JP2023541131A - 電極アセンブリ、電池セル、電池、並びに電極アセンブリを製造するための方法及びデバイス - Google Patents

Abstract

第１電極シート２２１と第２電極シート２２２とを含み、第１電極シート及び第２電極シートが巻回方向Ａに沿って巻回して巻回構造を形成し、巻回構造が屈曲領域２２３を含む、電池技術分野に属する電極アセンブリ２２、電池セル２０、電池１００、並びに電極アセンブリ２２を製造するための方法及びデバイス２０００である。第１電極シートは、第２電極シートの巻回始め端２２５ｂを超える第１セグメント２２１１を含み、第１セグメントの少なくとも一部は、第１電極シート及び第２電極シートの屈曲領域における第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供するために使用され、これにより、第１電極シート及び第２電極シートは、屈曲領域において構造がよりコンパクトになり、第１電極シートの屈曲領域における部分と第２電極シートの屈曲領域における部分との間のギャップは、外力の作用によって大きくなりにくく、リチウム析出現象の発生を低減する。

Description

本願は、電池技術分野に関し、具体的には、電極アセンブリ、電池セル、電池、並びに電電極アセンブリを製造するための方法及びデバイスに関する。

現在、車両で多く使用されている電池は、一般的にリチウムイオン電池であり、リチウムイオン電池は、充電式電池として、体積が小さく、エネルギー密度が高く、電力密度が高く、リサイクル使用回数が多く、記憶時間が長いなどの利点を有する。

充電式電池は、電極アセンブリと電解液とを含み、電極アセンブリは、第２電極シート、第１電極シート及びセパレータで構成される。充電式電池は、主に第２電極シートと第１電極シートの間の金属イオンの移動に依存して動作する。

リチウム析出は、リチウム電池の一般的な異常現象であり、負極にリチウムの嵌め込みのための空間が十分ではないこと、リチウムイオンの移動抵抗が大き過ぎること、リチウムイオンが速すぎて正極から脱離するが等量で負極に嵌め込むことができないことなどの異常によって引き起こされる、負極に嵌め込むことができないリチウムイオンが負極の表面に電子を得ることしかできず、それによってリチウム単体が形成されるという現象である。リチウムの析出は、リチウムイオンの充電効率及びエネルギー密度に影響を与え、リチウムの析出が深刻である場合、リチウム結晶も形成され得るが、リチウム結晶は、セパレータを突き破り、内部短絡の熱暴走を引き起こし、電池の安全性に重大な危害を及ぼすことができる。

したがって、どのようにリチウム析出を低減するかは、電池技術において解決すべき緊急の技術問題である。

本願の実施例は、リチウム析出現象の発生を効果的に低減することができる電極アセンブリ、電池セル、電池、並びに電極アセンブリを製造するための方法及びデバイスを提供する。

第１態様では、本願の実施例は、第１電極シートと第２電極シートとを含み、前記第１電極シート及び前記第２電極シートが巻回方向に沿って巻回して巻回構造を形成し、前記巻回構造が屈曲領域を含み、前記第１電極シートが前記第２電極シートの巻回始め端を超える第１セグメントを含み、前記第１セグメントの少なくとも一部が前記第１電極シート及び前記第２電極シートの前記屈曲領域における前記第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される、電極アセンブリを提供する。

上記案では、第１電極シートは、第２電極シートの巻回始め端を超える第１セグメントを含み、第１セグメントは、第１電極シート及び第２電極シートの屈曲領域における第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供することができ、これにより、第１電極シート及び第２電極シートの屈曲領域における部分の構造がよりコンパクトになり、第１電極シートの屈曲領域における部分と第２電極シートの屈曲領域における部分との間のギャップは、外力の作用によって大きくなりにくく、リチウム析出現象の発生を低減する。

幾つかの実施例では、前記第１電極シートは、前記巻回方向に沿って前記第１セグメントと連続して配置された第２セグメントをさらに含み、前記第１セグメントと前記第２セグメントとの境界は、前記第２電極シートの巻回始め端の内側に位置し、前記第１セグメントの少なくとも一部は、前記屈曲領域において前記第２セグメントの内側に支持されている。

上記案では、第１セグメントと第２セグメントとの境界は、第２電極シートの巻回始め端の内側に位置し、第１セグメントの屈曲領域における部分は、第２セグメントの内側に支持されて、第１セグメントの屈曲領域における部分によって提供された支持力は、まず第２セグメントに伝達され、次に第２セグメントを介して第２電極シートに伝達されることができ、これにより、第１セグメントは、第１電極シートの屈曲領域における部分と第２電極シートの屈曲領域における部分に対してより良い支持役割を果たす。

幾つかの実施例では、前記電極アセンブリは、前記第１電極シートと前記第２電極シートとを隔離するためのセパレータをさらに含み、前記第１セグメントの前記屈曲領域における部分は、前記セパレータによって前記第２セグメントの内側に支持されている。

上記案では、セパレータは、第１電極シートと第２電極シートとを隔離する役割を果たし、それによって第１電極シートと第２電極シートとの間の短絡のリスクを低減する。第１セグメントの屈曲領域における部分は、セパレータによって第２セグメントの内側に支持され、第１セグメントの屈曲領域における部分によって提供された支持力は、セパレータを介して第２セグメントに伝達され、セパレータは、第１セグメントの屈曲領域における部分と第２セグメントの屈曲領域における部分とを隔離することができる。

幾つかの実施例では、前記第２セグメントは、前記巻回方向に沿って前記第１セグメントと連続して配置された第１サブセグメントを含み、前記第１サブセグメントは、一面のみが前記第２電極シートの活物質層に対向しており、前記第１サブセグメントは、前記境界から前記巻回方向に沿って外側に向かって１周巻回し、前記第１セグメントは、前記屈曲領域に屈曲配置された屈曲部を含み、前記屈曲部は、前記屈曲領域において前記第１サブセグメントに支持されている。

上記案では、第１セグメントの屈曲部は、屈曲領域において第１サブセグメントに支持されており、屈曲部は、屈曲領域において屈曲状態にあり、第１サブセグメントに対して良好な支持効果を生み出すことができる。

幾つかの実施例では、前記第１サブセグメントの両面には、活物質層が塗布されており、又は、前記第１サブセグメントの前記第２電極シートの活物質層に対向する面には、活物質層が塗布されており、前記第１サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されていない。

上記案では、第１サブセグメントの両面には、いずれも活物質層が塗布されてもよく、これにより、第１電極シートの製造工程を簡素化し、第１電極シートの成形を容易にすることができ、第１サブセグメントの第２電極シートの活物質層に対向する面には、活物質層が塗布されており、第１サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されていなくてもよく、これにより、第１電極シート上の活物質層の使用量が減少され、第１電極シートの製造コストが削減される。

幾つかの実施例では、前記第２セグメントは、第２サブセグメントと第３サブセグメントとをさらに含み、前記第１セグメント、前記第１サブセグメント、前記第２サブセグメントと前記第３サブセグメントは、前記巻回方向に沿って順次連続して配置されており、前記第２サブセグメントの両面は、いずれも前記第２電極シートの活物質層に対向しており、前記第３サブセグメントは、一面のみが前記第２電極シートの活物質層に対向しており、ここで、前記第３サブセグメントの両面には、活物質層が塗布されており、又は、前記第３サブセグメントの前記第２電極シートの活物質層に対向する面には、活物質層が塗布されており、前記第３サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されていない。

上記案では、第３サブセグメントは、一面のみが第２電極シートの活物質層に対向しており、第３サブセグメントの両面には、いずれも活物質層が塗布されてもよく、これにより、第１電極シートの製造工程を簡素化し、第１電極シートの成形を容易にすることができ、第３サブセグメントの第２電極シートの活物質層に対向する面には、活物質層が塗布されており、第３サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されなくてもよく、これにより、第１電極シート上の活物質層の使用量が減少され、第１電極シートの製造コストが削減される。

