特表 2024-540980 電池及び電力消費装置

(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】2024-11-06

(54)【発明の名称】電池及び電力消費装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/242 20210101AFI20241029BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20241029BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20241029BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

H01M50/242

H01M50/342 101

H01M50/505

H01M50/291

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024523874

(86)(22)【出願日】2022-06-27

(85)【翻訳文提出日】2024-04-22

(86)【国際出願番号】 CN2022101517

(87)【国際公開番号】W WO2024000103

(87)【国際公開日】2024-01-04

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524304976

【氏名又は名称】香港時代新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＥＭＰＯＲＡＲＹ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ （ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ） ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】ＬＥＶＥＬ １９， ＣＨＩＮＡ ＢＵＩＬＤＩＮＧ， ２９ ＱＵＥＥＮ’Ｓ ＲＯＡＤ ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ ＡＮＤ ＷＥＳＴＥＲＮ ＤＩＳＴＲＩＣＴ， ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ， ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】陳興地

(72)【発明者】

【氏名】龍超

(72)【発明者】

【氏名】王鵬

【テーマコード（参考）】

5H012

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H012BB02

5H012DD05

5H012FF01

5H040AA01

5H040AA37

5H040AS07

5H040AT01

5H040AT02

5H040AT06

5H040AY04

5H040AY08

5H040CC05

5H040CC13

5H040CC35

5H040JJ03

5H040NN01

5H043AA05

5H043CA03

5H043CA04

5H043CA05

5H043FA04

(57)【要約】

本願の実施例は電池及び電力消費装置を提供する。電池は筐体と、カバーと、電池セルと、載置アセンブリと、を含み、筐体の底部に開口が設置され、カバーは開口に被せられて、筐体に固定接続され、複数の電池セルは筐体内に設置され、電池セルのトップカバープレートは開口に向かって筐体に倒置して設置され、載置アセンブリは電池セルとカバーとの間に設置されて、電池セルを支持して載置する。本願の実施例によれば、電池の構造安定性及び安全性を向上させることができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体（１）と、カバー（２）と、複数の電池セル（３）と、載置アセンブリ（４）と、を含み、
前記筐体（１）の底部（１０２）に開口（１０３）が設置され、
前記カバー（２）は前記開口（１０３）に被せられ、前記カバー（２）は前記筐体（１）に固定接続され、
前記複数の電池セル（３）は前記筐体（１）内に設置され、前記電池セル（３）のトップカバープレート（３１）は前記開口（１０３）に向かって前記筐体（１）に倒置して設置され、
前記載置アセンブリ（４）は前記電池セル（３）と前記カバー（２）との間に設置されて、前記電池セル（３）を支持して載置する、電池。

【請求項2】

前記載置アセンブリ（４）はメインプレート（４１）及び前記メインプレート（４１）に接続される載置ストリップ（４２）を含み、前記メインプレート（４１）は前記カバー（２）に当接し、前記載置ストリップ（４２）は前記電池セル（３）に当接する、請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記載置ストリップ（４２）は複数設置され、前記複数の載置ストリップ（４２）は第１方向において前記メインプレート（４１）に沿って間隔をあけて設置され、且つ前記メインプレート（４１）上で第２方向に沿って延伸する、請求項２に記載の電池。

【請求項4】

前記トップカバープレート（３１）は機能領域（３０１）及びショルダー部（３０２）を含み、前記機能領域（３０１）に電極端子（３１１）が設置され、前記ショルダー部（３０２）は前記第１方向に沿って前記機能領域（３０１）の両側に位置し、前記電池セル（３）は前記ショルダー部（３０２）を介して前記載置ストリップ（４２）に当接する、請求項３に記載の電池。

【請求項5】

前記電極端子（３１１）は隣接する２つの前記載置ストリップ（４２）の間に設置され、且つ前記電極端子（３１１）と前記カバー（２）は間隔をあけて設置される、請求項４に記載の電池。

【請求項6】

前記メインプレート（４１）の厚さ方向において、前記載置ストリップ（４２）の厚さは前記電極端子（３１１）の延伸高さより大きい、請求項５に記載の電池。

【請求項7】

隣接する２つの電池セル（３）の前記ショルダー部（３０２）は共に同一の前記載置ストリップ（４２）に当接する、請求項４に記載の電池。

【請求項8】

前記第１方向において、前記載置ストリップ（４２）の幅Ｄ１と前記ショルダー部（３０２）の延伸幅Ｄ２とは、０．５Ｄ２≦Ｄ１≦２Ｄ２を満たす、請求項７に記載の電池。

【請求項9】

前記機能領域（３０１）にさらに減圧機構（３１２）が設置され、前記減圧機構（３１２）と前記カバー（２）は間隔をあけて設置され、前記第１方向において、前記電極端子（３１１）は前記減圧機構（３１２）の両側に設置される、請求項５に記載の電池。

【請求項10】

隣接する２つの前記電池セル（３）の前記電極端子（３１１）はバス部材（３４）を介して電気的に接続され、前記第２方向において、隣接する２つの前記載置ストリップ（４２）のうち一方の延伸長さは他方の延伸長さよりも短く、それにより前記バス部材（３４）を逃がすための逃がし切り欠き（４３）を形成する、請求項４に記載の電池。

【請求項11】

前記載置ストリップ（４２）は前記メインプレート（４１）と一体成形され又は取り外し可能に接続される、請求項２～３のいずれか一項に記載の電池。

【請求項12】

前記メインプレート（４１）は前記カバー（２）に固定接続される、請求項２に記載の電池。

【請求項13】

前記載置アセンブリ（４）は絶縁材料で構成され、又は前記載置アセンブリ（４）の表面は絶縁材料で被覆される、請求項１に記載の電池。

【請求項14】

前記メインプレート（４１）の厚さ方向において、前記載置ストリップ（４２）の厚さは第１寸法Ｈ１であり、前記第１寸法Ｈ１は５ｍｍ≦Ｈ１≦３０ｍｍを満たす、請求項２に記載の電池。

【請求項15】

前記第１寸法Ｈ１と１つの前記電池セル（３）の重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍは０．５ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦５０ｍｍ／Ｋｇを満たす、請求項１４に記載の電池。

【請求項16】

電気エネルギーを供給するための請求項１～１５のいずれか一項に記載の電池を含む、電力消費装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は電池技術分野に関し、特に、電池及び電力消費装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、新エネルギー自動車の出現は社会の発展及び環境保護に対していずれも大きな推進作用を果たしており、動力電池は充電可能な電池として新エネルギー自動車の動力源であり、新エネルギー自動車分野において広く応用されている。

【0003】

従来技術では、電池のエネルギー密度が低く、空間の無駄が生じ、電力消費装置の性能に影響を与え、且つ、従来の電池は剛性が低く、電池が衝突中に熱暴走が発生しやすく、電力消費装置の安全性に影響を与える。

