JP2024503489A - 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。電池セルは、ケース、電池コア、エンドキャップアセンブリ、集電部品を含む。電池コアは、本体部と本体部の第一の方向における一端から突出するタブとを含む。ケースは、開口を有し、電池コアを収容する。エンドキャップアセンブリは、開口に被せられる。集電部品は、本体部の第一の方向におけるエンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、タブとエンドキャップアセンブリとを接続する。タブは、集電部品と接続するための第一の接続部を含み、第一の接続部は、集電部品の第一の方向におけるエンドキャップアセンブリに向かう側に配置される。この電池セルは、集電部品とエンドキャップアセンブリとの間の空間を十分に利用し、ケース内部のタブの占有空間を小さくして電池コアの本体部のためにより多くの空間をあけることができ、電池セルのエネルギー密度向上に寄与する。【選択図】図４

Description

本出願は、電池技術分野に関し、具体的には、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に関する。
新エネルギー技術の発展に伴い、電池の応用は、ますます広くなり、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である。
電池技術では、電池の安全性を考慮する必要があるだけでなく、電池性能の問題を考慮する必要もあり、電池のエネルギー密度の大きさは、電池の性能に影響を与える。そのため、どのように電池セルのエネルギー密度を高めるかは、電池技術における早急な解決が待たれる技術課題の一つである。
本出願の実施例は、電池セルのエネルギー密度を高めることに有利な電池セル、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。
第一の態様によれば、本出願の実施例は、電池セルを提供し、この電池セルは、本体部と前記本体部の第一の方向における一端から突出するタブとを含む電池コアと、開口を有し、前記電池コアを収容するためのケースと、前記開口に被せるためのエンドキャップアセンブリと、第一の方向において、前記本体部の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、前記タブと前記エンドキャップアセンブリとを接続するための集電部品とを含み、ここで、前記タブは、前記集電部品と接続するための第一の接続部を含み、前記第一の方向において、前記第一の接続部は、前記集電部品の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置するように配置される。
上記技術案では、タブの集電部品と接続される第一の接続部は、集電部品のエンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、集電部品とエンドキャップアセンブリとの間の空間を十分に利用し、ケース内部におけるタブの占有空間を小さくし、電極アセンブリの本体部のためにより多くの空間をあけることができ、電池セルのエネルギー密度を向上させることに有利である。
いくつかの実施例では、前記集電部品に折り返し部が設置され、前記折り返し部は、前記集電部品の前記第一の方向における前記エンドキャップアセンブリに向かう側に折り返し可能に設置され、前記折り返し部は、前記第一の接続部を接続するために用いられる。
上記技術案では、集電部品上に折り返し可能な折り返し部が設置され、折り返し部を折り返す前に第一の接続部を折り返し部と一体に接続してもよく、第一の接続部と集電部品との電気的接続をより容易に実現する。第一の接続部を折り返し部に接続した後に、折り返し部を集電部品に対して折り返して、第一の接続部を集電部品のエンドキャップアセンブリに向かう側に自然に配置し、タブに対する整形効果を改善することができる。
いくつかの実施例では、前記第一の方向において、前記第一の接続部は、前記折り返し部と積層して設置され、且つ前記第一の接続部は、前記折り返し部の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置する。
上記技術案では、第一の接続部は、折り返し部と第一の方向に積層して設置され、第一の接続部は、折り返し部のエンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、このような構造は、一方で第一の接続部と折り返し部の両方間が比較的大きい過電流面積を有することを保証し、他方では第一の接続部と折り返し部全体をコンパクトにし、第一の接続部と折り返し部全体の厚さを低減させ、第一の接続部と折り返し部全体が厚すぎて集電部品からエンドキャップアセンブリまでの距離が増大することにより、ケース内部の本体部を収容するための空間が小さくなるというリスクを低減させる。
いくつかの実施例では、前記折り返し部は、前記集電部品のエッジ位置に折り返し可能に接続される。
上記技術案では、折り返し部は、集電部品のエッジ位置に折り返し可能に接続され、折り返し部は、タブに対して保護作用を果たし、集電部品のエッジがタブを傷つけるリスクを低減させる。
いくつかの実施例では、前記集電部品は、第二の方向における対向する両端にいずれも前記折り返し部が接続され、前記第二の方向は、前記第一の方向に垂直であり、前記電池コアは、前記第二の方向に沿って本体部に間隔をおいて設置される二つの前記タブを含み、二つの前記タブの第一の接続部は、それぞれ二つの前記折り返し部に接続される。
上記技術案では、電池コアの二つのタブの第一の接続部は、それぞれ集電部品上の二つの折り返し部に接続され、集電部品のケース内での安定性を向上させ、集電部品がケース内で揺れるリスクを低減させることができる。
いくつかの実施例では、前記折り返し部と前記集電部品は、一体成形構造である。
上記技術案では、折り返し部と集電部品は、一体成形構造であり、折り返し部と集電部品の成形方式は、簡単であり、両方間の堅固性を保証する。
いくつかの実施例では、前記タブは、前記集電部品の回りに折り曲げられ、前記タブは、第二の接続部をさらに含み、前記第二の接続部は、前記本体部と前記第一の接続部とを接続するために用いられ、前記第一の方向において、前記第二の接続部は、前記集電部品の前記本体部に向かう側に位置する。
上記技術案では、タブは、集電部品の回りに折り曲げられて、集電部品がタブに対して良好なストッパ作用を果たすようにし、タブが本体部内に挿入されるリスクを低減させる。
いくつかの実施例では、前記エンドキャップアセンブリは、前記開口に被せるためのエンドキャップと、前記エンドキャップに設置され、前記集電部品と電気的に接続するための電極端子と、前記エンドキャップの前記第一の方向における前記本体部に向かう側に設置され、前記エンドキャップと前記電池コアとを仕切るための絶縁部材とを含み、前記集電部品は、前記第一の接続部と接続するための第一の集電部を含み、前記第一の方向において、前記第一の集電部と前記絶縁部材との間に収容隙間が形成され、前記収容隙間は、前記第一の接続部を収容するために用いられる。
上記技術案では、集電部品の第一の集電部と絶縁部材との間に収容隙間が形成され、第一の接続部は、収容隙間内に収容され、それによって第一の集電部と絶縁部材との間の空間を効果的に利用し、ケース内部におけるタブの占有空間を小さくし、電極アセンブリの本体部のためにより多くの空間をあけることができ、電池セルのエネルギー密度を向上させることに有利である。
いくつかの実施例では、前記絶縁部材は、前記本体部に向かう内面を有し、前記絶縁部材には、前記内面から、前記本体部から離反する方向に沿って凹む第一の凹部が設けられ、前記第一の凹部は、前記第一の集電部の少なくとも一部を収容するために用いられ、前記第一の方向において、前記第一の集電部と前記第一の凹部の底面との間に前記収容隙間が形成される。
上記技術案では、絶縁部材上に第一の凹部が設けられ、第一の集電部の少なくとも一部は、第一の凹部内に収容され、ケース内部における第一の集電部の占有空間を減少させて、本体部により多くの空間をあけ、電池セルのエネルギー密度を高めることに有利である。
