(57)【要約】  本開示は、単電池、電池モジュール、動力電池及び電気自動車に関し、本開示の実施例に係る単電池は、ケースと、ケースの端部に位置するカバープレートと、ケース内に位置し、導電タブを有するセルと、ベースプレート、接続プレート及び支持プレートを含み、ベースプレートがセルのカバープレートに向かう表面に設けられ、接続プレートの一端がベースプレートの一側縁に接続されるとともに、ベースプレートの一側縁と折り曲げ形状に形成され、接続プレートの他端が支持プレートに接続されるとともに、支持プレートと折り曲げ形状に形成され、支持プレートがベースプレートから離れる方向に延び、導電タブの一部が支持プレートのセルに向かう側の表面から、セルから離れる側の表面まで延びる内部スペーサと、カバープレートに設けられるとともに、導電タブに電気的に接続される導電端子とを含む。
2021518974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケースの端部に位置するカバープレートと、
前記ケース内に位置し、導電タブを有するセルと、
ベースプレート、接続プレート及び支持プレートを含む内部スペーサであって、前記ベースプレートが前記セルの前記カバープレートに向かう表面に設けられ、前記接続プレートの一端が前記ベースプレートの一側縁に接続されるとともに、前記ベースプレートの一側縁と折り曲げ形状に形成され、前記接続プレートの他端が前記支持プレートに接続されるとともに、前記支持プレートと折り曲げ形状に形成され、前記支持プレートが前記ベースプレートから離れる方向に延び、前記導電タブの一部が前記支持プレートの前記セルに向かう側の表面から、前記セルから離れる側の表面まで延びている、内部スペーサと、
前記カバープレート上に配置されるとともに、前記導電タブの前記支持プレートから離れる側の表面に電気的に接続される導電端子と、
を含む、単電池。
【請求項２】
貫通孔を有する遷移プレートをさらに含み、
前記導電端子は、前記カバープレート、前記貫通孔を順次貫通して前記遷移プレートに溶接され、前記遷移プレートの前記カバープレートから離れる側の表面は、前記導電タブの前記支持プレートから離れる側の表面に溶接される、
請求項１に記載の単電池。
【請求項３】
前記カバープレートと前記遷移プレートとの間に位置し、固定孔を有する絶縁プレートをさらに含み、
前記導電端子は、前記固定孔を貫通して前記絶縁プレートを固定する、
請求項２に記載の単電池。
【請求項４】
前記内部スペーサは前記絶縁プレートに、係止により固定接続されている、
請求項３に記載の単電池。
【請求項５】
前記内部スペーサの端部に位置決め溝が配置され、前記絶縁プレートは、前記位置決め溝に係合するバックルを有する、
請求項４に記載の単電池。
【請求項６】
前記内部スペーサは、前記ベースプレートの一側縁に配置される係止プレートをさらに含み、前記係止プレートと前記支持プレートは、前記ベースプレートの隣接側に位置し、前記位置決め溝は、前記係止プレートの前記ベースプレートから離れる端部に配置されるとともに、前記係止プレートの前記セルに向かう表面に位置する、
請求項５に記載の単電池。
【請求項７】
前記係止プレートの前記端部には、前記バックルを逃がすための逃がし溝が設けられている、
請求項６に記載の単電池。
【請求項８】
前記バックルは、
一端が前記絶縁プレートに接続される接続柱と、
前記接続柱の他端に接続される係止部であって、前記係止プレートに近い方向へ突出し、前記係止プレートに向かう端面が前記位置決め溝の底壁に押し当てられ、前記係止プレートから離れる端面にガイド面が配置されている係止部と、を含む、
請求項６又は７に記載の単電池。
【請求項９】
前記接続プレートは、前記ベースプレートを周回する環状であり、前記係止プレートは、前記接続プレートに接続されるとともに、前記支持プレートと同一面に配置される、
請求項６〜８のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項１０】
前記ベースプレート、前記接続プレート、前記支持プレート及び前記係止プレートは、一体に形成される、
請求項９に記載の単電池。
【請求項１１】
前記内部スペーサは、さらにヘッド部を有し、前記ヘッド部は、前記支持プレートの前記接続プレートから離れる一端に接続されるとともに、少なくとも一部が円弧状である、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項１２】
前記ヘッド部は、円弧状である、
請求項１１に記載の単電池。
【請求項１３】
前記ヘッド部の厚さは、前記支持プレートの厚さより大きい、
請求項１１又は１２に記載の単電池。
【請求項１４】
前記ヘッド部の形状線は、順次接続される第１の部分、第２の部分及び第３の部分を含み、前記第１の部分の前記第２の部分から離れる一端は、前記支持プレートの前記セルに向かう表面に接続され、前記第３の部分の前記第２の部分から離れる一端は、前記支持プレートの前記セルから離れる表面に接続され、前記第１の部分は、円弧状である、
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項１５】
前記第２の部分は、直線型であり、かつ前記第２の部分から前記セルまでの距離は、前記支持プレートから前記セルまでの距離より大きい、
請求項１４に記載の単電池。
【請求項１６】
前記第３の部分は、円弧状であり、前記第１の部分の曲率半径は、前記第３の部分の曲率半径より小さい、
