特表 2024-541169 セルユニット、電池及び車両

(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】2024-11-08

(54)【発明の名称】セルユニット、電池及び車両

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/211 20210101AFI20241031BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/503 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/51 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/293 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/557 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/516 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/242 20210101ALI20241031BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01M50/211

H01M50/505

H01M50/291

H01M50/289

H01M50/503

H01M50/51

H01M50/293

H01M50/289 101

H01M50/557

H01M50/249

H01M50/516

H01M50/242

H01M50/548 301

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024513109

(86)(22)【出願日】2022-11-23

(85)【翻訳文提出日】2024-05-08

(86)【国際出願番号】 CN2022133706

(87)【国際公開番号】W WO2023093759

(87)【国際公開日】2023-06-01

(31)【優先権主張番号】202122922163.3

(32)【優先日】2021-11-24

(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

【氏名又は名称原語表記】ＢＹＤ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ３００９， ＢＹＤ Ｒｏａｄ， Ｐｉｎｇｓｈａｎ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１１８， Ｐ． Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(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】郭永明

(72)【発明者】

【氏名】郎▲暁▼▲強▼

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼威

(72)【発明者】

【氏名】周燕▲飛▼

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼耀磊

【テーマコード（参考）】

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H040AA03

5H040AA07

5H040AS07

5H040AT04

5H040AT06

5H040AY05

5H040AY10

5H040CC14

5H040CC25

5H040DD03

5H040FF02

5H040JJ03

5H040LL01

5H040NN03

5H043AA02

5H043AA19

5H043CA08

5H043CA21

5H043DA02

5H043FA04

5H043FA22

5H043FA23

5H043GA23

5H043GA26

5H043HA11F

5H043JA02F

5H043JA06F

5H043JA13F

5H043JA15F

5H043KA33F

(57)【要約】

セルユニット（１）、電池（３）、及び車両を開示し、車両又は電池（３）は、セルユニット（１）を含む。セルユニット（１）は、セルモジュール（１０）を含み、セルモジュール（１０）は、複数であり、かつ直列接続される。セルモジュール（１０）は、少なくとも１つのセル群（１１）と、少なくとも１つのセル群（１１）の両端に設けられたホルダ（１２）とを含む。各セル群（１１）は、第１方向に沿って積層して設けられた複数のセル（１１１）を含み、複数のセル（１１１）は、並列接続される。第１方向は、セル（１１１）の厚さ方向である。ホルダ（１２）は、ホルダ本体（１２１）と、ホルダ本体（１２１）に取り付けられた導電性シート（１２２）とを含む。ホルダ本体（１２１）には、少なくとも１つのタブ延出孔（１２１１）が設けられ、セル（１１１）のタブ（１１２）は、タブ延出孔（１２１１）を貫通して導電性シート（１２２）に接続される。セルモジュール（１０）は、支持固定部材（１５）をさらに含み、支持固定部材（１５）は、少なくとも１つのセル群（１１）の両端のホルダ（１２）の間に設けられる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列接続された複数のセルモジュール（１０）を含み、
前記セルモジュール（１０）は、少なくとも１つのセル群（１１）と、前記少なくとも１つのセル群（１１）の両端に設けられたホルダ（１２）とを含み、各セル群（１１）は、第１方向に沿って積層して設けられた複数のセル（１１１）を含み、複数の前記セル（１１１）は、並列接続され、前記第１方向は、前記セル（１１１）の厚さ方向であり、
前記ホルダ（１２）は、ホルダ本体（１２１）と、前記ホルダ本体（１２１）に取り付けられた導電性シート（１２２）とを含み、前記ホルダ本体（１２１）には、少なくとも１つのタブ延出孔（１２１１）が設けられ、前記セル（１１１）のタブ（１１２）は、前記タブ延出孔（１２１１）を貫通して前記導電性シート（１２２）に接続され、前記セルモジュール（１０）は、支持固定部材（１５）をさらに含み、前記支持固定部材（１５）は、前記少なくとも１つのセル群（１１）の両端のホルダ（１２）の間に設けられる、ことを特徴とするセルユニット（１）。

【請求項2】

前記導電性シート（１２２）は、第１導電性シート（１２２１）及び第２導電性シート（１２２２）を含み、前記第１導電性シート（１２２１）と前記第２導電性シート（１２２２）とは、互いに接続され、一定の角度をなして設けられ、
前記第１導電性シート（１２２１）と前記第２導電性シート（１２２２）との間には、タブ逃げ孔（１２２３）が設けられ、
前記セル（１１１）のタブ（１１２）は、前記タブ延出孔（１２１１）、前記タブ逃げ孔（１２２３）を順に貫通して前記第１導電性シート（１２２１）に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のセルユニット（１）。

【請求項3】

前記ホルダ本体（１２１）は、第１側面（１２１６）、第２側面（１２１７）及び第３側面（１２１８）を有し、前記第１側面（１２１６）は、前記セル（１１１）に近接する面であり、前記第２側面（１２１７）は、前記第１側面（１２１６）とは反対に、前記セル（１１１）から離れた面であり、前記第３側面（１２１８）は、前記セル（１１１）のタブの引き出し方向に平行であり、かつ前記第１方向に垂直な面であり、
前記第１導電性シート（１２２１）は、前記第２側面（１２１７）に設けられ、前記第２導電性シート（１２２２）は、前記第３側面（１２１８）に設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載のセルユニット（１）。

【請求項4】

隣接するセルモジュール（１０）の前記ホルダ（１２）上の前記第２導電性シート（１２２２）にそれぞれ接続された中間接続シート（１３）をさらに含み、隣接するセルモジュール（１０）は、前記中間接続シート（１３）を介して直列接続される、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のセルユニット（１）。

