JP2023551232A - 電池セル、電池及び電力消費装置 - Google Patents

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、電極アセンブリと、ケースと、電極端子と、集電部品とを含む。電極アセンブリは、第一のタブを含む。ケースは、電極アセンブリを収容するために用いられる。電極端子は、ケースに設置され、電極端子は、第一の凹部と、第一の凹部の底部に位置する接続部とを含む。集電部品は、第一のタブに接続され、接続部に溶接される。電極端子に第一の凹部を開設して接続部の厚さを小さくすることによって、接続部と集電部品との溶接に必要な溶接パワーを低減し、発熱を減らし、他の部品が焼損されるリスクを低減し、安全性を向上させる。【選択図】図６

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年０８月２３日に提出された発明名称が「電池セル及びその製造方法と製造システム、電池及び電力消費装置」、国際出願番号がＰＣＴ／ＣＮ２０２１／１１４１５６である出願の優先権を主張しており、この出願の内容の全ては、援用により本明細書に取り込まれる。

本出願は、電池技術分野に関し、より具体的には、電池セル、電池及び電力消費装置に関する。

電池セルは、電子機器、例えば携帯電話、ノートパソコン、バッテリ車、電気自動車、電気飛行機、電気汽船、電動玩具自動車、電動玩具汽船、電動玩具飛行機と電動工具などに広く応用されている。電池セルは、ニッケルカドミウム電池セル、水素ニッケル電池セル、リチウムイオン電池セルと二次アルカリ亜鉛マンガン電池セルなどを含んでもよい。

電池技術の発展において、どのように電池セルの安全性を向上させるかは、電池技術の一つの研究方向である。

本出願は、電池セル、電池及び電力消費装置を提供し、それは、電池セルの安全性を向上させることができる。

第一の態様によれば、本出願の実施例は、電極アセンブリと、ケースと、電極端子と、集電部品とを含む電池セルを提供する。電極アセンブリは、第一のタブを含む。ケースは、電極アセンブリを収容するために用いられる。電極端子は、ケースに設置され、電極端子は、第一の凹部と、第一の凹部の底部に位置する接続部とを含む。集電部品は、第一のタブに接続され、接続部に溶接される。

上記技術案では、電極端子に第一の凹部を開設して接続部の厚さを小さくすることによって、接続部と集電部品との溶接に必要な溶接パワーを低減し、発熱を減らし、他の部品が焼損されるリスクを低減し、安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、集電部品は、接続部に溶接され、第一の溶接部を形成し、接続部の厚さ方向に、第一の溶接部は、接続部の集電部品から離反する側から少なくとも集電部品の内部まで延びる。

上記技術案では、第一の溶接部は、接続部から集電部品の内部まで延びて、集電部品と接続部とを接続し、集電部品と電極端子との間の接触抵抗を小さくし、過電流能力を向上させる。

いくつかの実施例では、接続部の厚さ方向に、第一の溶接部は、集電部品の接続部から離反する表面よりもはみ出さない。

上記技術案では、第一の溶接部と集電部品の接続部から離反する表面とは、所定の距離をあけて、集電部品が溶け落ちることを回避し、集電部品の接続部から離反する表面に金属粒子が発生するリスクを低減し、安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、ケースは、筒体と、筒体に接続される蓋体とを含み、筒体は、電極アセンブリの外周を囲むように設置され、蓋体には、電極引出孔が設けられ、電極端子は、電極引出孔に取り付けられる。第一の溶接部と蓋体は、いずれも円環状であり、蓋体の外直径は、Ｄ_０であり、第一の溶接部の内直径は、Ｄ_１である。Ｄ_１とＤ_０は、０．１≦Ｄ_１／Ｄ_０≦０．６を満たす。

Ｄ_０は、電極アセンブリの直径と正の相関を有し、Ｄ_０が大きければ大きいほど、電極アセンブリの容量は高く、第一の溶接部の過電流面積に対する電池セルの要求も高い。Ｄ_１が小さければ小さいほど、第一の溶接部の周長も小さく、第一の溶接部の過電流面積も小さい。Ｄ_１／Ｄ_０が小さすぎると、Ｄ_０が大きくＤ_１が小さいため、第一の溶接部の過電流面積は不足し、充放電時の第一の溶接部の発熱は比較的に大きく、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たしにくいことを招く。

Ｄ_１が大きければ大きいほど、電極引出孔のサイズも大きく、蓋体の面積も小さい。同様に、Ｄ_０が小さければ小さいほど、蓋体の面積も小さい。Ｄ_１／Ｄ_０が大きすぎると、Ｄ_０が小さくＤ_１が大きいため、電池セルが振動している時に蓋体が変形しやすいことを招き、安全上の懸念を引き起こす。蓋体は、電池セルの一つの出力極として、バスバー部材に接続されることができる。Ｄ_１／Ｄ_０が大きすぎると、蓋体とバスバー部材との間の接続面積は小さく、蓋体とバスバー部材との間の過電流面積は不足し、蓋体とバスバー部材との間の接続箇所の発熱は高く、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たしにくいことを招く。

上記技術案は、０．１≦Ｄ_１／Ｄ_０≦０．６にして、過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たし、電池セルの安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、第一の溶接部は、非密閉構造であり、第一の溶接部の円心角αは、１８０°～３３０°である。

αは、第一の溶接部の過電流面積と正の相関を有する。αが小さければ小さいほど、第一の溶接部の過電流面積は小さく、電流が第一の溶接部を流す時の発熱は高い。上記技術案は、αを１８０°～３３０°に限定することで、第一の溶接部は、過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たす。第一の溶接部は、非密閉構造であり、第一の溶接部の周方向に沿う両端間の未溶接領域は、溶接応力を逃し、応力集中を低減することができる。

いくつかの実施例では、第一の溶接部は、密閉構造であり、溶接面積を大きくし、第一の溶接部の溶接強度と過電流能力を向上させる。

いくつかの実施例では、０．２≦Ｄ_１／Ｄ_０≦０．４である。

いくつかの実施例では、Ｄ_１は、５ｍｍ～１４ｍｍであり、過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たす。

いくつかの実施例では、蓋体と筒体は、一体に形成される構造であり、このように蓋体と筒体の接続工程を省くことができる。蓋体と筒体が電極アセンブリの正極又は負極に電気的に接続される場合、蓋体と筒体の接続箇所が一体式構造であるため、蓋体と筒体の接続箇所の抵抗が比較的に小さく、それによって過電流能力を高める。蓋体は、外部部品（例えばバスバー部材）に繋がるために用いられてもよく、電池セルが外部衝撃を受ける場合、外部部品が蓋体を引っ張り、蓋体と筒体の接続箇所に力が作用する可能性があり、上記技術案は、蓋体と筒体を一体に設置することによって、蓋体と筒体の接続箇所の強度を向上させ、蓋体と筒体との接続が失効するリスクを低減する。

いくつかの実施例では、接続部の厚さ方向に、第一の溶接部のサイズは、ｈであり、接続部の集電部品に溶接されるための領域の厚さは、ｄ_０である。ｄ_０とｈは、１＜ｈ／ｄ_０≦１．５を満たす。

ｈ／ｄ_０≦１である場合、第一の溶接部の溶け込みは、比較的に小さく、第一の溶接部全体が接続部に形成されることよって、ダミー溶接を招き、第一の溶接部は、集電部品と接続部とを効果的に接続しにくい。ｄ_０が一定の場合、ｈが大きければ大きいほど、溶接に必要なパワーは大きく、溶接過程において発熱は高い。ｈが大きすぎると、溶接による高温は電極端子周辺の部材を損傷しやすく、安全上の懸念を引き起こす。

上記技術案は、１＜ｈ／ｄ_０≦１．５にして、集電部品と接続部が接続されることが確保される前提で、溶接発熱を減らし、溶接難易度を低減する。

いくつかの実施例では、集電部品の接続部に溶接されるための領域の厚さは、ｄ_１であり、ｄ_０とｄ_１は、０．５≦ｄ_１／ｄ_０≦１．２を満たす。

ｄ_０が一定の場合、ｄ_１が小さければ小さいほど、集電部品は、溶接過程において溶け落ちやすく、溶接による高温粒子は、電池セル内に落下しやすく、ｄ_１が大きければ大きいほど、集電部品が占有する空間と重量は大きく、電池セルのエネルギー密度は低い。

上記技術案は、０．５≦ｄ_１／ｄ_０≦１．２にして、集電部品が溶け落ちるリスクを低減し、電池セルのエネルギー密度の損失を減らす。

いくつかの実施例では、ｄ_０は、０．４ｍｍ～１．２ｍｍであり、過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たし、溶接発熱を減らし、安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、第一のタブの少なくとも一部は、集電部品の電極端子から離反する側に位置し、集電部品に支持される。

上記技術案では、第一のタブは、集電部品が接続部に貼り合わされるように、集電部品を支持することができる。電池セルが振動している時に、第一のタブは、接続部に対する集電部品の移動を制限することによって、第一の溶接部にかかる力を小さくし、第一の溶接部が引き裂かられるリスクを低減することができる。接続部と集電部品とを溶接する場合、第一のタブは、集電部品を支持することによって、集電部品と接続部が溶接過程において発生した相対的な変位を小さくし、ダミー溶接のリスクを低減することができる。

いくつかの実施例では、第一のタブの第一の部分は、接続部の第一の凹部から離反する側に位置し、集電部品の接続部と対向する部分を支持するために用いられる。

上記技術案では、第一の部分は、集電部品を接続部に密着させ、ダミー溶接のリスクを低減するように、集電部品の接続部と対向する部分を支持することができる。溶接過程において、第一の部分は、集電部品の変形を制限し、集電部品の形態を改善することもできる。

いくつかの実施例では、第一の部分は、集電部品に溶接され、第二の溶接部を形成する。

上記技術案では、第二の溶接部は、集電部品と第一のタブとの間の接触抵抗を小さくし、過電流能力を向上させることができる。第二の溶接部は、接続部に近く、接続部と第二の溶接部との間の導電路を小さくすることよって、抵抗を小さくし、過電流能力を向上させることができる。

いくつかの実施例では、第一のタブの第二の部分は、第一の部分の外周を囲み、集電部品の接続部と対向しない領域を支持するために用いられる。

上記技術案では、第二の部分を設置することによって、第一のタブの集電部品を支持する領域の面積を大きくし、第一のタブの支持効果を向上させ、第一のタブと集電部品との間の圧力を小さくし、第一のタブが押し潰されるリスクを低減することができる。

いくつかの実施例では、第二の部分は、集電部品に溶接され、第三の溶接部を形成する。

上記技術案では、第三の溶接部は、集電部品と第二の部分との間の接触抵抗を小さくし、過電流能力を向上させることができる。

いくつかの実施例では、集電部品の第一のタブに向かう側に凸部を有し、凸部は、第二の部分に溶接されて第三の溶接部を形成する。

上記技術案では、凸部は、第二の部分により良く貼り合わされ、溶接不具合のリスクを低減することができる。

いくつかの実施例では、第一のタブは、電極アセンブリの中心軸線回りに設置され、第一のタブの中心軸線に垂直な断面は、円環形である。第一のタブの外半径は、Ｒであり、第一のタブの径方向における第三の溶接部と中心軸線の最小ピッチは、Ｄ_２であり、両方は、０．２≦Ｄ_２／Ｒ≦０．８を満たす。

Ｒは、電極アセンブリの直径と正の相関を有し、Ｒが大きければ大きいほど、電極アセンブリによる電流は大きく、過電流面積に対する電池セルの要求も高い。集電部品の中心軸線に近い部分は、接続部に溶接されるために用いられてもよく、Ｄ_２が小さければ小さいほど、集電部品の接続部に溶接されることができる領域も小さく、集電部品と接続部との間の過電流面積も小さい。Ｄ_２／Ｒが小さすぎると、Ｄ_２が小さくＲが大きいため、集電部品と接続部との間の過電流面積は不足し、充放電時の集電部品と接続部の溶接箇所の発熱は比較的に大きく、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たしにくいことを招く。

第一のタブは、複数のタブ層を含む。Ｄ_２が大きければ大きいほど、第三の溶接部に直接繋がるタブ層は外側にある。Ｄ_２が大きすぎると、第三の溶接部に接続されるタブ層の数が少なく、第三の溶接部と最も内側のタブ層のピッチが大きすぎることを招き、最も外側のタブ層と電極端子との間の電流経路と、最も内側のタブ層と電極端子との間の電流経路との間の差異が大きく、第一の極板の電流密度は不均一になり、内部抵抗を大きくしてしまうことを招く。

上記技術案は、Ｄ_２／Ｒを０．２～０．８に限定して、第一のタブの異なる位置の部分と電極端子との間の電流経路の差異を小さくし、電極アセンブリの第一の極板の電流密度の均一性を向上させ、内部抵抗を低減し、過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たす。

