特表 2024-509032 電池及びそれを用いた電子機器

(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】2024-02-29

(54)【発明の名称】電池及びそれを用いた電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/244 20210101AFI20240221BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20240221BHJP

   H01M 50/174 20210101ALI20240221BHJP

   H01M 50/538 20210101ALI20240221BHJP

   H01M 50/54 20210101ALI20240221BHJP

   H01M 50/247 20210101ALI20240221BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20240221BHJP

【ＦＩ】

H01M50/244 A

H01M50/533

H01M50/174

H01M50/538

H01M50/54

H01M50/247

H01M50/284

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023540642

(86)(22)【出願日】2022-01-27

(85)【翻訳文提出日】2023-08-15

(86)【国際出願番号】 CN2022074404

(87)【国際公開番号】W WO2022206162

(87)【国際公開日】2022-10-06

(31)【優先権主張番号】202110340406.4

(32)【優先日】2021-03-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510177809

【氏名又は名称】ビーワイディー カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100169904

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100132698

【弁理士】

【氏名又は名称】川分 康博

(72)【発明者】

【氏名】黄▲りゃん▼▲りゃん▼

(72)【発明者】

【氏名】王▲楓▼

(72)【発明者】

【氏名】汪▲経▼国

(72)【発明者】

【氏名】朱爽

(72)【発明者】

【氏名】雷裕▲東▼

【テーマコード（参考）】

5H011

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA06

5H011BB04

5H011DD22

5H040AA02

5H040AA03

5H040AS13

5H040AS14

5H040AY02

5H040DD08

5H040NN03

5H043AA06

5H043CA12

5H043CA13

5H043EA06

5H043EA32

5H043HA22E

5H043JA15E

(57)【要約】

本願は、電池及びそれを用いた電子機器を開示する。前記電子機器は、収容空間が形成されるケースと、複数の機能デバイスと、電池と、を含む。複数の機能デバイスは、収容空間の一部を占め、電池は、残りの収容空間をほぼ占める。電池は、複数の電極アセンブリ、ハウジング及びフレキシブル回路を含む。ハウジングに複数の電極アセンブリが収容される。フレキシブル回路は、ハウジングと一体構造を形成し、前記複数の電極アセンブリの所定の直列／並列接続関係及び引き出し部の位置に応じて配置される。電極アセンブリと対応する機能デバイスとは、空間の占用に対して互いに回避し、相補する関係を形成することにより、収容空間の十分な利用を実現する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

収容空間が形成されるケースと、
前記ケース内に収容され、前記ケースの収容空間の一部を占める複数の機能デバイスとを含む電子機器に適用される電池であって、
前記電池は、複数の電極アセンブリと、ハウジングと、フレキシブル回路とを含み、
前記複数の電極アセンブリは、前記収容空間の残りの空間をほぼ占めるように、それぞれ所定の寸法で、所定の位置に配置され、前記電極アセンブリの所定の位置にはそれぞれ引き出し部が設置され、
前記ハウジングは、所定の位置で外側に突出し、内部に複数の収容溝が対応して形成され、前記複数の収容溝が前記複数の電極アセンブリを対応して収容するように前記複数の電極アセンブリの外形寸法に合わせ、
前記フレキシブル回路は、前記ハウジングと一体構造を形成し、前記複数の電極アセンブリの所定の直列／並列接続関係及び前記引き出し部の位置に応じて配置され、前記フレキシブル回路は、出力端子と、複数の接続部とを含み、前記複数の接続部は、前記複数の電極アセンブリを電気的に接続するように、対応する前記引き出し部に接続され、前記出力端子は、電気的な引き出しを実現するように前記ハウジング外に延びる、ことを特徴とする電池。

【請求項2】

前記フレキシブル回路は、線材部をさらに含み、前記線材部は、前記ハウジングの内側に一体に形成され、
前記複数の接続部及び前記出力端子は、前記線材部に設置され、前記接続部は、前記ケースの内側から突出して対応する前記引き出し部まで延在する、ことを特徴とする請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記ハウジングは、第１ケースと、第２ケースとを含み、
前記第１ケースは、略同一平面内に位置し、前記第２ケースは、前記第１ケースに対向して設置され、前記第１ケースと共に前記収容空間を画定し、所定の位置で前記第１ケースから離れる方向に凹んで前記複数の収容溝を形成し、
前記フレキシブル回路は、前記第１ケースの内壁に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池。

【請求項4】

前記ハウジングは、第１ケースと、第２ケースとを含み、
前記第１ケースは、略同一平面内に位置し、
前記第２ケースは、前記第１ケースに対向して設置され、前記第１ケースと共に前記収容空間を画定し、所定の位置で前記第１ケースから離れる方向に凹んで前記複数の収容溝を形成し、
前記フレキシブル回路は、前記第２ケースの内壁に取り付けられ、前記第２ケースの非引き伸ばし領域に分布する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の電池。

【請求項5】

前記フレキシブル回路は、フレキシブル回路層と、絶縁層とを含み、
前記フレキシブル回路層は、前記ハウジングの内壁に取り付けられ、前記線材部、前記接続部及び前記出力端子を含み、前記絶縁層は、前記フレキシブル回路層の外側に被覆され、前記接続部及び前記出力端子を露出させる、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項6】

