JP2023525553A - 電池セル、電池及び電力消費装置 - Google Patents
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Abstract
本出願の実施例は、電池セル、電池及び電力消費装置を提供する。電池セルは、電極コンポーネントを含み、第1のタブと第2のタブとを含む電極コンポーネントであって、第1のタブと第2のタブは、それぞれ電極コンポーネントの第1の方向の両端に位置する電極コンポーネントと、それぞれ電極コンポーネントの第1の方向の両側に位置する第1の電極端子と第2の電極端子と、第1のタブと第1の電極端子とを接続するための第1のアダプタと、第2のタブと第2の電極端子とを接続するための第2のアダプタとを含み、ここで、第1のアダプタ、第2のアダプタは、いずれも、少なくとも2つの非屈曲部と、隣接する2つの非屈曲部を接続する屈曲部とを含み、第2のアダプタの非屈曲部の数は第1のアダプタの非屈曲部の数よりも大きい。本出願による電池セルは、電池のエネルギー密度を高めることに起因する電池の全体積が増加される問題を解決することを目的としている。【選択図】図4
Description
[関連出願の相互参照]
本出願は2020年12月21日に提出された名称が「電池セル、電池及び電力消費装置」の中国特許出願番号202011518512.9の優先権を主張しており、同出願の内容の全ては、ここに参照として取り込まれる。
本出願は2020年12月21日に提出された名称が「電池セル、電池及び電力消費装置」の中国特許出願番号202011518512.9の優先権を主張しており、同出願の内容の全ては、ここに参照として取り込まれる。
本出願は、電池技術分野に関し、特に電池セル、電池及び電力消費装置に関する。
充放電可能な電池は、体積が小さく、自己放電が小さく、記憶効果がなく、安全性が高くかつ環境にやさしいなどの利点を有するため、高効率の二次電池と化学エネルギー貯蔵電源の開発が期待されており、電気自動車、蓄積エネルギー、通信等の分野で広く使用されている。
電気自動車等の航続距離の要求の高まりに伴い、充放電可能な電池の航続性能に対する要求がますます高くなり、電池航続性能を決定する重要な要素は電池のエネルギー密度であり、エネルギー密度の向上は、一般的には、電池の電極コンポーネントの体積を増加させる必要があり、電極コンポーネントの体積の増加は、充放電可能な電池全体の体積を増加させ、電気自動車によって電池に与えられる取り付け空間は、一般的に限られた空間であり、このように限られた空間内で複数組の電池の組み立てを行うことに不利である。
本出願の目的は、電池のエネルギー密度を高めるための電池セル、電池及び電力消費装置を提供することである。
一方では、本出願は、電池セルを提案し、この電池セルは、第1のタブと第2のタブとを含む電極コンポーネントであって、第1のタブと第2のタブは、それぞれ電極コンポーネントの第1の方向の両端に位置する電極コンポーネントと、それぞれ電極コンポーネントの第1の方向の両側に位置する第1の電極端子と第2の電極端子と、第1のタブと第1の電極端子とを接続するための第1のアダプタと、第2のタブと第2の電極端子とを接続するための第2のアダプタとを含み、ここで、第1のアダプタ、第2のアダプタは、いずれも、少なくとも2つの非屈曲部と、隣接する2つの非屈曲部を接続する屈曲部とを含み、第2のアダプタの非屈曲部の数は第1のアダプタの非屈曲部の数よりも大きい。本出願の実施例による電池セルは第1のアダプタと第2のアダプタとを含み、第1のアダプタと第2のアダプタは、いずれも、少なくとも2つの非屈曲部と、隣接する2つの非屈曲部との間にそれぞれ接続される屈曲部とを含み、第1のアダプタと第2のアダプタはいずれも積層型構造であり、小さな空間を占めるため、電池セルの空間利用率を高めることができ、第2のアダプタの非屈曲部の数に比べて、第1のアダプタの非屈曲部の数を低減し、第1のアダプタの屈曲回数を比較的減らし、第1のアダプタの占める空間を低減することは、電池セルの空間利用率をさらに高め、それにより、電池セルのエネルギー密度を高め、さらに電池の航続性能を高めることができる。
本出願の一実施例によれば、第1のアダプタの少なくとも2つの非屈曲部は第1の非屈曲部と、第2の非屈曲部とを含み、第1の非屈曲部は、第1の電極端子に接続され、第2の非屈曲部は第1のタブに接続され、第2のアダプタの少なくとも2つの非屈曲部は、第3の非屈曲部と、第4の非屈曲部と、第5の非屈曲部とを含み、第3の非屈曲部は第2の電極端子に接続され、第4の非屈曲部は第2のタブに接続され、第5の非屈曲部は第3の非屈曲部と第4の非屈曲部との間に設置される。積層型の第1のアダプタは、第1のアダプタ全体を溶接する必要がないため、第1のアダプタと、第1の電極端子と、第1のタブとの溶接の難しさが大幅に低減される。
