特表 2023-510555 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-14

(54)【発明の名称】電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/184 20210101AFI20230307BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20230307BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20230307BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20230307BHJP

   H01M 50/119 20210101ALI20230307BHJP

   H01M 50/133 20210101ALI20230307BHJP

   H01M 50/528 20210101ALI20230307BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20230307BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20230307BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20230307BHJP

   H01M 50/308 20210101ALI20230307BHJP

   H01M 50/197 20210101ALI20230307BHJP

【ＦＩ】

H01M50/184 A

H01M50/193

H01M50/186

H01M50/103

H01M50/119

H01M50/133

H01M50/528

H01M10/04 Z

H01M10/052

H01M10/058

H01M50/308

H01M50/197

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022542747

(86)(22)【出願日】2021-01-08

(85)【翻訳文提出日】2022-08-24

(86)【国際出願番号】 CN2021070924

(87)【国際公開番号】W WO2021143625

(87)【国際公開日】2021-07-22

(31)【優先権主張番号】202021062203.0

(32)【優先日】2020-06-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202020064787.9

(32)【優先日】2020-01-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510177809

【氏名又は名称】ビーワイディー カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100169904

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100132698

【弁理士】

【氏名又は名称】川分 康博

(72)【発明者】

【氏名】朱燕

(72)【発明者】

【氏名】胡世超

【テーマコード（参考）】

5H011

5H012

5H028

5H029

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA03

5H011AA17

5H011CC06

5H011GG01

5H011HH02

5H011JJ11

5H011JJ12

5H011JJ25

5H011KK01

5H011KK02

5H011KK04

5H012AA07

5H012BB01

5H012DD04

5H012EE01

5H012GG05

5H028AA07

5H028BB01

5H028BB05

5H028BB15

5H028CC01

5H028CC05

5H028CC07

5H028CC08

5H028CC24

5H028EE01

5H028EE06

5H028HH01

5H028HH05

5H028HH09

5H029AJ14

5H029AJ15

5H029BJ02

5H029CJ05

5H029CJ28

5H029DJ02

5H029DJ03

5H029EJ01

5H029EJ12

5H029HJ04

5H029HJ15

5H043AA19

5H043BA19

5H043CA04

5H043FA11

5H043FA22

5H043HA11F

5H043HA22F

(57)【要約】

電池（１００）、電池モジュール、電池パック（２００）及び電気自動車であり、電池（１００）は、金属ケース（１１）、パッケージ部材及び複数の電極体セット（１２）を含み、パッケージ部材は、対向して設けられた２つのパッケージ部（１３）を含み、内部空間を有し、２つのパッケージ部（１３）は、所定の位置で接合されてパッケージ部材の内部空間を複数の封止された収容キャビティに仕切り、少なくとも１つの封止された収容キャビティに電極体セット（１２）が設けられ、金属ケース（１１）がパッケージ部材外に嵌着される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属ケース、パッケージ部材、及び、複数の電極体セットを含み、
前記パッケージ部材は、互いに対向して設けられた２つのパッケージ部を含み、内部空間を有し、前記２つのパッケージ部は、所定の位置で接合されて、前記パッケージ部材の内部空間を複数の封止された収容キャビティに仕切り、少なくとも１つの前記封止された収容キャビティに前記電極体セットが設けられ、
前記金属ケースは、前記パッケージ部材の外側に嵌め合わされていることを特徴とする、電池。

【請求項2】

前記パッケージ部材は、一体に成形されたパッケージフィルムを、所定の折り目線に沿って、中折りされて形成され、２つのパッケージ部は、前記パッケージフィルムの前記折り目線の両側の部分によって構成されることを特徴とする、請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記２つのパッケージ部は、２つのパッケージフィルムであることを特徴とする、請求項１に記載の電池。

【請求項4】

前記封止された収容キャビティのキャビティ壁は、前記電池の厚さ方向に沿って対向して設けられた２つの側壁を含み、少なくとも１つの前記封止された収容キャビティの少なくとも１つの前記側壁は、前記封止された収容キャビティの外部へ窪んで溝を形成し、前記溝は、前記電極体セットを収容することを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の電池。

【請求項5】

前記２つのパッケージ部は、所定の位置で熱溶融して接合されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項6】

前記電池は、第１の方向を含み、前記複数の電極体セットは、前記第１の方向に沿って配列され、前記電極体セットは、前記第１の方向に沿ってそれぞれ前記電極体セットの両側に位置する第１の電極と第２の電極を含むことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項7】

直列接続された２つの前記電極体セットのうちの１つの電極体セットの第１の電極と、もう１つの電極体セットの第２の電極との接続箇所は、前記２つのパッケージ部に対応する接合位置に埋設されることを特徴とする、請求項６に記載の電池。

【請求項8】

前記封止された収容キャビティ内の気圧は、前記金属ケースと前記パッケージ部材との間の気圧より低いことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項9】

前記金属ケースと前記パッケージ部材との間の気圧は、前記金属ケース外の気圧より低いことを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項10】

前記金属ケースと前記パッケージ部材との間の気圧Ｐ１は、－１００Ｋｐａ～－５Ｋｐａであることを特徴とする、請求項９に記載の電池。

【請求項11】

前記封止された収容キャビティ内の気圧は、Ｐ２であり、前記Ｐ１とＰ２との関係は、Ｐ１＞Ｐ２を満たし、かつＰ１／Ｐ２の範囲は、０．０５～０．８５であることを特徴とする、請求項１０に記載の電池。

【請求項12】

Ｐ２の値は、－１００Ｋｐａ～－２０Ｋｐａであることを特徴とする、請求項１１に記載の電池。

【請求項13】

前記電池は、第１の方向を含み、前記複数の電極体セットは、前記第１の方向に沿って配列され、前記電極体セットの長さは、前記第１の方向に沿って延び、前記電池の長さは、前記第１の方向に沿って延び、前記電池の長さは、４００ｍｍ～２５００ｍｍであることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池。

【請求項14】

前記電池の厚さは、第２の方向に沿って延び、前記金属ケースは、前記第２の方向に沿って対向する２つの第１の表面を有し、少なくとも１つの前記第１の表面は、前記金属ケースの内部に窪んでいることを特徴とする、請求項１３に記載の電池。

【請求項15】

前記２つの第１の表面は、いずれも前記金属ケースの内部に窪んでおり、前記電極体セットを挟持していることを特徴とする、請求項１４に記載の電池。

【請求項16】

前記電池は、略直方体であり、前記電池の厚さは、１０ｍｍより大きいことを特徴とする、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項17】

前記電池の長さと厚さとの比率は、５～２５０であることを特徴とする、請求項１６に記載の電池。

【請求項18】

前記金属ケースには、空気抜き孔が設けられ、前記空気抜き孔内に封止部材が設けられることを特徴とする、請求項１～１７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項19】

前記金属ケースの壁厚さは、０．０５ｍｍ～１ｍｍであることを特徴とする、請求項１～１８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項20】

請求項１～１９のいずれか一項に記載の電池を含むことを特徴とする、電池モジュール。

【請求項21】

複数の電池を含む電池列を含み、前記電池は、それぞれ、金属ケース、パッケージ部材、及び、複数の電極体セットを含み、
前記パッケージ部材は、対向して設けられた２つのパッケージ部を含み、前記２つのパッケージ部は、所定の位置で接合されて、前記パッケージ部材の内部空間を、複数の封止された収容キャビティに仕切り、少なくとも１つの前記封止された収容キャビティに電極体セットが設けられ、
前記金属ケースは、前記パッケージ部材の外側に嵌め合わされていることを特徴とする、電池パック。

