特表 2024-503768 電池およびその製造方法、製造設備、電気装置

(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】2024-01-29

(54)【発明の名称】電池およびその製造方法、製造設備、電気装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/262 20210101AFI20240122BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20240122BHJP

【ＦＩ】

H01M50/262 E

H01M50/262 S

H01M50/209

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022549355

(86)(22)【出願日】2021-12-29

(85)【翻訳文提出日】2022-08-16

(86)【国際出願番号】 CN2021142444

(87)【国際公開番号】W WO2023123039

(87)【国際公開日】2023-07-06

(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】100106220

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 正悟

(72)【発明者】

【氏名】唐 ▲ゆう▼

(72)【発明者】

【氏名】王 紅

(72)【発明者】

【氏名】王 鵬

(72)【発明者】

【氏名】劉 江

(72)【発明者】

【氏名】李 俊栄

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA14

5H040AS07

5H040AT02

5H040CC22

5H040CC34

(57)【要約】

本出願は、電池およびその製造方法、製造設備、電気装置を提供する。電池は、筐体と、筐体内に設置される電池ユニットと、筐体の筐体内壁と電池ユニットとの間に設置されるエンドプレートとを備え、電池ユニットは、第１方向に沿って積層した複数の電池セルを含み、電池セルは第１方向において対向して設けられた２つの第１壁と、第２方向に沿って設けられた２つの第２壁とを含み、第２壁には電極端子が設置され、第１方向と第２方向とは直交する方向であり、エンドプレートは、筐体内壁に向かう第１面と第１壁に向かう第２面とを有し、第１面は、第１壁の中心領域に対応する第１領域と第１壁の縁部領域に対応する第２領域とを有し、第２面の電池ユニットに密接する部分は平らな面であり、第１領域と筐体内壁との間には間隔が設けられており、間隔内には緩衝部が設けられ、緩衝部は、電池ユニットが膨張するときに筐体内壁に当接して変形することができ、第２領域と筐体内壁とは当接している。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、電池ユニットと、エンドプレートとを備え、
前記電池ユニットは、前記筐体内に設置され、第１方向に沿って積層した複数の電池セルを含み、前記電池セルが第１方向において対向して設けられた２つの第１壁と、第２方向に沿って設けられた２つの第２壁とを含み、前記第２壁には電極端子が設置され、前記第１方向と前記第２方向とが直交する方向であり、
前記エンドプレートは、前記筐体の筐体内壁と前記電池ユニットとの間に設置され、前記筐体内壁に向かう第１面と前記第１壁に向かう第２面とを有し、前記第１面は、前記第１壁の中心領域に対応する第１領域と前記第１壁の縁部領域に対応する第２領域とを有し、前記第２面の前記電池ユニットに密接する部分は平らな面であり、
前記第１領域と前記筐体内壁との間には間隔が設けられており、前記間隔内には緩衝部が設けられ、前記緩衝部は、前記電池ユニットが膨張するときに前記筐体内壁に当接して変形することができ、前記第２領域と前記筐体内壁とは当接している
ことを特徴とする電池。

【請求項2】

前記縁部領域は前記第１壁の１０％～５０％を占める
ことを特徴とする請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記第１壁において、前記第２方向に沿って前記第２壁のエッジから０％～２５％の範囲が前記縁部領域である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電池。

【請求項4】

前記緩衝部の少なくとも一部が前記第２方向に沿って延在する
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の電池。

【請求項5】

前記緩衝部の少なくとも一部が前記筐体内壁に向かって上へ傾斜して延在する
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の電池。

【請求項6】

前記緩衝部は複数設けられ、複数の前記緩衝部は前記エンドプレートの高さ方向において間隔をあけて設けられる
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の電池。

【請求項7】

複数の前記緩衝部は、マトリックス状に配列するように配置される
ことを特徴とする請求項６に記載の電池。

【請求項8】

前記第１領域は、前記エンドプレートに設けられた凹部により形成される
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の電池。

【請求項9】

前記緩衝部と前記エンドプレートとは一体の構造である
ことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の電池。

【請求項10】

前記筐体内壁は前記エンドプレートへ突出する第１係合部を有し、前記エンドプレートは第２係合部を有し、前記第１係合部は、前記第２係合部と係合接続するように構成される
ことを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の電池。

【請求項11】

前記電池セルは電極アッセンブリーを含み、前記電極アッセンブリーは第１極板と、第２極板と、隔離部材とを含み、前記第１極板と前記第２極板とは互いに逆の極性を有し、前記隔離部材は、前記第１極板と前記第２極板とを隔てるように構成され、
前記第１極板および前記第２極板は捲回軸線回りに捲回して捲回構造として形成され、前記捲回軸線は前記第１方向に垂直であり、
または、
前記電極アッセンブリーは複数の第１極板と、複数の第２極板と、隔離部材とを含み、複数の前記第１極板および複数の前記第２極板は前記第１方向において交互に積層し、
または、
前記電極アッセンブリーは第１極板と、複数の第２極板と、隔離部材とを含み、前記第１極板は連続に折曲って複数の積層セグメントと複数の折り曲がりセグメントとを含み、複数の積層セグメントおよび複数の第２極板は前記第１方向において交互に積層し、各折り曲がりセグメントは、隣接する２つの積層セグメントをつなぐ部分である
ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の電池。

【請求項12】

前記第１壁は、前記電池セルにおける面積が最も大きい壁である
ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の電池。

【請求項13】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の電池を備える、電気装置。

【請求項14】

筐体を提供する、ステップと、
電池ユニットを提供し、前記電池ユニットは第１方向に沿って積層した複数の電池セルを含み、前記電池セルは前記第１方向において対向して設けられた２つの第１壁と、第２方向において対向して設けられた２つの第２壁とを含み、前記第２壁には電極端子が設置され、前記第１方向と前記第２方向とは直交する方向である、ステップと、
エンドプレートを提供し、前記エンドプレートは、前記筐体内壁に向かう第１面と前記第１壁に向かう第２面とを有し、前記第１面は、前記第１壁の中心領域に対応する第１領域と、前記第１壁の縁部領域に対応する第２領域とを有し、前記第２面は平らな面である、ステップと、
前記電池ユニットおよび前記エンドプレートを前記筐体内に取り付け、前記エンドプレートを前記筐体内壁と前記電池ユニットとの間に位置させ、前記第２領域を前記筐体内壁に当接させ、前記第１領域と前記筐体内壁との間には間隔が設けられ、前記間隔内には緩衝部が設けられ、前記緩衝部は、前記電池ユニットが膨張するときに前記筐体内壁に当接して変形することができる、ステップと、を含む
ことを特徴とする、電池の製造方法。

