特許 7500674 電池セル、および電気機器

(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】2024-06-07

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】電池セル、および電気機器

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/581 20210101AFI20240610BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20240610BHJP

   H01M 50/627 20210101ALI20240610BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20240610BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20240610BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20240610BHJP

   H01M 50/202 20210101ALI20240610BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20240610BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240610BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

H01M50/581

H01M50/55 101

H01M50/627

H01M50/593

H01M50/588

H01M50/284

H01M50/202 401H

H01M10/6554

H01M50/103

H01M50/15

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022146535

(22)【出願日】2022-09-14

(65)【公開番号】P2023043866

(43)【公開日】2023-03-29

【審査請求日】2022-09-14

(31)【優先権主張番号】202111087712.8

(32)【優先日】2021-09-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】513054978

【氏名又は名称】寧徳新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｎｉｎｇｄｅ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１ Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ， Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ， Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ， Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， ３５２１００， Ｐｅｏｐｌｅ’ｓ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】黎 勝

【審査官】山下 裕久

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５０５６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／１７６９１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－３１１６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８７９３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０１１８４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５９８

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／６２７

Ｈ０１Ｍ １０／６５５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケース、電極組立体、正極柱および負極柱を備える電池セルであって、
前記ケースは、前記電極組立体が収容される収容室を備え、
前記正極柱および前記負極柱の一端は、それぞれ、前記電極組立体に電気的に接続され、
前記正極柱および前記負極柱は、それぞれ、前記ケースの外端面に突出して設けられており、
前記外端面は、前記収容室内に向けて凹部が凹んで形成されており、前記凹部は、前記正極柱と前記負極柱との間に設けられており、
前記凹部に設けられ、一端が前記正極柱と電気的に接続され、他端が外部機器や外部回路と電気的に接続される保護体をさらに備え、
前記凹部には、前記収容室内に電解液を注入するための注液ポートが設けられていることを特徴とする電池セル。

【請求項2】

前記凹部の底部に設けられ、前記保護体と前記凹部の底部との間に設けられた伝熱材をさらに備える請求項１に記載の電池セル。

【請求項3】

両端が前記保護体及び前記正極柱にそれぞれ電気的に接続される第１コネクタと、第１端が前記保護体に接続され、第２端が前記外部機器又は前記外部回路と電気的に接続する第２コネクタと、をさらに備える請求項１に記載の電池セル。

【請求項4】

前記第１コネクタと前記ケースとの外端面との間に設けられ、前記第１コネクタと前記ケースとを絶縁する第１絶縁材をさらに備える請求項３に記載の電池セル。

【請求項5】

前記第２コネクタと前記凹部に位置する前記外端面との間に設けられ、前記第２コネクタと前記ケースとを絶縁する第２絶縁材をさらに備える請求項３に記載の電池セル。

【請求項6】

前記電池セルは、前記凹部内の前記外端面と前記保護体との間に充填され、前記保護体を前記凹部内に固定するための固定具をさらに備え、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタはそれぞれ前記固定具から延出することを特徴とする請求項３に記載の電池セル。

【請求項7】

前記固定具は、さらに、前記凹部の底部と背向する前記保護体の外面を完全に覆うことを特徴とする請求項６に記載の電池セル。

【請求項8】

前記固定具は、流動樹脂を前記凹部に流し込んだ後に固化することにより形成されることを特徴とする請求項６に記載の電池セル。

【請求項9】

前記第２コネクタは、前記ケースの外側へ屈曲して延びており、
前記第２コネクタの前記第２端は、前記正極柱と前記負極柱との間に位置していることを特徴とする請求項６に記載の電池セル。

【請求項10】

前記第２コネクタは前記ケースの外側及び前記正極柱への方向に屈曲して延びており、前記第２コネクタの前記第２端は前記正極柱の上方まで屈曲して延びていることを特徴とする請求項３に記載の電池セル。

【請求項11】

前記保護体は、ＴＣＯ、ＰＴＣ、ＰＣＢを含むことを特徴とする請求項１～１０の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項12】

請求項１～１０の何れか一項に記載の電池セルを備える電気機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギー貯蔵技術分野に係り、特に電池セル、および電気機器に関する。

