JP2023547686A - 電池セル、電池、電力消費機器及び電池セルの製造方法と機器 - Google Patents

電池セル、電池、電力消費機器及び電池セルの製造方法と機器 Download PDF

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Abstract

本出願の実施例は、電池セル(20)、電池(100)、電力消費機器及び電池セル(20)の製造方法と機器(500)を提供する。電池セル(20)は、アダプタ片(24)と、電極アセンブリ(23)であって、本体(231)と、本体(231)から延出するタブ(232)と、を含み、タブ(232)は、本体(231)に接続される根元セグメント(2321)と、アダプタ片(24)に接続される接続セグメント(2322)と、を含む電極アセンブリ(23)と、保護膜(26)であって、第一の粘着領域(261)と、第二の粘着領域(262)と、第一の粘着領域(261)と第二の粘着領域(262)との間に位置する非粘着領域(263)と、を含み、第一の粘着領域(261)は、本体(231)に接着され、第二の粘着領域(262)は、接続セグメント(2322)に接着され、非粘着領域(263)は、根元セグメント(2321)を覆う保護膜(26)と、を含む。この電池セル(20)は、耐用年数を向上させることができる。

Description

本出願は、電池技術分野に関し、特に、電池セル、電池、電力消費機器及び電池セルの製造方法と機器に関する。
省エネと汚染物質の排出削減は、自動車産業の持続可能な発展の鍵であり、電動車両は、その省エネと環境保護の優位性により、自動車産業の持続可能な発展の重要な構成部分となっている。電動車両にとって、電池技術は、その発展に関わる重要な要素である。
電池技術の発展において、電池の安全性を向上させるほか、耐用年数も、無視できない問題でもある。そのため、どのように電池の耐用年数を向上させるかは、電池技術における早急に解決すべき技術的問題の一つである。
本出願の目的は、電池セル、電池、電力消費機器及び電池セルの製造方法と機器を提供することにある。この電池セルは、耐用年数を向上させることができる。
本出願は、以下の技術案によって実現される。
第一の態様によれば、本出願は、電池セルを提供した。この電池セルは、
アダプタ片と、
本体と、前記本体から延出するタブと、を含む電極アセンブリであって、前記タブは、前記本体に接続される根元セグメントと、前記アダプタ片に接続される接続セグメントと、を含む電極アセンブリと、
第一の粘着領域と、第二の粘着領域と、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間に位置する非粘着領域と、を含む保護膜であって、前記第一の粘着領域は、前記本体に接着され、前記第二の粘着領域は、前記接続セグメントに接着され、前記非粘着領域は、前記根元セグメントを覆う保護膜と、を含む。
本出願の実施例の電池セルによれば、保護膜の非粘着領域は、タブの根元セグメントを覆い、保護膜が電極アセンブリに接着される場合、保護膜によるタブの根元セグメントへの引っ張り力を減らし、タブが割れるのを低減し、タブの過電流能力を確保し、割れた後のタブが保護膜を破って短絡を引き起こすことを回避し、電池セルの耐用年数を向上させることができる。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記非粘着領域は、前記根元セグメントと前記本体との境界を越える。
上記実施例では、非粘着領域の一の側の境界が根元セグメントと本体との境界を越えることによって、非粘着領域は、根元セグメントと本体との境界を覆い、根元セグメントの、本体に接続される部位が根元セグメントの弱い部位であるため、非粘着領域が根元セグメントと一部の本体を覆う場合、タブが保護膜に接着される際のタブ割れの確率を低減することができる。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記非粘着領域は、前記接続セグメントの一部を覆うように、前記根元セグメントと前記接続セグメントとの境界を越える。
上記実施例では、非粘着領域の、第二の粘着領域に接続される端の境界が根元セグメントと接続セグメントとの境界を越えることによって、非粘着領域は、根元セグメントと接続セグメントとの境界を覆い、タブが保護膜に接着される際に根元セグメントと接続セグメントとの境界が割れる確率を低減することができる。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記接続セグメントが前記非粘着領域によって覆われる面積は、S1であり、前記接続セグメントの総面積は、S2であり、1/3≦S1/S2≦2/3を満たす。
上記実施例では、非粘着領域が接続セグメントを覆う割合範囲は、保護膜に接着する際に保護膜が根元セグメントと接続セグメントとの境界を引っ張ることを低減することができ、保護膜に接着する際に根元セグメントと接続セグメントとの境界が割れる確率を低減し、第二の粘着領域と接続セグメントが比較的大きい接続面積を有することを確保し、保護膜と接続セグメントとの接続の安定性を確保することができる。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記第二の粘着領域の一部は、前記接続セグメントに接着され、前記第二の粘着領域の別の部分は、前記アダプタ片に接着される。
上記実施例では、第二の粘着領域は、接続セグメントとアダプタ片に接着され、タブとアダプタ片との接続の安定性を増やし、保護膜が電極アセンブリとアダプタ片に強固に接着されることを確保する。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記電極アセンブリは、第一の端面と、第一の側面と、を含み、前記第一の端面は、前記第一の側面に垂直であり、前記タブは、前記第一の端面から突出し、前記保護膜は、前記第一の側面まで延びる。
上記実施例では、第一の側面は、第一の端面のエッジに接続され、保護膜が第一の端面から、第一の側面まで延びることによって、保護膜と本体は、比較的大きい接続面積を有し、保護膜と本体との接続の安定性を増やし、保護膜が本体に強固に接続されることを確保する。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記第一の粘着領域は、前記第一の側面に接着される第一のセグメントと、前記第一の端面に接着される第二のセグメントと、を含む。
上記実施例では、第一のセグメントが、第一の側面に接着され、第二のセグメントが、第一の端面に接着されることによって、第一の粘着領域が電極アセンブリの二つの表面に接続位置を有し、第一の粘着領域と本体との接続の安定性を強め、第一の粘着領域が本体に強固に接続されることを確保する。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記第一のセグメントの第一の端面に垂直な方向の寸法は、L1であり、前記第一の側面の前記第一の端面に垂直な方向の寸法は、L2であり、1/7≦L1/L2≦1/5を満たす。
上記実施例では、第一のセグメントが第一の端面に垂直な方向に第一の側面に対して占める寸法の割合範囲は、第一のセグメントと第一の側面との接続強度を確保することができる。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記アダプタ片が前記第一の端面と平行になるように、前記根元セグメントには、折り曲げ箇所が設置される。