いくつかの実施例では、Ｄ_２とＲは、０．２≦Ｄ_２／Ｒ≦０．５を満たす。

いくつかの実施例では、Ｄ_２は、３．５ｍｍ～１０ｍｍであり、電極アセンブリの内部抵抗を小さくし、過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たす。

いくつかの実施例では、集電部品の直径は、Ｄ_３であり、第一のタブの直径は、Ｄ_４であり、Ｄ_３は、Ｄ_４よりも小さい。

上記技術案では、集電部品は、比較的に小さい直径を有し、集電部品が占有する空間と重量を節約し、電池セルのエネルギー密度を高めることができる。

いくつかの実施例では、Ｄ_３とＤ_４は、０．７５≦Ｄ_３／Ｄ_４≦０．９７を満たす。

Ｄ_４が一定の場合、Ｄ_３が小さすぎると、第一のタブの外側の部分と集電部品との間の距離は大きすぎ、第一のタブの外側の部分と集電部品との間の導電路は長すぎ、電極アセンブリの内部抵抗が大きく、電池セルの性能に影響を及ぼすことを招く。上記技術案は、Ｄ_３／Ｄ_４≧０．７５にして、電極アセンブリの内部抵抗を小さくし、電池セルの充放電性能を改善する。

Ｄ_４が一定の場合、Ｄ_３が大きすぎると、組み立て誤差によって、集電部品と電極アセンブリの同軸度にばらつきが生じ、集電部品が電極アセンブリの外周面から突出していることを引き起こし、集電部品と電極アセンブリのケースへの組み込みは、困難になり、組み立て効率と製品の優位性に影響を及ぼす。

Ｄ_４が一定の場合、Ｄ_３が大きすぎると、組み立て誤差によって、集電部品と電極アセンブリの同軸度にばらつきが生じ、集電部品が電極アセンブリの外周面から突出していることを引き起こし、集電部品と電極アセンブリのケースへの組み込みは、困難になり、組み立て効率と製品の優位性に影響を及ぼす。上記技術案は、Ｄ_３／Ｄ_４≦０．９７にして、集電部品が誤差によって電極アセンブリの外周面から突出しているリスクを低減し、組み立て効率と製品の優位性を高める。

いくつかの実施例では、Ｄ_３は、３５ｍｍ～４４ｍｍである。Ｄ_３を３５ｍｍ～４４ｍｍに限定することで、電極アセンブリの内部抵抗を小さくし、電池セルの充放電性能を改善し、集電部品が誤差によって電極アセンブリの外周面から突出しているリスクを低減することができる。

いくつかの実施例では、接続部には、接続部の第一の外面から電極アセンブリに向かう方向に沿って凹む凹溝が設けられ、第一の溶接部は、凹溝の底壁から少なくとも集電部品の内部まで延びる。

電池セルの生産過程において、外部機器を接続部に嵌合する必要がある。第一の溶接部の表面に凹凸があり、外部機器が第一の溶接部に押し付けられると、外部機器は、第一の溶接部によって圧傷されやすい。上記技術案は、凹溝を設置することによって、第一の外面と凹溝の底壁との間に、隙間を形成し、このように、第一の外面は、外部機器と第一の溶接部とを離間し、外部機器が圧傷されるリスクを低減するように、外部機器を支持するために用いられることができる。

いくつかの実施例では、ケースは、筒体と、筒体に接続される蓋体とを含み、筒体は、電極アセンブリの外周を囲むように設置され、蓋体には、電極引出孔が設けられ、電極端子は、電極引出孔に取り付けられる。電極端子は、端子本体を含み、端子本体は、柱状部と、第一のストッパー部と、第二のストッパー部とを含み、柱状部の少なくとも一部は、電極引出孔内に位置し、第一の凹部は、柱状部に設けられ、第一のストッパー部と第二のストッパー部は、いずれも柱状部の外側壁に接続され且つ柱状部の外側壁から突出しており、第一のストッパー部と第二のストッパー部は、それぞれ蓋体の外側と内側に設けられ、蓋体の一部を挟持するために用いられる。

上記技術案では、第一のストッパー部と第二のストッパー部は、両側から蓋体の一部を挟持して、端子本体を蓋体に固定させる。

いくつかの実施例では、端子本体は、第二の外面を有し、第一の凹部は、第二の外面から電極アセンブリに向かう方向に沿って接続部の第一の外面まで凹む。

いくつかの実施例では、電極端子は、端子本体に接続され第一の凹部の開口を密閉するシールプレートをさらに含む。

上記技術案では、シールプレートは、外側から接続部を保護し、第一の凹部に入る外部不純物を減らし、接続部が外部不純物によって損傷されるリスクを低減し、電池セルのシール性能を向上させることができる。

いくつかの実施例では、電極アセンブリは、第一のタブの極性と逆である第二のタブをさらに含み、第二のタブは、電極アセンブリの中心軸線回りに設置される。第一のタブは、電極アセンブリの電極端子に向かう端に設けられ、第二のタブは、電極アセンブリの電極端子から離反する端に設けられ、第二のタブは、ケースに電気的に接続される。

上記技術案では、ケース自体は、電池セルの一つの出力電極として、それによって一つの従来の電極端子を省き、電池セルの構造を簡略化することができる。複数の電池セルを組に組み立てる場合、ケースは、バスバー部材に電気的に接続されてもよく、このように過電流面積を大きくすることができるだけでなく、バスバー部材の構造設計をより柔軟にすることができる。

いくつかの実施例では、第二のタブは、負極タブであり、ケースの基体材質は、鋼である。鋼製のケースは、低電位状態で電解液に腐食されにくい。

いくつかの実施例では、ケースの電極端子から離反する端に、開口を有し、電池セルは、開口を密閉するためのカバープレートをさらに含む。

第二の態様によれば、本出願の実施例は、電池を提供し、この電池は、複数の第一の態様のいずれか一つの実施例の電池セルを含む。

第三の態様によれば、本出願の実施例は、電力消費装置を提供し、この電力消費装置は、電気エネルギーを提供するための第二の態様の電池を含む。

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。
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概略図である。 図２に示す電池モジュール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セルの分解概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの断面概略図である。 図５に示す電池セルの局所拡大概略図である。 図６の角枠Ｂにおける拡大概略図である。 図７の丸枠Ｃにおける拡大概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの電極端子の端子本体の概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの電極端子の端子本体の概略図である。 本出願のいくつかの実施例の電池セルの電極アセンブリと集電部品の構造概略図である。 本出願の別のいくつかの実施例の電池セルの電極アセンブリと集電部品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電池セルの局所断面概略図である。 図１３の角枠Ｅにおける拡大概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの電極端子の分解概略図である。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの電極端子の上面概略図である。 本出願の別のいくつかの実施例による電池セルの局所断面概略図である。 本出願のまた別のいくつかの実施例による電池セルの局所断面概略図である。 本出願の別のいくつかの実施例による電池セルの断面概略図である。

図面において、図面は、実際のスケールで描かれていない。

本出願の実施例の目的、技術案と利点をより明確にするために、以下は、本出願の実施例における図面を結び付けながら、本出願の実施例における技術案を明瞭に記述し、明らかに、記述された実施例は、本出願の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を払わない前提で得られたすべての他の実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属する。

特に定義されない限り、本出願に使用されるすべての技術的と科学的用語は、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、本出願では出願の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。本出願の明細書と特許請求の範囲又は上記図面における用語である「第一」、「第二」などは、特定の順序又は主従関係を記述するためのものではなく、異なる対象を区別するためのものである。

本出願に言及された「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。明細書における各位置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。

本出願の記述において、説明すべきこととして、特に明確に規定、限定されていない限り、用語である「取り付け」、「繋がり」、「接続」、「付設」は、広義に理解されるべきであり、例えば固定的な接続であってもよく、取り外し可能な接続、又は一体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。

本出願における用語である「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つのケースを表すことができる。また、本出願における文字である「／」は、一般的には、前後の関連対象が「又は」の関係であることを表す。

本出願の実施例では、同じ符号が同じ部材を表し、且つ簡潔のため、異なる実施例では、同じ部材に対する詳細な説明を省略する。理解すべきこととして、図面に示す本出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、及び集積装置の全体的な厚さ、長さ、幅などのサイズは、例示的な説明に過ぎず、本出願に対するいかなる限定も構成すべきではない。

本出願に出現された「複数の」は、二つ以上（二つを含む）を指す。

本出願における用語である「平行」は、絶対的な平行の場合を含むだけでなく、工学的に常識的な略平行の場合も含み、また、「垂直」も、絶対的な垂直の場合を含むだけでなく、工学的に常識的な略垂直の場合も含む。

本出願では、電池セルは、リチウムイオン二次電池セル、リチウムイオン一次電池セル、リチウム硫黄電池セル、ナトリウムリチウムイオン電池セル、ナトリウムイオン電池セル又はマグネシウムイオン電池セル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。

本出願の実施例に言及された電池は、より高い電圧と容量を提供するために一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。電池は、一般的には、一つ又は複数の電池セルをパッケージングするための筐体を含む。筐体は、液体又は他の異物による電池セルの充電又は放電への影響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、正極極板、負極極板とセパレータを含む。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で作動する。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覆されており、正極集電体は、正極集電部と正極タブとを含み、正極集電部に正極活物質層が塗覆されており、正極タブに正極活物質層が塗覆されていない。リチウムイオン電池を例にすると、正極集電体の材料は、アルミニウムであってもよく、正極活物質層は、正極活物質を含み、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覆されており、負極集電体は、負極集電部と負極タブとを含み、負極集電部に負極活物質層が塗覆されており、負極タブに負極活物質層が塗覆されていない。負極集電体の材料は、銅であってもよく、負極活物質層は、負極活物質を含み、負極活物質は、炭素又はケイ素などであってもよい。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。

電池セルは、電極アセンブリを収容するためのケースと、ケースに設置される電極端子とをさらに含み、電極端子は、電極アセンブリに電気的に接続されて、電極アセンブリの充放電を実現するために用いられる。組み立てを容易に実現し、電池セルの過電流能力を確保するために、電池セルは、一般的には、集電部品によって電極アセンブリのタブと電極端子とを接続する。

抵抗を小さくし、過電流を向上させるために、発明者は、一般的には、溶接の方式を採用して電極端子と集電部品とを接続する。発明者は、まず、集電部品と電極端子とを溶接し、そして電極端子をケースに取り付ける場合、溶接による金属粒子が電極端子又は集電部品に付着し、組み立て過程においてケースの内部に落ちる可能性があることに注目した。ケースの内部に落下する金属粒子は、電極アセンブリのセパレータを突き破り、短絡リスクを引き起こす可能性がある。

ケースに落ちる金属粒子を減らすために、発明者は、まず、電極端子をケースに取り付け、そして電極端子の外側から集電部品と電極端子とを溶接することを試み、このように、ケースは、金属粒子を遮断し、ケースに入る金属粒子を減らすことができる。

しかしながら、発明者は、溶接過程において、電極端子の外側から電極端子と集電部品とを溶接する場合、電極端子が溶け落ちる必要があるが、電極端子は、一般的に、比較的に大きい厚さを有し、溶接に必要なパワーは大きく、溶接による発熱量は高く、発熱量は、他の部材、例えばシール部材、電極アセンブリなどに伝導し、これらの部材を損傷しやすく、安全上の懸念を引き起こすことを見出した。

これに鑑み、本出願の実施例は、技術案を提供し、電極端子に凹部を開設するように設置することによって、電極端子の集電部品に溶接されるための部分の厚さを小さくし、さらに溶接難易度を低減し、溶接発熱を減らし、安全性を向上させる。

本出願の実施例に記述された技術案は、電池及び電池を使用する電力消費装置に適用される。

電力消費装置は、車両、携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、汽船、宇宙航空機、電動玩具と電動工具などであってもよい。車両は、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く、宇宙航空機は、飛行機、ロケット、スペースシャトルと宇宙船などを含み、電動玩具は、据置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、電気汽船玩具と電気飛行機玩具などを含み、電動工具は、金属切削電動工具、研磨電動工具、組み立て電動工具と鉄道用電動工具、例えば電気ドリル、電気グラインダ、電気レンチ、電気ドライバ、電気ハンマ、ハンマードリル、コンクリート振動機と電気カンナなどを含む。本出願の実施例は、上記電力消費装置を特に制限しない。

以下の実施例は、説明の便宜上、電力消費装置が車両であることを例にして説明する。

図１は、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。図１に示すように、車両１の内部には、電池２が設置され、電池２は、車両１の底部又は頭部又は後尾に設置されてもよい。電池２は、車両１の給電に用いられてもよく、例えば電池２は、車両１の操作電源とされてもよい。

車両１は、コントローラ３と、モータ４とをさらに含んでもよく、コントローラ３は、モータ４に給電するように電池２を制御するために用いられ、例えば車両１の起動、ナビゲーションと走行時の作動電力消費需要に用いる。

本出願のいくつかの実施例では、電池２は、車両１の操作電源だけでなく、車両１の駆動電源として、燃料油又は天然ガスの代わりに、又はその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。