【請求項15】

第１提供装置と、第２提供装置と、第３提供装置と、組立装置とを備え、
前記第１提供装置は、筐体を提供するように構成され、
前記第２提供装置は、電池ユニットを提供するように構成され、前記電池ユニットは第１方向に沿って積層した複数の電池セルを含み、前記電池セルは前記第１方向において対向して設けられた２つの第１壁と、第２方向において対向して設けられた２つの第２壁とを含み、前記第２壁には電極端子が設置され、前記第１方向と前記第２方向とは直交する方向であり、
前記第３提供装置は、エンドプレートを提供するように構成され、前記エンドプレートは、前記筐体内壁に向かう第１面と前記第１壁に向かう第２面とを有し、前記第１面は、前記第１壁の中心領域に対応する第１領域と、前記第１壁の縁部領域に対応する第２領域とを有し、前記第２面は平らな面であり、
前記組立装置は、前記電池ユニットおよび前記エンドプレートを前記筐体内に取り付けるように構成され、前記エンドプレートは前記筐体内壁と前記電池ユニットとの間に位置しており、前記第２領域を前記筐体内壁に当接させ、前記第１領域と前記筐体内壁との間には間隔が設けられ、前記間隔内には緩衝部が設けられ、前記緩衝部は、前記電池ユニットが膨張するときに前記筐体内壁に当接して変形することができる
ことを特徴とする、電池の製造設備。

【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、電池の製造方法、電池の製造設備および電気装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、科学技術の進歩、特に電動自動車の技術の発展に従って、電池の性能に対する要求もますます高くなっている。電池は、筐体と、複数の電池セルが積層した構成を有する電池ユニットとを含み、電池ユニットが筐体内に設置される。電池の使用過程において、電池セル（電池ユニット）が必ず膨張して変形し、電池ユニット全体の体積が大きくなり、よって、電池ユニットの筐体が押圧されて変形し、電池の組み立ておよび使用寿命に影響を与える。電池ユニットの膨張による筐体に対する影響を防止するため、通常、筐体の内壁と電池ユニットとの間にエンドプレートを設置し、即ち、電池ユニットがエンドプレートを介して筐体に固定され、これによって電池ユニットの膨張による筐体に対する影響を抑える。

【発明の概要】

【0003】

本出願は、電池ユニットの膨張分布に基づいてエンドプレートおよび筐体における、受けた力の分布を均一にするとともに膨張空間を提供することができ、筐体の変形が発生しにくく、筐体および電池ユニットの組み立ておよび電池の使用寿命に有利な、電池およびその製造方法、製造設備、電気装置を提供する。

【0004】

第１局面において、本出願の実施例は電池を提供する。該電池は、筐体と、電池ユニットと、エンドプレートとを備え、前記電池ユニットは、前記筐体内に設置され、第１方向に沿って積層した複数の電池セルを含み、前記電池セルが第１方向において対向して設けられた２つの第１壁と、第２方向に沿って設けられた２つの第２壁とを含み、前記第２壁には電極端子が設置され、前記第１方向と前記第２方向とは直交する方向であり、前記エンドプレートは、前記筐体の筐体内壁と前記電池ユニットとの間に設置され、前記筐体内壁に向かう第１面と前記第１壁に向かう第２面とを有し、前記第１面は、前記第１壁の中心領域に対応する第１領域と前記第１壁の縁部領域に対応する第２領域とを有し、前記第２面の前記電池ユニットに密接する部分は平らな面であり、前記第１領域と前記筐体内壁との間には間隔が設けられており、前記間隔内には緩衝部が設けられ、前記緩衝部は、前記電池ユニットが膨張するときに前記筐体内壁に当接して変形することができ、前記第２領域と前記筐体内壁とは当接している。

【0005】

上記の技術案において、エンドプレートの第１領域と筐体の筐体内壁との間に設けられた間隔内には、圧力を受けて変形することができる緩衝部が設けられるため、該緩衝部自体の変形により電池ユニットの第１方向における膨張に緩衝のための膨張空間を提供でき、したがって、エンドプレートを、過剰に押圧されて変形すること、ひいてはその効果を失うことがないように保護でき、さらに、筐体内壁を、過剰に押圧されて損壊することがないように保護でき、電池の正常な組み立ておよび使用にとって有利であるとともに、電池の使用寿命を保証できる。

【0006】

また、エンドプレートの第１面に、電池セルの第１壁の中心領域に対応する第１領域および電池セルの第１壁の縁部領域に対応する第２領域を設け、かつエンドプレートの第１領域における厚さが第２領域における厚さよりも小さいようにし、即ち、エンドプレートの第１領域と筐体の筐体内壁との間に間隔を設け、かつ緩衝部を該間隔内に設けることにより、エンドプレートの緩衝部が設けられた部分が電池ユニットの膨張量の大きい中心部分に対応でき、エンドプレートの受けた膨張による押圧を均一させることができ、電池ユニットの膨張の不均一に起因してエンドプレートの受ける力が不均一になることがなく、エンドプレート全体の受けた膨張による押圧を均一に保つことができ、電池ユニットの実際の膨張の分布に基づいて緩衝でき、エンドプレートの受ける局部応力が過大になることを抑えることができ、エンドプレートを、過剰に押圧されて変形すること、ひいてはその効果を失うことがないようによりよく保護でき、さらに、筐体内壁を、過剰に押圧されて損壊することがないように保護でき、電池の正常な組み立ておよび使用に有利であるとともに、電池の使用寿命を保証できる。

【0007】

また、電池ユニットの膨張が発生するとき、エンドプレートの第１面の第２領域が、第１領域のように緩衝部を設けるのではなく筐体の筐体内壁と直接当接するため、電池ユニットの端部の膨張を抑えることができ、隣接する２つの電池セル同士の電気的な接続の確実性を保証できる。特に、電極端子が電池セルの、第２方向に沿って対向して設けられた２つの第２壁に設置され、即ち、電極端子が電池セルの、第２方向における両端に設置され、通常、電池セル同士がバスバー部材を介して電気的に接続されるため、エンドプレートに筐体の筐体内壁と直接当接する第２領域を設けることによれば、電池ユニットの端部を制限して、隣接する電池セルの端部の間の距離の変化を抑制することができ、各電池セルの電気的な接続を確実に保証することができる。

【0008】

いくつかの実施例において、前記縁部領域は前記第１壁の１０％～５０％を占める。

【0009】

上記の技術案において、電池セルの縁部領域の上記の割合に基づいてエンドプレートの第１面に設けられる第１領域および第２領域を設定することによれば、電池ユニットの膨張の不均一によりよく対処でき、電池ユニットの実際の膨張分布に基づいてよりよく緩衝し、局部応力が過大になるのを抑えることができる。

【0010】

いくつかの実施例において、前記第１壁は、前記第２方向に沿って前記第２壁のエッジから０％～２５％の範囲が前記縁部領域である。

【0011】

上記の技術案において、上記の割合に基づいて縁部領域を設けることにより、電池ユニットの膨張の不均一によりよく対処でき、電池ユニットの実際の膨張分布に基づいてよりよく緩衝でき、局部応力が過大になるのを抑えることができる。

【0012】

いくつかの実施例において、前記緩衝部の少なくとも一部が前記第２方向に沿って延在する。

【0013】

上記の技術案において、エンドプレートの受けた力の過剰な集中がなく、電池ユニットの膨張力を分散させ、エンドプレートの受けた力を緩和することができ、電池ユニットの膨張に対してよりよく緩衝することができる。即ち、緩衝部の少なくとも一部が第２方向に沿って延在するように設けることにより、エンドプレートによる、第２方向において電池ユニットの膨張による膨張力の分散に有利である。

