特表 2023-542763 電池セル、その製造方法及び製造システム、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】2023-10-12

(54)【発明の名称】電池セル、その製造方法及び製造システム、電池並びに電力消費装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/536 20210101AFI20231004BHJP

   H01M 50/107 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/152 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/179 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/559 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/56 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/566 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/627 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/188 20210101ALI20231004BHJP

   H01M 50/119 20210101ALI20231004BHJP

【ＦＩ】

H01M50/536

H01M50/107

H01M50/152

H01M50/179

H01M50/559

H01M50/56

H01M50/566

H01M50/533

H01M50/627

H01M50/588

H01M50/586

H01M50/593

H01M50/184 D

H01M50/188

H01M50/119

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022567125

(86)(22)【出願日】2021-08-23

(85)【翻訳文提出日】2022-11-02

(86)【国際出願番号】 CN2021114156

(87)【国際公開番号】W WO2023023917

(87)【国際公開日】2023-03-02

(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】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】方 ▲クン▼

(72)【発明者】

【氏名】郭 志君

(72)【発明者】

【氏名】金 ▲海▼族

【テーマコード（参考）】

5H011

5H023

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA03

5H011AA04

5H011BB03

5H011CC06

5H011DD13

5H011EE04

5H011FF04

5H011GG02

5H023AA03

5H023AS06

5H043AA03

5H043AA11

5H043AA13

5H043BA15

5H043BA16

5H043BA19

5H043CA03

5H043CA12

5H043DA03

5H043DA14

5H043EA06

5H043EA32

5H043EA35

5H043EA36

5H043EA39

5H043HA11D

5H043HA11E

5H043JA01E

5H043JA02D

5H043JA02E

5H043KA06D

5H043LA03E

(57)【要約】

本願は、電池セル、その製造方法及び製造システム、電池並びに電力消費装置を提供する。本願の実施例の電池セルは、第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブは電極組立体の中心軸線を囲んで設けられる電極組立体と、電極組立体を収容するためのハウジングであって、ハウジングは、筒体と筒体に接続される蓋体を含み、筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、蓋体に電極引出孔が設けられており、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１のタブは、蓋体と対向して設けられる第１の環状部を含み、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならないハウジングと、電極引出孔に取り付けられる電極端子と、少なくとも部分的に蓋体と第１の環状部の間に位置し、第１のタブと電極端子を電気的に接続するように、第１の環状部と電極端子を接続するための集電部材と、を含む。本願は、電池セルの電流通過能力を高めることができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のタブを含む電極組立体であって、前記第１のタブは前記電極組立体の中心軸線を囲んで設けられる電極組立体と、
前記電極組立体を収容するためのハウジングであって、前記ハウジングは、筒体と前記筒体に接続される蓋体を含み、前記筒体は、前記電極組立体の外周を囲んで設けられ、前記蓋体に電極引出孔が設けられており、前記中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、前記電極引出孔を経由し、前記第１のタブは、前記蓋体と対向して設けられる第１の環状部を含み、且つ、前記第１の環状部の前記第１の方向への投影は、前記電極引出孔の前記第１の方向への投影と重ならないハウジングと、
前記電極引出孔に取り付けられる電極端子と、
少なくとも部分的に前記蓋体と前記第１の環状部の間に位置し、前記第１のタブと前記電極端子を電気的に接続するように、前記第１の環状部と前記電極端子を接続するための集電部材と、を含む電池セル。

【請求項2】

前記中心軸線と前記電極引出孔の軸線とは重なり合う請求項１に記載の電池セル。

【請求項3】

前記第１の環状部は、前記集電部材に溶接されて第１の溶接部を形成する請求項１又は２に記載の電池セル。

【請求項4】

前記第１のタブの前記第１の方向に垂直な断面はリング状であり、
前記第１のタブの外半径はＲとされ、前記第１の溶接部と前記中心軸線の第２の方向での最小ピッチはＤとされ、両者は、０．２≦Ｄ／Ｒ≦０．８を満たし、前記第２の方向は前記第１のタブの径方向である請求項３に記載の電池セル。

【請求項5】

前記第１の溶接部は環状であり、且つ前記中心軸線を囲んで設けられ、又は
前記第１の溶接部は複数であり、前記複数の第１の溶接部は、前記第１の環状部の周方向に間隔をおいて分布する請求項３又は４に記載の電池セル。

【請求項6】

前記集電部材は、前記第１のタブに面する側に凸部を有し、前記凸部は、第１の環状部に溶接されて前記第１の溶接部を形成する請求項３～５の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項7】

前記第１のタブは、第２の環状部を更に含み、前記第２の環状部は、前記第１の方向に沿って前記電極引出孔と対向して設けられ、前記第１の環状部は、前記第２の環状部の外側を囲み、
前記第２の環状部の少なくとも一部は、前記集電部材に当接する請求項１～６の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項8】

前記電極端子は、第１の凹部を有する端子本体を含み、
前記端子本体において前記第１の凹部の底部に接続部が形成されており、前記接続部は、前記集電部材に溶接されて第２の溶接部を形成する請求項１～７の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項9】

前記接続部には、前記接続部と前記集電部材を溶接する時に応力を解放するための応力解放構造が設けられている請求項８に記載の電池セル。

【請求項10】

前記接続部には、前記接続部の前記電極組立体から離れる側にある空間を前記ハウジングの内部空間に連通させるための第１の貫通孔が設けられている請求項８又は９に記載の電池セル。

【請求項11】

前記第１の貫通孔は、前記ハウジングの内部空間に電解液を注入するために用いられる請求項１０に記載の電池セル。

【請求項12】

前記集電部材に第２の貫通孔が設けられており、前記第２の貫通孔は、電解液が前記第２の貫通孔を介して前記ハウジングの内部空間に流れ込むことができるように、前記第１の貫通孔と対向して設けられるように配置される請求項１０又は１１に記載の電池セル。

【請求項13】

前記第１の貫通孔の前記第１の方向への投影は、前記第２の貫通孔の前記第１の方向への投影内に位置する請求項１２に記載の電池セル。

【請求項14】

前記電極組立体は巻取構造であり、前記電極組立体は、巻取中心に第３の貫通孔を有し、前記第３の貫通孔は、前記第１の方向に沿って前記電極組立体を貫通し、前記第３の貫通孔は、電解液が前記第３の貫通孔を介して前記電極組立体の内部に流れ込むことができるように、前記第１の方向に沿って前記第１の貫通孔及び前記第２の貫通孔と対向して設けられる請求項１２又は１３に記載の電池セル。

【請求項15】

前記第２の貫通孔の前記第１の方向への投影は、前記第３の貫通孔の前記第１の方向への投影内に位置する請求項１４に記載の電池セル。

【請求項16】

前記接続部は凹溝を含み、前記凹溝の底壁に前記第２の溶接部が形成されており、前記凹溝は、前記第１の外面と前記凹溝の底壁の間にギャップを形成するように前記接続部の第１の外面から前記電極組立体に面する方向へ凹むように配置される請求項８～１５の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項17】

前記端子本体は、柱状部、第１の規制部及び第２の規制部を含み、前記柱状部は、少なくとも部分的に前記電極引出孔内に位置し、前記第１の凹部は前記柱状部に設けられ、前記第１の規制部と前記第２の規制部は、いずれも前記柱状部の外側壁に接続されるとともにそれから突出し、前記第１の規制部と前記第２の規制部は、それぞれ前記蓋体の前記第１の方向における外側と内側に設けられ、且つ前記蓋体の一部を挟むために用いられる請求項８～１６の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項18】

前記電池セルは、第１の絶縁部材及び第２の絶縁部材を更に含み、前記第１の絶縁部材の少なくとも一部は前記第１の規制部と前記蓋体の間に設けられ、前記第２の絶縁部材の少なくとも一部は前記第２の規制部と前記蓋体の間に設けられ、
前記第１の絶縁部材及び前記第２の絶縁部材は、前記端子本体と前記蓋体を絶縁させるように隔離するために用いられる請求項１７に記載の電池セル。

【請求項19】

前記第１の絶縁部材と前記第２の絶縁部材は、一体的に形成された構造であり、又は、
前記第１の絶縁部材と前記第２の絶縁部材は、別々に提供されるとともに互いに当接する請求項１８に記載の電池セル。

【請求項20】

前記第１の絶縁部材と前記第２の絶縁部材のうちの一方は、前記電極引出孔をシールするために用いられる請求項１８又は１９に記載の電池セル。

【請求項21】

前記第１の規制部の外周に複数の突起構造が設けられており、前記複数の突起構造は、前記柱状部の周方向に間隔をおいて設けられる請求項１７～２０の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項22】

前記第１の規制部は、前記端子本体の前記電極組立体から離れる端部から外へ折り曲げて形成されたフランジ構造である請求項２１に記載の電池セル。

【請求項23】

前記第２の規制部は、前記端子本体の前記電極組立体に面する端部を押圧することで前記端子本体の前記電極組立体に面する端部が外へ延伸して形成された規制構造である請求項１７～２２の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項24】

前記端子本体は、前記第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、前記第１の凹部は、前記電極組立体に面する方向に沿って前記第２の外面から前記接続部の第１の外面まで凹む請求項８～２３の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項25】

前記電極端子は、シールプレートを更に含み、前記シールプレートは、前記端子本体に接続されるとともに、前記第１の凹部の開口を閉塞する請求項２４に記載の電池セル。

【請求項26】

前記第１の凹部の側壁に段付き面が設けられており、前記シールプレートの少なくとも一部は、前記第１の凹部に収容され、前記段付き面は、前記シールプレートを支持するために用いられる請求項２５に記載の電池セル。

【請求項27】

前記シールプレートと前記接続部の間には、前記第２の溶接部を避けるためのギャップが設けられている請求項２５又は２６に記載の電池セル。

【請求項28】

前記接続部は、前記端子本体の前記電極組立体に面する一端に設けられ、前記接続部の第１の内面と前記第２の内面は、面一に設けられる請求項２４～２７の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項29】

前記端子本体は、前記電極組立体から離れる方向に沿って前記第２の内面から前記接続部の第１の内面まで凹む第２の凹部を更に含む請求項２４～２７の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項30】

前記集電部材は、端子接続部及び前記端子接続部の外側を囲むタブ接続部を含み、前記端子接続部は、前記端子接続部の頂部が前記接続部の第１の内面に当接するように、前記タブ接続部に対して突設されるとともに前記第２の凹部内に伸びる請求項２９に記載の電池セル。

【請求項31】

前記端子本体は、前記第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、前記第１の凹部は、前記電極組立体から離れる方向に沿って前記第２の内面から前記接続部の第１の内面まで凹む請求項８～２３の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項32】

前記集電部材は、端子接続部及び前記端子接続部の外側を囲むタブ接続部を含み、前記端子接続部は、前記端子接続部の頂部が前記接続部の第１の内面に当接するように、前記タブ接続部に対して突設されるとともに前記第１の凹部内に伸びる請求項３１に記載の電池セル。

【請求項33】

前記端子本体は、前記第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、前記第１の凹部は、前記電極組立体に面する方向に沿って前記第２の外面から前記接続部の第１の外面まで凹み、
前記電極端子は、シールプレートを更に含み、前記シールプレートは、前記端子本体に接続されるとともに、前記第１の凹部の開口を閉塞し、且つ電池の合流部品に溶接されて第３の溶接部を形成するために用いられる請求項８～３０の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項34】

前記シールプレートの少なくとも一部は、前記端子本体の第２の外面から突出する請求項３３に記載の電池セル。

【請求項35】

前記シールプレートの少なくとも一部は、前記第１の凹部に収容され、前記第１の凹部の側壁に前記シールプレートを支持するための段付き面が設けられており、
前記シールプレートは、前記第１の凹部の側壁に溶接されて第４の溶接部を形成し、前記第４の溶接部は、前記第１の凹部の開口をシールするために用いられる請求項３３又は３４に記載の電池セル。

【請求項36】

前記第３の溶接部は、全体的に前記第４の溶接部により囲まれた領域内に位置する請求項３５に記載の電池セル。

【請求項37】

前記蓋体と前記筒体は、一体的に形成された構造である請求項１～３６の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項38】

前記電極組立体は、前記電極組立体の中心軸線を囲んで設けられる第２のタブを更に含み、
前記第１のタブと前記第２のタブは、それぞれ前記電極組立体の前記第１の方向における両端に設けられ、
前記筒体は、前記第２のタブと前記蓋体を電気的に接続するように、前記第２のタブと前記蓋体を接続するために用いられる請求項１～３７の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項39】

前記第２のタブは負極タブであり、前記ハウジングの基体材質は鋼である請求項３８に記載の電池セル。

【請求項40】

前記筒体は、前記蓋体から離れる一端に開口を有し、前記電池セルは、前記開口を閉塞するための蓋板を更に含む請求項１～３９の何れか一項に記載の電池セル。

【請求項41】

複数の請求項１～４０の何れか一項に記載の電池セルと、少なくとも２つの前記電池セルを電気的に接続するための合流部品と、を含む電池。

【請求項42】

電気エネルギーを提供するための請求項４１に記載の電池を含む電力消費装置。

【請求項43】

筒体と前記筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、前記筒体が前記蓋体から離れる一端に開口を有し、前記蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングと、前記電極引出孔に取り付けられる端子本体と、を提供するステップと、
第１のタブを含む電極組立体であって、前記第１のタブが前記電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するステップと、
集電部材を提供し、且つ前記集電部材を前記第１の環状部に接続するステップと、
前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ、前記第１のタブと前記端子本体を電気的に接続するように、前記集電部材と前記端子本体を接続するステップと、
蓋板を提供し、前記筒体の開口を閉塞するように、前記蓋板を前記筒体に接続するステップと、を含み、
前記筒体は、前記電極組立体の外周を囲んで設けられ、前記中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、前記電極引出孔を経由し、前記第１の環状部は、前記蓋体と対向して設けられ、且つ、前記第１の環状部の前記第１の方向への投影は、前記電極引出孔の前記第１の方向への投影と重ならず、前記集電部材の少なくとも一部は、前記蓋体と前記第１の環状部の間に位置する電池セルの製造方法。

