JP7471433B2 - 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車 - Google Patents

電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車 Download PDF

Info

Publication number
JP7471433B2
JP7471433B2 JP2022549470A JP2022549470A JP7471433B2 JP 7471433 B2 JP7471433 B2 JP 7471433B2 JP 2022549470 A JP2022549470 A JP 2022549470A JP 2022549470 A JP2022549470 A JP 2022549470A JP 7471433 B2 JP7471433 B2 JP 7471433B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
electrode
electrode assembly
metal case
batteries
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022549470A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023513937A (ja
Inventor
胡世超
彭青波
朱燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Publication of JP2023513937A publication Critical patent/JP2023513937A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7471433B2 publication Critical patent/JP7471433B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/112—Monobloc comprising multiple compartments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/122—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/197—Sealing members characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、ビーワイディー カンパニー リミテッドが２０２０年２月１８日に提出した、出願名称が「電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車」である中国特許出願第「２０２０１００９７９６５．２」号の優先権を主張するものである。
本願は、電池の分野に属し、特に、電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車に関する。
現在、電気自動車に適用される電池パックは、一般的に、電池容量を向上させるように、複数の電池を含み、複数の電池は、電池パックのケース内に取り付けられる。
従来技術に係る電池は、一般的に、金属ケースと、金属ケース内にパッケージ化された電極体とを含み、電池の電圧を向上させるために、複数の電極体を直列接続する解決手段もあるが、現在の内部直列接続の解決手段は、実際の応用において一定の安全上の問題が存在する。
本願は、従来技術における技術的課題の１つを少なくとも解決することを目的とする。このために、本願は、安全性能がより高い電池を提供する。
本願は、更に電池モジュールを提供する。
本願は、更に電池パックと、該電池パックを使用する電気自動車とを提供する。
本願の電池は、金属ケースと、前記金属ケース内にパッケージ化された電極体アセンブリアレイとを含み、前記電極体アセンブリアレイは、Ｎ行、Ｍ列の電極体アセンブリを含み、前記電極体アセンブリは、パッケージフィルムと、パッケージフィルム内にパッケージ化された少なくとも１つの電極体とを含み、電池の長さ方向に、前記電極体アセンブリは、行に配列され、各行は、Ｍ個の前記電極体アセンブリを含み、電池の厚さ又は高さ方向に、前記電極体アセンブリは、列に配列され、各列は、Ｎ個の前記電極体アセンブリを含み、各列のＮ個の電極体アセンブリは、直列接続されて電極体アセンブリ列を形成し、Ｍ個の電極体アセンブリ列は、直列接続され、Ｍ、Ｎは、１より大きい整数であり、前記金属ケースと前記パッケージフィルムとの間の気圧は、金属ケース外の気圧より低い。
本願の電池において、まず、電極体をパッケージフィルム内にパッケージ化し、次に金属ケース内にパッケージ化して、二次封止を行うことにより、パッケージフィルムと金属ケースの二層封止作用により封止効果を効果的に向上させることができ、また、金属ケースとパッケージフィルムとの間の気圧差を金属ケース外の気圧より低くすることにより、金属ケースを内部電極体セットにできるだけ近接させ、内部の隙間を小さくし、電極体セットが金属ケース内で移動することを防止するとともに、電極体セット同士が相対変位することを防止し、集電体が破損し、セパレータが皺になり、活性材料が脱落するなどの状況の発生を減少させ、電池全体の機械的強度を向上させ、電池の耐用年数を長くし、電池の安全性能を向上させ、また、本願の電極体アセンブリの配列方式により、長い電池をより容易に製造し、コストを低減するとともに、電池の放熱効率を向上させることを保証することができる。したがって、本願の解決手段により長く、強度の高い電池を容易に製造することができ、これにより、電池を電池パックのケース内に取り付ける場合、電池パック内の横ビームと縦ビームなどの支持構造の設置を減少させ、電池自体を支持体として電池を電池パックのケースに直接的に取り付けることができ、これにより、電池パックの内部空間を節約し、電池パックの体積利用率を向上させることができ、かつ電池パックの重量を低減することに役立つ。
本願の追加の態様及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明において明らかになるか又は本願の実施により把握される。
本願の上記及び／又は追加の様態及び利点は、以下の図面を参照して実施例を説明することにより、明らかになって理解されやすくなる。
本願の実施例に係る電池の立体構造の概略図である。 本願の実施例に係る電極体アセンブリアレイの概略構成図である。 本願の実施例に係る電極体アセンブリアレイにおける電極体アセンブリの電気的接続の概略図である。 本願の実施例に係る電極体アセンブリアレイにおける電極体アセンブリの電気的接続の概略図である。 本願の実施例に係る金属ケースの第１の表面に凹部が形成された概略図である。 本願の実施例に係る電池列の概略構成図である。 本願の実施例に係る電池モジュールの概略構成図である。 本願の実施例に係る電池パックの概略構成図である。 本願の実施例に係る電気自動車の概略図である。
