JP2022550613A - 二次電池、電池モジュール、電池パック、装置及び製造方法 - Google Patents

二次電池、電池モジュール、電池パック、装置及び製造方法 Download PDF

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Abstract

本願の実施例は、二次電池、電池モジュール、電池パック、装置及び製造方法を提供し、二次電池は、本体部と、本体部から延伸した第１のタブ及び第２のタブとを含む電極ユニットと、本体部を収容する収容キャビティと、収容キャビティに連通する第１の開口とを有するケースと、第１の開口を被覆しており、且つ貫通する第１の逃げ穴を有し、収容キャビティから離反する側に、第１の逃げ穴に通す第１のタブが接続されている第１のカバープレートと、第１のカバープレートの収容キャビティから離反する側にシール接続されており、且つ第１の逃げ穴を被覆している封止板と、を含む。

Description

本願は、２０１９年１０月１５日に提出された発明名称が「二次電池、電池モジュール、電池パック、装置及び製造方法」の中国特許出願２０１９１０９７６４６７．２の優先権を主張し、当該出願の全ての内容は引用により本明細書に組み込まれている。
本願は、エネルギー蓄積装置の技術分野に属し、特に、二次電池、電池モジュール、電池パック、装置及び製造方法に関する。
二次電池において、二次電池のエネルギー密度を向上させるために、一般的にケース内にできるだけ多くの活物質を収容して、ケース内部の空間利用率を向上させる。二次電池は、一般的にケース、カバープレート、電極ユニット及び電極端子を含み、ケースは、カバープレートにシール接続され、電極ユニットは、ケース内に位置し且つ本体部及び本体部から延伸したタブを含み、タブは、他の機械部品（例えばアダプタシート）を介して電極端子に電気的に接続されている。ケースの内部空間が変化しない場合、本体部の体積が大きいほど、活物質が多くなるが、ケース内部に位置するタブ又は他の機械部品（例えばアダプタシート）がケースの内部空間を占有するため、ケース内部に多くの活性物質を収容することができず、二次電池のエネルギー密度を低下させる。
本願は、二次電池、電池モジュール、電池パック、装置及び製造方法を提供し、二次電池のエネルギー密度を向上させることを目的とする。
本願の第１の態様の実施例は、本体部と、本体部から延伸した第１のタブ及び第２のタブとを含む電極ユニットと、本体部を収容する収容キャビティと、収容キャビティに連通する第１の開口とを有するケースと、第１の開口を被覆しており、且つ貫通する第１の逃げ穴を有し、収容キャビティから離反する側に、第１の逃げ穴に通す第１のタブが接続されている第１のカバープレートと、第１のカバープレートの収容キャビティから離反する側にシール接続されており、且つ第１の逃げ穴を被覆している封止板と、を含む二次電池を提供する。
本願の第１の態様の実施例によれば、第１のカバープレートの収容キャビティから離反する外面が、収容キャビティへ凹むことで、底板を有する第１の凹部を形成しており、且つ第１の逃げ穴は、底板の二次電池の厚さ方向に沿った一方側に位置しており、
第１のタブは、接続部及び固定部を有し、固定部は、第１の凹部内に位置しており、且つ底板に接続されており、接続部は、固定部に対して折り曲げて設けられており、且つ第１の逃げ穴に穿設されている。
選択可能的に、第１の逃げ穴は、二つであり、二つの第１の逃げ穴は、底板の厚さ方向に沿った両側に位置しており、
電極ユニットの数は、二つであり、二つの電極ユニットは、厚さ方向に沿って並設されており、且つ二つの電極ユニットのそれぞれの第１のタブは、それぞれ二つの第１の逃げ穴に通され、二つの第１のタブの固定部は、互いに近接する方向に沿って延伸成形されている。
選択可能的に、第１のカバープレートは、収容キャビティに向かう内面を有し、底板は、収容キャビティに向かう方向において内面から突出して設けられている。
選択可能的に、第１の凹部は、二次電池の高さ方向において、連続的に分布する第１のセグメント及び第２のセグメントを有し、第１のセグメントは、第２のセグメントの収容キャビティから離反する側に位置しており、且つ第２のセグメントの高さ方向における正投影は、第１のセグメントの高さ方向における正投影内に位置しており、
少なくとも一部の固定部は、第２のセグメントに収容されており、封止板は、第１のセグメントに収容されている。
選択可能的に、第１の凹部は、第１のセグメントに向かう第１の側壁と、第２のセグメントに向かう第２の側壁と、渡り部とを有し、第１の側壁と第２の側壁とは、渡り部を介して互いに接続されており、封止板は、渡り部の収容キャビティから離反する側に位置している。
選択可能的に、封止板の縁部は、溶接領域を有し、第１のカバープレートの収容キャビティに向かう内面に補強バーが設けられており、補強バーの電極ユニットの高さ方向における正投影は、溶接領域の高さ方向における正投影を覆っている。
本願の第１の態様の実施例によれば、さらに仕切板を含み、仕切板は、第１のカバープレートと本体部との間に位置しており、仕切板に、第２の逃げ穴が貫通して設けられており、第１のタブは、第１の逃げ穴及び第２の逃げ穴に通されている。
選択可能的に、第２の逃げ穴及び第１の逃げ穴の電極ユニットの高さ方向における正投影は、少なくとも部分的に重なっている。
選択可能的に、仕切板は、第１のカバープレートに向かう第１の面と、本体部に向かう第２の面とを有し、第１の面は、第２の面へ凹むことで、第２の凹部を形成しており、少なくとも一部の底板は、第２の凹部内に位置している。
選択可能的に、二次電池は、さらに、第１のタブに電気的に接続された第１の電極端子と、第２のタブに電気的に接続された第２の電極端子とを含み、第１の電極端子は、第１のカバープレート及びケースに電気的に接続されており、第２の電極端子は、第１のカバープレート及びケースから絶縁されて設けられている。