【請求項44】

前記端子本体に第１の凹部が設けられており、前記端子本体において前記第１の凹部の底部に接続部が形成されており、
前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ、前記集電部材と前記端子本体を接続するステップは、
前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ前記集電部材を前記接続部に押し付けることと、
外部溶接機器により前記接続部の前記集電部材から離れる表面に作用することで、前記接続部と前記集電部材を溶接することと、を含む請求項４３に記載の製造方法。

【請求項45】

前記端子本体は、前記第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、前記第１の凹部は、前記電極組立体に面する方向に沿って前記第２の外面から前記接続部の第１の外面まで凹み、
前記製造方法は、シールプレートを提供し、前記第１の凹部の開口を閉塞するように、前記シールプレートの少なくとも一部を前記第１の凹部内に置くとともに、前記シールプレートと前記第１の凹部の側壁を溶接するステップを更に含む請求項４４に記載の製造方法。

【請求項46】

筒体と前記筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、前記筒体が前記蓋体から離れる一端に開口を有し、前記蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングと、前記電極引出孔に取り付けられる端子本体と、を提供するための第１の提供装置と、
第１のタブを含む電極組立体であって、前記第１のタブが前記電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するための第２の提供装置と、
集電部材を提供し、且つ前記集電部材を前記第１の環状部に接続するための第３の提供装置と、
前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ、前記第１のタブと前記端子本体を電気的に接続するように、前記集電部材と前記端子本体を接続するための組み立て装置と、
蓋板を提供し、前記筒体の開口を閉塞するように、前記蓋板を前記筒体に接続するための第４の提供装置と、を含み、
前記筒体は、前記電極組立体の外周を囲んで設けられ、前記中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、前記電極引出孔を経由し、前記第１の環状部は、前記蓋体と対向して設けられ、且つ、前記第１の環状部の前記第１の方向への投影は、前記電極引出孔の前記第１の方向への投影と重ならず、前記集電部材の少なくとも一部は、前記蓋体と前記第１の環状部の間に位置する電池セルの製造システム。

【請求項47】

集電部材と端子本体を提供し、且つ前記集電部材と前記端子本体を接続するステップと、
第１のタブを含む電極組立体であって、前記第１のタブが前記電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するステップと、
前記第１のタブと前記端子本体を電気的に接続するように、前記集電部材を前記第１の環状部に接続するステップと、
筒体と前記筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、前記筒体が前記蓋体から離れる一端に開口を有し、前記蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングを提供するステップと、
前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ前記端子本体を前記電極引出孔に取り付けるステップと、
蓋板を提供し、前記筒体の開口を閉塞するように、前記蓋板を前記筒体に接続するステップと、を含み、
前記筒体は、前記電極組立体の外周を囲んで設けられ、前記中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、前記電極引出孔を経由し、前記第１の環状部は、前記蓋体と対向して設けられ、且つ、前記第１の環状部の前記第１の方向への投影は、前記電極引出孔の前記第１の方向への投影と重ならず、前記集電部材の少なくとも一部は、前記蓋体と前記第１の環状部の間に位置する電池セルの製造方法。

【請求項48】

前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ前記端子本体を前記電極引出孔に取り付けるステップは、
前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ前記端子本体の前記電極組立体から離れる端部が前記電極引出孔を経由して前記蓋体の外部まで延出するようにすることと、
前記端子本体を前記蓋体に固定するように、前記端子本体の前記電極組立体から離れる端部を外へ折り曲げてフランジ構造を形成することと、を含む請求項４７に記載の製造方法。

【請求項49】

前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ前記端子本体を前記電極引出孔に取り付けるステップは、
前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ前記端子本体の前記電極組立体から離れる端部が前記電極引出孔を経由して前記蓋体の外部まで延出するようにすることと、
前記端子本体の前記電極組立体から離れる端部を押圧することで前記端部を外へ延伸させて前記端子本体を前記蓋体に固定するための規制構造を形成することと、を含む請求項４７に記載の製造方法。

【請求項50】

集電部材と端子本体を提供し、且つ前記集電部材と前記端子本体を接続するための第１の提供装置と、
第１のタブを含む電極組立体であって、前記第１のタブが前記電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するための第２の提供装置と、
前記第１のタブと前記端子本体を電気的に接続するように、前記集電部材を前記第１の環状部に接続するための第１の組み立て装置と、
筒体と前記筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、前記筒体が前記蓋体から離れる一端に開口を有し、前記蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングを提供するための第３の提供装置と、
前記電極組立体と前記集電部材を前記ハウジング内に取り付け、且つ前記端子本体を前記電極引出孔に取り付けるための第２の組み立て装置と、
蓋板を提供し、前記筒体の開口を閉塞するように、前記蓋板を前記筒体に接続するための第４の提供装置と、を含み、
前記筒体は、前記電極組立体の外周を囲んで設けられ、前記中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、前記電極引出孔を経由し、前記第１の環状部は、前記蓋体と対向して設けられ、且つ、前記第１の環状部の前記第１の方向への投影は、前記電極引出孔の前記第１の方向への投影と重ならず、前記集電部材の少なくとも一部は、前記蓋体と前記第１の環状部の間に位置する電池セルの製造システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、電池技術分野に関し、より具体的には、電池セル、その製造方法及び製造システム、電池並びに電力消費装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電池セルは、携帯電話、ノートパソコン、電気自転車、電気自動車、電気飛行機、電気推進船、電気玩具車、電気玩具船、電気玩具飛行機や電動工具などの電子機器に広く適用されている。電池セルは、ニッケルカドミウム電池セル、ニッケル水素電池セル、リチウムイオン電池セル及び二次アルカリ亜鉛マンガン電池セルなどを含んでもよい。

【0003】

電池技術の発展において、如何に電池セルの電流通過能力を改善するかは、電池技術において早急に解決すべき技術課題となっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願は、電池セルの電流通過能力を改善可能な電池セル、その製造方法及び製造システム、電池並びに電力消費装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１の態様において、本願の実施例は、電池セルを提供し、前記電池セルは、
第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブは電極組立体の中心軸線を囲んで設けられる電極組立体と、
電極組立体を収容するためのハウジングであって、ハウジングは、筒体と筒体に接続される蓋体を含み、筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、蓋体に電極引出孔が設けられており、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１のタブは、蓋体と対向して設けられる第１の環状部を含み、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならないハウジングと、
電極引出孔に取り付けられる電極端子と、
少なくとも部分的に蓋体と第１の環状部の間に位置し、第１のタブと電極端子を電気的に接続するように、第１の環状部と電極端子を接続するための集電部材と、を含む。

【0006】

上記形態において、集電部材を設けて電極端子と第１のタブの第１の環状部を接続することで、電極組立体における電流が第１の環状部と集電部材を介して電極端子に流れることができ、導電経路が短縮され、電池セルの電流通過能力と充電効率が高められる。

【0007】

幾つかの実施例において、中心軸線と電極引出孔の軸線とは重なり合う。電極引出孔は大体蓋体の中央部に開設され、それに応じて、電極端子も蓋体の中央部に取り付けられる。複数の電池セルをセットとして実装する時、電極端子の位置決め精度に対する要求を低下させ、実装プロセスを簡略化することができる。

【0008】

幾つかの実施例において、第１の環状部は、集電部材に溶接されて第１の溶接部を形成する。第１の溶接部によって、集電部材と第１の環状部の間の接触抵抗を減少し、電流通過能力を高めることができる。

【0009】

幾つかの実施例において、第１のタブの第１の方向に垂直な断面はリング状である。第１のタブの外半径はＲとされ、第１の溶接部と中心軸線の第２の方向での最小ピッチはＤとされ、両者は、０．２≦Ｄ／Ｒ≦０．８を満たし、第２の方向は第１のタブの径方向である。

【0010】

上記形態において、ＤとＲの値を０．２≦Ｄ／Ｒ≦０．８とすることにより、第１のタブの異なる位置にある部分と電極端子の間の電流経路の差を減少し、電極組立体の第１のシートの電流密度の均一性を高め、内部抵抗を低下させ、電流通過能力を高めることができる。

【0011】

幾つかの実施例において、第１の溶接部は環状であり、且つ中心軸線を囲んで設けられる。環状の第１の溶接部は、大きい電流通過面積を有し、第１のシートの電流密度の均一性を高め、内部抵抗を低下させ、電流通過能力を高めることができる。

【0012】

幾つかの実施例において、第１の溶接部は複数であり、複数の第１の溶接部は、第１の環状部の周方向に間隔をおいて分布する。複数の第１の溶接部によって、電流通過面積を大きくし、第１のシートの電流密度の均一性を高め、内部抵抗を低下させ、電流通過能力を高めることができる。

【0013】

幾つかの実施例において、集電部材は、第１のタブに面する側に凸部を有し、凸部は、第１の環状部に溶接されて第１の溶接部を形成する。凸部は第１の環状部に一層好適に貼合し、溶接不良のリスクを低下させることができる。

【0014】

幾つかの実施例において、第１のタブは、第２の環状部を更に含み、第２の環状部は、第１の方向に沿って電極引出孔と対向して設けられ、第１の環状部は、第２の環状部の外側を囲む。第２の環状部の少なくとも一部は、集電部材に当接する。

【0015】

上記形態において、第２の環状部を設けることで、電流通過能力を高めることができる。第２の環状部は、径方向に第１の環状部を支持することで、第１の環状部と集電部材を溶接する時、第１の環状部が押し潰されて変形してしまうリスクを低下させ、第１の環状部と集電部材の溶接の安定性を高めることもできる。

【0016】

幾つかの実施例において、電極端子は、第１の凹部を有する端子本体を含む。端子本体において第１の凹部の底部に接続部が形成されており、接続部は、集電部材に溶接されて第２の溶接部を形成する。

【0017】

上記形態において、第１の凹部を設けることで接続部の厚さを減少し、このように接続部と集電部材の溶接に必要な溶接パワーを減少し、発熱を減少し、他の部材が焼損されるリスクを低下させることができる。

【0018】

幾つかの実施例において、接続部には、接続部と集電部材を溶接する時に応力を解放するための応力解放構造が設けられている。本実施例において、応力解放構造を設けることで、応力を解放し、接続部の溶接中における変形や割れのリスクを減少し、接続部と集電部材の間の接続強度を保証する。

【0019】

幾つかの実施例において、接続部には、接続部の電極組立体から離れる側にある空間をハウジングの内部空間に連通させるための第１の貫通孔が設けられている。接続部と集電部材を溶接する時、第１の貫通孔によって、溶接応力を解放する役割を果たし、接続部の破裂のリスクを低下させることができる。第１の貫通孔は、更に注液やガス抽出などの工程に用いられてもよい。

【0020】

幾つかの実施例において、第１の貫通孔は、ハウジングの内部空間に電解液を注入するために用いられる。

【0021】

幾つかの実施例において、集電部材に第２の貫通孔が設けられており、第２の貫通孔は、電解液が第２の貫通孔を介してハウジングの内部空間に流れ込むことができるように、第１の貫通孔と対向して設けられるように配置される。

【0022】

上記形態において、集電部材に第１の貫通孔と対向する第２の貫通孔を設けることで、集電部材の注液工程における電解液に対する遮断を軽減し、電解液がスムーズにハウジング内に流れ込むことができるようにし、電極組立体の浸潤効率を高めることができる。

【0023】

幾つかの実施例において、第１の貫通孔の第１の方向への投影は、第２の貫通孔の第１の方向への投影内に位置する。本実施例において、集電部材が第１の方向で第１の貫通孔を遮蔽することを回避することができ、電解液がスムーズにハウジング内に流れ込むことができるようになる。

【0024】

幾つかの実施例において、電極組立体は巻取構造であり、電極組立体は、巻取中心に第３の貫通孔を有し、第３の貫通孔は、第１の方向に沿って電極組立体を貫通し、第３の貫通孔は、電解液が第３の貫通孔を介して電極組立体の内部に流れ込むことができるように、第１の方向に沿って第１の貫通孔及び第２の貫通孔と対向して設けられる。電解液は、第１の貫通孔及び第２の貫通孔を経由して第３の貫通孔に流れ込むことができ、第３の貫通孔に流れ込んだ電解液は、内部から電極組立体を浸潤することができ、電極組立体の浸潤効率が高められる。

【0025】

幾つかの実施例において、第２の貫通孔の第１の方向への投影は、第３の貫通孔の第１の方向への投影内に位置する。本実施例は、第１のタブの第２の貫通孔に対する遮蔽を軽減することができ、電解液がスムーズに第３の貫通孔内に流れ込むことができる。

【0026】

幾つかの実施例において、接続部は凹溝を含み、凹溝の底壁に第２の溶接部が形成されており、凹溝は、第１の外面と凹溝の底壁の間にギャップを形成するように、接続部の第１の外面から電極組立体に面する方向へ凹むように配置される。

【0027】

電池セルの生産中に、外部機器は、接続部に合わせることができる。第２の溶接部の表面が凸凹であり、外部機器が第２の溶接部に圧着されると、外部機器は第２の溶接部により押し潰されやすい。本実施例において、凹溝を設けることで、第１の外面と凹溝の底壁の間にギャップを形成し、このように、第１の外面は、外部機器と第２の溶接部を離間し、外部機器が押し潰されるリスクを低下させるように、外部機器を支持するために用いることができる。

【0028】

幾つかの実施例において、端子本体は、柱状部、第１の規制部及び第２の規制部を含み、柱状部は、少なくとも部分的に電極引出孔内に位置し、第１の凹部は柱状部に設けられ、第１の規制部と第２の規制部は、いずれも柱状部の外側壁に接続されるとともにそれから突出し、第１の規制部と第２の規制部は、それぞれ蓋体の第１の方向における外側と内側に設けられ、且つ蓋体の一部を挟むために用いられる。第１の規制部と第２の規制部は、端子本体を蓋体に固定するように、両側から蓋体の一部を挟む。

