JP7490761B2 - トップカバー組立体、二次電池、電池モジュール及び装置 - Google Patents

トップカバー組立体、二次電池、電池モジュール及び装置 Download PDF

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Description

本願は、２０１９年１０月３０日に提出された名称が「トップカバー組立体、二次電池、電池モジュール及び装置」である中国特許出願２０１９２１８４９０３４．２の優先権を主張し、該出願の全ての内容は引用により本明細書に組み込まれる。
本願は、電池技術分野に関し、特にトップカバー組立体、二次電池、電池モジュール及び装置に関する。
二次電池は、科学技術の発展に伴い、携帯電話、デジタルビデオカメラ及びノートパソコンなどの携帯型電子機器において広く使用され、且つ電気自動車、電動自転車などの電動交通手段及びエネルギー貯蔵設備などの大中型電動機器に広い応用の見通しを有し、エネルギー危機及び環境汚染などの世界的な課題を解決する重要な技術手段となる。二次電池は、ケースと、ケース内に収納された電極組立体と、電極組立体に接続されたアダプタシートと、電極組立体の充放電を実現するための電極端子とを備えている。アダプタシートは、電極端子に接続されたバンプを有する。バンプを加工し製造する場合に、バンプに対応する凹部が同時に形成される。バンプが電極端子に溶接接続されると金属屑が生じる。二次電池の使用過程において、金属屑が電極組立体に落下するため、金属屑がセパレータを突き破ってカソードシートとアノードシートを短絡するリスクがある。
本発明は、トップカバー組立体、二次電池、電池モジュール及び装置を提供する。トップカバー組立体は、絶縁保護部材を利用して、集電部材と電極端子との溶接接続により形成された溶接部の金属屑が電極組立体に落下することを阻止することができ、二次電池の使用安全性を向上させることに有利である。
本願の実施例は、二次電池に用いられるトップカバー組立体を提供し、電極取り出し穴を有するトップカバープレートと、トップカバープレートに設けられ且つ電極取り出し穴を覆う電極端子と、集電部材と、絶縁保護部材とを備え、前記集電部材は、収容室を有する突起部を含み、突起部は少なくとも一部が電極取り出し穴内に設けられ且つ電極端子に溶接接続されて収容室に向ける溶接部を形成し、集電部材は接続孔を含み、接続孔は集電部材の電極端子から離れる面に設けられた第１の開口を有し、前記絶縁保護部材は集電部材の電極端子から離れる側に設けられ、絶縁保護部材は遮蔽部と遮蔽部に接続された接続部とを含み、遮蔽部は溶接部を遮蔽し、少なくとも一部の接続部は第１の開口を介して接続孔に挿入されて集電部材に固定的に接続される。
本願の一つの実施例によれば、突起部は頂壁と側壁を有し、頂壁は電極端子に溶接接続されて溶接部を形成し、接続孔は頂壁に設置され、遮蔽部は少なくとも一部が収容室内に設置され、接続部は遮蔽部の頂壁に向ける面に設置される。
本願の一つの実施例によれば、溶接部は環状構造であり、接続孔は溶接部内に設けられる。
本願の一つの実施例によれば、頂壁は平坦部及び平坦部から収容室に突出する凸起を含み、平坦部は電極端子に溶接接続され、第１の開口は凸起の頂面に設置される。
本願の一つの実施例によれば、突起部は頂壁と側壁を有し、頂壁は電極端子に溶接接続され、接続孔は側壁に設置され、遮蔽部は少なくとも一部が収容室内に設置され、接続部は遮蔽部の側壁に向ける面に設置される。
本願の一つの実施例によれば、遮蔽部の周面と側壁との間が接触して封止される。
本願の一つの実施例によれば、集電部材はさらに本体部を含み、突起部は本体部に接続され、接続孔は本体部に設置され、遮蔽部は少なくとも一部が収容室内に設置され、接続部は収容室の開口の外側に位置し且つ接続孔に挿入され本体部に固定接続される。
本願の一つの実施例によれば、接続部は第１の接続部及び第２の接続部を含み、第１の接続部は遮蔽部に接続され、接続孔は貫通孔であり、第１の接続部は接続孔に位置し、第２の接続部は接続孔の外部に位置し、且つ第２の接続部は接続孔を完全に覆う。
本願の一つの実施例によれば、接続孔はテーパ孔であり、接続部はテーパ状である。
本願の一つの実施例によれば、接続孔は第１の孔部及び第２の孔部を含み、第２の孔部は第１の孔部の絶縁保護部材から離れる側に位置し且つ第２の孔部の径方向寸法は第１の孔部の径方向寸法よりも大きく、接続部は第１の接続部及び第２の接続部を含み、第１の接続部は遮蔽部に接続され、第１の接続部は第１の孔部に位置し、第２の接続部は第２の孔部に位置し且つ第１の孔部を覆う。
