JP2024507885A - 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、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し、電池技術分野に属する。ここで、電池セルは、電極アセンブリと、ケースと、エンドキャップアセンブリと、支持部材とを含む。電極アセンブリは、主体とタブとを含む。ケースは、開口を有し、ケースは、電極アセンブリ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。支持部材は、主体とエンドキャップアセンブリとの間に位置し、タブは、支持部材を囲んで折り曲げられ、支持部材は、主体がエンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように構成されることで、主体がケース内で暴れることによってタブが主体内に挿入されて正負極短絡を引き起こすリスクを効果的に低減させ、電池セルの安全性を向上させる。

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。
電池は、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。
電池技術の発展において、電池の性能の向上以外、安全問題も、無視できない問題の一つである。そのため、どのように電池の安全性を向上させるかは、電池技術における早急な解決が待たれる技術問題の一つである。
本出願の実施例は、電池の安全性を効果的に向上させることができる電池セル、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、主体とタブとを含む電極アセンブリと、開口を有し、前記電極アセンブリ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、前記主体と前記エンドキャップアセンブリとの間に位置する支持部材とを含み、前記タブは、前記支持部材を囲んで折り曲げられ、前記支持部材は、前記主体が前記エンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される。
上記技術案では、支持部材は、主体とエンドキャップアセンブリとの間に位置し、タブは、支持部材を囲んで折り曲げられ、主体がエンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように支持部材は、電極アセンブリの主体とタブに対して制限作用を果たすことで、主体がケース内で暴れることによってタブが主体内に挿入されて正負極短絡を引き起こすリスクを効果的に低減させ、電池セルの安全性を向上させる。
いくつかの実施例では、前記支持部材は、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向に沿って前記主体に当接するための支持部と、前記タブは、前記分離部を囲んで折り曲げられ、前記エンドキャップアセンブリの幅方向において、前記分離部は、前記支持部の一端に接続されるとを含む。
上記技術案では、支持部は、主体に当接し、主体がエンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように支持部は、主体に対して制限作用を果たす。分離部は、支持部の一端に接続されることで、タブを折り曲げて分離部に配置することを容易にすることができ、分離部は、タブに対して制限作用を果たし、タブが主体内に挿入されることを阻止する。
いくつかの実施例では、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記支持部の投影面積は、前記分離部の投影面積よりも大きい。
上記技術案では、支持部のエンドキャップアセンブリの厚さ方向での投影面積は、分離部のエンドキャップアセンブリの厚さ方向での投影面積よりも大きいことで、支持部は、エンドキャップアセンブリと主体との間で大きい支持範囲を有し、支持部が主体とエンドキャップアセンブリとの間で良い支持能力を有することを確保し、それによって支持部が主体を傷つけることを防止する。
いくつかの実施例では、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記支持部のサイズは、前記分離部のサイズよりも大きい。
上記技術案では、支持部のエンドキャップアセンブリの厚さ方向でのサイズは、分離部のエンドキャップアセンブリの厚さ方向でのサイズよりも大きく、つまり、支持部の厚さは、分離部の厚さより厚く、支持部が厚いことで支持部が変形しにくく、さらに支持部が主体とエンドキャップアセンブリとの間で良い支持能力を有することを確保することができ、分離部が薄いことでタブの迂回経路が短く、タブを折り曲げて分離部に配置することを容易にすることができる。
いくつかの実施例では、前記支持部材のエンドキャップアセンブリに面する側は、補強部を有し、前記補強部は、前記支持部材の強度を補強するために用いられる。
上記技術案では、支持部材のエンドキャップアセンブリに面する側は、支持部材の強度を補強するための補強部を有することで、支持部は、主体に当接する時に変形しにくく、それによって支持部材の主体とエンドキャップアセンブリとの間での支持能力を向上させる。
いくつかの実施例では、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記支持部の投影面積は、前記支持部材の投影面積の１／３よりも大きい。
上記技術案では、支持部のエンドキャップアセンブリの厚さ方向での投影面積は、支持部材のエンドキャップアセンブリの厚さ方向での投影面積の１／３よりも大きく、つまり、支持部材のうちの１／３の部分は、主体に対して支持作用を果たすことができ、支持部材と主体との密着面積は大きく、それによって主体のケース内での安定性を向上させる。
いくつかの実施例では、前記電極アセンブリは、極性が逆である二つのタブを含み、二つの前記タブは、前記エンドキャップアセンブリの長手方向に沿って並列して設置され、前記分離部は、前記エンドキャップアセンブリの長手方向に沿って並列して設置される第一の部分と第二の部分とを含み、前記二つのタブは、前記第一の部分と前記第二の部分をそれぞれ囲んで折り曲げられ、前記支持部材は、接続部をさらに含み、前記接続部は、前記第一の部分と前記第二の部分との間に位置し、前記接続部は、前記二つのタブを隔離するために用いられる。
上記技術案では、第一の部分と第二の部分との間に位置する接続部は、電極アセンブリの極性が逆である二つのタブに対して隔離作用を果たし、二つのタブが接触して短絡を引き起こす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、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記接続部は、前記主体に当接するために用いられる。
上記技術案では、接続部は、エンドキャップアセンブリの厚さ方向において主体に当接し、接続部は、電極アセンブリの二つのタブを隔離する作用を果たすだけでなく、主体を支持する作用を果たし、主体のケース内での安定性を向上させる。
いくつかの実施例では、前記電池セルは、前記エンドキャップアセンブリの幅方向に沿って積層して配置される複数の前記電極アセンブリを含み、前記エンドキャップアセンブリの幅方向において、前記支持部の両端にいずれも前記分離部が設けられ、複数の前記電極アセンブリのうちの一組の電極アセンブリのタブは、前記支持部の一端に位置する分離部を囲んで折り曲げられ、別の組の電極アセンブリのタブは、前記支持部の他端に位置する分離部を囲んで折り曲げられる。
上記技術案では、複数の電極アセンブリのうちの一組の電極アセンブリのタブは、支持部の一端に位置する分離部を囲んで折り曲げられ、別の組の電極アセンブリのタブは、支持部の他端に位置する分離部を囲んで折り曲げられ、つまり、支持部材は、複数の電極アセンブリのタブに対して制限作用を果たすことができ、電池の安全性を向上させる。
いくつかの実施例では、前記タブは、前記分離部の前記主体に面する側に位置する第一の折り曲げ部と、前記第一の折り曲げ部と繋がり、且つ前記第一の折り曲げ部に対して折り曲げられ、前記分離部の前記主体から離反する側に位置する第二の折り曲げ部とを含む。
上記技術案では、互いに接続された第一の折り曲げ部と第二の折り曲げ部は、分離部の主体に面する側と分離部の主体から離反する側にそれぞれ位置し、つまり、タブは、分離部を囲んで折り曲げられる時に分離部の一方側から分離部の他方側に折り曲げられ、分離部は、タブに対して良い制限作用を果たすことで、タブは、主体内に挿入されにくい。