いくつかの実施例では、前記絶縁部材は、前記本体部から離反する外面を有し、前記外面の前記第一の凹部に対応する位置に第一の凸部が突設され、前記第一の凹部は、前記内面から、前記本体部から離反する方向に沿って前記第一の凸部内に凹み、前記エンドキャップに第二の凹部が設けられ、前記第二の凹部は、第一の凸部の少なくとも一部を収容するために用いられる。
上記技術案では、第一の凸部の少なくとも一部は、第二の凹部内に設置され、絶縁部材とエンドキャップとの両方の構造をよりコンパクトにし、ケース内部における絶縁部材の占有空間を減少させることができる。第一の凹部は、内面から、本体部から離反する方向に沿って第一の凸部内に凹み、第一の凹部の凹みの深さを増大させ、第一の集電部を第一の凹部のより深い位置に収容できるようにして、本体部により多くの空間をあける。
いくつかの実施例では、前記集電部品は、第二の集電部をさらに含み、前記第二の集電部は、前記第一の集電部に接続され、前記第二の集電部は、前記電極端子と電気的に接続するために用いられ、前記第一の方向において、前記第一の集電部と前記第二の集電部は、ずれて設置されて、前記集電部品が前記第一の集電部の前記本体部に向かう側に収容空間を形成するようにし、前記収容空間は、前記タブの一部を収容するために用いられる。
上記技術案では、第一の集電部と第二の集電部は、第一の方向にずれて設置されて、集電部品が第一の集電部の本体部に向かう側にタブを収容する収容空間を形成するようにし、タブ全体が上に移動できるようにして、本体部により多くの空間をあけ、電池セルのエネルギー密度を向上させることに有利である。
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、第一の態様のいずれか一つの実施例による電池セルと、前記電池セルを収容するための筐体とを含む。
第三の態様によれば、本出願の実施例は、電力消費機器を提供し、この機器は、第二の態様のいずれか一つの実施例による電池を含む。
第四の態様によれば、本出願の実施例は、電池セルの製造方法を提供し、前記製造方法は、本体部と、前記本体部の第一の方向における一端から突出し、第一の接続部を含むタブとを含む電池コアを提供することと、開口を有するケースを提供することと、エンドキャップアセンブリを提供することと、集電部品を提供することと、前記集電部品を前記第一の接続部と前記エンドキャップアセンブリに接続することと、前記電池コアを前記ケース内に収容することと、エンドキャップアセンブリを前記開口に被せることとを含み、ここで、前記第一の方向において、前記集電部品は、前記本体部の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、前記第一の接続部は、前記集電部品の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置する。
いくつかの実施例では、前記集電部品に折り返し部が設置され、前記の、前記集電部品を前記タブと前記エンドキャップアセンブリに接続することは、前記第一の接続部を前記折り返し部に接続することと、前記折り返し部を前記集電部品に対して折り返して、前記タブが集電部品の回りに折り曲げられるようにすることと、前記エンドキャップアセンブリを前記集電部品と接続して、前記第一の接続部を前記集電部品の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置させることとを含む。
第五の態様によれば、本出願の実施例は、電池セルの製造機器をさらに提供し、前記製造機器は、本体部と、前記本体部の第一の方向における一端から突出し、第一の接続部を含むタブとを含む電池コアを提供するための第一の提供装置と、開口を有するケースを提供するための第二の提供装置と、エンドキャップアセンブリを提供するための第三の提供装置と、集電部品を提供するための第四の提供装置と、前記集電部品を前記第一の接続部と前記エンドキャップアセンブリに接続し、且つ前記電池コアを前記ケース内に収容し、且つエンドキャップアセンブリを前記開口に被せるための組み立て装置とを含み、ここで、前記第一の方向において、前記集電部品は、前記本体部の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、前記第一の接続部は、前記集電部品の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置する。
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、実施例に使用される必要のある図面を簡単に紹介し、理解すべきこととして、以下の図面は、本出願のいくつかの実施例のみを示したため、範囲に対する限定と見なされるべきではなく、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、これらの図面に基づいて他の関連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図である。 図３に示す電池セルの断面図である。 図３に示す電池セルの局所断面図である。 図５に示す集電体の斜視図である。 図６に示す集電部品の正面図である。 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フローチャートである。 本出願の別のいくつかの実施例による電池セルの製造方法の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。
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、例示的な説明であり、本出願に対するいかなる限定も構成すべきではない。
本出願における「複数の」は、二つ以上（二つを含む）を指す。
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。電池セルは、円筒体、扁平体、直方体又は他の形状などを呈してもよく、本出願の実施例は、これにも限定しない。電池セルは、一般的にはパッケージングの方式で筒型電池セル、四角形電池セルとパウチ電池セルという三つの種類に分けられ、本出願の実施例は、これにも限定しない。
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により構成される。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いる。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いる。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。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。なお、電極アセンブリは、捲回型構造であってもよく、積層型構造であってもよく、本出願の実施例は、これらに限らない。
現在、電池セルは、一般的には、ケースと、電池コアと、エンドキャップアセンブリと、集電部品とを含み、電池コアのタブは、エンドキャップアセンブリと集電部品を介して電気的に接続され、電池コアは、ケース内に収容され、エンドキャップアセンブリは、ケースの開口に被せられて、電池コアと電解液に一つの密閉空間を提供する。
発明者は、電池セルにおいて、電池コアのタブと集電部品との接続部分が集電部品のエンドキャップアセンブリから離反する側に位置し、タブがケース内部の一部の空間を占有するため、ケース内部において電池コアの本体部に提供できる空間が小さくなり、電池セルのエネルギー密度もそれにつれて小さくなることを発見した。発明者は、一般的な電池セルにとって、集電部品がエンドキャップアセンブリと接続された後に、集電部品の領域の一部とエンドキャップアセンブリとの間に隙間が存在し、この隙間位置の空間が効果的に利用されていないことに気づいた。
これに鑑み、本出願の実施例は、電池セルを提供し、電池セルは、ケースと、電池コアと、エンドキャップアセンブリと、集電部品とを含む。電池コアは、本体部と本体部の第一の方向における一端から突出するタブとを含む。ケースは、開口を有し、ケースは、電池コアを収容するために用いられる。エンドキャップアセンブリは、開口に被せるために用いられる。第一の方向において、集電部品は、本体部のエンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、集電部品は、タブとエンドキャップアセンブリとを接続するために用いられる。ここで、タブは、集電部品と接続するための第一の接続部を含み、第一の方向において、第一の接続部は、集電部品のエンドキャップアセンブリに向かう側に位置するように配置される。
