特許 7577837 巻取式電極アセンブリ、電池セル、電池及び電気設備

(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】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】巻取式電極アセンブリ、電池セル、電池及び電気設備

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0587 20100101AFI20241028BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20241028BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20241028BHJP

   H01M 50/538 20210101ALI20241028BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0587

H01M10/04 W

H01M50/533

H01M50/538

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2023515864

(86)(22)【出願日】2021-08-31

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-18

(86)【国際出願番号】 CN2021115572

(87)【国際公開番号】W WO2023028815

(87)【国際公開日】2023-03-09

【審査請求日】2023-03-09

(73)【特許権者】

【識別番号】524304976

【氏名又は名称】香港時代新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＥＭＰＯＲＡＲＹ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ （ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ） ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】ＬＥＶＥＬ １９， ＣＨＩＮＡ ＢＵＩＬＤＩＮＧ， ２９ ＱＵＥＥＮ’Ｓ ＲＯＡＤ ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ ＡＮＤ ＷＥＳＴＥＲＮ ＤＩＳＴＲＩＣＴ， ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ， ＣＨＩＮＡ

(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】温 耀鈴

(72)【発明者】

【氏名】羅 忠平

(72)【発明者】

【氏名】林 文法

【審査官】川口 陽己

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２１－５００７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００９２９２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２１／２５１１２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０６２５７７１０（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１５４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８１９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３９５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２４－５０２４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３７３５４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００８４９０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１３－００１３８２３（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０５－１０／０５８７

Ｈ０１Ｍ １０／００－１０／０４；１０／０６－１０／３４

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻取式電極アセンブリであって、
積層して設置された複数の第１極タブが設けられた巻取終了部を備える極片を含み、複数の前記第１極タブにおける任意の隣接する前記第１極タブにおいて、前記巻取式電極アセンブリの巻取中心に近接する第１極タブの幅は、前記巻取中心から離れる第１極タブの幅よりも大きく、前記第１極タブの数は、３つ以上である
巻取式電極アセンブリ。

【請求項2】

前記極片は、前記巻取終了部に接続された、複数の前記第１極タブと積層して配置された第２極タブが設けられた巻取開始部をさらに含み、
前記第２極タブの幅は、前記複数の第１極タブにおける前記巻取中心に最も近接する前記第１極タブの幅以上である、
請求項１に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項3】

前記第２極タブの数は複数であり、複数の前記第２極タブは積層して設置され、複数の前記第２極タブの幅は等しい、
請求項２に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項4】

前記第２極タブの数は２５個以下である、
請求項３に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項5】

前記第２極タブの数は複数であり、複数の前記第２極タブにおける任意の隣接する前記第２極タブにおいて、前記巻取中心に近接する第２極タブの幅は、前記巻取中心から離れる第２極タブの幅よりも大きい、
請求項２に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項6】

前記第１極タブは、接続端と自由端を有し、前記極片の幅方向に沿って、前記接続端は、前記巻取終了部の一端に接続され、
前記接続端から前記自由端への方向に沿って、複数の前記第１極タブのうちのそれぞれの前記第１極タブの幅は、徐々に小さくなる、
請求項１～５の何れか１項に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項7】

複数の前記第１極タブの積層方向において、前記複数の第１極タブの前記巻取中心から離れる方向に沿って、隣接する前記第１極タブの幅の差は等しい、
請求項１～６の何れか１項に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項8】

複数の前記第１極タブの積層方向において、前記複数の第１極タブの前記巻取中心から離れる方向に沿って、隣接する前記第１極タブの幅の差は、徐々に大きくなる、
請求項１～６の何れか１項に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項9】

複数の前記第１極タブの積層方向において、前記複数の第１極タブの前記巻取中心から離れる方向に沿って、隣接する前記第１極タブの幅の差は０．５ｍｍ～４ｍｍである、
請求項１～８の何れか１項に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項10】

複数の前記第１極タブの積層方向において、前記複数の第１極タブの前記巻取中心から離れる方向に沿って、複数の前記第１極タブの高さは、徐々に小さくなる、
請求項１～９の何れか１項に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項11】

複数の前記第１極タブのうちのそれぞれの前記第１極タブの幅と高さの比は同じである、
請求項１０に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項12】

前記巻取式電極アセンブリの巻取方向に沿って、隣接する前記第１極タブの間の間隔は、徐々に大きくなる、
請求項１～１１の何れか１項に記載の巻取式電極アセンブリ。

【請求項13】

ケースと、
前記ケース内に収容された請求項１２に記載の巻取式電極アセンブリと、を含む、
電池セル。

【請求項14】

筐体と、
前記筐体内に収容された請求項１３に記載の電池セルと、を含む、
電池。

【請求項15】

請求項１３に記載の電池セルを含む、
電気設備。

【請求項16】

巻取式電極アセンブリの製造方法であって、
複数の第１極タブが設けられた巻取終了部を含む極片を提供することと、
複数の前記第１極タブが積層して設置されるように、前記極片を巻き取って設置することと、を含み、
複数の前記第１極タブにおける任意の隣接する前記第１極タブにおいて、前記巻取式電極アセンブリの巻取中心に近接する第１極タブの幅は、前記巻取中心から離れる第１極タブの幅よりも大きく、前記第１極タブの数は、３つ以上である
巻取式電極アセンブリの製造方法。

【請求項17】

巻取式電極アセンブリの製造設備であって、
複数の第１極タブが設けられた巻取終了部を含む極片を提供するように構成された提供装置と、
複数の前記第１極タブが積層して設置されるように、前記極片を巻取中心の周りに巻き取って設置するように構成された組立装置と、を含み、
複数の前記第１極タブにおける任意の隣接する前記第１極タブにおいて、前記巻取式電極アセンブリの巻取中心に近接する第１極タブの幅は、前記巻取中心から離れる第１極タブの幅よりも大きく、前記第１極タブの数は、３つ以上である
巻取式電極アセンブリの製造設備。

【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、具体的には、巻取式電極アセンブリ、電池セル、電池、電気設備、巻取式電極アセンブリの製造方法及び設備に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、リチウムイオンバッテリーは、車両、携帯電器、携帯電話、宇宙船などの分野で電気エネルギーを供給するために広く使用されている。

【0003】

電池技術の発展は、様々な設計要素を同時に考慮する必要がある。例えば、エネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電倍率などの性能パラメータに加えて、電池の安全性も考慮する必要がある。電池内部の短絡は、電池の安全性能に影響を与える重要な要素の１つである。そのため、電池内部での短絡リスクの低減は、解決すべき問題となっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電池内部での短絡リスクを低減するように、本願の実施例は、巻取式電極アセンブリ、電池セル、電池、電気設備、巻取式電極アセンブリの製造方法及び設備を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１態様によれば、本願の実施例は、積層して設置された複数の第１極タブが設けられた巻取終了部を備える極片を含み、隣接する２つの前記第１極タブにおいて、前記巻取式電極アセンブリの巻取中心に近接する第１極タブの幅は、前記巻取中心から離れる第１極タブの幅よりも大きい、巻取式電極アセンブリを提供する。

【0006】

上記技術的解決手段において、複数の第１極タブは、積層して配置され、隣接する２つの第１極タブにおいて、巻取中心に近接する第１極タブの幅は、巻取中心から離れる第１極タブよりも大きく、言い換えると、内から外へ、複数の第１極タブの幅は、徐々に小さくなり、巻取終了部の巻取が完了した後、第１極タブの幅方向に沿って、隣接する２つの第１極タブのズレ量が小さくなることで、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さくなり、第１極タブの幅方向における電極アセンブリの複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減し、電池セルの安全性能を向上させる。そして、複数の第１極タブに反映された総ズレ量は小さいため、同じ接続領域がより多くの第１極タブに対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向のサイズを増加させるのに役立ち、電池セルのエネルギー密度を向上させることができる。

