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(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】2023-09-11
(54)【発明の名称】電池セル、電池、電気設備および電池セルの製造設備
(51)【国際特許分類】
H01M 50/107 20210101AFI20230904BHJP
H01M 50/152 20210101ALI20230904BHJP
H01M 50/586 20210101ALI20230904BHJP
H01M 50/593 20210101ALI20230904BHJP
H01M 50/591 20210101ALI20230904BHJP
H01M 50/184 20210101ALI20230904BHJP
H01M 50/167 20210101ALI20230904BHJP
【ＦＩ】
H01M50/107
H01M50/152
H01M50/586
H01M50/593
H01M50/591
H01M50/184 D
H01M50/167
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022549692
(86)(22)【出願日】2021-07-30
(85)【翻訳文提出日】2022-08-18
(86)【国際出願番号】 CN2021109910
(87)【国際公開番号】W WO2023004824
(87)【国際公開日】2023-02-02
(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】110000394
【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】蘇華聖
(72)【発明者】
【氏名】▲シン▼承友
(72)【発明者】
【氏名】李全坤
(72)【発明者】
【氏名】王鵬
【テーマコード（参考）】
5H011
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H011AA13
5H011GG02
5H043AA04
5H043CA02
5H043GA22
5H043LA21E
5H043LA22E
(57)【要約】
本願の実施例は電池セル、電池、電気設備、電池セルの製造設備および製造方法を提供し、電池の技術分野に属する。電池セルは電極アッセンブリー、ハウジング、エンドカバーおよび第１絶縁部材を備える。電極アッセンブリーは第１タブを含む。ハウジングは電極アッセンブリーを収容するように構成され、ハウジングが開口を有し、ハウジングの内周壁に第１位置制限部が形成されている。エンドカバーは開口を閉蓋するように構成され、エンドカバーの厚み方向において第１位置制限部がエンドカバーの電極アッセンブリーに向かう方向に沿う移動を制限するように構成される。第１絶縁部材は第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように少なくとも一部が第１タブと第１位置制限部との間に設置される。これにより第１絶縁部材で第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔て、第１タブのエンドカバーに向かう方向への弛まることによる第１タブと第１位置制限部とが接触して電気接続して電池セルの内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させる。
【選択図】図５
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極アッセンブリーと、ハウジングと、エンドカバーと、第１絶縁部材とを備え、前記電極アッセンブリーは、第１タブを含み、
前記ハウジングは、前記電極アッセンブリーを収容するように構成され、前記ハウジングが開口を有し、前記ハウジングの内周壁に第１位置制限部が形成されており、
前記エンドカバーは、前記開口を閉蓋するように構成され、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１位置制限部が、前記エンドカバーの前記電極アッセンブリーに向かう方向に沿う移動を制限するように構成され、
前記第１絶縁部材は、前記第１タブと前記第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、少なくとも一部が前記第１タブと前記第１位置制限部との間に設置される
ことを特徴とする電池セル。
【請求項2】
前記第１絶縁部材は、前記第１タブの前記エンドカバーに向かう端面に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項3】
前記電池セルは第２絶縁部材をさらに備え、前記第２絶縁部材が、前記エンドカバーと前記ハウジングとを隔てるように構成され、前記第２絶縁部材が前記電極アッセンブリーに向かう方向へ延伸する押付体を含み、前記第１絶縁部材の少なくとも一部を前記第１タブと前記第１位置制限部との間に位置させるように、前記押付体が前記第１絶縁部材を押し付けるように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電池セル。
【請求項4】
前記エンドカバーの厚み方向において、前記押付体は、前記電極アッセンブリーに向かう方向において前記第１位置制限部を超えて設けられ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5】
前記押付体は環状構造であることを特徴とする請求項３または４に記載の電池セル。
【請求項6】
前記第２絶縁部材は前記押付体に接続される第１絶縁体をさらに含み、前記第１絶縁体が前記エンドカバーと前記ハウジングとを隔てるように構成され、前記押付体が、前記第１絶縁部材を押し付けるように、前記第１絶縁体から前記電極アッセンブリーに向かう方向へ延伸することを特徴とする請求項３～５のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項7】
前記第１絶縁体は、繋がっている第１絶縁部および第２絶縁部を含み、前記エンドカバーは、本体部と、前記本体部のエッジに沿って設けられる延伸部とを含み、前記第２絶縁部が前記延伸部の外周壁と前記ハウジングの内周壁との間に位置し、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１絶縁部が前記第１位置制限部と前記延伸部との間に位置し、前記押付体が前記第１絶縁部に接続される
ことを特徴とする請求項６に記載の電池セル。
【請求項8】
前記第１絶縁体は第３絶縁部をさらに含み、前記第３絶縁部が前記第２絶縁部に接続され、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１絶縁部および前記第３絶縁部がそれぞれ前記エンドカバーの両側に位置する
ことを特徴とする請求項７に記載の電池セル。
【請求項9】
前記ハウジングは第２位置制限部を有し、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第３絶縁部が前記延伸部と前記第２位置制限部との間に位置し、前記第２位置制限部および前記第１位置制限部がともに前記エンドカバーの前記ハウジングに対する前記エンドカバーの厚み方向における移動を制限する
ことを特徴とする請求項８に記載の電池セル。
【請求項10】
前記第２位置制限部は、前記ハウジングが前記開口の位置で内に折り曲がって形成された折り曲がり構造であることを特徴とする請求項９に記載の電池セル。
【請求項11】
前記電池セルはシーリング部材をさらに備え、前記エンドカバーと前記ハウジングとが前記シーリング部材を介して密封接続されることを特徴とする請求項３～１０のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項12】
前記シーリング部材は前記第２絶縁部材であることを特徴とする請求項１１に記載の電池セル。
【請求項13】
前記ハウジングに、前記ハウジングの外周壁から内に凹む第１凹部が形成されており、前記ハウジングの、前記第１凹部に対応する位置に前記ハウジングの内周壁から突出する前記第１位置制限部が形成されており、前記第１凹部および前記第１位置制限部がいずれも環状構造であることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項14】
前記電極アッセンブリーは主体部をさらに備え、前記第１タブが、前記主体部の前記エンドカバーに向かう端から突出し、前記第１絶縁部材は第２絶縁体と第３絶縁体とをさらに含み、前記第２絶縁体が前記第１タブと前記第１位置制限部との間に設置され、前記第３絶縁体が、前記第２絶縁体に接続され、前記主体部と前記ハウジングとを隔てるように前記主体部の外周を囲むように設置される
ことを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の電池セル。
【請求項15】
前記第３絶縁体と前記第２絶縁体とは一体成形された構造であることを特徴とする請求項１４に記載の電池セル。
【請求項16】
請求項１～１５のいずれか１項に記載の電池セルを複数備える、電池。
【請求項17】
請求項１６に記載の電池を備える、電気設備。
【請求項18】
提供装置と組立装置とを備え、前記提供装置は、電極アッセンブリー、ハウジング、エンドカバーおよび第１絶縁部材を提供するように構成され、
