特許 7449396 電池セル及びその製造方法と製造システム、電池並びに電力消費装置

(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】2024-03-05

(45)【発行日】2024-03-13

(54)【発明の名称】電池セル及びその製造方法と製造システム、電池並びに電力消費装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/531 20210101AFI20240306BHJP

   H01M 50/148 20210101ALI20240306BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20240306BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20240306BHJP

   H01M 50/536 20210101ALI20240306BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20240306BHJP

   H01M 10/052 20100101ALN20240306BHJP

【ＦＩ】

H01M50/531

H01M50/148

H01M50/586

H01M50/593

H01M50/536

H01M10/0587

H01M10/052

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022545922

(86)(22)【出願日】2021-04-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-30

(86)【国際出願番号】 CN2021091365

(87)【国際公開番号】W WO2022226971

(87)【国際公開日】2022-11-03

【審査請求日】2022-07-27

(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】100167689

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 征二

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼文▲偉▼

(72)【発明者】

【氏名】▲鄭▼于▲煉▼

【審査官】佐溝 茂良

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０９８６０４４９（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００９９４５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５３１

Ｈ０１Ｍ ５０／１４８

Ｈ０１Ｍ ５０／５８６

Ｈ０１Ｍ ５０／５９３

Ｈ０１Ｍ ５０／５３６

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ １０／０５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口を有するケースと、
前記ケース内に収容され、タブ部を含む電極アセンブリと、
前記開口に被せられて結合され、第１の貫通孔が設けられたエンドカバーと前記エンドカバーに取り付けられた電極端子とを含むエンドカバー組立体と、
前記電極端子と前記タブ部とを電気的に接続する集電部材と、を含み、
前記集電部材は、前記タブ部に接続された第１の接続部を含み、前記エンドカバーの厚さ方向における前記第１の接続部と前記タブ部との接続領域の投影と、前記厚さ方向における前記第１の貫通孔の投影とは、少なくとも一部が重なっており、前記エンドカバー組立体は、前記エンドカバーの前記電極アセンブリに対向する側に設置された第３の絶縁部材を含み、前記第１の接続部は、前記第３の絶縁部材と前記タブ部との間に位置し、
前記第３の絶縁部材は、第２の貫通孔を有し、前記厚さ方向における前記第２の貫通孔の投影は、前記厚さ方向における前記第１の貫通孔の投影内に位置する、電池セル。

【請求項2】

前記第１の接続部は、前記タブ部の前記エンドカバーに対向する側に位置し、前記第１の接続部は、基部と前記基部に接続された凸部とを含み、前記凸部は、前記基部の前記タブ部に対向する表面に対して突出しており、
前記凸部は、前記タブ部に接続され、前記接続領域を形成する、請求項１に記載の電池セル。

【請求項3】

前記基部は、前記タブ部に接触されている、請求項２に記載の電池セル。

【請求項4】

前記凸部の前記タブ部から離れた側には、凹部を備え、前記凹部は、前記基部の前記電極アセンブリから離れた表面に対して凹んでいる、請求項２又は３に記載の電池セル。

【請求項5】

前記電池セルは、少なくとも一部が、前記凹部内に収容され、前記接続領域を被覆する第１の絶縁部材を更に含む、請求項４に記載の電池セル。

【請求項6】

前記電池セルは、前記第１の接続部の前記タブ部から離れた側に設置され、前記接続領域を被覆する第２の絶縁部材を更に含む、請求項１～５の何れか１項に記載の電池セル。

【請求項7】

前記エンドカバー組立体は、前記第３の絶縁部材に接続された第４の絶縁部材を含み、前記第４の絶縁部材は、前記第３の絶縁部材の前記電極アセンブリから離れた側に設置され、前記第２の貫通孔を被覆する、請求項１に記載の電池セル。

【請求項8】

前記第４の絶縁部材の少なくとも一部は、前記第１の貫通孔内に収容されている、請求項７に記載の電池セル。

【請求項9】

前記第３の絶縁部材は、前記第３の絶縁部材の前記エンドカバーに対向する表面に対して凹んでいる第１の凹溝を有し、
前記第２の貫通孔は、前記第１の凹溝の底壁から前記厚さ方向に沿って延在し、
前記第４の絶縁部材の少なくとも一部は、前記第１の凹溝に収容され、前記第１の凹溝の底壁に接続されている、請求項７又は８に記載の電池セル。

【請求項10】

前記厚さ方向における前記接続領域の投影は、前記厚さ方向における前記第１の貫通孔の投影内に位置する、請求項１～９の何れか１項に記載の電池セル。

【請求項11】

前記第１の接続部は、前記タブ部に溶接され、溶接領域を形成し、前記接続領域は前記溶接領域を含む、請求項１～１０の何れか１項に記載の電池セル。

【請求項12】

前記電極アセンブリは、本体部を更に含み、前記タブ部は、前記本体部の前記エンドカバーに近接する一端から延在し、
前記本体部は、巻回構造であり、且つ折れ曲げ領域を含み、前記タブ部は、前記折れ曲げ領域から延在する第１の部分を含み、前記第１の部分の少なくとも一部は前記第１の接続部に接続されている、請求項１～１１の何れか１項に記載の電池セル。

【請求項13】

前記本体部は、フラット領域を更に含み、前記折れ曲げ領域は、２つであり、且つ前記本体部の両端にそれぞれ接続され、
前記タブ部は、前記フラット領域から延在する第２の部分を更に含み、前記第２の部分の少なくとも一部は前記第１の接続部に接続されている、請求項１２に記載の電池セル。

【請求項14】

前記エンドカバーは、前記ケースに接続されたエンドカバー本体と、前記第１の貫通孔を密封する密封プレートとを含む、請求項１～１３の何れか１項に記載の電池セル。

【請求項15】

前記エンドカバー本体は、前記エンドカバー本体の前記電極アセンブリから離れた表面に対して凹んでいる第２の凹溝を含み、
前記第１の貫通孔は、前記第２の凹溝の底壁から前記厚さ方向に沿って延在し、
前記密封プレートの少なくとも一部は、前記第２の凹溝内に収容され、前記第２の凹溝の底壁に当接されている、請求項１４に記載の電池セル。

【請求項16】

前記エンドカバー本体の前記電極アセンブリから離れた表面は、前記密封プレートの前記電極アセンブリから離れた表面と面一になる、請求項１５に記載の電池セル。

【請求項17】

筐体と、前記筐体内に収容された請求項１～１６の何れか１項に記載の電池セルと、を含む、電池。

【請求項18】

電気エネルギーを供給する請求項１７に記載の電池を含む、電力消費装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、電池技術分野に関し、より具体的には、電池セル及びその製造方法と製造システム、電池並びに電力消費装置に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池セルと呼ばれる再充電可能な電池セルとは、電池セルが放電した後に充電することで活物質を活性化して使用し続けることができる電池セルを指す。再充電可能な電池セルは、例えば、携帯電話、ノートパソコン、電動スクーター、電気自動車、電動飛行機、電動船舶、電動自動車玩具、電動船舶玩具、電動飛行機玩具及び電動ツールなどの電子デバイスに広く使用されている。

【0003】

電池技術の発展において、電池セルの性能を向上させる以外に、安全性の問題も無視できないものである。電池セルの安全性の問題が保証できない場合は、この電池セルを使用することができない。従って、電池セルの安全性をどのように高めるかは、電池技術において解決すべき技術問題となる。

【発明の概要】

【0004】

本願は、電池セルの安全性を向上させることができる電池セル及びその製造方法と製造システム、電池並びに電力消費装置を提供する。

【0005】

第１の態様によれば、本願の実施例は、以下を含む電池セルを提供する。

【0006】

ケースは開口を有する。

【0007】

電極アセンブリはケース内に収容され、タブ部を含む。

【0008】

エンドカバー組立体は、開口に被せられて結合され、第１の貫通孔が設けられたエンドカバーと、エンドカバーに取り付けられた電極端子とを含む。

【0009】

集電部材は、電極端子とタブ部とを電気的に接続し、集電部材は、タブ部に接続された第１の接続部を含み、エンドカバーの厚さ方向における第１の接続部とタブ部との接続領域の投影と、厚さ方向における第１の貫通孔の投影とは、少なくとも一部が重なっている。