【請求項5】

前記ホルダ本体（１２１）には、支持用ストッパ溝（１２１２）が設けられ、前記支持固定部材（１５）は、前記支持用ストッパ溝（１２１２）に挿入される、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のセルユニット（１）。

【請求項6】

前記支持用ストッパ溝（１２１２）は、Ｖ字形溝であり、前記支持固定部材（１５）は、アルミニウム板である、ことを特徴とする請求項５に記載のセルユニット（１）。

【請求項7】

前記支持固定部材（１５）と前記セル群（１１）とは、前記第１方向に沿って積層して配列され、
前記支持固定部材（１５）には、接着剤層が設けられ、前記支持固定部材（１５）と前記セル群（１１）とは、前記接着剤層によって接着される、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のセルユニット（１）。

【請求項8】

前記ホルダ本体（１２１）と前記導電性シート（１２２）とは、係着構造によって接続される、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のセルユニット（１）。

【請求項9】

前記少なくとも１つのセル群（１１）は、１つのセル群（１１）であり、前記ホルダ（１２）は、前記１つのセル群（１１）の両端に設けられ、各前記ホルダ（１２）には、１つの前記導電性シート（１２２）が設けられ、
前記セルユニット（１）は、中間接続シート（１３）をさらに含み、１のセルモジュール（１０）の第１極性の導電性シートと、前記１のセルモジュール（１０）に隣接するセルモジュール（１０）の第２極性の導電性シート（１２２）とは、前記中間接続シート（１３）を介して接続される、ことを特徴とする請求項１～３又は５～８のいずれか一項に記載のセルユニット（１）。

【請求項10】

前記少なくとも１つのセル群（１１）は、複数のセル群（１１）であり、前記複数のセル群（１１）は、前記第１方向に沿って配列して設けられ、前記ホルダ（１２）は、前記複数のセル群（１１）の両端に設けられ、
各前記ホルダ（１２）には、複数の前記導電性シート（１２２）が設けられ、前記導電性シート（１２２）の数は、前記複数のセル群（１１）の数と同じであり、前記第１方向に沿って配置された隣接する導電性シート（１２２）の極性は、逆であり、
前記セルユニット（１）は、中間接続シート（１３）をさらに含み、前記セルモジュール（１０）の導電性シート（１２２）と、隣接する前記セルモジュール（１０）の導電性シート（１２２）とは、前記中間接続シート（１３）を介して接続され、
前記セルユニット（１）は、後端部接続シート（１４）をさらに含み、前記後端部接続シート（１４）は、前記セルユニット（１）の端部である前記セルモジュール（１０）の前記ホルダ（１２）に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１～３又は５～８のいずれか１項に記載のセルユニット（１）。

【請求項11】

前記後端部接続シート（１４）は、前記ホルダ（１２）における複数の前記導電性シート（１２２）と一体成形される、ことを特徴とする請求項１０に記載のセルユニット（１）。

【請求項12】

前記ホルダ本体（１２１）には、絶縁仕切部（１２１５）が設けられ、前記絶縁仕切部（１２１５）は、異なるセル群（１１）に接続された導電性シート（１２２）の間に設けられる、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のセルユニット（１）。

【請求項13】

前記タブ（１１２）は、前記タブ延出孔（１２１１）を貫通した後、折り曲げられて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部は、前記導電性シート（１２２）に溶接接続される、ことを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載のセルユニット（１）。

【請求項14】

前記ホルダ本体（１２１）には、弾性係止ボタン（１２１３）が設けられ、前記導電性シート（１２２）には、前記弾性係止ボタン（１２１３）に対応する係止孔（１２２４）が設けられ、前記導電性シート（１２２）は、前記係止孔（１２２４）及び前記弾性係止ボタン（１２１３）によって前記ホルダ本体（１２１）に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載のセルユニット（１）。

【請求項15】

ハウジング（２）を含む電池（３）であって、請求項１～１４のいずれか１項に記載のセルユニット（１）をさらに含み、前記セルユニット（１）は、前記ハウジング（２）内に収容される、ことを特徴とする電池（３）。

【請求項16】

請求項１～１４のいずれか１項に記載のセルユニット（１）と、前記セルユニット（１）を収容するシャーシ構造と、を含むことを特徴とする車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２１年１１月２４日に中国国家知識産権局に提出された、出願番号が２０２１２２９２２１６３．３で、名称が「セルユニット、電池及び車両」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願に組み込まれるものとする。

【0002】

本発明は、電池の技術分野に関し、具体的には、セルユニット、電池及び車両に関する。

【背景技術】

【0003】

従来のパウチ電池は、複数のセルユニットを単一の次元に積層して固定して組み立てるものである。このような単一次元での積層接続方式は、電池容量全体の向上に不利である。また、従来のパウチ電池のセルは、接続シートによって圧着された後、ボルトによって固定接続されることで、セル同士の接続が実現され、組み立てが複雑であり、組み立て効率が低い。また、セルを積層した後に鋼帯で拘束する必要があり、部品が多く、コストが高い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願の内容は、少なくとも従来技術における技術的課題の１つを解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