【0029】

幾つかの実施例において、電池セルは、第１の絶縁部材及び第２の絶縁部材を更に含み、第１の絶縁部材の少なくとも一部は第１の規制部と蓋体の間に設けられ、第２の絶縁部材の少なくとも一部は第２の規制部と蓋体の間に設けられる。第１の絶縁部材及び第２の絶縁部材は、端子本体と蓋体を絶縁させるように隔離するために用いられる。

【0030】

幾つかの実施例において、第１の絶縁部材と第２の絶縁部材は、一体的に形成された構造であり、又は、第１の絶縁部材と第２の絶縁部材は、別々に提供されるとともに互いに当接する。

【0031】

幾つかの実施例において、第１の絶縁部材と第２の絶縁部材のうちの一方は、電極引出孔をシールするために用いられる。

【0032】

幾つかの実施例において、第１の規制部の外周に複数の突起構造が設けられており、複数の突起構造は、柱状部の周方向に間隔をおいて設けられる。隣接する突起構造の間は凹溝構造であり、本実施例において、凹溝構造と突起構造を設けることで、第１の規制部の折り曲げの難しさを低下させ、第１の規制部への応力の集中を減少する。

【0033】

幾つかの実施例において、第１の規制部は、端子本体の電極組立体から離れる端部から外へ折り曲げて形成されたフランジ構造である。

【0034】

幾つかの実施例において、第２の規制部は、端子本体の電極組立体に面する端部を押圧することで端子本体の電極組立体に面する端部が外へ延伸して形成された規制構造である。

【0035】

幾つかの実施例において、端子本体は、第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、第１の凹部は、電極組立体に面する方向に沿って第２の外面から接続部の第１の外面まで凹む。

【0036】

幾つかの実施例において、電極端子は、シールプレートを更に含み、シールプレートは、端子本体に接続されるとともに、第１の凹部の開口を閉塞する。シールプレートは、外側から接続部を保護し、第１の凹部に入る外部異物を減少し、接続部が外部異物に損傷されるリスクを低下させ、電池セルのシール性能を高めることができる。

【0037】

幾つかの実施例において、第１の凹部の側壁に段付き面が設けられており、シールプレートの少なくとも一部は、第１の凹部に収容され、段付き面は、シールプレートを支持するために用いられる。

【0038】

シールプレートを実装する時、段付き面は、シールプレートを支持してシールプレートを位置決めすることができ、実装プロセスが簡略化される。シールプレートの少なくとも一部は、第１の凹部に収容され、このように電極端子の全体的寸法を減少し、電極端子に占められる空間を減少し、エネルギー密度を高めることできる。

【0039】

幾つかの実施例において、シールプレートと接続部の間には、第２の溶接部を避けるためのギャップが設けられている。本実施例において、シールプレートと接続部の間にギャップを設けることで、シールプレートが第２の溶接部を避けるようにし、シールプレートと第２の溶接部の直接接触を回避し、シールプレートの実装中におけるがたつきを減少し、シール効果を保証する。

【0040】

幾つかの実施例において、接続部は、端子本体の電極組立体に面する一端に設けられ、接続部の第１の内面と第２の内面は、面一に設けられる。

【0041】

幾つかの実施例において、端子本体は、電極組立体から離れる方向に沿って第２の内面から接続部の第１の内面まで凹む第２の凹部を更に含む。

【0042】

本願の実施例において、第１の凹部と第２の凹部を同時に設けることで接続部の厚さを減少し、このように第１の凹部の深さに対する要求を低下させ、成形プロセスを簡略化することができる。第２の凹部を設けることで、電池セルの内部空間を大きくし、エネルギー密度を高めることもできる。

【0043】

幾つかの実施例において、集電部材は、端子接続部及び端子接続部の外側を囲むタブ接続部を含み、端子接続部は、端子接続部の頂部が接続部の第１の内面に当接するように、タブ接続部に対して突設されるとともに第２の凹部内に伸びる。

【0044】

幾つかの実施例において、端子本体は、第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、第１の凹部は、電極組立体から離れる方向に沿って第２の内面から接続部の第１の内面まで凹む。

【0045】

上記形態において、第１の凹部を端子本体の内側に設けることで、第２の外面の平坦性と面積を保証することができ、端子本体と外部の合流部品を接続しやすくなる。端子本体の内側に第１の凹部を設けることで、電池セルの内部空間を大きくし、エネルギー密度を高めることもできる。

【0046】

幾つかの実施例において、集電部材は、端子接続部及び端子接続部の外側を囲むタブ接続部を含み、端子接続部は、端子接続部の頂部が接続部の第１の内面に当接するように、タブ接続部に対して突設されるとともに第１の凹部内に伸びる。

【0047】

幾つかの実施例において、端子本体は、第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、第１の凹部は、電極組立体に面する方向に沿って第２の外面から接続部の第１の外面まで凹む。電極端子は、シールプレートを更に含み、シールプレートは、端子本体に接続されるとともに、第１の凹部の開口を閉塞し、且つ電池の合流部品に溶接されて第３の溶接部を形成するために用いられる。第３の溶接部により、シールプレートと合流部品の間の接触抵抗を減少し、電流通過能力を高めることができる。

【0048】

幾つかの実施例において、シールプレートの少なくとも一部は、端子本体の第２の外面から突出する。シールプレートの少なくとも一部が第２の外面から突出することで、第２の外面によってシールプレートと合流部品の貼合が干渉されることを回避し、合流部品とシールプレートの密接な貼合を保証する。

【0049】

幾つかの実施例において、シールプレートの少なくとも一部は、第１の凹部に収容され、第１の凹部の側壁にシールプレートを支持するための段付き面が設けられている。シールプレートは、第１の凹部の側壁に溶接されて第４の溶接部を形成し、第４の溶接部は、第１の凹部の開口をシールするために用いられる。

【0050】

上記形態において、第４の溶接部は、シールプレートの外周を一回り囲むことで、シールプレートと第１の凹部の側壁の間のギャップをシールし、電池セルのシール性能を高める。

【0051】

幾つかの実施例において、第３の溶接部は、全体的に第４の溶接部により囲まれた領域内に位置する。本実施例において、合流部品とシールプレートを溶接する時、第３の溶接部と第４の溶接部の交差を回避し、半田付け不良のリスクを低下させることができる。

【0052】

幾つかの実施例において、蓋体と筒体は、一体的に形成された構造である。このように蓋体と筒体の接続工程を省くことができる。

【0053】

幾つかの実施例において、電極組立体は、電極組立体の中心軸線を囲んで設けられる第２のタブを更に含む。第１のタブと第２のタブは、それぞれ電極組立体の第１の方向における両端に設けられる。筒体は、第２のタブと蓋体を電気的に接続するように、第２のタブと蓋体を接続するために用いられる。

【0054】

上記形態において、蓋体と電極端子は、異なる極性を有する。この場合、蓋体と電極端子のうちの一方は、電池セルの正出力電極とされてもよく、他方は電池セルの負出力電極とされてもよい。本実施例において、正出力電極と負出力電極を電池セルの同一の側に設けることで、複数の電池セルの間の接続プロセスを簡略化することができる。

【0055】

幾つかの実施例において、第２のタブは負極タブであり、ハウジングの基体材質は鋼である。ハウジングは負極タブに電気的に接続され、即ちハウジングは低電位状態にある。鋼製のハウジングは、低電位状態で電解液に腐食されにくい。

【0056】

幾つかの実施例において、筒体は、蓋体から離れる一端に開口を有し、電池セルは、開口を閉塞するための蓋板を更に含む。

【0057】

第２の態様において、本願の実施例は、複数の第１の態様の何れか１つの実施例の電池セルと、少なくとも２つの電池セルを電気的に接続するための合流部品と、を含む電池を提供する。

【0058】

第３の態様において、本願の実施例は、電気エネルギーを提供するための第２の態様の電池を含む電力消費装置を提供する。

【0059】

第４の態様において、本願の実施例は、電池セルの製造方法を提供し、前記電池セルの製造方法は、
筒体と筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、筒体が蓋体から離れる一端に開口を有し、蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングと、電極引出孔に取り付けられる端子本体と、を提供するステップと、
第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブが電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するステップと、
集電部材を提供し、且つ集電部材を第１の環状部に接続するステップと、
電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ、第１のタブと端子本体を電気的に接続するように、集電部材と端子本体を接続するステップと、
蓋板を提供し、筒体の開口を閉塞するように、蓋板を筒体に接続するステップと、を含み、
筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１の環状部は、蓋体と対向して設けられ、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならず、集電部材の少なくとも一部は、蓋体と第１の環状部の間に位置する。

【0060】

幾つかの実施例において、端子本体に第１の凹部が設けられており、端子本体において第１の凹部の底部に接続部が形成されている。電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ、集電部材と端子本体を接続するステップは、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ集電部材を接続部に押し付けることと、外部溶接機器により接続部の集電部材から離れる表面に作用することで、接続部と集電部材を溶接することと、を含む。

【0061】

上記形態において、第１の凹部を設けることで接続部の厚さを減少し、このように接続部と集電部材の溶接に必要な溶接パワーを減少し、発熱を減少し、他の部材が焼損されるリスクを低下させることができる。外側から溶接する時、ハウジングにより電極組立体を保護し、溶接によって生じた金属粒子が電極組立体に飛散しないように遮断し、短絡のリスクを低下させることができる。

【0062】

幾つかの実施例において、端子本体は、第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、第１の凹部は、電極組立体に面する方向に沿って第２の外面から接続部の第１の外面まで凹む。電池セルの製造方法は、シールプレートを提供し、第１の凹部の開口を閉塞するように、シールプレートの少なくとも一部を第１の凹部内に置くとともに、シールプレートと第１の凹部の側壁を溶接するステップを更に含む。

【0063】

上記形態において、シールプレートは、外側から接続部を保護し、第１の凹部に入る外部異物を減少し、接続部が外部異物に損傷されるリスクを低下させ、電池セルのシール性能を高めることができる。

【0064】

第５の態様において、本願の実施例は、電池セルの製造システムを提供し、前記電池セルの製造システムは、
筒体と筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、筒体が蓋体から離れる一端に開口を有し、蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングと、電極引出孔に取り付けられる端子本体と、を提供するための第１の提供装置と、
第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブが電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するための第２の提供装置と、
集電部材を提供し、且つ集電部材を第１の環状部に接続するための第３の提供装置と、
電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ、第１のタブと端子本体を電気的に接続するように、集電部材と端子本体を接続するための組み立て装置と、
蓋板を提供し、筒体の開口を閉塞するように、蓋板を筒体に接続するための第４の提供装置と、を含み、
筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１の環状部は、蓋体と対向して設けられ、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならず、集電部材の少なくとも一部は、蓋体と第１の環状部の間に位置する。

【0065】

第６の態様において、本願の実施例は、別の電池セルの製造方法を提供し、前記電池セルの製造方法は、
集電部材と端子本体を提供し、且つ集電部材と端子本体を接続するステップと、
第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブが電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するステップと、
第１のタブと端子本体を電気的に接続するように、集電部材を第１の環状部に接続するステップと、
筒体と筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、筒体が蓋体から離れる一端に開口を有し、蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングを提供するステップと、
電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体を電極引出孔に取り付けるステップと、
蓋板を提供し、筒体の開口を閉塞するように、蓋板を筒体に接続するステップと、を含み、
筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１の環状部は、蓋体と対向して設けられ、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならず、集電部材の少なくとも一部は、蓋体と第１の環状部の間に位置する。

【0066】

幾つかの実施例において、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体を電極引出孔に取り付けるステップは、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体の電極組立体から離れる端部が電極引出孔を経由して蓋体の外部まで延出するようにすることと、端子本体を蓋体に固定するように、端子本体の電極組立体から離れる端部を外へ折り曲げてフランジ構造を形成することと、を含む。本実施例は、端子本体と蓋体の実装プロセスを簡略化することができる。

【0067】

別の実施例において、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体を電極引出孔に取り付けるステップは、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体の電極組立体から離れる端部が電極引出孔を経由して蓋体の外部まで延出するようにすることと、端子本体の電極組立体から離れる端部を押圧することで端部を外へ延伸させて端子本体を蓋体に固定するための規制構造を形成することと、を含む。本実施例は、端子本体と蓋体の実装プロセスを簡略化することができる。

【0068】

第７の態様において、本願の実施例は、別の電池セルの製造システムを提供し、前記電池セルの製造システムは、
集電部材と端子本体を提供し、且つ集電部材と端子本体を接続するための第１の提供装置と、
第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブが電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するための第２の提供装置と、
第１のタブと端子本体を電気的に接続するように、集電部材を第１の環状部に接続するための第１の組み立て装置と、
筒体と筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、筒体が蓋体から離れる一端に開口を有し、蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングを提供するための第３の提供装置と、
電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体を電極引出孔に取り付けるための第２の組み立て装置と、
蓋板を提供し、筒体の開口を閉塞するように、蓋板を筒体に接続するための第４の提供装置と、を含み、
筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１の環状部は、蓋体と対向して設けられ、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならず、集電部材の少なくとも一部は、蓋体と第１の環状部の間に位置する。

【図面の簡単な説明】

【0069】

本願の実施例の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下では、本願の実施例で使用する必要がある図面を簡単に説明するが、明らかなことに、以下に説明する図面は、本願の幾つかの実施例に過ぎず、当業者にとっては、創造的な努力をすることなく、図面に基づいて他の図面を入手することができる。