前記フレキシブル回路層は、複数の線材セグメントを含み、前記複数の線材セグメントは、前記所定の直列／並列接続関係及び前記引き出し部と前記出力端子の位置に応じて予め設置され、
前記接続部と前記出力端子のうちの少なくとも１つは、線材セグメントの１つと一体に予備成形され、
前記絶縁層は、前記複数の線材セグメントを被覆する、ことを特徴とする請求項５に記載の電池。

【請求項7】

前記絶縁層は、前記線材セグメントの表面に絶縁材料を塗布して形成される、ことを特徴とする請求項６に記載の電池。

【請求項8】

前記電極アセンブリは、複数の積層設置された正極シート、セパレータ及び負極シートを含み、前記正極シートに正極タブが設置され、前記負極シートに負極タブが設置され、
各電極アセンブリの複数の前記正極タブは、一緒に接続されて正極引き出し部を形成し、複数の前記負極タブは、一緒に接続されて負極引き出し部を形成し、
前記接続部は、前記線材セグメントから突出して対応する正極引き出し部又は負極引き出し部に当接する位置まで延在する、ことを特徴とする請求項７に記載の電池。

【請求項9】

前記絶縁層は、前記フレキシブル回路層の外側に積層され、前記ハウジングに結合される絶縁膜である、ことを特徴とする請求項６～８に記載の電池。

【請求項10】

ケースと、複数の機能デバイスと、請求項１～９のいずれか一項に記載の電池とを含み、
前記ケースには、収容空間が形成され、
前記複数の機能デバイスは、前記ケース内に取り付けられ、前記収容空間の一部を占め、
前記電池は、前記収容空間の残りの空間をほぼ占める、ことを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の参照出願）
本開示は、２０２１年３月３０日に中国国家知識産権局に提出された、出願番号が２０２１１０３４０４０６．４、出願名称が「電池及びそれを用いた電子機器」である中国特許出願の優先権を主張するものであり、その全ての内容は、参照により本開示に組み込まれるものとする。

【0002】

本開示は、電池の分野に関し、具体的には、電池及びそれを用いた電子機器に関する。

【背景技術】

【0003】

ノートパソコン、タブレットパソコン、携帯電話などの電子機器は、美観と携帯性の要求により、設計上でますます薄型化されている。通常、このような電子機器内部の機能部品の外形寸法及び配置は、それぞれ異なるが、その重要な部品である電池は、取り付け方式が基本的に同じであり、即ち、電池に対して単独の電池室を予め設置する必要があり、かつ電池と電池室は、基本的に規則的な外形であり、他の機能部品を回避するために、一部の空間を放棄する必要があり、電子機器の薄型化に不利である。同時に、電池は、通常、複数のセルを含み、出力電圧、出力電流、サンプリング、制御などの要件を満たすために、多くの接続回路を設置する必要があり、構造が複雑であり、かつ多くの空間を占める。

【発明の概要】

【0004】

これに鑑みて、本願は、電池の構造を簡略化し、電子機器内部の空間利用率を向上させ、電子機器の薄型化に寄与する電池構造を提供することを目的とする電池及びそれを用いた電子機器を開示する。

【0005】

解決手段は、以下のとおりである。

【0006】

電池は、収容空間が形成されるケースと、前記ケース内に収容され、前記ケースの収容空間の一部を占める複数の機能デバイスとを含む電子機器に適用され、前記電池は、複数の電極アセンブリと、ハウジングと、フレキシブル回路とを含み、
前記複数の電極アセンブリは、前記収容空間の残りの空間をほぼ占めるように、それぞれ所定の寸法規格に設置され、所定の位置に配置され、前記電極アセンブリの所定の位置に引き出し部が設置され、
前記ハウジングは、所定の位置で外側に突出し、内部に複数の収容溝が対応して形成され、前記複数の収容溝が前記複数の電極アセンブリを対応して収容するように前記複数の電極アセンブリの外形寸法に合わせ、前記フレキシブル回路は、前記ハウジングと一体構造を形成し、前記複数の電極アセンブリの所定の直列／並列接続関係及び前記引き出し部の位置に応じて配置され、前記フレキシブル回路は、出力端子と、複数の接続部とを含み、前記複数の接続部は、前記複数の電極アセンブリを電気的に接続するように、対応する前記引き出し部に接続され、
前記出力端子は、電気的な引き出しを実現するように前記ハウジング外に延びる。

【0007】

好ましい実施形態において、前記フレキシブル回路は、線材部をさらに含み、前記線材部は、前記ハウジングの内側に一体に形成され、
前記複数の接続部及び前記出力端子は、前記線材部に設置され、前記接続部は、前記ケースの内側から突出して対応する前記引き出し部まで延在する。

【0008】

好ましい実施形態において、前記ハウジングは、第１ケースと、第２ケースとを含み、
前記第１ケースは、略同一平面内に位置し、前記第２ケースは、前記第１ケースに対向して設置され、前記第１ケースと共に前記収容空間を画定し、所定の位置で前記第１ケースから離れる方向に凹んで前記複数の収容溝を形成し、
前記フレキシブル回路は、前記第１ケースの内壁に取り付けられる。