図２は、本出願のいくつかの実施例による電池の分解概略図である。図２に示すように、電池２は、筐体５と、電池セル（図２において図示せず）とを含み、電池セルは、筐体５内に収容される。

筐体５は、電池セルを収容するために用いられ、筐体５は、様々な構造であってもよい。いくつかの実施例において、筐体５は、第一の筐体部５ａと、第二の筐体部５ｂとを含んでもよく、第一の筐体部５ａと第二の筐体部５ｂとは、互いに被せ、第一の筐体部５ａは第二の筐体部５ｂとともに、電池セルを収容するための収容空間５ｃを限定する。第二の筐体部５ｂは、一端が開口する中空構造であってもよく、第一の筐体部５ａは、板状構造であり、第一の筐体部５ａは、第二の筐体部５ｂの開口側に被せられて、収容空間５ｃを有する筐体５を形成し、第一の筐体部５ａと第二の筐体部５ｂはいずれも、一方側が開口する中空構造であってもよく、第一の筐体部５ａの開口側は、第二の筐体部５ｂの開口側に被せられて、収容空間５ｃを有する筐体５を形成する。無論、第一の筐体部５ａと第二の筐体部５ｂは、様々な形状、例えば、円筒体、直方体などであってもよい。

第一の筐体部５ａと第二の筐体部５ｂが接続された後のシール性を向上させるために、第一の筐体部５ａと第二の筐体部５ｂの間に、シール部材、例えば、シーラント、シールリングなどが設置されてもよい。

第一の筐体部５ａが第二の筐体部５ｂの頂部に被せられるとすると、第一の筐体部５ａは、上部筐体蓋と呼ばれてもよく、第二の筐体部５ｂは、下部筐体と呼ばれてもよい。

電池２では、電池セルは、一つであってもよく、複数であってもよい。電池セルが複数である場合、複数の電池セル間は、直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されてもよく、直並列接続とは、複数の電池セルにおいて、直列接続されるものがあるし、並列接続されるものもあることを意味する。複数の電池セル間は、直接直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されてから、複数の電池セルから構成される全体を筐体５内に収容してもよく、無論、複数の電池セルは、まず直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されて電池モジュール６を構成し、複数の電池モジュール６は、そして直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されて一つ全体を形成し、筐体５内に収容されてもよい。

図３は、図２に示す電池モジュールの構造概略図である。

いくつかの実施例では、図３に示すように、電池セル７は、複数であり、複数の電池セル７は、まず直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されて電池モジュール６を構成する。複数の電池モジュール６は、そして直列接続され、又は並列接続され、又は直並列接続されて一つ全体を形成し、筐体内に収容される。

電池モジュール６における複数の電池セル７間は、バスバー部材８によって電気的な接続を実現して、電池モジュール６における複数の電池セル７の並列接続又は直列接続又は直並列接続を実現することができる。バスバー部材は、一つ又は複数であってもよく、各バスバー部材８は、少なくとも二つの電池セルを電気的に接続するために用いられる。

図４は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの分解概略図であり、図５は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの断面概略図であり、図６は、図５に示す電池セルの局所拡大概略図であり、図７は、図６の角枠Ｂにおける拡大概略図であり、図８は、図７の丸枠Ｃにおける拡大概略図である。

図４から図８に示すように、本出願のいくつかの実施例の電池セル７は、電極アセンブリ１０と、ケース２０と、電極端子３０と、集電部品４０とを含む。電極アセンブリ１０は、第一のタブ１１を含む。ケース２０は、電極アセンブリ１０を収容するために用いられる。電極端子３０は、ケース２０に設置され、電極端子３０は、第一の凹部３１と、第一の凹部３１の底部に位置する接続部３２とを含む。集電部品４０は、第一のタブ１１に接続され、接続部３２に溶接される。

電極アセンブリ１０は、極性が逆である第一の極板と、第二の極板とを含む。第一の極板と第二の極板のうちの一つは、正極極板であり、もう一つは、負極極板である。例示的に、電極アセンブリ１０は、イオンの正極極板と負極極板における吸蔵／離脱時の酸化と還元反応によって電気エネルギーを発生する。選択的に、電極アセンブリ１０は、第一の極板と第二の極板とを絶縁分離するためのセパレータをさらに含む。

いくつかの例では、第一の極板、第二の極板とセパレータは、いずれも帯状構造であり、第一の極板、第二の極板とセパレータは、中心軸線Ａ回りに一体に捲回されて捲回構造を形成する。捲回構造は、円筒状構造、扁平状構造又は他の形状の構造であってもよい。別のいくつかの例において、電極アセンブリ１０は、第一の極板、セパレータと第二の極板が積層して配置されて形成された積層型構造であってもよい。

第一のタブ１１は、第一の極板の活物質層が塗覆されていない部分であってもよい。第一のタブ１１は、正極タブであってもよく、負極タブであってもよい。

ケース２０は、中空構造であり、その内部は、電極アセンブリ１０を収容するための空間を形成する。ケース２０は、様々な形状と様々なサイズ、例えば直方体形、円筒体形、六角柱形などであってもよい。ケース２０の形状は、電極アセンブリ１０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１０が円筒体構造である場合、円筒体ケースを選択することができ、電極アセンブリ１０が直方体構造である場合、直方体ケースを選択することができる。選択的に、電極アセンブリ１０とケース２０は、いずれも円筒体である。

ケース２０の材質は、様々であり、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス、アルミニウム合金などであってもよく、本出願の実施例は、これを特に制限しない。

ケース２０は、正に帯電してもよく、負に帯電してもよく、帯電しなくてもよい。

電極端子３０は、電池セル７の出力電極とされてもよく、それは、電池セル７を外部回路に電気的に接続して、電池セル７の充放電を実現することができる。選択的に、電極端子３０は、バスバー部材に接続されて、電池セル７間の電気的な接続を実現するために用いられる。

電極端子３０は、ケース２０に絶縁的に設置されてもよく、ケース２０に電気的に接続されてもよく、本出願の実施例は、これを制限せず、正極極板と負極極板との導通を回避すればよい。

第一の凹部３１は、電極端子３０の電極アセンブリ１０から離反する側から電極アセンブリ１０に向かう方向に沿って凹んでもよく、電極端子３０の電極アセンブリ１０に向かう側から電極アセンブリ１０から離反する方向に沿って凹んでもよい。

接続部３２は、電極端子３０の第一の凹部３１の底面に対応する部分である。

集電部品４０は、第一のタブ１１を電極端子３０に電気的に接続する。本出願の実施例は、第一のタブ１１と集電部品４０の接続方式を制限せず、例えば集電部品４０は、溶接、当接又は接着などの方式で第一のタブ１１に接続されてもよい。

集電部品４０と接続部３２は、溶接の方式で繋がる。例示的に、集電部品４０と接続部３２は、レーザー溶接によって繋がる。

本出願の実施例では、電極端子３０に第一の凹部３１を開設して接続部３２の厚さを小さくすることによって、接続部３２が集電部品４０に溶接されるのに必要な溶接パワーを小さくし、発熱を減らし、他の部品が焼損されるリスクを低減し、安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、電極アセンブリ１０は、本体部１２と、第一のタブ１１と、第二のタブ１３とを含み、第一のタブ１１と第二のタブ１３は、本体部１２から突出している。第一のタブ１１は、第一の極板の活物質層が塗覆されていない部分であり、第二のタブ１３は、第二の極板の活物質層が塗覆されていない部分である。

第一のタブ１１と第二のタブ１３は、本体部１２の同じ側から延出してもよく、それぞれ反対する両側から延出してもよい。例示的に、第一のタブ１１は、電極アセンブリ１０の電極端子３０に向かう端に位置し、第二のタブ１３は、電極アセンブリ１０の電極端子３０から離反する端に位置する。

いくつかの実施例では、第一のタブ１１は、電極アセンブリ１０の中心軸線Ａ回りに複数巻きに捲回され、言い換えれば、第一のタブ１１は、複数の巻きのタブ層を含む。捲回が完了した後、第一のタブ１１は、ほぼ柱体状であり、隣接する二巻きのタブ層間に、隙間が残っている。本出願の実施例は、第一のタブ１１を処理して、タブ層間の隙間を小さくし、第一のタブ１１と集電部品４０との接続を容易にすることができる。例えば、本出願の実施例は、第一のタブ１１の本体部１２から離れる端部領域が絞られ、収束されるように、第一のタブ１１を練り平坦化処理することができ、練り平坦化処理によって、第一のタブ１１の本体部１２から離れる一端に緻密な端面を形成し、タブ層間の隙間を小さくし、第一のタブ１１と集電部品４０との接続を容易にする。その代わりに、本出願の実施例は、隣接する二巻きのタブ層の間に導電材料を充填して、タブ層間の隙間を小さくすることもできる。

いくつかの実施例では、第二のタブ１３は、電極アセンブリ１０の中心軸線Ａ回りに複数巻きに捲回され、第二のタブ１３は、複数の巻きのタブ層を含む。例示的に、第二のタブ１３にも練り平坦化処理が施されて、第二のタブ１３のタブ層間の隙間を小さくする。

電極アセンブリ１０の中心軸線Ａは、仮想的な直線である。第一の極板、第二の極板とセパレータは、中心軸線Ａを基準にして捲回されてもよい。

いくつかの実施例では、ケース２０は、筒体２１と、筒体２１に接続される蓋体２２とを含み、筒体２１は、電極アセンブリ１０の外周を囲むように設置され、蓋体２２には、電極引出孔２２１が設けられ、電極端子３０は、電極引出孔２２１に取り付けられる。

蓋体２２と筒体２１は、一体に形成される構造であってもよく、即ちケース２０は、一体に成形される部品である。無論、蓋体２２と筒体２１は、別々に提供される二つの部品であり、そして溶接、かしめ、接着などの方式で接続されてもよい。

電極引出孔２２１は、電極アセンブリ１０における電気エネルギーがケース２０の外部に取り出されることを容易にするように、蓋体２２を貫通する。

中心軸線Ａは、電極引出孔２２１を通る仮想的な直線である。電極アセンブリ１０の中心軸線Ａと電極引出孔２２１の軸線は、重ね合わせてもよく、重ね合わせなくてもよい。

電極端子３０は、電極引出孔２２１に嵌合されて、電極引出孔２２１を覆うために用いられる。電極端子３０は、電極引出孔２２１に入り込んでもよく、電極引出孔２２１に入り込まなくてもよい。電極端子３０は、蓋体２２に固定される。電極端子３０は、全体的に蓋体２２の外側に固定されてもよく、電極引出孔２２１を介してケース２０の内部に入り込んでもよい。

いくつかの実施例では、蓋体２２と筒体２１は、一体に形成される構造である。このように蓋体２２と筒体２１の接続工程を省くことができる。

蓋体２２と筒体２１が電極アセンブリ１０の正極又は負極に電気的に接続される場合、蓋体２２と筒体２１の接続箇所が一体式構造であるため、蓋体２２と筒体２１の接続箇所の抵抗が比較的に小さく、それによって過電流能力を高める。蓋体２２は、外部部品（例えばバスバー部材）に繋がるために用いられてもよく、電池セルが外部衝撃を受ける場合、外部部品が蓋体２２を引っ張り、蓋体２２と筒体２１の接続箇所に力が作用する可能性があり、上記技術案は、蓋体２２と筒体２１を一体に設置することによって、蓋体２２と筒体２１の接続箇所の強度を向上させ、蓋体２２と筒体２１との接続が失効するリスクを低減する。

いくつかの実施例では、ケース２０は、延伸プロセスによって成形されてもよい。

いくつかの実施例では、ケース２０の電極端子３０から離反する端に、開口２１１を有し、電池セル７は、開口２１１を密閉するためのカバープレート５０をさらに含む。

具体的には、筒体２１の蓋体２２から離反する端に、開口を有し、カバープレート５０は、筒体２１の開口箇所に被せられて、筒体２１の開口を密閉する。カバープレート５０は、様々な構造であってもよく、例えば、カバープレート５０は、板状構造である。

いくつかの実施例では、カバープレート５０は、円形カバープレート、長方形カバープレート、正方形カバープレート、六角形カバープレート又は他の形状のカバープレートであってもよい。

いくつかの実施例では、カバープレート５０は、筒体２１に溶接される。

いくつかの実施例では、蓋体２２は、円形であり、電極アセンブリ１０は、円筒形であり、中心軸線Ａと電極引出孔２２１の軸線は重ね合わせる。本実施例は、中心軸線Ａと電極引出孔２２１の軸線が完全に重ね合わせることを要求せず、両方の間には、プロセスに許容されるばらつきが存在してもよい。

本実施例では、電極引出孔２２１は、ほぼ蓋体２２の中部に開設され、それに応じて、電極端子３０も蓋体２２の中部に取り付けられる。複数の電池セル７を組に組み立てる場合、電極端子３０の位置決め精度に対する要求を低減し、組み立てプロセスを簡略化することができる。