本願の一つの実施例によれば、接続孔は貫通孔であり、接続孔は集電部材の電極端子に近接する面に設けられた第２の開口を有し、第２の接続部は第２の開口の縁部を超えない。
本願の一つの実施例によれば、接続孔は止まり穴であってもよく、第１の孔部及び第２の孔部は突起部の頂壁内に設置され、第１の孔部の第１の開口は頂壁の収容室に向ける面に設置される。
本願の一つの実施例によれば、接続部と遮蔽部は一体成形構造である。
本願のトップカバー組立体は、トップカバープレートと、トップカバープレートに接続固定された電極端子と、電極端子に電気的に接続された集電部材と、絶縁保護部材とを備える。電極端子とトップカバープレートが固定接続された後、溶接方式を採用して集電部材の突起部を電極端子に溶接接続する。絶縁保護部材を接続部により集電部材に固定接続し、且つ絶縁保護部材の遮蔽部が溶接部を遮蔽する。遮蔽部が被覆溶接部を遮蔽するため、遮蔽部は溶接部に付着した金属屑に対して遮断作用を果たすことができ、それによりトップカバー組立体が二次電池に適用された後、金属屑が溶接部から電極組立体に落下する可能性を低減し、さらに金属屑が電極組立体のセパレータを突き破って極性が逆である二つの電極シートの間に内部の短絡が生じる可能性を低減し、二次電池の使用安全性を効果的に向上させる。
本願の実施例は、さらにケースと、ケース内に設置される電極組立体と、上記トップカバー組立体とを備え二次電池を提供し、トップカバープレートがケースに封止接続され、集電部材が電極組立体に接続される。
本願の実施例は、さらに上記二次電池を含むことを特徴とする電池モジュールを提供する。
本願の実施例は、さらに上記二次電池を含む、二次電池を電源として使用する装置を提供する。
本願の実施例の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下は本願の実施例に必要な図面を簡単に紹介する。明らかに、以下に説明された図面は本願のいくつかの実施例だけであり、当業者にとって、創造的な労力を要することなく、さらに図面に基づいて他の図面を取得することができる。図面は、必ずしも実際の比率に応じて描かれない。
本願の実施例に開示される車両の構造概略図である。 本願の実施例に開示される電池パックの分解構造概略図である。 本願の実施例に開示される電池モジュールの構造概略図である。 本願の実施例に開示される二次電池の断面構造概略図である。 図４におけるＡ部の拡大図である。 本願の実施例に開示される集電部材の構造概略図である。 図６のＢ－Ｂ方向に沿った断面図である。 本願の実施例に開示される集電部材及び絶縁保護部材の分解構造概略図である。 本願の他の実施例に開示される集電部材及び絶縁保護部材の分解構造概略図である。 本願の他の実施例に開示される集電部材及び絶縁保護部材の断面構造概略図である。 本願の他の実施例に開示される集電部材及び絶縁保護部材の分解構造概略図である。 本願の他の実施例に開示される集電部材及び絶縁保護部材の分解構造概略図である。 本願の他の実施例に開示される集電部材及び絶縁保護部材の分解構造概略図である。 本願の他の実施例に開示される集電部材及び絶縁保護部材の分解構造概略図である。 本願の他の実施例に開示される集電部材及び絶縁保護部材の分解構造概略図である。
符号の説明
１ 車両、
１０ 電池パック
２０ 電池セル
３０ 二次電池
３１ ケース
３２ 電極組立体
４０ トップカバー組立体
５０ トップカバープレート
５０ａ 電極取り出し穴
６０ 電極端子
７０ 集電部材
７１ 突起部
７１ａ 収容室
７１１ 頂壁
７１１ａ 平坦部
７１１ｂ ボス
７１２ 側壁
７２ 本体部
７３ 接続孔
７３ａ 第１の開口
７３ｂ 第２の開口
７３１ 第１の孔部
７３２ 第２の孔部
８０ 絶縁保護部材
８１ 遮蔽部
８２ 接続部
８２１ 第１の接続部
８２２ 第２の接続部
９０ 溶接部
Ｘ 厚さ方向。
以下に図面及び実施例を参照して本願の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例の詳細な説明及び図面は本願の原理を例示的に説明するために用いられるが、本願の範囲を限定するものではなく、即ち本願は記述された実施例に限定されない。