このような電池セルにおいて、タブの第一の接続部を集電部品のエンドキャップアセンブリに向かう側に設置することによって、集電部品とエンドキャップアセンブリとの間の空間を十分に利用し、ケース内部におけるタブの占有空間を小さくし、電池コアの本体部により多くの空間をあけることができ、電池セルのエネルギー密度を向上させることに有利である。
本出願の実施例に記述された電池セルは、電池及び電池を使用する電力消費機器に適用できる。
電力消費機器は、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、上記電力消費機器を特に制限しない。
以下の実施例は、説明を容易にするために、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の構造概略図であり、車両１０００の内部に電池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の給電に用いられてもよく、例えば、電池１００を車両１０００の操作電源としてもよい。
車両１０００は、コントローラ２００とモータ３００とをさらに含んでもよく、コントローラ２００は、モータ３００に給電するように電池１００を制御するために用いられ、例えば、車両１０００の起動、ナビゲーションと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の操作電源とすることができるだけでなく、さらに車両１０００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１０００に駆動動力を提供することもできる。
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の構造概略図であり、電池１００は、筐体１０と電池セル２０とを含み、筐体１０は、電池セル２０を収容するために用いられる。
ここで、筐体１０は、電池セル２０を収容する部材であり、筐体１０は、電池セル２０に収容空間を提供し、筐体１０は、様々な構造を採用してもよい。いくつかの実施例では、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、互いに被せて、電池セル２０を収容するための収容空間を画定する。第一の部分１１と第二の部分１２は、様々な形状、例えば、直方体、円筒体などであってもよい。第一の部分１１は、一方側が開放された中空構造であってもよく、第二の部分１２も一方側が開放された中空構造であってもよく、第二の部分１２の開放側は、第一の部分１１の開放側に被せられると、収容空間を有する筐体１０を形成する。第一の部分１１が一方側が開放された中空構造であり、第二の部分１２が板状構造であることであってもよく、第二の部分１２は、第一の部分１１の開放側に被せられると、収容空間を有する筐体１０を形成する。第一の部分１１と第二の部分１２は、シール素子を介してシールを実現してもよく、シール素子は、シールリング、シーラントなどであってもよい。
電池１００において、電池セル２０は、一つであってもよく、複数であってもよい。電池セル２０が複数である場合に、複数の電池セル２０同士は、直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続は、複数の電池セル２０において直列接続も並列接続もあることを指す。複数の電池セル２０を先ず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を構成してから、複数の電池モジュールを直列接続又は並列接続又は直並列接続して一つの全体を形成して、筐体１０内に収容してもよい。すべての電池セル２０同士を一体に直接に直列接続又は並列接続又は直並列接続してから、すべての電池セル２０により構成された全体を筐体１０内に収容してもよい。
いくつかの実施例では、電池１００は、バスバー部材をさらに含んでもよく、複数の電池セル２０同士は、バスバー部材を介して電気的接続を実現することで、複数の電池セル２０の直列接続又は並列接続又は直並列接続を実現してもよい。バスバー部材は、金属導体、例えば、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金などであってもよい。
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の分解図であり、電池セル２０は、ケース２１と、電池コア２２と、エンドキャップアセンブリ２３と、集電部品２４とを含んでもよい。
ケース２１は、電池コア２２を収容するための部材であり、ケース２１は、一端に開口が形成された中空構造であってもよく、対向する両端に開口が形成された中空構造であってもよい。ケース２１の材質は、様々で、例えば、銅、鉄、アルミニウム、鋼、アルミニウム合金などであってもよい。ケース２１は、様々な形状、例えば、円筒体、直方体などであってもよい。例示的には、図３において、ケース２１は、直方体構造である。
電池コア２２は、電池セル２０において電気化学反応が起こる部材である。電池コア２２は、本体部２２１とタブ２２２とを含み、タブ２２２は、本体部２２１の一端から突出し、タブ２２２は、正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂに分けられる。電池コア２２は、一つの電極アセンブリであってもよく、複数の電極アセンブリにより共に構成されてもよい。電極アセンブリは、正極極板と、負極極板と、セパレータとを含んでもよく、電極アセンブリは、正極極板、セパレータと負極極板を捲回することにより形成された捲回型構造であってもよく、正極極板、セパレータと負極極板を積層して配置することにより形成された積層型構造であってもよい。
正極極板は、正極集電体と正極集電体の対向する両側に塗覆された正極活物質層とを含んでもよい。負極極板は、負極集電体と負極集電体の対向する両側に塗覆された負極活物質層とを含んでもよい。電極アセンブリは、本体部分と、正サブタブと、負サブタブとを含み、本体部分は、電極アセンブリの、極板の活物質層が塗覆された領域に対応する部分であり、正サブタブは、正極極板上の正極活物質層が塗覆されていない部分であってもよく、負サブタブは、負極極板上の負極活物質層が塗覆されていない部分であってもよい。
電池コア２２が一つのみの電極アセンブリを含む場合、電極アセンブリの本体部分は、電池コア２２の本体部２２１であり、電極アセンブリの正サブタブは、電池コア２２の正極タブ２２２ａであり、電極アセンブリの負サブタブは、電池コア２２の負極タブ２２２ｂである。電池コア２２が複数の電極アセンブリを含む場合、電池コア２２の本体部２２１は、すべての電極アセンブリの本体部分により共に構成されてもよく、電池コア２２の正極タブ２２２ａは、複数の電極アセンブリの正サブタブにより共に構成されてもよく、電池コア２２の負極タブ２２２ｂは、複数の電極アセンブリの負サブタブにより共に構成されてもよい。無論、電池コア２２の正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂは、一つであってもよく、複数であってもよい。例示的には、図３において、電池コア２２の正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂは、いずれも二つであり、一部の電極アセンブリの正サブタブを積層して折り曲げて一つの正極タブ２２２ａを形成し、一部の電極アセンブリの負サブタブを積層して折り曲げて一つの負極タブ２２２ｂを形成し、別の部分の電極アセンブリの正サブタブを積層して折り曲げて別の正極タブ２２２ａを形成し、別の部分の電極アセンブリの負サブタブを積層して折り曲げて別の負極タブ２２２ｂを形成する。