以下、本願の実施例を詳細に説明し、上記実施例の例は、図面に示され、全体を通して同一又は類似の符号は、同一又は類似の部品、或いは同一又は類似の機能を有する部品を示す。以下、図面を参照して説明される実施例は、例示的なものであり、本願を解釈するためのものに過ぎず、本願を限定するためのものとして理解すべきではない。
図１～図４に示すように、本願は、例えば、電池パックを形成する電池１００を指す電池１００を提供する。電池１００は、金属ケース１１と、金属ケース１１内にパッケージ化された電極体アセンブリアレイ１４とを含み、電極体アセンブリアレイ１４は、Ｎ行、Ｍ列の電極体アセンブリ１２を含み、電極体アセンブリ１２は、パッケージフィルムと、パッケージフィルム内にパッケージ化された少なくとも１つの電極体とを含み、電池１００の長さ方向に、電極体アセンブリ１２は、行に配列され、各行は、Ｍ個の電極体アセンブリ１２を含み、電池１００の厚さ又は高さ方向に、電極体アセンブリ１２は、列に配列され、各列は、Ｎ個の電極体アセンブリ１２を含み、各列のＮ個の電極体アセンブリ１２は、直列接続されて電極体アセンブリ列１３を形成し、Ｍ個の電極体アセンブリ列１３は、直列接続され、Ｍ、Ｎは、１より大きい整数であり、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧は、金属ケース１１外の気圧より低い。
本願の電池において、電極体をパッケージフィルム内にパッケージ化し、次に金属ケース１１内にパッケージ化して、二次封止を行うことにより、パッケージフィルムと金属ケース１１の二層封止作用により封止効果を効果的に向上させることができ、また、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧差を金属ケース１１外の気圧より低くすることにより、金属ケース１１を内部電極体アセンブリ１２にできるだけ近接させ、内部の隙間を小さくし、電極体アセンブリ１２が金属ケース１１内で移動することを防止するとともに、電極体アセンブリ１２同士が相対変位することを防止し、集電体が破損し、セパレータが皺になり、活性材料が脱落するなどの状況の発生を減少させ、電池全体の機械的強度を向上させ、電池の耐用年数を長くし、電池の安全性能を向上させ、また、本願の電極体アセンブリの配列方式により、長い電池をより容易に製造し、コストを低減するとともに、電池の放熱効率を向上させることを保証することができる。したがって、本願の解決手段により長く、強度の高い電池を容易に製造することができ、これにより、電池を電池パックのケース内に取り付ける場合、電池パック内の横ビームと縦ビームなどの支持構造の設置を減少させ、電池自体を支持体として電池を電池パックのケースに直接的に取り付けることができ、これにより、電池パックの内部空間を節約し、電池パックの体積利用率を向上させることができ、かつ電池パックの重量を低減することに役立つ。
図１～４に示すように、本実施例の電極体アセンブリ１２の長さは、電池の長さ方向に沿って延び、電極体アセンブリ１２は、それぞれ電極体アセンブリ１２の長さ方向の両端から延出して電流を引き出す第１の電極引出部材１２１と第２の電極引出部材１２２を含み、第１の電極引出部材１２１と第２の電極引出部材１２２の数は、限定されず、ここでは電極体の２つの異なる電極引出部材のみを代表する。各列における隣接する２つの電極体アセンブリ１２のうちの１つの電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１は、もう１つの電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２と電気的に接続される。
例えば、各列における隣接する２つの電極体アセンブリ１２のうちの１つの電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１と、もう１つの電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、該列の同じ側に位置し、接続がより簡単であり、電池の安全性能を更に向上させ、電池のコストを低減し、第１の電極引出部材１２１と第２の電極引出部材１２２の接続は、直接接続であってもよく、導電部材を介した接続などの間接接続であってもよい。
図２～４に示すように、本実施例の隣接する２つの電極体アセンブリ列１３のうちの１つの電極体アセンブリ列１３の末端電極体アセンブリ１２は、もう１つの電極体アセンブリ列１３の末端電極体アセンブリ１２に電気的に接続され、或いは、隣接する２つの電極体アセンブリ列１３のうちの１つの電極体アセンブリ列１３の１番目の電極体アセンブリ１２は、もう１つの電極体アセンブリ列１３の１番目の電極体アセンブリ１２に電気的に接続され、これにより、電極体アセンブリ列１３の直列接続を実現する。隣接する２つの電極体アセンブリ列１３のうちの１つの電極体アセンブリ列１３の末端電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１は、もう１つの電極体アセンブリ列１３の末端電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２に隣接し、或いは、隣接する２つの電極体アセンブリ列１３のうちの１つの電極体アセンブリ列１３の１番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１は、もう１つの電極体アセンブリ列１３の１番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２に隣接し、接続がより簡単であり、電池の安全性能を更に向上させ、電池のコストを低減し、第１の電極引出部材１２１と第２の電極引出部材１２２の接続は、直接接続であってもよく、導電部材を介した接続などの間接接続であってもよい。
本願の実施例において、Ｎ個の電極体アセンブリ１２は、電池の厚さ方向に沿って配列され、電極体アセンブリ１２の厚さは、電池の厚さ方向に沿って延びる。上記直列接続方式により、電極体アセンブリアレイ１４は、直列回路の電流を引き出す第１の主電極１４１及び第２の主電極１４２を含む。図３に示すように、まず厚さ方向に沿って配列された３つの電極体アセンブリ１２を直列接続し、３番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、２番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１に接続され、かつこの２つの電極引出部材は、同じ側にあり、２番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、１番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１に接続され、かつこの２つの電極引出部材は、同じ側にあり、１番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、次の電極体アセンブリ列１３に電気的に接続される。
