特表2023-536771電池アセンブリ、その加工方法及び装置、電池セル、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】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-30
(54)【発明の名称】電池アセンブリ、その加工方法及び装置、電池セル、電池並びに電力消費装置
(51)【国際特許分類】
H01M 10/04 20060101AFI20230823BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20230823BHJP
H01M 10/0587 20100101ALI20230823BHJP
H01M 10/0566 20100101ALI20230823BHJP
H01M 50/586 20210101ALI20230823BHJP
H01M 50/591 20210101ALN20230823BHJP
【ＦＩ】
H01M10/04 W
H01M10/052
H01M10/0587
H01M10/0566
H01M50/586
H01M50/591 101
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022554732
(86)(22)【出願日】2021-07-14
(85)【翻訳文提出日】2022-09-09
(86)【国際出願番号】 CN2021106359
(87)【国際公開番号】W WO2023283847
(87)【国際公開日】2023-01-19
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】240000327
【弁護士】
【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】倪軍
(72)【発明者】
【氏名】喩鴻鋼
(72)【発明者】
【氏名】上官会会
(72)【発明者】
【氏名】杜▲シィン▼▲シィン▼
(72)【発明者】
【氏名】唐代春
【テーマコード（参考）】
5H028
5H029
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H028AA05
5H028BB07
5H028BB17
5H028BB19
5H028CC02
5H028CC08
5H028CC12
5H028EE01
5H028EE05
5H028EE10
5H029AJ05
5H029AJ12
5H029AK01
5H029AK03
5H029AL07
5H029AL11
5H029AM01
5H029BJ14
5H029CJ22
5H029EJ01
5H029EJ05
5H029HJ12
5H043AA04
5H043BA19
5H043CA12
5H043GA22
5H043GA26
5H043HA22
5H043KA45
5H043LA21
(57)【要約】
本出願は、電極アセンブリ、その加工方法及び装置、電池セル、電池並びに電力消費装置を提供する。該電極アセンブリは、陰極板、陽極板、セパレータ及び導電層を含み、セパレータは、陰極板と陽極板を隔離するために用いられ、陰極板、セパレータ及び陽極板は巻き取られて折り曲げ領域が形成され、導電層は、導電層の少なくとも一部が折り曲げ領域における陰極板の表面に設けられるように構成され、陰極板は導電層で被覆される被覆領域を含み、導電層は被覆領域に並列に接続される。以上に説明した技術案によれば、導電層は、破断した陰極板間の電気的な接続を維持し、電極アセンブリの内部抵抗の増大を抑制することにより、電池セルの容量の減衰を低減させ、電池セルの容量の安定性を維持することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極アセンブリであって、陰極板、陽極板、及びセパレータを含み、前記セパレータは、前記陰極板と前記陽極板を隔離するために用いられ、前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板は、巻き取られて折り曲げ領域が形成され、
導電層は、前記導電層の少なくとも一部が前記折り曲げ領域における前記陰極板の表面に設けられるように構成され、前記陰極板は、導電層で被覆される被覆領域を含み、前記導電層は前記被覆領域に並列に接続される、電極アセンブリ。
【請求項2】
前記陰極板の１つの表面又は２つの表面に前記導電層が設けられる、請求項１に記載の電極アセンブリ。
【請求項3】
前記導電層の少なくとも一部は、折り曲げ領域における前記陰極板の１回目の折り曲げ箇所及び／又は２回目の折り曲げ箇所に設けられる、請求項１又は２に記載の電極アセンブリ。
【請求項4】
前記導電層は、折り曲げ領域における前記陽極板の１回目の折り曲げ箇所及び／又は前記陽極板の２回目の折り曲げ箇所にさらに設けられ、且つ前記陽極板に並列に接続される、請求項１～３のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
【請求項5】
前記導電層は導電ベース層を含み、前記折り曲げ領域において、前記導電ベース層は前記陰極板に並列に接続される、請求項１～４のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
【請求項6】
前記折り曲げ領域において、前記導電ベース層の前記陰極板に隣接する側の表面全体は、前記被覆領域に電気的に接続され、前記電極アセンブリの巻き取り方向に沿って、前記折り曲げ領域の中心線は前記導電ベース層を通る、請求項５に記載の電極アセンブリ。
【請求項7】
前記導電層は、前記導電ベース層の前記陰極板から離れる側に設けられ、前記導電ベース層を被覆するイオンバリア層をさらに含み、前記イオンバリア層は、少なくとも一部のイオンが前記イオンバリア層の一の側に位置する前記陰極板から脱離することを阻止するために用いられる、請求項６に記載の電極アセンブリ。
【請求項8】
前記折り曲げ領域において、前記電極アセンブリの巻き取り方向に沿って、前記導電ベース層は、前記折り曲げ領域の中心線の両側に位置する２つの端部を含み、前記２つの端部は前記被覆領域にそれぞれ電気的に接続される、請求項５に記載の電極アセンブリ。
【請求項9】
前記導電ベース層は本体部をさらに含み、前記本体部は前記２つの端部に接続され、前記導電層はイオンバリア層をさらに含み、前記イオンバリア層は前記導電ベース層の前記本体部と前記陰極板との間に設けられ、前記イオンバリア層は、少なくとも一部のイオンが前記イオンバリア層の一側に位置する前記陰極板から脱離することを阻止するために用いられる、請求項８に記載の電極アセンブリ。
【請求項10】
前記導電層は絶縁層をさらに含み、前記絶縁層は、前記導電ベース層の前記陰極板から離れる側に設けられ、前記導電ベース層を被覆する、請求項６、８、９のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
【請求項11】
前記導電ベース層は複数であり、前記電極アセンブリの巻き取り軸線に平行する方向に沿って、複数の前記導電ベース層は間隔をおいて配列される、請求項５～９のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
【請求項12】
前記導電ベース層の総過電流面積は、接続される前記陰極板の集電体の過電流面積の１／３以上である、請求項５～９のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
【請求項13】
前記イオンバリア層の材料は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ベーマイト、ワラストナイト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、アルミナ、シリカ、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸／アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、スチレンアクリル、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン－イソプレン－スチレン共重合体接着剤、及び以上の物質の変性体のうちの少なくとも１つを含む、請求項７又は９に記載の電極アセンブリ。
【請求項14】
前記導電ベース層の材料は、銀、金、ニッケル、銅、アルミニウム、ポリピロール、ポリフェニレンスルファイド、ポリフタロシアニン系化合物、ポリアニリン、ポリチオフェンのうちの少なくとも１つを含む、請求項５～９のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
【請求項15】
前記導電層は複数であり、前記電極アセンブリの巻き取り軸線に平行する方向に沿って、複数の前記導電層は間隔をおいて配列される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
【請求項16】
電池セルであって、ケース、電解液、カバー板及び少なくとも１つの請求項１～１５のいずれか一項に記載の電極アセンブリを含み、前記ケースは収容室と開口を有し、前記電極アセンブリと前記電解液は前記収容室に収容され、
前記カバー板は、前記ケースの開口を閉塞するために用いられる、電池セル。
【請求項17】
電池であって、筐体と、少なくとも１つの請求項１６に記載の電池セルとを含み、前記電池セルは前記筐体内に収容される、電池。
【請求項18】
電力消費装置であって、請求項１７に記載の電池から供給される電力を受けるように構成される、電力消費装置。
【請求項19】
電極アセンブリの加工方法であって、陰極板、陽極板及びセパレータを提供することと、
導電層を提供し、前記導電層を前記陰極板の所定箇所に設け、前記陰極板は導電層で被覆される被覆領域を含み、前記導電層を前記被覆領域に並列に接続させることと、
前記陰極板、陽極板及びセパレータを巻き取り、前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板は巻き取られて折り曲げ領域が形成され、前記所定箇所は、巻き取られた後に前記導電層の少なくとも一部が前記折り曲げ領域に位置するように構成されることと、を含む、電極アセンブリの加工方法。