このため、本願の一実施例に係るセルユニットは、
直列接続された複数のセルモジュールを含み、
前記セルモジュールは、少なくとも１つのセル群と、前記少なくとも１つのセル群の両端に設けられたホルダとを含み、
各前記セル群は、第１方向に沿って積層して設けられた複数のセルを含み、複数の前記セルは、並列接続され、前記第１方向は、前記セルの厚さ方向であり、
前記ホルダは、ホルダ本体と、前記ホルダ本体に取り付けられた導電性シートとを含み、前記ホルダ本体には、少なくとも１つのタブ延出孔が設けられ、前記セルのタブは、前記タブ延出孔を貫通して前記導電性シートに接続され、前記セルモジュールは、支持固定部材をさらに含み、前記支持固定部材は、前記少なくとも１つのセル群の両端のホルダの間に設けられる、ことを特徴とする。

【0006】

いくつかの実施例では、前記導電性シートは、第１導電性シート及び第２導電性シートを含み、前記第１導電性シートと前記第２導電性シートとは、互いに接続され、一定の角度をなして設けられ、前記第１導電性シートと前記第２導電性シートとの間には、タブ逃げ孔が設けられ、前記セルのタブは、前記タブ延出孔、前記タブ逃げ孔を順に貫通して前記第１導電性シートに接続される。

【0007】

いくつかの実施例では、前記ホルダ本体は、第１側面、第２側面及び第３側面を有し、前記第１側面は、前記セルに近接する面であり、前記第２側面は、前記第１側面とは反対に、前記セルから離れた面であり、前記第３側面は、前記セルのタブの引き出し方向に平行であり、かつ前記第１方向に垂直な面であり、前記第１導電性シートは、前記第２側面に設けられ、前記第２導電性シートは、前記第３側面に設けられる。

【0008】

いくつかの実施例では、前記ホルダ本体には、支持用ストッパ溝が設けられ、前記支持固定部材は、前記支持用ストッパ溝に挿入される。

【0009】

いくつかの実施例では、前記支持用ストッパ溝は、Ｖ字形溝であり、前記支持固定部材は、アルミニウム板である。

【0010】

いくつかの実施例では、前記セルユニットは、中間接続シートをさらに含み、前記中間接続シートは、隣接する前記セルモジュールの前記ホルダ上の前記第２導電性シートにそれぞれ接続され、隣接する前記セルモジュールは、前記中間接続シートを介して直列接続される。

【0011】

いくつかの実施例では、前記支持固定部材と前記セル群とは、前記第１方向に沿って積層して配列され、前記支持固定部材には、接着剤層が設けられ、前記支持固定部材と前記セル群とは、前記接着剤層によって接着される。

【0012】

いくつかの実施例では、前記ホルダ本体と前記導電性シートとは、係着構造によって接続される。

【0013】

いくつかの実施例では、前記少なくとも１つのセル群は、１つのセル群であり、前記ホルダは、前記１つのセル群の両端に設けられ、各前記ホルダには、１つの前記導電性シートが設けられ、
前記セルモジュールの第１極性の前記導電性シートと、隣接する前記セルモジュールの第２極性の前記導電性シートとは、前記中間接続シートを介して接続される。

【0014】

いくつかの実施例では、前記少なくとも１つのセル群は、複数のセル群であり、前記複数のセル群は、前記第１方向に沿って配列して設けられ、前記ホルダは、前記複数のセル群の両端に設けられ、
各前記ホルダには、複数の前記導電性シートが設けられ、前記導電性シートの数は、前記複数のセル群の数と同じであり、前記第１方向に沿って配置された隣接する前記導電性シートの極性は、逆であり、
前記セルユニットは、中間接続シートをさらに含み、前記セルモジュールの導電性シートと、隣接する前記セルモジュールの導電性シートとは、前記中間接続シートを介して接続され、
前記セルユニットは、後端部接続シートをさらに含み、前記後端部接続シートは、前記セルユニットの端部である前記セルモジュールの前記ホルダに取り付けられる。

【0015】

いくつかの実施例では、前記後端部接続シートは、前記ホルダにおける複数の前記導電性シートと一体成形される。

【0016】

いくつかの実施例では、前記ホルダ本体には、絶縁仕切部が設けられ、前記絶縁仕切部は、異なるセル群に接続された前記導電性シートの間に設けられる。

【0017】

いくつかの実施例では、前記タブは、前記タブ延出孔を貫通した後、折り曲げられて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部は、前記導電性シートに溶接接続される。

【0018】

いくつかの実施例では、前記ホルダ本体には、弾性係止ボタンが設けられ、前記導電性シートには、前記弾性係止ボタンに対応する係止孔が設けられ、前記導電性シートは、前記係止孔及び前記弾性係止ボタンによって前記ホルダ本体に取り付けられる。

【0019】

本願の実施例に係るセルユニットは、セルモジュールを直列接続することにより形成され、セルモジュールは、少なくとも１つのセル群で構成され、ホルダによって組み立てられて固定される。直列接続されたセルモジュールは、実際の必要に応じて設けることができる。セル群がセルモジュールに組み立てられた後、標準化されたセルモジュールとなり、実際の必要に応じてさらに任意に直列接続して様々なサイズのセルユニットを形成し、さらに様々なサイズの電池を形成することができる。本願の実施例に係るセルユニットは、取り付けが簡単で、組み立て効率が高く、かつ電池ハウジング内での空間利用率が非常に高く、９８％に達することができる。また、セルユニットを構成するセルモジュールは、再現性が高く、様々な配列及び標準の電池パックを容易に形成する。

【0020】

さらに本願の一実施例に係る電池は、ハウジングを含む電池であって、本願の実施例に記載のセルユニットをさらに含み、前記セルユニットが前記ハウジングに収容されることを特徴とする。

【0021】

さらに本願の一実施例に係る車両は、本願の実施例に記載のセルユニットと、前記セルユニットを収容するシャーシ構造と、を含むことを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0022】

