JP2023174493A - 二次電池及び二次電池の組立方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023174493000001
【課題】本願は二次電池及びその組立方法に関する。
【解決手段】電気コアアセンブリと、トランスファ導体と、絶縁プレートを含む二次電池アセンブリを備え、前記電気コアアセンブリは、前記電気コアの頂面から延伸されたタブをそれぞれ有する、並列に設置された少なくとも二つの電気コアを含み、前記トランスファ導体にはトランスファ導体タブ組立部が開設され、前記絶縁プレートは、前記電気コアアセンブリと前記トランスファ導体との間に位置して、前記絶縁プレートにはプレートタブ配合部が開設され、折り畳まれた前記タブは、前記プレートタブ配合部と前記トランスファ導体タブ組立部を順次に貫通した後、前記トランスファ導体に溶接して接続される。本願の二次電池は、タブの長さが短く、電池性能に優れ、安全性が高く、組立効率が高く、低コストである。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池の分野に関して、特に二次電池及び二次電池の組立方法に関する。
現在、二次電池は通常、トップカバー、ケース、電池コア、トランスファシートを含み、電池内部の組立構造は通常２種類を含み、第１種の組立構造は、１つ以上のタブをトランスファシートの下方に設置してトランスファシートに溶接して接続され、電池コアのタブを接続するトランスファシートをさらにトップカバーのポールに溶接して接続されるものである。第２の組立構造は、１つ以上のタブをポールの下方に設置してトップカバーのポールに溶接して直接に接続され、タブとポールとの接続を実現した後、タブを折り曲げて電池コアをケース内に装填して二次電池の構造の組立を完成させるものである。上述の２種類の組立構造は通常、電気コアとそのタブとがまず水平に保たれ、組立接続際に電気コアとその頂部タブと接続シート又はトップカバーとは常に水平に保たれ、電気コアがケースに入る時にタブがまず折り曲げられ、それから電気コアに結合される。その中、タブを折り曲げるステップは次のような問題を引き起こす。１つ目は、電気コアは高さ方向においてタブを折り曲げる空間を残す必要があるため、高さ方向の空間利用率が低く、二次電池のエネルギー密度を高めることが難しい。二つ目は、タブを折り曲げる空間が少なくて、しかもタブからトランスファシートまでの経路、弛み状態が異なり、タブが冗長で、沈み込み、二次電池の短絡による安全リスクを引き起こす。三つ目は、タブを折り曲げた後、タブが支持されなくて、電極シートの中に挿入されやすくて、同時に二次電池の短絡による安全リスクを引き起こしてしまう。四つ目はタブが押されやすく、外側のタブが力を受けて、タブが破損しやすく断裂して過電流能力が低下し、電池の性能と使用寿命に影響する。５つ目はタブが長く、電池の内部抵抗が二次電池の性能に大きく影響する。同時に、原材料コストも高くなる。
また、二次電池の各応用分野の深化と拡大に伴い、各分野において、その安全性能に対する要求もますます高くなっており、二次電池のテープ貼り構造は電池の安全性能に影響する重要な要素であるが、現在使用されている二次電池のテープの安全性には大きな向上空間が存在しており、更なる改善が必要である。
上記の技術課題を解決するために、本願は、電気コアアセンブリと、トランスファ導体と、絶縁プレートを含む二次電池アセンブリを備え、前記電気コアアセンブリは、前記電気コアの頂面から延伸されたタブをそれぞれ有する、並列に設置された少なくとも二つの電気コアを含み、前記トランスファ導体にはトランスファ導体タブ組立部が開設され、前記絶縁プレートは、前記電気コアアセンブリと前記トランスファ導体との間に位置して、前記絶縁プレートにはプレートタブ配合部が開設され、折り畳まれた前記タブは、前記プレートタブ配合部と前記トランスファ導体タブ組立部を順次に貫通した後、前記トランスファ導体に溶接して接続されることを特徴とする二次電池を提供する。
上記の技術課題を解決するために、本願は、タブが延伸され、並列に設置された少なくとも二つの電気コアを含む電気コアアセンブリと、タブ組立孔が開設されたトランスファ導体とが備え、前記電気コアのタブは、折り畳まれた後、上に向けてタブ貫通孔とタブ組立孔を順次に貫通してからトランスファ導体に溶接して接続され、或いは、電池アセンブリの外側電気コアのタブは、折り畳まれた後、上に向けてタブ貫通孔とトランスファ導体の両側を貫通してからトランスファ導体に溶接して接続され、残りの電気コアのタブは折り畳まれた後、上に向けてタブ貫通孔とタブ組立孔を貫通してからトランスファ導体に溶接して接続されることを特徴とする二次電池アセンブリを提供する。
好ましくは、前記タブ組立孔は、当該タブ組立孔を貫通するタブの高さ方向における投影と一致する。
好ましくは、前記タブは、タブ貫通孔とタブ組立孔を順次に貫通した後、トランスファ導体の孔壁に溶接して接続され、或いは、前記タブは、タブ貫通孔とタブ組立孔を順次に貫通した後、折り曲げられてトランスファ導体の頂面に溶接して接続される。
好ましくは、前記電気コアアセンブリは、並列に設置された少なくとも三つの電気コアを備え、最も外側に位置している電気コアのタブはタブ貫通孔を貫通した後トランスファ導体の側壁に溶接して接続され、或いは、最も外側に位置している電気コアのタブはタブ貫通孔を貫通した後トランスファ導体の側部からトランスファ導体の上方に回り込んで、トランスファ導体の頂面に溶接して接続される。
好ましくは、前記電気コアの数をｎ個とし、ｎは３以上の正の整数であり、前記トランスファ導体に開設されたタブ組立孔の数はｎ－２個である。
好ましくは、前記電気コアアセンブリは、並列に設置された少なくとも三つの電気コアを備え、最も外側に位置している電気コアのタブの高さは内側電気コアに位置しているタブの高さよりも大きく、各電気コアのタブは最も内側の電気コアの方向に折り曲げられて最も内側の電気コアのタブに溶接して接続される。
好ましくは、前記タブは電気コア上に間隔をおいて設置された正極タブ及び負極タブを含み、前記トランスファ導体は正極トランスファシートと負極トランスファシートとを含み、前記タブ組立孔は、正極トランスファシートに位置する正極組立孔と、負極トランスファシートに位置する負極組立孔とを含む。
好ましくは、前記タブ組立孔の開口の周囲に面取り又はフィレットが設けられ、前記絶縁プレートの頂部にトランスファ導体の輪郭に合わせる位置決め溝が設けられ、前記トランスファ導体が位置決め溝内に位置している。
上記の技術課題を解決するために、本願は、頂面が開口して周囲が閉塞された中空構造であるケースを備え、前記ケース内には上記のいずれか一項の実施例に記載の二次電池アセンブリが設けられ、前記ケースの頂部には、二次電池アセンブリをケース内に閉塞するトップカバーが設けられ、前記トップカバーには、トランスファ導体に接続されたポールが設けられていることを特徴とするに二次電池を提供する。
上記の技術課題を解決するために、本願は、電気コアから引き出された複数層の電極シートを積層した後、タブになるように超音波で予備溶接するステップと、複数の電気コアを並列に束ね、複数の電気コアを束ねて組合せて電気コアアセンブリを形成するステップと、電気コアアセンブリの頂部に絶縁プレートが設けられ、各電気コアのタブは絶縁プレートのタブ貫通孔を貫通するステップと、絶縁プレートの頂部にトランスファ導体が設けられ、各電気コアのタブは、トランスファ導体のタブ組立孔を貫通するステップと、タブ組立孔を貫通したタブが折り曲げられ、タブをトランスファ導体の頂面に密着させて溶接して接続され二次電池アセンブリを構成するステップと、二次電池アセンブリの頂部にトランスファ導体を接続するトップカバーが設けられ、トップカバーのポールがトランスファ導体に電気的に接続されるステップと、頂部が開口したケース内に二次電池アセンブリを装填し、トップカバーを用いてケース内に二次電池アセンブリを封入するステップとを備えることを特徴とする二次電池の組立方法を提供する。
本願は、二次電池の組立溶接過程において、外力によってトランスファシート及び絶縁プレートを押圧する必要があるので、生産効率を低下させ、生産コストを増大させるという問題を解決するために、プレートと自己配合する二次電池のケースを提供し、当該ケースは、頂部が開口して周囲が閉塞された筒体構造の電池ケースを備え、前記電池ケースの内壁には、プレートを電池ケース内に制限させたリミット構造が設けられている。
好ましくは、前記リミット構造は、電池ケースの内壁に固定された複数のパッドであり、前記パッドは、電池ケースの互いに平行な二つの側壁に位置している。
好ましくは、前記パッドは、電池ケースの内部に向かって突起した球冠型となり、複数のパッドは、電池ケースの内壁上における同じ高さに位置している。
好ましくは、前記パッドは、電池ケースの内部に向かって突起した三角形のリミットブロックであり、前記三角形のリミットブロックの頂部には斜めに下向きのガイド面が設けられ、前記三角形のリミットブロックの底部にはガスケットに当接するリミット面が設けられている。
好ましくは、前記パッドは、上限リミットブロックと下限リミットブロックとを含み、前記上限リミットブロックは、下限リミットブロックの頂部に位置して且つ互いに間隔をおいて設置され、前記上限リミットブロックと前記下限リミットブロックとの間には、ガスケットを係合する位置決め空間が形成される。
好ましくは、前記パッドと電池ケースとはアルミニウム合金材の一体成形構造であり、前記パッドは、電池ケースの頂部の開口に近接している。
好ましくは、前記リミット構造は、電池ケースの内壁に設けられた溝であり、前記溝は、ガスケットの縁部に係合してガスケットを電池ケース内に係合させる。
好ましくは、前記溝は、電池ケースの互いに平行な二つの側壁に位置し、ガスケットの長手方向に沿って延びている。
好ましくは、前記溝は複数設置され、複数の溝がガスケットの長手方向に沿って間隔をおいて設置され、前記がガスケットの縁部には、溝に合わせる複数のバンプが設けられる。
本願は、二次電池の組立溶接過程において、外力によってトランスファシート及び絶縁プレートを押圧する必要があるので、生産効率を低下させ、生産コストを増大させるという問題を解決するために、上記のいずれか１つの実施例に記載の二次電池ケースと、前記二次電池ケースに位置し、二次電池ケースにおけるリミット構造に係合するためのガスケットとが備えることを特徴とする二次電池を提供する。
二次電池テープが二次電池の使用中に安全性を改善すべきであるという問題に対して、本願では、二次電池を提案し、その頂部に複数のタブが設けられた巻芯と、前記巻芯の頂部に設けられた二つのトランスファシートと、少なくとも１枚の両面保護接着剤層と、を備え、前記タブが二つの前記トランスファシートの表面にそれぞれ溶接されて、溶接エリアを形成して、また、該両面保護接着剤層の両面がいずれも接着面であり、前記トランスファシートの上方に貼り付けられ、少なくとも前記溶接エリアを覆う。
好ましくは、前記両面保護接着剤層は、二層の接着層と、二層の前記接着層の間に設けられた炭酸塩保護層とを備える。
好ましくは、前記炭酸塩保護層は、炭酸水素ナトリウム又は炭酸ナトリウム層構造である。
好ましくは、前記接着層は、両面接着層であり、前記炭酸塩保護層は、二層の前記接着層の間に敷き詰められて接着された粉体層構造である。
好ましくは、前記両面保護接着剤層は、全体的なシート構造であり、同時に二つの前記トランスファシート上の前記溶接エリアを接着して覆う。
好ましくは、前記両面保護接着剤層が複数枚設けられ、前記両面保護接着剤層ごとにそれぞれ二つの前記トランスファシート上の一つ又は複数の前記溶接エリアを接着して覆う。
好ましくは、前記トランスファシート上にはトランスファパッドとインジェクションホールが設けられ、前記両面保護接着剤層上には前記トランスファパッドに対応する第１の孔位と前記インジェクションホールに対応する第２の孔位が設けられる。
好ましくは、前記第１の孔位の形状及び大きさは、前記トランスファパッドの周縁と一致し、前記第２の孔位の形状及び大きさは、前記インジェクションホールの周縁と一致している。
好ましくは、前記トランスファシートと前記巻芯との間に前記巻芯の頂面を覆うガスケットが設けられ、前記タブは前記ガスケットと前記トランスファシートを貫通した後にトランスファシートの表面に溶接されている。
好ましくは、前記両面保護接着剤層は、前記トランスファシートを完全に覆い、且つ前記両面保護接着剤層の両端が前記ガスケットの両側辺縁からはみ出して前記巻芯の側壁に接着されている。
本発明の二次電池及びその組立方法を採用すると、タブの折り曲げによる諸問題を回避し、二次電池の性能を向上させ、安全上のリスクを低減させることができる。
本発明の特徴、性能は、以下の実施例及びその図面に基づいてさらに説明できる。
