特表 2024-528586 電池セル、電池、電力消費装置、電池セルの製造方法及び機器

(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】2024-07-30

(54)【発明の名称】電池セル、電池、電力消費装置、電池セルの製造方法及び機器

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/593 20210101AFI20240723BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20240723BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20240723BHJP

   H01M 50/56 20210101ALI20240723BHJP

   H01M 50/545 20210101ALI20240723BHJP

   H01M 50/107 20210101ALI20240723BHJP

   H01M 50/531 20210101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

H01M50/593

H01M50/586

H01M50/548 201

H01M50/56

H01M50/545

H01M50/107

H01M50/531

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024500539

(86)(22)【出願日】2021-10-20

(85)【翻訳文提出日】2024-01-09

(86)【国際出願番号】 CN2021125113

(87)【国際公開番号】W WO2023065192

(87)【国際公開日】2023-04-27

(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】方 ▲クン▼

(72)【発明者】

【氏名】郭 志君

【テーマコード（参考）】

5H011

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA13

5H011BB04

5H011DD11

5H043AA04

5H043AA13

5H043BA17

5H043CA03

5H043EA35

5H043GA22

5H043GA26

5H043HA36E

5H043JA01E

5H043JA03E

5H043LA02E

5H043LA21E

5H043LA22E

(57)【要約】

本出願は、電池セル、電池、電力消費装置、電池セルの製造方法及び機器に関し、電池分野に関する。本出願は、電池セルを提供し、電池セルは、壁部を含むハウジングと、壁部に対して絶縁して取り付けられる電極端子と、ハウジング内に設置され、本体と第一のタブとを含む電極アセンブリであって、第一のタブが本体の壁部と接近する端に形成される電極アセンブリと、電極アセンブリと壁部との間に設置され、第一のタブと電極端子を接続するための集電部品と、少なくとも一部が集電部品の壁部に向かう側を被覆して、集電部品と壁部とを絶縁して隔離する熱収縮膜とを含む。本出願の電池セルは、比較的高い安全性を有する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池セルであって、
壁部を含むハウジングと、
前記壁部に対して絶縁して取り付けられる電極端子と、
前記ハウジング内に設置され、本体と第一のタブとを含む電極アセンブリであって、前記第一のタブが前記本体の前記壁部と接近する端に形成される電極アセンブリと、
前記第一のタブと前記壁部との間に設置され、前記第一のタブと前記電極端子を接続するための集電部品と、
前記集電部品と前記壁部との間に設置され、前記集電部品と前記壁部とを絶縁して隔離するための第一の絶縁部材とを含み、
ここで、前記第一の絶縁部材の前記集電部品に向かう側に突起が形成され、前記壁部の厚さ方向における前記突起の前記集電部品上での投影は、前記電極端子の前記集電部品上での投影と重ならない、電池セル。

【請求項2】

前記集電部品は、中央部と周囲部とを含み、前記電極端子の前記集電部品上での投影は、前記中央部に位置し、前記突起の前記集電部品上での投影は、前記周囲部に位置する、請求項１に記載の電池セル。

【請求項3】

前記電極端子の径方向における前記突起から前記集電部品の外周面までの最小距離は、前記突起から前記電極端子の外周面までの最小距離よりも小さい、請求項１又は２に記載の電池セル。

【請求項4】

前記突起と前記集電部品との間には前記壁部の厚さ方向に沿って隙間がある、請求項１から３のいずれか１項に記載の電池セル。

【請求項5】

前記突起は、前記電極端子の中心軸線の周囲に設置された環状突起であり、
又は、前記突起の数は、複数であり、複数の前記突起は、前記電極端子の中心軸線の周囲に間隔を空けて分布する、請求項１から４のいずれか１項に記載の電池セル。

【請求項6】

前記電池セルは、絶縁膜をさらに含み、前記絶縁膜は、前記第一のタブと前記本体の外周面を被覆し且つ前記突起と前記集電部品との間まで延びる、請求項１から５のいずれか１項に記載の電池セル。

【請求項7】

前記ハウジングは、ケースとエンドキャップとを含み、前記ケースは、底壁と側壁とを含み、前記側壁は、前記底壁の周囲に周設され、前記側壁の一端は、前記底壁と接続され、前記側壁の他端は、前記底壁に対向する開口となるように囲んでおり、前記エンドキャップは、前記開口を覆い、前記壁部は、前記底壁又は前記エンドキャップである、請求項１から６のいずれか１項に記載の電池セル。

【請求項8】

前記電極アセンブリは、第二のタブをさらに含み、前記第二のタブは、前記本体の前記壁部から離れる端に形成され、前記第二のタブは、前記第一のタブと極性が逆であり、前記第二のタブは、前記壁部と電気的に接続される、請求項１から７のいずれか１項に記載の電池セル。

【請求項9】

電池であって、請求項１から８のいずれか１項に記載の電池セルを含む、電池。

【請求項10】

電力消費装置であって、請求項９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に用いられる、電力消費装置。

【請求項11】

電池セルの製造方法であって、
ハウジングと電極端子を供給することであって、前記ハウジングが壁部を含み、前記電極端子が前記壁部に対して絶縁して取り付けられることと、
電極アセンブリを供給することであって、前記電極アセンブリが本体と第一のタブとを含み、前記第一のタブが前記本体の前記壁部と接近する端に形成されることと、
集電部品を供給し、前記集電部品を前記第一のタブに接続することと、
第一の絶縁部材を供給することであって、前記第一の絶縁部材の前記集電部品に向かう側に突起が形成され、前記壁部の厚さ方向における前記突起の前記集電部品上での投影が、前記電極端子の前記集電部品上での投影と重ならないことと、
前記第一の絶縁部材を前記壁部に設置し、且つ前記突起を前記壁部から離反させることと、
前記電極アセンブリと前記集電部品を前記ハウジングに入れることと、
前記集電部品を前記電極端子に接続することとを含む、電池セルの製造方法。

【請求項12】

電池セルの製造機器であって、
ハウジングと電極端子を供給するための第一の供給装置であって、前記ハウジングが壁部を含み、前記電極端子が前記壁部に対して絶縁して取り付けられる第一の供給装置と、
電極アセンブリを供給するための第二の供給装置であって、前記電極アセンブリが本体と第一のタブとを含み、前記第一のタブが前記本体の前記壁部と接近する端に形成される第二の供給装置と、
集電部品を供給するための第三の供給装置と、
第一の絶縁部材を供給するための第四の供給装置であって、前記第一の絶縁部材の前記集電部品に向かう側に突起が形成され、前記壁部の厚さ方向における前記突起の前記集電部品上での投影が、前記電極端子の前記集電部品上での投影と重ならない第四の供給装置と、
前記集電部品を前記第一のタブに接続するための第一の組み立て装置と、
前記第一の絶縁部材を前記壁部に設置し、且つ前記突起を前記壁部から離反させるための第二の組み立て装置と、
前記電極アセンブリを前記ハウジングに入れるための第三の組み立て装置と、
前記集電部品を前記電極端子に接続するための第四の組み立て装置とを含む、電池セルの製造機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、電池技術分野に関し、特には、電池セル、電池、電力消費装置、電池セルの製造方法及び機器に関する。