上記実施例では、根元セグメントには折り曲げ箇所が設置されることによって、アダプタ片が第一の端面と平行であり、本体とアダプタ片との間の空間を小さくし、タブが占める取り付け空間を小さくし、電池セルのエネルギー密度を向上させることができる。
本出願のいくつかの実施例によれば、前記保護膜は、保護膜本体と、カバー部材と、を含み、前記保護膜本体は、粘着面を有し、前記カバー部材は、前記粘着面の一部を覆って前記非粘着領域を形成し、前記カバー部材によって覆われない前記粘着面の部分は、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域を形成する。
上記実施例では、保護膜本体は、テープであってもよく、カバー部材は、保護膜本体を覆って非粘着領域を形成し、構造が簡単であり、加工が容易である。
第二の態様によれば、本出願は、電池を提供する。この電池は、上記実施例における電池セルを含む。
第三の態様によれば、本出願は、電力消費機器を提供する。この電力消費機器は、上記実施例における電気エネルギーを提供するための電池セルを含む。
第四の態様によれば、本出願は、電池セルの製造方法を提供する。この製造方法は、
アダプタ片を提供するステップと、
本体と、前記本体から延出するタブと、を含む電極アセンブリを提供するステップであって、前記タブは、前記本体に接続される根元セグメントと、接続セグメントと、を含む、電極アセンブリを提供するステップと、
第一の粘着領域と、第二の粘着領域と、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間に位置する非粘着領域と、を含む保護膜を提供するステップと、
前記接続セグメントを前記アダプタ片に接続し、前記第一の粘着領域を前記本体に接着し、前記第二の粘着領域を前記接続セグメントに接着し、前記非粘着領域で前記根元セグメントを覆うステップと、を含む。
第五の態様によれば、本出願は、電池セルの製造機器を提供する。この製造機器は、
アダプタ片を提供し、電極アセンブリを提供し、及び保護膜を提供するための提供モジュールであって、前記電極アセンブリは、本体と、前記本体から延出するタブと、を含み、前記タブは、前記本体に接続される根元セグメントと、接続セグメントと、を含み、前記保護膜は、第一の粘着領域と、第二の粘着領域と、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間に位置する非粘着領域と、を含む提供モジュールと、
前記接続セグメントを前記アダプタ片に接続し、前記第一の粘着領域を前記本体に接着し、前記第二の粘着領域を前記接続セグメントに接着し、前記非粘着領域で前記根元セグメントを覆うための組み立てモジュールと、を含む。
上記説明は、ただ本出願の技術案の概要に過ぎず、本出願の技術手段をより明瞭に理解できるように、明細書の内容に従って実施することができ、且つ本出願の上記と他の目的、特徴と利点をより明確に理解できるようにするために、以下は、特に本出願の具体的な実施の形態を挙げて説明する。
本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下は、本出願の実施例に使用される必要のある図面を簡単に紹介し、自明なことに、以下に記述された図面は、ただ本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、図面に基づいて他の図面を得ることもできる。図面は、実際の縮尺通りに描かれていない。
本出願のいくつかの実施例による車両の構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池の分解構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの分解構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの断面図である。 本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリとアダプタ片の第1の接続概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリとアダプタ片の第2の接続概略図である。 本出願のいくつかの実施例による保護膜と接続セグメントの接続概略図である。 本出願のいくつかの実施例による第二の粘着領域と接続セグメントの接続概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリと保護膜の接続概略図である。 本出願のいくつかの実施例による保護膜の構造概略図である。 本出願の別のいくつかの実施例による保護膜の構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリの構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例による二つの電極アセンブリの接続概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの製造方法の概略的フローチャートである。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの製造機器の概略的ブロック図である。
以下は、図面を結び付けながら本出願の技術案の実施例を詳細に記述する。以下の実施例は本出願の技術案をより明瞭に説明するためにのみ使用されるため、例としてのみ使用され、これによって本出願の保護範囲を制限することができない。
特に定義されない限り、本明細書に使用されるすべての技術的及び科学的な用語は、本出願の技術分野に属する当業者によって一般的に理解される意味と同じであり、本明細書に使用される用語は、具体的な実施例を記述するためのものに過ぎず、本出願を限定することを意図しておらず、本出願の明細書と特許請求の範囲及び上記図面の説明における用語である「含む」と「有する」及びそれらの任意の変形は、非排他的な「含む」を意図的にカバーするものである。
本出願の実施例の記述において、技術用語である「第一の」、「第二の」などは、異なる対象を区別するためにのみ使用され、相対的な重要性を指示又は示唆し、又は指示された技術特徴の数、特定の順序又は主従関係を非明示的に指示すると理解できない。本出願の実施例の記述において、「複数の」とは、明確かつ具体的に限定されない限り、二つ以上を意味する。
本明細書に言及された「実施例」は、実施例を結び付けて記述された特定の特徴、構造又は特性が本出願の少なくとも一つの実施例に含まれ得ることを意味している。明細書における各箇所でのこのフレーズの出現は、必ずしも全てが同じ実施例を指すものではなく、他の実施例と相互排他する独立した又は代替的な実施例でもない。当業者は、本明細書に記述された実施例が他の実施例と組み合わされることが可能であることを明示的にと非明示的に理解する。
本出願の実施例の記述において、用語である「及び/又は」は、ただ関連対象の関連関係を記述するものに過ぎず、三つの関係が存在し得ることを表し、例えばA及び/又はBは、単独のA、AとBとの組み合わせ、単独のBの3つのケースを表してもよい。また、本明細書における文字である「/」は、一般的には前後関連対象が「又は」の関係であることを表す。
本出願の実施例の記述において、用語である「複数の」は、二つ以上(二つを含む)を指し、同様に、「複数組」は、二組以上(二組を含む)を指し、「複数枚」は、2枚以上(2枚を含む)を指している。