【請求項22】

前記電池の厚さは、第２の方向に沿って延び、複数の前記電池は、前記第２の方向に順に配列されて前記電池列を形成し、
少なくとも２つの隣接する電池の間に隙間があり、前記隙間と前記電池の厚さとの比の値の範囲は、０．００１～０．１５であることを特徴とする、請求項２１に記載の電池パック。

【請求項23】

前記金属ケースは、開口を有するケース本体、及び、カバープレートを含み、前記カバープレートは、前記ケース本体の開口に封止接続されて前記ケース本体の内部空間を封止し、
前記隙間は、第１の隙間ｄ１を含み、前記第１の隙間ｄ１は、前記２つの隣接する電池の２つのカバープレートの間の前記第２の方向に沿う最小距離であり、前記電池の厚さは、前記カバープレートの前記第２の方向に沿う寸法であり、かつ前記第１の隙間ｄ１と前記電池の厚さとの比の値の範囲は、０．００５～０．１であることを特徴とする、請求項２２に記載の電池パック。

【請求項24】

前記金属ケースは、開口を有するケース本体及びカバープレートを含み、前記カバープレートは、前記ケース本体の開口に封止接続されて前記ケース本体の内部空間を封止し、
前記電池は、第２の方向に沿って対向する２つの第１の表面を有し、前記隙間は、第２の隙間ｄ２を含み、前記第２の隙間ｄ２は、前記２つの隣接する電池の対向する２つの第１の表面の間の最小距離であり、前記電池の厚さは、前記カバープレートの前記第２の方向に沿う寸法であることを特徴とする、請求項２２又は２３に記載の電池パック。

【請求項25】

前記電池の使用前の第１の隙間ｄ１は、使用後の第２の隙間ｄ２より大きいことを特徴とする、請求項２４に記載の電池パック。

【請求項26】

請求項２１～２５のいずれか一項に記載の電池パックを含むことを特徴とする、電気自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

(関連出願の相互参照)
本願は、ビーワイディーカンパニーリミテッドが２０２０年１月１３日に提出した、発明の名称が「電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車」である中国特許出願第「２０２０２００６４７８７．９」号の優先権と、ビーワイディーカンパニーリミテッドが２０２０年６月１０日に提出した、発明の名称が「電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車」である中国特許出願第「２０２０２１０６２２０３．０」号の優先権とを主張するものである。

【0002】

本願は、電池の分野に関し、特に、電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車に関する。

【背景技術】

【0003】

電気自動車に適用される電池パックは、一般的に、電池容量を向上させるように、電池パックのケース内に取り付けられる複数の電池を含む。

【0004】

電池の製造過程において電解液を添加する必要があるため、電解液漏れを防止するために電池を密封する必要がある。従来技術において、一般的に、電極体をケース内に直接的に密封し、次にケース上の注入口から電解液を注入し、電解液注入が完了した後に注入口を密封することにより、電池を得る。しかしながら、上記方式では、電極体及び電解液を電池のケース内に直接的にパッケージ化するため、ケースが損傷すると電解液が漏れやすく、密封効果が低い。

【発明の概要】

【0005】

本願は、関連技術における技術的課題の１つを少なくともある程度解決することを目的とする。

【0006】

このために、本願の第１の態様に係る電池は、金属ケース、パッケージ部材及び複数の電極体セットを含み、前記パッケージ部材は、対向して設けられた２つのパッケージ部を含み、内部空間を有し、前記２つのパッケージ部は、所定の位置で接合されて前記パッケージ部材の内部空間を複数の封止された収容キャビティに仕切り、少なくとも１つの前記封止された収容キャビティに前記電極体セットが設けられ、前記金属ケースが前記パッケージ部材外に嵌着される。

【0007】

本願のいくつかの実施形態において、前記パッケージ部材は、一体成形されたパッケージフィルムにより所定の折り目線に沿って中折りされてなり、前記パッケージフィルムの前記折り目線の両側に位置する部分は、それぞれ前記２つのパッケージ部を構成する。

【0008】

本願のいくつかの実施形態において、前記２つのパッケージ部は、２つのパッケージフィルムである。

【0009】

本願のいくつかの実施形態において、前記封止された収容キャビティのキャビティ壁は、前記電池の厚さ方向に沿って対向して設けられた２つの側壁を含み、少なくとも１つの前記封止された収容キャビティの少なくとも１つの側壁は、前記封止された収容キャビティの外部へ窪んで溝を形成し、前記溝は、前記電極体セットを収容する。

【0010】

本願のいくつかの実施形態において、前記２つのパッケージ部は、所定の位置で熱溶融して接合される。

【0011】

本願のいくつかの実施形態において、前記電池は、第１の方向を含み、前記複数の電極体セットは、前記第１の方向に沿って配列され、前記電極体セットは、前記第１の方向に沿ってそれぞれ前記電極体セットの両側に位置する第１の電極と第２の電極を含む。

【0012】

本願のいくつかの実施形態において、直列接続された２つの前記電極体セットのうちの１つの電極体セットの第１の電極と、もう１つの電極体セットの第２の電極との接続箇所は、前記２つのパッケージ部の対応する接合位置に埋設される。

【0013】

本願のいくつかの実施形態において、前記封止された収容キャビティ内の気圧は、前記金属ケースと前記パッケージ部材との間の気圧より低い。

【0014】

本願のいくつかの実施形態において、前記金属ケースと前記パッケージ部材との間の気圧は、前記金属ケース外の気圧より低い。

【0015】

本願のいくつかの実施形態において、前記金属ケースと前記パッケージ部材との間の気圧Ｐ１は、－１００Ｋｐａ～－５Ｋｐａである。

【0016】

本願のいくつかの実施形態において、前記封止された収容キャビティ内の気圧は、Ｐ２であり、前記Ｐ１とＰ２との関係は、Ｐ１＞Ｐ２を満たし、かつＰ１／Ｐ２の範囲は、０．０５～０．８５である。

【0017】

本願のいくつかの実施形態において、Ｐ２の値は、－１００Ｋｐａ～－２０Ｋｐａである。

【0018】

本願のいくつかの実施形態において、前記電池は、第１の方向を含み、前記複数の電極体セットは、前記第１の方向に沿って配列され、前記電極体セットの長さは、前記第１の方向に沿って延び、前記電池の長さは、前記第１の方向に沿って延び、前記電池の長さは、４００ｍｍ～２５００ｍｍである。

【0019】

本願のいくつかの実施形態において、前記電池の厚さは、第２の方向に沿って延び、前記金属ケースは、前記第２の方向に沿って対向する２つの第１の表面を有し、少なくとも１つの前記第１の表面は、前記金属ケースの内部に窪む。