【背景技術】

【0002】

電池セルは、外部のエネルギーを電気エネルギーに変換してその内部に貯えて、外部機器、例えば携帯電子機器等に必要なタイミングで給電する装置である。電池セルは日常生活に広く適用され、人々の日常生活のために大きい便利さと豊かさに貢献する。一般に、電池セルは、ケースと電極組立体とを含み、電極組立体はケース内に収容されている。ところで、近年、大電力ハードウェアの使用に伴い、電池セルの容量も大きくなり、電池の放電や充電の電流も大きくなってきているが、電池の安全性能を保障するため、通常、電池にヒューズを配置して、電池の放電電流又は充電電流が過負荷になると、ヒューズが溶断して、放電電流又は充電電流が過負荷になることで電池の温度が上がりすぎて自然発火を起こすリスクを回避する。

【0003】

本出願の発明者は、本願出願を実現する過程で、従来は、ケースにヒューズを取り付けるために、ケースに凹部を直接的に掘り、凹部内にヒューズを取り付けるのが一般的であったが、ケースに凹部を掘るためには、ケースの厚さを増やす必要があり、ケースの重量を増すだけでなく、電池セルのＥＤ(エネルギー密度)もロスしてしまうことを見出した。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記問題に鑑み、本願出願は、上記ケースに凹部を掘ってヒューズを置くことにより、ケースの厚さを増やす必要があるという問題を解決あるいは少なくとも部分的に解決した電池セル及び電気機器を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本出願の実施例の一態様によれば、ケース、電極組立体、正極柱および負極柱を備える電池セルが提供され、前記ケースは、前記電極組立体が収容される収容室を備え、前記正極柱および負極柱の一端は、それぞれ、前記電極組立体に電気的に接続され、前記正極柱および負極柱は、それぞれ、前記ケースの外端面に突出して設けられており、前記外端面は、前記収容室内に向けて凹部が凹んで形成されており、前記凹部は、前記正極柱と前記負極柱との間に設けられており、前記凹部に設けられ、一端が前記正極柱と電気的に接続され、他端が外部機器や外部回路と電気的に接続される保護体をさらに備える。本発明のケースにおける凹部は、ケースの収容室内に向かって凹んで形成されるが、従来はケースに凹部が掘られて保護体を載置していたのに対して、凹部の設置によってケースの厚みが余分に増すことがなく、凹部の設置によって電池セルの重量が余分に増すことがない。本発明のケースにおける凹部は、ケースの収容室内に向かって凹んで形成されており、凹部が保護体を載置し、すなわち、本発明のケースの内部の収容室のスペースを電池セルにおける保護体でが利用でき、ひいては、電池セル全体のスペース利用率を向上でき、電池セルのエネルギー密度を向上できる。

【0006】

一態様において、前記電池セルは、前記凹部の底部に設けられ、前記保護体と前記凹部の底部との間に設けられた伝熱材をさらに備える。

【0007】

一態様において、前記電池セルは、前記凹部に形態において前記収容室内に電解液を注入するための注液ポートが設けられている。

【0008】

一態様において、前記電池セルは、両端が前記保護体及び前記正極柱にそれぞれ電気的に接続される第１コネクタと、第１端が前記保護体に接続され、第２端が前記外部機器又は外部回路と電気的に接続する前記第２コネクタと、をさらに備える。

【0009】

一態様において、前記電池セルは、前記第１コネクタと前記ケースとの外端面との間に設けられ、前記第１コネクタと前記ケースとを絶縁する第１絶縁材をさらに備える。

【0010】

一態様において、前記電池セルは、前記第２コネクタと前記凹部に位置する前記外端面との間に設けられ、前記第２コネクタと前記ケースとを絶縁する第２絶縁材をさらに備える。

【0011】

一態様において、前記電池セルは、前記凹部内の前記外端面と前記保護体との間に充填され、前記保護体を前記凹部内に固定するための固定具をさらに備え、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタはそれぞれ前記固定具から延出する。固定具は、保護体の移動を規制することで、保護体の衝突による損傷が低減される。固定具は、第１コネクタと保護体との接続端を規定し、第１コネクタと保護体との接続端が衝撃により損傷することを低減する。固定具は、第２コネクタと保護体とを接続する第１端を規定して、第２コネクタと保護体とを接続する第１端が衝撃で損傷することを低減する。