【0010】

上記形態において、本願の実施例は、エンドカバーに第１の貫通孔を開設することにより、エンドカバーがケースに接続された後に集電部材とタブ部との接続を実現することができる。集電部材と電極端子とを接続する時、電極アセンブリが集電部材に接続されていないため、集電部材と電極端子とを接続する過程中に生成された不純物は電極アセンブリにスパッタリングすることができない。集電部材の第１の接続部とタブ部とを接続する時、電極アセンブリはケースとエンドカバーとにより形成された収容室内に収容されるため、ケースとエンドカバーはバリアとして機能し、環境中の不純物が電極アセンブリに付着されたリスクを低減させ、電池セルの安全性能を向上させることができる。

【0011】

いくつかの実施例において、第１の接続部は、タブ部のエンドカバーに対向する側に位置し、第１の接続部は、基部と基部に接続された凸部とを含み、凸部は、基部のタブ部に対向する表面に対して突出している。凸部は、タブ部に接続され、接続領域を形成する。凸部はタブ部に押圧されることで、凸部とタブ部とを緊密に接触させ、外部デバイスが凸部とタブ部とを接続することに有利である。

【0012】

いくつかの実施例において、基部はタブ部に接触されることで、集電部材とタブ部との間の過電流面積を増加させ、過電流能力を向上させることができる。

【0013】

いくつかの実施例において、凸部のタブ部から離れた側には、凹部を備え、凹部は、基部の電極アセンブリから離れた表面に対して凹んでいる。凸部はプレス工程により形成れ、集電部材のプレスされた位置に凹部が形成される。

【0014】

いくつかの実施例において、電池セルは、第１の絶縁部材を更に含み、第１の絶縁部材の少なくとも一部は凹部内に収容され、接続領域を被覆する。第１の絶縁部材は、第１の接続部とタブ部とを接続する過程中に生成された金属粒子を固定し、金属粒子が電極アセンブリに落ち込むリスクを低減することができる。凹部は、第１の絶縁部材を位置決めすることができ、第１の絶縁部材の組立に有利である。また、凹部は更に、第１の絶縁部材に対し空間を提供することで、集電部材と第１の絶縁部材との厚さ方向における占有空間を減少することができる。

【0015】

いくつかの実施例において、電池セルは、第１の接続部のタブ部から離れた側に設置され、接続領域を被覆する第２の絶縁部材を更に含む。

【0016】

いくつかの実施例において、エンドカバー組立体は、エンドカバーの電極アセンブリに対向する側に設置された第３の絶縁部材を含み、第１の接続部は、第３の絶縁部材とタブ部との間に位置している。第３の絶縁部材は、第２の貫通孔を有し、厚さ方向における接続領域の投影と、厚さ方向における第２の貫通孔の投影とは、少なくとも一部が重なっている。短絡のリスクを低減するために、第３の絶縁部材は、電極アセンブリとエンドカバーとを隔離する。第２の貫通孔は、第１の接続部を露出させ、外部デバイスでは第１の貫通孔と第２の貫通孔とを介して第１の接続部とタブ部とを接続する。

【0017】

いくつかの実施例において、エンドカバー組立体は、第３の絶縁部材に接続された第４の絶縁部材を含み、第４の絶縁部材は第３の絶縁部材の電極アセンブリから離れた側に設置され、第２の貫通孔を被覆する。第４の絶縁部材は、エンドカバーと第１の接続部とを絶縁的に隔離することで、第１の接続部とエンドカバーとが第２の貫通孔を介して導通することを回避することができる。

【0018】

いくつかの実施例において、第４の絶縁部材の少なくとも一部は第１の貫通孔内に収容されている。第１の貫通孔は、第４の絶縁部材を収容するための空間を確保することができ、このようにして、第４の絶縁部材は十分な厚さを有することができ、第４の絶縁部材が不純物により突き刺されるリスクを低減することができる。

【0019】

いくつかの実施例において、第３の絶縁部材は、第３の絶縁部材のエンドカバーに対向する表面に対して凹んでいる第１の凹溝を有する。第２の貫通孔は、第１の凹溝の底壁から厚さ方向に沿って延在する。第４の絶縁部材の少なくとも一部は、第１の凹溝に収容され、第１の凹溝の底壁に接続されている。第１の凹溝は位置決めの作用を果たすことができ、第４の絶縁部材の組立に有利である。

【0020】

いくつかの実施例において、厚さ方向における接続領域の投影は、厚さ方向における第１の貫通孔の投影内に位置する。本実施例は、第１の接続部の厚さ方向において第１の貫通孔と重なっていない部分をタブ部に接続する必要とせず、このようにしてタブ部と第１の接続部との接続プロセスを簡素化することができる。

【0021】

いくつかの実施例において、第１の接続部はタブ部に溶接され、溶接領域を形成し、接続領域は溶接領域を含む。溶接領域において、第１の接続部とタブ部との間の抵抗が小さいため、第１の接続部とタブ部との間の電流の伝送に有利である。

【0022】

いくつかの実施例において、電極アセンブリは、本体部を更に含み、タブ部は、本体部のエンドカバーに近接する一端から延在している。本体部は、巻回構造であり、且つ折れ曲げ領域を含む。タブ部は、折れ曲げ領域から延在する第１の部分を含み、第１の部分の少なくとも一部は第１の接続部に接続されている。

【0023】

いくつかの実施例において、本体部は、フラット領域を更に含み、折れ曲げ領域は、２つであり、且つ本体部の両端にそれぞれ接続されている。タブ部は、フラット領域から延在する第２の部分を更に含み、第２の部分の少なくとも一部は第１の接続部に接続されている。

【0024】

いくつかの実施例において、エンドカバーは、ケースに接続されたエンドカバー本体と、第１の貫通孔を密封する密封プレートとを含むため、電池セルのシール性を保証することができる。

【0025】

いくつかの実施例において、エンドカバー本体は、エンドカバー本体の電極アセンブリから離れた表面に対して凹んでいる第２の凹溝を含む。第１の貫通孔は、第２の凹溝の底壁から厚さ方向に沿って延在している。密封プレートの少なくとも一部は、第２の凹溝内に収容され、第２の凹溝の底壁に当接されている。第２の凹溝は、位置決めの作用を果たすことができ、密封プレートとエンドカバー本体との組立に有利である。第２の凹溝は更に密封プレートを収容するための空間を提供するので、厚さ方向におけるエンドカバー全体のサイズを減少することができる。

【0026】

いくつかの実施例において、エンドカバー本体の電極アセンブリから離れた表面は、密封プレートの電極アセンブリから離れた表面と面一になり、このようにして密封プレートに厚さ方向において空間を余分に占有させず、電池セルのエネルギー密度を向上させることができる。

【0027】

第２の態様によれば、本願の実施例は、筐体と筐体内に収容された第１の態様の任意の実施例に係る電池セルとを含む電池を提供する。

【0028】

第３の態様によれば、本願の実施例は、電気エネルギーを供給する第２の態様の電池を含む電力消費装置を提供する。

【0029】

第４の態様によれば、本願の実施例は、以下を含む電池セルの製造方法を提供する。

【0030】

開口を有するケースを供給する。

【0031】

タブ部を含む電極アセンブリを供給し、電極アセンブリをケース内に入れる。

【0032】

第１の貫通孔が設けられたエンドカバーと、エンドカバーに取り付けられた電極端子とを含むエンドカバー組立体を供給する。

【0033】

集電部材を供給し、集電部材を電極端子に接続する。

【0034】

エンドカバーを、開口に被せて結合する。

【0035】

集電部材は、電極端子とタブ部とを電気的に接続し、集電部材はタブ部に接続された第１の接続部を含み、エンドカバーの厚さ方向における第１の接続部とタブ部との接続領域の投影と、厚さ方向における第１の貫通孔の投影とは、少なくとも一部が重なっている。

