特表 2024-505849 電極アセンブリ及びその製造方法、電池セル、電池と電力消費装置

(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】2024-02-08

(54)【発明の名称】電極アセンブリ及びその製造方法、電池セル、電池と電力消費装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20240201BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023544308

(86)(22)【出願日】2021-11-15

(85)【翻訳文提出日】2023-07-21

(86)【国際出願番号】 CN2021130772

(87)【国際公開番号】W WO2023082290

(87)【国際公開日】2023-05-19

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513196256

【氏名又は名称】寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２，Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ，Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ３５２１００

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】張楠

(72)【発明者】

【氏名】魯力

【テーマコード（参考）】

5H028

【Ｆターム（参考）】

5H028AA05

5H028BB05

5H028CC08

5H028CC10

5H028EE06

5H028HH05

(57)【要約】

本出願は、電極アセンブリ及びその製造方法、電池セル、電池と電力消費装置を提供する。この電極アセンブリは、第一の極板であって、第一の極板の極板の厚さ方向に沿う両側に活物質層と粘性物質層が塗布され、各側の活物質層と粘性物質層が極板の高さ方向に沿って並列設置される第一の極板と、第一の極板の極板の厚さ方向に沿う両側に設置され、且つ第一の極板と積層して設置されるセパレータとを含み、電極アセンブリが展開する状態で、第一の極板の各側のセパレータは、連続した全体構造であり、セパレータは、粘性物質層を介して第一の極板に接続される。第一の極板に粘性物質層を塗布することによって、粘性物質層を介してセパレータを第一の極板上に接着させ、それによってセパレータと第一の極板の位置を固定し、セパレータ上に接着剤層を塗布する必要がなく、コストを低減させ、且つ生産効率を向上させる。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極アセンブリであって、前記電極アセンブリは、
第一の極板であって、前記第一の極板の厚さ方向に沿う両側に活物質層と粘性物質層が塗布され、各側の前記活物質層と前記粘性物質層が極板の高さ方向に沿って並列設置される第一の極板と、
前記第一の極板の厚さ方向に沿う両側に設置され、且つ前記第一の極板と積層して設置されるセパレータと、を含み、
前記電極アセンブリを展開した状態で、前記第一の極板の各側の前記セパレータは連続した全体構造であり、前記セパレータは前記粘性物質層を介して前記第一の極板に接続される、
電極アセンブリ。

【請求項2】

前記粘性物質層は、前記第一の極板の両側端部に高さ方向に沿って塗布され、両側端部の前記粘性物質層の間に前記活物質層が塗布される、請求項１に記載の電極アセンブリ。

【請求項3】

両側の前記粘性物質層の間に一つ又は複数の間隔をあけて極板の高さ方向に沿って前記粘性物質層がさらに設けられ、隣接する二つの前記粘性物質層の間に前記活物質層が塗覆される、請求項２に記載の電極アセンブリ。

【請求項4】

前記粘性物質層の極板の高さ方向に沿う幅は、２～２０ｍｍである、請求項１から３のいずれか１項に記載の電極アセンブリ。

【請求項5】

前記粘性物質層の極板の厚さ方向に沿う厚さは、前記活物質層の厚さ以上である、請求項１から４のいずれか１項に記載の電極アセンブリ。

【請求項6】

前記粘性物質層の極板の厚さ方向に沿う厚さは、２５～１２０μｍである、請求項１から５のいずれか１項に記載の電極アセンブリ。

【請求項7】

前記粘性物質層はホットメルト接着剤層であり、前記ホットメルト接着剤層は熱複合によって前記セパレータを前記第一の極板と接続する、請求項１から６のいずれか１項に記載の電極アセンブリ。

【請求項8】

前記粘性物質層の材料はポリプロピレンである、請求項１から７のいずれか１項に記載の電極アセンブリ。

【請求項9】

前記第一の極板は、複数の折り曲げセグメントと、積層して設置される複数の第一の積層セグメントとを含み、
各前記折り曲げセグメントは、二つの隣接する前記第一の積層セグメントを接続し、極板の厚さ方向に沿って、前記第一の極板の折り曲げを容易にするための薄肉部又は切断部を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の電極アセンブリ。

【請求項10】

前記第一の極板は陽極板である、請求項１から９のいずれか１項に記載の電極アセンブリ。

【請求項11】

前記第一の極板の極性と逆である第二の極板をさらに含み、
前記第二の極板は、複数の第二の積層セグメントを含み、
前記電極アセンブリの積層状態で、各前記第二の積層セグメントは、隣接する二つの前記第一の積層セグメントの間に設置される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の電極アセンブリ。

【請求項12】

電極アセンブリの製造方法であって、
第一の極板を提供し、前記第一の極板の厚さ方向に沿う両側に活物質層と粘性物質層を塗布し、前記活物質層と前記粘性物質層とを隣接して設置するステップと、
セパレータを提供し、前記セパレータを前記第一の極板の厚さ方向に沿う両側に、且つ前記第一の極板と積層して設置するステップと、
前記粘性物質層を介して前記セパレータを前記第一の極板に接続するステップと、を含む、
電極アセンブリの製造方法。

【請求項13】

前記粘性物質層は、熱複合によって前記セパレータを前記第一の極板と接続する、請求項１２に記載の電極アセンブリの製造方法。

【請求項14】

前記第一の極板を提供するステップにおいて、
切込み又はレーザーアブレーションによって前記第一の極板上に複数の薄肉部を形成することを含む、請求項１２又は１３に記載の電極アセンブリの製造方法。

【請求項15】

前記セパレータを前記第一の極板とともに積層し、前記複数の薄肉部で折り曲げ、前記第一の極板に複数の折り曲げセグメントと積層して設置される複数の第一の積層セグメントを有させるステップをさらに含み、
各前記折り曲げセグメントは、二つの隣接する前記第一の積層セグメントを接続する、請求項１４に記載の電極アセンブリの製造方法。

【請求項16】

さらに、第二の極板を提供し、隣接する前記第一の積層セグメントの間に前記第二の極板を設置することをさらに含む、請求項１２から１５のいずれか１項に記載の電極アセンブリの製造方法。

【請求項17】

電池セルであって、請求項１から１１のいずれか１項に記載の電極アセンブリを含み、又は、請求項１２から１６のいずれか１項に記載の電極アセンブリの製造方法によって製造される電極アセンブリを含む、電池セル。

【請求項18】

請求項１７に記載の電池セルを少なくもと１つ含む、電池。

【請求項19】

請求項１８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、電力消費装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、エネルギー貯蔵デバイス技術分野に関し、特に電極アセンブリ及びその製造方法、電池セル、電池と電力消費装置に関する。