【図1】本願の幾つかの実施例により提供される車両の構造模式図である。

【図2】本願の幾つかの実施例により提供される電池の分解模式図である。

【図3】図２に示される電池モジュールの構造模式図である。

【図4】本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの分解模式図である。

【図5】本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの断面模式図である。

【図6】図５に示される電池セルの局所拡大模式図である。

【図7】本願の幾つかの実施例による電池セルの電極組立体と集電部材が溶接された後の構造模式図である。

【図8】本願の別の実施例による電池セルの電極組立体と集電部材が溶接された後の構造模式図である。

【図9】図６に示される電池セルのボックスＢの箇所における拡大模式図である。

【図10】本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの電極端子の分解模式図である。

【図11】本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの電極端子の上面模式図である。

【図12】本願の別の実施例により提供される電池セルの局所断面模式図である。

【図13】本願の更に別の実施例により提供される電池セルの局所断面模式図である。

【図14】本願の幾つかの実施例により提供される電池セルと合流部品が接続された後の構造模式図である。

【図15】本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの製造方法のフローチャートである。

【図16】本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの製造システムの模式的ブロック図である。

【図17】本願の別の実施例により提供される電池セルの製造方法のフローチャートである。

【図18】本願の別の実施例により提供される電池セルの製造システムの模式的ブロック図である。

【0070】

図面部分において、図面は、実際の縮尺に応じて描かれたものではない。

【発明を実施するための形態】

【0071】

本願の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下、本願の実施例の図面を参照しながら、本願の実施例における技術的解決手段を明確に説明する。説明される実施例は、本願の実施例の一部に過ぎず、すべての実施例ではないことが明らかである。本願における実施例に基づき、当業者が創造的な努力をしない前提で得られたすべての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0072】

別途定義されていない限り、本願において使用される全ての技術と科学用語は、当業者に一般に理解される意味と同じである。本願の明細書において使用される用語は、具体的な実施例を説明するためのものに過ぎず、本願を制限することを意図するものではない。本願の明細書、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するものである。本願の明細書、特許請求の範囲や上記図面における「第１」、「第２」などの用語は、異なる対象を区別するためのものであり、特定の順序又は主副関係を説明するためのものではない。

【0073】

本願において「実施例」と言及する場合、実施例に合わせて説明される特定の特徴、構造又は特性が本願の少なくとも１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ているこの語句は、必ずしも全てが同じ実施例を指すとは限らず、他の実施例と相互排他的に独立した又は代替的な実施例でもない。

【0074】

本願の記述において、特に明記・限定されていない限り、「取り付ける」、「繋がる」、「接続」、「結び付ける」という用語は、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よく、着脱可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、直接接続であってもよく、中間媒体を介する間接接続であってもよく、２つの素子の内部の連通であってもよいことを説明しておく。当業者であれば、具体的な状況に応じて、上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。

【0075】

本願における「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という３つのケースを表すことができる。また、本願における「／」という文字は、一般的には前後の関連対象が「又は」の関係であることを表す。

【0076】

本願の実施例において、同一の符号は同一の構成要素を表し、また、簡潔のために、異なる実施例において、同一の構成要素に対する詳細な説明を省略する。図面に示される本願の実施例における各部材の厚さ、長さや幅などの寸法、及び集積装置の全体的な厚さ、長さや幅などの寸法は、例示的なものに過ぎず、本願に対して何らかの限定を加えるものではないことを理解されたい。

【0077】

本願における「複数」とは、２つ以上（２つを含む）を意味する。

【0078】

本願において、電池セルは、リチウムイオン二次電池セル、リチウムイオン一次電池セル、リチウム硫黄電池セル、ナトリウムリチウムイオン電池セル、ナトリウムイオン電池セル又はマグネシウムイオン電池セルなどを含んでもよいが、本願の実施例では、それを限定しない。

【0079】

本願の実施例において言及された電池は、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、本願において言及された電池は、電池モジュール又は電池パックなどを含んでもよい。電池は、一般的に、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。

【0080】

電池セルは、電極組立体及び電解質を含み、電極組立体は、正極シート、負極シート及びセパレータを含む。電池セルは、主に金属イオンが正極シートと負極シートとの間で移動することにより動作する。正極シートは、正極集電体及び正極活物質層を含み、正極活物質層は、正極集電体の表面にコーティングされている。正極集電体は、正極集電部及び正極タブを含み、正極集電部には正極活物質層がコーティングされており、正極タブには正極活物質層がコーティングされていない。リチウムイオン電池を例として、正極集電体の材料はアルミニウムであってもよく、正極活物質層は正極活物質を含み、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。負極シートは、負極集電体及び負極活物質層を含み、負極活物質層は、負極集電体の表面にコーティングされている。負極集電体は、負極集電部及び負極タブを含み、負極集電部には負極活物質層がコーティングされており、負極タブには負極活物質層がコーティングされていない。負極集電体の材料は銅であってもよく、負極活物質層は負極活物質を含み、負極活物質は、炭素又はシリコンなどであってもよい。セパレータの材質は、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ポリプロピレン）又はＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ポリエチレン）などであってもよい。

【0081】

電池セルは、電極組立体を収容するためのハウジングを更に含み、ハウジングには、電極端子を取り付けるための電極引出孔が設けられており、電極端子は、電極組立体に電気的に接続されて、電極組立体の充放電を実現するために用いられる。

【0082】

電極組立体のシートは、電気発生部及び電気発生部に接続されるタブを含み、正極シートを例として、電気発生部は、正極集電部及び正極集電部にコーティングされている活物質層を含む。電極組立体は、一般的にタブを介して電流を入出力するが、巻取型の電極組立体において、タブと電気発生部はいずれも多重巻き構造であり、内から外へ巻き数の増加につれて、電気発生部とタブの各巻きの周長も徐々に大きくなり、それに応じて、各巻きの内部抵抗も徐々に大きくなる。

【0083】

ハウジングは、タブと対向して設けられる蓋体を含み、電極引出孔は蓋体に開設される。電極引出孔は、通常、蓋体の中央部に開設され、それに応じて、電極端子も蓋体の中央部に取り付けられる。

【0084】

発明者は、電極引出孔の位置に制限されて、電極端子が、電極端子とタブの電気的接続を実現するように、タブの内側領域のみに接続することができ、タブの外側領域に接続することができないため、電気発生部の外側領域と電極端子の間の導電経路が長く、内部抵抗が大きく、電池セルの電流通過能力と充電効率に影響を与えることに留意した。

【0085】

これに鑑み、本願の実施例は、集電部材を設けることで電極端子とタブを接続し、且つ集電部材をタブの電極引出孔よりも外の部分に接続し、タブと電極端子の間の導電経路を短縮し、内部抵抗を低下させ、電流通過能力を高める技術的解決手段を提供する。

【0086】

本願の実施例に記載の技術的解決手段は、電池及び電池を使用した電力消費装置に適用される。

【0087】

電力消費装置は、車両、携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、船、宇宙航空機、電気玩具や電動工具などであってもよい。車両は、ガソリン自動車、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、二次電池式電気自動車、ハイブリッド電気自動車や航続距離延長型電気自動車などであってもよい。宇宙航空機は、飛行機、ロケット、スペースシャトルや宇宙船などを含む。電気玩具は、ゲーム機、電気自動車玩具、電気推進船玩具や電気飛行機玩具などの固定型又は移動型の電気玩具を含む。電動工具は、電動ドリル、電動グラインダ、電動レンチ、電動ドライバ、電動ハンマー、電動インパクトドリル、コンクリート振動機や電動カンナなどの金属切削電動工具、研磨電動工具、実装電動工具と鉄道用電動工具を含む。本願の実施例において、上記電力消費装置について特に制限しない。

【0088】

以下の実施例において、説明しやすくするために、電力消費装置が車両である場合を例として説明する。

【0089】

図１は、本願の幾つかの実施例により提供される車両の構造模式図である。図１に示すように、車両１の内部に電池２が設けられており、電池２は、車両１の底部又は前部又は後部に設けられてもよい。電池２は、車両１に給電するために用いることができ、例えば、電池２は、車両１の動作電源とすることができる。

【0090】

車両１は、コントローラ３とモータ４を更に含んでもよく、コントローラ３は、電池２がモータ４に給電するように制御するために用いられ、例えば、車両１の始動、ナビゲーションと走行時の作動電力のニーズに応えるために用いられる。

【0091】

本願の幾つかの実施例において、電池２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、ガソリン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。

【0092】

図２は、本願の幾つかの実施例により提供される電池の分解模式図である。図２に示すように、電池２は、筐体５と筐体５内に収容される電池セル（図２には図示せず）を含む。

【0093】

筐体５は、電池セルを収容するために用いられ、筐体５は、様々な構造であってもよい。幾つかの実施例において、筐体５は、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２を含んでもよく、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２は互いに覆われ、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２は、共同して電池セルを収容するための収容空間５３を画定する。第２の筐体部５２は、一端に開口する中空構造であってもよく、第１の筐体部５１は、板状構造であり、第１の筐体部５１は、収容空間５３を有する筐体５を形成するように、第２の筐体部５２の開口側に覆われる。第１の筐体部５１と第２の筐体部５２も、いずれも一側に開口する中空構造であってもよく、第１の筐体部５１の開口側は、収容空間５３を有する筐体５を形成するように、第２の筐体部５２の開口側に覆われる。勿論、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２は、円柱体や直方体などの様々な形状であってもよい。

【0094】

第１の筐体部５１と第２の筐体部５２が接続された後のシール性を高めるために、第１の筐体部５１と第２の筐体部５２の間にシーラントやシールリングなどのシール部材を設けてもよい。

【0095】

第１の筐体部５１が第２の筐体部５２の頂部に覆われると仮定すれば、第１の筐体部５１は上側筐体蓋と呼ばれてもよく、第２の筐体部５２は下側筐体と呼ばれてもよい。

【0096】

電池２において、電池セルは、１つであってもよく、複数であってもよい。電池セルが複数であれば、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であってもよく、直並列接続は、複数の電池セルに直列接続も並列接続も含まれることを意味する。複数の電池セルの間を、直接、直列接続又は並列接続又は直並列接続してから、複数の電池セルで構成された全体を筐体５内に収容してもよい。勿論、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６とし、更に複数の電池モジュール６を直列接続又は並列接続又は直並列接続して１つの全体として形成するとともに、筐体５内に収容してもよい。

【0097】

図３は、図２に示される電池モジュールの構造模式図である。

【0098】

幾つかの実施例において、図３に示すように、電池セル７は複数であり、複数の電池セル７は、まず直列接続又は並列接続又は直並列接続されて電池モジュール６となる。複数の電池モジュール６は、更に直列接続又は並列接続又は直並列接続されて１つの全体として形成するとともに、筐体内に収容される。

【0099】

電池モジュール６における複数の電池セル７の間は、合流部品８を介して電気的接続を実現することができ、これによって電池モジュール６における複数の電池セル７の並列接続又は直列接続又は直並列接続を実現する。合流部品は１つ又は複数であってもよく、各合流部品８は、少なくとも２つの電池セルを電気的に接続するめに用いられる。

【0100】

図４は、本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの分解模式図である。図５は、本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの断面模式図である。図６は、図５に示される電池セルの局所拡大模式図である。

【0101】

図４～図６に示すように、本願の実施例は、電池セル７を提供し、電池セル７は、第１のタブ１１を含む電極組立体１０であって、第１のタブ１１は電極組立体１０の中心軸線Ａを囲んで設けられる電極組立体１０と、電極組立体１０を収容するためのハウジング２０であって、ハウジング２０は、筒体２１と筒体２１に接続される蓋体２２を含み、筒体２１は、電極組立体１０の外周を囲んで設けられ、蓋体２２に電極引出孔２２１が設けられており、中心軸線Ａは、第１の方向Ｘに沿って延伸するとともに、電極引出孔２２１を経由し、第１のタブ１１は、蓋体２２と対向して設けられる第１の環状部１１２を含み、且つ、第１の環状部１１２の第１の方向Ｘへの投影は、電極引出孔２２１の第１の方向Ｘへの投影と重ならないハウジング２０と、電極引出孔２２１に取り付けられる電極端子３０と、少なくとも部分的に蓋体２２と第１の環状部１１２の間に位置し、第１のタブ１１と電極端子３０を電気的に接続するように、第１の環状部１１２と電極端子３０を接続するための集電部材４０と、を含む。

【0102】

電極組立体１０は、第１のシート、第２のシート及びセパレータを含み、セパレータは、第１のシートと第２のシートを離間するために用いられる。第１のシートと第２のシートの極性は逆であり、換言すれば、第１のシートと第２のシートのうちの一方は、正極シートであり、第１のシートと第２のシートのうちの他方は、負極シートである。

【0103】

第１のシート、第２のシート及びセパレータは、いずれも帯状構造であり、第１のシート、第２のシート及びセパレータは、中心軸線Ａの周りに一体に巻き取られて巻取構造を形成する。巻取構造は、円柱状構造、扁平状構造又は他の形状の構造であってもよい。

【0104】

電極組立体１０の外形から見れば、電極組立体１０は、本体部１２、第１のタブ１１と第２のタブ１３を含み、第１のタブ１１と第２のタブ１３は、本体部１２から突出する。第１のタブ１１は、第１のシートの活物質層がコーティングされていない部分であり、第２のタブ１３は、第２のシートの活物質層がコーティングされていない部分である。

【0105】

第１のタブ１１と第２のタブ１３は、本体部１２の同一の側から延出してもよく、それぞれ反対する両側から延出してもよい。例示的に、第１のタブ１１と第２のタブ１３は、それぞれ本体部１２の第１の方向Ｘにおける両側に設けられ、換言すれば、第１のタブ１１と第２のタブ１３は、それぞれ電極組立体１０の第１の方向Ｘにおける両端に設けられる。第１のタブ１１は、電極組立体１０の蓋体２２に面する一端に位置し、第２のタブ１３は、電極組立体１０の蓋体２２から離れる一端に位置する。

【0106】

任意選択的に、第１のタブ１１は、電極組立体１０の中心軸線Ａを囲んで多重に巻き取られ、換言すれば、第１のタブ１１は、多重巻きのタブ層を含む。巻取が完了した後、第１のタブ１１は、略円筒状であり、隣接する２巻きのタブ層の間に隙間が隔てられる。本願の実施例において、タブ層間の隙間を減少し、第１のタブ１１と他の導電構造を接続しやすくするように、第１のタブ１１を処理することができる。例えば、本願の実施例において、第１のタブ１１の本体部１２から離れる端部領域が収束されて集められるように、第１のタブ１１にレベリング処理を行うことができる。レベリング処理により第１のタブ１１の本体部１２から離れる一端に緻密な端面を形成し、タブ層間の隙間を減少し、第１のタブ１１と集電部材４０を接続しやすくなる。代替的に、本願の実施例において、タブ層間の隙間を減少するように、隣接する２重のタブ層の間に導電材料を充填してもよい。