【0036】

第５の態様によれば、本願の実施例は、以下を含む電池セルの製造システムを提供する。

【0037】

第１の供給装置は、開口を有するケースを供給する。

【0038】

第２の供給装置は、タブ部を含む電極アセンブリを供給し、ケース内に入れる。

【0039】

第３の供給装置は、第１の貫通孔が設けられたエンドカバーとエンドカバーに取り付けられた電極端子とを含むエンドカバー組立体を供給する。

【0040】

第４の供給装置は、集電部材を供給し、電極端子に接続する。

【0041】

組立装置は、エンドカバーを開口に被せて結合する。

【0042】

集電部材は、電極端子とタブ部とを電気的に接続し、集電部材はタブ部に接続された第１の接続部を含み、エンドカバーの厚さ方向における第１の接続部とタブ部との接続領域の投影と、厚さ方向における第１の貫通孔の投影とは、少なくとも一部が重なっている。

【図面の簡単な説明】

【0043】

本願の実施例に係る技術的解決手段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、当業者にとって、創造的労働を付与しない前提で、図面に基づいて他の図面を得ることもできる。図面において、図面は、実際の縮尺で描かれていない。

【図1】本願のいくつかの実施例により提供される車両の構造模式図である。

【図2】本願のいくつかの実施例により提供される電池の分解模式図である。

【図3】図２に示される電池モジュールの構造模式図である。

【図4】本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの分解模式図である。

【図5】本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの上面図である。

【図6】図５に示される電池セルの線Ａ－Ａに沿った断面図である。

【図7】図５に示される電池セルの線Ｂ－Ｂに沿った断面図である。

【図8】図７に示される電池セルの枠Ｃでの拡大模式図である。

【図9】本願のいくつかの実施例により提供される電池セルのエンドカバー組立体の分解模式図である。

【図10】本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの集電部材の構造模式図である。

【図11】図８に示される電池セルの丸い枠Ｄでの拡大模式図である。

【図12】本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの電極アセンブリの構造模式図である。

【図13】図１２に示されるタブ部の構造模式図である。

【図14】本願の別のいくつかの実施例により提供される電池セルの局所断面図である。

【図15】本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの製造方法のフローチャートである。

【図16】本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの製造システムのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

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、本願の実施例における図面を参照して、本願の実施例における技術的解決手段を明確に説明し、明らかに、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。本願における実施例に基づいて、当業者が、創造的労働を付与しない前提で、得られ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。

【0045】

別段の定義がない限り、本願で使用される全ての技術及び科学用語は、当業者に一般的に理解される意味と同じである。本願において、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ためのものであり、本願を制限するものではない。本願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面における「含む」や「有する」という用語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。本願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面における「第１の」、「第２の」などの用語は、特定の順序や主従の関係を説明するのではなく、様々なオブジェクトを区別するために使用されている。

【0046】

本願で言及される「実施例」は、実施例で説明される特定の特徴、構造又は特性を参照して、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。明細書の様々な箇所で現れた当該文章は、必ずしも全てが同じ実施例を指しているものではなく、他の実施例と相互に排他的である別個又は代替の実施例でもない。

【0047】

本願の説明において、説明すべきことは、特に明示的に指定及び限定されていない限り、「取付」、「連結」、「接続」、「付着」という用語は、広い意味で理解されるべきである。例えば、固定するように接続されてもよく、着脱可能に接続されてもよく、又は一体的に接続されてもよい。直接連結されてもよく、中間媒介を介して間接的に接続されてもよく、２つの素子内部で連通されてもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

【0048】

本願における「及び／又は」という用語は、関連するオブジェクトを説明するための関連関係に過ぎず、３種類の関係が存在できることを示す。例えば、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。また、本願における文字「／」は一般的に、前後に関連するオブジェクトが「又は」の関係であることを示す。

【0049】

本願の実施例において、同じ図面符号は同じ部品を示し、簡潔化のために、様々な実施例において、同じ部品に対する詳細な説明が省略される。理解すべきことは、図面に示される本願の実施例における様々な部品の厚さ、長さ及び幅などのサイズ、及び集積装置の全体の厚さ、長さ及び幅などのサイズは例示的な説明に過ぎず、本願の制限を構成するものではない。

【0050】

本願で現れる「複数」とは、２つ以上（２つを含む）を指す。

【0051】

本願において、電池セルは、リチウムイオン二次電池セル、リチウムイオン一次電池セル、リチウム硫黄電池セル、ナトリウムリチウムイオン電池セル、ナトリウムイオン電池セル又はマグネシウムイオン電池セルなどを含むことができるが、本願の実施例はこれらに限定されない。電池セルは、円筒体、扁平体、直方体又は他の形状などであってもよいが、本願の実施例はこれらに対しても限定されない。電池セルは一般的に、パッケージに応じて、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つのタイプに分けられるが、本願の実施例はこれらに対しても限定されない。

【0052】

本願の実施例で言及される電池は、より高い電圧と容量を供給するための１つ又は複数の電池セルを含む単一の物理モジュールを指す。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。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筐体を含む。筐体は、液体又は他の異物が電池セルの充電又は放電に影響を与えることを防ぐことができる。

【0053】

電池セルは、電極アセンブリと電解質とを含み、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、正極シートと負極シートとの間における金属イオンの移動によって動作する。正極シートは、正極集電体と正極活物質層とを含み、正極活物質層は正極集電体の表面に塗布され、正極集電体は正極集電部と正極集電部から突出した正極凸部とを含み、正極集電部には正極活物質層が塗布され、正極凸部の少なくとも一部に正極活物質層が塗布されず、正極凸部は正極タブとする。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、正極活物質層は正極活物質を含み、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などであってもよい。負極シートは負極集電体と負極活物質層とを含み、負極活物質層は負極集電体の表面に塗布され、負極集電体は負極集電部と負極集電部から突出した負極凸部とを含み、負極集電部には負極活物質層が塗布され、負極凸部の少なくとも一部に負極活物質層が塗布されず、負極凸部は負極タブとする。負極集電体の材料は銅であってもよく、負極活物質層は負極活物質を含み、負極活物質は炭素又はケイ素などであってもよい。大電流を流しても溶断しないことを保証するために、正極タブの数は複数で積層され、負極タブの数は複数で積層されている。セパレータの材質はＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ポリプロピレン）又はＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ポリエチレン）などであってもよい。また、電極アセンブリは、巻回式構造であってもよく、積層式構造であってもよいが、本願の実施例はこれらに限定されない。

【0054】

電池セルは、ケースとエンドカバー組立体とを更に含む。ケースは電極アセンブリを収容し、且つ開口を有し、エンドカバー組立体は、エンドカバーとエンドカバーに取り付けられた電極端子とを含み、エンドカバーは、ケースに接続され、開口に被せられて結合されることで、電極アセンブリと電解質とを収容する収容室を形成する。一般的な電池セルにおいて、電極アセンブリは、集電部材を介して電極端子に電気的に接続されている。関連技術において、まず電極アセンブリを集電部材に接続し、次に電極アセンブリをケース内に入れることが一般的であり、しかしながら、発明者は、電極アセンブリと集電部材とを接続する過程中、不純物（特に、金属粒子）は電極アセンブリに容易に付着され、安全リスクを引き起こすことを発見した。

【0055】

これらに鑑み、本願の実施例は、以下の技術的解決手段を提供し、当該技術的解決手段において、電池セルは、開口を有するケースと、ケース内に収容され、タブ部を含む電極アセンブリと、開口に被せられて結合され、第１の貫通孔が設けられたエンドカバー及びエンドカバーに取り付けられた電極端子を含むエンドカバー組立体と、電極端子とタブ部とを電気的に接続し、タブ部に接続された第１の接続部を含む集電部材と、を含み、エンドカバーの厚さ方向における第１の接続部とタブ部との接続領域の投影と、厚さ方向における第１の貫通孔の投影とは、少なくとも一部が重なっている。このような構造を有する電池セルは、その内部に残留する不純物を減少し、安全リスクを低減することができる。