【0020】

本願のいくつかの実施形態において、前記２つの第１の表面は、いずれも前記金属ケースの内部に窪んで、前記電極体セットを挟持する。

【0021】

本願のいくつかの実施形態において、前記電池は、ほぼ直方体であり、前記電池の厚さは、１０ｍｍより大きい。

【0022】

本願のいくつかの実施形態において、前記電池の長さと厚さとの比率は、５～２５０である。

【0023】

本願のいくつかの実施形態において、前記金属ケースには、空気抜き孔が設けられ、前記空気抜き孔内に封止部材が設けられる。

【0024】

本願のいくつかの実施形態において、前記金属ケースの壁厚さは、０．０５ｍｍ～１ｍｍである。

【0025】

本願の第２の態様に係る電池モジュールは、上記いずれかの実施形態に記載の電池を含む。

【0026】

本願の第３の態様に係る電池パックは、複数の電池を含む電池列を含み、前記電池は、金属ケース、パッケージ部材及び複数の電極体セットを含み、前記パッケージ部材は、対向して設けられた２つのパッケージ部を含み、前記２つのパッケージ部は、所定の位置で接合されて前記パッケージ部材の内部空間を複数の封止された収容キャビティに仕切り、少なくとも１つの前記封止された収容キャビティに電極体セットが設けられ、
前記金属ケースが前記パッケージ部材外に嵌着される。

【0027】

本願のいくつかの実施形態において、前記電池の厚さは、第２の方向に沿って延び、複数の前記電池は、前記第２の方向に沿って順に配列されて前記電池列を形成し、
少なくとも２つの隣接する電池の間に隙間があり、前記隙間と前記電池の厚さとの比率範囲は、０．００１～０．１５である。

【0028】

本願のいくつかの実施形態において、前記金属ケースは、開口を有するケース本体及びカバープレートを含み、前記カバープレートは、前記ケース本体の開口に封止接続されて前記ケース本体の内部空間を封止し、
前記隙間は、第１の隙間ｄ１を含み、前記第１の隙間ｄ１は、前記２つの隣接する電池の２つのカバープレートの間の前記第２の方向に沿う最小距離であり、前記電池の厚さは、前記カバープレートの前記第２の方向に沿う寸法であり、かつ前記第１の隙間ｄ１と前記電池の厚さとの比率範囲は、０．００５～０．１である。

【0029】

本願のいくつかの実施形態において、前記金属ケースは、開口を有するケース本体及びカバープレートを含み、前記カバープレートは、前記ケース本体の開口に封止接続されて前記ケース本体の内部空間を封止し、
前記電池は、第２の方向に沿って対向する２つの第１の表面を有し、前記２つの隣接する電池の間の隙間は、第２の隙間ｄ２を含み、前記第２の隙間ｄ２は、前記２つの隣接する電池の対向する２つの第１の表面の間の最小距離であり、前記電池の厚さは、前記カバープレートの前記第２の方向に沿う寸法である。

【0030】

本願のいくつかの実施形態において、前記電池の使用前の第１の隙間ｄ１は、使用後の第２の隙間ｄ２より大きい。

【0031】

本願の第４の態様に係る電気自動車は、上記いずれかの実施形態に記載の電池パックを含むことを特徴とする。

【0032】

従来の技術に比べて、本願の有益な効果は、以下のとおりである。まず、本願の電池において、電極体セットをパッケージ部材内にパッケージ化し、次にパッケージ部材外に金属ケースを嵌着して、二次密封を行うことにより、パッケージ部材と金属ケースの二層密封作用により密封効果を効果的に向上させることができ、次に、パッケージ部材内に複数の封止された収容キャビティを有し、隣接する２つの電極体セットを分離することにより、電極体セットの間の電解液が相互に流通することを回避し、このように、電極体セットは、互いに影響を与えず、かつ電極体セット中の電解液は、電位差が大きすぎて分解することがなく、また、２つのパッケージフィルムが所定の位置で接合されて一体に形成されることにより、製造プロセスを大幅に減少させ、製造効率を向上させ、自動化作業に更に適する。更に、１つの金属ケース内に複数の電極体セットをパッケージ化し、長い電池をより容易に製造することができるため、本願の解決手段により長く、強度の高い電池を容易に製造することができ、これにより、電池を電池パックのケース内に取り付ける場合、電池パック内の横ビームと縦ビームなどの支持構造の設置を減少させ、電池自体を支持体として電池を電池パックのケースに直接的に取り付けることができ、これにより、電池パックの内部空間を節約し、電池パックの体積利用率を向上させることができ、かつ電池パックの重量を低減することに役立つ。

【0033】

本願の追加の態様及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明において明らかになるか、又は、本願の実践により把握される。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本願の実施例に係る電池の立体構造の概略図である。

【図2】図１に係る電池の断面概略図である。

【図3】本願の実施例に係る電極体セットがパッケージフィルム内にパッケージ化された概略図である。

【図4】本願の実施例に係る金属ケースの第１の表面に凹部が形成された概略図である。

【図5】本願の実施例に係る電池列の概略構成図である。

【図6】本願の実施例に係る電池パックの概略構成図である。

【図7】本願の実施例に係る、１つのパッケージ部に溝が設けられる、一体成形されたパッケージフィルムで形成されたパッケージ部材の概略構成図である。

【図8】本願の実施例に係る、２つのパッケージ部に溝が設けられる、一体成形されたパッケージフィルムで形成されたパッケージ部材の概略構成図である。

【図9】本願の実施例に係る電池モジュールと電池との関係概略図である。

【図10】本願の実施例に係る電気自動車と電池パックの関係概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、本願の実施例を詳細に説明し、上記実施例の例は、図面に示され、全体を通して同一又は類似の符号は、同一又は類似の部品、或いは同一又は類似の機能を有する部品を示す。以下、図面を参照して説明される実施例は、例示的なものであり、本願を解釈するためのものに過ぎず、本願を限定するためのものとして理解すべきではない。

【0036】

なお、本願の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などで示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本願を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有するとともに、特定の方位で構成され動作しなければならないことを指示するか又は示唆するものではないため、本願を限定するものであると理解すべきではない。

【0037】

図１～図５に示すように、本願に係る電池１００は、金属ケース１１、パッケージ部材１５及び複数の電極体セット１２を含み、電極体セット１２は、少なくとも１つの電極体を含み、パッケージ部材１５は、対向して設けられた２つのパッケージ部１３を含み、内部空間を有し、２つのパッケージ部１３は、所定の位置で接合されてパッケージ部材１５の内部空間を複数の封止された収容キャビティ１６に仕切り、少なくとも１つの封止された収容キャビティ１６に電極体セット１２が設けられ、金属ケース１１がパッケージ部材１５外に嵌着される。

【0038】

本願において、言及された電極体は、動力電池の分野での一般的な電極体であり、電極体及び電極体セット１２は、電池１００のケース内部の構成部分であり、電池１００自体として理解されるべきではなく、電池１００は、単電池であり、本願における電極体は、巻回して形成された電極体であってもよく、積層の方式で製造された電極体であってもよく、一般的に、電極体は、少なくとも正極板、セパレータ及び負極板を含む。なお、本願において言及された電池１００は、独立した単電池であり、複数の電極体を含むため、電池モジュール３００又は組電池として簡単に理解すべきではない。

【0039】

本願における電池１００は、液系電池であってもよく、すなわち、電極体に電解液を含有し、固体電池であってもよく、電極体に固体電解質又はゲルポリマー電解質を含有する。

【0040】

本願において、電極体セット１２は、１つの独立した電極体で構成されてもよく、少なくとも２つの電極体を含んでもよく、かつ少なくとも２つの電極体が並列接続されて電極体セット１２を構成する。例えば、２つの電極体が並列接続されて電極体セット１２を構成するか、又は４つの電極体が並列接続されて電極体セット１２を構成する。

【0041】

「所定の位置」は、隣接する２つの電極体セット１２の間隔箇所及び２つのパッケージ部１３の外縁であると理解することができ、封止された収容キャビティ１６の数は、限定されず、２つ、３つ又は複数であってもよい。