本出願の一実施例によれば、第2のアダプタの抵抗率は、第1のアダプタの抵抗率よりも小さい。第1のアダプタと第2のアダプタとの間の抵抗差を減らすことにより、第1のアダプタと第2のアダプタが発生する熱量が互いに接近し、電池セルの整合性を高める。
本出願の一実施例によれば、第1のアダプタの材質はアルミニウムであり、第2のアダプタの材質は銅である。
本出願の一実施例によれば、第2のアダプタ的長さは第1のアダプタの長さよりも大きい。それにより、第1のアダプタと第2のアダプタの熱設計はよりバランスが取れる。
本出願の一実施例によれば、屈曲部の最小厚さは、非屈曲部の最小厚さよりも小さい。第1のアダプタと第2のアダプタはより曲がりやすく、ケースに入る難しさが低減され、折り曲げによって形成された積層型の第1のアダプタと第2のアダプタは、折り曲げにおけるギャップがより小さく、電池セルの空間利用率を高めることができる。
本出願の一実施例によれば、屈曲部はトランジション部を含み、トランジション部は非屈曲部に接続され、トランジション部の厚さは、接続された非屈曲部から離れる方向に次第に減少する。屈曲部と接続された非屈曲部との接続部分の応力を減らすことができ、第1のアダプタと第2のアダプタとの破断の可能性を低減することができる。
本出願の一実施例によれば、第1の電極端子は第1のアダプタの非屈曲部を貫通して接続される。第1の電極端子と第1のアダプタの溶接位置に対してより正確な位置決めを行うことができ、溶接歩留まりを高める。
本出願の一実施例によれば、第1の電極端子は、第1の端子本体と、第1の端子本体にそれぞれ接続される第1のプラットフォーム部と第1の突起部とを含み、第1の突起部は、第1のアダプタの非屈曲部を貫通して接続され、第1のプラットフォーム部は、第1のアダプタの非屈曲部の、第1のタブから乖離する側に当接する。第1のプラットフォーム部は、第1の突起部の第1の方向への変位を制限するために使用され、溶接前に、第1の電極端子が第1のアダプタから滑り落ちるのを防止する。
別の態様では、本出願は、上記の実施例のような電池セルを含む電池を提供する。電池セルのエネルギー密度を高めることにより、電池の航続性能を高める。
さらに別の態様では、本出願は、上記の実施例のような電池セル又は電池を含む電力消費装置を提供する。電池セル又は電池は電気エネルギーを提供するために使用される。電池セルのエネルギー密度を高めることにより、電力消費装置の航続性能を高める。
本出願の実施例の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下では、本出願の実施例で使用する必要がある図面を簡単に説明するが、明らかなことに、以下に記述する図面は、本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとっては、創造的な労力を払うことなく、図面に基づいて他の図面を入手することができる。
本出願の実施例による車両の構造概略図である。
本出願の実施例による電池の構造概略図である。
本出願の実施例による電池モジュールの構造概略図である。
本出願の実施例による電池モジュールの分解構造概略図である。
本出願の実施例による電池セルの分解構造概略図である。
図4の平面構造概略図である。
図5のA-A方向に沿った断面構造概略図である。
第2のエンドキャップコンポーネントの分解構造概略図である。
第2のエンドキャップコンポーネントの断面図である。
第2のアダプタの非屈曲状態の構造概略図である。
第2のアダプタのB-B方向に沿った断面構造概略図である。
図10のIの部分拡大構造概略図である。
第1のエンドキャップコンポーネントの分解構造概略図である。
第1のアダプタの非屈曲状態の構造概略図である。
第1のアダプタのC-C方向に沿った断面構造概略図である。
電池セルの製造工程図である。
以下では、図面と実施例を結び付けて、本出願の実施形態をさらに詳しく記述する。以下の実施例の詳細な記述と図面は、本出願の原理を例示的に説明するためのものであるが、本出願の範囲を限定するために使用されることはできず、即ち、本出願は、記述される実施例に限定されない。
本出願の記述において、特に説明されていない限り、「複数」は2つ以上を意味する。用語「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などで指示される方位又は位置関係は、本出願を容易に記述し、かつその記述を簡略化するためのものであり、示された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構造と操作されなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本出願を制限するものとして理解すべきではない。なお、用語「第1」、「第2」、「第3」などは、記述するためのものに過ぎず、相対的な重要性を指示又は示唆するものとして理解すべきではない。「垂直」は、厳密な意味での垂直ではなく、誤差の許容範囲内にあるものである。「平行」は、厳密な意味での平行ではなく、誤差の許容範囲内にあるものである。