【0107】

任意選択的に、第２のタブ１３は、電極組立体１０の中心軸線Ａを囲んで多重に巻き取られ、第２のタブ１３は、多重巻きのタブ層を含む。例示的に、第２のタブ１３のタブ層間の隙間を減少するように、第２のタブ１３にもレベリング処理を行った。

【0108】

ハウジング２０は、中空構造であり、その内部に電極組立体１０を収容するための空間が形成される。ハウジング２０の形状は、電極組立体１０の具体的な形状に応じて決定可能である。例えば、電極組立体１０が円柱体構造である場合、円柱体ハウジングを選択することができる。電極組立体１０が直方体構造である場合、直方体ハウジングを選択することができる。任意選択的に、電極組立体１０とハウジング２０は、いずれも円柱体である。それに応じて、筒体２１は円筒であり、蓋体２２は、円形の板状構造である。

【0109】

蓋体２２と筒体２１は、一体的に形成された構造であってもよく、即ち、ハウジング２０は、一体成形された部材である。勿論、蓋体２２と筒体２１は、別々に提供された２つの部材で、溶接、カシメ、粘着などの手段で接続されてもよい。

【0110】

ハウジング２０は、一側に開口する中空構造である。具体的には、筒体２１は、蓋体２２から離れる一端に開口２１１を有する。電池セル７は、蓋板５０を更に含み、蓋板５０は、筒体２１の開口２１１を閉塞するように、筒体２１の開口部に覆われる。蓋板５０は様々な構造であってもよく、例えば、蓋板５０は板状構造である。

【0111】

電極引出孔２２１は、蓋体２２を貫通することで、電極組立体１０における電気エネルギーをハウジング２０の外部に引き出しやすくなる。例示的に、電極引出孔２２１は、第１の方向Ｘに沿って蓋体２２を貫通する。

【0112】

中心軸線Ａは、第１の方向Ｘに平行な仮想直線であり、電極引出孔２２１を経由する。電極組立体１０の中心軸線Ａと電極引出孔２２１の軸線は、重なり合ってもよく、重なり合わなくてもよい。

【0113】

電極端子３０は、電極引出孔２２１に合わせて、電極引出孔２２１を被覆するために用いられる。電極端子３０は、電極引出孔２２１内に伸びてもよく、電極引出孔２２１内に伸びなくてもよい。電極端子３０は、蓋体２２に固定される。電極端子３０は、全体的に蓋体２２の外側に固定されてもよく、電極引出孔２２１を通過してハウジング２０の内部に伸びてもよい。

【0114】

電極端子３０は、合流部品に接続されて、電池セル７の間の電気的接続を実現するために用いられる。

【0115】

電極端子３０は、蓋体２２に絶縁的に設けられてもよく、蓋体２２に電気的に接続されてもよく、本願の実施例において、これを制限せず、第１のタブ１１と第２のタブ１３の導通を回避できればよい。

【0116】

ハウジング２０は、正に帯電してもよく、負に帯電してもよく、帯電しなくてもよい。

【0117】

第１のタブ１１は、正極タブであってもよく、負極タブであってもよい。

【0118】

集電部材４０は、溶接、当接又は粘着などの手段で第１のタブ１１の第１の環状部１１２に接続され、溶接、当接、粘着、カシメなどの手段で電極端子３０に接続されることで、第１のタブ１１と電極端子３０の間の電気的接続を実現することができる。

【0119】

第１の環状部１１２は、中心軸線Ａを囲んで設けられた環状構造であり、電極引出孔２２１の第２の方向における外側に位置し、第２の方向は、第１のタブ１１の径方向である。

【0120】

本実施例において、蓋体２２は、実体部分を指し、第１の方向Ｘに沿って第１の環状部１１２と対向して設けられる。蓋体２２は、第１の方向Ｘにおいて第１の環状部１１２を被覆する。

【0121】

第１のタブ１１は、全体的に電極引出孔２２１の第２の方向における外側に位置してもよく、即ち、第１のタブ１１は、第１の環状部１１２のみを含む。勿論、第１のタブ１１の一部は、第１の方向Ｘに沿って電極引出孔２２１と対向して設けられてもよく、即ち、第１のタブ１１の第１の方向Ｘへの投影は、電極引出孔２２１の第１の方向Ｘへの投影と部分的に重なる。

【0122】

集電部材４０の少なくとも一部は、第１の方向Ｘにおいて第１の環状部１１２と重なり、集電部材４０と第１の環状部１１２を接続しやすくなる。

【0123】

第１の環状部１１２は、電極引出孔２２１の第２の方向における外側に位置し、第１の環状部１１２における各巻きのタブ層の半径は、電極引出孔２２１の半径よりも大きい。

【0124】

本願の実施例の電池セル７において、集電部材４０を設けることで電極端子３０と第１のタブ１１の第１の環状部１１２を接続し、このように電極組立体１０における電流が第１の環状部１１２と集電部材４０を通過して電極端子３０に流れることができ、導電経路が短縮され、内部抵抗が低下し、電池セル７の電流通過能力と充電効率が高められる。

【0125】

第１のシートの電気発生部の外側領域は、第１の環状部１１２に対応し、外側部分の電流が第１の環状部１１２を通過して電極端子３０に流れることができ、導電経路が短縮される。第１のシートの電気発生部の内側領域の周長が小さいため、内側領域と第１の環状部１１２の間の導電経路も比較的小さい。従って、本実施例において、導電経路を短縮し、内部抵抗を低下させることができる。

【0126】

幾つかの実施例において、中心軸線Ａと電極引出孔２２１の軸線とは重なり合う。

【0127】

本実施例において、中心軸線Ａと電極引出孔２２１の軸線が完全に重なり合うことを要求せず、両者の間には、プロセスに許容される偏差が存在してもよい。

【0128】

本実施例において、電極引出孔２２１は、大体蓋体２２の中央部に開設され、それに応じて、電極端子３０も、蓋体２２の中央部に取り付けられる。複数の電池セル７をセットとして実装する時、電極端子３０の位置決め精度に対する要求を低下させ、実装プロセスを簡略化することができる。

【0129】

例示的に、電極引出孔２２１の軸線と蓋体２２の軸線とは重なり合い、蓋体２２は、電極引出孔２２１の軸線を囲んで設けられた環状構造である。

【0130】

例示的に、電極端子３０の軸線と電極引出孔２２１の軸線とは重なり合う。

【0131】

幾つかの実施例において、蓋体２２と筒体２１は、一体的に形成された構造である。このように蓋体２２と筒体２１の接続工程を省くことができる。ハウジング２０は、引張プロセスにより成形可能である。

【0132】

幾つかの実施例において、電極組立体１０は、第２のタブ１３を更に含み、第２のタブ１３は、電極組立体１０の中心軸線Ａを囲んで設けられる。第１のタブ１１と第２のタブ１３は、それぞれ電極組立体１０の第１の方向Ｘにおける両端に設けられる。筒体２１は、第２のタブ１３と蓋体２２を電気的に接続するように、第２のタブ１３と蓋体２２を接続するために用いられる。

【0133】

筒体２１は、直接第２のタブ１３に電気的に接続されてもよく、他の部材を介して第２のタブ１３に電気的に接続されてもよい。例えば、第２のタブ１３は、蓋板５０を介して筒体２１に電気的に接続される。

【0134】

蓋体２２と電極端子３０は、異なる極性を有する。この場合、蓋体２２と電極端子３０のうちの一方は、電池セル７の正出力電極とされてもよく、他方は電池セル７の負出力電極とされてもよい。本実施例において、正出力電極と負出力電極を電池セル７の同一の側に設け、このように複数の電池セル７の間の接続プロセスを簡略化することができる。

【0135】

本願の実施例の電極引出孔２２１は、ハウジング２０の引張成形後に形成される。

【0136】

発明者は、筒体の開口端を内へ折り曲げてフランジ構造を形成し、フランジ構造により蓋板を押えて蓋板の固定を実現するように、筒体の開口端を圧延することを試みた。発明者は、電極端子を蓋板に取り付け、且つフランジ構造と電極端子を電池セルの２つの出力電極とした。しかしながら、フランジ構造は、寸法が大きいほど、成形後にカールやしわが発生するリスクが高くなる。フランジ構造にカールとしわが現れると、フランジ構造の表面が凸凹になり、フランジ構造と外部の合流部品を溶接する時、溶接不良の問題が引き起こされる。従って、フランジ構造の寸法が制限され、電池セルの電流通過能力の不足を招く。

【0137】

本実施例において、開孔プロセスにより蓋体２２に電極端子３０を取り付けるための電極引出孔２２１を形成し、正出力電極と負出力電極を電池セル７の筒体２１の開口から離れる一端に設ける。蓋体２２は、ハウジング２０の成形中に形成され、電極引出孔２２１を開設した後にも平坦性を保証し、蓋体２２と合流部品の接続強度を保証することができる。同時に、蓋体２２の平坦性は、それ自体の寸法に制限されないため、蓋体２２は、大きい寸法を有することで、電池セル７の電流通過能力を高めることができる。

【0138】

幾つかの実施例において、第２のタブ１３は負極タブであり、ハウジング２０の基体材質は鋼である。

【0139】

ハウジング２０は負極タブに電気的に接続され、即ちハウジング２０は低電位状態にある。鋼製のハウジング２０は、低電位状態で電解液に腐食されにくい。

【0140】

幾つかの実施例において、第１の環状部１１２は、集電部材４０に溶接されて第１の溶接部Ｗ１を形成する。

【0141】

電池セル７を実装する時、まず電極組立体１０の第１のタブ１１の第１の環状部１１２を集電部材４０に溶接してから、電極組立体１０と集電部材４０をハウジング２０内に入れることができる。具体的には、第１の環状部１１２と集電部材４０を溶接する時、まず集電部材４０を第１のタブ１１のレベリング後の端面に押し付けてから、外部溶接機器は、集電部材４０の第１のタブ１１から離れる表面にレーザを照射し、レーザにより集電部材４０と第１のタブ１１の第１の環状部１１２を溶接することができる。

【0142】

第１の溶接部Ｗ１の形状は、直線状、Ｃ字状、環状、螺旋形、Ｖ字状又は他の形状であってもよいが、本実施例においてこれを制限しない。

【0143】

第１の溶接部Ｗ１は、１つであってもよく、複数であってもよい。

【0144】

第１の溶接部Ｗ１によって、集電部材４０と第１の環状部１１２の間の接触抵抗を減少し、電流通過能力を高めることができる。

【0145】

幾つかの実施例において、第１のタブ１１の第１の方向Ｘに垂直な断面はリング状である。第１のタブ１１の外半径はＲとされ、第１の溶接部Ｗ１と中心軸線Ａの第２の方向での最小ピッチはＤとされ、両者は、０．２≦Ｄ／Ｒ≦０．８を満たし、第２の方向は第１のタブ１１の径方向である。

【0146】

第１のタブ１１は、レベリング処理を経た後、略円柱体状を呈する。第１のタブ１１の第１の方向Ｘに垂直な断面について、絶対的なリング状であることを要求せず、一定の偏差が存在することは許容される。

【0147】

第１の溶接部Ｗ１は、集電部材４０と第１のタブ１１の間で電流を伝達するために用いられ、その位置が第１のタブ１１の各部分の導電経路に直接影響する。Ｄ／Ｒ＜０．２の場合、第１の溶接部Ｗ１と最も外側のタブ層のピッチが大き過ぎるため、最も外側のタブ層と電極端子３０の間の電流経路と、最も内側のタブ層と電極端子３０の間の電流経路との間の差が大きく、電極組立体の第１のシートの電流密度が不均一になり、内部抵抗が大きくなる。Ｄ／Ｒ＞０．８の場合、第１の溶接部Ｗ１と最も内側のタブ層のピッチが大き過ぎるため、最も外側のタブ層と電極端子３０の間の電流経路と、最も内側のタブ層と電極端子３０の間の電流経路との間の差が大きく、第１のシートの電流密度が不均一になり、内部抵抗が大きくなる。

【0148】

本願の実施例において、ＤとＲの値を０．２≦Ｄ／Ｒ≦０．８とすることにより、第１のタブ１１の異なる位置にある部分と電極端子３０の間の電流経路の差を減少し、電極組立体１０の第１のシートの電流密度の均一性を高め、内部抵抗を低下させ、電流通過能力を高めることができる。

【0149】

任意選択的に、０．３≦Ｄ／Ｒ≦０．７である。例示的に、Ｄ／Ｒの値は、０．３、０．４、０．５、０．６又は０．７である。

【0150】

幾つかの実施例において、第１のタブ１１のタブ層の総巻き数はＮ１とされ、第１の溶接部Ｗ１に接続されるタブ層の総巻き数はＮ２とされ、両者は、０．３≦Ｎ２／Ｎ１≦０．７を満たす。

【0151】

第１の溶接部Ｗ１によりＮ２巻きのタブ層を接続することで、Ｎ２巻きのタブ層の間の電流が直接第１の溶接部Ｗ１を通過して集電部材４０に流れることができ、他のタブ層を経由する必要がない。Ｎ２／Ｎ１≧０．３とすれば、電流通過能力を効果的に高め、第１のタブ１１の異なる部分と電極端子３０の間の電流経路の差を減少することができる。Ｎ２／Ｎ１＞０．７の場合、電極組立体１０の径方向において、第１の溶接部Ｗ１の集電部材４０での寸法が大きいため、集電部材４０と電極端子３０の溶接に影響を与えることになる。