本願の実施例における技術手段をより明確に説明するために、以下、実施例に必要な図面を簡単に説明し、明らかに、以下の記載における図面は、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、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。

【0023】

【図1】本願の一実施例に係る電池の概略構成図である。

【図2】本願の一実施例に係るセルユニットの概略構成図である。

【図3】図２におけるＡ部の部分拡大図である。

【図4】本願の一実施例に係るセルモジュールの概略構成図である。

【図5】本願の一実施例に係るセルモジュールの分解図である。

【図6】本願の一実施例に係る隣接するセルモジュールの接続されていない場合の概略構成図である。

【図7】本願の一実施例に係るホルダの概略構成図である。

【図8】本願の一実施例に係るホルダの分解図である。

【図9】本願の一実施例に係る図４におけるセルモジュールのＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図10】本願の一実施例に係るセルユニットの別の概略構成図である。

【図11】本願の一実施例に係るセルユニットの端部であるセルモジュールのホルダの分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本願の各態様の特徴及び例示的な実施例を詳細に説明する。以下の詳細な説明では、本願への完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が提示される。しかしながら、当業者にとって明らかなように、以下の実施例に対する説明は、例示により本願の理解を助けるためのものに過ぎない。図面及び以下の説明では、少なくとも一部の公知構造及び技術は、本願に対する不要な干渉を回避するために示されていない。関連部品を明瞭に表示するために、関連構造のサイズを拡大する場合がある。また、以下に説明する特徴、構造又は特性は、任意の適切な方式で１つ以上の実施例に組み合わせることができる。

【0025】

図２に示すように、本願のセルユニット１は、直列接続された複数のセルモジュール１０を含み、セルモジュール１０は、少なくとも１つのセル群１１と、セル群１１の２つの端部に設けられたホルダ１２とを含む。セル群１１は、第１方向に沿って積層して設けられた複数のセル１１１を含み、セル１１１は、タブ１１２を有し、第１方向は、セル１１１の厚さ方向である。セル群１１における複数のセル１１１は、並列接続される。セル群１１の端部は、セル群１１の第２方向に沿う端部であり、第２方向は、セル１１１のタブ１１２の引き出し方向である。図７及び図８に示すように、ホルダ１２は、ホルダ本体１２１と、ホルダ本体１２１に取り付けられた導電性シート１２２とを含む。セル群１１の複数のセル１１１が並列接続され、かつホルダ１２上の導電性シート１２２に接続され、隣接する２つのセルモジュール１０のホルダ１２上の導電性シート１２２が接続されることにより、隣接する２つのセルモジュール１０が直列接続される。

【0026】

図６、図８に示すように、ホルダ本体１２１には、タブ延出孔１２１１が形成され、タブ延出孔１２１１は、セル１１１のタブ１１２に対応して設けられ、タブ延出孔１２１１の数は、セル群１１のセル１１１の数と同じである。セル群１１における複数のセル１１１のタブ１１２は、対応するタブ延出孔１２１１を貫通して導電性シート１２２に接続される。タブ１１２と導電性シート１２２との接続方式は、溶接又は他の接続方式であってもよい。タブ１１２と導電性シート１２２との接続の信頼性を保証するために、タブ１１２は、対応するタブ延出孔１２１１を貫通した後、折り曲げられて折り曲げ部を形成し、折り曲げ部が導電性シート１２２と溶接される。もう１つの実施形態では、タブ延出孔１２１１の数は、セル群１１の数と同じであって、セル群１１における複数のセル１１１のタブがまず一体に溶接されて合流タブを形成し、並列接続を実現した後、タブ延出孔１２１１を貫通して導電性シート１２２に接続されてもよい。

【0027】

図４、図５に示すように、セルモジュール１０は、支持固定部材１５をさらに含み、支持固定部材１５は、セル群１１の両端のホルダ１２の間に設けられて、ホルダ１２の支持及び固定を実現する。図９に示すように、ホルダ１２に支持用ストッパ溝１２１２が設けられ、支持固定部材１５が支持用ストッパ溝１２１２に挿入されることにより、セル群１１の両端のホルダ１２の支持及び固定を実現し、さらにセル群１１とホルダ１２に、構造が安定したセルモジュール１０を形成させる。具体的には、支持固定部材１５は、アルミニウム板であり、支持用ストッパ溝１２１２は、Ｖ字形溝である。理解できるように、支持固定部材としては、他の金属板を用いてもよい。Ｖ字形溝のような設計は、支持固定部材１５の締め付け及び固定により有利である。より高い固定支持効果及び放熱効果を実現するために、支持固定部材１５とセル１１１との積層面は、形状及びサイズが同じである。セル１１１の積層面は、第１方向に垂直である。また、支持固定部材１５は、セル１１１のタブ１１２のその引き出し方向における衝撃及び振動を回避することもできる。支持固定部材１５は、セル群１１の両端のホルダ１２の位置を制限することにより、ホルダ１２が動くことによるタブ１１２への損傷を回避する。支持固定部材１５には、接着剤層が設けられ、支持固定部材１５は、接着剤層によってセル群１１に接着される。セルモジュール１０が複数のセル群１１を含む場合、隣接する２つのセル群１１の間には、いずれも支持固定部材１５が設けられてもよく、支持固定部材１５の両面には、いずれも接着剤層が設けられてもよく、支持固定部材１５は、接着剤層によってその隣接するセル群１１に接着される。接着剤層は、好ましくは、ホットメルト接着剤であり、理解できるように、接着剤層の材料の選択は、これに限定されない。接着剤層は、実際の必要に応じて設けられすればよく、例えば、支持固定部材１５の一面のみ、支持固定部材１５の一面の一部領域若しくは全部領域、又は支持固定部材１５の両面の一部領域若しくは全部領域に設けられる。支持固定部材１５は、支持及び固定の役割を果たすだけでなく、それに接着されたセル群１１の作動時の熱を外部のアルミニウムハウジングに伝達することもでき、アルミニウムハウジングは、さらに熱を冷却装置に伝達して電池の温度を適切な範囲内に保持する。