幾つかの実施例では、前記第２セグメントは、第４サブセグメントをさらに含み、前記第１セグメント、前記第１サブセグメント、前記第２サブセグメント、前記第３サブセグメント及び前記第４サブセグメントは、前記巻回方向に沿って順次連続して配置されており、前記第４サブセグメントの両面は、いずれも前記第２電極シートの活物質層に対向していなく、前記第４サブセグメントの両面には、活物質層が塗布されており、又は、前記第４サブセグメントの内側に位置する面には、活物質層が塗布されており、前記第４サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されていない。

上記案では、第４サブセグメントの両面は、いずれも前記第２電極シートの活物質層に対向していなく、第４サブセグメントの両面には、活物質層が塗布されてもよく、これにより、第１電極シートの製造工程を簡素化し、第１電極シートの成形を容易にすることができ、第４サブセグメントの内側に位置する面には、活物質層が塗布されており、第４サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されていなくてもよく、これにより、第１電極シート上の活物質の使用量が減少され、第１電極シートの製造コストが削減される。

幾つかの実施例では、前記巻回構造は、直線領域をさらに含み、前記直線領域の両端には、いずれも前記屈曲領域が設けられており、前記第１電極シートの巻回始め端は、前記直線領域内に位置し、及び／又は、前記第２電極シートの巻回始め端は、前記直線領域内に位置する。

上記案では、第１電極シートと第２電極シートとを巻回するために、第１電極シートの巻回始め端は、直線領域内に位置することができ、第２電極シートの巻回始め端は、直線領域位置内に位置することもできる。

幾つかの実施例では、前記第１セグメントは、前記境界から内側に向かって巻回して延在し、１つの前記屈曲領域をバイパスする。

上記案では、第１セグメントは、第２セグメントとの境界から内側に向かって巻回して延在し、１つの屈曲領域をバイパスし、即ち、第１セグメントは、第１電極シート及び第２電極シートの当該屈曲領域における部分に支持力を提供することができる。この構造の第１セグメントは、短く、材料を節約し、コストを削減する。

幾つかの実施例では、前記第１電極シートの巻回始め端と前記第２電極シートの巻回始め端の両方は、前記直線領域内に位置し、２つの前記屈曲領域は、前記直線領域の第１方向の両端に位置し、前記第１電極シートの、前記第１電極シートの巻回始め端から一方の屈曲領域に延在する部分と、前記第２電極シートの、前記第２電極シートの巻回始め端から他方の屈曲部に延在する部分とは、第２方向において相互にずれており、前記第２方向は、前記第１方向及び前記直線領域に対して垂直である。

上記案では、第１電極シートの、第１電極シートの巻回始め端から一方の屈曲領域に延在する部分と、第２電極シートの、第２電極シートの巻回始め端から他方の屈曲領域に延在する部分とは、第２方向において相互にずれており、この構造により、巻回構造の第１方向の両側における厚さの差を効果的に小さくし、巻回構造の第１方向の両側の厚さの一致性を保証し、電極アセンブリのエネルギー密度を向上させることができる。

幾つかの実施例では、前記第１セグメントは、前記境界から内側に向かって巻回して延在し、２つの前記屈曲領域をバイパスする。

上記案では、第１セグメントは、第２セグメントとの境界から内側に向かって巻回して延在し、２つの屈曲領域をバイパスし、即ち、第１セグメントは、第１電極シート及び第２電極シートの２つの屈曲領域内における部分に支持力を提供することができ、これにより、第１電極シート及び第２電極シートの２つの屈曲領域における部分の構造は、よりコンパクトになり、リチウム析出現象の発生が低減される。

幾つかの実施例では、前記第１電極シートは、負極シートであり、前記第２電極シートは、正極シートである。

上記案では、第１電極シートと第２電極シートとは、それぞれ負極シートと正極シートであり、第１電極シートの第１セグメントは、第２電極シートの巻回始め端を超え、第２電極シートには、第１セグメントに対応する部分がないため、第１セグメントは、第１電極シートのリチウムが嵌め込まれていない部分であり、第１セグメントには、リチウム析出が発生しにくくなる。また、第１電極シートの屈曲領域における第１セグメントの外側に位置する部分は、第１セグメントによって支持されてもよく、その結果、この部分の曲率半径が大きくなり、第１電極シートのリチウムが嵌め込まれた部分の最も内側のリングが曲率半径の過小によって屈曲領域において脱粉（活物質層が脱落）し、リチウム析出を引き起こすリスクが低減される。

幾つかの実施例では、前記第１セグメントの両面には、いずれも負極活物質層が塗布されている。

上記案では、第１セグメントの両面には、いずれも負極活物質層が塗布されているため、第１セグメント全体の厚さが厚く、第１セグメントの支持能力が向上する。

第２態様では、本願の実施例は、ケースと第１態様のいずれかの実施例によって提供される電極アセンブリとを含み、

前記電極アセンブリは、前記ケース内に収容されている、電池セルを提供する。

上記案では、電極アセンブリのうちの第１電極シートの第１セグメントは、第１電極シート及び第２電極シートの屈曲領域における第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供することができ、これにより、第１電極シート及び第２電極シートの屈曲領域における部分の構造は、よりコンパクトになり、第１電極シートの屈曲領域における部分と第２電極シートの屈曲領域における部分との間のギャップは、外力の作用によって大きくなりにくく、リチウム析出現象の発生を低減し、電池セルの安全性を向上し、電池セルの耐用年数を延長する。

第３態様では、本願の実施例は、筺体と第２態様のいずれかの実施例によって提供される電池セルとを含み、前記電池セルは、前記筺体内に収容されている、電池を提供する。

第４態様では、本願の実施例は、第３態様のいずれかの実施例によって提供される電池を含む電気デバイスを提供する。

第５態様では、本願の実施例は、
第１電極シートと第２電極シートとを提供するステップと、前記第１電極シートと前記第２電極シートを巻回方向に沿って巻回させて巻回構造を形成するステップであって、巻回構造は、屈曲領域を含むステップと、を含み、前記第１電極シートは、前記第１電極シートの巻回始め端を超える第１セグメントを含み、前記第１セグメントの少なくとも一部は、前記第１電極シート及び第２電極シートの前記屈曲領域にける前記第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される、電極アセンブリの製造方法を提供する。

第６態様では、本願の実施例は、第１提供装置、第２提供装置及び組み立て装置を含む、電極アセンブリの製造デバイスであって、前記第１提供装置は、第１電極シートを提供するために使用され、前記第２提供装置は、第２電極シートを提供するために使用され、前記組み立て装置は、前記第１電極シートと前記第２電極シートとを巻回方向に沿って巻回させて巻回構造を形成するために使用され、巻回構造は、屈曲領域を含み、ここで、前記第１電極シートは、前記第１電極シートの巻回始め端を超える第１セグメントを含み、前記第１セグメントの少なくとも一部は、前記第１電極シート及び第２電極シートの前記屈曲領域における前記第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される、電極アセンブリの製造デバイスを提供する。

本願の実施例における技術案をより明確に説明するために、以下に本願の実施例に必要な図面を簡単に紹介するが、明らかに、以下に説明される図面は本願のいくつかの実施例だけであり、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、図面に基づいて他の図面を得ることができる。

本願の幾つかの実施例によって提供される車両の構造概略図である。 本願の幾つかの実施例によって提供される電池の構造概略図である。 図２に示す電池の電池モジュールの構造概略図である。 図３に示す電池モジュールの電池セルの分解図である。 本願の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリの構造概略図である。 図５に示す電極アセンブリの展開後の構造概略図である。 図５に示す第１電極シートの第１セグメントの部分拡大図である。 図５に示す第１電極の第１サブセグメント及び第２電極シートの部分拡大図である。 本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される第１電極の第１サブセグメント及び第２電極シートの部分拡大図である。 図５に示す第１電極の第３サブセグメント及び第２電極シートの部分拡大図である。 本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される第１電極の第３サブセグメント及び第２電極シートの部分拡大図である。 図５に示す第１電極の第４サブセグメント及び第２電極シートの部分拡大図である。 本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される第１電極の第４サブセグメント及び第２電極シートの部分拡大図である。 本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリの構造概略図である。 本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリの構造概略図である。 本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリの構造概略図である。 本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリの構造概略図である。 本願の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリの製造方法のフローチャートである。 本願の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリの製造デバイスの概略ブロック図である。