【背景技術】

【0002】

省エネと汚染物質の排出削減は、自動車産業の持続可能な発展の鍵である。このような場合に、電動車両は、その省エネと環境保護の優位性により、自動車産業の持続可能な発展の重要な構成部分となっている。また、電動車両にとって、電池技術は、その発展に関わる重要な要素である。そのため、電池生産プロセスでは、コストを低減させ、生産効率を向上させることは、重要な意味を持っている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上記問題を解決するために、本出願は、コストを低減させ、生産効率を向上させることができる電極アセンブリ及びその製造方法、電池セル、電池と電力消費装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本出願の実施例の第一の態様によれば、電極アセンブリを提供する。前記電極アセンブリは、第一の極板であって、第一の極板の厚さ方向に沿う両側に活物質層と粘性物質層が塗布され、各側の活物質層と粘性物質層が極板の高さ方向に沿って並列設置される第一の極板と、第一の極板の厚さ方向に沿う両側に設置され、且つ第一の極板と積層して設置されるセパレータとを含み、電極アセンブリを展開した状態で、第一の極板の各側のセパレータは連続した全体構造であり、セパレータは、粘性物質層を介して第一の極板に接続される。

【0005】

上記技術案では、第一の極板に粘性物質層を塗布することによって、粘性物質層を介してセパレータを第一の極板上に接着させ、それによってセパレータと第一の極板の位置を固定する。そのため、セパレータ上に接着剤層を塗布する必要がなく、コストを低減させ、且つ生産効率を向上させる。

【0006】

いくつかの実施例では、極板の高さ方向に沿って、粘性物質層が第一の極板の両側端部に塗布され、両側の粘性物質層の間に活物質層が塗布される。

【0007】

上記技術案では、粘性物質層は、第一の極板の高さ方向に沿う両側端部に設置され、第一の極板の端部位置をセパレータに接着して固定させ、セパレータに折り返し又はしわが発生する危険を減少させ、セパレータの絶縁作用を保証することができる。

【0008】

いくつかの実施例では、極板の高さ方向に沿って、両側の粘性物質層の間に一つ又は複数の間隔をあけて設置される粘性物質層がさらに設けられ、隣接する二つの粘性物質層の間に活物質層が塗覆される。

【0009】

上記技術案では、両側の粘性物質層の間に一つの粘性物質層を設置し、セパレータと第一の極板との接着効果を補強することができるとともに、生産コストが相対的に比較的低くなり、生産効率が高くなる。両側の粘性物質層の間に複数の粘性物質層を設置し、セパレータと第一の極板との接着効果を補強すると同時に、セパレータと第一の極板の平坦性を向上させる。その結果、第一の極板の中部位置に対応するセパレータにしわが発生するリスクを減少させ、積層後の電極アセンブリの全体的な厚さを増加させることなく、電極アセンブリの品質を向上させることができる。

【0010】

いくつかの実施例では、粘性物質層の極板の高さ方向に沿う幅は、２～２０ｍｍであり、セパレータと第一の極板の高さ方向に沿う接着強度を向上させることができる。

【0011】

いくつかの実施例では、粘性物質層の極板の厚さ方向に沿う厚さは、活物質層の厚さ以上であり、セパレータを第一の極板に貼り付けるときに、セパレータが粘性物質層に接触することを確保することができる。それによって、粘性物質層がセパレータを接着する作用を発揮できる。

【0012】

いくつかの実施例では、粘性物質層の極板の厚さ方向に沿う厚さは、２５～１２０μｍである。

【0013】

上記技術案では、粘性物質層の厚さを制御することによって、セパレータと粘性物質層との接着を確保することができるだけでなく、さらに第一の極板の全体的な厚さを保証することができ、それによって電極アセンブリの厚さを効果的に制御する。

【0014】

いくつかの実施例では、粘性物質層は、ホットメルト接着剤層である。ホットメルト接着剤層は、熱複合によってセパレータを第一の極板と接続する。

【0015】

上記技術案では、粘性物質層が熱複合を経た後に、ホットメルト接着剤が作用を発揮して粘性を発生させ、セパレータを粘性物質層に接着させることによって、セパレータと第一の極板との接着効果を発揮する。

【0016】

いくつかの実施例では、粘性物質層の材料は、ポリプロピレンである。ポリプロピレンは、電解液に耐えることができ、温度が７０～９０℃である熱複合作用で、セパレータを第一の極板上に接着することができる。

【0017】

いくつかの実施例では、第一の極板は、複数の折り曲げセグメントと、積層して設置される複数の第一の積層セグメントとを含む。各折り曲げセグメントは、二つの隣接する第一の積層セグメントを接続し、極板の厚さ方向に沿って、第一の極板の折り曲げを容易にするための薄肉部又は切断部を含む。

【0018】

上記技術案では、薄肉部と切断部は、電極アセンブリを製造するときに、第一の極板が薄肉部の領域での折り曲げを発生させるようにガイドして、積層操作を容易にするために用いられる。それによって、折り曲げ位置の制御性と正確性の向上が有利となる。

【0019】

いくつかの実施例では、第一の極板は、陽極板である。陽極板を第一の極板としてセパレータと接着して接続することで、陽極活物質材料の粉落ちによりケースが腐食するリスクを減少させることができる。

【0020】

いくつかの実施例では、電極アセンブリは、第一の極板の極性とは逆である第二の極板をさらに含む。第二の極板は、複数の第二の積層セグメントを含み、電極アセンブリが積層された状態で、各第二の積層セグメントが隣接する二つの前記第一の積層セグメントの間に設置される。

【0021】

上記技術案では、成形された電極アセンブリが使用要求をさらに満たし、電極アセンブリの電気的な性能を最適化することができる。

【0022】

本出願の実施例の第二の態様によれば、電極アセンブリの製造方法を提供する。前記製造方法は、第一の極板を提供し、第一の極板の厚さ方向に沿う両側に活物質層と粘性物質層を塗布し、活物質層と粘性物質層とを隣接して設置するステップと、セパレータを提供し、セパレータを第一の極板の厚さ方向に沿う両側に設置し、且つ第一の極板と積層して設置するステップと、粘性物質層を介してセパレータを第一の極板に接続するステップとを含む。

【0023】

いくつかの実施例では、粘性物質層は、熱複合によってセパレータを第一の極板と接続する。

【0024】

いくつかの実施例では、第一の極板を提供するステップにおいて、切込み又はレーザーアブレーションによって第一の極板上に複数の薄肉部を形成することが含まれる。

【0025】

いくつかの実施例では、電極アセンブリの製造方法は、セパレータを第一の極板とともに積層し、複数の薄肉部で折り曲げ、第一の極板に複数の折り曲げセグメントと積層して設置される複数の第一の積層セグメントを形成するステップをさらに含み、各折り曲げセグメントは、二つの隣接する第一の積層セグメントを接続する。

【0026】

いくつかの実施例では、電極アセンブリの製造方法は、第二の極板を提供し、隣接する第一の積層セグメントの間に第二の極板を設置することをさらに含む。

【0027】

本出願の実施例の第三の態様によれば、電池セルを提供し、前記電池セルは、第一の態様の電極アセンブリを含み、又は、第二の態様の電極アセンブリの製造方法を利用して製造される電極アセンブリを含む。