例示的に、電極引出孔２２１の軸線と蓋体２２の軸線は重ね合わせ、蓋体２２は、電極引出孔２２１の軸線回りに設置される環状構造である。

例示的に、電極端子３０の軸線と電極引出孔２２１の軸線は重ね合わせる。

別のいくつかの実施例では、蓋体２２は、長方形であってもよく、電極アセンブリ１０は、扁平状となる。電極引出孔２２１は、蓋体２２の自体の長手方向に沿う端部に近づくように設置されてもよい。

いくつかの実施例では、電極アセンブリ１０は、第一のタブ１１の極性と逆である第二のタブ１３をさらに含み、第二のタブ１３は、電極アセンブリ１０の中心軸線Ａ回りに設置される。第一のタブ１１は、電極アセンブリ１０の電極端子３０に向かう端に設けられ、第二のタブ１３は、電極アセンブリ１０の電極端子３０から離反する端に設けられ、第二のタブ１３は、ケース２０に電気的に接続される。

ケース２０自体は、電池セル７の一つの出力電極とされて、それによって一つの従来の電極端子を省き、電池セル７の構造を簡略化することができる。複数の電池セル７を組に組み立てる場合、ケース２０は、バスバー部材に電気的に接続されてもよく、このように過電流面積を大きくすることができるだけでなく、バスバー部材の構造設計をより柔軟にすることができる。

いくつかの実施例では、第二のタブ１３は、負極タブであり、ケース２０の基体材質は、鋼である。ケース２０は、負極タブに電気的に接続され、即ちケース２０は、低電位状態にある。鋼製のケース２０は、低電位状態で電解液に腐食されにくい。

いくつかの実施例では、筒体２１は、第二のタブ１３が蓋体２２に電気的に接続されるように、第二のタブ１３と蓋体２２とを接続するために用いられる。

筒体２１は、第二のタブ１３に直接電気的に接続されてもよく、他の部品によって第二のタブ１３に電気的に接続されてもよい。例えば、第二のタブ１３は、カバープレート５０によって筒体２１に電気的に接続される。

蓋体２２と電極端子３０は、異なる極性を有する。このとき、蓋体２２と電極端子３０のうちの一つは、電池セル７の正出力極とされてもよく、もう一つは、電池セル７の負出力極とされてもよい。本実施例は、正出力極と負出力極を電池セル７の同じ側に設置し、このように複数の電池セル７間の接続プロセスを簡略化することができる。

本出願の実施例の電極引出孔２２１は、ケース２０の延伸成形後に作られる。

発明者は、嘗て筒体の開口端をロールプレスすることで、筒体の開口端を内向きに折り返してバーリング構造を形成し、バーリング構造は、カバープレートを押圧してカバープレートの固定を実現することを試みた。発明者は、電極端子をカバープレートに取り付け、バーリング構造と電極端子を電池セルの二つの出力極とした。しかしながら、バーリング構造のサイズが大きければ大きいほど、その成形後にカールと皺が発生するリスクは高く、バーリング構造にカールと皺が発生する場合、バーリング構造の表面に凹凸が生じることになり、バーリング構造が外部のバスバー部材に溶接される場合、溶接不具合の問題がある。そのため、バーリング構造のサイズは、比較的に制限され、電池セルの過電流能力が不足することが引き起される。

本実施例は、開孔のプロセスを利用して蓋体２２に電極端子３０を取り付けるための電極引出孔２２１を形成して、正出力極と負出力極を電池セル７の筒体２１の開口から離反する端に設置し、蓋体２２は、ケース２０の成形過程において形成されており、電極引出孔２２１を開設した後にも平坦性を確保することができ、蓋体２２とバスバー部材の接続強度を確保する。同時に、蓋体２２の平坦性が自体のサイズに拘束されないため、蓋体２２は、比較的に大きいサイズを有することによって、電池セル７の過電流能力を向上させることができる。

いくつかの実施例では、集電部品４０は、接続部３２に溶接され、第一の溶接部Ｗ１を形成する。接続部３２の厚さ方向Ｘに、第一の溶接部Ｗ１は、接続部３２の集電部品４０から離反する側から少なくとも集電部品４０の内部まで延びる。

溶接時に、接続部３２の一部と集電部品４０の一部は、溶融して溶融池を形成し、溶融池が凝固した後に第一の溶接部Ｗ１を形成する。例示的に、電極アセンブリ１０と集電部品４０がケース２０内に取り付けられ、且つ集電部品４０が接続部３２に押し付けられた後、外部溶接機器は、接続部３２の集電部品４０から離反する側から接続部３２と集電部品４０とを溶接して第一の溶接部Ｗ１を形成することができる。第一の溶接部Ｗ１は、接続部３２の集電部品４０から離反する表面に露出している。

本出願の実施例は、第一の溶接部Ｗ１の形状、位置、深さ及び数を特に制限しない。例えば、第一の溶接部Ｗ１の形状は、直線形、Ｃ形、環形、螺旋形、Ｖ形又は他の形状であってもよい。第一の溶接部Ｗ１は、一つであってもよく、複数であってもよい。

第一の溶接部Ｗ１は、集電部品４０を貫通することができ、例えば第一の溶接部Ｗ１は、集電部品４０と接続部３２とを貫通し、且つ第一の溶接部Ｗ１は、集電部品４０の接続部３２から離反する表面に露出している。無論、第一の溶接部Ｗ１は、集電部品４０を貫通しなくてもよく、即ち第一の溶接部Ｗ１は、集電部品４０の接続部３２から離反する表面に露出しない。

第一の溶接部Ｗ１は、接続部３２から集電部品４０の内部まで延びて、集電部品４０と接続部３２とを接続し、集電部品４０と電極端子３０との間の接触抵抗を小さくし、過電流能力を向上させる。

いくつかの実施例では、接続部３２の厚さ方向Ｘに、第一の溶接部Ｗ１は、集電部品４０の接続部３２から離反する表面よりもはみ出さない。

第一の溶接部Ｗ１と集電部品４０の接続部３２から離反する表面とは、所定の距離をあけて、集電部品４０が溶け落ちることを回避し、集電部品４０の接続部３２から離反する表面に金属粒子が発生するリスクを低減し、安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、ケース２０は、筒体２１と、筒体２１に接続される蓋体２２とを含み、筒体２１は、電極アセンブリ１０の外周を囲むように設置され、蓋体２２には、電極引出孔２２１が設けられ、電極端子３０は、電極引出孔２２１に取り付けられる。第一の溶接部Ｗ１と蓋体２２は、いずれも円環状であり、蓋体２２の外直径は、Ｄ_０であり、第一の溶接部Ｗ１の内直径は、Ｄ_１である。Ｄ_１とＤ_０は、０．１≦Ｄ_１／Ｄ_０≦０．６を満たす。

第一の溶接部Ｗ１は、密閉構造であってもよく、非密閉構造であってもよい。言い換えれば、第一の溶接部Ｗ１は、半円環であってもよく、円環全体であってもよい。

Ｄ_０は、電極アセンブリ１０の直径と正の相関を有し、Ｄ_０が大きければ大きいほど、電極アセンブリ１０の容量は高く、第一の溶接部Ｗ１の過電流面積に対する電池セル７の要求も高い。Ｄ_１が小さければ小さいほど、第一の溶接部Ｗ１の周長も小さく、第一の溶接部Ｗ１の過電流面積も小さい。Ｄ_１／Ｄ_０が小さすぎると、Ｄ_０が大きくＤ_１が小さいため、第一の溶接部Ｗ１の過電流面積は不足し、充放電時の第一の溶接部Ｗ１の発熱は比較的に大きく、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たしにくいことを招く。発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_１／Ｄ_０≧０．１である場合、過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たすことができることを見出した。

Ｄ_１が大きければ大きいほど、電極引出孔２２１のサイズも大きく、蓋体２２の面積も小さい。同様に、Ｄ_０が小さければ小さいほど、蓋体２２の面積も小さい。Ｄ_１／Ｄ_０が大きすぎると、Ｄ_０が小さくＤ_１が大きいため、電池セル７が振動している時に蓋体２２が変形しやすいことを招き、安全上の懸念を引き起こす。蓋体２２は、電池セル７の一つの出力極として、バスバー部材に接続されることができる。Ｄ_１／Ｄ_０が大きすぎると、蓋体２２とバスバー部材との間の接続面積は小さく、蓋体２２とバスバー部材との間の過電流面積は不足し、蓋体２２とバスバー部材との間の接続箇所の発熱は高く、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たしにくいことを招く。発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_１／Ｄ_０≦０．６である場合、過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たし、電池セル７の安全性を向上させることができることを見出した。

Ｄ_１／Ｄ_０は、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５又は０．６であってもよい。

いくつかの実施例では、発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、０．２≦Ｄ_１／Ｄ_０≦０．４である場合、過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求をより良く満たし、電池セル７の安全性を向上させることができることを見出した。

いくつかの実施例では、Ｄ_１は、５ｍｍ～１４ｍｍである。

Ｄ_１が小さすぎると、第一の溶接部Ｗ１の過電流面積は不足し、充放電時の第一の溶接部Ｗ１の発熱は比較的に大きく、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たしにくいことを招く。Ｄ_１が大きすぎると、蓋体２２とバスバー部材との間の過電流面積は不足し、蓋体２２とバスバー部材との間の接続箇所の発熱は高いことを招く。発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_１を５ｍｍ～１４ｍｍに限定し、過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たすことができることを見出した。

選択的に、Ｄ_１は、５ｍｍ、７ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ又は１４ｍｍである。

いくつかの実施例では、接続部３２の厚さ方向Ｘに、第一の溶接部Ｗ１のサイズは、ｈであり、接続部３２の集電部品４０に溶接されるための領域の厚さは、ｄ_０である。ｄ_０とｈは、１＜ｈ／ｄ_０≦１．５を満たす。

第一の溶接部Ｗ１は、環形であり、プロセス誤差によって、第一の溶接部Ｗ１の異なる領域は、厚さ方向Ｘに異なる溶け込みを有する可能性がある。ｈは、第一の溶接部Ｗ１の溶け込みが最も小さい領域の厚さ方向Ｘに沿うサイズであってもよい。

いくつかの例では、接続部３２は、厚さが均一な平板構造であり、接続部３２の任意の部分は、いずれも集電部品４０に溶接されるために用いられてもよく、ｄ_０は、接続部３２の厚さである。別のいくつかの例において、接続部３２は、厚さが不均一な構造であり、接続部３２の厚さが比較的に小さい領域は、接続部３２の集電部品４０に溶接されるための領域であってもよく、このように溶接に必要なパワーを低減し、発熱を減らすことができ、例えば接続部３２は、凹溝を開設することによって局所の厚さを小さくすることができ、接続部３２の凹溝に対応する領域は、接続部３２の集電部品４０に溶接されるための領域とされてもよい。

ｈ／ｄ_０≦１である場合、第一の溶接部Ｗ１の溶け込みは、比較的に小さく、第一の溶接部Ｗ１全体が接続部３２に形成されることによって、ダミー溶接を招き、第一の溶接部Ｗ１は、集電部品４０と接続部３２とを効果的に接続しにくい。ｄ_０が一定の場合、ｈが大きければ大きいほど、溶接に必要なパワーは大きく、溶接過程において発熱は高い。ｈが大きすぎると、溶接による高温は電極端子３０周辺の部材を損傷しやすく、安全上の懸念を引き起こす。

発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、１＜ｈ／ｄ_０≦１．５である場合、集電部品４０と接続部３２が接続されることが確保される前提で、溶接発熱を減らし、溶接難易度を低減することを見出した。

選択的に、ｈ／ｄ_０は、１．０５、１．１、１．２、１．３、１．４又は１．５である。

いくつかの実施例では、集電部品４０の接続部３２に溶接されるための領域の厚さは、ｄ_１であり、ｄ_０とｄ_１は、０．５≦ｄ_１／ｄ_０≦１．２を満たす。

集電部品４０の接続部３２に溶接されるための領域とは、集電部品４０の接続部３２と当接する領域である。

ｄ_０が一定の場合、ｄ_１が小さければ小さいほど、集電部品４０は、溶接過程において溶け落ちやすく、溶接による高温粒子は、電池セル７内に落下しやすく、ｄ_１が大きければ大きいほど、集電部品４０が占有する空間と重量は大きく、電池セル７のエネルギー密度は低い。

発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、０．５≦ｄ_１／ｄ_０≦１．２である場合、集電部品４０が溶け落ちるリスクを低減し、電池セル７のエネルギー密度の損失を減らすことができることを見出した。

選択的に、ｄ_１／ｄ_０は、０．５、０．７、０．９、１．０又は１．２である。

いくつかの実施例では、ｄ_０は、０．４ｍｍ～１．２ｍｍである。

ｄ_０が小さければ小さいほど、接続部３２の過電流能力は低い。ｄ_０が小さすぎると、接続部３２は、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たしにくい可能性がある。ｄ_０が大きければ大きいほど、溶接に必要なパワーは大きく、溶接過程において発熱は高い。ｄ_０が大きすぎると、溶接による高温は電極端子３０周辺の部材を損傷しやすく、安全上の懸念を引き起こす。