【0009】

好ましい実施形態において、前記ハウジングは、第１ケースと、第２ケースとを含み、
前記第１ケースは、略同一平面内に位置し、前記第２ケースは、前記第１ケースに対向して設置され、前記第１ケースと共に前記収容空間を画定し、所定の位置で前記第１ケースから離れる方向に凹んで前記複数の収容溝を形成し、
前記フレキシブル回路は、前記第２ケースの内壁に取り付けられ、前記第２ケースの非引き伸ばし領域に分布する。

【0010】

好ましい実施形態において、前記フレキシブル回路は、フレキシブル回路層と、絶縁層とを含み、
前記フレキシブル回路層は、前記ハウジングの内壁に取り付けられ、前記線材部、前記接続部及び前記出力端子を含み、前記絶縁層は、前記フレキシブル回路層の外側に被覆され、前記接続部及び前記出力端子を露出させる。

【0011】

好ましい実施形態において、前記フレキシブル回路層は、複数の線材セグメントを含み、前記複数の線材セグメントは、前記所定の直列／並列接続関係及び前記引き出し部と前記出力端子の位置に応じて予め設置され、
前記接続部と前記出力端子のうちの少なくとも１つは、線材セグメントの１つと一体に予備成形され、
前記絶縁層は、前記複数の線材セグメントを被覆する。

【0012】

好ましい実施形態において、前記絶縁層は、前記線材セグメントの表面に絶縁材料を塗布して形成される。

【0013】

好ましい実施形態において、前記電極アセンブリは、複数の積層設置された正極シート、セパレータ及び負極シートを含み、前記正極シートに正極タブが設置され、前記負極シートに負極タブが設置され、
各電極アセンブリの複数の前記正極タブは、集中的に接続されて正極引き出し部を形成し、複数の前記負極タブは、集中的に接続されて負極引き出し部を形成し、
前記接続部は、前記線材セグメントから突出して対応する正極引き出し部又は負極引き出し部に当接する位置まで延在する。

【0014】

好ましい実施形態において、前記絶縁層は、前記フレキシブル回路層の外側に積層され、前記ハウジングに結合される絶縁膜である。

【0015】

本願に係る電子機器は、ケースと、複数の機能デバイスと、前述の電池とを含み、
前記ケースには、収容空間が形成され、
前記複数の機能デバイスは、前記ケース内に取り付けられ、前記収容空間の一部を占め、
前記電池は、前記収容空間の残りの空間をほぼ占める。

【0016】

前述の電池及びそれを用いた電子機器において、前記電子機器の機能デバイスと電池の外形は、互いにフィットし、電極アセンブリと対応する機能デバイスとは、空間の占用に対して互いに回避し、相補する関係を形成することにより、収容空間の十分な利用を実現する。同時に、フレキシブル回路を成形し配置しやすいという特徴を利用して、フレキシブル回路をケースの内側に一体形成することにより、電池の回路設計を簡略化することができる。これにより、電子機器の内部空間の利用率を向上させ、電子機器の薄型化を容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

本開示の上記記載及び他の目的と利点は、添付図面を参照しながら以下に詳細に説明される。

【0018】

【図1】好ましい実施例における電子機器の分解構成図である。

【図2】好ましい実施例における電子機器における電池の概略構成図である。

【図3】図２に示す電池における電極アセンブリとフレキシブル回路の一実施例における概略構成図である。

【図4】図２に示す電池における電極アセンブリ及びフレキシブル回路の他の実施例における概略構成図である。

【図5】図２に示す電池における電極アセンブリの分布を示す概略図である。

【図6】図２に示す電池におけるフレキシブル回路の分布を示す概略図である。

【図7】図２に示す電池における電極アセンブリと接続回路との接続を示す概略図である。

【図8】図４に示す電極アセンブリと第１ケースの一実施例における概略構成図である。

【図9】図２に示す電池における電極アセンブリの概略構成図である。

【図10】図９に示す電極アセンブリと線材部との接続構造を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本開示の実施例を詳細に説明し、図面を参照して説明される実施例は、例示的なものであり、以下、本開示の実施例を詳細に説明する。

【0020】

図１に示すように、電子機器１００は、ケース１０と、電池２０と、機能デバイス３０とを含む。上記ケース１０には、上記電池２０及び上記機能デバイス３０を収容する収容空間が形成される。

【0021】

上記機能デバイス３０は、上記ケース１０内に取り付けられ、上記収容空間の一部を占める。上記電池２０は、上記収容空間の残りの空間をほぼ占める。

【0022】

例えば、いくつかの応用シーンでは、上記電子機器１００は、ノートパソコン、タブレットパソコンなどの携帯装置であってもよく、携帯電話、ウェアラブル機器などの他のスマート電子製品であってもよい。上記電子機器１００がノートパソコンであることを例として、上記ケース１０は、対応してノートパソコンのホスト部分のハウジングであり、上記機能デバイス３０は、主にマザーボード、ＣＰＵ、ハードディスク、メモリ、ビデオカード、サウンドカード、ラジエーターなどを含む。上記電池３０は、ノートパソコンに給電する電池である。