【0012】

一態様において、固定具は、凹部の底部と背向した保護体の外面を完全に覆うことで、保護体をケースに固定することもできるし、保護体の防水．防食性能を増加させることもでき、ひいては電池セル全体の対落下性能を向上させることができる。

【0013】

一態様において、固定具は、流動樹脂を凹部に流し込んだ後に固化することにより形成される。

【0014】

一態様において、前記第２コネクタは、前記ケースの外側へ屈曲して延びており、前記第２コネクタの第２端は、前記正極柱と前記負極柱との間に位置している。

【0015】

一態様において、前記第２コネクタは前記ケースの外側及び前記正極柱への方向に屈曲して延びており、前記第２コネクタの第２端は前記正極柱の上方まで屈曲して延びている。

【0016】

一態様において、前記電池セルは、前記正極柱の上方に位置し、第２コネクタと第１コネクタとの間に位置する第３絶縁材を備える。

【0017】

幾つかの実施例において、第３絶縁材は、第２コネクタ及び正極柱の上方にも位置している。

【0018】

幾つかの実施例において、第３絶縁材は、第２コネクタに貼り付けられ、及び／又は、第１コネクタに貼り付けられ、及び／又は、正極柱の上方に貼り付けられる。

【0019】

一態様において、前記保護体は、ＴＣＯ、ＰＴＣ、ＰＣＢを含む。

【0020】

ここで、ＴＣＯ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｔ－ｏｆｆ）は、温度遮断器であり、電池セルの温度が予設値を超えると、保護体と正極柱との電気的接続を遮断し、さらに外部機器や外部回路と電極組立体との電気的接続を遮断するためのであり、電極組立体の発火爆発リスクを低減し、外部機器や外部回路等へのダメージを低減することができる。

【0021】

ここで、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）は正温度係数サーミスタであり、電池セルの温度がスイッチング温度を超えると、速やかに回路における電流を下げて、電極組立体及び電極組立体に接続される外部機器や外部回路等を保護するためのものである。

【0022】

ここで、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）は、プリント配線板（配線板、略称）であり、電極組立体と外部回路または外部機器との電気的接続に用いられ、ＰＣＢとは、電極組立体の充放電を管理して、過電圧、過電流、昇温等の原因による電極組立体の外部機器や外部回路等へのダメージを低減するためにも用いられる。

【0023】

一態様において、ケースの外端面は、収容室１内に向けて凹部が凹んで形成されるとともに、さらに凸部が形成され、凹部は、ケース外に面している。凸部は、ケース内の収容室に面している。電池セルは、絶縁ガスケットをさらに備え、絶縁ガスケットは、収容室に収容されており、ケースの凸部と電極組立体との間に位置し、ケースと電極組立体とを絶縁する。電池セルの正極柱は、電極組立体と接続して絶縁ガスケットを通過した後、ケースの外端面を通過する。絶縁ガスケットには、貫通孔も設けられ、貫通孔は、注液ポートに対向しており、貫通孔と注液ポートは、ケースの収容室に電解液を注入する。

【0024】

本出願の実施例の一態様によれば、上記電池セルを備える電気機器が提供される。

【発明の効果】

【0025】

本発明の実施例による発明は、ケース、電極組立体、正極柱、負極柱及び保護体を備える電池セルを提供し、ケースには、電極組立体が収容された収容室が設置されている。正極柱及び負極柱の一端は、それぞれ電極組立体に接続されている。正極柱及び負極柱の他端は、それぞれケースの外端面に突出して設けられている。電池セルの外端面は、収容室内に向けて凹部が凹んで形成されており、凹部は、正極柱と負極柱との間に設けられている。保護体は、凹部に設けられ、一端が正極柱に電気的に接続され、他端が外部機器又は外部回路と電気的に接続するために用いられる。本発明のケースにおける凹部は、ケースの収容室内に向かって凹んで形成されるが、従来はケースに凹部が掘られて保護体を載置していたのに対して、凹部の設置によってケースの厚みが余分に増すことがなく、凹部の設置によって電池セルの重量が余分に増すことがない。また、本発明のケースにおける凹部は、ケースの収容室内に向かって凹んで形成されており、凹部が保護体を載置することにより、電池セルにおける保護体は、ケースの内部の収容室のスペースを利用することができ、ひいては、電池セル全体のスペース利用率を向上でき、電池セルのエネルギー密度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