【0042】

複数の電極体セット１２は、直列接続されてもよく、並列接続されてもよい。

【0043】

上記技術手段により、本願の電池１００において、電極体セット１２をパッケージ部材１５内にパッケージ化し、次にパッケージ部材１５外に金属ケース１１を嵌着して、二次密封を行うことにより、パッケージ部材１５と金属ケース１１の二層密封作用により密封効果を効果的に向上させることができ、パッケージ部材１５が複数の封止された収容キャビティ１６に仕切られ、隣接する２つの電極体セット１２を分離することにより、電極体セット１２の間の電解液が互いに流通することを回避し、このように、電極体セット１２は、互いに影響を与えず、かつ電極体セット１２中の電解液は、電位差が大きすぎて分解することがなく、また、１つの金属ケース１１内に複数の電極体セット１２をパッケージ化することにより、長い電池１００をより容易に製造することができるため、本願の解決手段により長い電池１００を容易に製造することができ、これにより、電池１００を電池パック２００のケース内に取り付ける場合、電池１００自体を横ビーム又は縦ビームとして使用し、更に電池パック２００のケース内の横ビーム及び縦ビームなどの支持構造の追加設置を減少させ、電池１００自体を支持体として電池１００を電池パック２００のケースに直接的に取り付けることができ、これにより、電池パック２００の内部空間を節約し、電池パック２００の体積利用率を向上させることができ、かつ電池パック２００の重量を低減することに役立つ。

【0044】

いくつかの実施形態において、２つのパッケージ部１３は、一体に設けられ、図７及び図８に示すように、パッケージ部材１５は、一体成形されたパッケージフィルム１７により所定の折り目線に沿って中折りされてなり、パッケージフィルム１７の折り目線の両側に位置する部分は、それぞれ２つのパッケージ部１３を構成する。

【0045】

パッケージ部材１５は、１つのパッケージフィルム１７を中折りしてなるため、２つのパッケージ部１３の間の接合プロセスを省略することができ、これにより、プロセス及び製造コストを節約する。

【0046】

他の実施形態において、２つのパッケージ部１３は、別体に設けられてもよく、パッケージ部材１５は、対向して設けられた２つのパッケージフィルム１７を含み、各パッケージフィルム１７は、パッケージ部１３を構成する。

【0047】

各封止された収容キャビティ１６内に、１つの電極体セット１２を設けてもよく、複数の電極体セット１２を設けてもよい。

【0048】

本願のいくつかの実施形態において、少なくとも１つのパッケージフィルム１７には、複数の電極体セット１２を収容する溝１４１が設けられる。

【0049】

該実施形態において、２つのパッケージフィルム１７にいずれも溝１４１が設けられてもよく、１つのパッケージフィルム１７のみに溝１４１が設けられてもよく、２つのパッケージフィルム１７にいずれも溝１４１が設けられる場合、図８に示すように、２つのパッケージフィルム１７上の溝１４１が対向して設けられてもよく、２つのパッケージフィルム１７上の溝１４１が間隔を隔てて設けられてもよい。

【0050】

２つのパッケージフィルム１７を所定の位置に接合する具体的な方式は、限定されず、例えば、２つのパッケージフィルム１７を接合位置１３１で熱溶融して接続してもよく、結束バンドにより２つのパッケージフィルム１７を接合位置１３１で一体に結びつけてもよい。

【0051】

本願のいくつかの実施形態において、封止された収容キャビティ１６のキャビティ壁は、電池１００の厚さ方向に沿って対向して設けられた２つの側壁を含み、少なくとも１つの封止された収容キャビティ１６の少なくとも１つの側壁は、封止された収容キャビティ１６の外部へ窪んで、電極体セット１２を収容する溝１４１を形成する。

【0052】

上記実施形態において、２つのパッケージ部１３は、封止された収容キャビティ１６の電池１００の厚さ方向に沿って対向して設けられた２つの側壁を構成し、少なくとも１つのパッケージ部１３は、封止された収容キャビティ１６の外部へ窪んで、電極体セット１２に収容空間を提供できる溝１４１を形成する。

【0053】

封止された収容キャビティ１６のキャビティ壁に１つ以上の溝１４１が形成されてもよく、各溝１４１は、１つ以上の電極体セット１２を収容することができる。

【0054】

該実施形態において、２つのパッケージ部１３は、いずれも封止された収容キャビティ１６の外部へ窪んで、電極体セット１２を収容する溝１４１を形成してもよく、１つのパッケージ部１３が窪んで電極体セット１２を収容する溝１４１を形成し、もう１つのパッケージ部１３に溝１４１が設けられなくてもよく、２つのパッケージ部１３にいずれも溝１４１が形成される場合、図８に示すように、２つのパッケージ部１３に形成された溝１４１は、対向して設けられてもよく、間隔を隔てて設けられてもよい。

【0055】

２つのパッケージ部１３を所定の位置で接合する具体的な方式は、限定されず、結束バンドにより２つのパッケージ部１３を接合位置で一体に結び付けることができ、いくつかの実施形態において、例えば、パッケージ部材１５がパッケージフィルム１７である場合、パッケージフィルム１７の接合位置を加熱して溶融し、次に一体に圧着することができ、他の部品を必要とせず、パッケージ部材１５の内部を複数の封止された収容キャビティ１６に仕切ることができ、製造プロセスがより簡単である。

【0056】

本願の電池１００において、電極体セット１２をパッケージフィルム１７内にパッケージ化し、更にパッケージフィルム外に金属ケース１１を嵌着して、二次密封を行うことにより、パッケージフィルム１７と金属ケース１１の二層密封作用により密封効果を効果的に向上させることができ、パッケージフィルム１７が、一体の膜であり、複数の封止された収容キャビティを有することにより、隣接する２つの電極体セット１２を分離して、電極体セット１２の間の電解液が相互に流通することを回避し、このように、電極体セット１２は、互いに影響を与えず、かつ電極体セット１２中の電解液は、電位差が大きすぎて分解することがなく、また、１つの金属ケース１１内に複数の電極体セット１２をパッケージ化することにより、長い電池１００をより容易に製造することができるため、本願の解決手段により長く、強度の高い電池を容易に製造することができ、これにより、電池を電池パックのケース内に取り付ける場合、電池パック内の横ビームと縦ビームなどの支持構造の設置を減少させ、電池自体を支持体として電池を電池パックのケースに直接的に取り付けることができ、これにより、電池パックの内部空間を節約し、電池パックの体積利用率を向上させることができ、かつ電池パックの重量を低減することに役立つ。

【0057】

なお、上記実施形態において、パッケージ部材１５に液体注入口を別途設けず、２つのパッケージ部１３が完全に接合される前に電解液を注入してもよく、パッケージ部材１５に液体注入口を別途設けてもよく、２つのパッケージ部１３が所定の位置で接合された後、別途設けられた液体注入口により電解液を注入してもよい。

【0058】

電極体セット１２は、第１の電極１２１及び第２の電極１２２を含み、更に、電極体セット１２は、電極体セット本体１２３と、電極体セット本体１２３に電気的に接続されて電流を引き出す第１の電極１２１及び第２の電極１２２とを含み、直列接続された２つの電極体セット１２のうちの１つの電極体セット１２の第１の電極１２１は、もう１つの電極体セット１２の第２の電極に接続される。複数の電極体セット１２を直列接続することにより、単一の電池により容量及び電圧の向上を実現し、製造プロセス及びコストを低減することができる。