【0007】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、前記極片は、前記巻取終了部に接続され、複数の前記第１極タブと積層して配置された第２極タブが設けられた巻取開始部をさらに含み、前記第２極タブの幅は、前記複数の第１極タブにおける前記巻取中心に最も近接する前記第１極タブの幅以上である。

【0008】

上記技術的解決手段において、実際の巻取過程において、第２極タブの幅方向における電極アセンブリの巻取開始部の第２極タブのズレ量が小さいため、第２極タブの幅は、複数の第１極タブの幅以上であり、電極アセンブリの極タブの総ズレ量に影響を与えることなく、電極アセンブリの極タブに優れた過電流能力及び優れた放熱能力を付与できる。

【0009】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、前記第２極タブの数は複数であり、複数の前記第２極タブは積層して設置され、複数の前記第２極タブの幅は等しい。

【0010】

上記技術的解決手段において、複数の第２極タブの幅は等しいため、製造を容易にするだけでなく、極タブに優れた過電流能力及び放熱能力を付与できる。

【0011】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、前記第２極タブの数は２５個以下である。

【0012】

上記技術的解決手段において、極片の巻取半径の増加に伴って、極タブのズレ量が大きくなるため、第２極タブの数を２５個以下にすることで、第１極タブの幅方向に沿った第１極タブと第２極タブの総ズレ量を効果的に減少させ、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減することができる。

【0013】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、前記第２極タブの数は複数であり、複数の前記第２極タブは積層して設置され、隣接する２つの前記第２極タブにおいて、前記巻取中心に近接する第２極タブの幅は、前記巻取中心から離れる第２極タブの幅よりも大きい。

【0014】

上記技術的解決手段において、複数の第２極タブは、複数の第１極タブの積層方向と同じ方向に沿って積層して配置され、隣接する２つの第２極タブの巻取中心に近接する第２極タブの幅は、巻取中心から離れる第２極タブより大きく、言い換えると、内から外へ、複数の第２極タブの幅は、徐々に小さくなり、第２極タブに優れた過電流能力及び優れた放熱能力を付与できる。

【0015】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、前記第１極タブは、接続端と自由端を有し、前記極片の幅方向に沿って、前記接続端は、前記巻取終了部の一端に接続され、前記接続端から前記自由端への方向に沿って、複数の前記第１極タブのうちのそれぞれの前記第１極タブの幅は、徐々に小さくなる。

【0016】

上記技術的解決手段において、第１極タブの接続端から自由端への方向に沿って、それぞれの第１極タブの幅は、徐々に小さくなるため、他の部品との干渉を回避することに加えて、第１極タブと他の部品との溶接面積を保証することにより、第１極タブと巻取終了部との接続強度を増加させることができる。

【0017】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、隣接する２つの前記第１極タブの幅の差は等しい。

【0018】

上記技術的解決手段において、隣接する２つの第１極タブの幅の差は等しく、即ち第１極タブの巻取中心から離れる方向に沿って、複数の第１極タブの幅は線形的に逓減するため、第１極タブの幅方向に沿った複数の第１極タブの総ズレ量を減少させ、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減することができる。

【0019】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、複数の前記第１極タブの積層方向において、前記複数の第１極タブの前記巻取中心から離れる方向に沿って、隣接する２つの前記第１極タブの幅の差は、徐々に大きくなる。

【0020】

上記技術的解決手段において、隣接する２つの第１極タブの幅の差は、徐々に大きくなるため、第１極タブの幅方向に沿った複数の第１極タブの総ズレ量を減少させ、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる電極アセンブリの短絡リスクを低減することができる。

【0021】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、複数の前記第１極タブの積層方向において、前記複数の第１極タブの前記巻取中心から離れる方向に沿って、隣接する２つの前記第１極タブの幅の差は０．５ｍｍ～４ｍｍである。

【0022】

上記技術的解決手段において、隣接する２つの第１極タブの幅の差が０．５ｍｍ～４ｍｍであることで、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを効果的に低減するだけでなく、第１極タブの過電流能力及び放熱能力を保証することもできる。隣接する２つの第１極タブの幅の差が０．５ｍｍよりも小さい場合、隣接する２つの第１極タブのうち、巻取中心から離れる第１極タブの幅は、巻取中心に近接する第１極タブの幅と比較して明らかに減少せず、最終的に複数の第１極タブの総ズレ量が明らかに減少しないため、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを効果的に低減することができない。隣接する２つの第１極タブの幅の差が４ｍｍよりも大きい場合、隣接する２つの第１極タブのうち、巻取中心から離れる第１極タブの幅は、巻取中心に近接する第１極タブの幅と比較して減少し過ぎるため、第１極タブの過電流能力及び放熱能力を保証しにくい。

【0023】

本願の幾つかの実施例において、複数の前記第１極タブの積層方向において、前記複数の第１極タブの前記巻取中心から離れる方向に沿って、複数の前記第１極タブの高さは、徐々に小さくなる。

【0024】

上記技術的解決手段において、複数の第１極タブの巻取中心から離れる方向に沿って、複数の第１極タブの高さは、徐々に小さくなり、即ち第１極タブの幅と高さは、同期して小さくなるため、第１極タブの幅の減少により折り畳みやすくなるリスクを低減できる。

【0025】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、複数の前記第１極タブのうちのそれぞれの前記第１極タブの幅と高さの比は同じである。

【0026】

上記技術的解決手段において、複数の第１極タブのうちのそれぞれの第１極タブの幅と高さの比は同じであるため、第１極タブの幅が減少した後、第１極タブの高さは、同期して小さくなるため、第１極タブの幅の減少により折り畳みやすくなるリスクを低減できる。

【0027】

本願の第１態様の幾つかの実施例において、前記巻取式電極アセンブリの巻取方向に沿って、隣接する２つの前記第１極タブの間の間隔は、徐々に大きくなる。

【0028】

上記技術的解決手段において、巻取式電極アセンブリの巻取方向に沿って、隣接する２つの第１極タブの間の間隔は、徐々に大きくなり、隣接する２つの第１極タブのズレ量を小さくすることができるため、第１極タブの幅方向に沿った複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減することができる。

【0029】

第２態様によれば、本願の実施例は、ケースと、ケース内に収容された第１態様の実施例により提供される巻取式電極アセンブリと、を含む電池セルを提供する。

【0030】

上記技術的解決手段において、内から外へ、巻取終了部の複数の第１極タブの幅は、徐々に小さくなり、巻取終了部の巻取が完了した後、第１極タブの幅方向に沿って、隣接する２つの第１極タブのズレ量が小さくなることで、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さくなり、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減できる。そして、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さいため、同じ接続領域がより多くの第１極タブに対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向のサイズを増加させ、電池セルのエネルギー密度を向上させるのに役立つ。

【0031】

第３態様によれば、本願の実施例は、筐体と、前記筐体内に収容された第２態様の実施例により提供される電池セルと、を含む電池を提供する。

【0032】

上記技術的解決手段において、内から外へ、巻取終了部の複数の第１極タブの幅は、徐々に小さくなり、巻取終了部の巻取が完了した後、第１極タブの幅方向に沿って、隣接する２つの第１極タブのズレ量が小さくなることで、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さくなり、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減するとともに、電池の安全性能を向上させることもできる。そして、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さいため、同じ接続領域がより多くの第１極タブに対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向のサイズを増加させ、電池のエネルギー密度を向上させるのに役立つ。