【請求項20】
電極アセンブリの加工装置であって、陰極板、陽極板、セパレータ及び導電層を提供するための提供装置と、
前記陰極板の所定箇所において前記導電層を前記陰極板に接続するための接続装置であって、前記陰極板は導電層で被覆される被覆領域を含み、前記接続装置は前記導電層を前記被覆領域に並列に接続するために用いられる接続装置と、
前記陰極板、陽極板及びセパレータを巻き取るための巻き取り装置であって、前記陰極板、前記セパレータ及び前記陽極板は巻き取られて折り曲げ領域が形成され、前記所定箇所は、巻き取られた後に前記導電層の少なくとも一部が前記折り曲げ領域に位置するように構成される巻き取り装置と、を含む、電極アセンブリの加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、電池分野に関し、特に電極アセンブリ、その加工方法及び装置、電池セル、電池及び電力消費装置に関する。
【背景技術】
【0002】
充電電池は、二次電池とも呼ばれ、電池が放電した後、充電の方式で活物質を活性化することで使用し続けることができる電池を指す。充電電池は、例えば、携帯電話、ノートパソコン、蓄電池自動車、電動自動車、電動飛行機、電動船舶、電動玩具自動車、電動玩具船舶、電動玩具飛行機及び電動道具などの電子機器に広く利用されている。
【0003】
充電電池は、ニッケルカドミウム電池、水素ニッケル電池、リチウムイオン電池及び二次アルカリ亜鉛マンガン電池などを含んでもよい。
【0004】
現在、自動車に多く使用される電池は、一般的に、リチウムイオン電池であり、リチウムイオン電池は充電電池として、体積が小さく、エネルギー密度が高く、パワー密度が高く、循環使用の回数が多く、保管時間が長いなどの利点を備える。
【0005】
充電電池は電極アセンブリと電解液を含み、電極アセンブリは、陰極板、陽極板、及び陰極板と陽極板との間に位置するセパレータを含む。陰極板はいずれも陰極活物質層を有し、例えば、陰極活物質層の陰極活物質は、マンガン酸リチウム、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム又はニッケルコバルトマンガン酸リチウムであってもよく、陽極板の表面はいずれも陽極活物質層を有し、例えば、陽極活物質層の陽極活物質は、黒鉛又はシリコンであってもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
充電電池の適用範囲が拡大していくことに伴い、充電電池セルの電池容量の安定性に対するユーザの要求もますます高まっている。
【0007】
電池セルの充電容量の安定性をどのように維持するかは、業界の１つの課題になっている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本出願の複数の態様は、電極アセンブリ、その加工方法及び装置、電池セル、電池及び電力消費装置を提供し、上記問題点を克服するか又は上記問題点を少なくとも部分的に解決した。
【0009】
本出願の第１の態様は電極アセンブリを提供し、陰極板、陽極板、セパレータ及び導電層を含み、セパレータは、陰極板と陽極板を隔離するために用いられ、陰極板、セパレータ及び陽極板は巻き取られて折り曲げ領域が形成され、導電層は、導電層の少なくとも一部が折り曲げ領域における陰極板の表面に設けられるように構成され、陰極板は導電層で被覆される被覆領域を含み、導電層は被覆領域に並列に接続される。
【0010】
折り曲げ領域における陰極板の表面に導電層を設け、陰極板の被覆領域に並列に接続することにより、折り曲げ領域における陰極板の被覆領域に破断が発生することによって電極アセンブリに内部抵抗が増大する傾向がある場合に、導電層は、破断した陰極板間の電気的な接続を維持し、電極アセンブリの内部抵抗の増大を抑制することにより、電池セルの容量の減衰を低減させ、電池セルの容量の安定性を維持することができる。なお、導電層は、折り曲げ領域における陰極板に補強を提供することもでき、陰極板の被覆領域に破断が発生する確率を低減させる。
【0011】
いくつかの実施例において、陰極板の１つの表面又は２つの表面に導電層が設けられる。
【0012】
該実施例において、陰極板の１つの表面又は２つの表面に導電層を設けることにより、折り曲げ領域における陰極板の被覆領域に破断が発生することによって電極アセンブリの内部抵抗が増大してしまうことを効果的に抑制し、折り曲げ領域における陰極板に補強を提供し、陰極板の被覆領域における破断の発生を低減させることができる。
【0013】
いくつかの実施例において、導電層の少なくとも一部は、折り曲げ領域における陰極板の１回目の折り曲げ箇所及び／又は２回目の折り曲げ箇所に設けられる。
【0014】
該実施例において、折り曲げ領域における陰極板の１回目及び２回目の折り曲げ箇所に導電層が設けられ、導電層は陰極板の１回目及び２回目の折り曲げ箇所を補強することもでき、陰極板の被覆領域に破断が発生することによって電極アセンブリの内部抵抗を増大させる場合を減少することにより、電池セルの容量の安定性を向上させる。
【0015】
いくつかの実施例において、導電層は、折り曲げ領域における陽極板の１回目の折り曲げ箇所及び／又は陽極板の２回目の折り曲げ箇所にさらに設けられ、且つ陽極板に並列に接続される。
【0016】
該実施例において、折り曲げ領域における陽極板の１回目及び２回目の折り曲げ箇所に導電層が設けられ、導電層は陽極板の１回目及び２回目の折り曲げ箇所を補強することもでき、陽極板は折り曲げられることで陽極活物質層が破断又は脱落するか、又は陽極板が破断する場合が発生することを減少させる。
【0017】
いくつかの実施例において、導電層は導電ベース層を含み、折り曲げ領域において、導電ベース層は陰極板に並列に接続される。
【0018】
該実施例において、導電層は導電ベース層を含み、導電ベース層は陰極板を補強し、陰極板の被覆領域に破断が発生することによって電極アセンブリの内部抵抗を増大させる場合を減少することにより、電池セルの容量の安定性を向上させる。
【0019】
いくつかの実施例において、折り曲げ領域において、導電ベース層における陰極板に隣接する側の表面全体は被覆領域に電気的に接続され、電極アセンブリの巻き取り方向に沿って、折り曲げ領域の中心線は導電ベース層を通る。
【0020】
該実施例において、陰極板の折り曲げ領域の中心線における折り曲げ角度が大きく、破断の可能性が大きく、電極アセンブリの巻き取り方向に沿って、折り曲げ領域の中心線が導電ベース層を通り、陰極板が中心線の近くに破断が発生した時に、導電ベース層は、陰極板における被覆領域に破断が発生した箇所を被覆することができ、導電ベース層における陰極板に隣接する側の表面全体は陰極板に電気的に接続されるため、導電ベース層によって、陰極板における被覆領域に破断が発生した２つの部分に電気的な接続を依然として維持させることができ、電極アセンブリの内部抵抗の増加を抑制する。
【0021】
いくつかの実施例において、導電層は、導電ベース層における陰極板から離れる側に設けられ、且つ導電ベース層を被覆するイオンバリア層をさらに含み、イオンバリア層は、少なくとも一部のイオンがイオンバリア層の一側に位置する陰極板から脱離することを阻止するために用いられる。
【0022】
該実施例において、イオンバリア層を設けることにより、充電時に、少なくとも一部のイオンがイオンバリア層の一側に位置する陰極板から脱離して陽極板に挿入されることを阻止し、折り曲げ領域における陽極板のリチウム析出の発生を減少させることができる。
【0023】
いくつかの実施例において、折り曲げ領域において、電極アセンブリの巻き取り方向に沿って、導電ベース層は折り曲げ領域の中心線の両側に位置する２つの端部を含み、２つの端部は被覆領域にそれぞれ電気的に接続される。
【0024】
該実施例において、陰極板の折り曲げ領域の中心線における折り曲げ角度が大きく、破断の可能性が大きく、電極アセンブリの巻き取り方向に沿って、折り曲げ領域の中心線が導電ベース層を通り、陰極板が中心線の近くに破断が発生した時に、導電ベース層は、陰極板における被覆領域に破断が発生した箇所を被覆することができ、導電ベース層における折り曲げ領域の中心線の両側に位置する２つの端部は陰極板にそれぞれ電気的に接続されるため、導電ベース層によって、陰極板における被覆領域に破断が発生した２つの部分に電気的な接続を依然として維持させることができ、電極アセンブリの内部抵抗の増加を抑制する。
【0025】
いくつかの実施例において、導電ベース層は本体部をさらに含み、本体部は２つの端部に接続され、導電層はイオンバリア層をさらに含み、イオンバリア層は導電ベース層の本体部と陰極板との間に設けられ、イオンバリア層は、少なくとも一部のイオンがイオンバリア層の一側に位置する陰極板から脱離することを阻止するために用いられる。
【0026】
該実施例において、導電ベース層の本体部と陰極板との間にイオンバリア層が設けられ、イオンバリア層は陰極板の表面に付着され、一部のイオンがイオンバリア層の一側に位置する陰極板から脱離して陽極板に挿入されることを良好的に阻止し、折り曲げ領域における陽極板のリチウム析出の発生を減少させることができる。
【0027】
いくつかの実施例において、導電層は絶縁層をさらに含み、絶縁層は、導電ベース層における陰極板から離れる側に設けられ、導電ベース層を被覆する。
【0028】
該実施例において、導電ベース層における陰極板から離れる側に絶縁層が設けられ、絶縁層は導電ベース層を被覆し、折り曲げ領域におけるセパレータが破れた時に、絶縁層は、導電ベース層と陽極板との直接接触による陰極板と陽極板の短絡を回避することができる。
【0029】
いくつかの実施例において、導電ベース層は複数であり、電極アセンブリの巻き取り軸線に平行する方向に沿って、複数の導電ベース層は間隔をおいて配列される。
【0030】
該実施例において、導電ベース層は複数設けられ、間隔をおいて配列され、一体型導電ベース層に比べると、導電ベース層の占有空間を減少させ、電池セルのエネルギー密度を向上させることができる。
【0031】
いくつかの実施例において、導電ベース層の総過電流面積は、接続される陰極板の集電体の過電流面積の１／３以上である。
【0032】