【0028】

図８に示すように、導電性シート１２２は、第１導電性シート１２２１と、第１導電性シート１２２１に接続された第２導電性シート１２２２とを含む。第１導電性シート１２２１と第２導電性シート１２２２とは、互いに接続され、一定の角度をなして設けられる。理解できるように、第１導電性シート１２２１と第２導電性シート１２２２とは、溶接などの従来の方式で接続されてもよく、一体成形されてもよい。第１導電性シート１２２１と第２導電性シート１２２２との間には、タブ逃げ孔１２２３が設けられる。タブ逃げ孔１２２３は、タブ延出孔１２１１に対応して設けられる。第１導電性シート１２２１と第２導電性シート１２２２との接続箇所には、タブ逃げ孔１２２３が設けられる。第１導電性シート１２２１と第２導電性シート１２２２とが一体成形された場合、タブ逃げ孔１２２３は、第１導電性シート１２２１と第２導電性シート１２２２との折り曲げ箇所に設けられる。好ましくは、第１導電性シート１２２１は、第２導電性シート１２２２に垂直に設けられる。他の実施例では、第１導電性シート１２２１と第２導電性シート１２２２とは、非直角に設けられてもよい。セル１１１のタブ１１２は、タブ延出孔１２１１、タブ逃げ孔１２２３を順に貫通した後、第１導電性シート１２２１に接続される。

【0029】

図５及び図７に示すように、ホルダ本体１２１は、第１側面１２１６、第２側面１２１７及び第３側面１２１８を有し、ホルダ本体１２１の第１側面１２１６は、セル１１１に近接する面であり、ホルダ本体１２１の第２側面１２１７は、第１側面１２１６とは反対に、セル１１１から離れた面であり、ホルダ本体１２１の第３側面１２１８は、セルのタブ１１２の引き出し方向に平行であり、かつ第１方向に垂直な面である。第１導電性シート１２２１は、ホルダ本体１２１の第２側面１２１７に設けられ、第２導電性シート１２２２は、ホルダ本体１２１の第３側面１２１８に設けられる。支持用ストッパ溝１２１２は、ホルダ本体１２１の第１側面１２１６に設けられる。セル群１１のセル１１１のタブ１１２は、タブ延出孔１２１１、タブ逃げ孔１２２３を貫通した後、第１導電性シート１２２１に溶接される。

【0030】

図２及び図３に示すように、セルユニット１は、中間接続シート１３をさらに含み、隣接する２つのセルモジュール１０は、中間接続シート１３を介して接続される。中間接続シート１３が隣接する２つのセルモジュール１０の第２導電性シート１２２２に接続されることにより、セルモジュール１０同士が直列接続される。

【0031】

図８に示すように、導電性シート１２２とホルダ本体１２１とは、係着機構により接続される。具体的には、ホルダ本体１２１に弾性係止ボタン１２１３が設けられ、導電性シート１２２に弾性係止ボタン１２１３に対応する係止孔１２２４が設けられ、導電性シート１２２の係止孔１２２４を強く押圧して弾性係止ボタン１２１３の外側に係止することにより、導電性シート１２２をホルダ本体１２１に取り付ける。具体的には、係止孔１２２４は、第２導電性シート１２２２に設けられる。導電性シート１２２とホルダ本体１２１との安定的な取付効果をさらに保証するために、第１導電性シート１２２１には、係着凹部１２２５がさらに設けられ、ホルダ本体１２１には、係着凹部１２２５に対応する係着凸状キー１２１４が設けられる。第１導電性シート１２２１の係着凹部１２２５は、ホルダ本体１２１の係着凸状キー１２１４に係着して嵌合し、導電性シート１２２とホルダ本体１２１との接続安定性をさらに保証する。

【0032】

セル群１１における複数のセル１１１は、接着剤層によって一体に接着され、セル群１１全体の剛性及び強度を増加させる。セル群１１におけるセル１１１の同一極性のタブは、同一方向から引き出され、セル群１１におけるセル１１１の同一極性のタブは、同一方向から引き出された後、導電性シート１２２に接続されて並列接続関係を形成する。セル１１１は、第１極性及び第２極性を有する。第１極性は、負極であり、第２極性は、正極であるか、又は第１極性は、正極であり、第２極性は、負極である。したがって、セル１１１のタブ１１２が引き出された後に導電性シート１２２に接続されると、導電性シート１２２もセル１１１のタブ１１２と同じ極性、すなわち第１極性又は第２極性を有する。したがって、セル１１１で構成されたセル群１１及びセルモジュール１０も、第１極性及び第２極性を有する。１つのセルモジュール１０の第１極性の導電性シート１２２が隣接するもう１つのセルモジュール１０の第２極性の導電性シート１２２に接続されることにより、隣接する２つのセルモジュール１０が直列接続される。１つのセルモジュール１０の第１極性の導電性シート１２２と、隣接するもう１つのセルモジュール１０の第２極性の導電性シート１２２とは、中間接続シート１３を介して接続される。