【発明の概要】

【0004】

本願の実施例は、電池のエネルギー密度及び安全性を向上させることができる電池及び電力消費装置を提供する。

【0005】

第１態様によれば、本願の実施例は筐体と、カバーと、電池セルと、載置アセンブリと、を含む電池を提供する。筐体の底部に開口が設置され、カバーは開口に被せられ、カバーは筐体に固定接続され、複数の電池セルは筐体内に設置され、電池セルのトップカバープレートは開口に向かって筐体に倒置して設置され、載置アセンブリは電池セルとカバーとの間に設置されて、電池セルを支持して載置する。

【0006】

上記技術的解決手段において、開口が筐体の底部に設置され、電池セルは筐体内に設置され、トップカバープレートは開口に向かって設置され、カバーは開口に被せられ、電池セルとカバーとの間に載置アセンブリが設置されて電池セルを支持し、電池全体の剛性を強化することができ、それが衝突中に破損する確率を低下させて、電池の安全性を向上させる。

【0007】

いくつかの実施例において、載置アセンブリはメインプレート及びメインプレートに接続された載置ストリップを含み、メインプレートはカバーに当接し、載置ストリップは電池セルに当接する。

【0008】

上記技術的解決手段において、載置ストリップは電池セルを支持して載置する役割を果たすことができる。

【0009】

いくつかの実施例において、載置ストリップが複数設置され、複数の載置ストリップは第１方向においてメインプレートに沿って間隔をあけて設置され、且つメインプレート上で第２方向に沿って延伸する。

【0010】

上記技術的解決手段において、複数の載置ストリップは複数の電池セルを支持し、電池構造の安定性を向上させる。

【0011】

いくつかの実施例において、トップカバープレートは機能領域及びショルダー部を含み、機能領域に電極端子が設置され、ショルダーは第１方向に沿って機能領域の両側に位置し、電池セルはショルダー部を介して載置ストリップに当接する。

【0012】

上記技術的解決手段において、電極端子が設置される機能領域はショルダー部の間に位置し、それによりショルダー部は電極端子に対して一定の保護効果を実現する。電池セルはショルダー部を介して載置ストリップに当接し、それにより機能領域が力を受けて破損することを回避でき、電池セルの耐用年数を延長する。

【0013】

いくつかの実施例において、電極端子は隣接する２つの載置ストリップの間に設置され、且つ電極端子とカバーは間隔をあけて設置される。

【0014】

上記技術的解決手段において、電極端子はカバーと接触せず、それにより電極端子の機能を実現させやすい。

【0015】

いくつかの実施例において、メインプレートの厚さ方向において、載置ストリップの厚さは電極端子の延伸高さより大きい。

【0016】

上記技術的解決手段において、電極端子は載置ストリップの間に懸架される。

【0017】

いくつかの実施例において、隣接する２つの電池セルのショルダー部は共に同一の載置ストリップに当接する。

【0018】

上記技術的解決手段において、第１方向において隣接する電池セルは同一の載置ストリップを共有し、載置ストリップの数をできるだけ減少させることができ、載置アセンブリの製造に便宜を図る。

【0019】

いくつかの実施例において、第１方向において、載置ストリップの幅Ｄ１とショルダー部の延伸幅Ｄ２とは、０．５Ｄ２≦Ｄ１≦２Ｄ２を満たす。

【0020】

上記技術的解決手段において、載置ストリップがオフセットされて一方の側の電池セルのみが載置されることを回避し、且つ載置ストリップを隣接する２つの電池セルのショルダー部のみと接触させて、機能領域と接触して電池セルの機能に影響を与えることを回避する。

【0021】

いくつかの実施例において、機能領域にさらに減圧機構が設置され、減圧機構とカバーは間隔をあけて設置され、第１方向において、電極端子は減圧機構の両側に設置される。

【0022】

上記技術的解決手段において、減圧機構はいずれも載置ストリップの間に懸架され、より大きな減圧空間を減圧機構に提供することができ、排出物の排出によるリスクを削減し、電池の安全性を向上させる。

【0023】

いくつかの実施例において、隣接する２つの電池セルの電極端子はバス部材を介して電気的に接続され、第２方向において、隣接する２つの載置ストリップのうち一方の延伸長さは他方の延伸長さよりも短く、それによりバス部材を逃がすための逃がし切り欠きを形成する。

【0024】

上記技術的解決手段において、載置アセンブリはより良好に電池の構造に適合し、電池セルの直列接続、並列接続及び直並列接続を実現しやすい。

【0025】

いくつかの実施例において、載置ストリップはメインプレートと一体成形され又は取り外し可能に接続され、それにより載置アセンブリの製造又は電池セルの配列に基づく載置ストリップの位置の調整が容易である。

【0026】

いくつかの実施例において、メインプレートはカバーに固定接続され、それにより電池の構造の堅牢性を向上させる。

【0027】

いくつかの実施例において、載置アセンブリは絶縁材料で構成され、又は載置アセンブリの表面は絶縁材料で被覆される。

【0028】

いくつかの実施例において、メインプレートの厚さ方向において、載置ストリップの厚さは第１寸法Ｈ１であり、第１寸法Ｈ１は５ｍｍ≦Ｈ１≦３０ｍｍを満たす。

【0029】

いくつかの実施例において、第１寸法Ｈ１と１つの電池セルの重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍは０．５ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦５０ｍｍ／Ｋｇを満たす。

【0030】

第２方面によれば、本願の実施例は電気エネルギーを供給するための第１態様のいずれかの実施形態の電池を含む電力消費装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0031】

本願の実施例における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に本願の実施例に必要な図面を簡単に説明し、理解すべき点として、以下に示された図面は本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、図面に基づいて他の図面をさらに取得することができる。

【図1】本願のいくつかの実施例に係る車両の構造概略図である。

【図2】本願のいくつかの実施例に係る電池の組み立て構造概略図である。

【図3】本願のいくつかの実施例に係る電池の分解概略図である。

【図4】本願のいくつかの実施例に係る電池の載置アセンブリの構造概略図である。

【図5】本願のいくつかの実施例に係る電池セルの構造概略図である。

【図6】図２に示す電池の断面概略図である。

【図7】図６の円で囲われたＢ箇所の拡大概略図である。

【図8】本願のいくつかの実施例に係る電池に対して衝突試験を行う衝突試験装置の構造概略図である。

【図9】本願のいくつかの実施例に係る電池のカバーの構造概略図である。

【図10】本願のいくつかの実施例に係る電池セルの内部構造概略図である。

【0032】

発明を実施するための形態における符号は以下のとおりである。

【符号の説明】

【0033】

１０００ 車両
１００ 電池
２００ コントローラ
３００ モータ
１ 筐体
１０１ 上部
１０２ 底部
１０３ 開口
１１ 支持板
１２ 側板
２ カバー
２１ 本体部
２２ 係合部
３ 電池セル
３０１ 機能領域
３０２ ショルダー部
３１ トップカバープレート
３１１ 電極端子
３１２ 減圧機構
３２ ハウジング
３３ 電極アセンブリ
３４ バス部材
４ 載置アセンブリ
４１ メインプレート
４２ 載置ストリップ
４３ 逃がし切り欠き
Ａ 衝突試験装置
Ａ１ 衝撃ヘッド
Ａ２ 発射装置
Ａ３ フレーム
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 第３方向