【0023】

実際の応用において、上記ＣＰＵ、ハードディスク、メモリ、ビデオカード、サウンドカード及びラジエーターは、上記マザーボードの一側に取り付けられた後、ハウジングの内部の収容空間に向かう側が上記収容空間の一部を占め、かつ機能デバイスの仕様が多様であり、外形寸法が異なり、組み立てられた後に、機能デバイスの凹凸、機能デバイス間の配置間隔などの影響により、残りの収容空間の形状が不規則的で、平坦ではない。

【0024】

通常、上記ケース１０内には、独立した電池室が設置され、かつ電池室は、設計及び加工を容易にするために規則的な形状に設置されるが、上記機能デバイス３０を全体的に回避する必要があるため、多くの不規則な空間を利用することができない。

【0025】

これに鑑みて、本願に開示された電子機器１００において、上記機能デバイス３０は、上記ケース１０内に取り付けられ、上記収容空間の一部を占め、上記電池２０は、上記収容空間の残りの空間をほぼ占める。なお、ここでいう「ほぼ」とは、加工精度の制限、組立要求、電気安全要件などの要因により、前述の残りの空間を厳密かつ完全に占めることができないことを指すため、上記電池２０は、上記収容空間の残りの空間をほぼ占めることができ、上記収容空間の容積をできるだけ利用するように上記電池２０と上記機能デバイス３０とが互いに回避し、体積が相補的であることを表せばよい。

【0026】

図２～図４に示すように、上記目的を達成するために、本願の実施例に係る電池２０は、ハウジング２１０と、複数の電極アセンブリ２２０と、フレキシブル回路２３０とを含む。

【0027】

上記複数の電極アセンブリ２２０は、それぞれ所定の外形寸法を有し、所定の位置に配置される。具体的な実施において、電子機器１００が特定の機能を実現する必要があるため、その機能デバイス３０は、電池２０よりも先にケース１０内に設置されてもよい。それに応じて、ケース１０内の残りの空間の形状及び分布も基本的に決定され、このように、当該残りの空間の形状及び分布に基づいて上記複数の電極アセンブリ２２０の外形寸法及び位置分布を予め区画することができると共に、電池２０が外部に電力を出力できるという要件を満たすために、上記複数の電極アセンブリ２２０間の直列及び／又は並列接続関係を予め設定して出力電流、電圧などを設定することができる。

【0028】

各電極アセンブリ２２０のうちの少なくとも２つの電極アセンブリ２２０は、異なる高さを有し、機能デバイス３０の体積占用に応じて設定されてもよい。このように、上記電極アセンブリ２２０は、高さ面で、前述の複数の機能デバイス３０と互いに回避するように設置されてもよく、即ち、電池２０が前述の収容空間内に置かれる場合、電子機器１００の機能デバイス３０は、収容空間の一部を占め、電池２０において機能デバイス３０の配置に応じて電極アセンブリ２２０の外形寸法及び位置分布を予め設定し、電極アセンブリ２２０を対応する位置の機能デバイス３０に合わせる高さに設置することにより、例えば、所定の位置において、機能デバイス３０の高さが高い場合、それに対応して設置された電極アセンブリ２２０の高さが低く設置され、機能デバイス３０の高さが低い場合、それに対応して設置された電極アセンブリ２２０の高さが高く設置されることにより、電池２０が前述の収容空間の残りの空間をほぼ占め、収容空間の十分な利用を実現する。

【0029】

具体的な実施において、上記電極アセンブリ２２０の形状は、巻回プロセスによって成形されるように規則的な形状であってもよい。例えば、加工の難しさを低減するために、上記電極アセンブリ２２０は、略直方体形状に形成されてもよい。なお、上記電極アセンブリ２２０は、菱形、扇形、台形などの不規則な形状、即ち異形に設置されてもよい。この場合、上記電極アセンブリ２２０は、積層によって成形されてもよい。実際の応用において、電極アセンブリ２２０の形状は、収容空間の設置要件に応じて設定されてもよい。

【0030】

上記電極アセンブリ２２０の所定の位置には、複数の電極アセンブリ２２０間の直列接続と並列接続を実現するように、引き出し部２２０１が設置される。

【0031】

上記ハウジング２１０は、所定の位置で外側に突出し、ハウジング２１０の内部に複数の収容溝２１２１が対応して形成される。上記複数の収容溝２１２１は、上記複数の電極アセンブリ２２０を対応して収容するように上記複数の電極アセンブリ２２０の外形寸法に合わせる。

【0032】

上記フレキシブル回路２３０は、上記ハウジング２１０と一体構造を形成し、上記複数の電極アセンブリ２２０の所定の直列／並列接続関係及び上記引き出し部２２０１の位置に応じて配置される。上記フレキシブル回路２３０は、出力端子２３０３と、複数の接続部２３０２とを含み、上記複数の接続部２３０２は、上記複数の電極アセンブリ２２０を電気的に接続するように対応する上記引き出し部２２０１に接続される。上記出力端子２３０３は、電気的な引き出しを実現するように上記ハウジング２１０外に延びる。