以下の記述における方位用語はいずれも図示されている方向であり、本出願の特定の的な構造を限定するものではない。本出願の記述において、なお、特に明記し、限定する場合を除き、「取り付け」、「繋がり」、「接続」という用語は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、着脱可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、直接的な接続であってもよく、中間媒体を介した間接的な接続であってもよい。当業者にとって、本出願における上記の用語の特定の的な意味は、具体的な状況に応じて理解されてもよい。
出願人は、既存の電池セルが通常、電池の電極コンポーネントの体積を増加させることにより、電池エネルギー密度を高め、電極コンポーネントの体積の増加は、電極コンポーネントに関連する他のコンポーネントの体積の増加につながり、例えば、電極コンポーネントを収容するケース、このように、電池セルの全体的な占有空間が増加し、限られた空間内に複数組の電池セルの組み立てに不利であり、投入コストの大幅な増加につながり、実際の応用に不利であることに気付いた。電池セル全体の体積の増加に起因する不利な問題を避けるために、出願人は、電池セルの内部の空間利用率から始まり、空間利用率を高め、それによって電池エネルギー密度を増加させ、出願人は、アダプタの構造形式を設計し、折り曲げて積層した後のアダプタの占める空間が少なく、積層した後のアダプタは大きな過電流容量を持っていることを発見し、電池の空間利用率を大幅に高め、エネルギー密度を高めることができ、正負極のアダプタは通常、同じ積層数の構造を採用し、出願人は、一方端のアダプタの積層数を減らしても、生産要件を満たすことができることを発見した。したがって、同じ積層数の正負極のアダプタを採用すると、電池セルの内部空間が無駄になり、空間利用率が低減された。
出願人が発見した上記の問題に基づいて、出願人は、電池セルの構造を改善し、本出願の実施例を以下にさらに記述する。
本出願をよりよく理解するために、図1aから図15を結び付けて、本出願の実施例を記述する。
本出願の実施例は、電池10を電源として使用する電力消費装置を提供する。この電力消費装置は、車両、船舶又は航空機などであってもよいが、これらに限定されない。図1aを参照すると、本出願の一実施例は、車両1を提供する。車両1は、燃料油自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよい。新エネルギー自動車は、純電気自動車、ハイブリッド自動車またはレンジエクステンダー自動車などであってもよい等。本出願の一実施例では、車両1は、モータ1a、コントローラ1b及び電池10を含む。コントローラ1bは、モータ1aに給電するように電池10を制御するためのものである。モータ1aは、伝動機構を介して車輪に接続され、それにより、車両1の走行を駆動する。電池10は、車両1の駆動電源とすることができ、ガソリン又は天然ガスの代わりに、又は一部の代わりに車両1に駆動動力を提供することができる。一例において、車両1の底部又は頭部又は後部に電池10を設けることができる。電池10は、車両1への給電に使用できる。一例において、電池10は、車両1の操作電源として車両1の回路システムに用いられることができる。例示的には、電池10は、車両1の起動、ナビゲーション及び運行時の作動電力需要に用いられることができる。
図1bを参照すると、電池10は筐体を含む。筐体のタイプは限定されない。筐体は、枠状の筐体、盤状の筐体又は箱状の筐体などとすることができる。例示的には、筐体は、第1の部分11と、第1の部分11にカバーし合う第2の部分12とを含む。第2の部分12と第1の部分11とがカバーし合って収容部を形成する。
図2は、一実施例の電池モジュール20を概略的に示しており、この電池モジュール20は筐体内に設置される。電池モジュール20は複数の電池セル40を含む。
いくつかの実施例において、様々な電力使用の需要を満たすために、電池10は複数の電池セル40を含んでもよく、ここで、複数の電池セル40同士は、直列又は並列又は直並列接続されてもよく、直並列接続とは、直列接続と並列接続の混合を意味する。つまり、複数の電池セル40は、筐体の収容部内に直接設置して電池10を構成してもよい。
