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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】2023-10-10
(54)【発明の名称】電池、電力消費機器、電池を製造する方法と機器
(51)【国際特許分類】
H01M 50/291 20210101AFI20231002BHJP
H01M 50/204 20210101ALI20231002BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20231002BHJP
H01M 50/507 20210101ALI20231002BHJP
H01M 50/569 20210101ALI20231002BHJP
H01M 50/588 20210101ALI20231002BHJP
H01M 50/591 20210101ALI20231002BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20231002BHJP
H01M 10/625 20140101ALN20231002BHJP
【ＦＩ】
H01M50/291
H01M50/204 401H
H01M10/613
H01M50/507
H01M50/569
H01M50/204 401D
H01M50/204 201
H01M50/588
H01M50/591
H01M50/249
H01M10/625
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023513820
(86)(22)【出願日】2021-07-30
(85)【翻訳文提出日】2023-02-27
(86)【国際出願番号】 CN2021109606
(87)【国際公開番号】W WO2023004750
(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】100159329
【弁理士】
【氏名又は名称】三縄 隆
(72)【発明者】
【氏名】▲曾▼ 智▲敏▼
(72)【発明者】
【氏名】唐 ▲ユ▼
(72)【発明者】
【氏名】▲楊▼ ▲海▼奇
(72)【発明者】
【氏名】王 ▲鵬▼
(72)【発明者】
【氏名】黄 小▲騰▼
【テーマコード（参考）】
5H031
5H040
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H031AA09
5H031KK00
5H040AA28
5H040AA31
5H040AS07
5H040AT02
5H040AT06
5H040AY06
5H040DD03
5H040DD07
5H043AA13
5H043AA19
5H043BA19
5H043CA04
5H043CA21
5H043FA04
5H043GA23
5H043GA25
5H043JA03F
(57)【要約】
本出願の実施例は、電池、電力消費機器、電池を製造する方法と機器を提供する。該電池は、複数の電池セル（２０）を含む電池セルグループ（２０１）と、電池セルグループ（２０１）の第１の面（２１１１）上に設置される冷却システム（３０）と、電池セルグループ（２０１）の第１の面（２１１１）に隣接する第２の面（２１１２）上に設置される信号伝送アセンブリ（２４）であって、バスバー部品（２４１）と絶縁層（２４２）とを含み、絶縁層（２４２）はバスバー部品（２４１）をパッケージングするためのものであり、絶縁層（２４２）は開孔を有し、バスバー部品（２４１）は開孔位置で電池セルグループ（２０１）における電池セル（２０）と電気的に接続するためのものである信号伝送アセンブリ（２４）と、信号伝送アセンブリ（２４）を被覆して冷却システム（３０）に発生した凝縮液が信号伝送アセンブリ（２４）に到着することを阻止するための被覆部材（２５）とを含む。本出願の電池、電力消費機器、電池を製造する方法と機器は、電池の安全性を向上させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池であって、複数の電池セル（２０）を含む電池セルグループ（２０１）と、
前記電池セルグループ（２０１）の第１の面（２１１１）上に設置される冷却システム（３０）と、
前記電池セルグループ（２０１）の第２の面（２１１２）上に設置される信号伝送アセンブリ（２４）であって、前記第２の面（２１１２）は前記第１の面（２１１１）に隣接し、前記信号伝送アセンブリ（２４）はバスバー部品（２４１）と絶縁層（２４２）とを含み、前記絶縁層（２４２）は前記バスバー部品（２４１）をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層（２４２）は開孔を有し、前記バスバー部品（２４１）は前記開孔位置で前記電池セルグループ（２０１）における電池セル（２０）と電気的に接続するためのものである信号伝送アセンブリ（２４）と、
前記信号伝送アセンブリ（２４）を被覆して前記冷却システム（３０）に発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリ（２４）に到着することを阻止するための被覆部材（２５）と、
を含むことを特徴とする電池。
【請求項2】
前記絶縁層（２４２）は前記冷却システム（３０）に向かって前記冷却システム（３０）に近い位置まで延伸し、且つ前記位置において前記冷却システム（３０）から離れる方向に向かって反転して前記被覆部材（２５）を形成することを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項3】
前記絶縁層（２４２）の反転部分は前記電池セルグループ（２０１）の第３の面（２１１３）に固定接続され、前記第３の面（２１１３）は前記第１の面（２１１１）に平行することを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項4】
前記絶縁層（２４２）の反転部分のエッジには、前記第３の面（２１１３）に固定接続するためのヘミング領域（２４２１）が設置されていることを特徴とする請求項３に記載の電池。
【請求項5】
前記絶縁層（２４２）は、反転位置において前記第２の面（２１１２）と前記冷却システム（３０）に向かう夾角領域（２４２２）を形成し、前記夾角領域（２４２２）は、前記冷却システム（３０）を接着するための接着剤を収集するように構成されることを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載の電池。
【請求項6】
前記被覆部材（２５）は前記第２の面（２１１２）を被覆するカバープレートであることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項7】
前記カバープレートは、前記第１の面（２１１１）に固定接続するための第１の接続領域（２５１）を含むことを特徴とする請求項６に記載の電池。
【請求項8】
前記カバープレートは、前記電池セルグループ（２０１）の第３の面（２１１３）に固定接続するための第２の接続領域（２５２）をさらに含み、前記第３の面（２１１３）は前記第１の面（２１１１）に平行することを特徴とする請求項７に記載の電池。
【請求項9】
前記カバープレート上には、前記凝縮液を案内するための排液溝（２５３）が設置されていることを特徴とする請求項６～８のいずれか一項に記載の電池。
【請求項10】
前記カバープレート上にバスバー溝（２５４）がさらに設置され、前記バスバー溝（２５４）は前記排液溝（２５３）と連通し、前記バスバー溝（２５４）は、前記凝縮液を収集し且つ前記凝縮液を前記排液溝（２５３）に導入するためのもの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】
前記カバープレートの材料は絶縁材料であることを特徴とする請求項６～１０のいずれか一項に記載の電池。
【請求項12】
前記電池セルグループ（２０１）はＮ個の電池セル列を含み、前記Ｎ個の電池セル列は第１の方向に沿って並べられ、前記Ｎ個の電池セル列のうちの各電池セル列の電池セル（２０）は第２の方向に沿って並べられ、前記第１の方向は前記第２の方向に垂直であり、Ｎは正整数であり、ここで、前記第１の面（２１１１）は、前記第１の方向に垂直であり、前記第２の面（２１１２）は、前記第１の方向と前記第２の方向によって確定される平面に平行することを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載の電池。