いくつかの実施例では、前記支持部は、前記主体に面する第一の表面を有し、前記第一の表面は、前記主体と当接するように構成され、前記分離部は、前記主体に面する第二の表面を有し、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記第二の表面は、前記第一の表面よりも前記主体から離れて、収容部を形成するように構成され、前記第一の折り曲げ部の少なくとも一部は、前記収容部内に収容される。
上記技術案では、分離部の第二の表面は、支持部の第一の表面よりも主体から離れて、収容部を形成し、第一の折り曲げ部の少なくとも一部は、収容部内に収容されることによって、第一の表面は、主体と当接するとともに、第一の折り曲げ部により占められた空間を減少させることができ、それによって電池セルのエネルギー密度を向上させる。
いくつかの実施例では、前記第二の表面は、前記第一の折り曲げ部と貼り合わせられる。
上記技術案では、第二の表面は、第一の折り曲げ部と貼り合わせられることで、第一の折り曲げ部と第二の表面との隙間を除去し、タブと分離部との両方の構造をさらにコンパクトにする。
いくつかの実施例では、前記収容部は、前記エンドキャップアセンブリの幅方向に沿って前記分離部のエッジに延びる。
上記技術案では、収容部は、エンドキャップアセンブリの幅方向に沿って分離部のエッジに延びることによって、第一の折り曲げ部は、タブが分離部を囲んで折り曲げられる時に収容部内に収容される。
いくつかの実施例では、前記エンドキャップアセンブリには前記主体に面する第一の凹部が設けられ、前記第一の凹部は、前記支持部材の少なくとも一部を収容するように構成される。
上記技術案では、支持部材の少なくとも一部は、第一の凹部内に収容されることで、支持部材がケース内部に占める空間を減少させ、電極アセンブリの主体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、前記第一の凹部は、前記タブの少なくとも一部を収容するように構成される。
上記技術案では、タブの少なくとも一部は、第一の凹部内に収容されることで、タブがケース内部に占める空間を減少させることができ、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の前記主体に面する側に設置され、前記エンドキャップと前記電極アセンブリとを隔離するように構成される絶縁部材とを含み、前記第一の凹部は、前記絶縁部材に設置され、前記支持部材は、前記絶縁部材と前記主体との間に位置し、前記支持部材は、前記絶縁部材と前記主体とに当接する。
上記技術案では、絶縁部材は、エンドキャップの主体に面する側に設置され、絶縁部材は、エンドキャップと電極アセンブリとを分離する作用を果たすことで、エンドキャップが電極アセンブリと接触して電池セルの短絡を引き起こすリスクを低減させる。支持部材は、絶縁部材と主体との間に位置し、且つ絶縁部材と主体とに当接し、支持部材は、絶縁部材と主体との両方が互いに接近することを阻止することができ、それによって主体がケース内で暴れる状況が発生しにくい。
いくつかの実施例では、前記絶縁部材は、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において対向して配置される第一の内面と第一の外面を有する第一の本体部と、前記第一の外面から前記主体から離反する方向に沿って突出する第一の凸部であって、前記第一の本体部の前記第一の凸部に対応する位置には前記第一の内面から前記主体から離反する方向へ凹む前記第一の凹部が形成される第一の凸部とを含み、前記エンドキャップには前記主体に面する第二の凹部が設けられ、前記第二の凹部は、前記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、絶縁部材の第一の凸部の設置によって、一方では、第一の本体部上の第一の凹部の設置位置に対して補強作用を果たすことができ、他方では、第一の凹部ができるだけ主体から離反する方向へ凹むことを許可することができる。なお、第一の凸部の少なくとも一部がエンドキャップの第二の凹部内に収容されるため、このような構造は、絶縁部材とエンドキャップとの両方の構造をコンパクトにして、電極アセンブリの主体のため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。
いくつかの実施例では、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記第一の凹部の底面は、前記第一の外面よりも前記主体から離れる。
上記技術案では、第一の凹部の底面は、第一の外面よりも主体から離れることで、第一の凹部は、主体から離反する方向へ第一の凸部内に凹み、第一の凹部の凹み深さを増加させる。
いくつかの実施例では、前記エンドキャップは、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、対向して配置される第二の内面と第二の外面を有する第二の本体部であって、前記第二の内面は、前記第一の外面に面する第二の本体部と、前記第二の外面から前記主体から離反する方向に沿って突出する第二の凸部であって、前記第二の本体部の前記第二の凸部に対応する位置には前記第二の内面から前記主体から離反する方向へ凹む前記第二の凹部が形成される第二の凸部とを含む。
上記技術案では、エンドキャップの第二の凸部の設置によって、一方では、第二の本体部上の第二の凹部の設置位置に対して補強作用を果たすことができ、他方では、第二の凹部ができるだけ主体から離反する方向へ凹むことを許可することができる。
いくつかの実施例では、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記第二の凹部の底面は、前記第二の外面よりも前記主体から離れる。
上記技術案では、第二の凹部の底面は、第二の外面よりも主体から離れることで、第二の凹部は、主体から離反する方向へ第二の凸部内に凹み、第二の凹部の凹み深さを増加させる。
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、この電力消費機器は、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、前記方法は、主体とタブとを含む電極アセンブリを提供することと、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、支持部材を提供することと、前記タブを前記支持部材を囲んで折り曲げることと、前記電極アセンブリを前記ケース内に収容することと、前記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、前記支持部材は、前記エンドキャップアセンブリと前記主体との間に位置し、前記支持部材は、前記主体が前記エンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される。
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、この製造機器は、主体とタブとを含む電極アセンブリ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、支持部材を提供するための第四の提供装置と、前記タブを前記支持部材を囲んで折り曲げ、前記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、前記支持部材は、前記エンドキャップアセンブリと前記主体との間に位置し、前記支持部材は、前記主体が前記エンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される。
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。 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爆発図である。 図４に示す電池セルの局所断面図である。 図５に示す支持部材の正面斜視図である。 図５に示す電池セルのＡ部局所拡大図である。 図５に示す支持部材の反面斜視図である。 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。 本出願のいくつかの実施例による電池セルの製造機器の概略ブロック図である。
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つのケースを表してもよい。また、本出願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。