【発明を実施するための形態】

【0034】

本願の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下に本願の実施例における図面を参照しながら、本願の実施例における技術的解決手段を明確に説明し、明らかに、説明される実施例は本願の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。本願の実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要することなく取得した全ての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0035】

別途定義されない限り、本願で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本願の当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。本願の明細書で使用される用語は、単に具体的な実施例を説明することが目的であり、本願を限定することを意図したものではない。本願の明細書と特許請求の範囲及び上記図面の説明における「含む」及び「有する」という用語及びそれらの類語は、排他的ではないものを意図している。本願の明細書と特許請求の範囲又は上記図面における「第１」、「第２」等の用語は異なる対象を区別するために用いられ、特定の順序又は主従関係を説明するために用いられるものではない。

【0036】

本願における「実施例」への言及は、実施例に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が、本願の少なくとも１つの実施例に含まれ得ることを意味する。本明細書の各所に該「実施例」という語が出現しても、必ずしも全てが同じ実施例を指すわけではなく、他の実施例と相互に排他的で独立した又は代替的な実施例を指すものでもない。

【0037】

本願の記載において説明すべきことは、特に明確に規定及び限定しない限り、「取り付ける」、「つながっている」、「接続」、「取り付け」という用語は広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体接続であってもよい。直接つながっていてもよく、中間媒体を介して間接的につながっていてもよく、又は２つの素子内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。

【0038】

本願における「及び／又は」という用語は、単に関連対象の関連、関係を説明しているに過ぎず、３種類の関係が存在可能であることを示し、例として、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在する、ＡとＢが同時に存在する、Ｂが単独で存在する、という３つの状況を示すことができる。なお、本願において記号「／」は、一般的に前後の関連対象が「又は」の関係であることを示す。

【0039】

本願の実施例において、同一の符号は同一の部材を示し、異なる実施例においては、簡潔にするために同一の部材の詳細な説明を省略する。なお、図面に示される本願の実施例における各部材の厚さ、長さ、幅等の寸法、及び集積装置の全体の厚さ、長さ、幅等の寸法は例示的な説明に過ぎず、本願を何ら限定するものではない。

【0040】

本願に出現する「複数」は２つ以上（２つを含む）を指す。

【0041】

本願における「平行」という用語は、絶対的に平行である場合を含むだけでなく、工学的に一般的な認知がほぼ平行であるという状況も含み、同時に、「垂直」も絶対的に垂直である場合を含むだけでなく、工学的に一般的な認知がほぼ垂直であるという状況も含む。

【0042】

本願において、電池セルはリチウムイオン二次電池セル、リチウムイオン一次電池セル、リチウム硫黄電池セル、ナトリウムリチウムイオン電池セル、ナトリウムイオン電池セル又はマグネシウムイオン電池セル等を含むことができ、本願の実施例はこれに限定されない。

【0043】

本願において、電池は、より高い電圧及び容量を提供するために１つ又は複数の電池セルを含む単一の物理的モジュールを指す。例えば、本願で言及される電池は、電池モジュール又は電池パックなどであってもよい。電池は、一般的に１つ又は複数の電池セルをパッケージ化するための筐体を含む。筐体は、液体又は他の異物が電池セルの充放電に影響を及ぼすことを防止する。電池内で、複数の電池セルの間は直列接続又は並列接続又は直並列接続することができ、直並列接続とは複数の電池セルに直列接続だけでなく並列接続もあることを指す。複数の電池セルの間を直接、直列接続又は並列接続又は直並列接続し、次いで複数の電池セルで構成された全体を筐体内に収容することができる。当然ながら、複数の電池セルが、まず直列接続又は並列接続又は直並列接続されて電池モジュールの形態を構成し、複数の電池モジュールがさらに直列接続又は並列接続又は直並列接続されて一体に形成され、筐体内に収容されてもよい。

【0044】

現在、市場の情勢が発展していることから、動力電池の応用はますます広がっている。動力電池は水力、火力、風力及び太陽光発電所等のエネルギー貯蔵電源システムへの応用にとどまらず、電動自転車、電動バイク、電気自動車等の電動車両、及び軍事装備及び航空宇宙等の複数の分野に広く応用されている。動力電池の応用分野の拡大に伴い、市場におけるその需要量も絶えず拡大している。

【0045】

関連技術では、電池の筐体の開口は、垂直方向において通常は上向きであり、電池セルは電池の底部に固定され、電極端子は筐体の開口を覆うカバーに向けられる。

【0046】

しかしながら、以上のように設置された電池において、発明者らは、電池が電力消費装置内に設置される時、底部が電力消費装置に接着され、電池セルは電池の底部に固定されるため、より衝突されやすい電池上部の剛性が低く、且つ、電池が衝突する過程で、内部の電池セルが受ける力は均一でなく、電池が破損しやすく、電池の安全性が低下し、電池の使用性能に影響を与えることに注目した。

【0047】

これに鑑みて、本願の実施例は電池を提供し、開口が筐体の底部に設置され、電池セルは筐体内に倒置され、トップカバープレートは開口に向かって設置され、カバーは開口に被せられ、電池セルとカバーとの間に載置アセンブリが設置されて電池セルを支持し、電池全体の剛性を強化することができ、それが衝突中に破損する確率を低下させて、電池の安全性を向上させる。且つ、載置アセンブリの厚さと電池セルの重量との比を調整することにより、電池のエネルギー密度を保証すると同時に電池の全体的な構造強度を調整することができ、電池の性能をさらに向上させる。

【0048】

本願の実施例に記載の技術的解決手段は、電池及び電池から電力の供給を受ける電力消費装置に適用される。

【0049】

電力消費装置は車両、携帯電話、携帯機器、ノートパソコン、船舶、宇宙機、電動玩具、電動工具などであってもよい。車両はガソリン自動車、天然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粋な電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー自動車等であってもよい。宇宙機は航空機、ロケット、宇宙飛行機及び宇宙船等を含む。電動玩具はゲーム機、電動自動車玩具、電動船舶玩具及び電動航空機玩具等の固定式又は移動式の電動玩具を含む。電動工具は電動ドリル、電動グラインダ、電動レンチ、電動ドライバ、電動ハンマ、電動インパクトドライバ、コンクリートバイブレータ及び電動カンナ等の金属切削電動工具、研磨電動工具、組立電動工具及び鉄道用電動工具を含む。本願の実施例は上記電力消費装置について特に限定しない。

【0050】

なお、本願の実施例に記載の技術的解決手段は上記の電力消費装置に適用することだけに限定されるものではないが、説明を簡潔にするために、下記実施例はいずれも車両１０００を例として説明する。