前記電極アッセンブリーが第１タブを含み、前記ハウジングが開口を有し、前記ハウジングの内周壁に第１位置制限部が形成され、前記エンドカバーが前記開口を閉蓋するように構成され、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１位置制限部が、前記エンドカバーの前記電極アッセンブリーに向かう方向に沿う移動を制限するように構成され、
前記組立装置は、前記電極アッセンブリーを前記ハウジングに収容し、前記エンドカバーを、前記開口を覆うように覆設し、および前記第１絶縁部材の少なくとも一部を前記第１タブと前記第１位置制限部との間に設置して前記第１タブと前記第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、前記電極アッセンブリー、前記ハウジング、前記エンドカバーおよび前記第１絶縁部材を組み立てるように構成される、
電池セルの製造設備。
【請求項19】
電極アッセンブリー、ハウジング、エンドカバーおよび第１絶縁部材を提供し、前記電極アッセンブリーが第１タブを含み、前記ハウジングが開口を有し、前記ハウジングの内周壁に第１位置制限部が形成され、前記エンドカバーが前記開口を閉蓋するように構成され、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１位置制限部が、前記エンドカバーの前記電極アッセンブリーに向かう方向に沿う移動を制限するように構成され、
前記電極アッセンブリーを前記ハウジングに収容し、前記エンドカバーを、前記開口を覆うように覆設し、および前記第１絶縁部材の少なくとも一部を前記第１タブと前記第１位置制限部との間に設置して前記第１タブと前記第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、前記電極アッセンブリー、前記ハウジング、前記エンドカバーおよび前記第１絶縁部材を組み立てる
ことを含む、電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、電池の技術分野に属し、具体的に、電池セル、電池、電気設備、電池セルの製造設備および製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、車両に使用される電池は、一般的にリチウムイオン電池がよく使用されており、リチウムイオン電池が充電できる電池として、体積が小さく、エネルギー密度が高く、出力密度が高く、繰り返して使用する回数が多く、長期に保管できるなどのメリットがある。
【0003】
充電式電池は、一般的にハウジング、エンドカバーおよび電極アッセンブリーを備え、エンドカバーがハウジングに覆設され、これによって、電極アッセンブリーおよび電解質に密閉の空間を提供し、電極アッセンブリーの電気エネルギーがエンドカバーの電極端子によりハウジング外まで導出できる。
【0004】
電力使用の安全性および電池の電気的性能を確保するため、電池の電気漏れおよび内部短絡のリスクを低減するように電池の各構造の間の絶縁対策を講じる必要がある。このため、電池の各構造間のよりよい絶縁をどのように達成するかは、電池技術において解決が求められる課題である。
【発明の概要】
【0005】
本出願の実施例は、従来の電池セルの絶縁性能が劣る問題を改善できる電池セル、電池、電気設備、電池セルの製造設備および製造方法を提供する。
【0006】
第１局面において、本出願の実施例は、電池セルを提供する。この電池セルは、電極アッセンブリーと、ハウジングと、エンドカバーと、第１絶縁部材とを備える。前記電極アッセンブリーは第１タブを含む。前記ハウジングは、前記電極アッセンブリーを収容するように構成され、前記ハウジングが開口を有し、前記ハウジングの内周壁に第１位置制限部が形成されている。前記エンドカバーは、前記開口を閉蓋するように構成され、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１位置制限部が、前記エンドカバーの前記電極アッセンブリーに向かう方向に沿う移動を制限するように構成される。前記第１絶縁部材は、前記第１タブと前記第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、少なくとも一部が前記第１タブと前記第１位置制限部との間に設置される。
【0007】
上記の技術案において、エンドカバーの厚み方向において、第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、第１絶縁部材の少なくとも一部が第１タブと第１位置制限部との間に設置され、これによって、第１タブがエンドカバーに向かう方向へ弛まることにより第１タブと第１位置制限部とが接触して電気接続して電池セルの内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させる。
【0008】
第１局面のいくつかの実施例において、前記第１絶縁部材は、前記第１タブの前記エンドカバーに向かう端面に接続される。
【0009】
上記の技術案において、第１絶縁部材は第１タブのエンドカバーに向かう面に接続されることにより、第１絶縁部材が第１タブと第１位置制限部との間において常に絶縁的隔てるものとして形成される。
【0010】
第１局面のいくつかの実施例において、前記電池セルは第２絶縁部材をさらに備え、前記第２絶縁部材が、前記エンドカバーと前記ハウジングとを隔てるように構成され、前記第２絶縁部材が前記電極アッセンブリーに向かう方向へ延伸する押付体を含み、前記第１絶縁部材の少なくとも一部を前記第１タブと前記第１位置制限部との間に位置させるように、前記押付体が前記第１絶縁部材を押し付けるように構成される。
【0011】
上記の技術案において、第２絶縁部材の押付体で第１絶縁部材を押し付けることにより、第１絶縁部材の少なくとも一部を第１タブおよび第１位置制限部との間に常に位置させることができ、第１タブと第１位置制限部とが第１絶縁部材により絶縁的に隔てられ、第１絶縁部材が第１タブと第１位置制限部との間に移動することに起因して第１タブと第１位置制限部とが絶縁的に隔てられないリスクが低減する。
【0012】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記エンドカバーの厚み方向において、前記押付体は、前記電極アッセンブリーに向かう方向において前記第１位置制限部を超えて設けられている。
【0013】
上記の技術案において、エンドカバーの厚み方向において、押付体は電極アッセンブリーに向かう方向において第１位置制限部を超えて設けられ、したがって、押付体が第１絶縁部材を押し付けるとき、第１絶縁部材と第１位置制限部との間に常に隙間が存在し、第１タブと第１位置制限部とが厚み方向において隙間が存在し、第１タブと第１位置制限部とが接触するリスクをさらに低減することができる。
【0014】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記押付体は環状構造である。
【0015】
上記の技術案において、押付体は環状構造であり、これによれば、押付体と第１絶縁部材との押しつけ面積を増やすことができる。
【0016】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記第２絶縁部材は前記押付体に接続される第１絶縁体をさらに含み、前記第１絶縁体が前記エンドカバーと前記ハウジングとを隔てるように構成され、前記押付体が、前記第１絶縁部材を押し付けるように、前記第１絶縁体から前記電極アッセンブリーに向かう方向へ延伸する。
【0017】
上記の技術案において、押付体が電極アッセンブリーに向かう方向に沿って延伸することにより、押付部の第１絶縁部材に対する押付力が第１タブの位置する平面に垂直であり、第１絶縁部材に対する押し付けがより確実であり、そして、押付体が電極アッセンブリーに向かう方向に沿って延伸する場合、押付体の延伸距離が最も短く、押付部の電池セルの内部空間に占めるスペースが最も小さい。
【0018】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記第１絶縁体は、繋がっている第１絶縁部および第２絶縁部を含み、前記エンドカバーは、本体部と、前記本体部のエッジに沿って設けられる延伸部とを含み、前記第２絶縁部が前記延伸部の外周壁と前記ハウジングの内周壁との間に位置し、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１絶縁部が前記第１位置制限部と前記延伸部との間に位置し、前記押付体が前記第１絶縁部に接続される。
【0019】
上記の技術案において、第１絶縁体は、繋がっている第１絶縁部および第２絶縁部を含み、エンドカバーと第１位置制限部とを絶縁的に隔てることを実現できるとともに、エンドカバーとハウジングとの間の絶縁を実現できる。
【0020】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記第１絶縁体は第３絶縁部をさらに含み、前記第３絶縁部が前記第２絶縁部に接続され、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１絶縁部および前記第３絶縁部がそれぞれ前記エンドカバーの両側に位置する。
【0021】
上記の技術案において、第１絶縁体は第３絶縁部をさらに含み、第３絶縁部により、エンドカバーの厚み方向において、第１絶縁部から離間する側で絶縁的保護が形成され、電池セルの内部短絡のリスクをさらに低減することができる。
