JP6980098B2 - バッテリ端子のためのリードタブ - Google Patents
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Description
バッテリパックは、携帯用電子機器から再生可能電力システム及び環境に優しい車両に至るまで、種々の技術のために電力を供給する。例えば、ハイブリッド電気自動車(HEV)は、燃費を向上させるために、バッテリパック及び電気モータを燃焼機関と組み合わせて使用する。バッテリパックは、複数のバッテリモジュールから形成されており、それぞれのバッテリモジュールは、複数の電気化学セルを含む。これらのセルは、2次元又は3次元のアレイで配置されており、これらのセル同士は、電気的に直列又は並列に接続されている。同様にして、1つのバッテリパック内の複数のバッテリモジュール同士も、電気的に直列又は並列に接続されている。
いくつかの態様においては、電気化学セルは、フレキシブルシートから形成されたセルハウジングを備えている。セルハウジングは、第1のハウジング部分及び第2のハウジング部分を有し、第2のハウジング部分が、シール接合部に沿って第1のハウジング部分に接合されることによってパウチを形成している。電気化学セルは、セルハウジング内に配置された電極アセンブリを備えており、電極アセンブリは、正電極部分と負電極部分とを交互に含む。正電極部分と負電極部分とは、少なくとも1つのセパレータによって分離されており、かつ、積層軸線に沿って積層されている。電気化学セルは、シール接合部を貫通して延在しているリードタブも備えている。リードタブは、第1の端部を含み、第1の端部は、セルハウジングの内側に配置されており、かつ、正電極部分及び負電極部分のうちの一方に電気的に接続されている。リードタブは、第2の端部を含み、第2の端部は、第1の端部とは反対側にあってセルハウジングの外側に配置されている。リードタブは、第1の端部と第2の端部との間に延在している長手方向軸線と、長手方向軸線を横断する第1の断面とを含む。第1の断面は、長手方向軸線を横断する幅寸法と、長手方向軸線及び幅寸法の両方を横断する厚さ寸法とを含む。第1の断面は、幅寸法の中央において第1の厚さを有し、幅寸法の相対する両端において第2の厚さを有する。第1の厚さは、第2の厚さよりも大きく、第1の厚さと第2の厚さとの間の移行部は、第1の半径を有する凹部である。
図1乃至図4を参照すると、リチウムイオンパウチセル2は、電極アセンブリ20を含み、この電極アセンブリ20は、セルハウジング4内に電解質と共にシールされており、発蓄電ユニットを形成している。いくつかの実施形態においては、複数のセル2からなるグループを一緒に束ねて電気的に接続して、バッテリモジュール(図示せず)を形成することができる。同様にして、複数のバッテリモジュールを一緒に束ねて電気的に接続して、バッテリパック(図示せず)を形成することもできる。セルハウジング4を貫通してリードタブ40が突出しており、このリードタブ40は、セル2内の電極板との電気的接続を形成し、セル2からの電流の移動を可能にする。そのために、それぞれのリードタブ40は、パウチセルハウジング4のシール接合部12に設けられた開口部16を介してセルハウジング4から出ている。以下において詳述されるように、リードタブ40は、リードタブ40とセルハウジング4との間のシールの有効性及び信頼性を改善する構成を有する。
Claims (14)
- フレキシブルシートから形成され、第1のハウジング部分及び第2のハウジング部分を有するセルハウジングであって、前記第2のハウジング部分がシール接合部に沿って前記第1のハウジング部分に接合されることによってパウチを形成する、フレキシブルシートと、
前記セルハウジング内に配置され、正電極部分と負電極部分とを交互に含む電極アセンブリであって、前記正電極部分と前記負電極部分とが、少なくとも1つのセパレータによって分離されかつ積層軸線に沿って積層された、電極アセンブリと、
前記シール接合部を貫通して延在するリードタブと、
を備える電気化学セルであって、
前記リードタブは、
前記セルハウジングの内側に配置されて、前記正電極部分及び前記負電極部分のうちの一方に電気的に接続された第1の端部と、
前記第1の端部とは反対側にあって前記セルハウジングの外側に配置された第2の端部と、
前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する長手方向軸線と、
前記長手方向軸線を横断する第1の断面と、
を含み、
前記第1の断面は、前記長手方向軸線を横断する幅寸法と、前記長手方向軸線及び前記幅寸法の両方を横断する厚さ寸法とを含み、
前記第1の断面は、前記幅寸法の中央において第1の厚さを有し、前記幅寸法の相対する両端において第2の厚さを有し、前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも大きく、前記第1の厚さと前記第2の厚さとの間の移行部は、第1の半径を有する凹部であり、