図2及び図3を参照すると、電池モジュール20は、ハウジング30と、ハウジング30内に設置された電池セル40を含む。一例において、ハウジング30は、筒体31と、第1の蓋体32と、第2の蓋体33とを含む。第1の蓋体32と第2の蓋体33は、それぞれ筒体31の両端に設置される。第1の蓋体32と第2の蓋体33は、それぞれ筒体31に取り外し可能に接続される。例えば、第1の蓋体32と第2の蓋体33は、それぞれ筒体31に係止するか、又はネジで接続することができる。筒体31と、第1の蓋体32と、第2の蓋体33とを組み立てられた後、収容空間を形成する。電池セル40は、ハウジング30の収容空間内に設置される。
理解すべきこととして、ハウジング30の構造は上記の実施例に限らなく、例えば、ハウジング30は、2つの開口しているカバー形状の部品を係合して形成されるものであり、複数の電池セル40の組み立てが実現可能であればよい。
図4を参照すると、本出願の実施例的電池セル40は、ケース50及びケース50内に設置された電極コンポーネント60を含む。本出願の実施例のケース50は円筒構造又は他の構造を有する。ケース50は、電極コンポーネント60と電解液とを収容する内部空間、及び内部空間と連通する開口を有する。ケース50は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金又はプラスチックなどの材料から製造することができる。本出願の実施例の電極コンポーネント60は、第1の極板、第2の極板及びセパレータを共に積み重ねるか、又は巻き取ることによって形成することができ、ここで、セパレータは、第1の極板と第2の極板との間にある絶縁体である。本実施例において、例示的には、説明のために、第1の極板は正極板であり、第2の極板は負極板である。正極板と負極板は、いずれも、コーティングされた領域とコーティングされていない領域とを含む。正極板活物質は正極板のコーティングされた領域上にコーティングされ、負極板活物質は負極板のコーティングされた領域上にコーティングされる。コーティングされた領域上では、活物質は金属シートによって形成された集電体上にコーティングされ、コーティングされていない領域上では、活物質はコーティングされていない。
図5及び図6を参照すると、電極コンポーネント60は、本体部、第1のタブ61及び第2のタブ62を含む。本体部は対向して設けられた2つの端部を有する。第1のタブ61と第2のタブ62は、それぞれ電極コンポーネント60の第1の方向の両端に位置する。理解できることとして、第1の方向は、電極コンポーネント60の長手方向である。本出願の実施例では、例示的に、第1のタブ61は正タブであり、第2のタブ62は負タブであることを例にして説明する。正極板のコーティングされていない領域を積層して正タブを形成し、負極板のコーティングされていない領域を積層して負タブを形成する。正タブと負タブは、それぞれ本体部の一端部から延びる。
図4及び図6に示すように、本出願の実施例の電池セル40は、エンドキャップコンポーネントをさらに含み、エンドキャップコンポーネントは、エンドキャップ70、電極端子及びアダプタを含む。エンドキャップ70は、ケース50とシール接続されている。電極端子エンドキャップ70に設置される。電極端子アダプタを介して電極コンポーネント60に電気的に接続されている。アダプタは、電極端子と電極コンポーネント60を排出する役割を果たし、電極端子と電極コンポーネント60との通常の電流伝導を確保できる。エンドキャップ70の数、電極端子の数及びアダプタの数はいずれも2つである。電極コンポーネント60の第1の方向の両側(即ち、電極コンポーネント60の長手方向において対向する両側)の各側に1つのエンドキャップコンポーネントを対応して設置する。
図6及び図7及び図12を参照すると、ここで、図6に示されている電池セル内のアダプタは屈曲状態の構造であり、図7に示されている第2のエンドキャップコンポーネント内のアダプタは非屈曲状態の構造であり、図12に示されている第1のエンドキャップコンポーネント内のアダプタは非屈曲状態の構造であり、例示的には、電極コンポーネント60の第1の方向の両側に、それぞれ第1のエンドキャップコンポーネントと第2のエンドキャップコンポーネントとを設置する。第1のエンドキャップコンポーネントは、エンドキャップ70と、第1の電極端子801と第1のアダプタ90とを含み、第1の電極端子801と第1のタブ61は、第1のアダプタ90を介して接続することができる。第2のエンドキャップコンポーネントは、エンドキャップ70と、第2の電極端子802と、第2のアダプタ100とを含んでもよく、第2の電極端子802と第2のタブ62は、第2のアダプタ100を介して接続ることができる。