【0033】

図４及び図５に示すように、セルモジュール１０が複数のセル群１１を含む場合、複数のセル群１１は、第１方向に沿って配列される。隣接するセル群１１の極性は、反対に設定される。反対設定とは、例えば、そのうちの１つのセル群１１の第１端が第１極性であり、第２端が第２極性であると、隣接するセル群１１の第１端が第２極性であり、第２端が第１極性であるという意味である。セルモジュール１０が複数のセル群１１を含む場合、各セル群１１の間には、いずれも支持固定部材１５が設けられる。また、セルモジュール１０が複数のセル群１１を含む場合、各セル群１１の両端は、それぞれ導電性シート１２２に接続される。隣接するセル群１１の極性の反対設定による短絡を回避するために、ホルダ本体１２１には、絶縁仕切部１２１５がさらに設けられ、絶縁仕切部１２１５は、異なるセル群１１に接続された導電性シート１２２の間に設けられる。

【0034】

本願の一実施例では、セルユニット１は、直列接続された複数のセルモジュール１０を含み、セルモジュール１０は、１つのセル群１１と、セル群１１の両端に設けられたホルダ１２とを含み、ホルダ１２には、１つの導電性シート１２２が設けられる。セル群１１における複数のセル１１１の同一極性のタブ１１２は、ホルダ１２のタブ延出孔１２１１、導電性シート１２２のタブ逃げ孔１２２３を貫通した後、折り曲げられて導電性シート１２２に接続される。中間接続シート１３は、セル群１１のある極性の導電性シート１２２に接続されるとともに、隣接するセル群１１の別の極性の導電性シート１２２に接続される。隣接するセルモジュール１０は、中間接続シート１３を介して接続されて直列接続を実現する。

【0035】

本願の一実施例では、セルユニット１は、直列接続された複数のセルモジュール１０を含み、セルモジュール１０は、複数のセル群１１と、セル群１１の両端に設けられたホルダ１２とを含む。複数のセル群１１は、第１方向に沿って配列して設けられる。ホルダ１２上には、複数の導電性シート１２２が設けられ、導電性シート１２２の数は、セル群１１の数と同じであり、第１方向に沿って配置された隣接する導電性シート１２２の極性は、反対である。１つのセルモジュール１０の導電性シート１２２と、隣接するもう１つのセルモジュール１０の導電性シート１２２とは、中間接続シート１３を介して接続される。セルユニット１は、後端部接続シート１４をさらに含み、後端部接続シート１４は、セルユニット１の端部であるセルモジュール１０のホルダ１２に取り付けられる。後端部接続シート１４は、セルユニット１の端部であるセルモジュール１０の異なる極性を接続することにより、セルユニット全体の直列接続を実現することができる。後端部接続シート１４は、横方向接続シート又は一字状接続シートであってもよい。後端部接続シート１４は、ホルダ１２上の複数の導電性シートに接続される。さらに、図１０及び図１１に示すように、後端部接続シート１４は、ホルダ１２上の複数の導電性シート１２２と一体成形されてもよい。図１１に示すように、後端部接続シート１４は、２つである。具体的には、後端部接続シート１４の数は、これに限定されない。

【0036】

図４に示すように、具体的には、セルモジュール１０は、２組のセル群１１と、セル群１１の両端に設けられたホルダ１２とを含む。セル群１１の組数は、これに限定されず、必要に応じて増加してもよい。図４及び図５に示すように、セルモジュール１０が２組のセル群１１を含むことを例として説明し、セルモジュール１０は、第１セル群１１３及び第２セル群１１４を含み、第１セル群１１３及び第２セル群１１４は、いずれも複数のセル１１１を含む。セルモジュール１０は、第１セル群１１３及び第２セル群１１４の両端に同時に設けられたホルダ１２、即ち、第１ホルダ１２３及び第２ホルダ１２４を含み、第１ホルダ１２３及び第２ホルダ１２４は、構造が同じであり、かつ対向して設けられる。第１ホルダ１２３及び第２ホルダ１２４には、いずれも２つの導電性シート１２２が設けられる。第１セル群１１３における複数のセル１１１の第１極性のタブ１１２は、第１ホルダ１２３のタブ延出孔１２１１、１つの導電性シート１２２のタブ逃げ孔１２２３を貫通した後、折り曲げられて導電性シート１２２に接続される。第２セル群１１４における複数のセル１１１の第２極性のタブ１１２は、第１ホルダ１２３のタブ延出孔１２１１、もう１つの導電性シート１２２のタブ逃げ孔１２２３を貫通した後、折り曲げられてもう１つの導電性シート１２２に接続される。セル１１１のタブ１１２が引き出された後の導電性シート１２２との具体的な接続方式は、溶接、又は電気的接続を実現できる他の接続方式であってもよい。それとともに、第１セル群１１３における複数のセル１１１の第２極性のタブ１１２は、第２ホルダ１２４のタブ延出孔１２１１、１つの導電性シート１２２のタブ逃げ孔１２２３を貫通した後、折り曲げられて導電性シート１２２に接続され、第２セル群１１４における複数のセル１１１の第１極性のタブ１１２は、第２ホルダ１２４のタブ延出孔１２１１、もう１つの導電性シート１２２のタブ逃げ孔１２２３を貫通した後、折り曲げられてもう１つの導電性シート１２２に接続される。図４及び図９に示すように、第１ホルダ１２３と第２ホルダ１２４は、対向して配置され、第１ホルダ１２３と第２ホルダ１２４には、支持用ストッパ溝１２１２が設けられ、１つの支持固定部材１５は、第１ホルダ１２３の支持用ストッパ溝１２１２及び第２ホルダ１２４の支持用ストッパ溝１２１２に挿入されて、セルモジュール１０の支持及び固定を実現する。支持固定部材１５は、セルモジュール１０の中間位置、即ち、第１セル群１１３と第２セル群１１４との間に設けられる。支持固定部材１５は、アルミニウム板であり、アルミニウム板の両面には、いずれも接着剤層が設けられ、アルミニウム板は、接着剤層によって第１セル群１１３及び第２セル群１１４に接着される。接着剤層は、実際の必要に応じて設けられすればよく、例えば、アルミニウム板の一面のみ、アルミニウム板の一面の一部領域若しくは全部領域、又はアルミニウム板の両面の一部領域若しくは全部領域に設けられる。セルモジュール１０が組み立てられた後、複数の隣接するセルモジュール１０は、中間接続シート１３を介して接続される。隣接するセルモジュール１０の極性が反対の端部は、中間接続シート１３を介して接続される。例えば、中間接続シート１３は、あるセルモジュール１０の第１極性の導電性シート１２２に接続されるとともに、隣接するセルモジュール１０の第２極性の導電性シート１２２に接続されて、それにより、隣接するセルモジュール１０におけるセル群１１の直列接続を実現する。セルモジュール１０が複数のセル群１１を含む場合、セルユニット１は、後端部接続シート１４をさらに含み、後端部接続シート１４は、セルユニット１の後端部であるセルモジュール１０のホルダ１２の第２側面１２１７上に設けられ、セルユニット１の端部であるセルモジュール１０のセル群１１の異なる極性のタブに接続されることにより、複数のセルモジュール１０全体の直列接続を実現する。