本出願の実施例の記述において、技術用語である「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などにより指示される方位又は位置関係は、図面に基づいて示される方位又は位置関係であり、本出願の実施例の記述の便宜上及び記述の簡略化のためのものに過ぎず、言及された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成して動作し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、本出願に対する制限と理解されるべきではない。
本出願の実施例の記述において、特に明確に規定、限定されていない限り、技術用語である「取り付け」、「繋がり」、「接続」、「固定」などの用語は、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、着脱可能な接続であってもよく、又は一体になってもよく、機械的な接続であってもよく、電気的な接続であってもよく、直接的な繋がりであってもよく、中間媒体による間接的な繋がりであってもよく、二つの素子内部の連通又は二つの素子の相互作用の関係であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本出願の実施例における具体的な意味を理解することができる。
本出願に言及された電池とは、一つ又は複数の電池セルを含んでより高い電圧と容量を提供する単一の物理モジュールである。例えば、本出願に言及された電池は、電池モジュール又は電池パックなどを含んでもよい。
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、正極極板、負極極板及びセパレータによって構成される。電池セルは、主に金属イオンが正極極板と負極極板との間で移動することによって作動する。正極極板は、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ない集電体は、正極活物質層がすでに塗布された集電体よりも突出し、正極活物質層が塗布されない集電体は、正極タブとされる。リチウムイオン電池を例にして、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、三元リチウム又はマンガン酸リチウムなどであってもよい。負極極板は、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ない集電体は、負極活物質層がすでに塗布された集電体よりも突出し、負極活物質層が塗布されない集電体は、負極タブとされる。負極集電体の材料は、銅であってもよく、負極活物質は、炭素又はケイ素などであってもよい。大電流を流しても溶断が生じないことを確保するために、正極タブの数は、複数であり、且つ積層され、負極タブの数は、複数であり、且つ積層される。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。
本出願では、電極アセンブリは、本体と、本体から延出するタブと、を含み、タブは、根元セグメントと、接続セグメントと、を有し、根元セグメントは、本体に接続され、接続セグメントは、アダプタ片に接続されるために用いられる。
電池技術の発展は、多岐にわたる設計要素、例えばエネルギー密度、放電容量、充放電倍率などの性能パラメータを同時に考慮する必要があり、また、電池の耐用年数を考慮する必要もある。
電池セルにとって、環境温度、組み立てによる部材の損傷(例えば、タブ割れ)、リチウムの析出など、耐用年数に影響を与える要因が多い。発明者の研究によると、電池生産中、タブ溶接によるもの、タブ屈曲プロセスによるもの、タブテーピングプロセスによるものなどのタブ割れを引き起こす要因が多い。さらに発明者の研究によると、タブがアダプタ片に溶接された後にタブをテーピングする場合にタブ割れが発生しやすい。
電池生産中、電池の短絡を防止するために、タブがアダプタ片に溶接された後、タブの表裏に保護膜(例えば、テープ)を貼り付ける必要がある。現在、自動テーピング機器がテーピングする時に、テーピング機構が一定の寸法の保護膜を吸引し、電極アセンブリの大きい面のエッジ、電極アセンブリ端面のセパレータ、タブの根元セグメント、タブの接続セグメントを順に覆う。保護膜とタブとの密着効果を確保するために、一般的に、タブの根元セグメントをロールして、保護膜がタブに密着されることを確保する。タブの根元セグメントがタブの弱い部位であるため、テーピング中、タブをロールする場合、保護膜は、タブに引っ張り力を与え、タブが保護膜の引っ張り力を受けるため、タブ割れが発生しやすい。タブが割れた後、タブの過電流能力を低減し、電池セルの温度が上昇しやすくなるとともに、割れた一部のタブが保護膜を破りやすくなり、さらに短絡を引き起こし、電池セルの耐用年数に影響を及ぼす。
これに鑑み、タブ割れの問題を解決するために、発明者は、鋭意研究を重ねる結果、アダプタ片と、電極アセンブリと、保護膜と、を含む電池セルを設計した。電極アセンブリは、本体と、本体から延出するタブと、を含み、タブは、本体に接続される根元セグメントと、アダプタ片に接続される接続セグメントと、を含む。保護膜は、第一の粘着領域と、第二の粘着領域と、第一の粘着領域と第二の粘着領域との間に位置する非粘着領域と、を含み、第一の粘着領域は、本体に接着され、第二の粘着領域は、接続セグメントに接着され、非粘着領域は、根元セグメントが粘着されないように根元セグメントを覆う。
このような電池セルにおいて、非粘着領域が根元セグメントを覆うため、保護膜が電極アセンブリに接着される場合、非粘着領域と根元セグメントには、引っ張り合うことがなく、保護膜が根元セグメントに与える引っ張り力を小さくし、タブ割れの発生を低減し、タブの過電流能力を確保するとともに、割れた後のタブが保護膜を破って短絡を引き起こすことを回避し、電池セルの耐用年数を向上させることができる。
本出願では、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んでもよく、本出願の実施例は、これを限定しない。
本出願の実施例に開示された電池セルは、車両、船舶又は航空機などの電力消費機器に用いられてもよいが、それらに限定されない。本出願に開示される電池セルを備えてこの電力消費機器を構成する電源システムを使用してもよい。
本出願の実施例は、電池を電源として使用する電力消費機器を提供し、電力消費機器は、携帯電話、タブレットパソコン、ノートパソコン、電動玩具、電動工具、電動自転車、電動バイク、電気自動車、船、宇宙航空機などであってもよいが、それらに限定されない。ここで、電動玩具は、固定型又は移動型の電動玩具、例えばゲーム機、電気自動車玩具、電気船玩具と電気飛行機玩具などを含んでもよく、宇宙航空機は、飛行機、ロケット、スペースシャトル、宇宙船などを含んでもよい。
以下の実施例は、説明の便宜上、本出願の一実施例の電力消費機器が車両であることを例にして説明する。
図1を参照すると、図1は、本出願のいくつかの実施例による車両1000の構造概略図である。車両1000は、ガソリン自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよく、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又はレンジエクステンダー自動車などであってもよい。車両1000の内部には、電池100が設置され、電池100は、車両1000の底部又は頭部又は尾部に設置されてもよい。電池100は、車両1000への給電に用いられてもよく、例えば、電池100は、車両1000の操作電源として、車両1000の回路システムに用いられ、例えば、車両1000の起動、ナビゲーションと運行時の作動電力消費需要に用いられてもよい。