【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り、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。電動車両について、電池技術は、その発展に関わる重要な要素である。

【0003】

電池技術の発展において、電池の性能の向上に加えて、安全問題も、無視できない問題の一つである。電池の安全問題が保証できないと、この電池は、使用できない。そのため、どのように電池の安全性を補強するかは、電池技術における早急な解決が待たれる技術問題の一つである。

【発明の概要】

【0004】

本出願の目的は、電池セル、電池、電力消費装置、電池セルの製造方法及び機器を提供することである。この電池セルは、比較的高い安全性を有する。

【0005】

第一の態様によれば、本出願は、電池セルを提供し、この電池セルは、壁部を含むハウジングと、前記壁部に対して絶縁して取り付けられる電極端子と、前記ハウジング内に設置され、本体と第一のタブとを含む電極アセンブリであって、前記第一のタブが前記本体の前記壁部と接近する端に形成される電極アセンブリと、前記第一のタブと前記壁部との間に設置され、前記第一のタブと前記電極端子を接続するための集電部品と、前記集電部品と前記壁部との間に設置され、前記集電部品と前記壁部とを絶縁して隔離するための第一の絶縁部材とを含み、ここで、前記第一の絶縁部材の前記集電部品に向かう側に突起が形成され、前記壁部の厚さ方向における前記突起の前記集電部品上での投影は、前記電極端子の前記集電部品上での投影と重ならない。

【0006】

本出願の電池セルについて、第一の絶縁部材の集電部品に向かう側に突起を形成することによって、電極アセンブリをハウジングに組み込むプロセスでは、突起は、集電部品の壁部に向かう反りを制限することができ、それによって電極アセンブリの壁部に向かう変形を制限し、電極アセンブリの極板の間のずれの発生による電池セル内の短絡及び熱暴走を防止し、電池セルの安全性を向上させる。

【0007】

本出願のいくつかの実施例では、前記集電部品は、中央部と周囲部とを含み、前記電極端子の前記集電部品上での投影は、前記中央部に位置し、前記突起の前記集電部品上での投影は、前記周囲部に位置する。

【0008】

上記方案では、電極アセンブリをハウジングに組み込むプロセスでは、電極端子が中央部に当接し、突起が周囲部に当接でき、それによって周囲部に対してストッパーと支持を行い、周囲部の壁部に向かう反りを制限することによって、電極アセンブリの外輪の極板の間のずれの発生による電池セル内の短絡及び熱暴走を制限し、電池セルの安全性を向上させる。

【0009】

本出願のいくつかの実施例では、前記電極端子の径方向における前記突起から前記集電部品の外周面までの最小距離は、前記突起から前記電極端子の外周面までの最小距離よりも小さい。

【0010】

上記方案では、電極アセンブリの外輪の極板にずれが発生する確率が高く且つずれ量が大きいため、突起を集電部品の外周面に比較的近く、電極端子の外周面から比較的遠くなるように設置することで、突起が電極端子から比較的遠い極板、即ち外輪の極板に対して、ストッパーと支持を行うことができるようにさせ、外輪の極板ずれの発生確率を低減させ、外輪の極板ずれによる電池セル内の短絡及び熱暴走を防止し、電池セルの安全性を向上させる。

【0011】

本出願のいくつかの実施例では、前記突起と前記集電部品との間には前記壁部の厚さ方向に沿って隙間がある。

【0012】

上記方案では、電極端子が集電部品に当接して電気的な接続を実現する必要があるため、突起と集電部品との間に一定の隙間を設置することによって、突起が電極端子と集電部品との間の接続に干渉をもたらすことを回避し、電極端子と集電部品との間の電気的な接続の安定性を保証する。

【0013】

本出願のいくつかの実施例では、前記突起は、前記電極端子の中心軸線の周囲に設置された環状突起であり、又は、前記突起の数は、複数であり、複数の前記突起は、前記電極端子の中心軸線の周囲に間隔を空けて分布する。

【0014】

上記方案では、環状の突起が電極アセンブリの外輪の極板とセパレータに対して果たすストッパーと支持作用は、比較的均一であり、局所位置に極板ずれの問題が発生しにくい。複数の突起が電極端子の中心軸線の周囲に間隔を空けて分布する形式によって、第一の絶縁部材の材料を減少させ、第一の絶縁部材の成形難度を低減させる。

【0015】

本出願のいくつかの実施例では、前記電池セルは、絶縁膜をさらに含み、前記絶縁膜は、前記第一のタブと前記本体の外周面を被覆し且つ前記突起と前記集電部品との間まで延びる。

【0016】

上記方案では、絶縁膜で第一のタブと本体の外周面を被覆することによって、絶縁膜は、第一のタブ及び本体とハウジングとの間で絶縁して隔離の作用を果たし、第一のタブ及び本体とハウジングとの短絡確率を低減させ、さらに電池セルの短絡のリスクを低減させ、電池セルの安全性を向上させる。同時に、絶縁膜は、突起と集電部品との間まで延び、突起と集電部品が絶縁膜を圧着することができるようにさせ、絶縁膜が動くことを防止し、集電部品、第一のタブと本体を被覆する絶縁膜の安定性を向上させる。

【0017】

本出願のいくつかの実施例では、前記ハウジングは、ケースとエンドキャップとを含み、前記ケースは、底壁と側壁とを含み、前記側壁は、前記底壁の周囲に周設され、前記側壁の一端は、前記底壁と接続され、前記側壁の他端は、前記底壁に対向する開口となるように囲んでおり、前記エンドキャップは、前記開口を覆い、前記壁部は、前記底壁又は前記エンドキャップである。

【0018】

上記方案では、底壁と側壁は、電極アセンブリ、電解液及び他の構造を収容する空間を画定し、且つ側壁により囲まれた開口をエンドキャップで覆い、ハウジングのシール性を保証する。

【0019】

本出願のいくつかの実施例では、前記電極アセンブリは、第二のタブをさらに含み、前記第二のタブは、前記本体の前記壁部から離れる端に形成され、前記第二のタブは、前記第一のタブと極性が逆であり、前記第二のタブは、前記壁部と電気的に接続される。

【0020】

上記方案では、第一のタブと第二のタブは、電極アセンブリの両端に位置し、第一のタブと第二のタブとの間は、比較的良い絶縁性を有し、電池セルの短絡のリスクを低減させ、電池セルの安全性を向上させる。

【0021】

第二の態様によれば、本出願は、電池を提供し、この電池は、上記の電池セルを含む。

【0022】

第三の態様によれば、本出願は、電力消費装置を提供し、この装置は、上記の電池を含み、前記電池は、電気エネルギーを提供するために用いられる。

【0023】

第四の態様によれば、本出願は、電池セルの製造方法を提供し、この方法は、ハウジングと電極端子を供給することであって、前記ハウジングが壁部を含み、前記電極端子が前記壁部に対して絶縁して取り付けられることと、電極アセンブリを供給することであって、前記電極アセンブリが本体と第一のタブとを含み、前記第一のタブが前記本体の前記壁部と接近する端に形成されることと、集電部品を供給することと、第一の絶縁部材を供給することであって、前記第一の絶縁部材の前記集電部品に向かう側に突起が形成され、前記壁部の厚さ方向における前記突起の前記集電部品上での投影が、前記電極端子の前記集電部品上での投影と重ならないことと、前記集電部品を前記第一のタブに接続し、前記第一の絶縁部材を前記壁部に設置し、且つ前記突起を前記壁部から離反させ、前記電極アセンブリを前記ハウジングに入れ、前記集電部品を前記電極端子に接続することとを含む。