本出願に出現された「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、正極板と、負極板と、セパレータとにより構成される。電池セルは、主に金属イオンが正極板と負極板との間で移動することで作動する。正極板は、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、負極活物質層が塗布されていない負極集電体は、負極活物質層が塗覆された負極集電体から突出する。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、これに限らない。
電池技術の発展は、多岐にわたる設計因子、例えばエネルギー密度、サイクル寿命、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、電池の安全性を考慮する必要もある。
発明者は、一般的な電池セルに対して、短絡のリスクが存在し、電池セルの安全性に影響を与えることを発見した。発明者は、さらなる研究によって、電池セルにおいて、タブの折り曲げ組み立てを実現するために、エンドキャップアセンブリと電極アセンブリの主体との間に一定の空間を残す必要があり、すると、電極アセンブリの主体が暴れる状況が発生しやすいことで、タブが主体内に挿入されやすく、正負極短絡を引き起こし、さらに電池セルの安全性に影響を与えることを発見した。
これに鑑み、本出願の実施例は、技術案を提供し、電極アセンブリの主体とエンドキャップアセンブリとの間に支持部材が設置され、タブは、支持部材を囲んで折り曲げられ、支持部材は、主体がエンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止する作用を果たすことで、主体がケース内で暴れることによってタブが主体に挿入されて正負極短絡を引き起こすリスクを効果的に低減させ、電池セルの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、電池セル、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。
以下の実施例では、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は、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、電池１００がモータ３００に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、ナビゲーションと走行時の作動電力消費需要に用いられる。
いくつかの実施例では、電池１００は、車両１０００の操作電源としてもよいだけでなく、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に駆動動力を提供してもよい。
いくつかの実施例では、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（図２に示されない）とを含み、電池セル２０は、筐体１０内に収容される。
筐体１０は、電池セル２０を収容するために用いられる。筐体１０は、様々な形状、例えば、円筒体、直方体などであってもよい。
いくつかの実施例では、筐体１０は、下部筐体１１と上部筐体１２とを含んでもよく、電池セル２０を収容するための収容空間１３を画定するように下部筐体１１と上部筐体１２は、互いに被せられる。無論、下部筐体１１と上部筐体１２との接続部は、シール部材によってシールを実現することができ、シール部材は、シールリング、シーラントなどであってもよい。
下部筐体１１と上部筐体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。下部筐体１１は、一方側が開口された中空構造であってもよく、上部筐体１２は、一方側が開口された中空構造であってもよく、上部筐体１２の開口側は、下部筐体１１の開口側に被せられ、収容空間１３を有する筐体１０を形成する。
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、複数の電池セル２０の間は、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に直列接続も並列接続もあることを指す。
いくつかの実施例では、図３を参照すると、図３は、図２に示す電池モジュール３０の構造概略図であり、まず複数の電池セル２０を直列接続又は並列接続又は直並列接続して電池モジュール３０を構成し、続いて複数の電池モジュール３０をさらに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、且つ筐体１０内に収容してもよい。別のいくつかの実施例では、まず複数の電池セル２０を直接直列接続又は並列接続又は直並列接続し、続いて複数の電池セル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４０をさらに含んでもよく、複数の電池セル２０の間の電気的な接続は、バスバー部材４０によって実現されてもよく、それによって複数の電池セル２０の直列接続又は並列接続又は直並列接続が実現される。
バスバー部材４０は、金属導体、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い。
本出願の実施例では、図４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の爆発図であり、電池セル２０は、電極アセンブリ２１と、ケース２２と、エンドキャップアセンブリ２３と、支持部材２４とを含む。電極アセンブリ２１は、主体２１１とタブ２１２とを含む。ケース２２は、開口を有し、ケース２２は、電極アセンブリ２１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。支持部材２４は、主体２１１とエンドキャップアセンブリ２３との間に位置し、タブ２１２は、支持部材２４を囲んで折り曲げられ、支持部材２４は、主体２１１がエンドキャップアセンブリ２３に面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される。
上記構造の電池セル２０において、支持部材２４は、主体２１１とエンドキャップアセンブリ２３との間に位置し、タブ２１２は、支持部材２４を囲んで折り曲げられ、主体２１１がエンドキャップアセンブリ２３に面する方向に沿って移動することを阻止するように支持部材２４は、電極アセンブリ２１の主体２１１とタブ２１２に対して制限作用を果たすことで、主体２１１がケース２２内で暴れることによってタブ２１２が主体２１１内に挿入されて正負極短絡を引き起こすリスクを効果的に低減させ、電池セル２０の安全性を向上させる。
また、支持部材２４は、主体２１１とエンドキャップアセンブリ２３との間に位置し、支持部材２４は、エンドキャップアセンブリ２３と主体２１１との間の空間を占めてもよく、電池セル２０が倒置する（電池セル２０のエンドキャップアセンブリ２３が下へ向かい、エンドキャップアセンブリ２３がケース２２の底部に位置する）時に電解液が支持部材２４とエンドキャップアセンブリ２３との間の空間に大量入ることで、主体２１１の内部電解液が足りなくなって電池セル２０の耐用年数を短縮させるリスクを低減させる。
ここで、支持部材２４は、主体２１１とエンドキャップアセンブリ２３との間で支持し、支持部材２４は、主体２１１と当接するだけでなく、支持部材２４は、さらにエンドキャップアセンブリ２３と当接する。無論、支持部材２４と主体２１１は、直接当接してもよく、間接的に当接してもよく、支持部材２４とエンドキャップアセンブリ２３は、直接当接してもよく、間接的に当接してもよい。
電極アセンブリ２１の数は、一つ又は複数である。
いくつかの実施例では、電極アセンブリ２１は、少なくとも一つの電池コアを含んでもよく、つまり、電極アセンブリ２１において、電池コアは、一つであってもよく、複数であってもよい。電極アセンブリ２１における電池コアが複数である場合に、複数の電池コアは、積層して配置されてもよい。
電池コアは、電池コア本体２１１０とサブタブを含んでもよく、電極アセンブリ２１における電池コアが一つである場合、電池コア本体２１１０は、即ち、電極アセンブリ２１の主体２１１であり、サブタブは、即ち、電極アセンブリ２１のタブ２１２であり、電極アセンブリ２１における電池コアが複数である場合、複数の電池コアの電池コア本体２１１０は、電極アセンブリ２１の主体２１１をともに形成し、複数の電池コアのサブタブは、電極アセンブリ２１のタブ２１２をともに形成する。電池コアのサブタブは、正サブタブと負サブタブに分けられ、電極アセンブリ２１のタブ２１２は、正極タブ２１２ａと負極タブ２１２ｂに分けられ、電極アセンブリ２１における電池コアが一つである場合、電池コアの正サブタブは、即ち、電極アセンブリ２１の正極タブ２１２ａであり、電池コアの負サブタブは、即ち、電極アセンブリ２１の負極タブ２１２ｂであり、電極アセンブリ２１における電池コアが複数である場合、複数の電池コアの正サブタブは、電極アセンブリ２１の正極タブ２１２ａをともに形成し、複数の電池コアの負サブタブは、電極アセンブリ２１の負極タブ２１２ｂをともに形成する。例示的には、図４において、ケース２２の内部に二つの電極アセンブリ２１があり、各電極アセンブリ２１は、二つの電池コアを含み、二つの電池コアの電池コア本体２１１０は、電極アセンブリ２１の主体２１１をともに形成し、二つの電池コアの正サブタブは、電極アセンブリ２１の正極タブ２１２ａをともに形成し、二つの電池コアの負サブタブは、電極アセンブリ２１の負極タブ２１２ｂをともに形成する。