【0037】

本願の直列接続されたセルモジュール１０は、実際の必要に応じて設けることができる。セル群１１がセルモジュール１０に組み立てられた後、標準化されたセルモジュール１０となり、実際の必要に応じてさらに任意に直列接続して様々なサイズのセルユニットを形成し、さらに様々なサイズの電池を形成することができる。本願の電池ユニットは、取り付けが簡単で、組み立て効率が高く、かつ電池ハウジング内での空間利用率が非常に高く、９８％に達することができる。また、セルユニットを構成するセルモジュールは、再現性が高く、様々な配列及び標準の電池パックを容易に形成する。

【0038】

図１に示すように、さらに本願に係る電池３は、上記いずれかの実施例のセルユニット１と、セルユニット１を収容するハウジング２とを含む。さらに本願に係る車両は、上記いずれかの実施例のセルユニット１と、セルユニット１を収容するシャーシ構造とを含む。

【0039】

本願の説明に現れた方位語は、いずれも図に示された方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。また、別に明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定的に接続されてもよく、取り外し可能に接続されてもよく、一体的に接続されてもよく、直接的に接続されてもよく、間接的に接続されてもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

【0040】

上述した実施例は、本願のいくつかの実施形態を示すものに過ぎず、その説明は具体的かつ詳細であるが、本願の特許請求の範囲を限定するものと理解してはならない。なお、当業者であれば、本願の構想から逸脱することなく、さらにいくつかの変形及び改良を行うことができ、これらはいずれも本願の保護範囲に属する。したがって、本願の保護範囲は、添付された特許請求の範囲を基準とすべきである。

【符号の説明】

【0041】

１ セルユニット
２ ハウジング
３ 電池
１０ セルモジュール
１１ セル群
１２ ホルダ
１３ 中間接続シート
１４ 後端部接続シート
１５ 支持固定部材
１１１ セル
１１２ タブ
１１３ 第１セル群
１１４ 第２セル群
１２１ ホルダ本体
１２２ 導電性シート
１２３ 第１ホルダ
１２４ 第２ホルダ
１２１１ タブ延出孔
１２１２ 支持用ストッパ溝
１２１３ 弾性係止ボタン
１２１４ 係着凸状キー
１２１５ 絶縁仕切部
１２１６ 第１側面
１２１７ 第２側面
１２１８ 第３側面
１２２１ 第１導電性シート
１２２２ 第２導電性シート
１２２３ タブ逃げ孔
１２２４ 係止孔
１２２５ 係着凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-08

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列接続された複数のセルモジュール（１０）を含み、
前記セルモジュール（１０）は、少なくとも１つのセル群（１１）と、前記少なくとも１つのセル群（１１）の両端に設けられたホルダ（１２）とを含み、各セル群（１１）は、第１方向に沿って積層して設けられた複数のセル（１１１）を含み、複数の前記セル（１１１）は、並列接続され、前記第１方向は、前記セル（１１１）の厚さ方向であり、
前記ホルダ（１２）は、ホルダ本体（１２１）と、前記ホルダ本体（１２１）に取り付けられた導電性シート（１２２）とを含み、前記ホルダ本体（１２１）には、少なくとも１つのタブ延出孔（１２１１）が設けられ、前記セル（１１１）のタブ（１１２）は、前記タブ延出孔（１２１１）を貫通して前記導電性シート（１２２）に接続され、前記セルモジュール（１０）は、支持固定部材（１５）をさらに含み、前記支持固定部材（１５）は、前記少なくとも１つのセル群（１１）の両端のホルダ（１２）の間に設けられる、ことを特徴とするセルユニット（１）。

【請求項2】

前記導電性シート（１２２）は、第１導電性シート（１２２１）及び第２導電性シート（１２２２）を含み、前記第１導電性シート（１２２１）と前記第２導電性シート（１２２２）とは、互いに接続され、一定の角度をなして設けられ、
前記第１導電性シート（１２２１）と前記第２導電性シート（１２２２）との間には、タブ逃げ孔（１２２３）が設けられ、
前記セル（１１１）のタブ（１１２）は、前記タブ延出孔（１２１１）、前記タブ逃げ孔（１２２３）を順に貫通して前記第１導電性シート（１２２１）に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のセルユニット（１）。