本願の一実施例に係る二次電池における二次電池アセンブリのタブの折り曲げ前の概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における一つの電気コアの概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池アセンブリの組立構成の爆発概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例一の概略図である。 図４Ａのトランスファ導体と組み立てられた電気コアアセンブリの概略図である。 図４Ａのトランスファ導体と図４Ｂの電気コアアセンブリとが組み立てられた二次電池アセンブリの組立構成の斜視図である。 図４ＣのＡ１－Ａ１’線に沿った断面図である。 本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例二の概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例三の概略図である。 図６ＡのＡ２－Ａ２’線に沿った断面図である。 本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例四の概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例五の概略図である。 トランスファ導体８００が組み立てられた二次電池アセンブリの組立構成の斜視概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における絶縁プレートの実施例一の概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における絶縁プレートの実施例一の概略図である。 図９ＡのＡ３－Ａ３’線が位置する垂直平面に沿った断面図である。 図９Ｃにおける領域Ｂ１の拡大図である。 本願の一実施例に係る二次電池における絶縁プレートの実施例二の平面図である。 本願の一実施例に係る二次電池における絶縁プレートの実施例三の平面図である。 本願の一実施例に係る二次電池における絶縁プレートの実施例四の平面図である。 本願の一実施例に係る千鳥状のタブを有する二次電池アセンブリの組立構成の爆発概略図である。 図１３Ａの組立後の構成概略図である。 本願の一実施例に係るタブを合併するための二次電池アセンブリを有する組立構成の爆発概略図である。 図１４Ａの組立後の構成概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における二次電池アセンブリの実施例一の概略図である。 図１５Ａに示す二次電池アセンブリにおいてタブを折り曲げていない場合のＡ４－Ａ４’線に沿った断面図である。 図１５Ａに示す二次電池アセンブリのＡ４－Ａ４’線に沿った断面図である。 図１５Ａに示す二次電池アセンブリの組立構成の爆発概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における二次電池アセンブリの実施例二の概略図である。 図１６Ａに示す二次電池アセンブリにおいてタブが折り曲げられていない場合のＡ５－Ａ５’線に沿った断面図である。 図１６Ａに示す二次電池アセンブリのＡ５－Ａ５’線に沿った断面図である。 図１６Ａに示す二次電池アセンブリの組立構成の爆発概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における二次電池アセンブリの実施例三の概略図である。 図１７Ａに示す二次電池アセンブリにおいてタブが折り曲げられていない場合のＡ６－Ａ６’線に沿った断面図である。 図１７Ａに示す二次電池アセンブリのＡ６－Ａ６’線に沿った断面図である。 図１７Ａに示す二次電池アセンブリの組立構成の爆発概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における二次電池アセンブリの実施例四の概略図である。 図１８Ａに示す二次電池アセンブリにおいてタブが折り曲げられていない場合のＡ７－Ａ７’線に沿った断面図である。 図１８Ａに示す二次電池アセンブリのＡ７－Ａ７’線に沿った断面図である。 図１８Ａに示す二次電池アセンブリの組立構成の爆発概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における二次電池アセンブリの実施例五の概略図である。 図１９Ａに示す二次電池アセンブリにおいてタブが折り曲げられていない場合のＡ８－Ａ８’線に沿った断面図である。 図１９Ａに示す二次電池アセンブリのＡ８－Ａ８’線に沿った断面図である。 図１９Ａに示す二次電池アセンブリの組立構成の爆発概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池における外観構成の模式図である。 図２０Ａに示す実施例の二次電池の爆発概略図である。 図２０ＡのＡ９－Ａ９’線に沿った断面図である。 本願の一実施例に係る二次電池のケースの概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池アセンブリがケースに組み立てられた後の概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池のケースの側面断面図である。 本願の一実施例に係る二次電池のケースの側面断面図である。 本願の一実施例に係る二次電池のケースの側面断面図である。 本願の一実施例に係る二次電池のケースの側面断面図である。 本願の一実施例に係る二次電池アセンブリの平面図である。 本願の一実施例に係る二次電池アセンブリの平面図である。 本願の一実施例に係る両面保護ゴム層を含む二次電池アセンブリの概略図である。 本願の一実施例に係る二次電池アセンブリにおける両面保護ゴム層の断面図である。 図２５に示す実施例の二次電池アセンブリの爆発概略図である。 本願の一実施例に係る両面保護ゴム層を含む二次電池アセンブリの爆発概略図である。
本願の実施例の目的、技術思案及び利点をより明確にするために、以下、本願の実施例における技術思案について、本願の実施例における図面を用いて明確かつ完全に説明するが、説明された実施例が本願の一部の実施例であり、全ての実施例ではないことは明らかである。本願の実施例に基づいて、当業者が進歩的な労働を行わないことを前提として取得した他のすべての実施例は、本願の保護の範囲に属する。
本願の二次電池には、二次リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルクロム電池、鉛酸電池、ポリマーリチウムイオン電池、ナトリウム電池などが含まれるが、これらに限定されるものではない。
図１と図２を参照して示すように、本願の実施例の第１の態様は、電気コアアセンブリ、トランスファ導体および絶縁プレート１４を含む二次電池アセンブリを備える二次電池を提供する。そのうち、当該電気コアアセンブリは、並列に設置された少なくとも二つの電気コア１５を備え、電気コア１５の頂面ＴＳに、電気コア１５の頂面ＴＳの両側に位置する正極タブ１５１ａと負極タブ１５１ｂとを含むタブが延伸される。電気コア１５は、正極シートと、負極シートと、正極シートと負極シートとを分離するセパレータとを備え、巻回または積層されるように作成される。正極シート及び負極シートはいずれも、活物質が塗布された塗布部と、活物質が塗布されていない未塗布部とを有し、正極シート及び負極シートに塗布された活物質の材質が異なるため、正極シート及び負極シートは互いに異なる極性を有することができる。図２を参照すると、正極シートの未塗布部に正極タブ１５１ａが形成され、負極シートの非塗布部に負極タブ１５１ｂが形成され、正極タブ１５１ａ及び負極タブ１５１ｂはそれぞれ電気コア１５の頂面ＴＳから延伸されている。
図１に示すように、トランスファ導体はトランスファシートであり、当該二次電池は、アルミニウムシートである正極トランスファシート１２、及び銅シートである負極トランスファシート１３という二枚のトランスファシートを備えている。トランスファ導体タブ組立部は、正極トランスファシート１２に位置する正極組立孔と、負極トランスファシート１３に位置する負極組立孔を備え、正極組立孔が正極タブの上方に位置し、負極組立孔が負極タブの上方に位置する。タブの高さ方向における投影領域は、トランスファ導体タブ組立部の高さ方向における投影領域の内部に位置し、すなわちタブの幅及び長さは、対応するトランスファ導体タブ組立部からタブが貫通できることを保証するように、トランスファ導体タブ組立部の幅及び長さ以下にすべきである。説明すると、一つのタブは電気コアから引き出された複数層のプレートを含み、複数層のプレートは超音波溶接などで一つのタブに折り畳まれ、折り畳まれた位置はトランスファ導体タブ組立部の直下に位置する。一実施例では、正極組立孔は、当該正極組立孔を貫通する正極タブの高さ方向における投影と一致し、すなわち、正極トランスファシート１２の正極組立孔が正極タブの直上に位置することにより、正極タブから正極トランスファシート１２までの距離を最短にし、正極タブの長さを短くする。負極組立孔は、当該負極組立孔を貫通する負極タブの高さ方向における投影と一致し、すなわち、負極トランスファシート１３の負極組立孔を負極タブの真上に位置することにより、負極タブから負極トランスファシート１３までの距離を最短にし、負極タブの長さを短くする。
正極組立孔及び負極組立孔の数は、電気コアアセンブリの電気コア１５の数に応じて具体的に設定される。例えば、電気コア１５の数が２個である場合、正極組立孔及び負極組立孔の数は何れも１個または２個であってもよい。例えば、電気コア１５の数をｎ個とし、ｎを３以上の正の整数とすると、正極組立孔及び負極組立孔の数は何れもｎ－２個であってもよい。具体的には、例えば図１に示すように、電気コア１５の数が４個である場合、正極組立孔及び負極組立孔の数は何れも２個であり、２個の内側電気コアの第１タブに対応する。また、例えば、電気コア１５の数を６個とすると、正極組立孔及び負極組立孔の数は何れも４個となる。
図１のように、絶縁プレート１４は、電気コアアセンブリ及びトランスファシートの正極トランスファシート１２と負極トランスファシート１３との間に位置し、絶縁プレート１４にはタブを貫通させるためのプレートタブ配合部が設けられており、ここでは、当該プレートタブ配合部はタブ貫通孔となっている。絶縁プレート１４は、電気コア１５の上方、及び正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３の下方に設置され、正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３は絶縁プレート１４によって電気コア１５から分離されている。絶縁プレート１４のタブ貫通孔の数は少なくとも４個設けられ、タブ貫通孔の数が４個である場合、各電気コア１５をそれぞれ貫通するタブに用いられるように、４個のタブ貫通孔はそれぞれ絶縁プレート１４の四隅に位置する。絶縁プレート１４が存在するので、トップカバーをケースに組み立てる際に、組立力によって押圧されても正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３が電気コア１５に接触することがなく、接触による内部短絡が発生することがないため、二次電池の安全性が向上される。
電気コア１５の正極タブ及び負極タブを折り畳んだ後、絶縁プレート１４のタブ貫通孔に上向きに順次に貫通させた後、正極タブを正極トランスファシート１２の正極組立孔に貫通させて正極トランスファシート１２に溶接して接続し、負極タブを負極トランスファシート１３の負極組立孔に貫通させて負極トランスファシート１３に溶接して接続される。あるいは、電池アセンブリの外側電気コアの正極タブ及び負極タブを折り畳んだ後、タブ貫通孔、正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３の両側の側辺組立部を上向きに順次に貫通させた後、正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３に溶接して接続する。残りの内側電気コアの正極タブと負極タブとを折り畳んだ後、タブ貫通孔を上向きに順次に貫通させた後、正極タブを正極トランスファシート１２の正極組立孔に貫通させて正極トランスファシート１２に溶接して接続し、負極タブを負極トランスファシート１３の負極組立孔に貫通させて負極トランスファシート１３に溶接して接続される。
本願実施例の二次電池アセンブリは、タブを折り畳んで絶縁プレート１４とトランスファ導体を貫通してトランスファ導体に揉み重ねて溶接して固定的に接続することにより、タブの形態を完全に硬化することができ、各層のタブからトランスファ導体への溶接箇所の経路が一致し、弛緩状態が同じで、タブは冗長することなく、沈下することがなく、タブは電極シートに挿入されるリスクがなく、二次電池は短絡の安全リスクがない。タブの形態を硬化させることでタブが押圧されず、タブが力を受けず、タブが破損したり破断したりすることがないため、電池の性能向上と長寿命化を図る。絶縁プレート１４は、電気コアアセンブリとトランスファ導体との間に作用し、タブの形態を硬化させるとともに、絶縁保護を行い短絡を防止し、トランスファ導体に対して位置決めを提供することもできる。
本願の二次電池における二次電池アセンブリは、電気コアアセンブリ、トランスファ導体、絶縁プレート等により組み立てられているため、一部の図面にこれらの構成を含む組立構成を示しており、本明細書の一部は、これらの組立構成に結合して説明する。
本願の実施例では、二次電池アセンブリにおけるトランスファ導体には、タブを貫通させるためのトランスファ導体タブ組立部が開設され、絶縁プレートにはタブを貫通させるためのプレートタブ配合部が開設されている。本願の二次電池のトランスファ導体におけるトランスファ導体タブ組立部は、トランスファ導体タブ組立孔と、側辺組立部と、側辺凹部という三種類のタイプが備え、その中、トランスファ導体タブ組立孔は、さらに電気コアアセンブリにおける一つの電気コア上の一つのタブをその中から貫通させるように用いられる第一トランスファ導体タブ組立孔と、電気コアアセンブリにおいて隣接する二つの電気コア上の同極性の二つのタブをその中から貫通させるように用いられる第二トランスファ導体タブ組立孔とを含み、１つのトランスファ導体にはこのいくつかのタイプの任意の組み合わせを含むことができる。絶縁プレートにおけるプレートタブ配合部には、プレートタブ配合孔及びプレート側辺凹部という二種類のタイプが備え、上記の絶縁プレートのタブ貫通孔はプレートタブ配合孔に属して、プレートタブ配合孔は、１つのタブをその中から貫通させる第一プレート配合孔、及び／又は、隣接する電気コアの同極性の複数のタブをその中から貫通させるように用いられる第二プレート配合孔を含み、１つの絶縁プレートには、この複数のタイプの任意の組み合わせが含まれていてもよい。以下、具体的には説明する。
まず、図３を用いて、電気コアアセンブリ、トランスファ導体と絶縁プレートとの接続関係を説明する。
図３は本願の一実施例に係る二次電池の組立構成の爆発概略図である。図３に示すように、本実施例の二次電池の組立構成は、電気コアアセンブリ２１０、絶縁プレート２５０、およびトランスファ導体２２０ａ、２２０ｂを含む。図３には、Ｘ方向が二次電池の幅方向であり、Ｙ方向が二次電池の厚さ方向であり、Ｚ方向が二次電池の高さ方向である三次元座標系ＸＹＺが示されている。電気コアアセンブリ２１０には四つの電気コアが含まれており、各電気コアの頂面には延伸されたタブが二つある。ここでは、二つのトランスファ導体を含み、それぞれはトランスファ導体２２０ａとトランスファ導体２２０ｂである。トランスファ導体２２０ａを例にすると、各トランスファ導体は、二次電池の厚さ方向Ｙに延びる第１の側辺２２１ａと第２の側辺２２２ａと、幅方向Ｘに延びる第３の側辺２２３ａと第４の側辺２２４ａとを有する。トランスファ導体２２０ｂも同様に４本の側辺を有する。一つのトランスファ導体２２０ａの第１の側辺２２１ａは、もう一つのトランスファ導体２２０ｂの第１の側辺２２１ｂに向かう。
なお、図３のトランスファ導体２２０ａ、２２０ｂは、それぞれ図１に示す正極トランスファシート１２および負極トランスファシート１３に対応していてもよい。
いくつかの実施例では、トランスファ導体タブ組立部は、トランスファ導体の内部に位置する貫通孔であるトランスファ導体タブ組立孔を含み、一部または全部の折り畳まれたタブは、プレートタブ配合部およびトランスファ導体タブ組立孔を順次に貫通した後、トランスファ導体に溶接して接続される。
図３に示すように、トランスファ導体２２０ａには、内側電気コアのタブ２１２ａ、２１３ａにそれぞれ対応するトランスファ導体タブ組立孔２３１ａ、２３２ａが設けられている。トランスファ導体２２０ｂには、内側電気コアのタブ２１２ｂ、２１３ｂにそれぞれ対応するトランスファ導体タブ組立孔２３１ｂ、２３２ｂが設けられている。例えば、トランスファ導体タブ組立孔２３１ａ、２３２ａは正極組立孔であり、トランスファ導体タブ組立孔２３１ｂ、２３２ｂは負極組立孔である。本実施例では、一部のタブは、プレートタブ配合部及びトランスファ導体タブ組立孔を順次に貫通した後、トランスファ導体に溶接して接続される。