車両1000は、さらに、コントローラ200と、モータ300と、を含んでもよく、コントローラ200は、電池100がモータ300へ給電するように制御するために用いられ、例えば、車両1000の起動、ナビゲーション及び走行時の作動電力消費需要に用いられる。
本出願のいくつかの実施例では、電池100は、車両1000の操作電源として用いられるだけでなく、車両1000の駆動電源として、ガソリン又は天然ガスの代わりに、又はその一部の代わりに車両1000に駆動動力を提供することができる。
図2を参照すると、図2は、本出願のいくつかの実施例による電池100の分解構造概略図である。電池100は、筐体10と、筐体10内に収容される電池セル20と、を含む。ここで、筐体10は、電池セル20のために収容空間を提供するために用いられ、筐体10は、様々な構造を採用してもよい。いくつかの実施例において、筐体10は、第一の部分11と、第二の部分12と、を含んでもよく、第一の部分11と第二の部分12は、互いに被せられ、第一の部分11と第二の部分12は、共同して電池セル20を収容するための収容空間を画定する。第二の部分12は、一端が開口する中空構造であってもよく、第一の部分11は、板状構造であってもよく、第一の部分11は、第一の部分11と第二の部分12が共同して収容空間を画定するように、第二の部分12の開口側に被せられる。第一の部分11と第二の部分12は、いずれも一の側が開口する中空構造であってもよく、第一の部分11の開口側は、第二の部分12の開口側に被せられる。
電池100において、電池セル20は、複数であってもよく、複数の電池セル20同士は、直列又は並列又は直並列接続されてもよく、直並列とは、複数の電池セル20には、直列接続があり、並列接続もある。複数の電池セル20同士は、直接に直列又は並列又は直並列接続されてから、複数の電池セル20によって構成される全体を筐体10内に収容してもよい。無論、電池100は、複数の電池セル20がまず、直列又は並列又は直並列接続されて電池モジュール形式を形成し、複数の電池モジュールがさらに直列又は並列又は直並列接続されて一体を形成し、筐体10内に収容されてもよい。電池100は、さらに、他の構造を含んでもよく、例えば、この電池100は、さらに、複数の電池セル20同士の電気的な接続を実現するためのバスバー部材を含んでもよい。
ここで、各電池セル20は、二次電池又は一次電池であってもよく、リチウム硫黄電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池であってもよく、これに限定されない。
図3を参照すると、図3は、本出願のいくつかの実施例による電池セル20の分解構造概略図である。電池セル20とは、電池100を構成する最小ユニットである。図3に示すように、電池セル20は、エンドキャップ21と、ハウジング22と、電極アセンブリ23と、アダプタ片24と、電極端子25と、を含む。
エンドキャップ21とは、ハウジング22の開口箇所に被せられて、電池セル20の内部環境を外部環境から遮断する部材である。限定されることなく、エンドキャップ21の形状は、ハウジング22の形状に適合してハウジング22に嵌合されてもよい。選択的に、エンドキャップ21は、一定の硬度と強度を有する材質(例えばアルミニウム合金)で作られてもよく、これにより、エンドキャップ21が押圧衝撃を受けた場合に変形しにくく、電池セル20がより高い構造強度を備えることができ、安全性能も向上することができる。エンドキャップ21には、電池セル20の内部圧力又は温度が閾値に達した時に内部圧力を逃すための放圧機構が設置されてもよい。エンドキャップ21の材質は、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金、プラスチックなど様々であってもよく、本出願の実施例は、これについて特に限定しない。いくつかの実施例において、エンドキャップ21の内側には、絶縁部材がさらに設置されてもよく、絶縁部材は、短絡のリスクを低減するように、ハウジング22内の電気的接続部材とエンドキャップ21を隔離するために用いられてもよい。例示的には、絶縁部材は、プラスチック、ゴムなどであってもよい。
ハウジング22は、エンドキャップ21に嵌合して電池セル20の内部環境を形成するためのアセンブリであり、ここで、形成された内部環境は、電極アセンブリ23、電解液及びその他部材を収容するために用いられてもよい。ハウジング22とエンドキャップ21は、独立した部材であってもよく、ハウジング22に開口が設置され、開口においてエンドキャップ21を開口に被せることで電池セル20の内部環境を形成してもよい。限定されることなく、エンドキャップ21とハウジング22とを一体化してもよく、具体的には、エンドキャップ21とハウジング22は、他の部材がハウジングに入る前にまず一つの共通接続面を形成し、ハウジング22の内部をパッケージングする必要がある場合、エンドキャップ21をハウジング22に被せてもよい。ハウジング22の形状は、電極アセンブリ23の具体的な形状と寸法の大きさに応じて決定されてもよい。ハウジング22の材質は、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金、プラスチックなど様々であってもよく、本出願の実施例は、これについて特に限定しない。
電極アセンブリ23は、電池セル20において電気化学反応が発生する部材である。ハウジング22内には、一つ又は複数の電極アセンブリ23が含まれてもよい。電極アセンブリ23は、主に正極極板と負極極板が捲回され、又は積層配置されて形成されており、且つ一般的に正極極板と負極極板との間にセパレータが設けられる。正極極板と負極極板の、活物質を有する部分は、電極アセンブリ23の本体231を構成し、正極極板と負極極板の、活物質を有しない部分は、タブ232をそれぞれ構成する。正極タブと負極タブは、共に本体231の一端に位置してもよく、又はそれぞれ本体231の両端に位置してもよい。電池100の充放電中、正極活物質と負極活物質が電解液と反応し、タブ232は、アダプタ片24によって電極端子25に接続されて電流回路を形成する。
電極端子25は、エンドキャップ21に設置され、電極端子25は、アダプタ片24によって電極アセンブリ23に電気的に接続されて、電池セル20の電気エネルギーを出力又は入力するために用いられる。
本出願のいくつかの実施例によれば、図4を参照し、さらに図5を参照すると、図4は、本出願のいくつかの実施例による電池セル20の断面図であり、図5は、本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリ23とアダプタ片24の第1の接続概略図であり、図5は、タブ232がアダプタ片24に接続された後、タブ232が屈曲される前の概略図である。本出願は、電池セル20を提供する。図4及び図5に示すように、電池セル20は、アダプタ片24と、電極アセンブリ23と、保護膜26と、を含む。電極アセンブリ23は、本体231と、本体231から延出するタブ232と、を含み、タブ232は、本体231に接続される根元セグメント2321と、アダプタ片24に接続される接続セグメント2322と、を含む。保護膜26は、第一の粘着領域261と、第二の粘着領域262と、第一の粘着領域261と第二の粘着領域262との間に位置する非粘着領域263と、を含み、第一の粘着領域261は、本体231に接着され、第二の粘着領域262は、接続セグメント2322に接着され、非粘着領域263は、根元セグメント2321を覆う。