発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、ｄ_０を０．４ｍｍ～１．２ｍｍに限定することで、過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たし、溶接発熱を減らし、安全性を向上させることができることを見出した。

選択的に、ｄ_０は、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ又は１．２ｍｍである。

選択的に、発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、ｄ_０を０．６ｍｍ～１．０ｍｍに限定することで、過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求をより良く満たし、溶接発熱を減らし、安全性を向上させることができることを見出した。

いくつかの実施例では、ｄ_１は、０．２ｍｍ～０．６ｍｍである。選択的に、ｄ_１は、０．３ｍｍ～０．５ｍｍである。

いくつかの実施例では、第一のタブ１１の少なくとも一部は、集電部品４０の電極端子３０から離反する側に位置し、集電部品４０に支持される。

第一のタブ１１は、集電部品４０が接続部３２に貼り合わされるように、集電部品４０を支持することができる。電池セル７が振動している時に、第一のタブ１１は、接続部３２に対する集電部品４０の移動を制限することによって、第一の溶接部Ｗ１にかかる力を小さくし、第一の溶接部Ｗ１が引き裂かられるリスクを低減することができる。

電池セル７の組み立て過程において、第一のタブ１１が集電部品４０を支持することによって、集電部品４０を接続部３２に密着させ、集電部品４０と接続部３２が溶接過程において発生した相対的な変位を小さくし、ダミー溶接のリスクを低減することができる。

いくつかの実施例では、第一のタブ１１の第一の部分１１１は、接続部３２の第一の凹部３１から離反する側に位置し、集電部品４０の接続部３２と対向する部分を支持するために用いられる。

接続部３２の厚さ方向Ｘに、第一の部分１１１と接続部３２は、対向して設置される。言い換えれば、第一の部分１１１は、第一のタブ１１の厚さ方向Ｘにおける接続部３２と重なる部分である。

第一の部分１１１は、集電部品４０を接続部３２に密着させ、ダミー溶接のリスクを低減するように、集電部品４０の接続部３２と対向する部分を支持することができる。溶接過程において、第一の部分１１１は、集電部品４０の変形を制限し、集電部品４０の形態を改善することもできる。

いくつかの実施例では、第一のタブ１１の第二の部分１１２は、第一の部分１１１の外周を囲み、集電部品４０の接続部３２と対向しない領域を支持するために用いられる。

第二の部分１１２は、第一のタブ１１の厚さ方向Ｘにおける接続部３２と重ならない部分である。例示的に、第二の部分１１２は、環形構造である。

第二の部分１１２を設置することによって、第一のタブ１１の集電部品４０を支持する領域の面積を大きくし、第一のタブ１１の支持効果を向上させ、第一のタブ１１と集電部品４０との間の圧力を小さくし、第一のタブ１１が押し潰されるリスクを低減することができる。接続部３２と集電部品４０とを溶接する場合、第二の部分１１２は、集電部品４０を支持することによって、集電部品４０と接続部３２が溶接過程において発生した相対的な変位を小さくし、ダミー溶接のリスクを低減することができる。

いくつかの実施例では、接続部３２の厚さ方向Ｘに、第一のタブ１１は、全体的に接続部３２と対向しなくてもよい。言い換えれば、第一のタブ１１は、第二の部分１１２のみを含んでもよい。

いくつかの実施例では、第二の部分１１２は、集電部品４０に溶接され、第三の溶接部Ｗ３を形成する。

電池セル７を組み立てる場合、まず、電極アセンブリ１０の第一のタブ１１の第二の部分１１２を集電部品４０に溶接し、そして電極アセンブリ１０と集電部品４０をケース２０内に配置することができる。具体的には、第二の部分１１２と集電部品４０とを溶接する場合、まず、集電部品４０を第一のタブ１１の練り平坦化された後の端面に押し付け、そして、外部溶接機器は、集電部品４０の第一のタブ１１から離反する表面にレーザーを発射し、レーザーによって集電部品４０と第一のタブ１１の第二の部分１１２とを溶接することができる。

第三の溶接部Ｗ３の形状は、直線形、Ｃ形、環形、螺旋形、Ｖ形又は他の形状であってもよく、本実施例は、これを制限しない。第三の溶接部Ｗ３は、一つであってもよく、複数であってもよい。

第三の溶接部Ｗ３は、集電部品４０と第二の部分１１２との間の接触抵抗を小さくし、過電流能力を向上させることができる。

いくつかの実施例では、集電部品４０の第一のタブ１１に向かう側に凸部４１を有し、凸部４１は、第二の部分１１２に溶接されて第三の溶接部Ｗ３を形成する。

集電部品４０と電極アセンブリ１０を組み立てる場合、まず、集電部品４０の凸部４１を第二の部分１１２に押し付け、そして凸部４１と第二の部分１１２とを溶接する。凸部４１は、第二の部分１１２により良く貼り合わされ、溶接不具合のリスクを低減することができる。

いくつかの実施例では、凸部４１は、第二の部分１１２を押出し、第二の部分１１２に組み込むことができる。

いくつかの実施例では、凸部４１以外に、集電部品４０の他の部分は、ほぼ平板構造である。

いくつかの実施例では、集電部品４０の凸部４１に対応する位置に第二の凹部４２が形成され、第二の凹部４２は、集電部品４０の第一のタブ１１から離反する表面に対して第一のタブ１１に向かう方向に沿って凹む。第二の凹部４２の底面と凸部４１の頂面との間にアダプタ部が形成され、アダプタ部は、第二の部分１１２に溶接されて第三の溶接部Ｗ３を形成する。第二の凹部４２を設置することによって、アダプタ部の厚さを小さくして、アダプタ部と第二の部分１１２との溶接に必要な溶接パワーを小さくし、発熱を減らし、電極アセンブリ１０が焼損されるリスクを低減することができる。

第三の溶接部Ｗ３は、溶接により形成され、その表面に凹凸がある。本実施例は、第二の凹部４２を設置することによって、第三の溶接部Ｗ３の表面を、集電部品４０の第一のタブ１１から離反する表面に対して凹ませ、第三の溶接部Ｗ３は他の部品（例えば電極端子３０）を避けることができる。

いくつかの実施例では、第二の凹部４２内には、固定シート（図示せず）が設けられてもよく、固定シートは、第三の溶接部Ｗ３を覆うために用いられて、第三の溶接部Ｗ３に残った金属粒子を固定し、金属粒子が電極アセンブリ１０に落ち、短絡を引き起こすリスクを低減する。固定シートは、絶縁シート、絶縁ゴム層又は他の構造であってもよい。

図９は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの電極端子の端子本体の概略図である。

図９に示すように、いくつかの実施例では、第一の溶接部Ｗ１は、非密閉構造であり、第一の溶接部Ｗ１の円心角αは、１８０°～３３０°である。

αは、第一の溶接部Ｗ１の過電流面積と正の相関を有する。αが小さければ小さいほど、第一の溶接部Ｗ１の過電流面積は小さく、電流が第一の溶接部Ｗ１を流す時の発熱は高い。本出願の実施例は、αを１８０°～３３０°に限定することで、第一の溶接部は、過電流能力と温度上昇に対する電池セルの要求を満たす。

第一の溶接部Ｗ１は、非密閉構造であり、第一の溶接部Ｗ１の周方向に沿う両端間の未溶接領域は、溶接応力を逃し、応力集中を低減することができる。

図１０は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの電極端子の端子本体の概略図である。

図１０に示すように、いくつかの実施例では、第一の溶接部Ｗ１は、密閉構造である。言い換えれば、第一の溶接部Ｗ１の円心角は、３６０°である。本出願の実施例は、溶接面積を大きくし、第一の溶接部の溶接強度と過電流能力を向上させることができる。

図１１は、本出願のいくつかの実施例の電池セルの電極アセンブリと集電部品の構造概略図である。

図６から図１１を併せて参照すると、いくつかの実施例では、第一のタブ１１は、電極アセンブリ１０の中心軸線Ａ回りに設置され、第一のタブ１１の中心軸線Ａに垂直な断面は、円環形である。第一のタブ１１の外半径は、Ｒであり、第一のタブ１１の径方向における第三の溶接部Ｗ３と中心軸線Ａの最小ピッチは、Ｄ_２であり、両方は、０．２≦Ｄ_２／Ｒ≦０．８を満たす。

第一のタブ１１の中心軸線Ａに垂直な断面は、絶対的な円環形であることを要求せず、一定のばらつきが存在することを許容する。

Ｒは、電極アセンブリ１０の直径と正の相関を有し、Ｒが大きければ大きいほど、電極アセンブリ１０による電流は大きく、過電流面積に対する電池セル７の要求も高い。集電部品４０の中心軸線Ａに近い部分は、接続部３２に溶接するために用いられてもよく、Ｄ_２が小さければ小さいほど、集電部品４０の接続部３２に溶接することができる領域も小さく、集電部品４０と接続部３２との間の過電流面積も小さい。Ｄ_２／Ｒが小さすぎると、Ｄ_２が小さくＲが大きいため、集電部品４０と接続部３２との間の過電流面積は不足し、充放電時の集電部品４０と接続部３２の溶接箇所の発熱は比較的に大きく、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たしにくいことを招く。

第一のタブ１１は、複数のタブ層を含む、各タブ層は、中心軸線Ａの周りを一周回る。第一のタブ１１の径方向に、複数のタブ層は、第一のタブ１１の半径方向に沿って積層される。第三の溶接部Ｗ３に直接繋がるタブ層上の電流は、第三の溶接部Ｗ３によって集電部品４０に直接伝導されることができ、第三の溶接部Ｗ３に繋がらないタブ層上の電流は、まず、第三の溶接部Ｗ３に直接繋がるタブ層に伝導される必要があり、そして第三の溶接部Ｗ３によって集電部品４０に伝導されることができ、これにより、複数のタブ層と第一の壁との間の導電路に差異がある。差異が大きすぎると、分極問題を引き起こすやすい。

Ｄ_２／Ｒが小さすぎると、第三の溶接部Ｗ３と最も外側のタブ層のピッチが大きすぎ、最も外側のタブ層と電極端子３０との間の電流経路と、最も内側のタブ層と電極端子３０との間の電流経路との間の差異は大きく、電極アセンブリ１０の第一の極板の電流密度は不均一になり、内部抵抗を大きくしてしまうことを招く。

発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_２／Ｒ≧０．２である場合、過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たすことができることを見出した。

Ｄ_２が大きければ大きいほど、第三の溶接部Ｗ３に直接繋がるタブ層は外側にある。Ｄ_２が大きすぎると、第三の溶接部Ｗ３に接続されるタブ層の数は少なく、第三の溶接部Ｗ３と最も内側のタブ層のピッチが大きすぎることを招き、最も外側のタブ層と電極端子３０との間の電流経路と、最も内側のタブ層と電極端子３０との間の電流経路との間の差異は大きく、第一の極板の電流密度は不均一になり、内部抵抗を大きくしてしまうことを招く。

発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_２／Ｒ≦０．８である場合、第一のタブ１１の異なる位置の部分と電極端子３０との間の電流経路の差異を小さくし、電極アセンブリ１０の第一の極板の電流密度の均一性を向上させ、内部抵抗を低減し、過電流能力を向上させることを見出した。

選択的に、Ｄ_２／Ｒは、０．２、０．３、０．５、０．７又は０．８である。

いくつかの実施例では、発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_２とＲが０．２≦Ｄ_２／Ｒ≦０．５を満たす場合、電池セル７の過電流能力をより良く改善し、電池セルの温度上昇を低減することができることを見出した。

いくつかの実施例では、Ｄ_２は、３．５ｍｍ～１０ｍｍである。

Ｄ_２が小さすぎると、集電部品４０と接続部３２との間の過電流面積は不足し、充放電時の集電部品４０と接続部３２の溶接箇所の発熱は比較的に大きく、急速充電時の過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たしにくいことを招く。発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_２≧３．５ｍｍである場合、過電流能力と温度上昇に対する電池セル７の要求を満たすことができることを見出した。

Ｄ_２が大きすぎると、第三の溶接部Ｗ３に接続されるタブ層の数は少なく、中心軸線Ａに近いタブ層と第三の溶接部Ｗ３との距離は大きすぎ、電極アセンブリ１０の内部抵抗は大きく、電池セル７の性能に影響を及ぼすことを招く。発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_２≦１０ｍｍである場合、電極アセンブリ１０の内部抵抗を小さくし、電池セル７の充放電性能を改善することができることを見出した。

選択的に、Ｄ２は、３．５ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、８．５ｍｍ又は１０ｍｍである。

いくつかの実施例では、Ｒは、２０ｍｍ～２２．８ｍｍである。

いくつかの実施例では、第三の溶接部Ｗ３は、環形である。環形の第三の溶接部Ｗ３は、比較的に大きい過電流面積を有し、第一の極板の電流密度の均一性を向上させ、内部抵抗を低減し、過電流能力を向上させることができる。