【0033】

上記フレキシブル回路２３０と上記ハウジング２１０とは、一体構造を形成し、上記フレキシブル回路２３０の本体部分は、接着、嵌合、溶接、被覆などのプロセスによって上記ハウジング２１０の内側に一体に固定され、上記フレキシブル回路２３０の出力端子２３０３及び接続部２３０２は、上記接続部２３０２により上記複数の電極アセンブリ２２０との電気的な接続を実現し、上記出力端子２３０３により上記電池２０の電気的な引き出しを実現するように、上記ハウジング２１０の内側から突出することができることを理解することができる。

【0034】

例えば、好ましい実施形態において、上記フレキシブル回路２３０は、線材部２３０１、上記接続部２３０２及び上記出力端子２３０３を含む。上記線材部２３０１は、上記ハウジング２１０の内側に一体に形成される。上記複数の接続部２３０２及び上記出力端子２３０３は、上記線材部２３０１に設置され、上記接続部２３０２は、上記ハウジング２１０の内側から突出して対応する上記引き出し部２２０１まで延在する。

【0035】

上記のように、上記複数の電極アセンブリ２２０が所定の位置に配置された後、電池２０が外部に電力を出力できるという要件を満たすために、上記複数の電極アセンブリ２２０間の直列及び／又は並列接続関係を予め設定して出力電流、電圧などを設定することができる。被膜付きの通常の回路を用いて上記複数の電極アセンブリ２２０の接続を実現すると、通常の回路の折り畳み不能の特性により、電池の安全性能を低下させ、また、回路が電池内部で直接接続されると、全体のレイアウトを乱し、複雑化させるため、当該特許は、自由に湾曲し、巻回して折り畳むことができるフレキシブル回路を用いることにより、通常の回路の折り畳み不能の特性によるリスクを解決する。各電極アセンブリ２２０間の直列／並列接続関係をフレキシブル回路に予め設計することにより、フレキシブル回路２３０において電極アセンブリ２２０に接続される正極接続端子と負極接続端子のそれぞれは、対応する位置の電極アセンブリ２２０に引き出され、複数の電極アセンブリ２２０の直列／並列接続を実現するように電極アセンブリ２２０の対応する位置から引き出す正極ピンと負極ピンに接続される。

【0036】

別の好ましい実施形態において、上記ハウジング２１０は、第１ケース２１１０と、第２ケース２１２０とを含む。

【0037】

第１ケース２１１０は、略同一平面内に位置する。言い換えれば、上記第１ケース２１１０は、略平坦な板状構造である。第２ケース２１２０は、上記第１ケース２１１０に対向して設置され、上記第１ケース２１１０と共に上記収容空間を画定する。上記第２ケース２１２０は、所定の位置で上記第１ケース２１１０から離れる方向に凹んで上記複数の収容溝２１２１を形成する。

【0038】

実際の応用において、上記ハウジング２１０は、アルミニウムプラスチックフィルムであってもよく、第１ケース２１１０は、アルミニウムプラスチックフィルムの平坦な面である。第２ケース２１２０は、所定の位置で引き伸ばされて凹んだ上記収容溝２１２１を形成することができる。

【0039】

具体的な実施において、上記複数の電極アセンブリ２２０の所定の外形寸法及び所定の位置分布に基づいて、アルミニウムプラスチックフィルムを特定の位置に応じて異なる深さにプレスすることができるが、フレキシブル回路２３０をプレスすることができないため、フレキシブル回路２３０を、アルミニウムプラスチックフィルムにおけるプレスする必要がない底層平面フィルムに設計するとともに、各電極アセンブリ２２０に対応する位置の接続部２３０２を保留する必要がある。その後、電極アセンブリ２３０の各位置の正極／負極引き出し部２２０１をそれぞれフレキシブル回路２３０に対応する接続部２３０２に電気的に接続する。上記電極アセンブリ２２０の接続部２３０２は、通常、各電極シートのタブを集中的にスポット溶接することによって形成される。引き出し部２２０１と接続部２３０２とは、電池２０の内部の各電極アセンブリ２２０間の直列／並列接続を実現するように、スポット溶接又はリベットなどによって電気的に接続される。

【0040】

上記フレキシブル回路２３０は、上記第１ケース２１１０と一体構造を形成してもよく、上記第２ケース２１２０と一体構造を形成してもよい。

【0041】

例えば、上記フレキシブル回路２３０は、上記第１ケース２１１０の内壁に取り付けられる。別の実施形態において、上記フレキシブル回路２３０は、上記第２ケース２１２０の内壁に取り付けられてもよく、フレキシブル回路２３０は、プレスと引き伸ばしを受けることができないため、上記第２ケース２１２０の非引き伸ばし領域２１２２に分布する必要がある。

【0042】

上記フレキシブル回路２３０は、フレキシブル回路層及び絶縁層２３０４を含む。上記フレキシブル回路層は、上記ハウジング２１０の内壁に取り付けられる。具体的な実施において、上記フレキシブル回路層は、線材部２３０１、上記接続部２３０２及び上記出力端子２３０３を含んでもよい。