１つ又は複数の実施例は、特に明記しない限り、実施例を限定する趣旨ではなく、図面において同一の符号を付したものは類似の素子とし、図面中の図は、特に記載がない限り、比率制限を構成しない。

【0027】

【図1】本出願の実施例によって提供された電池セルの一実施形態を示す図である。

【図2】本出願の実施例によって提供された図１におけるＰ部の拡大図である。

【図3】本出願の実施例によって提供された図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図4】本出願の実施例によって提供された電池セルのもう一つの実現形態を示す図である。

【図5】本出願の実施例によって提供された図４のＱ部の拡大図である。

【図6】本出願の実施例によって提供された図４中のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本出願を理解するために、図面および具体的な実施例を参照して、本願発明を詳細に説明する。ある要素がもう１つの要素に「固定された」と表現される場合、直接にもう１つの要素に存在してもよく、あるいはその間に１つまたは複数の要素が存在してもよい。１つの要素がもう１つの要素に「接続される」と表現される場合、それは前記もう１つの要素に直接に接続されてもよいし、他の要素を介して前記もう１つの要素に接続されてもよい。本明細書で使用される用語「垂直的な」、「水平的な」、「左」、「右」、「内」、「外」及び類似する表現は、説明の目的だけに使用される。

【0029】

別段の定義がない限り、本明細書で使用するすべての技術及び科学的用語は、本出願の技術分野に属する技術者が一般的に理解する意味と同様である。本出願の明細書で使用される用語は、具体的に実施例を説明するためのものであり、本出願を限定するものではない。本明細書で使用される用語「及び／又は」は、１つ又は複数の関連する項目の任意及びすべての組み合わせを含む。

【0030】

図１、図２および図３を参照して、電池セル１００は、電極組立体１０１と、正極柱１０２と、負極柱１０３と、ケース１０４と、保護体１０５と、伝熱材１０６と、第１コネクタ１０７と、第２コネクタ１０８と、第１絶縁材１０９と、第２絶縁材１１０と、固定具１１１と、絶縁ガスケット１１２とを備える。電極組立体１０１は、ケース１０４内に収容されている。正極柱１０２の一端は電極組立体１０１に接続されており、正極柱１０２の他端はケース１０４から延出する。正極柱１０２の他端は、ケース１０４に突出して設けられている。電極組立体１０１は、ケース１０４に電気的に接続され、負極柱１０３は、ケース１０４に突出して設けられ、負極柱１０３は、ケース１０４に電気的に接続されている。保護体１０５は、ケース１０４に位置している。伝熱材１０６は、保護体１０５とケース１０４との間に位置している。第１コネクタ１０７の両端は、それぞれ、保護体１０５と正極柱１０２とを電気的に接続している。第２コネクタ１０８は、保護体１０５に電気的に接続されており、外部機器又は外部回路と電気的に接続するためのものである。第１絶縁材１０９は、第１コネクタ１０７とケース１０４との絶縁に用いられる。第２絶縁材１１０は、第２コネクタ１０８とケース１０４との絶縁に用いられる。固定具１１１は、保護体１０５とケース１０４との固定に用いられる。絶縁ガスケット１１２は、ケース１０４と電極組立体１０１との絶縁に用いられる。

【0031】

なお、電池セル１００は、上述した伝熱材１０６、第１コネクタ１０７、第２コネクタ１０８、第１絶縁材１０９、第２絶縁材１１０、固定具１１１、及び絶縁ガスケット１１２を備えていなくても、本出願の出願目的を達成することができる。

【0032】

上記電極組立体１０１について、図３を参照すると、電極組立体１０１は、外部機器への給電のために使用されるか、または外部電源、外部電力網等も電極組立体１０１を充電することができる。前記電極組立体１０１は、順に積層された第１電極シート１０１１、ダイヤフラム１０１３および第２電極シート１０１２を備える。第１電極シート１０１１と第２電極シート１０１２とは極性が反対であり、例えば第１電極シート１０１１が正極シートであれば第２電極シート１０１２は負極シート、あるいは第１電極シート１０１１が負極シートであれば第２電極シート１０１２は正極シートである。第１電極シート１０１１、ダイヤフラム１０１３及び第２電極シート１０１２は、積層して捲回してなる捲回構造であってもよいし、単に積層して、捲回しない積層構造であってもよいし、電極組立体１０１が捲回構造であっても、積層構造であっても、その構成の技術は本出願の出願の目的を達成することができる。