該実施例において、導電ベース層の総過電流面積は陰極板の集電体の過電流面積の１／３以上であることによって、導電ベース層の過電流面積が小さ過ぎることによって導電ベース層の温度の上昇を引き起こし陰極板から脱落することを回避させ、使用の安全性が確保される。
【0033】
いくつかの実施例において、イオンバリア層の材料は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ベーマイト、ワラストナイト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、アルミナ、シリカ、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸／アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、スチレンアクリル、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン－イソプレン－スチレン共重合体接着剤、及び以上の物質の変性体のうちの少なくとも１つを含む。
【0034】
いくつかの実施例において、導電ベース層の材料は銀、金、ニッケル、銅、アルミニウム、ポリピロール、ポリフェニレンスルファイド、ポリフタロシアニン系化合物、ポリアニリン、ポリチオフェンのうちの少なくとも１つを含む。
【0035】
本出願の第２の態様は電池セルを提供し、ケース、電解液、カバー板及び少なくとも１つの上記実施例の電極アセンブリを含み、そのうち、ケースは収容室と開口を有し、電極アセンブリと電解液は収容室に収容され、カバー板は、ケースの開口を閉塞するために用いられる。
【0036】
本出願の第３の態様は電池を提供し、筐体と、少なくとも１つの上記実施例の電池セルとを含み、電池セルは筐体内に収容される。
【0037】
本出願の第４の態様は電力消費装置を提供し、電力消費装置は、上記実施例の電池から供給される電力を受けるように構成される。
【0038】
本出願の第５の態様は電極アセンブリの加工方法を提供し、陰極板、陽極板及びセパレータを提供することと、導電層を提供し、導電層を陰極板の所定箇所に設け、陰極板は導電層で被覆される被覆領域を含み、導電層を被覆領域に並列に接続させることと、陰極板、陽極板及びセパレータを巻き取り、陰極板、セパレータ及び陽極板は巻き取られて折り曲げ領域が形成され、所定箇所は、巻き取られた後に導電層の少なくとも一部が折り曲げ領域に位置するように構成されることとを含む。
【0039】
本出願の第６の態様は電極アセンブリの加工装置を提供し、陰極板、陽極板、セパレータ及び導電層を提供するための提供装置と、陰極板の所定箇所において導電層を陰極板に接続するための接続装置であって、陰極板は導電層で被覆される被覆領域を含み、導電層を被覆領域に並列に接続するために用いられる接続装置と、陰極板、陽極板及びセパレータを巻き取るための巻き取り装置であって、陰極板、セパレータ及び陽極板は巻き取られて折り曲げ領域が形成され、所定箇所は、巻き取られた後に導電層の少なくとも一部が折り曲げ領域に位置するように構成される巻き取り装置と、を含む。
【0040】
以上の説明は、単に本出願の実施例の技術案の概略に過ぎず、本出願の実施例の技術的手段をより明確に理解するために、明細書の内容に基づいて実施することができ、且つ本出願の実施例の上述及び他の目的、特徴及び利点を更に明らかで分かりやすくするために、以下は、本出願の具体的な実施の形態を列挙する。
【図面の簡単な説明】
【0041】
本出願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下は、実施例の記載に必要な図面を簡単に説明し、明らかに、以下の記載における図面は本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労働をすることなく、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。
【図1】従来技術の電極アセンブリの斜視構造模式図である。
【図4】本出願の一実施例の一種の扁平体形状の電極アセンブリの、巻き取り軸線に垂直な横断面の構造模式図である。
【図5】本出願の別の実施例の陽極板の構造模式図である。
【図6】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、巻き取り軸線に垂直な横断面の構造模式図である。
【図7】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、巻き取り軸線に垂直な横断面の構造模式図である。
【図8】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、巻き取り軸線に垂直な横断面の構造模式図である。
【図9】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、巻き取り軸線に垂直な横断面の構造模式図である。
【図10】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、巻き取り軸線に垂直な横断面の一部の拡大構造模式図である。
【図11】本出願の別の実施例の別の扁平体形状の電極アセンブリの、巻き取り軸線に垂直な横断面の構造模式図である。
【図24】本出願の別の実施例の電池セルの構造模式図である。
【図25】本出願の別の実施例の電池モジュールの構造模式図である。
【図26】本出願の別の実施例の電池の構造模式図である。
【図27】本出願の別の実施例の電力消費装置の構造模式図である。
【図28】本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工方法のフロー模式図である。
【図29】本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工装置の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0042】
本出願の実施例の目的、技術案、及び利点をより明確にするために、以下は、本出願の実施例の図面を参照しながら、本出願の実施例における技術案を明確、完全に説明する。説明される実施例は、本出願の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労働をすることなく得られたすべての他の実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属する。
【0043】
特に定義がない限り、本文に使用されるすべての技術と科学用語は、当業者に一般的に理解される意味と同じである。本文における出願の明細書に使用される用語は、具体的な実施例を説明することを目的とするのみであり、本出願を制限することを意図しない。本出願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面の説明における「含む」、「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「含む」をカバーすることを意図している。
【0044】
本文において「実施例」と言及する場合、実施例と合わせて説明された特定の特徴、構造又は特性が本出願の少なくとも１つの実施例に含まれ得ることを意味する。明細書における各箇所に現れるこの語句は、必ずしも全てが同じ実施例を指すものではなく、他の実施例と相互に排他的になる独立した又は代替的な実施例でもない。当業者は、本文に説明された実施例が他の実施例と組み合わされてもよいことを、明示的かつ暗黙的に理解できる。
【0045】
本文における「及び／又は」という用語は、単に関連対象を説明する関連関係に過ぎず、３つの関係が存在できることを示し、例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在する場合、ＡとＢが同時に存在する場合、Ｂが単独で存在する場合という３つの場合を示すことができる。また、本文における「／」といる文字は、一般的には前後関連対象が「又は」の関係であることを表す。
【0046】
本出願の説明において、理解すべきことは、「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」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語によって指示された方位又は位置関係は、図面によって示された方位又は位置関係であり、単に本出願の説明の便のため及び説明の簡略化のためのものであり、指した装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作しなければならないことを指示又は示唆するものではなく、そのため、本出願に対する制限として理解してはいけない。なお、本出願の明細書及び特許請求の範囲又は上記図面における「第１」、「第２」などの用語は、異なる対象を区別するために用いられ、特定の順序を説明するためのものではなく、１つ又は複数の該特徴を明示的に又は黙示的に含んでもよい。本出願の説明において、特に断りのない限り、「複数」は２つ以上を意味する。
【0047】
本出願の説明において、説明すべきことは、特に明確の規定及び限定がない限り、「取り付け」、「繋がり」、「接続」という用語は、広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、着脱可能な接続であってもよく、又は一体的な接続であってもよく、機械的接続であってもよく、電気的な接続であってもよく、直接に繋がってもよく、中間媒体を介して間接に繋がってもよく、２つの素子の内部を連通させてもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて、上記用語の本出願における具体的な意味を理解することができる。
【0048】
リチウムイオン電池の体積をより小さく、エネルギー密度をより高くするために、リチウムイオン電池の電極アセンブリにおける陰極板、陽極板及びセパレータを巻き取ってから押し固めることができる。例えば、図１に示すように、電極アセンブリ１０の斜視構造模式図であり、該電極アセンブリ１０は、陽極板、陰極板及びセパレータを含み、そのうち、陽極板、陰極板及びセパレータは積層された後に巻き取り軸線Ｚ回りに巻き取られて巻き取り構造が形成され、セパレータは従来技術の絶縁膜であり、陽極板と陰極板を隔てるために用いられ、陽極板と陰極板の短絡を防止し、該電極アセンブリの巻き取り構造は扁平体形状であり、該電極アセンブリの、巻き取り軸線Ｚに垂直となる方向に沿う横断面の構造模式図は、図２に示される通りである。