【0059】

いくつかの実施形態において、直列接続された２つの電極体セット１２のうちの１つの電極体セット１２の第１の電極１２１と、もう１つの電極体セット１２の第２の電極１２２との接続箇所は、２つのパッケージ部１３の対応する接合位置１３１に埋設される。これにより、第１の電極１２１と第２の電極１２２との接続箇所が電解液によって腐食されることを回避することができる。

【0060】

実際の応用において、例えば、図３、図７及び図８に示すように、まず複数の電極体セット１２を直列接続し、次に１つのパッケージフィルム１７を利用して直列接続された電極体セット１２を包み、例えば、直列接続された電極体セット１２をパッケージフィルム１７の一部の領域に配置（又はパッケージフィルム１７の一部の領域に溝１４１を予め付けて、次に直列接続された複数の電極体セット１２を該溝１４１内に配置）し、次にパッケージフィルム１７の他の一部の領域を電極体セット１２の方向に向けて中折りし、その後に熱溶融処理により２つの領域のパッケージフィルム１７を熱融着して結合することにより、直列接続された電極体セット１２を同一のパッケージフィルム１７内にパッケージ化することができる。

【0061】

２つのパッケージ部１３が第１の電極１２１及び／又は第２の電極１２２との相対位置で接合されて隣接する２つの電極体セット本体１２３を分離し、かつ隣接する２つの電極体セット１２のうちの１つの電極体セット１２の第１の電極１２１と、もう１つの電極体セット１２の第２の電極１２２のうちの少なくとも１つは、接合位置１３１内に位置する。このような実施形態により、複数の電極体セット本体１２３を分離し、複数の電極体セット１２の間の電解液が互いに流通することを回避し、複数の電極体セット１２は、互いに影響を与えず、かつ複数の電極体セット１２中の電解液は、電位差が大きすぎて分解することがなく、電池１００の安全性及び耐用年数を保証することができる。

【0062】

なお、本実施例の直列接続方式としては、隣接する電極体セット１２が直列接続されてもよく、実現される具体的な方式としては、隣接する電極体セット１２の第１の電極１２１と第２の電極１２２が直接的に接続されてもよく、追加の導電部材により電気的接続を実現してもよい。電極体セット１２が１つの電極体のみを含む場合、第１の電極１２１と第２の電極１２２は、それぞれ電極体の正極タブと負極タブであってもよいか、又はそれぞれ電極体の負極タブと正極タブであってもよい。電極体セット１２が複数の電極体を含む場合、第１の電極１２１は、複数の電極体の正極タブを複合溶接して形成された引出部材であってもよく、第２の電極１２２は、複数の電極体の負極タブを複合溶接して形成された引出部材であってもよく、或いは、第１の電極１２１は、複数の電極体の負極タブを複合溶接して形成された引出部材であってもよく、第２の電極１２２は、複数の電極体の正極タブを複合溶接して形成された引出部材であってもよい。第１の電極１２１及び第２の電極１２２の「第１」及び「第２」は、名称の区別のみに用いられ、数を限定するものではなく、例えば、第１の電極１２１は、１つであってもよく、複数であってもよい。

【0063】

金属ケース１１は、開口部を有するケース本体１１１と、カバープレート１１２とを含む。カバープレート１１２は、ケース本体１１の開口に封止接続されてケース本体１１の内部空間を封止し、複数の電極体セット１２は、該内部空間に位置する。複数の電極体セット１２は、直列接続されて電極体列を形成し、電極体列の両端は、それぞれ第１の電極１２１と第２の電極１２２を含み、該電極体列の第１の電極１２１は、該電極体列の一端に位置する電極体セット１２の第１の電極１２１であり、該電極体列の第２の電極１２２は、該電極体列の他端に位置する電極体セット１２の第２の電極１２２である。電極体列の第１の電極１２１と第２の電極１２２は、それぞれカバープレート１１２から引き出される。

【0064】

一実施例において、カバープレート１１２は、２つ設けられ、かつケース本体１１１の対向する両端に設けられてケース本体１１１の内部空間を密封し、第１の電極１２１と第２の電極１２２は、同一のカバープレート１１２から引き出される。他の実施例において、第１の電極１２１は、１つのカバープレート１１２から引き出され、第２の電極１２２は、もう１つのカバープレート１１２から引き出される。

【0065】

すなわち、ケース本体１１１は、両端が開口してもよく、カバープレート１１２の数は、２つであってもよいため、２つのカバープレート１１２は、それぞれケース本体１１１の両端の開口に封止接続されることにより、ケース本体１１１の内部空間を封止する。このような方式において、電極体列の第１の電極１２１と第２の電極１２２は、同一のカバープレート１１２から引き出されてもよく、それぞれ２つのカバープレート１１２から引き出されてもよく、これを限定しない。

【0066】

いくつかの実施形態において、ケース本体１１１には、一端のみに開口が設けられてもよく、カバープレート１１２の数は１つであるため、１つのカバープレート１１２は、ケース本体１１１の一端の開口に封止接続される。このような方式において、電極体列の第１の電極１２１と第２の電極１２２は、同一のカバープレート１１２から引き出される。

【0067】

本願の実施例において、電極体セット１２は、パッケージ部材１５内にパッケージ化され、すなわち、金属ケース１１と電極体セット１２との間にパッケージ部材１５が更に設けられる。パッケージ部材１５と金属ケース１１により電極体セット１２に対する二次パッケージを実現することができ、電池１００の密封効果を向上させることに役立つ。パッケージ部材１５内に電解液が更に注入されることを理解されたい。したがって、上記方式により、更に電解液と金属ケース１１との接触を回避し、金属ケース１１の腐食又は電解液の分解を回避することができる。

【0068】

いくつかの実施形態において、封止された収容キャビティ１６内の気圧は、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の気圧より低い。これにより、パッケージ部材１５と電極体セット１２との結合をより緊密にし、電極体セット１２の強度を向上させる。

【0069】

他の実施形態において、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の気圧は、金属ケース１１外の気圧より低い。

【0070】

本願において、「気圧」は、大気圧の略称である。それは、単位面積当たりに作用する気体の圧力を指し、すなわち単位面積において、大気上界まで上方に延びる垂直空気柱の重量に等しい。

【0071】

電池の製造過程において、電極体セット１２を金属ケース１１の内部に入れやすくするために、金属ケース１１に対向して設けられた２つの内壁の間の距離は、電極体セット１２の厚さより大きく、電極体セット１２を金属ケース１１の内部に入れた後、電極体セット１２と金属ケース１１の内壁との間に一定の隙間が残され、電極体セット１２と金属ケース１１の内壁とが十分に密着せず、電極体セット１２が金属ケース１１の内部で移動しやすく、これにより、集電体が破損し、セパレータが皺になり、活性材料が脱落するなどの問題が発生し、電池の安定性を低下させる。

【0072】

これに基づいて、本願は、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の気圧、すなわち金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の空間内に位置する気圧を規定し、該気圧は、金属ケース１１外の気圧より低く、すなわち、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間は、負圧状態にあり、金属ケース１１は、内外の圧力差の作用下で窪むか又は変形し、金属ケース１１と電極体セット１２との間の隙間は、それに伴って小さくなり、電極体セット１２が移動するか又は互いに変位する空間は小さくなり、更に電極体セット１２の移動及び電極体セット１２同士の相対変位を減少させ、電池１００の安定性、強度及び安全性能を向上させることができる。