【請求項13】
第１の方向に沿って、前記冷却システム（３０）の投影は、前記被覆部材（２５）の投影を覆い、前記第１の面（２１１１）は前記第１の方向に垂直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】
前記冷却システム（３０）の前記被覆部材（２５）に近い端部は、前記被覆部材（２５）に向かって傾斜して設置されることを特徴とする請求項１～１３のいずれか一項に記載の電池。
【請求項15】
電力消費機器であって、請求項１～１４のいずれか一項に記載の電池を含み、前記電池は、電気エネルギーを提供するためのものであることを特徴とする電力消費機器。
【請求項16】
電池を製造する方法であって、複数の電池セル（２０）を含む電池セルグループ（２０１）を提供することと、
前記電池セルグループ（２０１）の第１の面（２１１１）上に設置される冷却システム（３０）を提供することと、
前記電池セルグループ（２０１）の第２の面（２１１２）上に設置される信号伝送アセンブリ（２４）を提供することであって、前記第２の面（２１１２）は前記第１の面（２１１１）に隣接し、前記信号伝送アセンブリ（２４）はバスバー部品（２４１）と絶縁層（２４２）とを含み、前記絶縁層（２４２）は前記バスバー部品（２４１）をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層（２４２）は開孔を有し、前記バスバー部品（２４１）は、前記開孔位置で前記電池セルグループ（２０１）における電池セル（２０）と電気的に接続するためのものであることと、
前記信号伝送アセンブリ（２４）を被覆して前記冷却システム（３０）に発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリ（２４）に到着することを阻止するための被覆部材（２５）を提供することと、
を含むことを特徴とする電池を製造する方法。
【請求項17】
電池を製造する機器であって、提供モジュールを含み、前記提供モジュールは、複数の電池セル（２０）を含む電池セルグループ（２０１）を提供することと、
前記電池セルグループ（２０１）の第１の面（２１１１）上に設置される冷却システム（３０）を提供することと、
前記電池セルグループ（２０１）の第２の面（２１１２）上に設置される信号伝送アセンブリ（２４）を提供することであって、前記第２の面（２１１２）は前記第１の面（２１１１）に隣接し、前記信号伝送アセンブリ（２４）はバスバー部品（２４１）と絶縁層（２４２）とを含み、前記絶縁層（２４２）は前記バスバー部品（２４１）をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層（２４２）は開孔を有し、前記バスバー部品（２４１）は前記開孔位置で前記電池セルグループ（２０１）における電池セル（２０）と電気的に接続するためのものであることと、
前記信号伝送アセンブリ（２４）を被覆して前記冷却システム（３０）に発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリ（２４）に到着することを阻止するための被覆部材（２５）を提供することと、
に用いられることを特徴とする電池を製造する機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、電池技術分野に関し、特に電池、電力消費機器、電池を製造する方法と機器に関する。
【背景技術】
【0002】
環境汚染の日々の深刻化に伴い、新エネルギー産業はますます人々の注目を集めている。新エネルギー産業において、電池技術は、その発展に係る重要な要素である。
【0003】
電池技術の発展において、安全性の問題が無視できない問題となっている。電池の安全性を確保できなければ、その電池を使用することはできない。
【0004】
電池は高温高湿な環境において、その電池の筐体内で凝縮液が発生しやすく、安全上の潜在的なリスクをもたらし、電池の安全性に影響を及ぼす。そのため、どのように電池の安全性を向上させるかは、電池技術において早急な解決が待たれる技術課題となっている。
【発明の概要】
【0005】
本出願は、電池の安全性を向上させることができる電池、電力消費機器、電池を製造する方法と機器を提供する。
【0006】
第１の態様によれば、電池を提供し、該電池は、複数の電池セルを含む電池セルグループと、前記電池セルグループの第１の面上に設置される冷却システムと、前記電池セルグループの第２の面上に設置される信号伝送アセンブリであって、前記第２の面は前記第１の面に隣接し、前記信号伝送アセンブリはバスバー部品と絶縁層とを含み、前記絶縁層は前記バスバー部品をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層は開孔を有し、前記バスバー部品は前記開孔位置で前記電池セルグループにおける電池セルと電気的に接続するためのものである信号伝送アセンブリと、前記信号伝送アセンブリを被覆して前記冷却システムに発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリに到着することを阻止するための被覆部材とを含む。
【0007】
そのため、本出願の実施例の電池において、第１の面上に冷却システムが設置され、複数の電池セルの間の電気的接続を実現するために、第１の面に隣接する第２の面に信号伝送アセンブリが設置され、また、該電池は該信号伝送アセンブリを被覆するための被覆部材をさらに含み、このように、冷却システムに凝縮液が発生した場合、該被覆部材は、該凝縮液が信号伝送アセンブリに到着することを阻止することによって、電池短絡の発生を回避し、該電池の安全性を向上させることができる。
【0008】
任意選択的に、該第１の面は電池セルグループにおける面積の最も大きい面であってもよく、このように、冷却システムが該第１の面に設置される場合、該電池セルグループの冷却システムに対面する面積をより大きくすることができ、該電池セルグループの放熱速度を向上させることによって、より良い温度調整効果を達成することができる。
【0009】
いくつかの実施例において、前記絶縁層は前記冷却システムに向かって前記冷却システムに近い位置まで延伸し、且つ前記位置において前記冷却システムから離れる方向に向かって反転して前記被覆部材を形成する。
【0010】
絶縁層に被覆部材が形成されることによって、追加の部品を増加する必要がなく、構造がシンプルであり、加工が容易である。
【0011】
いくつかの実施例において、前記絶縁層の反転部分は前記電池セルグループの第３の面に固定接続され、前記第３の面は前記第１の面に平行する。
【0012】
いくつかの実施例において、前記絶縁層の反転部分のエッジにヘミング領域が設置されており、前記ヘミング領域は、前記第３の面に固定接続され、さらに該絶縁層の反転部分と電池セルグループとの間の固定、つまり被覆部材と電池セルグループとの間の固定を実現するためのものである。
【0013】
任意選択的に、ヘミング領域は接着剤などによって第３の面に固定接続されてもよい。
【0014】
いくつかの実施例において、前記絶縁層は、反転位置において前記第２の面と前記冷却システムに向かう夾角領域を形成し、前記夾角領域は、前記冷却システムを接着するための接着剤を収集するように構成される。
【0015】
接着剤を採用して接着の方式によって冷却システムを第１の面上に固定する場合、該夾角領域は、溢れた余剰の接着剤を収集するための接着剤溢れ領域として機能し、さらに該接着剤による電池内の他の部品への影響を回避することができる。
【0016】
いくつかの実施例において、前記被覆部材は前記第２の面を被覆するカバープレートである。
【0017】
カバープレートによって、電池セルグループの信号伝送アセンブリを被覆して、凝縮液が信号伝送アセンブリに進入することを遮断することができ、構造シンプルであり、加工が容易である。
【0018】
いくつかの実施例において、前記カバープレートは、前記第１の面に固定接続するための第１の接続領域を含む。
【0019】
いくつかの実施例において、前記カバープレートは、前記電池セルグループの第３の面に固定接続するための第２の接続領域をさらに含み、前記第３の面は前記第１の面に平行する。
【0020】