請求項１４又は１５に記載の単電池。
【請求項１７】
前記第３の部分は、２つの部分の円弧状を含み、前記第３の部分の２つの部分の曲率中心は、それぞれ前記第３の部分の両側に位置する、
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項１８】
前記ベースプレート及び前記支持プレートは、いずれも前記カバープレートに平行な方向に沿って配置される、
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項１９】
前記接続プレートは、前記支持プレート及び前記ベースプレートに垂直である、
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項２０】
前記導電タブは、前記ベースプレート及び前記接続プレートから離間している、
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項２１】
前記導電タブの一部は、前記ベースプレートの上方に位置するとともに、前記ベースプレートから離間している、
請求項１〜２０のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項２２】
前記導電端子は、前記カバープレートと絶縁封止して接続される、
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項２３】
コネクタと、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の単電池とを含み、前記単電池同士は、コネクタを介して直列接続又は並列接続される、
電池モジュール。
【請求項２４】
パック本体と、該パック本体内に配置される電池モジュールとを含む動力電池であって、前記電池モジュールは、請求項２３に記載の電池モジュールである、
動力電池。
【請求項２５】
請求項２４に記載の動力電池を備えている、
電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（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２０１８年３月２３日に提出した、中国特許出願第「２０１８２０４０９７８９．Ｘ」号、発明名称「単電池、電池モジュール、動力電池及び電気自動車」の優先権を主張するものである。
【０００２】
本開示は、車両製造の技術分野に属し、単電池、該単電池が設けられる電池モジュール、該電池モジュールが設けられる動力電池、及び該動力電池が設けられる電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、動力電池は、少なくとも２つの導電端子を有するとともに、一端が導電端子に接続され、他端が導電タブを挟んでセルに接続されて、回路を完成する２層接続シート（2層コネクタ）を用いる。従来技術では、導電タブを挟む接続シートは、導電タブを折り曲げるようにし、カバープレートの両側にある側部スペーサは、導電タブの固定及び絶縁の役割を果たすが、高さ方向において、少なくとも４層の接続シートの厚さを占めるため、セルスペースの利用率の向上に不利となる。２層接続シートは、導電タブの端部のみを挟み、導電タブの他の部分、特に折り曲げ領域に対して効果的な整形効果を達成することができない。また、２層接続シートの先端は、導電タブに貼り付けられており、単電池が衝突又は振動のような極端な条件にあると、導電タブを突き破る可能性があり、深刻な場合には単電池の内部抵抗が増加し、発熱が異常となり、安全上の事故を引き起こすリスクがあるため、改善の余地があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、少なくとも従来技術に存在する技術的課題の１つを解決することを目的とする。このため、本開示は、内部スペーサが導電タブに対して良好な支持、絶縁及び整形作用を果たし、導電タブを突き破りやすい単電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の実施例に係る単電池は、ケースと、前記ケースの端部に位置するカバープレートと、前記ケース内に位置し、導電タブを有するセルと、ベースプレート、接続プレート及び支持プレートを含み、前記ベースプレートが前記セルの前記カバープレートに向かう表面に設けられ、前記接続プレートの一端が前記ベースプレートの一側縁に接続されるとともに、前記ベースプレートの一側縁と折り曲げ形状に形成され、前記接続プレートの他端が支持プレートに接続されるとともに、前記支持プレートと折り曲げ形状に形成され、前記支持プレートが前記ベースプレートから離れる方向に延び、前記導電タブの一部が前記支持プレートの前記セルに向かう側の表面から、前記セルから離れる側の表面まで延びる内部スペーサと、前記カバープレートに設けられるとともに、前記導電タブの前記支持プレートから離れる側の表面に電気的に接続される導電端子と、を含む。
【０００６】
本開示の実施例に係る単電池では、セルと導電端子との間に内部スペーサが設けられ、内部スペーサが導電タブを支持し、導電タブを絶縁させ、整形する作用を同時に果たし、導電タブとセルとの短絡を回避することができ、導電タブが導電端子に直接的に溶接接続され、導電タブと導電端子とがコネクタ（接続シート）を介さずに接続されて単電池の高さ方向におけるスペース占有を低減し、単電池のスペース効率を向上させ、単電池の実用性を向上させることができる。