図面において、図面は実際の縮尺で描かれていない。

本願の実施例の目的、技術案と利点をより明確にするために、以下に本願の実施例の図面を参照して、本願の実施例における技術案を明確かつ全面的に説明し、明らかに、説明される実施例は、本願の実施例の一部であり、全ての実施例ではない。本願の実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要せずに得る全ての他の実施例は、本願の保護範囲に属する。

別段の定義がない限り、本願で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本願の技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じである。本願の明細書で使用される用語は、具体的な実施例を説明するためのものだけであり、本願を限定することを意図するものではない。本願の明細書及び特許請求の範囲、ならびに上記図面の説明における用語「含む」と「有する」及びそれらのいかなる変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図する。本願の明細書と特許請求の範囲又は上記図面における用語「第１」、「第２」などは、異なるオブジェクトを区別するために用いられるが、特定の順序又はプライマリとセカンダリの関係を説明するためのものではない。

本願に言及される「実施例」は、実施例と組み合わせて説明される特定の特徴、構造又は特性が本願の少なくとも１つの実施例に含まれてもよいことを意味する。本明細書の様々な箇所に現れる当該フレーズは、必ずしも同じ実施例を指すわけではなく、他の実施例と相互に排他的に独立した実施例又は代替実施例ではない。

本願の説明では、説明すべきものとして、特に明記及び限定されない限り、用語「装着する」、「接続する」、「連結する」、「取り付ける」という用語は、広義において、例えば固定接続、取り外し可能な接続、又は一体接続であってもよく、直接接続であってもよいし、中間媒体を介する間接接続であってもよいし、２つの素子の内部の連通であってもよいと理解されてもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本願における上記の用語の具体的な意味を理解することができる。

本願の実施例において、同じ参照番号は、同じ部材を示し、簡潔にするために、異なる実施例において、同じ部材の詳細な説明は、省略される。添付の図面に示される本願の実施例における様々な部材の厚さ、長さ、幅などのサイズ、及び統合された装置の全体的な厚さ、長さ及び幅などのサイズが例示的に説明するものに過ぎず、本願への制限を構成するものではないことを理解すべきである。

本願における「複数」とは２つ以上（２つを含む）を意味している。

本願において、電池セルは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池などを含むことができ、本願の実施例は、これを限定しない。電池セルは、円柱体、扁平体、直方体又はその他の形状などを呈してもよく、本願の実施例は、これも限定しない。電池セルは、一般的に、パッケージング方式に従って、円筒形電池セル、角柱形電池セル及びソフトパック電池セルの３種類に分けられるが、本願の実施例は、これも限定しない。

本願の実施例で言及される電池は、より高い電圧及び容量を提供するために、１つ又は複数の電池セルを含む単一の物理モジュールを指す。例えば、本願で言及される電池は、電池モジュール又は電池パックなどを含むことができる。電池は、一般的に１つ又は複数の電池セルを封入するための筺体を含む。筺体は、液体又は他の異物が電池セルの充電又は放電に影響を与えることを回避することができる。

電池セルは、電極アセンブリと電解液とを含み、電極アセンブリは、正極シート、負極シート及びセパレータで構成される。電池セルは、主に正極シートと負極シートの間の金属イオンの移動に依存して動作する。正極シートは、正極集電体と正極活物質層とを含み、正極活物質層は、正極集電体の表面に塗布され、正極活物質層が塗布されていない正極集電体は、正極活物質層が塗布された正極集電体から突出して正極タブとして使用される。リチウムイオン電池を例とすると、正極集電体の材料は、アルミニウムであってもよく、正極活物質は、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、三元系リチウム又はマンガン酸リチウムであってもよい。負極シートは、負極集電体と負極活物質層とを含み、負極活物質層は、負極集電体の表面に塗布され、負極活物質層が塗布されていない負極集電体は、負極活物質層が塗布された負極集電体から突出して負極タブとして使用される。負極集電体の材料は、銅であってもよく、負極活物質は、炭素又はシリコンなどであってもよい。大電流が流れても溶断しないことを保証するために、正極タブは、複数枚積層され、負極タブは、複数枚積層される。セパレータの材質は、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ポリプロピレン）又はＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ポリエチレン）などであってもよい。

リチウムイオン電池の場合、充電するときに、リチウムイオンが正極から脱離して負極に嵌め込まれ、放電するときに、リチウムイオンが負極から脱離して正極に嵌め込まれる。リチウムイオン電池は、充電するときに、幾つかの異常状況が発生してリチウム析出を引き起こす可能性があり、例えば、負極にリチウムの嵌め込みのための空間が十分ではないこと、リチウムイオンの移動抵抗が大き過ぎること、リチウムイオンが速すぎて正極から脱離するが等量で負極に嵌め込むことができないことなどの異常により、負極に嵌め込むことができないリチウムイオンが負極の表面に電子を得ることしかできず、それによってリチウム単体が形成されるという現象、即ちリチウム析出現象を引き起こす可能性がある。

本発明者は、電極アセンブリが、その屈曲領域にリチウム析出現象が発生しやすいことを発見し、さらに研究を重ねた結果、巻針によって第１電極シートと第２電極シートを巻回構造に巻回した後、巻回構造の巻芯位置にある巻針を引き抜くプロセスで、巻針に接触する電極シートが巻針によって動かして変位し、その結果、第１電極の屈曲領域における部分と第２電極シートの屈曲領域における部分との間のギャップが大きくなり、充電時にリチウム析出現象が発生しやすいことを発見した。

これに鑑み、本願の実施例は、第１電極シートの第２電極シートの巻回始め端を超える第１セグメントによって第１電極シート及び第２電極シートの屈曲領域における第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供し、これにより、第１電極シート及び第２電極シートの屈曲領域における部分の構造がよりコンパクトになり、第１電極シートの屈曲領域における部分と第２電極シートの屈曲領域における部分との間のギャップが外力の作用によって大きくなりにくく、リチウム析出の発生を低減するという技術案を提供する。

本願の実施例で説明される技術案は、電池及び電池を使用する電気デバイスに適用する。

本願の実施例によって提供される電気デバイスは、車両、携帯電話、ポータブルデバイス、ノートパソコン、船舶、宇宙飛行機、電気おもちゃ及び電気ツールなどであってもよい。車両は、燃料自動車、ガス自動者又は新エネルギー自動車であってもよく、新エネルギー自動車は、純粋な電気自動車、ハイブリッド自動車又は航続距離延長型自動車などであってもよい。宇宙飛行機は、航空機、ロケット、空間シャトル及び宇宙船飛行機などを含み、電気おもちゃは、固定式又は移動式の電気おもちゃ、例えば、ゲーム機、電気自動車おもちゃ、電気船おもちゃ及び電気航空機おもちゃなどを含み、電気ツールは、金属切削電気ツール、研磨電気ツール、組み立て電気ツール及び鉄道用電気ツール、例えば、電気ドリル、電気グラインダー、電気レンチ、電気ドライバー、電気ハンマー、電気インパクトドリル、コンクリートバイブレーター及び電気プレーナーなどを含む。本願の実施例では、上記電気デバイスは、特殊に限定されない。

以下の実施例は、説明を容易にするために、電気デバイスが車両であることを例として説明する。

図１を参照すると、図１は本願の幾つかの実施例によって提供される車両１０００の構造概略図である。車両１０００の内部には、電池１００が設けられ、電池１００は、車両１０００の底部又は前部又は後部に設けられてもよい。電池１００は、車両１０００への電力供給のために使用されてもよく、例えば、電池１００は、車両１０００の動作電源として使用されてもよい。

車両１０００は、コントローラ２００とモーター３００とをさらに含むことができ、コントローラ２００は、モーター３００に電力を供給するように電池１００を制御するために使用され、例えば、車両１０００の起動、ナビゲート及び運転時の動作電力ニーズのために使用される。

本願の幾つかの実施例では、電池１００は、車両１０００の動作電源だけでなく、車両１０００の駆動電源として、燃料又は天然ガスを代替又は部分的に代替して車両１０００に駆動力を供給することができる。

図２を参照すると、図２は本願の幾つかの実施例によって提供される電池１００の分解図である。本願の実施例によって提供される電池１００は、筐体１０と電池セル２０（図２に示されない）とを含み、電池セル２０は、筐体１０内に収容されている。