エンドキャップアセンブリ２３は、エンドキャップ２３１を含み、エンドキャップ２３１は、ケース２１の開口に被せられて電池セル２０の内部環境と外部環境とを隔絶する部材である。エンドキャップ２３１は、ケース２１の開口に被せられ、エンドキャップ２３１とケース２１は、電池コア２２、電解液及び他の部材を収容するためのシール空間を共に画定する。エンドキャップ２３１の形状は、ケース２１の形状に適応でき、例えば、ケース２１は、直方体構造であり、エンドキャップ２３１は、ケース２１に適応できる矩形板状構造であり、また、例えば、ケース２１は、円筒体構造であり、エンドキャップ２３１は、ケース２１に適応できる円形板状構造である。エンドキャップ２３１の材質は、様々で、例えば、銅、鉄、アルミニウム、鋼、アルミニウム合金などであってもよく、エンドキャップ２３１の材質は、ケース２１の材質と同じであってもよく、異なってもよい。
エンドキャップアセンブリ２３は、絶縁部材２３２をさらに含んでもよく、絶縁部材２３２は、エンドキャップ２３１と電池コア２２とを仕切る部材であることで、エンドキャップ２３１と電池コア２２とを絶縁隔離する。絶縁部材２３２は、絶縁材質、例えば、ゴム、プラスチックなどである。
エンドキャップアセンブリ２３は、電極端子２３３をさらに含んでもよく、電極端子２３３は、エンドキャップ２３１上に取り付けられ、電極端子２３３は、電極アセンブリのタブ２２２と電気的に接続して、電池セル２０の電気エネルギーを出力するために用いられる。電極端子２３３は、正極電極端子２３３ａと負極電極端子２３３ｂとを含んでもよく、正極電極端子２３３ａは、正極タブ２２２ａと電気的に接続するために用いられ、負極電極端子２３３ｂは、負極タブ２２２ｂと電気的に接続するために用いられる。
集電部品２４は、エンドキャップアセンブリ２３とタブ２２２との電気的接続を実現する部材である。集電部品２４は、電極端子２３３とタブ２２２との間に接続されて、エンドキャップアセンブリ２３とタブ２２２との電気的接続を実現してもよい。無論、正極電極端子２３３ａは、一つの集電部品２４を介して正極タブ２２２ａと接続されてもよく、負極電極端子２３３ｂは、別の集電部品２４を介して負極タブ２２２ｂと接続されてもよい。
図３を参照し続けると、いくつかの実施例では、電池セル２０は、放圧機構２５をさらに含んでもよく、放圧機構２５は、電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達する時に作動して、電池セル２０の内部圧力を逃すために用いられる。
「作動」とは、放圧機構２５が動作し又は一定の状態にアクティブ化されることによって、電池セル２０の内部圧力及び温度を逃せることを指す。放圧機構２５の起こり得る動作は、放圧機構２５における少なくとも一部の破裂、破砕、引き裂き又は開きなどを含んでもよいが、それらに限らない。放圧機構２５が作動する時に、電池セル２０の内部の高温高圧物質は、排出物として作動する部位から外へ排出される。この方式により圧力又は温度を制御可能な状況下で電池セル２０に圧力及び温度の逃しを発生させることができ、それによって潜在的でより深刻な事故の発生を回避する。電池セル２０の排出物は、電解液、溶解又は分裂された正負極極板、セパレータの破片、反応により発生した高温高圧ガス、火炎などを含むが、それらに限らない。
放圧機構２５は、エンドキャップ２３１上に取り付けられた独立した部材であってもよく、例えば、放圧機構２５は、エンドキャップ２３１上に取り付けられた防爆弁、防爆シート、空気弁、放圧弁又は安全弁などの部材であってもよい。放圧機構２５は、エンドキャップ２３１上の一部であってもよく、例えば、エンドキャップ２３１上に切り欠き溝が設けられ、切り欠き溝により画定された領域は、放圧機構２５を形成する。
図４を参照すると、図４は、図３に示す電池セル２０の断面図であり、本出願の実施例は、電池セル２０を提供し、電池セル２０は、ケース２１と、電池コア２２と、エンドキャップアセンブリ２３と、集電部品２４とを含む。電池コア２２は、本体部２２１とタブ２２２とを含み、タブ２２２は、本体部２２１の第一の方向Ｚにおける一端から突出する。ケース２１は、開口を有し、ケース２１は、電池コア２２を収容するために用いられる。エンドキャップアセンブリ２３は、開口に被せるために用いられる。第一の方向Ｚにおいて、集電部品２４は、本体部２２１のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置し、集電部品２４は、タブ２２２とエンドキャップアセンブリ２３とを接続するために用いられる。ここで、タブ２２２は、集電部品２４と接続するための第一の接続部２２２１を含み、第一の方向Ｚにおいて、第一の接続部２２２１は、集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置するように配置される。
集電部品２４は、エンドキャップアセンブリ２３とタブ２２２との電気的接続を実現する部材である。正極タブ２２２ａのみが集電部品２４を介してエンドキャップアセンブリ２３と接続されてもよく、負極タブ２２２ｂのみが集電部品２４を介してエンドキャップアセンブリ２３と接続されてもよい。例えば、正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂは、それぞれ本体部２２１の第一の方向Ｚにおける両端に位置し、正極タブ２２２ａは、集電部品２４を介してエンドキャップアセンブリ２３と接続され、負極タブ２２２ｂは、ケース２１と接続される。無論、正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂは、それぞれ一つの集電部品２４を介して一つのエンドキャップアセンブリ２３と接続されてもよく、例えば、正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂは、いずれも本体部２２１の第一の方向Ｚにおける同一端に位置し、正極タブ２２２ａは、一つの集電部品２４を介して一つのエンドキャップアセンブリ２３と接続され、負極タブ２２２ｂは、別の集電部品２４を介して別のエンドキャップアセンブリ２３と接続される。集電部品２４は、導体であり、銅、鉄、アルミニウム、鋼、アルミニウム合金などの材質であってもよい。
エンドキャップアセンブリ２３構造の違いによって、集電部品２４は、エンドキャップアセンブリ２３の異なる位置に接続されてもよい。例えば、エンドキャップアセンブリ２３がエンドキャップ２３１のみを含む実施例では、タブ２２２は、集電部品２４を介してエンドキャップ２３１と繋がり、また、例えば、エンドキャップアセンブリ２３がエンドキャップ２３１と、絶縁部材２３２と、電極端子２３３とを含む実施例では、タブ２２２は、集電部品２４を介して電極端子２３３と繋がる。
第一の接続部２２２１は、タブ２２２の集電部品２４と繋がる部分である。第一の接続部２２２１は、集電部品２４と直接に接続されてもよく、例えば、両方は、直接に溶接され、第一の接続部２２２１は、集電部品２４と間接的に接続されてもよく、例えば、第一の接続部２２２１は、集電部品２４と導電性接着剤層を介して間接的に接続される。
図４において、第一の方向Ｚは、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向である。
本出願の実施例では、タブ２２２の集電部品２４と接続される第一の接続部２２２１が集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置するため、集電部品２４とエンドキャップアセンブリ２３との間の空間を十分に利用し、ケース２１内部におけるタブ２２２の占有空間を小さくし、電極アセンブリの本体部２２１により多くの空間をあけることができ、電池セル２０のエネルギー密度を向上させることに有利である。
いくつかの実施例では、集電部品２４に折り返し部２４１が設置され、折り返し部２４１は、集電部品２４の第一の方向Ｚにおけるエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に折り返し可能に設置され、折り返し部２４１は、第一の接続部２２２１を接続するために用いられる。
折り返し部２４１は、集電部品２４に対して折り返し可能であり且つ第一の接続部２２２１と接続される部分である。集電部品２４に第一の接続部２２２１と接続される折り返し部２４１を設置することで、集電部品２４と第一の接続部２２２１とを、折り返し部２４１を介して間接的に接続して、第一の接続部２２２１と集電部品２４との電気的接続を実現する。理解できるように、折り返し部２４１は、導体であり、折り返し部２４１は、銅、鉄、アルミニウム、鋼、アルミニウム合金などの材質であってもよい。