【0028】

本出願の実施例の第四の態様によれば、電池を提供し、前記電池は、複数の第三の態様の電池セルを含む。

【0029】

本出願の実施例の第五の態様によれば、電力消費装置を提供し、前記電力消費装置は、第四の態様に記載の電池を含み、電池は、電気エネルギーを提供するためのものである。

【0030】

以上の一般的な記述と後述の詳細な記述は、例示的なものだけであり、本出願を制限するものではないことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【0031】

本出願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下に、本出願の実施例にかかる図面を簡単に紹介する。以下に記述される図面は本出願の具体的な実施例にすぎず、当業者が創造的な労力を払うことなく以下の図面に基づいて他の実施例を得ることができることは、明らかである。

【図1】本出願のいくつかの実施例による車両の構造概略図である。

【図2】本出願のいくつかの実施例による電池の分解概略図である。

【図3】本出願の実施例による電池モジュールの構造概略図である。

【図4】本出願のいくつかの実施例による電池セルの分解概略図である。

【図5】本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリの断面図である。

【図6】本出願のいくつかの実施例による第一の極板とセパレータの展開概略図である。

【図7】図６のＡ－Ａの矢視断面図である。

【図8】図６における第一の極板の概略図である。

【図9】図６の別のいくつかの実施例のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図10】図９における第一の極板の概略図である。

【図11】図９におけるＩＩ部分の拡大図である。

【図12】本出願のいくつかの実施例の第一の極板が積層された後の概略図である。

【図13】図５におけるＩ部分の拡大図である。

【図14】本出願の別のいくつかの実施例による電極アセンブリの断面図である。

【図15】本出願の別のいくつかの実施例による第一の極板の概略図である。

【図16】図５に示す実施例の第一の極板、第二の極板とセパレータの接続構造概略図である。

【図17】本出願の一つの実施例の電極アセンブリの製造方法のフローチャートである。 これらの図面は、明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本出願に適合する実施例を示しており、明細書とともに本出願の原理を解釈するために用いられる。

【発明を実施するための形態】

【0032】

本出願の技術案をより良く理解するために、以下では、図面を参照しながら本出願の実施例を詳細に記述する。

【0033】

記述された実施例は単に本出願の実施例の一部であり、すべての実施例ではないことは、明らかである。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を払うことなく得られたすべての他の実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属する。

【0034】

本出願の実施例に使用される用語は、特定の実施例を記述することのみを目的としており、本出願を制限することを意図していない。本出願の実施例と添付される特許請求の範囲に使用される単数形の「一種類」、「前記」と「この」も、文脈が他の意味を示さない限り、複数形を含むことを意図している。

【0035】

理解すべきこととして、本明細書に使用される用語である「及び／又は」は、ただ関連対象の関連関係を記述するだけのものであり、三つの関係が存在し得ることを表し、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３つのケースを表してもよい。また、本明細書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。

【0036】

注意すべきこととして、本出願の実施例に記述された「上」、「下」、「左」、「右」などの方位語は、図面に示す方向で記述されたものであり、本出願の実施例の限定と理解すべきではない。なお、理解すべきこととして、一つの素子が別の素子「上」又は「下」に接続されることを言及する場合、それが別の素子「上」又は「下」に直接接続できるだけでなく、中間素子を介して別の素子「上」又は「下」に間接的に接続されてもよい。

【0037】

本出願における「複数の」は、二つ以上（二つを含む）を指す。

【0038】

本出願では、電池セルは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池などを含んでもよく、本出願の実施例は、これを限定しない。電池セルは、円筒体、扁平体、直方体又は他の形状などを呈してもよく、本出願の実施例は、これにも限定しない。電池セルは、一般的にはパッケージングの方式で筒型電池セル、四角形電池セルとパウチ電池セルという三つの種類に分けられ、本出願の実施例は、これにも限定しない。

【0039】

本出願の実施例における電池は、より高い電圧と容量を提供するために一つ又は複数の電池セルを含む単一の物理モジュールを指す。例えば、本出願における電池は、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、一般的には一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、液体又は他の物による電池セルの充電又は放電への影響を回避することができる。

【0040】

電池セルは、電極アセンブリと、電解液とを含み、電極アセンブリは、陰極極板、陽極極板とセパレータによって構成される。電池セルは、主に金属イオンが陰極極板と陽極極板との間を移動することにより作動する。陰極極板は、陰極集電体と、陰極活物質層とを含み、陰極活物質層は、陰極集電体の表面に塗覆され、陰極活物質層が塗覆されていない陰極集電体は、陰極活物質層がすでに塗覆された陰極集電体から突出し、陰極活物質層が塗覆されていない陰極集電体は、陰極タブとされる。陽極活物質層は、陽極集電体の表面に塗覆され、陽極活物質層が塗覆されない陽極集電体は、陽極活物質層がすでに塗覆された陽極集電体から突出し、陽極活物質層が塗覆されていない陽極集電体は、陽極タブとされる。大きな電流を流しても溶断しないことを保証するために、陰極タブの数が複数であり、且つ積層されており、陽極タブの数が複数であり、且つ積層されている。

【0041】

電極アセンブリは、捲回型構造であってもよく、積層型構造であってもよい。捲回型の電極アセンブリは、陰極極板、陽極極板及び陰極極板と陽極極板との間に介在するセパレータとを捲回して形成された電極アセンブリである。しかし、積層型の電極アセンブリは、複数の個片の陰極極板及び複数の個片の陽極極板及びセパレータが交互に積層される構造を含み、一つの連続した全体的な極板（陽極極板又は陰極極板）を、極板の厚さ方向に沿う両側にセパレータを貼り付けた後に陰極極板とともにＺ字型に積層することによって、積層型電極アセンブリを形成してもよい。このようなセパレータが陽極極板を完全に被覆する構造では、極板の厚さ方向の両側のセパレータは、極板上に完全に貼り付けられ、極板は変位せず、極板は極板と接触しない。そのため、短絡を効果的に防止することができ、電池の安全を保証し、電池容量の十分な発揮を保証することができる。

【0042】

積層型の電極アセンブリについて、極板の、厚さ方向に沿う両側にセパレータを貼り付けるときに、極板の、厚さ方向に沿う両側にセパレータを貼り付けるために、一般的には接着剤が全体的に塗布されたセパレータを採用し、セパレータの接着剤層の粘性を利用して極板上に貼り付ける。しかし、発明者は、セパレータに対して全体的に接着剤塗布を行う場合はコストが非常に高くなり、電極アセンブリを製造するコスト全体が高くなることを引き起こすとともに、セパレータ全体に対して接着剤を塗布する場合は生産効率が比較的低いことを発見した。