【0043】

上記フレキシブル回路２３０と上記第１ケース２１１０とが一体構造を形成することを例として、具体的な実施において、上記電極アセンブリ２３０の各位置の正極／負極引き出し部２２０１は、上記第１ケース２１１０の内面に近接して設置されてもよく、フレキシブル回路層が第１ケース２１１０の内壁に取り付けられた後、上記接続部２３０２は、第１ケース２１１０の内壁から折り曲げられて上記電極アセンブリ２３０の対応する位置の正極／負極引き出し部２２０１まで延在してもよい。上記絶縁層２３０４は、上記フレキシブル回路層の外側に被覆され、上記接続部２３０２及び出力端子２３０３を露出させ、このように、上記絶縁層２３０４は、上記フレキシブル回路層の上記電極アセンブリ２２０に近接する側を隔離し、絶縁保護の役割を果たすとともに、その後の電池内の電解液による回路腐食を防止することができる。

【0044】

好ましい実施形態において、上記フレキシブル回路層は、複数の線材セグメントを含み、前記複数の線材セグメントは、上記所定の直列／並列接続関係及び上記引き出し部２２０１と上記出力端子２３０３の位置に応じて予め設置される。上記接続部２３０２と上記出力端子２３０３のうちの少なくとも１つは、線材セグメントの１つと一体に予備成形される。

【0045】

例として、図５～図１０に示すように、具体的な実施例において、電池２０は、具体的には、第１電極アセンブリ２２１０、第２電極アセンブリ２２２０、第３電極アセンブリ２２３０、第４電極アセンブリ２２４０及び第５電極アセンブリ２２５０として示される５つの電極アセンブリ２２０を含む。これらの電極アセンブリ２２０は、いずれも直方体型を呈し、各電極アセンブリは、いずれも長さ、幅、高さの３つの寸法を有し、上記幅と長さは、それぞれ上記高さ方向に垂直な２つの方向における上記電極アセンブリの寸法である。上述のように、５つの電極アセンブリ２２０のうちの少なくとも２つの電極アセンブリ２２０は、異なる高さを有する。具体的な実施において、電子機器１００内の機能デバイス３０の仕様が異なるため、通常、５つの電極アセンブリ２２０は、異なる高さを有し、かつ上記５つの電極アセンブリ２２０のうちの少なくとも２つの電極アセンブリ２２０は、異なる幅を有し、及び／又は異なる長さを有する。本例において、上記第１～第５電極アセンブリの長さ、幅及び高さは、いずれも互いに異なる。実施時に具体的な要件に応じて設置すればよい。

【0046】

第１電極アセンブリ２２１０、第２電極アセンブリ２２２０、第３電極アセンブリ２２３０、第４電極アセンブリ２２４０及び第５電極アセンブリ２２５０は、所定の形態で配置され、隣接する電極アセンブリ間に間隔が設置される。各電極アセンブリ２２０の引き出し部２２０１は、上記フレキシブル回路２３０に接続される必要があるため、上記間隔に向けて対応して設置される。図３に示すように、第２電極アセンブリ２２２０の正極引き出し部と負極引き出し部は、第２電極アセンブリ２２２０と第３電極アセンブリ２２３０との間の間隔に設置され、第３電極アセンブリ２２３０の正極引き出し部と負極引き出し部は、第３電極アセンブリ２２３０と第５電極アセンブリ２２５０との間の間隔に設置され、第４電極アセンブリ２２４０と第５電極アセンブリ２２５０の正極引き出し部は、第４電極アセンブリ２２４０と第５電極アセンブリ２２５０との間の間隔に設置され、第５電極アセンブリ２２５０の負極引き出し部は、第５電極アセンブリ２２５０と第１電極アセンブリ２２１０との間の間隔に設置され、第１電極アセンブリ２２１０の正極引き出し部と負極引き出し部、及び第４電極アセンブリ２２４０の負極引き出し部は、それぞれ電極アセンブリの外周側に向けて設置される。

【0047】

これに対応して、フレキシブル回路２３０の線材部２３０１は、上記第１～第５電極アセンブリ間の所定の直列／並列接続関係を実現するために、複数の線材セグメントとして設置される。例えば、図４に示すように、第１電極アセンブリ２２１０が並列接続された第２電極アセンブリ２２２０及び第３電極アセンブリ２２３０に直列接続され、さらに並列接続された第４電極アセンブリ２２４０及び第５電極アセンブリ２２５０に直列接続されることを実現する必要がある場合、上記線材部２３０１は、４つのセグメント、即ち、第１線材セグメント２３１０、第２線材セグメント２３２０、第３線材セグメント２３３０及び第４線材セグメント２３４０に設置されてもよい。

【0048】

図７に示すように、第１線材セグメント２３１０は、第１電極アセンブリ２２１０の正極引き出し部に接続され、電池２０の正極出力端子として重複使用される。

【0049】

第２線材セグメント２３２０は、一端が上記第１電極アセンブリ２２１０の負極引き出し部に接続され、他端が２つの接続部２３０２に分けられ、それぞれ第２電極アセンブリ２２２０と第３電極アセンブリ２２３０の正極引き出し部に接続される。

【0050】

第３線材セグメント２３３０の両端は、それぞれ２つの接続部２３０２に分けられ、一端の２つの接続部２３０２は、それぞれ第２電極アセンブリ２２２０の負極引き出し部及び第５電極アセンブリ２２５０の負極引き出し部に接続され、他端の２つの接続部２３０２は、それぞれ第４電極アセンブリ２２４０の正極引き出し部及び第５電極アセンブリ２２５０の正極引き出し部に接続される。