【0056】

本願の実施例に説明される技術的解決手段は、電池及び電池を用いた電力消費装置に適用される。

【0057】

電力消費装置は、車両、携帯電話、ポータブルデバイス、ノートパソコン、船舶、航空機、電動玩具及び電動ツールなどであってもよい。車両は、エンジン駆動車、天然ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよい。新エネルギー自動車は、純電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー型自動車などであってもよい。航空機は飛行機、ロケット、スペースシャトル及び宇宙船などを含む。電動玩具は、例えばゲーム機、電気自動車玩具、電動船舶玩具及び電動飛行機玩具などの固定式又は移動式の電動玩具を含む。電動ツールは、金属切削電動ツール、研磨電動ツール、組立電動ツール及び鉄道用電動ツールを含み、例えば、電動ドリル、電動グラインダー、電動レンチ、電動ドライバ、電動ハンマ、衝撃電動ドリル、コンクリート振動器及び電気カンナ等がある。本願の実施例は、上記の電力消費装置に対し特に限定されない。

【0058】

以下の実施例において、説明の便宜上、電力消費装置が車両であることを例として説明する。

【0059】

図１は、本願のいくつかの実施例により提供される車両の構造模式図である。図１に示すように、車両１の内部には電池２が設置され、電池２は車両１の底部又は前部又は後部に設置されてもよい。電池２は車両１に電力を供給してもよい。例えば、電池２は車両１の操作電源としてもよい。

【0060】

車両１は、コントローラ３とモータ４とを更に含むことができ、コントローラ３は電池２がモータ４に電力を供給するように制御し、例えば、車両１の起動、ナビゲーション及び走行時の作動電力需要に用いられる。

【0061】

本願のいくつかの実施例において、電池２は、車両１の操作電源とするだけでなく、車両１の駆動電源として、燃料又は天然ガスを代替又は部分的に代替して車両１に駆動力を供給する。

【0062】

図２は、本願のいくつかの実施例により提供される電池の分解模式図である。図２に示すように、電池２は、筐体５と筐体５内に収容された電池セルとを含む（図２で図示しない）。

【0063】

筐体５は、電池セルを収容するために用いられ、筐体５は様々な構造であってもよい。いくつかの実施例において、筐体５は第１の筐体部５１と第２の筐体部５２とを含んでもよく、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２とは互いに被せられて結合され、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２とは電池セルを収容する収容空間５３を共に限定している。第２の筐体部５２は一端が開口する中空構造であってもよく、第１の筐体部５１は板状構造であり、第１の筐体部５１は第２の筐体部５２の開口側に被せられて結合されることで、収容空間５３を有する筐体５を形成する。第１の筐体部５１と第２の筐体部５２との両方は一側が開口する中空構造であってもよく、第１の筐体部５１の開口側は第２の筐体部５２の開口側に被せられて結合されることで、収容空間５３を有する筐体５を形成する。当然ながら、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２とは、円柱体、直方体などのような様々な形状であってもよい。

【0064】

第１の筐体部５１と第２の筐体部５２との接続後のシール性を向上させるために、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２との間に、シーラント、シールリングなどのようなシール部材を設置してもよい。

【0065】

第１の筐体部５１が第２の筐体部５２の頂部に被せられて結合されると仮定した場合、第１の筐体部５１は上筐体カバーと呼ばれてもよく、第２の筐体部５２は下筐体と呼ばれてもよい。

【0066】

電池２において、電池セルは、１つであってもよく、複数であってもよい。電池セルが複数である場合、複数の電池セルの間は直列接続又は並列接続又は直並列接続であってもよく、直並列接続とは、複数の電池セルにおいて、直列接続と並列接続の両方が存在することを指す。複数の電池セルの間を、直接接続又は並列接続又は直並列接続し、更に複数の電池セルで構成された全体を筐体５内に収容してもよい。当然ながら、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６を構成し、複数の電池モジュール６を更に直列接続又は並列接続又は直並列接続して１つの全体を形成し、筐体５内に収容してもよい。

【0067】

図３は、図２に示される電池モジュールの構造模式図である。図３に示すように、いくつかの実施例において、電池セル７は、複数であり、複数の電池セル７を、まず直列接続又は並列接続又は直並列接続し、電池モジュール６を構成する。複数の電池モジュール６を、更に直列接続又は並列接続又は直並列接続し、１つの全体を形成し、筐体内に収容する。

【0068】

電池モジュール６における複数の電池セル７の間は、バスバーを介して電気的な接続を実現し、それにより電池モジュール６における複数の電池セル７の並列接続又は直列接続又は直並列接続を実現することができる。

【0069】

図４は、本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの分解模式図である。図５は、本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの上面図である。図６は、図５に示される電池セルの線Ａ－Ａに沿った断面図である。

【0070】

図４～図６に示すように、本願の実施例に係る電池セル７は、電極アセンブリ１０、エンドカバー組立体３０及びケース２０を含む。エンドカバー組立体３０は、エンドカバー３１とエンドカバー３１に取り付けられた電極端子３２とを含む。ケース２０は開口２１を有し、電極アセンブリ１０はケース２０内に収容される。

【0071】

電極アセンブリ１０は、正極シート、負極シート及びセパレータを含む。電極アセンブリ１０は、巻回式電極アセンブリ、積層式電極アセンブリ又は他の形態の電極アセンブリであってもよい。

【0072】

いくつかの実施例において、電極アセンブリ１０は、巻回式電極アセンブリである。正極シート、負極シート及びセパレータはいずれも帯状構造である。本願の実施例は、正極シート、セパレータ及び負極シートを順に積層し、２回以上巻回して電極アセンブリ１０を形成してもよい。

【0073】

別のいくつかの実施例において、電極アセンブリ１０は積層式電極アセンブリである。具体的には、電極アセンブリ１０は複数の正極シートと複数の負極シートとを含み、正極シートと負極シートとが交替で積層され、積層方向は正極シートの厚さ方向及び負極シートの厚さ方向と平行である。

【0074】

電極アセンブリ１０の外形から観察すると、電極アセンブリ１０は、本体部１１と本体部１１に接続されたタブ部１２を含む。例示的に、タブ部１２は、本体部１１のエンドカバー３１に近接する一端から延在している。

【0075】

いくつかの実施例において、タブ部１２は２つであり、２つのタブ部１２は、正極タブ部と負極タブ部とにそれぞれ定義される。いくつかの例において、正極タブ部と負極タブ部とは、本体部１１の同じ端から延出している。別のいくつかの例において、正極タブ部と負極タブ部とはそれぞれ本体部１１の対向する両端から延出している。

【0076】

本体部１１は、電極アセンブリ１０の充放電機能を実現する重要な部分であり、タブ部１２は、本体部１１により生じた電流を引き出すために用いられる。本体部１１は正極集電体の正極集電部、正極活物質層、負極集電体の負極集電部、負極活物質層及びセパレータを含む。正極タブ部は複数の正極タブを含み、負極タブ部は複数の負極タブを含む。

【0077】

ケース２０は、一側が開口する中空構造であり、エンドカバー３１は、ケース２０の開口に被せられて結合され、密封的な接続を形成することで、電極アセンブリ１０と電解質とを収容する収容室を形成する。

【0078】

ケース２０は、円筒体、直方体などのような様々な形状であってもよい。ケース２０の形状は、電極アセンブリ１０の具体的な形状に応じて決定することができる。例えば、電極アセンブリ１０が円筒体構造である場合、円筒体ケースを選択することができ、電極アセンブリ１０が直方体構造である場合、直方体ケースを選択することができる。当然ながら、エンドカバー３１は、様々な構造であってもよく、例えば、エンドカバー３１は板状構造、一端が開口する中空構造などである。例示的に、図４において、ケース２０は直方体構造であり、エンドカバー３１は、板状構造であり、エンドカバー３１は、ケース２０の頂部の開口に被せられて結合されている。