なお、本願の説明において、特に説明がない限り、「複数」の意味は二つ以上である。「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などの用語が指示する方位又は位置関係は本願を説明しやすく説明を簡略化するためだけであり、示された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構造し操作しなければならないことを指示する又は暗示するものではないため、本願を限定するものと理解すべきではない。また、「第１の」、「第２の」、「第３の」などの用語は単に目的を説明するために用いられ、相対的な重要性を指示する又は暗示することを理解することができない。「垂直」は、厳密な意味での垂直ではなく、誤差が許容される範囲内にある。「平行」は、厳密な意味での平行ではなく、誤差が許容される範囲内にある。
下記説明において出現する方位用語はいずれも図に示す方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。など、本願の説明において、明確な規定及び限定がない限り、「取り付け」、「連結」、「接続」の用語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よく、取り外し可能に接続されてもよく、又は一体的に接続されてもよい。直接接続されてもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。
本願をよりよく理解するために、以下に図１～図１５を参照して本願の実施例を説明する。
本願の実施例は、二次電池を電源として使用する装置を提供する。この装置は、車両、船舶又は航空機などに限定されるものではない。図１に示すように、本願の一つの実施例は車両本体及び電池モジュールを含む車両１を提供する。電池モジュールは、車両本体に設けられる。ここで、車両１は純電気自動車であってもよく、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンデッド型自動車であってもよい。車両本体には、電池モジュールと電気的に接続された駆動モータが設けられている。電池モジュールは、駆動モータに電気エネルギを供給する。駆動モータは伝動機構により車両本体上の車輪に接続されて、自動車の走行を駆動する。いくつかの実施例において、電池モジュールは車両本体の底部に水平に設置されてもよい。
図２に示すように、電池モジュールは電池パック１０であってもよい。電池パック１０の設置形態は、複数種類がある。いくつかの選択可能な実施例において、電池パック１０は箱体と箱体内に設置された電池セル２０を含む。電池セル２０の数は一つ又は複数である。一つ又は複数の電池セル２０は箱体内に配列される。筐体の種類は限定されない。筐体は、枠状の筐体、皿状の筐体、又は箱状の筐体などであってもよい。いくつかの実施例において、筐体は、電池セル２０を収容するための下部筐体と下部筐体にカバーされた上部筐体を含むことができる。下部筐体と上部筐体は閉じた後に電池セル２０を収容する収容部を形成する。理解できるように、電池モジュールは電池セル２０であってもよく、すなわち電池セル２０をそのまま車両本体に設置する。
図３に示すように、電池セル２０は複数の二次電池３０を含む。電池セル２０の設置方式は複数種類があり、実施例において、電池セル２０は収容部及び収容部内に位置する複数の二次電池３０を含む。複数の二次電池３０は、収容部内に並設されている。収容部の設置方式は複数種類があり、例えば収容部はハウジング及びハウジングを覆って設置されたカバープレートを含む。又は、収容部は、逐次に囲んで接続された側板及び端板を含む。又は、収容部は、対向して設置された二つの端板、及び端板と二次電池３０を取り囲むバンドを含む。
図４に示すように、本願の実施例の二次電池３０はケース３１、ケース３１内に設置された電極組立体３２、及びケース３１に封止接続されたトップカバー組立体４０を含む。
本願の実施例のケース３１は方形構造又は他の形状である。ケース３１は、電極組立体３２と電解液を収容する内部空間と、内部空間と連通する開口とを有する。ケース３１は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、またはプラスチックなどの材料で製造することができる。