【0049】
図１と図２を参照すると、該電極アセンブリ１０は、ストレート領域Ｃ、及び該ストレート領域Ｃの両端に位置する折り曲げ領域Ｂを含む。ストレート領域Ｃとは、該巻き取り構造における平行構造を有する領域を指し、即ち、該ストレート領域Ｃにおける陽極板１２、陰極板１１及びセパレータ１３は互いにほぼ平行し、即ち、電極アセンブリ１０のストレート領域Ｃにおける各層の陽極板１２、陰極板１１及びセパレータ１３の表面はいずれも平面である。折り曲げ領域Ｂとは、該巻き取り構造における折り曲げ構造を有する領域を指し、即ち、該折り曲げ領域Ｂにおける陽極板１２、陰極板１１及びセパレータ１３はいずれも折り曲げられ、即ち、電極アセンブリ１０の折り曲げ領域Ｂにおける各層の陽極板１２、陰極板１１及びセパレータ１３の表面はいずれも曲面であり、該折り曲げ領域Ｂは折り曲げ方向Ａを有し、該折り曲げ方向Ａは、折り曲げ領域における電極アセンブリの表面に沿ってストレート領域に向かう方向として理解されてもよく、例えば、該折り曲げ方向Ａは、該折り曲げ領域Ｂにおいて該巻き取り構造の巻き取り方向に沿っている。電極アセンブリ１０は折り曲げ領域Ｂにおいて中心線Ｍ１を有し、中心線Ｍ１とＭ２は電極アセンブリ１０の巻き取り軸線Ｚの方向に平行であり、電極アセンブリ１０の図１における長さ方向Ｙに沿って延びる。電極アセンブリ１０の幅方向はＸ方向であり、巻き取り軸線Ｚは、電極アセンブリの長さ方向Ｙと幅方向Ｘに垂直となり、長さ方向Ｙは幅方向Ｘに垂直となる。
【0050】
本出願の一実施例では、１つのセパレータ１３、１つの陰極板１１、他の１つのセパレータ１３及び１つの陽極板１２を積層してから巻き取るか又は折り畳んでもよく、少なくとも１つの（例えば、２つ以上の）陰極板１１、少なくとも１つの（例えば、２つ以上の）陽極板１２及び少なくとも２つのセパレータ（例えば４つ又は４つよりも多く、セパレータの数は陰極板又は陽極板の数の２倍である）を積層してから巻き取るか又は折り畳んで、折り曲げ領域Ｂを形成してもよく、電極アセンブリが折り曲げ領域Ｂにおいて多層の陰極板１１、多層の陽極板１２及び多層のセパレータ１３を有する場合に、折り曲げ領域Ｂは、陰極板１１、セパレータ１３及び陽極板１２が交互に分布される構造を含む。
【0051】
電極アセンブリが巻き取り構造を有する場合、陰極板１１及び陽極板１２の幅方向は巻き取り軸線方向に平行するとともに、陰極板１１及び陽極板１２の幅方向は折り曲げ方向Ａに垂直となる方向に平行し、電極アセンブリが巻き取り構造を有しない場合、陰極板１１及び陽極板１２の幅方向は折り曲げ方向Ａに垂直となる方向に平行し、以下、説明を簡略するために、本実施例では、陰極板１１及び陽極板１２の幅方向、折り曲げ方向Ａに垂直となる方向、及び巻き取り軸線Ｚの方向をＺ方向と総称する。
【0052】
陽極板１２の表面は陽極活物質からなる陽極活物質層を有し、陰極板１１の表面は陰極活物質からなる陰極活物質層を有し、例えば、陰極活物質は、マンガン酸リチウム、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム又はニッケル・コバルト・マンガン酸リチウムであってもよく、陽極活物質は黒鉛又はシリコンであってもよい。
【0053】
図３に示すように、発明者は、研究開発の過程において、電池セルが使用される過程において、電極アセンブリ１０は膨張し続け、膨張と折り曲げに影響されて、電極アセンブリ１０の陰極板１１は折り曲げ領域Ｂにおいて破断しやすいことが見出された。陰極板１１の各層は等価的に１つの内部抵抗器Ｒにすることができ、陰極板１１の内部抵抗は陽極板１２の内部抵抗よりも大きく、陰極板１１の抵抗の変化の電極アセンブリの内部抵抗に対する影響はより大きい。陰極板１１の内部抵抗は略等価的に各層の陰極板１１の抵抗が並列に接続される場合にすることができ、４つの陰極板１１が存在することを仮想すると、内から外に向けて各陰極板１１の等価内部抵抗器はそれぞれＲ１～Ｒ４であり、Ｒ１～Ｒ４の間は並列接続構造である。並列接続構造では、並列に接続される内部抵抗器が多いほど、電極アセンブリの内部抵抗が小さく、Ｒ１～Ｒ４における一部の抵抗器が回路に組み込まれることができない場合、並列接続回路の総抵抗の増加を引き起こし、電極アセンブリ１０の抵抗の増大を招く。陰極板１１が折り曲げ領域Ｂにおいて破断した後、図３に示すように、破断した陰極板１１の等価内部抵抗器Ｒ１は回路に並列して組み込まれることができない場合、等価的に並列に接続される抵抗が減少するため、電極アセンブリ１０の内部抵抗は大きくなる。電極アセンブリ１０の内部抵抗が大きくなると、電池セルの充電分極の増大、電池セルの容量の低下を招く。なお、陰極板の破断は、陰極活物質の有効質量の減少につながり、陰極活物質の有効質量の減少も、電池セルの容量を減少させることにより、電池セルの容量の安定性に影響を与え、電池セルの容量の低下は、電池全体の容量のアンバランスに影響を与え、電池全体の使用性能を悪化させる。陰極板１１の破断により内部抵抗が増加するケースは、１、陰極板１１の破断箇所にタブが設けられず、破断した後に破断箇所はトップカバーに電気的に接続することができないことと、２、陰極板１１の破断箇所にタブが設けられ、溶接後、破断箇所のタブに割れ又はダミーボンディングが発生し、破断箇所は依然としてトップカバーに電気的に接続しないこととを含む。
【0054】
これに鑑み、図４に示すように、本出願は電極アセンブリ１０を提供し、陰極板１１、陽極板１２、セパレータ１３及び導電層１４を含み、セパレータ１３は、陰極板１１と陽極板１２を隔離するために用いられ、陰極板１１、セパレータ１３及び陽極板１２は巻き取られて折り曲げ領域Ｂが形成され、導電層１４は、導電層１４の少なくとも一部が折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１の表面に設けられるように構成され、陰極板１１は、導電層１４に被覆される被覆領域を含み、導電層１４は被覆領域に並列に接続される。
【0055】
折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１の表面に導電層１４を設け、導電層１４は陰極板１１の被覆領域に並列に接続されることにより、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１の被覆領域に破断が発生することによって電極アセンブリ１０に内部抵抗が増大する傾向がある場合に、導電層１４は、破断した陰極板１１の間の電気的な接続を維持することができ、破断した陰極板１１の等価内部抵抗を回路に並列して組み込み、電極アセンブリ１０の内部抵抗の増大を抑制し、それによって電池セルの容量の減衰を低減させ、電池セルの容量の安定性を維持する。なお、導電層１４は、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１に補強を提供することもでき、陰極板１１が破断する確率を低減させる。
【0056】
以上の実施例において、セパレータ１３は電気絶縁性を有し、隣接する陰極板１１と陽極板１２を隔離するために用いられ、隣接する陰極板１１と陽極板１２の短絡を防止する。セパレータ１３は貫通する多数の微細孔を有し、電解質イオンを自由に通過させることができ、リチウムイオンに対して良好な透過性を有するため、セパレータ１３は、基本的にリチウムイオンの通過を阻止することができない。例えば、セパレータ１３は、セパレータベース層及びセパレータベース層の表面に位置する機能層を含み、セパレータベース層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン－プロピレン共重合体、ポリブチレンテレフタレートなどの少なくとも１つを含み、機能層は、セラミックス酸化物と接着剤の混合物層であってもよい。
【0057】
以上の実施例では、陽極板１２は、陽極本体部及び陽極本体部からＺ方向に沿って外に延びる陽極タブ部を含み、陽極本体部の表面におけるＺ方向に沿う少なくとも一部の領域は陽極活物質エリアであり、陽極活物質エリアは、陽極活物質を塗布するために用いられ、陽極活物質は黒鉛又はシリコンであってもよい。
【0058】
本出願の別の実施例において、陽極本体部の表面の一部の領域に陽極活物質エリアが設けられるだけではなく、陽極タブ部の表面且つ陽極本体部に近い根元部領域にも陽極活物質エリアが設けられ、即ち、陽極タブ部の一部の領域は陽極活物質エリアである。
【0059】
本出願の別の実施例において、陽極活物質エリアは、陽極本体部におけるＺ方向に沿う表面全体を被覆する。
【0060】
本出願の別の実施例において、陰極活物質は陰極板１１の表面全体を被覆しない可能性があり、例えば、図５に示すように、本出願の一実施例における陰極板の電極アセンブリの展開方向Ｄに沿って展開された後の構造模式図である。展開方向Ｄは巻き取り方向の向きと反対である。
【0061】
陰極板１１は、陰極本体部及びＺ方向に沿って陰極本体部の外部に延びる少なくとも１つの陰極タブ部１１３を含み、陰極本体部の表面の少なくとも一部の領域は陰極活物質エリア１１５であり、該陰極活物質エリア１１５に陰極活物質を塗布することができ、例えば、陰極活物質は、三元材料、マンガン酸リチウム又はリン酸鉄リチウムであってもよい。
【0062】
本出願の別の実施例において、陰極本体部の表面は、陰極活物質エリア１１５に隣接する第１の絶縁層塗布エリア１１４をさらに含み、第１の絶縁層塗布エリア１１４は陰極活物質エリア１１５における陰極タブ部１１３に隣接する側に位置し、第１の絶縁層塗布エリア１１４は絶縁物質を塗布するために用いられ、陰極活物質エリア１１５と陰極タブ部１１３を絶縁して隔離するために用いられ、陰極板１１の集電体１０２の２つの表面は陰極活物質エリア１１５を有し、陰極タブ部１１３は陰極板１１の集電体１０２の一部であり、そのうち、集電体１０２の材質はアルミニウムであってもよい。
【0063】
例えば、陰極活物質エリア１１５と第１の絶縁層塗布エリア１１４は、陰極本体部の表面において陰極本体部の幅方向（即ちＺ方向）に沿って両端に分布されており、且つ陰極タブ部１１３と第１の絶縁層塗布エリア１１４は、陰極本体部の同一端に属する。