【0014】

いくつかの実施例において、前記緩衝部の少なくとも一部が前記筐体内壁に向かって上へ傾斜して延在する。

【0015】

上記の技術案において、電池ユニットに膨張が発生してエンドプレートが押圧されたとき、緩衝部が筐体内壁に向かって上へ傾斜して延在する傾斜角を有するため、緩衝部が、電池ユニットの膨張による押圧で筐体内壁に接触するとき、より容易に変形でき、電池ユニットの膨張に膨張空間を適時に提供でき、緩衝により有利であり、電池ユニットの膨張による膨張力をよりよく分散させることができる。また、緩衝部の上への傾斜角は、電池ユニットの膨張が発生するときに該緩衝部が変形して緩衝できれば、任意の角度であってもよく、緩衝部の上への傾斜角に対して特に限定しない。

【0016】

いくつかの実施例において、前記緩衝部は複数設けられ、複数の前記緩衝部は前記エンドプレートの高さ方向において間隔をあけて設けられる。

【0017】

上記の技術案において、エンドプレートの高さ方向において緩衝部を、間隔をあけて複数設けることにより、電池ユニットの膨張力の均一な分散により有利であり、エンドプレートの接触面が受けた力の均一性を向上させて、受けた力を均一にすることができ、電池をよりよく保護できる。

【0018】

いくつかの実施例において、複数の前記緩衝部は、マトリックス状に配列するように配置される。

【0019】

上記の技術案において、電池ユニットの膨張力をより均一に分散させ、エンドプレートの接触面が受けた力の均一性を向上させて、受けた力を均一にすることができ、電池をよりよく保護できる。

【0020】

いくつかの実施例において、前記第１領域は、前記エンドプレートに設けられた凹部により形成される。

【0021】

上記の技術案において、エンドプレートの構成に対して大きい変更を行う必要がなく、エンドプレートに凹部を設けることだけで第１領域を形成することができ、即ち、簡単な工程（例えばガウジング、金型成形など）でエンドプレートが第１領域および第１領域よりも厚い第２領域を有するようにすることができ、加工を簡単にすることができる。

【0022】

いくつかの実施例において、前記緩衝部と前記エンドプレートとは一体の構造である。

【0023】

上記の技術案において、簡単な工程（金型成形など）で第１領域および第１領域よりも厚い第２領域を有する緩衝構造を実現でき、加工を簡単にすることができる。また、本出願はこれに限定されなく、必要に応じて緩衝部をエンドプレートに対する別体の構造として構成してもよい。

【0024】

いくつかの実施例において、前記筐体内壁は前記エンドプレートへ突出する第１係合部を有し、前記エンドプレートは第２係合部を有し、前記第１係合部は、前記第２係合部と係合接続するように構成される。

【0025】

上記の技術案において、エンドプレートの筐体に対する位置決めをより精確にかつより素早く行うことができ、エンドプレートの組み立てを容易にすることができる。

【0026】

いくつかの実施例において、前記電池セルは電極アッセンブリーを含み、前記電極アッセンブリーは第１極板と、第２極板と、隔離部材とを含み、前記第１極板と前記第２極板とは互いに逆の極性を有し、前記隔離部材は、前記第１極板と前記第２極板とを隔てるように構成され、前記第１極板および前記第２極板は捲回軸線回りに捲回して捲回構造として形成され、前記捲回軸線は前記第１方向に垂直であり、または、前記電極アッセンブリーは複数の第１極板と、複数の第２極板と、隔離部材とを含み、複数の前記第１極板および複数の前記第２極板は前記第１方向において交互に積層し、または、前記電極アッセンブリーは第１極板と、複数の第２極板と、隔離部材とを含み、前記第１極板は連続に折曲って複数の積層セグメントと複数の折り曲がりセグメントとを含み、複数の積層セグメントおよび複数の第２極板は前記第１方向において交互に積層し、各折り曲がりセグメントは、隣接する２つの積層セグメントをつなぐ部分である。

【0027】

上記の技術案において、電池セルがおもに第１方向に沿って膨張し、緩衝部が第１方向に沿って設けられるとともに電池ユニットと筐体内壁との間に位置し、エンドプレートの緩衝部により電池ユニットの膨張を吸収することにより有利である。

【0028】

いくつかの実施例において、前記第１壁は、前記電池セルにおける面積が最も大きい壁である。

【0029】

上記の技術案において、電池ユニットの膨張力の均一な分散により有利であり、エンドプレートの接触面が受けた力の均一性を向上させて、受けた力を均一にすることができ、電池をよりよく保護できる。

【0030】

第２局面において、本出願の実施例は電気装置を提供する。該電気装置は本出願の実施例の第１局面による電池を備える。

【0031】

第３局面において、本出願の実施例は電池の製造方法を提供する。該製造方法は、筐体を提供する、ステップと、電池ユニットを提供し、前記電池ユニットは第１方向に沿って積層した複数の電池セルを含み、前記電池セルは前記第１方向において対向して設けられた２つの第１壁と、第２方向において対向して設けられた２つの第２壁とを含み、前記第２壁に電極端子が設置され、前記第１方向と前記第２方向とが直交する方向である、ステップと、エンドプレートを提供し、前記エンドプレートは、前記筐体内壁に向かう第１面と前記第１壁に向かう第２面とを有し、前記第１面は、前記第１壁の中心領域に対応する第１領域と、前記第１壁の縁部領域に対応する第２領域とを有し、前記第２面は平らな面である、ステップと、前記電池ユニットおよび前記エンドプレートを前記筐体内に取り付け、前記エンドプレートを前記筐体内壁と前記電池ユニットとの間に位置させ、前記第２領域を前記筐体内壁に当接させ、前記第１領域と前記筐体内壁との間には間隔が設けられ、前記間隔内には緩衝部が設けられ、前記緩衝部は、前記電池ユニットが膨張するときに前記筐体内壁に当接して変形することができる、ステップと、を含む。

【0032】

第４局面において、本出願の実施例は電池の製造設備を提供する。該電池の製造設備は、第１提供装置と、第２提供装置と、第３提供装置と、組立装置とを備え、前記第１提供装置は、筐体を提供するように構成され、前記第２提供装置は、電池ユニットを提供するように構成され、前記電池ユニットは第１方向に沿って積層した複数の電池セルを含み、前記電池セルは前記第１方向において対向して設けられた２つの第１壁と、第２方向において対向して設けられた２つの第２壁とを含み、前記第２壁には電極端子が設置され、前記第１方向と前記第２方向とは直交する方向であり、前記第３提供装置は、エンドプレートを提供するように構成され、前記エンドプレートは、前記筐体内壁に向かう第１面と前記第１壁に向かう第２面とを有し、前記第１面は、前記第１壁の中心領域に対応する第１領域と、前記第１壁の縁部領域に対応する第２領域とを有し、前記第２面は平らな面であり、前記組立装置は、前記電池ユニットおよび前記エンドプレートを前記筐体内に取り付けるように構成され、前記エンドプレートは前記筐体内壁と前記電池ユニットとの間に位置しており、前記第２領域を前記筐体内壁に当接させ、前記第１領域と前記筐体内壁との間には間隔が設けられ、前記間隔内には緩衝部が設けられ、前記緩衝部は、前記電池ユニットが膨張するときに前記筐体内壁に当接して変形することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

下記の好ましい実施形態に対する詳細な説明により、当業者であれば各種の他のメリットおよび有益な効果を明瞭に理解できる。図面は、好ましい実施形態を示すものにすぎず、本出願を限定するものではない。すべての図面において、同じ符号は同じ部品を表す。