【0024】

第五の態様によれば、本出願は、電池セルの製造機器を提供し、この機器は、ハウジングと電極端子を供給するための第一の供給装置であって、前記ハウジングが壁部を含み、前記電極端子が前記壁部に対して絶縁して取り付けられる第一の供給装置と、電極アセンブリを供給するための第二の供給装置であって、前記電極アセンブリが本体と第一のタブとを含み、前記第一のタブが前記本体の前記壁部と接近する端に形成される第二の供給装置と、集電部品を供給するための第三の供給装置と、第一の絶縁部材を供給するための第四の供給装置であって、前記第一の絶縁部材の前記集電部品に向かう側に突起が形成され、前記壁部の厚さ方向における前記突起の前記集電部品上での投影が、前記電極端子の前記集電部品上での投影と重ならない第四の供給装置と、前記集電部品を前記第一のタブに接続し、前記第一の絶縁部材を前記壁部に設置し、且つ前記突起を前記壁部から離反させ、前記電極アセンブリを前記ハウジングに入れ、前記集電部品を前記電極端子に接続するための組み立て装置とを含む。

【図面の簡単な説明】

【0025】

本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下は、本出願の実施例に使用される必要のある図面を簡単に紹介する。自明なこととして、以下に記述される図面は、単に本出願のいくつかの実施例を示すに過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、それらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。

【0026】

【図1】本出願の一実施例による車両の概略図である。

【図2】本出願の一実施例による電池の構造概略図である。

【図3】本出願の一実施例による電池セルの分解図である。

【図4】本出願の一実施例による電池セルの断面図である。

【図5】本出願の一実施例による電池セルのＡ箇所の局所拡大図である。

【図6】本出願の一実施例による第一の絶縁部材に形成された環状突起の概略図である。

【図7】本出願の一実施例による第一の絶縁部材に形成された複数の突起の概略図である。

【図8】本出願の一実施例による絶縁膜で第一のタブと本体の外周面を被覆する概略図である。

【図9】本出願の一実施例によるＢ箇所の局所拡大図である。

【図10】本出願の一実施例による電池セルの概略図である。

【図11】本出願の実施例による電池セルの製造方法の概略図である。

【図12】本出願の実施例による電池セルの製造機器の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下では、図面と実施例を結び付けながら、本出願の実施の形態をさらに詳細に説明する。以下では、実施例の詳細な説明と図面は、例示的に本出願の原理を説明するためのものであるが、本出願の範囲を制限するためのものではなく、即ち本出願は、説明された実施例に限らない。

【0028】

本出願の記述において、説明すべきこととして、特に断りのない限り、「複数の」の意味は、二つ以上であり、用語である「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などにより指示される方位又は位置関係は、本出願の説明の便宜上及び説明の簡略化のためのものに過ぎず、言及された装置又は要素が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作しなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本出願に対する制限と理解されるべきではない。なお、用語である「第一」、「第二」、「第三」などは、説明の目的のみで用いられるものであり、相対的な重要性を指示又は暗示すると理解すべきではない。「垂直」は、厳密な垂直ではなく、誤差許容範囲内である。「平行」は、厳密な平行ではなく、誤差許容範囲内である。

【0029】

下記説明に出現する方位を示す用語は、いずれも図に示す方向であり、本出願の具体的な構造を限定するものではない。本出願の記述において、さらに説明すべきこととして、特に明確に規定、限定されていない限り、用語である「取り付け」、「繋がり」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば固定的な接続であってもよく、取り外し可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、直接的な繋がりであってもよく、中間媒体による間接的な繋がりであってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本出願における具体的な意味を理解することができる。

【0030】

本出願では、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。

【0031】

電池セルは、電極アセンブリと電解液を含み、電極アセンブリは、正極極板、負極極板及びセパレータにより構成される。電池セルは、主に金属イオンが正極極板と負極極板との間で移動することで作動する。正極極板は、正極集電体と正極活物質層とを含み、正極活物質層は、正極集電体の表面に塗覆されており、正極活物質層が塗布されていない正極集電体は、正極活物質層が塗覆された正極集電体から突出し、正極活物質層が塗布されていない正極集電体は、正極タブとされる。リチウムイオン電池を例にすると、正極集電体の材料は、アルミニウムであってもよく、正極活物質は、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、三元リチウム又はマンガン酸リチウムなどであってもよい。負極極板は、負極集電体と負極活物質層とを含み、負極活物質層は、負極集電体の表面に塗覆されており、負極活物質層が塗布されていない負極集電体は、負極活物質層が塗覆された負極集電体から突出し、負極活物質層が塗布されていない負極集電体は、負極タブとされる。負極集電体の材料は、銅であってもよく、負極活物質は、炭素又はケイ素などであってもよい。大電流を流しても溶断しないことを保証するために、正極タブの数は複数であり且つ積層されており、負極タブの数は複数であり且つ積層されている。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。

【0032】

現在、市場情勢の発展から見ると、動力電池の応用は、ますます広がる。動力電池は、水力、火力、風力と太陽光発電所などのエネルギー貯蔵電源システムに用いられるだけでなく、そして電動自転車、電動バイク、電気自動車などの電動交通装置、及び軍事装備と航空宇宙などの複数の分野に広く用いられる。動力電池の応用分野が拡大し続けるにつれて、その市場の需要量も増加し続ける。

【0033】

本発明者は、電極アセンブリをハウジングに組み込むプロセスでは、電極アセンブリの軸方向に沿って電極アセンブリに作用力を印加して、集電部品（電極アセンブリの一端に接続される）を電極端子に当接させる必要があることに着目した。集電部品及び電極アセンブリの直径が電極端子の直径よりも大きいため、電極端子は、それに当接する部位のみで集電部品及び電極アセンブリに対してストッパーと支持作用を果たすことができ、集電部品と電極アセンブリの他の部分は、効果的なストッパーと支持を得ることができない。

【0034】

捲回型電極アセンブリについて、電極端子が電極アセンブリの外輪の極板とセパレータ（極板とセパレータの集電部品上での投影が電極端子の集電部品上での投影と重ならない部分）に対してストッパーと支持を行うことができないため、電極アセンブリをハウジングに組み込む時に、集電部品の反りが現れ、外輪の極板ずれの発生を引き起こす。極板ずれは、電池セル内の短絡をもたらし且つ熱暴走を誘発し、非常に大きな安全上の潜在的なリスクが存在し、電池の安全に深刻な影響を与える。

【0035】

上記考慮に基づき、電極アセンブリをハウジングに取り付けるプロセスでは、極板ずれの発生確率を低減させるために、発明者は、深く研究することによって、電池セルを設計し、この電池セルは、ハウジングを含み、ハウジングは、壁部（ハウジングの一端に位置する）を含み、集電部品と壁部との間に第一の絶縁部材を設置し、且つ第一の絶縁部材の集電部品に向かう側に突起が形成され、壁部の厚さ方向における突起の集電部品上での投影は、電極端子の集電部品上での投影と重ならない。