【0079】

いくつかの実施例において、電極端子３２は２つ設置され、２つの電極端子３２は正極電極端子と負極電極端子とにそれぞれ定義されてもよい。正極電極端子と負極電極端子は、正極シートと負極シートに電気的に接続されることで、電極アセンブリ１０により生じた電気エネルギーを出力する。

【0080】

いくつかの実施例において、エンドカバー組立体３０は、エンドカバー３１に取り付けられた圧力解放機構３３を更に含み、圧力解放機構３３は、電池セル７の内部圧力又は温度が所定値に達する時に電池セル７内部の圧力を解放するために用いられる。例示的に、圧力解放機構３３は正極電極端子と負極電極端子との間に位置し、圧力解放機構３３は、防爆バルブ、防爆シート、ガス弁、圧力解放弁又は安全弁などの部品であってもよい。

【0081】

いくつかの実施例において、ケース２０は、対向する両側が開口する中空構造であってもよい。エンドカバー組立体３０は、２つのエンドカバー３１を含み、２つのエンドカバー３１は、それぞれケース２０の２つの開口に被せられて結合され、密封的に接続されることで、電極アセンブリ１０と電解質とを収容する収容室を形成する。いくつかの例において、正極電極端子と負極電極端子とは、同じエンドカバー３１に取り付けられてもよく、正極タブ部と負極タブ部とは、本体部１１の当該エンドカバー３１に近接する一端から延在している。別のいくつかの例において、正極電極端子と負極電極端子とは、２つのエンドカバー３１にそれぞれ取り付けられ、正極タブ部と負極タブ部とは本体部１１の２つのエンドカバー３１に対向する両端からそれぞれ延出している。

【0082】

電池セル７において、ケース２０内に収容された電極アセンブリ１０は１つであってもよく、複数であってもよい。例示的に、図４において、電極アセンブリ１０は２つである。

【0083】

電極アセンブリ１０の電流を電極端子３２に引き出すことを容易にするために、本願の実施例に係る電池セル７には集電部材４０が更に設置されている。集電部材４０は電極端子３２とタブ部１２とを電気的に接続している。例示的に、集電部材４０は２つ設置され、１つの集電部材４０は正極電極端子と正極タブ部とを電気的に接続し、別の集電部材４０は負極電極端子と負極タブ部とを電気的に接続している。

【0084】

いくつかの実施例において、集電部材４０は、第１の接続部４１と第２の接続部４２とを含み、第１の接続部４１はタブ部１２に接続され、第２の接続部４２は電極端子３２に接続される。例示的に、第１の接続部４１は、タブ部１２のエンドカバー３１に対向する側に位置する。

【0085】

いくつかの実施例において、エンドカバー３１には端子孔３１５が設置され、端子孔３１５はエンドカバー３１の厚さ方向に沿ってエンドカバー３１を貫通する。電極端子３２は、エンドカバー３１の電極アセンブリ１０から離れた側に設置され、端子孔３１５を被覆している。例示的に、第２の接続部４２は第１の接続部４１から突出して端子孔３１５内に延出することで、電極端子３２に接続される。好ましくは、第２の接続部４２の電極端子３２から離れた側は凹室を有する。集電部材４０は金属板をプレスすることによって形成することができる。

【0086】

いくつかの実施例において、第２の接続部４２は、溶接、カシメ、接着又は他の方法によって電極端子３２に固定することができる。

【0087】

電池セル７を組み立てる過程中、発明者は、まず電極アセンブリを集電部材の第１の接続部に接続し、次に集電部材の第２の接続部をエンドカバー組立体の電極端子に接続し、続いて電極アセンブリをケース内に入れ、最後にケースとエンドカバーとを接続することで密封を実現する。しかしながら、発明者は、電極アセンブリと集電部材との接続中及び集電部材と電極端子との接続中、いずれも不純物が生成され、不純物（特に金属粒子）は電極アセンブリにスパッタリングして付着しやすいので、不純物はセパレータを突き刺し、正極シートと負極シートとを連通し、それにより安全リスクを引き起こす恐れがあることを発見した。

【0088】

出願者が発見した上記問題に基づいて、出願者は、電池セルの構造を改善する。以下、様々な実施例を参照して詳しく説明する。

【0089】

図７は、図５に示される電池セルの線Ｂ－Ｂに沿った断面図である。図８は、図７に示される電池セルの枠Ｃでの拡大模式図である。図９は、本願のいくつかの実施例により提供される電池セルのエンドカバー組立体の分解模式図である。図１０は、本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの集電部材の構造模式図である。図１１は、図８に示される電池セルの丸い枠Ｄでの拡大模式図である。

【0090】

図７～図１１に示すように、いくつかの実施例において、エンドカバー３１には第１の貫通孔３１１が設けられている。第１の貫通孔３１１はエンドカバー３１の厚さ方向Ｚに沿ってエンドカバー３１を貫通する。

【0091】

第１の接続部４１は、タブ部１２に接続され、接続領域Ｗを形成する。即ち、接続領域Ｗにおいて、第１の接続部４１とタブ部１２とは互いに接続される。接続領域Ｗは、第１の接続部４１とタブ部１２との間の電流の伝送を実現するために用いられる。

【0092】

エンドカバー３１の厚さ方向Ｚにおける第１の接続部４１とタブ部１２との接続領域Ｗの投影と、厚さ方向Ｚにおける第１の貫通孔３１１の投影とは、少なくとも一部が重なっている。なお、厚さ方向Ｚにおける接続領域Ｗの投影とは、厚さ方向Ｚと垂直である平面内における接続領域Ｗの正投影を指し、厚さ方向Ｚにおける第１の貫通孔３１１の投影とは、厚さ方向Ｚと垂直である平面内における第１の貫通孔３１１の正投影を指す。

【0093】

いくつかの実施例において、本願の電池セル７は、ケース２０の開口を経由して電極アセンブリ１０をケース２０内に入れるステップと、集電部材４０の第２の接続部４２をエンドカバー組立体３０の電極端子３２に接続するステップと、エンドカバー組立体３０のエンドカバー３１をケース２０の開口に被せて結合し、エンドカバー３１とケース２０とを接続するステップと、エンドカバー３１の第１の貫通孔３１１を経由して集電部材４０とタブ部１２とを接続し、接続領域Ｗを形成するステップと、エンドカバー３１の第１の貫通孔３１１をシールするステップとにより組み立てることができる。

【0094】

本願の実施例は、エンドカバー３１に第１の貫通孔３１１を開設することで、エンドカバー３１がケース２０に接続された後に集電部材４０とタブ部１２との接続を実現することができる。集電部材４０と電極端子３２とを接続する時、電極アセンブリ１０は集電部材４０に接続されていないため、集電部材４０と電極端子３２との接続中に生じた不純物は電極アセンブリ１０にスパッタリングすることができない。集電部材４０の第１の接続部４１とタブ部１２とを接続する時、電極アセンブリ１０はケース２０とエンドカバー３１により形成された収容室内に収容されるため、ケース２０とエンドカバー３１とはバリアとして機能し、環境における不純物が電極アセンブリ１０に付着するリスクを低減させ、電池セル７の安全性能を向上させることができる。

【0095】

エンドカバー３１とケース２０とが密封的に接続された後、第１の貫通孔３１１は第１の接続部４１の少なくとも一部を露出することができ、外部デバイスは、第１の貫通孔３１１を経由して第１の接続部４１とタブ部１２とを接続することができる。第１の接続部４１とタブ部１２とを接続した後、厚さ方向Ｚにおける第１の接続部４１とタブ部１２との接続領域Ｗの投影と、厚さ方向Ｚにおける第１の貫通孔３１１の投影とは、少なくとも一部が重なっている。