【図1】本出願の一実施例による車両の模式図である。

【図2】本出願に係る電池の一実施例による組み立て構造の拡大斜視図であり、筐体の上筐体が取り外された状態のものを図示している。

【図3】本出願に係る電池モジュールおよびエンドプレートの実施例の斜視図であり、図面においては、エンドプレートに近い側の筐体側壁を図示しておらず、かつ電池セルが電池モジュールのフレームにより覆われている。

【図4】本出願に係る電池のエンドプレートの一実施例の斜視図である。

【図5】本出願に係る電池セルの一実施例の斜視図である。

【図6】図５に基づき電池セルの各領域を示す斜視図である。

【図7】図２におけるＡ－Ａ線に沿う模式的断面図であり、該Ａ－Ａ線はエンドプレートの第１領域を通るものである。

【図8】図２におけるＢ－Ｂ線に沿う模式的断面図であり、該Ｂ－Ｂ線はエンドプレートの第２領域を通るものである。

【図9】本出願に係る電池セルの電極アッセンブリーの構成の断面図であり、図９における（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ電極アッセンブリーの構成の一実施例である。

【図10】本出願の一実施例による電池を製造する方法の模式的フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、図面を参照しながら本出願の技術案の実施例を詳細に説明する。下記の実施例は、本出願の技術案をより明瞭に説明するためのものにすぎないため、例示的なものとして用いられ、本出願の保護範囲を限定するものではない。

【0035】

特に断りがない限り、本明細書に使用されるすべての技術的用語および科学的用語は、当業者が通常理解する意味を有する。本明細書に使用される用語は、実施例を具体的に説明するためのものにすぎず、本出願を限定するものではない。本出願の明細書、特許請求の範囲および上記の図面に対する説明における用語の「含む」、「有する」およびその任意の変形は、排除的ではない包含を意味する。

【0036】

本出願の実施例の説明において、「第１」、「第２」などの技術的用語は、異なる対象を区別するためのものにすぎず、相対的な重要性を明示または暗示したり、示される技術的特徴の数、特定の順序、または主要なものと副次的なものを暗示したりするものではない。本出願の実施例の説明において、別途の定義がない限り、「複数」は２つ以上を意味する。

【0037】

本明細書で「実施例」というとき、実施例を用いて説明する特定の特徴、構造または特性が本出願の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味している。明細書の各部分にこの用語が使用された場合、同一の実施例を指しているとは限られず、他の実施例と互いに排斥する独立な実施例または選択可能な実施例を指しているでもない。本明細書で説明する実施例は他の実施例と組み合わせることができると当業者は理解できる。

【0038】

本出願の実施例の説明において、用語の「および／または」は、関連対象の関連関係を説明するためのものにすぎず、３種の関係を表すことができ、例えばＡおよび／またはＢのように、Ａだけが存在することと、ＡおよびＢがともに存在することと、Ｂだけが存在することとの３種の状況を表すことができる。また、本明細書における記号「／」は、一般的に記号の前後の関連対象が「または」の関係を満たすことを意味している。

【0039】

本出願の実施例の説明において、用語の「複数」は、２つ以上（２つを含む）であることを意味し、同様に、「複数組」は、２組以上（２組を含む）であることを意味し、「複数枚」は、２枚以上（２枚を含む）であることを意味する。

【0040】

本出願の実施例の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等の技術的用語で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、本出願の実施形態を便宜におよ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、本出願の実施例を限定するものではないと理解すべきである。

【0041】

本出願の実施例の説明において、明確な定義や限定がない限り、「取付」、「連結」、「接続」、「固定」などの用語を、広義的に理解すべきである。例えば、固定接続でもよいし、取外し可能な接続でもよいし、一体的な接続でもよい。そして、機械的な接続でもよいし、電気的な接続でもよい。また、直接接続してもよいし、中間物を介して間接的に接続してもよいし、２つの要素の内部が連通し又は２つの要素が相互に作用してもよい。当業者は、本出願の実施例における上記用語の具体的な意味を、具体的な状況に応じて理解することができる。

【0042】

本出願の実施例で言及される電池は、より高い電圧および容量を提供するために複数の電池セルを含む単一の物理的モジュールである。電池は、互いに電気的に接続される複数の電池モジュールおよび筐体を含み、複数の電池モジュールが筐体による空間内に配置される。筐体は一般的に密封の筐体である。

【0043】

電池モジュールは複数の電池セルおよびフレームを含み、複数の電池セルがフレームにより囲まれて１つの構造として固定して形成される。一般的に、フレームは複数の電池セルを固定する役割を果たし、密封できないものである。

【0044】

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は、正極板、負極板およびセパレータを含む。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集電体が正極活物質層の塗布された集電体に対して突出し、正極活物質層の未塗布の集電体が正極タブとして機能する。リチウムイオン電池で例示すると、正極集電体の材料はアルミニウムであり、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集電体が負極活物質層の塗布された集電体に対して突出し、負極活物質層の未塗布の集電体が負極タブとして機能する。負極集電体の材料は銅であり得、負極活物質は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けないことを確保するため、正極タブは複数に積層したものであり、負極タブは複数に積層したものである。隔離部材の材質はＰＰまたはＰＥなどであり得る。また、電極アッセンブリーは、捲回型構造であってもよく、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ない。

【0045】

電池技術の発展には、例えば、エネルギ密度、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のような多方面の設計要素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しなければならない。

【0046】

現在、電動車両の電池は、一般的に何十から千個以上の電池セルにより構成される。

【0047】

電気装置、例えば電動車両は、使用過程において、電池セル（電池ユニット）が必ず膨張して変形し、電池ユニット全体の体積が大きくなり、よって、電池ユニットの筐体が押圧されて変形し、電池の組み立ておよび使用寿命に影響を与える。これに対して、通常、筐体の内壁と電池ユニットとの間にエンドプレートを設置することにより電池ユニットの膨張による筐体に対する影響を抑える。

【0048】

しかし、電池ユニットを束縛することで膨張による変形を抑制するため、通常、エンドプレートには比較的高い構成強度が要求される。電池セル（電池ユニット）が膨張して変形するとき、各箇所の膨張がそれぞれ異なり、エンドプレートが受ける力も均一ではなく、中心部位に近い箇所で受けた応力は比較的大きく、周縁部位に近い箇所で受けた応力は比較的小さい。従来技術によるエンドプレートは電池ユニットの膨張分布の不均一による影響を考慮しておらず、電池ユニットが膨張して変形することを抑制する能力に限界があり、エンドプレートの設置があっても、エンドプレートが電池ユニットの膨張によって過剰に変形することに起因してその効果を失うことが依然として発生することがあり、ひいては筐体が押圧され、筐体が破壊されることもあった。また、単純にエンドプレートの構造強度を強化して、電池ユニットを過剰に束縛すれば電池の安全および寿命に不利な影響をもたらす。