【0033】

上記正極柱１０２及び負極柱１０３について、図１及び図３を参照して、正極柱１０２の一端は電極組立体１０１の第１電極シート１０１１に電気的に接続され、正極柱１０２の他端はケース１０４から延出して外部機器、外部回路、外部電源又は外部電力網等に電気的に接続される。

【0034】

幾つかの実施例では、負極柱１０３の一端は電極組立体１０１の第２電極シート１０１２に電気的に接続され、負極柱１０３の他端はケース１０４から延出して外部機器、外部回路、外部電源又は外部電力網等に電気的に接続されている。

【0035】

他の幾つかの実施形態では、電極組立体１０１における第２電極シート１０１２は、電極端子又は導電シート等を介してケース１０４に接続されており、ケース１０４には、上記負極柱１０３が突設されており、負極柱１０３は、外部機器、外部回路、外部電源又は外部電力網等と電気的に接続されている。

【0036】

上記ケース１０４について、図３を参照すると、ケース１０４は、電極組立体１０１を収容する収容室１０４１が設けられている。ケース１０４は、電極組立体１０１と電気的に接続された正極柱１０２を延出させるための外端面１０４２を備え、該外端面１０４２は、負極柱１０３の設置のためにも用いられる。ケース１０４は、負極柱１０３と電気的に接続されているが、正極柱１０２と絶縁されている。

【0037】

いくつかの実施例では、ケース１０４は、直方体であり、６つの外面を有しており、本出願で言及する外端面１０４２は、ケース１０４の６つの外面のうちの１つである。

【0038】

いくつかの実施例では、ケース１０４は円柱体であり、３つの外面を有しており、本出願でいう外端面１０４２は、ケース１０４の３つの外面のうちの１つである。

【0039】

ケース１０４の外端面１０４２は、収容室１０４１内に向けて凹部１０４３と凸部１０４４とが凹んで形成されており、凹部１０４３と凸部１０４４とは、ケース１０４の外端面１０４２が収容室１０４１内に向けて凹んだときに同時に形成される。凹部１０４３は、ケース１０４外に面している。凸部１０４４は、ケース１０４内の収容室０４１に面している。凹部１０４３は、正極柱１０２と負極柱１０３との間に位置する。凹部１０４３は、保護体１０５の設置に用いられる。本発明のケース１０４における凹部１０４３は、ケース１０４の収容室１０４１内に向かって凹んで形成されるが、従来のケース１０４に凹部１０４３が掘られて保護体１０５を載置していたのに対して、凹部１０４３の設置によってケース１０４の厚みが余分に増すことがなく、凹部１０４３の設置によって電池セル１００の重量が余分に増すことがない。本発明のケース１０４における凹部１０４３は、ケース１０４の収容室１０４１内に向かって凹んで形成されており、電池セル１００のケース１０４内部の収容室１０４１に相当する空間が適切に利用され、電池セル１００全体の空間利用率を向上させ、電池セル１００のエネルギー密度を向上させることができる。

【0040】

幾つかの実施例では、凹部１０４３は、正極柱１０２と負極柱１０３との間に位置し、正極柱１０２に近接して設けられているため、凹部１０４３内に設けられた保護体１０５と正極柱１０２との電気的接続が容易になる。

【0041】

幾つかの実施例では、図３を参照して、凹部１０４３は、収容室１０４１に連通する注液ポート１０４５をさらに設ける。注液ポート１０４５は、収容室１０４１内に電解液を注入するためのものである。注液ポート１０４５は、ケース１０４の収容室１０４１内の電解液の交換に利用されてもよい。注液ポート１０４５は、ケース１０４の外端面１０４２において凹部１０４３を除く他の部分ではなく、凹部１０４３に設けられているため、注液ポート１０４５の設置による外端面１０４２の占有がなく、凹部１０４３の寸法を大きく設定することができ、外端面１０４２は、正極柱１０２の延出用および負極柱１０３の設置用の領域以外は凹部１０４３としてもよい。