【0036】

このような電池セルでは、第一の絶縁部材の集電部品に向かう側に突起を形成することによって、電極アセンブリをハウジングに組み込むプロセスでは、突起は、一定程度で集電部品の壁部に向かう反りを制限することができ、それによって電極アセンブリの壁部に向かう変形を制限し、電極アセンブリの極板の間のずれの発生による電池セル内の短絡及び熱暴走を防止し、電池セルの安全性を向上させる。

【0037】

本出願の実施例は、電池を電源として使用する電力消費装置を提供し、電力消費装置は、携帯電話、タブレット、ノートパソコン、電動玩具、電動工具、バッテリ車、電気自動車、汽船、宇宙航空機などであってもよいが、それらに限らない。ここで、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、電気汽船玩具と電気飛行機玩具などを含んでもよく、宇宙航空機は、飛行機、ロケット、スペースシャトルと宇宙船などを含んでもよい。

【0038】

以下の実施例では、説明を容易にするために、本出願の実施例の電力消費装置が車両であることを例にして説明する。

【0039】

図１に示すように、図１は、本出願のいくつかの実施例による車両１０００の構造概略図である。車両１０００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い。車両１０００の内部に電池１００が設置され、電池１００は、車両１０００の底部又は頭部又は尾部に設置されてもよい。電池１００は、車両１０００への給電に用いることができ、例えば、電池１００は、車両１０００の操作電源とすることができる。車両１０００は、コントローラ２００とモータ３００をさらに含んでもよく、コントローラ２００は、モータ３００に給電するように電池１００を制御するために用いられ、例えば、車両１０００の起動、ナビゲーションと走行時の作動電力消費需要に用いられる。

【0040】

本出願のいくつかの実施例では、電池１００は、車両１０００の操作電源とすることができるだけでなく、さらに車両１０００の駆動電源として、燃料油又は天然ガスに替えて又はその一部に替えて車両１０００に駆動動力を提供することもできる。

【0041】

図２に示すように、図２は、本出願のいくつかの実施例による電池１００の構造概略図である。電池１００は、筐体２０と電池セル１０とを含み、電池セル１０は、筐体２０内に収容される。ここで、筐体２０は、電池セル１０に収容空間を提供するために用いられ、筐体２０は、様々な構造を採用してもよい。いくつかの実施例では、筐体２０は、第一のサブ筐体２１と第二のサブ筐体２２とを含んでもよく、第一のサブ筐体２１と第二のサブ筐体２２は、互いに被せられ、第一のサブ筐体２１と第二のサブ筐体２２は、電池セル１０を収容するための収容空間を共に画定する。第二のサブ筐体２２は、一端が開口された中空構造であってもよく、第一のサブ筐体２１は、板状構造であってもよい。第一のサブ筐体２１は、第二のサブ筐体２２の開口側に被せられて、第一のサブ筐体２１と第二のサブ筐体２２に収容空間を共に画定させ、第一のサブ筐体２１と第二のサブ筐体２２は、いずれも一方側が開口された中空構造であってもよく、第一のサブ筐体２１の開口側は、第二のサブ筐体２２の開口側に被せられる。無論、第一のサブ筐体２１と第二のサブ筐体２２により形成された筐体２０は、様々な形状、例えば、円柱体、直方体などであってもよい。

【0042】

電池１００において、電池セル１０は、複数であってもよく、複数の電池セル１０の間は、直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続は、複数の電池セル１０において直列接続だけでなくて並列接続もあることを指す。複数の電池セル１０の間は、一体に直接に直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、次に複数の電池セル１０により構成された全体を筐体２０内に収容し、無論、電池１００は、複数の電池セル１０を先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形式に組み合わせ、複数の電池モジュールをさらに直列接続又は並列接続又は直並列接続して一体を形成し、且つ筐体２０内に収容したものであってもよい。電池１００は、他の構造をさらに含んでもよく、例えば、この電池１００は、複数の電池セル１０の間の電気的な接続を実現するためのバスバー部材をさらに含んでもよい。

【0043】

ここで、各電池セル１０は、二次電池又は一次電池であってもよく、さらにリチウム硫黄電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池であってもよいが、それらに限定されない。電池セル１０は、円柱体、扁平体、直方体又は他の形状などを呈してもよい。

【0044】

図３に示すように、図３は、本出願のいくつかの実施例による電池セル１０の分解図である。電池セル１０は、電池１００を構成する最小ユニットを指す。図３に示すように、電池セル１０は、ハウジング１１と、電極アセンブリ１３と、他の機能的部材とを含む。

【0045】

ハウジング１１は、電池セル１０の内部環境を形成するためのアセンブリであり、ここで、ハウジング１１により形成された内部環境は、電極アセンブリ１３、電解液及び他の部材を収容するために用いられてもよい。ハウジング１１は、様々な形状と様々なサイズ、例えば、円柱体形、直方体形、六角柱状などであってもよい。具体的には、ハウジング１１の形状は、電極アセンブリ１３の具体的な形状とサイズ大きさに応じて決定されてもよい。ハウジング１１の材質は、様々で、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金などであってもよい。

【0046】

電極アセンブリ１３は、電池セル１０内で電気化学反応が生じる部材である。ハウジング１１には一つ又は複数の電極アセンブリ１３が含まれてもよい。電極アセンブリ１３は、主に正極極板と負極極板を捲回又は積層することによって形成されるとともに、一般的には正極極板と負極極板との間にセパレータが設けられる。正極極板と負極極板の活物質を有する部分は、電極アセンブリ１３の本体１３２を構成し、正極極板と負極極板の活物質を有しない部分は、それぞれタブを構成する。正極タブと負極タブは、共に本体１３２部の一端に位置してもよく、又はそれぞれ本体１３２部の両端に位置してもよい。電池１００の充放電プロセスでは、正極活物質と負極活物質は、電解液と反応し、タブは、電極端子１２に接続されて電流回路を形成する。

【0047】

図３に示すように、本出願は、電池セル１０を提供し、この電池セル１０は、ハウジング１１と、電極端子１２と、電極アセンブリ１３と、集電部品１４と、第一の絶縁部材１５とを含む。

【0048】

図４に示すように、図４は、本出願のいくつかの実施例の電池セルの断面図である。ハウジング１１は、壁部１１ａを含み、電極端子１２は、壁部１１ａに対して絶縁して取り付けられる。電極アセンブリ１３は、ハウジング１１内に設置され、電極アセンブリ１３は、本体１３２と第一のタブ１３１とを含み、第一のタブ１３１は、本体１３２の壁部１１ａと接近する端に形成される。集電部品１４は、電極アセンブリ１３と壁部１１ａとの間に設置され、集電部品１４は、第一のタブ１３１と電極端子１２を接続するために用いられる。第一の絶縁部材１５は、集電部品１４と壁部１１ａとの間に設置され、集電部品１４と壁部１１ａとを絶縁して隔離するために用いられる。ここで、第一の絶縁部材１５の集電部品１４に向かう側に突起１５１が形成され、壁部１１ａの厚さ方向における突起１５１の集電部品１４上での投影は、電極端子１２の集電部品１４上での投影と重ならない。