【0049】

これに鑑みて、本出願に係る技術案において、電池は、筐体と、前記筐体内に設置される電池ユニットと、エンドプレートとを備え、前記電池ユニットは、第１方向に沿って積層した複数の電池セルを含み、前記電池セルが第１方向において対向して設けられた２つの第１壁と、第２方向に沿って設けられた２つの第２壁とを含み、前記第２壁に電極端子が設置され、前記第１方向と前記第２方向とが直交する方向であり、前記エンドプレートは、前記筐体の筐体内壁と前記電池ユニットとの間に設置され、前記筐体内壁に向かう第１面と前記第１壁に向かう第２面とを有し、前記第１面が、前記第１壁の中心領域に対応する第１領域と前記第１壁の縁部領域に対応する第２領域とを有し、前記第２面の、前記電池ユニットに密接する部分が平らな面であり、前記第１領域と前記筐体内壁との間に間隔が設けられており、前記間隔内に緩衝部が設けられ、前記緩衝部が、前記電池ユニットが膨張するときに前記筐体内壁に当接して変形することができ、前記第２領域と前記筐体内壁とが当接している。

【0050】

エンドプレートの第１領域と筐体の筐体内壁との間に設けられた間隔内に、圧力を受けて変形することができる緩衝部が設けられることにより、該緩衝部自体の変形によって電池ユニットの第１方向における膨張を緩衝するための膨張空間を提供でき、したがって、エンドプレートを、過剰に押圧されて変形すること、ひいてはその効果を失うことがないように保護でき、さらに、筐体内壁を、過剰に押圧されて損壊することがないように保護でき、電池の正常な組み立ておよび使用に有利であるとともに、電池の使用寿命を保証できる。また、エンドプレートの第１面に、電池セルの第１壁の中心領域に対応する第１領域および電池セルの第１壁の縁部領域に対応する第２領域を設け、かつエンドプレートの、第１領域における厚さが第２領域における厚さよりも小さいようにし、即ち、エンドプレートの第１領域と筐体の筐体内壁との間に間隔を設け、かつ緩衝部を該間隔内に設けることにより、エンドプレートの、緩衝部の設けられた部分が電池ユニットの膨張量の大きい中心部分に対応することができ、エンドプレートの受けた膨張による押圧を均一にすることができ、電池ユニットの膨張の不均一に起因してエンドプレートの受ける力が不均一になることがなく、エンドプレート全体の受けた膨張による押圧を均一に保つことができ、電池ユニットの実際の膨張の分布に基づいて緩衝でき、エンドプレートの受ける局部応力が過大になることを抑えることができ、エンドプレートを、過剰に押圧されて変形すること、ひいてはその効果を失うことがないようによりよく保護でき、さらに、筐体内壁を、過剰に押圧されて損壊することがないように保護でき、電池の正常な組み立ておよび使用に有利であるとともに、電池の使用寿命を保証できる。また、電池ユニットの膨張が発生するとき、エンドプレートの第１面の第２領域が、第１領域のように緩衝部を設けるのではなく筐体の筐体内壁と直接当接するため、電池ユニットの端部の膨張を抑えることができ、隣接する２つの電池セル同士の電気的な接続の確実性を保証できる。特に、電極端子が電池セルの、第２方向に沿って対向して設けられた２つの第２壁に設置され、即ち、電極端子が電池セルの、第２方向における両端に設置され、通常、電池セル同士がバスバー部材を介して電気的に接続されるため、エンドプレートに筐体の筐体内壁と直接当接する第２領域を設けることによれば、電池ユニットの端部を制限して、隣接する電池セルの端部の間の距離変化を抑制することができ、各電池セルの電気的な接続を確実に保証することができる。

【0051】

本出願の一実施例による電気装置においては、電池が電気エネルギを提供するものとして機能する。

【0052】

本出願の実施例で説明される技術案は電池を使用する各種の装置に適用でき、例えば、携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、電気自動車、電動玩具、電動工具、電動車両、船舶および航空機などが挙げられ、例えば、航空機は飛行機、ロケット、スペースシャトルおよび宇宙船などを含む。

【0053】

なお、本出願の実施例で説明する技術案を適用できる設備は上記に列挙した設備のみに限定されず、電池を使用するすべての設備に適用でき、説明の簡潔のため、以下の実施例では電動車両を例にして説明する。

【0054】

例えば、図１は、本出願の一実施例による一種の車両１の模式的構成図である。車両１は、燃料車両、天然ガス自動車または新エネルギー車であり得、新エネルギー車は、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であり得る。車両１の内部にエンジン２０、制御装置３０および電池１０が設置され、制御装置３０が、電池１０によるエンジン２０への給電を制御するように構成される。例えば、車両１の底部または前方または後方に電池１０が設置される。電池１０は車両１への給電に使用することができ、例えば、電池１０が車両１の操縦用電源として車両１の回路システムに使用することができ、例えば、車両１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。本出願の他の一実施例では、電池１０は、車両１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１に駆動動力を提供する車両１の駆動電源として使用することも可能である。

【0055】

さまざまな電気使用ニーズを満たすため、電池１０は複数の電池セル２００を含むことができる。この場合、複数の電池セル２００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い。その両方を含む方式で接続とは、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。

【0056】

図２に示すように、本出願に係る電池は、筐体１００と、筐体１００内に設置される電池ユニット２００と、エンドプレート３００とを備える。電池ユニット２００は、第１方向Ｘに沿って積層した複数の電池セル２０１を含み、電池セル２０１が第１方向Ｘにおいて対向して設けられた２つの第１壁２０１１と、第１方向Ｘと直交する第２方向Ｙに沿って設けられた２つの第２壁２０１２とを含み、第２壁２０１２に電極端子Ｖが設置される。エンドプレート３００は、筐体１００の筐体内壁１０１と電池ユニット２００との間に設置される。エンドプレート３００は、筐体内壁１０１に向かう第１面３０１と第１壁２０１１に向かう第２面３０２とを有する。第１面３０１は、第１壁２０１１の中心領域に対応する第１領域３０１１と第１壁２０１１の縁部領域に対応する第２領域３０１２とを有する。第２面３０２の、電池ユニット２００に密接する部分は平らな面である。第１領域３０１１と筐体内壁１０１との間に間隔ｄが設けられており、間隔ｄ内に緩衝部３０３が設けられ、緩衝部３０３は、電池ユニット２００が膨張するときに筐体内壁１０１に当接して変形することができ、第２領域３０１２と筐体内壁１０１とが当接する。

【0057】

例えば、図２は、本出願に係る電池の一実施例による組み立て構造の拡大斜視図である（筐体の上筐体が取り外された状態のものを示す）。本出願、電池１０は、筐体１００と、電池ユニット２００と、エンドプレート３００とを備え、電池ユニット２００およびエンドプレート３００がいずれも筐体１００内に設置され、エンドプレート３００が電池ユニット２００と筐体１００の筐体内壁との間に設置される。

【0058】

いくつかの実施例において、エンドプレート３００は実体を有する部品であり、通常、プラスチックまたは金属のものである。

【0059】

いくつかの実施例において、筐体１００は上筐体（図示しない）と下筐体とを含む。下筐体は、４つの側壁１０１（図２において３つだけ示されている）と１つの底壁（図示しない）を含む。４つの側壁１０１は、２つずつで対向して設けられ、平面視で矩形を呈するように垂直に底壁に設けられて底壁と合わせて上端が開放する下筐体を形成する。電池ユニット２００およびエンドプレート３００を収容するように、上筐体を該下筐体の上端の開口を覆うように密封して設けることにより筐体１００を形成する。即ち、４つの側壁１０１は筐体１００の一部の筐体内壁として形成される。また、図２に示すように、電池ユニット２００およびエンドプレート３００が該筐体１００内に取り付けられた状態で、エンドプレート３００は、該エンドプレート３００に最も近接する１つの側壁１０１（図２における右下側）と電池ユニット２００との間に位置する。説明の便宜のため、図２における、エンドプレート３００に最も近接する側壁１０１を「エンドプレート側の側壁１０１」とも呼ぶ。即ち、電池ユニット２００およびエンドプレート３００が該筐体１００内に取り付けられた状態で、エンドプレート３００が電池ユニット２００と該エンドプレート側の側壁１０１との間に位置する。図３では、エンドプレート３００の構成を示すために該エンドプレート側の側壁１０１を省略して示している。また、図２では、筐体１００内の組み立て構造を示すために上筐体を省略して示している。