【0022】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記ハウジングは第２位置制限部を有し、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第３絶縁部が前記延伸部と前記第２位置制限部との間に位置し、前記第２位置制限部および前記第１位置制限部がともに前記エンドカバーの前記ハウジングに対する前記エンドカバーの厚み方向における移動を制限する。
【0023】
上記の技術案において、第２位置制限部および第１位置制限部が協働してエンドカバーのハウジングに対するエンドカバーの厚み方向における移動を制限することにより、エンドカバーとハウジングとの安定の接続関係を保つことができる。
【0024】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記第２位置制限部は、前記ハウジングが前記開口の位置で内に折り曲がって形成された折り曲がり構造である。
【0025】
上記の技術案において、第２位置制限部は、ハウジングが開口の位置で内に折り曲がって形成された折り曲がり構造であり、即ち、第２位置制限部がハウジングの一部であり、これによって、第２位置制限部がエンドカバーの電極アッセンブリーから離間する側でエンドカバーを安定に位置制限することができる。そして、第２位置制限部がハウジングの一部であるため、ハウジングにおける接続構成を減少し、ハウジングの構成強度を高めることもできる。
【0026】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記電池セルはシーリング部材をさらに備え、前記エンドカバーと前記ハウジングとが前記シーリング部材を介して密封接続される。
【0027】
上記の技術案において、エンドカバーとハウジングとがシーリング部材を介して密封接続されることにより、エンドカバー、ハウジングおよびシーリング部材により電極アッセンブリーおよび電解質を収容する密閉空間が形成され、液漏れリスクが低減する。
【0028】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記シーリング部材は前記第２絶縁部材である。
【0029】
上記の技術案において、シーリング部材は第２絶縁部材であり、これによって、第２絶縁部材が、エンドカバーとハウジングとを絶縁的に隔てる役割を果たすとともに、エンドカバーとハウジングとの間の密封の役割を果たし、エンドカバーとハウジングとの間にシーリング部材を別途設置することが不要であり、ハウジングの内部空間に占めるスペースを抑えることができ、エネルギー密度を高めることに寄与できる。
【0030】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記ハウジングに、前記ハウジングの外周壁から内に凹む第１凹部が形成されており、前記ハウジングの、前記第１凹部に対応する位置に前記ハウジングの内周壁から突出する前記第１位置制限部が形成されており、前記第１凹部および前記第１位置制限部がいずれも環状構造である。
【0031】
上記の技術案において、ハウジングの内壁で第１位置制限部を形成することは加工の難易度が高く、ハウジングの外周壁で第１凹部を形成することは、直接ハウジングの内周壁に第１位置制限部を形成することに対して、難易度が比較的に低いため、ハウジングの、第１凹部に対応する位置にハウジングの内周壁から突出する第１位置制限部を形成することは、第１位置制限部の成形難易度を低減することができる。
【0032】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記電極アッセンブリーは主体部をさらに含み、前記第１タブが、前記主体部の前記エンドカバーに向かう端から突出し、前記第１絶縁部材は第２絶縁体と第３絶縁体とをさらに含み、前記第２絶縁体が前記第１タブと前記第１位置制限部との間に設置され、前記第３絶縁体が、前記第２絶縁体に接続され、前記主体部と前記ハウジングとを隔てるように前記主体部の外周を囲むように設置される。
【0033】
上記の技術案において、第２絶縁体は第１タブと第１位置制限部との間に設置されることにより第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔て、第３絶縁体は、第２絶縁体に接続されるとともに主体部の外周を囲むように設置され、これによって、主体部とハウジングとを絶縁的に隔て、電池セルの内部短絡を防ぎ、そして、第３絶縁体が第２絶縁体に接続されるとともに主体部の外周を囲むように設置することは、第１絶縁部材の取り付け、固定に寄与できる。
【0034】
本出願の第１局面のいくつかの実施例において、前記第３絶縁体と前記第２絶縁体とは一体成形された構造である。
【0035】
上記の技術案において、第３絶縁体と第２絶縁体とは一体成形された構造であり、第１絶縁部材の製造を容易にすることができ、第１絶縁部材の構成強度を高めることができる。
【0036】
第２局面において、本出願の実施例は、第１局面の実施例による電池セルを複数備える電池を提供する。
【0037】
上記の技術案において、電池セルのハウジングの第１位置制限部と第１タブとの間に第１絶縁部材が設置されることにより、第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔て、これによって、第１タブがエンドカバーに向かう方向へ弛まることにより第１タブと第１位置制限部とが接触して電気接続して電池セルの内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させる。
【0038】
第３局面において、本出願の実施例は、第２局面の実施例による電池を備える電気設備を提供する。
【0039】
上記の技術案において、電池の第１位置制限部と第１タブとの間に第１絶縁部材が設置されることにより、第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔て、これによって、第１タブがエンドカバーに向かう方向へ弛まることにより第１タブと第１位置制限部とが接触して電気接続して電池の内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させ、電気使用の安全性を向上させることができる。
【0040】
第４局面において、本出願の実施例は、電池セルの製造設備を提供する。この電池セルの製造設備は、提供装置と組立装置とを備える。前記提供装置は、電極アッセンブリー、ハウジング、エンドカバーおよび第１絶縁部材を提供するように構成され、前記電極アッセンブリーが第１タブを含み、前記ハウジングが開口を有し、前記ハウジングの内周壁に第１位置制限部が形成され、前記エンドカバーが前記開口を閉蓋するように構成され、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１位置制限部が、前記エンドカバーの前記電極アッセンブリーに向かう方向に沿う移動を制限するように構成され、前記組立装置は、前記電極アッセンブリーを前記ハウジングに収容し、前記エンドカバーを、前記開口を覆うように覆設し、および前記第１絶縁部材の少なくとも一部を前記第１タブと前記第１位置制限部との間に設置して前記第１タブと前記第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、前記電極アッセンブリー、前記ハウジング、前記エンドカバーおよび前記第１絶縁部材を組み立てるように構成される。
【0041】
上記の技術案において、組立装置は、エンドカバーの厚み方向において、第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、第１絶縁部材の少なくとも一部を第１タブと第１位置制限部との間に設置することができ、これによって、第１タブがエンドカバーに向かう方向へ弛まることにより第１タブと第１位置制限部とが接触して電気接続して電池セルの内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させる。
【0042】
第５局面において、本出願の実施例は、電池セルの製造方法を提供する。この電池セルの製造方法は、電極アッセンブリー、ハウジング、エンドカバーおよび第１絶縁部材を提供し、前記電極アッセンブリーが第１タブを含み、前記ハウジングが開口を有し、前記ハウジングの内周壁に第１位置制限部が形成され、前記エンドカバーが前記開口を閉蓋するように構成され、前記エンドカバーの厚み方向において、前記第１位置制限部が、前記エンドカバーの前記電極アッセンブリーに向かう方向に沿う移動を制限するように構成され、前記電極アッセンブリーを前記ハウジングに収容し、前記エンドカバーを、前記開口を覆うように覆設し、および前記第１絶縁部材の少なくとも一部を前記第１タブと前記第１位置制限部との間に設置して前記第１タブと前記第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、前記電極アッセンブリー、前記ハウジング、前記エンドカバーおよび前記第１絶縁部材を組み立てる、ことを含む。
【0043】