【0051】

第４線材セグメント２３４０は、一端が２つの接続部２３２０に分けられ、それぞれ第４電極アセンブリ２２４０の負極引き出し部及び第５電極アセンブリ２２５０の負極引き出し部に接続され、他端が上記電池２０の負極出力端子として重複使用される。

【0052】

以上のような線材セグメントの設置及び接続により、第１電極アセンブリ２２１０、並列接続された第２電極アセンブリ２２２０及び第３電極アセンブリ２２３０、及び並列接続された第４電極アセンブリ２２４０及び第５電極アセンブリ２２５０の直列接続を実現するとともに、電池２０の正極出力と負極出力を実現することができる。

【0053】

上記絶縁層２３０４は、上記複数の線材セグメントを被覆する。例えば、好ましい実施形態において、上記絶縁層２３０４は、上記線材セグメントの表面に絶縁材料を塗布して形成される。別の好ましい実施形態において、上記絶縁層２３０４は、上記フレキシブル回路層２３１２の外側に積層され、上記ハウジング２１０に結合される絶縁膜であってもよい。具体的な実施において、図８～図１０に示すように、上記ハウジング２１０は、アルミニウムプラスチックフィルムであってもよく、同時に、フレキシブル回路層及び絶縁層２３０４をアルミニウムプラスチックフィルムに予め設計してもよく、アルミニウムプラスチックフィルムの元のナイロン層２１１１、Ａｌ層２１１２及びＰＰ層２１１３にフレキシブル回路層、及び耐食と絶縁作用を有する絶縁層２３０４を予め嵌め込み、その後、正極タブピンと負極タブピンによって正極タブと負極タブを引き出し、タブの引き出しを実現する。

【0054】

電極アセンブリ２２０は、正極シート２２１と、セパレータ２２２と、負極シート２２３とを含む電極体である。例えば、好ましい実施形態において、上記電極アセンブリ２２０は、複数の積層設置された正極シート２２１、セパレータ２２２及び負極シート２２３を含み、上記正極シート２２１に正極タブ２２１１が設置され、上記負極シート２２３に負極タブ２２３１が設置される。

【0055】

各電極アセンブリ２２０の複数の上記正極タブ２２１１は、集中的に接続されて正極引き出し部を形成し、複数の上記負極タブ２２３１は、集中的に接続されて負極引き出し部を形成する。

【0056】

上記接続部２３０２は、対応する正極引き出し部又は負極引き出し部に電気的に接続するように、上記フレキシブル回路２３０から突出して対応する正極引き出し部又は負極引き出し部に当接する位置まで延在する。

【0057】

前述の電池２０及びそれを用いた電子機器１００において、上記電子機器１００の機能デバイス３０と電池２０の外形は、互いにフィットし、電極アセンブリ２２０と対応する機能デバイス３０とは、空間の占用に対して互いに回避し、相補する関係を形成することにより、収容空間の十分な利用を実現する。同時に、フレキシブル回路２３０を成形し配置しやすいという特徴を利用して、フレキシブル回路２３０をケース２１０の内側に一体形成することにより、電池２０の回路設計を簡略化し、電池２０の設計及びレイアウトをより簡単にすることができる。これにより、電子機器１００の内部空間の利用率を向上させ、電子機器１００の薄型化を容易に実現することができる。

【0058】

上記フレキシブル回路２３０は、上記ハウジング内に収容され、かつ上記複数の電極アセンブリ２２０の所定の直列／並列接続関係及び上記引き出し部２２０１の位置に応じて、上記複数の電極アセンブリを電気的に接続するように配置され、電池２０のハウジング２１０内に配線して電極アセンブリ２２０の電気的な接続を実現し、出力端子が電気的な引き出しを実現するように上記ハウジング外に延び、それにより、外部回路を簡略化し、電子機器１００の内部空間に対する外部回路及び部品の占用を減少させる。

【0059】

好ましい実施形態において、上記フレキシブル回路は、線材部２３０１と、上記線材部２３０１に設置された複数の接続部２３０２と、をさらに含む。上記線材部２３０１は、上記複数の電極アセンブリ２２０の所定の直列／並列接続関係及び上記引き出し部２２０１の位置に応じて上記電極アセンブリ２２０の周側に配置される。上記複数の接続部２３０２は、上記線材部２３０１に設置され、対応する位置の上記引き出し部２２０１に電気的に接続される。上記出力端子２３０３は、上記線材部２３０１に設置される。

【0060】

具体的な実施において、上記電極アセンブリ２２０は、正極シート、セパレータ及び負極シートを巻回して製造され、正極シートと負極シートにはタブが予め設置され、それに応じて、上記引き出し部２２０１は、巻回した後に、正極タブを集中的に溶接して形成された正極引き出し部及び負極タブを集中的に溶接して形成された負極引き出し部を含んでもよい。上記引き出し部２２０１は、上記電極アセンブリ２２０の側面に設置されてもよく、複数の電極アセンブリ２２０の引き出し部２２０１は、上記フレキシブル回路２３０を容易に配置するように略同一平面に設置されてもよい。