本願の実施例の電極組立体６０は、第１の電極シート、第２の電極シート及び第１の電極シートと第２の電極シートとの間に位置するセパレータを共に積層する又は巻回することにより本体を形成することができ、ここで、セパレータは第１の電極シートと第２の電極シートとの間に介在する絶縁体である。本実施例の本体全体は扁平状構造であり、所定の厚さ、高さ及び幅を有する。本体の軸方向は、自身の高さ方向である。本体は、自身の軸方向に対向する両端面を有する。本実施例において、例示的に第１の電極シートを正電極シートとし、第２の電極シートを負電極シートとして説明する。正電極シートの活物質は正電極シートの塗布領域に塗布され、負電極シートの活物質は負電極シートの塗布領域に塗布される。本体の塗布領域から延出する未塗布領域はタブとなる。電極組立体６０は二つのタブ、即ち正極タブ及び負極タブを含む。正極タブは正電極シートの塗布領域から延し、負極タブは負電極シートの塗布領域から延す。本体は、自身の周方向に沿って交互に設けられた幅広面と狭面とを有している。
図５に示すように、本願の実施例のトップカバー組立体４０はトップカバープレート５０、電極端子６０、集電部材７０及び絶縁保護部材８０を含む。トップカバープレート５０は、自身の厚さ方向Ｘで対向して設けられた外面及び内面と、厚さ方向Ｘに延びる電極取り出し穴５０ａとを有している。電極端子６０は、トップカバープレート５０に設けられており、電極取り出し穴５０ａを覆っている。一例では、電極端子６０は電極取り出し穴５０ａの外側に設けられる。集電部材７０は、タブを電気的に接続するためのものである。集電部材７０は、収容室７１ａを有する突起部７１を含む。突起部７１は、少なくとも一部が電極取り出し穴５０ａ内に設けられ、電極端子６０に溶接接続されて収容室７１ａに向ける溶接部９０を形成する。溶接作業を実行する時、突起部７１の電極端子６０から離れる側から、突起部７１と電極端子６０を溶接する。いくつかの実施例において、レーザ溶接又はホットメルト溶接方式を採用して突起部７１と電極端子６０を溶接して接続する。集電部材７０は、接続孔７３を有する。接続孔７３は、集電部材７０の電極端子６０から離れた面に設けられた第１の開口７３ａを有する。絶縁保護部材８０は、集電部材７０の電極端子６０から離れる側に設けられている。絶縁保護部材８０は、遮蔽部８１と、遮蔽部８１に接続される接続部８２とを含む。絶縁保護部材８０は、遮蔽部８１によって溶接部９０を遮蔽する。少なくとも一部の接続部８２は、第１の開口７３ａを介して接続孔７３に挿入されて集電部材７０に接続的に固定される。
本願の実施例のトップカバー組立体４０は、電極端子６０とトップカバープレート５０を接続して固定された後、溶接方式を採用して集電部材７０の突起部７１と電極端子６０を溶接して接続する。絶縁保護部材８０は接続部８２により集電部材７０に固定的に接続され、且つ絶縁保護部材８０の遮蔽部８１は溶接部９０を遮蔽する。遮蔽部８１は溶接部９０を遮蔽して被覆するため、遮蔽部８１は溶接部９０に付着した金属屑に対して遮断作用を果たすことができるので、トップカバー組立体４０が二次電池３０に適用された後、金属屑が溶接部９０から電極組立体３２に落下する可能性を低減し、さらに金属屑が電極組立体３２のセパレータを突き破って極性が逆である二つの電極シートの間に内部の短絡が生じる可能性を低減し、二次電池３０の使用安全性を効果的に向上させる。
実施例において、図５～図７に示すように、突起部７１は頂壁７１１及び側壁７１２を有する。頂壁７１１は、電極端子６０に溶接により接続されて溶接部９０が形成されている。接続孔７３は、頂壁７１１に設けられている。少なくとも一部の遮蔽部８１は、収容室７１ａ内に設けられている。遮蔽部８１の周面と側壁７１２との間が接触して封止されるので、遮蔽部８１が金属屑を遮断する能力をさらに向上させ、金属屑が遮蔽部８１と側壁７１２との間から落下する可能性を低減することができる。接続部８２は、遮蔽部８１の頂壁７１１に向ける面に設けられている。
一例において、図７に示すように、接続孔７３は第１の孔部７３１及び第２の孔部７３２を含む。第１の孔部７３１は収容室７１ａに近接し且つ収容室７１ａと連通し、第２の孔部７３２は第１の孔部７３１の収容室７１ａから離れた側に位置する。第２の孔部７３２の孔径は第１の孔部７３１の孔径より大きいので、第１の孔部７３１と第２の孔部７３２との間に段差面が形成される。接続部８２の形状は、接続孔７３の形状に合わせている。図８に示すように、接続部８２は第１の接続部８２１及び第２の接続部８２２を含む。第２の接続部８２２の径方向の寸法は、第１の接続部８２１の径方向の寸法よりも大きい。第１の接続部８２１は、遮蔽部８１に接続されている。