筐体１０は、電池セル２０に密閉環境を提供するように電池セル２０を収容するために使用される。幾つかの実施例において、筐体１０は、収容部分１１とカバー部分１２とを含むことができ、収容部分１１は、カバー部分１２にカバーされており、収容部分１１とカバー部分１２は、電池セル２０を収容するための密閉空間１３を共同で限定する。収容部分１１とカバー部分１２は、いずれも片側が開いた中空構造であってもよく、収容部分１１の開口側は、カバー部分１２の開口側にカバーされており、密閉空間１３を有する筐体１０を形成する。当然ながら、収容部分１１とカバー部分１２は、円柱体、直方体などの種々の形状であってもよい。

電池１００では、電池セル２０は、１つであってもよいし、複数であってもよい。電池セル２０は、複数であり、複数の電池セル２０は、直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続とは、複数の電池セル２０が直列及び並列に接続されていることを意味する。複数の電池セル２０を直接直列接続又は並列接続又は直並列接続し、複数の電池セル２０からなる全体を筐体１０に収容することができ、当然、まず、複数の電池セル２０を直列接続又は並列接続又は直並列接続して電池モジュール３０を構成し、次に、複数の電池モジュール３０を直列接続又は並列接続又は直並列接続して１つの全体を形成し、筐体１０内に収容することができる。

幾つかの実施例では、図３を参照すると、図３は図２に示す電池１００の電池モジュール３０の構造概略図である。電池セル２０は、複数であり、複数の電池セル２０は、まず直列接続又は並列接続又は直並列接続されて電池モジュール３０を構成する。複数の電池モジュール３０は、さらに直列接続又は並列接続又は直並列接続して１つの全体を形成し、筐体１０内に収容される。

幾つかの実施例では、電池モジュール３０における複数の電池セル２０は、電池モジュール３０における複数の電池セル２０の並列接続又は直列接続又は直並列接続を実現するために、バス部材３１を介して電気的に接続されてもよい。

図４を参照すると、図４は図３に示す電池モジュール３０の電池セル２０の分解図である。本願の実施例によって提供される電池セル２０は、ケース２１と電極アセンブリ２２とを含み、電極アセンブリ２２は、ケース２１内に収容されている。

ケース２１は、電極アセンブリ２２に密閉環境を提供することができ、ケース２１には、電解質、例えば電解液が充填されている。

なお、電池セル２０において、ケース２１内に収容された電極アセンブリ２２は、１つであってもよいし、複数であってもよい。例示的に、図４において、電極アセンブリ２２は、２つである。

幾つかの実施例では、引き続き図４を参照すると、ケース２１は、ケース本体２１１とカバー本体２１２とを含むことができ、ケース本体２１１は、片側が開いた中空構造であり、カバー本体２１２は、ケース本体２１１の開口部にカバーされて密閉接続を形成し、電極アセンブリ２２及び電解質を収容するための密閉チャンバ２１３を形成する。電池セル２０を組み立てる場合、まず電極アセンブリ２２をケース本体２１１内に入れ、ケース本体２１１内に電解質を充填し、次にカバー本体２１２をケース本体２１１の開口にカバーさせることができる。

ケース本体２１１は、円柱体、直方体などの種々の形状であってもよい。ケース本体２１１の形状は、電極アセンブリ２２の具体的な形状に応じて決定されてもよい。例えば、電極アセンブリ２２が円柱体である場合、ケース本体２１１は、円柱体のケース２１であってもよく、電極アセンブリ２２が直方体構造である場合、ケース本体２１１は、直方体のケース２１であってもよい。当然ながら、カバー本体２１２も、様々な構造であってもよく、例えば、カバー本体２１２は、板状構造、一端が開いた中空構造などである。例示的に、図４において、ケース本体２１１は、直方体構造であり、カバー本体２１２は、板状構造であり、カバー本体２１２は、ケース本体２１１の上部の開口にカバーされている。

図５を参照すると、図５は本願の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリ２２の構造概略図である。本願の実施例で提供される電極アセンブリ２２は、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２とを含み、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２は、巻回方向Ａに沿って巻回して巻回構造を形成し、巻回構造は、屈曲領域２２３を含み、第１電極シート２２１は、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂを超える第１セグメント２２１１を含み、第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の屈曲領域における第１セグメント２２１１の外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される。

第１セグメント２２１１は、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における第１セグメント２２１１の外側に位置する部分に支持力を提供することができ、これにより、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における部分の構造は、よりコンパクトになり、第１電極シート２２１の屈曲領域２２３における部分と第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における部分との間のギャップは、外力の作用によって大きくなりにくく、巻針と接触している電極シートは、巻針を引き抜くプロセスでずれにくく、リチウム析出現象の発生を低減する。

なお、巻回方向Ａは、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２がその巻回始め端２２５ｂから始めて内側から外側に向かって周方向に巻回する方向である。図５において、時計回り方向は、巻回方向Ａである。

第１電極シート２２１は、巻回始め端２２５ａと巻回終了端２２６ａの２つの端部を有し、第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａは、第１電極シート２２１の供給端、即ち第１電極シート２２１の最内周にある自由端であり、第１電極シート２２１の巻回終了端２２６ａは、第１電極シート２２１の最も外側にある自由端である。第２電極シート２２２も、巻回始め端２２５ｂと巻回終了端２２６ｂの２つの端部を有し、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂは、第２電極シート２２２の供給端、即ち第２電極シート２２２の最内周にある自由端であり、第２電極シート２２２の巻回終了端２２６ｂは、第２電極シート２２２の最も外側にある自由端である。

巻回構造は、直線領域２２４をさらに含み、直線領域２２４の両端には、いずれも屈曲領域２２３が設けられている。２つの屈曲領域２２３は、第１方向Ｂにおいて直線領域２２４の両端に位置する。直線領域２２４は、巻回構造が直線構造を有する領域であり、第１電極シート２２１の直線領域２２４における部分及び第２電極シート２２２の直線領域２２４における部分の両方は、基本的に第１方向Ｂに沿って配置されている。屈曲領域２２３は、巻回構造が屈曲構造を有する領域であり、第１電極シート２２１の屈曲領域２２３における部分及び第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における部分の両方は、屈曲して分布している。例示的に、第１電極シート２２１の屈曲領域２２３における部分と、第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における部分は、円弧状である。

電極アセンブリ２２は、セパレータ２２７をさらに含むことができ、セパレータ２２７は、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２とを隔離する。セパレータ２２７は、絶縁性能を有するため、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２との間の短絡のリスクを低減する。セパレータ２２７の材質は、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ポリプロピレン）又はＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ポリエチレン）などであってもよい。

幾つかの実施例では、図６を参照すると、図６は図５に示す電極アセンブリ２２の展開後の構造概略図である。電極アセンブリ２２は、２つのセパレータ２２７を含むことができ、一方のセパレータ２２７、第１電極シート２２１、他方のセパレータ２２７及び第２電極シート２２２の四者は、順次積層されており、積層された後に巻回方向Ａ（図５を参照）に沿って巻回して巻回構造を形成することができる。

本願の実施例では、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２の極性は、逆であり、第１電極シート２２１が負極シートであり、第２電極シート２２２が正極シートであってもよく、第１電極シート２２１は、正極シートであり、第２電極シート２２２は、負極シートであってもよい。第１電極シート２２１が正極シートであり、第２電極シート２２２が負極シートである場合、第１電極シート２２１の第１セグメント２２１１の両面には、正極活物質層２２９が塗布されなくてもよく、即ち、第１電極シート２２１の第１セグメント２２１１には、正極集電体のみがあり、正極活物質層２２９がないため、リチウム析出現象の発生が低減される。第１電極シート２２１が負極シートであり、第２電極シート２２２が正極シートである場合、第１電極シート２２１の第１セグメント２２１１の両面には、負極活物質層２２８が塗布されなくてもよく、少なくとも一面には、負極活物質層２２８が塗布されてもよく、つまり、第１電極シート２２１の第１セグメント２２１１には、負極集電体のみが存在してもよいし、負極集電体と負極集電体に塗布された負極活物質層２２８とが含まれてもよい。