【0043】

これに鑑み、本出願の実施例は、セパレータに接着剤を塗布する必要がなく、極板の活物質層の、極板の高さ方向に沿う両側の集電体上に接着剤層を塗布し、セパレータを集電体上の接着剤層と接着し、セパレータを極板に貼り付ける技術案を提供するものであり、それによって、コストを低減させ、生産効率を向上させる。以下に、本出願の実施例を詳細に記述する。

【0044】

本出願の実施例に記述された技術案は、電池及び電力消費装置に適用される。

【0045】

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、汽船、宇宙航空機、電動玩具、および電動工具などであってもよい。車両は、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、又はレンジエクステンダー自動車などであってもよく、宇宙航空機は、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み、電動玩具は、据置型又は移動型の電動玩具、例えばゲーム機、電気自動車玩具、電気汽船玩具、および電気飛行機玩具などを含み、電動工具は、金属切削電動工具、研磨電動工具、組み立て電動工具、および鉄道用電動工具、例えば、電気ドリル、電気グラインダ、電気レンチ、電気ドライバ、電気ハンマ、ハンマードリル、コンクリート振動機、および電気カンナなどを含む。本出願の実施例は、上記電力消費装置を特に制限しない。

【0046】

以下の実施例は、説明の便宜上、電池を使用する装置が車両であることを例にして説明する。

【0047】

図１は、本出願のいくつかの実施例による車両１の構造概略図である。

【0048】

図１に示すように、車両１の内部には、電池２が設置されている。電池２とは、より高い電圧と容量を提供するために一つ又は複数の電池セルを含む単一の物理モジュールである。例えば、本出願における電池２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２は、車両１の底部又は頭部又は尾部に設置されてもよい。電池２は、車両１の給電に用いられてもよく、例えば、電池２は、車両１の操作電源とされてもよい。車両１は、コントローラ３と、モータ４とをさらに含んでもよい。コントローラ３は、モータ４に給電するように電池２を制御するために用いられ、例えば、車両１の起動、ナビゲーション、および走行時の作動電力消費需要に用いられる。

【0049】

本出願のいくつかの実施例では、電池２は、車両１の操作電源だけでなく、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、あるい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ができる。

【0050】

図２は、本出願のいくつかの実施例による電池２の分解概略図である。

【0051】

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２０とを含む。

【0052】

筐体５は、電池セル２０を収容するために用いられる。筐体５は、様々な構造であってもよい。いくつかの実施例では、筐体５は、第一の筐体部５１と、第二の筐体部５２とを含んでもよい。第一の筐体部５１と第二の筐体部５２は、互いに被せられ、電池セル２０を収容するための収容空間５３を画定する。第二の筐体部５２は、一端が開口する中空構造であってもよく、第一の筐体部５１は、板状構造であってもよく、第一の筐体部５１は、第二の筐体部５２の開口側に被せられて、収容空間５３を有する筐体５を形成する。第一の筐体部５１および第二の筐体部５２も、一側が開口する中空構造であってもよく、第一の筐体部５１の開口側は、第二の筐体部５２の開口側に被せられて、収容空間５３を有する筐体５を形成する。無論、第一の筐体部５１と第二の筐体部５２は、様々な形状、例えば、円筒体、直方体などであってもよい。

【0053】

第一の筐体部５１と第二の筐体部５２との接続後のシール性を向上させるために、第一の筐体部５１と第二の筐体部５２との間には、シール材、例えば、シールゴム、シールリングなどが設置されてもよい。

【0054】

第一の筐体部５１が第二の筐体部５２の頂部に被せられる場合、第一の筐体部５１は、上部筐体蓋と呼ばれてもよく、第二の筐体部５２は、下部筐体と呼ばれてもよい。

【0055】

電池２において、電池セル２０は、複数である。複数の電池セル２０間は、直列接続されてもよく、又は並列接続されてもよく、あるいは直並列接続されてもよい。直並列接続とは、複数の電池セル２０には、直列接続も、並列接続もあることである。複数の電池セル２０間は、直接に直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されてから、複数の電池セル２０によって構成される全体を筐体５内に収容されてもよい。無論、複数の電池セル２０がまず、直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されて電池グループを構成し、複数の電池グループが直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されて一つの全体を形成し、筐体５内に収容されてもよい。

【0056】

図３は、本出願の実施例による電池モジュール２００の構造概略図である。

【0057】

図３に示すように、各電池２に含まれる電池セル２０の数は比較的多い可能性がある。そのため、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２００を構成してもよい。電池２は、複数の電池モジュール２００を含んでもよく、これらの電池モジュール２００は、直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で接続されてもよい。

【0058】

図４は、本出願のいくつかの実施例による電池セル２０の分解概略図である。

【0059】

図４を参照すると、電池セル２０とは、電池２を構成するための最小の構成単位であり、本出願のいくつかの実施例において、電池セル２０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く、本出願の実施例は、これを限定しない。電池セル２０は、扁平体、直方体又は他の形状などを呈してもよく、本出願の実施例は、これを限定しない。説明の便宜上、下記実施例において、いずれも直方体形状の電池セル２０を例にする。

【0060】

図４を参照すると、電池セル２０は、エンドキャップアセンブリ２１と、電極アセンブリ２２と、ケース２３とを含む。ケース２３は、電極アセンブリ２２をケース２３内に収容するために用いられる。ケース２３は、様々な形状と様々なサイズであってもよく、具体的には、ケース２３の形状は、一つ又は複数の電極アセンブリ２２の具体的な形状とサイズに応じて決定されてもよい。いくつかの実施例では、ケース２３は、中空の直方体である。別のいくつかの実施例では、ケース２３は、円筒型又は他の形状であってもよい。ケース２３の一端は、開口２３１であり、エンドキャップアセンブリ２１は、この開口２３１を覆い、且つケース２３と接続され、電極アセンブリ２２が置かれる閉鎖されるキャビティを形成する。キャビティ内には、電解液が充填されてもよい。いくつかの実施例では、エンドキャップアセンブリ２１は、エンドキャップ２１２を含む。エンドキャップ２１２には、電極端子２１１が設置され、電極アセンブリ２２には、タブ２２１が設置され、電極端子２１１は、電池セル２０の電気エネルギーを出力するように、タブ２２１と電気的に接続するために用いられてもよい。各電極端子２１１には、集電部品が対応して設置されてもよく、この集電部品をエンドキャップ２１２とタブ２２１との間に位置させてもよく、電極端子２１１とタブ２２１は、集電部品によって電気的な接続を実現することができる。エンドキャップアセンブリ２１には、他の機能的部材、例えば、電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達したときに内部圧力を逃すための放圧機構がさらに設置されてもよい。ケース２３とエンドキャップ２１２の材質は、様々であり、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス、アルミニウム合金などであってもよい。