【0073】

例えば、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の空間に空気抜き処理を行うことにより、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の空間を負圧状態にすることにより、金属ケース１１をその内部に位置する電極体セット１２にできるだけ近接させ、内部の空隙を小さくし、電極体セット１２が金属ケース１１内で移動することを防止するとともに、電極体セット１２同士が相対変位することを防止し、集電体が破損し、セパレータが皺になり、活性材料が脱落するなどの状況の発生を減少させ、電池１００全体の機械的強度を向上させ、電池１００の耐用年数を長くし、電池１００の安全性能を向上させる。

【0074】

一実施形態において、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の気圧Ｐ１の値の範囲は、－１００Ｋｐａ～－５Ｋｐａであってもよく、一実施例において、Ｐ１の値は、－７５Ｋｐａ～－２０Ｋｐａであってもよい。勿論、当業者は、実際の必要に応じてＰ１の値を設定することができる。

【0075】

いくつかの実施形態において、封止された収容キャビティ１６内の気圧は、Ｐ２であり、Ｐ１とＰ２との関係は、Ｐ１＞Ｐ２を満たし、かつＰ１／Ｐ２の範囲は、０．０５～０．８５である。

【0076】

一実施例において、Ｐ２の値の範囲は、－１００Ｋｐａ～－２０Ｋｐａである。

【0077】

本願における電極体セット１２は、二次密封のモードを採用し、まず、電極体セット１２をパッケージ部材１５内にパッケージ化し、内部の気圧が大きすぎてパッケージ部材１５が外向きに膨出することによるパッケージ部材１５の破損の問題を回避するために、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の気圧がパッケージ部材１５内の気圧より大きいことを規定する。同時に、本願の出願人は、多くの実験により、Ｐ１、Ｐ２及びＰ１／Ｐ２を上記範囲内に限定することにより、電池１００の二次密封の信頼性をよく保証するとともに、電池１００の極板の間の界面を保証し、極板間の隙間を小さくし、リチウムイオンをよりよく伝導させることを検証した。

【0078】

本願の実施例において、複数の電極体セット１２の配列方向は、第１の方向Ａであり、電極体セット１２の長さ方向は、第１の方向Ａに沿って延び、電池１００の長さも第１の方向Ａに沿って延び、すなわち、複数の電極体セット１２は、電池１００の長さ方向に沿って順に配列され、かつ電極体セット１２の第１の電極１２１及び第２の電極１２２は、第１の方向Ａに沿って電極体セット１２の両側にそれぞれ位置し、すなわち、複数の電極体セット１２は、「ヘッドトゥーヘッド」の配列方式を使用し、この配列方式により電極体セット１２同士の２つずつの直列接続を容易に実現することができ、接続構造が簡単である。また、このような配列方式により長い電池１００を容易に製造することができ、これにより、電池１００を電池２００のケース内に取り付ける場合、横ビーム及び縦ビームなどの支持構造を設ける必要がなく、電池１００自体の金属ケース１１を支持体として電池１００を電池パック２００のケースに直接的に取り付けることができ、これにより、電池パック２００の内部空間を節約し、電池パック２００の体積利用率を向上させることができ、かつ電池パック２００の重量を低減することに役立つ。

【0079】

電極体を１つのみ設ける従来の方式に比べて、電池内に複数の電極体セット１２を設けることにより、長い電池をより容易に製造することができ、従来の電池において、電池が長くなると、集電体として使用される内部の銅アルミニウム箔の長さがそれに応じて増加して、電池の内部の抵抗を大幅に大きくし、現在ますます高くなる電力及び急速充電の要件を満たすことができない。電池の長さが同じである場合、本願の実施例は、電池の内部の抵抗を大幅に小さくし、高電力出力、急速充電などの場合の電池の過熱などによる問題を回避することができる。

【0080】

電池１００は、ほぼ直方体であり、電池１００の長さＬは、４００ｍｍ～２５００ｍｍ（ミリメートル）であり、例えば５００ｍｍ、１０００ｍｍ又は１５００ｍｍなどであってもよい。

【0081】

電池１００の厚さＤは、１０ｍｍより大きくてもよく、例えば１３ｍｍ～７５ｍｍの範囲であってもよい。

【0082】

本願の実施例において、電池１００の長さと厚さとの比率は、５～２５０である。

【0083】

本願の実施例において、電池１００の厚さは、第１の方向Ａに垂直な第２の方向Ｂに沿って延び、金属ケース１１は、第２の方向Ｂに沿って対向する２つの第１の表面１１３を有し、該第１の表面１１３は、電池１００の最大表面で、すなわち、電池１００の「大きな表面」である。少なくとも１つの第１の表面１１３は、金属ケース１１の内部に窪むことにより、金属ケース１１と電極体セット１２をできるだけ貼り合わせることができる。

【0084】

金属ケース１１は、厚さが小さく、薄いシートであるため、金属ケース１１の第１の表面１１３上の凹部１１４は、例えば、金属ケース１１内から空気抜きする場合に形成された凹部であってもよい。すなわち、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の空間に対して空気抜き処理を行うことにより金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の気圧が金属ケース１１外の気圧より低い場合、空気抜きの進行に伴い、金属ケース１１の第１の表面１１３は、金属ケース１１内に窪んで凹部１１４を形成しやすい。

【0085】

電池が正常に使用される過程において、材料自体の膨張、電解液のガス発生などにより、電池は、一般的に膨張し、通常、膨張変形が最大の領域は、電池の大きな表面に位置する。本願における技術を使用して、電池の初期状態の場合に、真空引きにより大きな表面がわずかに内側に窪むように形成され、電池膨張後の電池の間の押圧を効果的に緩和し、電池及びシステム全体の耐用年数、安全性能等を向上させることができる。

【0086】

他のいくつかの実施例において、図４に示すように、金属ケース１１の第１の表面１１３に凹部１１４を予め形成し、次に金属ケース１１内に空気抜き処理を行うことであってもよい。金属ケース１１の第１の表面１１３上の凹部１１４は、複数あってもよく、例えば、第１の表面１１３に複数の凹部１１４を予め形成し、各凹部の位置は、１つの電極体セット１２の所在する位置に対応する。

【0087】

いくつかの実施形態において、金属ケース１１の対向する２つの第１の表面１１３は、いずれも内部に窪んで、窪んだ領域により電極体セット１２を挟持する。

【0088】

金属ケース１１に空気抜き孔を設け、該空気抜き孔により金属ケース１１とパッケージ部材との間の空間に対して空気抜き操作を行うことができる。該空気抜き孔を密封する必要があるため、空気抜き孔内には、空気抜き孔を密封する封止部材が更に設けられる。該封止部材は、プラグ、ゴム部材などであってもよく、これを限定しない。

【0089】

いくつかの実施形態において、金属ケース１１から空気抜きする前に、電極体セット１２と金属ケース１１の内表面との間に隙間が設けられ、該隙間により電極体セット１２を金属ケース１１の内部に取り付けやすく、金属ケース１１から空気抜きした後、金属ケース１１が第２の方向に沿って電極体セット１２の外表面に押圧されて上記電極体セット１２を挟持することにより、電極体セット１２が金属ケース１１内部に移動する空間を小さくし、電池１００の安全性能を向上させる。