【0051】

図１は本願のいくつかの実施例に係る車両１０００の構造概略図である。図１に示すように、車両１０００はガソリン自動車、天然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粋な電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー自動車等であってもよい。車両１０００の内部に電池１００が設置され、電池１００は車両１０００の底部又は前側又は後側に設置されてもよい。

【0052】

電池１００は、車両１０００へ電力を供給するために用いることができ、例えば、車両１０００の動作電源として用いることができる。車両１０００はさらにコントローラ２００及びモータ３００を含むことができ、コントローラ２００は、電池１００がモータ３００へ電力を供給するように制御するために用いられ、例えば、車両１０００の起動、ナビゲーション及び走行時の動作電力の必要を賄う。本願のいくつかの実施例において、電池１００は車両１０００の動作電源としてだけでなく、車両１０００の駆動電源として、燃料又は天然ガスを代替又は部分的に代替して車両１０００に駆動動力を提供することができる。

【0053】

図２は本願のいくつかの実施例に係る電池１００の組み立て構造概略図である。図３は本願のいくつかの実施例に係る電池１００の分解概略図である。図２及び図３に示すように、本願のいくつかの実施例によれば、電池１００は筐体１と、カバー２と、電池セル３と、載置アセンブリ４と、を含む。筐体１の底部１０２に開口１０３が設置される。カバー２は開口１０３に被せられ、筐体１に固定接続される。複数の電池セル３は筐体１内に設置され、電池セル３のトップカバープレート３１は開口１０３に向かって筐体１に倒置して設置される。載置アセンブリ４は電池セル３とカバー２との間に設置されて、電池セル３を支持して載置する。

【0054】

筐体１の開口１０３は底部１０２に設置され、底部１０２とは、筐体１の厚さ方向における底部１０２であり、開口１０３は筐体１の厚さ方向において下方に向く。説明を容易にするために、本願の実施例において、筐体１の厚さ方向を第３方向、すなわちＺ方向とし、筐体１は第３方向Ｚにおいてさらに上部１０１を有し、上部１０１と底部１０２は第３方向Ｚに沿って互いに対向する。なお、以下の内容においては、電池セル３の配列方向などの他の要素を示すために、さらに第１方向及び第２方向を詳細に定義するが、ここでは詳細な説明を省略する。

【0055】

カバー２は開口１０３に被せられて筐体１に固定接続される。カバー２は筐体１の底部１０２に設置され、且つ開口１０３を覆う。筐体１内に複数の電池セル３が設置され、電池セル３のトップカバープレート３１は開口１０３に向き、すなわち電池セル３の底部は、筐体１の第３方向Ｚにおける上部１０１に設置され、電池１００上部のトップカバープレート３１は底部１０２に向けて設置され、電池セル３は第３方向Ｚにおいて筐体１と互いに倒置して設置されることを指す。電池セル３を筐体１に倒置して設置することにより、電池セル３を電池１００の上部１０１に設置することができ、それにより電池１００の上部１０１の剛性を増加させ、電池１００の安全性を向上させる。且つ、電池セル３のトップカバープレート３１は電池１００の底部１０２に向き、電池１００のエネルギー密度を増加させ、電池１００の利用可能性を向上させる。

【0056】

電池セル３のトップカバープレート３１が開口１０３を向く場合、電池セル３のトップカバープレート３１は開口１０３に設置されたカバー２に向き、電池セル３とカバー２との間に載置アセンブリ４が設置されることで電池セル３を支持して載置する。載置アセンブリ４は電池セル３とカバー２との間に設置されるため、電池セル３、載置アセンブリ４及びカバー２は第３方向Ｚに沿って上から下へ順に配列される。載置アセンブリ４は電池セル３に対して支持と載置の役割を果たし、すなわち載置アセンブリ４は電池セル３のトップカバープレート３１に当接し、それにより電池１００の構造強度を増加し、電池１００の耐力性能を向上させ、衝突において電池１００が破損する可能性を低下させる。

【0057】

図４は本願のいくつかの実施例に係る電池１００の載置アセンブリ４の構造概略図である。図４に示すように、本願のいくつかの実施例において、載置アセンブリ４はメインプレート４１及び載置ストリップ４２を含み、メインプレート４１はカバー２に当接し、載置ストリップ４２は電池セル３に当接する。

【0058】

当接する、すなわちメインプレート４１とカバー２との間及び載置ストリップ４２と電池セル３との間は互いに接触するが、互いに固定されない。メインプレート４１はカバー２に当接し、載置ストリップ４２は電池セル３に当接し、すなわち載置アセンブリ４はそれぞれカバー２及び電池セル３に当接し、それにより電池セル３に支持力を提供し、電池セル３とカバー２との間の距離を保持する。

【0059】

本願のいくつかの実施例において、載置ストリップ４２は複数設置され、複数の載置ストリップ４２は第１方向においてメインプレート４１に沿って間隔をあけて設置され、且つメインプレート４１上で第２方向に沿って延伸する。

【0060】

載置ストリップ４２はストリップ状に形成され、第２方向に延伸する。複数の載置ストリップ４２は第１方向においてメインプレート４１上に間隔をあけて設置され、すなわち載置ストリップ４２は第１方向に沿って配列され、それにより複数の位置で電池セル３に対する支持作用を実施する。第１方向及び第２方向は互いに垂直な方向であり、載置アセンブリ４は筐体１の第３方向Ｚにおける上部１０１及び底部１０２に平行に設置されるため、第１方向、第２方向及び第３方向Ｚは互いに垂直である。説明の便宜上、以下の内容において、第１方向及び第２方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向とする。なお、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの相互間の夾角が８５°～９５°であれば、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚは互いに垂直であると見なすことができる。なお、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚは、互いに垂直な他の方向であってもよい。

【0061】

載置ストリップ４２は電池セル３に近いメインプレート４１の一面に設置され、第３方向Ｚに沿って電池セル３に突出して、それにより電池セル３と当接し、従って電池セル３を支持して載置する役割を果たすことができ、電池１００の構造の安定性を向上させる。

【0062】

図５は本願の実施例に係る電池セル３の構造概略図である。図５に示すように、本願のいくつかの実施例において、トップカバープレート３１は機能領域３０１及びショルダー部３０２を含み、機能領域３０１に電極端子３１１が設置され、ショルダー部３０２は第１方向Ｘに沿って機能領域３０１の両側に位置し、電池セル３はショルダー部３０２を介して載置ストリップ４２に搭載される。

【0063】

機能領域３０１とは、トップカバープレート３１上に電池セル３がそれ自体の機能を実現することができる領域、又は電池セル３が外部と相互作用することができる領域のことであり、例えば電池セル３が外部と電気的に接続することができる電極端子３１１である。機能領域３０１には電極端子３１１などの部材が常に設置されるため、機能領域３０１は電池１００の使用の過程で力を受けることには適していない。ショルダー部３０２とは、機能領域３０１を除いたトップカバープレート３１の力を受けることができる領域のことである。