【0061】

図５は、本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリ２２の断面図である。

【0062】

図５に示すように、本出願のいくつかの実施例の電極アセンブリ２２は、第一の極板２２２と、セパレータ２２３と、第二の極板２２４とを含む。ここで、第一の極板２２２とセパレータ２２３は、それぞれ連続した全体構造である。別のいくつかの実施例では、第一の極板２２２は、複数の別体構造の極板であってもよく、複数の極板の、極板の厚さ方向に沿う両側に連続したセパレータ２２３が設置されてもよい。

【0063】

両側のセパレータ２２３は、それぞれ第一の極板２２２の厚さ方向に沿う両側に設置され、第一の極板２２２と両側のセパレータ２２３は、複数回の往復折り畳み状態である。第一の極板２２２と両側のセパレータ２２３は、略Ｚ字型に往復に折り曲がり、積層構造の隣接する両側の第一の極板２２２の間に第二の極板２２４が設置され、第一の極板２２２と第二の極板２２４との間がセパレータ２２３によって隔てられ、積層構造の電極アセンブリ２２を形成する。第一の極板２２２と第二の極板２２４の極性は逆であり、そのうちの一つが陰極板である場合、もう一つは陽極板である。セパレータ２２３は、第一の極板２２２と第二の極板２２４とを隔てるための微孔膜であり、ナノメートルオーダー微孔を有する高分子機能材料である。それは、二つの極板が接触し、短絡することを防止するために用いられるとともに、電解質イオンを通過させることができる。セパレータ２２３は、ポリエチレン（ＰＥ）単層膜、ポリプロピレン（ＰＰ）単層膜及びポリエチレンとポリプロピレンが複合された多層微孔膜を含むポリオレフィン材料のポリオレフィン微孔膜であってもよい。

【0064】

第一の極板２２２の厚さ方向に沿う両側にセパレータ２２３を貼り付けるために、一般的にはセパレータ２２３全体に対して接着剤を塗布する方式を採用し、セパレータ２２３を接着剤の粘性によって第一の極板２２２上に貼る。しかし、セパレータに対して全体的に接着剤の塗布を行う場合はコストが非常に高くなり、電極アセンブリ２２を製造するコスト全体が高くなることを引き起こすとともに、セパレータ２２３全体に対して接着剤を塗布する生産効率が比較的低い。

【0065】

いくつかの技術では、コストを低減させるために、接着剤が塗布されていないセパレータ２２３を採用し、第一の極板２２２の活物質層の複数の箇所に接着剤層を塗布し、さらにセパレータ２２３をこれらの接着剤層上に接着することによって、セパレータ２２３を第一の極板２２２に貼り付けている。しかし、このような貼り付け方式は、接着剤層を活物質層上に直接塗布するため、この一部の活物質の容量が発揮できないことを引き起こすとともに、接着剤層の活物質上の厚さは制御しにくく、電極アセンブリ２２全体の厚さに影響を与え、そして活物質層の複数の位置上に接着剤層を塗布し、生産効率が比較的低い。

【0066】

図６は、本出願のいくつかの実施例による第一の極板２２２とセパレータ２２３を展開した概略図であり、図７は、図６のＡ－Ａの矢視断面図であり、図８は、図６における第一の極板２２２の概略図である。

【0067】

図６から図８に示すように、本出願の実施例の電極アセンブリ２２は、第一の極板２２２と、セパレータ２２３とを含む。第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側に活物質層２２２１と粘性物質層２２２２が塗布される。各側の活物質層２２２１と粘性物質層２２２２は、極板の高さ方向Ｈに沿って並列設置される。セパレータ２２３は、第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側に設置され、且つ第一の極板２２２と積層して設置される。図６における破線枠は、第一の極板２２２の輪郭を表す。電極アセンブリ２２が展開された状態で、第一の極板２２２の各側のセパレータ２２３は、連続した全体構造であり、セパレータ２２３は、粘性物質層２２２２を介して第一の極板２２２に接続される。

【0068】

図７と図８を参照すると、いくつかの実施例では、第一の極板２２２は、集電体２２２４、集電体２２２４の極板の高さ方向Ｈに沿う一側端部から延出した第一のタブ２２２３、及び集電体２２２４上に塗布された活物質層２２２１と粘性物質層２２２２を含む。集電体２２２４の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側にいずれも活物質層２２２１と粘性物質層２２２２が塗布される。粘性物質層２２２２と活物質層２２２１は、極板の高さ方向Ｈに沿って隣接し且つ並列設置され、粘性物質層２２２２は、極板の長手方向Ｌに沿って延び且つ第一の極板２２２の全長を貫通してもよい。各粘性物質層２２２２及び活物質層２２２１は、極板の長手方向Ｌに沿って互いに平行に設置される。粘性物質層２２２２の数は、少なくとも一つであり、粘性物質層２２２２が複数である場合は、粘性物質層２２２２は活物質層２２２１と交互に設置されてもよい。

【0069】

集電体２２２４は、極板の厚さ方向Ｗに沿って対向する二つの表面を有し、二つの表面上のいずれにも活物質層２２２１と粘性物質層２２２２が塗布されてもよい。一つの具体的な例では、第一の極板２２２が陽極板であるとき、集電体２２２４の材料は、銅又は銅合金などの金属材料である。第一の極板２２２が陰極板であるとき、集電体２２２４の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属材料である。

【0070】

活物質層２２２１は、第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う対向する二つの表面上に塗布される。活物質層２２２１は、電池２が充放電するプロセスにおいて電気化学反応を発生させて電気エネルギーを発生させることができる。第一の極板２２２が陽極板であるとき、活物質層２２２１の材料は、炭素又はケイ素などを含んでもよいが、それらに限らない。第一の極板２２２が陰極板であるとき、活物質層２２２１の材料は、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を含んでもよいが、それらに限らない。

【0071】

粘性物質層２２２２は、第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う対向する二つの表面上に塗布され、粘性物質層２２２２は、一定の粘着性を有する材料で構成される。粘性物質層２２２２は、一定の条件でセパレータ２２３を第一の極板２２２上に接着できる。いくつかの実施例では、粘性物質層２２２２は、ホットメルト接着剤層であり、熱複合によってセパレータ２２３を第一の極板２２２上に接着する。

【0072】

いくつかの実施例では、第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側には、それぞれ全体として連続したセパレータ２２３が設置される。セパレータ２２３は、対になって設置され、第一の極板２２２は、二つのセパレータ２２３の間に設置される。セパレータ２２３の全体のサイズは、第一の極板２２２の全体のサイズよりも大きい。第一の極板２２２が両側のセパレータ２２３の内部に完全に覆われることによって、電極アセンブリ２２を形成した後に、第一の極板２２２と第二の極板２２４を十分に隔離し、両者間の絶縁を実現することができる。

【0073】

電極アセンブリ２２を製造するとき、二つの全体のセパレータ２２３をそれぞれ第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側に設置し、第一の極板２２２を二つのセパレータ２２３の間に設置する。さらに、二つのセパレータ２２３をそれぞれ第一の極板２２２の両側の対応する粘性物質層２２２２上に接着し、セパレータ２２３を第一の極板２２２に貼り付けることを実現し、且つセパレータ２２３と第一の極板２２２の位置を固定させる。