該カバープレートを取り付けて固定する時、該第１の接続領域及び／又は第２の接続領域によって固定することができ、例えば、第１の接続領域を接着剤によって第１の面に固定し、第２の接続領域を接着剤によって第３の面に固定し、さらに例えば接着剤などによって冷却システムを第１の面に固定し、さらに該カバープレートと電池セルグループとの間の固定及び冷却システムと電池セルグループとの間の固定を実現する。
【0021】
いくつかの実施例において、前記カバープレート上には、前記凝縮液を案内するための排液溝が設置されている。例えば、該排液溝によって凝縮液を信号伝送アセンブリから離れる位置に排出することができ、例えば、凝縮液を筐体の底部に排出し、又は筐体から排出することができる。
【0022】
いくつかの実施例において、前記カバープレート上にバスバー溝がさらに設置され、前記バスバー溝は前記排液溝と連通し、前記バスバー溝は、前記凝縮液を収集し且つ前記凝縮液を前記排液溝に導入するためのものである。
【0023】
具体的には、凝縮液の収集を容易にするように、バスバー溝を冷却システムに近い位置に設置してもよく、該凝縮液は、バスバー溝を経て排液溝に流れ、さらに信号伝送アセンブリに影響を及ぼさない位置に排出される。
【0024】
いくつかの実施例において、前記カバープレートの材料は絶縁材料である。
【0025】
任意選択的に、該カバープレートの材料は、信号伝送アセンブリにおける絶縁層の材料と同じであってもよく、又は異なってもよい。
【0026】
いくつかの実施例において、前記電池セルグループはＮ個の電池セル列を含み、前記Ｎ個の電池セル列は第１の方向に沿って並べられ、前記Ｎ個の電池セル列のうちの各電池セル列の電池セルは第２の方向に沿って並べられ、前記第１の方向は前記第２の方向に垂直であり、Ｎは正整数であり、ここで、前記第１の面は、前記第１の方向に垂直であり、前記第２の面は、前記第１の方向と前記第２の方向によって確定される面に平行する。
【0027】
いくつかの実施例において、第１の方向に沿って、前記冷却システムの投影は、前記被覆部材の投影を覆い、前記第１の面は前記第１の方向に垂直である。
【0028】
このように、冷却システムは該被覆部材を覆うことができ、該被覆部材も冷却システムの取り付けに影響を及ぼさず、且つ該冷却システムに発生した凝縮液を、被覆部材によって良好に遮断することができる。
【0029】
いくつかの実施例において、前記冷却システムの被覆部材に近い端部は、前記被覆部材に向かって傾斜して設置され、このように、冷却システムの表面に発生した凝縮液は該傾斜部分を経て滑り落ちることができ、このように、凝縮液が冷却システム表面に集まって排出できないことを回避し、電池の安全性をさらに向上させることができる。
【0030】
第２の態様によれば、電力消費機器を提供し、前記電力消費機器は、第１の態様における電池を含み、前記電池は、電気エネルギーを提供するためのものである。
【0031】
いくつかの実施例において、前記電力消費機器は、車両、船舶又は宇宙船である。
【0032】
第３の態様によれば、電池を製造する方法を提供し、前記方法は、複数の電池セルを含む電池セルグループを提供することと、前記電池セルグループの第１の面上に設置される冷却システムを提供することと、前記電池セルグループの第２の面上に設置される信号伝送アセンブリを提供することであって、前記第２の面は前記第１の面に隣接し、前記信号伝送アセンブリはバスバー部品と絶縁層とを含み、前記絶縁層は前記バスバー部品をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層は開孔を有し、前記バスバー部品は、前記開孔位置で前記電池セルグループにおける電池セルと電気的に接続するためのものであることと、前記信号伝送アセンブリを被覆して前記冷却システムに発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリに到着することを阻止するための被覆部材を提供することとを含む。
【0033】
第４の態様によれば、電池を製造する機器を提供し、上記第３の態様の方法を実行するモジュールを含む。
【0034】
本出願の実施例の技術案において、電池に含まれる電池セルグループの第１の面上に冷却システムが設置され、複数の電池セルの間の電気的接続を実現するために、第１の面に隣接する第２の面に信号伝送アセンブリが設置され、また、該電池は該信号伝送アセンブリを被覆するための被覆部材をさらに含み、このように、冷却システムに凝縮液が発生した場合、該被覆部材は、該凝縮液が信号伝送アセンブリに到着することを阻止することによって、電池短絡の発生を回避し、該電池の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本出願の一実施例が開示した車両の構造概略図である。
【図2】本出願の一実施例が開示した電池の分解構造概略図である。
【図3】本出願の一実施例が開示した電池セルの分解構造概略図である。
【図4】本出願の一実施例が開示した別の電池の分解構造概略図である。
【図5】本出願の一実施例が開示した電池内部の一部のアセンブリの分解概略図である。
【図6】本出願の一実施例が開示した別の電池内部の一部のアセンブリの分解概略図である。
【図7】本出願の一実施例が開示した電池内部の一部のアセンブリの取り付けた後の概略図である。
【図9】本出願の一実施例が開示した電池を製造する方法の概略的フローチャートである。
【図10】本出願の一実施例が開示した電池を製造する機器の概略的ブロック図である。
【0036】
図面において、図面は、実際の縮尺に応じて描かれるものではない。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、図面と実施例を参照して本出願の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例の詳細な説明と図面は、本出願の原理を例示的に説明するために使用されるが、本出願の範囲を限定するために使用されるべきではなく、すなわち、本出願は、説明された実施例に限定されない。
【0038】
なお、本出願の説明において、特に説明がない限り、「複数」の意味は、２つ以上であり、「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などの用語により示される方位又は位置関係は、示された装置又は素子が特定の方位を有しなければならず、特定の方位で構成及び操作されなければならないことを示したり、暗示したりするのではなく、本出願を容易に説明し、説明を単純化するためだけのものであるため、本出願の限定として理解されるべきではない。さらに、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、説明のみを目的として使用されており、相対的な重要性を示したり、暗示したりするものとして理解されるべきではない。「垂直」は、厳密な意味での垂直ではないが、誤差の許容範囲内である。「平行」は、厳密な意味での平行ではないが、誤差の許容範囲内である。
【0039】
本出願において「実施例」と言及する場合、実施例で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一つの実施例に含まれてもよいことを意味する。明細書における各箇所に記載されたこの語句は、必ずしも全てが同じ実施例を指すものではなく、他の実施例と相互排他する独立した又は代替的な実施例でもない。当業者は、本出願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示的に理解できる。
【0040】
以下の説明に現れる方位詞はいずれも、図に示されている方向であり、本出願の特定の構造を限定するものではない。なお、本出願の説明において、明確に指定及び限定されていない限り、「取り付け」、「繋がり」、「接続」という用語は、広義に理解されるべきであり、たとえば、固定接続されることであってもよいし、取り外し可能に接続されることであってもよいし、一体的に接続されることであってもよいし、直接接続されることであってもよいし、中間媒体を介して間接的に接続されることであってもよい。当業者にとって、本出願における上記用語の特定の意味は、特定の状況に従って理解することができる。
【0041】
本出願における「及び／又は」という用語は、関連対象の関連関係を記述するものに過ぎず、３つの関係が存在してもよいことを表し、例えば、Ａ及び／又はＢは、単独のＡ、ＡとＢとの組み合わせ、単独のＢの三つのケースを表してもよい。また、本出願における文字である「／」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。