図３に示すように、３つの電極体アセンブリは、接続されて「Ｓ」字形の電極体アセンブリ列１３を形成する。上記形成された電極体アセンブリ列１３である１番目の電極体アセンブリ列１３の１番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、２番目の電極体アセンブリ列１３の１番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１に接続され、この２つの電極引出部材は、隣接し、次に、順に、この２番目の電極体アセンブリ列１３において、１番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、２番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１に接続され、かつこの２つの電極引出部材は、同じ側にあり、２番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、３番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１に接続され、かつこの２つの電極引出部材は、同じ側にあり、３番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、次の電極体アセンブリ列１３に電気的に接続される。
２番目の電極体アセンブリ列１３の３番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、３番目の電極体アセンブリ列１３の３番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１に接続され、この２つの電極引出部材は、隣接し、次に、順に、この３番目の電極体アセンブリ列１３において、３番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、２番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１に接続され、かつこの２つの電極引出部材は、同じ側にあり、２番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、１番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１に接続され、かつこの２つの電極引出部材は、同じ側にあり、１番目の電極体アセンブリ１２の第２の電極引出部材１２２は、第２の主電極１４２を引き出す。
１番目の電極体アセンブリ列１３の３番目の電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１は、第１の主電極１４１を引き出し、第１の主電極１４１と第２の主電極１４２は、それぞれ電極体アセンブリアレイ１４の対角から延出する。ここでは、図面のみからその接続関係を説明し、その製造時の具体的な接続順序は、本実施例に限定されず、実際の状況に応じて調整することができる。
図４に示すように、上記得られた電極体アセンブリアレイ１４をさらに直列接続することができ、上記１番目の電極体アセンブリアレイ１４の第２の主電極１４２は、２番目の電極体アセンブリアレイ１４の第１の主電極１４１に接続され、この２つの主電極は、同じ側に位置し、かつ最適に隣接する。他の実施例において、２つの電極体アセンブリアレイ１４の直列接続に限定されず、複数の電極体アセンブリアレイ１４の直列接続であってもよく、各電極体アセンブリアレイ１４におけるＭ、Ｎの数は、同じであっても異なってもよく、すなわち各電極体アセンブリアレイ１４における電極体アセンブリの数は、同じであっても異なってもよい。
本願において、言及された電極体は、動力電池の分野で一般的に使用される電極体であり、巻回して形成された電極体であってもよく、積層の方式で製造された電極体であってもよく、一般的に、電極体は、少なくとも正極板、セパレータ及び負極板を含む。本願において、電極体アセンブリ内の電極体は、１つであっても複数であってもよく、一般的には、複数の電極体は、並列接続される。なお、電極体アセンブリは、電池自体として理解されず、本願において言及された電池は、独立した単電池であり、複数の電極体アセンブリを含むため、電池モジュール３００又は組電池として簡単に理解すべきではない。
電極体アセンブリ１２の第１の電極引出部材１２１と第２の電極引出部材１２２は、それぞれパッケージフィルムから延出する。電極体アセンブリ１２が１つの電極体のみを含む場合、第１の電極引出部材１２１と第２の電極引出部材１２２は、それぞれ電極体の正極タブと負極タブであってもよいか、又はそれぞれ負極タブと正極タブであってもよい。電極体アセンブリ１２が複数の電極体を含む場合、第１の電極引出部材１２１は、正極タブを複合溶接して形成された引出部材であってもよく、第２の電極引出部材１２２は、負極タブを複合溶接して形成された引出部材であってもよく、或いは、第１の電極引出部材１２１は、負極タブを複合溶接して形成された引出部材であってもよく、第２の電極引出部材１２２は、正極タブを複合溶接して形成された引出部材であってもよい。第１の電極引出部材１２１及び第２の電極引出部材１２２の「第１」及び「第２」は、名称の区別のみに用いられ、数を限定するものではなく、例えば、第１の電極引出部材１２１は、１つであっても複数であってもよい。
金属ケース１１は、開口を有するケース本体１１１と、開口に封止接続されたカバープレート１１２とを含み、カバープレート１１２は、ケース本体１１１とともに封止された収容キャビティを形成し、電極体アセンブリアレイ１４は、該収容キャビティ内に位置する。第１の主電極１４１及び第２の主電極１４２は、カバープレート１１２から引き出される。カバープレート１１２の数は、本願に限定されず、１つであってもよく、２つであってもよく、内部電極体アセンブリアレイ１４の設計に基づいてケース本体１１１の開口の位置及びカバープレート１１２の数を設計することができる。
いくつかの実施形態において、ケース本体１１１は、両端が開口してもよく、カバープレート１１２の数は、２つであってもよいため、２つのカバープレート１１２は、それぞれケース本体１１１の両端の開口に封止接続されて、封止された収容キャビティを形成する。このような方式において、電極体アセンブリアレイ１４の第１の主電極１４１と第２の主電極１４２は、同一のカバープレート１１２から引き出されてもよく、それぞれ２つのカバープレート１１２から引き出されてもよく、これを限定しない。いくつかの実施形態において、ケース本体１１１には、一端のみに開口が形成されてもよく、カバープレート１１２の数は１つであるため、１つのカバープレート１１２は、ケース本体１１１の一端の開口に封止接続される。このような方式において、電極体アセンブリアレイ１４の第１の主電極１４１と第２の主電極１４２は、同一のカバープレート１１２から引き出される。
