JP7704847B2 - 電池、電池の作製方法及び電力消費装置 - Google Patents

電池、電池の作製方法及び電力消費装置 Download PDF

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Description

本出願は、エネルギー貯蔵デバイスの技術分野に関し、特に電池、電池の作製方法及び電力消費装置に関する。
省エネと排出削減は、自動車産業の持続可能な発展のカギである。このような場合、電動車両は、その省エネと環境保護の優位性のため、自動車産業の持続可能な発展の重要な構成部分となっている。電動車両にとって、電池技術は、その発展に関わる重要な要素である。
電池の生産過程では、電池セル内に電解液を注入する必要がある。従来技術では、電池セルのエンドキャップに注液孔を開設し、注液孔を介して電解を注入した後、注液孔をシールする必要があり、工程が複雑であり、コストが高い。
上記問題を解決するために、本出願は電池を提供し、その注液孔はエンドキャップ空間を占有せず、エンドキャップ上の他の素子に十分で柔軟な設置方式及び配置スペースを提供することができ、エンドキャップの構造強度に影響を与えず、かつ注液孔に対して追加のシール工程を行う必要がなく、生産効率が高く、コストが低い。
本出願の実施例の第１の態様によれば、電池を提供する。該電池は、少なくとも二つの電池セルを含み、電池セルは電池セルの長手方向の両側の端部に設置された電極端子を含み、ここで、一方側の電極端子に電池セルの長手方向に沿って電解液を注入するための注液孔が設けられており、二つの前記電池セルの前記電極端子は前記電池セルの長手方向に沿って対向して設置され、かつ溶接接続されることによって、前記注液孔をシールする。
注液孔を電極端子に設置し、注液孔がエンドキャップの空間を占有せず、他の素子の設置を容易にすることができ、例えば電極端子のサイズを大きくし、電極端子の電流通過面積を増加させることができる。注液孔が設けられている二つの電極端子を対向して設置し、且つ溶接接続し、追加のシール工程を行う必要がなく、電極端子自体により電池の全体的なシールを直接的に実現し、生産効率を向上させ、コストを低減させる。
いくつかの実施例において、注液孔を電極端子の中心位置に位置させることによって、二つの電池セルの注液孔の連通設置を容易にする。
電極端子の中心位置に注液孔を設置し、電極端子の溶接による注液孔への影響を回避することができ、二つの電極端子が突き合わせる時、二つの注液孔の間の連通を容易にすることもでき、それによって、二つの電池セルの間の電解液は相補的かつバランスになる。
いくつかの実施例において、注液孔が設けられている電極端子の側面に溝がさらに設けられており、電池セルの長手方向に垂直な方向に沿って、溝のサイズが注液孔のサイズより大きい。
注液孔が設けられている二つの電極端子を溶接する時、溝の電解液に対する緩衝作用のため、溶接過程で、電解液が注液孔から流出するリスクを減少させ、かつ電解液の流出による溶接継ぎ目の品質への影響を回避する。
いくつかの実施例において、注液孔が電極端子の中心位置からずれて設置されることによって、二つの電池セルの注液孔がずれて設置される。
二つの注液孔をずらして設置する時、二つの注液孔をずらして連通させないことができ、二つの電極端子を溶接接続した後、そのうちの一つの注液孔は別の電極端子の注液孔が設置されていない部分により封止することができ、二つの電池セル内の電解液が使用過程で相互に流通することを回避する。
いくつかの実施例において、電極端子の電池セルの長手方向に沿った端部の外周に段差部が設けられており、二つの電池セルの段差部が対向して設置されて溶接溝を形成する。
溶接溝の位置で二つの電極端子を溶接接続し、溶接接続する時、溶接レーザの反射が溶接溝内に集中し、溶接品質を向上させ、電池のシール性を強化する。
いくつかの実施例において、注液孔の断面は円形、方形、三角形又は多角形である。二つの電池セルの電極端子を溶接接続するため、注液孔に対して追加のシール釘で溶接しシールする必要がないため、注液孔の形状はレーザ溶接の軌跡によって制限されず、円形に限定されるものではなく、注液孔の形状をより柔軟に設置する。
いくつかの実施例において、電池セルは円筒電池であり、及び／又は電極端子は円筒形電極端子である。