折り返し部２４１と集電部品２４は、一体成形構造であってもよく、折り返し部２４１と集電部品２４との間に折れ目が形成されてもよく、折り返し部２４１は、この折れ目を回転軸にして折り返すことができる。折り返し部２４１と集電部品２４は、別体で分割してから一体に接続された構造であってもよく、例えば、折り返し部２４１と集電部品２４の両方は、一体に溶接される。折り返し部２４１と第一の接続部２２２１は、様々な方式、例えば、溶接、導電性接着剤層による接着などによって接続されてもよい。
集電部品２４上に折り返し可能な折り返し部２４１が設置され、折り返し部２４１を折り返す前に第一の接続部２２２１を折り返し部２４１と一体に接続してもよく、例えば溶接し、導電性接着剤層を介して接着するなどであり、第一の接続部２２２１と集電部品２４との電気的接続をより容易に実現する。第一の接続部２２２１を折り返し部２４１に接続した後に、折り返し部２４１を集電部品２４に対して折り返して、第一の接続部２２２１を集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に自然に配置し、タブ２２２に対する整形効果を改善することができる。
いくつかの実施例では、図４を参照し続けると、第一の方向Ｚにおいて、第一の接続部２２２１は、折り返し部２４１と積層して設置され、且つ第一の接続部２２２１は、折り返し部２４１のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置する。
第一の接続部２２２１が折り返し部２４１と積層して設置されることは、第一の接続部２２２１と折り返し部２４１との両方が互いに接触し且つ一体に積層されることを指す。第一の接続部２２２１と折り返し部２４１との両方は、いずれも薄片構造を呈してもよい。無論、折り返し部２４１と集電部品２４との両方は、第一の方向Ｚに積層して設置されて、折り返し部２４１と集電部品２４との間の隙間を消去してもよい。
本実施例では、第一の接続部２２２１は、折り返し部２４１と第一の方向Ｚに積層して設置され、第一の接続部２２２１は、折り返し部２４１のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置し、このような構造は、一方で第一の接続部２２２１と折り返し部２４１の両方間が比較的大きい過電流面積を有することを保証し、他方では第一の接続部２２２１と折り返し部２４１全体をコンパクトにし、第一の接続部２２２１と折り返し部２４１全体の厚さを低減させ、第一の接続部２２２１と折り返し部２４１全体が厚すぎて集電部品２４からエンドキャップアセンブリ２３までの距離が増大することにより、ケース２１内部の本体部２２１を収容するための空間が小さくなるというリスクを低減させる。
他の実施例では、第一の接続部２２２１は、折り返し部２４１の外側を被覆してもよく、第一の接続部２２２１の一部を折り返し部２４１のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置させ、第一の接続部２２２１の別の部分を折り返し部２４１と集電部品２４との間に位置させて、第一の接続部２２２１と折り返し部２４１との接触面積を増大させる。
いくつかの実施例では、図４を参照し続けると、折り返し部２４１は、集電部品２４のエッジ位置に折り返し可能に接続される。
集電部品２４のエッジ位置は、集電部品２４の外輪郭のエッジ位置を指す。例示的には、折り返し部２４１は、集電部品２４の第二の方向Ｘにおける一端のエッジ位置に折り返し可能に接続され、第二の方向Ｘは、第一の方向Ｚに垂直である。図４において、第二の方向Ｘは、エンドキャップアセンブリ２３の幅方向である。
折り返し部２４１は、集電部品２４のエッジ位置に折り返し可能に接続され、集電部品２４のエッジ位置に折れ目を形成でき、折り返し部２４１の折り返しを容易にするとともに、集電部品２４のエッジ位置に位置する折り返し部２４１は、タブ２２２に対して保護作用を果たし、集電部品２４のエッジがタブ２２２を傷つけるリスクを低減させる。
いくつかの実施例では、図４を参照し続けると、集電部品２４の第二の方向Ｘにおける対向する両端にいずれも折り返し部２４１が接続され、第二の方向Ｘは、第一の方向Ｚに垂直である。電池コア２２は、第二の方向Ｘに沿って本体部２２１に間隔をおいて設置される二つのタブ２２２を含み、二つのタブ２２２の第一の接続部２２２１は、それぞれ二つの折り返し部２４１に接続される。
それぞれ集電部品２４の二つの折り返し部２４１と繋がる二つのタブ２２２は、極性が同じタブ２２２であり、例えば、二つのタブ２２２は、いずれも正極タブ２２２ａであってもよく、いずれも負極タブ２２２ｂであってもよい。二つのタブ２２２がいずれも正極タブ２２２ａであることを例にし、電池コア２２は、複数の電極アセンブリを含んでもよく、複数の電極アセンブリは、第二の方向Ｘに沿って配列され、複数の電極アセンブリのうちの一部の電極アセンブリにおける正サブタブは、一つの正極タブ２２２ａを共に構成し、複数の電極アセンブリのうちの別の部分の電極アセンブリにおける正サブタブは、別の正極タブ２２２ａを共に構成する。
電池コア２２の二つのタブ２２２の第一の接続部２２２１は、それぞれ集電部品２４上の二つの折り返し部に接続され、集電部品２４のケース２１内での安定性を向上させ、集電部品２４がケース２１内で揺れるリスクを低減させることができる。
いくつかの実施例では、折り返し部２４１と集電部品２４は、一体成形構造である。折り返し部２４１と集電部品２４の成形方式は、簡単であり、両方間の堅固性を保証する。
いくつかの実施例では、図４を参照すると、タブ２２２は、集電部品２４の回りに折り曲げられる。タブ２２２は、第二の接続部２２２２をさらに含み、第二の接続部２２２２は、本体部２２１と第一の接続部２２２１とを接続するために用いられ、第一の方向Ｚにおいて、第二の接続部２２２２は、集電部品２４の本体部２２１に向かう側に位置する。
第二の接続部２２２２は、タブ２２２の、本体部２２１と第一の接続部２２２１との間に接続される部分である。タブ２２２は、集電部品２４の回りに折り曲げられ、即ちタブ２２２は、一部が集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置し、また別の一部が集電部品２４の本体部２２１に向かう側に位置し、例えば、タブ２２２の第一の接続部２２２１は、集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置し、タブ２２２の第二の接続部２２２２は、集電部品２４の本体部２２１に向かう側に位置する。
集電部品２４に折り返し部２４１が設けられ、第一の接続部２２２１が折り返し部２４１に接続される実施例では、タブ２２２は、集電部品２４と折り返し部２４１全体の回りに折り曲げられて、集電部品２４と折り返し部２４１を第一の方向Ｚにおける第一の接続部２２２１と第二の接続部２２２２との間に位置させ、第一の接続部２２２１を折り返し部２４１のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置させ、第二の接続部２２２２を集電部品２４の本体部２２１に向かう側に位置させる。実際の組み立てプロセスでは、第一の接続部２２２１を折り返し部２４１に接続した後に、折り返し部２４１を折り返することでタブ２２２が集電部品２４と折り返し部２４１全体の回りに折り曲げられるようにすることができ、第一の接続部２２２１と第二の接続部２２２２との接続位置を円弧で遷移させる。
一般的な電池セル２０にとって、タブ２２２の集電部品２４と繋がる第一の接続部２２２１は、集電部品２４の本体部２２１に向かう側に位置する。電池セル２０が振動環境にあれば、電池コア２２の本体部２２１は、ケース２１内で上下に揺れる恐れがあり、本体部２２１と集電部品２４との両方の押圧で、タブ２２２が本体部２２１内に挿入される状況が発生しやすく、タブ２２２がセパレータを破壊し、正負極短絡が発生するというリスクを引き起こす。
しかしながら、本実施例では、タブ２２２が集電部品２４の回りに折り曲げられるため、集電部品２４は、タブ２２２に対して良好なストッパ作用を果たし、タブ２２２が本体部２２１内に挿入されるリスクを低減させる。