電池コアは、正極極板と、負極極板と、セパレータとを含んでもよい。電池コアは、正極極板、セパレータと負極極板を捲回することによって形成された捲回型構造であってもよく、電池コアは、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って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。電池コアの電池コア本体２１１０は、正極極板と負極極板の活物質層が塗覆された領域に対応する部分であってもよく、電池コアの正サブタブは、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、電池コアの負サブタブは、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。
電極アセンブリ２１において、正極タブ２１２ａと負極タブ２１２ｂは、主体２１１の同一側に位置してもよく、主体２１１の対向する両側にそれぞれ位置してもよい。図４において、例示的には、正極タブ２１２ａと負極タブ２１２ｂは、主体２１１の同一側に位置する。
説明すべきこととして、本出願の実施例では、タブ２１２が支持部材２４を囲んで折り曲げられることは、正極タブ２１２ａが支持部材２４を囲んで折り曲げられることであってもよく、負極タブ２１２ｂが支持部材２４を囲んで折り曲げられることであってもよく、正極タブ２１２ａと負極タブ２１２ｂの両方が支持部材２４を囲んで折り曲げられることであってもよい。
説明すべきこととして、タブ２１２は、支持部材２４を囲んで折り曲げられるが、タブ２１２は、支持部材２４の端部に接触してもよく、接触しなくてもよい。
本出願の実施例では、ケース２２は、様々な形状、例えば、円筒体、直方体などであってもよい。ケース２２の形状は、電極アセンブリ２１の具体的な形状に基づいて決定されてもよい。例えば、電極アセンブリ２１が円筒体構造である場合、ケース２２は、円筒体構造を選択してもよく、電極アセンブリ２１が直方体構造である場合、ケース２２は、直方体構造を選択してもよい。例示的には、図４において、ケース２２は、一端に開口が形成された直方体中空構造である。
ケース２２の材質は、様々であってもよく、例えば、プラスチック、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り、本出願の実施例では、これを特に限定しない。
ケース２２内の電極アセンブリ２１は、一つ又は複数であってもよい。ケース２２内の電極アセンブリ２１が複数である場合に、複数の電池セル２０は、ケース２２内に積層して配置されてもよい。図４に示すように、ケース２２内の電極アセンブリ２１が二つであることを例にし、二つの電極アセンブリ２１の主体２１１は、ケース２２内に積層して配置される。
いくつかの実施例では、続いて図４を参照すると、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、電極アセンブリ２１と電解液を収容するための密閉空間を形成するようにエンドキャップ２３１は、ケース２２の開口に被せるために用いられる。
エンドキャップアセンブリ２３は電極端子２３２をさらに含んでもよい。電極端子２３２は、エンドキャップ２３１上に取り付けられ、電極端子２３２は、タブ２１２に電気的に接続するために用いられる。
エンドキャップアセンブリ２３における電極端子２３２は、一つ又は複数であってもよい。例えば、電池セル２０において、エンドキャップアセンブリ２３は、二つであり、このような場合に、エンドキャップアセンブリ２３における電極端子２３２は、一つであってもよく、ここで、一つのエンドキャップアセンブリ２３における電極端子２３２は、正極電極端子２３２ａであり、別のエンドキャップアセンブリ２３における電極端子２３２は、負極電極端子２３２ｂである。また、例えば、図４に示すように、電池セル２０において、エンドキャップアセンブリ２３は、一つであり、このような場合に、エンドキャップアセンブリ２３における電極端子２３２は、複数であってもよく、エンドキャップアセンブリ２３には二つの電極端子２３２が含まれることを例にし、二つの電極端子２３２は、それぞれ正極電極端子２３２ａと負極電極端子２３２ｂであってもよく、正極電極端子２３２ａは、正極タブ２１２ａに電気的に接続するために用いられ、負極電極端子２３２ｂは、負極タブ２１２ｂに電気的に接続するために用いられ、エンドキャップアセンブリ２３の長手方向Ｘにおいて、正極電極端子２３２ａと負極電極端子２３２ｂは、エンドキャップ２３１に間隔的に分布してもよい。
説明すべきこととして、エンドキャップアセンブリ２３の電極端子２３２と電極アセンブリ２１のタブ２１２との電気的な接続は、様々な方式によって実現されてもよい。例えば、タブ２１２は、電極端子２３２に直接接続されることによって、電極端子２３２とタブ２１２との電気的な接続が実現され、また、例えば、タブ２１２と電極端子２３２は、ミドルウェアによって間接的に接続されることによって、電極端子２３２とタブ２１２との電気的な接続が実現される。
いくつかの実施例では、続いて図４を参照すると、電極端子２３２とタブ２１２は、集電部品２３３によって間接的に接続されてもよく、それによって電極端子２３２とタブ２１２との電気的な接続が実現される。
エンドキャップアセンブリ２３が二つの電極端子２３２を含むことを例にし、二つの電極端子２３２は、それぞれ正極電極端子２３２ａと負極電極端子２３２ｂであり、正極電極端子２３２ａと正極タブ２１２ａは、一つの集電部品２３３によって電気的に接続されてもよく、負極電極端子２３２ｂと電極アセンブリ２１の負極タブ２１２ｂは、別の集電部品２３３によって電気的に接続されてもよい。
集電部品２３３は、金属導体、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い。電極端子２３２とタブ２１２は、いずれも様々な方式によって集電部品２３３に一体に接続されてもよく、例えば、電極端子２３２とタブ２１２は、いずれも集電部品２３３に溶接される。
いくつかの実施例では、エンドキャップアセンブリ２３は、放圧機構２３４をさらに含んでもよく、放圧機構２３４は、エンドキャップ２３１に取り付けられ、放圧機構２３４は、電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達した時に電池セル２０の内部の圧力を放出するために用いられる。
放圧機構２３４は、例えば防爆弁、防爆シート、空気弁又は放圧弁などの部材であってもよい。
エンドキャップアセンブリ２３が二つの電極端子２３２を含む場合に、エンドキャップアセンブリ２３の長手方向Ｘにおいて、放圧機構２３４は、正極電極端子２３２ａと負極電極端子２３２ｂとの間に配置されてもよい。
いくつかの実施例では、図５を参照すると、図５は、図４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には主体２１１に面する第一の凹部２３５１が設けられ、第一の凹部２３５１は、支持部材２４の少なくとも一部を収容するように構成される。このような構造は、支持部材２４がケース２２内部に占める空間を減少させ、電極アセンブリ２１の主体２１１のため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。
第一の凹部２３５１は、支持部材２４の少なくとも一部を収容するように構成され、理解できるように、支持部材２４は、一部又は全部が第一の凹部２３５１に収容されてもよい。例示的には、図５において、支持部材２４の一部は、第一の凹部２３５１内に収容される。
いくつかの実施例では、第一の凹部２３５１は、タブ２１２の少なくとも一部を収容するように構成される。理解できるように、タブ２１２は、一部又は全部が第一の凹部２３５１に収容されてもよい。このような構造は、タブ２１２がケース２２内部に占める空間を減少させることができ、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。
支持部材２４の少なくとも一部とタブ２１２の少なくとも一部がいずれも第一の凹部２３５１内に収容されるため、支持部材２４とタブ２１２は、第一の凹部２３５１内の一部の空間を占めてもよく、電池セル２０が倒置する時に第一の凹部２３５１内に入った電解液の量を減少させ、主体２１１の内部電解液が足りなくなって電池セル２０の耐用年数を短縮させるリスクを低減させる。