本出願の実施例の第２の態様によれば、電池の作製方法を提供する。電池は少なくとも二つの電池セルを含み、電池セルは電池セルの長手方向の両側の端部に設置された電極端子を含み、電池の作製方法は、そのうちの一方側の電極端子に電池セルの長手方向に沿って電解液を注入するための注液孔を設置するステップと、注液孔を介して電池セルの内部に電解液を注入するステップと、二つの電池セルの注液孔が設けられている電極端子を電池セルの長手方向に沿って対向して設置し、且つ溶接接続するステップとを含む。
いくつかの実施例において、電池の作製方法は電池に対して気密性を検出するステップをさらに含み、電池が良好なシール性を有することを確保する。
いくつかの実施例において、二つの電池セルの注液孔が設けられている電極端子を電池セルの長手方向に沿って対向して設置し、且つ溶接接続する前に、注液孔を介して電池セルの内部にヘリウムガスを注入するステップをさらに含む。
注液孔を介して電池セルの内部にヘリウムガスを注入し、二つの電池セルの電極端子をさらに溶接接続し、気密性検出孔を追加的に開設し該検出孔をシールする必要がなく、電池作製工程を減少させ、生産効率を向上させる。
本出願の実施例の第３の態様によれば、電力消費装置を提供する。該電力消費装置は、第１の態様の電池、又は第２の態様の電池の作製方法で作製された電池を含み、電池は電気エネルギーを供給するために用いられる。
理解すべきこととして、以上の一般的な説明及び後の詳細な説明は例示的なものだけであり、本出願を限定するものではない。
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、本出願の実施例において使用される必要がある図面を簡単に紹介する。自明なことに、以下の記述における図面は、ただ本出願の具体的な実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、それらの図面に基づき、他の図面を得ることもできる。
本出願による電力消費装置の具体的な実施例における構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例の電池の構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例の電池セルの構造概略図である。 図３の電池セルの上面図である。 図４における一つの実施例のＥ－Ｅ断面図である。 本出願の一つの実施例の電池の断面図である。 図６におけるＩ部の拡大図である。 図４における別の実施例のＥ－Ｅ断面図である。 本出願の別の実施例の電池の断面図である。 図９におけるII部の拡大図である。 図４における別の実施例のＥ－Ｅ断面図である。 図１１における一つの実施例のＩＩＩ部の拡大図である。 本出願の別の実施例の電池の断面図である。 図１３における一つの実施例のＩＶ部の拡大図である。 図１１における別の実施例のＩＩＩ部の拡大図である。 図１５における二つの電池セルの溶接接続の部分拡大断面図である。 本出願の更なる別の実施例の電池の断面図である。 図１７におけるＶ部の拡大図である。 本出願の一つの実施例の電池の作製方法のフローチャートである。
ここでの図面は明細書に合併して本明細書の一部を構成し、本出願に合致する実施例を示し、かつ明細書と共に本出願の原理を解釈するためのものである。
本出願の技術案をよりよく理解するために、以下では、図面を結合して本出願の実施例に対して詳細に説明する。
明らかに、説明された実施例は本出願のいくつかの実施例に過ぎず、全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働をすることなく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。
本出願の実施例において使用される用語は特定の実施例を説明する目的を果たすに過ぎず、本出願を制限するものではない。本出願の実施例と添付される特許請求の範囲に使用される単数形式の「一種の」、「前記」と「該」は多数の形式を含むことを目的とするが、文脈に他の意味を明確に表示する場合は除外される。
理解すべきこととして、本明細書における「及び／又は」という用語は、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の三つのケースを表してもよい。また、本文における「／」といる文字は、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。