図6~図12を参照すると、第1のアダプタ90と第2のアダプタ100はそれぞれ、少なくとも2つの非屈曲部及び隣接する2つの非屈曲部のそれぞれの間に接続された屈曲部130を含んでもよく、第2のアダプタ100の非屈曲部の数は第1のアダプタ90の非屈曲部の数よりも大きい。ケースに入った後の第1のアダプタ90と第2のアダプタ100は、いずれも積層型構造であり、積層型構造は小さな空間を占めるため、電池セル40の空間利用率を高めることができ、さらに電池セル40のエネルギー密度を高めることができ、第2のアダプタ100の非屈曲部の数に比べて、第1のアダプタ90の非屈曲部の数を低減し、第1のアダプタ90の屈曲回数を比較的減らし、第1のアダプタ90の占める空間を低減し、さらに電池セルの空間利用率を高めることができ、それにより、電池セル40のエネルギー密度を高めることができ、さらに電池の航続性能を高めることができる。
図6~図11を参照すると、例示的には、第2のアダプタ100の少なくとも2つの非屈曲部は、第3の非屈曲部110と、第4の非屈曲部140と、第5の非屈曲部120とを含み、第3の非屈曲部110は、第2の電極端子802に接続され、第4の非屈曲部140は、第2のタブ62に接続され、第5の非屈曲部120は、第3の非屈曲部110と第4の非屈曲部140との間に設置される。第2のアダプタ100と、第2のタブ62と、第2の電極端子802とは、通常、溶接によって接続され、例えば、レーザー溶接、超音波溶接によって、第2のアダプタ100と第2のタブ62とを溶接する場合、第4の非屈曲部140と第2のタブ62とを溶接すればよい。第2のアダプタ100と第2の電極端子802とを溶接する場合、第3の非屈曲部110と第2の電極端子802とを溶接すればよい。積層型の第2のアダプタ100は、第2のアダプタ100全体に溶接する必要がないため、第2のアダプタ100と、第2の電極端子802と、第2のタブ62との溶接の難しさが大幅に低減される。
いくつかの実施例において、第2の電極端子802はまた、第2のアダプタ100の非屈曲部を貫通して接続されることができる。例示的に、第2の電極端子802は、第2の端子本体84と第2の突起部86とを含み、第2のアダプタ100の非屈曲部に、いずれも第3のスルーホールが設けられ、第2の突起部86が第3のスルーホール内に設けられて、第2の突起部86と第2のアダプタ100との接続を実現する。第2の突起部86と第3のスルーホールとの係合により、第2の電極端子802と第2のアダプタ100が占める全高を減らすことができ、電池セル40のエネルギー密度をさらに高めることができるとともに、溶接位置の正確な位置決めを行うことができ、溶接プロセスが簡単で、組み立ても簡単である。例示的には、第2の突起部86と第2のアダプタ100は、突き合わせ溶接によって溶接することができる。無論、第2の電極端子802は、第2のアダプタ100の非屈曲部の一方側に直接溶接することもでき、第2の電極端子802と第2のアダプタ100を一体的に溶接する必要がないため、溶接の難しさが減少することができる。ここで、第2の電極端子802と第2のアダプタ100との特定の溶接方法を限定するものではない。
いくつかの実施例において、第2の電極端子802はまた、第2のプラットフォーム部85を設置することができ、第2のプラットフォーム部85は、第2のアダプタ100の非屈曲部の、第2のタブ62から乖離する側に当接し、第2のプラットフォーム部85は、第3の非屈曲部110に当接する。
いくつかの実施例において、電解液の浸潤を増加させるために、第2のタブ62に接続さらた非屈曲部にスルーホールを開設することができる。例示的に、第2のアダプタ100の第4の非屈曲部に第2のスルーホール121を開設することができる。
図6及び図12~図14を参照すると、例示的には、第1のアダプタ90の少なくとも2つの非屈曲部は、第1の非屈曲部91と第2の非屈曲部92とを含んでもよく、第1の非屈曲部91は第1の電極端子801に接続され、第2の非屈曲部92は第1のタブ61に接続される。第1のアダプタ90と、第1のタブ61と、第1の電極端子801とは、通常、溶接によって接続され、例えば、レーザー溶接、超音波溶接などによって、第1のアダプタ90と第1のタブ61とを溶接する場合、第2の非屈曲部92と第1のタブ61とを溶接すればよい。第1のアダプタ90と第1の電極端子801を溶接する場合、第1の非屈曲部91と第1の電極端子801とを溶接すればよい。積層型の第1のアダプタ90は、第1のアダプタ90全体に溶接する必要がないため、第1のアダプタ90と、第1の電極端子801と、第1のタブ61との溶接の難しさが大幅に低減される。