他の実施例では、トランスファ導体は、例えば図１の正極トランスファシート１２と負極トランスファシート１３とを絶縁材料で接続した一体のトランスファシートのような一体トランスファシートであってもよい。本明細書では、分離して設置されたトランスファシートを例として説明する。
いくつかの実施例では、トランスファ導体タブ組立部は、トランスファ導体の第三の側辺および／または第四の側辺に位置する側辺組立部を含み、一部または全部の折り畳まれたタブは、プレートタブ配合部を順次に貫通し、側辺組立部を迂回した後、トランスファ導体に溶接して接続される。
図３に示すように、トランスファ導体２２０ａを例にすると、側辺組立部２４１ａは第三の側辺２２３ａに位置し、側辺組立部２４２ａは第四の側辺２２４ａに位置し、それぞれ外側電気コアのタブ２１１ａ、２１４ａに対応する。同様に、トランスファ導体２２０ｂにおいても、側辺組立部２４１ｂが第三の側辺２２３ｂに位置し、側辺組立部２４２ｂが第四の側辺２２４ｂに位置し、それぞれ外側電気コアのタブ２１１ｂ、２１４ｂに対応している。本実施例では、一部のタブは、プレートタブ配合部を順次に貫通し、側辺組立部を迂回した後、トランスファ導体に溶接接続される。
図３の絶縁プレート２５０は絶縁プレートの一実施例であり、プレートタブ配合部２５１ａ、２５２ａ、２５３ａ、２５４ａ、２５１ｂ、２５２ｂ、２５３ｂ、２５４ｂが示されて、それぞれはタブ２１１ａ、２１２ａ、２１３ａ、２１４ａ、２１１ｂ、２１２ｂ、２１３ｂ、２１４ｂに対応する。
図３に示す実施例では、内側電気コアは電気コアアセンブリの内部に位置し、内側電気コアのタブ２１２ａ、２１２ｂ、２１３ａ、２１３ｂは第１のタブであり、折り畳まれた第１のタブは、プレートタブ配合部２５２ａ、２５２ｂ、２５３ａ、２５３ｂおよびトランスファ導体タブ組立孔２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂを順次に貫通した後、トランスファ導体に溶接して接続される。外側電気コアは電気コアアセンブリの外側に位置し、電気コアアセンブリの最も外側にある二つの電気コアであり、外側電気コアのタブ２１１ａ、２１１ｂ、２１４ａ、２１４ｂは第２のタブであり、折り畳まれた第２のタブは、プレートタブ配合部２５１ａ、２５１ｂ、２５４ａ、２５４ｂを順次に貫通し、側辺組立部２４１ａ、２４１ｂ、２４２ａ、２４２ｂを迂回した後、トランスファ導体に溶接して接続されている。
以下では、まず、添付の図面を参照して、いくつかのトランスファ導体の実施例を説明する。
トランスファ導体の実施例一
いくつかの実施例では、トランスファ導体タブ組立孔は、第１のトランスファ導体タブ組立孔および／または第２のトランスファ導体タブ組立孔を含み、電気コアアセンブリにおける一つの電気コア上の正極タブまたは負極タブは、第１のトランスファ導体タブ組立孔から貫通し、電気コアアセンブリにおいて隣接する二つの電気コア上の二つの正極タブまたは二つの負極タブは、第２のトランスファ導体タブ組立孔から貫通する。
図４Ａのように、本実施例は、二つのトランスファ導体４０１、４０２を含み、トランスファ導体４０１を例にすると、当該トランスファ導体４０１は第２のトランスファ導体タブ配合孔４２０と側辺組立部４１１、４１２とを含み、それぞれの深さが電気コアのタブの厚さ以上で且つトランスファシートの厚さ未満であるシンクプラットフォーム４２１、４２２に位置しており、シンクプラットフォームを設置することにより、タブを折り曲げた後にトランスファ導体の高さを余分に増加させることなく、電気コアアセンブリの頂部からトップカバーまでの空間利用率をさらに向上させることができる。図４Ｂは、図４Ａのトランスファ導体に対応する電気コアアセンブリ４４０であり、図４Ｃはタブが折り曲げられた後の斜視図であり、図４Ｄは、図４ＣのＡ１－Ａ１’線に沿った断面図である。図４Ａ～図４Ｄを参照すると、第２のトランスファ導体タブ組立孔４２０は、内側の二つの正極タブ４１２ａ、４１３ａをその中から一緒に貫通させてそれぞれ外側に折り曲げさせるように用いられ、側辺組立部４１１、４１２は、外側の正極タブ４１１ａ、４１４ａが迂回しそれぞれ内側に折り曲げさせるように用いられる。トランスファ導体４０１、４０２は、四つの電気コアからなる電気コアアセンブリ４４０と協働するように適合されており、各電気コア上の正極タブがいずれも揃え、負極タブがいずれも揃えられる。
図４Ａに示すように、トランスファ導体は、二次電池の幅方向Ｘに延びるトランスファ導体中軸線Ｃ１を有し、第二のトランスファ導体タブ組立孔４２０は、トランスファ導体中軸線Ｃ１上に位置し、第２のトランスファ導体タブ組立孔４２０は、トランスファ導体中軸線Ｃ１が位置する垂直平面に対して対称である。
本実施例では、トランスファ導体４０１上には、タブを二次電池トップカバーにおける対応する各ポールに導電的に接続するように用いられるトランスファ導体ポール４３０も含まれている。
なお、図４Ａに示すトランスファ導体４０１、４０２は、電気コアアセンブリにおいて各電気コアの内側にタブを設けた電気コアアセンブリに適合されることができ、図４Ｂには、各電気コアの内側にタブを設けた電気コアアセンブリを示している。このような電気コアアセンブリについては後述する。
トランスファ導体の実施例二
図５は本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例二の概略図である。当該実施例のトランスファ導体は第１のトランスファ導体タブ組立孔と第２のトランスファ導体タブ組立孔を同時に備える。図５に示すように、本実施例のトランスファ導体５００は、二つの第１のトランスファ導体タブ組立孔５１１、５１２と、一つの第２のトランスファ導体タブ組立孔５２０と、シンクプラットフォーム５２１、５２２と、トランスファ導体ポール５３０とを含む。当該トランスファ導体５００は、四つの電気コアからなる電気コアアセンブリと協働するように適合されている。
トランスファ導体の実施例三
いくつかの実施例では、二次電池は、それぞれが二次電池の厚さ方向に延びる第１の側辺と第２の側辺とを有する二つのトランスファ導体を含み、トランスファ導体タブ組立孔は、第１の側辺に開口を有し、各トランスファ導体の第１の側辺は、もう一つのトランスファ導体の第１の側辺に向けている。
いくつかの実施例では、第１のトランスファ導体タブ組立孔は、第１の側辺に第１の開口を有する。
図６Ａは本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例三の概略図である。図６Ａに示すように、トランスファ導体６００は、第１の側辺６０１と第２の側辺６０２とを有し、第１のトランスファ導体タブ組立孔６１１は第１の側辺６０１に第１の開口６１１ａを有し、第１のトランスファ導体タブ組立孔６１２は第１の側辺６０１に第１の開口６１２ａを有する。図６Ａのように、本実施例のトランスファ導体は、シンクプラットフォーム６２１、６２２およびトランスファ導体ポール６３０をさらに含む。当該トランスファ導体６００は、二つの電気コアからなる電気コアアセンブリと協働するように適合されている。トランスファ導体６００は、その第３の側辺６０３および第４の側辺６０４をそれぞれ側辺組立部とすると、四つの電気コアからなる電気コアアセンブリと協働するように適合されている。
第１のトランスファ導体タブ組立孔に第１の開口を有することにより、組立時にタブが第１の開口から第１のトランスファ導体タブ組立孔に入ることを容易にし、操作を容易にする。
図６Ｂは図６ＡのＡ２－Ａ２’線に沿った断面図である。図６Ｂに示すように、いくつかの実施方式では、トランスファ導体６００のタブ組立部とトランスファ導体の上面および／またはトランスファ導体の下面との境界はフィレット構成６４０であり、フィレット構成のフィレット半径Ｒ１の範囲は、０．１ｍｍ≦Ｒ１≦（Ｔｃ－Ｈｄ）Ｔ２／２であり、ここで、Ｔｃはトランスファシートの厚さであり、Ｈｄはシンクプラットフォームの深さである。
トランスファ導体の実施例四
いくつかの実施例では、第２のトランスファ導体タブ組立孔は、第１の側辺に第２の開口を有する。
図７は本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例四の概略図である。図７に示すように、本実施例のトランスファ導体７００は、第１の側辺７０１と第２の側辺７０２とを有する。当該トランスファ導体７００は、第１の側辺７０１に第２の開口７２０ａを有する第２のトランスファ導体タブ組立孔７２０だけ備える。当該第２のトランスファ導体タブ組立孔７２０は、シンクプラットフォーム７２１とシンクプラットフォーム７２２との間に位置している。本実施例のトランスファ導体７００は、トランスファ導体ポールを含まない。当該トランスファ導体７００は、二つの電気コアからなる電気コアアセンブリと協働するように適合されている。トランスファ導体７００は、その第３の側辺７０３および第４の側辺７０４をそれぞれ側辺組立部とすると、四つの電気コアからなる電気コアアセンブリと協働するように適合されている。
第２のトランスファ導体タブ組立孔に第２の開口を有することにより、組立時にタブが第２の開口から第２のトランスファ導体タブ組立孔に入ることを容易にし、操作を容易にする。
トランスファ導体の実施例五
いくつかの実施例では、トランスファ導体タブ組立部は、トランスファ導体の第３の側辺および／または第４の側辺に位置し、トランスファ導体の内部に向かって凹み、対応するタブをその中から貫通させトランスファ導体の内部に折り曲げさせるように用いられる側辺凹部をさらに含む。
いくつかの実施例では、側辺組立部と複数の側辺凹部とが順次に接続されて、第２の側辺から第１の側辺まで順次にトランスファ導体の内部に向けて縮まれた階段状構成を形成するか、または、第１の側辺から第２の側辺まで順次にトランスファ導体の内部に向かって縮まれた階段状構成を形成する。
図８Ａは、本願の一実施例に係る二次電池におけるトランスファ導体の実施例五の概略図である。図８Ａに示すように、トランスファ導体８００は、第１の側辺８４１、第２の側辺８４２、第３の側辺８４３および第４の側辺８４４を有し、第３の側辺８４３は側辺組立部８１１および二つの側辺凹部８１３、８１４を有し、且つ側辺組立部８１１、側辺凹部８１３、８１４は、順次に階段状構成を形成している。第４の側辺８４４は側辺組立部８１２と二つの側辺凹部８１５、８１６を有し、且つ側辺組立部８１２、側辺凹部８１５、８１６は順次に階段状構成を形成している。
図８Ｂは、トランスファ導体８００が組み立てられた二次電池の組立構成の斜視概略図である。図８Ｂに示すように、タブは側辺組立部、側辺凹部のそれぞれから迂回した後、内側に折り曲げている。このような実施例は、タブへの貫通を容易にし、取り付けプロセスを簡略化するための有益な効果を有する。
なお、図８Ａ及び図８Ｂに示すトランスファ導体８００は、千鳥状分布タブを有する電気コアアセンブリと協働するように適合され、図８Ａには千鳥状分布タブを有する電気コアアセンブリを示している。このような電気コアアセンブリについては後述する。
上記トランスファ導体の実施例１～５は、本願の保護を請求するトランスファ導体のすべての構造を網羅していない。本願のトランスファ導体におけるトランスファ導体タブ組立部は、１つ以上の第１のトランスファ導体タブ組立孔、第２のトランスファ導体タブ組立孔、側辺組立部及び側辺凹部の任意個の組合せを含むことができ、いずれも本願の保護を請求する範囲内にある。なお、二次電池では、電気コアアセンブリと、トランスファ導体と、絶縁プレートとが協働して使用されているため、異なるトランスファ導体に対応する絶縁プレートや電気コアアセンブリの構成が異なる場合がある。
いくつかの実施例では、絶縁プレートは、二次電池の幅方向に延びる対向して設置された第１のプレート側辺及び第２のプレート側辺を有して、プレートタブ配合部は、前記絶縁プレートを貫通する貫通孔であるプレートタブ配合孔、及び／又は、前記第１のプレート側辺及び／又は第２のプレート側辺に位置し前記絶縁プレートの内部に凹んだプレート側辺凹部を含む。
以下、図面を参照しながら、本願の二次電池アセンブリにおけるいくつかの絶縁プレートの実施例を説明する。
絶縁プレートの実施例一
本実施例の絶縁プレートは、分離した二つの絶縁プレート９０１、９０２を含む。図９Ａは、本願の一実施例における一つの絶縁プレート９０１の平面図であり、図９Ｂは、本願の一実施例におけるもう一つの絶縁プレート９０２の平面図である。本実施例では、プレートタブ配合部は、プレートタブ配合孔を含む。絶縁プレート９０１におけるプレートタブ配合孔９１１ａ、９１２ａ、９１３ａ、９１４ａと絶縁プレート９０２におけるプレートタブ配合孔９１１ｂ、９１２ｂ、９１３ｂ、９１４ｂとは、互いに対称に分布している。
本実施例では、各プレートタブ配合孔は、二次電池の幅方向Ｘに沿って延びる長尺状の貫通孔であって、互いに平行である。プレートタブ配合孔がこの幅方向に沿って第１の長さＬ１を有すると仮定すると、各タブ組立部の第１の長さＬ１は等しい。
図９Ａを参照すると、いくつかの実施例では、絶縁プレート９０１には、上面に突設された、プレートタブ配合部の外周に囲んで設置された位置決め補強構造９１０も含む。具体的には、位置決め補強構造９１０は、一定の厚さを有する補強リブである。図９Ｃは、図９ＡのＡ３－Ａ３’線が位置する垂直平面（垂直平面がＹＺ面に平行した平面である）に沿った断面図であり、図９Ｄは、図９Ｃの領域Ｂ１の拡大図である。図９Ｄには、領域Ｂ１の構成を水平に配置して拡大表示したものを示している。図９Ｄに示すように、位置決め補強構造９１０は、絶縁プレート９０１の上面９０１Ｕより明らかに突出している。
図９Ｄのように、いくつかの実施例では、絶縁プレートの厚さはＴであり、厚さの範囲は０．１ｍｍ≦Ｔ≦２ｍｍであり、Ｔの範囲は０．４～０．８ｍｍであることが好ましい。
図９Ｄに示すように、プレートタブ配合孔９１１ａ、９１２ａと上面９０１ｕ及び下面９０１ｄとの境界には、絶縁プレートの厚さをＴとして、且つフィレット半径Ｒの範囲が０．１ｍｍ≦Ｒ≦Ｔ／２であるフィレット構造９２０が形成されている。
当該絶縁プレート９０１、９０２は、四つの電気コアからなる電気コアアセンブリと協働することに適合されるとともに、四つの電気コアと協働したトランスファ導体にも適合される。
絶縁プレートの実施例二
図１０は本願の一実施例に係る二次電池における絶縁プレートの実施例二の平面図である。この絶縁プレート１０００は、図１０に示すように、Ｘ方向に沿って対向して設置された第１のプレート側辺１００１と第２のプレート側辺１００２とを有する一体型の絶縁プレートである。本実施例におけるプレートタブ配合部は、いずれもプレート側辺凹部１０３１ａ、１０３１ｂ、１０３２ａ、１０３２ｂであり、プレート側辺凹部１０３１ａ、１０３１ｂは第１のプレート側辺１００１に位置し、プレート側辺凹部１０３２ａ、１０３２ｂは第２のプレート側辺１００２に位置する。