本願の実施例において、電極体は、パッケージフィルム内にパッケージ化され、すなわち、金属ケース１１と電極体との間にパッケージフィルムが更に設けられる。これにより、パッケージフィルムと金属ケース１１により電極体に対する二次パッケージを実現することができ、電池の封止効果を向上させることに役立つ。一般的に、パッケージフィルム内に電解液がある。したがって、上記方式により、更に電解液と金属ケース１１との接触を回避し、金属ケース１１の腐食又は電解液の分解を回避することができる。金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧は、金属ケース１１外の気圧より低い。本願において、「気圧」は、大気圧の略称である。それは、単位面積当たりに作用する気体の圧力を指し、すなわち単位面積において、大気上界まで上方に延びる垂直空気柱の重量に等しい。金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧は、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間に位置する空間内の気圧であり、該気圧は、金属ケース１１外の気圧より低く、したがって、本願の実施例において、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間が負圧状態にあるため、金属ケース１１が大気圧によって窪むか又は変形すると、金属ケース１１と電極体アセンブリとの間の隙間がそれに伴って小さくなり、電極体アセンブリが移動するか又は互に変位する空間が小さくなり、更に電極体アセンブリの移動及び電極体アセンブリ同士の相対変位を減少させ、電池１００の安定性、強度及び安全性能を向上させることができる。
例えば、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の空間に対して空気抜き処理を行うことにより、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間を負圧状態にすることにより、金属ケース１１を内部の電極体アセンブリにできるだけ近接させ、内部の隙間を小さくし、電極体アセンブリが金属ケース内で移動することを防止するとともに、電極体アセンブリ同士が相対変位することを防止し、集電体が破損し、セパレータが皺になり、活性材料が脱落するなどの状況の発生を減少させ、電池全体の機械的強度を向上させ、電池の耐用年数を長くし、電池の安全性能を向上させる。
一実施形態において、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧は、Ｐ１であり、Ｐ１の値の範囲は、－１００Ｋｐａ～－５Ｋｐａであってもよく、
勿論、当業者は、実際の需要に応じてＰ１の値を設定することができる。例えば、Ｐ１の値は、－７５Ｋｐａ～－２０Ｋｐａであってもよい。なお、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間は、真空状態にあってもよい。
パッケージフィルム内の気圧は、Ｐ２であり、Ｐ１とＰ２との関係は、Ｐ１／Ｐ２の範囲は、０．０５～０．８５である。Ｐ２の値は、－１００Ｋｐａ～－２０Ｋｐａであってもよい。
Ｐ１、Ｐ２及びＰ１／Ｐ２を上記範囲内に限定し、本技術における電極体は、二次封止のモードを使用し、まず電極体をパッケージフィルム内にパッケージ化し、内部の気圧が大きすぎてパッケージフィルムが外向きに膨出することによるパッケージフィルムの破損を回避するために、本発明者らは、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧がパッケージフィルム内の気圧より大きいことを選択する。また、本発明者らは、多くの実験により、Ｐ１／Ｐ２が上記範囲にある場合、電池の二次封止の信頼性をよく保証するとともに、電池極板の間の界面を保証し、極板の間の隙間を回避し、リチウムイオンをよりよく伝導させることを検証した。
いくつかの実施形態において、パッケージフィルム内の気圧は、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧より低い。
本願の配列方式により、電極体アセンブリ１２同士の２つずつの直列接続を容易に実現することができ、接続構造が簡単である。また、このような配列方式により長い電池１００を容易に製造することができ、これにより、電池１００を電池パックのケース内に取り付ける場合、横ビーム及び縦ビームなどの支持構造を設ける必要がなく、電池１００自体の金属ケース１１を支持体として電池１００を電池パックのケースに直接的に取り付けることができ、これにより、電池パックの内部空間を節約し、電池パックの体積利用率を向上させることができ、かつ電池パックの重量を低減することに役立つ。
電池は、ほぼ直方体であり、電池の長さＬは、４００ｍｍ～２５００ｍｍ（ミリメートル）であり、例えば５００ｍｍ、１０００ｍｍ又は１５００ｍｍなどであってもよい。電極体を１つのみ設ける従来の方式に比べて、電池内に複数の電極体アセンブリを設けることにより、長い電池をより容易に製造することができ、従来の電池において、電池が長くなると、集電体として使用される内部の銅アルミニウム箔の長さがそれに応じて増加して、電池の内部の抵抗を大幅に大きくし、現在ますます高くなる電力及び急速充電の要件を満たすことができない。電池の長さが同じである場合、本願の実施例は、電池の内部の抵抗を大幅に小さくし、高電力出力、急速充電などの場合の電池の過熱などによる問題を回避することができる。
電池の厚さＤは、１０ｍｍより大きくてもよく、例えば１３ｍｍ～７５ｍｍの範囲であってもよい。本願の実施例において、電池の長さと厚さとの比率は、５～２５０である。
本願の実施例において、電池は、電池の厚さ方向に沿って反対側に位置する２つの第１の表面１１３を有し、該第１の表面１１３は、電池の最大表面で、すなわち、電池の「大きな表面」である。少なくとも１つの第１の表面１１３は、金属ケース１１の内部に窪むことにより、金属ケース１１と電極体アセンブリをできるだけ貼り合わせることができる。
金属ケース１１は、厚さが小さく、薄いシートであるため、電池の第１の表面１１３上の凹部１１４は、例えば、金属ケース１１内から空気抜きする場合に形成された凹部であってもよい。すなわち、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の空間に対して空気抜き処理を行うことにより金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧が金属ケース１１外の気圧より低い場合、空気抜きの進行に伴い、電池の第１の表面１１３は、金属ケース１１内に窪んで凹部１１４を形成しやすい。