いくつかの実施例において、第1の電極端子801は第1のアダプタ90の非屈曲部を貫通して接続されることができる。例示的に、第1の電極端子801は、第1の端子本体81と第1の突起部83とを含み、第1のアダプタ90の第1の非屈曲部91に第1のスルーホール111が設けられ、第1の突起部83が第1のスルーホール111内に設けられて、第1の突起部83と第1のアダプタ90との接続を実現する。第1の突起部83と第1のスルーホール111との係合により、第1の電極端子801と第1のアダプタ90が占める全高を減らすことができ、電池セル40のエネルギー密度をさらに高めることができるとともに、溶接位置の正確な位置決めを行うことができ、溶接プロセスが簡単で、組み立ても簡単である。例示的には、第1の突起部83と第1のアダプタ90は、突き合わせ溶接によって溶接することができる。無論、第1の電極端子801は、第1のアダプタ90の非屈曲部の一方側に直接溶接することもでき、第1の電極端子801と第1のアダプタ90を一体的に溶接する必要がないため、溶接し難しさが減少することができる。ここで、第1の電極端子801と第1のアダプタ90との特定の溶接方法を限定するものではない。
いくつかの実施例において、第1の電極端子801はまた、第1のプラットフォーム部82を設置することができ、第1のプラットフォーム部82は、第1のタブ61から乖離する第1のアダプタ90の第1の非屈曲部91の一方側に当接し、第1のプラットフォーム部82は、第1の非屈曲部91に当接し、これにより、第1の突起部83の位置を制限することができ、第1の突起部83の第1の方向への変位を制限し、溶接前に第1の電極端子801が第1のアダプタ90から滑り落ちるのを防止することができる。
いくつかの実施例において、電解液の浸潤を増加させるために、第1のタブ61に接続されたの非屈曲部にスルーホールを開設することができる。例示的に、第1のアダプタ90の第2の非屈曲部92に第2のスルーホール121を開設することができる。
いくつかの実施例において、図7~図12を参照すると、アダプタの屈曲部130の最小厚さは、非屈曲部の最小厚さよりも小さくてもよい。屈曲部130と非屈曲部が同じ厚さである場合、アダプタを折り曲げると、屈曲部130は、向接続された非屈曲部の方向に向かって突出し、折り曲げた後の屈曲部130の高さは、接続された非屈曲部の高さよりも高く、その結果、積層した後のアダプタの高さが高くなり、占める空間が大きくなる。しかし、本実施例の屈曲部130の最小厚さがより薄いため、アダプタを折り曲げる時、折り曲げ圧力がより小さくなり、折り曲げがよりやすくなり、屈曲部130を弧状に折り曲げられ、屈曲部130が接続された非屈曲部の方向に向かって突出する可能性を低減することができ、折り曲げによって形成された積層型のアダプタは、折り曲げにおけるギャップがより小さく、これにより、屈曲部130が占める空間を減らし、電池セルの空間利用率を高め、さらに電池セルのエネルギー密度を高める。積層した後のアダプタ占用的空間を減少し、電池セルの空間利用率を高め、さらに電池セルのエネルギー密度を高めることができる。
例示的に、第1のアダプタ90の屈曲部130の最小厚さは非屈曲部の厚さよりも小さくてもよい。第1のアダプタ90の屈曲部130の最小厚さは、第1の非屈曲部91及び第2の非屈曲部92のいずれか1つの最小厚さよりも小さく、又は第1のアダプタ90の屈曲部130の最小厚さは、第1の非屈曲部91及び第2の非屈曲部92のうちの1つの最小厚さよりも小さい。
例示的に、第2のアダプタ100の屈曲部130の最小厚さは非屈曲部の最小厚さよりも小さくてもよい。第2のアダプタ100の屈曲部130の最小厚さは第3の非屈曲部110、第4の非屈曲部140及び第5の非屈曲部120のいずれか1つの最小厚さよりも小さい。
いくつかの実施例において、屈曲部130は、トランジション部131と中間セクション132とを含み、中間セクション132の両端は、それぞれ1つのトランジション部131を接続し、トランジション部131は非屈曲部に接続され、トランジション部131の厚さは、接続された非屈曲部から離れる方向に次第に減少する。屈曲部130と接続された非屈曲部とがスムーズに接続される。屈曲部130と接続された非屈曲部との接続部分の応力を減らし、第1のアダプタ90と第2のアダプタ100との破断の可能性を低減する。理解できることとして、屈曲部130と非屈曲部は一体構造として使用でき、無論、屈曲部130と非屈曲部は別個の構造として使用することもできることが理解でき、接続は溶接によって行われますが、ここでは特に制限されない。
図15を参照すると、図15aでは、第2のアダプタ100と第2のタブ62とがレーザー溶接している概略図が示されており、図15bでは、二次折り曲げた後の第2のアダプタ100の概略図が示されており、図15cでは、第1のアダプタ90と第1のタブ61とがレーザー溶接している概略図が示されている。図15dでは、第1のアダプタ90と第2のアダプタ100とが折り曲げてケースに入るた後の概略図が示されている。本出願の実施例では、第1のアダプタ90と第2のアダプタ100とがケースに入る工程は、以下のステップを含んでもよく、