いくつかの実施例では、図５を参照すると、図５は、図３に示す電池セル２０の局所断面図であり、エンドキャップアセンブリ２３は、エンドキャップ２３１と、絶縁部材２３２と、電極端子２３３とを含む。エンドキャップ２３１は、ケース２１（図４に示す）の開口に被せるために用いられる。電極端子２３３は、エンドキャップ２３１に設置され、電極端子２３３は、集電部品２４と電気的に接続するために用いられる。絶縁部材２３２は、エンドキャップ２３１の第一の方向Ｚにおける本体部２２１に向かう側に設置され、絶縁部材２３２は、エンドキャップ２３１と電池コア２２とを仕切るために用いられる。集電部品２４は、第一の接続部２２２１と接続するための第一の集電部２４２を含み、第一の方向Ｚにおいて、第一の集電部２４２と絶縁部材２３２との間に収容隙間２６が形成され、収容隙間２６は、第一の接続部２２２１を収容するために用いられる。
電極端子２３３は、エンドキャップアセンブリ２３における電池セル２０の電気エネルギーを出力するための部材である。エンドキャップ２３１上の電極端子２３３は、一つであってもよく、二つであってもよい。エンドキャップ２３１上の電極端子２３３が二つであることを例にし、二つの電極端子２３３は、それぞれ正極電極端子２３３ａと負極電極端子２３３ｂであり、正極電極端子２３３ａは、一つの集電部品２４を介して電池コア２２の正極タブ２２２ａと電気的に接続され、負極電極端子２３３ｂは、別の集電部品２４を介して電池コア２２の負極タブ２２２ｂと電気的に接続される。エンドキャップ２３１上の二つの電極端子２３３は、第三の方向Ｙに沿って間隔をおいて配列されてもよく、第三の方向Ｙ、第二の方向Ｘ（図４に示す）と第一の方向Ｚという三者は、二本ずつ垂直である。図５において、第三の方向Ｙは、エンドキャップアセンブリ２３の長手方向である。
第一の集電部２４２は、集電部品２４の第一の接続部２２２１と接続される部分である。集電部品２４に折り返し部２４１が設置される実施例では、折り返し部２４１は、第一の集電部２４２に設置され、第一の接続部２２２１は、折り返し部２４１と第一の集電部２４２を介して間接的に接続され、折り返し部２４１は、収容隙間２６内に収容され、第一の方向Ｚにおいて、折り返し部２４１は、第一の集電部２４２の本体部２２１から離反する側に位置し、第一の接続部２２２１は、第一の集電部２４２のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置する。
集電部品２４の第一の集電部２４２と絶縁部材２３２との間に収容隙間２６が形成されるため、第一の接続部２２２１は、収容隙間２６内に収容され、それによって第一の集電部２４２と絶縁部材２３２との間の空間を効果的に利用し、ケース２１内部におけるタブ２２２の占有空間を小さくし、電極アセンブリの本体部２２１により多くの空間をあけることができ、電池セル２０のエネルギー密度を向上させることに有利である。
説明すべきこととして、本出願の実施例では、エンドキャップアセンブリ２３の長手方向は、エンドキャップ２３１の長手方向であり、エンドキャップアセンブリ２３の幅方向は、エンドキャップ２３１の幅方向であり、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向は、エンドキャップ２３１の厚さ方向である。
いくつかの実施例では、絶縁部材２３２は、本体部２２１に向かう内面２３２１を有し、絶縁部材２３２には、内面２３２１から、本体部２２１から離反する方向に沿って凹む第一の凹部２３２２が設けられ、第一の凹部２３２２は、第一の集電部２４２の少なくとも一部を収容するために用いられる。第一の方向Ｚにおいて、第一の集電部２４２と第一の凹部２３２２の底面２３２２ａとの間に収容隙間２６が形成される。
絶縁部材２３２の内面２３２１は、絶縁部材２３２の本体部２２１に向かう表面であり、内面２３２１は、平面であってもよい。第一の凹部２３２２は、絶縁部材２３２内における第一の集電部２４２を収容するための凹み空間であり、第一の凹部２３２２は、第一の集電部２４２の一部を収容してもよく、第一の集電部２４２のすべてを収容してもよい。第一の集電部２４２の少なくとも一部が第一の凹部２３２２に収容される場合に、第一の接続部２２２１が第一の集電部２４２のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置するため、第一の接続部２２２１が第一の凹部２３２２内に収容される。
第一の凹部２３２２の底面２３２２ａは、当該凹部の第一の方向Ｚにおける本体部２２１に向かう表面であり、当該凹部の第一の方向Ｚにおける本体部２２１から最も遠い表面である。収容隙間２６は、第一の集電部２４２の本体部２２１から離反する表面と第一の凹部２３２２の底面２３２２ａとの間に形成された領域を指す。
本実施例では、第一の集電部２４２の少なくとも一部は、第一の凹部２３２２内に収容され、ケース２１内部における第一の集電部２４２の占有空間を減少させて、本体部２２１により多くの空間をあけ、電池セル２０のエネルギー密度を高めることに有利である。
いくつかの実施例では、絶縁部材２３２は、本体部２２１から離反する外面２３２３を有し、外面２３２３の第一の凹部２３２２に対応する位置に第一の凸部２３２４が突設され、第一の凹部２３２２は、内面２３２１から、本体部２２１から離反する方向に沿って第一の凸部２３２４内に凹む。エンドキャップ２３１に第二の凹部が設けられ、第二の凹部は、第一の凸部２３２４の少なくとも一部を収容するために用いられる。
絶縁部材２３２の外面２３２３は、絶縁部材２３２の本体部２２１から離反する表面であり、外面２３２３は、平面であってもよい。外面２３２３は、エンドキャップ２３１と密着してもよく、互いに距離を置いて存在してもよい。第一の凸部２３２４が外面２３２３から突出することは、第一の凸部２３２４が、外面２３２３から、本体部２２１から離反する方向へ延伸すると理解されてもよい。第一の凹部２３２２は、内面２３２１から、本体部２２１から離反する方向に沿って第一の凸部２３２４内に凹んで、第一の凹部２３２２の底面２３２２ａが第一の方向Ｚに絶縁部材２３２の外面２３２３よりも本体部２２１から離れるようにする。
第二の凹部は、エンドキャップ２３１内における第一の凸部２３２４を収容するための凹み空間であり、第二の凹部は、第一の凸部２３２４のすべてを収容してもよく、第一の凸部２３２４の一部を収容してもよい。絶縁部材２３２の外面２３２３がエンドキャップ２３１と密着する場合に、第一の凸部２３２４は、第二の凹部内に完全に収容され、絶縁部材２３２の外面２３２３とエンドキャップ２３１との間に距離が存在する場合に、第一の凸部２３２４の一部は、第二の凹部内に収容される。
本実施例では、第一の凸部２３２４の少なくとも一部は、第二の凹部内に設置され、絶縁部材２３２とエンドキャップ２３１との両方の構造をよりコンパクトにし、ケース２１内部における絶縁部材２３２の占有空間を減少させることができる。第一の凹部２３２２は、内面２３２１から、本体部２２１から離反する方向に沿って第一の凸部２３２４内に凹み、第一の凹部２３２２の凹みの深さを増大させ、第一の集電部２４２を第一の凹部２３２２のより深い位置に収容できるようにして、本体部２２１により多くの空間をあける。
いくつかの実施例では、図５と図６に示すように、図６は、図５に示す集電体の斜視図であり、集電部品２４は、第二の集電部２４３をさらに含み、第二の集電部２４３は、第一の集電部２４２に接続され、第二の集電部２４３は、電極端子２３３と電気的に接続するために用いられる。第一の方向Ｚにおいて、第一の集電部２４２と第二の集電部２４３は、ずれて設置されて、集電部品２４が第一の集電部２４２の本体部２２１に向かう側に収容空間２４４を形成するようにし、収容空間２４４は、タブ２２２の一部を収容するために用いられる。
第二の集電部２４３は、電極端子２３３と直接に接続されてもよく、間接的に接続されてもよい。例示的には、第二の集電部２４３上にボス２４５が設けられ、ボス２４５は、絶縁部材２３２を貫通して電極端子２３３と接続される。第二の集電部２４３と第一の集電部２４２は、いずれも片状構造であってもよい。
集電部品２４の第二の方向Ｘにおける対向する両端にいずれも折り返し部２４１が接続される実施例では、集電部品２４における第一の集電部２４２は、対応して二つ設置されてもよく、二つの第一の集電部２４２は、いずれも第二の集電部２４３と繋がり、一つの第一の集電部２４２に対応して一つの折り返し部２４１を設置する。
集電部品２４の収容空間２４４は、タブ２２２の一部を収容するために用いられ、タブ２２２が集電部品２４の本体部２２１に向かう側に位置する第二の接続部２２２２を含む実施例では、収容空間２４４は、タブ２２２の第二の接続部２２２２の少なくとも一部を収容するために用いられる。