【0033】

第４態様によれば、本願の実施例は、第２態様の実施例により提供される電池セルを含む電気設備を提供する。

【0034】

上記技術的解決手段において、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さいため、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減するとともに、電池セルの安全性能を向上させ、電気設備の電気的安全性を向上させる。そして、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さいため、同じ領域がより多くの第１極タブに対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向のサイズを増加させ、電池セルのエネルギー密度を向上させるのに役立ち、それによって、より大きく、より長い時間の電気設備の電力需要を満たす。

【0035】

第５態様によれば、本願の実施例は、複数の第１極タブが設けられた巻取終了部を含む極片を提供することと、
複数の前記第１極タブが積層して設置されるように、前記極片を巻取中心の周りに巻き取って設置することと、を含み、
隣接する２つの前記第１極タブのうち、前記巻取式電極アセンブリの巻取中心に近接する第１極タブの幅は、前記巻取中心から離れる第１極タブの幅よりも大きい、巻取式電極アセンブリの製造方法を提供する。

【0036】

上記技術的解決手段において、複数の前記第１極タブが積層して設置されるように、極片を巻取中心の周りに巻き取って設置することで、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さくなり、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減するとともに、電池セルの安全性能を向上させ、電気設備の電気的安全性を向上させることもできる。そして、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さいため、同じ領域がより多くの第１極タブに対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向のサイズを増加させ、電池セルのエネルギー密度を向上させるのに役立つ。

【0037】

第６態様によれば、本願の実施例は、提供装置と組立装置を含む巻取式電極アセンブリの製造設備を提供する。前記提供装置は、複数の第１極タブが設けられた巻取終了部を含む極片を提供するように構成されている。前記組立装置は、複数の前記第１極タブが積層して設置されるように、前記極片を巻取中心の周りに巻き取って設置するように構成されている。そのうち、隣接する２つの前記第１極タブのうち、前記巻取式電極アセンブリの巻取中心に近接する第１極タブの幅は、前記巻取中心から離れる第１極タブの幅よりも大きい。

【0038】

上記技術的解決手段において、複数の前記第１極タブが積層して設置されるように、組立装置は、極片を巻取中心の周りに巻き取るように設置することで、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さくなり、第１極タブの幅方向における複数の第１極タブのズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減するとともに、電池セルの安全性能を向上させ、電気設備の電気的安全性を向上させることもできる。そして、複数の第１極タブに反映された総ズレ量が小さいため、同じ領域がより多くの第１極タブに対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向のサイズを増加させ、電池セルのエネルギー密度を向上させるのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0039】

本願の実施例の技術的解決手段をより明らかに説明するために、以下に実施例で使用する必要がある図面を簡単に説明する。以下の図面は、本願の幾つかの実施例のみを示しており、範囲を限定するものと見なされるべきではなく、当業者にとって、創造的な労力を要することなく、これらの図面に応じて他の関連図面を得ることもできると理解すべきである。

【0040】

【図1】本願の幾つかの実施例により提供される車両の構成模式図である。

【図2】本願の幾つかの実施例により提供される電池の構成模式図である。

【図3】本願の幾つかの実施例により提供される複数の電池セルがバスバーを介して接続される構成模式図である。

【図4】本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの分解図である。

【図5】本願の幾つかの実施例により提供される巻取式電極アセンブリの構成模式図である。

【図6】図５のＩ部での拡大図である。

【図7】本願の幾つかの実施例により提供される極片の展開模式図である。

【図8】本願のさらなる実施例により提供される極片の展開模式図である。

【図9】本願の別の実施例により提供される極片の展開模式図である。

【図10】本願のさらなる実施例により提供される電極アセンブリの構成模式図である。

【図11】図１０のＩＩ部での拡大図である。

【図12】本願のさらなる実施例により提供される電極アセンブリの構成模式図である。

【図13】図１２のＩＩＩ部での拡大図である。

【図14】本願の幾つかの実施例により提供される巻取式電極アセンブリの製造方法のフローチャートである。

【図15】本願の幾つかの実施例により提供される巻取式電極アセンブリの製造設備の構成概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

本願の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明らかにするために、以下、本願の実施例における図面に合わせて、本願の実施例における技術的解決手段を明瞭に、完全に説明し、明らかなことだが、説明される実施例は、すべての実施例ではなく、本願の一部の実施例に過ぎない。通常、ここの図面に説明され、示されている本願の実施例のアセンブリは、様々な構成によって配置し、設計することができる。

【0042】

そのため、以下、図面により提供される本願の実施例に対する詳細な説明は、保護を求める本願の範囲を制限するものではなく、本願の選択された実施例のみを示すものである。本願の実施例に基づき、当業者は、創造的な労力を要することなく得られたすべての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0043】

説明すべきことは、矛盾がない限り、本願における実施例及び実施例の特徴は、互いに組み合わせることができる。

【0044】

注意すべきことは、類似する符号やアルファベットは、以下の図面において類似する項目を示すため、ある項目が１つの図面で定義されていれば、後続の図面でそれをさらに定義したり解釈したりする必要はない。

【0045】

本願の実施例の説明において、説明すべきことは、指示される方向や位置関係は、図面に基づいた方向や位置関係、又は当該出願の製品を使用する際に通常配置される方向や位置関係、又は当業者に一般的に理解される方向や位置関係であり、それらは本願を説明し、説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は要素が特定の方向を有し、特定の方向で構成して操作しなければならないことを指示又は暗示するものではなく、それらは本願に対する制限として理解すべきではない。また、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、説明を区別するためのものに過ぎず、相対的な重要性を示す又は暗示するものと理解すべきではない。

【0046】

巻取式電極アセンブリは、正極片、セパレータ及び負極片の積層と巻取によって形成されている。正極片の正極タブは、積層して配置され、各正極タブが完全に重ね合わさるか、又はズレ量を一定の範囲内に制御するように要求される。負極片の負極タブは、積層して設置され、各負極タブが完全に重ね合わさるか、又はズレ量を一定の範囲内に制御するように要求される。ところが、電極アセンブリを巻き取る過程において、極片の巻取半径は徐々に大きくなるため、正極タブ及び／又は負極タブに反映される総ズレ量も徐々に大きくなる。

【0047】

ところが、そのように極タブの総ズレ量が大きくなってしまうと、多くの問題を引き起こすおそれがある。例えば、極タブの総ズレ量が大きくなると、正負極タブの間の間隔が減少し、短絡リスクが増加し、電池セルの安全性に影響を与え得る。また、例えば、極タブの総ズレ量が大きくなると、各極タブの間の重複面積が少なくなり、他の部品（例えば、電極端子、エンドキャップ、集電部品などの部品）との溶接面積が減少し、それにより過電流面積が減少し、電池セルの安全性に影響を与える。

【0048】

これらに基づいて、極タブズレの問題を改善するために、発明者らは、徹底的な研究により、電極アセンブリを設計した。極片の巻取終了部の複数の第１極タブを積層して配置し、そして隣接する２つの第１極タブのうち、巻取式電極アセンブリの巻取中心に近接する第１極タブの幅を、巻取中心から離れる第１極タブの幅よりも大きくすることで、言い換えると、内から外へ、複数の第１極タブの幅が徐々に小さくなり、隣接する２つの第１極タブのズレ量が小さくなることで、複数の第１極タブに反映される総ズレ量が小さくなり、さらに短絡リスクを低減できる。そして、複数の第１極タブに反映される総ズレ量が小さいため、同じ接続領域がより多くの第１極タブに対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向のサイズを増加させるのに役立ち、電池セルのエネルギー密度を向上させることができる。