【0042】
本出願において、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又はマグネシウムイオン電池などを含んでもよいが、本出願の実施例では、それを限定しない。電池セルは、円柱体、扁平体、長方体、又はその他の形状などを有してもよく、本出願の実施例ではこれについても限定しない。電池セルは、パッケージングの形態によって、一般的には、柱形電池セル、直方体角形電池セルとパウチ電池セルの３つの種類に分けられ、本出願の実施例では、それを限定しない。
【0043】
本出願の実施例で言及した電池は、より高い電圧と容量を提供するために１つ又は複数の電池セルを含む単一の物理的モジュールを指す。例えば、本出願で言及した電池は、電池パックなどを含んでもよい。電池は、一般的には、１つ又は複数の電池セルをパッケージングするための筐体を含む。筐体は、液体又はその他の異物が電池セルの充電又は放電に影響を与えることを回避することができる。
【0044】
電池セルは、電極アセンブリと電解液を含み、電極アセンブリは正極板、負極板とセパレータを含む。電池セルは、主に金属イオンが正極板と負極板との間で移動することにより動作する。正極板は、正極集電体と正極活物質層とを含み、正極活物質層は、正極集電体の表面に塗布されており、正極活物質層が塗布されていない集電体は、正極活物質層が塗布された集電体から突出しており、正極活物質層が塗布されていない集電体は、正極タブとされる。リチウムイオン電池を例にして、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。負極板は、負極集電体と負極活物質層とを含み、負極活物質層は、負極集電体の表面に塗布されており、負極活物質層が塗布されていない集電体は、負極活物質層が塗布された集電体から突出しており、負極活物質層が塗布されていない集電体は、負極タブとされる。負極集電体の材料は銅であってもよく、負極活物質は、炭素又はシリコンなどであってもよい。大電流を流しても溶断が生じないように、正極タブの数は複数で積層されており、負極タブの数は複数で積層されている。セパレータの材質は、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエチレン（ＰＥ）などであってもよい。また、電極アセンブリは、巻回型構造であってもよいし、積層型構造であってもよく、本出願の実施例はこれに限定されるものではない。
【0045】
異なる電力需要を満たすために、電池は複数の電池セルを含んでもよく、ここで、複数の電池セルの間は、直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続は、直列接続と並列接続との混合を指す。任意選択的に、複数の電池セルをまず直列接続又は並列接続又は直並列接続して電池モジュールを構成し、複数の電池モジュールを直列接続又は並列接続又は直並列接続して電池を構成する。つまり、複数の電池セルは直接的に電池を構成してもよく、又は、まず電池モジュールを構成し、さらに電池モジュールで電池を構成してもよい。電池はさらに電力消費機器に設けられ、電力消費機器のために電気エネルギーを提供する。
【0046】
電池技術の発展は、多岐にわたる設計因子、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を同時に考慮しなければならず、また、電池の安全性を考慮する必要もある。
【0047】
電池セルに対し、安全上の主なリスクは充電と放電する過程にあり、適切な温度設計が必要とされる。電池セルを適切な温度に制御するために、電池内に冷却システムを設けてもよい。冷却システムは、冷媒を収容して電池セルの温度を低減させるためのものである。冷却システムは冷却部品又は冷却板などと呼ばれてもよく、冷媒は冷却流体と呼ばれてもよく、さらに具体的には、冷却液又は冷却ガスと呼ばれてもよい。冷却流体は、循環して流れることによって、より高い温度調節効果を達成する。任意選択的に、冷媒は水、水とエチレングリコールの混合液、又は空気などであってもよい。冷媒が水である場合、冷却システムは、水冷板と呼ばれてもよい。
【0048】
電池の筐体において、以上で言及した電池セル及び冷却システムの他、信号伝送アセンブリ及び電池の他の部品をさらに含んでもよい。いくつかの実施例において、筐体には、電池セルを固定するための構造を設置してもよい。筐体の形状は、収容される複数の電池セルに基づいて決定されればよい。いくつかの実施例において、筐体は、６つの壁を有する直方体であってもよい。
【0049】
理解すべきこととして、本出願の実施例の信号伝送アセンブリは、電池セルの電圧及び／又は温度などの信号を伝送するために用いることができる。該信号伝送アセンブリは、複数の電池セルの間の電気的接続、例えば、並列又は直列又は直並列接続を実現するためのバスバー部品を含んでもよい。バスバー部品は、電池セルの電極端子を接続することによって電池セル間の電気的接続を実現することができる。いくつかの実施例において、バスバー部品は、溶接によって電池セルの電極端子に固定することができる。バスバー部品は電池セルの電圧を伝送し、複数の電池セルを直列接続すると、高い電圧を得るが、これに応じて、バスバー部品で形成された電気的接続は「高圧接続」と呼ばれてもよい。
【0050】
バスバー部品の他、該信号伝送アセンブリは、電池セルの状態を検知するためのセンサデバイスをさらに含んでもよく、例えば、該センサデバイスは、電池セルの温度、荷電状態などのセンシング信号を測定及び伝送するために用いることができる。本出願の実施例において、電池内の電気的接続部品はバスバー部品及び／又はセンサデバイスを含んでもよい。
【0051】
バスバー部品とセンサデバイスは、絶縁層にパッケージングして信号伝送アセンブリを形成することができる。それに応じて、信号伝送アセンブリは、電池セルの電圧及び／又はセンシング信号を伝送するために用いることができる。信号伝送アセンブリは電池セルの電極端子との接続位置に絶縁層がなく、即ち、絶縁層がここで開孔を有することによって、電池セルの電極端子と接続する。
【0052】
電池は高温高湿な環境において、電池の筐体内で凝縮液が発生しやすく、これは電池内の信号伝送アセンブリに安全上の潜在的なリスクをもたらし、信号伝送アセンブリの電気的接続故障と失効を引き起こし、さらに電池の安全性に影響を及ぼすおそれがあると考えられる。具体的には、電池内の高温高湿なガスが電池の筐体内の冷却システムに当たると、凝縮液が発生し、この凝縮液が電池内の電気的接続領域に滴下すると、電池の安全性に影響を与えるおそれがある。
【0053】
これに鑑み、本出願は技術案を提供し、電池の電気的接続を実現する信号伝送アセンブリの外部に被覆部材を設置して、該信号伝送アセンブリを被覆することによって、冷却システムに発生した凝縮液が電気的接続領域に到着することを阻止し、このように、凝縮液が電池内の電気的接続領域に影響を及ぼさず、信号伝送アセンブリに影響を及ぼさないようにすることができるため、電池の安全性を向上させることができる。
【0054】
電池において、以上で言及した各部品の他、電池の筐体上には、筐体内外の圧力をバランスするための圧力バランス機構が設置されてもよい。例えば、筐体内の圧力が筐体外より高い時、筐体内部のガスは圧力バランス機構を介して筐体外へ流れることができ、筐体内の圧力が筐体外より低い時、筐体外部のガスは圧力バランス機構を介して筐体内部に流れることができる。
【0055】
以上で説明された電池の筐体における各部品は、本出願の実施例を限定するものとして理解すべきではなく、つまり、本出願の実施例における電池用の筐体は、上記部品を含んでもよく、上記部品を含まなくてもよいことを理解されたい。
【0056】
本出願の実施例で説明された技術案はいずれも電池を使用する様々な装置、例えば、携帯電話、携帯型デバイス、ノートパソコン、電動スクーター、電動玩具、電動工具、電動車両、船舶及び宇宙機などに適用でき、例えば、宇宙機は飛行機、ロケット、スペースシャトル及び宇宙船などを含む。
【0057】
理解すべきこととして、本出願の実施例で説明された技術案は、上記で説明された機器のみに適用できるというわけではなく、電池を使用する全ての機器に適用できるが、説明を簡潔にするために、下記実施例では、電動車両を例にして説明する。