当該絶縁プレート１０００は、二つの電気コアからなる電気コアアセンブリと協働することに適合されるとともに、二つの電気コアに協働したトランスファ導体にも適合される。
いくつかの実施例では、絶縁プレートにおけるプレートタブ配合部は、プレートタブ配合孔とプレート側辺凹部とを同時に含み、その中、プレート側辺凹部は、外側に位置する外側タブに対応し、プレートタブ配合穴は、その残りの内側タブに対応する。厚い二次電池を形成するために、複数の電気コアを含む電気コアアセンブリと協働することに適される。
絶縁プレートの実施例三
プレートタブ配合孔は、一つのタブをその中から貫通させるように用いられる第１のプレート配合孔、および／または、隣接する電気コア上の同極性の複数のタブをその中から貫通させるように用いられる第２のプレート配合孔を含む。図９Ａに示す実施例におけるプレートタブ配合孔は、いずれも第１のプレート配合孔であり、いずれも一つのタブをその中から貫通させるように用いられるものである。
図１１は本願の一実施例に係る二次電池における絶縁プレートの実施例三の平面図である。図１１に示すように、絶縁プレート１１００は、一組の第２のプレート配合孔１１２１ａ、１１２２ａと、もう一組の第２のプレート配合孔１１２１ｂ、１１２２ｂと、位置決め補強構造１１２０ａ、１１２０ｂとを備えた一体型の絶縁プレートである。第１のプレート配合孔に比べて、第２のプレート配合孔は、Ｙ方向の幅Ｄ１１１が著しく大きく、少なくとも二つの隣接する電気コアの同極性のタブをその中から貫通させるように同時に用いられることができる。当該絶縁プレート１１００は、四つの電気コアからなる電気コアアセンブリと協働することに適合されるとともに、四つの電気コアに協働したトランスファ導体にも適合される。
いくつかの実施例では、第２のプレート配合孔のＹ方向に沿った幅は、図１１に示すものよりも広くてもよく、極端な場合には、第２のプレート配合孔１１２１ａ、１１２２ａは互いに連通している。第２のプレート配合孔の幅が広いほど、貫通可能なタブの数が多いことが理解できる。
絶縁プレートの実施例四
いくつかの実施例では、二次電池は、その幅方向Ｘに沿って延びる第１の中軸線Ｅ１を有して、絶縁プレートには、第１の中軸線Ｅ１が位置する垂直平面を対称面として対称に分布している複数の第１のプレート配合孔が設けられている。また、二次電池はその厚さ方向Ｙに沿って延びる第２の中軸線Ｅ２を有し、当該複数の第１のプレート配合孔は第２の中軸線Ｅ２が位置する垂直平面を対称面として対称に分布している。第２の中軸線Ｅ２が位置する垂直平面（垂直平面がＹＺ面に平行した平面である）にて、複数のプレートタブ配合部を二つの平行グループに平均的に分割し、各平行グループには、Ｎ個のプレートタブ配合部が含まれている。第１の中軸線Ｅ１が位置する垂直平面（垂直平面がＹＺ面に平行した平面である）にて、Ｎ個のプレートタブ配合部を二つの垂直グループに平均的に分割し、各垂直グループには、Ｎ／２個のプレートタブ配合部が含まれている。Ｎ／２個のプレートタブ配合部と第１の中軸線Ｅ１が位置する垂直平面（垂直平面がＹＺ面に平行した平面である）との間に第１の距離を有して、Ｎ／２個のプレートタブ配合部と第２の中軸線Ｅ２が位置する垂直平面（垂直平面がＹＺ面に平行した平面である）との間に第２の距離を有して、第１の距離の増加に伴って、第２の距離は増加または減少する。ここで、Ｎは４以上の偶数である。
図１２は本願の一実施例に係る二次電池における絶縁プレートの実施例四の平面図である。図１２に示す実施例において、本実施例の絶縁プレート１２００は、１２個のプレートタブ配合部を有し、これらのプレートタブ配合部はともに第１のプレート配合孔１２２１ａ～１２２６ａ、１２２１ｂ～１２２６ｂを含む第１のプレート嵌合孔である。当該実施例で、Ｎ＝６とする。第１のプレート配合孔１２２１ｂ～１２２６ｂを例にすると、第１のプレート配合孔１２２４ｂは、第１の距離Ｄ１２１と第２の距離Ｌ１２１とを有し、第１のプレート配合孔１２２５ｂは、第１の距離Ｄ１２２と第２の距離Ｌ１２２とを有し、第１のプレート配合孔１２２６ｂは、第１の距離Ｄ１２３と第２の距離Ｌ１２３とを有し、Ｄ１２３＞Ｄ１２２＞Ｄ１２１、かつＬ１２３＞Ｌ１２２＞Ｌ１２１、すなわち第１の距離の増加に伴い、第２の距離が増加する。
いくつかの実施例では、各垂直グループにおいて、少なくとも二つのプレートタブ配合部が互いに連通し、形成された連通図形はＺ字形である。図１２に示すように、タブ配合部１２２２ａ、１２２３ａは連通しており、形成された連通図形はＺ字形である。
図８Ｂおよび図１２を参照して、絶縁プレート１２００は、図８Ｂに示された六つの電気コアを含む電気コアアセンブリに使用されるように適合されている。
上記絶縁プレートの実施例１～４は、本願の保護を請求する絶縁プレートのすべての構成を網羅していない。本願の絶縁プレートにおけるプレートタブ配合部は、１つ以上の第１のプレート配合孔、第２のプレート配合孔、プレート側辺凹部の任意個の組み合わせを含むことができ、いずれも本願の保護を請求する範囲内である。同様に、異なる絶縁プレートに対応するトランスファ導体、電気コアアセンブリは異なる場合がある。
いくつかの実施形態では、各電気コアは、電気コアアセンブリの厚さ方向に沿って対向して設置された第１の側面および第２の側面を有し、各電気コアの第１の側面は電気コアアセンブリの内側に近接して設置され、各電気コアの第２の側面は電気コアアセンブリの外側に近接して設置されている。タブは、電気コアアセンブリの厚さ方向において、電気コアの頂面における、第１の側面に近接した位置から伸びていた。タブは電気コアの頂面における、第１の側面に近接した位置から伸びて、二次電池の内部抵抗を減らすことができて、電圧プラットフォームと電池性能を大幅に向上する。各電気コアの内側にタブが設置された電気コアアセンブリの一実施例を、以下に図面を参照しながら説明する。
図４Ａ～図４Ｄに示すように、この実施例では、電気コアアセンブリ４４０は、それぞれが電気コア４４１、４４２、４４３、４４４である四つの電気コアを含み、図４Ｄには、それぞれが第１の側面４４１ａ、４４２ａ、４４３ａ、４４４ａである各電気コアの第１の側面が示されている。正極タブ４１１ａ、４１２ａ、４１３ａ、４１４ａ及び負極タブ４１１ｂ、４１２ｂ、４１３ｂ、４１４ｂは何れも、電気コアアセンブリ４４０の厚さ方向において、対応する電気コアの頂面における、第１の側面に近い位置から伸びている。
トランスファ導体４０１の例についてさらに説明すると、図４Ａのように、トランスファ導体４０１の上面は、電気コアアセンブリの厚さ方向に沿って延びる分割線Ｆによって第１のトランスファ導体領域Ｆ１と第２のトランスファ導体領域Ｆ２とに分割されている。トランスファ導体４０１におけるトランスファ導体ポール４３０は、第１のトランスファ導体領域Ｆ１に位置している。電気コアアセンブリの内側の二つの電気コアに対応する第２のトランスファ導体タブ組立孔４２０は、第２のトランスファ導体領域Ｆ２に位置しており、トランスファ導体ポール４３０の電気コアアセンブリの幅方向Ｘに沿った第２の投影は、第２のトランスファ導体タブ組立孔４２０の電気コアアセンブリの幅方向に沿った第１の投影を覆っている。このような実施形態によれば、少なくとも以下の３つの有益な効果がある。
（１）第２のトランスファ導体タブ組立孔４２０のＹ方向に沿った幅はあまり広くないと、外側に近い電気コアのタブとトランスファ導体４０１とが接続されて形成された接続部からトランスファ導体ポール４３０までの間にタブ組立部に起因する導流の弱点、特に第２のトランスファ導体タブ配合孔４２０のような貫通孔に起因する導流の弱い弱点は存在しないため、外側の電気コアのタブとトランスファ導体４０１とが接続されて形成された接続部からトランスファ導体ポール４３０までの間の内部抵抗を低下させ、さらに二次電池の内部抵抗を低下させ、電圧プラットフォームと性能を大幅に向上させた。
（２）電気コアアセンブリの最も内側に近い二つの電気コアのタブは、トランスファ導体４０１における第２のトランスファ導体タブ配合孔４２０を貫通した後に電気コアアセンブリの外側に向けて折り曲げされることができ、残りの電気コアのタブは、トランスファシートにおけるタブ組立部を貫通した後に電気コアアセンブリの内側に向けて折り曲げされることができる。これにより、電気コアアセンブリの外側に近い電気コアのタブとトランスファ導体４０１とが接続されて形成された接続部からトランスファ導体ポール４３０までの間の内部抵抗と、電気コアアセンブリの内側に近い電気コアのタブとトランスファ導体４０１との接続部からトランスファ導体ポール４３０までの間の内部抵抗とは一致するようになってきて、二次電池の長期使用性が向上する。
（３）タブ配合部をすべて第２のトランスファ導体領域Ｆ２に設定して、電気コアの生産に配慮することができて、外側の電気コアのタブとトランスファ導体４０１とが接続されて形成された接続部からトランスファ導体ポール４３０までの間の内部抵抗を低下させ、さらに二次電池の内部抵抗を低下させ、電圧プラットフォームと性能が大幅に向上した。
以下、図面を参照しながら、千鳥状のタブを有する電気コアアセンブリの一実施例を説明する。
図１３Ａは本願の一実施例に係る千鳥状のタブを有する二次電池の組立構成の爆発概略図である。図１３Ａに示すように、この組立構成には、電気コアアセンブリ１３１０と、絶縁プレート１３２０と、トランスファ導体１３３０ａ、１３３０ｂとが含まれている。本実施例では、電気コアアセンブリ１３１０は、二次電池の厚さ方向Ｙに隣接する二つの電気コアグループ１３０１、１３０２を含む。各電気コアグループは、少なくとも二つの電気コアを含み、各電気コアグループの少なくとも二つの電気コアは、厚さ方向Ｙに沿って順次に隣接している。各電気コアは、電気コアの頂面から突出するタブを含んで、タブには正極タブと負極タブがあり、複数の電気コアの頂面から一つの平面を形成している。この平面は、厚さ方向に沿って延びる中軸線Ｃ２によって、等しい第１の平面領域（Ｚｏｎｅ１）と第２の平面領域（Ｚｏｎｅ２）とに分割されている。ここで、正極タブが全て第１の平面領域（Ｚｏｎｅ１）に位置し、負極タブが全て第２の平面領域（Ｚｏｎｅ２）に位置し、各電気コアグループにおいて第１の平面領域（Ｚｏｎｅ１）に位置する正極タブの全ての厚さ方向Ｙに沿った投影が重なっておらず、各電気コアグループにおいて第２の平面領域（Ｚｏｎｅ２）に位置する負極タブの全ての厚さ方向Ｙに沿った投影が重なっていない。具体的には、電気コアグループ１３０１における正極タブ１３１１ａ、１３１２ａは第１の平面領域（Ｚｏｎｅ１）に位置して、両者が互いに重なることなく千鳥状にしている。電気コアグループ１３０１における負極タブ１３１１ｂ、１３１２ｂは、第２の平面領域（Ｚｏｎｅ２）に位置して、両者が互いに重なることなく千鳥状にしている。電気コアグループ１３０２における正極タブ１３１３ａ、１３１４ａは、第１の平面領域（Ｚｏｎｅ１）に位置して、両者が互いに重なることなく千鳥状にしている。電気コアグループ１３０２における負極タブ１３１３ｂ、１３１４ａは第２の平面領域（Ｚｏｎｅ２）に位置して、両者が互いに重なることなく千鳥状にしている。
いくつかの実施例では、各電気コアグループの第１の平面領域（Ｚｏｎｅ１）に位置する全ての正極タブの幅方向Ｘ及び高さ方向Ｚに沿った投影は何れも重ならず、各電気コアグループの第２の平面領域（Ｚｏｎｅ２）に位置する全ての負極タブの幅方向Ｘ及び高さ方向Ｚに沿った投影は全て重ならない。
図１３Ａに示すように、絶縁プレート１３２０には、プレートタブ配合部１３２１ａ、１３２２ａ、１３２３ａ、１３２４ａ、１３２１ｂ、１３２２ｂ、１３２３ｂ、１３２４ｂが設けられ、トランスファ導体１３３０ａには側辺組立部１３３１ａ、１３３４ａと第１のトランスファ導体タブ組立孔１３３２ａ、１３３３ａとが設けられ、トランスファ導体１３３０ｂには側辺組立部１３３１ｂ、１３２３ｂと第１のトランスファ導体タブ組立孔１３３２ｂ、１３３３ｂとが設けられる。
図１３Ｂは、図１３Ａの組立後の構成概略図である。正極タブ１３１１ａ、１３１２ａ、１３１３ａ、１３１４ａは、プレートタブ配合部１３２１ａ、１３２２ａ、１３２３ａ、１３２４ａ及び側辺組立部１３３１ａ、第１のトランスファ導体タブ組立孔１３３２ａ、第１のトランスファ導体タブ組立孔１３３３ａ及び側辺組立部１３３４ａを順次に貫通している。負極タブ１３１１ｂ、１３１２ｂ、１３１３ｂ、１３１４ｂは、プレートタブ配合部１３２１ｂ、１３２２ｂ、１３２３ｂ、１３２４ｂ及び側辺組立部１３３１ｂ、第１のトランスファ導体タブ組立孔１３３２ｂ、第１のトランスファ導体タブ組立孔１３３３ｂ及び側辺組立部１３３４ｂを順次に貫通している。
図１３Ａおよび図１３Ｂに示す実施例によれば、各電気コアグループ内の第１の平面領域または第２の平面領域内の各タブが互いに千鳥状にして、厚さ方向Ｙに沿った投影が重ならず、タブが折り曲げられた後、外側タブから流れる電流が他のタブに対応するトランスファ導体タブ組立孔の隙間を流れないので、この部分の回路の内部抵抗を減少させ、二次電池の内部抵抗をさらに減少させ、二次電池の電圧プラットフォーム及び性能が向上する。他の実施形態では、各電気コアのタブはタブ高さを有し、各電気コアグループにおける全てのタブはタブ高さが同じである。あるいは、隣接する二つの電気コアグループは、隣接面を介して互いに隣接されて、各電気コアグループは複数のタブを有し、各電気コアグループにおいて、前記タブと前記隣接面との距離の増加に伴い、タブの一部または全部のタブ高さが高くなる。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、千鳥状のタブの一例としてのみ使用される。電気コアの数が増加すると、トランスファ導体におけるトランスファ導体タブ組立部と絶縁プレートにおけるプレートタブ配合部の数も適宜変更され、その構成は、それぞれ図８Ａと図１２に示す実施例を参照してもよい。
いくつかの実施例では、電気コアアセンブリは、少なくとも１組の電気コア対を含み、各電気コア対は、互いに隣接する二つの電気コアを含み、互いに隣接する二つの電気コアの同極性のタブは、互いに１つの単体タブとして合併され、単体タブは、プレートタブ配合部およびトランスファ導体タブ配合部を順次に貫通した後、トランスファ導体に溶接して接続される。