選択可能的に、二次電池は、さらに、第２のカバープレートを含み、ケースは、収容キャビティに連通する第２の開口を有し、且つ第２の開口と第１の開口とは、それぞれケースの二次電池の高さ方向に沿った両端に位置しており、第２のカバープレートは、第２の開口を被覆しており、第１の電極端子及び第２の電極端子は、いずれも第２のカバープレートに設けられており、第１のタブは、順に第１のカバープレート、ケース、及び第２のカバープレートを介して第１の電極端子に電気的に接続されており、第２のタブは、第２のカバープレートから絶縁されて設けられている。
本願の第２の態様の実施例は、さらに、フレームと、複数の上記の二次電池とを含み、複数の二次電池は、フレーム内に並設されている電池モジュールを提供する。
本願の第３の態様の実施例は、さらに、箱体と、箱体内に位置する上記の二次電池とを含む電池パックを提供する。
本願の第４の態様の実施例は、さらに、収容部と、収容部内に位置する複数の上記の二次電池とを含む、二次電池を電源として用いる装置を提供する。
本願の第５の態様の実施例は、さらに、
本体部と、本体部から延伸した第１のタブ及び第２のタブとを含む電極ユニットをケースの収容キャビティ内に設け、第１のタブを、ケースの有する収容キャビティに連通する第１の開口に向かう電極ユニット組立ステップと、
貫通する第１の逃げ穴を有する第１のカバープレートを、第１の開口に被覆し、第１のタブを、第１の逃げ穴に通し、且つ第１のカバープレートの収容キャビティから離反する側に接続する第１のカバープレート被覆ステップと、
封止板を第１のカバープレートの収容キャビティから離反する側にシール接続し、且つ封止板を、第１の逃げ穴に被覆する封止ステップと、
を含む二次電池の製造方法を提供する。
本願の第５の態様の実施例によれば、第１のカバープレート被覆ステップの前に、さらに、
第１のカバープレートをスタンピングすることにより、第１のカバープレートの表面に底板を有する第１の凹部を形成し、且つ第１の逃げ穴は、底板の二次電池の厚さ方向に沿った一方側に位置することを含み、
第１のカバープレート被覆ステップにおいて、さらに、第１のカバープレートを、第１の開口に被覆し、且つ第１の凹部を、第１のカバープレートの収容キャビティから離反する側に位置させ、接続部及び固定部を有する第１のタブを、第１の逃げ穴に通し、接続部を、第１の逃げ穴内に穿設させ、固定部を接続部に対し折り曲げて、固定部を第１の凹部内に設け、且つ底板に接続することを含む。
選択可能的に、第１のカバープレート被覆ステップの前に、さらに、
第２の逃げ穴が貫通して設けられた仕切板を、第１の開口に被覆し、第１のタブを、第２の逃げ穴に通すことを含み、
第１のカバープレート被覆ステップにおいて、さらに、仕切板に第１のカバープレートを被覆し、第１のタブを、順に第２の逃げ穴及び第１の逃げ穴に通すことを含む。
本願の二次電池において、二次電池は、電極ユニット、ケース、第１のカバープレート及び封止板を含む。電極ユニットは、ケース内に位置し、且つ電極ユニットの第１のタブは、第１の開口部から突出している。第１のカバープレートカバーが第１の開口を被覆し、第１のタブを、第１の逃げ穴に通し且つ第１のカバープレートの収容キャビティから離反する側に接続する。第１のタブを、第１の逃げ穴に通し且つ第１のカバープレートの収容キャビティから離反する側に接続することにより、タブのケース内における占用空間を減少させ、二次電池のエネルギー密度を向上させることができる。
以下に図面を参照して非限定的な実施例に対し行われる詳細な説明を読むことにより、本願の他の特徴、目的及び利点は、より明らかになり、ここで、同一又は類似の参照符号は、同一又は類似の特徴を示す。
本願の実施例に係る車両の構成概略図である。 本願の実施例に係る電池パックの構成概略図である。 本願の実施例に係る電池モジュールの構成概略図である。 本願の実施例に係る二次電池の構成概略図である。 本願の実施例に係る二次電池の分解構成の概略図である。 図５におけるＩ箇所の部分拡大構成概略図である。 本願の実施例に係る二次電池の正面図である。 図７のＡ－Ａにおける断面図である。 図７のＢ－Ｂにおける断面図である。 図９の部分拡大構成概略図である。 本願の実施例に係る二次電池の第１のカバープレートの構成概略図である。 本願の実施例に係る二次電池の仕切板の構成概略図である。 本願の実施例に係る二次電池の製造方法のフローチャート図である。
符号の説明
１ 電池パック、２ 車両本体、１１ 電池モジュール、１２ 箱体、１０ 二次電池、２０ 収容部、２１ 端板、２２ バンド、２３ 側板、１００ 電極ユニット、１１０ 本体部、１２０ 第１のタブ、１２１ 接続部、１２２ 固定部、１３０ 第２のタブ、２００ ケース、２１０ 収容キャビティ、２２０ 第１の開口、２３０ 第２の開口、３００ 第１のカバープレート、３１０ 第１の逃げ穴、３２０ 第１の凹部、３２１ 底板、３２２ 第１のセグメント、３２３ 第２のセグメント、３２４ 第１の側壁、３２５ 第２の側壁、３２６ 渡り部、３３０ 内面、３４０ 補強バー、４００ 封止板、５００ 仕切板、５１０ 第２の逃げ穴、５２０ 第１の表面、５３０ 第２の表面、５４０ 第２の凹部、６００ 第１の電極端子、７００ 第２の電極端子、８００ 第２のカバープレート。
以下、本願の各態様の特徴および例示的な実施例について詳細に説明する。以下の詳細な説明において、本願の全面的な理解を提供するように、多くの具体的な詳細を提供する。しかしながら、当業者は、本願は、これらの具体的な詳細のうちのいくつかの詳細を必要とせずに実施することができると分かる。以下、実施例の説明は、単に本願の例示を示すことにより本願をよりよく理解するためのものである。図面及び以下の説明において、本出願を不必要に曖昧にすることを回避するために、少なくとも一部の公知の構造及び技術は示されていない。そして、明確化するために、一部の構造のサイズを誇張している可能性がある。また、以下に説明された特徴、構成又は特性は、任意の適切な方式で一つ以上の実施例に結合することができる。