図5は、保護膜26がタブ232に接着されており、且つタブ232が屈曲される前の概略図であり、非粘着領域263の記述を容易にするために、図面において、第一の境界線F1は、第一の粘着領域261と非粘着領域263の境界線であり、第二の境界線F2は、非粘着領域263と第二の粘着領域262の境界線である。
アダプタ片24は、導電部材であり、電池セル20の放電時に電極アセンブリ23の電気エネルギーを電極端子25によって導出し、又は、電池セル20の充電時に電気エネルギーを電極端子25によって電極アセンブリ23に導入するように、タブ232と電極端子25との間の電気的な接続を実現するために用いられる。
電極アセンブリ23は、正極極板237と、負極極板238と、を含み、正極極板237と負極極板238が捲回されて巻状構造を形成する。正極極板237と負極極板238との間には、セパレータ239が設置されて、正極極板237と負極極板238とを隔離する。電極アセンブリ23は、扁平体であり、極板の一巻き毎に一つのタブ232を設置し、電極アセンブリ23の厚さ方向Zにおいて、タブ232は、電極アセンブリ23の捲回軸線の一の側に位置する。例えば、図5に示すように、電極アセンブリ23の厚さ方向Zにおいて、電極アセンブリ23の下半部分には、複数層のタブ232が設置される。記述の便宜上、特に明記しない限り、本出願の実施例におけるタブ232は、複数層のタブ232の統称である。
タブ232の接続セグメント2322は、アダプタ片24に電気的に接続され、例えば、接続セグメント2322は、アダプタ片24に溶接され、又は、接続セグメント2322は、アダプタ片24に導電ペーストによって接続される。選択的に、接続セグメント2322は、アダプタ片24に溶接され、接続セグメント2322とアダプタ片24との接続強度を確保する。
保護膜26は、電池セル20の内部短絡を起こさないように、タブ232を保護するための部材である。保護膜26は、絶縁性を有するテープであってもよい。
非粘着領域263は、保護膜26の、粘着性を有しない領域であり、保護膜26がタブ232に嵌合される場合、非粘着領域263は、タブ232の根元セグメント2321を覆って、根元セグメント2321を遮蔽するが、非粘着領域263は、根元セグメント2321に引っ張り力を与えない。保護膜26がタブ232に接続された後、保護膜26をロールする目的は、保護膜26をタブ232に密着させることであり、非粘着領域263と根元セグメント2321が一体に接着されないため、ロールの作用力は、保護膜26のみで受けることになり、保護膜26が引っ張られる時に、引っ張り力が根元セグメント2321に伝わりにくく、タブ232が引き裂かれにくくなる。
非粘着領域263は、第一の粘着領域261と第二の粘着領域262との間に位置し、換言すると、第一の粘着領域261及び第二の粘着領域262は、非粘着領域263の対向する両側に位置し、例えば、第一の粘着領域261、非粘着領域263及び第二の粘着領域262は、保護膜26の延在方向に沿って順に分布してもよく、保護膜26の延在方向は、タブ232の延在方向であってもよい。保護膜26は、タブ232全体を覆い、且つタブ232を越えて、タブ232に対する保護を実現する。
本出願の実施例の電池セル20によれば、保護膜26の非粘着領域263は、タブ232の根元セグメント2321を覆い、保護膜26が電極アセンブリ23に接着される場合、非粘着領域263が根元セグメント2321に接着されないため、保護膜26がタブ232の根元セグメント2321に与える引っ張り力を小さくし、タブ232の割れの発生を低減し、タブ232の過電流能力を確保するとともに、割れた後のタブ232が保護膜26を破って短絡を引き起こすことを回避し、電池セル20の耐用年数を向上させることができる。
図6を参照すると、図6は、本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリ23及びアダプタ片24の第2の接続概略図であり、図6は、タブ232がアダプタ片24に接続された後、タブ232が屈曲される前の概略図である。本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図5及び図6に示すように、非粘着領域263は、根元セグメント2321と本体231との境界を越える。
非粘着領域263は、対向する二つの端部を有し、一方の端部は、第一の粘着領域261に接続され、他方の端部は、第二の粘着領域262に接続される。第一の粘着領域261が本体231に接着されるため、タブ232の根元セグメント2321は、本体231に接続され、非粘着領域263が根元セグメント2321と本体231との境界を越えることは、非粘着領域263の、第一の粘着領域261に接続される端部が、根元セグメント2321と本体231との境界を越えることをいう。
非粘着領域263の、第一の粘着領域261に接続される端部が根元セグメント2321と本体231との境界を覆う場合、非粘着領域263に根元セグメント2321と一部の本体231を覆わせ、根元セグメント2321の、本体231に接続される部位が根元セグメント2321の弱い部位であるため、非粘着領域263が根元セグメント2321と一部の本体231を覆う場合、タブ232が保護膜26に接着される際にタブ232が割れる確率を低減することができる。
本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図5及び図6に示すように、非粘着領域263は、根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界を越えて、接続セグメント2322一部を覆う。
非粘着領域263は、対向する二つの端部を有し、ここで、一方の端部は、第二の粘着領域262に接続される。第二の粘着領域262が接続セグメントに接着されるため、非粘着領域263が根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界を越えることは、非粘着領域263の、第二の粘着領域262に接続される端部が根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界を越え、即ち、非粘着領域263が根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界を覆うことをいう。
非粘着領域263が根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界を覆うことで、根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界を保護し、タブ232が保護膜26に接着される際に根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界が割れる確率を低減することができる。
図7を参照すると、図7は、本出願のいくつかの実施例による保護膜26及び接続セグメント2322の接続概略図である。本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図7に示すように、接続セグメント2322が非粘着領域263によって覆われる面積は、S1であり、接続セグメント2322の総面積は、S2であり、1/3≦S1/S2≦2/3を満たす。