【0042】

いくつかの実施例において、図３を参照して、正極柱１０２から負極柱１０３に向かう方向Ｆ１に沿って、凹部１０４３の寸法Ｄは、２ｍｍ～１０２ｍｍである。凹部１０４３の寸法Ｄが２ｍｍより大きいと、凹部１０４３の加工成形が容易になる。一般的な電池セル１００において、正極柱１０２から負極柱１０３への方向Ｆ１に沿って、電池セル１００の幅を１１０ｍｍ以下、正極柱１０２の最小幅を４ｍｍ、負極柱１０３の最小幅を４ｍｍとすると、凹部１０４３の寸法Ｄの値を１０２ｍｍとすればよい。

【0043】

そこで、いくつかの実施例において、正極柱１０２から負極柱１０３に向かう方向Ｆ１は、電池セル１００の幅方向ともいう。

【0044】

上記ケース１０４について、ケース１０４の地合いが硬く、その耐圧性、耐変形性が強く、収容室１０４１に収容された電極組立体１０１を防護することができる。

【0045】

幾つかの実施形態では、ケース１０４は、金属材質、例えば、鋼合金、アルミニウム合金、鉄合金、銅合金等であり、金属材質は、実際のニーズに応じて適宜調整されることができる。

【0046】

上記保護体１０５は、図１、図２および図３を参照して、凹部１０４３に設けられ、保護体１０５の一端が正極柱１０２に電気的に接続され、他端が外部機器や外部回路と電気的に接続するために用いられる。

【0047】

保護体１０５は、電池セル１００を保護する役目を果たし、過電圧、過電流、昇温等の原因による電池組立体の外部機器や外部回路等へのダメージを低減し、保護の役目を果たす。

【0048】

保護体１０５は、ＴＣＯ、ＰＴＣ、ＰＣＢを含む。

【0049】

ここで、ＴＣＯ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｕｔ－ｏｆｆ）は、温度遮断器であり、電池セル１００の温度が予設値を超えると、保護体１０５と正極柱１０２との電気的接続を遮断し、さらに外部機器や外部回路と電極組立体１０１との電気的接続を遮断するためのであり、電極組立体１０１の発火爆発リスクを低減し、外部機器や外部回路等へのダメージを低減することができる。

【0050】

ここで、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）は正温度係数サーミスタであり、電池セル１００の温度がスイッチング温度を超えると、速やかに回路における電流を下げて、電極組立体１０１及び電極組立体１０１に接続される外部機器や外部回路等を保護するためのものである。

【0051】

ここで、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）は、プリント配線板（配線板、略称）であり、電極組立体１０１と外部回路または外部機器との電気的接続に用いられ、ＰＣＢとは、電極組立体１０１の充放電を管理して、過電圧、過電流、昇温等の原因による電極組立体の外部機器や外部回路等へのダメージを低減するためにも用いられる。

【0052】

いくつかの実施例では、保護体が凹部１０４３の底部を背向する外面は、ケース１０４の外端面１０４２と面一、又は、正極柱１０２又は負極柱１０３が電極組立体１０１を背向する側と面一となるため、電池セル１００の外形が正規となっている。

【0053】

上記伝熱材１０６について、図３を参照して、伝熱材１０６は凹部１０４３の底部に設けられ、伝熱材１０６は保護体１０５と凹部１０４３の底部との間に設けられる。電極組立体１０１の発熱が生じると、その熱を保護体１０５に伝導するため、伝熱材１０６を設けることで、保護体１０５と電極組立体１０１との熱差が小さくなり、保護体１０５による電極組立体１０１等の保護性能が向上する。

【0054】

いくつかの実施例において、伝熱材１０６は、熱伝導グリス又は熱伝導合紙である。

【0055】

いくつかの実施例では、伝熱材１０６は、凹部１０４３の底部に貼り付けられ、さらに保護体１０５に貼り付けられることで、保護体１０５がケース１０４に固定され、保護体１０５ががたつきにより損傷することが低減される。

【0056】

これら第１及び第２コネクタ１０７、１０８について、図１、図２及び図３を参照して、第１コネクタ１０７の両端は、それぞれ、保護体１０５及び正極柱１０２に電気的に接続されている。第２コネクタ１０８の第１端１０８１は、保護体１０５と電気的に接続されており、第２コネクタ１０８の第２端１０８２は、外部機器や外部回路と電気的に接続する。