電池が正常に使用される過程において、材料自体の膨張、電解液のガス発生などにより、電池は、一般的に膨張し、通常、膨張変形が最大の領域が電池の大きな表面に位置する。本技術を使用して、電池の初期状態の場合に、真空引きにより大きな表面がわずかに内側に窪むように形成され、電池膨張後の電池の間の押圧を効果的に緩和し、電池及びシステム全体の耐用年数、安全性能などを向上させることができる。
他のいくつかの実施例において、図５に示すように、金属ケース１１の第１の表面１１３に凹部を予め形成し、次に金属ケース１１内に空気抜き処理を行うことであってもよい。金属ケース１１の第１の表面１１３上の凹部１１４は、複数あってもよく、例えば、第１の表面１１３に複数の凹部１１４を予め形成し、各凹部の位置は、１つの電極体アセンブリの所在する位置に対応する。
いくつかの実施形態において、電池の反対側に位置する２つの第１の表面１１３は、いずれも内部に窪んで、窪んだ領域により電極体アセンブリを挟持する。
金属ケース１１に空気抜き孔を設け、該空気抜き孔により金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の空間に対して空気抜き操作を行うことができる。該空気抜き孔を封止する必要があるため、空気抜き孔内には、空気抜き孔を封止する封止部材が更に設けられる。該封止部材は、例えば、プラグ、ゴム部材などであってもよく、これを限定しない。
いくつかの実施形態において、金属ケース１１から空気抜きする前に、電極体アセンブリと金属ケース１１の内表面との間に隙間が設けられ、該隙間により電極体アセンブリを金属ケース１１の内部に取り付けやすく、金属ケース１１から空気抜きした後、金属ケース１１が第２の方向に沿って電極体アセンブリの外表面に押圧されて電極体アセンブリを挟持することにより、電極体アセンブリが金属ケース内部に移動する空間を小さくし、電池の安全性能を向上させる。
本願の実施例において、金属ケース１１は、従来のアルミラミネートフィルムと異なる。アルミラミネートフィルムは、相対的に放熱効果が低く、強度が低く、かつ製造プロセスにより制限され、アルミラミネートフィルムを電池１００のケースとして使用して厚さが大きい電池１００を製造することができない。金属ケース１１は強度が高く、放熱効果が高く、金属ケース１１は、アルミニウムケース又は鋼ケースを含むが、それらに限定されない。
いくつかの実施例において、金属ケース１１の厚さは、０．０５ｍｍ～１ｍｍである。金属ケース１１の厚さが厚いと、電池１００の重量を増加させ、電池１００の容量を低下させる可能性があり、かつ本願を実現しにくい。本実施例は、金属ケース１１の厚さを上記範囲内に限定することにより、金属ケース１１の強度を保証するだけでなく、電池１００の容量を低下させることもなく、更に負圧の状態で、金属ケース１１がより変形しやすく、金属ケース１１と電極体アセンブリとの間の間隔を小さくすることにより、電極体アセンブリの金属ケース１１内部の移動と電極体アセンブリ同士の相対変位とを減少させる。
本願において、パッケージフィルムは、アルミラミネートフィルムであり、或いは、パッケージフィルムは、積層された非金属外層フィルム及び非金属内層フィルムを含み、内層フィルムは、外層フィルムと電極体セットとの間に位置する。内層フィルムは、化学的安定性が高く、例えば、耐電解液腐食性を有する材料、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ、Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリエチレン（ＰＥ、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、又は上記材料のうちの複数種の組み合わせを使用してもよい。外層フィルムは、保護層であり、外層フィルムを利用して空気、特に水蒸気、酸素などの浸透を阻止することができ、その材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド（ＰＡ、Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）又はポリプロピレンであってもよく、上記材料の複数種の組み合わせであってもよい。本実施例のパッケージフィルムにおいて、外層フィルムの融点が内層フィルムの融点より大きいため、熱融着して封止する場合、外層フィルムが溶融されず、内層フィルムがタイムリーに溶融することにより優れた密封性を保証することができる。
外層フィルムと内層フィルムの融点差は、３０℃～８０℃の間にあってもよく、例えば、両者の融点差は、５０℃又は７０℃などであってもよく、具体的な材料は、実際の需要に応じて選択することができる。外層フィルムと内層フィルムとは、接着剤で接着して複合される。例えば、接着して複合フィルムを形成するために、外層フィルムの材料は、ＰＰであってもよく、内層フィルムの材料は、ＰＥＴであってもよく、両者を接着する接着剤は、例えば、ポリオレフィン系接着剤であってもよい。本実施例は、二層非金属膜を使用してパッケージフィルムを形成して電極体をパッケージ化し、引張強度及び破断伸度がより高くなり、電池の厚さに対する制限を減少させることができるため、製造された電池は、厚さがより大きくなる。本実施例の電池の厚さは、拡張可能な範囲が大きく、例えば１０ｍｍより大きく、例えば、１３ｍｍ～７５ｍｍの範囲にあってもよい。
本願の一実施例において、電池は、リチウムイオン電池である。
図７に示すように、本願の別の態様において、上記いずれかの実施例の電池を含む電池モジュール３００を提供する。本願に係る電池モジュール３００を使用することにより、密封性が高く、組立プロセスが少なく、電池のコストが低い。
図６及び図８を参照して、本願は、電池列２１を含む電池パック２００を更に提供し、電池列２１は、複数の電池１００を含み、電池１００は、上記いずれかの実施例に記載の電池１００であるため、電池１００の具体的な構造についてはここでは説明を省略する。
電池列２１は、１つであっても複数であってもよく、各電池列２１における電池１００は、１つあっても複数であってもよく、実際の製造において、電池１００の数は、実際の需要に応じて設定することができ、電池列２１の数も、実際の需要に応じて設定することができ、本願は、これを具体的に限定しない。
本願の実施例において、複数の電池１００は、電池の厚さ方向に順に配列されて電池列２１を形成する。少なくとも２つの隣接する電池１００の間に隙間があり、該隙間と電池１００の厚さとの比率範囲は、０．００１～０．１５である。
なお、２つの隣接する電池１００の隙間は、電池の動作時間の増加に伴って変化するが、動作中又は動作後又は電池の出荷前であっても、電池の間の隙間と厚さとの比率範囲が本願に限定された範囲内にあれば、いずれも本願の保護範囲内にある。
本願において、電池１００の間に残した一定の隙間は、電池１００が膨張する場合に緩衝空間とすることができる。