接続セグメント2322が非粘着領域263によって覆われる面積は、S1であり、即ち、非粘着領域263の、接続セグメント2322を覆う部分の面積は、S1である。S1/S2は、S1をS2で割ったもので、S1とS2の比を表す。S1/S2の値が小さければ小さいほど、接続セグメント2322が非粘着領域263によって覆われる面積が小さくなる場合、非粘着領域263の根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界に対する覆う面積が小さくなり、根元セグメント2321と接続セグメント2322に対する保護効果が比較的に悪い。S1/S2の数値が大きければ大きいほど、接続セグメント2322が非粘着領域263によって覆われる面積が大きく、接続セグメント2322と第二の粘着領域262との接着面積が小さくなり、第二の粘着領域262と接続セグメント2322の接続強度に影響を及ぼす。
接続セグメント2322が非粘着領域263によって覆われる面積と接続セグメント2322の総面積との比の範囲は、保護膜26に接着される際に保護膜26が根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界を引っ張ることを小さくし、保護膜26に接着される際に根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界が割れる確率を低減することができ、第二の粘着領域262と接続セグメント2322が比較的に大きい接続面積を有することを確保し、保護膜26と接続セグメント2322との接続の安定性を確保することができる。
選択的に、S1/S2=1/2であり、非粘着領域263によって覆われる接続セグメント2322の面積が比較的大きいことを確保することができるだけでなく、第二の粘着領域262が接続セグメント2322に強固に接続されることを確保することができる。
図8を参照すると、図8は、本出願のいくつかの実施例による第二の粘着領域262及び接続セグメント2322の接続概略図である。本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図8に示すように、第二の粘着領域262の一の部分は、接続セグメント2322に接着され、別の部分は、アダプタ片24に接着される。
第二の粘着領域262の一の部分は、接続セグメント2322に接着され、別の部分は、アダプタ片24に接着される。言い換えると、第二の粘着領域262の両端が接続セグメント2322とアダプタ片24にそれぞれ接着されることによって、第二の粘着領域262がタブ232の、本体231から離れる端部を覆い、第二の粘着領域262は、伸長された延在長さを有する。
第二の粘着領域262は、接続セグメント2322とアダプタ片24に接着され、第二の粘着領域262は、タブ232の端部を覆い、複数層のタブ232が緩むことを回避し、タブ232とアダプタ片24との接続の安定性を増やし、保護膜26が電極アセンブリ23及びアダプタ片24に強固に接着されることを確保する。
図9を参照すると、図9は、本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリ23及び保護膜26の接続概略図であり、図9は、タブ232がアダプタ片24に接続された後、タブ232が屈曲される前の概略図である。本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図9に示すように、電極アセンブリ23は、第一の端面233と、第一の側面234と、を含み、第一の端面233は、第一の側面234に垂直であり、タブ232は、第一の端面233から突出し、保護膜26は、第一の側面234まで延びる。
電極アセンブリ23は、捲回式構造であり、且つ扁平体であり、電極アセンブリ23は、厚さ方向Z及び幅方向を有する。電極アセンブリ23は、第二の端面235をさらに含み、第二の端面235及び第一の端面233は、電極アセンブリ23の幅方向の対向する二つの面であり、第一の端面233は、電極アセンブリ23のタブ232が延出する端面である。
電極アセンブリ23は、第二の側面236をさらに含み、第一の側面234及び第二の側面236は、電極アセンブリ23の厚さ方向Zの対向する二つの面であり、電極アセンブリ23の厚さ方向Zに沿っており、タブ232の根元セグメント2321は、第二の側面236に近づき、第一の側面234から離れる。第一の側面234及び第二の側面236は、いずれも第一の端面233及び第二の端面235に接続され、第一の側面234が第一の端面233に対して垂直をなすように設置され、第二の側面236が第一の端面233に対して垂直をなすように設置され、第一の側面234は、第一の端面233のエッジに接続され、第二の側面236は、第一の端面233のエッジに接続される。
保護膜26が第一の端面233から第一の側面234まで延びることによって、保護膜26及び本体231は、比較的大きい接続面積を有し、保護膜26と本体231との接続の安定性を増やし、保護膜26が本体231に強固に接続されることを確保する。
本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図9に示すように、第一の粘着領域261は、第一の側面234に接着される第一のセグメント2611と、第一の端面233に接着される第二のセグメント2612と、を含む。
第一のセグメント2611と第二のセグメント2612とが隣接して設置され、第一の粘着領域261が本体231に接着される場合、第一のセグメント2611が第一の側面234に接着され、第二のセグメント2612が第一の端面233に接着されることによって、第一の粘着領域261は、電極アセンブリ23の二つの表面に接続位置を有し、第一の粘着領域261と本体231との接続の安定性を強め、第一の粘着領域261が本体231に強固に接続されることを確保する。
本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図9に示すように、第一のセグメント2611の第一の端面233に垂直な方向の寸法は、L1であり、第一の側面234の第一の端面233に垂直な方向の寸法は、L2であり、1/7≦L1/L2≦1/5を満たす。
第一のセグメント2611の第一の端面233に垂直な方向の寸法L1とは、第一の端面233に垂直な平面内において、第一のセグメント2611の投影の第一の端面233に垂直な方向に沿う長さ、即ち、第一の側面234における第一のセグメント2611の延在長さである。
第一の側面234の第一の端面233に垂直な方向の寸法L2とは、第一の側面234の電極アセンブリ23の幅方向の寸法である。L1/L2は、L1をL2で割ったものであり、L1とL2の比を表す。
1/7≦L1/L2≦1/5である場合、第一のセグメント2611と第一の側面234との接続強度を確保することができる。L1/L2が大きすぎると、第一のセグメント2611が第一の端面233に垂直な方向に占める寸法が大きすぎ、コストが増える。L1/L2が小さすぎると、第一のセグメント2611が第一の端面233に垂直な方向に占める寸法が小さすぎ、第一のセグメント2611と第一の側面234との接続の安定性に影響を及ぼす。
選択的に、L1/L2=1/6であり、第一のセグメント2611と第一の側面234との接続の安定性を確保する。
本出願のいくつかの実施例によれば、図4に示すように、選択的に、根元セグメント2321には、アダプタ片24が第一の端面233と平行をなすように、折り曲げ箇所2323が設置される。