【0058】
例えば、図１に示すように、本出願の一実施例による車両１の構造概略図である。車両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。車両１の内部には、モータ４０と、コントローラ５０と、電池１０とが設置されてもよく、コントローラ５０は、電池１０がモータ４０に給電するように制御するためのものである。例えば、車両１の底部又は先頭又は後尾に電池１０を設置してもよい。電池１０は、車両１への給電に用いられてもよい。例えば、電池１０を車両１の動作電源とすることができ、車両１の電気回路システムに用いられ、例えば、車両１の始動、ナビゲーション及び走行時の動作電力需要に用いられる。本出願の別の実施例では、電池１０は、車両１の動作電源として用いることができるだけでなく、車両１の駆動電源として、燃料油又は天然ガスの代わりに、又はその一部の代わりに車両１に駆動動力を提供することもできる。
【0059】
様々な電力使用の需要を満たすために、電池１０は複数の電池セルを含んでもよい。例えば、図２に示すように、本出願の一実施例による電池１０の構造概略図である。電池１０は、少なくとも一つの電池モジュール２００を含んでもよい。電池モジュール２００は、複数の電池セル２０を含む。電池１０は筐体１１をさらに含んでもよく、筐体１１の内部は中空構造であり、複数の電池セル２０は筐体１１内に収容される。図２に示すように、筐体１１は２つの部分を含んでもよく、ここでそれぞれ第１の部分１１１（上筐体）と第２の部分１１２（下筐体）と呼び、第１の部分１１１と第２の部分１１２は一体に係合される。第１の部分１１１と第２の部分１１２の形状は、複数の電池セル２０を組み合わせた形状に応じて決定でき、第１の部分１１１と第２の部分１１２のうちの少なくとも一つは一つの開口を有してもよい。例えば、図２に示すように、第１の部分１１１と第２の部分１１２は、いずれも中空の長方体であってもよく、且つそれぞれ一つの面のみが開口面であり、第１の部分１１１の開口と第２の部分１１２の開口とが対向して設置されるとともに、第１の部分１１１と第２の部分１１２とが互いに係合して、密閉のキャビティを有する筐体１１を形成する。また、例えば、図２に示されるものと異なり、第１の部分１１１と第２の部分１１２のうちの一方のみが開口を有する中空長方体であり、他方が開口をカバーするための板状であってもよい。例えば、ここで第２の部分１１２が中空長方体であり、且つ一面のみが開口面であり、第１の部分１１１が板状である場合を例にすると、第１の部分１１１は、第２の部分１１２の開口位置をカバーすることにより、密閉のキャビティを有する筐体を形成し、該キャビティは、複数の電池セル２０を収容するために用いることができる。複数の電池セル２０を互いに並列接続又は直列接続又は直並列接続して組み立てた後に、第１の部分１１１と第２の部分１１２を係合して形成された筐体１１内に置く。
【0060】
任意選択的に、電池１０は他の構造をさらに含んでもよいが、ここでは説明を省略する。例えば、該電池１０は、複数の電池セル２０の間の電気的接続、例えば、並列又は直列又は直並列接続を実現するためのバスバー部材をさらに含んでもよい。具体的に、バスバー部材は、電池セル２０の電極端子に接続されることで電池セル２０の間の電気的接続を実現することができる。さらに、バスバー部品は、溶接によって電池セル２０の電極端子に固定することができる。複数の電池セル２０の電気エネルギーは、さらに導電機構により筐体を貫通して引き出すことができる。任意選択的に、導電機構は、バスバー部材に属するものであってもよい。
【0061】
様々な電力需要に応じて、電池セル２０の数は、任意の数値に設定されてもよい。複数の電池セル２０を直列、並列、又は直並列接続することにより、大きい容量又は電力を実現することができる。各電池１０に含まれる電池セル２０の数が多い場合があるため、取り付けを容易にするために、電池セル２０をグループ化して設置し、各グループの電池セル２０が電池モジュールを構成してもよい。電池モジュールに含まれる電池セル２０の数は限定されず、需要に応じて設ければよい。電池は、複数の電池モジュールを含んでもよく、これら電池モジュールは、直列、並列、又は直並列に接続することができる。
【0062】
図３に示すように、本出願の一実施例による電池セル２０の構造概略図であり、電池セル２０は、一つ又は複数の電極アセンブリ２２と、ハウジング２１１と、エンドキャップ２１２とを含む。ハウジング２１１とエンドキャップ２１２は、外筐又は電池ボックス２１を形成する。ハウジング２１１の壁及びエンドキャップ２１２は、いずれも電池セル２０の壁と呼ばれ、ここで、長方体型の電池セル２０に対し、ハウジング２１１の壁は、底壁と４つの側壁を含む。ハウジング２１１は、１つ又は複数の電極アセンブリ２２を組み立てた後の形状に基づいて決定され、例えば、ハウジング２１１は、中空の長方体又は立方体又は円柱体であってもよく、かつハウジング２１１における１つの面は、１つ又は複数の電極アセンブリ２２がハウジング２１１内に置かれることが可能であるように、開口を有する。例えば、ハウジング２１１が中空の長方体又は立方体である場合、ハウジング２１１における一つの平面が開口面であり、即ち、該平面は壁体を有さず、ハウジング２１１の内外を連通させる。ハウジング２１１が中空の円柱体であり得る場合、ハウジング２１１の端面が開口面であり、即ち、該端面は壁体を有さず、ハウジング２１１の内外を連通させる。エンドキャップ２１２は、開口を覆うとともに、ハウジング２１１に接続されることによって、電極アセンブリ２２を配置する密閉のキャビティを形成する。ハウジング２１１内には、電解質、例えば、電解液が充填されている。
【0063】
該電池セル２０は二つの電極端子２１４をさらに含んでもよく、二つの電極端子２１４はエンドキャップ２１２上に設置されてもよい。エンドキャップ２１２は、一般的には平板形状であり、二つの電極端子２１４は、エンドキャップ２１２の平板表面上に固定され、二つの電極端子２１４は、それぞれ正電極端子２１４ａと負電極端子２１４ｂである。各電極端子２１４には、それぞれ一つの接続部品２３（又は集電部品２３と呼ばれる）が対応して設置され、それは、エンドキャップ２１２と電極アセンブリ２２との間に位置し、電極アセンブリ２２と電極端子２１４とを電気的に接続するためのものである。
【0064】
図３に示すように、各電極アセンブリ２２は、第１のタブ２２１ａと第２のタブ２２２ａを有する。第１のタブ２２１ａと第２のタブ２２２ａとは、極性が逆である。例えば、第１のタブ２２１ａが正極タブであれば、第２のタブ２２２ａは負極タブである。１つ又は複数の電極アセンブリ２２の第１のタブ２２１ａは１つの接続部材２３を介して１つの電極端子に接続され、１つ又は複数の電極アセンブリ２２の第２のタブ２２２ａはもう１つの接続部材２３を介してもう１つの電極端子に接続される。例えば、正電極端子２１４ａは１つの接続部材２３を介して正極タブに接続され、負電極端子２１４ｂはもう１つの接続部材２３を介して負極タブに接続される。
【0065】
該電池セル２０において、実際の使用上の需要に応じて、電極アセンブリ２２は一つ又は複数設置されてもよいが、図３に示すように、電池セル２０内に４つの独立した電極アセンブリ２２が設置されている。
【0066】
電池セル２０上に、放圧機構をさらに設置してもよい。放圧機構は、電池セル２０の内圧又は温度が閾値に達したときに作動して内圧又は温度を逃がすためのものである。
【0067】
放圧機構はいかなる可能な放圧構造であってもよいが、本出願の実施例では、それを限定しない。例えば、放圧機構は、放圧機構が設けられている電池セル２０の内部温度が閾値に達する時に溶融できるように構成されている感温性放圧機構であってもよく、及び／又は、放圧機構は、放圧機構が設けられている電池セル２０の内部気圧が閾値に達する時に破裂できるように構成されている感圧性放圧機構であってもよい。
【0068】
理解すべきこととして、本出願の実施例における電池１０に含まれる複数の電池セル２０は、筐体１１内でいずれかの方向に沿って並べられ且つ配置されてもよい。例えば、図３に示される長方体形状の電池セル２０を例として、図２に示すように、複数の電池セル２０を、図３に示す鉛直方向のように筐体内に取り付けることができ、それにより取り付けられた複数の電池セル２０のエンドキャップ２１２が上筐体１１１に対面することに対し、電池セル２０のハウジング２１１の底壁が下筐体１１２に対面する。さらに例えば、図２と異なり、複数の図３に示される電池セル２０を筐体内に横方向に設置してもよい。