例示的には、図５において、タブ２１２の一部は、第一の凹部２３５１内に収容される。
いくつかの実施例では、主体２１１は、第一の端面２１１１を有し、主体２１１の第一の端面２１１１は、第一の凹部２３５１の底面に面し、支持部材２４は、主体２１１の第一の端面２１１１と第一の凹部２３５１の底面に当接するように構成される。ここで言及された当接することは、直接当接することであってもよく、間接的に当接することであってもよい。図５において、支持部材２４が第一の端面２１１１と第一の凹部２３５１の底面に直接当接する状況を例示的に示す。
説明を容易にするために、第一の凹部２３５１の底面を第一の底面２３５１ａに定義する。例示的には、第一の端面２１１１とエンドキャップアセンブリ２３との間に距離が存在し、支持部材２４全体は、第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａと第一の端面２１１１により形成された隙間内に位置する。
ここで、第一の端面２１１１は、主体２１１のエンドキャップアセンブリ２３に接近する一つの端面であり、タブ２１２は、第一の端面２１１１に接続される。主体２１１の第一の端面２１１１に対向する他端は、ケース２２の底壁と当接するために用いられる。
いくつかの実施例では、電極端子２３２とタブ２１２が集電部品２３３によって接続されることによって、電極端子２３２とタブ２１２との電気的な接続が実現される場合に、集電部品２３３の少なくとも一部は、第一の凹部２３５１内に収容されてもよく、それによって集電部品２３３がケース２２内部に占める空間を減少させ、主体２１１のため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。
集電部品２３３の少なくとも一部が第一の凹部２３５１内に収容されることは、集電部品２３３の一部が第一の凹部２３５１内に収容されることであってもよく、集電部品２３３の全部が第一の凹部２３５１内に収容されることであってもよい。
いくつかの実施例では、第一の凹部２３５１は、エンドキャップ２３１に設置されてもよく、支持部材２４は、エンドキャップ２３１と電極アセンブリ２１の主体２１１に直接当接してもよく、このような場合に、エンドキャップ２３１は、絶縁材質を採用してもよい。無論、エンドキャップアセンブリ２３の第一の凹部２３５１は、エンドキャップアセンブリ２３における他の部材に設置されてもよい。
いくつかの実施例では、続いて図５を参照すると、エンドキャップアセンブリ２３は、絶縁部材２３５をさらに含んでもよく、絶縁部材２３５は、エンドキャップ２３１の主体２１１に面する側に設置され、絶縁部材２３５は、エンドキャップ２３１と電極アセンブリ２１とを分離するように構成され、第一の凹部２３５１は、絶縁部材２３５に設置され、支持部材２４は、絶縁部材２３５と主体２１１との間に位置し、支持部材２４は、絶縁部材２３５と主体２１１とに当接することによって、絶縁部材２３５と主体２１１との両方が互いに接近することを阻止する。
絶縁部材２３５は、エンドキャップ２３１と電極アセンブリ２１とを分離する作用を果たし、エンドキャップ２３１が電極アセンブリ２１と接触して電池セル２０の短絡を引き起こすリスクを低減させる。
本実施例では、絶縁部材２３５は、絶縁材質であり、絶縁部材２３５は、ゴム、プラスチックなどの材質であってもよい。エンドキャップ２３１は、金属材質、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い。
いくつかの実施例では、絶縁部材２３５は、第一の本体部２３５２と第一の凸部２３５３とを含んでもよい。第一の本体部２３５２は、その厚さ方向Ｚにおいて対向して配置される第一の内面２３５２ａと第一の外面２３５２ｂを有する。第一の凸部２３５３は、第一の外面２３５２ｂから主体２１１から離反する方向に沿って突出し、第一の本体部２３５２の第一の凸部２３５３に対応する位置には第一の内面２３５２ａから主体２１１から離反する方向へ凹む第一の凹部２３５１が形成される。エンドキャップ２３１上には主体２１１に面する第二の凹部２３１１が設けられ、第二の凹部２３１１は、第一の凸部２３５３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２３５の第一の凸部２３５３の設置によって、一方では、第一の本体部２３５２上の第一の凹部２３５１の設置位置に対して補強作用を果たすことができ、他方では、第一の凹部２３５１ができるだけ主体２１１から離反する方向へ凹むことを許可することができる。なお、第一の凸部２３５３の少なくとも一部がエンドキャップ２３１の第二の凹部２３１１内に収容されるため、このような構造は、絶縁部材２３５とエンドキャップ２３１との両方の構造をコンパクトにして、電極アセンブリ２１の主体２１１のため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。
いくつかの実施例では、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａは、第一の外面２３５２ｂよりも主体２１１から離れてもよい。このような構造は、第一の凹部２３５１が主体２１１から離反する方向へ第一の凸部２３５３内に凹むようにさせ、第一の凹部２３５１の凹み深さを増加させる。
他の実施例では、第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａは、第一の外面２３５２ｂと同一平面であってもよく、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａは、第一の外面２３５２ｂより主体２１１にさらに接近してもよい。
いくつかの実施例では、続いて図５を参照すると、エンドキャップ２３１は、第二の本体部２３１２と第二の凸部２３１３とを含んでもよい。第二の本体部２３１２は、厚さ方向Ｚにおいて対向して配置される第二の内面２３１２ａと第二の外面２３１２ｂを有し、第二の内面２３１２ａは、第一の外面２３５２ｂに面する。第二の凸部２３１３は、第二の外面２３１２ｂから主体２１１から離反する方向に沿って突出し、第二の本体部２３１２の第二の凸部２３１３に対応する位置には第二の内面２３１２ａから主体２１１から離反する方向へ凹む第二の凹部２３１１が形成される。
エンドキャップ２３１の第二の凸部２３１３の設置によって、一方では、第二の本体部２３１２上の第二の凹部２３１１の設置位置に対して補強作用を果たすことができ、他方では、第二の凹部２３１１ができるだけ主体２１１から離反する方向へ凹むことを許可することができる。
第二の内面２３１２ａが第一の外面２３５２ｂに面することは、第二の内面２３１２ａと第一の外面２３５２ｂとの間に距離が存在することであってもよく、第二の内面２３１２ａが第一の外面２３５２ｂに当接することであってもよい。第二の内面２３１２ａと第一の外面２３５２ｂとの間に距離が存在する場合、第一の凸部２３５３の一部は、第二の凹部２３１１内に収容され、第二の内面２３１２ａが第一の外面２３５２ｂと当接する場合、第一の凸部の全部は、第二の凹部２３１１内に収容される。
本実施例では、電極端子２３２は、第二の本体部２３１２に取り付けられてもよく、第二の凸部２３１３に取り付けられてもよい。図５において、例示的には、電極端子２３２は、第二の凸部２３１３に取り付けられることによって、電極端子２３２は、バスバー部材４０に接続（例えば、溶接）される。
説明を容易にするために、第二の凹部２３１１の底面を第二の底面２３１１ａに定義する。いくつかの実施例では、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、第二の凹部２３１１の第二の底面２３１１ａは、第二の外面２３１２ｂよりも主体２１１から離れる。このような構造は、第二の凹部２３１１が主体２１１から離反する方向へ第二の凸部２３１３内に凹むようにさせ、第二の凹部２３１１の凹み深さを増加させる。
他の実施例では、第二の凹部２３１１の第二の底面２３１１ａは、第二の外面２３１２ｂと同一平面であってもよく、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、第二の凹部２３１１の第二の底面２３１１ａは、第二の外面２３１２ｂより主体２１１にさらに接近してもよい。
いくつかの実施例では、続いて図５を参照すると、支持部材２４は、支持部２４１と分離部２４２とを含んでもよく、支持部２４１は、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて主体２１１に当接するために用いられる。分離部２４２は、支持部２４１のエンドキャップアセンブリ２３の幅方向Ｙでの一端に接続され、タブ２１２は、分離部２４２を囲んで折り曲げられる。