【０００７】
本開示に係る電池モジュールは、接続シートと、上記いずれか１つの実施例に記載の単電池とを含み、前記単電池同士は、接続シートを介して直列接続又は並列接続される。
【０００８】
本開示に係る動力電池は、パック本体と、該パック本体内に設けられる電池モジュールとを含み、前記電池モジュールは、上記実施例に記載の電池モジュールである。
【０００９】
本開示に係る電気自動車は、上記実施例に記載の動力電池が設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
前記電池モジュール、前記動力電池、前記電気自動車及び上記単電池は、従来技術が有する利点と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００１１】
本開示の付加的な態様及び利点は、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、本開示の実践により把握される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下、本開示の上記及び／又は追加の様態及び利点は、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。
【００１３】
【図１】本開示の実施例に係る単電池の概略構成図である。
【図２】本開示の実施例に係る単電池の概略構成図である。
【図３】本開示の実施例に係る単電池の内部スペーサの概略構成図である。
【図４】本開示の実施例に係る単電池の内部スペーサが絶縁プレートに係止される概略構成図。
【図５】図４におけるＡ部の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施例を詳細に説明し、前記実施例の例が図面において示されるが、一貫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表す。以下、図面を参照しながら説明した実施例は、例示的なものであり、本開示を解釈するためのもので、本開示を限定するものとして理解してはならない。
【００１５】
本開示の説明において、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「周方向」などの用語によって表される方位又は位置関係は、図面に基づいて示す方位又は位置関係であり、本開示を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有し、特定の方位において構成され、操作されなければならないと指示又は暗示するものではないため、本開示を限定するものとして理解してはならない。また、「第１の」、「第２の」で限定された特徴は、１つ以上の該特徴を明示的又は暗示的に含むことができる。本開示の説明において、別に説明しない限り、「複数」とは、２つ以上を意味する。
【００１６】
本開示の説明において、別に明確な規定及び限定を有しない限り、用語「装着」、「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、着脱可能な接続、一体的な接続であってもよく、機械的な接続であってもよく、直接的な接続、中間媒体を介する間接的な接続であってもよく、２つの素子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開示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。
【００１７】
以下、図１〜図３を参照しながら、本開示の実施例に係る単電池１００を説明する。
【００１８】
図１〜図２に示すように、本開示の一実施例に係る単電池１００は、ケース４０、カバープレート５０、セル２０、内部スペーサ１０を含む。
【００１９】
カバープレート５０は、ケース４０の端部に位置し、セル２０は、単電池１００の内部に設けられ、ケース４０内に位置し、導電タブ２１を有し、導電タブ２１を介して単電池１００の導電端子７０に接続され、例えば、導電タブ２１は、単電池１００の導電端子７０に溶接接続されて、セル２０とカバープレート５０部材の電流ガイド作用を実現し、セル２０とカバープレート５０部材の正常な電流導通を保証する。
【００２０】
図１〜図２に示すように、内部スペーサ１０は、単電池１００の導電端子７０とセル２０とを離間させて、導電端子７０とセル２０とを効果的に絶縁し、図３に示すように、内部スペーサ１０は、ベースプレート１１、接続プレート１２及び支持プレート１３を含み、ベースプレート１１は、セル２０に支持され、セル２０のカバープレート５０に向かう表面に設けられ、接続プレート１２の一端は、ベースプレート１１の縁部に接続されるとともに、ベースプレート１１の一側縁と折り曲げ形状に形成され、即ち、接続プレート１２の延び方向は、ベースプレート１１の延び方向と異なり、例えば、ベースプレート１１は、水平方向に沿って延び、接続プレート１２は、単電池１００の高さ方向に向かって延びいる。
【００２１】