【0049】

本願の実施例に説明される技術的解決手段は、電池及び電池を使用する電気設備に適用される。

【0050】

電気設備は、車両、携帯電話、携帯機器、ノートパソコン、船、宇宙船、電気玩具及び電気工具などであってもよい。車両は、燃料自動車、ガソリン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などであってもよい。宇宙船は、飛行機、ロケット、スペースシャトル、宇宙シャトルなどを含む。電気玩具は、ゲーム機、電気自動車玩具、電気船玩具、電気飛行機玩具などの固定式又は可動式の電気玩具を含む。電動工具は、電動ドリル、電動グラインダー、電動レンチ、電動スクリュードライバー、電動ハンマー、インパクトドリル、コンクリートバイブレーター、プレーナーなど、金属切削電動工具、研削電動工具、組立電動工具及び鉄道電動工具を含む。本願の実施例は、上記電気設備について特に限定しない。

【0051】

以下の実施例において、説明しやすくするために、例として、車両を電気設備として説明する。

【0052】

図１を参照し、図１は、本願の幾つかの実施例により提供される車両１０００の構成模式図である。車両１０００は、燃料自動車、ガソリン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などであってもよい。

【0053】

車両１０００の内部に電池１００が設置され、電池１００は、車両１０００の底部又は前部又は後部に設置されてもよい。電池１００は、車両１０００に電力を提供することができる。例えば、電池１００は、車両１０００の操作電源とすることができる。

【0054】

車両１０００は、コントローラ２００とモータ３００を含んでもよい。コントローラ２００は、電池１００がモータ３００に電力を提供するように制御するために用いられる。例えば、車両１０００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。

【0055】

本願の幾つかの実施例において、電池１００は、車両１０００の操作電源とするだけでなく、車両１０００の駆動電源として、燃料や天然ガスを代替又は部分的に代替して車両１０００に駆動力を提供することもできる。

【0056】

図２を参照し、図２は、本願の幾つかの実施例により提供される電池１００の構成模式図である。電池１００は、筐体１０と、筐体１０内に収容された電池セル２０と、を含む。

【0057】

筐体１０は、電池セル２０に収容空間１１を提供するために用いられる。幾つかの実施例において、筐体１０は、電池セル２０を収容するための収容空間１１を限定するように互いに覆い合っている第１部分１２と第２部分１３を含んでもよい。当然ながら、第１部分１２と第２部分１３との接続部は、シールリング、シーラントなどの密閉部材（未図示）で密閉することができる。

【0058】

第１部分１２と第２部分１３は、直方体、円柱体など、様々な形状であってもよい。第１部分１２は、一側が開放する中空構造であってもよく、第２部分１３も、一側が開放する中空構造であってもよく、第２部分１３の開放側は第１部分１２の開放側を覆い合って、収容空間１１を備える筐体１０が形成される。当然ながら、第１部分１２の一側は開放する中空構造であり、第２部分１３は板状構造であり、第２部分１３は第１部分１２の開放側を覆い合って、収容空間１１を備える筐体１０が形成されてもよい。

【0059】

電池１００において、電池セル２０は１つであってもよく、複数であってもよい。電池セル２０が複数である場合、複数の電池セル２０の間は直列接続又は並列接続又は混合接続であってもよく、混合接続は、複数の電池セル２０において直列接続と並列接続の両方が存在することを意味する。複数の電池セル２０の間は、直接直列接続又は並列接続又は混合接続された後、複数の電池セル２０からなる全体を筐体１０内に収容してもよいが、当然ながら、まず、複数の電池セル２０を直列接続又は並列接続又は混合接続して電池モジュールを構成した後、複数の電池モジュールを直列接続又は並列接続又は混合接続して全体を形成し、筐体１０内に収容してもよい。電池セル２０は、円柱体、扁平体、長方体又はその他の形状などであってもよい。図２は、電池セル２０が四角形の場合を例示的に示している。

【0060】

図３を参照し、図３は、本願の幾つかの実施例により提供される複数の電池セル２０がバスバー３０を介して接続される構成模式図である。幾つかの実施例において、電池１００は、バスバー３０をさらに含んでもよい。複数の電池セル２０の直列接続又は並列接続又は混合接続を実現するように、複数の電池セル２０の間は、バスバー３０によって電気的接続を実現することができる。

【0061】

図４を参照し、図４は、本願の幾つかの実施例により提供される電池セル２０の分解図である。電池セル２０は、ケース２１、エンドキャップアセンブリ２２及び電極アセンブリ２３を含んでもよい。ケース２１は、開口２１１を有し、電極アセンブリ２３は、ケース２１内に収容され、エンドキャップアセンブリ２２は、開口２１１を覆い合うために用いられる。

【0062】

ケース２１は、円柱体、長方体など、様々な形状であってもよい。ケース２１の形状は、電極アセンブリ２３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２３が円柱体構造である場合、ケース２１は、円柱体構造を選択することができる。電極アセンブリ２３が長方体構造である場合、ケース２１は、長方体構造を選択することができる。図５は、ケース２１と電極アセンブリ２３が四角形の場合を例示的に示している。

【0063】

ケース２１の材質は、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金など、様々であってもよく、本願の実施例は、これに対して特に限定しない。

【0064】

エンドキャップアセンブリ２２は、密閉した収容チャンバ（未図示）を形成するように、ケース２１の開口２１１を覆い合うために用いられ、収容チャンバは、電極アセンブリ２３を収容するために用いられる。収容チャンバは、電解液などの電解質を収容するためにさらに用いられる。エンドキャップアセンブリ２２は、電極アセンブリ２３の電気エネルギーを出力する部品として、エンドキャップアセンブリ２２内の電極端子は、電極アセンブリ２３との電気的接続、即ち電極端子と電極アセンブリ２３の極タブとの電気的接続に用いられる。幾つかの実施例において、電極端子と極タブは、集電部品２２４を介して接続され、それにより電極端子と極タブとの電気的接続を実現する。

【0065】

説明すべきことは、ケース２１の開口２１１は１つであってもよく、２つであってもよい。ケース２１の開口２１１が１つである場合は、エンドキャップアセンブリ２２も１つであってもよい。エンドキャップアセンブリ２２には２つの電極端子を設置することができ、２つの電極端子は、電極アセンブリ２３の正極タブ２３１１及び負極タブ２３１２との電気的接続にそれぞれ用いられ、エンドキャップアセンブリ２２内の２つの電極端子は、それぞれ正極電極端子と負極電極端子である。ケース２１の開口２１１が２つである場合、例えば、２つの開口２１１がケース２１の対向する両側に設置される場合、エンドキャップアセンブリ２２は２つであってもよく、２つのエンドキャップアセンブリ２２は、ケース２１の２つの開口２１１にそれぞれ覆い合っている。この場合、一方のエンドキャップアセンブリ２２内の電極端子は、電極アセンブリ２３の正極タブ２３１１との電気的接続に用いられる正極電極端子であり、他方のエンドキャップアセンブリ２２内の電極端子は、電極アセンブリ２３の負極タブ２３１２との電気的接続に用いられる負極電極端子であってもよい。