【0096】

第１の接続部４１とタブ部１２とは、様々な方法により接続することができる。

【0097】

いくつかの実施例において、第１の接続部４１は、タブ部１２に溶接され、溶接領域を形成し、接続領域Ｗは溶接領域を含む。溶接領域において、第１の接続部４１とタブ部１２との間の抵抗が小さいため、第１の接続部４１とタブ部１２との間の電流の伝送に有利である。

【0098】

例示的に、溶接時、レーザーは、第１の貫通孔３１１を通過し、第１の接続部４１に作用し、第１の接続部４１の局所が融解し、タブ部１２と一体に溶接することで、溶接領域を形成する。レーザーは第１の接続部４１側から第１の接続部４１とタブ部１２とに溶接され、第１の接続部４１は溶接により生じた金属粒子を遮断し、金属粒子が電極アセンブリ１０にスパッタリングされるリスクを低減することができる。

【0099】

好ましくは、レーザーの発射方向は厚さ方向Ｚと平行である。

【0100】

別のいくつかの実施例において、第１の接続部４１はタブ部１２に接着され、接着領域を形成し、接続領域Ｗは接着領域を含む。例えば、第１の接続部４１は、抵抗を減少する導電性接着剤により、タブ部１２に接着されるので、第１の接続部４１とタブ部１２との間の電流の伝送に有利である。

【0101】

例示的に、第１の接続部４１には、貫通する複数の隙間（未図示）が設けられている。外部デバイスは第１の貫通孔３１１を介して第１の接続部４１に導電性接着剤を塗布し、導電性接着剤はこれらの隙間を経由して第１の接続部４１とタブ部１２との間へ流れることで、第１の接続部４１とタブ部１２とを接着させる。

【0102】

さらなるいくつかの実施例において、第１の接続部４１はタブ部１２に圧接され、圧接領域を形成し、接続領域Ｗは圧接領域を含む。圧接領域において、第１の接続部４１はタブ部１２に押圧されることで、第１の接続部４１とタブ部１２とを接触状態に維持させ、第１の接続部４１とタブ部１２との間の抵抗を減少し、第１の接続部４１とタブ部１２との間の電流の伝送に有利である。

【0103】

例示的に、外部デバイスでは、第１の貫通孔３１１を介してエンドカバー３１と第１の接続部４１との間に支持部品（未図示）が配置され、支持部品は、力を受けて第１の接続部４１に押圧されることで、第１の接続部４１はタブ部１２に圧接される。

【0104】

当然ながら、本願は、上記方式により第１の接続部４１とタブ部１２とを接続することに限定されず、カシメ又は他の方法により第１の接続部４１とタブ部１２とを接続してもよい。

【0105】

いくつかの実施例において、厚さ方向Ｚにおける接続領域Ｗの投影は、厚さ方向Ｚにおける第１の貫通孔３１１の投影内に位置する。即ち、本実施例は、第１の接続部４１の第１の貫通孔３１１と厚さ方向Ｚにおいて重なっていない部分をタブ部１２に接続する必要とせず、このようにしてタブ部１２と第１の接続部４１との接続プロセスを簡素化することができる。溶接プロセスを例として、タブ部１２と第１の接続部４１とを溶接する時、レーザーの発射方向は厚さ方向Ｚと平行であればよい。

【0106】

いくつかの実施例において、第１の接続部４１は、タブ部１２のエンドカバー３１に対向する側に位置し、第１の接続部４１は基部４１１と基部４１１に接続された凸部４１２とを含み、凸部４１２は基部４１１のタブ部１２に対向する表面に対して突出する。凸部４１２はタブ部１２に接続され、接続領域Ｗを形成する。

【0107】

凸部４１２は、タブ部１２に押圧されることで、凸部４１２とタブ部１２とを緊密に接触させ、外部デバイスが凸部４１２とタブ部１２とを接続することに有利である。エンドカバー組立体３０をケース２０に組み立てた後、集電部材４０は、締まりばめにより、タブ部１２とエンドカバー組立体３０との間に設置され、エンドカバー組立体３０は集電部材４０を下へ押圧することで、凸部４１２をタブ部１２に押圧させる。

【0108】

例示的に、凸部４１２はタブ部１２に押圧され、このようにして、凸部４１２とタブ部１２とを溶接する時、トンネル半田のリスクを低減し、凸部４１２とタブ部１２との間の接続強度を向上させることができる。

【0109】

基部４１１は、大体フラット状である。例示的に、凸部４１２の数と電池セル７の電極アセンブリ１０の数とは同じである。好ましくは、凸部４１２は２つであり、基部４１１は２つの凸部４１２を第２の接続部４２に接続する。

【0110】

いくつかの実施例において、基部４１１はタブ部１２と接触することで、集電部材４０とタブ部１２との間の過電流面積を増加させ、過電流能力を向上させる。凸部４１２がタブ部１２に押圧されることで、タブ部１２の局所が凹んでいるため、基部４１１と凸部４１２とはタブ部１２と同時に接触することができる。

【0111】

いくつかの実施例において、凸部４１２のタブ部１２から離れた側は凹部４１３を有し、凹部４１３は、基部４１１の電極アセンブリ１０から離れた表面に対して凹んでいる。凸部４１２はプレス工程により形成されてもよく、集電部材４０のプレスされた位置には凹部４１３が形成される。

【0112】

電池セルは、第１の絶縁部材３４を更に含み、第１の絶縁部材３４の少なくとも一部は凹部４１３内に収容され、接続領域Ｗを被覆している。第１の接続部４１をタブ部１２に接続した後、接続領域Ｗの表面にはいくつかの不純物を残留する場合がある。溶接工程を例として、溶接完了後、接続領域Ｗの表面にはいくつかの金属粒子を残留し、これらの金属粒子は電極アセンブリ１０に落ち込み、短絡のリスクを引き起こす可能性がある。本願の実施例は第１の絶縁部材３４を設置することによって金属粒子を固定し、金属粒子が電極アセンブリ１０内に落ち込むリスクを低減することができる。凹部４１３は第１の絶縁部材３４を位置決めすることができ、第１の絶縁部材３４の組立に有利である。また、凹部４１３は更に、第１の絶縁部材３４に空間を提供し、集電部材４０と第１の絶縁部材３４の厚さ方向Ｚに占有する空間を減少することができる。

【0113】

いくつかの例において、第１の絶縁部材３４は絶縁コロイドの硬化により形成される。具体的には、第１の接続部４１をタブ部１２に接続した後、外部デバイスで第１の貫通孔３１１を経由して凹部４１３内に絶縁コロイドを滴下し、絶縁コロイドが硬化された後に接続領域Ｗを被覆する第１の絶縁部材３４を形成する。

【0114】

別のいくつかの例において、第１の絶縁部材３４は絶縁パッチである。具体的には、第１の接続部４１をタブ部１２に接続した後、外部デバイスで第１の貫通孔３１１を経由して凹部４１３内に絶縁パッチを入れ、絶縁パッチを凸部４１２に接着させる。

【0115】

いくつかの実施例において、厚さ方向Ｚにおける第１の絶縁部材３４の投影は、厚さ方向Ｚにおける第１の貫通孔３１１の投影内に位置する。厚さ方向Ｚにおける第１の絶縁部材３４の投影は、厚さ方向Ｚと垂直である平面内における第１の絶縁部材３４の正投影である。

【0116】

いくつかの実施例において、第１の絶縁部材３４は、凹部４１３内に完全に収容される。

【0117】

いくつかの実施例において、電池セルは、第２の絶縁部材（未図示）を更に含み、第２の絶縁部材は、第１の絶縁部材３４の接続領域Ｗから離れた側に設置され、接続領域Ｗを被覆している。第１の絶縁部材３４及び第２の絶縁部材は、電極アセンブリ１０への不純物の侵入のリスクを低減する二重保護として機能することができる。

【0118】

いくつかの実施例において、エンドカバー組立体３０は、エンドカバー３１の電極アセンブリ１０に対向する側に設置された第３の絶縁部材３５を含む。第３の絶縁部材３５は、電極アセンブリ１０とエンドカバー３１とを隔離することで、短絡のリスクを低減することができる。第３の絶縁部材３５は、エンドカバー３１の電極アセンブリ１０に対向する表面に固定される。好ましくは、第３の絶縁部材３５の材質はプラスチックである。