第１の接続部８２１は第１の孔部７３１に位置し、第２の接続部８２２は第２の孔部７３２に位置し且つ第２の接続部８２２は第１の孔部７３１を被覆するので、接続部８２と頂壁７１１との接続安定性及び信頼性を向上させ、接続部８２が頂壁７１１から脱落する可能性を低減することができる。絶縁保護部材８０は接続部８２により集電部材７０に固定的に接続されるため、絶縁保護部材８０が長期間に電解液に接触する環境又は振動を受けた時に脱落しやすい可能性を低減する。いくつかの実施例において、絶縁保護部材８０は射出成形プロセス又は接着剤注入硬化方式で加工製造することができるので、接続部８２と遮蔽部８１が一体成形構造であることを実現し、接続部８２と遮蔽部８１との接続強度を向上させることができる。いくつかの実施例において、図８に示すように、接続孔７３は貫通孔であってもよい。第２の孔部７３２は、集電部材７０の電極端子６０に近接する面に設けられた第２の開口７３ｂを有する。第２の接続部８２２は第２の開口７３ｂの縁部を超えないので、第２の接続部８２２と電極端子６０の位置が干渉する可能性を低減する。いくつかの実施例において、図９に示すように、接続孔７３は止まり穴であってもよい。第１の孔部７３１及び第２の孔部７３２は、突起部７１の頂壁７１１内に設けられている。第１の孔部７３１の第１の開口７３ａは、頂壁７１１の収容室７１ａに向ける側の面に設けられている。
別の例において、図１０に示すように、接続孔７３は突起部７１の頂壁７１１を貫通するストレート孔である。接続部８２の第１の接続部８２１は接続孔７３内に位置し、第２の接続部８２２は接続孔７３の外部に位置する。接続孔７３の径方向に沿って、第２の接続部８２２の第１の接続部８２１を超える部分は頂壁７１１の電極端子６０に向ける面と接触するので、接続部８２と頂壁７１１との接続安定性及び信頼性を向上させ、接続部８２が頂壁７１１から脱落する可能性を低減する。いくつかの実施例において、接続孔７３は突起部７１の頂壁７１１を貫通するテーパ孔であってもよい。
別の例において、図１１に示すように、突起部７１の頂壁７１１は平坦部７１１ａ及び平坦部７１１ａから収容室７１ａに向かって突出するボス７１１ｂを含む。平坦部７１１ａは電極端子６０に溶接により接続され、第１の開口７３ａはボス７１１ｂの収容室７１ａに向ける頂面に設置される。接続孔７３は、ボス７１１ｂの頂面および平坦部７１１ａを貫通して、電極端子６０の面に向いている。接続部８２の第１の接続部８２１は接続孔７３の第１の孔部７３１に位置し、第２の接続部８２２は接続孔７３の第２の孔部７３２に位置する。絶縁保護部材８０の遮蔽部８１には、ボス７１１ｂと互いに合わせる凹部が設けられている。いくつかの実施例において、頂壁７１１は薄いシート構造であり、プレスプロセスを採用して一度に加工してボス７１１ｂ及び接続孔７３の第１の孔部７３１及び第２の孔部７３２を形成することができる。他の加工方式に比べて、プレス方式は頂壁７１１と側壁７１２の厚さが同じであることを保証することができるので、頂壁７１１の自体が良好な構造剛性を有することを保証する。
別の例において、図１２に示すように、接続孔７３は頂壁７１１を貫通する。接続孔７３の自体はテーパ孔である。接続部８２もテーパ状である。接続孔７３は、頂壁７１１の電極端子６０に向ける面に設けられた第２の開口７３ｂを有する。いくつかの実施例において、接続部８２は第２の開口７３ｂの縁部を超えない。
実施例において、図５に示すように、接続孔７３は突起部７１の頂壁７１１に設置される。溶接部９０は環状構造であり、接続孔７３は溶接部９０内に設けられる。頂壁７１１の溶接部９０内に位置する領域は電流通過領域であるため、接続孔７３を溶接部９０内に設置し、集電部材７０の電流通過能力に影響を与えない、又は集電部材７０の電流通過能力を低減しない。
実施例において、図１３に示すように、突起部７１は頂壁７１１及び側壁７１２を有する。頂壁７１１は、電極端子６０に溶接により接続されて溶接部９０を形成している。接続孔７３は、突起部７１の側壁７１２に設けられている。少なくとも一部の遮蔽部８１は、収容室７１ａ内に設けられている。接続部８２は、遮蔽部８１の側壁７１２に向ける面に設けられている。一例では、接続孔７３は第１の孔部７３１及び第２の孔部７３２を含む。第１の孔部７３１は収容室７１ａに近接し且つ収容室７１ａと連通し、第２の孔部７３２は第１の孔部７３１の収容室７１ａから離れた側に位置する。第２の孔部７３２の孔径は第１の孔部７３１の孔径より大きいので、第１の孔部７３１と第２の孔部７３２との間に段差面が形成される。接続部８２の形状は、接続孔７３の形状に合わせている。