例示的には、図７を参照すると、図７は、図６に示す集電部品２４の正面図であり、集電部品２４は、第三の集電部２４６をさらに含み、第一の集電部２４２、第三の集電部２４６と第二の集電部２４３は、順に接続されて「Ｚ」字形構造を形成して、第一の集電部２４２と第二の集電部２４３が第一の方向Ｚにずれて設置されるようにする。
第一の集電部２４２と第二の集電部２４３が第一の方向Ｚにずれて設置されるため、集電部品２４が第一の集電部２４２の本体部２２１に向かう側にタブ２２２を収容する収容空間２４４を形成するようにし、タブ２２２全体が上に移動できるようにして、本体部２２１により多くの空間をあけ、電池セル２０のエネルギー密度を向上させることに有利である。
本出願の実施例は、電池１００を提供し、この電池は、筐体１０と上記いずれか一つの実施例による電池セル２０とを含み、筐体１０は、電池セル２０を収容するために用いられる。
本出願の実施例は、電力消費機器を提供し、この機器は、上記いずれか一つの実施例による電池１００を含む。
なお、図３と図４を参照すると、本出願の実施例は、四角形電池を提供し、この電池は、ケース２１と、電池コア２２と、エンドキャップアセンブリ２３と、集電部品２４とを含む。電池コア２２は、本体部２２１と、正極タブ２２２ａと、負極タブ２２２ｂとを含み、正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂは、いずれも本体部２２１の第一の方向Ｚにおける一端から突出し、正極タブ２２２ａは、一つの集電部品２４を介してエンドキャップアセンブリ２３の正極電極端子２３３ａと電気的に接続され、負極タブ２２２ｂは、別の集電部品２４を介してエンドキャップアセンブリ２３の負極電極端子２３３ｂと電気的に接続される。正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂは、いずれも第一の接続部２２２１を含む。ここで、集電部品２４に折り返し部２４１が設置され、折り返し部２４１は、第一の接続部２２２１と接続され、折り返し部２４１は、集電部品２４の第一の方向Ｚにおけるエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に折り返し可能に設置されて、第一の接続部２２２１を集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置させる。
このような四角形電池１００において、折り返し部２４１を介して第一の接続部２２２１と集電部品２４との電気的接続を容易に実現することができ、折り返し部２４１を集電部品２４に対して折り返すことによって、第一の接続部２２２１を集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に配置することができ、正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂに対する整形効果を改善し、集電部品２４とエンドキャップアセンブリ２３との間の空間を十分に利用し、ケース２１内部における正極タブ２２２ａと負極タブ２２２ｂとの占有空間を小さくし、電極アセンブリの本体部２２１により多くの空間をあけることができ、電池セル２０のエネルギー密度を向上させることに有利である。
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電池セル２０の製造方法のフローチャートであり、本出願の実施例は、電池セル２０の製造方法を提供し、製造方法は、以下を含む。
Ｓ１００：本体部２２１と、本体部２２１の第一の方向Ｚにおける一端から突出し、第一の接続部２２２１を含むタブ２２２とを含む電池コア２２を提供し、
Ｓ２００：開口を有するケース２１を提供し、
Ｓ３００：エンドキャップアセンブリ２３を提供し、
Ｓ４００：集電部品２４を提供し、
Ｓ５００：集電部品２４を第一の接続部２２２１とエンドキャップアセンブリ２３に接続し、
Ｓ６００：電池コア２２をケース２１内に収容し、
Ｓ７００：エンドキャップアセンブリ２３を開口に被せる。
ここで、第一の方向Ｚにおいて、集電部品２４は、本体部２２１のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置し、第一の接続部２２２１は、集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置する。
上記方法では、ステップＳ１００、ステップＳ２００、ステップＳ３００とステップＳ４００の前後の順序を限定せず、例えば、ステップＳ４００を実行してから、ステップＳ３００を実行し、次にステップＳ２００を実行し、それからステップＳ１００を実行してもよい。
上記方法では、ステップＳ５００とステップＳ６００の前後の順序も限定せず、例えば、ステップＳ６００を実行してから、ステップＳ５００を実行してもよい。
図９を参照すると、図９は、本出願の別のいくつかの実施例による電池セル２０の製造方法のフローチャートであり、集電部品２４に折り返し部２４１が設置される実施例では、ステップＳ５００は、以下を含んでもよい。
Ｓ５１０：第一の接続部２２２１を折り返し部２４１に接続し、
Ｓ５２０：折り返し部２４１を集電部品２４に対して折り返して、タブ２２２が集電部品２４の回りに折り曲げられるようにし、
Ｓ５３０：エンドキャップアセンブリ２３を集電部品２４と接続して、第一の接続部２２２１を集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置させる。
説明すべきこととして、上記各実施例による製造方法によって製造された電池セル２０の関連構造は、前述した各実施例による電池セル２０を参照してもよく、ここでこれ以上説明しない。
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電池セル２０の製造機器２０００の概略的ブロック図であり、本出願の実施例は、電池セル２０の製造機器２０００をさらに提供し、製造機器２０００は、第一の提供装置２１００と、第二の提供装置２２００と、第三の提供装置２３００と、第四の提供装置２４００と、組み立て装置２５００とを含む。
第一の提供装置２１００は、電池コア２２を提供するために用いられ、電池コア２２は、本体部２２１とタブ２２２とを含み、タブ２２２は、本体部２２１の第一の方向Ｚにおける一端から突出し、タブ２２２は、第一の接続部２２２１を含む。第二の提供装置２２００は、ケース２１を提供するために用いられ、ケース２１は、開口を有する。第三の提供装置２３００は、エンドキャップアセンブリ２３を提供するために用いられる。第四の提供装置２４００は、集電部品２４を提供するために用いられる。組み立て装置２５００は、集電部品２４を第一の接続部２２２１とエンドキャップアセンブリ２３に接続するために用いられ、組み立て装置２５００は、さらに電池コア２２をケース２１内に収容するために用いられ、組み立て装置２５００は、さらにエンドキャップアセンブリ２３を開口に被せるために用いられる。
ここで、第一の方向Ｚにおいて、集電部品２４は、本体部２２１のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置し、第一の接続部２２２１は、集電部品２４のエンドキャップアセンブリ２３に向かう側に位置する。
説明すべきこととして、上記実施例による製造機器２０００によって製造された電池セル２０の関連構造は、前述した各実施例による電池セル２０を参照してもよく、ここでこれ以上説明しない。
説明すべきこととして、衝突しない限り、本出願における実施例及び実施例における特徴は、互いに組み合わせ可能である。
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、本出願を限定するためのものではなく、当業者にとって、本出願は、様々な変更と変化が可能である。本出願の精神と原則の範囲内で行われた任意の修正、同等の置き換え、改良などは、いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。