折り曲げ箇所2323は、タブ232が屈曲された後、根元セグメント2321に形成される折り曲げ部位である。
根元セグメント2321に折り曲げ箇所2323が設置されることで、アダプタ片24が第一の端面233と平行であり、本体231とアダプタ片24との間の空間を小さくし、タブ232が占める取り付け空間を小さくし、電池セル20のエネルギー密度を向上させることができる。
図10を参照すると、図10は、本出願のいくつかの実施例による保護膜26の構造概略図である。本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図10に示すように、保護膜26は、保護膜本体264と、カバー部材265と、を含み、保護膜本体264は、粘着面2641を有し、カバー部材265は、粘着面2641の一部を覆って、非粘着領域263を形成し、粘着面2641の、カバー部材265によって覆われない部分は、第一の粘着領域261及び第二の粘着領域262を形成する。
保護膜本体264は、粘着面2641を有し、保護膜本体264は、テープであってもよい。カバー部材265は、粘着面2641に覆われるために用いられ、カバー部材265の、粘着面2641に面する面は、粘着性を有してもよく、粘着性を有しなくてもよい。カバー部材265の、粘着面2641に面する面が粘着性を有する場合、カバー部材265は、カバー部材265と保護膜本体264との接続強度を増やすテープであってもよい。
カバー部材265の、粘着面2641から離反する面は、粘着性を有さず、カバー部材265が粘着面2641を覆った後、カバー部材265は、保護膜本体264に接着され、保護膜本体264がカバー部材265によって覆われる領域は、非粘着領域263を形成する。
上記実施例では、保護膜本体264は、テープであってもよく、カバー部材265は、保護膜本体264を覆って非粘着領域263を形成し、構造が簡単であり、加工が容易である。テープは、片面に接着剤が塗布された構造であってもよく、その材質は、ポリクロロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどであってもよいが、それらに限定されない。
図11を参照すると、図11は、本出願の別のいくつかの実施例による保護膜26の構造概略図である。本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図11に示すように、保護膜26は、基材266と、接着剤層267と、を含み、接着剤層267は、基材266の同一面の両側に塗布されて、第一の粘着領域261及び第二の粘着領域262を形成し、基材266の、接着剤層267が塗布されない領域は、非粘着領域263を形成する。
基材266は、ポリクロロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの材質であってもよいが、これらに限定されない。
図12を参照すると、図12は、本出願のいくつかの実施例による電極アセンブリ23の構造概略図である。本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、電極アセンブリ23は、二つのタブ232を含み、一つのタブ232は、正極タブであり、別のタブ232は、負極タブであり、図9に示すように、二つのタブ232は、本体231の一端から延出してもよく、図12に示すように、二つのタブ232は、本体231の両端から延出してもよい。
図13を参照すると、図13は、本出願のいくつかの実施例による二つの電極アセンブリ23の接続概略図である。本出願のいくつかの実施例によれば、選択的に、図13に示すように、電池セル20は、それぞれ一つのアダプタ片24に接続される二つの電極アセンブリ23を含む。
本出願のいくつかの実施例によれば、本出願は、上記いずれか一つの実施例に記載の電池セル20を含む電池100をさらに提供する。
本出願のいくつかの実施例によれば、本出願は、電力消費機器をさらに提供する。この電力消費機器は、上記いずれか一つの実施例に記載の、電力消費機器のために電気エネルギーを提供するための電池セル20を含む。
電力消費機器は、電池100を応用する前記いずれか一つの機器又はシステムであってもよい。
本出願のいくつかの実施例によれば、図9を参照すると、本出願は、アダプタ片24と、電極アセンブリ23と、保護膜26と、を含む電池セル20を提供する。電極アセンブリ23は、本体231と、本体から231延出するタブ232と、を含み、本体231は、第一の端面233と、第一の側面234と、を含み、タブ232は、第一の端面233から突出し、タブ232は、本体231に接続される根元セグメント2321と、アダプタ片24に溶接される接続セグメント2322と、を含む。保護膜26は、第一の粘着領域261と、第二の粘着領域262と、第一の粘着領域261と第二の粘着領域262との間に位置する非粘着領域263と、を含み、第一の粘着領域261は、第一の側面234に接着される第一のセグメント2611と、第一の端面233に接着される第二のセグメント2612と、を含み、第二の粘着領域262は、接続セグメント2322及びアダプタ片24に接着され、非粘着領域263は、根元セグメント2321を覆い、且つ非粘着領域263の両端は、それぞれ根元セグメント2321と本体231との境界及び、根元セグメント2321と接続セグメント2322との境界を越える。
保護膜26の非粘着領域263は、タブ232の根元セグメント2321を覆い、保護膜26が電極アセンブリ23に接着される場合、保護膜26がタブ232の根元セグメント2321に与える引っ張り力を小さくし、タブ232の割れの発生を低減し、タブ232の過電流能力を確保することができるとともに、割れた後のタブ232が保護膜26を破って短絡を引き起こすことを回避し、電池セル20の耐用年数を向上させた。さらに、非粘着領域263は、保護膜26をカバー部材265で覆うことによって形成される。
図14は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの製造方法の概略的フローチャートである。本出願のいくつかの実施例によれば、本出願は、電池セルの製造方法を提供した。図14に示すように、この電池セルの製造方法は、以下のステップを含んでもよい。
401において、アダプタ片24を提供する。
402において、本体231と、本体231から延出するタブ232と、を含む電極アセンブリ23を提供し、タブ232は、本体231に接続される根元セグメント2321と、接続セグメント2322と、を含む。
403において、第一の粘着領域261と、第二の粘着領域262と、第一の粘着領域261と第二の粘着領域262との間に位置する非粘着領域263と、を含む保護膜26を提供する。
404において、接続セグメント2322をアダプタ片24に接続し、第一の粘着領域261を本体231に接着し、第二の粘着領域262を接続セグメント2322に接着し、非粘着領域263で根元セグメント2321を覆う。