【0064】
本出願の別の実施例において、陰極活物質エリア１１５と第１の絶縁層塗布エリア１１４は、陰極本体部の表面においてほぼ平行する２つの領域であり、且つＺ方向に沿って陰極本体部の表面において二層で分布される。
【0065】
本出願の別の実施例において、第１の絶縁層塗布エリア１１４は、陰極本体部と陰極タブ部１１３が互いに接続された部分に位置してもよく、例えば、第１の絶縁層塗布エリア１１４は、陰極本体部の表面且つ陰極タブ部１１３に互いに接続された部分に位置し、陰極タブ部１１３の表面と陰極活物質エリア１１５を隔てるために用いられる。本出願の別の実施例において、陰極本体部の表面に第１の絶縁層塗布エリア１１４が設けられるだけではなく、陰極タブ部１１３における陰極本体部に近い根元部領域にも第２の絶縁層塗布エリアが設けられ、第２の絶縁層塗布エリアは絶縁物質を塗布するために用いられる。
【0066】
本出願の別の実施例において、第１の絶縁層塗布エリア１１４の表面に絶縁物質が塗布され、絶縁物質は無機充填材と接着剤を含む。無機充填材は、ベーマイト、アルミナ、酸化マグネシウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウムのうちの１つ又は複数を含む。接着剤は、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸－アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル－アクリル酸、ポリアクリロニトリル－アクリル酸エステルのうちの１つ又は複数を含む。
【0067】
本出願の別の実施例において、各陰極板１１は、１つ又は２つ以上の陰極タブ部１１３を含んでもよく、陰極板１１が２つ以上の陰極タブ部１１３を含む場合、全ての陰極タブ部１１３はいずれも陰極板１１におけるＺ方向に沿う同一の側に位置する。
【0068】
陰極板１１と陽極板１２が互いに積層される時に、陽極板の陽極活物質エリアにおけるＺ方向に沿う両端はいずれも隣接する陰極板１１の陰極活物質エリア１１５の対応端を超え、このように、電極アセンブリが良好なエネルギー密度を有するようにする可能である。例えば、陽極活物質エリアにおけるＺ方向に沿う両端はそれぞれ第１の端と第２の端であり、陰極活物質エリアにおけるＺ方向に沿う両端はそれぞれ第３の端と第４の端であり、そのうち、陽極活物質エリアの第１の端と陰極活物質エリア１１５の第３の端はＺ方向に沿って電極アセンブリの同一側に位置し、且つ陽極活物質エリアの第１の端はＺ方向に沿って陰極活物質エリアの第３の端を超え、陽極活物質エリアの第２の端と陰極活物質エリア１１５の第４の端はＺ方向に沿って電極アセンブリの他方側に位置し、陽極活物質エリアの第２の端はＺ方向に沿って陰極活物質エリア１１５の第４の端を超える。
【0069】
陽極活物質エリアにおける巻き取り軸線Ｚに沿う両端が陰極活物質エリア１１５の対応端を超えるサイズは同じであってもよく、異なってもよく、例えば、超えたサイズの範囲は０．２ｍｍ～５ｍｍである。
【0070】
いくつかの実施例において、導電層１４の少なくとも一部は、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂ及び／又は２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂに設けられる。電池セルが使用される過程において、陽極板１２の膨張は陰極板１１よりも大きく、陰極板１１が陽極板１２を包むため、陽極板１２の膨張が大きい場合、陽極板１２の外側に包まれた陰極板１１の受ける力は大き過ぎることを招き、特に、折り曲げ角度が大きい１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂと２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂにおいて、陰極板１１は破断が発生しやすい。折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂ及び／又は２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂに導電層１４が設けられ、導電層１４は、陰極板の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂ及び／又は２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂを補強することもでき、陰極板１１の被覆領域が破断することによって電極アセンブリ１０の内部抵抗を増大させる場合を減少させることにより、電池セルの容量の安定性を向上させる。図４に示すように、導電層１４は、陰極板１１における１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の内側の表面に設けられ、導電層１４は全体として折り曲げ領域Ｂ内に位置する。いくつかの実施例において、導電層１４は折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１の全て又は一部を被覆することができ、即ち、導電層１４は、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂ及び／又は２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂの全て又は一部を被覆することができる。別のいくつかの実施例において、導電層１４の一部は折り曲げ領域Ｂ内に位置し、他の一部はストレート領域Ｃまで延びる。
【0071】
本実施例において、電極アセンブリ１０の巻き取り構造は、ストレート領域Ｃと、折り曲げ領域Ｂを含み、折り曲げ領域Ｂは、ストレート領域Ｃの両側に位置する第１の折り曲げ領域Ｂ１と、第２の折り曲げ領域Ｂ２を含み、そのうち、ストレート領域Ｃと、第１の折り曲げ領域Ｂ１及び第２の折り曲げ領域Ｂ２の各々との区画は、それぞれ直線点線によって区画される。
【0072】
電極アセンブリの第１の折り曲げ領域Ｂ１と第２の折り曲げ領域Ｂ２に含まれる陽極板１２と陰極板１１は順次交互に積層され、隣接する陽極板１２と陰極板１１との間にセパレータ１３を有し、そのうち、第１の折り曲げ領域Ｂ１及び第２の折り曲げ領域Ｂ２における最も内側の極板はいずれも陽極板１２であり、第１の折り曲げ領域Ｂ１及び第２の折り曲げ領域Ｂ２における少なくとも最も内側の陰極板１１の内側表面に導電層１４が設けられ、例えば、第１の折り曲げ領域Ｂ１及び第２の折り曲げ領域Ｂ２における各層の陰極板１１の内側表面に導電層１４が設けられる。本実施例において、陰極板１１の径方向の内側の表面とは、陰極板１１における巻き取り軸線に向かう表面、又は巻き取り構造の内部に向かう表面を指す。
【0073】
例えば、第１の折り曲げ領域Ｂ１は多層の極板、例えば五層の極板を有し、巻き取り構造の内から外に向かう方向に沿って、第１の折り曲げ領域Ｂ１における陽極板１２と陰極板１１は順次交互に積層され、第１の折り曲げ領域Ｂ１における最も内層の極板は陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２１Ｂであり、その径方向の外側は陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂであり、導電層１４は第１の折り曲げ領域Ｂ１における陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの内側表面に付着される。
【0074】
第２の折り曲げ領域Ｂ２は多層の極板、例えば三層の極板を有し、第２の折り曲げ領域Ｂ２における最も内層（第１の層とも呼ばれる）と最も外層（第３の層とも呼ばれる）の極板はいずれも陽極板１２であり、最も内層の極板と最も外層の極板の間の極板（第２の層の極板とも呼ばれる）は陰極板１１であり、該陽極板１２の２回目の折り曲げ箇所１２２Ｂは第１の折り曲げ領域Ｂ１における最も内側の極板であり、その径方向の外側は陰極板１１の２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂである。
【0075】
いくつかの実施例において、導電層１４は単層構造であってもよく、導電層１４の材料は、銀、金、ニッケル、銅、アルミニウムを含む金属ベースの導電材料、又はポリピロール、ポリフェニレンスルファイド、ポリフタロシアニン系化合物、ポリアニリン、ポリチオフェンのような非金属ベースの導電材料、及び以上の材料のうちの１つ又は複数の混合物を含む。導電層は、導電を実現することが可能な他の材料を採用してもよい。
【0076】
導電層１４は導電接着剤によって接着の方式で陰極板１１との電気的な接続を実現することができ、導電接着剤は、銀、金、ニッケル、銅、アルミニウムスラリーを含む金属ベースの導電スラリー、又はポリピロール、ポリフェニレンスルファイド、ポリフタロシアニン系化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン接着剤などのような非金属ベースの導電接着剤、及び以上の材料のうちの１つ又は複数の混合物を採用することができる。
【0077】
いくつかの実施例において、陰極板１１の１つの表面又は２つの表面に導電層１４が設けられる。陰極板１１の１つの表面又は２つの表面に導電層１４を設けることにより、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１が破断することによって電極アセンブリの内部抵抗が増大する場合をより効果的に抑制し、かつ、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１に補強を提供し、陰極板の被覆領域に破断が発生することを減少させることができる。陰極板１１の１つの表面又は２つの表面とは、巻き取りの径方向に沿って、陰極板１１における径方向の内側及び／又は外側に位置する表面を指す。図４に示すように、導電層１４は、陰極板１１における径方向の内側の表面に設けられる。陽極板１２が膨張する時に、陰極板１１の径方向の内側面は押圧力を受け、陰極板１１の外側面は緊締力を受け、外側面の緊締力は内側の押圧力よりも大きい。導電層１４を陰極板１１の径方向の内側に設け、導電層１４の受ける力を減少させることができ、導電層１４が失効するリスクを低減させることができる。陰極板１１の内側と外側の２つの表面に何れも導電層１４が設けられる場合、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１に、よりよい補強を提供することができ、かつ、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１が破断した後、２つの表面の導電層１４はよりスムーズな導電経路を提供し、電極アセンブリ１０の内部抵抗の増加を減少させることができる。