図１〜図２に示すように、支持プレート１３は、接続プレート１２の他端に接続されるとともに、接続プレート１２の他端と折り曲げ形状に形成され、即ち、支持プレート１３とベースプレート１１とは、接続プレート１２を介して接続され、支持プレート１３は、ベースプレート１１から離れる方向に延びるとともに、ベースプレート１１と一定の高低差を形成し、理解できるように、支持プレート１３とベースプレート１１との間の高低差により、導電タブ２１は、セル２０の上面から延び出しやすく、支持プレート１３の下面まで延びて折り曲げられ、さらに支持プレート１３の下面に沿ってベースプレート１１から離れる方向に延び、このように、支持プレート１３、接続プレート１２、ベースプレート１１が順次一体に接続され、導電タブ２１の一部は、支持プレート１３のセル２０に向かう側の表面から、セル２０から離れる側の表面まで延び、一実施例では、導電タブ２１は、支持プレート１３の下面に沿ってベースプレート１１から離れる方向に延びるとともに、支持プレート１３の端部を避けて支持プレート１３の上面まで延びて、導電タブ２１、特に折り曲げ箇所の効果的な整形を実現する。
【００２２】
なお、図３に示すように、ベースプレート１１の両端には、いずれも接続プレート１２、支持プレート１３が設けられており、即ち、内部スペーサ１０は、２部分の接続プレート１２、２部分の支持プレート１３及び１部分のベースプレート１１を含み、このように、内部スペーサ１０は、２つの導電タブ２１に同時に取り付けて係合されて、セル２０の導電タブ２１を支持し、絶縁させる作用を果たし、導電タブ２１と導電端子７０との正常な電流導通を保証する。
【００２３】
図１〜図２に示すように、導電端子７０は、カバープレート５０に設けられるとともに、導電タブ２１の支持プレート１３から離れる側の表面に電気的に接続され、即ち、導電タブ２１は、折り曲げられて支持プレート１３を避けて延びた後、上面が導電端子７０に貼り合わられ、溶接により接続されることにより、導電タブ２１と導電端子７０とが大きな接触面積を有して、導電タブ２１と導電端子７０との電流通過能力を効果的に高くし、単電池１００の実用性能を向上させ、導電端子７０とカバープレート５０との間は、絶縁封止して接続され、このように、導電端子７０とカバープレート５０との間に電流が導通しない。
【００２４】
一実施例では、図１〜図２に示すように、セル２０の導電タブ２１と導電端子７０とを直接的に溶接接続することができ、内部スペーサ１０は、導電タブ２１の下方で導電タブ２１に対して支持作用を果たすとともに、導電タブ２１とセル２０とを高さで離間させて、効果的な絶縁を実現し、導電タブ２１は、内部スペーサ１０の外側に沿って折り曲げられることにより、コネクタ（接続シート）を介さずに導電端子７０に直接的に溶接されて、高さ方向におけるスペース占有を低減し、単電池１００のスペース効率を効果的に向上させる。
【００２５】
本開示の実施例に係る単電池１００では、セル２０と導電端子７０との間に内部スペーサ１０が設けられ、内部スペーサ１０が導電タブ２１を支持し、導電タブ２１を絶縁させ、整形する作用を同時に果たし、導電タブ２１とセル２０との短絡を回避することができ、導電タブ２１が導電端子７０に直接的に溶接接続され、導電タブ２１と導電端子７０とが接続シートを介さずに接続されて単電池１００の高さ方向におけるスペース占有を低減し、単電池１００のスペース効率を向上させ、単電池１００の実用性を向上させることができる。
【００２６】
本開示の実施例に係る単電池１００は、図１〜図２に示すように、貫通孔を有する遷移プレート３０をさらに含み、導電端子７０は、カバープレート５０、貫通孔を順次貫通して遷移プレート３０に溶接接続され、遷移プレート３０のカバープレート５０から離れる側の表面は、導電タブの支持プレート１３から離れる側の表面に溶接接続され、このように、導電端子７０は、遷移プレート３０を介して導電タブ２１に接続されて、単電池１００の導電端子７０とセル２０との間の電流を導通させる。
【００２７】
一実施例では、図１〜図２に示すように、本開示の単電池１００は、カバープレート５０と遷移プレート３０との間に位置し、固定孔を有する絶縁プレート６０をさらに含み、導電端子７０は、固定孔を貫通して絶縁プレート６０を固定し、これにより、導電端子７０は、カバープレート５０、絶縁プレート６０の固定孔及び遷移プレート３０の貫通孔を順次貫通し導電タブ２１に接続されるとともに、導電端子７０、絶縁プレート６０、遷移プレート３０及び導電タブ２１を相対的に固定して、単電池１００の内部の全体構造の完全性を保証する。
【００２８】
図４〜図５に示すように、内部スペーサ１０と絶縁プレート６０とは、係止により固定接続され、一実施例では、内部スペーサ１０の端部に位置決め溝１６１が設けられ、絶縁プレート６０は、位置決め溝１６１に係合するバックル６１を有することにより、絶縁プレート６０と内部スペーサ１０とを相対的に固定し、内部スペーサ１０は、ベースプレート１１の一側縁に設けられる係止プレート１６をさらに含み、一実施例では、係止プレート１６は、ベースプレート１１の長さ方向上の両端に設けられるとともに、ベースプレート１１の幅方向に沿って延び、係止プレート１６と支持プレート１３は、ベースプレート１１の隣接側に位置し、理解できるように、支持プレート１３は、ベースプレート１１の幅方向上の両端に位置するとともに、ベースプレート１１の長さ方向に沿って延び、このように、係止プレート１６と支持プレート１３は、ベースプレート１１の周方向に間隔をおいて設けられ、位置決め溝１６１は、係止プレート１６のベースプレート１１から離れる端部に設けられるとともに、係止プレート１６のセル２０に向かう表面に位置し、即ち、位置決め溝１６１は、係止プレート１６の絶縁プレート６０から離れる表面に位置し、係止プレート１６の端部には逃がし溝１５が設けられ、なお、絶縁プレート６０は、係止プレート１６のセル２０から離れる側の表面に位置し、これにより、バックル６１は、係止プレート１６のセル２０から離れる側から、逃がし溝１５を貫通するとともに、係止プレート１６のセル２０に近い側まで延びることにより、バックル６１が係止プレート１６の位置決め溝１６１内に係入しやすくなり、絶縁プレート６０と内部スペーサ１０とを安定して接続固定させる。