【0074】

第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側にセパレータ２２３を設置した後に、第一の極板２２２とともにセパレータ２２３を複数回往復で折り畳み、第一の極板２２２と両側のセパレータ２２３を略Ｚ字型に往復折り曲げて電極アセンブリ２２を形成してもよい。集電体２２２４の極板の高さ方向Ｈに沿う一側端部に、間隔をあけて複数の第一のタブ２２２３設けられる。第一のタブ２２２３は、集電体２２２４から外側へ延び且つこの側の粘性物質層２２２２から突出する。第一の極板２２２をＺ字型に積層すると、複数の第一のタブ２２２３が重なって多タブ構造のタブ２２１を形成して、電極端子２１１と電気的に接続される。

【0075】

図８における複数の破線Ｘは、実体を表すものではなく、第一の極板２２２とセパレータ２２３がＺ字型に積層される折り曲げ位置を模式的に示しているのみであり、且つこれらの折り曲げ位置は、一定の幅を有する折り曲げ領域である。

【0076】

上記実施例では、集電体２２２４の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側端部に粘性物質層２２２２を塗布することによって、粘性物質層２２２２を介してセパレータ２２３を第一の極板２２２上に接着させる。それによって、セパレータ２２３と第一の極板２２２の位置を固定する。したがって、セパレータ２２３上に接着剤層を塗布する必要がなく、コストを低減させ、且つ生産効率を向上させる。

【0077】

いくつかの技術では、第一の極板２２２の活物質層２２２１の複数の箇所に接着剤層を塗布し、さらにセパレータ２２３をこれらの接着剤層上に接着することによって、セパレータ２２３を第一の極板２２２に貼り付ける。しかしこのような貼り付け方式は、接着剤層を活物質層２２２１上に直接に塗布し、この一部の活物質の容量が発揮できないことを引き起こす。

【0078】

図７と図８を参照すると、いくつかの実施例では、粘性物質層２２２２が活物質層２２２１上に塗布されることを回避するために、粘性物質層２２２２は、極板の高さ方向Ｈに沿って第一の極板２２２の両側端部に塗布され、両側の粘性物質層２２２２の間に活物質層２２２１が塗布される。

【0079】

集電体２２２４の両側端部にいずれも粘性物質層２２２２が塗布されるが、粘性物質層２２２２と活物質層２２２１の極板の厚さ方向Ｗへの投影は、重なり合わない。即ち粘性物質層２２２２と活物質層２２２１は、いずれも集電体２２２４上に直接に塗布される。

【0080】

粘性物質層２２２２と活物質層２２２１は、いずれも集電体２２２４上に直接に塗布され且つ並列設置される。粘性物質層２２２２は、活物質層２２２１を覆わないことによって、活物質層２２２１の容量発揮に影響を与えないとともに、第一の極板２２２の全体的な厚さを増加させない。そして、粘性物質層２２２２は、第一の極板２２２の高さ方向Ｈに沿う両側端部に設置され、第一の極板２２２の端部位置をセパレータ２２３と接着して固定させる。そのため、セパレータ２２３に折り返し又はしわが発生する危険を減少させ、セパレータ２２３の絶縁作用を保証することができる。

【0081】

図９は、図６の別のいくつかの実施例のＡ－Ａの矢視断面図であり、図１０は、図９における第一の極板２２２の概略図である。

【0082】

図９と図１０に示すように、いくつかの実施例では、極板の高さ方向Ｈに沿い、両側端部の粘性物質層２２２２の間に一つ又は複数の間隔をあけて設置される粘性物質層２２２２がさらに設けられ、隣接する二つの粘性物質層２２２２の間に活物質層２２２１が塗覆される。

【0083】

粘性物質層２２２２は、極板の高さ方向Ｈに沿って第一の極板２２２の両側端部に塗布される。高さが比較的高い第一の極板２２２について、セパレータ２２３と第一の極板２２２との接着効果を補強するために、両側端部の粘性物質層２２２２の間に少なくとも一つの粘性物質層２２２２を設置してもよい。少なくとも一つの粘性物質層２２２２は、両側端部の粘性物質層２２２２の間（即ち第一の極板２２２の中部位置）に均一に分布する。各粘性物質層２２２２は、それぞれ活物質層２２２１と隣接し且つ並列設置され、且つ活物質層２２２１の極板の厚さ方向Ｗに沿う投影と重なり合わず、即ち粘性物質層２２２２と活物質層２２２１は、互いに覆わない。各粘性物質層２２２２及び各活物質層２２２１間は、極板の長手方向Ｌに沿って互いに平行に設置される。粘性物質層２２２２の数は、少なくとも一つであり、粘性物質層２２２２が複数であるときは、粘性物質層２２２２は活物質層２２２１と交互に設置されてもよい。

【0084】

中部位置に一つの粘性物質層２２２２を設置することで、セパレータ２２３と第一の極板２２２との接着効果を補強することができるとともに、生産コストが相対的に比較的低くなり、生産効率が高くなる。中部位置に複数の粘性物質層２２２２を設置することで、セパレータ２２３と第一の極板２２２との接着効果を補強すると同時に、セパレータ２２３と第一の極板２２２の平坦性を向上させ、第一の極板２２２の中部位置に対応するセパレータ２２３にしわが発生するリスクを減少させる。その結果、積層後の電極アセンブリ２２の全体的な厚さの増加を引き起こさず、電極アセンブリ２２の品質を向上させることができる。

【0085】

いくつかの実施例では、粘性物質層２２２２の極板の高さ方向Ｈに沿う幅は、２～２０ｍｍである。粘性物質層２２２２が極板の長手方向Ｌに沿って延び且つ第一の極板２２２の全長を貫通してもよいため、セパレータ２２３と第一の極板２２２との極板の長手方向Ｌに沿う接着強度を保証することができる。しかし、各粘性物質層２２２２は、極板の高さ方向Ｈに沿って間隔をあけて設置され、隣接する二つの粘性物質層２２２２の間に活物質層２２２１が設置され、セパレータ２２３が粘性を有しないため、第一の極板２２２における活物質層２２２１と対応するセパレータ２２３が接着して固定されない。したがって、各粘性物質層２２２２の極板の高さ方向Ｈに沿う幅を２～２０ｍｍとすることで、セパレータ２２３と第一の極板２２２との極板の高さ方向Ｈに沿う接着強度を向上させることができる。

【0086】

図１１は、図９におけるＩＩ部の拡大図である。

【0087】

図１１に示すように、いくつかの実施例では、粘性物質層２２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う厚さａ１は、活物質層２２２１の厚さａ２以上である。したがって、セパレータ２２３を第一の極板２２２に貼り付けるときに、セパレータ２２３と粘性物質層２２２２とが接触することを確保することができ、それによって粘性物質層２２２２がセパレータ２２３を接着する作用を発揮できるようになる。