【0119】

第１の接続部４１は、第３の絶縁部材３５とタブ部１２との間に位置する。第３の絶縁部材３５は第２の貫通孔３５１を有し、第２の貫通孔３５１は厚さ方向Ｚに沿って第３の絶縁部材３５を貫通する。厚さ方向Ｚにおける接続領域Ｗの投影と、厚さ方向Ｚにおける第２の貫通孔３５１の投影とは、少なくとも一部が重なっている。

【0120】

第２の貫通孔３５１は、第１の接続部４１を露出させ、外部デバイスは第１の貫通孔３１１と第２の貫通孔３５１を介して第１の接続部４１とタブ部１２とを接続する。

【0121】

いくつかの実施例において、厚さ方向Ｚにおける第２の貫通孔３５１の投影は、厚さ方向Ｚにおける第１の貫通孔３１１の投影内に位置する。いくつかの実施例において、厚さ方向Ｚにおける第１の絶縁部材３４の投影は厚さ方向Ｚにおける第２の貫通孔３５１の投影内に位置する。

【0122】

いくつかの実施例において、エンドカバー組立体３０は、第３の絶縁部材３５に接続された第４の絶縁部材３６を含み、第４の絶縁部材３６は、第３の絶縁部材３５の電極アセンブリ１０から離れた側に設置され、第２の貫通孔３５１を被覆している。第４の絶縁部材３６は、エンドカバー３１と第１の接続部４１とを絶縁的に隔離することで、第１の接続部４１とエンドカバー３１とが第２の貫通孔３５１を介して導通することを回避することができる。好ましくは、第４の絶縁部材３６は絶縁パッチであり、且つ第３の絶縁部材３５に接着されている。

【0123】

例示的に、電池セル７の組立過程において、まず第１の貫通孔３１１と第２の貫通孔３５１を介して第１の接続部４１をタブ部１２に接続し、次に第１の貫通孔３１１と第２の貫通孔３５１を介して凹部４１３内に第１の絶縁部材３４を入れ、接続領域Ｗを被覆し、続いて第１の貫通孔３１１を介して第４の絶縁部材３６を入れ、第２の貫通孔３５１を被覆する。

【0124】

いくつかの実施例において、厚さ方向Ｚにおける第４の絶縁部材３６の投影は、厚さ方向Ｚにおける第１の貫通孔３１１の投影内に位置する。

【0125】

いくつかの実施例において、第４の絶縁部材３６の少なくとも一部は、第１の貫通孔３１１内に収容されている。第１の貫通孔３１１は第４の絶縁部材３６を収容するための空間を確保することができ、このようにして、第４の絶縁部材３６は十分な厚さを有することができ、第４の絶縁部材３６が不純物により突き刺されるリスクを低減することができる。例示的に、第４の絶縁部材３６全体は第１の貫通孔３１１内に位置する。第３の絶縁部材３５のエンドカバー３１に対向する表面はエンドカバー３１に貼り付けられ、第４の絶縁部材３６は第３の絶縁部材３５のエンドカバー３１に対向する表面に接着されてもよい。

【0126】

別のいくつかの実施例において、第３の絶縁部材３５は、第３の絶縁部材３５のエンドカバー３１に対向する表面に対して凹んでいる第１の凹溝３５２を有する。第２の貫通孔３５１は、第１の凹溝３５２の底壁から厚さ方向Ｚに沿って延在し、第３の絶縁部材３５を貫通する。第４の絶縁部材３６の少なくとも一部は第１の凹溝３５２に収容され、第１の凹溝３５２の底壁に接続されている。第１の凹溝３５２は、位置決めの作用を果たすことができ、第４の絶縁部材３６の組立に有利である。第１の凹溝３５２は、第４の絶縁部材３６を収容するための空間を確保することもでき、このようにして、第４の絶縁部材３６は十分な厚さを有することができ、第４の絶縁部材３６が不純物により突き刺されるリスクを低減することができる。例示的に、第４の絶縁部材３６全体は、第１の凹溝３５２内に位置する。

【0127】

さらなるいくつかの実施例において、第４の絶縁部材３６の一部は、第１の貫通孔３１１内に収容され、第４の絶縁部材３６の他の部分は第１の凹溝３５２内に収容され、このようにして、第４の絶縁部材３６を収容するためのより大きい空間を確保することができる。

【0128】

いくつかの実施例において、エンドカバー３１は、エンドカバー本体３１２と密封プレート３１３とを含む。エンドカバー本体３１２はケース２０に接続され、ケース２０の開口に被せられて結合されている。第１の貫通孔３１１は厚さ方向Ｚに沿ってエンドカバー本体３１２を貫通する。密封プレート３１３は、第１の貫通孔３１１を密封することで、電池セル７のシール性を保証することができる。

【0129】

いくつかの実施例において、エンドカバー本体３１２は、エンドカバー本体３１２の電極アセンブリ１０から離れた表面に対して凹んでいる第２の凹溝３１４を含む。第１の貫通孔３１１は、第２の凹溝３１４の底壁から厚さ方向Ｚに沿って延在することで、エンドカバー本体３１２を貫通する。密封プレート３１３の少なくとも一部は、第２の凹溝３１４内に収容され、第２の凹溝３１４の底壁に当接される。第２の凹溝３１４は位置決めの作用を果たすことができ、密封プレート３１３とエンドカバー本体３１２の組立に有利である。第２の凹溝３１４は更に、密封プレート３１３を収容するための空間を提供するので、エンドカバー３１全体の厚さ方向Ｚにおけるサイズを減少することができる。例示的に、密封プレート３１３の周縁は第２の凹溝３１４の側壁に溶接されている。

【0130】

いくつかの実施例において、エンドカバー本体３１２の電極アセンブリ１０から離れた表面は、密封プレート３１３の電極アセンブリ１０から離れた表面と面一になり、このようにして、密封プレート３１３に厚さ方向Ｚにおいて空間を余分に占有させず、電池セル７のエネルギー密度を向上させることができる。

【0131】

いくつかの実施例において、密封プレート３１３は、第１の密封部３１３ａと第２の密封部３１３ｂとを含み、上記第１の密封部３１３ａは第２の凹溝３１４内に収容され、エンドカバー本体３１２に溶接され、第２の密封部３１３ｂは上記第１の密封部３１３ａに接続され、且つ第１の貫通孔３１１内に収容される。第２の密封部３１３ｂは第４の絶縁部材３６に押圧されることで、第４の絶縁部材３６を第３の絶縁部材３５に密着させる。

【0132】

いくつかの具体的な実施例において、本願の電池セル７は下記ステップにより組み立てることができる。

【0133】

ケース２０の開口を経由して電極アセンブリ１０をケース２０内に入れる。

【0134】

集電部材４０の第２の接続部４２をエンドカバー組立体３０の電極端子３２に溶接する。

【0135】

エンドカバー組立体３０のエンドカバー本体３１２をケース２０の開口に被せて結合し、エンドカバー本体３１２とケース２０とを接続し、ここで、電極端子３２、第３の絶縁部材３５などの部品は予めエンドカバー本体３１２に組み立てられている。

【0136】

レーザーは第１の貫通孔３１１と第２の貫通孔３５１とを経由して第１の接続部４１に作用することで、第１の接続部４１とタブ部１２とを接続し、接続領域Ｗを形成する。

【0137】

第１の貫通孔３１１と第２の貫通孔３５１とを経由して第１の接続部４１の凹部４１３内に絶縁コロイドを滴下し、絶縁コロイドが硬化された後に接続領域Ｗを被覆する第１の絶縁部材３４を形成する。