上記の技術案において、エンドカバーの厚み方向において、第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔てるように、第１絶縁部材の少なくとも一部を第１タブと第１位置制限部との間に設置し、これによって、第１タブがエンドカバーに向かう方向へ弛まることにより第１タブと第１位置制限部とが接触して電気接続して電池セルの内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するため、以下、実施例に必要な図面を簡単に説明する。図面は、本出願のいくつかの実施例を示すものにすぎず、範囲を限定するものではない。当業者であれば、発明能力を使用しなくても、これらの図面をもとに他の関係図面を得ることも可能である。
【図1】本出願のいくつかの実施例による車両の模式的構成図である。
【図2】本出願のいくつかの実施例による電池の模式的構成図である。
【図3】本出願のいくつかの実施例による電池セルの分解図である。
【図4】本出願のいくつかの実施例による電池セルの断面図である。
【図6】本出願の他のいくつかの実施例による電池セルの断面図である。
【図8】本出願のいくつかの実施例による電池セルの製造設備の簡略構成図である。
【図9】本出願のいくつかの実施例による電池セルの製造方法のプロセスを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0045】
本出願の実施例の目的、技術案および利点をより明瞭にするため、以下、本出願の実施例を示す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瞭かつ完全に説明し、説明する実施例は、本出願の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではない。ここで図面を用いて説明し、示す本出願の実施例における部材は、各種の異なる方式で配置、設計することができる。
【0046】
このため、下記の図面に示す本出願の実施例の詳細な説明は、本出願の選択された実施例を示すものにすぎず、保護しようとする本出願の範囲を限定するものではない。本出願の実施例をもとに、当業者が発明能力を使用せずに得たすべて他の実施例も本出願の保護範囲に該当する。
【0047】
なお、矛盾がない限り、本出願における実施例および実施例における特徴は互いに組み合わせることが可能である。
【0048】
同様な符号は、図面において同様なものを示すので、１つの図面で定義された場合、その他の図面でさらに定義、解釈することが不要になる。
【0049】
本出願の実施例の説明において、表された方向または位置関係は、図面に基づくものであり、または該出願に係る製品の使用時の配置方向又は位置関係であり、または当業者が通常理解する方向または位置関係であり、本出願を簡単に及び簡略に説明するためのものにすぎず、該当装置又は要素が、必ずしも特定の方向を有したり、特定の方向に構成、操作されたり、することを明示又は暗示するものではないため、本出願を限定するものではないと理解すべきである。また、用語の「第１」、「第２」、「第３」などは、区別して説明するためのものにすぎず、相対重要性を明示又は暗示するものではない。
【0050】
本出願に記載の「複数」は、２つ以上（２つを含む）のことを指している。
【0051】
本出願では、電池セルは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池またはマグネシウムイオン電池などを含み、本出願の実施例においてこれに対して限定しない。電池セルは、円筒型、ラミネート型、角型または他の形状を呈し、本出願の実施例においてこれに対しても限定しない。電池セルは、パッケージング方式によって、一般的に円筒型電池セル、角型電池セルおよびソフトパック電池セルの３種に分けられており、本出願の実施例においてこれに対しても限定しない。
【0052】
本出願の実施例で記載の電池は、より高い電圧および容量を提供するように１つまたは複数の電池セルを含む単一の物理的なモジュールを指している。例えば、本出願で記載の電池は、電池モジュールまたは電池パックなどを含む。電池は、一般的に、１つまたは複数の電池セルをパッケージするための筐体を備える。筐体は、液体または他の異物で電池セルの充放電が影響されることを防ぐことができる。
【0053】
電池セルは、電極アッセンブリーおよび電解液を含み、電極アッセンブリーが正極板、負極板およびセパレータにより構成される。電池セルは、主に金属イオンの正極板と負極板との間での移動により機能する。正極板は正極集電体と正極活物質層とを含み、正極活物質層が正極集電体の表面に塗布され、正極活物質層の未塗布の正極集電体が正極活物質層の塗布されている正極集電体に対して突出し、正極活物質層の未塗布の正極集電体が正極タブとされる。リチウムイオン電池を例として、正極集電体の材料がアルミニウムであり、正極活物質がコバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、三元系リチウムまたはマンガン酸リチウムなどである。負極板は負極集電体と負極活物質層とを含み、負極活物質層が負極集電体の表面に塗布され、負極活物質層の未塗布の負極集電体が負極活物質層の塗布されている負極集電体に対して突出し、負極活物質層の未塗布の負極集電体が負極タブとされる。負極集電体の材料が銅であり得、負極活物質が炭素系または珪素系などであり得る。大電流が流れる際に溶かないことを確保するため、正極タブは複数で積層したものであり、負極タブは複数で積層したものである。セパレータの材質としてＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ポリプロピレン）またはＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ポリエチレン）などである。電極アッセンブリーは、捲回型構造であり得る。
【0054】
電池技術の発展に多方面の設計要素を同時に考慮しなければならなく、例えば、エネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電レートなどの性能パラメータが挙げられ、そして、電池の安全性を考慮しなければならない。
【0055】
電池セルは、電池セルの内部短絡が主な安全問題の一つであり、電池セルの電極アッセンブリーの正極と負極とが電気接続すると、電池セルの短絡が発生し、電池セルの短絡で液漏れ、爆発、自然発火などの安全問題を引き起こす恐れがある。電池セルの内部短絡の原因が複雑で、例えば製造における原因または製造プロセスの不適切で、正極板および／または負極板の表面にバリがあり、セパレータが刺されて割れる場合に正負極短絡が発生し、また、例えば使用過程において電池セルが熱すぎて、セパレータが溶かされ短絡が発生し、さらに、タブと電池セルのハウジングと接触することによる失効も重要な原因である。
【0056】
従来技術では、電池セルは、電極アッセンブリー、ハウジングおよびエンドカバーを含む。電極アッセンブリーは軸方向の一端に位置する第１タブを含む。ハウジングは、電極アッセンブリーを収容するように構成され、開口を有し、ハウジングの内周壁に第１位置制限部が形成されている。エンドカバーは開口を覆うように覆設され、エンドカバーの厚み方向において、第１位置制限部はエンドカバーの電極アッセンブリーに向かう方向に沿う移動を制限するように構成され、第１タブはエンドカバーと電気接続するように構成され、第１タブの溶接に寄与しおよび電極アッセンブリーの軸方向における寸法を抑えるため、第１タブを電極アッセンブリーの軸方向に沿って平たくし、しかし、平たくされた第１タブが固定されていなく、平たくする過程にたまった弾性力により第１タブがエンドカバーに向かう方向へ弛まってしまい、第１タブが第１位置制限部と接触して電池セルの内部短絡になる恐れがある。
【0057】
これに鑑みて、本出願の実施例による技術案において、エンドカバーの厚み方向において、第１絶縁部材の少なくとも一部を第１タブと第１位置制限部との間に設置することにより、第１絶縁部材で第１タブと第１位置制限部とを絶縁的に隔て、第１タブのエンドカバーに向かう方向への弛まることによる第１タブと第１位置制限部との接触に起因した電池セルの内部短絡のリスクを低減させる。
【0058】
本出願の実施例で説明する技術案は電池および電池を使用する電気設備に適用できる。
【0059】
電気設備は、車両、携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、船、航空機、電動玩具および電動工具などが挙げられる。車両には、燃料車両、天然ガス自動車または新エネルギー車が含まれ、新エネルギー車には、電気自動車、ハイブリッド車またはレンジエクステンダー式電気自動車などが含まれる。航空機には、飛行機、ロケット、スペースシャトルおよび宇宙船などが含まれる。電動玩具には、固定式または移動式のものが含まれ、例えば、ゲーム機、電動車玩具、電動船玩具および電動飛行機玩具などが挙げられる。電動工具には、金属切削電動工具、研磨電動工具、組立用電動工具および鉄道用電動工具が含まれ、例えば、電動ドリル、電動グラインダー、電動レンチ、電動ドライバー、電動ハンマー、インパクト電動ドリル、コンクリートバイブレーターおよび電動カンナなどが挙げられる。本出願の実施例では、上記の電気設備に対して特に限定しない。
【0060】
以下の実施例で説明を簡単にするため、電気設備が車両である例を説明する。
【0061】
図１を参照し、図１は、本出願のいくつかの実施例による車両１０００の模式的構成図である。車両１０００の内部に電池１００が配置されており、電池１００が車両１０００の底部または前方または後方に配置される。電池１００は、例えば車両１０００の操縦用電源として車両１０００の給電に使用することができる。
【0062】