注意すべきこととして、本出願の実施例に記述された「上」、「下」、「左」、「右」、などの方位用語は図面に示す角度で記述されたものであり、本出願の実施例を限定するものとして理解すべきではない。なお、文脈上では、さらに理解すべきこととして、一つの素子が別の素子の「上」又は「下」に接続されると言及した時、それは別の素子の「上」又は「下」に直接接続することができるだけではなく、中間素子を介して別の素子の「上」又は「下」に接続することができる。
本出願の実施例で言及した電池は、より高い電圧と容量を提供するために１つ又は複数の電池セルを含む単一の物理的モジュールを指す。
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、電池セル内に注入される電解液とを含む。電極アセンブリはケース内に設置され、エンドキャップアセンブリはケースに接続され、電極アセンブリをケース内に密閉する。エンドキャップアセンブリはエンドキャップ及びエンドキャップに設置された電極端子を含み、電極アセンブリは電極端子に電気的に接続される。複数の電池セル同士は電極端子により直列又は並列又は直並列に接続され、直並列に接続されるとは、直列接続と並列接続の混合を意味する。
出願人は、電池セルに電解液を注入する注液孔が一般的にエンドキャップに設置され、注液孔がエンドキャップの空間を占めるため、エンドキャップに設置された電極端子を大きくすることができず、それによって、電極端子の電流通過面積も対応して減少することを注意する。エンドキャップに注液孔を開設することも、エンドキャップの構造強度を低下させ、かつ、注液孔に対して追加のシール工程を行う必要がある。
上記問題を解決するために、出願人は電池の構造を改良し、注液孔を電極端子に設置することによって、注液孔がエンドキャップの空間を占有せず、電極端子を大きくすることができ、電流通過面積を増加させ、かつエンドキャップの構造強度に影響を与えない。さらに二つの電池セルの注液孔が設けられている電極端子を対向して設置し、且つ溶接接続することによって、注液孔に対して追加のシール工程を行う必要がなく、生産効率を向上させ、コストを低減させる。以下、本出願の実施例をさらに説明する。
図１は、本出願による電力消費装置の具体的な実施例における構造概略図である。
図１に示すように、本出願の実施例は電池Ｂ、及び該電池Ｂを電源として使用する電力消費装置を提供する。電池Ｂを電源として使用する電力消費装置は車両Ａ、船舶、小型飛行機等の機器を含み、該装置は電池Ｂを採用して電気エネルギーを供給し、該装置を駆動する駆動力を生成する。該装置は電力と他のタイプのエネルギー（例えば、化石エネルギー）とを同時に使用し、共に駆動力を生成してもよい。電池Ｂを電源として使用することができる装置であれば、いずれも本出願の保護範囲に属する。
図１に示すように、電力消費装置は、車両Ａを例として、本出願の実施例における車両Ａは新エネルギー自動車であってもよく、該新エネルギー自動車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ダー自動車等であってもよい。車両Ａの内部には、電池Ｂが設置されており、電池Ｂは、車両Ａの底部又は頭部又は後部に設置されてもよい。電池Ｂは、車両Ａへの給電に使用されることができ、例えば、電池Ｂは、車両Ａの操作電源とすることができる。車両Ａは、コントローラＣと、モータＭとをさらに含んでもよく、コントローラＣは、電池ＢがモータＭに給電し、例えば、車両Ａの始動、ナビゲーション及び走行時の動作電力需要に用いるように制御するためのものである。
本出願のいくつかの実施例では、電池Ｂは、車両Ａの操作電源として用いることができるだけでなく、車両Ａの駆動電源として、ガソリン又は天然ガスの代わりに、又はその一部の代わりに車両Ａに駆動動力を提供することもできる。
図２は、本出願のいくつかの実施例の電池Ｂの構造概略図である。
図２に示すように、本出願のいくつかの実施例の電池Ｂは少なくとも二つの電池セル１００を含み、ここで二つの電池セル１００の電極端子１１が溶接接続される。電池セル１００の電極端子１１は正極端子及び負極端子を含み、正極端子及び負極端子はそれぞれ電池セル１００の長手方向Ｘの両端に設置される。