【0078】
図６に示すように、いくつかの実施例において、電極アセンブリ１０は円柱状電池の電極アセンブリであり、該実施例において、陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂとは、陰極板１１における径方向に沿って内から外に向かう１周目を指し、２回目の折り曲げ箇所とは、陰極板１１における径方向に沿って内から外に向かう２周目を指し、これに基づいて類推する。導電層１４が第１の折り曲げ箇所１１１Ｂに設けられることとは、導電層は陰極板における径方向に沿って内から外に向かう１周目に設けられることを指す。
【0079】
図７に示すように、本出願の別の実施例において、陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の内面に導電層１４１が設けられ、２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂの径方向の内面に導電層１４２が設置接続される。電極アセンブリの巻き取り構造が２つの折り曲げ領域Ｂ１及びＢ２を有するため、膨張する時に２つの折り曲げ領域Ｂ１及びＢ２はいずれも膨張力を受ける。陰極板１１の２つの折り曲げ箇所１１１Ｂ及び１１２Ｂに何れも導電層が設けられ、２つの折り曲げ領域Ｂ１及びＢ２における受ける力を均一にすることができる。
【0080】
図８に示すように、本出願の別の実施例において、陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の内面に導電層１４１が設けられ、陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の外面に導電層１４３が設けられ、陰極板１１の２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂの径方向の内面に導電層１４２が設けられ、陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の外面に導電層１４４が設けられる。陰極板１１の内側と外側の２つの表面に何れも導電層１４が設けられる場合、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１に、よりよい補強を提供することができ、かつ、折り曲げ領域Ｂにおける陰極板１１が破断した後、内側と外側の２つの表面の導電層１４はよりスムーズな導電経路を提供し、電極アセンブリ１０の内部抵抗の増加を減少させることができる。
【0081】
図９に示すように、いくつかの実施例において、導電層１４は、折り曲げ領域Ｂにおける陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２１Ｂ及び／又は陽極板１２の２回目の折り曲げ箇所１２１Ｂにさらに設けられ、陽極板１２に並列に接続される。電池セルが使用される過程において、陽極板１２は膨張し、折り曲げ領域Ｂにおける陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２１Ｂと２回目の折り曲げ箇所１２２Ｂの折り曲げ角度が大きく、膨張力に影響されて、陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２１Ｂと２回目の折り曲げ箇所１２２Ｂは陽極活物質層が破断又は脱落するか、又は陽極板１２が破断する場合が発生しやすい。折り曲げ領域Ｂにおける陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２１Ｂと２回目の折り曲げ箇所１２２Ｂに導電層１４が設けられ、導電層１４は、陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２Ｂと２回目の折り曲げ箇所１２２Ｂを補強することもでき、陽極板１２は折り曲げられることで陽極活物質層が破断又は脱落するか、又は陽極板１２が破断する場合が発生することを減少させる。陽極活物質層が破断又は脱落する場合、充電時の陽極板１２のリチウム挿入空間の不足を引き起こしリチウム析出が発生され、導電層１４によって、陽極板１２は折り曲げられることで陽極活物質層が破断又は脱落することを減少させ、リチウム析出の発生を減少させることができる。陽極板１２が破断し、陽極板１２における破断した部分に導電されず、受け入れるサイトが欠ける場合も、リチウム析出が発生し、導電層１４は陽極板１２に並列に接続され、陽極板１２が破断した後に陽極板１２の破断部分の導通が維持され、リチウム析出を減少させるとともに、陽極板に補強を提供し、破断の発生を減少させることができる。いくつかの実施例において、導電層１４を陽極板１２における陰極板１１に隣接する表面に設け、リチウム析出の発生を減少させることができる。
【0082】
図９に示すように、本出願のいくつかの実施例において、陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の内面に導電層１４１が設けられ、陰極板１１の２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂの径方向の内面に導電層１４２が設けられ、陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２１Ｂの径方向の外面に導電層１４５が設けられ、陽極板１２の２回目の折り曲げ箇所１２２Ｂの径方向の外面に導電層１４６が設けられる。
【0083】
図１０に示すように、いくつかの実施例において、導電層１４の一部は折り曲げ領域Ｂ内に位置し、他の一部はストレート領域Ｃまで延びる。具体的には、陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２１Ｂの径方向の外面に設けられる導電層１４５、及び陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の内面に設けられる導電層１４１は、いずれも一部が折り曲げ領域Ｂ内に位置し、他の一部がストレート領域Ｃまで延びるように設けられ、このように、導電層１４は折り曲げ領域Ｂにおいてできる限り大きい面積を有する。
【0084】
本出願の別の実施例において、導電層１４における折り曲げ方向Ａに沿って延びる両端はいずれも折り曲げ領域Ｂに位置し、即ち、導電層１４全体はいずれも折り曲げ領域Ｂに位置する。本実施例において、電極アセンブリは折り曲げ領域Ｂに接続されるストレート領域Ｃをさらに含み、折り曲げ方向Ａとは、折り曲げ領域Ｂの曲面に沿って且つストレート領域Ｃに向かう方向を指し、折り曲げ方向Ａに垂直となる方向とは、折り曲げ方向Ａに垂直となる方向を指す。
【0085】
本出願の別の実施例において、導電層１４における折り曲げ方向Ａに沿って延びる一端はストレート領域Ｃに位置し、他端は折り曲げ領域Ｂに位置する。
【0086】
本出願の別の実施例において、導電層１４における折り曲げ方向Ａに沿って延びる両端はいずれも折り曲げ領域Ｂとストレート領域Ｃとの境界に位置し、又は、導電層１４における折り曲げ方向Ａに沿って延びる両端はいずれも折り曲げ領域Ｂとストレート領域Ｃとの境界に近付く。
【0087】
図１１に示すように、本出願の別の実施例において、陰極板１１の内面と外面、及び陽極板１２に何れも導電層１４が設けられる。陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の内面に導電層１４１が設けられ、陰極板１１の２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂの径方向の内面に導電層１４２が設けられ、陰極板１１の１回目の折り曲げ箇所１１１Ｂの径方向の外面に導電層１４３が設けられ、陰極板１１の２回目の折り曲げ箇所１１２Ｂの径方向の外面に導電層１４４が設けられ、陽極板１２の１回目の折り曲げ箇所１２１Ｂの径方向の外面に導電層１４５が設けられ、陽極板１２の２回目の折り曲げ箇所１２２Ｂの径方向の外面に導電層１４６が設けられる。
【0088】
図４、図６～図１１の実施例の導電層１４の構造は、陰極板又は陽極板の１回目の折り曲げ箇所又は２回目の折り曲げ箇所に適用されることに限定されず、３回目以上の折り曲げ箇所に適用されてもよい。図４、図６～図１１の実施例の導電層１４の構造は互いに組み合わせられてもよい。
【0089】
以下、図面を参照しながら導電層１４の構造を説明し、第１の折り曲げ領域Ｂ１に設けられる導電層１４を例として説明するが、以下の実施例における導電層１４の構造は第１の折り曲げ領域Ｂ１に限定されず、第２の折り曲げ領域Ｂ２又は他の箇所、及び陽極板における導電層に適用されてもよい。
【0090】
【0091】
本出願の任意の実施例において、導電ベース層１４０２の材料は、銀、金、ニッケル、銅、アルミニウムを含む金属ベースの導電材料、又はポリピロール、ポリフェニレンスルファイド、ポリフタロシアニン系化合物、ポリアニリン、ポリチオフェンのような非金属ベースの導電材料、及び以上の材料のうちの１つ又は複数の混合物を含む。導電層１４は、導電を実現することが可能な他の材料を採用してもよい。導電ベース層１４０２は陰極板１１を補強し、陰極板１１の破断によって電極アセンブリ１０の内部抵抗を増大させる場合を減少させることにより、電池セルの容量の安定性を向上させる。
【0092】
導電ベース層１４０２は、導電接着剤によって接着の方式で陰極板１１との電気的な接続を実現することができる。本出願の任意の実施例において、導電接着剤は、銀、金、ニッケル、銅、アルミニウムスラリーを含む金属ベースの導電スラリー、又はポリピロール、ポリフェニレンスルファイド、ポリフタロシアニン系化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン接着剤などのような非金属ベースの導電接着剤、及び以上の材料のうちの１つ又は複数の混合物を採用してもよい。