【００２９】
いくつかの実施例では、図４〜図５に示すように、バックル６１は、一端が絶縁プレート６０に接続され、即ち、セルから離れる一端が絶縁プレート６０に固定接続される接続柱６１１と、接続柱６１１の他端に接続され、即ち、接続柱６１１のセルに近い一端に接続されるとともに、支持プレート１３及び係止プレート１６に近い方向へ突出し、係止プレート１６及び支持プレート１３に向かう端面が位置決め溝１６１の底壁に押し当てられ、係止プレート１６及び支持プレート１３から離れる端面に、支持プレート１３をバックル６１に容易に係止できるガイド面６１２１が設けられている係止部６１２とを含む。
【００３０】
なお、絶縁プレート６０には、対向して設けられた２組のバックル６１が設けられ、支持プレート１３には、対向して設けられた２組の位置決め溝１６１が設けられ、２組のバックル６１の２組の係止部６１２の間隔は、支持プレート１３の両端の間隔より小さいとともに、支持プレート１３の両端の間隔は、２組のバックル６１の２組の接続柱６１１の間隔より小さく、２組の係止部６１２には、対向して設けられたガイド面６１２１が設けられ、このように、支持プレート１３の端部を係止部６１２のガイド面６１２１に沿って押圧して、接続柱６１１がガイド面６１２１からの圧力を受けて屈曲し、内部スペーサが２組の接続柱６１１の間に係入されるとともに、係止部６１２は、内部スペーサがバックル６１から外れることを防止し、単電池の全体構造の安定性を向上させることができる。
【００３１】
本開示の実施例に係る単電池１００では、図１〜図３に示すように、ベースプレート１１及び支持プレート１３がいずれもカバープレート５０に平行な方向に沿って設けられ、例えば、ベースプレート１１が単電池１００のセル２０に平行に貼り合わられ、支持プレート１３が接続プレート１２を介してベースプレート１１に接続され、ベースプレート１１に平行な方向に沿って延びて形成され、ベースプレート１１と支持プレート１３との間には高低差が存在し、ベースプレート１１がセル２０と平行であることにより、支持プレート１３とセル２０との間には高低差が存在し、例えば、いくつかの実施例では、接続プレート１２が支持プレート１３及びベースプレート１１と垂直であり、導電タブ２１がベースプレート１１及び接続プレート１２から離間し、即ち、接続プレート１２と、支持プレート１３と、セル２０との間には、一定の空間が限定され、このように、限定された空間により、導電タブ２１がセル２０から容易に突出して折り曲げられ、単電池１００の各部品間の配置の合理性を高めることができる。
【００３２】
いくつかの実施例では、接続プレート１２は、ベースプレート１１を周回する環状であり、係止プレート１６は、接続プレート１２に接続されるとともに、支持プレート１３と面一に設けられ、理解できるように、内部スペーサ１０は、長さ方向において、順次接続される係止プレート１６、接続プレート１２、ベースプレート１１、接続プレート１２、係止プレート１６を含み、幅方向において、順次接続される支持プレート１３、接続プレート１２、ベースプレート１１、接続プレート１２、支持プレート１３を含み、これにより、ベースプレート１１の外側に周方向に沿って延びる接続プレート１２が設けられ、接続プレート１２の外側に周方向に間隔をおいて延設される支持プレート１３及び係止プレート１６が設けられ、ベースプレート１１、接続プレート１２、支持プレート１３及び係止プレート１６が一体に形成され、内部スペーサ１０の一体性を向上させ、内部スペーサ１０の構造強度を補強しつつ、取り付けしやすい。
【００３３】
本開示の実施例に係る単電池１００では、図３に示すように、内部スペーサ１０は、円弧状であるヘッド部１４をさらに含み、ヘッド部１４は、支持プレート１３の接続プレート１２から離れる一端に接続され、少なくとも一部が円弧状であり、厚さが支持プレート１３の厚さより大きく、このように、導電タブ２１は、支持プレート１３の下面に沿って、ベースプレート１１から離れる方向へヘッド部１４まで延び、ヘッド部１４を避けて支持プレート１３の上面まで延び、ヘッド部１４を避ける箇所での折り曲げ曲率が小さく、即ち、導電タブ２１の折り曲げ応力が小さく、導電タブ２１が折り曲げられたときに破断しにくくなり、かつヘッド部１４の円弧状部分が導電タブ２１に接触するときに導電タブ２１を突き破ることがなく、内部スペーサ１０の鋭い部分により導電タブ２１を突き破ることを回避し、単電池１００の使用上の安全性を向上させる。
【００３４】
一実施例では、図３に示すように、ヘッド部１４の形状線は、順次接続される第１の部分１４１、第２の部分１４２及び第３の部分１４３を含み、第１の部分１４１の第２の部分１４２から離れる一端は、支持プレート１３のセル２０に向かう表面に接続され、第３の部分１４３の第２の部分１４２から離れる一端は、支持プレート１３のセル２０から離れる表面に接続され、即ち、第１の部分１４１、第２の部分１４２及び第３の部分１４３は、支持プレート１３の下面から支持プレート１３の上面まで延び、このように、導電タブ２１は、支持プレート１３の下面に沿って第１の部分１４１まで延び、さらに第１の部分１４１の外面に沿って延び、第２の部分１４２及び第３の部分１４３を順次避けることにより、導電タブ２１が支持プレート１３の上面まで折り曲げられて延び、さらに導電端子７０と貼り合わせて溶接される。