二つの電池セル１００を溶接接続して電池Ｂを構成する時、二つの電池セル１００の正極端子を対向して設置し、且つ溶接接続することによって、二つの電池セル１００を並列接続することができ、又は、二つの電池セル１００の負極端子を対向して設置し、且つ溶接接続することによって、二つの電池セル１００を並列接続し、そのうちの一つの電池セル１００の正極端子と他の電池セル１００の負極端子を対向して設置し、且つ溶接接続することによって、二つの電池セル１００を直列接続する。
いくつかの実施例において、異なる電力使用需要を満たすために、電池Ｂは複数の電池セル１００を含んでもよい。任意選択的に、まず二つの電池セル１００の電極端子１１を溶接接続し、次に、二つずつ溶接接続された電池セル１００を並列又は直列又は直並列に接続して電池Ｂを形成することができ、直並列に接続されるとは、直列接続と並列接続の混合を意味する。まず、二つの電池セル１００の電極端子１１を溶接接続し、次に、別の電池セル１００のうちの一つの電極端子１１を溶接接続された二つの電池セル１００のうちの一つの電池セル１００の端部の電極端子１１に溶接接続することによって、三つの電池セル１００が一本の直線に沿って溶接接続された電池Ｂを形成してもよく、又は、これに基づき類推し、複数の電池セル１００を一本の直線に沿って溶接接続し、電池Ｂを形成する。
図３は本出願のいくつかの実施例の電池セル１００の構造概略図である。
図３に示すように、電池セル１００はエンドキャップアセンブリ１、ケース２、ケース２内に設置される電極アセンブリ、及び電池セル１００内に注入された電解液（以下の各実施例の図面において、本出願の発明の要旨を明確に示すために、図において電極アセンブリ及び電解液を表示しない）を含む。エンドキャップアセンブリ１はケース２に接続され、電極アセンブリをケース２内に密閉する。エンドキャップアセンブリ１はエンドキャップ１２及びエンドキャップ１２に設置された電極端子１１を含み、電極アセンブリは電極端子１１に電気的に接続される。エンドキャップ１２はケース２の開口にカバーされ、それによって電極アセンブリ及び電解液に密閉空間を提供する。ケース２は、様々な形状、例えば、円柱体、長方体などであってもよい。ケース２の形状は、電極アセンブリの具体的な形状に基づいて確定することができる。例えば、電極アセンブリが円柱体構造であれば、ケース２は円柱体構造を選択してもよく、電極アセンブリが長方体構造であれば、ケース２は長方体構造を選択してもよい。理解できるように、ケース２の形状と電極アセンブリの形状は異なってもよい。
例示的には、図３において、ケース２は両端が開口した円柱体構造であり、両端の開口にそれぞれエンドキャップアセンブリ１がカバーされ、両側のエンドキャップアセンブリ１にいずれも電極端子１１が設けられており、かつ両側の電極端子１１の極性が逆である。ケース２の材質は、種々のものが可能であり、例えば、プラスチック、銅、鉄、アルミニウム、ステンレススチール、アルミニウム合金などであってもよく、本出願の実施例ではこれについて特に限定しない。
電池セル１００を組み立てる時、まず電極アセンブリをケース２内に置き、次に電極アセンブリと電極端子１１を電気的に接続し固定した後、両側のエンドキャップ１２をケース２に固定接続し、電池セル１００の組み立てを完了する。組み立てを完了した後、電池セル１００の内部に電解液を注入する。
一つの具体的な実施例において、本出願は電池を提供し、該電池は、少なくとも二つの電池セル１００を含み、電池セル１００は電池セル１００の長手方向Ｘの両側の端部に設置された電極端子１１を含み、電池セル１００の一方側の電極端子１１に電池セルの長手方向Ｘに沿って電解液を注入するための注液孔１１１が設けられており、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１は長手方向Ｘに沿って対向して設置され、且つ溶接接続されることによって、前記注液孔１１１をシールする。
図４は図３の電池セル１００の上面図であり、図５は図４における一つの実施例のＥ－Ｅ断面図である。
図４及び図５に示すように、電極端子１１はエンドキャップ１２に設置され、電極端子１１に注液孔１１１が設けられている。注液孔１１１は電極端子１１を貫通する貫通孔であり、電池セル１００の組み立てを完了した後、注液孔１１１を介して電池セル１００の内部に電解液を注入する。
注液孔１１１を電極端子１１に設置し、注液孔１１１はエンドキャップ１２の空間を占有せず、それによって、電極端子１１のサイズを大きくし、電極端子１１の電流通過面積を増加させることができる。
図６は、本出願の一つの実施例の電池Ｂの断面図である。