【0061】

上記線材部２３０１は、上記所定の直列／並列接続関係及び上記引き出し部の位置に応じて予め設置された複数の線材セグメントを含んでもよい。上記複数の電極アセンブリ２２０は、空間占用の要件を満たすために、寸法規格に差異があるが、電力出力の要件を満たすために、所定の直列接続／並列接続関係に応じて接続される必要がある。上記線材部２３０１は、複数の線材セグメントとして予め設置され、電極アセンブリ２２０の配置に応じて所定の直列／並列接続、特に直列接続をより容易に実現することができる。

【0062】

加工成形を容易にするとともに、接続ステップを簡略化するために、上記接続部２３０２と上記出力端子２３０３のうちの少なくとも１つは、線材セグメントの１つと一体に予備成形されてもよい。具体的な実施において、上記接続部２３０２は、いずれも対応する線材セグメントと一体成形されてもよく、対応する線材セグメントの端部に位置する。上記出力端子２３０３は、正極出力端子及び負極出力端子を含み、一方が線材セグメントと一体成形され、他方が線材セグメントで構成されてもよい。上記線材部の外側は、電気的絶縁保護を実現するように、絶縁膜２４０で被覆される。上記接続部２３０２と上記出力端子２３０３の一部は、電気的な接続を容易にするために、露出する。

【0063】

上記複数の電極アセンブリ２２０の配置を設定する場合、隣接する電極アセンブリ２２０の間に間隔を設置することができる。各電極アセンブリ２２０の引き出し部２２０１は、上記フレキシブル回路２３０に接続される必要があるため、上記間隔に向けて対応して設置される。上記線材部２３０１の隣接する電極アセンブリ２２０間に位置する部分は、対応する間隔内に嵌設される。このように、フレキシブル回路２３０と電極アセンブリ２２０の引き出し部２２０１との間の電気的な接続を容易にし、電極アセンブリ２２０の引き出し部２２０１は、元々一部の空間を占める必要があるため、フレキシブル回路２３０の線材部２３０１を元々保留する必要がある間隔内に嵌設することは、当該一部の空間を重複使用することに相当し、空間利用率を向上させるとともに、配線も容易になる。

【0064】

具体的な実施において、上記ハウジング２１０は、第１ケース２１１０と、第２ケース２１２０とを含んでもよい。

【0065】

第１ケース２１１０は、略同一平面内に位置し、即ち、上記第１ケース２１１０は、略平坦な膜であり、上記ハウジング２１０の平坦な面を形成する。ここでいう「略」は、具体的な実施において、加工精度の影響による公差、誤差、又は局所的な設計要件の影響による局所的な異形などであってもよく、第１ケース２１１０は、略平坦であればよい。

【0066】

第２ケース２１２０は、所定の位置で上記第１ケース２１１０から離れる方向に凹んで上記複数の収容溝２１２１を形成する。各収容溝２１２１の形状は、対応する電極アセンブリ２２０の形状に合わせる。

【0067】

上記第１ケース２１１０と上記第２ケース２１２０の周側にそれぞれ封止部が設置され、上記第１ケース２１１０と上記第２ケース２１２０の周側が上記封止部により密封接続され、それにより、上記電極アセンブリ２２０と上記フレキシブル回路２３０を上記ケース２１０内に封止する。上記出力端子２３０３の外側は、シーラント層（図示せず）で被覆される。上記出力端子２３０３は、２つの封止部の間から上記ハウジング２１０外に延び、かつ上記電池２０の電気的な引き出しを実現するように上記シーラント層を介して上記封止部の対応する位置に密封接続される。

【0068】

上記電極アセンブリ２２０の引き出し部２２０１及び上記フレキシブル回路２３０は、上記第１ケース２１１０に近接して設置される。平坦な第１ケース２１１０により、整然とした配線を形成することができ、後期の応力変形をできるだけ回避することもできる。

【0069】

本明細書の説明では、参照用語「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例示的な実施例」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」などの説明は、当該実施例又は例と組み合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料又は特点が本開示の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書では、上記用語に対する例示的な説明は、必ずしも同じ実施例又は例を指すとは限らない。

【0070】

本開示の実施例を示し説明したが、当業者であれば、本開示の原理及び目的を逸脱しない限り、これらの実施例に対して様々な変更、補正、置換及び変形を行うことができ、本開示の範囲は特許請求の範囲及びその均等物によって限定されていることを理解することができる。

【符号の説明】

【0071】

１０ ケース
２０ 電池
３０ 機能デバイス
１００ 電子機器
２１０ ハウジング
２２０ 電極アセンブリ
２２１ 正極シート
２２２ セパレータ
２２３ 負極シート
２３０ フレキシブル回路
２１１０ 第１ケース
２１２０ 第２ケース
２１２１ 収容溝
２１２２ 非引き伸ばし領域
２２０１ 引き出し部
２２１１ 正極タブ
２２３１ 負極タブ
２２１０ 第１電極アセンブリ
２２２０ 第２電極アセンブリ
２２３０ 第３電極アセンブリ
２２４０ 第４電極アセンブリ
２２５０ 第５電極アセンブリ
２３０１ 線材部
２３０２ 接続部
２３０３ 出力端子
２３０４ 絶縁層
２３１０ 第１線材セグメント
２３２０ 第２線材セグメント
２３３０ 第３線材セグメント
２３４０ 第４線材セグメント

【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】