接続部８２は、第１の接続部８２１と、第２の接続部８２２とを有する。第２の接続部８２２の径方向の寸法は、第１の接続部８２１の径方向の寸法よりも大きい。第１の接続部８２１は、遮蔽部８１に接続されている。第１の接続部８２１は第１の孔部７３１に位置し、第２の接続部８２２は第２の孔部７３２に位置し且つ第２の接続部８２２は第１の孔部７３１を被覆するので、接続部８２と頂壁７１１との接続安定性及び信頼性を向上させ、接続部８２が頂壁７１１から脱落する可能性を低減する。いくつかの実施例において、絶縁保護部材８０は射出成形プロセス又は接着剤注入硬化方式で加工製造することができるので、接続部８２と遮蔽部８１が一体成形構造であることを実現し、接続部８２と遮蔽部８１との接続強度を向上させることができる。いくつかの実施例において、接続孔７３は突起部７１の側壁７１２を貫通する。接続孔７３は、側壁７１２の収容室７１ａから離れた面に設けられた第２の開口７３ｂを有する。いくつかの実施例において、接続孔７３は側壁７１２に設けられた止まり穴である。第２の孔部７３２は、突起部７１の側壁７１２内に設けられている。接続孔７３の第１の開口７３ａは、第１の孔部７３１に設けられ、側壁７１２の収容室７１ａに向ける面に設けられている。
別の例では、接続孔７３は突起部７１の側壁７１２を貫通するストレート孔又はテーパ孔である。接続部８２の第１の接続部８２１は接続孔７３内に位置し、第２の接続部８２２は接続孔７３の外部に位置する。接続孔７３の径方向に沿って、第２の接続部８２２の第１の接続部８２１を超える部分は側壁７１２の収容室７１ａから離れる面と接触するので、接続部８２と頂壁７１１との接続安定性及び信頼性を向上させ、接続部８２が側壁７１２から脱落する可能性を低減する。
別の例では、接続孔７３は突起部７１を貫通するテーパ孔である。接続孔７３は、側壁７１２の収容室７１ａから離れた面に設けられた第２の開口７３ｂを有する。接続孔７３の第２の開口７３ｂの寸法は、第１の開口７３ａの寸法よりも大きい。接続部８２の形状は、接続孔７３の形状に合わせている。接続部８２は、第２の開口７３ｂの縁を超えない。
一つの実施例において、図１４に示すように、集電部材７０はさらにトップカバープレート５０の側に設置された本体部７２を含む。突起部７１は、本体部７２に接続されている。突起部７１は、側壁７１２及び頂壁７１１を含む。突起部７１の頂壁７１１は、電極端子６０に溶接により接続されている。突起部７１の側壁７１２は、本体部７２に接続されている。いくつかの実施例において、突起部７１と本体部７２は一体成形構造である。接続孔７３は、本体部７２に設けられている。遮蔽部８１は、少なくとも一部が収容室７１ａ内に設けられている。接続部８２は、収容室７１ａの開口の外側に位置して接続孔７３に挿入されて本体部７２に固定に接続されている。一例では、接続孔７３は第１の孔部７３１及び第２の孔部７３２を含む。第１の孔部７３１はトップカバープレート５０から離れ、第２の孔部７３２はトップカバープレート５０に近接する。接続孔７３の第１の開口７３ａは、第１の孔部７３１に設けられ、本体部７２のトップカバープレート５０から離れた面に設けられている。第２の孔部７３２の孔径は第１の孔部７３１の孔径より大きいので、第１の孔部７３１と第２の孔部７３２との間に段差面が形成される。接続部８２の形状は、接続孔７３の形状に合わせている。接続部８２は、第１の接続部８２１と、第２の接続部８２２とを有する。第２の接続部８２２の径方向の寸法は、第１の接続部８２１の径方向の寸法よりも大きい。第１の接続部８２１は、遮蔽部８１に接続されている。第１の接続部８２１は第１の孔部７３１に位置し、第２の接続部８２２は第２の孔部７３２に位置し且つ第２の接続部８２２は第１の孔部７３１を被覆するので、接続部８２と頂壁７１１との接続安定性及び信頼性を向上させ、接続部８２が頂壁７１１から脱落する可能性を低減する。いくつかの実施例において、絶縁保護部材８０は射出成形プロセス又は接着剤注入硬化方式で加工製造することができるので、接続部８２と遮蔽部８１が一体成形構造であることを実現し、接続部８２と遮蔽部８１との接続強度を向上させることができる。いくつかの実施例において、接続孔７３は本体部７２を貫通する。接続孔７３は、本体部７２のトップカバープレート５０に近接する面に設けられた第２の開口７３ｂを有する。いくつかの実施例において、接続孔７３は本体部７２に設けられた止まり穴である。第１の孔部７３１及び第２の孔部７３２は、本体部７２内に設けられている。接続孔７３の第１の開口７３ａは、第１の孔部７３１に設けられ、本体部７２のトップカバープレート５０から離れた面に設けられている。
