消費装置をさらに提供する。電池１は、該電力消費装置に電気エネルギーを供給するために用いられる。

【0066】

以上は本願の実施例の電池及び電力消費装置を説明し、以下では本願の実施例の電池の製造方法及び装置を説明し、ここで詳細に説明しない部分は上記各実施例を参照することができる。

【0067】

図９は本願の一実施例に係る電池の製造方法４００の概略フローチャートを示す。

【0068】

図９に示すように、該方法４００は、
電池セル１０を提供するステップ４１０と、
ボックス２０を提供するステップ４２０と、
ボックス２０を第１収容部４０と第２収容部４１とに仕切るための仕切アセンブリ３０を提供するステップ４３０であって、第１収容部４０は電気部品４２を収容するために用いられ、第２収容部４１は電池セル１０を収容するために用いられ、仕切アセンブリ３０はつながっている第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを有するステップ４３０と、
電池セル１０と仕切アセンブリ３０をボックス２０に取り付けるとともに、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることにより仕切アセンブリ３０に連通部３３を形成し、電気部品４２と電池セル１０が接続部品３４を介して電気的に接続され、接続部品３４は連通部３３を貫通するステップと、を含む方法である。

【0069】

図１０は本願の一実施例における電池の製造装置５００の概略ブロック図である。

【0070】

図１０に示すように、電池の製造装置５００は、
電池セル１０を提供するための第１提供モジュール５１０と、
ボックス２０を提供するための第２提供モジュール５２０と、
ボックス２０を第１収容部４０と第２収容部４１とに仕切るための仕切アセンブリ３０を提供するための第３提供モジュール５３０であって、第１収容部４０は電気部品４２を収容するために用いられ、第２収容部４１は電池セル１０を収容するために用いられ、仕切アセンブリ３０はつながっている第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを有する第３提供モジュール５３０と、
電池セル１０と仕切アセンブリ３０をボックス２０に取り付けるとともに、第１仕切部材３１と第２仕切部材３２とを組み立てることにより仕切アセンブリ３０に連通部３３を形成し、電気部品４２と電池セル１０が接続部品３４を介して電気的に接続され、接続部品３４は連通部３３を貫通する取り付けモジュール５４０と、を含んでもよい。

【0071】

最後に説明すべきことは、以上の実施例は本願の技術的解決手段を説明するためのものに過ぎず、それを制限するものではない。前記実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者は、さらに前記各実施例に記載の技術的解決手段を修正し、又はそのうち一部の技術的特徴を等価置換することができるが、これらの修正又は置換は、対応する技術的解決手段の本質を本願の各実施例の技術的解決手段の主旨及び範囲から逸脱させるものではないことを理解すべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図5(a)】

【図5(b)】

【図6(a)】

【図6(b)】

【図6(c)】

【図6(d)】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】