【0090】

本願の実施例において、金属ケース１１の強度が高く、放熱効果が高く、金属ケース１１は、アルミニウムケース又は鋼ケースを含むが、それらに限定されない。

【0091】

いくつかの実施例において、金属ケース１１の厚さは、０．０５ｍｍ～１ｍｍである。

【0092】

金属ケース１１の厚さが厚いと、電池１００の重量を増加させ、電池１００の容量を低下させるだけでなく、金属ケース１１の厚さが厚すぎると、大気圧によって、金属ケース１１が電極体セット１２側に窪むか又は変形しにくく、金属ケース１１と電極体セット１２との間の間隔を小さくせず、更に電極体セット１２を位置決めする役割を効果的に果たすことができない。それだけでなく、金属ケース１１が厚すぎると、空気抜きのコストを増加させるため、製造コストを増加させる。

【0093】

本願は、金属ケース１１の厚さを上記範囲内に限定することにより、金属ケース１１の強度を保証するだけでなく、電池１００の容量を低下させることもない。負圧の状態で、金属ケース１１がより変形しやすく、金属ケース１１の厚さを上記範囲内に限定することにより、更に金属ケース１１と電極体セット１２との間の間隔を小さくすることにより、電極体セット１２の金属ケース１１の内部の移動及び電極体セット１２同士の相対変位を減少させることができる。

【0094】

本願の実施例において、パッケージフィルム１７は、積層された非金属外層フィルム及び非金属内層フィルムを含み、内層フィルムは、外層フィルムと電極体セット１２との間に位置する。

【0095】

内層フィルムは、化学的安定性が高く、例えば、耐電解液腐食性を有する材料、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ、Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリエチレン（ＰＥ、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、又は上記材料のうちの複数種の組み合わせを使用してもよい。

【0096】

外層フィルムは、保護層であり、外層フィルムを利用して空気、特に水蒸気、酸素などの浸透を阻止することができ、その材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド（ＰＡ、Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）又はポリプロピレンであってもよく、上記材料の複数種の組み合わせであってもよい。

【0097】

本実施例のパッケージフィルム１７において、外層フィルムの融点が内層フィルムの融点より大きいため、熱溶融して密封する場合、外層フィルムが溶融されず、内層フィルムがタイムリーに溶融することにより優れた密封性を保証することができる。一実施例において、外層フィルムと内層フィルムの融点差は、３０℃～８０℃の間にあってもよく、例えば、両者の融点差は、５０℃又は７０℃などであってもよく、具体的な材料は、実際の必要に応じて選択することができる。

【0098】

非金属外層フィルムと非金属内層フィルムとの間は、接着剤で接着して複合される。例えば、接着して複合フィルムを形成するために、外層フィルムの材料は、ＰＰであってもよく、内層フィルムの材料は、ＰＥＴであってもよく、両者を接着する接着剤は、例えば、ポリオレフィン系接着剤であってもよい。

【0099】

本実施例は、二層非金属フィルムを使用してパッケージフィルム１７を形成して電極体セット１２をパッケージ化し、非金属のパッケージフィルム１７を使用して、引張強度及び破断伸度がより高くなり、電池１００の厚さに対する制限を減少させることができるため、製造された電池１００は、厚さがより大きくなる。本実施例の電池１００の厚さは、拡張可能な範囲が大きく、例えば１０ｍｍより大きく、例えば、１３ｍｍ～７５ｍｍの範囲にあってもよい。

【0100】

本願のいくつかの実施形態において、パッケージフィルム１７は、アルミラミネートフィルムである。

【0101】

本願の一実施例において、電池は、リチウムイオン電池である。

【0102】

本願の別の態様に係る電池モジュール３００は、上記いずれかの実施例の電池１００を含む。本願に係る電池モジュール３００を使用することにより、密封性が高く、組立プロセスが少なく、電池１００のコストが低い。

【0103】

図６及び図７を参照して、本願は、電池列２１を含む電池パック２００を更に提供し、電池列２１は、複数の電池１００を含み、電池１００は、上記いずれかの実施例に記載の電池１００であるため、電池１００の具体的な構造についてはここでは説明を省略する。

【0104】

電池列２１は、１つであっても複数であってもよく、各電池列２１における電池１００は、１つあっても複数であってもよく、実際の製造において、電池１００の数は、実際の需要に応じて設定することができ、電池列２１の数も、実際の必要に応じて設定することができ、本願は、これを具体的に限定しない。

【0105】

本願の実施例において、電池１００の長さ方向は、第１の方向Ａに沿って延び、その厚さ方向は、第１の方向Ａに垂直な第２の方向Ｂに沿って延び、複数の電池１００は、第２の方向Ｂに沿って順に配列されて電池列２１を形成する。少なくとも２つの隣接する電池１００の間に隙間があり、該隙間と電池１００の厚さの比率範囲は、０．００１～０．１５である。

【0106】

なお、２つの隣接する電池１００の隙間は、電池の動作時間の増加に伴って変化するが、動作中又は動作後又は電池の出荷前であっても、電池の間の隙間と厚さの比率範囲が本願に限定された範囲内にあれば、いずれも本願の保護範囲内にある。

【0107】

本願において、電池１００の間に残した一定の隙間は、電池１００が膨張する場合に緩衝空間とすることができる。

【0108】

電池１００の膨張は、電池１００の厚さに関連し、電池１００の厚さが大きいほど、電池１００が膨張しやすく、本願は、電池１００の間の隙間と電池１００の厚さの比率を０．００１～０．１５に限定し、電池パック２００の空間を十分に利用し、電池パック２００の利用率を向上させるだけでなく、電池１００の膨張に対して優れた緩衝効果を果たすことができる。

【0109】

また、電池１００が膨張する場合に発熱するため、電池１００の間に一定の隙間を残し、該隙間は、更に放熱通路、例えば、空気ダクトとして機能することができ、電池１００の面積の大きい面の放熱効果がより高いため、電池パック２００の放熱効率を向上させ、電池パック２００の安全性能を向上させることができる。

【0110】

上記解決手段において、電池１００の間の隙間は、電池１００の間にいかなる構造部材が設けられず、単純に一定の空間を残すと理解することができ、更に、電池１００に他の構造部材が設けられることにより電池１００と電池１００とが該構造部材により隔てられると理解することができる。

【0111】

なお、電池１００の間に構造部材が設けられる場合、電池１００の間の隙間は、該構造部材と電池１００との間の間隔ではなく、該構造部材の両側の電池１００の間の距離であると理解すべきである。

【0112】

なお、構造部材と該構造部材の両側の電池１００との間には、一定の隙間を残してもよく、直接的に接触してもよく、構造部材が両側の電池１００と直接的に接触する場合、構造部材は、一定の可撓性を有する必要があり、電池１００が膨張する場合に緩衝作用を果たすことができる。構造部材としては、エアロゲル、熱伝導性構造用接着剤又は断熱綿を含むが、それらに限定されない。

【0113】

本願において、電池列２１が複数ある場合、隙間は、異なる電池列２１における隣接する２つの電池１００の間の間隔ではなく、同一の電池列２１における隣接する２つの電池１００の間の間隔を指すべきである。また、同一の電池列２１において、全ての隣接する２つの電池１００の間にいずれも一定の隙間を残してもよく、一部の隣接する２つの電池１００の間に一定の隙間を残してもよい。

【0114】

一実施形態において、２つの隣接する電池１００の間の隙間は、第１の隙間ｄ１を含み、第１の隙間ｄ１は、２つの隣接する電池１００の２つのカバープレート１１２の間の第２の方向Ｂに沿う最小距離として定義され、電池１００の厚さは、カバープレート１１２の第２の方向Ｂに沿う寸法である。第１の隙間ｄ１と上記電池１００の厚さとの比率範囲は、０．００５～０．１である。