別の例では、接続孔７３は本体部７２を貫通するストレート孔又はテーパ孔である。接続部８２の第１の接続部８２１は接続孔７３内に位置し、第２の接続部８２２は接続孔７３の外部に位置する。接続孔７３の径方向に沿って、第２の接続部８２２の第１の接続部８２１を超える部分は本体部７２のトップカバープレート５０に近接する面と接触するので、接続部８２と本体部７２との接続安定性及び信頼性を向上させ、接続部８２が本体部７２から脱落する可能性を低減する。
別の例では、接続孔７３は本体部７２を貫通するテーパ孔である。接続孔７３は、本体部７２のトップカバープレート５０に近接する面に設けられた第２の開口７３ｂを有する。接続孔７３の第２の開口７３ｂの寸法は、第１の開口７３ａの寸法よりも大きい。接続部８２の形状は、接続孔７３の形状に合わせている。接続部８２は、第２の開口７３ｂの縁を超えない。
一例では、図１４に示すように、絶縁保護部材８０の接続部８２は本体部７２に接続され、少なくとも一部の遮蔽部８１は収容室７１ａ内に充填され、且つ収容室７１ａに挿入された部分は突起部７１の内壁に接触する。別の例では、図１５に示すように、絶縁保護部材８０の接続部８２は本体部７２に接続され、遮蔽部８１は収容室７１ａの外部に位置し且つ遮蔽部８１の開口を覆う。
本願の実施例のトップカバー組立体４０は、電極端子６０、電極端子６０に溶接により接続された集電部材７０及び集電部材７０に接続された絶縁保護部材８０を含む。集電部材７０は、電極端子６０に向かって凸となる突起部７１を有している。突起部７１は、収容室７１ａを有する。突起部７１は、電極端子６０に溶接により接続されるとともに、収容室７１ａに向ける溶接部９０を形成している。絶縁保護部材８０は、接続部８２を介して、集電部材７０に固定的に接続されている。絶縁保護部材８０は遮蔽部８１により溶接部９０を遮断するので、遮蔽部８１が溶接部９０を覆うため、遮蔽部８１は溶接部９０に付着した金属屑に対して遮断作用を果たし、さらにトップカバー組立体４０が二次電池３０に適用された後、金属屑が溶接部９０から電極組立体３２に落ちる可能性を低減する。
好ましい実施例を参照して本願を説明したが、本願の範囲から逸脱することなく、それに様々な改良を行うことができ且つ等価物でその中の部材を取り替えることができる。特に、構造衝突が存在しない限り、各実施例に言及された各技術的特徴はいずれも任意の方式で組み合わせることができる。本願は本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、請求の範囲内の全ての技術的解決手段を含む。

Claims (14)

  1. 二次電池に用いられるトップカバー組立体であって、
    電極取り出し穴を有するトップカバープレートと、
    前記トップカバープレートに設けられ、且つ前記電極取り出し穴を覆う電極端子と、
    集電部材と、
    絶縁保護部材と、を備え、
    前記集電部材は、収容室を有する突起部を含み、前記突起部は少なくとも一部が前記電極取り出し穴内に設けられ且つ前記電極端子に溶接により接続されて前記収容室に向ける溶接部を形成し、前記集電部材は接続孔を含み、前記接続孔は前記集電部材の前記電極端子から離れる面に設けられた第１の開口を有し、
    前記絶縁保護部材は、前記集電部材の前記電極端子から離れる側に設けられ、前記絶縁保護部材は遮蔽部と前記遮蔽部に接続された接続部とを含み、前記遮蔽部は前記溶接部を遮蔽し、少なくとも一部の前記接続部は前記第１の開口を介して前記接続孔に挿入され且つ前記集電部材に固定的に接続され、
    前記突起部は、頂壁及び側壁を有し、前記頂壁は前記電極端子に溶接により接続され且つ前記溶接部を形成し、前記接続孔は前記頂壁に設置され、
    前記接続部は第１の接続部及び第２の接続部を含み、前記第１の接続部は前記遮蔽部に接続され、前記接続孔は貫通孔であり、前記第１の接続部は前記接続孔に位置し、前記第２の接続部は前記接続孔の外部に位置し、且つ前記第２の接続部は前記接続孔を完全に覆う、
    ことを特徴とするトップカバー組立体。
  2. 前記遮蔽部は少なくとも一部が前記収容室内に設置され、前記接続部は前記遮蔽部の前記頂壁に向ける面に設置される、
    請求項１に記載のトップカバー組立体。
  3. 前記溶接部は環状構造であり、前記接続孔は前記溶接部が形成する環状構造の内側に設けられる