図１４Ａは本願の一実施例に係るタブを合併するための二次電池を有する組立構成の爆発概略図である。図１４Ｂは、図１４Ａの組立後の構成概略図である。図１４Ａおよび図１４Ｂを参照すると、二つの電気コアグループ１４０１、１４０２を含む電気コアアセンブリ１４１０を備える。電気コアグループ１４０１内の隣接する二つの電気コアの正極タブ１４１１ａ、１４１２ａは、１つの単体体タブ１４０１として互いに合併される。電気コアグループ１４０１内の隣接する二つの電気コアの負極タブ１４１１ｂ、１４１２ｂは、１つの単体タブ１４０２として互いに合併される。電気コアグループ１４０２内の隣接する二つの電気コアの正極タブ１４１３ａ、１４１４ａは、１つの単体タブ１４０３として互いに合併される。電気コアグループ１４０２内の隣接する二つの電気コアの負極タブ１４１３ａ、１４１４ａは、１つの単体タブ１４０４として互いに合併される。当該実施例では、絶縁プレート１４２０はプレートタブ配合孔１４２１ａ、１４２１ｂ、１４２２ａ、１４２２ｂを有する。トランスファ導体１４３０ａは、トランスファ導体タブ組立孔１４３１ａ、１４３２ａを有する。トランスファ導体１４３０ｂは、トランスファ導体タブ組立孔１４３１ｂ、１４３２ｂを有する。単体タブ１４０１は、プレートタブ配合孔１４２１ａおよびトランスファ導体タブ組立孔１４３１ａを順次に貫通する。単体タブ１４０２は、プレートタブ配合孔１４２１ｂおよびトランスファ導体タブ組立孔１４３１ｂを順次に貫通する。単体タブ１４０３は、プレートタブ配合孔１４２２ａおよびトランスファ導体タブ組立孔１４３２ ａを順次に貫通する。単体タブ１４０４は、プレートタブ配合孔１４２２ｂおよびトランスファ導体タブ組立孔１４３２ｂを順次に貫通する。
図１４Ａ及び図１４Ｂに示す実施例によれば、同極性のタブを合併することにより、トランスファ導体タブ組立部及びプレートタブ配合部の数を減少させることができ、組立工程をより簡素化することができ、二次電池の生産効率の向上に有利である。
本発明の二次電池アセンブリは、電気コアアセンブリ、トランスファ導体及び絶縁プレートを相互に協働させることにより、構造の異なる複数種類の二次電池アセンブリを組み立てることができる。本発明の二次電池アセンブリのいくつかの異なる実施例を以下に示す。
二次電池アセンブリの実施例一
いくつかの選択可能な実施例では、図１５Ａ～図１５Ｄに示すように、本願の実施例は、並列に設置された第１の電気コア１５１、第２の電気コア１５２、第３の電気コア１５３及び第４の電気コア１５４を含む４電気コアの電池アセンブリを採用する二次電池アセンブリを提供する。第１の電気コア１５１の頂部の両側には、第１の正極タブ１５１ａと第１の負極タブ１５１ｂとがそれぞれ設けられている。第２の電気コア１５２の頂部の両側には、第２の正極タブ１５２ａと第２の負極タブ１５２ｂとがそれぞれ設けられている。第３の電気コア１５３の頂部の両側には、第３の正極タブ１５３ａと第３の負極タブ１５３ｂとがそれぞれ設けられている。第４の電気コア１５４の頂部の両側には、第４の正極タブ１５４ａと第４の負極タブ１５４ｂとがそれぞれ設けられている。ここで、第１の電気コア１５１及び第４の電気コア１５４は外側電気コアであり、第２の電気コア１５２及び第３の電気コア１５３は内側電気コアであり、対応するように、タブ１５１ａ、１５１ｂ、１５４ａ、１５４ｂは全て第２のタブに属し、タブ１５２ａ、１５２ｂ、１５３ａ、１５３ｂは全て第１のタブに属している。
図１５Ｄに示すように、正極トランスファシート１２には、第２の正極タブ１５２ａを貫通させた第１の正極組立孔１２ａと、第３の正極タブ１５３ａを貫通させた第２の正極組立孔１２ｂとが開設されている。負極トランスファシート１３には、第２の負極タブ１５２ｂを貫通させた第２の負極組立孔１３ｂと、第３の負極タブ１５３ｂを貫通させた第１の負極組立孔１３ａとが開設されている。
図１５Ｄに示す実施例では、正極トランスファシート１２には、それぞれ第１の正極タブ１５１ａおよび第４の正極タブ１５４ａが貫通して該側部を包み込むための、トランスファ導体の側部に位置している側辺組立部１２１ａ、１２１ｂが備えられる。同様に、負極トランスファシート１３には、それぞれ第１の負極タブ１５１ｂおよび第４の負極タブ１５４ｂが貫通して該側部を包み込むための、トランスファ導体の側部に位置している側辺組立部１３１ａ、１３１ｂが備えられる。本実施例では、側辺組立部１２１ａ、１２１ｂ、１３１ａ、１３１ｂは、実質的には、トランスファ導体の側部であり、別に追加して形成する必要がないため、材料を節約し、加工コストを削減する。
図１５Ｄのように、当該絶縁プレート１４は、電気コアアセンブリとトランスファ導体の正極トランスファシート１２と負極トランスファシート１３との間に位置し、絶縁プレート１４にはタブを貫通させるためのプレートタブ組立部が開設されており、当該実施例では、プレートタブ配合部はプレートタブ配合孔である。絶縁プレート１４には、第１の正極タブ１５１ａ及び第２の正極タブ１５２ａを貫通させる第１のタブ貫通孔１４ａ、第３の正極タブ１５３ａ及び第４の正極タブ１５４ａを貫通させる第２のタブ貫通孔１４ｂ、第３の負極タブ１５３ｂ及び第４の負極タブ１５４ｂを貫通させる第３のタブ貫通孔１４ｃ、第１の負極タブ１５１ｂ及び第２の負極タブ１５２ｂを貫通させる第４のタブ貫通孔１４ｄが開設されている。絶縁プレート１４は、電気コア１５の上方、及び正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３の下方に設置され、正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３は絶縁プレート１４によって電気コア１５から分離されている。
いくつかの実施例では、第１のタブは、プレートタブ配合部およびトランスファ導体タブ組立孔を順次に貫通した後に折り曲げられ、折り曲げられた第１のタブはトランスファ導体の頂面に溶接して接続される。第２のタブは、プレートタブ配合部及び側辺組立部を順次に貫通した後に折り曲げられ、折り曲げられた第２のタブは、トランスファ導体の側部からトランスファ導体の上方に回り込まれ、トランスファ導体の頂面に溶接して接続される。
なお、図１５Ａに示す二次電池アセンブリにおいて、タブが折り曲げられトランスファ導体の頂面に溶接されている。図１５Ｂは、図１５Ａに示す二次電池アセンブリのタブが折り曲げられていない場合のＡ４－Ａ４’線に沿った断面図である。図１５Ａ～図１５Ｄを参照すると、第１の正極タブ１５１ａは、第１のタブ貫通孔１４ａを貫通した後、正極トランスファシート１２の側辺組立部１２１ａから正極トランスファシート１２の上方に回り込み、第１の正極タブ１５１ａが折り曲げられてから正極トランスファシート１２の頂面に溶接して接続され第１の溶接部Ｓ１を形成する。第２の正極タブ１５２ａは、第１のタブ貫通孔１４ａ及び第１の正極組立孔１２ａを下から上に順次に貫通した後、折り曲げられてから、正極トランスファシート１２の頂面に溶接接続されることにより、第２の溶接部Ｓ２が形成される。第３の正極タブ１５３ａは、第２のタブ貫通孔１４ｂ及び第２の正極組立孔１２ｂを下から上に順次に貫通した後、折り曲げられてから、正極トランスファシート１２の頂面に溶接して接続されることにより、第３の溶接部Ｓ３が形成される。第４の正極タブ１５４ａは、第２のタブ貫通孔１４ｂを貫通した後、正極トランスファシート１２の側辺組立部１２１ｂから正極トランスファシート１２の上方に回りこまれ、折り曲げられてから正極トランスファシート１２の頂面に溶接して接続されることにより、第４の溶接部Ｓ４が形成される。
第１の負極タブ１５１ｂは、第４のタブ貫通孔１４ｄを貫通した後、負極トランスファシート１３の側辺組立部１３１ａから負極トランスファシート１３の上方に回り込まれ、折り曲げられた後に負極トランスファシート１３の頂面に溶接して接続されることにより、第５の溶接部Ｓ５が形成される。第２の負極タブ１５２ｂは、第４のタブ貫通孔１４ｄ及び第２の負極組立孔１３ｂを下から上に順次に貫通した後、折り曲げられてから、負極トランスファシート１３の頂面に溶接して接続されることにより、第６の溶接部Ｓ６が形成される。第３の負極タブ１５３ｂは、第３のタブ貫通孔１４ｃ及び第１の負極組立孔１３ａを下から上に順次に貫通した後、折り曲げられてから、負極トランスファシート１３の頂面に溶接して接続されることにより、第７の溶接部Ｓ７が形成される。第４の負極タブ１５４ｂは、第３のタブ貫通孔１４ｃを貫通した後、負極トランスファシート１３の側辺組立部１３１ｂから負極トランスファシート１３の上方に回り込まれ、折り曲げられた後に負極トランスファシート１３の頂面に溶接して接続されることにより、第８の溶接部Ｓ８が形成される。
いくつかの実施例では、トランスファ導体タブ組立孔は孔壁を有し、第１のタブは、プレートタブ配合部とトランスファ導体タブ組立孔を順次に貫通した後、トランスファ導体の孔壁に溶接して接続される。側辺組立部は側壁を有し、第２のタブは、前記プレートタブ配合部及び前記側辺組立部を順次に貫通した後、前記側壁に溶接して接続される。
例えば、第２の電気コア１５２、第３の電気コア１５３の正極タブおよび負極タブは、タブ貫通孔とタブ組立孔を順次に貫通した後、直接に正極トランスファシート１２および負極トランスファシート１３のタブ組立孔の孔壁に溶接して接続されることができる。第１の電気コア１５１、第４の電気コア１５４の正極タブおよび負極タブは、タブ貫通孔を貫通した後、正極トランスファシート１２および負極トランスファシート１３の側壁に直接に溶接して接続されることができる。
二次電池アセンブリの実施例二
いくつかの選択可能な実施例では、図１６Ａ～図１６Ｄに示すように、本願の実施例は、並列に設置された第１の電気コア１５１、第２の電気コア１５２を含む二つの電気コアを含む電池アセンブリを採用する二次電池アセンブリを提供する。第１の電気コア１５１の頂部の両側には、第１の正極タブ１５１ａと第１の負極タブ１５１ｂとがそれぞれ設けられている。第２の電気コア１５２の頂部の両側には、第２の正極タブ１５２ａと第２の負極タブ１５２ｂとがそれぞれ設けられている。トランスファ導体は、正極トランスファシート１２と負極トランスファシート１３とを備え、正極トランスファシート１２はアルミニウムシートであり、負極トランスファシート１３は銅シートである。
本実施例におけるトランスファ導体は、図１６Ｄの側辺組立部１２２ａ、１２２ｂ、１３２ａ、１３２ｂのような側辺組立部のみを備える。本実施例によれば、材料費及び加工費を低減することができ、正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３のいずれにも別途に穴を開ける必要がない。正極トランスファシート１２が第１の正極タブ１５１ａと第２の正極タブ１５２ａとの間に設けられ、負極トランスファシート１３が第１の負極タブ１５１ｂと第２の負極タブ１５２ｂとの間に設けられている。いくつかの実施例では、トランスファ導体の頂面には、頂面に対してシンクプラットフォーム深さを有するシンクプラットフォームが設けられ、トランスファ導体のタブ組立部は、折り曲げられたタブを収容するためのシンクプラットフォーム内に位置している。図５Ｄのように、側辺組立部１２２ａ、１２２ｂ、１３２ａ、１３２ｂは、いずれもシンクプラットフォームに位置している。
図１６Ａ～図１６Ｄを参照すると、第１の正極タブ１５１ａは、第１のタブ貫通孔１４ａを貫通した後、正極トランスファシート１２の側辺組立部１２２ａから正極トランスファシート１２の上方に回りこまれ、折り曲げられた後に正極トランスファシート１２の頂面に溶接して接続されることにより、第１の溶接部Ｓ１が形成される。第２の正極タブ１５２ａは、第２のタブ貫通孔１４ｂを貫通した後、正極トランスファシート１２の側辺組立部１２２ｂから正極トランスファシート１２の上方に回りこまれ、折り曲げられた後に正極トランスファシート１２の頂面に溶接して接合されて第２の溶接部Ｓ２が形成される。第１の負極タブ１５１ｂは、第４のタブ貫通孔１４ｄを貫通した後、負極トランスファシート１３の側辺組立部１３２ａから負極トランスファシート１３の上方に回り込まれ、折り曲げられた後に負極トランスファシート１２の頂面に溶接して接合されることにより、第３の溶接部Ｓ３が形成される。第２の負極タブ１５２ｂは、第３のタブ貫通孔１４ｃを貫通した後、負極トランスファシート１３の側辺組立部１３２ｂから負極トランスファシート１３の上方に回り込まれ、折り曲げられた後に負極トランスファシート１３の頂面に溶接して接続されることにより、第４の溶接部Ｓ４が形成される。
いくつかの実施例では、トランスファ導体タブ組立部の開口部の周囲に面取り又はフィレットが設けられ、絶縁プレートの頂部にトランスファ導体の輪郭に合わせた位置決め溝が設けられ、トランスファ導体が位置決め溝内に位置している。図１６Ａと図１６Ｂに示すように、位置決め溝１２５とフィレット１２６とが示されている。ここで、位置決め溝１２５は、図９Ａに示すような位置決め補強構造９１０であり、絶縁プレート１４の頂部より突出しているので、トランスファ導体を拘束することができ、位置決めの役割を果たす。面取りまたはフィレット１２６はタブを支持するのに有利であり、バリや鋭利な角によってタブが引き裂かれることはない。絶縁プレート１４の頂部には、正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３の輪郭に合わせた位置決め溝１２５が設けられており、正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３は、それぞれ位置決め溝１２５内に位置して、正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３に対して取付固定位置が与えられている。
二次電池アセンブリの実施例三
いくつかの選択可能な実施例では、図１７Ａ～図１７Ｄに示すように、本願の実施例は、四つの電気コアを含む電池アセンブリより、第５の電気コア１５５と第６の電気コア１５６を追加した六つの電気コアを含む電池アセンブリを採用する二次電池アセンブリを提供する。第５の電気コア１５５の頂部の両側には、第５の正極タブ１５５ａと第５の負極タブ１５５ｂとがそれぞれ設けられている。第６の電気コア１５６の頂部の両側には、第６の正極タブ１５６ａと第６の負極タブ１５６ｂとがそれぞれ設けられている。対応する六つの電気コアを含む電池アセンブリに使用される正極トランスファシート１２には第３の正極組立孔１２ｃ及び第４の正極組立孔１２ｄが追加され、六つの電気コアを含む電池アセンブリに使用される負極トランスファシート１３には第３の負極組立孔１３ｃ及び第４の負極組立孔１３ｄが追加されている。図１７Ｄに示すように、正極トランスファシート１２は側辺組立部１２３ａ、１２３ｂを有し、負極トランスファシート１３は側辺組立部１３３ａ、１３３ｂを有するまた、本実施形態では、トランスファ導体タブ組立孔と側辺組立部の両方が、それぞれシンクプラットフォームに位置する。
六つの電気コアを含む電池アセンブリの第１～第６の正極タブ、第１～第６の負極タブと正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３の取り付け方法は、四つの電気コアを含む電池アセンブリの第１～第４の正極タブ、第１～第４の負極タブと正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３の取り付け方法と同じであり、具体的な取り付け方法及び接続方法についてこれ以上説明しない。図１７Ａに示すように、六つの電気コアを含む電池アセンブリの第１～第６の正極タブは正極トランスファシート１２に溶接して接続され、第１の溶接部Ｓ１、第２の溶接部Ｓ２、第３の溶接部Ｓ３、第４の溶接部Ｓ４、第５の溶接部Ｓ５、第６の溶接部Ｓ６が順次に形成されている。第１～第６の負極タブは、負極トランスファシート１３と溶接して接続され、第７の溶接部Ｓ７、第８の溶接部Ｓ８、第９の溶接部Ｓ９、第１０の溶接部Ｓ１０、第１１の溶接部Ｓ１１、第１２の溶接部Ｓ１２が順次に形成されている。