図６に示すように、注液孔１１１を介して電池セル１００内に一定量の電解液を注入した後、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１は電池セルの長手方向Ｘに沿って対向して設置され、且つ溶接接続され、電池Ｂを形成する。
本実施例において、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１の極性は同じであり、この二つの電極端子１１を対向して設置し、且つ溶接接続した後、二つの電池セル１００を並列接続し、電池Ｂを形成する。二つの対向して溶接された電極端子１１の極性が逆となるように設置することによって、二つの電池セル１００を直列接続し、電池Ｂを形成してもよい。
注液孔１１１は電池セル１００に対する注液を完了した後、注液孔１１１をシールする必要があり、それによって電池セル１００全体のシール性を保証する。従来技術では、注液孔１１１のシールを実現するために、注液工程を完了した後、注液孔１１１内にシール釘を取り付け、レーザ溶接によりシール釘を注液孔１１１内に溶接し、注液孔１１１のシールを実現する必要がある。シール釘の溶接を行う前に、シール釘を注液孔１１１内に入れるが電池セル１００の内部に落ちないように、注液孔１１１の内部に段差構造をさらに設置する必要があり、シール釘の位置決めを実現する。シール釘による注液孔１１１に対するシール方式について、注液孔１１１の加工が複雑であるだけでなく、シール釘を固定する工程を増加させる。
本出願の実施例において、注液孔１１１を電極端子１１に設置し、注液孔１１１が設けられている二つの電極端子１１を対向して設置し、且つ溶接接続し、追加のシール工程を行う必要がなく、電極端子１１自体により電池Ｂの全体的なシールを直接的に実現し、生産効率を提供し、コストを低減させる。かつ、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１を溶接接続するため、シール釘で溶接しシールする必要がないため、注液孔１１１内に段差構造を加工してシール釘を置く必要がなく、それによって注液孔１１１の加工量を減少させる。かつ、シール釘のレーザ溶接工程を取り消し、注液孔１１１の断面形状も円形の制限を受けず、様々な状況に適用される様々な形状、例えば方形、多角形又は不規則な形状等であってもよく、無論、円形も排除しない。注液孔１１１の構造形式に多様な選択を提供し、注液孔の形状に対する加工要件も低減し、円形の注液孔に厳密に加工する必要がない。
図７は、図６におけるＩ部の拡大図である。
図７に示すように、いくつかの実施例において、注液孔１１１が電極端子１１の中心位置に位置することによって、二つの電池セル１００の注液孔１１１の連通設置を容易にする。
電極端子１１の中心位置に注液孔１１１を設置すれば、電極端子１１の溶接による注液孔１１１への影響を回避することができ、二つの電極端子１１が突き合わせる時、二つの注液孔１１１の間の連通を容易にすることもでき、それによって、二つの電池セル１００の間の電解液は相補的でかつバランスをとれる。
図８は、図４における別の実施例のＥ－Ｅ断面図である。
図８に示すように、別の実施例において、電池セル１００の電極端子１１がエンドキャップ１２に設置され、電極端子１１に注液孔１１１が設けられている。注液孔１１１は、電極端子１１を貫通する貫通孔である。電極端子１１の注液孔１１１が設けられている側面に溝１１２がさらに設けられており、電池セルの長手方向Ｘに垂直な方向に沿って、溝１１２のサイズは注液孔１１１のサイズより大きい。
図９は、本出願の別の実施例の電池Ｂの断面図であり、図１０は、図９におけるＩＩ部の拡大図である。
図９及び図１０に示すように、注液孔１１１を介して電池セル１００内に一定量の電解液を注入した後、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１は電池セルの長手方向Ｘに沿って対向して設置され、且つ溶接接続され、電池Ｂを形成する。
二つの電池セル１００の電極端子１１を溶接する時、電池セル１００を水平に置く必要がある。注液孔１１１をシールしていないため、電池セル１００内の電解液は、電池セル１００が水平に置かれる時、注液孔１１１から流出するリスクがある。
図１０に示すように、注液孔１１１の内側面に溝１１２を設置し、電池セル１００が水平に置かれた後、電解液が電池セル１００内から流出する時、まず溝１１２内に蓄積される。注液孔１１１が設けられている二つの電極端子１１を溶接する時、溝１１２の電解液に対する緩衝作用のため、溶接過程で、電解液が注液孔１１１から流出するリスクを減少させ、かつ電解液の流出による溶接継ぎ目の品質への影響を回避する。