    請求項２に記載のトップカバー組立体。
  4. 前記頂壁は平坦部及び前記平坦部から前記収容室へ突出するボスを含み、前記平坦部は前記電極端子に溶接により接続され、前記第１の開口は前記ボスの頂面に設けられる
    請求項２又は３に記載のトップカバー組立体。
  5. 前記遮蔽部の周面と前記側壁との間が接触的に封止される
    請求項２～４のいずれか一項に記載のトップカバー組立体。
  6. 二次電池に用いられるトップカバー組立体であって、
    電極取り出し穴を有するトップカバープレートと、
    前記トップカバープレートに設けられ、且つ前記電極取り出し穴を覆う電極端子と、
    集電部材と、
    絶縁保護部材と、を備え、
    前記集電部材は、収容室を有する突起部を含み、前記突起部は少なくとも一部が前記電極取り出し穴内に設けられ且つ前記電極端子に溶接により接続されて前記収容室に向ける溶接部を形成し、前記集電部材は接続孔を含み、前記接続孔は前記集電部材の前記電極端子から離れる面に設けられた第１の開口を有し、
    前記絶縁保護部材は、前記集電部材の前記電極端子から離れる側に設けられ、前記絶縁保護部材は遮蔽部と前記遮蔽部に接続された接続部とを含み、前記遮蔽部は前記溶接部を遮蔽し、少なくとも一部の前記接続部は前記第１の開口を介して前記接続孔に挿入され且つ前記集電部材に固定的に接続され、
    前記集電部材は、さらに本体部を含み、前記突起部は前記本体部に接続され、前記接続孔は前記本体部に設けられ、前記遮蔽部は少なくとも一部が前記収容室内に設けられ、前記接続部は前記収容室の開口の外側に位置し且つ前記接続孔に挿入されて前記本体部に固定的に接続され、
    前記接続部は第１の接続部及び第２の接続部を含み、前記第１の接続部は前記遮蔽部に接続され、前記接続孔は貫通孔であり、前記第１の接続部は前記接続孔に位置し、前記第２の接続部は前記接続孔の外部に位置し、且つ前記第２の接続部は前記接続孔を完全に覆う、
    ことを特徴とするトップカバー組立体。
  7. 前記接続孔はテーパ孔であり、前記接続部はテーパ状である、
    請求項１～６のいずれか一項に記載のトップカバー組立体。
  8. 前記接続孔は第１の孔部及び第２の孔部を含み、前記第２の孔部は前記第１の孔部の前記絶縁保護部材から離れる側に位置し且つ前記第２の孔部の径方向の寸法は前記第１の孔部の径方向の寸法よりも大きく、前記接続部は第１の接続部及び第２の接続部を含み、前記第１の接続部は前記遮蔽部に接続され、前記第１の接続部は前記第１の孔部に位置し、前記第２の接続部は前記第２の孔部に位置し且つ前記第１の孔部を覆う
    請求項１～７のいずれか一項に記載のトップカバー組立体。
  9. 前記接続孔は貫通孔であり、前記接続孔は前記集電部材の前記電極端子に近接する面に設けられた第２の開口を有し、前記第２の接続部は前記第２の開口の縁部を超えない、
    請求項８に記載のトップカバー組立体。
  10. 前記接続孔は第１の孔部及び第２の孔部を含み、前記第２の孔部は前記第１の孔部の前記絶縁保護部材から離れる側に位置し且つ前記第２の孔部の径方向の寸法は前記第１の孔部の径方向の寸法よりも大きく、前記接続部は第１の接続部及び第２の接続部を含み、前記第１の接続部は前記遮蔽部に接続され、前記第１の接続部は前記第１の孔部に位置し、前記第２の接続部は前記第２の孔部に位置し且つ前記第１の孔部を覆い、
    前記接続孔は止まり穴であり、前記第１の孔部と前記第２の孔部は前記突起部の前記頂壁内に設置され、前記第１の孔部の前記第１の開口は前記頂壁の前記収容室に向ける面に設置される、
    請求項１に記載のトップカバー組立体。
  11. 前記接続部と前記遮蔽部は一体成形構造である、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載のトップカバー組立体。
  12. ケースと、
    前記ケース内に設置される電極組立体と、
    請求項１～１１のいずれか一項に記載のトップカバー組立体と、を備え、
    前記トップカバープレートが前記ケースと封止接続され、前記集電部材が前記電極組立体に接続される、
    二次電池。
  13. 請求項１２に記載の二次電池を含む電池モジュール。
  14. 請求項１２に記載の二次電池を電源として使用する装置。
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