なお、本願の説明において、特に明記しない限り、「複数」の意味は、２つ以上であり、「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」という用語で示される方向または位置の関係は、示された装置または素子が特定の方位を有し、特定の方位で構築され及び操作されることを明示するまたは暗示するのではなく、単に本願を説明しやすく、説明を簡略化するためのものである。従って、本願を限定するものと理解すべきではない。また、「第１」、「第２」などの用語は、単に目的を説明するために用いられ、相対的な重要性を指示するか又は暗示することを理解することができない。
以下の説明に現れる方位語は、いずれも図面に示されている方向であり、本出願の実施例の特定の構成を限定するものではない。なお、本願の説明において、特に明示的な規定及び制限がない限り、「取り付ける」及び「接続」という用語は、広い意味で理解されるべきであり、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、一体的に接続されてもよい。また、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。
本願をよりよく理解するために、以下に図１～図１３を参照して本願の実施例に係る二次電池、電池モジュール、電池パック、装置及び製造方法を詳細に説明する。
図１に示すように、本願の実施例は、まず車両を提供し、車両は、車両本体２、車両本体２に設けられた収容部及び電池パック１を含み、電池パック１は収容部に設けられている。
ここで、車両は、新エネルギー自動車であり、純電気自動車であってもよく、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンデッド型自動車（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒａｎｇｅ ｖｅｈｉｃｌｅ）であってもよい。車両本体２には駆動モータが設けられ、駆動モータは電池パック１に電気的に接続され、電池パック１により電気エネルギーを提供し、駆動モータは、伝動機構を介して車両本体２における車輪に接続されることにより、自動車の走行を駆動する。選択可能的に、電池パック１は、水平に車両本体２の底部に設けられてもよい。
図２を参照して、電池パック１の設置方式には複数種類があり、いくつかの選択可能な実施例において、電池パック１は、箱体１２及び箱体１２内に設けられた電池モジュール１１を含む。
電池モジュール１１の数は、一つ又は複数であり、複数の電池モジュール１１は、箱体１２内に並んで配置される。箱体１２の種類は、限定されず、箱体１２は、枠状箱体、円盤状箱体又はボックス状箱体等であってもよく、具体的には、箱体１２は、電池モジュールを収容するための下部箱体と、下部箱体にカバーされた上部箱体とを含むことができる。
図３を参照して、電池モジュール１１の設置方式には複数種類があり、いくつかの選択可能な実施例において、電池モジュール１１は、フレーム２０及びフレーム２０内に位置する複数の二次電池１０を含み、二次電池１０は、フレーム２０内に並設されている。
フレーム２０の設置方式には複数の種類があり、例えばフレーム２０は、ハウジング及びハウジングにカバーされたカバープレートを含み、又は、フレーム２０は、順に囲んで接続された側板２３及び端板２１を含み、又は、フレーム２０は、対向して設けられた二つの端板２１及び端板２１と二次電池１０とを取り囲むバンド２２を含み、又は、図３に示すように、フレーム２０は、側板２３、端板２１及びバンド２２を含む。
上記電池パック１の設置方式は、これに限定されず、いくつかの選択可能な実施例において、複数の二次電池１０は、電池パック１の箱体１２内に直接的に設けられてもよい。箱体１２内における複数の二次電池１０の設置方式は限定されず、例えば、複数の二次電池１０は、箱体１２内にその高さ方向で積み重ねて設けられ、又は、複数の二次電池１０は、箱体１２内に並設され、又は、一部の二次電池１０は、箱体１２内に積み重ねて設けられ、他の一部の二次電池１０は箱体１２内に並設されるなどである。
理解されるように、二次電池１０は車両だけでなく、他の装置に適用されてもよい。本願の実施例は、さらに二次電池１０を電源として使用する装置を提供し、装置は、車両、船舶又は航空機等であってもよいがこれらに限定されない。
図４～図９を参照すると、図４は、本願の実施例に係る二次電池１０の構成概略図であり、図５は、本願の実施例に係る二次電池１０の分解構成の概略図であり、図６は、図５の部分拡大構成概略図であり、図７は、本願の実施例に係る二次電池１０の正面図であり、図８は、図７のＡ－Ａにおける部分拡大構成概略図であり、図９は、図７のＢ－Ｂにおける断面図である。
本願の実施例の二次電池１０は、本体部１１０と本体部１１０から延伸する第１のタブ１２０及び第２のタブ１３０とを含む電極ユニット１００と、本体部１１０を収容する収容キャビティ２１０及び収容キャビティ２１０に連通する第１の開口２２０を有するケース２００と、第１の開口２２０を被覆し、貫通する第１の逃げ穴３１０が設けられると共に、収容キャビティ２１０から離反する側に第１の逃げ穴３１０に通す第１のタブ１２０が接続される第１のカバープレート３００と、第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する側にシール接続され、且つ第１の逃げ穴３１０を被覆する封止板４００と、を含む。