支持部２４１は、主体２１１に当接し、主体２１１がエンドキャップアセンブリ２３に面する方向に沿って移動することを阻止するように支持部２４１は、主体２１１に対して制限作用を果たす。分離部２４２は、支持部２４１の一端に接続されることで、タブ２１２を折り曲げて分離部２４２に配置することを容易にすることができ、分離部２４２は、タブ２１２に対して制限作用を果たし、タブ２１２が主体２１１内に挿入されることを阻止する。
支持部材２４は、絶縁材質、例えば、ゴム、プラスチックなどを採用してもよい。
例示的には、支持部２４１の一部は、第一の凹部２３５１内に収容され、分離部２４２の全部は、第一の凹部２３５１内に収容される。
支持部２４１が主体２１１に当接することは、支持部２４１が主体２１１に直接当接することであってもよく、支持部２４１が主体２１１に間接的に当接することであってもよい。いくつかの実施例では、図５に示すように、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、支持部２４１の一端は、主体２１１の第一の端面２１１１に直接当接し、支持部２４１の他端は、第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａに直接当接する。別のいくつかの実施例では、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、支持部２４１の一端は、主体２１１の第一の端面２１１１に直接当接してもよく、支持部２４１の他端は、第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａに当接せず、支持部２４１の他端と第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａとの間に距離が存在してもよく、このような場合に、分離部２４２は、第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａに当接してもよく、例えば、分離部２４２は、タブ２１２と集電部品２３３によって第一の凹部２３５１の第一の底面２３５１ａに当接し、それによって主体２１１がエンドキャップアセンブリ２３に接近する方向へ移動することを阻止する。
分離部２４２の数を限定せず、一つであってもよく、複数であってもよく、これは、主に電極アセンブリの数により決められる。
いくつかの実施例では、タブ２１２は、第一の折り曲げ部２１２１と第二の折り曲げ部２１２２とを含み、第一の折り曲げ部２１２１は、分離部２４２の主体２１１に面する側に位置し、第二の折り曲げ部２１２２は、第一の折り曲げ部２１２１と繋がり、第二の折り曲げ部２１２２は、第一の折り曲げ部２１２１に対して折り曲げられ、第二の折り曲げ部２１２２は、分離部２４２の主体２１１から離反する側に位置する。
互いに接続された第一の折り曲げ部２１２１と第二の折り曲げ部２１２２は、分離部２４２の主体２１１に面する側と分離部２４２の主体２１１から離反する側にそれぞれ位置し、つまり、タブ２１２は、分離部２４２を囲んで折り曲げられる時に分離部２４２の一方側から分離部２４２の他方側に折り曲げられ、分離部２４２は、タブ２１２に対して良い制限作用を果たし、タブ２１２の迂回経路を延ばすことで、タブ２１２は、主体２１１内に挿入されにくい。
第二の折り曲げ部２１２２は、電極端子２３２に電気的に接続するために用いられる。タブ２１２が集電部品２３３によって電極端子２３２に電気的に接続されることを例にし、第二の折り曲げ部２１２２は、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて集電部品２３３と積層して配置され且つ一体に溶接されてもよい。
タブ２１２の少なくとも一部が第一の凹部２３５１に収容される場合に、第二の折り曲げ部２１２２の少なくとも一部は、第一の凹部２３５１内に位置し、第一の折り曲げ部２１２１は、第一の凹部２３５１外に位置してもよく、第二の折り曲げ部２１２２全体は、第一の凹部２３５１内に位置し、且つ第一の折り曲げ部２１２１の少なくとも一部は、第一の凹部２３５１内に位置してもよい。例示的には、図５において、第二の折り曲げ部２１２２全体は、第一の凹部２３５１内に位置し、第一の折り曲げ部２１２１の一部は、第一の凹部２３５１内に位置する。
いくつかの実施例では、図６を参照すると、図６は、図５に示す支持部材２４の正面斜視図であり、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、支持部２４１の投影面積は、分離部２４２の投影面積よりも大きい。それで、支持部２４１は、エンドキャップアセンブリ２３と主体２１１との間で大きい支持範囲を有し、支持部２４１が主体２１１とエンドキャップアセンブリ２３との間で良い支持能力を有することを確保し、それによって支持部２４１が主体２１１を傷つけることを防止する。
いくつかの実施例では、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、支持部２４１の投影面積は、支持部材２４の投影面積の１／３よりも大きい。つまり、支持部材２４のうちの１／３の部分は、主体２１１に対して支持作用を果たすことができ、支持部材２４と主体２１１との密着面積は大きく、それによって主体２１１のケース２２内での安定性を向上させる。
いくつかの実施例では、電極アセンブリ２１（図４を参照する）が極性が逆である二つのタブ２１２（図４を参照する）を含む場合に、即ち電極アセンブリ２１は、正極タブ２１２ａと負極タブ２１２ｂとを含み、二つのタブ２１２は、エンドキャップアセンブリ２３の長手方向Ｘに沿って並列して設置されてもよい。分離部２４２は、エンドキャップアセンブリ２３の長手方向Ｘに沿って並列して設置される第一の部分２４２１と第二の部分２４２２とを含み、二つのタブ２１２は、第一の部分２４２１と第二の部分２４２２をそれぞれ囲んで折り曲げられる。支持部材２４は、接続部２４３をさらに含んでもよく、接続部２４３は、第一の部分２４２１と第二の部分２４２２との間に位置し、接続部２４３は、二つのタブ２１２を隔離するために用いられる。接続部２４３は、電極アセンブリ２１の極性が逆である二つのタブ２１２に対して隔離作用を果たすことができ、二つのタブ２１２が接触して短絡を引き起こすリスクを低減させる。
接続部２４３は、第一の部分２４２１、第二の部分２４２２と支持部２４１に接続される。接続部２４３、分離部２４２と支持部２４１の三者は、一体成形構造を採用してもよい。
例示的には、接続部２４３と支持部２４１は、いずれも直線細長形状の構造であり、接続部２４３は、エンドキャップアセンブリ２３の幅方向Ｙに沿って延び、分離部２４２は、エンドキャップアセンブリ２３の長手方向Ｘに沿って延びる。
選択的に、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、接続部２４３は、主体２１１に当接するために用いられる。接続部２４３は、電極アセンブリ２１の二つのタブ２１２を隔離する作用を果たすだけでなく、主体２１１を支持する作用を果たし、主体２１１のケース２２内での安定性を向上させる。
いくつかの実施例では、電池セル２０は、エンドキャップアセンブリ２３の幅方向Ｙに沿って積層して配置される複数の電極アセンブリ２１を含む。エンドキャップアセンブリ２３の幅方向Ｙにおいて、支持部２４１の両端にはいずれも分離部２４２が設けられ、複数の電極アセンブリ２１のうちの一組の電極アセンブリ２１のタブ２１２は、支持部２４１の一端に位置する分離部２４２を囲んで折り曲げられ、別の組の電極アセンブリ２１のタブ２１２は、支持部２４１の他端に位置する分離部２４２を囲んで折り曲げられる。つまり、支持部材２４は、複数の電極アセンブリ２１のタブ２１２に対して制限作用を果たすことができ、電池１００の安全性を向上させる。
一組の電極アセンブリ２１は、一つの電極アセンブリ２１であってもよく、複数の電極アセンブリ２１であってもよい。
エンドキャップアセンブリ２３が二つの電極アセンブリ２１を含むことを例にし、一つの電極アセンブリ２１の正極タブ２１２ａは、支持部２４１の一端に位置する第一の部分２４２１を囲んで折り曲げられ、この電極アセンブリ２１の負極タブ２１２ｂは、支持部２４１の一端に位置する第二の部分２４２２を囲んで折り曲げられ、別の電極アセンブリ２１の正極タブ２１２ａは、支持部２４１の他端に位置する第一の部分２４２１を囲んで折り曲げられ、別の電極アセンブリ２１の負極タブ２１２ｂは、支持部２４１の他端に位置する第二の部分２４２２を囲んで折り曲げられる。