車両１０００は、制御装置２００とエンジン３００をさらに備え、制御装置２００が、電池１００によるエンジン３００への給電を制御し、例えば、車両１０００の始動、ナビゲーションおよび走行時の仕事電気要求を満たすために使用される。
【0063】
本出願のいくつかの実施例において、電池１００は、車両１０００の操縦用電源として使用されるだけではなく、ガソリンまたは天然ガスに代わってまたは部分的に代わって車両１０００に駆動動力を提供する車両１０００の駆動電源として使用されることも可能である。
【0064】
【0065】
筐体１０は、電池セル２０に収容空間１１を提供するように構成される。いくつかの実施例において、筐体１０は第１部分１２と第２部分１３とを含み、第１部分１２と第２部分１３とを互い覆うように合わせると、電池セル２０を収容する収容空間１１が形成される。また、第１部分１２と第２部分１３との接続箇所は、シーリング部材（図示しない）で密封を実現し、シーリング部材がシールリング、シール接着剤などである。
【0066】
第１部分１２および第２部分１３は、例えば直方体、円筒形などのさまざまな形状であり得る。第１部分１２および第２部分１３はいずれも一側の開放した中空構造であり、第２部分１３の開放側が第１部分１２の開放側に覆設されれば、密閉空間を有する筐体１０が形成されるようにしてもよく。第１部分１２が一側の開放した中空構造であり、第２部分１３が板状構造であり、第２部分１３が第１部分１２の開放側を覆うように覆設されれば、収容空間１１を有する筐体１０が形成されるようにしてもよい。
【0067】
電池１００において、電池セル２０は、１つ有してもよく、複数有してもよい。電池セル２０は、複数有する場合、複数の電池セル２０同士が直列接続してもよく並列接続してもよくその両方を含む方式で接続してもよく、その両方を含む方式で接続とは、複数の電池セル２０のうち、直列接続するものがあれば並列接続するものもあることを指している。複数の電池セル２０を直接直列接続しまたは並列接続しまたはその両方を含む方式で接続し、そして複数の電池セル２０からなる一体化したものを筐体１０内に収容するようにしてもよく、先に複数の電池セル２０を直列接続しまたは並列接続しまたはその両方を含む方式で接続して電池モジュールをなし、そして複数の電池モジュールをさらに直列接続しまたは並列接続しまたはその両方を含む方式で接続して一体に形成させ、筐体１０内に収容するようにしてもよい。電池セル２０は、円筒型、ラミネート型、角型または他の形状のものがある。図２は、円筒型の電池セル２０を例示的に示している。
【0068】
いくつかの実施例において、電池１００はバスバー部材（図示しない）をさらに備えてもよく、この場合、複数の電池セル２０同士がバスバー部材を介して電気接続することにより、複数の電池セル２０の直列接続または並列接続またはその両方を含む方式での接続を実現する。
【0069】
図３を参照し、図３は、本出願のいくつかの実施例による電池セル２０の分解図である。電池セル２０は、ハウジング２１と、電極アッセンブリー２２と、エンドカバー２３とを備える。ハウジング２１は開口２１１を有し、電極アッセンブリー２２はハウジング２１内に収容され、エンドカバー２３は開口２１１を閉蓋するように構成される。
【0070】
ハウジング２１は、例えば円筒形、直方体などのさまざまな形状のものであり得る。ハウジング２１の形状は電極アッセンブリー２２の具体的な形状に応じて決めればよい。例えば、電極アッセンブリー２２は円筒形構造である場合、ハウジング２１も円筒形構造にする。電極アッセンブリー２２は直方体構造である場合、ハウジング２１も直方体構造にする。図３は、円筒形のハウジング２１および電極アッセンブリー２２を例示的に示している。
【0071】
ハウジング２１の材質も多種あり、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が挙げられ、本出願の実施例ではこれを特に限定しない。
【0072】
電極アッセンブリー２２は正極板（図示しない）、負極板（図示しない）およびセパレータ（図示しない）を含む。電極アッセンブリー２２は、正極板、セパレータおよび負極板により捲回して形成した捲回型構造であり得る。電極アッセンブリー２２は正極タブ（図示しない）および負極タブ（図示しない）をさらに含み、正極板における、正極活物質層の未塗布の正極集電体を正極タブとし、負極板における、負極活物質層の未塗布の負極集電体を負極タブとするようにしてもよい。
【0073】
エンドカバー２３は、密閉の収容室を形成するようにハウジング２１の開口２１１を閉蓋するように構成され、収容室が電極アッセンブリー２２を収容する。収容室は、例えば電解液のような電解質を収容することにも用いられる。エンドカバー２３は、電極アッセンブリー２２の電気エネルギーを出力する部品として機能し、エンドカバー２３における電極端子が電極アッセンブリー２２と電気接続するものであり、即ち、電極端子が電極アッセンブリー２２のタブと電気接続し、例えば、電極端子とタブとの電気接続を実現するように、電極端子とタブとが集電体（図示しない）を介して接続する。
【0074】
エンドカバー２３はハウジング２１の開口２１１を閉蓋するように構成される。エンドカバー２３は、例えば円形、長方形のようなさまざまな形状のものであり得る。エンドカバー２３の形状は、ハウジング２１およびハウジング２１の開口２１１の形状によるものであり、ハウジング２１が円筒形構造である場合、円形のエンドカバー２３を用い、ハウジング２１が直方体構造である場合、円形のエンドカバー２３を用いる。図３は、円形のエンドカバー２３を例示的に示している。
【0075】
なお、ハウジング２１の開口２１１は、１つ有してもよく、２つ有してもよい。ハウジング２１の開口２１１が１つ有する場合、エンドカバー２３も１つ設置する。エンドカバー２３に、それぞれ電極アッセンブリー２２の正極タブおよび負極タブと電気接続する２つの電極端子が設けられ、エンドカバー２３における２つの電極端子がそれぞれ正極電極端子および負極電極端子である。図３に示すように、ハウジング２１は１つの開口２１１を有し、開口２１１がハウジング２１の軸方向の一端に設けられ、エンドカバー２３も１つ有し、このような構成において、エンドカバー２３に１つの電極端子を設置してもよく、該電極端子が正極タブおよび負極タブのうちの一方と電気接続し、正極タブおよび負極タブの他方がハウジング２１と電気接続し、エンドカバー２３とハウジング２１とが絶縁的に接続し、この場合、エンドカバー２３における電極端子およびハウジング２１により電極アッセンブリー２２の電気エネルギーを出力する。１つのエンドカバー２３しか有しない電池セル２０において、エンドカバー２３に２つの電極端子を設置してもよく、２つの電極端子がそれぞれ電極アッセンブリー２２の正極タブおよび負極タブと電気接続する。
【0076】
いくつかの実施例において、ハウジング２１の開口２１１が２つ有する場合、例えば、２つの開口２１１がそれぞれハウジング２１の対向する両側に設けられる場合、エンドカバー２３も２つ有し、２つのエンドカバー２３がそれぞれハウジング２１の２つの開口２１１を覆うように覆設される。この場合、２つのエンドカバー２３のうちの一方の電極端子が、電極アッセンブリー２２の正極タブと電気接続するための正極電極端子であり、２つのエンドカバー２３の他方の電極端子が、電極アッセンブリー２２の負極板と電気接続するための負極電極端子である。２つのエンドカバー２３の構成は同じであってもよく、異なってもよい。
【0077】
いくつかの実施例において、電極アッセンブリー２２は主体部２２１と第１タブ２２２とを含み、電極アッセンブリー２２の軸線方向において、第１タブ２２２が主体部２２１の一端に接続される。図３に示すように、電池セル２０は保護部材２４をさらに備え、保護部材２４が、主体部２２１の外周壁とハウジング２１の内周壁との間に設置され、主体部２２１とハウジング２１とを絶縁的に隔てるように構成される。いくつかの実施例において、保護部材２４がスリーブ構造であり、保護部材２４と電極アッセンブリー２２とが同軸に配置され、保護部材２４が電極アッセンブリー２２の主体部２２１の外周壁を囲むように設置され、例示的に、保護部材２４が主体部２２１の外周面に接着されるブルーグルー（ｂｌｕｅ ｇｌｕｅ）である。いくつかの実施例において、保護部材２４はハウジング２１の内周壁に固定されてもよい。第１タブ２２２は正極タブであってもよく、負極タブであってもよい。
【0078】
いくつかの実施例において、電極アッセンブリー２２は、第１タブ２２２と逆の極性を有する第２タブ２２３をさらに含み、第１タブ２２２および第２タブ２２３がそれぞれ主体部２２１の軸方向における両端に接続される。他のいくつかの実施例において、第１タブ２２２および第２タブ２２３が主体部２２１の軸方向における同じ端に接続される。
【0079】
いくつかの実施例において、図４、図５を参照し、図４は、本出願のいくつかの実施例による電池セル２０の断面図であり、図５は、図４におけるＩの箇所の拡大図である。電池セル２０は、電極アッセンブリー２２と、ハウジング２１と、エンドカバー２３と、第１絶縁部材２５とを備える。電極アッセンブリー２２は第１タブ２２２を含む。ハウジング２１は電極アッセンブリー２２を収容するように構成され、ハウジング２１は開口２１１を有し、ハウジング２１の内周壁に第１位置制限部２１２が形成されている。エンドカバー２３は開口２１１を閉蓋するように構成され、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１位置制限部２１２が、エンドカバー２３の電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿う移動を制限するように構成される。第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てるように、第１絶縁部材２５の少なくとも一部が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に設置される。