【0152】

任意選択的に、Ｎ２／Ｎ１の値は、０．３、０．４、０．５、０．６又は０．７であってもよい。

【0153】

図７は、本願の幾つかの実施例による電池セルの電極組立体と集電部材が溶接された後の構造模式図である。図８は、本願の別の実施例による電池セルの電極組立体と集電部材が溶接された後の構造模式図である。

【0154】

図７に示すように、幾つかの実施例において、第１の溶接部Ｗ１は環状であり、且つ中心軸線を囲んで設けられる。

【0155】

環状の第１の溶接部Ｗ１は、大きい電流通過面積を有し、第１のシートの電流密度の均一性を高め、内部抵抗を低下させ、電流通過能力を高めることができる。

【0156】

幾つかの実施例において、電極組立体１０の径方向で、第１の溶接部Ｗ１の寸法（即ち、環状の第１の溶接部Ｗ１の環幅）と第１のタブ１１の外半径の比は０．３～０．７である。

【0157】

図８に示すように、別の実施例において、第１の溶接部Ｗ１は複数であり、複数の第１の溶接部Ｗ１は、第１の環状部の周方向Ｙに間隔をおいて分布する。

【0158】

第１の溶接部Ｗ１は、電極組立体１０の径方向に沿って延伸する直線状構造であってもよく、Ｖ字状機構であってもよいが、勿論、他の構造であってもよい。

【0159】

複数の第１の溶接部Ｗ１は、電流通過面積を大きくし、第１のシートの電流密度の均一性を高め、内部抵抗を低下させ、電流通過能力を高めることができる。

【0160】

図９は、図６に示される電池セルのボックスＢの箇所における拡大模式図である。図１０は、本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの電極端子の分解模式図である。

【0161】

図６、図９と図１０を参照し、幾つかの実施例において、集電部材４０は、第１のタブ１１に面する側に凸部４１を有し、凸部４１は、第１の環状部１１２に溶接されて第１の溶接部Ｗ１を形成する。

【0162】

集電部材４０は、第１の方向Ｘに沿って対向して設けられた第３の内面４２と第３の外面４３を有し、第３の内面４２は、第１のタブ１１に面する。凸部４１は、第３の内面４２に対して第１のタブ１１の第１の環状部１１２へ突出する。第３の内面４２と第３の外面４３は平面であってもよい。幾つかの例において、凸部４１の他、集電部材４０の他の部分は、略平板構造である。

【0163】

集電部材４０と電極組立体１０を実装する時、まず集電部材４０の凸部４１を第１の環状部１１２に押し付けてから、凸部４１と第１の環状部１１２を溶接する。凸部４１は第１の環状部１１２に一層好適に貼合し、溶接不良のリスクを低下させることができる。

【0164】

幾つかの実施例において、凸部４１は、第１の環状部１１２を押圧して第１の環状部１１２に嵌め込むことができ、第３の内面４２は、第１の環状部１１２の端面に押し付けられる。このように、一部の電流は、第３の内面４２と第１の環状部１１２の端面の合わせ部により伝達することもでき、電流通過能力が高められる。

【0165】

幾つかの実施例において、集電部材４０の凸部４１に対応する位置に第３の凹部４４が形成され、第３の凹部４４は、第３の外面４３に対して第１の環状部１１２に面する方向へ凹む。第３の凹部４４の底面と凸部４１の頂面の間に移行部が形成され、移行部は、第１の環状部１１２に溶接されて第１の溶接部Ｗ１を形成する。

【0166】

第３の凹部４４を設けることで移行部の厚さを減少し、移行部と第１の環状部１１２の溶接に必要な溶接パワーを減少し、発熱を減少し、電極組立体１０が焼損されるリスクを低下させることができる。

【0167】

第１の溶接部Ｗ１は、溶接されてなり、その表面が凸凹である。本実施例において、第３の凹部４４を設けることで、第１の溶接部Ｗ１の表面が第３の外面４３に対して凹むようにし、第１の溶接部Ｗ１が他の部材（例えば電極端子３０）を避けることができるようになる。

【0168】

幾つかの実施例において、第３の凹部４４内に固定片（図示せず）が設けられていてもよく、固定片は、第１の溶接部Ｗ１に残留される金属粒子を固定し、金属粒子が電極組立体１０に落ちて短絡を引き起こすリスクを低下させるように、第１の溶接部Ｗ１を被覆するために用いられる。固定片は、絶縁パッチ、絶縁接着剤層又は他の構造であってもよい。

【0169】

第１のタブ１１は、第２の環状部１１１を更に含み、第２の環状部１１１は、第１の方向Ｘに沿って電極引出孔２２１と対向して設けられ、第１の環状部１１２は、第２の環状部１１１の外側を囲む。第２の環状部１１１の少なくとも一部は、集電部材４０に当接する。

【0170】

第２の環状部１１１が第１の方向Ｘに沿って電極引出孔２２１と対向して設けられることは、第２の環状部１１１の第１の方向Ｘへの投影が電極引出孔２２１の第１の方向Ｘへの投影内に位置し、且つ第２の環状部１１１の第１の方向Ｘへの投影の輪郭と電極引出孔２２１の第１の方向Ｘへの投影の輪郭とが重なり合うことを指す。例示的に、第２の環状部１１１は、中心軸線Ａを囲んで設けられる。

【0171】

第１の環状部１１２は、第２の環状部１１１に接続され、且つ、第１の環状部１１２は、第２の環状部１１１の外側を囲む環状構造である。電極引出孔２２１の第１の方向Ｘへの第１のタブ１１における投影の輪郭は、第２の環状部１１１と第１の環状部１１２の境界線の輪郭と重なり合うと考えられる。

【0172】

第２の環状部１１１の少なくとも一部は、集電部材４０の第３の内面４２に当接する。一部の電流は、第２の環状部１１１と集電部材４０の当接箇所を通過して集電部材４０に伝達することができる。

【0173】

本実施例において、第２の環状部１１１を設けることで、電流通過能力を高めることができる。第２の環状部１１１は、径方向に第１の環状部１１２を支持することで、第１の環状部１１２と集電部材４０を溶接する時、第１の環状部１１２が押し潰されて変形してしまうリスクを低下させ、第１の環状部１１２と集電部材４０の溶接の安定性を高めることもできる。

【0174】

幾つかの実施例において、電極端子３０は、第１の凹部３１を有する端子本体３４を含む。端子本体３４において第１の凹部３１の底部に接続部３２が形成されており、接続部３２は、集電部材４０に溶接されて第２の溶接部Ｗ２を形成する。

【0175】

接続部３２は、対向して設けられた第１の内面３２１と第１の外面３２２を有し、第１の内面３２１は、集電部材４０に面する。任意選択的に、第１の内面３２１と第１の外面３２２はいずれも平面である。

【0176】

第１の凹部３１は、電極端子３０の電極組立体１０から離れる側から電極組立体１０に面する方向へ凹んでもよく、電極端子３０の電極組立体１０に面する側から電極組立体１０から離れる方向へ凹んでもよい。換言すれば、端子本体３４は、第１の方向に沿って設けられた第２の外面３４４と第２の内面３４５を有し、第１の凹部３１は、第２の外面３４４に形成されて凹んでもよく、第２の内面３４５に形成されてもよい。

【0177】

接続部３２の第１の方向Ｘへの投影は、電極引出孔２２１の第１の方向Ｘへの投影内に位置する。第１の方向Ｘにおいて、集電部材４０は、接続部３２と第１のタブ１１の間に位置する。集電部材４０の一部と接続部３２は、接続部３２と集電部材４０の溶接を実現するように、第１の方向Ｘにおいて重なる。

【0178】

電極組立体１０と集電部材４０が筒体２１の開口を経由してハウジング２０内に取り付けられ、集電部材４０が接続部３２に押し付けられた後、外部溶接機器は、接続部３２の集電部材４０から離れる側から接続部３２と集電部材４０を溶接して第２の溶接部Ｗ２を形成することができる。

【0179】

本実施例において、第１の凹部３１を設けることで接続部３２の厚さを減少し、このように接続部３２と集電部材４０の溶接に必要な溶接パワーを減少し、発熱を減少し、他の部材（例えば後述の第１の絶縁部材６０）が焼損されるリスクを低下させることができる。

【0180】

幾つかの実施例において、接続部３２の厚さは０．５ｍｍ～１０ｍｍである。

【0181】

幾つかの実施例において、接続部３２の厚さ方向で、第２の溶接部Ｗ２は、第１の外面３２２から集電部材４０まで延伸し、且つ、集電部材４０のメルトスルーを回避するように、第２の溶接部Ｗ２と集電部材４０の接続部３２から離れる表面とは、所定の距離だけ隔てられる。

【0182】

幾つかの実施例において、接続部３２には、接続部３２と集電部材４０を溶接する時に応力を解放するための応力解放構造が設けられている。

【0183】

溶接中に、接続部３２は、溶接応力によって影響される。本願は、応力解放構造を設けることで応力を解放し、接続部３２の溶接中における変形や割れのリスクを減少し、接続部３２と集電部材４０の間の接続強度を保証する。

【0184】

例示的に、応力解放構造は、孔、溝又は他の構造であってもよい。

【0185】

幾つかの実施例において、接続部３２には、接続部３２の電極組立体１０から離れる側にある空間をハウジング２０の内部空間に連通させるための第１の貫通孔３２３が設けられている。

【0186】

第１の貫通孔３２３は、接続部３２の厚さ方向に接続部３２を貫通する。第１の貫通孔３２３は、１つであってもよく、複数であってもよい。

【0187】

接続部３２と集電部材４０を溶接する時、第１の貫通孔３２３によって、溶接応力を解放する役割を果たし、接続部３２の破裂のリスクを低下させることができる。

【0188】

電池セル７の成形中に、第１の貫通孔３２３は、複数の成形工程に用いることができ、例えば、第１の貫通孔３２３は、注液工程、化学形成工程又は他の工程に用いることができる。

【0189】

具体的には、第１の貫通孔３２３は、ハウジング２０の内部空間に電解液を注入するために用いられる。注液する必要がある場合、注液機器の注液ヘッドは、接続部３２に押し付けられ、注液ヘッドは、第１の貫通孔３２３を介してハウジング２０内に電解液を注入する。

【0190】

電池セル７の化学形成工程において、ハウジング２０内にガスが発生し、第１の貫通孔３２３は、外部負圧機器に連通して、ハウジング２０内のガスを抽出するためにも用いることができる。

【0191】

幾つかの実施例において、第１の貫通孔３２３の軸線と電極引出孔２２１の軸線とは重なり合う。

【0192】

幾つかの実施例において、集電部材４０に第２の貫通孔４５が設けられており、第２の貫通孔４５は、電解液が第２の貫通孔４５を介してハウジング２０の内部空間に流れ込むことができるように、第１の貫通孔３２３と対向して設けられるように配置される。

【0193】

第１の貫通孔３２３の第１の方向Ｘへの投影と第２の貫通孔４５の第１の方向Ｘへの投影とは、少なくとも部分的に重なる。本実施例において、第２の貫通孔４５の孔径について限定せず、第１の貫通孔３２３の孔径よりも大きいか、それに等しいか、又はそれよりも小さくてもよい。

【0194】

本実施例において、集電部材４０に第１の貫通孔３２３と対向する第２の貫通孔４５を設けることで、集電部材４０の注液工程における電解液に対する遮断を軽減し、電解液がスムーズにハウジング２０内に流れ込むことができるようにし、電極組立体１０の浸潤効率を高めることができる。

【0195】

幾つかの実施例において、第１の貫通孔３２３の第１の方向Ｘへの投影は、第２の貫通孔４５の第１の方向Ｘへの投影内に位置する。本実施例において、集電部材４０が第１の方向Ｘで第１の貫通孔３２３を遮蔽することを回避することができ、電解液がスムーズにハウジング２０内に流れ込むことができるようになる。

【0196】

第１の貫通孔３２３と第２の貫通孔４５は、同軸に設けられ、第２の貫通孔４５の孔径は、第１の貫通孔３２３の孔径以上であってもよい。

【0197】

幾つかの実施例において、電極組立体１０は巻取構造であり、電極組立体１０は、巻取中心に第３の貫通孔１４を有し、第３の貫通孔１４は、第１の方向Ｘに沿って電極組立体１０を貫通し、第３の貫通孔１４は、電解液が第３の貫通孔１４を介して電極組立体１０の内部に流れ込むことができるように、第１の方向Ｘに沿って第１の貫通孔３２３及び第２の貫通孔４５と対向して設けられる。

【0198】

電極組立体１０は、第１のシート、第２のシート及びセパレータを巻取工具に巻き取ることで製造され、巻取成形後に、巻取工具を電極組立体１０から抽出する。巻取工具を抽出した後、電極組立体１０の中央部に第３の貫通孔１４を形成する。

【0199】

第３の貫通孔１４の軸線と電極組立体１０の中心軸線Ａとは重なり合う。第３の貫通孔１４は、第１の方向Ｘに沿って第１のタブ１１、本体部１２及び第２のタブ１３を貫通する。第１のタブ１１の第２の環状部１１１は、第３の貫通孔１４の外側を囲む円環状構造であり、第１の環状部１１２は、第２の環状部１１１の外側を囲む円環状構造である。

【0200】

注液工程において、電解液は、第１の貫通孔３２３及び第２の貫通孔４５を経由して第３の貫通孔１４に流れ込むことができ、第３の貫通孔１４に流れ込んだ電解液は、内部から電極組立体１０を浸潤することができ、電極組立体１０の浸潤効率が高められる。

【0201】

幾つかの実施例において、第２の貫通孔４５の第１の方向Ｘへの投影は、第３の貫通孔１４の第１の方向Ｘへの投影内に位置する。このように、第１のタブ１１の第２の貫通孔４５に対する遮蔽を軽減することができ、電解液がスムーズに第３の貫通孔１４内に流れ込むことができる。

【0202】

幾つかの実施例において、第１の貫通孔３２３、第２の貫通孔４５、第３の貫通孔１４は、同軸に設けられる。第３の貫通孔１４の孔径は、第２の貫通孔４５の孔径以上であってもよい。