【0060】

図２～図５に示すように、電池ユニット２００は、第１方向Ｘに沿って積層した複数の電池セル２０１を含み、電池セル２０１が、第１方向Ｘにおいて対向して設けられた２つの第１壁２０１１と、第２方向Ｙにおいて対向して設けられた２つの第２壁２０１２とを有する。いくつかの実施例において、第２壁２０１２に電極端子Ｖが設置される。図５は、本出願に係る電池セルの一実施例の斜視図であり、本出願のいくつかの実施例において、電池セル２０１が略直方体のものであり、第１壁２０１１が電池セル２０１における面積が最も大きい壁である。また、説明の便宜のため、ここで、電池セル２０１の長さをＬとし、幅をＷとし、厚さをＨとし、即ち、第１方向Ｘが電池セル２０１の厚み方向であり、第２方向Ｙが電池セル２０１の長さ方向であり、第１方向Ｘと第２方向Ｙとが直交する方向である。また、説明の便宜のため、図２における、エンドプレート３００に最も近接する電池セル２０１を「エンドプレートに近接する電池セル２０１」とも呼ぶ。

【0061】

図２～図８に示すように、エンドプレート３００は、電池ユニット２００とエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）との間に取り付けられ、上記のエンドプレート側の側壁１０１に向かう第１面３０１と、電池セル２０１の第１壁２０１１側に向かう第２面３０２とを有する。また、図２～図８に示すように、エンドプレート３００の第１面３０１は、筐体１００内に取り付けられた状態で、電池セル２０１の第１壁２０１１の中心領域に対応する第１領域３０１１と、電池セル２０１の第１壁２０１１の縁部領域に対応する第２領域３０１２とを有する。

【0062】

図６は、電池セルの各領域を示す斜視図であり、ここで、電池セル２０１の第１壁２０１１の縁部領域は、第１壁２０１１において、第１壁２０１１の長さ方向における両側のエッジｅに対する距離が所定長さｎである範囲の領域を指している。また、図６に示すように、電池セル２０１の第１壁２０１１の中心領域は、第１壁２０１１の、縁部領域以外の他の部分の領域を指している。

【0063】

また、図２～図８に示すように、第１領域３０１１の第１方向Ｘにおける長さが第２領域３０１２の第１方向Ｘにおける長さよりも小さく、即ち、エンドプレート３００の厚さは、第１領域３０１１の厚さが第２領域３０１２の厚さよりも小さい。したがって、図７および図８に示すように、エンドプレート３００が電池ユニット２００とエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）との間に取り付けられた状態で、エンドプレート３００の第１領域３０１１と筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）との間には所定間隔ｄを有し、第２領域３０１２と第２面３０２との間のエンドプレート部分は実際にエンドプレート３００の実体を有する部分であり、かつエンドプレート３００は通常プラスチックまたは金属の物であるため、エンドプレート３００の第２領域３０１２と筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）とは当接しており、したがって、電池セル端部の変位を制限することができる。

【0064】

また、図７および図８に示すように、エンドプレート３００の第２面３０２は、平らな面であり、該第２面３０２に最も近接する電池セル２０１の第１壁２０１１と密接する。簡単に理解できるように、図面では、エンドプレート３００の第２面３０２と、該第２面３０２に密接する電池セル２０１の第１壁２０１１との間に少しの隙間を有するものを示しているが、実際には、両者が緊密に接しており、図面では簡単に理解できるように隙間を示しただけである。

【0065】

図７および図８に示すように、本出願のいくつかの実施例において、エンドプレート３００の第１領域３０１１と筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）との間に（間隔ｄ）内に緩衝部３０３が設けられ、緩衝部３０３は、電池ユニット２００の膨張が発生するときに、上記のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に当接して変形することができるように構成され、したがって、電池ユニット２００の膨張を緩衝するための膨張空間を提供できる。

【0066】

本出願の上記の技術案において、電池の使用過程において、電池ユニット２００の複数の電池セル２０１が第１方向Ｘに沿って積層するため、電池ユニット２００の膨張が発生するとき、その膨張も第１方向Ｘに沿って膨張する。電池ユニット２００の膨張は、エンドプレート３００を押圧してエンドプレート３００を壊すことがあり、ひいてはその押圧がエンドプレート３００経由してエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に伝達されることにより筐体内壁が破損するおそれもある。これに対して、本出願において、エンドプレート３００の第１領域３０１１と筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）との間に設けられた間隔ｄ内に、圧力を受けて変形することができる緩衝部３０３が設けられたため、該緩衝部３０３自体の変形により電池ユニット２００の第１方向Ｘにおける膨張に緩衝のための膨張空間を提供でき、エンドプレート３００を、過剰に押圧されて変形すること、ひいてはその効果を失うことがないように保護でき、さらに、筐体内壁を、過剰に押圧されて損壊することがないように保護でき、電池の正常な組み立ておよび使用にとって有利であるとともに、電池の使用寿命を保証できる。

【0067】

また、電池ユニット２００の膨張が発生するとき、通常、中心部分の膨張量が大きくて周辺部分の膨張量が小さいため、電池ユニット２００の膨張によるエンドプレート３００に対する押圧も、通常、エンドプレート３００の中心部分に対する押圧力が大きくてエンドプレート３００の周辺部分に対する押圧力は小さい。即ち、電池ユニット２００の膨張が発生するとき、その面における膨張の分布が不均一であり、エンドプレート３００全体が受けた膨張押圧も不均一である。したがって、このような膨張の不均一による、受ける力の不均一を考慮しなければ、緩衝部を設けても、エンドプレート、ひいては筐体内壁が壊されることがある。これに対して、本出願において、エンドプレート３００の第１面３０１に、電池セル２０１の第１壁２０１１の中心領域に対応する第１領域３０１１と、電池セル２０１の第１壁２０１１の縁部領域に対応する第２領域３０１２とを設け、かつエンドプレート３００の第１領域３０１１の厚さが第２領域３０１２の厚さよりも小さいようにし、即ち、エンドプレート３００の第１領域３０１１と筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）との間に間隔ｄを設け、緩衝部３０３を該間隔ｄ内に設けることにより、エンドプレート３００における、緩衝部３０３が設けられた部分を電池ユニット２００の膨張量の大きい中心部分に対応させることができ、エンドプレート３００が受けた膨張押圧を均一にさせ、電池ユニット２００の膨張の不均一に起因するエンドプレート３００が受ける力の不均一がなく、エンドプレート３００全体が受ける膨張による押圧を均一に保つことができ、電池ユニット２００の実際の膨張の分布に基づいて緩衝でき、エンドプレート３００の受ける局部応力が過大になることを抑えることができ、エンドプレート３００を、過剰に押圧されて変形すること、ひいてはその効果を失うことがないようによりよく保護でき、さらに、筐体内壁を、過剰に押圧されて損壊することがないように保護でき、電池の正常な組み立ておよび使用にとって有利であるとともに、電池の使用寿命を保証できる。