幾つかの実施例では、第１電極シート２２１は、負極シートであり、第２電極シート２２２は、正極シートである。図７を参照すると、図７は図５に示す第１電極シート２２１の第１セグメント２２１１の部分拡大図である。第１電極シート２２１の第１セグメント２２１１の両面には、いずれも負極活物質層２２８が塗布されているため、第１セグメント２２１１全体の厚さが厚く、第１セグメント２２１１の支持能力が向上する。

一般的な電極アセンブリ２２の場合、電極アセンブリ２２は、屈曲領域２２３において一般的に最も内側の電極シートの屈曲程度が最も大きく、即ち、屈曲領域２２３の最も内側の電極シートの曲率半径が最も小さく、脱粉（活性物質層の脱落）の確率が最も高い。最も内側の電極シートが負極シートである場合、リチウム析出のリスクが発生しやすい。

一方、本実施例では、第１電極シート２２１が負極シートであり、かつ第１電極シート２２１の第１セグメント２２１１が第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂを超え、かつ第１セグメント２２１１の少なくとも一部が屈曲領域２２３に位置してその外側の第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２に支持力を提供するため、電極アセンブリ２２の屈曲領域２２３の最も内側にある電極シートは、第１セグメント２２１１であり、第２電極シート２２２には、第１セグメント２２１１に対応する部分がなく、第１セグメント２２１１は、第１電極シートのリチウムが嵌め込まれていない部分であり、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分は、曲率半径が小さすぎるため、脱粉（活物質層が脱落）しても、リチウム析出現象が発生しやすくない。また、第１電極シート２２１の屈曲領域２２３における第１セグメント２２１１の外側に位置する部分は、第１セグメント２２１１によって支持されてもよく、その結果、この部分の曲率半径が大きくなり、第１電極シート２２１のリチウムが嵌め込まれた部分の最内周は、曲率半径が小さすぎるため、脱粉（活物質層が脱落）し、リチウム析出のリスクを引き起こすリスクが低減される。

幾つかの実施例では、引き続き図５を参照すると、第１電極シート２２１は、巻回方向Ａに沿って第１セグメント２２１１と連続して配置された第２セグメント２２１２をさらに含み、第１セグメント２２１１と第２セグメント２２１２との境界（第１境界ａ）は、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂの内側に位置する。第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、屈曲領域２２３において第２セグメント２２１２の内側に支持されている。

第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分によって提供された支持力は、まず第２セグメント２２１２に伝達され、次に第２セグメント２２１２を介して第２電極シート２２２に伝達されることができ、これにより、第１セグメント２２１１は、第１電極シート２２１の屈曲領域２２３における部分と第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における部分に対してより良い支持役割を果たす。

第２セグメント２２１２は、第１電極シート２２１におけるリチウムが嵌め込まれた部分であり、充電するときに、リチウムイオンは、第２電極シート２２２から脱離して第２セグメント２２１２に嵌め込まれ、放電するときに、リチウムイオンは、第２セグメント２２１２から脱離して第２電極シート２２２に嵌め込まれている。

一般的な電極アセンブリ２２の場合、第１電極シート２２１の供給端は、直線領域２２４内に位置し、巻針によって第１電極シート２２１、第２電極シート２２２及びセパレータ２２７を巻回構造に巻回した後、巻針と第１電極２２１との間に摩擦力があり、巻回構造の巻芯位置の巻針を引き抜くプロセスで、巻針は、第２セグメント２２１２の屈曲領域２２３の最も内側に位置する部分を動かして変位し、その結果、第２セグメント２２１２の屈曲領域２２３の最も内側に位置する部分と第２電極シート２２２とのギャップは、大きくなり、充電するときに、リチウム析出現象が発生しやすい。

一方、本実施例では、第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、屈曲領域２２３において第２セグメント２２１２の内側に支持され、巻針を引き抜くプロセスで、巻針は、第２セグメント２２１２の屈曲領域２２３の最も内側に位置する部分を動かして変位することが容易ではなく、これにより、リチウム析出現象の発生が低減される。

なお、第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、屈曲領域２２３において第２セグメント２２１２の内側に支持されており、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分は、第２セグメント２２１２と直接接触して第２セグメント２２１２の内側に支持されてもよいし、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分は、セパレータ２２７によって第２セグメント２２１２の内側に支持されてもよく、セパレータ２２７は、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分と第２セグメント２２１２の屈曲領域２２３における部分とを隔離することができ、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３に位置する部分は、セパレータ２２７と接触し、セパレータ２２７は、第２セグメント２２１２と接触し、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分によって提供された支持力は、セパレータ２２７を介して第２セグメント２２１２に伝達されてもよい。

例示的に、図５において、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分は、セパレータ２２７によって第２セグメント２２１２の内側に支持されている。セパレータ２２７が第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａを超え、セパレータ２２７の第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａを超える部分は、第１セグメント２２１１の内側に向かって巻回する。

幾つかの実施例では、引き続き図５を参照すると、第２セグメント２２１２は、巻回方向Ａに沿って第１セグメント２２１１と連続して配置された第１サブセグメント２２１２ａを含み、即ち、第１サブセグメント２２１２ａは、第１セグメント２２１１と境界を接する。第１サブセグメント２２１２ａは、一面のみが第２電極シート２２２の活物質層に対向しており、第１サブセグメント２２１２ａは、第１セグメント２２１１との境界から巻回方向Ａに沿って外側に向かって１周巻回し、第１セグメント２２１１は、屈曲領域２２３に屈曲配置された屈曲部２２１１ａを含み、屈曲部２２１１ａは、屈曲領域２２３において第１サブセグメント２２１２ａに支持されている。屈曲部２２１１ａは、屈曲領域２２３において屈曲状態にあり、第１サブセグメント２２１２ａに対して良好な支持効果を果たすことができる。

ここで、第１サブセグメント２２１２ａと第１セグメント２２１１との境界は、第１境界ａである。第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分は、屈曲部２２１１ａである。例示的に、屈曲部２２１１ａは円弧状である。

第１境界ａが第２電極シート２２２の巻回始単２２５ｂの内側に位置し、第１サブセグメント２２１２ａの内側に第２電極シート２２２がないため、第１サブセグメント２２１２ａは、一面のみが第２電極シート２２２の活物質層に対向しており、即ち、第１サブセグメント２２１２ａの内側面は、第２電極シート２２２の活物質層に対向せず、第１サブセグメント２２１２ａの外側面は、その外側に位置しかつ隣接する第２電極シート２２２の活物質層に対向する。

第１サブセグメント２２１２ａの活物質層は、様々な設置形態を有することができる。例えば、図８を参照すると、図８は図５に示す第１電極の第１サブセグメント２２１２ａ及び第２電極シート２２２の部分拡大図である。第１サブセグメント２２１２ａの両面には、いずれも活物質層が塗布されてもよく、当該活物質層は、負極活物質層２２８であってもよく、これにより、第１電極シート２２１の製造工程を簡素化し、第１電極シート２２１の成形を容易にすることができ、図９を参照すると、図９は本願の別の幾つかの実施例によって提供される第１電極の第１サブセグメント２２１２ａと第２電極シート２２２の部分拡大図であり、第１サブセグメント２２１２ａの第２電極シート２２２の活物質層に対向する面には、活物質層が塗布されてもよく、第１サブセグメント２２１２ａ上の活物質層は、負極活物質層２２８であってもよく、第２電極シート２２２上の活物質層は、正極活物質層２２９であってもよく、第１サブセグメント２２１２ａの他方の面には、活物質層が塗布されていなくてもよく、これにより、第１電極シート２２１上の活物質層の使用量を減少し、第１電極シート２２１の製造コストを削減することができる。

充放電プロセスにおいて、第１サブセグメント２２１２ａの内側面の活物質層と第２電極シート２２２の活物質層との間にリチウムが脱離及び嵌め込まれる。

例示的に、第１電極シート２２１上の活物質層は、負極活物質層２２８であり、第１サブセグメント２２１２ａの外側面の活物質層は、負極活物質層２２８であり、第２電極シート２２２上の活物質層は、正極活物質層２２９である。第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂから巻回終了端２２６ｂまでのセグメント全体の両面には、いずれも正極活物質層２２９が塗布されている。