【００３５】
図３に示すように、第１の部分１４１は、円弧状であり、導電タブ２１が第１の部分１４１の外側に沿って延びている場合、円弧状の第１の部分１４１は、導電タブ２１を突き破ることがなく、なお、導電タブ２１は、多層の金属シートであり、硬度が低く、内部スペーサ１０のヘッド部１４を避けるときに内部スペーサ１０のヘッド部１４に面接触することができ、このように、単電池１００が衝突又は振動条件のような極端な条件にある場合には、導電タブ２１は、内部スペーサ１０によって突き破られず、導電タブ２１の耐用年数を効果的に延長し、さらに単電池１００の使用性能を向上させる。
【００３６】
図３に示すように、第２の部分１４２は、直線形であり、即ち、導電タブ２１は、内部スペーサ１０のヘッド部１４を避けるときに、少なくとも一部が直線に沿って延びるとともに、第２の部分１４２からセル２０までの距離は、支持プレート１３からセル２０までの距離より大きく、即ち、第２の部分１４２の上面は、支持プレート１３の上面より高く、換言すれば、内部スペーサ１０のヘッド部１４の厚さは、支持プレート１３の厚さより大きく、このように、導電タブ２１は、内部スペーサ１０のヘッド部１４を避けるときに、導電タブ２１の折れ曲げの弧度が大きく、即ち、導電タブ２１の折り曲げ曲率が小さく、導電タブ２１が折り曲げられたときに導電タブ２１の内側と導電タブ２１の外側の応力がいずれも小さいため、導電タブ２１が折り曲げられたときに破断しにくくなり、導電タブ２１の使用上の安全性能を顕著に向上させ、導電タブ２１の耐用年数を延長し、長期間に使用しやすい。
【００３７】
図３に示すように、第３の部分１４３が円弧状であり、第１の部分１４１の曲率半径が第３の部分１４３の曲率半径より小さく、導電タブ２１は、第３の部分１４３を避けるときに、第３の部分１４３に完全に貼り合わせられなくてもよく、このように、導電タブ２１は、第２の部分１４２を避けた後、第３の部分１４３より小さい曲率半径で支持プレート１３の上面まで延び、即ち、導電タブ２１の下面と第３の部分１４３との間には小さな隙間が存在し、間隙は、単電池１００が衝突又は振動条件のような極端な条件にある場合に一部の振動エネルギーを吸収し、外界環境による単電池１００へのダメージを軽減することができ、単電池１００の全体構造設計の合理性にも役立つ。
【００３８】
一実施例では、図３に示すように、第３の部分１４３は、曲率中心がそれぞれ第３の部分１４３の両側に位置する２つの部分の円弧状を含み、例えば、第３の部分１４３が支持プレート１３に接続される円弧状の曲率中心が第３の部分１４３のセル２０から離れる側に位置し、第３の部分１４３が第２の部分１４２に接続される円弧状の曲率中心が第３の部分１４３のセル２０に近い側に位置し、このように、第３の部分１４３が支持プレート１３と第２の部分１４２との間に円滑な円弧状の遷移部分を形成するとともに、第３の部分１４３が導電タブ２１に接触するときに導電タブ２１を突き破ることをも回避し、単電池１００の全体構造の合理性を向上させるとともに、導電タブ２１の使用上の安全性を高める。
【００３９】
当然のことながら、内部スペーサ１０のヘッド部１４の形状は、これに限定されず、内部スペーサ１０のヘッド部１４は、楕円形、水滴状などであってもよく、導電タブ２１への損傷を低減することができればよい。
【００４０】
いくつかの実施例では、図１〜図３に示すように、導電タブ２１の一部は、ベースプレート１１の上方に位置し、即ち、導電タブ２１は、支持プレート１３の上面に沿って支持プレート１３のヘッド部１４から離れる一端まで延びてから延び続き、このように、導電タブ２１と導電端子７０との接続長さが大きく、即ち、導電タブ２１と導電端子７０との接触面積が大きく、導電タブ２１と導電端子７０との間の電流通過能力を効果的に向上させ、単電池１００の実用性を向上させることができ、導電タブ２１の一部がベースプレート１１から離間して、導電タブ２１の一部と導電端子７０とが良好に貼り合わられる。
【００４１】
本開示に係る電池モジュールは、上記いずれかの実施例の単電池が設けられ、単電池の間に単電池のコネクタ（接続シート）を介して電池モジュールを直列接続又は並列接続して形成する。
【００４２】
本開示は、動力電池をさらに提供する。
【００４３】
本開示の実施例に係る動力電池は、上記実施例の電池モジュールが設けられている。
【００４４】
本開示は、電気自動車をさらに提供する。
【００４５】
本開示の実施例に係る電気自動車は、上記実施例に係る動力電池が設けられており、本開示の実施例に係る電気自動車は、セル２０と導電端子７０との間に内部スペーサ１０が設けられ、内部スペーサ１０が導電タブ２１を支持し、導電タブ２１を絶縁させ、整形する作用を同時に果たし、導電タブ２１とセル２０との短絡を回避することができ、導電タブ２１が導電端子７０に直接的に溶接接続され、導電タブ２１と導電端子７０とがコネクタ（接続シート）を介さずに接続されて単電池１００の高さ方向におけるスペース占有を低減し、車両全体の使用性能を顕著に向上させることができる。
【００４６】