【0088】

いくつかの実施例では、粘性物質層２２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う厚さａ１は、２５～１２０μｍである。粘性物質層２２２２の厚さを制御することによって、セパレータ２２３と粘性物質層２２２２との接着を確保することができるだけでなく、さらに第一の極板２２２の全体的な厚さを保証することができ、それによって電極アセンブリ２２の厚さを効果的に制御する。

【0089】

いくつかの実施例では、粘性物質層２２２２は、ホットメルト接着剤層である。ホットメルト接着剤層は、熱複合によってセパレータ２２３を第一の極板２２２と接続する。ホットメルト接着剤は、粘性物質層２２２２が熱複合を経て作用を発揮して粘性を発生させ、セパレータ２２３を粘性物質層２２２２に接着させることによって、セパレータ２２３と第一の極板２２２との接着効果を達する。

【0090】

いくつかの実施例では、粘性物質層２２２２の材料は、ポリプロピレンである。ポリプロピレンは電解液に耐えることができるため、温度が７０～９０℃である熱複合作用で、セパレータ２２３を第一の極板２２２上に接着することができる。

【0091】

第一の極板２２２の集電体２２２４の極板の高さ方向Ｈに沿う両側端部と中部位置に粘性物質層２２２２を塗布し、セパレータ２２３を第一の極板２２２上に接着させる。そのため、セパレータ２２３上に全体的に接着剤層を塗布する必要がなく、生産コストを低減し、生産効率を向上させる。第一の極板２２２の極板の高さ方向Ｈに沿う両側端部をセパレータ２２３と接着して接続し、第一の極板２２２をセパレータ２２３と共にＺ字型に積層した後に、セパレータ２２３を折り返す。これにより、第一の極板２２２が第二の極板２２４と接触することを回避し、電極アセンブリ２２が短絡するリスクを低減させることができる。

【0092】

図１２は、本出願のいくつかの実施例の第一の極板２２２が積層された後の概略図であり、図１３は、図５におけるＩ部の拡大図である。

【0093】

図５、図１２、および図１３に示すように、いくつかの実施例では、第一の極板２２２は、複数の折り曲げセグメント２２２５と、積層して設置される複数の第一の積層セグメント２２２６とを含み、各折り曲げセグメント２２２５は、二つの隣接する第一の積層セグメント２２２６を接続する。極板の厚さ方向Ｗに沿って、折り曲げセグメント２２２５は、第一の極板２２２の折り曲げを容易にするための薄肉部２２２５１又は切断部２２２５２（図１４）を含む。

【0094】

図１２における複数の折り曲げセグメント２２２５は、展開した後に図８と図１０における複数の破線Ｘの位置に対応する。図８、図１０と図１２は、第一の極板２２２の構造を例示的に説明したのみであり、具体的な折り曲げセグメント２２２５と第一の積層セグメント２２２６の数は、電極アセンブリ２２のサイズ、規格に応じて設置されてもよく、本出願は、これに対して具体的に限定しない。

【0095】

図５と図１２における第一の極板２２２は、一つの連続した全体構造であり、電極アセンブリを製造するときに、まず、第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側に一つの全体として連続したセパレータ２２３をそれぞれ貼り付ける。次に、セパレータ２２３と粘性物質層２２２２に対して熱複合を行い、セパレータ２２３を第一の極板２２２と接着して接続する。第一の極板２２２をＺ字型に積層するときに、第一の極板２２２と両側のセパレータ２２３を破線Ｘの位置で折り曲げることによって、第一の極板２２２に折り曲げセグメント２２２５を形成する。

【0096】

図１３に示す実施例では、折り曲げセグメント２２２５は、薄肉部２２２５１を含む。薄肉部２２２５１は、折り曲げセグメント２２２５の数と同じであってもよい。すべての折り曲げセグメント２２２５のうち、一部の折り曲げセグメント２２２５に薄肉部２２２５１が設置され、他の折り曲げセグメント２２２５には薄肉部２２２５１が設置されなくてもよい。

【0097】

薄肉部２２２５１は、第一の極板２２２上に設置された凹溝であってもよい。この凹溝は、第一の極板２２２上の一部の活物質層を除去して形成してもよい。一例では、薄肉部２２２５１の、極板の厚さ方向Ｗに垂直な断面形状はＶ型であるが、薄肉部２２２５１の断面形状はＶ型に限らず、Ｕ型又は矩形などであってもよい。

【0098】

隣接する二つの薄肉部２２２５１のうちの一つは、第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う一つの表面に位置し、もう一つは、この表面から離反する表面に位置する。これによって、第一の極板２２２をＺ字型に往復に折り曲げることができる。

【0099】

薄肉部２２２５１は、電極アセンブリ２２を製造するときに、第一の極板２２２が薄肉部２２２５１の領域で折り曲がるように導いて、積層操作を行うことを容易にするために用いられる。薄肉部２２２５１が第一の極板２２２より薄いため、第一の極板２２２は、薄肉部２２２５１で折り曲がりやすくなる。したがって、折り曲げ位置の制御可能性と正確性の向上に有利である。

【0100】

図１４は、本出願の別のいくつかの実施例による電極アセンブリ２２の断面図であり、図１５は、本出願の別のいくつかの実施例による第一の極板２２２の概略図である。

【0101】

図１４と図１５に示すように、別のいくつかの実施例では、第一の極板２２２の折り曲げセグメント２２２５は、切断部２２２５２を含む。切断部２２２５２は、第一の極板２２２を展開した状態で、間隔をあけた複数の第一の積層セグメント２２２６に分割する。電極アセンブリ２２を製造するときに、複数の第一の積層セグメント２２２６を一つの全体的なセパレータ２２３上に間隔をあけて貼り付ける。複数の第一の積層セグメント２２２６の間の間隔は、一つの切断部２２２５２の幅である。さらに、複数の第一の積層セグメント２２２６のうちのセパレータ２２３が貼り付けられない側に、一つの全体的なセパレータ２２３を貼り付けて、複数の第一の積層セグメント２２２６を二層のセパレータ２２３の間に置く。第一の極板２２２を両側のセパレータ２２３の間に完全に置いた後に、セパレータ２２３と各第一の積層セグメント２２２６上の粘性物質層２２２２に対して熱複合を行い、セパレータ２２３をすべての第一の積層セグメント２２２６と接着させることによって、第一の極板２２２とセパレータ２２３の固定的な接続を実現する。その後に、さらにセパレータ２２３と複数の第一の積層セグメント２２２６を複数の切断部２２２５２の位置に往復で折り畳むことにより、セパレータ２２３が複数の第一の積層セグメント２２２６とともに積層して設置される。