前記第1の厚さは、少なくとも2mmの寸法を有し、
前記第1の半径は、6mm乃至9mmの範囲にある、
電気化学セル。 - 前記第1の断面は、4つの凹部からなる、
請求項1に記載の電気化学セル。 - 前記第1の断面は、第1の軸線及び第2の軸線に関して対称性を有し、
前記第1の軸線及び前記第2の軸線は、前記長手方向軸線を横断し、かつ、相互に横断する、
請求項1に記載の電気化学セル。 - 前記厚さ寸法は、前記積層軸線に対して平行である、
請求項1に記載の電気化学セル。 - 前記フレキシブルシートは、ポリマ層間に配置された金属箔を含むラミネートである、
請求項1に記載の電気化学セル。 - 前記電気化学セルは、前記シール接合部に対応する位置において前記リードタブの周囲を取り囲むポリマテープを含み、
前記ポリマテープは、前記リードタブと、前記第1のハウジング部分及び前記第2のハウジング部分との間にシールを提供する、
請求項1に記載の電気化学セル。 - 前記ポリマテープは、第1のテープ部分及び第2のテープ部分を含み、
前記第1のテープ部分は、前記リードタブの第1の表面を覆っており、前記第1の表面は、第1の凹部、第2の凹部、及び、前記第1の凹部と前記第2の凹部との間の第1のランドを含み、
前記第2のテープ部分は、前記リードタブの第2の表面を覆っており、前記第2の表面は、第3の凹部、第4の凹部、及び、前記第3の凹部と前記第4の凹部との間の第2のランドを含む、
請求項6に記載の電気化学セル。 - フレキシブルシートから形成され、第1のハウジング部分及び第2のハウジング部分を有するセルハウジングであって、前記第2のハウジング部分がシール接合部に沿って前記第1のハウジング部分に接合されることによってパウチを形成する、フレキシブルシートと、
前記セルハウジング内に配置され、正電極部分と負電極部分とを交互に含む電極アセンブリであって、前記正電極部分と前記負電極部分とが、少なくとも1つのセパレータによって分離されかつ積層軸線に沿って積層された、電極アセンブリと、
前記シール接合部を貫通して延在するリードタブと、
を備える電気化学セルであって、
前記リードタブは、
前記セルハウジングの内側に配置されて、前記正電極部分及び前記負電極部分のうちの一方に電気的に接続された第1の端部と、
前記第1の端部とは反対側にあって前記セルハウジングの外側に配置された第2の端部と、
前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する長手方向軸線と、
前記長手方向軸線を横断する第1の断面と、
を含み、
前記第1の断面は、前記長手方向軸線を横断する幅寸法と、前記長手方向軸線及び前記幅寸法の両方を横断する厚さ寸法とを含み、
前記第1の断面は、前記厚さ寸法に対して平行な第1の横断方向軸線に関して対称であり、前記第1の横断方向軸線の相対する両側の各々に凹部を含み、前記第1の横断方向軸線の前記相対する両側の各々における前記凹部は、前記第1の断面の厚さが、前記第1の横断方向軸線から離間した位置よりも、前記第1の横断方向軸線に沿って大きくなっていくように配置されており、
前記第1の断面は、前記幅寸法の中央において第1の厚さを有し、前記幅寸法の相対する両端において第2の厚さを有し、
前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも大きく、前記第1の厚さと前記第2の厚さとの間の移行部は、第1の半径を有する凹部として形成されており、
前記第1の厚さは、少なくとも2mmの寸法を有し、
前記第1の半径は、6mm乃至9mmの範囲にある、
電気化学セル。 - 前記第1の断面は、前記幅寸法に対して平行な第2の横断方向軸線に関して対称であり、前記第2の横断方向軸線の相対する両側の各々に凹部を含む、
請求項8に記載の電気化学セル。 - 前記第1の断面は、4つの凹部からなる、
請求項8に記載の電気化学セル。 - 前記厚さ寸法は、前記積層軸線に対して平行である、
請求項8に記載の電気化学セル。 - 前記フレキシブルシートは、ポリマ層間に配置された金属箔を含むラミネートである、
請求項8に記載の電気化学セル。 - 前記電気化学セルは、前記シール接合部に対応する位置において前記リードタブの周囲を取り囲むポリマテープを含み、
前記ポリマテープは、前記リードタブと、前記第1のハウジング部分及び前記第2のハウジング部分との間にシールを提供する、
請求項8に記載の電気化学セル。 - 前記ポリマテープは、第1のテープ部分及び第2のテープ部分を含み、
前記第1のテープ部分は、前記リードタブの第1の表面を覆っており、前記第1の表面は、第1の凹部、第2の凹部、及び、前記第1の凹部と前記第2の凹部との間の第1のランドを含み、
前記第2のテープ部分は、前記リードタブの第2の表面を覆っており、前記第2の表面は、第3の凹部、第4の凹部、及び、前記第3の凹部と前記第4の凹部との間の第2のランドを含む、
請求項13に記載の電気化学セル。
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