いくつかの実施例では、集電部品４０の直径は、Ｄ_３であり、第一のタブ１１の直径は、Ｄ_４であり、Ｄ_３は、Ｄ_４よりも小さい。

Ｄ_３とは、集電部品４０の外縁の直径、即ち集電部品４０の外直径である。Ｄ_４とは、第一のタブ１１の外縁の直径、即ち第一のタブ１１の外直径である。例示的に、Ｄ_４＝２＊Ｒである。

集電部品４０は、比較的に小さい直径を有し、集電部品４０が占有する空間と重量を節約し、電池セル７のエネルギー密度を高めることができる。

いくつかの実施例では、Ｄ_３とＤ_４は、０．７５≦Ｄ_３／Ｄ_４≦０．９７を満たす。

Ｄ_４が一定の場合、Ｄ_３が小さすぎると、第一のタブ１１の外側の部分と集電部品４０との間の距離は大きすぎ、第一のタブ１１の外側の部分と集電部品４０との間の導電路は長すぎ、電極アセンブリ１０の内部抵抗が大きく、電池セル７の性能に影響を及ぼすことを招く。発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_３／Ｄ_４≧０．７５である場合、電極アセンブリ１０の内部抵抗を小さくし、電池セル７の充放電性能を改善することができることを見出した。

Ｄ_４が一定の場合、Ｄ_３が大きすぎると、組み立て誤差によって、集電部品４０と電極アセンブリ１０の同軸度にばらつきが生じ、集電部品４０が電極アセンブリ１０の外周面から突出していることを引き起こし、集電部品４０と電極アセンブリ１０のケースへの組み込みは、困難になり、組み立て効率と製品の優位性に影響を及ぼす。発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_３／Ｄ_４≦０．９７である場合、集電部品４０が誤差によって電極アセンブリ１０の外周面から突出しているリスクを低減し、組み立て効率と製品の優位性を高めることができることを見出した。

選択的に、Ｄ_３／Ｄ_４は、０．７５、０．８、０．８５、０．９、０．９５又は０．９７であってもよい。

いくつかの実施例では、Ｄ_３は、３５ｍｍ～４４ｍｍである。発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_３を３５ｍｍ～４４ｍｍに限定することで、電極アセンブリ１０の内部抵抗を小さくし、電池セル７の充放電性能を改善し、集電部品４０が誤差によって電極アセンブリ１０の外周面から突出しているリスクを低減することができることを見出した。

選択的に、Ｄ_３は、３５ｍｍ、３８ｍｍ、４０ｍｍ、４１ｍｍ、４３ｍｍ又は４４ｍｍであってもよい。

いくつかの実施例では、発明者は、鋭意研究と大量の実験を行った結果、Ｄ_３を３８ｍｍ～４１ｍｍに限定することで、電極アセンブリ１０の内部抵抗をより良く小さくし、電池セル７の充放電性能を改善することができることを見出した。

いくつかの実施例では、接続部３２には、接続部３２の第一の外面３２２から電極アセンブリ１０に向かう方向に沿って凹む凹溝３２４が設けられ、第一の溶接部Ｗ１は、凹溝３２４の底壁から少なくとも集電部品４０の内部まで延びる。

接続部３２は、自体の厚さ方向Ｘに沿って対向して設置される第一の外面３２２と第一の内面３２１を有し、第一の内面３２１は、集電部品４０に向かって、第一の外面３２２は、集電部品４０に背向する。選択的に、第一の外面３２２と第一の内面３２１は、いずれも平面である。

凹溝３２４は、第一の外面３２２に対して集電部品４０に向かう方向に沿って凹む。本実施例は、接続部３２に凹溝３２４を開設することによって、接続部３２に段差構造を形成する。第一の外面３２２と凹溝３２４の底壁との間に、隙間を形成する。

凹溝３２４の底壁と第一の内面３２１との間の部分は、接続部３２の集電部品４０に溶接されるための領域であってもよく、言い換えれば、凹溝３２４の底壁と第一の内面３２１との間の部分は、集電部品４０に溶接されて第一の溶接部Ｗ１を形成するために用いられる。

電池セル７の生産過程において、外部機器を接続部３２に嵌合する必要がある。第一の溶接部Ｗ１の表面に凹凸があり、外部機器が第一の溶接部Ｗ１に押し付けられると、外部機器は、第一の溶接部Ｗ１によって圧傷されやすい。本実施例は、凹溝３２４を設置することによって、第一の外面３２２と凹溝３２４の底壁との間に、隙間を形成し、このように、第一の外面３２２は、外部機器と第一の溶接部Ｗ１とを離間し、外部機器が圧傷されるリスクを低減するように、外部機器を支持するために用いらることができる。

例示的に、外部機器は、注液機器、抽気機器、溶接機器又は他の電池セル７に用いられる機器であってもよい。

いくつかの実施例では、接続部３２には、第一の貫通孔３２３が設けられ、第一の貫通孔３２３は、接続部３２の電極アセンブリ１０から離反する側に位置する空間をケース２０の内部空間に連通させるために用いられる。

第一の貫通孔３２３は、接続部３２の厚さ方向Ｘに沿って接続部３２を貫通する。第一の貫通孔３２３は、一つであってもよく、複数であってもよい。

接続部３２と集電部品４０とを溶接する場合、第一の貫通孔３２３は、溶接応力を逃す役割を果たし、接続部３２が破裂するリスクを低減することができる。

電池セル７の成形過程において、第一の貫通孔３２３は、複数の成形工程に用いられてもよく、例えば第一の貫通孔３２３は、注液工程、化成工程又は他の工程に応用されてもよい。

具体的には、第一の貫通孔３２３は、ケース２０の内部空間に電解液を注入するために用いられる。注液が必要な場合、注液機器の注液頭は、接続部３２に押し付けられ、そして、注液頭は、第一の貫通孔３２３を介してケース２０内に電解液を注入する。

電池セル７の化成工程において、ケース２０内にガスが発生し、第一の貫通孔３２３は、外部負圧機器と連通して、ケース２０内のガスを抜くために用いられてもよい。

いくつかの実施例では、第一の貫通孔３２３の軸線と電極引出孔２２１の軸線は重ね合わせる。

いくつかの実施例では、集電部品４０には、第二の貫通孔４５が設けられ、第二の貫通孔４５は、第一の貫通孔３２３と対向して設置されるように構成されて、電解液は、第二の貫通孔４５を介してケース２０の内部空間に流入することができる。

第一の貫通孔３２３の軸方向は、第二の貫通孔４５の軸方向と平行である。第一の貫通孔３２３の軸方向に、第一の貫通孔３２３の投影は、第二の貫通孔４５の投影と少なくとも部分的に重なる。本実施例は、第二の貫通孔４５の孔径を限定せず、第一の貫通孔３２３の孔径よりも大きく、等しく、又は小さくてもよい。

本実施例は、集電部品４０に第一の貫通孔３２３と対向する第二の貫通孔４５を設置することによって、注液工程において集電部品４０の電解液に対する阻止を低減し、電解液は、ケース２０内に順調に流入し、電極アセンブリ１０の浸潤効率を向上させることができる。

いくつかの実施例では、第一の貫通孔３２３の軸方向に、第一の貫通孔３２３の投影は、第二の貫通孔４５の投影内に位置する。本実施例は、集電部品４０が第一の貫通孔３２３を遮蔽することを回避することができ、電解液は、ケース２０内に順調に流入することができる。

第一の貫通孔３２３と第二の貫通孔４５は、同軸に設置され、第二の貫通孔４５の孔径は、第一の貫通孔３２３の孔径以上であってもよい。

いくつかの実施例では、電極アセンブリ１０は、捲回構造であり、電極アセンブリ１０は、捲回中心箇所に、第三の貫通孔１４を有し、第三の貫通孔１４は、電極アセンブリ１０を貫通し、第三の貫通孔１４は、第一の貫通孔３２３、第二の貫通孔４５と対向して設置されて、電解液は、第三の貫通孔１４を介して電極アセンブリ１０の内部に流入することができる。

電極アセンブリ１０は、第一の極板、第二の極板とセパレータを捲回工具に捲回することで作られ、捲回成形後、捲回工具を電極アセンブリ１０から引き出す。捲回工具を引き出した後、電極アセンブリ１０の中部に第三の貫通孔１４が形成される。

第三の貫通孔１４の軸方向は、第一の貫通孔３２３の軸方向と平行であってもよい。第三の貫通孔１４の軸線と電極アセンブリ１０の中心軸線Ａは重ね合わせる。第三の貫通孔１４は、第一のタブ１１、本体部１２と第二のタブ１３を貫通する。

注液工程において、電解液は、第一の貫通孔３２３、第二の貫通孔４５を介して第三の貫通孔１４に流入することができ、第三の貫通孔１４に流入する電解液は、内部から電極アセンブリ１０に浸潤し、電極アセンブリ１０の浸潤効率を向上させることができる。

いくつかの実施例では、第三の貫通孔１４の軸方向に、第二の貫通孔４５の投影は、第三の貫通孔１４の投影内に位置する。このように第一のタブ１１の第二の貫通孔４５に対する遮蔽を低減することができ、電解液は、第三の貫通孔１４内に順調に流入することができる。

いくつかの実施例では、第一の貫通孔３２３、第二の貫通孔４５、第三の貫通孔１４は、同軸に設置される。第三の貫通孔１４の孔径は、第二の貫通孔４５の孔径以上であってもよい。

いくつかの実施例では、第一の貫通孔３２３は、凹溝３２４の底壁から第一の内面３２１まで延びて、接続部３２を貫通する。注液時、注液頭は、第一の外面３２２に押し付けられ、第一の外面３２２は、注液頭を支持し、注液頭に嵌合されてシールを実現し、電解液が電池セル７の外部に漏れるリスクを低減することができる。

図１２は、本出願の別のいくつかの実施例の電池セルの電極アセンブリと集電部品の構造概略図である。

図１２に示すように、第三の溶接部Ｗ３は、複数であり、複数の第三の溶接部Ｗ３は、第一のタブ１１の周方向Ｙに沿って間隔をあけて配置される。

第三の溶接部Ｗ３は、電極アセンブリ１０の径方向に沿って延びる直線形構造であってもよく、Ｖ形構造であってもよく、無論、他の構造であってもよい。

複数の第三の溶接部Ｗ３は、過電流面積を大きくし、第一の極板の電流密度の均一性を向上させ、内部抵抗を低減し、過電流能力を向上させることができる。

図１３は、本出願の別のいくつかの実施例による電池セルの局所断面概略図であり、図１４は、図１３の角枠Ｅにおける拡大概略図である。

図１３と図１４に示すように、いくつかの実施例では、第一の部分１１１は、集電部品４０に溶接され、第二の溶接部Ｗ２を形成する。

第二の溶接部Ｗ２は、集電部品４０と第一のタブ１１との間の接触抵抗を小さくし、過電流能力を向上させることができる。第二の溶接部Ｗ２は、接続部３２に近く、接続部３２と第二の溶接部Ｗ２との間の導電路を小さくすることによって、抵抗を小さくし、過電流能力を向上させることができる。

いくつかの実施例では、第一の溶接部Ｗ１と第二の溶接部Ｗ２は、一体化される。第一のタブ１１の電流は、第二の溶接部Ｗ２と第一の溶接部Ｗ１を介して電極端子３０に伝導することによって、導電路を短縮し、抵抗を小さくし、過電流能力を向上させることができる。

いくつかの実施例では、接続部３２と集電部品４０とを溶接する場合、集電部品４０が溶け落ちるとともに、第一の溶接部Ｗ１と第二の溶接部Ｗ２を形成することができる。

図１５は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの電極端子の分解概略図であり、図１６は、本出願のいくつかの実施例による電池セルの電極端子の上面概略図である。

図１３から図１６を併せて参照すると、いくつかの実施例では、ケース２０は、筒体２１と、筒体２１に接続される蓋体２２とを含み、筒体２１は、電極アセンブリ１０の外周を囲むように設置され、蓋体２２には、電極引出孔２２１が設けられ、電極端子３０は、電極引出孔２２１に取り付けられる。電極端子３０は、端子本体３４を含む。端子本体３４は、柱状部３４１と、第一のストッパー部３４２と、第二のストッパー部３４３とを含み、柱状部３４１の少なくとも一部は、電極引出孔２２１内に位置し、第一の凹部３１は、柱状部３４１に設けられ、第一のストッパー部３４２と第二のストッパー部３４３は、いずれも柱状部３４１の外側壁に接続され且つ柱状部３４１の外側壁から突出しており、第一のストッパー部３４２と第二のストッパー部３４３は、それぞれ蓋体２２の外側と内側に設けられ、蓋体２２の一部を挟持するために用いられる。

第一のストッパー部３４２が蓋体２２の外側に設けられることとは、第一のストッパー部３４２が蓋体２２の電極アセンブリ１０から離反する側に設けられることであり、第二のストッパー部３４３が蓋体２２の内側に設けられることとは、第二のストッパー部３４３が蓋体２２の電極アセンブリ１０に向かう側に設けられることである。