【0064】

電極端子３１１が設置される機能領域３０１をショルダー部３０２の間に設置することにより、ショルダー部３０２は機能領域３０１に対して一定の保護効果を実現する。電池セル３はショルダー部３０２を介して載置ストリップ４２に当接し、それにより機能領域３０１の電極端子３１１が力を受けて破損することを回避でき、電池セル３の耐用年数を延長する。

【0065】

本願のいくつかの実施例において、電極端子３１１は隣接する２つの載置ストリップ４２の間に設置され、且つ電極端子３１１とカバー２は間隔をあけて設置される。

【0066】

機能領域３０１は２つのショルダー部３０２の間に位置するため、ショルダー部３０２は載置ストリップ４２に当接し、機能領域３０１の電極端子３１１も隣接する２つの載置ストリップ４２の間に位置する。電極端子３１１とカバー２は間隔をあけて設置され、すなわち電極端子３１１はカバー２と接触せず、電極端子３１１は２つの載置ストリップ４２の間に浮いた状態で設置されると見なすことができ、それにより電極端子３１１を介して電池セル３の電気エネルギーを引き出しやすく、電池セル３の利用可能性を向上させる。

【0067】

本願のいくつかの実施例において、メインプレート４１の厚さ方向において、載置ストリップ４２の厚さは電極端子３１１の延伸高さより大きい。

【0068】

メインプレート４１の厚さ方向はすなわち筐体１の厚さ方向であり、すなわち第３方向Ｚでもあり、第３方向Ｚにおいて、載置ストリップ４２の厚さが電極端子３１１の延伸高さより大きいことで、電極端子３１１は隣接する載置ストリップ４２の間に懸架されて、他の部材と接触して機能に影響を与えることを回避する。

【0069】

本願のいくつかの実施例において、隣接する２つの電池セル３のショルダー部３０２は共に同一の載置ストリップ４２に当接する。

【0070】

筐体１内には、１つの電池セル３が設置されてもよく、複数の電池セル３が設置されてもよく、筐体１内に複数の電池セル３が設置された場合、複数の電池セル３は筐体１の中に隣接して配置され、載置ストリップ４２は第１方向Ｘに沿ってメインプレート４１に沿って間隔をあけて設置されるため、ショルダー部３０２は第１方向Ｘに沿って機能領域３０１の両側に位置し、ショルダー部３０２を隣接する電池セル３の接続部に位置させることができ、それにより隣接する２つの電池セル３のショルダー部３０２を共に同一の載置ストリップ４２に当接させることができる。

【0071】

第１方向Ｘにおいて隣接する電池セル３は同一の載置ストリップ４２を共有し、載置ストリップ４２の数をできるだけ減少させることができ、載置アセンブリ４の製造に便宜を図る。

【0072】

本願のいくつかの実施例において、第１方向Ｘにおいて、載置ストリップ４２の幅Ｄ１とショルダー部３０２の延伸幅Ｄ２とは、０．５Ｄ２≦Ｄ１≦２Ｄ２を満たす。

【0073】

載置ストリップ４２の幅Ｄ１がショルダー部３０２の延伸幅Ｄ２の０．５倍以上であれば、電池セル３に対して十分な支持力を提供することができる。載置ストリップ４２が隣接する２つの電池セル３を同時に載置する場合、載置ストリップ４２の長さ方向Ｘの幅がショルダー部３０２の延伸幅の２倍以下であれば、載置ストリップ４２は隣接する２つの電池セル３のショルダー部３０２のみに接触し、機能領域３０１と接触して電池セル３の機能に影響を与えることを回避することができる。

【0074】

好ましくは、載置ストリップ４２の幅Ｄ１とショルダー部３０２の延伸幅Ｄ２との間の関係は、Ｄ２≦Ｄ１≦２Ｄ２を満たすことができる。載置ストリップ４２は隣接する電池セル３との間でオフセットされる可能性があるため、載置ストリップ４２の長さ方向Ｘにおける幅をショルダー部３０２の延伸幅以上として、載置ストリップ４２に、隣接する２つの電池セル３を同時に載置させることができ、オフセットされて一方のみを載置し、電池１００が受ける力が均一でないために構造安定性が劣るという問題が生じない。

【0075】

本願のいくつかの実施例において、機能領域３０１にさらに減圧機構３１２が設置され、減圧機構３１２とカバー２は間隔をあけて設置され、第１方向Ｘにおいて、電極端子３１１は減圧機構３１２の両側に設置される。

【0076】

減圧機構３１２とは、電池セル３の内部圧力が所定の閾値に達した時に作動して、内部圧力を放出する素子又は部品である。電池セル３の内部圧力が所定の閾値に達すると、減圧機構３１２は動作を生成し又は一定の状態まで活性化され、それにより電池セル３の内部圧力を放出する。減圧機構３１２が生成する動作は、減圧機構３１２の少なくとも一部が破裂する、破砕する、引き裂かれる又は開くことを含むがこれには限定されず、それにより内部圧力を放出することができる開口又は通路が形成される。この時に、電池セル３の内部の高温高圧物質が排出物として作動した箇所から外に排出される。この方式により、制御可能な圧力の状況下で電池セル３から圧力を放出することができ、潜在的でより深刻な事故の発生を回避する。減圧機構３１２は例えば防爆弁、空気弁、減圧弁又は安全弁等の形式を用いることができ、且つ具体的には感圧の素子又は構造を用いることができる。

【0077】

電極端子３１１は減圧機構３１２の両側に設置され、減圧機構３１２から圧力を放出する時に電極端子３１１に及ぼす影響を減少させることができる。且つ、減圧機構３１２とカバー２は間隔をあけて設置され、減圧機構３１２はカバー２に接触せず、より大きな減圧空間を減圧機構３１２に提供して、排出物の排出によるリスクを削減し、電池１００の安全性を向上させる。

【0078】

再び図４を参照すると、図４に示すように、本願のいくつかの実施例において、隣接する２つの電池セル３の電極端子３１１はバス部材３４を介して電気的に接続され、第２方向Ｙにおいて、隣接する２つの載置ストリップ４２のうち一方の延伸長さは他方の延伸長さよりも短く、それによりバス部材３４を逃がすための逃がし切り欠き４３を形成する。

【0079】

バス部材３４は、複数の電池セル３の間に電気的な接続を実現する部材である。バス部材３４は隣接する電池セル３の電極端子３１１の間を跨いで接続し、複数の電池セル３を直列接続、並列接続又は直並列接続する。バス部材３４は第１方向Ｘにおいて隣接する電池セル３の電極端子３１１の間を跨いで接続するため、第２方向Ｙに沿って延伸する少なくとも一部の載置ストリップ４２はそれを逃がす必要があり、逃がし切り欠き４３を形成する。