二次電池アセンブリの実施例四
いくつかの選択可能な実施例では、図１８Ａ～図１８Ｄに示すように、本願の実施例は、六つの電気コアを含む電池アセンブリより、第７の電気コア１５７と第８の電気コア１５８を追加した八つの電気コアを含む電池アセンブリを採用する二次電池アセンブリを提供する。第７の電気コア１５７の頂部の両側には、第７の正極タブ１５７ａと第７の負極タブ１５７ｂとがそれぞれ設けられている。第８の電気コア１５８の頂部の両側には、第８の正極タブ１５８ａと第８の負極タブ１５８ｂとがそれぞれ設けられている。対応する八つの電気コアを含む電池アセンブリに使用される正極トランスファシート１２には第５の正極組立孔１２ｅ及び第６の正極組立孔１２ｆが追加され、八つの電気コアを含む電池アセンブリに使用される負極トランスファシート１３には第５の負極組立孔１３ｅ及び第６の負極組立孔１３ｆが追加されている。図１８Ｄに示すように、正極トランスファシート１２は側辺組立部１２４ａ、１２４ｂを有し、負極トランスファシート１３は側辺組立部１３４ａ、１３４ｂを有する。また、本実施形態では、トランスファ導体タブ組立孔と側辺組立部の両方が、それぞれシンクプラットフォームに位置する。
八つの電気コアを含む電池アセンブリの第１～第８の正極タブ、第１～第８の負極タブと正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３の取り付け方法は、六つの電気コアを含む電池アセンブリの第１～第６の正極タブ、第１～第６の負極タブと正極トランスファシート１２及び負極トランスファシート１３の取り付け方法と同じであり、具体的な取り付け方法及び接続方法についてこれ以上説明しない。本願の実施例に係る八つの電気コアを含む電池アセンブリの第１～第８の正極タブは正極トランスファシート１２に溶接して接続され、第１の溶接部Ｓ１、第２の溶接部Ｓ２、第３の溶接部Ｓ３、第４の溶接部Ｓ４、第５の溶接部Ｓ５、第６の溶接部Ｓ６、第７の溶接部Ｓ７、第８の溶接部Ｓ８が順次に形成されている。第１～第８の負極タブは、負極トランスファシート１３に溶接して接続され、第９の溶接部Ｓ９、第１０の溶接部Ｓ１０、第１１の溶接部Ｓ１１、第１２の溶接部Ｓ１２、第１３の溶接部Ｓ１３、第１４の溶接部Ｓ１４、第１５の溶接部Ｓ１５、第１６の溶接部Ｓ１６が順次に形成されている。
二次電池アセンブリの実施例五
いくつかの選択可能な実施例では、図１９Ａ～図１９Ｄに示すように、本願の実施例は、タブ高さが異なる四つの電気コアを含む電池アセンブリを採用した二次電池アセンブリを提供する。本願の実施例のタブ高さが異なる四つの電気コアを含む電池アセンブリにおいて、外側に位置する第１の電気コア１５１及び第４の電気コア１５４の第１の正極タブ１５１ａ、第１の負極タブ１５１ｂ、第４の正極タブ１５４ａ、第４の負極タブ１５４ｂの高さは、いずれも同じである。内側に位置する第２の電気コア１５２及び第３の電気コア１５３の第２の正極タブ１５２ａ、第２の負極タブ１５２ｂ、第３の正極タブ１５３ａ、第３の負極タブ１５３ｂの高さは、いずれも同じである。また、外側の第１の正極タブ１５１ａ、第１の負極タブ１５１ｂ、第４の正極タブ１５４ａ、第４の負極タブ１５４ｂの高さはいずれも、内側の第２の正極タブ１５２ａ、第２の負極タブ１５２ｂ、第３の正極タブ１５３ａ、第３の負極タブ１５３ｂの高さより高い。
図１９Ｂ及び図１９Ｃを参照すると、第２の正極タブ１５２ａ及び第３の正極タブ１５３ａは、それぞれ正極トランスファシート１２の側辺組立部及びトランスファ導体タブ組立孔を貫通した後、いずれも正極トランスファシート１２の中軸線方向に折り曲げられて、かついずれも正極トランスファシート１２の頂面に溶接して接続されている。第２の負極タブ１５２ｂ及び第３の正極タブ１５３ａは、それぞれ負極トランスファシート１３の側辺組立部及びトランスファ導体タブ組立孔を貫通した後、いずれも負極トランスファシート１３の中軸線方向に折り曲げられて、かついずれも負極トランスファシート１３の頂面に溶接して接続されている。
図１９Ａを参照すると、第１の正極タブ１５１ａ及び第４の正極タブ１５４ａは、正極トランスファシート１２の側辺組立部を貫通した後、いずれも第２の正極タブ１５２ａ及び第３の正極タブ１５３ａの方向に折り曲げられて、かつ第１の正極タブ１５１ａと第２の正極タブ１５２ａが溶接して接続されることにより第１の溶接部Ｓ１が形成され、第４の正極タブ１５４ａと第３の正極タブ１５３ａとが溶接して接続されることにより第２の溶接部Ｓ２が形成される。第１の負極タブ１５１ｂ及び第４の負極タブ１５４ｂは、負極トランスファシート１３の側辺組立部を貫通した後、いずれも第２の負極タブ１５２ｂ及び第３の正極タブ１５３ａの方向に折り曲げられて、かつ第１の負極タブ１５１ｂと第２の負極タブ１５２ｂが溶接して接続されることにより第３の溶接部Ｓ３が形成され、第４の負極タブ１５４ｂと第３の負極タブ１５３ｂとが溶接して接続されることにより第４の溶接部Ｓ４が形成される。
図１９Ａ～図１９Ｄを参照すると、３個以上の電気コアからなる電気コアアセンブリにおいて、外側電気コアの第２のタブの高さは内側電気コアの第１のタブの高さよりも高く、外側電気コアから内側電気コアに向かってタブの高さを順次に低くすることができる。奇数個の電気コアを含む実施例の場合、中央に位置する１つの電気コアは最も低いタブの高さを有し、その残りのタブも同様に外側電気コアから内側電気コアに向かってタブの高さが順次に低くする。偶数個の電気コアを含む実施例の場合、中央に位置する二つの電気コアは最も低いタブの高さを有し、その残りのタブも同様に外側電気コアから内側電気コアに向かってタブの高さが順次に低くする。
上記の二次電池アセンブリの実施例１～５およびその図面は、異なる電気コアアセンブリに対応するトランスファ導体、絶縁プレートも異なる場合がある、いくつかの二次電池アセンブリの実施例を説明するために使用される。
図２０Ａ～図２０Ｃは、本願の実施形態の第２の態様で提供される二次電池であり、図１に示した実施例と同じ電気コアアセンブリ、絶縁プレート１４及びトランスファ導体を含むので、同じ符号を採用する。ここで、図２０Ａは二次電池１の全体概略図であり、図２０Ｂは二次電池１の爆発図であり、図２０Ｃは図２０ＡのＡ９－Ａ９’線に沿った断面図である。図２０Ａ～図２０Ｃを参照すると、当該二次電池１は、頂面が開口して周囲が閉塞された中空構造であるケース１６を備え、ケース１６内には上記いずれか一項の実施例に記載の二次電池アセンブリが装着され、ケース１６の頂部には、二次電池アセンブリをケース１６内に閉塞するトップカバー１１が設けられ、トップカバー１１には、二次電池アセンブリの電流をケース１６の外部に引き出すためのトランスファ導体に接続されたポール１１ａ、１１ｂが設けられている。ポール１１ａ、１１ｂのうちの一方は正ポールであり、もう一方は負ポールであり、その極性は下方のトランスファ導体の極性に対応している。図２０Ｃに示すように、トップカバー１１はトップカバープレート１１１と、トップカバープレート１１１の底部に位置する下部絶縁パート１１２とを備えており、ケース１６内に装填された二次電池アセンブリのトランスファ導体がトップカバー１１におけるポールに接続された後、二次電池１の組立が完了する。この組立構造の二次電池１のタブは、トランスファ導体と下部絶縁パート１１２とで形成された空間内に完全に固定されているとともに、トップカバープレート１１１から電気コアまでの高さＨ１＝Ｔ１（下部絶縁パート１１２の厚さ）＋Ｔ２（トランスファ導体１２の厚さ）＋Ｔ３（絶縁プレート１４の厚さ）により、電気コアの高さが上昇し、二次電池の体積エネルギー密度が大幅に上昇した。
上記の組立構造を組立溶接する過程では、トランスファ導体は電気コアのタブに溶接して接続される必要がある。ある場合、トランスファ導体と電気コアのタブに対して縦型溶接方式を採用しており、高さ方向に力を受けていなければ溶接強度を確保できないため、外力によってトランスファ導体と絶縁プレートを押圧させる必要があり、生産の組立効率を低下させ、生産コストを増加させてしまう。
いくつかの実施例において、本願の二次電池のケースの内壁には、絶縁プレートをケース内に制限させるリミット構造が設けられている。図２１～図２３Ｄは、これらの実施例を説明するために使用される。これらの実施例は、二次電池の組立溶接過程において、外力によってトランスファシート及び絶縁プレートを押圧させる必要があり、生産組立効率を低下させ、生産コストを増大させる関連技術の問題を解決することができる。
図２１に示すように、本願の実施例の第１の態様は、絶縁プレートと自己配合するケース２１０１を提供し、当該ケース２１０１は、頂部が開口して周囲が閉塞された矩形筒体構造の電池ケース２１１１を備え、電池ケース２１１１の内壁２１１１ａには、絶縁プレート２１０２を電池ケース２１１１内に制限させたリミット構造２１１２が設けられており、このリミット構造２１１２は、絶縁プレート２１０２を電池ケース２１１１内にしっかりと固定することができ、タブと絶縁プレート２１０２の頂部のトランスファ導体２１０３ａ、２１０３ｂとの溶接接続を容易にする。
いくつかの選択可能の実施例では、図２１を参照すると、リミット構造２１１２は、電池ケース２１１１の内壁２１１１ａに固定された複数のパッドであり、複数のパッドは、電池ケース１１の互いに平行な二つの内壁２１１１ａに位置している。内壁２１１１ａは、４つの側壁からなる電池ケース２１１１の内部の側壁であり、リミット構造２１１２は任意の側壁に位置してもよい。
複数のパッドと電池ケース２１１１はアルミニウム合金材の一体成形構造であり、複数のパッドは、電池ケース２１１１の頂部の開口に近接している。複数のパッドは、電池ケース２１１１の内壁にそれぞれ設けられ、絶縁プレート２１０２の周囲を囲んでおり、絶縁プレート２１０２が電池ケース２１１１内に取り付けられた後、複数のパッドが絶縁プレート２１０２の周囲に一括して係合され、絶縁プレート２１０２が電池ケース２１１１内から脱出することを防止する。ここでの係合とは、絶縁プレート２１０２がパッドの上方または中間部位に位置し、パッドは絶縁プレート２１０２を固定し、絶縁プレート２１０２の上下移動を防止する。
図２３Ａ～図２３Ｄは、共にケースの側面断面図であり、リミット構造の４つの異なる実施例を示している。
いくつかの選択可能な実施例では、図２３Ａを参照して示すように、リミット構造２１１２は、電池ケース２１１１の内部に向かって突起した球冠型となるパッド２１１３ａであり、複数のパッド２１１３ａは、電池ケース２１１１の内壁２１１１ａ上で同じ高さに位置している。本願の実施例パッド２１１３ａは、電池ケース２１１１の内部に向かって突起した球冠型構造として設計され、球冠型構造のパッド２１１３ａの加工を容易にするために、プレス金型を用いて電池ケース２１１１の外部から電池ケース２１１１の内部に向けて打ち抜くことで球冠型のパッド２１１３ａを得ることができ、製造コストの低減に有利であり、球冠型のパッド２１１３ａは絶縁プレート２１０２を電池ケース２１１１内へ押し込むことを容易にし、取り付けの難易度を低減することができる。
いくつかの選択可能な実施例では、図２３Ｂを参照して示されたように、リミット構造２１１２は、電池ケース１１の内部に向かって突起した三角形のリミットブロックであるパッド２１１３ｂである。パッド２１１３ｂの１つを例にすると、三角形のリミットブロックの頂部には斜めに下向きのガイド面２１１４が設けられ、三角形のリミットブロックの底部には絶縁プレート２１０２に当接するリミット面２１１５が設けられている。
本願の実施例のパッド２１１３ｂは、電池ケース２１１１の内部に向かって突起した三角形リミットブロックとして設計され、三角形リミットブロックの頂部のガイド面２１１４は、絶縁プレート２１０２を電池ケース２１１１内に押し込むことを容易にし、三角形リミットブロックの底部のリミット面２１１５は、絶縁プレート２１０２を電池ケース２１１１内に制限するために使用されて、絶縁プレート２１０２が電池ケース２１１１内から脱出されることを防止し、絶縁プレート２１０２と電池ケース２１１１との係合の信頼性を向上させた。
いくつかの選択可能な実施例では、図２３Ｃを参照して示されるように、リミット構造２１１２はパッド２１１３ｃであり、パッド２１１３ｃは、上限リミットブロック２１２１と下限リミットブロック２１１７とを含み、上限リミットブロック２１２１は、下限リミットブロック２１１７の頂部に位置して、互いに間隔をおいて設置され、上限リミットブロック２１２１と下限リミットブロック２１１７との間には、絶縁プレート２１０２を係合するリミット空間２１２３が形成される。当該実施例では、上限リミットブロック２１２１及び下限リミットブロック２１１７は、高さ方向において絶縁プレート２１０２の位置決めに使用され、絶縁プレート２１０２の高さ位置が一定に維持することが保証され、絶縁プレート２１０２を過度に押し下げることによりタブが過度に沈み込まれて電極シートと接触して発生した短絡の危険性を低減させる。
いくつかの選択可能な実施例では、図２３Ｄを参照して示されるように、この二次電池のケース２１０１のリミット構造２１１２は、電池ケース２１１１の内壁２１１１ａに設けられた溝２１１９であり、この溝２１１９は、ガスケット２の縁部に係合してガスケット２を電池ケース２１１１内に係合させる。溝２１１９は、電池ケース２１１１の互いに平行な二つの内壁２１１１ａに位置し、絶縁プレート２１０２の長手方向に沿って延びている。絶縁プレート２１０２の左右両側は、電池ケース２１１１の互いに平行な二つの側壁の溝２１１９内に位置して、溝２１１９は絶縁プレート２１０２の高さ位置を一定に維持することを保証し、絶縁プレート２１０２を過度に押し下げることによりタブが過度に沈み込まれて電極シートと接触して発生した短絡の危険性を低減させる。
当然、他の実施例では、溝２１１９は複数個設置されることができ、複数の溝２１１９が絶縁プレート２１０２の長手方向に間隔をおいて設置され、絶縁プレート２１０２の縁部には、溝２１１９に適合する複数のバンプが設けられ、絶縁プレート２１０２のバンプは複数の溝２１１９内にそれぞれ位置することにより、電池ケース２１１１内に位置する絶縁プレート２１０２を上下移動させることができる。
図２４Ａおよび図２４Ｂはいずれも二次電池アセンブリの平面図であり、その中、図２４Ａに示す絶縁プレート２４０１をリミット構造に係合させることができる。図２４Ｂに示す絶縁プレート２４０２は、絶縁プレート２４０１を基にして溝２１１９に適合するバンプ２４１１を付加したものである。
図２１および図２２に示すように、本願の電池ケース２１１１の内壁２１１１ａには、絶縁プレート２１０２を電池ケース２１１１内に制限するリミット構造２１１２が設けられ、このリミット構造２１１２は絶縁プレート２１０２を電池ケース２１１１内に制限することができ、以下の有益な効果を達成することができる。