S100、第2のアダプタ100と電極コンポーネント60の第2のタブ62とをレーザー溶接し、
S200、第2のアダプタ100に対して一次折り曲げを行い、
S300、第2のアダプタ100に対して二次折り曲げを行い、
S400、第2のアダプタ100と電極コンポーネント60とをケースに突入して、第1のタブ61を延びて形成された本体部の端部が、ケース50のケース口よりも高くなり、
S500、第1のアダプタ90と電極コンポーネント60の第1のタブ61とをレーザー溶接し、
S600、第1のアダプタ90に対して一次折り曲げを行い、
S700、第1のアダプタ90と第2のアダプタ100とを折り曲げてケースに入る。
S100、第2のアダプタ100と電極コンポーネント60の第2のタブ62とをレーザー溶接し、
S200、第2のアダプタ100に対して一次折り曲げを行い、
S300、第2のアダプタ100に対して二次折り曲げを行い、
S400、第2のアダプタ100と電極コンポーネント60とをケースに突入して、第1のタブ61を延びて形成された本体部の端部が、ケース50のケース口よりも高くなり、
S500、第1のアダプタ90と電極コンポーネント60の第1のタブ61とをレーザー溶接し、
S600、第1のアダプタ90に対して一次折り曲げを行い、
S700、第1のアダプタ90と第2のアダプタ100とを折り曲げてケースに入る。
本実施例の第2のアダプタ100と電極コンポーネント60は、電池組み立てプロセスで中に裏返す必要がなく、組み立てが容易である。第1のアダプタ90と電極コンポーネント60は、電池組み立てプロセス中に一度の折り曲げれば十分であり、電極コンポーネント60に正確に位置決めを行うことができ、ケースに入るのに便利である。
いくつかの実施例において、第2のアダプタ100の抵抗率は第1のアダプタ90の抵抗率よりも小さく、2つのアダプタの間の抵抗差を減らして、第1のアダプタ90と第2のアダプタ100が発生する熱量が互いに接近し、電池セル40の整合性を高める。例示的には、第1のアダプタ90は正極アダプタであり、第2のアダプタ100は負極アダプタであることを例にして説明する。例えば、第1のアダプタ90の材質はアルミニウムであり、第2のアダプタ100の材質は銅である。正極アダプタの抵抗率は負極アダプタの抵抗率よりも大きく同じ仕様の正極アダプタと負極アダプタの場合、正極アダプタに比べて、負極アダプタはより多くの熱量を発生し、正負極のアダプターには、不均一な温度分布や高い局所的な温度上昇などの問題がある。
いくつかの実施例において、正極アダプタと負極アダプタの熱設計はよりバランスが取れるために、第2のアダプタ100の長さは、第1のアダプタ90の長さよりも大きい。例示的には、以第1のアダプタ90は正極アダプタであり、第2のアダプタ100は負極アダプタであることを例にして説明し、負極アダプタの長さを正極アダプタの長さよりも大きく設置されてもよい。
好ましい実施例を結び付けながら本出願を説明したが、本出願の範囲から逸脱することなく、それに対して様々な改良を行ってもよく、その中の部品を同等の物で置き換えてもよい。特に、構造的矛盾が存在しない限り、各実施例で言及した各技術的特徴を、任意の方式で組み合わせてもよい。本出願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の全ての技術案を含むものである。
図面において、図面は、実際の縮尺に応じて描かれるものではなく、ここで、図面内の各参照番号は、以下の通りである。1、車両、1a、モータ、1b、コントローラ、10、電池、11、第1の部分、12、第2の部分、20、電池モジュール、30、ハウジング、31、筒体、32、第1の蓋体、33、第2の蓋体、40、電池セル、50、ケース、60、電極コンポーネント、61、第1のタブ、62、第2のタブ、70、エンドキャップ、801、第1の電極端子、81、第1の端子本体、82、第1のプラットフォーム部、83、第1の突起部、802、第2の電極端子、84、第2の端子本体、85、第2のプラットフォーム部、86、第2の突起部、90、第1のアダプタ、91、第1の非屈曲部、92、第2の非屈曲部、100、第2のアダプタ、110、第3の非屈曲部、111、第1のスルーホール、120、第5の非屈曲部、121、第2のスルーホール、140、第4の非屈曲部、130、屈曲部、131、トランジション部、132、中間セクション。
Claims (15)
- 電池セルであって、
第1のタブ(61)と第2のタブ(62)とを含む電極コンポーネント(60)であって、前記第1のタブ(61)と前記第2のタブ(62)は、それぞれ前記電極コンポーネント(60)の第1の方向の両端に位置する電極コンポーネント(60)と、