本願の実施例の二次電池１０において、二次電池１０は、電極ユニット１００、ケース２００、第１のカバープレート３００及び封止板４００を含む。電極ユニット１００は、ケース２００内に位置しており、且つ電極ユニット１００の第１のタブ１２０は、第１の開口２２０から突出している。第１のカバープレート３００は、第１の開口２２０を被覆しており、第１の逃げ穴３１０に通す第１のタブ１２０は、第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する側に接続される。従って、本願の実施例の二次電池１０の組立過程において、第１のタブ１２０を第１の逃げ穴３１０に通した後、まず第１のタブ１２０を折り曲げて少なくとも一部の第１のタブ１２０を第１のカバープレート３００と接触させ、又、第１のタブ１２０を第１のカバープレート３００に直接的に溶接することで、他の機械部品（例えばアダプタシート）を省略し、製造コストを低減させることができる。さらに、第１のタブ１２０が第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する側に溶接されると、第１のタブ１２０のケース２００内における占用空間を減少させ、エネルギー密度を向上させることができる。そして、第１のタブ１２０と第１のカバープレート３００を溶接した後、第１のタブ１２０と本体部１１０との相対的な位置関係を変更する必要がなく、第１のタブ１２０が本体部１１０内に挿入される確率を減少させることができる。
従って、本願の実施例の二次電池１０は、第１のタブ１２０のケース２００内における占用空間を減少させると共に、二次電池１０の安全性能を向上させることができる。
二次電池１０は、さらに、第１のタブ１２０に電気的に接続された第１電極端子６００と、第２のタブ１３０に電気的に接続された第２電極端子７００とを含む。ここで、第１の電極端子６００とケース２００とは電気的に接続されており、ケース２００と第１のカバープレート３００とは電気的に接続されていることにより、第１の電極端子６００は、ケース２００及び第１のカバープレート３００を介して第１のタブ１２０に電気的に接続されている。第２電極端子７００と、ケース２００と、第１カバープレート３００とは、互いに絶縁して設けられている。
いくつかの選択可能な実施例において、二次電池１０は、さらに第１のカバープレート３００に対向して設けられた第２のカバープレート８００を含む。ケース２００は、収容キャビティ２１０に連通する第２の開口２３０を有し、且つ第２の開口２３０及び第１の開口２２０は、それぞれケース２００の高さ方向（図４におけるＺ方向）における両側に位置する。第１の電極端子６００と第２の電極端子７００の設置位置は、ここで限定されず、第１の電極端子６００と第２の電極端子７００は、二次電池１０と同じな側に設けられてもよい。例えば、第１の電極端子６００と第２の電極端子７００は同時に第１のカバープレート３００に設けられており、又は第１の電極端子６００と第２の電極端子７００は同時に第２のカバープレート８００に設けられている。又は、別の選択可能な実施例において、第１の電極端子６００及び第２の電極端子７００はそれぞれ二次電池１０の両側に設けられており、第１の電極端子６００及び第２の電極端子７００はそれぞれ第１のカバープレート３００及び第２のカバープレート８００に設けられており、第１のタブ１２０は、順に第１のカバープレート３００、ケース２００、第２のカバープレート８００を介して第１の電極端子６００に接続されており、第２のタブ１３０は、第２のカバープレート８００から絶縁されて設けられている。
図１０を参照して、第１のタブ１２０の設置方式は複数種類がある。いくつかの選択可能な実施例において、第１のタブ１２０は、接続部１２１及び固定部１２２を含み、接続部１２１は、固定部１２２と本体部１１０との間に接続されており、且つ接続部１２１は、第１の逃げ穴３１０に穿設されており、固定部１２２と接続部１２１は交差しており、且つ固定部１２２は、第１のカバープレート３００の外面に接続されている。ここで、第１のカバープレート３００の外面とは、第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する表面を指す。
これらの選択可能な実施例において、接続部１２１は、固定部１２２に対して折り曲げて設けられ、且つ接続部１２１は第１の逃げ穴３１０に穿設されているため、第１のタブ１２０は、接続部１２１を介して第１の逃げ穴３１０に穿設することができ、固定部１２２は、第１の逃げ穴３１０から突出しており且つ第１のカバープレート３００に接続されている。
第１のカバープレート３００の設置方式は、複数種類があり、いくつかの選択可能な実施例において、図１１を一括して参照する。第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する外面は、収容キャビティ２１０へ凹むことで第１の凹部３２０を形成し、第１の凹部３２０は、底板３２１を有し、且つ第１の逃げ穴３１０は、底板３２１の二次電池１０の厚さ方向（図４におけるＹ方向）における一方側に位置しており、第１のタブ１２０の接続部１２１は第１の逃げ穴３１０に穿設されており、且つ固定部１２２は、第１の凹部３２０内に位置しており且つ底板３２１に接続されている。電極ユニット１００が積層構造である場合、電極ユニット１００は、複数の電極シート及びセパレータを積層して形成され、この時に二次電池１０の厚さ方向は積層方向と一致している。電極ユニット１００が巻回構造である場合、電極ユニット１００は、電極シート及びセパレータが巻回されて形成され、この時に電極ユニット１００は二つの扁平面及び二つの狭幅面を含み、いわゆる扁平面は、大体に平面であり、この時に二次電池１０の厚さ方向は、扁平面に垂直な方向である。
これらの選択可能な実施例において、第１のカバープレート３００に第１の凹部３２０が形成されており、且つ第１のタブ１２０の固定部１２２は、第１の凹部３２０内に位置していることで、第１のタブ１２０の高さ方向（図４におけるＺ方向）における空間を減少させ、第１のカバープレート３００の外面の平坦性を向上させ、且つ二次電池１０全体が電池モジュールに占用する空間を減少させることができる。