【0093】
図５を参照すると、導電ベース層１４０２は陰極板１１の陰極活物質エリア１１５に電気的に接続される。
【0094】
図１３に示すように、折り曲げ領域Ｂにおいて、導電ベース層１４０２における陰極板１１に隣接する側の表面全体は、陰極板１１の被覆領域１１Ｆに電気的に接続され、電極アセンブリ１０の巻き取り方向に沿って、折り曲げ領域Ｂの中心線Ｍ１は導電ベース層１４０２を通る。陰極板１１の折り曲げ領域Ｂ１の中心線Ｍ１における折り曲げ角度は大きく、破断の可能性が大きく、電極アセンブリ１０の巻き取り方向に沿って、折り曲げ領域Ｂ１の中心線Ｍ１は導電ベース層１４０２を通り、陰極板１１が中心線Ｍ１の近くに破断が発生した時に、導電ベース層１４０２は陰極板１１における破断した箇所を被覆することができ、導電ベース層１４０２における陰極板１１に隣接する側の表面全体は陰極板１１に電気的に接続されるため、陰極板１１における破断した２つの部分に導電ベース層１４０２によって電気的な接続を依然として維持させることができ、電極アセンブリ１０の内部抵抗の増加を抑制する。
【0095】
図１３に示す別の実施例において、導電層１４はイオンバリア層１４０１をさらに含み、イオンバリア層１４０１は導電ベース層１４０２における陰極板１１から離れる側に設けられ、導電ベース層１４０２を被覆し、イオンバリア層１４０１は、少なくとも一部のイオンがイオンバリア層１４０１の一側に位置する陰極板１１から脱離することを阻止するために用いられる。充電時に、導電ベース層１４０２は、一部のイオンが陰極板１１の活物質エリア１１５から脱離することを阻止するが、依然として、いくつかのイオンが導電ベース層１４０２のエッジから外に拡散する可能性があり、イオンバリア層１４０１は導電ベース層１４０２における陰極板１１から離れる側を被覆し、一部のイオンがイオンバリア層１４０１の一の側に位置する陰極板１１の陰極活物質エリア１１５から脱離して陰極板１１に隣接する陽極板１２に挿入されることを阻止することができ、イオンバリア層１４０１は主に、導電ベース層１４０２のエッジからから拡散されたイオンが陰極板１１に隣接する陽極板１２に挿入されることを阻止し、折り曲げ領域Ｂにおける陽極板１２のリチウム析出の発生を減少させることができる。
【0096】
【0097】
図１５に示すように、図１３における導電層１４の別の実施例の分解図であり、図１６は図１５の導電層１４の組み合わせ状態の平面図である。該実施例において、図１４における実施例との区別は、導電ベース層１４０２は複数であり、電極アセンブリ１０の巻き取り軸線Ｚに平行する方向に沿って、複数の導電ベース層１４０２は間隔をおいて配列され、各導電ベース層１４０２は、対応する陰極板１１における導電ベース層１４０２で被覆される被覆領域１１Ｆに並列に接続されることにある。該実施例において、図１４における一体としての導電ベース層１４０２に比べると、複数の導電ベース層１４０２は間隔をおいて配列され、電極アセンブリの異なる位置における受ける力は異なる可能性があるため、間隔をおいて導電ベース層１４０２を設け、電極アセンブリにおける受ける力が大きい位置に位置する導電ベース層１４０２の受ける力は大きく、他の位置の導電ベース層１４０２の受ける力は小さく、導電ベース層１４０２の力受けを分散し、導電ベース層１４０２が破断する可能性を低減させる。なお、導電効果を確保したうえで、導電ベース層１４０２的の占有空間を減少させ、電池セルのエネルギー密度を向上させることができる。
【0098】
図１７に示すように、他のいくつかの実施例において、折り曲げ領域Ｂにおいて、電極アセンブリ１０の巻き取り方向に沿って、導電ベース層１４０２は折り曲げ領域Ｂの中心線Ｍ１の両側に位置する２つの端部１４０２ａを含み、２つの端部１４０２ａはそれぞれ陰極板１１の被覆領域１１Ｆに電気的に接続される。
【0099】
該実施例において、陰極板１１の折り曲げ領域Ｂの中心線Ｍ１における折り曲げ角度は大きく、破断の可能性は大きく、電極アセンブリ１０の巻き取り方向に沿って、折り曲げ領域Ｂの中心線Ｍ１は導電ベース層１４０２を通り、陰極板１１が中心線の近くに破断が発生した時に、導電ベース層１４０２は陰極板１１における破断した箇所を被覆することができ、導電ベース層１４０２における折り曲げ領域Ｂの中心線Ｍ１の両側に位置する２つの端部はそれぞれ陰極板１１の被覆領域１１Ｆに電気的に接続されるため、導電ベース層１４０２によって陰極板１１における破断した２つの部分の電気的な接続を依然として維持することができ、電極アセンブリ１０の内部抵抗の増加を抑制する。
【0100】
該実施例において、導電ベース層１４０２は本体部１４０２ｂをさらに含み、本体部１４０２ｂは２つの端部１４０２ａに接続され、導電層１４はイオンバリア層１４０１をさらに含み、イオンバリア層１４０１は、導電ベース層１４０２の本体部１４０２ｂと陰極板１１との間に設けられ、イオンバリア層１４０１は、少なくとも一部のイオンがイオンバリア層１４０１の一側に位置する陰極板１１から脱離することを阻止するために用いられる。
【0101】
該実施例において、導電ベース層１４０２の本体部１４０２ｂと陰極板１１との間にイオンバリア層１４０１が設けられ、イオンバリア層１４０１は陰極板１１の表面に付着され、陰極板１１の陰極活物質エリア１１５を直接に被覆し、一部のイオンが陰極板１１から脱離して隣接する陽極板１２に挿入されることをよりよく阻止し、折り曲げ領域における陽極板１２のリチウム析出の発生を減少させることができる。
【0102】
図１８に示すように、図１７における導電層１４の一実施例の分解図であり、該実施例において、巻き取り方向に沿って、イオンバリア層１４０１の長さは導電ベース層１４０２の長さよりも小さく、導電ベース層１４０２はイオンバリア層１４０１の２つの端部を超えて陰極板１１に電気的に接続される端部１４０２ａが形成され、２つの端部１４０２ａの間の部分は本体部１４０２ｂが形成される。
【0103】
図１９に示すように、図１７における導電層１４の別の実施例の分解図である。該実施例において、図１７における実施例との区別は、導電ベース層１４０２は複数であり、電極アセンブリ１０の巻き取り軸線Ｚに平行する方向に沿って、複数の導電ベース層１４０２は間隔をおいて配列され、各導電ベース層１４０２は、対応する陰極板１１における導電ベース層１４０２で被覆される被覆領域１１Ｆに並列に接続され、具体的に、各導電ベース層１４０２の２つの端部１４０２ａはそれぞれ、対応する陰極板１１における導電ベース層１４０２に被覆される被覆領域１１Ｆに電気的に接続されることにある。該実施例において、図１７における一体としての導電ベース層１４０２に比べると、複数の導電ベース層１４０２は間隔をおいて配列され、導電効果を確保した上で、導電ベース層１４０２の占有空間を減少させ、電池セルのエネルギー密度を向上させることができる。そして、複数の導電ベース層１４０２において１つ又は複数の対応する被覆領域１１Ｆに破断が発生した時に、少なくとも１つの導電ベース層１４０２が導電を維持すれば、破断した極板に電気的な接続を依然として維持させることができ、より優れた確実性を有する。
【0104】
図２０に示すように、別の実施例の導電層１４の構造であり、図１７における実施例との区別は、導電層１４は絶縁層１４０３をさらに含み、絶縁層１４０３は導電ベース層１４０２における陰極板１１から離れる側に設けられ、導電ベース層１４０２を被覆することにある。該実施例において、導電ベース層１４０２における陰極板１１から離れる側に絶縁層１４０３が設けられ、絶縁層１４０３は導電ベース層１４０２を被覆し、折り曲げ領域Ｂにおけるセパレータ１３が破れた時に、絶縁層１４０３は、導電ベース層１４０２と陽極板１２が直接に接触することにより陰極板１１と陽極板１２が短絡することを回避することができる。該実施例において、絶縁層１４０３の面積は導電ベース層１４０２の面積以上であり、導電ベース層１４０２のエッジを被覆する。
【0105】
図２１は、図１８の実施例の上で、導電ベース層１４０２における陰極板１１から離れる側に絶縁層１４０３が設けられる構造を示す。いくつかの示されていない実施例において、図１９の実施例の上、導電ベース層１４０２における陰極板１１から離れる側に絶縁層を設けてもよい。
【0106】
本出願の任意の実施例において、イオンバリア層１４０１の材料には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ベーマイト、ワラストナイト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、アルミナ、シリカ、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸／アクリル酸エステル、ブチルベンゼン、スチレンアクリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、エポキシ接着剤、シリコーン接着剤、ポリウレタン接着剤、スチレン－イソプレン－スチレン共重合体接着剤及び以上の物質の変性体のうちの少なくとも１つが含まれる。
【0107】
本出願の任意の実施例において、絶縁層１４０３の材料は、有機ポリマー絶縁材料、無機絶縁材料、複合材料のうちの１つから選択される。絶縁層の材料は、有機ポリマー絶縁材料から選択され、有機ポリマー絶縁材料は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリブチレンテレフタレート、ポリ-ｐ-フェニレンテレフタルアミド、エポキシ樹脂、ポリオキシメチレン、フェノール樹脂、ポリプロピレンエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーンゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、アラミド、ポリジホルミルフェニレンジアミン、セルロース及びその誘導体、澱粉及びその誘導体、タンパク質及びその誘導体、ポリビニルアルコール及びその架橋物、ポリエチレングリコール及びその架橋物のうちの少なくとも１つから選択される。本出願の任意の実施例において、複合材料は、有機ポリマー絶縁材料と無機絶縁材料からなる。いくつかの実施例において、複合材料は、エポキシ樹脂ガラス繊維強化複合材料、ポリエステル樹脂ガラス繊維強化複合材料のうちの少なくとも１つから選択される。本出願の任意の実施例において、無機絶縁材料は、アルミナ、炭化ケイ素、シリカのうちの少なくとも１つから選択される。