【0080】

隣接する２つの載置ストリップ４２のうち一方の延伸長さは他方の延伸長さよりも短く、すなわち延伸長さが長い載置ストリップ４２と延伸長さが短い載置ストリップ４２は交互に配置される。選択的に、載置ストリップ４２の長さはバス部材３４の配置状況に応じて調整されてもよい。且つ、載置ストリップ４２の第２方向Ｙにおける延伸長さとは、載置ストリップ４２の第２方向Ｙにおける長さの総和を示すだけであり、すなわち、逃がし切り欠き４３は載置ストリップ４２の一端に設置されてもよく、載置ストリップ４２の中央部に設置されてもよく、バス部材３４の配置に応じて決定され、本願の実施例はこれに特に限定されない。

【0081】

載置ストリップ４２に逃がし切り欠き４３が設置され、載置アセンブリ４はより良好に電池１００の構造に適合し、電池セル３の直列接続、並列接続及び直並列接続を実現しやすい。

【0082】

本願のいくつかの実施例において、載置ストリップ４２はメインプレート４１と一体成形され又は取り外し可能に接続される。

【0083】

載置ストリップ４２とメインプレート４１が一体成形される場合、載置アセンブリ４の製造を容易にすることができる。載置ストリップ４２がメインプレート４１に取り外し可能に接続される場合、電池セル３の配列に基づく載置ストリップ４２の位置の調整を容易に行うことができ、載置アセンブリ４はより広い応用シーンを有する。

【0084】

本願のいくつかの実施例において、メインプレート４１はカバー２に固定接続されてもよい。それにより電池１００の構造の堅牢性を向上させる。選択的に、メインプレート４１はカバー２に当接していてもよく、本願の実施例はこれに限定されない。

【0085】

本願のいくつかの実施例において、載置アセンブリ４は絶縁材料で構成され、又は載置アセンブリ４の表面は絶縁材料で被覆される。

【0086】

電池セル３の間の電気的な接続に影響を与えることを回避するため、載置アセンブリ４は絶縁部材である。なお、載置アセンブリ４は全体が絶縁材料であってもよく、表面に絶縁材料が被覆されて全体として絶縁性を呈する物体であってもよい。載置アセンブリ４が、表面に絶縁材料が被覆された物体である場合、芯材は金属材料、絶縁材料又は複合材料であってもよく、芯材の外表面に絶縁材料が被覆される。同時に、載置アセンブリ４は一定の硬度及び弾性を有する必要があり、それにより電池セル３に対する支持効果を実現すると同時に、衝撃を受けた時に一定量の変形を生成することができ、電池セル３に対して保護の役割を果たす。

【0087】

図６は図２に示す電池の断面概略図である。図７は図６の円で囲われたＢ箇所の拡大概略図である。図６及び図７に示すように、本願のいくつかの実施例において、メインプレート４１の厚さ方向において、載置ストリップ４２の厚さは第１寸法Ｈ１であり、第１寸法Ｈ１は５ｍｍ≦Ｈ１≦３０ｍｍを満たす。

【0088】

メインプレート４１の厚さ方向は筐体１の厚さ方向であり、すなわち第３方向Ｚでもある。載置ストリップ４２は第３方向Ｚにおいて一定の厚さを有し、それをメインプレート４１から突出させて電池セル３を支持して載置することができる。載置ストリップ４２は第１寸法を保有し、電池セル３のトップカバープレート３１とカバー２との一定の距離を保持することができ、それにより電池１００のエネルギー密度を適切に保持する。

【0089】

本願のいくつかの実施例において、第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍは０．５ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦５０ｍｍ／Ｋｇを満たす。

【0090】

第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍは、電池１００のエネルギー密度及び構造強度を示すことができ、第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比が大きすぎると、電池１００のエネルギー密度は低くなり過ぎる。第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比が小さすぎると、電池１００の構造強度が不足し、衝突した時に安全上の事故が発生することがある。従って、第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍの範囲が０．５ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦５０ｍｍ／Ｋｇを満たし、好ましくは、Ｈ１／Ｍの範囲が１ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦３０ｍｍ／Ｋｇの範囲を満たし、この値の範囲内で、電池１００は良好なエネルギー密度を有し、且つ適切な構造強度を有する。

【0091】

図８は、本願のいくつかの実施例に係る電池１００に対して衝突試験を行う衝突試験装置Ａの構造概略図である。第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍが適切な範囲内にある電池１００が良好な性能を有することを検証するために、例として、衝突試験装置Ａで電池１００に対して衝突試験を行った。図８に示すように、衝突試験装置Ａは衝撃ヘッドＡ１、発射装置Ａ２及びフレームＡ３を含む。試験の過程において、電池１００をフレームＡ３に置き、衝撃ヘッドＡ１を発射装置Ａ２で駆動し、一定の速度で電池１００に衝突させる。試験条件を以下のように選定することができる。衝突方向は第３方向Ｚであり、衝突位置は電池１００の弱い箇所であり、衝突エネルギーは９０Ｊである。

【0092】

電池１００は車両１０００のような電力消費装置に応用されるため、上部１０１を車両１０００に取り付け、電池１００の底部１０２に対して第３方向Ｚにおいて衝突させることにより、電池１００が車両１０００に取り付けられた後のシーンをシミュレーションすることができる。電池１００の弱い箇所とは電池１００の破壊されやすい位置のことであり、この箇所は常に電池１００の幾何学的中心から半径２４０ｍｍの領域内にあり、電池１００の弱い箇所に衝突させることで、電池１００の構造強度が弱い位置に衝突した後の電池１００の状態をシミュレーションすることができる。衝突エネルギーは９０Ｊであり、衝撃ヘッドＡ１が４．２ｍ／ｓの速度で電池１００に衝突することと等価であってもよく、なお、他の衝突エネルギーで、例えば、１２０Ｊ（衝突速度４．９ｍ／ｓ）又は１５０Ｊ（衝突速度５．５ｍ／ｓ）で電池１００に衝突させてもよい。実際の実験の過程では、１つの衝突エネルギーで電池１００に複数回衝突させてもよく、又は複数の衝突エネルギーで電池１００に複数回衝突させてもよい。

【0093】

衝突試験装置Ａで電池１００に衝突させた後、環境温度下で２時間観察し、電池１００の発火や爆発の現象の有無を検出する。選択的に、衝突試験装置Ａで電池１００に衝突試験を行った後、さらに電池１００に対してハウジングの保護等級などの試験を行ってもよく、本願の実施例はこれに限定されない。

【0094】

表１は、第１寸法Ｈ１、１つの電池セル３の重量Ｍ及びＨ１／Ｍの値にそれぞれ異なる値を採用し、上記方法で電池１００に対して衝突試験を行った場合の結果を示す。

【0095】

【表1】

【0096】

表１に示すように、Ｈ１が５ｍｍ≦Ｈ１≦３０ｍｍを満たし、Ｈ１／Ｍが０．５ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦５０ｍｍ／Ｋｇを満たす場合、一定の強度の衝突試験において、電池１００には発火や爆発が発生せず、比較的良好な安全性を有する。