【0080】
エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てるように、第１絶縁部材２５の少なくとも一部が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に設置され、これによって、第１タブ２２２がエンドカバー２３に向かう方向へ弛まることにより第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とが接触して電気接続して電池セル２０の内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させる。
【0081】
本出願の実施例に記載のエンドカバーの厚み方向Ａについて、エンドカバー２３が円形構造である場合、エンドカバーの厚み方向Ａが、エンドカバー２３の軸方向であり、電極アッセンブリー２２の軸線方向でもある。
【0082】
いくつかの実施例において、図５に示すように、ハウジング２１に、ハウジング２１の外周壁から内に凹む第１凹部２１３が形成され、ハウジング２１の、第１凹部２１３に対応する位置にハウジング２１の内周壁から突出する第１位置制限部２１２が形成される。ハウジング２１の内壁で第１位置制限部２１２を形成することは加工の難易度が高く、ハウジング２１の外周壁で第１凹部２１３を形成することは、直接ハウジング２１の内周壁に第１位置制限部２１２を形成することに対して、難易度が比較的に低いため、ハウジング２１の、第１凹部２１３に対応する位置にハウジング２１の内周壁から突出する第１位置制限部２１２を形成することは、第１位置制限部２１２の成形難易度を低減することができる。また、ハウジング２１の外周壁に第１凹部２１３を形成する過程においてハウジング２１の内周壁の第１凹部２１３に対応する位置に第１位置制限部２１２を形成することによれば、電極アッセンブリー２２をハウジング２１に収容したあとに第１位置制限部２１２を形成することができ、電極アッセンブリー２２の取り付けを容易にすることができる。他のいくつかの実施例において、ハウジング２１の外周壁に第１凹部２１３を形成せずに、ハウジング２１の内周壁に第１位置制限部２１２を形成するようにしてもよい。
【0083】
第１位置制限部２１２は、順に接続される第１接続セグメント２１２１、第２接続セグメント２１２２および第３接続セグメント２１２３を含み、第１接続セグメント２１２１の第２接続セグメント２１２２から離間する端がハウジング２１と接続し、第３接続セグメント２１２３の第２接続セグメント２１２２から離間する端がハウジング２１と接続する。エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１接続セグメント２１２１と第３接続セグメント２１２３とが対向して設けられる。第１接続セグメント２１２１の外面、第２接続セグメント２１２２の外面および第３接続セグメント２１２３の外面により第１凹部２１３が規定される。第１接続セグメント２１２１の表面、第２接続セグメント２１２２の表面および第３接続セグメント２１２３の表面は、それぞれ第１接続セグメント２１２１、第２接続セグメント２１２２および第３接続セグメント２１２３の露出した表面を指している。第１接続部と第２接続部とが円弧状に連続しており、第２接続部と第３接続部とが円弧状に連続しており、これによって、第１接続部と第２接続部との繋がる位置、第２接続部と第３接続部との繋がる位置に尖ったエッジが形成されてハウジング２１内部の構造を傷つけることを防ぐ。
【0084】
いくつかの実施例において、第１凹部２１３はハウジング２１の外周壁に形成される環状凹溝であり、相応に、第１位置制限部２１２はハウジング２１の内周壁に形成される環状凸部であり、即ち、第１凹部２１３および第１位置制限部２１２がともに環状構造であり、これによって、第１位置制限部２１２が周方向の任意位置でエンドカバー２３の電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿う移動を制限することができる。
【0085】
いくつかの実施例において、第１凹部２１３はハウジング２１の周方向に沿って間隔をあけて配置される複数の凹溝を含み、ハウジング２１の、各凹溝に対応する位置にハウジング２１の内周壁から突出する突起が形成され、即ち、ハウジング２１の内周壁から突出した複数の突起が間隔をあけて設けられており、第１位置制限部２１２が複数の突起を含み、複数の突起がともにエンドカバー２３の電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿う移動を制限する。
【0086】
第１絶縁部材２５は、一部が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に位置してもよく、全部が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に位置してもよい。
【0087】
いくつかの実施例において、第１タブ２２２が主体部２２１のエンドカバー２３に向かう端から突出しており、第１絶縁部材２５が第２絶縁体２５１および第３絶縁体２５２を含み、第２絶縁体２５１は、第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に設置され、第３絶縁体２５２は、第２絶縁体２５１に接続され、主体部２２１とハウジング２１とを隔てるように主体部２２１の外周を囲むように設置される。即ち、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１絶縁部材２５の第２絶縁体２５１は第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に位置する。第２絶縁体２５１が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に設置されることにより第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てる。第３絶縁体２５２は、スリーブ構造であり、第２絶縁体２５１に接続されるとともに主体部２２１の外周を囲むように設置され、これによって、主体部２２１とハウジング２１とを絶縁的に隔て、電池セル２０の内部短絡を防ぎ、そして、第３絶縁体２５２が第２絶縁体２５１に接続されるとともに主体部２２１の外周を囲むように設置することは、第１絶縁部材２５の取り付け、固定に寄与できる。
【0088】
いくつかの実施例において、保護部材２４が主体部２２１の外周壁を囲むように設置される場合、保護部材２４と第３絶縁体２５２とが同軸に配置され、第３絶縁体２５２が保護部材２４の外周を囲むように設置され、またはエンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第３絶縁体２５２の第２絶縁体２５１から離間する端が保護部材２４のエンドカバー２３に向かう端と当接し、または保護部材２４が第３絶縁体２５２の外周を囲むように設置される。
【0089】
いくつかの実施例において、第３絶縁体２５２と第２絶縁体２５１とは一体成形された構造であり、第１絶縁部材２５の製造を容易にすることができ、第１絶縁部材２５の構成強度を高めることができる。他のいくつかの実施例において、第１絶縁部材２５および保護部材２４も一体成形された構造であり得る。
【0090】
他のいくつかの実施例において、第１絶縁部材２５は第２絶縁体２５１だけを含んでもよく、第２絶縁体２５１の全部が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に位置し、即ち、第１絶縁部材２５の全部が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に位置する。
【0091】
いくつかの実施例において、図５に示すように、第１絶縁部材２５は第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう端面に接続される。具体的に、第２絶縁体２５１は第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう端面に接続されることにより、第１絶縁部材２５が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間において常に絶縁的隔てるものとして形成される。ここで、第１絶縁部材２５が第１タブ２２２に接続されることは、第１絶縁部材２５が接着などの方式で第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう端面に固定されてもよく、第１絶縁部材２５と第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう端面とが接触してもよい。
【0092】