【0108】
【0109】
図２３は、図４における他の実施例のＭ１位置において巻き取り軸線Ｚの方向に沿う断面構造模式図を示し、図２２の実施例との相違点は、電極アセンブリの巻き取り軸線Ｚの方向に沿って、陰極板１１の表面に複数の導電層１４が配置され、複数の導電層１４は電極アセンブリの巻き取り軸線Ｚの方向に沿って間隔をおいて配列され、各導電層１４は対応する陰極板１１の被覆領域１１Ｆに並列に接続されることにある。電極アセンブリの異なる位置における受ける力は異なる可能性があるため、間隔をおいて導電層１４を設け、電極アセンブリにおける受ける力が大きい位置に位置する導電層１４の受ける力は大きく、他の位置の導電層１４の受ける力は小さく、導電層１４が力を受ける場合を分散し、導電層１４が破断する可能性を低減させる。なお、導電効果を確保した上で、導電層１４の占有空間を減少させ、電池セルのエネルギー密度を向上させることができる。図２２と図２３における実施例の導電層１４は、図１２～２１における実施例の導電層１４の構造を採用してもよい。
【0110】
いくつかの実施例において、導電ベース層１４０２の総過電流面積は接続される陰極板１１の集電体１０２の過電流面積の１／３以上であり、導電ベース層１４０２の過電流面積が小さ過ぎることで導電ベース層１４０２の温度の上昇を引き起こし陰極板から脱落することを回避し、使用の安全性を確保する。図１５又は図１９の実施例に示すように、１つの導電層は並列される複数の導電ベース層１４０２を含む場合、導電ベース層の総過電流面積とは、複数の導電ベース層１４０２の過電流面積の和を指す。図２３に示すように、導電層１４は並列される複数の導電層１４を含む場合、導電ベース層１４０２の総過電流面積は、全ての導電層１４の導電ベース層１４０２の過電流面積の総和である。各導電ベース層１４０２の過電流面積は、電極アセンブリ１０の巻き取り軸線Ｚの方向に沿う導電ベース層１４０２の横断面積である。図２８に示すように、陰極板の２つの表面に導電層１４が設けられる場合、導電ベース層１４０２の総過電流面積は、２つの表面の導電層１４１と１４３の導電ベース層１４０２の過電流面積の総和に等しい。陰極板１１の集電体１０２の過電流面積は、電極アセンブリ１０の巻き取り軸線Ｚの方向に沿う集電体１０２の横断面積である。
【0111】
図１２～図２３の実施例は、単に導電層１４の各々と陰極板１１との位置関係及び導電層１４の構造特徴を概略的に説明し、図１２～図２３の導電層は、陰極板１１に設けられることに限定されず、陽極板１２に設けられてもよい。図１２～図２３の実施例の導電層１４の構造は、図４～図１１のいずれか１つの実施例の電極アセンブリ１０の構造に単独で又は組み合わせて適用されることができる。
【0112】
図２４に示すように、本出願の別の実施例の電池セルの構造模式図である。電池セルは、外枠２０及び外枠２０内に収納される１つ又は複数の電極アセンブリ１０を含み、外枠２０はケース２１とカバー板２２を含み、ケース２１は収容室を有し、且つケース２１は開口を有し、即ち、電極アセンブリ１０がケース２１の収容室に収容することができるように、該平面はケース壁を有さず、ケース２１の内外を連通させ、カバー板２２とケース２１はケース２１の開口において結合され中空室が形成され、電極アセンブリ１０は外枠２０内に収納された後、外枠２０に電解液を充填して封止する。
【0113】
ケース２１は、１つ又は複数の電極アセンブリ１０が組み合わせられた後の形状によって決定され、例えば、ケース２１は中空直方体又は中空立方体又は中空円柱体であってもよい。例えば、ケース２１が中空直方体又は立方体である場合、ケース２１のそのうちの１つの平面が開口面であり、即ち、この平面はケース壁を有さず、ケース２１の内外を連通させ、ケース２１が中空円柱体である場合、ケース２１のそのうちの１つの円形側面は開口面であり、即ち、該円形側面はケース壁を有さず、ケース２１の内外を連通させる。
【0114】
本出願の別の実施例において、ケース２１は、導電金属の材料又はプラスチックから製造されてもよく、選択可能に、ケース２１は、アルミニウム又はアルミニウム合金から製造される。
【0115】
【0116】
図２５に示すように、本出願の別の実施例の電池モジュールの構造模式図であり、電池モジュール６は互いに接続される複数の電池セル７を含み、そのうち、複数の電池セル７の間は直列又は並列又は直並列に接続されてもよく、直並列とは、接続には直列接続と並列接続が同時に含まれることを指し、電池セル７の構造は、図２４の対応する実施例に説明された電池セルを参照してもよく、ここでは説明を省略する。
【0117】
図２６は、本出願の別の実施例の電池の構造模式図であり、電池２は筐体５を含み、筐体５には複数の電池セル７が収容される。電池セル７の構造は図２５に示す電池セル７の構造を参照してもよい。筐体５に複数の電池セル７を収容する具体的な方式は、電池セル７を筐体５内に直接に取り付け、又は複数の電池セル７を電池モジュールとして組み合わせ、そして電池モジュールを電池２内に取り付けることを含む。
【0118】
図２６に示すように、いくつかの実施例において、電池２は複数の電池モジュール６と筐体５を含み、筐体は下筐体５２と上筐体５１を含み、複数の電池モジュール６の間は直列又は並列又は直並列に接続されてもよく、下筐体５２は収容室を有し、且つ下筐体５２は開口を有し、接続された複数の電池モジュール６が下筐体５２の収容室内に収容できるようにし、上筐体５１と下筐体５２は下筐体５２の開口において結合され中空室が形成され、上筐体５１と下筐体５２は結合された後封止する。
【0119】
本出願の別の実施例において、電池は電力消費装置に単独で給電することができ、該電池は電池パックと呼ばれてもよく、例えば、自動車の給電に用いられる。
【0120】
本出願の別の実施例において、電力消費装置の電力消費の需要に応じて、複数の電池は互いに接続された後電池アセンブリに組み合わせられ、電力消費装置に給電するために用いられる。本出願の別の実施例において、該電池アセンブリは１つの筐体に収容されて、封入してもよい。
【0121】
説明を簡略化させるために、以下の実施例は、電力消費装置は電池を含むことを例として説明する。
【0122】
本出願の一実施例は電力消費装置をさらに提供し、例えば、電力消費装置は自動車、例えば、新エネルギー自動車であってもよく、電力消費装置は前述した実施例に説明される電池を含み、ここでは、電力消費装置に使用される電池は図２６の対応する実施例に説明される電池の通りであってもよく、ここでは説明を省略する。
【0123】
例えば、図２７に示すように、本出願の別の実施例の電力消費装置の構造模式図であり、電力消費装置は自動車であってもよく、自動車１は燃料油自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよく、新エネルギー自動車は純電気自動車、ハイブリッド電気自動車やレンジエクステンダー自動車などであってもよい。自動車は電池３、コントローラ２及びモータ４を含む。電池３はコントローラ２及びモータ４に給電するために用いられ、自動車１の操作電源及び駆動電源として、例えば、電池３は自動車の起動、ナビゲーション及び運転時の動作電力消費の需要に用いられる。例えば、電池３はコントローラ２に給電し、コントローラ２は電池３がモータ４に給電するように制御し、モータ４は電池３の電力を受電し、自動車１の駆動電源として使用し、燃料油又は天然ガスの代替品又は部分的な代替品として自動車に駆動力を供給する。
【0124】
図２８に示すように、本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工方法のフロー模式図であり、加工方法は以下のステップを含む。
【0125】
ステップ１００では、陰極板、陽極板、及びセパレータを提供する。
【0126】
ステップ２００では、導電層を提供し、導電層を陰極板の所定箇所に設け、陰極板は導電層で被覆される被覆領域を含み、導電層を被覆領域に並列に接続させる。
【0127】
ステップ３００では、陰極板、陽極板及びセパレータを巻き取り、陰極板、セパレータ及び陽極板は巻き取られて折り曲げ領域が形成され、所定箇所は、巻き取られた後に導電層の少なくとも一部が折り曲げ領域に位置するように構成される。
【0128】
図２９に示すように、本出願の別の実施例の電極アセンブリの加工装置の構造模式図であり、加工装置４００は、陰極板、陽極板、セパレータ及び導電層を提供するための提供装置４１０と、陰極板の所定箇所において導電層を陰極板に接続するための接続装置であって、陰極板は導電層で被覆される被覆領域を含み、接続装置は導電層を被覆領域に並列に接続するために用いられる接続装置４２０と、陰極板、陽極板及びセパレータを巻き取るための巻き取り装置であって、陰極板、セパレータ及び陽極板は、巻き取られて折り曲げ領域が形成され、所定箇所は、巻き取られた後に導電層の少なくとも一部が折り曲げ領域に位置するように構成される巻き取り装置４３０と、を含む。
【0129】
当業者であれば理解できるように、ここでのいくつかの実施例は、他の特徴ではなく、他の実施例に含まれるいくつかの特徴を含むが、異なる実施例の特徴の組み合わせは、本出願の範囲に属し且つ異なる実施例を形成することを意味する。例えば、特許請求の範囲において、保護しようとする実施例のいずれか１つは、いずれも任意の組み合わせの方式で使用されることができる。
【0130】
以上の実施例は、単に本出願の技術案を説明するのみに用いられ、それを限定するものではない。前述した実施例を参照しながら本出願について詳細に説明したが、当業者であれば理解すべきであるように、それは依然として前述した各実施例に記載の技術案を修正し、又はそのうち一部の技術的特徴に対して等価置換を行うことができ、これらの修正又は置換は、相応する技術案の本質が本出願の各実施例の技術案の精神と範囲を逸脱するようにすることはない。
【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】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【国際調査報告】