【0097】

別の選択可能な実施例において、電池セル３は載置ストリップ４２上に搭載されず、載置ストリップ４２に固定接続されてもよい。

【0098】

この時に、第１寸法Ｈ１は０．５ｍｍ≦Ｈ１≦３０ｍｍを満たし、第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍは０．０５ ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦５０ｍｍ／Ｋｇを満たし、この値の範囲内で、電池１００は良好なエネルギー密度を有し、且つ適切な構造強度を有する。

【0099】

第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍが適切な範囲内にある電池１００が良好な性能を有することを検証するために、電池１００に対して構造強度試験を行うことができる。電池１００に対して構造強度試験を行う過程において、例として、せん断強度試験、圧縮強度試験などの複数の試験によって電池１００の構造強度を判断することができる。

【0100】

せん断強度試験において、例として、電池１００をせん断試験機の治具の間に固定した後、せん断試験機の検出ヘッドを用いて電池１００を駆動し、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で第１方向Ｘ又は第２方向Ｙに沿って移動させることができ、筐体１が破壊された時に検出ヘッドが印加した引張力Ｆを記録する。電池１００の第３方向Ｚにおける投影面積を面積Ａとし、Ｆ／Ａの値がすなわち電池１００が耐えられるせん断強度である。

【0101】

圧縮強度試験において、例として、押圧ヘッドを用いて第３方向Ｚ及び第１方向Ｘ又は第２方向Ｙにおいて電池１００に圧力を印加し、２ｍ／ｓの速度で電池１００に向かって推進させ、押圧力が５０ＫＮに達し又は電池１００の変形量が３０％に達した時に停止し、１０分間保持し、且つ圧縮強度試験後に電池１００を環境温度で２時間静置して観察する。

【0102】

選択的に、さらに他の構造強度試験によって電池１００の構造強度を試験することができ、本願の実施例はこれに限定されない。

【0103】

表２は、電池セル３を載置ストリップ４２に固定した状況で、第１寸法Ｈ１、１つの電池セル３の重量Ｍ及びＨ１／Ｍの値にそれぞれ異なる値を採用し、上記方法で電池１００に対して構造強度試験を行った場合の結果を示す。

【0104】

【表2】

【0105】

表２に示すように、Ｈ１が０．５ｍｍ≦Ｈ１≦３０ｍｍを満たし、Ｈ１／Ｍが０．０５ ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦５０ｍｍ／Ｋｇを満たす場合、強度構造試験において、電池１００は比較的良好な構造強度を有する。

【0106】

なお、電池１００のいくつかの実施例の上記説明は例示的なものに過ぎず、電池１００は他の構造を有していてもよい。

【0107】

再び図２及び図３を参照すると、図２及び図３に示すように、筐体１は支持板１１及び側板１２を含み、支持板１１は上部１０１に設置され、側板１２は開口１０３の周囲側に沿って配置される。すなわち、支持板１１及び側板１２は第３方向Ｚに沿って上から下へ順に配列され、支持板１１は第１方向Ｘに沿って延伸する板体であり、側板１２は第３方向Ｚに沿って延伸する板体であり、側板１２は支持板１１を囲んで設置され、底部１０２の箇所に開口１０３が形成され、筐体１を中空構造体として形成する。電池セル３は支持板１１に設置されて、電池１００の上部１０１の剛性を増加させることができ、電池１００が衝突において破損する可能性を低下させる。

【0108】

選択的に、側板１２は支持板１１と一体成形されてよく、支持板１１と溶接、接着、締結部材又はホットメルトセルフタッピングのプロセスのうち少なくとも１つの方法で固定接続されてもよく、本願の実施例はこれに限定されない。

【0109】

選択可能な実施例において、支持板１１の内部に通路（図示せず）が埋設される。電池セル３は支持板１１に設置されるため、電池セル３の底部１０２は支持板１１と接触し、電池１００の性能を考慮すると、支持板１１の内部に通路が埋設され、その中に熱媒体とされる気体又は液体を通して、電池１００が動作する時に電池１００に対して電池１００の温度を調節する効果を発揮させることができ、それにより電池１００の耐用年数及び利用可能性を向上させる。

【0110】

別の選択可能な実施例において、通路は熱管理部材として電池セル３と支持板１１との間に設置されてもよく、又は電池１００の温度を調節できる機能を果たすように設置される任意の他の部材に形成されてもよく、本願の実施例はこれに限定されない。

【0111】

選択可能な実施例において、筐体１は直方体又は円筒などの簡単な立体構造であってもよく、直方体又は円筒などの簡単な立体構造を組み合わせて構成される複雑な立体構造であってもよい。筐体１の材料はアルミニウム合金、鉄合金などの合金材料であってもよく、ポリカーボネート、ポリイソシアヌレートフォームなどの高分子材料であってもよく、又はガラス繊維にエポキシ樹脂を加えた複合材料であってもよい。筐体１の密封性を向上させるために、カバー２と側板１２との間に、シーリング材、シールリング等のシール部材が設置されてもよい。本願の実施例は以上の実現可能な設置に対していずれも限定しない。

【0112】

選択可能な実施例において、電池１００において、電池セル３は複数であってもよく、複数の電池セル３の間は直列接続又は並列接続又は直並列接続することができ、直並列接続とは複数の電池セル３において直列接続だけでなく並列接続もあることを指す。複数の電池セル３の間を直接、直列接続又は並列接続又は直並列接続し、次いで複数の電池セル３で構成された全体を筐体１内に収容することができる。なお、電池１００は、複数の電池セル３が、まず直列接続又は並列接続又は直並列接続されて電池１００のモジュール形式を構成し、複数の電池１００のモジュールがさらに直列接続又は並列接続又は直並列接続されて一体に形成され、筐体１内に収容されてもよい。

【0113】

各電池セル３は二次電池又は一次電池であってもよく、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、これに限定されない。電池セル３は円筒、扁平体、直方体、又は他の形状等であってもよい。

【0114】

図９は本願のいくつかの実施例に係る電池１００のカバー２の構造概略図である。図９に示すように、本願のいくつかの実施例によれば、筐体１はさらに開口１０３に設置されるカバー２を含み、カバー２は側板１２に固定接続されて、開口１０３を覆い、筐体１は相対的に密封された構造を有する。

【0115】

カバー２は本体部２１及び係合部２２を含み、係合部２２は本体部２１の周方向に設置され且つ側板１２と嵌合する。すなわち、本体部２１は側板１２で形成された開口１０３を覆い、係合部２２は側板１２に固定され、カバー２を側板１２と固定接続する。選択的に、係合部２２と側板１２はボルトで接続されてもよく、係合部２２と側板１２は他の方式で固定接続されてもよい。