いくつかの実施例において、第１絶縁部材２５は第１位置制限部２１２の第１タブ２２２に向かう表面に接続されてもよい。例えば、第１絶縁部材２５の第２絶縁体２５１が第１位置制限部２１２の第１タブ２２２に向かう表面に接続され、第３絶縁体２５２が主体部２２１の外周を囲むように設置される。第１絶縁部材２５が第１位置制限部の第１タブ２２２に向かう表面に接続されることは、第１絶縁部材２５が接着などの方式で第１位置制限部２１２の第１タブ２２２に向かう表面に固定されてもよく、第１絶縁部材２５が第１位置制限部２１２の第１タブ２２２に向かう表面と接触しまたは第１絶縁部材２５が第１位置制限部２１２の第１タブ２２２に向かう表面に固定されてもよい。
【0093】
いくつかの実施例において、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１絶縁部材２５の第２絶縁体２５１と第１位置制限部２１２および第１タブ２２２のそれぞれとの間に隙間が設けられ、即ち、第２絶縁体２５１が第１位置制限部２１２と接触しなく、第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう端面とも接触しない。
【0094】
第１絶縁部材２５は、タブ用絶縁シールなどの絶縁材であり得る。
【0095】
いくつかの実施例において、電池セル２０は第２絶縁部材２６をさらに備え、第２絶縁部材２６がエンドカバー２３とハウジング２１とを隔てるように構成される。第２絶縁部材２６は電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿って延伸する押付体２６１を含み、第１絶縁部材２５の少なくとも一部を第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に常に位置させるように、押付体２６１が第１絶縁部材２５を押し付けるように構成される。
【0096】
このような構成によれば、第２絶縁部材２６の押付体２６１で第１絶縁部材２５を押し付けることにより、第１絶縁部材２５の少なくとも一部を第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に常に位置させることができ、第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とが第１絶縁部材２５により絶縁的に隔てられ、第１絶縁部材２５が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に移動することに起因して第１タブ２２２と第１位置制限部とが絶縁的に隔てられないリスクが低減する。
【0097】
いくつかの実施例において、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、押付体２６１は電極アッセンブリー２２に向かう方向において第１位置制限部２１２を超えて設けられる。このような構成によれば、押付体２６１が第１絶縁部材２５を押し付けるとき、第１絶縁部材２５と第１位置制限部２１２との間に常に隙間が存在し、第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とが厚み方向において隙間が存在し、第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とが接触するリスクをさらに低減することができる。
【0098】
なお、押付体２６１が電極アッセンブリー２２に向かう方向において第１位置制限部２１２を超えて設けられることは、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、押付体２６１の第１タブ２２２に最も近い端面と第１タブ２２２との間の距離が第１位置制限部２１２の第１タブ２２２に最も近い表面と第１タブ２２２との間の距離よりも小さいことを指している。
【0099】
いくつかの実施例において、押付体２６１は、第１絶縁体２６２を押し付けて第１絶縁体２６２を第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう端面にしっかりと押圧するように構成され、これによって、押付体２６１により、第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう方向へ弛まる可能性を抑えることができるとともに、第１絶縁部材２５が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間から抜けることを抑えることもできる。
【0100】
特に、第１絶縁部材２５が第２絶縁体２５１および第３絶縁体２５２を含む場合、押付体２６１が第２絶縁体２５１と当接して第２押付体２６１を第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう端面にしっかりと押し付け、第３絶縁体２５２が主体部２２１の外周を囲むように設置される。電極アッセンブリー２２が膨張するとき、第３絶縁体２５２が変形し、よって、第３絶縁体２５２が第２絶縁体２５１に対して一定の引張力をかけ、第２絶縁体２５１が第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間から引き出されるリスクがあり、これに対して、第２絶縁部材２６の押付体２６１が第２絶縁体２５１を押し付けて第２絶縁体２５１を第１タブ２２２のエンドカバー２３に向かう端面にしっかりと押圧することにより、第２絶縁体２５１が第３絶縁体２５２による引張力の作用で第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間から抜けることが抑えることができる。
【0101】
いくつかの実施例において、押付体２６１は環状構造であり、これによれば、押付体２６１が周方向における任意位置で第１絶縁部材２５を押し付けることができ、押付体２６１と第１絶縁部材２５との押し付け面積を増やし、押し付け安定性を高め、第１絶縁部材２５の、第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てることに対する有効性を保証することができる。
【0102】
いくつかの実施例において、押付体２６１は、電極アッセンブリーの軸線回りに間隔をあけて設けられる複数の押付部を含み、第１絶縁部材２５の少なくとも一部を第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に常に位置させるように、各押付部が、第１絶縁部材２５を押し付けるように構成される。
【0103】
いくつかの実施例において、図５に示すように、第２絶縁部材２６は押付体２６１に繋がっている第１絶縁体２６２をさらに含む。第１絶縁体２６２はエンドカバー２３とハウジング２１とを隔てるように構成され、押付体２６１が、第１絶縁体２６２から電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿って延伸し、第１絶縁部材２５を押し付ける。
【0104】
押付体２６１が電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿って延伸することにより、押付部の第１絶縁部材２５に対する押付力が第１タブ２２２の位置する平面に垂直であり、第１絶縁部材２５に対する押し付けがより確実であり、そして、押付体２６１が電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿って延伸する場合、押付体２６１の延伸距離が最も短く、押付部の電池セル２０の内部空間に占めるスペースが最も小さい。
【0105】
いくつかの実施例において、第１絶縁体２６２は、繋がっている第１絶縁部２６２１および第２絶縁部２６２２を含む。エンドカバー２３は、本体部２３１と、本体部２３１のエッジに沿って設けられる延伸部２３２とを含み、第２絶縁部２６２２が延伸部２３２の外周壁とハウジング２１の内周壁との間に位置し、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１絶縁部２６２１が第１位置制限部２１２と延伸部２３２との間に位置し、押付体２６１が第１絶縁部２６２１に接続される。このような構成によれば、第２絶縁部材２６により、エンドカバー２３と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てることを実現できるとともに、エンドカバー２３とハウジング２１との間の絶縁を実現できる。
【0106】
いくつかの実施例において、第１絶縁体２６２は第３絶縁部２６２３をさらに含む。第３絶縁部２６２３は、第２絶縁部２６２２に接続され、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１絶縁部２６２１および第３絶縁部２６２３がそれぞれエンドカバー２３の両側に位置する。第３絶縁部２６２３により、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１絶縁部２６２１から離間する側で絶縁的保護が形成され、電池セル２０の内部短絡のリスクをさらに低減することができる。
【0107】
いくつかの実施例において、ハウジング２１は第２位置制限部２１４を有し、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第３絶縁部２６２３が延伸部２３２と第２位置制限部２１４との間に位置し、第２位置制限部２１４および第１位置制限部２１２がともにエンドカバー２３のハウジング２１に対するエンドカバーの厚み方向Ａにおける移動を制限するように構成される。第２位置制限部２１４および第１位置制限部２１２が協働してエンドカバー２３のハウジング２１に対するエンドカバーの厚み方向Ａにおける移動を制限することにより、エンドカバー２３とハウジング２１との安定の接続関係を保つことができる。