図１１は、図４における別の実施例のＥ－Ｅ断面図であり、図１２は、図１１における一つの実施例のＩＩＩ部の拡大図である。
図１１及び図１２に示すように、他のいくつかの実施例において、注液孔１１１は電極端子１１の中心位置からずれて設置されることによって、二つの電池セル１００の注液孔１１１がずれて設置される。
図１２に示すように、注液孔１１１の中心線Ｆ２が電極端子１１の中心線Ｆ１から離れる距離はＬである。一つの具体的な実施例において、距離Ｌは注液孔１１１の内面から注液孔１１１の中心線Ｆ２までの最大距離Ｒより大きい。
図１３は本出願の別の実施例の電池Ｂの断面図であり、図１４は図１３における一つの実施例のＩＶ部の拡大図である。
図１３及び図１４に示すように、本実施例において、注液孔１１１を介して電池セル１００内に一定量の電解液を注入した後、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１は電池セルの長手方向Ｘに沿って対向して設置され、且つ溶接接続され、電池Ｂを形成する。二つの電極端子１１を対向して設置する時、二つの注液孔１１１をずらして設置し、すなわち二つの注液孔１１１は電池セルの長手方向Ｘに沿って一本の直線に位置しない。
図１４に示すように、二つの電池セル１００の注液孔１１１がずれて設置され、注液孔１１１の中心線Ｆ２が電極端子１１の中心線Ｆ１からずれた距離Ｌは、注液孔１１１の最大距離Ｒより大きく、この時、二つの注液孔１１１をずらして設置する時、二つの注液孔１１１を完全にずらして連通させず、二つの電極端子１１を溶接接続した後、そのうちの一つの注液孔１１１は別の電極端子１１の注液孔１１１が設置されていない部分により閉塞することができ、二つの電池セル１００内の電解液が使用過程で相互に流通することを回避する。
図１４に示された二つの電池セル１００の注液孔１１１がずれた角度は１８０度であり、即ち、二つの注液孔１１１の中心線と電極端子１１の中心線は同一の平面に位置する。本出願は、ずれた角度が１８０度であることに限定されず、二つの電極端子１１を対向して設置する時、二つの注液孔１１１が完全にずれ、連通していないことを保証すればよく、それによって、二つの電池セル１００内の電解液が相互に流通しないことを実現することができる。突き合わせられた二つの電極端子１１が、電極が逆である二つの電極である時、流通しない注液孔１１１の設計を採用することは有利である。
図１５は、図１１における別の実施例のＩＩＩ部の拡大図である。
図１５に示すように、他の実施例において、電極端子１１の電池セルの長手方向Ｘに沿った端部の外周に段差部１１３が設けられている。段差部１１３は電極端子１１の端部に沿って環状に設置されることによって、電極端子１１の端部の外周に一部の切り欠きが形成される。図１５における段差部１１３は環状に設置された斜面面取りであり、段差部１１３の断面形状は切り欠きを形成できる他の形状であってもよく、例えば方形、台形、円弧状などである。
図１６は、図１５における二つの電池セル１００の溶接接続の部分拡大断面図である。
図１６に示すように、本実施例の二つの電池セル１００の電極端子１１が対向して設置されて溶接接続される時、電極端子１１の端部の段差部１１３が一部の切り欠きを形成し、二つの段差部１１３が対向して設置された後、二つの切り欠きが対応した後、溶接溝１１４を形成する。
溶接溝１１４の位置で二つの電極端子１１を溶接接続し、溶接する時、溶接レーザの反射が溶接溝１１４内に集中し、溶接品質を向上させ、レーザ溶接による電池エンドキャップへの影響を低減させ、電池Ｂのシール性を強化し、かつ電池の完成品の歩留まりを向上させる。
いくつかの実施例において、注液孔１１１の断面は円形、方形、三角形又は多角形である。従来の注液孔１１１はシール釘でシールされる時、レーザ溶接を行う必要があるが、レーザ溶接の軌跡制限のため、注液孔１１１は円形にすることしかできない。本出願では、注液孔１１１を電極端子１１に設置し、二つの電池セル１００の電極端子１１を溶接接続するため、注液孔１１１に対して追加のシール釘で溶接してシールする必要がないため、注液孔１１１を方形、三角形又は多角形等の他の形状にすることができ、レーザ溶接の軌跡制限を受けず、円形に限定されるものではなく、注液孔１１１の形状をより柔軟に設置する。