【0066】

図４に示すように、電池セル２０は、エンドキャップアセンブリ２２を有し、エンドキャップ２２１に正極タブ２３１１との電気的接続に用いられる第１電極端子２２２及び負極タブ２３１２との電気的接続に用いられる第２電極端子２２３が設けられる。電池セル２０は、第１集電部品２２４ａと第２集電部品２２４ｂをさらに含み、正極タブ２３１１と第１電極端子２２２は、第１集電部品２２４ａを介して電気的接続を実現し、負極タブ２３１２と第２電極端子２２３は、第２集電部品２２４ｂを介して電気的接続を実現する。

【0067】

エンドキャップアセンブリ２２には、電池セル２０の内部の温度又は圧力が閾値に達する時に作動して電池セル２０の内部の圧力を逃がすための除圧機構２２５がさらに設けられている。除圧機構２２５は、防爆弁、防爆板、空気弁、減圧弁又は安全弁などの形を取ってもよく、感圧性又は感温性素子又は構造を具体的に使用してもよい。即ち、電池セル２０の内部の圧力又は温度が所定の閾値に達する時、除圧機構２２５は作動するか、又は除圧機構２２５に設けられた弱い構造が破壊されて、内部の圧力又は温度を逃がすための開口又はチャネルを形成する。

【0068】

図５、図６、図７に示すように、図５は、本願の幾つかの実施例により提供される巻取式電極アセンブリ２３の構成模式図であり、図６は、図５のＩでの拡大図であり、図７は、本願の幾つかの実施例により提供される極片２３１の展開模式図である。幾つかの実施例において、電極アセンブリ２３は、積層して設置された複数の第１極タブ２３１４が設けられた巻取終了部２３１３を備える極片２３１を含む巻取式電極アセンブリ２３であり、隣接する２つの第１極タブ２３１４のうち、巻取式電極アセンブリ２３の巻取中心に近接する第１極タブ２３１４の幅は、巻取中心から離れる第１極タブ２３１４の幅よりも大きい。

【0069】

巻取式電極アセンブリ２３は、正極片、負極片及びセパレータを含んでもよい。巻取式電極アセンブリ２３は、正極片、セパレータ及び負極片を巻き取って形成された巻取式構造であり、セパレータは、正極片と負極片を分離し、正極片と負極片との接触によって引き起こされる短絡のリスクを低減するために用いられる。

【0070】

巻取終了部２３１３の巻取末端から巻取方向の逆方向に沿って延伸する巻数はｍ、極片２３１の巻取の総巻数はｎ、ｍ＜ｎ且つｍ＞２、即ち巻取終了部２３１３の巻取末端から巻取方向Ｄの逆方向に沿って延伸する巻数は２より大きく、各巻取の巻取終了部２３１３は、少なくとも１つの第１極タブ２３１４を設置することができる。

【0071】

正極片は、正極集電体と、正極集電体の表面にコーティングされた正極活物質層と、を含み、正極活物質層がコーティングされていない正極集電体は、正極活物質層がコーティングされた正極集電体から突出し、正極活物質層がコーティングされていない正極集電体は、正極タブ２３１１とする。リチウムイオン電池と例として、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などであってもよい。負極片は、負極集電体と、負極集電体の表面にコーティングされた負極活物質層と、を含み、負極活物質層がコーティングされていない負極集電体は、負極活物質層がコーティングされた負極集電体から突出し、負極活物質層がコーティングされていない負極集電体は、負極タブ２３１２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、炭素やシリコンなどであってもよい。溶断せずに大電流を確実に流すために、正極タブ２３１１の数は複数で積層され、負極タブ２３１２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。

【0072】

正極片は、正極タブ２３１１を有し、正極片において正極活物質層がコーティングされていない正極集電体を正極タブ２３１１とすることができる。負極片は、負極タブ２３１２を有し、負極片において負極活物質層がコーティングされていない負極集電体を負極タブ２３１２とすることができる。巻取式電極アセンブリ２３の正極タブ２３１１と負極タブ２３１２は、電極アセンブリの軸方向Ｂの一端に位置してもよく、それぞれ電極アセンブリの軸方向Ｂの両端に位置してもよい。図５に示されたのは、正極タブ２３１１と負極タブ２３１２が電極アセンブリの軸方向Ｂの同じ端に位置する構成模式図である。図５において、正極片の正極タブ２３１１と負極片の負極タブ２３１２は、電極アセンブリの長さ方向Ａに沿って間隔をおいて配置されている。

【0073】

そのため、本実施例に記載の「極片２３１」は、正極片であってもよく、負極片であってもよい。「極片２３１」が正極片である場合、第１極タブ２３１４は正極タブであり、「極片２３１」が負極片である場合、第１極タブ２３１４は負極タブである。

【0074】

「複数の第１極タブ２３１４は積層して設置される」とは、複数の第１極タブ２３１４が直線の方向に沿って順に配置され、隣接する２つの第１極タブ２３１４の少なくとも一部が重なり合うことを意味する。幾つかの実施例において、複数の第１極タブ２３１４は、電極アセンブリの厚さ方向Ｃに沿って積層して配置され、複数の第１極タブ２３１４は、電極アセンブリ２３の厚さ中心面Ｐの一側に位置し、電極アセンブリ２３の厚さ中心面Ｐとは、電極アセンブリ２３の巻取中心の軸線と面一であるとともに、電極アセンブリの厚さ方向Ｃに垂直である平面を指す。別の幾つかの実施例において、複数の第１極タブ２３１４は、電極アセンブリ２３の厚さ中心面Ｐの両側に位置してもよい。

【0075】

極片２３１が巻取状態にある場合、「第１極タブ２３１４の幅」は、第１極タブ２３１４の巻取方向Ｄに沿った最大サイズであり、第１極タブ２３１４のズレは、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った隣接する２つの第１極タブ２３１４の投影の一部が重なり合うことを指し、複数の第１極タブ２３１４総ズレ量は、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った複数の第１極タブ２３１４の投影の最大幅を指す。「第１極タブ２３１４の幅」は、極片２３１が展開状態にある場合、極片の長さ方向Ｅ（図７に示される）に沿った第１極タブ２３１４の最大サイズを指す。

【0076】

複数の第１極タブ２３１４は、積層して配置され、隣接する２つの第１極タブ２３１４の巻取中心に近接する第１極タブ２３１４の幅は、巻取中心から離れる第１極タブ２３１４より大きく、言い換えると、内から外へ、複数の第１極タブ２３１４の幅は、徐々に小さくなり、巻取終了部２３１３の巻取が完了した後、第１極タブ２３１４の幅方向に沿って、隣接する２つの第１極タブ２３１４のズレ量が減少するため、複数の第１極タブ２３１４に反映された総ズレ量が小さくなり、第１極タブ２３１４の幅方向における電極アセンブリ２３の複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことにより引き起こされる短絡リスクを低減し、電池セル２０の安全性能を向上させる。

【0077】

一般的には、電気エネルギーを導出するように、電極アセンブリ２３の極タブは、他の部品（例えば、集電部品２２４）と溶接などによって電気的に接続されるが、集電部品２２４の接続用領域の面積が限られ、電極アセンブリ２３の極タブの、集電部品２２４から超える接続領域の部分は、集電部品２２４と接続することができないため、電池セル２０の内部短絡のリスクを引き起こしやすい。複数の第１極タブ２３１４に反映された総ズレ量が小さいため、同じ接続領域がより多くの第１極タブ２３１４に対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向Ｃのサイズを増加させるのに役立ち、電池セル２０のエネルギー密度を向上させることができる。