【0069】
具体的には、図４は、本出願の一実施例による電池１０の別の分解概略図を示し、図４に示すように、複数の電池セル２０を筐体内に横方向に設置してもよい。図４に示すように、電池１０は、複数の電池セル２０を含んでもよく、該複数の電池セル２０は、複数層に並べられてもよく、例えば、図４において、例として、二層の電池セル２０を設置する。電池１０における最上層の電池セル２０にとっては、該最上層における各電池セル２０の側壁のうちの面積の最も大きい側壁は、下筐体１１２の開口位置に向かい、つまり、上筐体１１１（図４には図示せず）に向かい、それに対して、電池１０における最下層の電池セル２０にとっては、該最下層における各電池セル２０の側壁のうちの面積の最も大きい側壁は、下筐体１１２の底壁に向かい、つまり、下筐体１１２における、開口に対向する壁に向かう。つまり、図３と図４に示すように、複数の電池セル２０のエンドキャップ２１２の一端は下筐体１１２の側壁に対面し、つまり、下筐体１１２における、開口に隣接する壁に対面し、このように、図２に示される電池セル２０の取り付け方式に比べ、図４に示される取り付け方式は、電池セル２０の放熱により有利である。
【0070】
電池セル２０が適切な温度で動作できるようにさらに制御するために、電池１０の温度を確保するように、該電池１０に冷却システム３０をさらに設置してもよい。具体的には、図４に示すように、該冷却システム３０は、複数の電池セル２０の上方に設置されてもよく、それにより電池セル２０の面積の大きい側壁が該冷却システム３０に向かい、電池セル２０の放熱面積を増加させ、電池セル２０の放熱により有利である。
【0071】
任意選択的に、該冷却システム３０の上方に上筐体１１１を設置して、上筐体１１１を下筐体１１２と係合することによって、該電池１０の筐体を形成することができ、又は、冷却システム３０は、上筐体１１１内に集積して、占有する空間を減少させることができ、即ち該冷却システム３０は、上筐体１１１として、下筐体１１２と係合して該電池１０の筐体１１を形成することができる。
【0072】
電池１０が高温高湿な環境において、筐体内で凝縮液が発生しやすく、特に冷却システム３０の表面と周囲で凝縮液が発生する可能性があるため、図４に示される電池セルの取り付け方式に対し、冷却システム３０に発生した凝縮液が滴下する場合、電池１０内の電気的接続領域に安全上の潜在的なリスクをもたらし、電池１０の安全性に影響を及ぼす可能性が高い。具体的には、電池１０内の高温高湿なガスが電池１０の筐体１１内の冷却システム３０に当たると、凝縮液が発生し、該凝縮液が電池１０内の電気的接続領域に滴下すると、電池１０の安全性に影響を及ぼすおそれがある。
【0073】
そのため、本出願の実施例は、上記問題を解決できる電池１０を提供した。
【0074】
具体的には、図５は、本出願の実施例による電池１０の一部の分解概略図を示し、図５に示すように、本出願の実施例による電池１０は、電池セルグループ２０１を含んでもよく、いずれか一つの電池セルグループ２０１にとっては、該電池セルグループ２０１は複数の電池セル２０を含んでもよい。例えば、図５は、一つの電池セルグループ２０１を例とし、該電池セルグループ２０１は４個の電池セル２０を含んでもよい。
【0075】
具体的には、いずれか一つの電池セルグループ２０１に対して、複数の方式によって複数の電池セル２０を並べることができる。例えば、図５に示すように、電池セルグループ２０１は、Ｎ個の電池セル列を含んでもよく、Ｎは正整数であり、そして該Ｎ個の電池セル列は第１の方向Ｘに沿って並べられ、例えば、図５においてＮ＝２とし、それに対して、Ｎ個の電池セル列のうちの各電池セル列の電池セル２０は第２の方向Ｙに沿って並べられてもよく、第１の方向Ｘは第２の方向Ｙに垂直である。
【0076】
図５に示すように、該電池１０は、電池セルグループ２０１の第１の面２１１１上に設置される冷却システム３０をさらに含む。理解すべきこととして、複数の電池セル２０が電池１０の筐体１１内に設置される方向によって、該第１の面２１１１は、該電池セルグループ２０１の任意の表面を指してもよい。例えば、各電池セル２０が長方体であることを例として、電池セル２０の放熱能力を向上させるために、図５に示すように、冷却システム３０を面積の最も大きい側壁の上方に設置してもよく、その場合、電池セルグループ２０１の該冷却システム３０に向かう面は第１の面２１１１であり、該第１の面２１１１は、該電池セルグループ２０１における面積の最も大きい面であり、例えば、図５に示すように、該第１の面２１１１は第１の方向Ｘに垂直であり、このように、電池セルグループ２０１の放熱速度を向上させ、良い温度調整効果を達成することができる。
【0077】
図５に示すように、該電池１０は、電池セルグループ２０１の第２の面２１１２上に設置される信号伝送アセンブリ２４をさらに含んでもよく、ここで、該第２の面２１１２は第１の面２１１１に隣接する。具体的には、信号伝送アセンブリ２４は、電池セル２０の電圧及び／又は温度信号の伝送を実現するために用いることができる。例えば、該信号伝送アセンブリ２４はバスバー部品２４１と絶縁層２４２とを含んでもよく、絶縁層２４２はバスバー部品２４１をパッケージングするためのものであり、絶縁層２４２は開孔（図示せず）を有し、バスバー部品２４１は、開孔位置で電池セルグループ２０１における電池セル２０と電気的に接続するためのものである。
【0078】
任意選択的に、本出願の実施例における絶縁層２４２は、熱間プレスの方式によって該バスバー部品２４１をパッケージングするとともに、開孔を設置する方式によって、バスバー部品２４１が開孔位置によって電池セルグループ２０１における電池セル２０の間の電気的接続を実現することができる。
【0079】
本出願の実施例において、本出願の実施例の信号伝送アセンブリ２４は、電池セル２０の間の様々な形式の電気的接続を実現するために用いることができる。例えば、電池１０内の電気的接続領域は、バスバー部品２４１が設置されている領域を含んでもよく、また、電池１０内には、電池セル２０の状態を検知するためのセンサデバイスがさらに設置されてもよく、電池１０内の電気的接続領域は、センサデバイスが設置されている領域をさらに含んでもよい。任意選択的に、本出願の実施例の信号伝送アセンブリ２４はセンサデバイスを含んでもよく、絶縁層２４２は、さらに該センサデバイスをパッケージングするために用いることができる。
【0080】
図５に示される電池セル２０と冷却システム３０の並べ方式の場合、電池１０は高温高湿な環境において、電池１０の筐体内で凝縮液が発生しやすく、特に冷却システム３０で発生した凝縮液は、電池１０内の電気的接続領域に滴下する可能性があり、例えば、バスバー部品２４１上に滴下する可能性があり、その場合、電池１０が短絡し且つ失効することを引き起こし、電池１０の安全性に影響を及ぼすおそれがあることを考慮すると、該図５に示すように、電池１０は、信号伝送アセンブリ２４を被覆して冷却システム３０に発生した凝縮液が信号伝送アセンブリ２４に到着することを阻止するための被覆部材２５をさらに含んでもよい。
【0081】
そのため、本出願の実施例の電池１０において、第１の面２１１１上に冷却システム３０が設置され、複数の電池セル２０の間の電気的接続を実現するために、第１の面２１１１に隣接する第２の面２１１２に信号伝送アセンブリ２４が設置され、また、該電池１０は該信号伝送アセンブリ２４を被覆するための被覆部材２５をさらに含み、このように、冷却システム３０に凝縮液が発生した場合、該被覆部材２５は、該凝縮液が信号伝送アセンブリ２４に到着することを阻止することによって、電池１０の短絡の発生を回避し、該電池１０の安全性を向上させることができる。
【0082】
理解すべきこととして、本出願の実施例の被覆部材２５は、様々な形式によって設置されてもよく、以下では、図面を結び付けながら詳細に記述する。
【0083】
任意選択的に、一つの実施例として、該被覆部材２５は、信号伝送アセンブリ２４が位置する第２の面２１１２を被覆できるカバープレートであってもよい。具体的には、図５に示すように、電池１０のために、第２の面２１１２を被覆できるカバープレート２５を、被覆部材２５として設置してもよい。任意選択的に、該カバープレート２５は、いずれかの絶縁材料を選択してもよく、例えば、該カバープレート２５は、絶縁層２４２と同じ又は異なる絶縁材料を選択してもよく、本出願の実施例はそれを限定しない。