いくつかの実施例では、図６と図７を参照すると、図７は、図５に示す電池セル２０のＡ部局所拡大図であり、支持部２４１は、主体２１１に面する第一の表面２４１１を有し、第一の表面２４１１は、主体２１１と当接するように構成される。分離部２４２は、主体２１１に面する第二の表面２４２３を有し、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、第二の表面２４２３は、第一の表面２４１１よりも主体２１１から離れて、収容部２４４を形成するように構成され、第一の折り曲げ部２１２１の少なくとも一部は、収容部２４４内に収容されることによって、第一の表面２４１１は、主体２１１と当接するとともに、第一の折り曲げ部２１２１により占められた空間を減少させることができ、それによって電池セルのエネルギー密度を向上させる。
例示的には、支持部材２４上の、第一の部分２４２１と第二の部分２４２２に対応する位置にはいずれも収容部２４４が形成されてもよく、第一の部分２４２１に対応する収容部２４４は、第一の部分２４２１、支持部２４１と接続部２４３によりともに囲んで形成されてもよく、第二の部分２４２２に対応する収容部２４４は、第二の部分２４２２、支持部２４１と接続部２４３によりともに囲んで形成された収容溝であってもよい。
選択的に、収容部２４４は、エンドキャップアセンブリ２３の幅方向Ｙに沿って分離部２４２のエッジに延びることによって、第一の折り曲げ部２１２１は、タブ２１２が分離部２４２を囲んで折り曲げられる時に収容部２４４内に収容される。
選択的に、第二の表面２４２３は、第一の折り曲げ部２１２１と貼り合わせられることで、第一の折り曲げ部２１２１と第二の表面２４２３との隙間を除去し、タブ２１２と分離部２４２との両方の構造をさらにコンパクトにする。
いくつかの実施例では、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚにおいて、支持部２４１のサイズは、分離部２４２のサイズよりも大きい。つまり、支持部２４１の厚さは、分離部２４２の厚さより厚く、支持部２４１が厚いことで支持部２４１が変形しにくく、さらに支持部２４１が主体２１１とエンドキャップアセンブリ２３との間で良い支持能力を有することを確保することができ、分離部２４２が薄いことでタブ２１２の迂回経路が短く、タブ２１２を折り曲げて分離部２４２に配置することを容易にすることができる。
いくつかの実施例では、図８を参照すると、図８は、図５に示す支持部材２４の反面斜視図であり、支持部材２４のエンドキャップアセンブリ２３（図５に示す）に面する側は、支持部材２４の強度を補強するための補強部２４５を有することで、支持部２４１は、主体２１１に当接する時に変形しにくく、それによって支持部材２４の主体２１１とエンドキャップアセンブリ２３との間での支持能力を向上させる。
例示的には、支持部材２４のエンドキャップアセンブリ２３に面する側には凹溝が設けられ、凹溝は、支持部２４１内へ凹み、支持部２４１に対して補強作用を果たすように補強部２４５は、凹溝内に位置する。補強部２４５は、複数の板状部材によって縦横に交錯して形成されてもよい。
いくつかの実施例では、支持部材２４上には支持部材２４を貫通する複数のスルーホール２４６が設けられ、スルーホール２４６は、ケース２２内の電解液が主体２１１の内部へ流れるために用いられ、つまり、ケース２２内の電解液は、スルーホール２４６によって主体２１１の内部に入ることができ、ケース２２内の電解液が主体２１１の内部に入ることに有利である。なお、支持部材２４上には貫通する複数のスルーホール２４６が設けられ、支持部材２４の一部の材料を除去することに相当し、支持部材２４の重さを低減させることに有利である。
例示的には、スルーホール２４６は、支持部材２４の厚さ方向Ｚに沿って支持部材２４を貫通する。支持部材２４の厚さ方向Ｚは、エンドキャップアセンブリ２３の厚さ方向Ｚと一致する。
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の厚さ方向Ｚは、即ち、エンドキャップ２３１の厚さ方向Ｚであり、エンドキャップアセンブリ２３の長手方向Ｘは、即ち、エンドキャップ２３１の長手方向Ｘであり、エンドキャップアセンブリ２３の幅方向Ｙは、即ち、エンドキャップ２３１の幅方向Ｙである。
本出願の実施例は、電池セル２０の製造方法をさらに提供し、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池セル２０の製造方法のフローチャートであり、この方法は、
Ｓ１００：主体２１１とタブ２１２とを含む電極アセンブリ２１を提供することと、
Ｓ２００：開口を有するケース２２を提供することと、
Ｓ３００：エンドキャップアセンブリ２３を提供することと、
Ｓ４００：支持部材２４を提供することと、
Ｓ５００：タブ２１２を支持部材２４を囲んで折り曲げることと、
Ｓ６００：電極アセンブリ２１をケース２２内に収容することと、
Ｓ７００：エンドキャップアセンブリ２３をケース２２の開口に被せることとを含み、
ここで、支持部材２４は、エンドキャップアセンブリ２３と主体２１１との間に位置し、支持部材２４は、主体２１１がエンドキャップアセンブリ２３に面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される。
上記方法では、ステップＳ１００、Ｓ２００、Ｓ３００とＳ４００の前後順序を限定せず、例えば、まずステップＳ４００を実行し、次にステップＳ３００を実行し、その後ステップＳ２００を実行し、最後にステップＳ１００を実行してもよい。
説明すべきこととして、上記実施例による電池セル２０の製造方法によって製造された電池セル２０の関連構造は、前記各実施例による電池セル２０を参照すればよい。
なお、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、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の概略ブロック図であり、製造機器２０００は、第一の提供装置１１００と、第二の提供装置１２００と、第三の提供装置１３００と、第四の提供装置１４００と、組み立て装置１５００とを含む。
第一の提供装置１１００は、主体２１１とタブ２１２とを含む電極アセンブリ２１を提供するために用いられる。第二の提供装置１２００は、開口を有するケース２２を提供するために用いられる。第三の提供装置１３００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１４００は、支持部材２４を提供するために用いられる。組み立て装置１５００は、タブ２１２を支持部材２４を囲んで折り曲げるために用いられ、且つ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、支持部材２４は、エンドキャップアセンブリ２３と主体２１１との間に位置し、支持部材２４は、主体２１１がエンドキャップアセンブリ２３に面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される。
説明すべきこととして、上記実施例による電池セル２０の製造機器２０００によって製造された電池セル２０の関連構造は、前記各実施例による電池セル２０を参照すればよい。
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、互いに組み合わせられる可能である。
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 下部筐体
１２ 上部筐体
１３ 収容空間
２０ 電池セル
２１ 電極アセンブリ
２２ ケース
２３ エンドキャップアセンブリ
２４ 支持部材
３０ 電池モジュール
４０ バスバー部材
１００ 電池
２００ コントローラ
２１１ 主体
２１２ タブ
２１２ａ 正極タブ
２１２ｂ 負極タブ
２３１ エンドキャップ
２３２ 電極端子
２３２ａ 正極電極端子
２３２ｂ 負極電極端子
２３３ 集電部品
２３４ 放圧機構
２３５ 絶縁部材
２４１ 支持部
２４２ 分離部
２４３ 接続部
２４４ 収容部
２４５ 補強部
２４６ スルーホール
３００ モータ
１０００ 車両
１１００ 第一の提供装置
１２００ 第二の提供装置
１３００ 第三の提供装置
１４００ 第四の提供装置
１５００ 装置
２０００ 製造機器
２１１０ 電池コア本体
２１１１ 第一の端面
２１２１ 曲げ部
２１２２ 曲げ部
２３１１ 第二の凹部
２３１１ａ 第二の底面
２３１２ 第二の本体部
２３１２ａ 第二の内面
２３１２ｂ 第二の外面
２３１３ 第二の凸部
２３５１ 第一の凹部
２３５１ａ 第一の底面
２３５２ 第一の本体部
２３５２ａ 第一の内面
２３５２ｂ 第一の外面
２３５３ 第一の凸部
２４１１ 第一の表面
２４２１ 第一の部分
２４２２ 第二の部分
２４２３ 第二の表面

Claims (24)

  1. 電池セルであって、
    主体とタブとを含む電極アセンブリと、
    開口を有し、前記電極アセンブリ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、