ケース２００内の電極ユニット１００の個数は、限定されず、ケース２００内に一つの電極ユニット１００のみを有してもよい。又は、他の選択可能な実施例において、ケース２００内に二つの電極ユニット１００が設けられており、二つの電極ユニット１００は厚さ方向に沿って並設されている。第１のカバープレート３００に二つの第１の逃げ穴３１０が設けられており、二つの第１の逃げ穴３１０は底板３２１の厚さ方向における両側に位置しており、二つの電極ユニット１００のそれぞれの第１のタブ１２０の接続部１２１は、それぞれ二つの第１の逃げ穴３１０に通され、且つ二つの第１のタブ１２０の固定部１２２は、互いに近接する方向に沿って延伸成形されている。
二つの第１のタブ１２０の固定部１２２の間の相対的な位置関係の設置方式は、複数種類があり、例えば、二つの固定部１２２が厚さ方向において並設され、又は二つの固定部１２２が高さ方向に沿って積層設けられ、二つの固定部１２２がいずれも第１の凹部３２０内に位置すればよい。
第１の凹部３２０の設置方式は、複数種類があり、例えば第１の凹部３２０の高さ方向における延伸深さは、第１のカバープレート３００の高さ方向における延伸厚さよりも大きく、底板３２１は、収容キャビティ２１０に向かう方向において第１のカバープレート３００から突出し、収容キャビティ２１０の内面３３０に向かって設けられている。
これらの選択可能な実施例において、第１の凹部３２０の深さが深いため、第１の凹部３２０の収容体積を増加させることができ、二つの第１のタブ１２０の固定部１２２がいずれも第１の凹部３２０内に位置することを保証することができる。
別の選択可能な実施例において、第１の凹部３２０は、高さ方向において連続的に分布する第１のセグメント３２２及び第２のセグメント３２３を有し、第１のセグメント３２２は、第２のセグメント３２３の収容キャビティ２１０から離反する側に位置しており、且つ第２のセグメント３２３の高さ方向における正投影は、第１のセグメント３２２の高さ方向における正投影内に位置しており、少なくとも一部の固定部１２２は、第２のセグメント３２３に収容されており、封止板４００は、第１のセグメント３２２に収容されている。
これらの選択可能な実施例において、第１の凹部３２０は、高さ方向においてそれぞれ固定部１２２を収容するための第２のセグメント３２３及び封止板４００を収容するための第１のセグメント３２２を形成している。また、第２のセグメント３２３の高さ方向における正投影は、第１のセグメント３２２の高さ方向における正投影内に位置しており、即ち、第１のセグメント３２２のサイズは第２のセグメント３２３のサイズよりも大きい。よって、封止板４００が第２のセグメント３２３を完全に被覆することを保証し、さらに封止板４００が第１の逃げ穴３１０及び固定部１２２を完全に被覆することを保証し、二次電池１０の封止性能を向上させることができる。
封止板４００が第１のセグメント３２２に収容された設置方式には複数種類があり、例えば封止板４００は、第１の凹部３２０の第１のセグメント３２２に向かう表面に接続されている。
或いは、別の選択可能な実施例において、第１の凹部３２０は、第１のセグメント３２２に向かう第１の側壁３２４及び第２のセグメント３２３に向かう第２の側壁３２５を有し、第１の側壁３２４及び第２の側壁３２５は、渡り部３２６を介して互いに接続されており、封止板４００は、渡り部３２６の収容キャビティ２１０から離れる側に位置している。
これらの選択可能な実施例において、第１の凹部３２０は、第１の側壁３２４と第２の側壁３２５を接続する渡り部３２６を有し、渡り部３２６は、封止板４００を支持するために用いられ、封止板４００は、渡り部３２６の収容キャビティ２１０から離れる側に接続することができる。渡り部３２６を設置することにより、封止板４００を支持し、封止板４００と第１のカバープレート３００との間の相対位置の安定性を向上させ、且つ封止板４００と第１のカバープレート３００とを容易に溶接させることができる。
第１のセグメント３２２及び第２のセグメント３２３の成形方式には、複数種類があり、例えば、第２のセグメント３２３は、スタンピングプロセスを利用して形成することができる。第１のセグメント３２２の設置方式にも複数種類があり、例えばスタンピングして第２のセグメント３２３を形成した後、続いて第２のセグメント３２３の周側に対して旋削により第１のセグメント３２２を形成する。このように、渡り部３２６は旋削により形成され、渡り部３２６の高さ方向における厚さが小さくなる。
封止板４００と渡り部３２６が互いに接続される方式には複数種類があり、例えば封止板４００と渡り部３２６が互いに接着されている。
或いは、封止性能をさらに向上させるために、封止板４００と渡り部３２６は互いに溶接され、封止板４００と渡り部３２６が互いに溶接された後、封止板４００の縁部に溶接領域が形成され、第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０に向かう内面３３０に補強バー３４０が設けられ、補強バー３４０の高さ方向における正投影は、溶接領域の高さ方向における正投影を覆う。
封止板４００の縁部は、溶接領域を有し、封止板４００を溶接する過程において、渡り部３２６が熱により変形しさらに溶け落ちを引き起こす可能性がある。本願のこれらの選択可能な実施例において、渡り部３２６の収容キャビティ２１０に向かう側に補強バー３４０が設けられ、且つ補強バー３４０の高さ方向における正投影は、溶接領域の高さ方向における正投影を覆い、即ち補強バー３４０のサイズは、溶接領域のサイズ以上であるため、渡り部３２６の強度を向上させ、渡り部３２６が溶接過程で変形することを防止することができる。
補強バー３４０の設置方式には複数種類があり、例えば、補強バー３４０は渡り部３２６の収容キャビティ２１０に近い側から突出して設けられ、補強バー３４０を設けることにより、渡り部３２６のある箇所の厚さを厚くし、渡り部３２６が熱により変形しさらに溶け落ちることを防止することができる。他の選択可能な実施例において、補強バー３４０は、耐高温又は強度の高い材料で製造されるため、渡り部３２６のある箇所の構成強度及び耐高温の性能を補強し、渡り部３２６が熱により変形しさらに溶け落ちることを防止することができる。