【請求項3】

前記ホルダ本体（１２１）は、第１側面（１２１６）、第２側面（１２１７）及び第３側面（１２１８）を有し、前記第１側面（１２１６）は、前記セル（１１１）に近接する面であり、前記第２側面（１２１７）は、前記第１側面（１２１６）とは反対に、前記セル（１１１）から離れた面であり、前記第３側面（１２１８）は、前記セル（１１１）のタブの引き出し方向に平行であり、かつ前記第１方向に垂直な面であり、
前記第１導電性シート（１２２１）は、前記第２側面（１２１７）に設けられ、前記第２導電性シート（１２２２）は、前記第３側面（１２１８）に設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載のセルユニット（１）。

【請求項4】

隣接するセルモジュール（１０）の前記ホルダ（１２）上の前記第２導電性シート（１２２２）にそれぞれ接続された中間接続シート（１３）をさらに含み、隣接するセルモジュール（１０）は、前記中間接続シート（１３）を介して直列接続される、ことを特徴とする請求項２に記載のセルユニット（１）。

【請求項5】

前記ホルダ本体（１２１）には、支持用ストッパ溝（１２１２）が設けられ、前記支持固定部材（１５）は、前記支持用ストッパ溝（１２１２）に挿入される、ことを特徴とする請求項１に記載のセルユニット（１）。

【請求項6】

前記支持用ストッパ溝（１２１２）は、Ｖ字形溝であり、前記支持固定部材（１５）は、アルミニウム板である、ことを特徴とする請求項５に記載のセルユニット（１）。

【請求項7】

前記支持固定部材（１５）と前記セル群（１１）とは、前記第１方向に沿って積層して配列され、
前記支持固定部材（１５）には、接着剤層が設けられ、前記支持固定部材（１５）と前記セル群（１１）とは、前記接着剤層によって接着される、ことを特徴とする請求項１に記載のセルユニット（１）。

【請求項8】

前記ホルダ本体（１２１）と前記導電性シート（１２２）とは、係着構造によって接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のセルユニット（１）。

【請求項9】

前記少なくとも１つのセル群（１１）は、１つのセル群（１１）であり、前記ホルダ（１２）は、前記１つのセル群（１１）の両端に設けられ、各前記ホルダ（１２）には、１つの前記導電性シート（１２２）が設けられ、
前記セルユニット（１）は、中間接続シート（１３）をさらに含み、１のセルモジュール（１０）の第１極性の導電性シートと、前記１のセルモジュール（１０）に隣接するセルモジュール（１０）の第２極性の導電性シート（１２２）とは、前記中間接続シート（１３）を介して接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のセルユニット（１）。

【請求項10】

前記少なくとも１つのセル群（１１）は、複数のセル群（１１）であり、前記複数のセル群（１１）は、前記第１方向に沿って配列して設けられ、前記ホルダ（１２）は、前記複数のセル群（１１）の両端に設けられ、
各前記ホルダ（１２）には、複数の前記導電性シート（１２２）が設けられ、前記導電性シート（１２２）の数は、前記複数のセル群（１１）の数と同じであり、前記第１方向に沿って配置された隣接する導電性シート（１２２）の極性は、逆であり、
前記セルユニット（１）は、中間接続シート（１３）をさらに含み、前記セルモジュール（１０）の導電性シート（１２２）と、隣接する前記セルモジュール（１０）の導電性シート（１２２）とは、前記中間接続シート（１３）を介して接続され、
前記セルユニット（１）は、後端部接続シート（１４）をさらに含み、前記後端部接続シート（１４）は、前記セルユニット（１）の端部である前記セルモジュール（１０）の前記ホルダ（１２）に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のセルユニット（１）。

【請求項11】

前記後端部接続シート（１４）は、前記ホルダ（１２）における複数の前記導電性シート（１２２）と一体成形される、ことを特徴とする請求項１０に記載のセルユニット（１）。

【請求項12】

前記ホルダ本体（１２１）には、絶縁仕切部（１２１５）が設けられ、前記絶縁仕切部（１２１５）は、異なるセル群（１１）に接続された導電性シート（１２２）の間に設けられる、ことを特徴とする請求項１０に記載のセルユニット（１）。

【請求項13】

前記タブ（１１２）は、前記タブ延出孔（１２１１）を貫通した後、折り曲げられて折り曲げ部を形成し、前記折り曲げ部は、前記導電性シート（１２２）に溶接接続される、ことを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載のセルユニット（１）。

【請求項14】

前記ホルダ本体（１２１）には、弾性係止ボタン（１２１３）が設けられ、前記導電性シート（１２２）には、前記弾性係止ボタン（１２１３）に対応する係止孔（１２２４）が設けられ、前記導電性シート（１２２）は、前記係止孔（１２２４）及び前記弾性係止ボタン（１２１３）によって前記ホルダ本体（１２１）に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載のセルユニット（１）。

【請求項15】

ハウジング（２）を含む電池（３）であって、請求項１～１２のいずれか１項に記載のセルユニット（１）をさらに含み、前記セルユニット（１）は、前記ハウジング（２）内に収容される、ことを特徴とする電池（３）。

【請求項16】

請求項１～１２のいずれか１項に記載のセルユニット（１）と、前記セルユニット（１）を収容するシャーシ構造と、を含むことを特徴とする車両。

【国際調査報告】