１０－筐体、１１－第一の部分、１２－第二の部分、２０－電池セル、２１－ケース、２２－電池コア、２２１－本体部、２２２－タブ、２２２ａ－正極タブ、２２２ｂ－負極タブ、２２２１－第一の接続部、２２２２－第二の接続部、２３－エンドキャップアセンブリ、２３１－エンドキャップ、２３２－絶縁部材、２３２１－内面、２３２２－第一の凹部、２３２２ａ－底面、２３２３－外面、２３２４－第一の凸部、２３３－電極端子、２３３ａ－正極電極端子、２３３ｂ－負極電極端子、２４－集電部品、２４１－折り返し部、２４２－第一の集電部、２４３－第二の集電部、２４４－収容空間、２４５－ボス、２４６－第三の集電部、２５－放圧機構、２６－収容隙間、１００－電池、２００－コントローラ、３００－モータ、１０００－車両、２０００－製造機器、２１００－第一の提供装置、２２００－第二の提供装置、２３００－第三の提供装置、２４００－第四の提供装置、２５００－組み立て装置、Ｚ－第一の方向、Ｘ－第二の方向、Ｙ－第三の方向。

Claims (16)

  1. 電池セルであって、
    本体部と前記本体部の第一の方向における一端から突出するタブとを含む電池コアと、
    開口を有し、前記電池コアを収容するためのケースと、
    前記開口に被せるためのエンドキャップアセンブリと、
    第一の方向において、前記本体部の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、前記タブと前記エンドキャップアセンブリとを接続するための集電部品とを含み、
    ここで、前記タブは、前記集電部品と接続するための第一の接続部を含み、前記第一の方向において、前記第一の接続部は、前記集電部品の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置するように配置される、電池セル。
  2. 前記集電部品に折り返し部が設置され、前記折り返し部は、前記集電部品の前記第一の方向における前記エンドキャップアセンブリに向かう側に折り返し可能に設置され、前記折り返し部は、前記第一の接続部を接続するために用いられる、請求項１に記載の電池セル。
  3. 前記第一の方向において、前記第一の接続部は、前記折り返し部と積層して設置され、且つ前記第一の接続部は、前記折り返し部の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置する、請求項２に記載の電池セル。
  4. 前記折り返し部は、前記集電部品のエッジ位置に折り返し可能に接続される、請求項２又は３に記載の電池セル。
  5. 前記集電部品は、第二の方向における対向する両端にいずれも前記折り返し部が接続され、前記第二の方向は、前記第一の方向に垂直であり、
    前記電池コアは、前記第二の方向に沿って本体部に間隔をおいて設置される二つの前記タブを含み、二つの前記タブの第一の接続部は、それぞれ二つの前記折り返し部に接続される、請求項２から４のいずれか１項に記載の電池セル。
  6. 前記折り返し部と前記集電部品は、一体成形構造である、請求項２から５のいずれか１項に記載の電池セル。
  7. 前記タブは、前記集電部品の回りに折り曲げられ、
    前記タブは、第二の接続部をさらに含み、前記第二の接続部は、前記本体部と前記第一の接続部とを接続するために用いられ、前記第一の方向において、前記第二の接続部は、前記集電部品の前記本体部に向かう側に位置する、請求項１から６のいずれか１項に記載の電池セル。
  8. 前記エンドキャップアセンブリは、
    前記開口に被せるためのエンドキャップと、
    前記エンドキャップに設置され、前記集電部品と電気的に接続するための電極端子と、
    前記エンドキャップの前記第一の方向における前記本体部に向かう側に設置され、前記エンドキャップと前記電池コアとを仕切るための絶縁部材とを含み、
    前記集電部品は、前記第一の接続部と接続するための第一の集電部を含み、前記第一の方向において、前記第一の集電部と前記絶縁部材との間に収容隙間が形成され、前記収容隙間は、前記第一の接続部を収容するために用いられる、請求項１から７のいずれか１項に記載の電池セル。
  9. 前記絶縁部材は、前記本体部に向かう内面を有し、前記絶縁部材には、前記内面から、前記本体部から離反する方向に沿って凹む第一の凹部が設けられ、前記第一の凹部は、前記第一の集電部の少なくとも一部を収容するために用いられ、
    前記第一の方向において、前記第一の集電部と前記第一の凹部の底面との間に前記収容隙間が形成される、請求項８に記載の電池セル。
  10. 前記絶縁部材は、前記本体部から離反する外面を有し、前記外面の前記第一の凹部に対応する位置に第一の凸部が突設され、前記第一の凹部は、前記内面から、前記本体部から離反する方向に沿って前記第一の凸部内に凹み、前記エンドキャップに第二の凹部が設けられ、前記第二の凹部は、第一の凸部の少なくとも一部を収容するために用いられる、請求項９に記載の電池セル。
  11. 前記集電部品は、第二の集電部をさらに含み、前記第二の集電部は、前記第一の集電部に接続され、前記第二の集電部は、前記電極端子と電気的に接続するために用いられ、
    前記第一の方向において、前記第一の集電部と前記第二の集電部は、ずれて設置されて、前記集電部品が前記第一の集電部の前記本体部に向かう側に収容空間を形成するようにし、前記収容空間は、前記タブの一部を収容するために用いられる、請求項８から１０のいずれか１項に記載の電池セル。
  12. 電池であって、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の電池セルと、
    前記電池セルを収容するための筐体とを含む、電池。
  13. 電力消費機器であって、請求項１２に記載の電池を含む、電力消費機器。
  14. 電池セルの製造方法であって、
    本体部と、前記本体部の第一の方向における一端から突出し、第一の接続部を含むタブとを含む電池コアを提供することと、
    開口を有するケースを提供することと、
    エンドキャップアセンブリを提供することと、
    集電部品を提供することと、
    前記集電部品を前記第一の接続部と前記エンドキャップアセンブリに接続することと、
    前記電池コアを前記ケース内に収容することと、
    エンドキャップアセンブリを前記開口に被せることとを含み、
    ここで、前記第一の方向において、前記集電部品は、前記本体部の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、前記第一の接続部は、前記集電部品の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置する、電池セルの製造方法。
  15. 前記集電部品に折り返し部が設置され、
    前記の、前記集電部品を前記タブと前記エンドキャップアセンブリに接続することは、
    前記第一の接続部を前記折り返し部に接続することと、
    前記折り返し部を前記集電部品に対して折り返して、前記タブが集電部品の回りに折り曲げられるようにすることと、
    前記エンドキャップアセンブリを前記集電部品と接続して、前記第一の接続部を前記集電部品の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置させることとを含む、請求項１４に記載の電池セルの製造方法。
  16. 電池セルの製造機器であって、
    本体部と、前記本体部の第一の方向における一端から突出し、第一の接続部を含むタブとを含む電池コアを提供するための第一の提供装置と、
    開口を有するケースを提供するための第二の提供装置と、
    エンドキャップアセンブリを提供するための第三の提供装置と、
    集電部品を提供するための第四の提供装置と、
    前記集電部品を前記第一の接続部と前記エンドキャップアセンブリに接続し、且つ前記電池コアを前記ケース内に収容し、且つエンドキャップアセンブリを前記開口に被せるための組み立て装置とを含み、
    ここで、前記第一の方向において、前記集電部品は、前記本体部の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置し、前記第一の接続部は、前記集電部品の前記エンドキャップアセンブリに向かう側に位置する、電池セルの製造機器。
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