図１２を参照して、いくつかの選択可能な実施例において、二次電池１０は、さらに仕切板５００を含み、仕切板５００は、第１のカバープレート３００と本体部１１０との間に位置しており、第２の逃げ穴５１０は、仕切板５００に通されて設けられ、第１のタブ１２０は第１の逃げ穴３１０及び第２の逃げ穴５１０に通される。
これらの選択可能な実施例において、仕切板５００を設けることにより、第１のカバープレート３００と本体部１１０との間の相互の絶縁を保証し、二次電池１０の安全性能を向上させることができる。二次電池１０が仕切板５００を含む場合、第１のタブ１２０は第１の逃げ穴３１０及び第２の逃げ穴５１０に通されて設けられ、即ち、接続部１２１は第１の逃げ穴３１０及び第２の逃げ穴５１０に通されて設けられる。
第１の逃げ穴３１０と第２の逃げ穴５１０との相対的な位置関係は、ここで限定されず、いくつかの選択可能な実施例において、第２の逃げ穴５１０と第１の逃げ穴３１０は、電極ユニット１００の高さ方向における正投影が少なくとも部分的に重なっている。高さ方向に沿って延伸成形された接続部１２１は同時に第１の逃げ穴３１０及び第２の逃げ穴５１０に通されるため、接続部１２１の延伸距離を減少させ、さらに接続部１２１のサイズを減少させることができる。
選択可能に、第１の逃げ穴３１０及び第２の逃げ穴５１０の寸法は、接続部１２１に適合することで、第１の逃げ穴３１０及び第２の逃げ穴５１０は、接続部１２１の位置を制限することができ、接続部１２１と、第１のカバープレート３００及び仕切板５００との間の相対位置の安定性を保証することができる。このとき、第１の逃げ穴３１０と第２の逃げ穴５１０の高さ方向における正投影は、重ねて設けられている。
さらに選択可能に、厚さ方向において、第２の逃げ穴５１０の寸法は、第１の逃げ穴３１０の寸法よりも小さく、第２の逃げ穴５１０の寸法が小さいため、第１のタブ１２０の根元を拘束し、第１のタブ１２０が振動する時に本体部１１０に挿入される確率を減少させることができる。
仕切板５００の設置方式には複数種類があり、いくつかの選択可能な実施例において、仕切板５００は、第１のカバープレート３００に向かう第１の表面５２０及び本体部１１０に向かう第２の表面５３０を有し、第１の表面５２０は、第２の表面５３０へ凹むことで第２の凹部５４０を形成し、少なくとも一部の底板３２１は、第２の凹部５４０内に位置している。
これらの選択可能な実施例において、第１の表面５２０は、第１のカバープレート３００の内面と接触しており、第２の表面５３０は、本体部１１０の第１のカバープレート３００に近接する端面と接触しているので、仕切板５００は本体部１１０と第１のカバープレート３００との間に固定されている。
仕切板５００に第２の凹部５４０が形成されており、且つ少なくとも一部の底板３２１が第２の凹部５４０内に位置しているため、底板３２１及び固定部１２２の高さ方向における空間を減少させると共に、第２の凹部５４０により底板３２１の位置を制限し、底板３２１と第２の凹部５４０との間の相対位置の安定性を保証し、さらに二次電池１０内の各部品の間の相対位置の安定性を保証し、二次電池１０の信頼性を向上させることができる。
図１３を参照して、本願の実施例は、さらに二次電池の製造方法を提供し、二次電池１０は上記いずれかの実施例の二次電池１０であり、方法は、以下のステップＳ１０１～Ｓ１０３を含む。
ステップＳ１０１が電極ユニット組立ステップである。
選択可能的に、ステップＳ１０１は、本体部１１０と、本体部１１０から延伸した第１のタブ１２０及び第２のタブ１３０とを含む電極ユニット１００を、ケース２００の収容キャビティ２１０内に配置し、第１のタブ１２０をケース２００の有する収容キャビティ２１０に連通する第１の開口２２０に向かうことを含む。
ステップＳ１０２が第１のカバープレート被覆ステップである。
選択可能的に、ステップＳ１０２は、貫通する第１の逃げ穴３１０を有する第１のカバープレート３００を第１の開口２２０に被覆し、第１のタブ１２０を、第１の逃げ穴３１０に通し且つ第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する側に接続することを含む。
ステップＳ１０３が封止ステップである。
選択可能的に、ステップＳ１０３は、封止板４００を第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する側にシール接続し、封止板４００を第１の逃げ穴３１０に被覆することを含む。
本願の実施例の製造方法において、まず、ステップＳ１０１において、二次電池１０を収容キャビティ２１０内に置き、次にステップＳ１０２において、第１のタブ１２０を、第１の逃げ穴３１０に通して設け、さらに、第１のタブ１２０と第１のカバープレートの収容キャビティ２１０から離反する外面とを接続させ、最後にステップＳ１０３において第１のカバープレート３００に対して封止処理を行う。本願の実施例において、第１のタブ１２０を、第１の逃げ穴３１０に穿設させ、且つ第１のタブ１２０を折り曲げた後、少なくとも一部の第１のタブ１２０と第１のカバープレート３００を互いに接続するため、他の機械部品（例えばアダプタシート）を省略し、製造コストを低減させることができる。そして、第１のタブ１２０が第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する側に溶接されると、第１のタブ１２０のケース２００内における占用空間を減少させ、エネルギー密度を向上させることができる。そして、第１のタブ１２０と第１のカバープレート３００を溶接した後、第１のタブ１２０と本体部１１０との相対的な位置関係を変更する必要がなく、第１のタブ１２０が本体部１１０内に挿入される確率を低減させることができる。従って、本願の実施例に係る二次電池の製造方法は、第１のタブ１２０のケース２００内における占用空間を減少させると共に、二次電池１０の安全性能を向上させることができる。