【0049】

電池セル１０内の短絡のリスクを低減させるために、電池セル１０における極性が異なる部材の間は、絶縁して隔離すべきであり、例えば、電極端子１２と壁部１１ａとの間、集電部品１４と壁部１１ａとの間、及び第一のタブ１３１とハウジング１１との間は、いずれも絶縁して隔離すべきである。

【0050】

図４に示すように、集電部品１４と壁部１１ａとの間に第一の絶縁部材１５を設置して、集電部品１４と壁部１１ａとを絶縁して隔離する。

【0051】

電極端子１２が壁部１１ａに対して絶縁して取り付けられるということは、電極端子１２と壁部１１ａとの間に同様に絶縁構造が設置されて、電極端子１２と壁部１１ａとを絶縁して隔離すると理解されてもよい。

【0052】

例えば、本出願のいくつかの実施例では、電極端子１２と壁部１１ａとを絶縁して隔離するために、第一の絶縁部材１５は、電極端子１２と壁部１１ａとの間まで延びてもよい。

【0053】

また例えば、図４に示すように、本出願の別のいくつかの実施例では、電池セル１０は、第二の絶縁部材１７をさらに含んでもよく、第二の絶縁部材１７は、電極端子１２と壁部１１ａとの間に設置されて、電極端子１２と壁部１１ａとを絶縁して隔離し、第一の絶縁部材１５は、集電部品１４と壁部１１ａとの間に設置されて、集電部品１４と壁部１１ａとを絶縁して隔離する。

【0054】

電池セル１０が第二の絶縁部材１７をさらに含んでもよい実施例では、第一の絶縁部材１５と第二の絶縁部材１７は、一体成形されてもよく、このような設置方式によって、部材の数を減少させ、電池セル１０の構造をコンパクトにし、且つ第一の絶縁部材１５と第二の絶縁部材１７の取り付けと位置決めを容易にし、電池セル１０の組み立てプロセスを簡略化し、電池セル１０の生産効率を向上させる。本出願の別のいくつかの実施例では、第一の絶縁部材１５と第二の絶縁部材１７は、さらに分離して設置されてもよい。

【0055】

第一の絶縁部材１５と第二の絶縁部材１７の材質は、プラスチック、例えば、ＰＶＣ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ポリクロロエチレン）、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ポリプロピレン）などであってもよく、又は、第一の絶縁部材１５の材質は、さらにゴム、例えば、ブチレンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴムなどであってもよい。

【0056】

電極アセンブリ１３は、第二のタブ１３３をさらに含み、第二のタブ１３３は、第一のタブ１３１と極性が逆である。電極アセンブリ１３は、極板とセパレータを捲回してなる。具体的には、極板は、正極極板と負極極板とを含み、正極極板と負極極板との間は、セパレータを介して隔離される。正極極板と負極極板の活物質を有する部分は、本体１３２を構成し、正極極板と負極極板の活物質を有しない部分は、それぞれ正極タブと負極タブを構成するために用いられる。例えば、第一のタブ１３１は、正極タブであってもよく、正極極板の活物質を有しない部分により構成され、第二のタブは、負極タブであってもよく、負極極板の活物質を有しない部分により構成される。又は、第一のタブ１３１は、負極タブであってもよく、負極極板の活物質を有しない部分により構成され、第二のタブは、正極タブであってもよく、正極極板の活物質を有しない部分により構成される。

【0057】

集電部品１４が第一のタブ１３１と電極端子１２を接続するために用いられる。これは、第一のタブ１３１と電極端子１２がいずれも集電部品１４に接続され、且つ集電部品１４を介して第一のタブ１３１と電極端子１２との間の電気的な接続を実現することを指す。

【0058】

さらに、突起１５１の集電部品１４上での投影が電極端子１２の集電部品１４上での投影と重ならないことは、突起１５１と電極端子１２の位置がずれていることを指す。

【0059】

本出願の電池セル１０について、第一の絶縁部材１５の集電部品１４に向かう側に突起１５１を形成することによって、電極アセンブリ１３をハウジングに組み込むプロセスでは、突起１５１は、集電部品１４の壁部１１ａに向かう反りを制限することができ、それによって電極アセンブリ１３の壁部１１ａに向かう変形を制限し、電極アセンブリ１３の極板の間のずれの発生による電池セル１０内の短絡及び熱暴走を防止し、電池セル１０の安全性を向上させる。

【0060】

同時に、第一の絶縁部材１５は、さらに集電部品１４と壁部１１ａとの間の絶縁隔離を実現し、同一の第一の絶縁部材１５は、異なる機能を実現し、部材の数を減少させ、電池セル１０の構造をコンパクトにする。

【0061】

図４に示すように、本出願のいくつかの実施例では、集電部品１４は、中央部１４１と周囲部１４２とを含み、電極端子１２の集電部品１４上での投影は、中央部１４１に位置し、突起１５１の集電部品１４上での投影は、周囲部１４２に位置する。

【0062】

図４に示すように、周囲部１４２は、中央部１４１の周囲に設置される。電極アセンブリ１３が捲回型構造であることを例にすると、電極アセンブリ１３の内輪の極板とセパレータの集電部品１４上での投影は、中央部１４１に位置し、電極アセンブリ１３の外輪の極板とセパレータの集電部品１４上での投影は、周囲部１４２に位置し、電極アセンブリ１３がハウジング１１内に組み込まれる時に、突起１５１と周囲部１４２との当接によって、周囲部１４２の壁部１１ａに向かう反りを防止し、さらに電極アセンブリ１３の外輪の極板とセパレータの壁部１１ａに向かう移動を防止し、極板ずれを回避し、電池セル内の短絡及び熱暴走のリスクを低減させる。

【0063】

このような設置方式によって、電極アセンブリ１３をハウジング１１に組み込むプロセスでは、電極端子１２は、中央部１４１に当接し、突起１５１は、周囲部１４２に当接でき、それによって周囲部１４２に対してストッパーと支持を行い、周囲部１４２の壁部１１ａに向かう反りを制限し、それによって電極アセンブリ１３の外輪の極板の間のずれの発生による電池セル１０内の短絡及び熱暴走を制限し、電池セル１０の安全性を向上させる。

【0064】

図４に示すように、本出願のいくつかの実施例では、電極端子１２の径方向における突起１５１から集電部品１４の外周面までの最小距離は、突起１５１から電極端子１２の外周面までの最小距離よりも小さい。

【0065】

説明すべきこととして、突起１５１から集電部品１４の外周面までの最小距離が突起１５１から電極端子１２の外周面までの最小距離よりも小さいということは、同一の突起１５１から集電部品１４の外周面までの最小距離がそれから電極端子１２の外周面までの最小距離よりも小さいことを指す。第一の絶縁部材１５における突起１５１が形成された位置及び突起１５１の形状を決定した後に、この突起１５１から集電部品１４の外周面までの最小距離は、この突起１５１から電極端子１２の外周面までの最小距離よりも小さい。