【0068】

また、本出願において、エンドプレート３００の第１面３０１は、電池セル２０１の第１壁２０１１の縁部領域に対応する第２領域３０１２も有し、第２領域３０１２は筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）と当接する。したがって、電池ユニット２００の膨張が発生するとき、エンドプレート３００の第１面３０１の第２領域３０１２は、第１領域３０１１のように緩衝部３０３を設けるのではなく、筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）と直接当接するため、電池ユニット２００の端部の膨張を制限でき、隣接する２つの電池セル２０１同士の電気的な接続の確実性を保証できる。特に、図４および図５に示すように、電極端子Ｖが電池セル２０１の第２方向Ｙにおいて対向に設けられた２つの第２壁２０１２に設置され、即ち、電極端子Ｖが電池セル２０１の第２方向Ｙにおける両端に設置されるため、エンドプレート３００に筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）と直接当接する第２領域３０１２を設けることによれば、電池ユニット２００の端部の膨張を抑制でき、各電池セルの電気的な接続を確実に保証することができる。

【0069】

いくつかの実施例において、電池セル２０１の縁部領域は第１壁２０１１の１０％～５０％を占める。

【0070】

いくつかの実施例において、電池セル２０１の縁部領域は第１壁２０１１の２０％～４０％を占める。

【0071】

図６に示すように、電池セル２０１の第１壁２０１１の縁部領域は、第１壁２０１１において、第１壁２０１１の長さ方向における両側のエッジｅに対する距離が所定長さｎである範囲の領域を指している。したがって、電池セル２０１の縁部領域の上記の割合に基づいてエンドプレート３００の第１面３０１に設けられる第１領域３０１１および第２領域３０１２を設定することによれば、電池ユニット２００の膨張の不均一に、よりよく対処でき、電池ユニット２００の実際の膨張分布に基づいてよりよく緩衝し、局部応力が過大になるのを抑えることができる。

【0072】

いくつかの実施例において、第１壁２０１１において、第２方向Ｙに沿って第２壁２０１２のエッジｅから０％～２５％の範囲が縁部領域である。

【0073】

いくつかの実施例において、本出願でいう縁部領域は、第１壁２０１１の長さ方向における両側のエッジｅから、電池セル２０１の長さ方向、即ち第２方向Ｙに沿って電池セル２０１の長さＬの０％～２５％の範囲までの領域である。即ち、第１壁２０１１の長さ方向における両側のエッジｅから０％～２５％Ｌ（電池セル２０１の長さ）の範囲の領域は縁部領域である。つまり、所定長さｎは電池セル２０１の長さＬの０％～２５％の長さである。図６に示すように、電池セル２０１の第１壁２０１１の縁部領域が２つ有し、それぞれ第１壁２０１１の第２方向Ｙにおける両側に位置する。第１壁２０１１において、第２方向Ｙに沿って前記第２壁２０１２のエッジから０％～２５％の範囲の領域が縁部領域であるため、上記の割合に基づいて縁部領域を設けることができ、電池ユニット２００の膨張の不均一に、よりよく対処でき、電池ユニット２００の実際の膨張分布に基づいてよりよく緩衝でき、局部応力が過大になるのを抑えることができる。

【0074】

本出願は、図２および図３に示すように、本出願のいくつかの実施例において、緩衝部３０３の少なくとも一部が第２方向Ｙに沿って延在する。

【0075】

緩衝部３０３の少なくとも一部が第２方向Ｙに沿って延在するため、エンドプレート３００の受けた力の過剰な集中がなく、電池ユニット２００の膨張力を分散させ、エンドプレート３００の受けた力を緩和することができ、電池ユニット２００の膨張に対してよりよく緩衝することができる。即ち、緩衝部３０３の少なくとも一部が第２方向Ｙに沿って延在するように設けることにより、エンドプレート３００による、長さ方向において電池ユニット２００の膨張による膨張力の分散に有利である。

【0076】

図７に示すように、本出願のいくつかの実施例において、緩衝部３０３の少なくとも一部が筐体内壁（エンドプレート側の側壁１０１）に向かって上へ傾斜して延在する。したがって、電池ユニット２００に膨張が発生してエンドプレート２２０が押圧されたとき、緩衝部３０３が筐体内壁（エンドプレート側の側壁１０１）に向かって上へ傾斜して延在して傾斜角を有するため、緩衝部３０３が、電池ユニット２００の膨張による押圧で筐体内壁に接触するとき、より容易に変形でき、電池ユニット２００の膨張に膨張空間を適時に提供でき、緩衝により有利であり、電池ユニット２００の膨張による膨張力をよりよく分散させることができる。ここで、「上へ傾斜して延在する」における「上へ」とは、電池１０の底壁の配置位置に対していうものであり、具体的に、「上へ」とは、電池１０が、電池を載置する電池載置面に配置されている場合、電池１０の筐体１００の底壁から上筐体への方向（例えば、図２、図７における上方）を指し、物理的意味上の鉛直に上へということではない。また、緩衝部３０３の上への傾斜角は、電池ユニット２００の膨張が発生するときに該緩衝部３０３が変形して緩衝できれば、任意の角度であってもよく、本出願では、緩衝部３０３の上への傾斜角に対して特に限定しない。

【0077】

図２～図７に示すように、本出願のいくつかの実施例において、緩衝部３０３は複数設けられ、複数の緩衝部３０３はエンドプレート３００の高さ方向において間隔をあけて設けられる。したがって、エンドプレート３００の高さ方向において緩衝部３０３を、間隔をあけて複数設けることにより、電池ユニット２００の膨張力の均一な分散により有利であり、エンドプレート３００の接触面が受ける力の均一性を向上させる。図２～図７に示すように、本出願のいくつかの実施例において、複数の緩衝部３０３は、マトリックス状に配列するように配置される。したがって、電池ユニット２００の膨張力をより均一に分散させ、エンドプレート３００の接触面が受ける力の均一性を向上させて、受けた力を均一にすることができ、電池をよりよく保護できる。

【0078】

本出願のいくつかの実施例において、第１領域３０１１は、エンドプレート３００に設けられた凹部により形成される。したがって、エンドプレートの構成に対して大きな変更を行う必要がなく、エンドプレート３００に凹部を設けることだけで第１領域３０１１を形成することができ、即ち、簡単な工程（例えばガウジング、金型成形など）でエンドプレート３００が第１領域３０１１および第１領域よりも厚い第２領域３０１２を有するようにすることができ、加工を簡単にすることができる。

【0079】

本出願のいくつかの実施例において、緩衝部３０３とエンドプレート３００とは一体の構造である。緩衝部３０３とエンドプレート３００とを一体の構造にすることにより、簡単な工程（金型成形など）で第１領域３０１１および第１領域よりも厚い第２領域３０１２を有する緩衝構造を実現でき、加工を簡単にすることができる。