本開示の実施例に係る単電池は、ケースと、前記ケースの端部に位置するカバープレートと、前記ケース内に位置し、導電タブを有するセルと、ベースプレート、接続プレート及び支持プレートを含み、前記ベースプレートが前記セルの前記カバープレートに向かう表面に設けられ、前記接続プレートの一端が前記ベースプレートの一側縁に接続されるとともに、前記ベースプレートの一側縁と折り曲げ形状に形成され、前記接続プレートの他端が支持プレートに接続されるとともに、前記支持プレートと折り曲げ形状に形成され、前記支持プレートが前記ベースプレートから離れる方向に延び、前記導電タブの一部が前記支持プレートの前記セルに向かう側の表面から、前記セルから離れる側の表面まで延びる内部スペーサと、前記カバープレートに設けられるとともに、前記導電タブの前記支持プレートから離れる側の表面に電気的に接続される導電端子と、を含む。
【００４７】
本開示の実施例に係る単電池は、貫通孔を有する遷移プレートをさらに含み、前記導電端子は、前記カバープレート、前記貫通孔を順次貫通して前記遷移プレートに溶接され、前記遷移プレートの前記カバープレートから離れる側の表面は、前記導電タブの前記支持プレートから離れる側の表面に溶接される。
【００４８】
本開示の実施例に係る単電池は、前記カバープレートと前記遷移プレートとの間に位置し、固定孔を有する絶縁プレートをさらに含み、前記導電端子は、前記固定孔を貫通して前記絶縁プレートを固定する。
【００４９】
本開示の実施例に係る単電池では、前記内部スペーサと前記絶縁プレートは、係止により固定接続されている。
【００５０】
本開示の実施例に係る単電池では、前記内部スペーサの端部に位置決め溝が設けられ、前記絶縁プレートは、前記位置決め溝に係合するバックルを有する。
【００５１】
本開示の実施例に係る単電池では、前記内部スペーサは、前記ベースプレートの一側縁に設けられる係止プレートをさらに含み、前記係止プレートと前記支持プレートは、前記ベースプレートの隣接側に位置し、前記位置決め溝は、前記係止プレートの前記ベースプレートから離れる端部に設けられるとともに、前記係止プレートの前記セルに向かう表面に位置する。
【００５２】
本開示の実施例に係る単電池では、前記係止プレートの前記端部には、前記バックルを逃がすための逃がし溝が設けられている。
【００５３】
本開示の実施例に係る単電池では、前記バックルは、一端が前記絶縁プレートに接続される接続柱と、前記接続柱の他端に接続されるとともに、前記係止プレートに近い方向へ突出し、前記係止プレートに向かう端面が前記位置決め溝の底壁に押し当てられ、前記係止プレートから離れる端面にガイド面が設けられている係止部と、を含む。
【００５４】
本開示の実施例に係る単電池では、前記接続プレートは、前記ベースプレートを周回する環状であり、前記係止プレートは、前記接続プレートに接続されるとともに、前記支持プレートと面一に設けられる。
【００５５】
本開示の実施例に係る単電池では、前記ベースプレート、前記接続プレート、前記支持プレート及び前記係止プレートは、一体に形成される。
【００５６】
本開示の実施例に係る単電池では、前記内部スペーサは、前記支持プレートの前記接続プレートから離れる一端に接続されるとともに、少なくとも一部が円弧状であるヘッド部をさらに含む。
【００５７】
本開示の実施例に係る単電池では、前記ヘッド部は、円弧状である。
【００５８】
本開示の実施例に係る単電池では、前記ヘッド部の厚さは、前記支持プレートの厚さより大きい。
【００５９】
本開示の実施例に係る単電池では、前記ヘッド部の形状線は、順次接続される第１の部分、第２の部分及び第３の部分を含み、前記第１の部分の前記第２の部分から離れる一端は、前記支持プレートの前記セルに向かう表面に接続され、前記第３の部分の前記第２の部分から離れる一端は、前記支持プレートの前記セルから離れる表面に接続され、前記第１の部分は、円弧状である。
【００６０】
本開示の実施例に係る単電池では、前記第２の部分は、直線型であり、かつ前記第２の部分から前記セルまでの距離は、前記支持プレートから前記セルまでの距離より大きい。
【００６１】
本開示の実施例に係る単電池では、前記第３の部分は、円弧状であり、前記第１の部分の曲率半径は、前記第３の部分の曲率半径より小さい。
【００６２】
本開示の実施例に係る単電池では、前記第３の部分は、２つの部分の円弧状を含み、前記第３の部分の２つの部分の曲率中心は、それぞれ前記第３の部分の両側に位置する。
【００６３】
本開示の実施例に係る単電池では、前記ベースプレート及び前記支持プレートは、いずれも前記カバープレートに平行な方向に沿って設けられる。
【００６４】
本開示の実施例に係る単電池では、前記接続プレートは、前記支持プレート及び前記ベースプレートと垂直である。
【００６５】
本開示の実施例に係る単電池では、前記導電タブは、前記ベースプレート及び前記接続プレートから離間している。
【００６６】
本開示の実施例に係る単電池では、前記導電タブの一部は、前記ベースプレートの上方に位置するとともに、前記ベースプレートから離間している。
【００６７】
本開示の実施例に係る単電池では、導電端子とカバープレートとの間が絶縁封止して接続される。
【００６８】