本願は、電池１００の間の隙間と電池１００の厚さとの比率を０．００１～０．１５に限定し、電池パック２００の空間を十分に利用し、電池パック２００の利用率を向上させるだけでなく、電池１００の膨張に対して優れた緩衝効果を果たすことができる。
また、電池１００が膨張する場合に発熱するため、電池１００の間に一定の隙間を残し、該隙間は、更に放熱通路、例えば、空気ダクトとして機能することができ、電池１００の面積の大きい表面の放熱効果がより高いため、電池パック２００の放熱効率を向上させ、電池パック２００の安全性能を向上させることができる。
上記解決手段において、電池１００の間の隙間は、電池１００の間にいかなる構造部材が設けられず、単純に一定の空間を残すと理解することができ、更に、電池１００に他の構造部材が設けられることにより電池１００と電池１００とが該構造部材により隔てられると理解することができる。
なお、電池１００の間に構造部材が設けられる場合、電池１００の間の隙間は、該構造部材と電池１００との間の間隔ではなく、該構造部材の両側の電池１００の間の距離であると理解すべきである。
なお、構造部材と該構造部材の両側の電池１００との間には、一定の隙間を残してもよく、直接的に接触してもよく、構造部材が両側の電池１００と直接的に接触する場合、構造部材は、一定の可撓性を有する必要があり、電池１００が膨張する場合に緩衝作用を果たすことができる。構造部材としては、エアロゲル、熱伝導性構造用接着剤又は断熱綿を含むが、それらに限定されない。
本願において、電池列２１が複数ある場合、隙間は、異なる電池列２１における隣接する２つの電池の間の間隔ではなく、同一の電池列２１における隣接する２つの電池１００の間の間隔を指すべきである。また、同一の電池列２１において、全ての隣接する２つの電池の間にいずれも一定の隙間を残してもよく、一部の隣接する２つの電池の間に一定の隙間を残してもよい。
一実施形態において、２つの隣接する電池１００の間の隙間は、第１の隙間ｄ１を含み、第１の隙間ｄ１は、２つの隣接する電池の２つのカバープレート１１２の電池の厚さ方向に沿う最小距離として定義され、かつ第１の隙間ｄ１と電池の厚さとの比率範囲は、０．００５～０．１である。
上記実施形態において、カバープレート１１２は、強度が高いため、ケース本体１１１に対して、膨張しにくく、電池１００が一定の期間動作した後に、内部に化学反応が発生し、電池１００が膨張して隣接する電池１００を押圧し、第１の隙間ｄ１が変化しても（例えば、徐々に増大する）、該変化の程度が小さく、無視することができ、或いは、変化しても、第１の隙間と電池１００の厚さの比率は、依然として上記範囲を満たす。上記実施形態において、ケース本体１１１の両端にそれぞれカバープレート１１２が設けられ、電池１００が厚さ方向に沿って電池列２１に配列される場合、２つの電池１００の間の隙間は、電池列の同一の端部に位置する２つのカバープレートの電池の厚さ方向に沿う最小間隔であってもよく、電池列の異なる端部に位置する２つのカバープレートの電池の厚さ方向に沿う最小間隔であってもよい。
一実施形態において、２つの隣接する電池１００の間の隙間は、第２の隙間ｄ２を含み、第２の隙間ｄ２は、２つの隣接する電池１００の対向する２つの第１の表面の間の最小距離である。電池１００の使用前の第２の隙間ｄ２は、使用後の第２の隙間ｄ２より大きい。
「使用前」は、電池１００が組立完了後に出荷する前又は出荷されたが、外部に電力を供給し始める前であると理解することができ、「使用後」は、電池１００が外部に電力を供給した後であると理解することができる。例えば、電池パック２００は、電気自動車１０００に組み立てられる場合、使用前の状態は、新車の状態として理解することができ、使用後の状態は、車両が一定の距離走行した後の状態であるべきである。
該実施形態において、第２の隙間は、２つの隣接する電池１００の対向する２つの第１の表面の間の最小間隔を指すべきであり、該間隔は、電池の使用時間の増加に伴って徐々に小さくなり、主に、電池が膨張した後、隣接する２つの大きな表面の間の間隔が徐々に小さくなるためである。
本願の実施例において、電池パック２００は、電池パックカバー及びトレイ２２を更に含む。図８のグラフにおいて電池パックカバーは示されていない。電池パックカバーとトレイ２２は、封止接続されて電池収容キャビティを形成し、電池列２１は、電池収容キャビティ内に位置する。トレイ２２は、支持部材２２１を含み、電池１００の金属ケース１１に支持領域が形成され、電池１００は、支持領域により支持部材２２１に当接して支持部材２２１に支持される。
トレイ２２は、支持部材２２１であるサイドビームを含み、電池１００は、長さ方向に沿う両端がそれぞれサイドビームに支持される。
本願の実施例の電池１００において、金属ケース１１とパッケージフィルムとの間の気圧は、負圧であり、電池全体の強度を向上させることができるため、電池１００を自体の強度で支持してトレイ２２に直接的に取り付けることができ、これにより、トレイ２２に横ビーム又は縦ビームなどの構造を設けて電池１００を支持する必要がなく、電池パックの内部空間の利用率を向上させることに役立つ。
電気自動車１０００は、上記電池パック２００を含む。本願に係る電気自動車１０００を使用すると、車両の航続能力が高く、コストが低い。
電池の長さ方向は、電気自動車１０００の車体の長さ方向に沿って配置され、車体の長さは、５００ｍｍ～５２００ｍｍである。
なお、本願の説明において、別に明らかな規定及び限定がない限り、用語「取付」、「連結」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であっても、着脱可能な接続であっても、一体的な接続であってもよく、機械的な接続であっても、電気的な接続であってもよく、直接的な連結であっても、中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの部品の内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
本明細書の説明において、用語「実施例」、「具体的な実施例」、「例」などを参照する説明は、該実施例又は例を組み合わせて説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性が本願の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語の例示的な表現は、必ずしも同一の実施例又は例に限定されるものではない。また、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、任意の１つ以上の実施例又は例において適切に組み合わせることができる。
本願の実施例を例示して説明したが、当業者であれば理解できるように、本願の原理及び趣旨から逸脱しない場合、これらの実施例に対して、様々な変更、修正、置換及び変形を行うことができ、本願の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物によって限定される。