【0078】

説明すべきことは、「内から外へ」は、第１極タブ２３１４が電極アセンブリ２３の巻取中心に対して、電極アセンブリ２３の巻取中心に沿って第１極タブ２３１４に向ける方向を指す。「内」は、電極アセンブリ２３の巻取中心を指し、「外」は、電極アセンブリ２３の外側を指す。

【0079】

図７を参照し続け、幾つかの実施例において、極片２３１は、巻取終了部２３１３に接続された、複数の第１極タブ２３１４と積層して配置された第２極タブ２３１６が設けられた巻取開始部２３１５をさらに含み、第２極タブ２３１６の幅は、複数の第１極タブ２３１４のうち、巻取中心に最も近接する第１極タブ２３１４の幅以上である。

【0080】

巻取過程において、巻取開始部２３１５は、巻取終了部２３１３よりも早く巻取を完了させ、第２極タブ２３１６は、巻取開始部２３１５に設けられる場合、第２極タブ２３１６は、複数の第１極タブ２３１４に対して電極アセンブリ２３の巻取中心により近接する。

【0081】

巻取開始部２３１５は、極片２３１の巻取起始端から巻取方向Ｄに沿って少なくとも１巻延伸し、各巻取の巻取開始部２３１５は、少なくとも１つの第２極タブ２３１６を設置することができる。

【0082】

第２極タブ２３１６の数は、１つ又は複数であってもよい。第２極タブ２３１６の数が複数である実施例において、「第２極タブ２３１６は、複数の第１極タブ２３１４と積層して配置される」とは、複数の第２極タブ２３１６が積層して配置され、且つ複数の第２極タブ２３１６の積層配置の方向が複数の第１極タブ２３１４の積層配置の方向と同じであることを意味する。

【0083】

第１極タブ２３１４と第２極タブ２３１６は、同じ極片２３１に属する場合、第２極タブ２３１６と第１極タブ２３１４の極性が同じである。第１極タブ２３１４が正極タブ２３１１である実施例において、第２極タブ２３１６は正極タブ２３１１であり、第１極タブ２３１４が負極タブ２３１２である実施例において、第２極タブ２３１６は負極タブ２３１２である。

【0084】

幾つかの実施例において、それぞれの第２極タブ２３１６の幅は、複数の第１極タブ２３１４の最も内側にある第１極タブ２３１４の幅よりも大きい。別の幾つかの実施例において、それぞれの第２極タブ２３１６の幅は、複数の第２極タブ２３１６の最も内側にある第１極タブ２３１４の幅に等しい。

【0085】

実際の巻取過程において、第２極タブ２３１６の幅方向における電極アセンブリ２３の巻取開始部２３１５上の第２極タブ２３１６のズレ量が小さいため、第２極タブ２３１６の幅は、複数の第１極タブ２３１４の幅以上であることで、極片２３１の総ズレ量に影響を与えることなく、電極アセンブリ２３の極タブに優れた過電流能力及び優れた放熱能力を備えさせる。

【0086】

幾つかの実施例において、第２極タブ２３１６の数は複数であり、複数の第２極タブ２３１６は、積層して設置され、複数の第２極タブ２３１６の幅は等しい。

【0087】

複数の第２極タブ２３１６の幅は等しいため、製造を容易にするだけでなく、集電部品２２４の接続領域に適合する場合、極タブに優れた過電流能力及び放熱能力を備えさせることもできる。

【0088】

幾つかの実施例において、第２極タブ２３１６の数は２５個以下である。

【0089】

第２極タブ２３１６の数が２５個以下であることは、複数の第１極タブ２３１４と同じ側で、複数の第１極タブ２３１４と同じ方向に沿って積層される第２極タブ２３１６のみを含む。

【0090】

極片２３１の巻取半径の増加に伴って、極タブのズレ量が大きくなり、第２極タブ２３１６の数が２５個以下の場合、第１極タブ２３１４の幅方向に沿った電極アセンブリ２３の第１極タブ２３１４の総ズレ量を効果的に減少させ、第１極タブ２３１４の幅方向における複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことによって引き起こされる短絡リスクを低減することができる。

【0091】

幾つかの実施例において、第２極タブ２３１６の数は複数であり、第２極タブ２３１６は積層して設置され、隣接する２つの第２極タブ２３１６のうち、巻取中心に近接する第２極タブ２３１６の幅は、巻取中心から離れる第２極タブ２３１６の幅よりも大きい。

【0092】

複数の第２極タブ２３１６は、複数の第１極タブ２３１４の積層方向と同じ方向に沿って積層して配置され、隣接する２つの第２極タブ２３１６の巻取中心に近接する第２極タブ２３１６の幅は、巻取中心から離れる第２極タブ２３１６よりも大きく、言い換えると、内から外へ、複数の第２極タブ２３１６の幅は徐々に小さくなることで、第２極タブ２３１６に優れた過電流能力及び放熱能力を備えさせる。

【0093】

図７を参照し続け、幾つかの実施例において、第１極タブ２３１４は、接続端２３１４１と自由端２３１４２を有し、極片の幅方向Ｆに沿って、接続端２３１４１は、巻取終了部２３１３の一端に接続され、接続端２３１４１から自由端２３１４２への方向に沿って、複数の第１極タブ２３１４のうちのそれぞれの第１極タブ２３１４の幅は、徐々に小さくなる。

【0094】

極片２３１を巻き取って電極アセンブリ２３が形成される状態において、極片の幅方向Ｆは、電極アセンブリ２３の軸方向Ｂと一致し、極片２３１が展開状態にある場合、極片の幅方向Ｆは、極片の長さ方向Ｅに垂直である。

【0095】

第１極タブ２３１４の自由端２３１４２は、接続端２３１４１に対向し、巻取終了部２３１３に接続されていない一端を指す。接続端２３１４１から自由端２３１４２への方向に沿って、複数の第１極タブ２３１４のうちのそれぞれの第１極タブ２３１４の幅が徐々に小さくなる構造は多くある。例えば、第１極タブ２３１４は、等脚台形、直角台形などである。

【0096】

第１極タブ２３１４の接続端２３１４１から自由端２３１４２への方向に沿って、それぞれの第１極タブ２３１４の幅は、徐々に小さくなるため、他の部品との干渉を回避することに加えて、第１極タブ２３１４と他の部品との溶接面積を保証することに基づいて、第１極タブ２３１４と巻取終了部２３１３との接続強度を増加させる。

【0097】

別の幾つかの実施例において、第１極タブ２３１４の接続端から自由端２３１４２への方向に沿って、それぞれの第１極タブ２３１４の幅は等しい。

【0098】

図７を参照し続け、幾つかの実施例において、隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差は等しい。

【0099】

「隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差は等しい」とは、１つの第１極タブ２３１４を参照として、当該第１極タブ２３１４とその内側の第１極タブ２３１４との幅の差が、当該第１極タブ２３１４とその外側の第１極タブ２３１４との幅の差に等しいことを意味する。

【0100】

第１極タブ２３１４の巻取中心から離れる方向に沿って、複数の第１極タブ２３１４の幅は線形的に逓減するため、第１極タブ２３１４の幅方向に沿った複数の第１極タブ２３１４の総ズレ量を減少させ、第１極タブ２３１４の幅方向における複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことにより引き起こされる短絡リスクを低減することができる。

【0101】

図８を参照し、図８は、本願のさらなる実施例により提供される極片２３１の展開模式図である。幾つかの実施例において、複数の第１極タブ２３１４の積層方向において、複数の第１極タブ２３１４の巻取中心から離れる方向に沿って、隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差は、徐々に大きくなる。