【0203】

幾つかの実施例において、接続部３２は凹溝３２４を含み、凹溝３２４の底壁に第２の溶接部Ｗ２が形成されており、凹溝３２４は、第１の外面３２２と凹溝３２４の底壁の間にギャップを形成するように、接続部３２の第１の外面３２２から電極組立体１０の方向へ凹むように配置される。

【0204】

凹溝３２４は、第１の外面３２２に対して集電部材４０に面する方向へ凹む。本実施例において、接続部３２に凹溝３２４を開設することで、接続部３２に段付き構造を形成する。

【0205】

凹溝３２４の底壁と第１の内面３２１の間の部分は、集電部材４０に溶接されて第２の溶接部Ｗ２を形成するために用いられる。第１の貫通孔３２３は、凹溝３２４の底壁から第１の内面３２１まで延伸し、接続部３２を貫通する。

【0206】

電池セルの生産中に、外部機器は、接続部３２に合わせる必要がある。第２の溶接部Ｗ２の表面が凸凹であり、外部機器が第２の溶接部Ｗ２に圧着されると、外部機器は第２の溶接部Ｗ２により押し潰されやすい。本実施例において、凹溝３２４を設けることで、第１の外面３２２と凹溝３２４の底壁の間にギャップを形成し、このように、第１の外面３２２は、外部機器と第２の溶接部Ｗ２を離間し、外部機器が押し潰されるリスクを低下させるように、外部機器を支持するために用いることができる。

【0207】

外部機器は、注液機器、ガス抽出機器、溶接機器又は電池セルに用いられる機器であってもよい。

【0208】

例えば、注液時に、注液ヘッドは第１の外面３２２に押し付けられ、第１の外面３２２は、注液ヘッドを支持し、注液ヘッドと合わせてシールを実現し、電解液が電池セル７の外部に漏れるリスクを低下させることができる。

【0209】

図１１は、本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの電極端子の上面模式図である。

【0210】

図９～図１１を合わせて参照し、幾つかの実施例において、端子本体３４は、柱状部３４１、第１の規制部３４２及び第２の規制部３４３を含み、柱状部３４１は、少なくとも部分的に電極引出孔２２１内に位置し、第１の凹部３１は柱状部３４１に設けられ、第１の規制部３４２と第２の規制部３４３は、いずれも柱状部３４１の外側壁に接続されるとともにそれから突出し、第１の規制部３４２と第２の規制部３４３は、それぞれ蓋体２２の第１の方向における外側と内側に設けられ、且つ蓋体２２の一部を挟むために用いられる。

【0211】

第１の規制部３４２が蓋体２２の第１の方向における外側に設けられることは、第１の規制部３４２が第１の方向において蓋体２２の電極組立体から離れる側に設けられることを指す。第２の規制部３４３が蓋体２２の第１の方向における内側に設けられることは、第２の規制部３４３が第１の方向において蓋体２２の電極組立体に面する側に設けられることを指す。

【0212】

第１の方向において、第１の規制部３４２の少なくとも一部は、蓋体２２と重なり、第２の規制部３４３の少なくとも一部は、蓋体２２と重なる。柱状部３４１は、電極引出孔２２１を貫通して、それぞれ蓋体２２の両側に位置する第１の規制部３４２と第２の規制部３４３に接続される。

【0213】

第１の規制部３４２と第２の規制部３４３は、端子本体３４を蓋体２２に固定するように、両側から蓋体２２の一部を挟む。第１の規制部３４２と第２の規制部３４３は、蓋体２２を直接挟んでもよく、他の部材を介して蓋体２２を間接挟んでもよい。

【0214】

任意選択的に、柱状部３４１は円柱状である。第１の規制部３４２及び第２の規制部３４３は、いずれも柱状部３４１を囲む環状構造である。

【0215】

幾つかの実施例において、電池セル７は、第１の絶縁部材６０及び第２の絶縁部材７０を更に含み、第１の絶縁部材６０の少なくとも一部は第１の規制部３４２と蓋体２２の間に設けられ、第２の絶縁部材７０の少なくとも一部は第２の規制部３４３と蓋体２２の間に設けられる。第１の絶縁部材６０及び第２の絶縁部材７０は、端子本体３４と蓋体２２を絶縁させるように隔離するために用いられる。

【0216】

第１の絶縁部材６０及び第２の絶縁部材７０は、いずれも柱状部３４１を囲んで設けられた環状構造である。

【0217】

第１の絶縁部材６０は、第１の規制部３４２と蓋体２２を絶縁させるように隔離することができ、第２の絶縁部材７０は、第２の規制部３４３と蓋体２２を絶縁させるように隔離することができる。

【0218】

幾つかの実施例において、第１の絶縁部材６０と第２の絶縁部材７０のうちの一方は、柱状部３４１と蓋体２２を離間する。例えば、第１の絶縁部材６０の一部は、電極引出孔２２１内に延伸して、電極引出孔２２１の孔壁と柱状部３４１を離間する。

【0219】

幾つかの実施例において、第１の絶縁部材６０と第２の絶縁部材７０は、一体的に形成された構造である。代替的に、別の実施例において、第１の絶縁部材６０と第２の絶縁部材７０は、別々に提供されるとともに互いに当接する。

【0220】

幾つかの実施例において、第１の絶縁部材６０と第２の絶縁部材７０のうちの一方は、電極引出孔をシールするために用いられる。幾つかの例において、第１の規制部３４２と蓋体２２は、第１の絶縁部材６０を押圧し、第１の絶縁部材６０は、圧縮されて外側から電極引出孔２２１をシールする。別の例において、第２の規制部３４３と蓋体２２は、第２の絶縁部材７０を押圧し、第２の絶縁部材７０は、圧縮されて内側から電極引出孔２２１をシールする。

【0221】

幾つかの実施例において、電池セル７は、シールリング８０を更に含み、シールリング８０は、柱状部３４１に嵌設され、電極引出孔２２１をシールするために用いられる。任意選択的に、シールリング８０の一部は、電極引出孔２２１内に延伸して、電極引出孔２２１の孔壁と柱状部３４１を離間する。

【0222】

幾つかの実施例において、第１の規制部３４２の外周に複数の突起構造３４２ａが設けられており、複数の突起構造３４２ａは、柱状部３４１の周方向に間隔をおいて設けられる。

【0223】

任意選択的に、複数の突起構造３４２ａは、柱状部３４１の周方向に等間隔で設けられてもよい。

【0224】

第１の規制部３４２は、端子本体３４の電極組立体から離れる端部から外へ折り曲げて形成されたフランジ構造である。

【0225】

端子本体３４をハウジングに実装する前に、端子本体３４の第１の規制部３４２は、略円筒構造であり、且つ柱状部３４１の上端に位置し、第１の規制部３４２の外側壁と柱状部３４１の外側壁は面一である。端子本体３４をハウジングに実装する時に、第１の規制部３４２に電極引出孔２２１を貫通させた後、第１の規制部３４２を押圧することで、第１の規制部３４２を外へ折り曲げ、且つ端子本体３４を蓋体２２にカシメする。

【0226】

第１の規制部３４２を折り曲げる前に、第１の規制部３４２の上端には、間隔をおいて設けられる複数の凹溝構造３４２ｂが開設されている。第１の規制部３４２を折り曲げた後に、柱状部３４１の周方向に間隔をおいて設けられる複数の突起構造３４２ａを形成し、隣接する突起構造３４２ａの間は、凹溝構造３４２ｂとなる。本実施例において、凹溝構造３４２ｂと突起構造３４２ａを設けることで、第１の規制部３４２の折り曲げの難しさを低下させ、第１の規制部３４２への応力の集中を減少する。

【0227】

幾つかの実施例において、第２の規制部３４３は、端子本体３４の電極組立体に面する端部を押圧することで端子本体３４の電極組立体に面する端部が外へ延伸して形成された規制構造である。蓋体２２と端子本体３４を実装する時、外部機器は、端子本体３４の電極組立体に面する端部を押圧することができ、端子本体３４の電極組立体に面する端部は、圧力の作用により外へ延伸し、突出した第２の規制部３４３を形成する。

【0228】

幾つかの実施例において、端子本体３４は、第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面３４４と第２の内面３４５を有し、第１の凹部３１は、電極組立体１０に面する方向に沿って第２の外面３４４から接続部３２の第１の外面３２２まで凹む。

【0229】

幾つかの実施例において、電極端子３０は、シールプレート３３を含み、シールプレート３３は、端子本体３４に接続されるとともに、第１の凹部３１の開口を閉塞する。

【0230】

シールプレート３３は、全体的に第１の凹部３１の外側に位置してもよく、部分的に第１の凹部３１内に収容されてもよく、シールプレート３３が第１の凹部３１の開口を閉塞できればよい。

【0231】

シールプレート３３は、外側から接続部３２を保護することができ、第１の凹部３１に入る外部異物を減少し、外部異物によって接続部３２が損傷されるリスクを低下させ、電池セル７のシール性能を高める。

【0232】

なお、シールプレート３３は、第１の貫通孔３２３をシールする役割を果たすこともできる。電池セル７が成形した後、シールプレート３３は、電解液が第１の貫通孔３２３と第１の凹部３１を経由して漏れるリスクを低下させ、シール性能を高めることができる。

【0233】

幾つかの実施例において、第１の凹部３１の側壁に段付き面３１１が設けられており、シールプレート３３の少なくとも一部は、第１の凹部３１に収容され、段付き面３１１は、シールプレート３３を支持するために用いられる。

【0234】

第１の凹部３１は、外側が大きく内側が小さい段付き式凹部である。

【0235】

シールプレート３３を実装する時、段付き面３１１は、シールプレート３３を支持してシールプレート３３を位置決めすることができ、実装プロセスが簡略化される。シールプレート３３の少なくとも一部は、第１の凹部３１に収容され、このように電極端子３０の第１の方向における全体的寸法を減少し、電極端子３０に占められる空間を減少し、エネルギー密度を高めることができる。

【0236】

幾つかの実施例において、シールプレート３３は、第１の凹部３１の側壁に溶接されて、第１の凹部３１の開口を閉塞する。

【0237】

幾つかの実施例において、シールプレート３３と接続部３２の間に第２の溶接部Ｗ２を避けるためのギャップが設けられている。

【0238】

第２の溶接部Ｗ２の表面は凸凹であり、シールプレート３３が第２の溶接部Ｗ２に押し付けられた場合、シールプレート３３が実装中にがたつき、シール効果に影響を与えることになる。本実施例において、シールプレート３３と接続部３２の間にギャップを設けることで、シールプレート３３が第２の溶接部Ｗ２を避けるようにし、シールプレート３３と第２の溶接部Ｗ２の直接接触を回避し、シールプレート３３の実装中のがたつきを減少し、シール効果を保証する。

【0239】

幾つかの例において、第１の凹部３１は段付き構造を有し、このように、シールプレート３３は、シールプレート３３と接続部３２の間にギャップを形成するように、段付き面３１１に当接する。別の例において、接続部３２を段付き構造として設けてもよく、このように、シールプレート３３は、接続部３２に当接することができ、接続部３２にある凹溝３２４は、シールプレート３３と接続部３２の間のギャップを形成する。

【0240】

幾つかの実施例において、接続部３２は、端子本体３４の電極組立体１０に面する一端に設けられ、接続部３２の第１の内面３２１と第２の内面３４５は、面一に設けられる。

【0241】

第２の内面３４５は、端子本体３４の電極組立体１０に面する表面である。接続部３２の第１の内面３２１は、第２の内面３４５の一部を構成する。このように、端子本体３４は、平板構造を有する集電部材４０と合わせることができる。本実施例において、集電部材４０の第３の外面４３を第２の内面３４５に貼合すれば、接続部３２と集電部材４０の貼合を実現することができ、接続部３２と集電部材４０の溶接を実現しやすくなる。

【0242】

図１２は、本願の別の実施例により提供される電池セルの局所断面模式図である。

【0243】

図１２に示すように、幾つかの実施例において、端子本体３４は、第１の方向Ｘに沿って設けられた第２の外面３４４と第２の内面３４５を有し、第１の凹部３１は、電極組立体１０に面する方向に沿って第２の外面３４４から接続部３２の第１の外面３２２まで凹む。端子本体３４は、電極組立体から離れる方向に沿って第２の内面３４５から接続部３２の第１の内面３２１まで凹む第２の凹部３５を更に含む。

【0244】

本願の実施例において、第１の凹部３１と第２の凹部３５を同時に設けることで接続部３２の厚さを減少し、このように第１の凹部３１の深さに対する要求を低下させ、成形プロセスを簡略化することができる。第２の凹部３５を設けることで、電池セル７の内部空間を大きくし、エネルギー密度を高めることもできる。

【0245】

幾つかの実施例において、集電部材４０は、端子接続部４６及び端子接続部４６の外側を囲むタブ接続部４７を含み、端子接続部４６は、端子接続部４６の頂部が接続部３２の第１の内面３２１に当接するように、タブ接続部４７に対して突設されるとともに第２の凹部３５内に伸びる。

【0246】

タブ接続部４７は、蓋体２２と第１のタブ１１の間に位置し、第１の環状部に溶接されて第１の溶接部Ｗ１を形成する。任意選択的に、タブ接続部４７は、円環状の平板構造であってもよい。

【0247】

幾つかの実施例において、集電部材４０の端子接続部４６に対応する位置に第４の凹部４８が設けられており、第４の凹部４８は、タブ接続部４７の第１のタブ１１に面する表面に対して凹む。第４の凹部４８は、端子接続部４６に占められる空間を減少し、集電部材４０の重量を減少することができる。例示的に、端子接続部４６と第４の凹部４８は、集電部材４０を打抜くことで形成される。

【0248】

図１３は、本願の更に別の実施例により提供される電池セルの局所断面模式図である。

【0249】

図１３に示すように、幾つかの実施例において、端子本体３４は、第１の方向Ｘに沿って設けられた第２の外面３４４と第２の内面３４５を有し、第１の凹部３１は、電極組立体から離れる方向に沿って第２の内面３４５から接続部３２の第１の内面３２１まで凹む。