【0066】

このような設置方式によって、電極アセンブリ１３の外輪の極板にずれが発生する確率が高く且つずれ量が大きいため、突起１５１を集電部品１４の外周面に比較的近く、電極端子１２の外周面から比較的遠くなるように設置することで、突起１５１が電極端子１２から比較的遠い極板、即ち外輪の極板に対して、ストッパーと支持を行うことができるようにさせ、外輪の極板ずれの発生確率を低減させ、外輪の極板ずれによる電池セル１０内の短絡及び熱暴走を防止し、電池セル１０の安全性を向上させる。

【0067】

図５に示すように、図５は、本出願のいくつかの実施例のＡ視角局所拡大図である。本出願のいくつかの実施例では、突起１５１と集電部品１４との間には壁部１１ａの厚さ方向に沿って隙間がある。

【0068】

突起１５１が集電部品１４に当接すると、電極アセンブリ１３をハウジングに取り付けるプロセスでは、突起１５１は、集電部品１４及び電極アセンブリ１３に対して電極アセンブリ１３の軸方向に沿って壁部１１ａから離反する力を発生させ、電極アセンブリ１３をハウジングに取り付ける難度を増加させ、電池セル１０の生産効率を低減させる。

【0069】

さらに、突起１５１と集電部品１４とが当接すると、突起１５１の壁部１１ａの厚さ方向に沿うサイズが大きすぎる時に、突起１５１と集電部品１４との当接は、集電部品１４と電極端子１２との間に隙間をもたらすおそれがあり、さらに集電部品１４と電極端子１２との間の電気的な接続の安定性に影響を与える。そのため、突起１５１の生産製造の誤差などの要因による影響を解消するために、突起１５１と集電部品１４との間は、一定の隙間を有してもよい。

【0070】

このような設置方式によって、電極端子１２が集電部品１４に当接して電気的な接続を実現する必要があるため、突起１５１と集電部品１４との間に一定の隙間を設置することによって、突起１５１が電極端子１２と集電部品１４との間の接続に干渉をもたらすことを回避し、電極端子１２と集電部品１４との間の電気的な接続の安定性を保証することができる。

【0071】

図６と図７に示すように、図６は、本出願のいくつかの実施例の第一の絶縁部材に形成された環状突起の概略図であり、図７は、本出願のいくつかの実施例の第一の絶縁部材に形成された複数の突起の概略図である。本出願のいくつかの実施例では、突起１５１は、電極端子１２の中心軸線の周囲に設置された環状突起１５１であり、又は、突起１５１の数は、複数であり、複数の突起１５１は、電極端子１２の中心軸線の周囲に間隔を空けて分布する。

【0072】

図６に示すように、本出願のいくつかの実施例では、突起１５１は、電極端子１２の中心軸線の周囲に設置された環状突起１５１である。ここで、環状突起１５１は、円環に限定されず、環状突起１５１は、さらに楕円形、四角形、多角形などを呈してもよく、環状突起１５１は、電極端子１２の中心軸線を周回する閉じた環状を構成すればよい。

【0073】

図７に示すように、本出願のいくつかの実施例では、突起１５１の数は、複数であり、複数の突起１５１は、電極端子１２の中心軸線の周囲に間隔を空けて分布する。ここで、複数の突起１５１が電極端子１２の中心軸線の周囲に間隔を空けて分布するということは、複数の突起１５１が電極端子１２の中心軸線の周囲の同一の円周上に位置して間隔を空けて分布することであってもよく、また、複数の突起１５１が電極端子１２の中心軸線の周囲の異なる円周上に位置して間隔を空けて分布することであってもよい。例えば、複数の突起１５１のうちの一部は、電極端子１２の中心軸線の周囲に間隔を空けて第一の円周上に分布し、複数の突起１５１のうちの別の部分は、電極端子１２の中心軸線の周囲に間隔を空けて第二の円周上に分布し、第一の円周の直径は、第二の円周の直径と異なり、且つ第一の円周上に位置する突起１５１の数は、第二の円周上に位置する突起１５１の数と同じであってもよく、異なってもよい。

【0074】

突起１５１の数が複数である時に、突起１５１の形状は、円柱形、角柱形、扇形、扇環などであってもよい。

【0075】

説明すべきこととして、本出願は、突起１５１の具体的な形状と数を限らず、突起１５１の設置によって、集電部品１４及び電極アセンブリ１３の極板とセパレータに電極アセンブリ１３の軸方向に沿う力を提供して、極板ずれを防止することができればよい。

【0076】

選択的に、本出願のいくつかの実施例では、突起１５１が複数設置される時に、電極端子１２から離れる突起１５１の集電部品１４上での投影面積は、比較的大きく、電極端子１２と接近する突起１５１の集電部品１４上での投影面積は、比較的小さい。電極端子１２が電極端子１２に接近する電極アセンブリ１３の極板に対して一定の支持作用を果たすことができるが、電極端子１２から離れる電極アセンブリ１３の極板に対して支持作用を果たすことができないため、電極端子１２から離れる電極アセンブリ１３の極板に対してより多くの支持力を提供することを必要として、電極端子１２から離れる電極アセンブリ１３の極板のずれの発生を防止し、それに対応し、電極端子１２から離れる極板に対して安定的な支持作用を果たすことを可能にするために、電極端子１２から離れる突起１５１の集電部品１４上での投影面積を比較的大きく設置してもよい。

【0077】

選択的に、本出願のいくつかの実施例では、突起１５１が複数設置される時に、電極端子１２から離れる突起１５１は、比較的に密集しており、電極端子１２に接近する突起１５１は、比較的まばらである。同様に、電極端子１２が電極端子１２に接近する電極アセンブリ１３の極板に対して一定の支持作用を果たすことができるが、電極端子１２から離れる電極アセンブリ１３の極板に対して支持作用を果たすことができないため、電極端子１２から離れる電極アセンブリ１３の極板に対してより多くの支持力を提供することを必要として、電極端子１２から離れる電極アセンブリ１３の極板のずれの発生を防止し、それに対応し、電極端子１２から離れる極板に対して安定的な支持作用を果たすことを可能にするために、電極端子１２から離れる突起１５１を比較的に密集するように設置してもよい。

【0078】

このような設置方式によって、突起１５１が電極端子１２の中心軸線の周囲に設置された環状突起１５１である実施例では、環状の突起１５１が電極アセンブリ１３の外輪の極板とセパレータに対して果たすストッパーと支持作用は、比較的均一であり、局所位置に極板ずれの問題が発生しにくい。突起１５１の数が複数であり、複数の突起１５１が電極端子１２の中心軸線の周囲に間隔を空けて分布する実施例では、複数の突起１５１が電極端子１２の中心軸線の周囲に間隔を空けて分布する形式によって、第一の絶縁部材１５の材料を減少させ、第一の絶縁部材１５の成形難度を低減させる。

【0079】

図８と図９に示すように、図８は、本出願のいくつかの実施例の絶縁膜で第一のタブと本体の外周面を被覆する概略図であり、図９は、本出願のいくつかの実施例のＢ視角局所拡大図である。本出願のいくつかの実施例では、電池セル１０は、絶縁膜１６をさらに含み、絶縁膜１６は、第一のタブ１３１と本体１３２の外周面を被覆し、且つ突起１５１と集電部品１４との間まで延びる。