【0102】

「隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差は、徐々に大きくなる」とは、１つの第１極タブ２３１４を参照として、当該第１極タブ２３１４とその内側の第１極タブ２３１４との幅の差は、当該第１極タブ２３１４とその外側の第１極タブ２３１４との幅の差よりも小さいことを意味する。幾つかの実施例において、第１極タブ２３１４の巻取中心から離れる方向に沿って、複数の第１極タブ２３１４の幅は二次的に増加し、それにより隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差は、徐々に大きくなるため、第１極タブ２３１４の幅方向に沿った複数の第１極タブ２３１４の総ズレ量を減少させ、第１極タブ２３１４の幅方向における複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことにより引き起こされる短絡リスクを低減することができる。

【0103】

幾つかの実施例において、複数の第１極タブ２３１４の積層方向において、複数の第１極タブ２３１４の巻取中心から離れる方向に沿って、隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差は０．５ｍｍ～４ｍｍである。隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差は０．５ｍｍ～４ｍｍであることで、第１極タブ２３１４の幅方向に沿った複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことにより引き起こされる短絡リスクを効果的に低減するだけでなく、第１極タブ２３１４の過電流能力と放熱能力を保証することもできる。隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差が０．５ｍｍよりも小さい場合、隣接する２つの第１極タブ２３１４のうち、巻取中心から離れる第１極タブ２３１４の幅は、巻取中心に近接する第１極タブ２３１４の幅と比較して明らかに減少せず、最終的に複数の第１極タブ２３１４の総ズレ量が明らかに減少しないため、第１極タブ２３１４の幅方向における複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことにより引き起こされる短絡リスクを効果的に低減することができない。隣接する２つの第１極タブ２３１４の幅の差が４ｍｍより大きい場合、隣接する２つの第１極タブ２３１４のうち、巻取中心から離れる第１極タブ２３１４の幅は、巻取中心に近接する第１極タブ２３１４の幅と比較して減少し過ぎるため、第１極タブ２３１４の過電流能力及び放熱能力を保証しにくい。

【0104】

図８を参照し続け、幾つかの実施例において、複数の第１極タブ２３１４の積層方向において、複数の第１極タブ２３１４の巻取中心から離れる方向に沿って、複数の第１極タブ２３１４の高さは、徐々に小さくなる。

【0105】

「第１極タブ２３１４の高さ」とは、第１極タブ２３１４の自由端２３１４２と第１極タブ２３１４の接続端２３１４１との間の最大サイズを指す。巻取方向Ｄに沿って、第１極タブ２３１４の高さは、等しくてもよく、等しくなくてもよい。

【0106】

複数の第１極タブ２３１４の巻取中心から離れる方向に沿って、複数の第１極タブ２３１４の高さは、徐々に小さくなり、即ち第１極タブ２３１４の幅と高さは、同期して小さくなるため、第１極タブ２３１４の幅の減少による折り畳みやすいリスクを低減する。

【0107】

幾つかの実施例において、複数の第１極タブ２３１４のうちのそれぞれの第１極タブ２３１４の幅と高さの比は同じである。

【0108】

複数の第１極タブ２３１４のうちのそれぞれの第１極タブ２３１４の幅と高さの比は同じであり、言い換えると、第１極タブ２３１４の幅が減少した後、第１極タブ２３１４の高さは、同期して小さくなるため、第１極タブ２３１４の幅の減少による折り畳みやすいリスクを低減する。

【0109】

当然ながら、幾つかの実施例において、複数の第１極タブ２３１４の高さは同じであってもよい。別の幾つかの実施例において、複数の第１極タブ２３１４のうちのそれぞれの第１極タブ２３１４の幅と高さの比は異なってもよい。

【0110】

図８を参照し続け、幾つかの実施例において、巻取式電極アセンブリ２３の巻取方向Ｄに沿って、隣接する２つの第１極タブ２３１４の間の間隔は、徐々に大きくなる。

【0111】

「巻取式電極アセンブリ２３の巻取方向Ｄに沿って、隣接する２つの第１極タブ２３１４の間の距離」とは、巻取式電極アセンブリ２３の巻取方向Ｄに沿って、第１極タブ２３１４の中心位置とその隣接する第１極タブ２３１４の中心位置との間の距離を指す。言い換えると、極片２３１が展開状態にある場合、「隣接する２つの第１極タブ２３１４の間の距離」とは、極片の長さ方向Ｅに沿って、隣接する２つの第１極タブ２３１４の中心位置とその隣接する第１極タブ２３１４の中心位置との間の距離を指す。当然ながら、他の実施例において、「巻取式電極アセンブリ２３の巻取方向Ｄに沿って、隣接する２つの第１極タブ２３１４の間の距離」は、参考として他の定義を使用してもよいが、巻取方向Ｄに沿った任意の隣接する２つの第１極タブ２３１４の距離を定義する場合、同等の参考を使用する必要がある。図８に示すように、図中、Ｑ１、Ｑ２及びＱ３はそれぞれ、極片の長さ方向Ｅにおける３つの第１極タブ２３１４の中間位置であり、Ｑ１とＱ２との間の距離はＬ１、Ｑ２とＱ３との間の距離はＬ２であり、「隣接する２つの第１極タブ２３１４の間の間隔は、徐々に大きくなる」とは、Ｌ２がＬ１より大きいことを意味する。

【0112】

説明すべきことは、極片２３１が巻き取った後、巻取方向Ｄは、極片の長さ方向Ｅと一致している。

【0113】

巻取過程において、巻取の巻数が多いほど、極タブに反映された総ズレ量が大きくなり、特に外部巻取層の極タブの総ズレ量が大きくなる。そのため、巻取式電極アセンブリ２３の巻取方向Ｄに沿って、隣接する２つの第１極タブ２３１４の間の間隔は、徐々に大きくなることで、隣接する２つの第１極タブ２３１４のズレ量を減少させ、それにより第１極タブ２３１４の幅方向における複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことにより引き起こされる短絡リスクを低減することができる。

【0114】

図９を参照し、図９は、本願の別の実施例により提供される極片２３１の展開模式図である。幾つかの実施例において、それぞれの第１極タブ２３１４の高さは同じである。

【0115】

幾つかの実施例において、巻取後、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った幅の小さい第１極タブ２３１４の投影は、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った幅の大きい第１極タブ２３１４の投影範囲内にあり、且つ第１極タブ２３１４の幅方向に沿って、幅の大きい第１極タブ２３１４の両端はいずれも、幅の小さい第１極タブ２３１４の両端を超えるとともに、幅の大きい第１極タブ２３１４の両端がいずれも幅の小さい第１極タブ２３１４の両端を超えた値は等しい。

【0116】

図１０を参照し、図１０は、本願のさらなる実施例により提供される電極アセンブリ２３の構成模式図であり、図１１は図１０のＩＩでの拡大図である。幾つかの実施例において、巻取後、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った幅の小さい第１極タブ２３１４の投影は、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った幅の大きい第１極タブ２３１４の投影範囲内にあり、第１極タブ２３１４の幅方向に沿って、幅の大きい第１極タブ２３１４の両端がいずれも幅の小さい第１極タブ２３１４の両端を超えた値は等しくない。別の幾つかの実施例において、第１極タブ２３１４の幅方向に沿って、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った幅の小さい第１極タブ２３１４の投影は、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った幅の大きい第１極タブ２３１４の投影範囲内にあり、幅の大きい第１極タブ２３１４の一端はいずれも、幅の小さい第１極タブ２３１４の一端を超え、幅の大きい第１極タブ２３１４の他端は幅の小さい第１極タブ２３１４の他端と位置合わせる。