以上の各実施例は、二つの電池セル１００を対向して設置し、且つ溶接接続することを説明したが、複数の電池セル１００を一体に溶接接続することもできる。以下の実施例は、三つの電池セル１００を溶接接続することを例として説明する。
図１７は、本出願の更なる別の実施例の電池Ｂの断面図である。
図１７に示すように、三つの電池セル１００は一体に溶接接続され、電池Ｂを形成する。ここで、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１は対向して設置され、かつ溶接接続され、それによってこの二つの電池セル１００が並列に接続され、この二つの電池セル１００の電極端子１１の溶接接続方式は図７に示される実施例の接続方式と同じである。該注液孔１１１の構造形式は、図１０又は図１４の構造形式と同じであってもよく、又は異なる構造形式の組み合わせであってもよい。
図１８は、図１７におけるＶ部の拡大図である。
図１８に示すように、注液孔１１１が設けられている別の電池セル１００の電極端子は二つの溶接接続された電池セル１００のうちの一つの電池セル１００の端部の注液孔１１１が設置されていない電極端子１１に溶接接続され、注液孔１１１が設置されていない電極端子１１は注液孔が設置された電極端子１１の極性と逆であり、それによって、これらの二つの電池セル１００を直列接続する。図１８において、注液孔１１１が設置されていない電極端子１１は実体構造であり、それに溶接接続された電極端子１１の注液孔１１１をシールすることができる。
本出願は、上記実施例の二つの電池セル１００を溶接接続するか、又は三つの電池セル１００を溶接接続して電池Ｂを形成することに限定されるものではなく、それは、複数の電池セル１００を上記接続方式により一体に溶接接続し、複数の電池セル１００を含む電池Ｂを形成してもよい。
本出願の以上の各実施例において、電池セル１００は円筒電池であってもよく、及び／又は電極端子は円筒形電極端子であってもよい。当然のことながら、本出願はこれに限定されるものではなく、他の形状の電池構造に適応することもできる。
また、本出願も上記各実施例の構造に限定されるものではなく、それは上記各実施例の組み合わせであってもよい。
図１９は、本出願の一つの実施例の電池の作製方法のフローチャートである。
本出願は、さらに電池の作製方法に関し、該電池Ｂは少なくとも二つの電池セル１００を含み、電池セル１００は電池セルの長手方向Ｘの両側の端部に設置された電極端子１１を含む。
図１９に示すように、該電池の作製方法は以下のステップを含む。
ステップＳ１、電池セル１００のうちの一方側の電極端子１１に電池セルの長手方向Ｘに沿って電解液を注入するための注液孔１１１を設置する。
ステップＳ２、注液孔１１１を介して電池セル１００の内部に電解液を注入する。
ステップＳ３、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１を電池セルの長手方向Ｘに沿って対向して設置し、且つ溶接接続する。
本出願の電池の作製方法は、注液孔１１１を電極端子１１に設置し、注液孔１１１はエンドキャップ１２の空間を占有せず、それによって、電極端子１１のサイズを大きくし、電極端子１１の電流通過面積を増加させることができる。注液孔１１１が設けられている二つの電極端子１１を対向して設置して溶接接続する。追加のシール工程を行う必要がなく、電極端子１１自体により電池Ｂの全体的なシールを直接的に実現し、コストを低減させ、生産効率を向上させる。かつ、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１を溶接接続するため、シール釘で溶接しシールする必要がないため、注液孔１１１内に段差構造を加工してシール釘を置く必要がなく、それによって、注液孔の加工量を減少させる。
いくつかの実施例において、電池の作製方法は電池に対して気密性を検出するステップをさらに含む。電池セル１００の組み立てを完了し、かつ電解液の注入及びシールを完了した後、電池セル１００のシール性を確保し、電池セル１００の歩留まりを保証するために、気密性の検出を行う必要がある。
本出願の実施例の電池セル１００の組み立てを完了し、電解液を注入した後、電池セル１００に対して追加のシールを行わず、電池セル１００の注液孔１１１が設置された電極端子１１を対向して設置し、且つ溶接接続することによって、電池Ｂを形成し、それによって、電池Ｂの全体的なシールを実現する。そのため、電池Ｂ全体に対して気密性の検出を行う必要がある。