【0138】

第１の貫通孔３１１を経由して第４の絶縁部材３６を第３の絶縁部材３５に接着することで、第４の絶縁部材３６が第２の貫通孔３５１を被覆する。

【0139】

密封プレート３１３をエンドカバー本体３１２に溶接することで、第１の貫通孔３１１を密封する。

【0140】

図１２は、本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの電極アセンブリの構造模式図である。図１３は、図１２に示されるタブ部の構造模式図である。

【0141】

図１２に示すように、本願の実施例に係る本体部１１は、巻回構造であり、且つ折れ曲げ領域１１１を含む。折れ曲げ領域１１１は、本体部１１に折れ曲げ構造を有する領域であり、正極シートの折れ曲げ領域１１１に位置する部分と負極シートの折れ曲げ領域１１１に位置する部分はいずれも折れ曲げるように設置される。例示的に、正極シートの折れ曲げ領域１１１に位置する部分と負極シートの折れ曲げ領域１１１に位置する部分はいずれも円弧形である。

【0142】

いくつかの実施例において、タブ部１２は、折れ曲げ領域１１１から延在する第１の部分１２１を含み、第１の部分１２１の少なくとも一部は、第１の接続部４１に接続されている。

【0143】

第１の部分１２１は、積層するように設置された複数のタブ折れ曲げ部１２１ａを含む。正極タブ部の第１の部分１２１のタブ折れ曲げ部１２１ａは正極タブの折れ曲げ領域１１１に接続された部分であり、負極タブ部の第１の部分１２１のタブ折れ曲げ部１２１ａは負極タブの折れ曲げ領域１１１に接続された部分である。

【0144】

電極アセンブリ１０を製造する時、複数のタブ折れ曲げ部１２１ａをロールプレスすることで、複数のタブ折れ曲げ部１２１ａを互いに近接させ、それによりタブ折れ曲げ部１２１ａの間の隙間を小さくする。複数のタブ折れ曲げ部１２１ａの折れ曲げ領域１１１から離れた一端に緻密な端面がほぼ形成され、当該端面は第１の部分１２１の第１の接続部４１に接続された表面である。このように、溶接の方法により第１の接続部４１と第１の部分１２１とを接続する時、本願の実施例は、第１の接続部４１と第１の部分１２１との間の接続強度を保証し、レーザー漏れによる電極アセンブリ１０の焼損のリスクを低減することができる。

【0145】

いくつかの実施例において、電極アセンブリ１０は扁平状である。本体部１１は、フラット領域１１２を更に含み、折れ曲げ領域１１１は２つであり、且つ本体部１１の両端にそれぞれ接続されている。フラット領域１１２は電極アセンブリ１０のフラット構造を有する領域であり、正極シートのフラット領域１１２に位置する部分と負極シートのフラット領域１１２に位置する部分は、基本的にフラット状に設置される。

【0146】

タブ部１２は、フラット領域１１２から延在する第２の部分１２２を更に含み、第２の部分１２２の少なくとも一部は第１の接続部４１に接続されている。

【0147】

第２の部分１２２は、積層するように設置された複数のタブフラット部１２２ａを含む。正極タブ部の第２の部分１２２のタブフラット部１２２ａは、正極タブのフラット領域１１２に接続された部分であり、負極タブ部の第２の部分１２２のタブフラット部１２２ａは、負極タブのフラット領域１１２に接続された部分である。

【0148】

電極アセンブリ１０を製造する時、複数のタブフラット部１２２ａをロールプレスすることで、複数のタブフラット部１２２ａを互いに近接させ、それによりタブフラット部１２２ａの間の隙間を小さくする。複数のタブフラット部１２２ａのフラット領域１１２から離れた一端に、緻密な端面がほぼ形成され、当該端面は第２の部分１２２の第１の接続部４１に接続された表面である。このようにして、溶接の方法により第１の接続部４１と第２の部分１２２とを接続する時、本願の実施例は、第１の接続部４１と第２の部分１２２との間の接続強度を保証し、レーザー漏れによる電極アセンブリ１０の焼損のリスクを低減することができる。

【0149】

関連技術において、タブ部の本体部から突出するサイズが大きく、且つタブ部は折れ曲げられることにより占有する空間を小さくする。本願の実施例において、タブ部１２の本体部１１から離れた端部は、第１の接続部４１に接続され、本体部１１から突出するサイズが小さいため、タブ部１２全体を折れ曲げる必要とせず、タブ部１２の占有する空間を小さくし、エネルギー密度を高めることができる。

【0150】

図１４は、本願の別のいくつかの実施例により提供される電池セルの局所断面図である。

【0151】

図１４に示すように、いくつかの実施例において、電池セルは、第１の接続部４１のタブ部１２から離れた側に設置され、接続領域Ｗを被覆する第２の絶縁部材３７を更に含む。例示的に、第２の絶縁部材３７は絶縁パッチであり、且つ第１の接続部４１のタブ部１２から離れた表面に接着されている。

【0152】

図１５は、本願のいくつかの実施例により提供される電池セルの製造方法のフローチャートである。

【0153】

図１５に示すように、本願の実施例に係る電池セルの製造方法は以下を含む。

【0154】

Ｓ１００では、開口を有するケースを供給する。

【0155】

Ｓ２００では、タブ部を含む電極アセンブリを供給し、電極アセンブリをケース内に入れる。

【0156】

Ｓ３００では、第１の貫通孔が設けられたエンドカバーとエンドカバーに取り付けられた電極端子とを含むエンドカバー組立体を供給する。

【0157】

Ｓ４００では、集電部材を供給し、集電部材を電極端子に接続する。

【0158】

Ｓ５００では、エンドカバーを、開口に被せて結合する。

【0159】

集電部材は、電極端子とタブ部とを電気的に接続し、集電部材はタブ部に接続された第１の接続部を含み、エンドカバーの厚さ方向における第１の接続部とタブ部との接続領域の投影と、厚さ方向における第１の貫通孔の投影とは、少なくとも一部が重なっている。

【0160】

なお、上記電池セルの製造方法により製造された電池セルの関連構造は、上記各実施例により提供される電池セルを参照することができる。

【0161】

上記電池セルの製造方法に基づいて電池セルを組み立てる時、上記ステップに従って順番に実施する必要はない。即ち、実施例で言及される順番に従ってステップを実行してもよく、実施例で言及されるものと異なる順番に従ってステップを実行してもよく、又は複数のステップを同時に実行してもよい。例えば、ステップＳ１００とステップＳ３００の実行は特定の順序ではなく、同時に実行してもよい。

【0162】

図１６は、本願のいくつかの実施例により提供される電池セル７の製造システムのブロック図である。

【0163】

図１６に示すように、本願の実施例に係る電池セルの製造システム８は、開口を有するケースを供給する第１の供給装置８１と、タブ部を含む電極アセンブリを供給し、ケース内に入れる第２の供給装置８２と、第１の貫通孔が設けられたエンドカバーとエンドカバーに取り付けられた電極端子とを含むエンドカバー組立体を供給する第３の供給装置８３と、集電部材を供給し、電極端子に接続する第４の供給装置８４と、エンドカバーを開口に被せて結合する組立装置８５と、を含む。

【0164】

集電部材は、電極端子とタブ部とを電気的に接続し、集電部材はタブ部に接続された第１の接続部を含み、エンドカバーの厚さ方向における第１の接続部とタブ部との接続領域の投影と、厚さ方向における第１の貫通孔の投影とは、少なくとも一部が重なっている。

【0165】

上記製造システムにより製造された電池セルの関連構造は、上記各実施例により提供される電池セルを参照することができる。

【0166】

なお、矛盾しない限り、本願における実施例と実施例における特徴は、互いに組み合わせることができる。

【0167】

最後に、上記実施例は、単に本願の技術的解決手段を説明するためのものであり、それを限定するものではなく、上記実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者であれば、依然として上記各実施例に記載の技術的解決手段を修正し、又は一部の技術的特徴を等価に置換することができるが、これらの修正や置換により、対応する技術的解決手段の本質が本願の各実施例に係る技術的解決手段の精神や範囲から逸脱することはない。

【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】