（１）絶縁プレート２１０２と電池ケース２１１１とのセルフロックを実現し、トランスファ導体とタブとを溶接する際に、トランスファシートを外力で押圧する必要がなく、加工難度を低減させ、生産効率を向上させることができる。
（２）電気コアと絶縁プレート２１０２との高さ方向における距離を小さくし、二次電池のエネルギー密度を向上させる。
（３）トランスファ導体と電気コアとの接続強度を高めることができ、電気コアの耐震性を向上させることができ、タブとトランスファ導体との接続信頼性を高めることができる。
関連技術における二次電池テープは、二次電池の使用中に安全性を改善すべきであるという問題に対して、本願では、前述した二次電池に加えて、頂部に複数のタブが設けられた電気コアアセンブリ２５０１（巻芯とも呼ばれる）と、前記電気コアアセンブリ２５０１の頂部に設けられた二つのトランスファ導体２５１１（トランスファシートとも呼ばれる）と、少なくとも１枚の両面保護接着剤層２５０２とを備える図２５に示すような二次電池アセンブリを提案し、タブが二つのトランスファ導体２５１１の表面にそれぞれ溶接されて、溶接エリア２５１２を形成して、また、両面保護接着剤層２５０２の両面がいずれも接着面であり、トランスファ導体２５１１の上方に貼り付けられ、少なくとも溶接エリア２５１２を覆う。
図２６に示すように、両面保護接着剤層２５０２は、２層の接着層２６２２と、２層の接着層２６２２の間に設けられた炭酸塩保護層２６２３とを備える。これにより、二次電池が意外による熱暴走状態となった場合に、炭酸塩保護層２６２３が燃焼を抑制するガスを放出することが可能となり、二次電池の安全性を向上させることができる。
これらの実施例によれば、トランスファ導体２５１１上に両面のいずれも接着層２６２２である両面保護接着剤層２５０２が設置されているので、両面保護接着剤層２５０２は、溶接エリア２５１２を接着して覆い、さらに、溶接エリア２５１２上に落下する可能性のあるはんだスラグが溶接エリア２５１２を離れて電気コアアセンブリ２５０１の内部に落下することを効果的に防止することができ、同時に、もう一側にも接着層２６２２があるので、後続の処理工程において、この両面保護接着剤層２５０２は、その上に落下したはんだスラグや粉塵などの異物を付着させることもでき、異物が電気コアアセンブリ２５０１に侵入する可能性を効果的に減少させることができ、また、溶接エリア２５１２を覆う両面保護接着剤層２５０２は、溶接エリア２５１２が二次電池注液後に電解液と接触することを効果的に回避し、その腐蝕速度を減少させることもでき、最終的に両面保護接着剤層２５０２による二次電池の効果的な保護を実現することができる。
さらに、炭酸塩保護層２６２３は、炭酸水素ナトリウム又は炭酸ナトリウム層構造である。
好ましく、接着層２６２２は、両面接着層２６２２であり、炭酸塩保護層２６２３は、２層の接着層２６２２の間に敷き詰められて接着された粉体層構造である。
このように設置することにより、炭酸塩保護層２６２３を２層の保護接着剤層に迅速かつ効率的に設定することができ、工程の難易度を下げ、容易に実施することができる。
図２７は図２５に示す実施例の二次電池アセンブリの爆発図である。図２７に示すように、本実施例の両面保護接着剤層２５０２は、互いに分離された２枚の両面保護接着剤層２５０２を含む。各両面保護接着剤層２５０２は、二つのトランスファ導体２５１１上の１つ以上の溶接エリア２５１２をそれぞれ接着して覆う。図２５を参照すると、本実施例では、具体的に２枚の両面保護接着剤層２５０２が、各トランスファ導体２５１１上の溶接エリア２５１２をそれぞれ対応して覆うように設けられている。
いくつかの実施例では、両面保護接着剤層は、図２８に示された両面保護接着剤層２５０３のように、全体的なシート構造であり、同時に二つのトランスファシート２５１１上の溶接エリア２５１２を接着して覆う。これにより、１枚の両面保護接着剤層２５０３で複数の溶接エリア２５１２を同時に覆うことが可能となり、操作がより迅速になり、また、両面保護接着剤層２５０３が電気コアアセンブリ２５０１の頂面において覆われたエリアがより広くなり、異物を接着する効果がより顕著になる。
図２５を参照すると、トランスファ導体２５１１上にはトランスファパッド２５３０とインジェクションホール２５３１が設けられ、両面保護接着剤層２５０２上にはトランスファパッド２５３０に対応する第１の孔位２５２０とインジェクションホール２５３１に対応する第２の孔位２５２１が設けられることが好ましい。トランスファパッド２５３０は、トランスファ導体ポールとも呼ばれる。
さらに、第１孔位２５２０の形状および大きさは、トランスファパッド２５３０の周方向に沿った形状および大きさが一致している。第２孔位２５２１は、インジェクションホール２５３１の周方向に沿った形状及び大きさが一致している。
このように配置することにより、両面保護接着剤層２５０２が二次電池の通常の使用に影響を及ぼさないようにしつつ、トランスファ導体２５１１をより十分に被覆し、ひいてはトランスファ導体２５１１を保護して溶接スラグの脱落を防止することができる。
図２５を参照すると、いくつかの好ましい実施例では、トランスファ導体２５１１と電気コアアセンブリ２５０１との間に、電気コアアセンブリ２５０１の頂部を覆う絶縁プレート２５１０が設けられ、かつ、タブは、絶縁プレート２５１０とトランスファ導体２５１１とを貫通した後、トランスファ導体２５１１の表面、つまりトランスファ導体２５１１の頂面に溶接されている。
この中、絶縁プレート２５１０は、二つのトランスファ導体２５１１の間の領域に通気孔２５１４が設けられており、電気コアアセンブリ２５０１の放熱性の向上が図られている。通気孔は防爆弁とも呼ばれる。
さらに、両面保護接着剤層２５０２は、トランスファ導体２５１１を完全に覆っており、両面保護接着剤層２５０２の両端は、絶縁プレート２５１０の両側縁からはみ出して、前記電気コアアセンブリ２５０１の側壁に接着されている。ここで、絶縁プレート２５１０の周縁部からはみ出した両面保護接着剤層２５０２は、電気コアアセンブリ２５０１の側壁に接着されている。具体的には、本実施例では、両面保護接着剤層２５０２は、シート全体として設けられており、二つのトランスファ導体２５１１に同時に被覆されている。その絶縁プレート２５１０における長手方向の長さが絶縁プレート２５１０とは一致し、絶縁プレート２５１０における幅方向の長さが絶縁プレート２５１０の幅より２０ｍｍ広くなり、その長さ方向の両端部をさらに電気コアアセンブリ２５０１の側壁まで延在させる。両面保護接着剤層２５０２による電気コアアセンブリ２５０１の保護効果をさらに向上させることができ、ひいては二次電池の安全性を向上させることができる。
以上、本願の二次電池の種々の組立構造について説明した。また、本願の実施例では、上述した前記二次電池の組立方法を提供し、図２０Ａに示す二次電池１を例に挙げて、以下のステップを含む。
ステップ１０１では、電気コア１５から引き出された複数層の電極シートを積層した後、正極タブと負極タブとを含むタブになるように超音波で予備溶接する。
ステップ１０２では、複数の電気コア１５を並列に束ね、複数の電気コア１５を束ねて組合せて電気コアアセンブリを形成する。
ステップ１０３では、電気コアアセンブリの頂部に絶縁プレート１４が設けられ、各電気コア１５の正極タブ及び負極タブは絶縁プレート１４のプレートタブ配合部を貫通する。
ステップ１０４では、絶縁プレート１４の頂部にトランスファ導体が設けられ、各電気コア１５の正極タブと負極タブとは、正極トランスファシート１２と負極トランスファシート１３とを含むトランスファ導体のトランスファ導体タブ組立部を貫通する。
ステップ１０５では、トランスファ導体タブ組立部を貫通した正極タブおよび負極タブを折り曲げ、正極タブおよび負極タブをそれぞれ正極トランスファシート１２および負極トランスファシート１３の頂面に密着させて溶接して接合して二次電池アセンブリを構成する。
ステップ１０６では、二次電池アセンブリの頂部に正極トランスファシート１２と負極トランスファシート１３とを接続するトップカバー１１が設けられ、トップカバー１１のポールがトランスファ導体に電気的に接続され、ポールは正ポールと負ポールを含み、正ポールと負ポールが正極トランスファシート１２と負極トランスファシート１３にそれぞれ接続される。
ステップ１０７では、頂部が開口したケース１６内に二次電池アセンブリを装填し、トップカバー１１を用いてケース１６内に二次電池アセンブリを封入する。
本発明の実施例に係る二次電池組立方法は、タブの高さに対する要求を大幅に低減し、原材料費を低減させ、タブを短縮した後のロールプレス及び引張効果を効果的に向上させることができる（空箔部の引張不良はタブの型抜きに起因して切刃バリが発生し、安全上の危険性がある）。タブを短くすることにより、電池コアの体積エネルギー密度が向上し、二次電池の空間利用率が向上するとともに、タブを折り曲げた際に生じる正極タブが負極タブに押し下げることによる短絡の問題が改善される。
１５ 電気コア
２１０ 電気コアアセンブリ
２２０ａ、２２０ｂ トランスファ導体
２５０ 絶縁プレート
２５１ａ、２５２ａ、２５３ａ、２５４ａ、２５１ｂ、２５２ｂ、２５３ｂ、２５４ｂ プレートタブ配合部

Claims (44)

  1. 電気コアアセンブリと、トランスファ導体と、絶縁プレートと、を含む二次電池アセンブリを備え、
    前記電気コアアセンブリは、電気コアの頂面から延伸されたタブをそれぞれ有する、並列に設置された少なくとも二つの電気コアを含み、
    前記トランスファ導体にはトランスファ導体タブ組立部が開設され、
    前記絶縁プレートは、前記電気コアアセンブリと前記トランスファ導体との間に位置して、前記絶縁プレートには、プレートタブ配合部が開設され、
    折り畳んだ前記タブは、前記プレートタブ配合部と前記トランスファ導体タブ組立部を順次に貫通した後、前記トランスファ導体に溶接して接続されることを特徴とする二次電池。
  2. 前記トランスファ導体タブ組立部は、前記トランスファ導体の内部に位置する貫通孔であるトランスファタブ導体タブ組立孔を備え、
    折り畳んだ前記タブの一部又は全部は、前記プレートタブ配合部とトランスファ導体組立孔を順次に貫通した後、前記トランスファ導体に溶接して接続されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記電気コアは、前記電気コアアセンブリの内部に位置している内側電気コアを備え、
    前記内側電気コアのタブは、第１のタブであり、
    折り畳んだ前記第１のタブは、前記プレートタブ配合部とトランスファ導体タブ組立孔を順次に貫通した後、前記トランスファ導体に溶接して接続されることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
  4. トランスファ導体タブ組立孔は、孔壁を有し、
    前記タブは、前記プレートタブ配合部とトランスファ導体タブ組立孔を順次に貫通して、前記トランスファ導体の孔壁に溶接して接続され、又は
    前記タブは、前記プレートタブ配合部とトランスファ導体タブ組立孔を順次に貫通した後に折り曲げられ、折り曲げられた前記タブは前記トランスファ導体の頂面に溶接して接続されることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
  5. 前記電気コアの数はｎ個であり、ｎは≧３の正整数であり、
    前記トランスファ導体タブ組立孔の数はｎ－２個であることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
  6. 前記タブは、正極タブと負極タブを備え、
    前記トランスファ導体タブ組立孔は、第１のトランスファ導体タブ組立孔、及び／又は第２のトランスファ導体タブ組立孔を備え、
    前記電気コアアセンブリにおける一つの前記電気コアにおける正極タブ又は負極タブは、前記第１のトランスファ導体タブ組立孔から貫通し、
    前記電気コアアセンブリにおける隣接する二つの電気コアにおける二つの正極タブ又は二つの負極タブは、前記第２のトランスファ導体タブ組立孔から貫通することを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
  7. 前記トランスファ導体は、前記二次電池の幅方法に沿って延びるトランスファ導体中軸線を有し、
    前記第２のトランスファ導体タブ組立孔は、前記トランスファ導体中軸線に位置して、且つ
    前記第２のトランスファ導体タブ組立孔は、前記トランスファ導体中軸線が位置する垂直平面に対して対称していることを特徴とする請求項６に記載の二次電池。
  8. 前記二次電池は、それぞれ前記二次電池の厚さ方向に沿って延びる第１の側辺と第２の側辺を有する二つの前記トランスファ導体を備え、
    トランスファ導体タブ組立孔は、前記第１の側辺に開口が設けられ、各トランスファ導体の前記第１の側辺は、もう一つのトランスファ導体の第１の側辺に向けていることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
  9. 前記トランスファ導体タブ組立部は、前記二次電池の幅方向に沿って延びる第３の側辺と第４の側辺を有す前記トランスファ導体の前記第３の側辺及び／又は第４の側辺に位置している側辺組立部を備え、
    折り畳んだ前記タブの一部又は全部は、前記プレートタブ配合部を順次に貫通し前記側辺組立部を迂回してから、前記トランスファ導体に溶接して接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の二次電池。
  10. 前記電気コアは、前記電気コアアセンブリの外側に位置している外側電気コアを備え、
    前記外側電気コアのタブは、第２のタブであり、
    折り畳んだ前記第２のタブは、前記プレートタブ配合部を順次に貫通し前記側辺組立部を迂回してから、前記トランスファ導体に溶接して接続されることを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
  11. 前記側辺組立部は、側壁を有し、
    前記タブは、前記プレートタブ配合部と前記側辺組立部を順次に貫通した後、前記側壁に溶接して接続され、又は、
    前記タブは、前記プレートタブ配合部及び前記側辺組立部を順次に貫通した後に折り曲げられ、折り曲げられ前記タブは、前記トランスファ導体の側部から前記トランスファ導体の上方に回り込まれ、前記トランスファ導体の頂面に溶接して接続されることを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