【0080】

また、本出願はこれに限定されなく、必要に応じて緩衝部３０３をエンドプレート３００に対する別体の構造として構成してもよい。エンドプレート３００と緩衝部３０３とを一体に形成する方法として、例えば射出成形、加圧鋳造成形または押出成形などを利用でき、本出願はこれに限定されない。緩衝部３０３は、例えばプラスチックまたは金属のような、エンドプレート３００と同じ材料を使用してもよく、例えば弾性材料のような他の材料を使用してもよく、電池ユニット２００の膨張が発生するときにエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に当接して変形して、電池ユニット２００の膨張に緩衝のための膨張空間を提供できればよい。

【0081】

本出願のいくつかの実施例において、図２～図７に示すように、筐体１００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）は、エンドプレート３００へ突出する第１係合部１０２を有し、エンドプレート３００は第２係合部３０４を有し、第１係合部１０２が、第２係合部３０４と係合接続するように構成される。したがって、エンドプレート３００の筐体１００に対する位置決めをより精確にかつより素早く行うことができ、エンドプレート３００の組み立てを容易にすることができる。

【0082】

本出願のいくつかの実施例において、図９における（ａ）に示すように、電池セル２０１は電極アッセンブリーｍを含み、電極アッセンブリーｍが第１極板ｍ１と、第２極板ｍ２と、隔離部材ｍ３とを含み、第１極板ｍ１と第２極板ｍ２とが互いに逆の極性を有し、隔離部材ｍ３が、第１極板ｍ１と第２極板ｍ２とを隔てるように構成される。第１極板ｍ１および第２極板ｍ２が捲回軸線回りに捲回して捲回構造として形成され、捲回軸線が第１方向Ｘに垂直である。または、図９における（ｂ）に示すように、電極アッセンブリーｍ′は、複数の第１極板ｍ１′と、複数の第２極板ｍ２′と、隔離部材ｍ３′とを含み、複数の第１極板ｍ１′および複数の前記第２極板ｍ２′が第１方向Ｘにおいて交互に積層する。または、図９における（ｃ）に示すように、電極アッセンブリーｍ″は、第１極板ｍ１″と、複数の第２極板ｍ２″と、隔離部材ｍ３″とを含み、第１極板ｍ１″が連続に折曲って複数の積層セグメントｍ１１と複数の折り曲がりセグメントｍ１２とを含み、複数の積層セグメントｍ１１および複数の第２極板ｍ２″が第１方向Ｘにおいて交互に積層し、各折り曲がりセグメントｍ１２が、隣接する２つの積層セグメントｍ１１をつなぐ部分である。

【0083】

したがって、電池セルがおもに第１方向に沿って膨張し、緩衝部が第１方向に沿って設けられるとともに電池ユニットと筐体内壁との間に位置し、エンドプレートの緩衝部により電池ユニットの膨張を吸収することにより有利である。

【0084】

また、本出願のいくつかの実施例において、第１壁２０１１は電池セル２０１の、面積の最も大きい壁である。したがって、電池ユニットの膨張力の均一な分散により有利であり、エンドプレートの接触面が受ける力の均一性を向上させて、受けた力を均一にすることができ、電池をよりよく保護できる。

【0085】

本出願の他の一実施例は電気装置を提供し、例えば、該電気装置は上記の電池１０を使用する。該電気装置は車両、船舶または飛行装置などであり得るが、これだけに限定されない。本出願の実施例による電池は電池を使用する各種の装置に適用でき、例えば、携帯電話、ノートパソコン、電気自動車、電動自動車、船、航空機、電動玩具および電動工具などが挙げられ、例えば、航空機にはロケット、スペースシャトルおよび宇宙船などが含まれ、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、電動自動車玩具、電動船玩具および電動飛行機玩具などが挙げられ、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、コンクリートバイブレーターおよび電動カンナが挙げられる。本出願の実施例による電池１０は、上記の電気装置だけではなく、電池１０を使用するすべての装置に適用できる。

【0086】

図１０に示すように、本出願の他の一局面は電池を製造する方法を提供し、例えば、上記の電池１０を製造する方法を提供する。該方法は下記のステップＳ１～Ｓ４を含む。

【0087】

Ｓ１：筐体１００を提供する。

【0088】

Ｓ２：電池ユニット２００を提供し、該電池ユニット２００が第１方向Ｘに沿って積層した複数の電池セル２０１を含み、該電池セル２０１が第１方向Ｘにおいて対向して設けられた２つの第１壁２０１１と、第２方向Ｙにおいて対向して設けられた２つの第２壁２０１２とを含み、第２壁２０１２には電極端子Ｖが設置され、第１方向Ｘと第２方向Ｙとは直交する方向である。

【0089】

Ｓ３：エンドプレート３００を提供し、エンドプレート３００が、筐体２００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に向かう第１面３０１と、第１壁２０１１に向かう第２面３０２とを有し、第１面３０１が、第１壁２０１１の中心領域に対応する第１領域３０１１と、第１壁２０１１の縁部領域に対応する第２領域３０１２とを有し、第２面３０２が平らな面である。

【0090】

Ｓ４：電池ユニット２００およびエンドプレート３００を筐体１００内に取り付け、エンドプレート３００をエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）と電池ユニット２００との間に位置させ、第２領域３０１２をエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に当接させ、第１領域３０１１とエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）との間に間隔ｄが設けられ、間隔ｄ内に緩衝部３０３が設けられ、緩衝部３０３は、電池ユニット２００が膨張するときにエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に当接して変形することができる。

【0091】

なお、本出願に係る電池を製造する方法は、上記のＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の順に限定されなく、例えば、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ２、Ｓ４の順、またはＳ２、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４の順、またはＳ２、Ｓ３、Ｓ１、Ｓ４の順、またはＳ３、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４の順、またはＳ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ４の順で実行してもよい。

【0092】

本出願の他の一局面は、電池を製造する製造設備を提供し、例えば、上記の電池１０を製造する設備を提供する。該製造設備は、以下の装置を含む。

【0093】

第１提供装置、これは筐体１００を提供するように構成される。

【0094】

第２提供装置、これは電池ユニット２００を提供するように構成され、該電池ユニット２００は第１方向Ｘに沿って積層した複数の電池セル２０１を含み、該電池セル２０１は第１方向Ｘにおいて対向して設けられた２つの第１壁２０１１と、第２方向Ｙにおいて対向して設けられた２つの第２壁２０１２とを含み、第２壁２０１２には電極端子Ｖが設置され、第１方向Ｘと第２方向Ｙとは直交する方向である。

【0095】

第３提供装置、これはエンドプレート３００を提供するように構成され、エンドプレート３００は、筐体２００のエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に向かう第１面３０１と、第１壁２０１１に向かう第２面３０２とを有し、第１面３０１は、第１壁２０１１の中心領域に対応する第１領域３０１１と、第１壁２０１１の縁部領域に対応する第２領域３０１２とを有し、第２面３０２は平らな面である。

【0096】

組立装置、これは電池ユニット２００およびエンドプレート３００を筐体１００内に取り付けるように構成され、エンドプレート３００をエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）と電池ユニット２００との間に位置させ、第２領域３０１２をエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に当接させ、第１領域３０１１とエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）との間に間隔ｄが設けられ、間隔ｄ内に緩衝部３０３が設けられ、緩衝部３０３が、電池ユニット２００が膨張するときにエンドプレート側の側壁１０１（筐体内壁）に当接して変形することができる。

【0097】

なお、矛盾がない限り、本出願の実施例における特徴を互いに組み合わせることができる。

【0098】

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】

【図10】

【国際調査報告】