【0250】

本実施例において、第１の凹部３１を端子本体３４の内側に設けることで、第２の外面３４４の平坦性と面積を保証することができ、端子本体３４と外部の合流部品を接続しやすくなる。端子本体３４の内側に第１の凹部３１を設けることで、電池セル７の内部空間を大きくし、エネルギー密度を高めることもできる。

【0251】

幾つかの実施例において、集電部材４０は、端子接続部４６及び端子接続部４６の外側を囲むタブ接続部４７を含み、端子接続部４６は、端子接続部４６の頂部が接続部３２の第１の内面３２１に当接するように、タブ接続部４７に対して突設されるとともに第１の凹部３１内に伸びる。

【0252】

タブ接続部４７は、蓋体２２と第１のタブ１１の間に位置し、第１の環状部に溶接されて第１の溶接部Ｗ１を形成する。任意選択的に、タブ接続部４７は、円環状の平板構造であってもよい。

【0253】

幾つかの実施例において、集電部材４０の端子接続部４６に対応する位置に第４の凹部４８が設けられており、第４の凹部４８は、タブ接続部４７の第１のタブ１１に面する表面に対して凹む。第４の凹部４８は、端子接続部４６に占められる空間を減少し、集電部材４０の重量を減少することができる。例示的に、端子接続部４６と第４の凹部４８は、集電部材４０を打抜くことで形成される。

【0254】

図１４は、本願の幾つかの実施例により提供される電池セルと合流部品が接続された後の構造模式図である。

【0255】

図１４に示すように、幾つかの実施例において、端子本体３４は、第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面３４４と第２の内面３４５を有し、第１の凹部３１は、電極組立体１０に面する方向に沿って第２の外面３４４から接続部３２の第１の外面３２２まで凹む。電極端子３０は、シールプレート３３を更に含み、シールプレート３３は、端子本体３４に接続されるとともに、第１の凹部３１の開口を閉塞し、シールプレート３３は、電池の合流部品８に溶接されて第３の溶接部Ｗ３を形成するために用いられる。

【0256】

電池では、電池セル７は、合流部品８を介して電気的に接続される。第３の溶接部Ｗ３により、シールプレート３３と合流部品８の間の接触抵抗を減少し、電流通過能力を高めることができる。

【0257】

任意選択的に、電池では、合流部品８は、１つの電池セル７のシールプレート３３と別の電池セルの蓋体を接続することで、この２つの電池セルを直列に接続する。

【0258】

幾つかの実施例において、シールプレート３３の少なくとも一部は、端子本体３４の第２の外面３４４から突出する。

【0259】

合流部品８とシールプレート３３を溶接する必要がある時、まず合流部品８をシールプレート３３の上面（即ち、シールプレート３３の接続部から離れる外面）に貼合してから、合流部品８とシールプレート３３を溶接する。

【0260】

シールプレート３３の少なくとも一部が第２の外面３４４から突出することで、第２の外面３４４によってシールプレート３３と合流部品８の貼合が干渉されることを回避し、合流部品８とシールプレート３３の密接な貼合を保証する。

【0261】

幾つかの実施例において、シールプレート３３の少なくとも一部は、第１の凹部３１に収容され、第１の凹部３１の側壁にシールプレート３３を支持するための段付き面が設けられている。シールプレート３３は、第１の凹部３１の側壁に溶接されて第４の溶接部Ｗ４を形成し、第４の溶接部Ｗ４は、第１の凹部３１の開口をシールするために用いられる。

【0262】

第４の溶接部Ｗ４は、シールプレート３３の外周を一回り囲むことで、シールプレート３３と第１の凹部３１の側壁の間のギャップをシールし、電池セル７のシール性能を高める。

【0263】

幾つかの実施例において、接続部から離れる方向で、第４の溶接部Ｗ４は、シールプレート３３の上面を超えず、このように第４の溶接部Ｗ４と合流部品８の干渉を回避することができる。

【0264】

幾つかの実施例において、第３の溶接部Ｗ３は、全体的に第４の溶接部Ｗ４により囲まれた領域内に位置する。

【0265】

第４の溶接部Ｗ４は、第３の溶接部Ｗ３の外側を囲み、且つ第３の溶接部Ｗ３と所定の距離だけ隔てられる。

【0266】

本実施例において、合流部品８とシールプレート３３を溶接する時、第３の溶接部Ｗ３と第４の溶接部Ｗ４の交差を回避し、半田付け不良のリスクを低下させることができる。

【0267】

図１５は、本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの製造方法のフローチャートである。

【0268】

図１５に示すように、本願の実施例の電池セルの製造方法は、以下のＳ１１０～Ｓ１５０を含む。

【0269】

Ｓ１１０において、筒体と筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、筒体が蓋体から離れる一端に開口を有し、蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングと、電極引出孔に取り付けられる端子本体と、を提供する。

【0270】

Ｓ１２０において、第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブが電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供する。

【0271】

Ｓ１３０において、集電部材を提供し、且つ集電部材を第１の環状部に接続する。

【0272】

Ｓ１４０において、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ、第１のタブと端子本体を電気的に接続するように、集電部材と端子本体を接続する。

【0273】

Ｓ１５０において、蓋板を提供し、筒体の開口を閉塞するように、蓋板を筒体に接続する。

【0274】

筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１の環状部は、蓋体と対向して設けられ、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならず、集電部材の少なくとも一部は、蓋体と第１の環状部の間に位置する。

【0275】

幾つかの実施例において、端子本体に第１の凹部が設けられており、端子本体において第１の凹部の底部に接続部が形成されている。

【0276】

ステップＳ１４０は、以下のＳ１４１～Ｓ１４２を含む。

【0277】

Ｓ１４１において、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ集電部材を接続部に押し付ける。

【0278】

Ｓ１４２において、外部溶接機器により接続部の集電部材から離れる表面に作用することで、接続部と集電部材を溶接する。

【0279】

外部溶接機器により接続部と集電部材を溶接して第２の溶接部を形成する。本実施例において、第１の凹部を設けることで接続部の厚さを減少し、このように接続部と集電部材の溶接に必要な溶接パワーを減少し、発熱を減少し、他の部材が焼損されるリスクを低下させることができる。外側から溶接する時、ハウジングにより電極組立体を保護し、溶接によって生じた金属粒子が電極組立体に飛散しないように遮断し、短絡のリスクを低下させることができる。

【0280】

幾つかの実施例において、端子本体は、第１の方向に沿って対向して設けられた第２の外面と第２の内面を有し、第１の凹部は、電極組立体に面する方向に沿って第２の外面から接続部の第１の外面まで凹む。電池セルの製造方法は、ステップＳ１６０を更に含む。ステップＳ１６０において、シールプレートを提供し、第１の凹部の開口を閉塞するように、シールプレートの少なくとも一部を第１の凹部内に置くとともに、シールプレートと第１の凹部の側壁を溶接する。

【0281】

シールプレートは、外側から接続部を保護し、第１の凹部に入る外部異物を減少し、接続部が外部異物に損傷されるリスクを低下させ、電池セルのシール性能を高めることができる。

【0282】

上記電池セルの製造方法により製造された電池セルに関連する構造は、上記各実施例により提供される電池セルを参照できることを説明しておく。

【0283】

上記電池セルの製造方法に基づいて電池セルを組み立てる時、必ず上記ステップに従って順次行わなくてもよく、つまり、実施例において言及された順序に従ってステップを実行してもよく、実施例において言及された順序と異なる順序でステップを実行するか、又は複数のステップを同時に実行してもよい。例えば、ステップＳ１１０、Ｓ１２０は、ランダムな順序で実行され、同時に行われてもよい。

【0284】

図１６は、本願の幾つかの実施例により提供される電池セルの製造システムの模式的ブロック図である。

【0285】

図１６に示すように、本願の実施例の電池セルの製造システム９１は、
筒体と筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、筒体が蓋体から離れる一端に開口を有し、蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングと、電極引出孔に取り付けられる端子本体と、を提供するための第１の提供装置９１１と、
第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブが電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するための第２の提供装置９１２と、
集電部材を提供し、且つ集電部材を第１の環状部に接続するための第３の提供装置９１３と、
電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ、第１のタブと端子本体を電気的に接続するように、集電部材と端子本体を接続するための組み立て装置９１４と、
蓋板を提供し、筒体の開口を閉塞するように、蓋板を筒体に接続するための第４の提供装置９１５と、を含み、
筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１の環状部は、蓋体と対向して設けられ、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならず、集電部材の少なくとも一部は、蓋体と第１の環状部の間に位置する。

【0286】

上記製造システム９１により製造された電池セルに関連する構造は、上記各実施例により提供される電池セルを参照できる。

【0287】

図１７は、本願の別の実施例により提供される電池セルの製造方法のフローチャートである。

【0288】

図１７に示すように、本願の実施例の電池セルの製造方法は、以下のＳ２１０～Ｓ２６０を含む。

【0289】

Ｓ２１０において、集電部材と端子本体を提供し、且つ集電部材と端子本体を接続する。

【0290】

Ｓ２２０において、第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブが電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供する。

【0291】

Ｓ２３０において、第１のタブと端子本体を電気的に接続するように、集電部材を第１の環状部に接続する。

【0292】

Ｓ２４０において、筒体と筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、筒体が蓋体から離れる一端に開口を有し、蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングを提供する。

【0293】

Ｓ２５０において、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体を電極引出孔に取り付ける。

【0294】

Ｓ２６０において、蓋板を提供し、筒体の開口を閉塞するように、蓋板を筒体に接続する。

【0295】

筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１の環状部は、蓋体と対向して設けられ、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならず、集電部材の少なくとも一部は、蓋体と第１の環状部の間に位置する。

【0296】

幾つかの実施例において、ステップＳ２５０は、Ｓ２５１～Ｓ２５２を含む。

【0297】

Ｓ２５１において、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体の電極組立体から離れる端部が電極引出孔を経由して蓋体の外部まで延出するようにする。

【0298】

Ｓ２５２において、端子本体を電極引出孔に取り付けて蓋体に固定するように、端子本体の電極組立体から離れる端部を外へ折り曲げてフランジ構造を形成する。

【0299】

端子本体を外へ折り曲げて形成されたフランジ構造は、第１の規制部とされてよい。

【0300】

本実施例において、折り曲げプロセスにより端子本体の端部を折り曲げれば、端子本体を蓋板に固定することができ、端子本体と蓋体の実装プロセスが簡略化される。

【0301】

別の実施例において、ステップＳ２５０は、Ｓ２５３～Ｓ２５４を含む。

【0302】

Ｓ２５３において、電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体の電極組立体から離れる端部が電極引出孔を経由して蓋体の外部まで延出するようにする。

【0303】

Ｓ２５４において、端子本体の電極組立体から離れる端部を押圧することで端部を外へ延伸させて端子本体を蓋体に固定するための規制構造を形成する。

【0304】

押圧して形成された規制構造は、第１の規制部とされてよい。

【0305】

本実施例において、端子本体の端部を押圧すれば、端子本体を蓋板に固定することができ、端子本体と蓋体の実装プロセスが簡略化される。

【0306】

上記電池セルの製造方法により製造された電池セルに関連する構造は、上記各実施例により提供される電池セルを参照できることを説明しておく。

【0307】

上記電池セルの製造方法により製造された電池セルでは、第１の凹部とシールプレートは省略されてもよい。

【0308】

上記電池セルの製造方法に基づいて電池セルを組み立てる時、必ず上記ステップに従って順次行わなくてもよく、つまり、実施例において言及された順序に従ってステップを実行してもよく、実施例において言及された順序と異なる順序でステップを実行するか、又は複数のステップを同時に実行してもよい。例えば、ステップＳ２１０、Ｓ２２０は、ランダムな順序で実行され、同時に行われてもよい。

【0309】

図１８は、本願の別の実施例により提供される電池セルの製造システムの模式的ブロック図である。

【0310】

図１８に示すように、本願の実施例の電池セルの製造システム９２は、
集電部材と端子本体を提供し、且つ集電部材と端子本体を接続するための第１の提供装置９２１と、
第１のタブを含む電極組立体であって、第１のタブが電極組立体の中心軸線を囲んで設けられるとともに第１の環状部を含む電極組立体を提供するための第２の提供装置９２２と、
第１のタブと端子本体を電気的に接続するように、集電部材を第１の環状部に接続するための第１の組み立て装置９２３と、
筒体と筒体に接続される蓋体を含むハウジングであって、筒体が蓋体から離れる一端に開口を有し、蓋体に電極引出孔が設けられているハウジングを提供するための第３の提供装置９２４と、
電極組立体と集電部材をハウジング内に取り付け、且つ端子本体を電極引出孔に取り付ける第２の組み立て装置９２５と、
蓋板を提供し、筒体の開口を閉塞するように、蓋板を筒体に接続する第４の提供装置９２６と、を含み、
筒体は、電極組立体の外周を囲んで設けられ、中心軸線は、第１の方向に沿って延伸するとともに、電極引出孔を経由し、第１の環状部は、蓋体と対向して設けられ、且つ、第１の環状部の第１の方向への投影は、電極引出孔の第１の方向への投影と重ならず、集電部材の少なくとも一部は、蓋体と第１の環状部の間に位置する。

【0311】

上記製造システム９２により製造された電池セルに関連する構造は、上記各実施例により提供される電池セルを参照できる。

【0312】

衝突しない限り、本願に係る実施例及び実施例における特徴は、互いに組み合わせることができることを説明しておく。

【0313】

最後に説明すべきこととして、以上の各実施例は、本願の技術的解決手段を説明するためにのみ用いられ、それを限定するためのものではない。前述した各実施例を参照しながら本願について詳細に説明したが、当業者であれば理解できるように、依然として前述した各実施例に記載の技術的解決手段を修正し、又はその一部の技術的特徴に同等置換を行うことができ、これらの修正や置換によって、対応する技術的解決手段の実質が本願の各実施例の技術的解決手段の精神と範囲から逸脱することはない。

【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】

【国際調査報告】