【0115】

なお、電池１００が２つのカバープレート１０１１を有する場合、ある電池列２１に対して、第１の隙間ｄ１は、上記２つの隣接する電池１００の同じ側に位置する２つのカバープレート１０１１の第２の方向Ｂに沿う最小距離である。

【0116】

電池１００が１つのカバープレート１０１１のみを有する場合、ある電池列２１に対して、２つの隣接する電池１００のカバープレートが同じ側に位置すると、第１の隙間ｄ１は、上記２つの隣接する電池１００の同じ側に位置する２つのカバープレート１０１１の第２の方向Ｂに沿う最小距離である。

【0117】

電池１００が１つのカバープレート１０１１のみを有する場合、ある電池列２１に対して、２つの隣接する電池１００のカバープレート１０１１が異なる側に位置すると、第１の隙間ｄ１は、上記２つの隣接する電池１００の２つのカバープレート１０１１の第２の方向Ｂに沿う最小距離であり、第１の隙間ｄ１は、上記２つの隣接する電池１００の２つのカバープレート１０１１の第１の方向Ａに沿う最小距離であると理解することができない。

【0118】

「第２の方向Ｂに沿う最小距離」は、隣接する２つの電池１００のカバープレート１０１１の第２の方向Ｂに沿った投影の距離であると理解することができる。或いは、２つのカバープレート１０１１の隣接する表面の間の距離であると理解することができ、「隣接する表面の間の距離」は、隣接する２つの電池１００のカバープレート１０１１の隣接面の距離である。

【0119】

上記実施形態において、カバープレート１１２は、強度が高いため、ケース本体１１１に対して、膨張しにくく、電池１００が一定の期間動作した後に、内部に化学反応が発生し、電池１００が膨張して隣接する電池１００を押圧し、第１の隙間ｄ１が変化しても（例えば、徐々に増大する）、該変化の程度が小さく、無視することができ、或いは、変化しても、第１の隙間ｄ１と電池１００の厚さの比率は、依然として上記範囲を満たす。上記実施形態において、ケース本体１１１の両端にそれぞれカバープレート１１２が設けられ、電池１００が厚さ方向に沿って電池列２１に配列される場合、２つの電池１００の間の隙間は、電池１００の異なる端部に位置する２つのカバープレート１１２の間の間隔ではなく、電池列２１の同一の端部に位置する２つのカバープレート１１２の間の最小間隔を指す。

【0120】

一実施形態において、２つの隣接する電池１００の間の隙間は、第２の隙間ｄ２を含み、第２の隙間ｄ２は、２つの隣接する電池１００の対向する２つの第１の表面１１３の間の最小距離である。電池１００の使用前の第１の隙間ｄ１は、使用後の第２の隙間ｄ２より大きい。

【0121】

「使用前」は、電池１００が組立完了後に出荷する前又は出荷されたが、外部に電力を供給し始める前であると理解することができ、「使用後」は、電池１００が外部に電力を供給した後であると理解することができる。例えば、電池パック２００は、電気自動車４００に組み立てられる場合、使用前の状態は、新車の状態として理解することができ、使用後の状態は、車両が一定の距離走行した後の状態であるべきである。

【0122】

該実施形態において、第２の隙間は、２つの隣接する電池１００の対向する２つの第１の表面１１３の間の最小間隔を指すべきであり、該間隔は、電池の使用時間の増加に伴って徐々に小さくなり、主に、電池が膨張した後、隣接する２つの大きな表面の間の間隔が徐々に小さくなるためである。

【0123】

本願の実施例において、電池パック２００は、電池カバー及びトレイ２２を更に含み、図７のグラフにおいて電池カバーが示されない。電池カバーとトレイ２２は、封止接続されて電池収容キャビティを形成し、電池列２１は、電池収容キャビティ内に位置する。トレイ２２は、支持部材２２１を含み、電池１００の金属ケース１１に支持領域が形成され、電池１００は、支持領域により支持部材２２１に当接して支持部材２２１に支持される。

【0124】

一実施例において、トレイ２２は、支持部材２２１であるサイドビームを含み、電池１００は、その長さ方向に沿う両端がそれぞれサイドビームに支持される。

【0125】

本願の実施例の電池１００において、金属ケース１１とパッケージ部材１５との間の気圧は、負圧であり、電池１００全体の強度を向上させることができるため、電池１００を自体の強度で支持してトレイ２２に直接的に取り付けることができ、これにより、トレイ２２に横ビーム又は縦ビームなどの構造を設けて電池１００を支持する必要がなく、電池パック２００の内部空間の利用率を向上させることに役立つ。

【0126】

電気自動車４００は、上記電池パック２００を含む。本願に係る電気自動車４００を使用すると、航続能力が高く、コストが低い。

【0127】

なお、本願の説明において、別に明らかな規定及び限定がない限り、用語「取付」、「連結」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であっても、着脱可能な接続であっても、一体的な接続であってもよく、機械的な接続であっても、電気的な接続であってもよく、直接的な連結であっても、中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの部品の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。

【0128】

本明細書の説明において、用語「実施例」、「具体的な実施例」、「例」などを参照する説明は、該実施例又は例を組み合わせて説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性が本願の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語の例示的な表現は、必ずしも同一の実施例又は例に限定されるものではない。また、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、任意の１つ以上の実施例又は例において適切に組み合わせることができる。

【0129】

本願の実施例を例示して説明したが、当業者であれば理解できるように、本願の原理及び趣旨から逸脱しない場合、これらの実施例に対して、様々な変更、修正、置換及び変形を行うことができ、本願の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物によって限定される。

【符号の説明】

【0130】

１００ 電池
１１ 金属ケース
１２ 電極体セット
１３ パッケージ部
１４１ 溝
１５ パッケージ部材
１６ 封止された収容キャビティ
１７ パッケージフィルム
１１１ ケース本体
１１２ カバープレート
１１３ 第１の表面
１１４ 凹部
１２１ 第１の電極
１２２ 第２の電極
１２３ 電極体セット本体
１３１ 接合位置
２００ 電池パック
３００ 電池モジュール
４００ 電気自動車
２１ 電池列
２２ トレイ
２２１ 支持部材
Ｌ 電池の長さ
Ｄ 電池の厚さ
Ａ 第１の方向
Ｂ 第２の方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0078】

本願の実施例において、複数の電極体セット１２の配列方向は、第１の方向Ａであり、電極体セット１２の長さ方向は、第１の方向Ａに沿って延び、電池１００の長さも第１の方向Ａに沿って延び、すなわち、複数の電極体セット１２は、電池１００の長さ方向に沿って順に配列され、かつ電極体セット１２の第１の電極１２１及び第２の電極１２２は、第１の方向Ａに沿って電極体セット１２の両側にそれぞれ位置し、すなわち、複数の電極体セット１２は、「ヘッドトゥーヘッド」の配列方式を使用し、この配列方式により電極体セット１２同士の２つずつの直列接続を容易に実現することができ、接続構造が簡単である。また、このような配列方式により長い電池１００を容易に製造することができ、これにより、電池１００を電池パック２００のケース内に取り付ける場合、横ビーム及び縦ビームなどの支持構造を設ける必要がなく、電池１００自体の金属ケース１１を支持体として電池１００を電池パック２００のケースに直接的に取り付けることができ、これにより、電池パック２００の内部空間を節約し、電池パック２００の体積利用率を向上させることができ、かつ電池パック２００の重量を低減することに役立つ。

【国際調査報告】