【0084】
任意選択的に、該カバープレート２５は、様々な方式によって電池セルグループ２０１に固定されてもよい。例えば、図５に示すように、該カバープレート２５は、第１の面２１１１に固定接続するための第１の接続領域２５１を含んでもよい。さらに、該カバープレート２５は、電池セルグループ２０１の第３の面２１１３に固定接続するための第２の接続領域２５２をさらに含んでもよく、ここで、第３の面２１１３は第１の面２１１１に平行し、且つ第３の面２１１３は第２の面２１１２に隣接する。第１の接続領域２５１及び／又は第２の接続領域２５２は、カバープレート２５によって第１の方向Ｘの両端で屈曲して形成することができる。具体的には、該カバープレート２５を取り付ける時、該第１の接続領域２５１及び／又は第２の接続領域２５２によって、該カバープレート２５を信号伝送アセンブリ２４が位置する第２の面２１１２に固定することができ、例えば、両面テープなどの接着剤によって第１の接続領域２５１及び／又は第２の接続領域２５２をそれぞれ対応する第１の面２１１１及び／又は第３の面２１１３上に固定することができ、さらに接着剤などによって、該冷却システム３０を第１の面２１１１上に固定することによって、該カバープレート２５と電池セルグループ２０１との固定、及び冷却システム３０と電池セルグループ２０１との固定を実現し、しかし本出願の実施例はこれに限定されるものではない。
【0085】
理解すべきこととして、図５に示すように、本出願の実施例のカバープレート２５上には、凝縮液を案内するための排液溝２５３がさらに設置されてもよく、例えば、該排液溝２５３によって凝縮液を信号伝送アセンブリ２４から離れる位置に排出することができ、例えば、凝縮液を筐体１１の底部に排出し、又は筐体１１から排出することができる。
【0086】
任意選択的に、図５に示すように、該カバープレート２５上にはバスバー溝２５４がさらに設置されてもよく、バスバー溝２５４は排液溝２５３と連通し、バスバー溝２５４は、凝縮液を収集し且つ凝縮液を排液溝２５３に導入するためのものである。具体的には、該バスバー溝２５４は、凝縮液の収集を容易にするように、排液溝２５３に比べて、冷却システム３０により近くなってもよく、凝縮液による信号伝送アセンブリ２４への影響を回避するように、収集された凝縮液を排液溝２５３によって他の位置に排出する。
【0087】
任意選択的に、別の実施例として、本出願の実施例の被覆部材２５は、さらに絶縁層２４２の一部であってもよい。具体的には、図６は、本出願の実施例による電池１０の一部のアセンブリの別の分解概略図を示し、図７は、図６における各部分のアセンブリの取り付けた後の概略図であり、図８は、図７における領域Ａの局所拡大図である。図６～図８に示すように、本出願の実施例の被覆部材２５は、さらに絶縁層２４２で反転して形成されてもよく、このように、絶縁層２４２によって被覆部材２５を直接形成することができ、構造を簡略化し、加工を容易にする。
【0088】
図６～図８に示すように、絶縁層２４２は、冷却システム３０に向かって該冷却システム３０に近い位置まで延伸し、且つ該位置において引き返して反転し、つまり該位置において冷却システム３０から離れる方向に向かって反転して、被覆部材２５を形成することによって、第２の面２１１２を覆う。具体的には、信号伝送アセンブリ２４を加工する時、絶縁層２４２において第２の面２１１２を反転させ且つ覆うことができる部分を事前に残してもよく、さらに熱間プレスなどの方式によって絶縁層２４２とバスバー部品２４１を加工して信号伝送アセンブリ２４を形成する時、絶縁層２４２の一部はバスバー部品２４１をパッケージングし且つ電池セル２０のエンドキャップ２１２に固定され、絶縁層２４２の事前に残した部分は、反転して、第２の面２１１２を覆う被覆部材２５を形成することができ、さらに凝縮液を遮断する効果を達成することができる。該構造は、部品を追加して増加する必要がなく、加工プロセスが簡単であり、取り付けがより容易である。
【0089】
任意選択的に、該絶縁層２４２の反転部分は、電池セルグループ２０１の第３の面２１１３に固定接続することによって、該反転部分と電池セルグループ２０１との固定を実現することができる。例えば、図６に示すように、絶縁層２４２の反転部分のエッジにはヘミング領域２４２１が設置されてもよく、該ヘミング領域２４２１が第３の面２１１３に固定接続されることによって、さらに絶縁層２４２の反転部分と電池セルグループ２０１との間の固定を実現する。例えば、該ヘミング領域２４２１は、接着剤によって第３の面２１１３に接着して固定されてもよい。
【0090】
任意選択的に、図８に示すように、絶縁層２４２は、反転位置において第２の面２１１２と冷却システム３０に向かう夾角領域２４２２を形成することができ、該夾角領域２４２２は、冷却システム３０を接着するための接着剤を収集するように構成され、このように、接着剤を採用して接着の方式によって冷却システム３０を第１の２１１１に固定する場合、該夾角領域２４２２は、接着剤溢れ領域としてもよく、溢れた余剰の接着剤を収集するために用いられてもよく、該接着剤による電池１０内の他の部品への影響を回避することができる。
【0091】
理解すべきこととして、上記いずれか一つの被覆部材２５にとっては、該被覆部材２５は、冷却システム３０のカバー範囲内に設置されてもよい。具体的には、図５～図８に示すように、第１の方向Ｘに沿って、冷却システム３０の投影は、該被覆部材２５が冷却システム３０の取り付けに影響を及ぼさず、且つ該冷却システム３０に発生した凝縮液を被覆部材２５によってより良好に遮断することができるように、該被覆部材２５の投影を完全に覆ってもよい。
【0092】
任意選択的に、本出願の実施例の冷却システム３０の該被覆部材２５に近い端部は、該被覆部材２５に向かって傾斜して設置されてもよい。具体的には、図５～図８に示すように、該冷却システム３０の被覆部材２５に近い端部に一段の傾斜セグメント３１を設置してもよく、冷却システム３０の表面に発生した凝縮液が該傾斜セグメント３１を経て滑り落ちることができるように、該傾斜セグメント３１は被覆部材２５の方向に向かって傾斜し、このように、凝縮液が冷却システム３０の表面に集まって排出できないことを回避することができるとともに、該傾斜セグメント３１は信号伝送アセンブリ２４から離れる方向に向かって延伸し、大量の凝縮液が信号伝送アセンブリ２４付近に滴下することを回避することができ、信号伝送アセンブリ２４の安全性を向上させた。
【0093】
そのため、本出願の実施例の電池１０において、第１の面２１１１上に冷却システム３０が設置され、複数の電池セル２０の間の電気的接続を実現するために、第１の面２１１１に隣接する第２の面２１１２に信号伝送アセンブリ２４が設置され、また、該電池１０は、該信号伝送アセンブリ２４を被覆するための被覆部材２５をさらに含み、このように、冷却システム３０に凝縮液が発生した場合、該被覆部材２５は、該凝縮液が信号伝送アセンブリ２４に到着することを阻止することによって、電池１０の短絡の発生を回避し、該電池１０の安全性を向上させることができる。
【0094】
本出願の一実施例は、電力消費機器をさらに提供する。該電力消費機器は、該電力消費機器のために電気エネルギーを提供するための上記各実施例における電池１０を含んでもよい。任意選択的に、電力消費機器は、車両１、船舶又は宇宙機であってもよい。
【0095】
以上は、本出願の実施例による電池及び電力消費機器を記述した。以下は、本出願の実施例による電池を製造する方法と機器を説明する。ここで、詳細に説明されない部分は、上記の各実施例を参照することができる。
【0096】
図９は、本出願の一実施例の電池を製造する方法３００の概略的フローチャートを示す。図９に示すように、該方法３００は、３１０：複数の電池セル２０を含む電池セルグループ２０１を提供することと、３２０：前記電池セルグループ２０１の第１の面２１１１上に設置される冷却システム３０を提供することと、３３０：前記電池セルグループ２０１の第２の面２１１２上に設置される信号伝送アセンブリ２４を提供することであって、前記第２の面２１１２は前記第１の面２１１１に隣接し、前記信号伝送アセンブリ２４はバスバー部品２４１と絶縁層２４２とを含み、前記絶縁層２４２は前記バスバー部品２４１をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層２４２は開孔を有し、前記バスバー部品２４１は、前記開孔位置で前記電池セルグループ２０１における電池セル２０と電気的に接続するためのものであることと、３４０：前記信号伝送アセンブリ２４を被覆して前記冷却システム３０に発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリ２４に到着することを阻止するための被覆部材２５を提供することとを含んでもよい。