    前記主体と前記エンドキャップアセンブリとの間に位置する支持部材と、
    を含み、
    前記タブは、前記支持部材を囲んで折り曲げられ、前記支持部材は、前記主体が前記エンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される、電池セル。
  2. 前記支持部材は、
    前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向に沿って前記主体に当接するための支持部と、
    分離部であって、前記タブは、前記分離部を囲んで折り曲げられ、前記エンドキャップアセンブリの幅方向において、前記分離部は、前記支持部の一端に接続される分離部と、
    を含む、請求項１に記載の電池セル。
  3. 前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記支持部の投影面積は、前記分離部の投影面積よりも大きい、請求項２に記載の電池セル。
  4. 前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記支持部のサイズは、前記分離部のサイズよりも大きい、請求項２又は３に記載の電池セル。
  5. 前記支持部材のエンドキャップアセンブリに面する側は、補強部を有し、前記補強部は、前記支持部材の強度を補強するために用いられる、請求項２又は３に記載の電池セル。
  6. 前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記支持部の投影面積は、前記支持部材の投影面積の１／３よりも大きい、請求項２から５のいずれか１項に記載の電池セル。
  7. 前記電極アセンブリは、極性が逆である二つのタブを含み、二つの前記タブは、前記エンドキャップアセンブリの長手方向に沿って並列して設置され、
    前記分離部は、前記エンドキャップアセンブリの長手方向に沿って並列して設置される第一の部分と第二の部分とを含み、前記二つのタブは、前記第一の部分と前記第二の部分をそれぞれ囲んで折り曲げられ、
    前記支持部材は、接続部をさらに含み、前記接続部は、前記第一の部分と前記第二の部分との間に位置し、前記接続部は、前記二つのタブを隔離するために用いられる、請求項２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の厚さ方向において、前記接続部は、前記主体に当接するために用いられる、請求項７に記載の電池セル。
  9. 前記電池セルは、前記エンドキャップアセンブリの幅方向に沿って積層して配置される複数の前記電極アセンブリを含み、
    前記エンドキャップアセンブリの幅方向において、前記支持部の両端にいずれも前記分離部が設けられ、複数の前記電極アセンブリのうちの一組の電極アセンブリのタブは、前記支持部の一端に位置する分離部を囲んで折り曲げられ、別の組の電極アセンブリのタブは、前記支持部の他端に位置する分離部を囲んで折り曲げられる、請求項２から８のいずれか１項に記載の電池セル。
  10. 前記タブは、
    前記分離部の前記主体に面する側に位置する第一の折り曲げ部と、
    前記第一の折り曲げ部と繋がり、且つ前記第一の折り曲げ部に対して折り曲げられ、前記分離部の前記主体から離反する側に位置する第二の折り曲げ部と、
    を含む、請求項２から９のいずれか１項に記載の電池セル。
  11. 前記支持部は、前記主体に面する第一の表面を有し、前記第一の表面は、前記主体と当接するように構成され、
    前記分離部は、前記主体に面する第二の表面を有し、前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記第二の表面は、前記第一の表面よりも前記主体から離れて、収容部を形成するように構成され、前記第一の折り曲げ部の少なくとも一部は、前記収容部内に収容される、請求項１０に記載の電池セル。
  12. 前記第二の表面は、前記第一の折り曲げ部と貼り合わせられる、請求項１１に記載の電池セル。
  13. 前記収容部は、前記エンドキャップアセンブリの幅方向に沿って前記分離部のエッジに延びる、請求項１１又は１２に記載の電池セル。
  14. 前記エンドキャップアセンブリには前記主体に面する第一の凹部が設けられ、前記第一の凹部は、前記支持部材の少なくとも一部を収容するように構成される、請求項１から１３のいずれか１項に記載の電池セル。
  15. 前記第一の凹部は、前記タブの少なくとも一部を収容するように構成される、請求項１４に記載の電池セル。
  16. 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の前記主体に面する側に設置され、前記エンドキャップと前記電極アセンブリとを隔離するように構成される絶縁部材と、
    を含み、
    前記第一の凹部は、前記絶縁部材に設置され、前記支持部材は、前記絶縁部材と前記主体との間に位置し、前記支持部材は、前記絶縁部材と前記主体とに当接する、請求項１４又は１５に記載の電池セル。
  17. 前記絶縁部材は、
    前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において対向して配置される第一の内面と第一の外面を有する第一の本体部と、
    前記第一の外面から前記主体から離反する方向に沿って突出する第一の凸部であって、前記第一の本体部の前記第一の凸部に対応する位置には前記第一の内面から前記主体から離反する方向へ凹む前記第一の凹部が形成される第一の凸部と、
    を含み、
    前記エンドキャップには前記主体に面する第二の凹部が設けられ、前記第二の凹部は、前記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１６に記載の電池セル。
  18. 前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記第一の凹部の底面は、前記第一の外面よりも前記主体から離れる、請求項１７に記載の電池セル。
  19. 前記エンドキャップは、
    前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、対向して配置される第二の内面と第二の外面を有する第二の本体部であって、前記第二の内面は、前記第一の外面に面する第二の本体部と、
    前記第二の外面から前記主体から離反する方向に沿って突出する第二の凸部であって、前記第二の本体部の前記第二の凸部に対応する位置には前記第二の内面から前記主体から離反する方向へ凹む前記第二の凹部が形成される第二の凸部と、
    を含む、請求項１７又は１８に記載の電池セル。
  20. 前記エンドキャップアセンブリの厚さ方向において、前記第二の凹部の底面は、前記第二の外面よりも前記主体から離れる、請求項１９に記載の電池セル。
  21. 電池であって、
    請求項１から２０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。
  22. 電力消費機器であって、請求項２１に記載の電池を含む、電力消費機器。
  23. 電池セルの製造方法であって、
    主体とタブとを含む電極アセンブリを提供することと、
    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、
    支持部材を提供することと、
    前記タブを前記支持部材を囲んで折り曲げることと、
    前記電極アセンブリを前記ケース内に収容することと、
    前記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、前記支持部材は、前記エンドキャップアセンブリと前記主体との間に位置し、前記支持部材は、前記主体が前記エンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される、電池セルの製造方法。
  24. 電池セルの製造機器であって、
    主体とタブとを含む電極アセンブリ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、
    支持部材を提供するための第四の提供装置と、
    前記タブを前記支持部材を囲んで折り曲げ、前記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、前記支持部材は、前記エンドキャップアセンブリと前記主体との間に位置し、前記支持部材は、前記主体が前記エンドキャップアセンブリに面する方向に沿って移動することを阻止するように構成される、電池セルの製造機器。
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