【0080】

電池セル１０の短絡リスクをさらに低減させるために、第一のタブ１３１及び本体１３２の外周面は、いずれもハウジング１１と絶縁して隔離する必要がある。そのため、第一のタブ１３１と本体１３２の外周面を被覆するように絶縁膜１６を設置して、第一のタブ１３１及び本体１３２の外周面とハウジング１１との間の絶縁隔離を実現する。

【0081】

図９に示すように、突起１５１と集電部品１４との間には壁部１１ａの厚さ方向に沿って隙間がある実施例では、第一の絶縁部材１５は、集電部品１４に接触せず、第一の絶縁部材１５のみを使用して集電部品１４と壁部１１ａとを絶縁して隔離する効果は、比較的悪く、集電部品１４と壁部１１ａとの間に依然として短絡のリスクが存在し、例えば、集電部品１４の外周面と壁部１１ａとの間には、短絡の可能性がある。集電部品１４と壁部１１ａとの間の絶縁隔離の効果をさらに向上させ、集電部品１４と壁部１１ａとの間の短絡を防止するために、絶縁膜１６を突起１５１と集電部品１４との間まで延ばしてもよく、絶縁膜１６が集電部品１４を被覆できるようにさせ、集電部品１４と壁部１１ａとの間の絶縁隔離効果を向上させる。

【0082】

図９に示すように、絶縁膜１６が突起１５１と集電部品１４との間まで延びる時に、突起１５１と集電部品１４との間に壁部１１ａの厚さ方向に沿って隙間がある場合に、絶縁膜１６は、この隙間を充填できるとともに、突起１５１は、絶縁膜１６に当接できる。即ち、突起１５１と集電部品１４は、絶縁膜１６を挟持し且つ圧着することができ、それによって絶縁膜１６が外的要因の干渉を受けて動くことを防止し、絶縁膜１６が集電部品１４、第一のタブ１３１と本体１３２を安定的に被覆することができるようにさせる。

【0083】

このような設置方式によって、絶縁膜１６で第一のタブ１３１と本体１３２の外周面を被覆することによって、第一のタブ１３１及び本体１３２とハウジング１１との間で絶縁隔離の作用を果たし、第一のタブ１３１及び本体１３２とハウジング１１との短絡確率を低減させ、さらに電池セル１０の短絡のリスクを低減させ、電池セル１０の安全性を向上させる。同時に、絶縁膜１６は、突起１５１と集電部品１４との間まで延び、突起１５１と集電部品１４が絶縁膜１６を挟持し且つ圧着することができるようにさせ、絶縁膜１６が動くことを防止し、集電部品１４、第一のタブ１３１と本体１３２を被覆する絶縁膜１６の安定性を向上させる。

【0084】

図１０に示すように、図１０は、本出願のいくつかの実施例の電池セル１０の概略図である。本出願のいくつかの実施例では、ハウジング１１は、ケース１１１とエンドキャップ１１２とを含み、ケース１１１は、底壁１１１１と側壁１１１２とを含み、側壁１１１２は、底壁１１１１の周囲に周設され、側壁１１１２の一端は、底壁１１１１と接続され、側壁１１１２の他端は、底壁１１１１に対向する開口となるように囲んでおり、エンドキャップ１１２は、開口を覆い、壁部１１ａは、底壁１１１１又はエンドキャップ１１２である。

【0085】

ここで、底壁１１１１と側壁１１１２は、一体成形されてもよく、又は、底壁１１１１と側壁１１１２は、さらに分離して設置され且つ溶接、係止などの方式によって接続されてもよい。具体的には、側壁１１１２は、柱状、例えば、円柱又は角柱を呈してもよい。

【0086】

側壁１１１２の底壁１１１１に対向する他端は、開口となるように囲んでおり、集電部品１４及び電極アセンブリ１３は、開口からケース１１１に取り付けることができる。電極アセンブリ１３をケース１１１に組み込んだ後に、エンドキャップ１１２で開口を覆って、開口を密閉する。さらに、ハウジング１１内に電解液を注入する必要があり、エンドキャップ１１２が開口を覆う時に、エンドキャップ１１２と側壁１１１２との間にシール材、例えば、シールリング又はシールガスケットを設置してもよく、それによってエンドキャップ１１２の開口を覆うシール性を向上させ、電解液がハウジング１１から漏れることを防止する。

【0087】

壁部１１ａが底壁１１１１又はエンドキャップ１１２であることは、二つの場合を含む。一つの場合は、壁部１１ａが底壁１１１１であり、別の場合は、壁部１１ａがエンドキャップ１１２である。壁部１１ａが底壁１１１１である実施例では、電極アセンブリ１３をケース１１１に組み込んだ後に、集電部品１４は、底壁１１１１に向かい、熱収縮膜１５は、底壁１１１１と集電部品１４との間に位置する。壁部１１ａがエンドキャップ１１２である実施例では、電極アセンブリ１３をケース１１１に組み込んだ後に、集電部品１４は、エンドキャップ１１２に向かい、熱収縮膜１５は、エンドキャップ１１２と集電部品１４との間に位置する。

【0088】

このような設置方式によって、底壁１１１１と側壁１１１２は、電極アセンブリ１３、電解液及び他の構造を収容するための空間を画定し、且つ側壁１１１２により囲まれた開口をエンドキャップ１１２で覆い、ハウジング１１のシール性を保証する。

【0089】

図１０に示すように、本出願のいくつかの実施例では、電極アセンブリ１３は、第二のタブ１３３をさらに含み、第二のタブ１３３は、本体１３２の壁部１１ａから離れる端に形成され、第二のタブ１３３は、第一のタブ１３１と極性が逆であり、第二のタブ１３３は、壁部１１ａに電気的に接続される。

【0090】

図１０に示すように、第一のタブ１３１は、電極アセンブリ１３の壁部１１ａに向かう端に位置し、第二のタブ１３３は、電極アセンブリ１３の壁部１１ａから離れる端に位置し、即ち第一のタブ１３１と第二のタブ１３３は、それぞれ電極アセンブリ１３の本体１３２の両端に形成される。

【0091】

第一のタブ１３１は、第二のタブ１３３と極性が逆であり、例えば、第一のタブ１３１は、電極アセンブリ１３の正極タブであり、正極極板の活物質を有しない部分により構成され、且つ集電部品１４及び電極端子１２と電気的に接続され、第二のタブ１３３は、電極アセンブリ１３の負極タブであり、負極極板の活物質を有しない部分により構成され、且つハウジング１１及び壁部１１ａと電気的に接続される。

【0092】

このような設置方式によって、第一のタブ１３１と第二のタブ１３３は、電極アセンブリ１３の両端に位置し、第一のタブ１３１と第二のタブ１３３の間は、比較的良い絶縁性を有し、電池セル１０の短絡のリスクを低減させ、電池セル１０の安全性を向上させる。

【0093】

第二の態様によれば、本出願は、電池１００をさらに提供し、この電池１００は、上記の電池セル１０を含む。電池セル１０において、第一の絶縁部材１５の集電部品１４に向かう側に突起１５１を形成することによって、電極アセンブリ１３の極板に対して支持作用を果たすことができるため、電極アセンブリ１３をハウジングに組み込むプロセスにおける極板ずれの確率を低減させ、電池セル１０内の短絡及び熱暴走のリスクを低減させ、電池１００の安全性をさらに向上させる。