それぞれ前記電極コンポーネント(60)の前記第1の方向の両側に位置する第1の電極端子(801)と第2の電極端子(802)と、
前記第1のタブ(61)と前記第1の電極端子(801)とを接続するための第1のアダプタ(90)と、
前記第2のタブ(62)と前記第2の電極端子(802)とを接続するための第2のアダプタ(100)とを含み、
ここで、前記第1のアダプタ(90)、前記第2のアダプタ(100)は、いずれも、少なくとも2つの非屈曲部と、隣接する2つの前記非屈曲部を接続する屈曲部(130)とを含み、前記第2のアダプタ(100)の前記非屈曲部の数は前記第1のアダプタ(90)の前記非屈曲部の数よりも大きい、電池セル。 - 前記第1のアダプタ(90)の前記少なくとも2つの非屈曲部は、第1の非屈曲部(91)と、第2の非屈曲部(92)とを含み、前記第1の非屈曲部(91)は前記第1の電極端子(801)に接続され、前記第2の非屈曲部(92)は前記第1のタブ(61)に接続され、
前記第2のアダプタ(100)の前記少なくとも2つの非屈曲部は、第3の非屈曲部(110)と、第4の非屈曲部(140)と、第5の非屈曲部(120)とを含み、前記第3の非屈曲部(110)は前記第2の電極端子(802)に接続され、前記第4の非屈曲部(140)は前記第2のタブ(62)に接続され、前記第5の非屈曲部(120)は前記第3の非屈曲部(110)と前記第4の非屈曲部(140)との間に設置される、請求項1に記載の電池セル。 - 前記第1の非屈曲部(91)と前記第1の電極端子(801)とが溶され、前記第2の非屈曲部(92)と前記第1のタブ(61)とが溶接され、
前記第3の非屈曲部(110)と前記第2の電極端子(802)とが溶接され、前記第4の非屈曲部(140)と前記第2のタブ(62)とが溶接される、請求項2に記載の電池セル。 - 前記第2の非屈曲部(92)に第2のスルーホール(121)が開設され、
前記第4の非屈曲部(140)に第2のスルーホール(121)が開設される、請求項2又は3に記載の電池セル。 - 前記第1の電極端子(801)は、前記第1のアダプタ(90)の非屈曲部を貫通して接続する、請求項1~4のいずれか1項に記載の電池セル。
- 前記第1の電極端子(801)は、第1の端子本体(81)と、第1のプラットフォーム部(82)と、第1の突起部(83)とを含み、前記第1の端子本体(81)は、それぞれ前記第1のプラットフォーム部(82)と前記第1の突起部(83)に接続され、前記第1の突起部(83)は、前記第1のアダプタ(90)の非屈曲部を貫通して接続され、前記第1のプラットフォーム部(82)は、前記第1のアダプタ(90)の非屈曲部の、前記第1のタブ(61)から乖離する側に当接する、請求項5に記載の電池セル。
- 前記第2の電極端子(802)は、前記第2のアダプタ(100)の非屈曲部を貫通して接続される、請求項1~6のいずれか1項に記載の電池セル。
- 前記第2のアダプタ(100)の非屈曲部に第3のスルーホールが設けられ、
前記第2の電極端子(802)は、第2の端子本体(84)と第2の突起部(86)とを含み、前記第2の端子本体(84)は前記第2の突起部(86)に接続され、前記第2の突起部(86)は前記第3のスルーホール内に設けられ、第2の突起部(86)と第2のアダプタ(100)とが突き合わせ溶接によって接続される、請求項7に記載の電池セル。 - 前記第2のアダプタ(100)の抵抗率は、前記第1のアダプタ(90)の抵抗率よりも小さい、請求項1~8のいずれか1項に記載の電池セル。
- 前記第1のアダプタ(90)の材質はアルミニウムであり、前記第2のアダプタ(100)の材質は銅である、請求項9に記載の電池セル。
- 前記第2のアダプタ(100)の長さは、前記第1のアダプタ(90)の長さよりも大きい、請求項1~10のいずれか1項に記載の電池セル。
- 前記屈曲部(130)の最小厚さは、前記非屈曲部の最小厚さよりも小さい、請求項1~11のいずれか1項に記載の電池セル。
- 前記屈曲部(130)はトランジション部(131)を含み、前記トランジション部(131)は前記非屈曲部に接続され、前記トランジション部(131)の厚さは、接続された前記非屈曲部から離れる方向に次第に減少する、請求項1~12のいずれか1項に記載の電池セル。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の電池セルを含む、電池。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の電池セル又は請求項14に記載の電池を含み、前記電池セル又は前記電池は電気エネルギーを提供するためのものである、電力消費装置。
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