蓋体２２の厚さ方向に、第一のストッパー部３４２の少なくとも一部は、蓋体２２と重なり、第二のストッパー部３４３の少なくとも一部は、蓋体２２と重なる。柱状部３４１は、電極引出孔２２１から通過して、それぞれ蓋体２２の両側に位置する第一のストッパー部３４２と第二のストッパー部３４３とを接続する。

第一のストッパー部３４２と第二のストッパー部３４３は、両側から蓋体２２の一部を挟持して、端子本体３４を蓋体２２に固定させる。第一のストッパー部３４２と第二のストッパー部３４３は、蓋体２２を直接挟持してもよく、他の部品によって蓋体２２を間接挟持してもよい。

選択的に、柱状部３４１は、円筒状である。第一のストッパー部３４２と第二のストッパー部３４３は、いずれも柱状部３４１を囲む環形構造である。

いくつかの実施例では、電池セル７は、第一の絶縁部品６０と、第二の絶縁部品７０とをさらに含み、第一の絶縁部品６０の少なくとも一部は、第一のストッパー部３４２と蓋体２２の間に設けられ、第二の絶縁部品７０の少なくとも一部は、第二のストッパー部３４３と蓋体２２の間に設けられる。第一の絶縁部品６０と第二の絶縁部品７０は、端子本体３４と蓋体２２とを絶縁分離するために用いられる。

第一の絶縁部品６０と第二の絶縁部品７０は、いずれも柱状部３４１を囲むように設置される環形構造である。

第一の絶縁部品６０は、第一のストッパー部３４２と蓋体２２とを絶縁分離することができ、第二の絶縁部品７０は、第二のストッパー部３４３と蓋体２２とを絶縁分離することができる。

いくつかの実施例では、第一の絶縁部品６０と第二の絶縁部品７０のうちの一つは、柱状部３４１と蓋体２２とを離間する。例えば、第一の絶縁部品６０の一部は、電極引出孔２２１内に延びて、電極引出孔２２１の孔壁と柱状部３４１とを離間する。

いくつかの実施例では、第一の絶縁部品６０と第二の絶縁部品７０は、一体に形成される構造である。その代わりに、別のいくつかの実施例において、第一の絶縁部品６０と第二の絶縁部品７０は、別々に提供され、互いに当接する。

いくつかの実施例では、第一の絶縁部品６０と第二の絶縁部品７０のうちの一つは、電極引出孔２２１をシールするために用いられる。いくつかの例において、第一のストッパー部３４２と蓋体２２は、第一の絶縁部品６０を押出し、第一の絶縁部品６０は、圧縮され、外側から電極引出孔２２１をシールする。別のいくつかの例において、第二のストッパー部３４３と蓋体２２は、第二の絶縁部品７０を押出し、第二の絶縁部品７０は、圧縮され、内側から電極引出孔２２１をシールする。

いくつかの実施例では、電池セル７は、シールリング８０をさらに含み、シールリング８０は、柱状部３４１に外嵌され、電極引出孔２２１をシールするために用いられる。選択的に、シールリング８０の一部は、電極引出孔２２１内に延び、電極引出孔２２１の孔壁と柱状部３４１とを離間する。

いくつかの実施例では、第一のストッパー部３４２の外周には、複数の突起構造３４２ａが設けられ、複数の突起構造３４２ａは、柱状部３４１の周方向に沿って間隔をあけて設置される。

選択的に、複数の突起構造３４２ａは、柱状部３４１の周方向などに沿って間隔をあけて設置されてもよい。

第一のストッパー部３４２は、端子本体３４の電極アセンブリ１０から離反する端部が外向きに折り返されて形成されるバーリング構造である。

端子本体３４をケース２０に組み立てる前に、端子本体３４の第一のストッパー部３４２は、ほぼ円筒構造であり、且つ柱状部３４１の上端に位置し、第一のストッパー部３４２の外側壁は、柱状部３４１の外側壁と面一になっている。端子本体３４とケース２０とを組み立てる場合、第一のストッパー部３４２を電極引出孔２２１に通過した後、第一のストッパー部３４２を押出すことで、第一のストッパー部３４２は、外向きに折り返され、端子本体３４を蓋体２２にかしめる。

第一のストッパー部３４２を折り返す前に、第一のストッパー部３４２の上端には、間隔をあけて設置される複数の凹溝構造３４２ｂが開設されており、第一のストッパー部３４２を折り返した後、柱状部３４１の周方向に沿って間隔をあけて設置される複数の突起構造３４２ａを形成し、隣接する突起構造３４２ａ間は、凹溝構造３４２ｂである。本実施例は、凹溝構造３４２ｂと突起構造３４２ａを設置することによって、第一のストッパー部３４２の折り返し難易度を低減し、第一のストッパー部３４２上の応力集中を小さくする。

いくつかの実施例では、第二のストッパー部３４３は、端子本体３４の電極アセンブリ１０に向かう端部を押出すことで、端子本体３４の電極アセンブリ１０に向かう端部は外に延びて形成されたストッパー構造である。蓋体２２と端子本体３４を組み立てる場合、外部機器は、端子本体３４の電極アセンブリ１０に向かう端部を押出すことができ、端子本体３４の電極アセンブリ１０に向かう端部は、圧力の作用により外へ延びて、突出した第二のストッパー部３４３を形成する。

いくつかの実施例では、端子本体３４は、第二の外面３４４を有し、第一の凹部３１は、第二の外面３４４から電極アセンブリ１０に向かう方向に沿って接続部３２の第一の外面３２２まで凹む。

端子本体３４は、対向して設置される第二の外面３４４と第二の内面３４５を有する。第二の内面３４５は、電極アセンブリ１０に向かって、第二の外面３４４は、電極アセンブリ１０から離反する。第一の凹部３１は、第二の外面３４４から電極アセンブリ１０に向かう方向に沿って接続部３２の第一の外面３２２まで凹む。

いくつかの実施例では、電極端子３０は、端子本体３４に接続され第一の凹部３１の開口を密閉するシールプレート３３をさらに含む。

シールプレート３３は、全体的に第一の凹部３１の外側に位置してもよく、部分的に第一の凹部３１内に収容されてもよく、シールプレート３３が第一の凹部３１の開口を密閉できればよい。

シールプレート３３は、外側から接続部３２を保護し、第一の凹部３１に入る外部不純物を減らし、接続部３２が外部不純物によって損傷されるリスクを低減し、電池セル７のシール性能を向上させることができる。

また、シールプレート３３は、第一の貫通孔３２３をシールする役割を果たすこともできる。電池セル７の成形後、シールプレート３３は、電解液が第一の貫通孔３２３と第一の凹部３１を介して漏れるリスクを低減し、シール性能を向上させることができる。

いくつかの実施例では、第一の凹部３１の側壁には、段差面３１１が設置され、シールプレート３３の少なくとも一部は、第一の凹部３１に収容され、且つ段差面３１１は、シールプレート３３を支持するために用いられる。

第一の凹部３１は、外が大きく、内が小さい段差式凹部である。

シールプレート３３を組み立てる場合、段差面３１１は、シールプレート３３を支持し、シールプレート３３を位置決めることによって、組み立てプロセスを簡略化することができる。シールプレート３３の少なくとも一部は、第一の凹部３１に収容され、このように電極端子３０全体のサイズを小さくし、電極端子３０が占有する空間を低減し、エネルギー密度を向上させることができる。

いくつかの実施例では、シールプレート３３は、第一の凹部３１の側壁に溶接されて、第一の凹部３１の開口を密閉する。

いくつかの実施例では、シールプレート３３と接続部３２の間には、第一の溶接部Ｗ１を避けるための隙間が設けられる。

第一の溶接部Ｗ１の表面に凹凸があり、シールプレート３３が第一の溶接部Ｗ１に押し付けられると、組み立て過程においてシールプレート３３はガタつき、シール効果に影響を及ぼす。本実施例は、シールプレート３３と接続部３２の間に隙間を設置することによって、シールプレート３３は第一の溶接部Ｗ１を避けて、シールプレート３３と第一の溶接部Ｗ１とが直接接触することを回避し、組み立て過程においてシールプレート３３のガタつきを小さくし、シール効果を確保する。

いくつかの例では、第一の凹部３１は、段差構造を有し、このように、シールプレート３３は、段差面３１１に当接して、シールプレート３３と接続部３２との間に隙間を形成する。別のいくつかの例において、接続部３２を段差構造に設置してもよく、このように、シールプレート３３は、接続部３２に当接し、接続部３２の凹溝３２４は、シールプレート３３と接続部３２との間の隙間を形成してもよい。

いくつかの実施例では、シールプレート３３は、電池のバスバー部材に溶接されるために用いられてもよい。電池において、バスバー部材は、一つの電池セル７のシールプレート３３と別の電池セル７の蓋体２２とを接続して、この二つの電池セル７を直列接続してもよい。

いくつかの実施例では、シールプレート３３の少なくとも一部は、端子本体３４の第二の外面３４４から突出している。

バスバー部材とシールプレート３３とを溶接する必要がある場合、まず、バスバー部材をシールプレート３３の上面（即ちシールプレート３３の接続部３２から離反する外面）に貼り合わせて、そしてバスバー部材とシールプレート３３とを溶接する。

シールプレート３３の少なくとも一部は、第二の外面３４４から突出しており、第二の外面３４４によるシールプレート３３とバスバー部材の貼り合わせへの干渉を回避し、バスバー部材をシールプレート３３に密着させることを確保する。

いくつかの実施例では、接続部３２は、端子本体３４の電極アセンブリ１０に向かう端に設けられ、接続部３２の第一の内面３２１は、第二の内面３４５と面一に設置される。

第二の内面３４５は、端子本体３４の電極アセンブリ１０に向かう表面である。接続部３２の第一の内面３２１は、第二の内面３４５の一部を構成する。このように、端子本体３４は、平板構造を有する集電部品４０に嵌合されることができる。本実施例は、集電部品４０を第二の内面３４５に貼り合わせるだけで、接続部３２と集電部品４０との貼り合わせを実現し、接続部３２と集電部品４０の溶接を容易に実現することができる。

図１７は、本出願の別のいくつかの実施例による電池セルの局所断面概略図である。

図１７に示すように、いくつかの実施例では、端子本体３４は、対向して設置される第二の外面３４４と第二の内面３４５を有し、第一の凹部３１は、第二の外面３４４から電極アセンブリ１０に向かう方向に沿って接続部３２の第一の外面３２２まで凹む。端子本体３４は、第三の凹部３５をさらに含み、第三の凹部３５は、第二の内面３４５から電極アセンブリ１０から離反する方向に沿って接続部３２の第一の内面３２１まで凹む。

本出願の実施例は、第一の凹部３１と第三の凹部３５を同時に設置することで接続部３２の厚さを小さくし、このように第一の凹部３１の深さに対する要求を低減し、成形プロセスを簡略化することができる。第三の凹部３５を設置することによって、電池セル７の内部空間を大きくし、エネルギー密度を向上させることができる。

いくつかの実施例では、集電部品４０は、端子接続部４６と、端子接続部４６の外側を囲むタブ接続部４７とを含み、端子接続部４６の頂部が接続部３２の第一の内面３２１に当接するように、端子接続部４６は、タブ接続部４７に対して突設され、第三の凹部３５内に入り込む。

タブ接続部４７は、蓋体２２と第一のタブ１１との間に位置し、第二の部分１１２に溶接され、第三の溶接部Ｗ３を形成する。選択的に、タブ接続部４７は、円環状の平板構造であってもよい。

いくつかの実施例では、集電部品４０の端子接続部４６に対応する位置に、第四の凹部４８が設置され、第四の凹部４８は、タブ接続部４７の第一のタブ１１に向かう表面に対して凹む。第四の凹部４８は、端子接続部４６が占有する空間を低減し、集電部品４０の重量を小さくすることができる。例示的に、端子接続部４６と第四の凹部４８は、集電部品４０をプレスすることで形成される。

図１８は、本出願のまた別のいくつかの実施例による電池セルの局所断面概略図である。

図１８に示すように、いくつかの実施例では、端子本体３４は、対向して設置される第二の外面３４４と第二の内面３４５を有し、第一の凹部３１は、第二の内面３４５から電極アセンブリ１０から離反する方向に沿って接続部３２の第一の内面３２１まで凹む。

本実施例は、第一の凹部３１を、端子本体３４の内側に設置することで、第二の外面３４４の平坦性と面積を確保し、端子本体３４が外部のバスバー部材に接続されることを容易にすることができる。端子本体３４の内側に第一の凹部３１を設置することによって、電池セル７の内部空間を大きくし、エネルギー密度を向上させることができる。

いくつかの実施例では、集電部品４０は、端子接続部４６と、端子接続部４６の外側を囲むタブ接続部４７とを含み、端子接続部４６の頂部が接続部３２の第一の内面３２１に当接するように、端子接続部４６は、タブ接続部４７に対して突設され、第一の凹部３１内に入り込む。