【0057】

第１コネクタ１０７と第２コネクタ１０８はいずれも導電性であり、または、少なくとも第１コネクタ１０７の部分は導電性であり、第２コネクタ１０８の部分は導電性であることは理解される。

【0058】

あるいは、図１、図２および図３を参照して、第２コネクタ１０８は、ケース１０４の外側へ屈曲して延びており、正極柱１０２と負極柱１０３との間には、第２コネクタ１０８の第２端１０８２が位置している。

【0059】

あるいは、図４、図５および図６を参照して、第２コネクタ１０８はケース１０４の外側及び正極柱１０２への方向に屈曲して延びており、第２コネクタ１０８の第２端１０８２は正極柱１０２の上方まで屈曲して延びている。

【0060】

ここで、「正極柱１０２の上方」とは、正極柱１０２が電極組立体１０１から離れる側である。

【0061】

上記第１絶縁材１０９について、図３または図６を参照して、第１コネクタ１０７とケース１０４の外端面１０４２との間には、第１コネクタ１０７とケース１０４とを絶縁するための第１絶縁材１０９が設けられている。

【0062】

幾つかの実施形態では、第１絶縁材１０９は、第１コネクタ１０７に貼り付けられ、及び／又は、第１絶縁材１０９は、ケース１０４の外端面１０４２に貼り付けられる。

【0063】

上記第２絶縁材１１０について、図３または図６を参照して、第２コネクタ１０８と凹部１０４３の外端面１０４２との間には、第２コネクタ１０８とケース１０４とを絶縁するための第２絶縁材１１０が設けられている。

【0064】

幾つかの実施形態では、第２絶縁材１１０は、第２コネクタ１０８に貼り付けられ、及び／又は、凹部１０４３における外端面１０４２に貼り付けられる。

【0065】

図６を参照して、電池セル１００は、第２コネクタ１０８がケース１０４の外側および正極柱１０２への方向に屈曲して延びるとともに、第２コネクタ１０８の第２端１０８２が正極柱１０２の上方まで屈曲して延びている場合、正極柱１０２の上方に位置し、第２コネクタ１０８と第１コネクタ１０７との間に位置する第３絶縁材１１３をさらに備える。

【0066】

幾つかの実施形態では、第３絶縁材１１３は、第２コネクタ１０８及び正極柱１０２の上方にも位置している。

【0067】

幾つかの実施形態では、第３絶縁材１１３は、第２コネクタ１０８に貼り付けられ、及び／又は、第１コネクタ１０７に貼り付けられ、及び／又は、正極柱１０２の上方に貼り付けられる

【0068】

上記固定具１１１について、図３又は図６を参照して、固定具１１１は、凹部１０４３内の外端面１０４２と保護体１０５との間に充填され、保護体１０５を凹部１０４３内に固定するための固定具１１１によって、保護体１０５の移動が規制され、保護体１０５の衝突による損傷が低減される。

【0069】

固定具１１１は、流動樹脂を凹部１０４３に流し込んだ後に固化することにより形成される。

【0070】

第１コネクタ１０７が固定具１１１から突出することで、固定具１１１は、第１コネクタ１０７と保護体１０５との接続端を規定し、第１コネクタ１０７と保護体１０５との接続端が衝撃により損傷することを低減する。

【0071】

第２コネクタ１０８が固定具１１１から延出することで、固定具１１１が第２コネクタ１０８と保護体１０５とを接続する第１端１０８１を規定して、第２コネクタ１０８と保護体１０５とを接続する第１端１０８１が衝撃で損傷することを低減する。

【0072】

あるいは、固定具１１１は、第１絶縁材１０９を凹部１０４３内に固定する。

【0073】

あるいは、固定具１１１は、第２絶縁材１１０を凹部１０４３内に固定する。

【0074】

幾つかの実施例では、固定具１１１は、埋め込み接着剤である。

【0075】

幾つかの実施例では、固定具１１１は、射出成形品である。

【0076】

幾つかの実施例では、固定具１１１は、凹部１０４３の底部と背向した保護体１０５の外面を完全に覆うことで、保護体１０５をケース１０４に固定することもできるし、保護体１０５の防水．防食性能を増加させることもでき、ひいては電池セル１００全体の対落下性能を向上できる。