【0097】
図１０では、本出願の一実施例による電池を製造する機器４００の概略的ブロック図が示されている。図１０に示すように、電池を製造する機器４００は、提供モジュール４１０を含んでもよい。前記提供モジュール４１０は、複数の電池セル２０を含む電池セルグループ２０１を提供することと、前記電池セルグループ２０１の第１の面２１１１上に設置される冷却システム３０を提供することと、前記電池セルグループ２０１の第２の面２１１２上に設置される信号伝送アセンブリ２４を提供することであって、前記第２の面２１１２は前記第１の面２１１１に隣接し、前記信号伝送アセンブリ２４はバスバー部品２４１と絶縁層２４２とを含み、前記絶縁層２４２は前記バスバー部品２４１をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層２４２は開孔を有し、前記バスバー部品２４１は、前記開孔位置で前記電池セルグループ２０１における電池セル２０と電気的に接続するためのものであることと、前記信号伝送アセンブリ２４を被覆して前記冷却システム３０に発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリ２４に到着することを阻止するための被覆部材２５を提供することとに用いられる。
【0098】
好ましい実施例を参照して本出願を説明したが、本出願の範囲から逸脱することなく、それに対して様々な改善を行うことができ、そのうちの部材を同等のものに置き換えることができる。特に、構造上の矛盾がない限り、各実施例で言及される各技術的特徴はいずれも、任意の方法で組み合わせることができる。本出願は、本明細書に開示される特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に含まれるすべての技術案を含む。
【符号の説明】
【0099】
２０ 電池セル
２４ 信号伝送アセンブリ
２５ 被覆部材
３０ 冷却システム
２０１ 電池セルグループ
２４１ バスバー部品
２４２ 絶縁層
２１１１ 第１の面
２１１２ 第２の面
２４ 信号伝送アセンブリ
２５ 被覆部材
３０ 冷却システム
２０１ 電池セルグループ
２４１ バスバー部品
２４２ 絶縁層
２１１１ 第１の面
２１１２ 第２の面
【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】2023-02-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池であって、複数の電池セルを含む電池セルグループと、
前記電池セルグループの第１の面上に設置される冷却システムと、
前記電池セルグループの第２の面上に設置される信号伝送アセンブリであって、前記第２の面は前記第１の面に隣接し、前記信号伝送アセンブリはバスバー部品と絶縁層とを含み、前記絶縁層は前記バスバー部品をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層は開孔を有し、前記バスバー部品は前記開孔位置で前記電池セルグループにおける電池セルと電気的に接続するためのものである信号伝送アセンブリと、
前記信号伝送アセンブリを被覆して前記冷却システムに発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリに到着することを阻止するための被覆部材と、
を含む電池。
【請求項2】
前記絶縁層は前記冷却システムに向かって前記冷却システムに近い位置まで延伸し、且つ前記位置において前記冷却システムから離れる方向に向かって反転して前記被覆部材を形成する請求項１に記載の電池。
【請求項3】
前記絶縁層の反転部分は前記電池セルグループの第３の面に固定接続され、前記第３の面は前記第１の面に平行する請求項２に記載の電池。
【請求項4】
前記絶縁層の反転部分のエッジには、前記第３の面に固定接続するためのヘミング領域が設置されている請求項３に記載の電池。
【請求項5】
前記絶縁層は、反転位置において前記第２の面と前記冷却システムに向かう夾角領域を形成し、前記夾角領域は、前記冷却システムを接着するための接着剤を収集するように構成される請求項２～４のいずれか一項に記載の電池。
【請求項6】
前記被覆部材は前記第２の面を被覆するカバープレートである請求項１に記載の電池。
【請求項7】
前記カバープレートは、前記第１の面に固定接続するための第１の接続領域を含む請求項６に記載の電池。
【請求項8】
前記カバープレートは、前記電池セルグループの第３の面に固定接続するための第２の接続領域をさらに含み、前記第３の面は前記第１の面に平行する請求項７に記載の電池。
【請求項9】
前記カバープレート上には、前記凝縮液を案内するための排液溝が設置されている請求項６～８のいずれか一項に記載の電池。
【請求項10】
前記カバープレート上にバスバー溝がさらに設置され、前記バスバー溝は前記排液溝と連通し、前記バスバー溝は、前記凝縮液を収集し且つ前記凝縮液を前記排液溝に導入するためのものである請求項９に記載の電池。
【請求項11】
前記カバープレートの材料は絶縁材料である請求項６～１０のいずれか一項に記載の電池。
【請求項12】
前記電池セルグループはＮ個の電池セル列を含み、前記Ｎ個の電池セル列は第１の方向に沿って並べられ、前記Ｎ個の電池セル列のうちの各電池セル列の電池セルは第２の方向に沿って並べられ、前記第１の方向は前記第２の方向に垂直であり、Ｎは正整数であり、ここで、前記第１の面は、前記第１の方向に垂直であり、前記第２の面は、前記第１の方向と前記第２の方向によって確定される平面に平行する請求項１～１１のいずれか一項に記載の電池。
【請求項13】
第１の方向に沿って、前記冷却システムの投影は、前記被覆部材の投影を覆い、前記第１の面は前記第１の方向に垂直である請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池。
【請求項14】
前記冷却システムの前記被覆部材に近い端部は、前記被覆部材に向かって傾斜して設置される請求項１～１３のいずれか一項に記載の電池。
【請求項15】
電力消費機器であって、請求項１～１４のいずれか一項に記載の電池を含み、前記電池は、電気エネルギーを提供するためのものである電力消費機器。
【請求項16】
電池を製造する方法であって、複数の電池セルを含む電池セルグループを提供することと、
前記電池セルグループの第１の面上に設置される冷却システムを提供することと、
前記電池セルグループの第２の面上に設置される信号伝送アセンブリを提供することであって、前記第２の面は前記第１の面に隣接し、前記信号伝送アセンブリはバスバー部品と絶縁層とを含み、前記絶縁層は前記バスバー部品をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層は開孔を有し、前記バスバー部品は、前記開孔位置で前記電池セルグループにおける電池セルと電気的に接続するためのものであることと、
前記信号伝送アセンブリを被覆して前記冷却システムに発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリに到着することを阻止するための被覆部材を提供することと、
を含む電池を製造する方法。
【請求項17】
電池を製造する機器であって、提供モジュールを含み、前記提供モジュールは、複数の電池セルを含む電池セルグループを提供することと、
前記電池セルグループの第１の面上に設置される冷却システムを提供することと、
前記電池セルグループの第２の面上に設置される信号伝送アセンブリを提供することであって、前記第２の面は前記第１の面に隣接し、前記信号伝送アセンブリはバスバー部品と絶縁層とを含み、前記絶縁層は前記バスバー部品をパッケージングするためのものであり、前記絶縁層は開孔を有し、前記バスバー部品は前記開孔位置で前記電池セルグループにおける電池セルと電気的に接続するためのものであることと、
前記信号伝送アセンブリを被覆して前記冷却システムに発生した凝縮液が前記信号伝送アセンブリに到着することを阻止するための被覆部材を提供することと、
に用いられる電池を製造する機器。
【国際調査報告】