タブ接続部４７は、蓋体２２と第一のタブ１１の間に位置し、第二の部分１１２に溶接され、第三の溶接部Ｗ３を形成する。選択的に、タブ接続部４７は、円環状の平板構造であってもよい。

いくつかの実施例では、集電部品４０の端子接続部４６に対応する位置に、第四の凹部４８が設置され、第四の凹部４８は、タブ接続部４７の第一のタブ１１に向かう表面に対して凹む。第四の凹部４８は、端子接続部４６が占有する空間を低減し、集電部品４０の重量を小さくすることができる。例示的に、端子接続部４６と第四の凹部４８は、集電部品４０をプレスすることで形成される。

図１９は、本出願の別のいくつかの実施例による電池セルの断面概略図である。

図１９に示すように、いくつかの実施例では、電池セル７は、四角形電池セルであってもよい。

いくつかの実施例では、ケース２０は、一体に形成される筒体２１と蓋体２２を含み、筒体２１は、電極アセンブリ１０の外周を囲むように設置される。例示的に、筒体２１は、角筒であってもよい。

筒体２１の蓋体２２から離反する端に、開口を有し、カバープレート５０は、筒体２１の開口箇所に被せられて、筒体２１の開口を密閉する。例示的に、カバープレート５０は、筒体２１に溶接される。

いくつかの実施例では、電池セルは、極性が逆である第一の電極端子３０と、第二の電極端子９０とをさらに含み、第一の電極端子３０は、電極アセンブリ１０の第一のタブに電気的に接続されるために用いられ、第二の電極端子９０は、電極アセンブリ１０の第二のタブに電気的に接続されるために用いられる。

いくつかの実施例では、第一の電極端子３０と第二の電極端子９０は、いずれも蓋体２２に取り付けられる。

電池では、バスバー部材は、複数の電池セルの電極端子に接続されて、複数の電池セルを直列接続し、並列接続し、又は直並列接続する。第一の電極端子３０と第二の電極端子９０は、いずれもバスバー部材に接続されるために用いられてもよい。

電池が外部衝撃を受ける場合、バスバー部材は、第一の電極端子３０と第二の電極端子９０によって蓋体２２を引っ張り、蓋体２２と筒体２１の接続箇所に力が作用する。蓋体２２と筒体２１が別体構造である場合、例えば蓋体２２と筒体２１が溶接によって繋がる場合、蓋体２２と筒体２１の接続箇所が力の作用により接続の失効が発生する可能性がある。本出願の実施例は、蓋体２２と筒体２１を一体に設置することによって、蓋体２２と筒体２１との接続箇所の強度を向上させ、蓋体２２と筒体２１との接続が失効するリスクを低減する。

いくつかの実施例では、ケース２０は、電極アセンブリの正極に電気的に接続せず、電極アセンブリの負極にも電気的に接続されない。言い換えれば、ケース２０は、帯電しない。

いくつかの実施例では、電極アセンブリ１０の第一のタブと第二のタブは、電極アセンブリの蓋体２２に向かう同じ側に位置する。

本出願のいくつかの実施例によれば、電池をさらに提供し、この電池は、複数の以上のいずれか一つの実施例の電池セルを含む。

本出願のいくつかの実施例によれば、電力消費装置をさらに提供し、この電力消費装置は、以上のいずれか一つの実施例の電池を含み、電池は、電力消費装置に電気エネルギーを提供するために用いられる。電力消費装置は、電池セル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。

図４から図６を参照すると、本出願のいくつかの実施例によれば、円筒電池セル７を提供し、この円筒電池セル７は、電極アセンブリ１０と、ケース２０と、電極端子３０と、集電部品４０と、カバープレート５０とを含む。

ケース２０は、一体に形成される筒体２１と蓋体２２を含み、筒体２１は、電極アセンブリ１０の外周を囲むように設置され、蓋体２２には、電極引出孔２２１が設けられ、電極端子３０は、電極引出孔２２１に取り付けられる。筒体２１の蓋体２２から離反する端に、開口を有し、カバープレート５０は、筒体２１の開口箇所に被せられて、筒体２１の開口を密閉する。

電極アセンブリ１０は、本体部１２と、第一のタブ１１と、第二のタブ１３とを含み、第一のタブ１１と第二のタブ１３は、本体部１２から突出している。第一のタブ１１は、電極アセンブリ１０の電極端子３０に向かう端に位置し、第二のタブ１３は、電極アセンブリ１０の電極端子３０から離反する端に位置する。

電極端子３０は、端子本体３４と、シールプレート３３とを含む。端子本体３４は、第一の凹部３１と、第一の凹部３１の底部に位置する接続部３２とを含み、シールプレート３３は、端子本体３４に接続され、第一の凹部３１の開口を密閉する。

集電部品４０は、第一のタブ１１と接続部３２に溶接されて、第一のタブ１１と接続部３２とを電気的に接続する。

説明すべきこととして、矛盾しない限り、本出願における実施例及び実施例における特徴は、互いに組み合わせられることが可能である。

最後に説明すべきこととして、以上の実施例は、本出願の技術案を説明するためのものに過ぎず、それを限定するものではない。前記実施例を参照しながら、本出願を詳細に説明したが、当業者は、依然として前記各実施例に記載された技術案を修正したり、そのうちの一部の技術的特徴に対して同等置換を行ったりすることができ、これらの修正又は置換は、該当する技術案の趣旨に本出願の各実施例の技術案の精神と範囲から逸脱させるものではないと理解すべきである。

Claims (33)

1. 電池セルであって、
   第一のタブを含む電極アセンブリと、
   前記電極アセンブリを収容するためのケースと、
   前記ケースに設置され、第一の凹部と、前記第一の凹部の底部に位置する接続部とを含む電極端子と、
   前記第一のタブに接続され、前記接続部に溶接される集電部品とを含む、電池セル。
2. 前記集電部品は、前記接続部に溶接され、第一の溶接部を形成し、前記接続部の厚さ方向に、前記第一の溶接部は、前記接続部の前記集電部品から離反する側から少なくとも前記集電部品の内部まで延びる、請求項１に記載の電池セル。
3. 前記接続部の厚さ方向に、前記第一の溶接部は、前記集電部品の前記接続部から離反する表面よりもはみ出さない、請求項２に記載の電池セル。
4. 前記ケースは、筒体と、前記筒体に接続される蓋体とを含み、前記筒体は、前記電極アセンブリの外周を囲むように設置され、前記蓋体には、電極引出孔が設けられ、前記電極端子は、前記電極引出孔に取り付けられ、
   前記第一の溶接部と前記蓋体は、いずれも円環状であり、前記蓋体の外直径は、Ｄ_０であり、前記第一の溶接部の内直径は、Ｄ_１であり、
   Ｄ_１とＤ_０は、０．１≦Ｄ_１／Ｄ_０≦０．６を満たす、請求項２又は３に記載の電池セル。
5. 前記第一の溶接部は、非密閉構造であり、前記第一の溶接部の円心角は、１８０°～３３０°である、請求項４に記載の電池セル。
6. 前記第一の溶接部は、密閉構造である、請求項４に記載の電池セル。
7. ０．２≦Ｄ_１／Ｄ_０≦０．４である、請求項４から６のいずれか１項に記載の電池セル。
8. Ｄ_１は、５ｍｍ～１４ｍｍである、請求項４から７のいずれか１項に記載の電池セル。
9. 前記蓋体と前記筒体は、一体に形成される構造である、請求項４から８のいずれか１項に記載の電池セル。
10. 前記接続部の厚さ方向に、前記第一の溶接部のサイズは、ｈであり、前記接続部の前記集電部品に溶接されるための領域の厚さは、ｄ_０であり、
    ｄ_０とｈは、１＜ｈ／ｄ_０≦１．５を満たす、請求項２から９のいずれか１項に記載の電池セル。
11. 前記集電部品の前記接続部に溶接されるための領域の厚さは、ｄ_１であり、ｄ_０とｄ_１は、０．５≦ｄ_１／ｄ_０≦１．２を満たす、請求項１０に記載の電池セル。
12. ｄ_０は、０．４ｍｍ～１．２ｍｍである、請求項１０又は１１に記載の電池セル。
13. 前記第一のタブの少なくとも一部は、前記集電部品の前記電極端子から離反する側に位置し、前記集電部品に支持される、請求項１から１２のいずれか１項に記載の電池セル。
14. 前記第一のタブの第一の部分は、前記接続部の前記第一の凹部から離反する側に位置し、前記集電部品の前記接続部と対向する部分を支持するために用いられる、請求項１３に記載の電池セル。
15. 前記第一の部分は、前記集電部品に溶接され、第二の溶接部を形成する、請求項１４に記載の電池セル。
16. 前記第一のタブの第二の部分は、前記第一の部分の外周を囲み、前記集電部品の前記接続部と対向しない領域を支持するために用いられる、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の電池セル。
17. 前記第二の部分は、前記集電部品に溶接され、第三の溶接部を形成する、請求項１６に記載の電池セル。
18. 前記集電部品の前記第一のタブに向かう側に凸部を有し、前記凸部は、前記第二の部分に溶接されて前記第三の溶接部を形成する、請求項１７に記載の電池セル。
19. 前記第一のタブは、前記電極アセンブリの中心軸線回りに設置され、前記第一のタブの前記中心軸線に垂直な断面は、円環形であり、
    前記第一のタブの外半径は、Ｒであり、前記第一のタブの径方向における前記第三の溶接部と前記中心軸線の最小ピッチは、Ｄ_２であり、両方は、０．２≦Ｄ_２／Ｒ≦０．８を満たす、請求項１７又は１８に記載の電池セル。
20. Ｄ_２とＲは、０．２≦Ｄ_２／Ｒ≦０．５を満たす、請求項１９に記載の電池セル。
21. Ｄ_２は、３．５ｍｍ～１０ｍｍである、請求項１９又は２０に記載の電池セル。
22. 前記集電部品の直径は、Ｄ_３であり、前記第一のタブの直径は、Ｄ_４であり、Ｄ_３は、Ｄ_４よりも小さい、請求項１３から２１のいずれか１項に記載の電池セル。
23. Ｄ_３とＤ_４は、０．７５≦Ｄ_３／Ｄ_４≦０．９７を満たす、請求項２２に記載の電池セル。
24. Ｄ_３は、３５ｍｍ～４４ｍｍである、請求項２２又は２３に記載の電池セル。
25. 前記接続部には、前記接続部の第一の外面から前記電極アセンブリに向かう方向に沿って凹む凹溝が設けられ、前記第一の溶接部は、前記凹溝の底壁から少なくとも前記集電部品の内部まで延びる、請求項２から１２のいずれか１項に記載の電池セル。
26. 前記ケースは、筒体と、前記筒体に接続される蓋体とを含み、前記筒体は、前記電極アセンブリの外周を囲むように設置され、前記蓋体には、電極引出孔が設けられ、前記電極端子は、前記電極引出孔に取り付けられ、
    前記電極端子は、端子本体を含み、前記端子本体は、柱状部と、第一のストッパー部と、第二のストッパー部とを含み、前記柱状部の少なくとも一部は、前記電極引出孔内に位置し、前記第一の凹部は、前記柱状部に設けられ、前記第一のストッパー部と前記第二のストッパー部は、いずれも前記柱状部の外側壁に接続され且つ前記柱状部の外側壁から突出しており、前記第一のストッパー部と前記第二のストッパー部は、それぞれ前記蓋体の外側と内側に設けられ、前記蓋体の一部を挟持するために用いられる、請求項１から２５のいずれか１項に記載の電池セル。
27. 前記端子本体は、第二の外面を有し、前記第一の凹部は、前記第二の外面から前記電極アセンブリに向かう方向に沿って前記接続部の第一の外面まで凹む、請求項２６に記載の電池セル。
28. 前記電極端子は、前記端子本体に接続され前記第一の凹部の開口を密閉するシールプレートをさらに含む、請求項２６又は２７に記載の電池セル。
29. 前記電極アセンブリは、前記第一のタブの極性と逆である第二のタブをさらに含み、前記第二のタブは、前記電極アセンブリの中心軸線回りに設置され、
    前記第一のタブは、前記電極アセンブリの前記電極端子に向かう端に設けられ、前記第二のタブは、前記電極アセンブリの前記電極端子から離反する端に設けられ、前記第二のタブは、前記ケースに電気的に接続される、請求項１から２８のいずれか１項に記載の電池セル。
30. 前記第二のタブは、負極タブであり、前記ケースの基体材質は、鋼である、請求項２９に記載の電池セル。
31. 前記ケースの前記電極端子から離反する端に、開口を有し、前記電池セルは、前記開口を密閉するためのカバープレートをさらに含む、請求項１から３０のいずれか１項に記載の電池セル。
32. 複数の請求項１から３１のいずれか１項に記載の電池セルを含む、電池。
33. 請求項３２に記載の電池を含み、前記電池は、電気エネルギーを提供するために用いられる、電力消費装置。

Images