【0077】

上記絶縁ガスケット１１２について、図３または図６を参照して絶縁ガスケット１１２は、収容室１０４１に収容されており、ケース１０４の凸部１０４４と電極組立体１０１との間に位置し、ケース１０４と電極組立体１０１とを絶縁する。電池セル１００の正極柱１０２は、電極組立体１０１と接続して絶縁ガスケット１１２を通過した後、ケース１０４の外端面１０４２を通過する。絶縁ガスケット１１２には、貫通孔１１２１も設けられ、貫通孔１１２１は、注液ポート１０４５に対向しており、貫通孔１１２１と注液ポート１０４５は、ケース１０４の収容室１０４１に電解液を注入する。

【0078】

本出願の実施例では、電池セル１００は、ケース１０４、電極組立体１０１、正極柱１０２、負極柱１０３及び保護体１０５を備え、ケース１０４には、電極組立体１０１が収容された収容室１０４１が設置されている。正極柱１０２及び負極柱１０３の一端は、それぞれ電極組立体１０１に接続されている。正極柱１０２及び負極柱１０３の他端は、それぞれケース１０４の外端面１０４２に突出して設けられている。ケース１０４の外端面１０４２は、収容室１０４１内に向けて凹部１０４３が凹んで形成されており、凹部１０４３は、正極柱１０２と負極柱１０３との間に設けられている。保護体１０５は、凹部１０４３に設けられ、一端が正極柱１０２に電気的に接続され、他端が外部機器又は外部回路と電気的に接続するために用いられる。本発明のケース１０４における凹部１０４３は、ケース１０４の収容室１０４１内に向かって凹んで形成されるが、従来のケース１０４に凹部１０４３が掘られて保護体１０５を載置していたのに対して、凹部１０４３の設置によってケース１０４の厚みが余分に増すことがなく、凹部１０４３の設置によって電池セル１００の重量が余分に増すことがない。また、本発明における正極柱１０２と負極柱１０３は、いずれもケース１０４の外端面１０４２に突出して設けられている、つまり正極柱１０２と負極柱１０３がケース１０４の同じ側に位置しており、正極柱１０２と負極柱１０３を結線するのに便利である。本発明のケース１０４における凹部１０４３は、ケース１０４の収容室１０４１内に向かって凹んで形成されており、凹部１０４３が保護体１０５を載置することで、ケース１０４の内部の収容室１０４１のスペースを電池セル１００における保護体１０５が利用でき、ひいては、電池セル１００全体のスペース利用率を向上でき、電池セル１００のエネルギー密度を向上できる。

【0079】

本発明の実施例は、上記電池セル１００と負荷とを備える電気機器の例をさらに提供する。電池セル１００は、負荷に接続され、負荷に電力を供給する。電池セル１００の構造および機能については、上述の実施形態を参照すればよいので、説明を省略する。

【0080】

電気機器は、貯能製品、携帯電話、タブレット、ドローン、一輪または二輪以上の電動車両、あるいは電動掃除用具などであってよい。

【0081】

例えば、上記ドローンについて、ドローンにバッテリパックが搭載され、バッテリパックは、ドローンに飛行系、制御系及び撮像系等を含む負荷に給電するために用いられる。

【0082】

なお、本出願の明細書及びその図面には、本願発明の好ましい実施例が示されているが、本願発明は多くの異なる形態にて実現することができ、本明細書に記載された実施例に限定されるものではなく、これらの実施例は本出願の内容に対してさらに制限を加えることなく、これらの実施例を提供する目的は、本出願の開示内容の理解をよりいっそう完全なものとすることである。また、上記の各技術的特徴は、引き続き相互に組み合わされ、上記の列挙されていない様々な実施例が形成されていて、すべて本出願明細書に記載された範囲とされ、さらに、上記説明から当業者にとって改良や変更が可能であって、それらすべての改良や変更が本出願の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属するものと理解される。

【符号の説明】

【0083】

１０１ 電極組立体
１０２ 正極柱
１０３ 負極柱
１０４ ケース
１０５ 保護体
１０４１ 収容室
１０４２ 外端面
１０４３ 凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】