  12. 前記トランスファ導体タブ組立部は、前記トランスファ導体の第３の側辺及び／又は第４の側辺に位置し、前記トランスファ導体の内部に向かって凹み、対応するタブをその中から貫通させ且つ前記トランスファ導体の内部に折り曲げさせるように用いられる側辺凹部をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
  13. 前記トランスファ導体タブ組立部は、前記トランスファ導体の第３の側辺及び／又は第４の側辺に位置し、前記トランスファ導体の内部に向かって凹み、対応するタブをその中から貫通させ且つ前記トランスファ導体の内部に折り曲げさせるように用いられる側辺凹部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
  14. 前記二次電池は、それぞれ前記二次電池の厚さ方向に沿って延びる第１の側辺と第２の側辺を有する二つの前記トランスファ導体を備え、
    各トランスファ導体の前記第１の側辺は、もう一つのトランスファ導体の第１の側辺に向けていて、
    前記側辺組立部と複数の前記側辺凹部とが順次に接続されて、前記第２の側辺から前期第１の側辺まで順次にトランスファ導体の内部に向けて縮まれた階段状構造を形成するか、又は、前記第１の側辺から前記第２の側辺まで順次にトランスファ導体の内部に向かって縮まれた階段状構造を形成することを特徴とする請求項１２に記載の二次電池。
  15. 前記トランスファ導体の頂面には、前記頂面に対してシンクプラットフォーム深さを有するシンクプラットフォームが設けられ、前記トランスファ導体タブ組立部は、折り曲げられたタブを収容するためのシンクプラットフォーム内に位置していることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  16. 前記絶縁プレートは、前記二次電池の幅方向に沿って延びる、お互いに対向して設置される第１のプレート側辺と第２のプレート側辺を有し、
    前記プレートタブ配合部は、前記絶縁プレートの貫通孔を貫通するプレートタブ配合孔、及び／又は、前記第１のプレート側辺及び／又は第２のプレート側辺に位置して、前記絶縁プレートの内部に凹んでいるプレート側辺凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  17. 前記プレートタブ配合孔は、一つの前記タブをその中から貫通させるように用いられる第１のプレート配合孔、及び／又は、隣接する電気コアにおける同極性の複数のタブをその中から貫通させるように用いられる第２のプレート配合孔を備えることを特徴とする請求項１６に記載の二次電池。
  18. 各前記電気コアは、前記電気コアアセンブリの厚さ方向に沿って対向して設置された第１の側面と第２の側面を有し、各前記電気コアの前記第１の側面は、前記電気コアアセンブリの内側に近く設置され、各前記電気コアの前記第２の側面は、前記電気コアアセンブリの外側に近く設置され、
    前記電気コアアセンブリの厚さ方向において、前記タブは、前記電気コアの頂面における、前記第１の側面に近い位置から延びることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  19. 前記トランスファ導体の上面は、前記電気コアアセンブリの厚さ方向に沿って延びる分割線によって第１のトランスファ導体領域と第２のトランスファ導体領域とに分割され、前記トランスファ導体は、前記第１のトランスファ導体領域に位置しているトランスファ導体ポールを備え、
    前記電気コアアセンブリの最も内側に近い二つの前記電気コアに対応するトランスファ導体タブ組立部は、前記第２のトランスファ導体領域に位置しており、
    前記電気コアアセンブリの最も内側に近い二つの前記電気コアに対応する前記トランスファ導体タブ組立部は、前記電気コアアセンブリの幅方向に沿って第１の投影を有し、前記トランスファ導体ポールは、前記電気コアアセンブリの幅方向に沿って第２の投影を有し、
    前記トランスファ導体ポールは、前記電気コアアセンブリの幅方向に沿って第２の投影を有し、
    前記第２の投影は、前記第１の投影を覆っていることを特徴とする請求項１８に記載の二次電池。
  20. 前記電気コアアセンブリは、少なくとも１組の電気コア対を含み、各組の前記電気コア対は、互いに隣接する二つの電気コアを含み、前記互いに隣接する二つの電気コアの同極性のタブは、互いに１つの単体タブとして合併され、前記単体タブは、前記プレートタブ配合部および前記トランスファ導体タブ組立部を順次に貫通した後、前記トランスファ導体に溶接して接続されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  21. 前記電気コアアセンブリは、前記二次電池の厚さ方向に沿って隣接する少なくとも二つの電気コアグループを備え、
    各電気コアグループは、少なくとも二つの電気コアを含み、各電気コアグループにおける前記少なくとも二つの電気コアは、前記厚さ方向に沿って順次に隣接し、
    前記タブは、正極タブと負極タブを備え、複数の前記電気コアの頂面から、前記厚さ方向に沿って延びる中軸線によって等しくなる第１の平面領域と第２の平面領域とに分割された一つの平面を形成し、
    その中、正極タブの全てが前記第１の平面領域に位置し、負極タブの全てが前記第２の平面領域に位置し、各電気コアグループにおいて前記第１の平面領域に位置する正極タブの全ての前記厚さ方向に沿った投影が重なっておらず、各電気コアグループにおいて前記第２の平面領域に位置する負極タブの全ての前記厚さ方向に沿った投影が重なっていないことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  22. 各電気コアグループにおいて前記第１の平面領域に位置する正極タブの全てに対応する前記トランスファ導体タブ組立部の前記厚さ方向に沿った投影が重なっておらず、
    各電気コアグループにおいて前記第２の平面領域に位置する負極タブの全てに対応する前記トランスファ導体タブ組立部の前記厚さ方向に沿った投影が重なっていないことを特徴とする請求項２１に記載の二次電池。
  23. 各電気コアグループにおいて前記第１の平面領域に位置する正極タブの全てに対応する前記プレートタブ配合部の前記厚さ方向に沿った投影が重なっておらず、
    各電気コアグループにおいて前記第２の平面領域に位置する負極タブの全てに対応する前記プレートタブ配合部の前記厚さ方向に沿った投影が重なっていないことを特徴とする請求項２１に記載の二次電池。
  24. 前記二次電池はその幅方向に沿って延びる第１の中軸線を有し、複数の前記プレートタブ配合部は前記第１の中軸線が位置する垂直平面を対称面として対称に分布し、
    前記二次電池はその厚さ方向に沿って延びる第２の中軸線を有し、複数の前記プレートタブ配合部は前記第２の中軸線が位置する垂直平面を対称面として対称に分布し、
    前記第２の中軸線が位置する垂直平面にて、複数の前記プレートタブ配合部を二つの平行グループに平均的に分割し、各平行グループには、Ｎ個のプレートタブ配合部が含まれ、前記第１の中軸線が位置する垂直平面にて前記Ｎ個のプレートタブ配合部を二つの垂直グループに平均的に分割し、各垂直グループには、Ｎ／２個のプレートタブ配合部が含まれ、前記Ｎ／２個のプレートタブ配合部と前記第１の中軸線が位置する垂直平面との間に第１の距離を有して、前記Ｎ／２個のプレートタブ配合部と前記第２の中軸線が位置する垂直平面との間に第２の距離を有して、前記第１の距離の増加に伴って、前記第２の距離は増加又は減少し、ここで、Ｎは４以上の偶数であることを特徴とする請求項２３に記載の二次電池。
  25. 各前記垂直グループにおいて、少なくとも二つのプレートタブ配合部が互いに連通し、形成された連通図形はＺ字形であることを特徴とする請求項２４に記載の二次電池。
  26. 前記プレートタブ配合部と絶縁プレートの上面及び／又は下面との境界はフィレット構造であり、前記フィレット構造のフィレット半径Ｒの範囲は、０．１ｍｍ≦Ｒ≦Ｔｐ／２であり、ここで、Ｔｐは前記絶縁プレートの厚さであることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  27. 前記電気コアアセンブリは、並列に設置された少なくとも三つの電気コアを備え、外側に位置している外側電気コアの第２のタブの高さは、内側に位置している内側電気コアの第１のタブの高さよりも大きくなり、
    各電気コアのタブは、内側電気コアの方向に折り曲げられ、最も内側の電気コアの第１のタブに溶接して接続されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  28. 前記トランスファ導体タブ組立部の開口の周囲に面取り又はフィレットが設けられ、前記絶縁プレートの頂部にトランスファ導体の輪郭に合わせる位置決め溝が設けられ、前記トランスファ導体が前記位置決め溝内に位置していることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  29. 頂部が開口して周囲が閉塞された中空構造であり、その中に前記二次電池アセンブリが設置されたケースと、前記ケースの頂部に設置され且つ前記二次電池アセンブリを前記ケース内に閉塞するトップカバーとをさらに備え、前記トップカバーには、前記トランスファ導体に接続されたポールが設けられ、前記ケースの内壁には、前記絶縁プレートを前記ケース内に制限させるリミット構造が設けられることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  30. 前記リミット構造は前記ケースの内壁に固定された複数のパッド又は溝であり、前記パッドは前記ケースの互いに平行な二つの内壁に位置し、前記溝は前記絶縁プレートを前記ケースの内部に係合させるように前記絶縁プレートの縁部に係合され、前記ケースの互いに平行な二つの内壁に位置していることを特徴とする請求項２９に記載の二次電池。
  31. 前記パッドは、前記ケースの内部に向かって突起した球冠型となり、複数前記パッドは、前記ケースの内壁上で同じ高さに位置していることを特徴とする請求項３０に記載の二次電池。
  32. 前記パッドは、前記ケースの内部に向かって突起した三角形のリミットブロックであり、前記三角形のリミットブロックの頂部には斜めに下向きのガイド面が設けられ、前記三角形のリミットブロックの底部には前記絶縁プレートに当接するリミット面が設けられていることを特徴とする請求項３０に記載の二次電池。
  33. 前記パッドは、上限リミットブロックと下限リミットブロックとを含み、前記上限リミットブロックは、前記下限リミットブロックの頂部に位置して且つ互いに間隔をおいて設置され、前記上限リミットブロックと前記下限リミットブロックとの間には、前記絶縁プレートを係合する位置決め空間が形成されることを特徴とする請求項３０に記載の二次電池。
  34. 前記パッドと前記ケースはアルミニウム合金材の一体成形構造であり、前記パッドは、前記ケースの頂部の開口に近接していることを特徴とする請求項３０に記載の二次電池。
  35. 前記溝は複数個設置され、複数の溝が前記絶縁プレートの長手方向に沿って間隔をおいて設置され、前記絶縁プレートの縁部には、前記溝に適合する複数のバンプが設けられることを特徴とする請求項３０に記載の二次電池。
  36. 少なくとも１枚の両面保護接着剤層をさらに備え、前記両面保護接着剤層の両面がいずれも接着面であり、各前記タブが前記トランスファ導体の頂面にそれぞれ溶接されて前記頂面に溶接エリアを形成して、その中、前記両面保護接着剤層は前記トランスファ導体の頂面に貼り付けられ、少なくとも前記溶接エリアを覆うことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  37. 前記両面保護接着剤層は、２層の接着層と、２層の前記接着層の間に設けられた炭酸塩保護層とを備えることを特徴とする請求項３６に記載の二次電池。
  38. 前記炭酸塩保護層は、炭酸水素ナトリウム又は炭酸ナトリウム層構造であることを特徴とする請求項３７に記載の二次電池。
  39. 前記接着層は、両面接着層であり、前記炭酸塩保護層は、二層の前記接着層の間に敷き詰められて接着された粉体層構造であることを特徴とする請求項３７に記載の二次電池。
  40. 前記トランスファ導体は、分離された二つのトランスファシートを備え、前記両面保護接着剤層は、全体的なシート構造であり、同時に二つの前記トランスファシートにおける前記溶接エリアを接着して覆うことを特徴とする請求項３６に記載の二次電池。
  41. 前記トランスファ導体は、分離された二つのトランスファシートを備え、前記両面保護接着剤層が複数枚設けられ、各前記両面保護接着剤層に前記トランスファシートにおける一つ又は複数の前記溶接エリアを接着して覆うことを特徴とする請求項３６に記載の二次電池。
  42. 前記トランスファ導体にはトランスファ導体ポールとインジェクションホールが設けられ、前記両面保護接着剤層には前記トランスファ導体ポールに対応する第１の孔位と前記インジェクションホールに対応する第２の孔位が設けられ、前記第１の孔位の形状及び大きさは、前記トランスファ導体ポールの周縁と一致し、前記第２の孔位の形状及び大きさは、前記インジェクションホールの周縁と一致していることを特徴とする請求項３６に記載の二次電池。
  43. 前記両面保護接着剤層は、トランスファ導体を完全に覆い、且つ前記両面保護接着剤層の両端が前記絶縁プレートの両側辺からはみ出して前記電気コアアセンブリの外側壁に接着されていることを特徴とする請求項３６に記載の二次電池。
  44. 前記電気コアから引き出された複数層の電極シートを積層した後、前記タブになるように超音波で予備溶接するステップと、
    複数の電気コアを並列に束ね、前記複数の電気コアを束ねて組合せて前記電気コアアセンブリを形成するステップと、
    前記電気コアアセンブリの頂部に前記絶縁プレートが設けられ、各電気コアのタブは前記絶縁プレートにおけるプレートタブ配合部を貫通するステップと、
    前記絶縁プレートの頂部に前記トランスファ導体が設けられ、各電気コアのタブは、前記トランスファ導体におけるトランスファ導体タブ組立部を貫通するステップと、
    前記トランスファ導体タブ組立部を貫通したタブが折り曲げられ、折り曲げられた前記タブを前記トランスファ導体の頂面に密着させて溶接して接続され前記二次電池アセンブリを構成するステップと、
    前記二次電池アセンブリの頂部に前記トランスファ導体を接続するトップカバーが設けられ、前記トップカバーのポールが前記トランスファ導体に電気的に接続されるステップと、
    頂部が開口したケース内に前記二次電池アセンブリを装填し、前記トップカバーを用いて前記ケース内に前記二次電池アセンブリを封入するステップと、
    を備えることを特徴とする請求項１から４３のいずれか一項に記載の二次電池の組立方法。
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