【0116】

第３方向Ｚにおいて、本体部２１は係合部２２に対して底部１０２の延伸面から突出する。筐体１の内部に設置された電池セル３とカバー２との間が相対的により大きな距離を有するようにして、それによりバス部材３４又は載置アセンブリ４のために退避する。なお、本体部２１が係合部２２に対して突出する距離は、電池１００のエネルギー密度に基づいて選択されるべきであり、電池１００の体積を増加させ、電池１００のエネルギー密度を低下させるほど大きいものであってはならない。

【0117】

図１０は本願のいくつかの実施例に係る電池セル３の内部構造概略図である。電池セル３とは電池１００を構成する最小ユニットを指す。図１０に示すように、電池セル３はさらにトップカバープレート３１と、ハウジング３２と、電極アセンブリ３３と、その他の機能性部材と、を含む。

【0118】

トップカバープレート３１は、ハウジング３２の開口部に被せられて電池セル３の内部環境を外部環境から隔離する部材である。トップカバープレート３１の形状をハウジング３２の形状に適合させて、ハウジング３２と嵌合させることができるが、これには限定されない。選択的に、トップカバープレート３１は一定の硬度及び強度を有する材質（例えばアルミニウム合金）で製造することができ、これにより、トップカバープレート３１が押圧されたりぶつけられたりしても変形しにくく、電池セル３はより高い構造強度を有することができ、安全性能も向上させることができる。トップカバープレート３１には電極端子３１１及び防爆弁などの機能性部品が設置される。電極端子３１１は電極アセンブリ３３と電気的に接続することができ、電池セル３の電気エネルギーを出力又は入力するために用いられる。いくつかの実施例において、トップカバープレート３１には、電池セル３の内部圧力又は温度が閾値に達した時に、内部圧力を逃がすために用いられる減圧機構３１２をさらに設置することができる。トップカバープレート３１の材質はいくつもあり、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、プラスチック等であってもよく、本願の実施例はこれについて特に限定しない。いくつかの実施例において、トップカバープレート３１の内側にさらに絶縁部材が設置されてもよく、絶縁部材はハウジング３２内の電気接続プレート部材をトップカバープレート３１から隔離することに用いられてもよく、それにより短絡のリスクを低下させる。例示的に、絶縁体は、プラスチック、ゴムなどであってもよい。

【0119】

ハウジング３２は、トップカバープレート３１と嵌合して電池セル３の内部環境を形成するためのアセンブリであり、形成された内部環境は、電極アセンブリ３３、電解液（図示せず）及び他の部材を収容するために用いられる。ハウジング３２及びトップカバープレート３１は、個別の部材であってもよく、ハウジング３２に開口が設けられ、開口部においてトップカバープレート３１が開口部を覆うことによって電池セル３の内部環境が形成されてもよい。トップカバープレート３１とハウジング３２は一体化されていてもよく、具体的には、トップカバープレート３１とハウジング３２は、他の部材をハウジングに入れる前に共通の連結面が形成されてもよく、ハウジング３２の内部を封止する必要がある場合、さらにトップカバープレート３１がハウジング３２に被せられるが、これには限定されない。ハウジング３２は直方体、円筒、六角柱など、様々な形状及び寸法であってもよい。具体的に、ハウジング３２の形状は、電極アセンブリ３３の具体的な形状及び大きさによって決定される。ハウジング３２の材質はいくつもあり、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、プラスチック等であってもよく、本願の実施例はこれについて特に限定しない。

【0120】

電極アセンブリ３３は電池セル３において電気化学反応を発生させる部材である。ハウジング３２内には１つ以上の電極アセンブリ３３を含むことができる。電極アセンブリ３３は、主に正極シート及び負極シートが捲回又は積層配置されて形成され、一般的には正極シートと負極シートとの間にセパレータが設けられる。正極シート及び負極シートの活物質を含む部分は、電極アセンブリ３３の本体部を構成し、正極シート及び負極シートの活物質を含まない部分は、それぞれタブを構成する。正極タブと負極タブは、本体部の一端に共に位置してもよく、又は本体部の両端にそれぞれ位置してもよい。電池セル１００の充放電過程において、正極活物質及び負極活物質は電解液と反応し、タブは電極端子３１１に接続されて電流回路を形成する。

【0121】

本願の選択可能な実施例において、電池１００は筐体１と、カバー２と、複数の電池セル３と、載置アセンブリ４と、を含み、カバー２は筐体１の底部１０２の開口１０３に被せられて、筐体１と固定接続され、複数の電池セル３は筐体１内に設置され、トップカバープレート３１は開口１０３に向かって筐体１に倒置して設置され、載置アセンブリ４は電池セル３とカバー２との間に設置され、メインプレート４１及びメインプレート４１に接続される載置ストリップ４２を含み、メインプレート４１はカバー２に当接し、載置ストリップ４２は電池セル３に当接し、それにより電池セル３を支持して載置する。載置ストリップ４２は複数設置され、複数の載置ストリップ４２は第１方向Ｘにおいてメインプレート４１に沿って間隔をあけて設置され、且つメインプレート４１上で第２方向Ｙに沿って延伸する。電池セル３のトップカバープレート３１は、電極端子３１１が設置された機能領域３０１及び第１方向Ｘに沿って機能領域３０１の両側に設置されたショルダー部３０２を含み、電池セル３はショルダー部３０２を介して載置ストリップ４２に当接し、電極端子３１１を隣接する載置ストリップ４２の間に位置させ且つカバー２と間隔をあけて設置され、それにより電極端子３１１に対する保護の役割を果たす。メインプレート４１の厚さ方向すなわち第３方向Ｚにおいて、載置ストリップ４２の厚さは第１寸法Ｈ１であり、第１寸法Ｈ１が５ｍｍ≦Ｈ１≦３０ｍｍを満たし、第１寸法Ｈ１と１つの電池セル３の重量Ｍとの比Ｈ１／Ｍが０．５ｍｍ／Ｋｇ≦Ｈ１／Ｍ≦５０ｍｍ／Ｋｇを満たす場合、表１に示すように、一定の強度の衝突試験において、電池１００には発火や爆発が発生せず、比較的良好な安全性を有する。

【0122】

いくつかの状況において、本願の実施例の電池１００は、電池セル３を筐体１内に倒置することにより、筐体１の剛性を増加させ、且つ電池１００のエネルギー密度を増加させることができる。且つ、載置アセンブリ４を介して電池セル３を支持して載置することにより、電池１００の構造強度を強化することができ、それが衝突中に破損する確率を低下させて、電池１００はより良好な安全性を有する。

【0123】

なお、本願における実施例及び実施例における特徴は、矛盾しない限り、互いに組み合わせることができる。

【0124】

最後に説明すべき点は以下のとおりである。以上の各実施例は本願の技術的解決手段を説明するためのものに過ぎず、それを制限するものではない。前述の実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者は以下のことを理解すべきである。当業者は依然として前記各実施例に記載の技術的解決手段を修正し、又はそのうち一部の技術的特徴を等価置換することができるが、これらの修正又は置換は、対応する技術的解決手段の実質を本願の各実施例の技術的解決手段の主旨及び範囲から逸脱させるものではない。

【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】