【0108】
いくつかの実施例において、第２位置制限部２１４はハウジング２１と接続し、第２位置制限部２１４が導体である場合、第２位置制限部２１４が電池セル２０の１つの電極端子として機能できる。
【0109】
いくつかの実施例において、第２位置制限部２１４は、ハウジング２１が開口２１１の位置で内に折り曲がって形成された折り曲がり構造であり、即ち、第２位置制限部２１４がハウジング２１の一部であり、これによって、第２位置制限部２１４がエンドカバー２３の電極アッセンブリー２２から離間する側でエンドカバー２３を安定に位置制限することができる。そして、第２位置制限部２１４がハウジング２１の一部であるため、ハウジング２１における接続構成を減少し、ハウジング２１の構成強度を高めることもできる。このような構成によれば、第２位置制限部２１４が電池セル２０の１つの電極端子として機能できる。
【0110】
第２位置制限部２１４は環状構造であり得、これによって、第２位置制限部２１４が周方向の任意位置でエンドカバー２３の電極アッセンブリー２２から離間する方向に沿う移動を制限することができる。
【0111】
いくつかの実施例において、前記電池セル２０はシーリング部材をさらに備え、前記エンドカバー２３と前記ハウジング２１とが前記シーリング部材を介して密封接続される。シーリング部材の設置により、エンドカバー２３、ハウジング２１およびシーリング部材により電極アッセンブリー２２および電解質を収容する密閉空間が形成され、液漏れリスクが低減する。
【0112】
電池１００のエネルギー密度を考慮し、いくつかの実施例において、シーリング部材は第２絶縁部材２６であり、これによって、第２絶縁部材２６が、エンドカバー２３とハウジング２１とを絶縁的に隔てる役割を果たすとともに、エンドカバー２３とハウジング２１との間の密封の役割を果たし、エンドカバー２３とハウジング２１との間にシーリング部材を別途設置することが不要であり、ハウジング２１の内部空間に占めるスペースを抑えることができ、エネルギー密度を高めることに寄与できる。
【0113】
実際にニーズに応じて、エンドカバー２３とハウジング２１との間に他の密封構造を設置してもよい。
【0114】
いくつかの実施例において、電極アッセンブリー２２は、第１タブ２２２と逆の極性を有する第２タブ２２３をさらに含み、第１タブ２２２および第２タブ２２３がそれぞれ主体部２２１の軸方向の両端から突出している。図６、図７に示すように、図６は、本出願の他のいくつかの実施例による電池セル２０の断面図であり、図７は、図６におけるＩＩの箇所の拡大図である。ハウジング２１の開口２１１は２つ有し、２つの開口２１１がハウジング２１の対向する両側に設けられ、エンドカバー２３も２つ有し、２つのエンドカバー２３がそれぞれハウジング２１の２つの開口２１１を覆うように覆設される。２つのエンドカバー２３のうちの一方の電極端子が第１タブ２２２と電気接続し、２つのエンドカバー２３の他方の電極端子が第２タブ２２３と電気接続する。２つのエンドカバー２３の構成は同じであってもよく、異なってもよい。ハウジング２１の内周壁に第３位置制限部２１５が形成される。エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第３位置制限部２１５が対応のエンドカバー２３の電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿う移動を制限するように構成される。
【0115】
電池セル２０は第３絶縁部材２７をさらに備え、第３絶縁部材２７の少なくとも一部が第２タブ２２３と第３位置制限部２１５との間に設置されることにより、第２タブ２２３と第３位置制限部２１５とを絶縁的に隔てる。これによって、第２タブ２２３がエンドカバー２３に向かう方向へ弛まることにより第２タブ２２３と第３位置制限部２１５とが接触して電気接続して電池セル２０の内部短絡を引き起こす安全問題になるリスクを低減させる。
【0116】
第３絶縁部材２７の構成および設置方式は第１絶縁部材２５を参照でき、第３位置制限部２１５の構成および設置方式は第１位置制限部２１２を参照でき、ここで説明を省略する。
【0117】
電池セル２０は第４絶縁部材２８をさらに備え、第４絶縁部材２８が、エンドカバー２３とハウジング２１とを隔てるように構成される。第４絶縁部材２８は電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿って延伸する押付体２８１を含み、押付体２８１が前記第３絶縁部材２７を押し付けるように構成され、これによって、前記第３絶縁部材２７の少なくとも一部を第２タブ２２３と第３位置制限部２１５との間に常に位置させ、第３絶縁部材２７が第２タブ２２３と第３位置制限部２１５との間に移動することに起因して第２タブ２２３と第３位置制限部２１５とが絶縁的に隔てられないリスクを低減させる。
【0118】
図８に示すように、図８は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの製造設備２０００の簡略構成図である。本出願のいくつかの実施例は、提供装置２１００と組立装置２２００とを備える電池セルの製造設備２０００をさらに提供する。提供装置２１００は、電極アッセンブリー２２、ハウジング２１、エンドカバー２３および第１絶縁部材２５を提供するように構成される。電極アッセンブリー２２が第１タブ２２２を含み、ハウジング２１は開口２１１を有し、ハウジング２１の内周壁に第１位置制限部２１２が形成されており、エンドカバー２３は開口２１１を閉蓋するように構成され、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１位置制限部２１２が、エンドカバー２３の電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿う移動を制限するように構成される。組立装置２２００は、電極アッセンブリー２２をハウジング２１に収容し、エンドカバー２３を、開口２１１を覆うように覆設し、および第１絶縁部材２５の少なくとも一部を第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に設置して第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てるように、電極アッセンブリー２２、ハウジング２１、エンドカバー２３および第１絶縁部材２５を組み立てるように構成される。
【0119】
組立装置２２００は、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てるように、第１絶縁部材２５の少なくとも一部を第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に設置することができ、これによって、第１タブ２２２がエンドカバー２３に向かう方向へ弛まることにより第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とが接触して電気接続して電池セル２０の内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させる。
【0120】
図９に示すように、本出願の実施例は電池セル２０の製造方法をさらに提供する。該電池セル２０の製造方法は下記のステップを含む。
【0121】
ステップＳ１００は、電極アッセンブリー２２、ハウジング２１、エンドカバー２３および第１絶縁部材２５を提供する。
【0122】
電極アッセンブリー２２は第１タブ２２２を含み、ハウジング２１は開口２１１を有し、ハウジング２１の内周壁に第１位置制限部２１２が形成されており、エンドカバー２３は開口２１１を閉蓋するように構成され、エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１位置制限部２１２は、エンドカバー２３の電極アッセンブリー２２に向かう方向に沿う移動を制限するように構成される。
【0123】
ステップＳ２００は、電極アッセンブリー２２をハウジング２１に収容し、エンドカバー２３を、開口２１１を覆うように覆設し、および第１絶縁部材２５の少なくとも一部を第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に設置して第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てるように、電極アッセンブリー２２、ハウジング２１、エンドカバー２３および第１絶縁部材２５を組み立てる。
【0124】
エンドカバーの厚み方向Ａにおいて、第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とを絶縁的に隔てるように、第１絶縁部材２５の少なくとも一部を第１タブ２２２と第１位置制限部２１２との間に設置し、これによって、第１タブ２２２がエンドカバー２３に向かう方向へ弛まることにより第１タブ２２２と第１位置制限部２１２とが接触して電気接続して電池セル２０の内部短絡を引き起こして安全問題になるリスクを低減させる。
【0125】
上記は、本出願の好ましい実施例にすぎず、本出願を限定するものではない。当業者にとって、本出願はさまざまな変更および変化を有し得る。本出願の精神および主旨から逸脱しない限り、行われるすべての変更、均等置換、改良などは、いずれも本出願の保護範囲内に含まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】