幾つかの実施例では、引き続き図５を参照すると、第２セグメント２２１２は、第２サブセグメント２２１２ｂ及び第３サブセグメント２２１２ｃをさらに含むことができる。第１セグメント２２１１、第１サブセグメント２２１２ａ、第２サブセグメント２２１２ｂ及び第３サブセグメント２２１２ｃは、巻回方向Ａに沿って順次連続的に配置され、第２サブセグメント２２１２ｂの両面は、いずれも第２電極シート２２２の活物質層に対向し、第３サブセグメント２２１２ｃは、一面のみが第２電極シート２２２の活物質層に対向する。

ここで、第２サブセグメント２２１２ｂは、第１サブセグメント２２１２ａと境界を接し、第３サブセグメント２２１２ｃは、第２サブセグメント２２１２ｂと境界を接する。第２サブセグメント２２１２ｂと第１サブセグメント２２１２ａとの境界は、第２境界ｂであり、第３サブセグメント２２１２ｃと第２サブセグメント２２１２ｂとの境界は、第３境界ｃである。第１サブセグメント２２１２ａが第１セグメント２２１１との境界から巻回方向Ａに沿って外側に向かって１周巻回するため、第２境界ｂは、第１境界ａの外側に位置する。

第２サブセグメント２２１２ｂの両面には、いずれも活物質層が塗布されている。第２サブセグメント２２１２ｂの両面は、いずれも第２電極シート２２２の活物質層に対向しており、即ち、第２サブセグメント２２１２ｂの内側に塗布された活物質層は、その内側に位置しかつ隣接する第２電極シート２２２の活物質層に対向しており、第２サブセグメント２２１２ｂの外側面に塗布された活物質層は、その外側に位置しかつ隣接する第２電極シート２２２の活物質層に対向する。充放電プロセスにおいて、第２サブセグメント２２１２ｂの内側面に塗布された活物質層とその内側に位置しかつ隣接する第２電極シート２２２の活物質層との間にリチウムが脱離及び嵌め込まれ、第２サブセグメント２２１２ｂの外側面に塗布された活物質層とその外側に位置しかつ隣接する第２電極シート２２２の活物質層との間にリチウムが脱離及び嵌め込まれる。

第３サブセグメント２２１２ｃは、一面のみが第２電極シート２２２の活物質層に対向しており、即ち、第３サブセグメント２２１２ｃの外側面は、第２電極シート２２２の活物質層に対向しておらず、第３サブセグメント２２１２ｃの外側面は、その内側に位置しかつ隣接する第２電極シート２２２の活物質層に対向する。例示的に、図５に示すように、第３サブセグメント２２１２ｃの外側には、第２電極シート２２２が設けられず、その結果、第３サブセグメント２２１２ｃの外側面は、第２電極シート２２２の活物質層に対向していない。

第３サブセグメント２２１２ｃの活物質層は、様々な設置形態を有することができる。例えば、図１０を参照すると、図１０は図５に示す第１電極の第３サブセグメント２２１２ｃ及び第２電極シート２２２の部分拡大図である。第３サブセグメント２２１２ｃの両面には、活物質層が塗布されてもよく、当該活物質層は、負極活物質層２２８であってもよく、図１１を参照すると、図１１は本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される第１電極の第３サブセグメント２２１２ｃ及び第２電極シート２２２の部分拡大図である。第３サブセグメント２２１２ｃの第２電極シート２２２の活物質層に対向する面には、活物質層が塗布されてもよく、第３サブセグメント２２１２ｃ上の活物質層は、負極活物質層２２８であってもよく、第２電極シート２２２上の活物質層は、正極活物質層２２９であってもよく、第３サブセグメント２２１２ｃの他方の面には、活物質層が塗布されていない。

幾つかの実施例では、引き続き図５を参照すると、第２セグメント２２１２は、第４サブセグメント２２１２ｄをさらに含むことができ、第１セグメント２２１１、第１サブセグメント２２１２ａ、第２サブセグメント２２１２ｂ、第３サブセグメント２２１２ｃ及び第４サブセグメント２２１２ｄは、巻回方向Ａに沿って順次連続的に配置され、第４サブセグメント２２１２ｄの両面は、いずれも第２電極シート２２２の活物質層に対向していない。

ここで、第４サブセグメント２２１２ｄは、第３サブセグメント２２１２ｃと境界を接し、第４サブセグメント２２１２ｄと第３サブセグメント２２１２ｃとの境界は、第４境界ｄである。

第４サブセグメント２２１２ｄの両面は、いずれも第２電極シート２２２の活物質層に対向していなく、即ち、第４サブセグメント２２１２ｄの内側面及び外側面の両方は、いずれも第２電極シート２２２の活物質層に対向していない。例示的に、第４サブセグメント２２１２ｄが第２電極シート２２２の巻回終了端２２６ｂを超えるため、第４サブセグメント２２１２ｄの両面は、いずれも第２電極シート２２２の活物質層に対向していない。

第２電極シート２２２が負極シートである場合、第２電極シート２２２に第２電極シート２２２の巻回終了端２２６ｂを超える第４サブセグメント２２１２ｄを設けることにより、第１電極シート２２１の終了部分のリチウム析出現象の発生を効果的に低減することができる。

第４サブセグメント２２１２ｄの活物質層は、様々な設置形態を有することができる。例えば、図１２を参照すると、図１２は図５に示す第１電極の第４サブセグメント２２１２ｄ及び第２電極シート２２２の部分拡大図である。第４サブセグメント２２１２ｄの両面には、活物質層が塗布されてもよく、当該活物質層は、負極活物質層２２８であってもよく、図１３を参照すると、図１３は本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される第１電極の第４サブセグメント２２１２ｄ及び第２電極シート２２２の部分拡大図である。第４サブセグメント２２１２ｄの内側に位置する面には、活物質層が塗布されており、第４サブセグメント２２１２ｄの他方の面には、活物質層が塗布されていなく、即ち、第４サブセグメント２２１２ｄの内側面には、活物質層が塗布されており、第４サブセグメント２２１２ｄの外側面には、活物質層が塗布されていなく、第４サブセグメント２２１２ｄの活物質層は、負極活物質層２２８であってもよい。

第４サブセグメント２２１２ｄは、第１電極シート２２１の終了セグメントであり、第１電極シート２２１は、屈曲領域２２３に終了してもよいし、直線領域２２４に終了してもよく、即ち、第４サブセグメント２２１２ｄは、屈曲領域２２３に位置してもよいし、直線領域２２４に位置してもよい。例示的に、図５において、第４サブセグメント２２１２ｄは、屈曲領域２２３に位置している。

第４サブセグメント２２１２ｄの第３サブセグメント２２１２ｃから離れる端部は、第１電極シート２２１の巻回終了端２２６ａである。セパレータ２２７は、第１電極シート２２１の巻回終了端２２６ａを超えて巻回方向Ａに沿って一定距離だけ巻回することができる。

例示的に、第４サブセグメント２２１２ｄの長さの値の範囲は、３ｍｍ～１５ｍｍであってもよい。

なお、上記の幾つかの実施例から分かるように、第１セグメント２２１１及び第２セグメント２２１２との境界（第１境界ａ）は、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂの内側に位置してもよい。別の幾つかの実施例では、図１４を参照すると、図１４は本願の別の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリ２２の構造概略図である。第１セグメント２２１１と第２セグメント２２１２との境界（第１境界ａ）は、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂの外側に位置してもよい。この場合、第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、屈曲領域２２３において第２電極シート２２２の内側に支持されている。

なお、第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、屈曲領域２２３において第２電極シート２２２の内側に支持されており、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分は、第２電極シート２２２と直接接触して第２電極シート２２２の内側に支持されてもよいし、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分は、セパレータ２２７によって第２電極シート２２２の内側に支持されてもよく、セパレータ２２７は、第１セグメント２２１１と第２電極シート２２２とを隔離することができ、第１セグメント２２１１の屈曲領域２２３における部分は、セパレータ２２７と接触し、セパレータ２２７は、第２電極シート２２２と接触して、力の伝達を実現する。