【0102】

切断部２２２５２は、電極アセンブリ２２を製造するときに、セパレータ２２３と複数の第一の積層セグメント２２２６が切断部２２２５２の位置に折り畳まれるように導いて、積層操作を行うことを容易にするために用いられる。さらに、切断部２２２５２が第一の極板２２２を、間隔をあけて設置される複数の第一の積層セグメント２２２６に分割する。そのため、第一の積層セグメント２２２６のサイズを正確に制御することによって、折り畳み位置の制御性と正確性の向上に有利である。

【0103】

いくつかの実施例では、前記第一の極板２２２は、陽極板である。陽極板の集電体材料は、銅又は銅合金などの金属材料であり、陽極板の集電体上に陽極活物質層が塗覆される。陽極活物質は、炭素又はケイ素などの材料であってもよい。陽極活物質材料の特性により、電極アセンブリ２２の作動中、粉落ちが発生しやすい。陽極板を第一の極板２２２としてセパレータ２２３と接着して接続することで、陽極活物質材料の粉落ちによりケース２３が腐食するリスクを減少させることができる。

【0104】

図５と図１４を参照すると、いくつかの実施例では、電極アセンブリ２２は、第一の極板２２２の極性と逆である第二の極板２２４をさらに含む。第一の極板２２２が陽極板であるとき、第二の極板２２４は陰極板である。第二の極板２２４は、複数の第二の積層セグメント２２４１を含み、電極アセンブリ２２の積層状態で、各第二の積層セグメント２２４１は、隣接する二つの第一の積層セグメント２２２６の間に設置される。

【0105】

図１６は、図５に示す実施例の電極アセンブリ２２が展開された状態での第一の極板２２２、第二の極板２２４、およびセパレータ２２３の接続構造概略図である。

【0106】

図１６に示すように、電極アセンブリ２２を製造するとき、第一の極板２２２の厚さ方向Ｗに沿う方向の両側にセパレータ２２３がそれぞれ設置される。これにより、対になって設置されるセパレータ２２３は、共に第一の極板２２２を挟持する。次に、両側のセパレータ２２３と第一の極板２２２の粘性物質層２２２２に対して熱複合を行い、セパレータ２２３を第一の極板２２２と接着して接続する。一例では、第一の極板２２２上にセパレータ２２３を設置した後に、第二の極板２２４の第二の積層セグメント２２４１をセパレータ２２３上に付設する。例えば、第二の積層セグメント２２４１とセパレータ２２３は、熱間プレス、電気泳動又は接着の方法で接続されてもよい。隣接する二つの第二の積層セグメント２２４１のうちの一つが、対になって設置されるセパレータ２２３のうちの一つに接続され、もう一つが、対になって設置されるセパレータ２２３のうちのもう一つに接続されることで、隣接する二つの第二の積層セグメント２２４１は、それぞれ第一の極板２２２の対向する両側に設置される。第一の積層セグメント２２２６と第二の積層セグメント２２４１の互いの位置は、極板の厚さ方向Ｗに沿って対応して設置される。第一の極板２２２と、第二の極板２２４とセパレータ２２３とを共に往復で折り曲げ、積層された電極アセンブリ２２を形成する。上記設置によって、形成された電極アセンブリ２２が使用要求をより良く満たし、電極アセンブリ２２の電気的な性能を最適化することができる。

【0107】

図１７は、本出願の一つの実施例の電極アセンブリの製造方法のフローチャートである。

【0108】

図１７に示すように、本出願の実施例は、電極アセンブリの製造方法をさらに提供し、この方法は、以下のステップを含む。

【0109】

ステップＳ１、第一の極板２２２を提供する。いくつかの実施例では、第一の極板２２２は、陽極板であってもよい。

【0110】

ステップＳ２、第一の極板２２２の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側に活物質層２２２１と粘性物質層２２２２を塗布し、活物質層２２２１と粘性物質層２２２２とを隣接して設置する。

【0111】

ステップＳ３、セパレータ２２３を提供する。セパレータ２２３は、連続した全体構造であってもよい。

【0112】

ステップＳ４、セパレータ２２３を第一の極板２２２の厚さ方向Ｗに沿う両側に設置し、且つ第一の極板２２２と積層して設置する。

【0113】

ステップＳ５、粘性物質層２２２２を介してセパレータ２２３を第一の極板２２２に接続する。

【0114】

いくつかの実施例では、粘性物質層２２２２は、熱複合によってセパレータ２２３を第一の極板２２２と接続する。

【0115】

いくつかの実施例では、第一の極板を提供するステップＳ１において、切込み又はレーザーアブレーションによって第一の極板２２２上に複数の薄肉部２２２５１を形成することが含まれる。第一の極板２２２に対して切込み又はレーザーによる切断を行い、第一の極板２２２の一部の材料を除去する。除去された一部の材料は、活物質材料であってもよく、集電体材料であってもよく、それによって薄肉部２２２５１を第一の極板２２２の他の部分より薄くする。

【0116】

いくつかの実施例では、電極アセンブリの製造方法は、セパレータ２２３を第一の極板２２２とともに積層し、複数の薄肉部２２２５１で折り曲げ、第一の極板２２２に複数の折り曲げセグメント２２２５と積層して設置される複数の第一の積層セグメント２２２６を有させるステップをさらに含む。各折り曲げセグメント２２２５は、二つの隣接する第一の積層セグメント２２２６を接続する。

【0117】

いくつかの実施例では、電極アセンブリの製造方法は、第二の極板２２４を提供し、隣接する第一の積層セグメント２２２６の間に第二の極板２２４を設置することをさらに含む。

【0118】

本出願の電極アセンブリの製造方法は、集電体２２２４の極板の厚さ方向Ｗに沿う両側端部に粘性物質層２２２２を塗布することによって、粘性物質層２２２２を介してセパレータ２２３を第一の極板２２２上に接着させ、それによってセパレータ２２３と第一の極板２２２の位置を固定する。これにより、セパレータ２２３上に接着剤層を塗布する必要がなく、コストを低減させ、且つ生産効率を向上させる。

【0119】

以上の記載は、本出願の好ましい実施例にすぎず、本出願を限定するためのものではなく、当業者にとって、本出願は様々な変更と変化が可能である。本出願の精神と原則の範囲内で行われた任意の修正、同等の置き換え、改良などは、いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0120】

１－車両
２－電池
３－コントローラ
４－モータ
５－筐体
５１－第一の筐体部
５２－第二の筐体部
５３－収容空間
２０－電池セル
２００－電池モジュール
２１－エンドキャップアセンブリ
２１１－電極端子
２１２－エンドキャップ
２２－電極アセンブリ
２２１－タブ
２２２－第一の極板
２２２１－活物質層
２２２２－粘性物質層
２２２３－第一のタブ
２２２４－集電体
２２２５－折り曲げセグメント
２２２５１－薄肉部
２２２５２－切断部
２２２６－第一の積層セグメント
２２３－セパレータ
２２４－第二の極板
２２４１－第二の積層セグメント
２３－ケース
２３１－開口

【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】

【国際調査報告】