【0117】

図１２を参照し、図１２は、本願のさらなる幾つかの実施例により提供される電極アセンブリ２３の構成模式図であり、図１３は、図１２のＩＩＩでの拡大図である。巻取後、極片２３１の一部の極タブが重なり合い、即ち第１極タブ２３１４の積層方向に沿った幅の小さい第１極タブ２３１４の一部の投影は、第１極タブ２３１４の積層方向に沿った幅の大きい第１極タブ２３１４の投影範囲内にあり、第１極タブ２３１４の幅方向に沿って、幅の大きい第１極タブ２３１４の一端は、幅の小さい第１極タブ２３１４の一端を超え、幅の小さい第１極タブ２３１４の他端は、幅の大きい第１極タブ２３１４の他端を超えている。

【0118】

幾つかの実施例において、図４、図５を参照し、本願の実施例は、四角形電池１００を提供する。電極アセンブリ２３は、ケース２１内に設けられ、電極アセンブリ２３は、２つの極片２３１を含み、２つの極片２３１のうちの１つの極片２３１は正極片、もう１つは負極片であり、各極片２３１は、接続されている巻取終了部２３１３と巻取終了部２３１３を含み、巻取終了部２３１３に複数の第１極タブ２３１４が設けられ、巻取開始部２３１５に複数の第２極タブ２３１６が設けられ、複数の第１極タブ２３１４は、積層して配置され、複数の第２極タブ２３１６は、積層して配置され、複数の第１極タブ２３１４の積層方向は、複数の第２極タブ２３１６の積層方向と同じであり、隣接する２つの第１極タブ２３１４のうち、巻取中心に近接する第１極タブ２３１４の幅は、巻取中心から離れる第１極タブ２３１４の幅より大きく、それぞれの第２極タブ２３１６の幅は、最も内側にある第１極タブ２３１４の幅より大きく、複数の第２極タブ２３１６の幅は等しい。特定の巻取から、当該極片２３１の極タブの幅は減少し始め、外部巻取層のズレ量が大きい場合でも、極片２３１の極タブに反映された総ズレ量が小さくなり、ズレによる短絡リスクを低減するとともに、四角形ケースの電池１００の厚さを増加させ、エネルギー密度を向上させるのに役立つ。

【0119】

複数の第１極タブ２３１４と複数の第２極タブ２３１６は、厚さ中心面Ｐの同じ側に位置し、各極片２３１の第１極タブ２３１４と第２極タブ２３１６は、電極アセンブリの軸方向Ｂの一端に位置する。２つの極片２３１の極タブは、電極アセンブリの軸方向Ｂの同じ端に位置する。

【0120】

本願の実施例は、ケース２１と、上記の任意の実施例により提供される巻取式電極アセンブリ２３と、を含む電池セル２０をさらに提供する。

【0121】

本願の実施例は、筐体１０と、筐体１０内に収容された上記の実施例により提供される電池１００と、を含む電池１００をさらに提供する。

【0122】

本願の実施例は、上記の実施例により提供される電池セル２０を含む電気設備をさらに提供する。

【0123】

図１４を参照し、図１４は、本願の幾つかの実施例により提供される巻取式電極アセンブリ２３の製造方法のフローチャートである。本願の実施例は、
複数の第１極タブ２３１４が設けられた巻取終了部２３１３を含む極片２３１を提供するステップＳ１００と、
複数の第１極タブ２３１４が積層して設置されるように、極片２３１を巻取中心の周りに巻き取って設置するステップＳ２００と、を含み、
そのうち、隣接する２つの第１極タブ２３１４のうち、巻取式電極アセンブリ２３の巻取中心に近接する第１極タブ２３１４の幅は、巻取中心から離れる第１極タブ２３１４の幅よりも大きい、巻取式電極アセンブリ２３の製造方法をさらに提供する。

【0124】

複数の前記第１極タブ２３１４が積層して設置されるように、極片２３１を巻取中心の周りに巻き取って設置するため、複数の第１極タブ２３１４に反映された総ズレ量が小さくなり、第１極タブ２３１４の幅方向における複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことにより引き起こされる短絡リスクを低減するとともに、電池セル２０の安全性能を向上させ、電気設備の電気的安全性を向上させることもできる。そして、複数の第１極タブ２３１４に反映された総ズレ量が小さいため、同じ領域がより多くの第１極タブ２３１４に対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向Ｃのサイズを増加させ、電池セル２０のエネルギー密度を向上させるのに役立つ。

【0125】

図１５を参照し、図１５は、本願の幾つかの実施例により提供される巻取式電極アセンブリの製造設備２０００の構成概略図である。本願の実施例は、提供装置２１００と組立装置２２００を含む巻取式電極アセンブリの製造設備２０００をさらに提供する。提供装置２１００は、複数の第１極タブ２３１４が設けられた巻取終了部２３１３を含む極片２３１を提供するように構成されている。組立装置２２００は、複数の第１極タブ２３１４が積層して設置されるように、極片２３１を巻取中心の周りに巻き取って設置するように構成されている。そのうち、隣接する２つの第１極タブ２３１４のうち、巻取式電極アセンブリ２３の巻取中心に近接する第１極タブ２３１４の幅は、巻取中心から離れる第１極タブ２３１４の幅よりも大きい。

【0126】

組立装置２２００は、複数の前記第１極タブ２３１４が積層して設置されるように、極片２３１を巻取中心の周りに巻き取って設置するため、複数の第１極タブ２３１４の総ズレ量が小さくなり、第１極タブ２３１４の幅方向における複数の第１極タブ２３１４のズレ量が大きいことにより引き起こされる短絡リスクを低減するとともに、電池セル２０の安全性能を向上させ、電気設備の電気的安全性を向上させることもできる。そして、複数の第１極タブ２３１４に反映された総ズレ量が小さいため、同じ領域がより多くの第１極タブ２３１４に対応することができ、電極アセンブリの厚さ方向Ｃのサイズを増加させ、電池セル２０のエネルギー密度を向上させるのに役立つ。

【0127】

以上、本願の好ましい実施例に過ぎず、本願を制限するものではない。当業者にとって、本願に対して様々な変更や変化を行うことができる。本願の精神や原則から逸脱することなく、行われた任意の修正、同等置換、改善などは、いずれも本願の保護範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0128】

１０００ 車両
１００ 電池
１０ 筐体
１１ 収容空間
１２ 第１部分
１３ 第２部分
２０ 電池セル
２１ ケース
２１１ 開口
２２ エンドキャップアセンブリ
２２１ エンドキャップ
２２２ 第１電極端子
２２３ 第２電極端子
２２４ 集電部品
２２４ａ 第１集電部品
２２４ｂ 第２集電部品
２２５ 除圧機構
２３電極アセンブリ
２３１ 極片
２３１１ 正極タブ
２３１２ 負極タブ
２３１３ 巻取終了部
２３１４ 第１極タブ
２３１４１ 接続端
２３１４２ 自由端
２３１５ 巻取開始部
２３１６ 第２極タブ
３０ バスバー
２００ コントローラ
３００ モータ
２０００ 巻取式電極アセンブリの製造設備
２１００ 提供装置
２２００ 組立装置
Ａ 電極アセンブリの長さ方向
Ｂ 電極アセンブリの軸方向
Ｃ 電極アセンブリの厚さ方向
Ｄ 巻取方向
Ｅ 極片の長さ方向
Ｆ 極片の幅方向
Ｐ 厚さ中心面。

【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】