本実施例では、第１電極シート２２１は、正極シートであってもよいし、負極シートであってもよい。

本願の実施例では、第１セグメント２２１１と第２セグメント２２１２との境界（第１境界ａ）が第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂの内側に位置するか、第１セグメント２２１１と第２セグメント２２１２との境界（第１境界ａ）が第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂの外側に位置するかに関わらない。第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａは、直線領域２２４内に位置してもよいし、屈曲領域２２３に位置してもよく、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂは、直線領域２２４内に位置してもよいし、屈曲領域２２３に位置してもよい。

本願の実施例では、第１電極シート２２１の第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における第１セグメント２２１１の外側に位置する部分に支持力を提供するために使用され、第１セグメント２２１１は、１つの屈曲領域２２３のみにおいて第１セグメント２２１１の外側の電極シートを支持してもよく、第１セグメント２２１１は、２つの屈曲領域２２３において電極シートを支持してもよく、これは、第１セグメント２２１１の長さに依存する。

幾つかの実施例では、第１セグメント２２１１の長さは、Ｌ１であり、第１サブセグメント２２１２ａの長さは、Ｌ２であり、Ｌ１とＬ２が満たす関係式は、３ｍｍ≦Ｌ１≦６＊Ｌ２であってもよい。

幾つかの実施例では、引き続き図５を参照すると、第１セグメント２２１１は、第２セグメント２２１２との境界（第１境界ａ）から内側に向かって巻回して延在し、１つの屈曲領域２２３をバイパスし、即ち、第１セグメント２２１１は、１つの屈曲領域２２３のみにおいて電極シートを支持し、第１セグメント２２１１には、１つの屈曲部２２１１ａのみが含まれる。この構造の第１セグメント２２１１は、短く、材料を節約し、コストを削減する。

選択可能に、第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａ及び第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂの両方は、いずれも直線領域２２４内に位置している。第１電極シート２２１の、第１電極シート２２１の巻回始め２２５ａ端から一方の屈曲領域２２３に延在する部分と、第２電極シート２２２の、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂから他方の屈曲領域２２３に延在する部分とは、第２方向Ｃにおいて相互にずれている。第２方向Ｃは、第１方向Ｂ及び直線領域２２４に対して垂直である。この構造により、巻回構造の第１方向Ｂの両側における厚さの差を効果的に小さくし、巻回構造の第１方向Ｂの両側の厚さの一致性を保証し、電極アセンブリ２２のエネルギー密度を向上させることができる。

第２方向Ｃは、直線領域２２４に対して垂直であり、これは、第２方向Ｃが第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の直線領域２２４における部分に対して垂直であると理解されてもよく、第２方向Ｃは、巻回構造の厚さ方向であり、第２方向Ｃは第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の直線領域２２４における部分の厚さ方向でもある。

第１電極シート２２１の、第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａから１つの屈曲領域２２３に延在する部分は、第１部分２２１１ｂであり、第１部分２２１１ｂは、直線領域２２４に位置し、第１部分２２１１ｂは、屈曲部２２１１ａと境界を接し、第１部分２２１１ｂと屈曲部２２１１ａとの境界は、直線領域２２４と屈曲領域２２３との境界に位置し、第２電極シート２２２の、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ａから他方の屈曲領域２２３に延在する部分は、第２部分２２２１であり、第２部分２２２１は、直線領域２２４に位置する。

例示的に、Ｌ１及びＬ２が満たす関係式は、３ｍｍ≦Ｌ１＜０．７５＊Ｌ２であってもよい。

他の幾つかの実施例では、図１５を参照すると、図１５は本願のさらなる別の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリ２２の構造概略図である。第１電極シート２２１の、第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａから一方の屈曲領域２２３に延在する部分と、第２電極シート２２２の、第２電極シート２２２の巻回始め端２２５ｂから他方の屈曲領域２２３に延在する部分とは、第２方向Ｃにおいて少なくとも部分的に重なり、即ち、第１部分２２１１ｂと第２部分２２２１は、少なくとも部分的に重なり、ここでの少なくとも部分的に重なることは、第１部分２２１１ｂの第２方向Ｃにおける投影と第２部分２２２１の第２方向Ｃにおける投影が少なくとも部分的に重なることを意味している。

幾つかの実施例では、図１６及び図１７を参照すると、図１６は本願の別の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリ２２の構造概略図である。図１７は本願のさらなる別の実施例によって提供される電極アセンブリ２２の構造概略図である。第１セグメント２２１１は、第２セグメント２２１２との境界（第１境界ａ）から内側に向かって巻回して延在し、２つの屈曲領域２２３をバイパスし、即ち、第１セグメント２２１１は、２つの屈曲領域２２３において電極シートを支持することができ、第１セグメント２２１１は、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の２つの屈曲領域２２３における部分に支持力を提供することができ、これにより、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の２つの屈曲領域２２３における部分の構造は、よりコンパクトになり、リチウム析出現象の発生を低減する。

本実施例では、第１セグメント２２１１は、複数の屈曲部２２１１ａを含み、屈曲部２２１１ａの一部は、一方の屈曲領域２２３に位置し、屈曲部２２１１ａの他の一部は、他方の屈曲領域２２３に位置する。

１つの非限定的な例では、図１６に示すように、第１セグメント２２１１は、２つの屈曲部２２１１ａを含み、２つの屈曲部２２１１ａは、それぞれ２つの屈曲領域２２３に位置している。

例示的に、Ｌ１及びＬ２が満たす関係式は、０．７５＊Ｌ２≦Ｌ１＜１．２５＊Ｌ２であってもよい。

別の非限定的な例では、図１７に示すように、第１セグメント２２１１は、３つの屈曲部２２１１ａを含み、１つの屈曲部２２１１ａは、一方の屈曲領域２２３に位置し、他の２つの屈曲部２２１１ａは、他方の屈曲領域２２３に位置している。

例示的に、Ｌ１及びＬ２が満たす関係式は、１．２５＊Ｌ２≦Ｌ１≦６＊Ｌ２であってもよい。

図１８を参照すると、図１８は本願の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリ２２の製造方法のフローチャートである。電極アセンブリ２２の製造方法は、以下のステップを含む。

Ｓ１００において、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２とを提供する。

Ｓ２００において、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２を巻回方向Ａに沿って巻回させて巻回構造を形成し、巻回構造は、屈曲領域２２３を含む。

ここで、第１電極シート２２１は、第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａを超える第１セグメント２２１１を含み、第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における第１セグメント２２１１の外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される。

幾つかの実施例では、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２とを隔離するためのセパレータ２２７をさらに提供し、第１電極シート２２１、セパレータ２２７及び第２電極シート２２２を巻回方向Ａに沿って巻回させて巻回構造を形成する。

上記電極アセンブリ２２の製造方法により製造された電極アセンブリ２２の関連構造については、上記の各実施例によって提供される電極アセンブリ２２を参照することができる。

図１９を参照すると、図１９は本願の幾つかの実施例によって提供される電極アセンブリ２２の製造デバイス２０００の概略ブロック図である。電極アセンブリ２２は、第１提供装置２１００、第２提供装置２２００及び組み立て装置２３００を含む。

第１提供装置２１００は、第１電極シート２２１を提供するために使用される。第２提供装置２２００は、第２電極シート２２２を提供するために使用される。組み立て装置２３００は、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２を巻回方向Ａに沿って巻回させて巻回構造を形成するために使用され、巻回構造は、屈曲領域２２３を含む。

ここで、第１電極シート２２１は、第１電極シート２２１の巻回始め端２２５ａを超える第１セグメント２２１１を含み、第１セグメント２２１１の少なくとも一部は、第１電極シート２２１及び第２電極シート２２２の屈曲領域２２３における第１セグメント２２１１の外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される。

幾つかの実施例では、電極アセンブリ２２の製造デバイス２０００は、第３提供装置（図示せず）をさらに含み、第３提供装置は、第１電極シート２２１と第２電極シート２２２とを隔離するためのセパレータ２２７を提供するために使用され、組み立て装置２３００は、第１電極シート２２１、セパレータ２２７及び第２電極シート２２２を巻回方向Ａに沿って巻回して巻回構造を形成するために使用される。

上記電極アセンブリ２２の製造デバイス２０００で製造された電極アセンブリ２２の関連技術については、上記の各実施例で提供された電極アセンブリ２２を参照することができる。