【0094】

第三の態様によれば、本出願は、電力消費装置をさらに提供し、この電力消費装置は、上記の電池１００を含み、電池１００は、電気エネルギーを提供するために用いられる。

【0095】

第四の態様によれば、図１１に示すように、図１１は、本出願のいくつかの実施例の電池セルの製造方法の概略図である。本出願は、電池セル１０の製造方法をさらに提供する。具体的には、電池セル１０の製造方法は、以下のとおりである。

【0096】

Ｓ１００、ハウジング１１と電極端子１２を供給し、ハウジング１１は、壁部１１ａを含み、電極端子１２は、壁部１１ａに対して絶縁して取り付けられ、
Ｓ２００、電極アセンブリ１３を供給し、電極アセンブリ１３は、本体１３２と第一のタブ１３１とを含み、第一のタブ１３１は、本体１３２の壁部１１ａと接近する端に形成され、
Ｓ３００、集電部品１４を供給し、集電部品１４を第一のタブ１３１に接続し、
Ｓ４００、第一の絶縁部材１５を供給し、第一の絶縁部材１５の集電部品１４に向かう側に突起１５１が形成され、壁部１１ａの厚さ方向における突起１５１の集電部品１４上での投影は、電極端子１２の集電部品１４上での投影と重ならず、
Ｓ５００、第一の絶縁部材１５を壁部１１ａに設置し、且つ突起１５１を壁部１１ａから離反させ、
Ｓ６００、電極アセンブリ１３と集電部品１４をハウジング１１に入れ、
Ｓ７００、集電部品１４を電極端子１２に接続する。

【0097】

説明すべきこととして、上記の電池セル１０の製造方法は、電池セル１０の生産製造プロセスにおける例示的なものに過ぎず、電池セル１０の生産製造プロセスにおける具体的な順序を表さず、電池セル１０について生産製造のプロセスでは、実際の状況に応じて具体的なプロセスフローを作成することができる。

【0098】

第五の態様によれば、図１２に示すように、図１２は、本出願のいくつかの実施例の電池セルの製造機器の例示的なものである。本出願は、電池セルの製造機器２０００をさらに提供し、この電池セルの製造機器２０００は、第一の供給装置２１００と、第二の供給装置２２００と、第三の供給装置２３００と、第四の供給装置２４００と、第一の組み立て装置２５００と、第二の組み立て装置２６００と、第三の組み立て装置２７００と、第四の組み立て装置２８００とを含む。

【0099】

具体的には、第一の供給装置２１００は、ハウジング１１と電極端子１２を供給するために用いられ、ハウジング１１は、壁部１１ａを含み、電極端子１２は、壁部１１ａに絶縁して取り付けられる。第二の供給装置２２００は、電極アセンブリ１３を供給するために用いられ、電極アセンブリ１３は、本体１３２と第一のタブ１３１とを含み、第一のタブ１３１は、本体１３２の壁部１１ａと接近する端に形成される。第三の供給装置２３００は、集電部品１４を供給するために用いられる。第四の供給装置２４００は、第一の絶縁部材１５を供給するために用いられ、第一の絶縁部材１５の集電部品１４に向かう側に突起１５１が形成され、壁部１１ａの厚さ方向における突起１５１の集電部品１４上での投影は、電極端子１２の集電部品１４上での投影と重ならない。第一の組み立て装置２５００は、集電部品１４を第一のタブ１３１に接続するために用いられる。第二の組み立て装置２６００は、第一の絶縁部材１５を壁部１１ａに設置し、且つ突起１５１を壁部１１ａから離反させるために用いられる。第三の組み立て装置２７００は、電極アセンブリ１３と集電部品１４をハウジング１１に入れるために用いられる。第四の組み立て装置２８００は、集電部品１４を電極端子１２に接続するために用いられる。

【0100】

本出願のいくつかの実施例では、図３から図９に示すように、本出願は、電池セル１０を提供する。この電池セル１０は、ハウジング１１と、電極端子１２と、電極アセンブリ１３と、集電部品１４と、第一の絶縁部材１５とを含む。ハウジング１１は、壁部１１ａを含み、電極端子１２は、壁部１１ａに対して絶縁して取り付けられる。電極アセンブリ１３は、ハウジング１１内に設置され、電極アセンブリ１３は、本体１３２と第一のタブ１３１とを含み、第一のタブ１３１は、本体１３２の壁部１１ａと接近する端に形成される。集電部品１４は、電極アセンブリ１３と壁部１１ａとの間に設置され、集電部品１４は、第一のタブ１３１と電極端子１２を接続するために用いられる。第一の絶縁部材１５は、集電部品１４と壁部１１ａとの間に設置され、集電部品１４と壁部１１ａとを絶縁して隔離するために用いられる。ここで、第一の絶縁部材１５の集電部品１４に向かう側に突起１５１が形成され、壁部１１ａの厚さ方向における突起１５１の集電部品１４上での投影は、電極端子１２の集電部品１４上での投影と重ならない。突起１５１の集電部品１４上での投影は、周囲部１４２に位置し、電極端子１２の集電部品１４上での投影は、中央部１４１に位置するとともに、突起１５１から集電部品１４の外周面までの最小距離は、突起１５１から電極端子１２の外周面までの最小距離よりも小さい。突起１５１と集電部品１４との間は、一定の隙間を有する。電極アセンブリ１３の第一のタブ１３１と本体１３２の外周面は、絶縁膜１６で被覆され、且つ絶縁膜は、突起１５１と集電部品１４との間まで延びる。

【0101】

好ましい実施例を参照して本出願を記述したが、本出願の範囲から逸脱しない状況で、それに対して様々な改良を行うことができ且つ等価物を用いてそのうちの部材を置き換えることができる。特に、構造上の矛盾が存在しなければ、各実施例に言及された各項の技術的特徴は、いずれもいずれか方式によって組み合わせられてもよい。本出願は、開示された特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲に属するすべての技術案を含む。

【符号の説明】

【0102】

図面において、図面は、実際の縮尺通りに描かれたものではない。

【0103】

符号の説明：１０－電池セル、１１－ハウジング、１１ａ－壁部、１１１－ケース、１１１１－底壁、１１１２－側壁、１１２－エンドキャップ、１２－電極端子、１３－電極アセンブリ、１３１－第一のタブ、１３２－本体、１３３－第二のタブ、１４－集電部品、１４１－中央部、１４２－周囲部、１５－第一の絶縁部材、１５１－突起、１６－絶縁膜、１７－第二の絶縁部材、２０－筐体、２１－第一のサブ筐体、２２－第二のサブ筐体、１００－電池、２００－コントローラ、３００－モータ、１０００－車両、２０００－電池セルの製造機器、２１００－第一の供給装置、２２００－第二の供給装置、２３００－第三の供給装置、２４００－第四の供給装置、２５００－第一の組み立て装置、２６００－第二の組み立て装置、２７００－第三の組み立て装置、２８００－第四の組み立て装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】