図15は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの製造機器500の概略的ブロック図である。本出願のいくつかの実施例によれば、本出願は、電池セルの製造機器500を提供した。図15に示すように、この電池セルの製造機器500は、提供モジュール501と、組み立てモジュール502と、を含む。提供モジュール501は、アダプタ片24を提供し、電極アセンブリ23を提供し、かつ保護膜26を提供するために用いられる。電極アセンブリ23は、本体231と、本体から231延出するタブ232と、を含み、タブ232は、本体231に接続される根元セグメント2321と、接続セグメント2322と、を含み、保護膜26は、第一の粘着領域261と、第二の粘着領域262と、第一の粘着領域261と第二の粘着領域262との間に位置する非粘着領域263と、を含む。組み立てモジュール502は、接続セグメント2322をアダプタ片24に接続し、第一の粘着領域261を本体231に接着し、第二の粘着領域262を接続セグメント2322に接着し、非粘着領域263で根元セグメント2321を覆うために用いられる。
好ましい実施例を参照しながら本出願について説明したが、本出願の範囲を逸脱することなく、それに様々な改良を加え、且つ等価物で部材を置き換えることができる。特に、構造的な衝突が生じない限り、各実施例に言及された各技術的特徴は、いずれも任意の方式で組み合わせられてもよい。本出願は、明細書に開示される特定の実施例に限定されるものでなく、請求項の範囲内に含まれるすべての技術案を含む。
100-電池、10-筐体、11-第一の部分、12-第二の部分、20-電池セル、21-エンドキャップ、22-ハウジング、23-電極アセンブリ、231-本体、232-タブ、2321-根元セグメント、2322-接続セグメント、2323-折り曲げ箇所、233-第一の端面、234-第一の側面、235-第二の端面、236-第二の側面、237-正極極板、238-負極極板、239-セパレータ、24-アダプタ片、25-電極端子、26-保護膜、261-第一の粘着領域、2611-第一のセグメント、2612-第二のセグメント、262-第二の粘着領域、263-非粘着領域、264-保護膜本体、2641-粘着面、265-カバー部材、266-基材、267-接着剤層、F1-第一の境界線、F2-第二の境界線、Z-厚さ方向、200-コントローラ、300-モータ、1000-車両

Claims (14)

  1. 電池セルであって、
    アダプタ片と、
    本体と、前記本体から延出するタブと、を含む電極アセンブリであって、前記タブは、前記本体に接続される根元セグメントと、前記アダプタ片に接続される接続セグメントと、を含む電極アセンブリと、
    第一の粘着領域と、第二の粘着領域と、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間に位置する非粘着領域と、を含む保護膜であって、前記第一の粘着領域は、前記本体に接着され、前記第二の粘着領域は、前記接続セグメントに接着され、前記非粘着領域は、前記根元セグメントを覆う、保護膜と、
    を含む、電池セル。
  2. 前記非粘着領域は、前記根元セグメントと前記本体との境界を越える、請求項1に記載の電池セル。
  3. 前記非粘着領域は、前記接続セグメントの一部を覆うように、前記根元セグメントと前記接続セグメントとの境界を越える、請求項1又は2に記載の電池セル。
  4. 前記接続セグメントが前記非粘着領域によって覆われる面積は、S1であり、前記接続セグメントの総面積は、S2であり、1/3≦S1/S2≦2/3を満たす、請求項3に記載の電池セル。
  5. 前記第二の粘着領域の一部は、前記接続セグメントに接着され、前記第二の粘着領域の別の部分は、前記アダプタ片に接着される、請求項3に記載の電池セル。
  6. 前記電極アセンブリは、第一の端面と、第一の側面と、を含み、前記第一の端面は、前記第一の側面に垂直であり、前記タブは、前記第一の端面から突出し、前記保護膜は、前記第一の側面まで延びる、請求項1~5のいずれか1項に記載の電池セル。
  7. 前記第一の粘着領域は、前記第一の側面に接着される第一のセグメントと、前記第一の端面に接着される第二のセグメントと、を含む、請求項6に記載の電池セル。
  8. 前記第一のセグメントの前記第一の端面に垂直な方向の寸法は、L1であり、前記第一の側面の前記第一の端面に垂直な方向の寸法は、L2であり、1/7≦L1/L2≦1/5を満たす、請求項7に記載の電池セル。
  9. 前記アダプタ片が前記第一の端面と平行になるように、前記根元セグメントには、折り曲げ箇所が設置される、請求項6~8のいずれか1項に記載の電池セル。
  10. 前記保護膜は、保護膜本体と、カバー部材と、を含み、前記保護膜本体は、粘着面を有し、前記カバー部材は、前記粘着面の一部を覆って前記非粘着領域を形成し、前記カバー部材によって覆われない前記粘着面の部分は、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域を形成する、請求項1~9のいずれか1項に記載の電池セル。
  11. 請求項1~10のいずれか1項に記載の電池セルを含む、電池。
  12. 請求項1~10のいずれか1項に記載の電池セルを含み、前記電池セルは、電気エネルギーを提供するためのものである、電力消費機器。
  13. 電池セルの製造方法であって、
    アダプタ片を提供するステップと、
    本体と、前記本体から延出するタブと、を含む電極アセンブリを提供するステップであって、前記タブは、前記本体に接続される根元セグメントと、接続セグメントと、を含む、電極アセンブリを提供するステップと、
    第一の粘着領域と、第二の粘着領域と、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間に位置する非粘着領域と、を含む保護膜を提供するステップと、
    前記接続セグメントを前記アダプタ片に接続し、前記第一の粘着領域を前記本体に接着し、前記第二の粘着領域を前記接続セグメントに接着し、前記非粘着領域で前記根元セグメントを覆うステップと、
    を含む、電池セルの製造方法。
  14. 電池セルの製造機器であって、
    アダプタ片を提供し、電極アセンブリを提供し、及び保護膜を提供するための提供モジュールであって、前記電極アセンブリは、本体と、前記本体から延出するタブと、を含み、前記タブは、前記本体に接続される根元セグメントと、接続セグメントと、を含み、前記保護膜は、第一の粘着領域と、第二の粘着領域と、前記第一の粘着領域と前記第二の粘着領域との間に位置する非粘着領域と、を含む提供モジュールと、
    前記接続セグメントを前記アダプタ片に接続し、前記第一の粘着領域を前記本体に接着し、前記第二の粘着領域を前記接続セグメントに接着し、前記非粘着領域で前記根元セグメントを覆うための組み立てモジュールと、
    を含む、電池セルの製造機器。
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JP4443259B2 (ja) * 2004-02-27 2010-03-31 三洋電機株式会社 ラミネート電池
CN207233885U (zh) * 2017-09-12 2018-04-13 广东国光电子有限公司 一种非标异形锂离子电池
CN109698385B (zh) * 2017-10-20 2024-06-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池
US20230087148A1 (en) * 2020-03-06 2023-03-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Secondary battery
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