なお、本願の実施例及び実施例の特徴は、衝突しない場合、互いに組み合わせられてもよい。

上記の実施例は、本願の技術案の説明のみに使用され、本願を限定することを意図するものではなく、当業者にとって、本願は、様々な修正及び変更が可能である。本願の精神及び原則の範囲内で行われるいかなる変更、同等の置き換え、改良等も本願の保護範囲に含まれるべきである。

１０－筐体
１１－収容部分
１２－カバー部分
１３－密閉空間
２０－電池セル
２１－ケース
２１１－ケース本体
２１２－カバー本体
２１３－密閉チャンバ
２２－電極アセンブリ
２２１－第１電極シート
２２１１－第１セグメント
２２１１ａ－屈曲部
２２１１ｂ－第１部分
２２１２－第２セグメント
２２１２ａ－第１サブセグメント
２２１２ｂ－第２サブセグメント
２２１２ｃ－第３サブセグメント
２２１２ｄ－第４サブセグメント
２２２－第２電極シート
２２２１－第２部分
２２３－屈曲領域
２２４－直線領域
２２５ａ、２２５ｂ－巻回始め端
２２６ａ、２２６ｂ－巻回終了端
２２７－セパレータ
２２８－負極活物質層
２２９－正極活物質層
３０－電池モジュール
３１－バス部材
１００－電池
２００－コントローラ
３００－モーター
１０００－車両
２０００－製造デバイス
２１００－第１提供装置
２２００－第２提供装置
２３００－組み立て装置
Ａ－巻回方向
Ｂ－第１方向
Ｃ－第２方向
ａ－第１境界
ｂ－第２境界
ｃ－第３境界
ｄ－第４境界

Claims (18)

1. 第１電極シートと第２電極シートとを含み、前記第１電極シート及び前記第２電極シートが巻回方向に沿って巻回して巻回構造を形成し、前記巻回構造が屈曲領域を含む電極アセンブリであって、
   前記第１電極シートは、前記第２電極シートの巻回始め端を超える第１セグメントを含み、前記第１セグメントの少なくとも一部は、前記第１電極シート及び前記第２電極シートの前記屈曲領域における前記第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される、電極アセンブリ。
2. 前記第１電極シートは、前記巻回方向に沿って前記第１セグメントと連続して配置された第２セグメントをさらに含み、前記第１セグメントと前記第２セグメントとの境界は、前記第２電極シートの巻回始め端の内側に位置し、
   前記第１セグメントの少なくとも一部は、前記屈曲領域において前記第２セグメントの内側に支持されている、請求項１に記載の電極アセンブリ。
3. 前記電極アセンブリは、前記第１電極シートと前記第２電極シートとを隔離するためのセパレータをさらに含み、
   前記第１セグメントの前記屈曲領域における部分は、前記セパレータによって前記第２セグメントの内側に支持されている、請求項２に記載の電極アセンブリ。
4. 前記第２セグメントは、前記巻回方向に沿って前記第１セグメントと連続して配置された第１サブセグメントを含み、
   前記第１サブセグメントは、一面のみが前記第２電極シートの活性物質層に対向し、前記第１サブセグメントは、前記境界から前記巻回方向に沿って外側に向かって１周巻回し、
   前記第１セグメントは、前記屈曲領域に屈曲して配置された屈曲部を含み、前記屈曲部は、前記屈曲領域において前記第１サブセグメントに支持されている、請求項２又は３に記載の電極アセンブリ。
5. 前記第１サブセグメントの両面には、活物質層が塗布されており、又は、前記第１サブセグメントの前記第２電極シートの活物質層に対向する面には、活物質層が塗布されており、前記第１サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されていない、請求項４に記載の電極アセンブリ。
6. 前記第２セグメントは、第２サブセグメントと第３サブセグメントをさらに含み、
   前記第１セグメント、前記第１サブセグメント、前記第２サブセグメント及び前記第３サブセグメントは、前記巻回方向に沿って順次連続して配置され、
   前記第２サブセグメントの両面は、いずれも前記第２電極シートの活物質層に対向し、
   前記第３サブセグメントは、一面のみが前記第２電極シートの活性物質層に対向し、
   ここで、前記第３サブセグメントの両面には、活物質層が塗布されており、又は、前記第３サブセグメントの前記第２電極シートの活物質層に対向する面には、活物質層が塗布されており、前記第３サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されていない、請求項４又は５に記載の電極アセンブリ。
7. 前記第２セグメントは、第４サブセグメントをさらに含み、
   前記第１セグメント、前記第１サブセグメント、前記第２サブセグメント、前記第３サブセグメント及び前記第４サブセグメントは、前記巻回方向に沿って順次連続して配置され、
   前記第４サブセグメントの両面は、いずれも前記第２電極シートの活物質層に対向していなく、
   前記第４サブセグメントの両面には、活物質層が塗布されており、又は、前記第４サブセグメントの内側に位置する面には、活物質層が塗布されており、前記第４サブセグメントの他方の面には、活物質層が塗布されていない、請求項６に記載の電極アセンブリ。
8. 前記巻回構造は、直線領域をさらに含み、前記直線領域の両端には、いずれも前記屈曲領域が設けられており、
   前記第１電極シートの巻回始め端は、前記直線領域内に位置し、及び／又は、前記第２電極シートの巻回始め端は、前記直線領域内に位置する、請求項２～７のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
9. 前記第１セグメントは、前記境界から内側に向かって巻回して延在し、１つの前記屈曲領域をバイパスする、請求項８に記載の電極アセンブリ。
10. 前記第１電極シートの巻回始め端と前記第２電極シートの巻回始め端の両方は、前記直線領域に位置し、
    ２つの前記屈曲領域は、前記直線領域の第１方向の両端に位置し、
    前記第１電極シートの、前記第１電極シートの巻回始め端から一方の屈曲領域に延在する部分と、前記第２電極シートの、前記第２電極シートの巻回始め端から他方の屈曲領域に延在する部分とは、第２方向において相互にずれており、
    前記第２方向は、前記第１方向及び前記直線領域に垂直である、請求項９に記載の電極アセンブリ。
11. 前記第１セグメントは、前記境界から内側に向かって巻回して延在し、２つの前記屈曲領域をバイパスする、請求項８に記載の電極アセンブリ。
12. 前記第１電極シートは、負極シートであり、前記第２電極シートは、正極シートである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の電極アセンブリ。
13. 前記第１セグメントの両面には、いずれも負極活物質層が塗布されている、請求項１２に記載の電極アセンブリ。
14. 電池セルであって、
    ケースと、請求項１～１３のいずれか一項に記載の電極アセンブリとを含み、
    前記電極アセンブリは、前記ケース内に収容されている、電池セル。
15. 電池であって、
    筺体と、請求項１４に記載の電池セルとを含み、
    前記電池セルは、前記筺体内に収容されている、電池。
16. 請求項１５に記載の電池を含む電気デバイス。
17. 電極アセンブリの製造方法であって、
    第１電極シートと第２電極シートとを提供するステップと、
    前記第１電極シート及び前記第２電極シートを巻回方向に沿って巻回させて巻回構造を形成するステップであって、巻回構造は、屈曲領域を含むステップと、を含み、
    ここで、前記第１電極シートは、前記第１電極シートの巻回始め端を超える第１セグメントを含み、前記第１セグメントの少なくとも一部は、前記第１電極シート及び第２電極シートの前記屈曲領域における前記第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される、電極アセンブリの製造方法。
18. 電極アセンブリの製造デバイスであって、
    第１電極シートを提供するための第１提供装置と、
    第２電極シートを提供するための第２提供装置と、
    前記第１電極シート及び前記第２電極シートを巻回方向に沿って巻回させて巻回構造を形成するための組み立て装置であって、巻回構造は、屈曲領域を含む組み立て装置と、を含み、
    ここで、前記第１電極シートは、前記第１電極シートの巻回始め端を超える第１セグメントを含み、前記第１セグメントの少なくとも一部は、前記第１電極シート及び第２電極シートの前記屈曲領域における前記第１セグメントの外側に位置する部分に支持力を提供するために使用される、電極アセンブリの製造デバイス。

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