Claims (30)

  1. 金属ケースと、前記金属ケース内にパッケージ化された電極体アセンブリアレイとを含む電池であって、前記金属ケースは、前記金属ケース内を封止し、
    前記電極体アセンブリアレイは、Ｎ行、Ｍ列の電極体アセンブリを含み、各電極体アセンブリは、パッケージフィルムと、パッケージフィルム内にパッケージ化された少なくとも１つの電極体とを含み、前記パッケージフィルムは、前記パッケージフィルム内を封止し、
    電池の長さ方向に、前記電極体アセンブリは、行に配列され、各行は、Ｍ個の電極体アセンブリを含み、電池の厚さ又は高さ方向に、前記電極体アセンブリは、列に配列され、各列は、Ｎ個の前記電極体アセンブリを含み、
    各列のＮ個の電極体アセンブリは、直列接続されて電極体アセンブリ列を形成し、
    Ｍ個の電極体アセンブリ列は、直列接続され、
    Ｍ、Ｎは、１より大きい整数であり、
    前記金属ケースと前記パッケージフィルムとの間の気圧は、金属ケース外の気圧より低いことを特徴とする、電池。
  2. 前記電極体アセンブリの長さは、電池の長さ方向に沿って延び、
    各電極体アセンブリは、電極体アセンブリの長さ方向の両端から延出して電流を引き出す第１の電極引出部材と第２の電極引出部材を含み、
    各列における隣接する２つの電極体アセンブリのうちの１つの電極体アセンブリの第１の電極引出部材は、もう１つの電極体アセンブリの第２の電極引出部材に電気的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の電池。
  3. 各列における隣接する２つの電極体アセンブリのうちの１つの電極体アセンブリの第１の電極引出部材と、もう１つの電極体アセンブリの第２の電極引出部材とは、該列の同じ側に位置することを特徴とする、請求項２に記載の電池。
  4. 隣接する２つの電極体アセンブリ列のうちの１つの電極体アセンブリ列の末端電極体アセンブリは、もう１つの電極体アセンブリ列の末端電極体アセンブリに電気的に接続され、
    或いは、隣接する２つの電極体アセンブリ列のうちの１つの電極体アセンブリ列の１番目の電極体アセンブリは、もう１つの電極体アセンブリ列の１番目の電極体アセンブリに電気的に接続されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の電池。
  5. 前記電極体アセンブリの長さは、電池の長さ方向に沿って延び、
    各電極体アセンブリは、電極体アセンブリの長さ方向の両端から延出して電流を引き出す第１の電極引出部材と第２の電極引出部材を含み、
    隣接する２つの電極体アセンブリ列のうちの１つの電極体アセンブリ列の末端電極体アセンブリの第１の電極引出部材は、もう１つの電極体アセンブリ列の末端電極体アセンブリの第２の電極引出部材に隣接し、
    或いは、隣接する２つの電極体アセンブリ列のうちの１つの電極体アセンブリ列の１番目の電極体アセンブリの第１の電極引出部材は、もう１つの電極体アセンブリ列の１番目の電極体アセンブリの第２の電極引出部材に隣接することを特徴とする、請求項４に記載の電池。
  6. Ｎ個の前記電極体アセンブリは、電池の厚さ方向に沿って配列され、前記電極体アセンブリの厚さは、電池の厚さ方向に沿って延び、
    前記電極体アセンブリアレイは、直列回路の電流を引き出す第１の主電極及び第２の主電極を含み、
    Ｎは、奇数であり、第１の主電極と第２の主電極は、それぞれ電極体アセンブリアレイの対角から延出することを特徴とする、請求項２に記載の電池。
  7. 前記電極体アセンブリアレイは、複数あることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の電池。
  8. 前記電池の長さは、４００ｍｍ～２５００ｍｍであり、前記電池の厚さは、１３ｍｍ～７５ｍｍであることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の電池。
  9. 前記パッケージフィルム内の気圧は、前記金属ケースと前記パッケージフィルムとの間の気圧より低いことを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の電池。
  10. 前記金属ケースとパッケージフィルムとの間の気圧Ｐ１は、－１００Ｋｐａ～－５Ｋｐａであることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の電池。
  11. 前記パッケージフィルム内の気圧Ｐ２の値は、－１００Ｋｐａ～－２０Ｋｐａであることを特徴とする、請求項１０に記載の電池。
  12. 前記電池は、電池の厚さ方向に沿って反対側に位置する２つの第１の表面を有し、少なくとも１つの前記第１の表面は、金属ケースの内部に窪んでいることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の電池。
  13. 前記２つの第１の表面は、いずれも金属ケースの内部に窪んで、電極体アセンブリアレイを挟持することを特徴とする、請求項１２に記載の電池。
  14. 前記パッケージフィルムは、積層された非金属外層フィルム及び非金属内層フィルムを含み、前記内層フィルムは、電極体と外層フィルムとの間に位置し、前記外層フィルムの融点は、前記内層フィルムの融点より大きく、かつ前記外層フィルムと内層フィルムの融点差は、３０℃～８０℃にあることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の電池。
  15. 前記外層フィルムの材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド及びポリプロピレンのうちの１種又は複数種の組み合わせであり、前記内層フィルムの材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン及びポリエチレンテレフタレートのうちの１種又は複数種の組み合わせであることを特徴とする、請求項１４に記載の電池。
  16. 前記外層フィルムは、内層フィルムに接着され、接着用接着剤は、ポリオレフィン系接着剤であることを特徴とする、請求項１５に記載の電池。
  17. 前記パッケージフィルムは、アルミラミネートフィルムであることを特徴とする、請求項１～１６のいずれか一項に記載の電池。
  18. 前記金属ケースには、空気抜き孔が設けられ、前記空気抜き孔内に封止部材が設けられることを特徴とする、請求項１～１７のいずれか一項に記載の電池。
  19. 前記金属ケースの厚さは、０．０５ｍｍ～１ｍｍであることを特徴とする、請求項１～１８のいずれか一項に記載の電池。
  20. 請求項１～１９のいずれか一項に記載の電池を含むことを特徴とする、電池モジュール。
  21. 複数の電池を含む電池列を含み、少なくとも１つの前記電池は、請求項１～１９のいずれか一項に記載の電池であることを特徴とする、電池パック。
  22. 複数の前記電池は、電池の厚さ方向に沿って順に配列されて前記電池列を形成し、
    少なくとも２つの隣接する電池の間に隙間があり、前記隙間と前記電池の厚さとの比率範囲は、０．００１～０．１５であることを特徴とする、請求項２１に記載の電池パック。
  23. 前記金属ケースは、開口を有するケース本体と、開口に封止接続されたカバープレートとを含み、前記カバープレートは、前記ケース本体とともに封止された収容キャビティを形成し、前記電極体アセンブリアレイは、前記収容キャビティ内に位置し、
    前記２つの隣接する電池の間の隙間は、第１の隙間ｄ１を含み、前記第１の隙間は、前記２つの隣接する電池の２つのカバープレートの、電池の厚さ方向に沿う最小距離であり、前記第１の隙間ｄ１と前記電池の厚さとの比率範囲は、０．００５～０．１であることを特徴とする、請求項２２に記載の電池パック。
  24. 前記電池は、電池の厚さ方向に沿って反対側に位置する２つの第１の表面を有し、前記２つの隣接する電池の間の隙間は、第２の隙間ｄ２を含み、前記第２の隙間は、前記２つの隣接する電池の対向する２つの第１の表面の間の最小距離であることを特徴とする、請求項２２に記載の電池パック。
  25. 前記電池の使用前の第２の隙間ｄ２は、使用後の第２の隙間ｄ２より大きいことを特徴とする、請求項２４に記載の電池パック。
  26. 前記電池パックは、電池パックカバー及びトレイを更に含み、前記電池パックカバーとトレイは、封止接続されて電池収容キャビティを形成し、前記電池列は、電池収容キャビティ内に位置し、前記トレイは、支持部材を含み、前記金属ケースに支持領域が形成され、前記電池は、前記支持領域により前記支持部材に当接して前記支持部材に支持されることを特徴とする、請求項２２に記載の電池パック。
  27. 前記トレイは、支持部材であるサイドビームを含み、前記電池は、長さ方向に沿う両端がそれぞれ前記サイドビームに支持されることを特徴とする、請求項２６に記載の電池パック。
  28. 請求項２２～２７のいずれか一項に記載の電池パックを含むことを特徴とする、電気自動車。
  29. 前記電池の長さ方向は、前記電気自動車の車体の長さ方向に沿って配置されることを特徴とする、請求項２８に記載の電気自動車。
  30. 前記車体の長さは、５００ｍｍ～５２００ｍｍであることを特徴とする、請求項２９に記載の電気自動車。
JP2022549470A 2020-02-18 2021-02-04 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車 Active JP7471433B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010097965.2 2020-02-18
CN202010097965.2A CN113285149A (zh) 2020-02-18 2020-02-18 一种电池、电池模组、电池包和电动车
PCT/CN2021/075186 WO2021164559A1 (zh) 2020-02-18 2021-02-04 电池、电池模组、电池包和电动车