別の選択可能な実施例において、ステップＳ１０２の前に、さらに、第１のカバープレート３００をスタンピングすることにより、第１のカバープレート３００の表面に底板３２１を有する第１の凹部３２０を形成し、且つ第１の逃げ孔３１０は、底板３２１の二次電池１０の厚さ方向に沿った側に位置することを含む。
このとき、ステップ１０２において、さらに、第１のカバープレート３００を、第１の開口２２０に被覆させ、且つ第１の凹部３２０を、第１のカバープレート３００の収容キャビティ２１０から離反する側に位置させ、接続部１２１及び固定部１２２を有する第１のタブ１２０を、第１の逃げ穴３１０に通し、接続部１２１を、第１の逃げ穴３１０内に穿設させ、固定部１２２を接続部１２１に対し折り曲げて、固定部１２２を第１の凹部３２０内に設け、且つ底板３２１に接続することを含む。
また、二次電池１０が仕切板５００を含む場合、ステップＳ１０２の前に、さらに仕切板５００を第１の開口２２０に設置し、且つ第１のタブ１２０を、第２の逃げ穴５１０に通して設けることを含む。この時、ステップＳ１０２の後に、さらに、少なくとも一部の第１のカバープレート３００の底板３２１を仕切板５００の第２の凹部５４０内に設けることを含む。仕切板５００に第１のカバープレート３００を被覆し、第１のタブ１２０を、順に第２の逃げ穴５１０及び第１の逃げ穴３１０に通す。
これらの選択可能な実施例において、仕切板５００を設けることにより、第１のカバープレート３００と本体部１１０との間の相互の絶縁を保証し、二次電池１０の安全性能を向上させることができる。第１の凹部３２０の底板３２１を、第２の凹部５４０内に設けることで、底板３２１及び第１のタブ１２０の高さ方向における占有空間を減少させると共に、第２の凹部５４０により底板３２１の位置を制限することができ、底板３２１と第２の凹部５４０との間の相対位置の安定性を保証し、さらに二次電池１０内の各部品の間の相対位置の安定性を保証し、二次電池１０の信頼性を向上させることができる。
当業者であれば理解されるように、上記実施例はいずれも例示的なものであり、限定的ではない。異なる実施例に現れた異なる技術的特徴を組み合わせることにより、有益な効果を得ることができる。当業者であれば、図面、明細書及び特許請求の範囲を検討した上で、開示された実施例の他の変化の実施例を理解しかつ実現することができる。特許請求の範囲において、「含む」という用語は、他の装置又はステップを排除するものではない。物品が数量詞で修飾されない場合に、一つ／１種類又は複数／複数種類の物品を含むことを意図し、且つ「一つ／１種類又は複数／複数種類の物品」と交換して使用することができる。「第１」、「第２」という用語は、名称を表示するために用いられ、任意の特定の順序を示すために用いられない。特許請求の範囲における任意の参照符号は、いずれも保護範囲を限定するものと理解すべきではない。特許請求の範囲に記載の複数の部分の機能は、一つの単独のハードウェア又はソフトウェアモジュールにより実現することができる。ある技術的特徴が異なる従属請求項に現れることは、これらの技術的特徴を組み合わせることにより有益な効果を達成することができないこと、を意図するものではない。
１ 電池パック
２ 車両本体
１１ 電池モジュール
１２ 箱体
１０ 二次電池
２０ 収容部
２１ 端板
２２ バンド
２３ 側板
１００ 電極ユニット
１１０ 本体部
１２０ 第１のタブ
１２１ 接続部
１２２ 固定部
１３０ 第２のタブ
２００ ケース
２１０ 収容キャビティ
２２０ 第１の開口
２３０ 第２の開口
３００ 第１のカバープレート
３１０ 第１の逃げ穴
３２０ 第１の凹部
３２１ 底板
３２２ 第１のセグメント
３２３ 第２のセグメント
３２４ 第１の側壁
３２５ 第２の側壁
３２６ 渡り部
３３０ 内面
３４０ 補強バー
４００ 封止板
５００ 仕切板
５１０ 第２の逃げ穴
５２０ 第１の表面
５３０ 第２の表面
５４０ 第２の凹部
６００ 第１の電極端子
７００ 第２の電極端子
８００ 第２のカバープレート

Claims (19)

  1. 本体部と、前記本体部から延伸した第１のタブ及び第２のタブとを含む電極ユニットと、
    前記本体部を収容する収容キャビティと、前記収容キャビティに連通する第１の開口とを有するケースと、
    前記第１の開口を被覆しており、且つ貫通する第１の逃げ穴を有し、前記収容キャビティから離反する側に、前記第１の逃げ穴に通す前記第１のタブが接続されている第１のカバープレートと、
    前記第１のカバープレートの前記収容キャビティから離反する側にシール接続されており、且つ前記第１の逃げ穴を被覆している封止板と、
    を含む二次電池。
  2. 前記第１のカバープレートの前記収容キャビティから離反する外面が、前記収容キャビティへ凹むことで、底板を有する第１の凹部を形成しており、且つ前記第１の逃げ穴は、前記底板の前記二次電池の厚さ方向に沿った一方側に位置しており、
    前記第１のタブは、接続部及び固定部を有し、前記固定部は、前記第１の凹部内に位置しており、且つ前記底板に接続されており、前記接続部は、前記固定部に対して折り曲げて設けられており、且つ前記第１の逃げ穴に穿設されている、請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記第１の逃げ穴は、二つであり、二つの前記第１の逃げ穴は、前記底板の前記厚さ方向に沿った両側に位置しており、
    前記電極ユニットの数は、二つであり、二つの前記電極ユニットは、前記厚さ方向に沿って並設されており、且つ二つの前記電極ユニットのそれぞれの前記第１のタブは、それぞれ二つの前記第１の逃げ穴に通され、二つの前記第１のタブの前記固定部は、互いに近接する方向に沿って延伸成形されている、請求項２に記載の二次電池。
  4. 前記第１のカバープレートは、前記収容キャビティに向かう内面を有し、前記底板は、前記収容キャビティに向かう方向において前記内面から突出して設けられている、請求項２又は３に記載の二次電池。