本出願の電池Ｂに対して気密性の検出を行うために、二つの電池セル１００の注液孔１１１が設けられている電極端子１１を電池セルの長手方向Ｘに沿って対向して設置し、且つ溶接接続する前に、注液孔１１１を介して電池セル１００の内部にヘリウムガスを注入するステップをさらに含む。
電池セル１００内にヘリウムガスを注入してから、注液孔１１１が設けられている二つの電極端子１１を溶接接続することによって、電池Ｂは全体的なシールを実現する。溶接を完了した後、電池Ｂ全体に対して気密性の検出を行い、電池Ｂからヘリウムガスが漏れるか否かを検出し、ヘリウムガスが漏れないと、電池Ｂ全体のシールが良好であると示す。
本出願の電池の作製方法は、注液孔１１１を介して電池セル１００の内部にヘリウムガスを注入し、二つの電池セル１００の電極端子１１をさらに溶接接続するため、気密性検出孔を追加的に開設して該検出孔をシールする必要がなく、電池作製工程を減少させ、生産効率を向上させる。
本出願に係る電力消費装置は、上述した電池Ｂを使用し、又はその電池Ｂは上記電池の作製方法で作製される。
上記したのは、本出願の好適な実施例に過ぎず、本出願を制限するためのものではなく、当業者にとって、本出願は、種々な変更や変形が有り得る。本出願の精神及び原則内で行われる全ての修正、同等の置き換え、改善などは、いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。
Ａ－車両
Ｂ－電池
Ｃ－コントローラ
Ｍ－モータ
１００－電池セル
１－エンドキャップアセンブリ
１１－電極端子
１１１－注液孔
１１２－溝
１１３－段差部
１１４－溶接溝
１２－エンドキャップ
２－ケース

Claims (9)

  1. 電池であって、少なくとも二つの電池セルを含み、
    前記電池セルは前記電池セルの長手方向の両側の端部に設置された電極端子を含み、
    前記両側の端部に設置された前記電極端子の一方に前記電池セルの長手方向に沿って電解液を注入するための注液孔が設けられており、
    二つの前記電池セルの前記注液孔が設けられている前記電極端子は前記電池セルの長手方向に沿って対向して設置され、且つ溶接接続されることによって、前記注液孔をシールする電池。
  2. 前記注液孔が前記電極端子の中心位置に位置することによって、二つの前記電池セルの前記注液孔が連通するように設置される、請求項１に記載の電池。
  3. 前記電極端子の前記注液孔が設けられている側面に溝がさらに設けられており、前記電池セルの長手方向に垂直な方向に沿って、前記溝のサイズは前記注液孔のサイズより大きい、請求項１又は２に記載の電池。
  4. 前記注液孔が前記電極端子の中心位置からずれて設置されることによって、二つの前記電池セルの前記注液孔がずれて設置される、請求項１又は２に記載の電池。
  5. 前記電極端子の前記電池セルの長手方向に沿った端部の外周に段差部が設けられており、二つの前記電池セルの前記段差部が対向して設置されて溶接溝を形成する、請求項１～４のいずれか一項に記載の電池。
  6. 電池セルの長手方向の両側の端部に設置された電極端子を含む電池セルを少なくとも二つ含む電池の作製方法であって、
    前記両側の端部に設置された前記電極端子のうちの一方に前記電池セルの長手方向に沿って電解液を注入するための注液孔を設置するステップと、
    前記注液孔を介して前記電池セルの内部に電解液を注入するステップと、
    二つの前記電池セルの前記注液孔が設けられている前記電極端子を前記電池セルの長手
    方向に沿って対向して設置し、且つ溶接接続するステップとを含む、電池の作製方法。
  7. 前記電池に対して気密性を検出するステップをさらに含む、請求項６に記載の電池の作製方法。
  8. 二つの前記電池セルの前記注液孔が設けられている前記電極端子を前記電池セルの長手方向に沿って対向して設置し、且つ溶接接続する前に、前記注液孔を介して前記電池セルの内部にヘリウムガスを注入するステップをさらに含む、請求項７に記載の電池の作製方法。
  9. 電力消費装置であって、請求項１～５のいずれか一項に記載の電池を含み、前記電池は電気エネルギーを供給するために用いられる、電力消費装置。
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