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023513937A JP2023513937A (ja) 2023-04-04
JP7471433B2 true JP7471433B2 (ja) 2024-04-19

Family

ID=77274844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022549470A Active JP7471433B2 (ja) 2020-02-18 2021-02-04 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220393248A1 (ja)
EP (1) EP4109651A1 (ja)
JP (1) JP7471433B2 (ja)
KR (1) KR20220134771A (ja)
CN (1) CN113285149A (ja)
WO (1) WO2021164559A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111312964B (zh) * 2020-04-24 2022-01-07 比亚迪股份有限公司 电池包及电动车
WO2024007307A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池和用电设备
GB2625266A (en) * 2022-12-08 2024-06-19 Jaguar Land Rover Ltd A vehicle traction battery pack subassembly, a vehicle traction battery pack and a vehicle

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006135162A1 (en) 2005-06-15 2006-12-21 Lg Chem, Ltd. Battery module for medium or large size battery pack
JP2012523087A (ja) 2009-04-01 2012-09-27 エルジー・ケム・リミテッド モジュールの設計構造に柔軟性を有するバッテリーモジュール、並びにそのバッテリーモジュールを含む中型および大型のバッテリーパック
JP5357373B2 (ja) 2004-03-19 2013-12-04 富士重工業株式会社 蓄電体の平面整列構造
JP6016080B2 (ja) 2012-07-17 2016-10-26 三菱自動車工業株式会社 電池モジュールの支持構造
JP2018176690A (ja) 2017-04-21 2018-11-15 フタムラ化学株式会社 絞り成型用ポリプロピレン系シーラントフィルム
JP2019036422A (ja) 2017-08-10 2019-03-07 日立造船株式会社 全固体電池
US20190173065A1 (en) 2017-12-05 2019-06-06 Robert Bosch Gmbh Prismatic-Pouch Hybrid Battery Module
JP2019096412A (ja) 2017-11-20 2019-06-20 大日本印刷株式会社 組電池及びその外装容器
CN209776139U (zh) 2019-04-11 2019-12-13 深圳石头新能源科技有限公司 一种新能源汽车电池箱

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201682022U (zh) * 2010-05-20 2010-12-22 江苏双登集团有限公司 12v铅酸蓄电池单体排列结构
CN104183798B (zh) * 2014-08-06 2016-09-07 江苏华东锂电技术研究院有限公司 电池单体及电池组
KR20180120243A (ko) * 2016-03-10 2018-11-05 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 전지 팩
DE102017106068A1 (de) * 2017-03-21 2018-09-27 Obrist Technologies Gmbh Batteriesystem
KR102415724B1 (ko) * 2017-10-25 2022-06-30 주식회사 엘지에너지솔루션 전지모듈
WO2019134697A1 (zh) * 2018-01-08 2019-07-11 比亚迪股份有限公司 电池单元、电池模组及汽车
CN110518174B (zh) * 2019-10-23 2020-03-20 比亚迪股份有限公司 一种电池、电池模组、电池包和电动车
CN112787048B (zh) * 2019-10-23 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池、电池模组、电池包及汽车
CN113193271B (zh) * 2020-01-13 2023-06-13 比亚迪股份有限公司 一种电池、电池模组、电池包和电动车

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5357373B2 (ja) 2004-03-19 2013-12-04 富士重工業株式会社 蓄電体の平面整列構造
WO2006135162A1 (en) 2005-06-15 2006-12-21 Lg Chem, Ltd. Battery module for medium or large size battery pack
JP2012523087A (ja) 2009-04-01 2012-09-27 エルジー・ケム・リミテッド モジュールの設計構造に柔軟性を有するバッテリーモジュール、並びにそのバッテリーモジュールを含む中型および大型のバッテリーパック
JP6016080B2 (ja) 2012-07-17 2016-10-26 三菱自動車工業株式会社 電池モジュールの支持構造
JP2018176690A (ja) 2017-04-21 2018-11-15 フタムラ化学株式会社 絞り成型用ポリプロピレン系シーラントフィルム
JP2019036422A (ja) 2017-08-10 2019-03-07 日立造船株式会社 全固体電池
JP2019096412A (ja) 2017-11-20 2019-06-20 大日本印刷株式会社 組電池及びその外装容器
US20190173065A1 (en) 2017-12-05 2019-06-06 Robert Bosch Gmbh Prismatic-Pouch Hybrid Battery Module
CN209776139U (zh) 2019-04-11 2019-12-13 深圳石头新能源科技有限公司 一种新能源汽车电池箱

Also Published As

Publication number Publication date
US20220393248A1 (en) 2022-12-08
CN113285149A (zh) 2021-08-20
EP4109651A1 (en) 2022-12-28
JP2023513937A (ja) 2023-04-04
WO2021164559A1 (zh) 2021-08-26
KR20220134771A (ko) 2022-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7470801B2 (ja) 電池、電池モジュール、電池パック及び自動車
EP4087024A1 (en) Battery, battery pack and electric vehicle
JP7471424B2 (ja) 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車
US20230040013A1 (en) Battery pack and electric vehicle
JP7471433B2 (ja) 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車
CN212625802U (zh) 一种电池包和电动车
JP7483906B2 (ja) 電池パック及び車両
CN212587593U (zh) 一种电池、电池模组、电池包和电动车

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220905

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231024

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240409

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7471433

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150