  5. 前記第１の凹部は、前記二次電池の高さ方向において、連続的に分布する第１のセグメント及び第２のセグメントを有し、前記第１のセグメントは、前記第２のセグメントの前記収容キャビティから離反する側に位置しており、且つ前記第２のセグメントの前記高さ方向における正投影は、前記第１のセグメントの前記高さ方向における正投影内に位置しており、
    少なくとも一部の前記固定部は、前記第２のセグメントに収容されており、前記封止板は、前記第１のセグメントに収容されている、請求項２～４のいずれか一項に記載の二次電池。
  6. 前記第１の凹部は、前記第１のセグメントに向かう第１の側壁と、前記第２のセグメントに向かう第２の側壁と、渡り部とを有し、前記第１の側壁と前記第２の側壁とは、前記渡り部を介して互いに接続されており、前記封止板は、前記渡り部の前記収容キャビティから離反する側に位置している、請求項５に記載の二次電池。
  7. 前記封止板の縁部は、溶接領域を有し、前記第１のカバープレートの前記収容キャビティに向かう内面に補強バーが設けられており、前記補強バーの前記電極ユニットの高さ方向における正投影は、前記溶接領域の前記高さ方向における正投影を覆っている、請求項５又は６に記載の二次電池。
  8. さらに仕切板を含み、前記仕切板は、前記第１のカバープレートと前記本体部との間に位置しており、前記仕切板に、第２の逃げ穴が貫通して設けられており、前記第１のタブは、前記第１の逃げ穴及び前記第２の逃げ穴に通されている、請求項２～７のいずれか一項に記載の二次電池。
  9. 前記第２の逃げ穴及び前記第１の逃げ穴の前記電極ユニットの高さ方向における正投影は、少なくとも部分的に重なっている、請求項８に記載の二次電池。
  10. 前記厚さ方向において、前記第２の逃げ穴の寸法は、前記第１の逃げ穴の寸法よりも小さい、請求項８又は９に記載の二次電池。
  11. 前記仕切板は、前記第１のカバープレートに向かう第１の面と、前記本体部に向かう第２の面とを有し、前記第１の面は、前記第２の面へ凹むことで、第２の凹部を形成しており、少なくとも一部の前記底板は、前記第２の凹部内に位置している、請求項８～１０のいずれか一項に記載の二次電池。
  12. さらに、前記第１のタブに電気的に接続された第１の電極端子と、前記第２のタブに電気的に接続された第２の電極端子とを含み、前記第１の電極端子は、前記第１のカバープレート及び前記ケースに電気的に接続されており、前記第２の電極端子は、前記第１のカバープレート及び前記ケースから絶縁されて設けられている、請求項１～１１のいずれか一項に記載の二次電池。
  13. さらに、第２のカバープレートを含み、前記ケースは、前記収容キャビティに連通する第２の開口を有し、且つ前記第２の開口と前記第１の開口とは、それぞれ前記ケースの前記二次電池の高さ方向に沿った両端に位置しており、前記第２のカバープレートは、前記第２の開口を被覆しており、前記第１の電極端子及び前記第２の電極端子は、いずれも前記第２のカバープレートに設けられており、前記第１のタブは、順に前記第１のカバープレート、前記ケース、及び前記第２のカバープレートを介して前記第１の電極端子に電気的に接続されており、前記第２のタブは、前記第２のカバープレートから絶縁されて設けられている、請求項１２に記載の二次電池。
  14. フレームと、複数の請求項１～１３のいずれか一項に記載の二次電池とを含み、複数の前記二次電池は、前記フレーム内に並設されている、電池モジュール。
  15. 箱体と、前記箱体内に位置する複数の請求項１～１３のいずれか一項に記載の二次電池とを含む、電池パック。
  16. 収容部と、収容部内に位置する複数の請求項１～１３のいずれか一項に記載の二次電池とを含む、二次電池を電源として用いる装置。
  17. 本体部と、前記本体部から延伸した第１のタブ及び第２のタブとを含む電極ユニットをケースの収容キャビティ内に設け、前記第１のタブを、前記ケースの有する前記収容キャビティに連通する第１の開口に向かう電極ユニット組立ステップと、
    貫通する第１の逃げ穴を有する第１のカバープレートを、前記第１の開口に被覆し、前記第１のタブを、前記第１の逃げ穴に通し、且つ前記第１のカバープレートの前記収容キャビティから離反する側に接続する第１のカバープレート被覆ステップと、
    封止板を前記第１のカバープレートの前記収容キャビティから離反する側にシール接続し、且つ前記封止板を、前記第１の逃げ穴に被覆する封止ステップと、
    を含む二次電池の製造方法。
  18. 前記第１のカバープレート被覆ステップの前に、さらに、
    前記第１のカバープレートをスタンピングすることにより、前記第１のカバープレートの表面に底板を有する第１の凹部を形成し、且つ前記第１の逃げ穴は、前記底板の前記二次電池の厚さ方向に沿った一方側に位置することを含み、
    第１のカバープレート被覆ステップにおいて、さらに、前記第１のカバープレートを、前記第１の開口に被覆し、且つ前記第１の凹部を、前記第１のカバープレートの前記収容キャビティから離反する側に位置させ、接続部及び固定部を有する第１のタブを、前記第１の逃げ穴に通し、前記接続部を、前記第１の逃げ穴内に穿設させ、前記固定部を前記接続部に対し折り曲げて、前記固定部を前記第１の凹部内に設け、且つ前記底板に接続することを含む、請求項１７に記載の二次電池の製造方法。
  19. 前記第１のカバープレート被覆ステップの前に、さらに、
    第２の逃げ穴が貫通して設けられた仕切板を、前記第１の開口に被覆し、前記第１のタブを、前記第２の逃げ穴に通すことを含み、
    前記第１のカバープレート被覆ステップにおいて、さらに、前記仕切板に第１のカバープレートを被覆し、前記第１のタブを、順に前記第２の逃げ穴及び前記第１の逃げ穴に通すことを含む、請求項１８に記載の二次電池の製造方法。
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