本明細書の説明において、用語の「１つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例示的な実施例」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」等の説明を参照することは、当該実施例又は例と組み合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料又は特性が本開示の少なくとも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、必ずしも同じ実施例又は例を示すことではない。また、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、いずれか１つ又は複数の実施例又は例において適切に結合することができる。
【００６９】
本開示の実施例を例示及び説明したが、当業者が理解できるように、本開示の原則及び精神から逸脱しない場合で、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、本開示の範囲は、特許請求の範囲及びその等価範囲で限定される。
【符号の説明】
【００７０】
単電池１００、
内部スペーサ１０、ベースプレート１１、接続プレート１２、支持プレート１３、ヘッド部１４、第１の部分１４１、第２の部分１４２、第３の部分１４３、逃がし溝１５、係止プレート１６、位置決め溝１６１、
セル２０、導電タブ２１、
遷移プレート３０、ケース４０、カバープレート５０、絶縁プレート６０、バックル６１、接続柱６１１、係止部６１２、ガイド面６１２１、導電端子７０。
【図１】
2021518974.tif 000003
【図２】
2021518974.tif 000004
【図３】
2021518974.tif 000005
【図４】
2021518974.tif 000006
【図５】
2021518974.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月20日(2020.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケースの端部に位置するカバープレートと、
前記ケース内に位置し、導電タブを有するセルと、
ベースプレート、接続プレート及び支持プレートを含む内部スペーサであって、前記ベースプレートが前記セルの前記カバープレートに向かう表面に設けられ、前記接続プレートの一端が前記ベースプレートの一側縁に接続されるとともに、前記ベースプレートの一側縁と折り曲げ形状に形成され、前記接続プレートの他端が前記支持プレートに接続されるとともに、前記支持プレートと折り曲げ形状に形成され、前記支持プレートが前記ベースプレートから離れる方向に延び、前記導電タブの一部が前記支持プレートの前記セルに向かう側の表面から、前記セルから離れる側の表面まで延びている、内部スペーサと、
前記カバープレート上に配置されるとともに、前記導電タブの前記支持プレートから離れる側の表面に電気的に接続される導電端子と、
を含む、単電池。
【請求項２】
貫通孔を有する遷移プレートをさらに含み、
前記導電端子は、前記カバープレート、前記貫通孔を順次貫通して前記遷移プレートに溶接され、前記遷移プレートの前記カバープレートから離れる側の表面は、前記導電タブの前記支持プレートから離れる側の表面に溶接される、
請求項１に記載の単電池。
【請求項３】
前記カバープレートと前記遷移プレートとの間に位置し、固定孔を有する絶縁プレートをさらに含み、
前記導電端子は、前記固定孔を貫通して前記絶縁プレートを固定する、
請求項２に記載の単電池。
【請求項４】
前記内部スペーサは前記絶縁プレートに、係止により固定接続されており、
前記内部スペーサの端部に位置決め溝が配置され、前記絶縁プレートは、前記位置決め溝に係合するバックルを有する、
請求項３に記載の単電池。
【請求項５】
前記内部スペーサは、前記ベースプレートの一側縁に配置される係止プレートをさらに含み、前記係止プレートと前記支持プレートは、前記ベースプレートの隣接側に位置し、前記位置決め溝は、前記係止プレートの前記ベースプレートから離れる端部に配置されるとともに、前記係止プレートの前記セルに向かう表面に位置し、
前記係止プレートの前記端部には、前記バックルを逃がすための逃がし溝が設けられている、
請求項４に記載の単電池。
【請求項６】
前記バックルは、
一端が前記絶縁プレートに接続される接続柱と、
前記接続柱の他端に接続される係止部であって、前記係止プレートに近い方向へ突出し、前記係止プレートに向かう端面が前記位置決め溝の底壁に押し当てられ、前記係止プレートから離れる端面にガイド面が配置されている係止部と、を含む、
請求項５に記載の単電池。
【請求項７】
前記接続プレートは、前記ベースプレートを周回する環状であり、前記係止プレートは、前記接続プレートに接続されるとともに、前記支持プレートと同一面に配置され、
前記ベースプレート、前記接続プレート、前記支持プレート及び前記係止プレートは、一体に形成される、
請求項５または６に記載の単電池。
【請求項８】
前記内部スペーサは、さらにヘッド部を有し、前記ヘッド部は、前記支持プレートの前記接続プレートから離れる一端に接続されるとともに、少なくとも一部が円弧状である、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項９】
前記ヘッド部は、円弧状であり、前記ヘッド部の厚さは、前記支持プレートの厚さより大きい、
請求項８に記載の単電池。
【請求項１０】
前記ヘッド部の形状線は、順次接続される第１の部分、第２の部分及び第３の部分を含み、前記第１の部分の前記第２の部分から離れる一端は、前記支持プレートの前記セルに向かう表面に接続され、前記第３の部分の前記第２の部分から離れる一端は、前記支持プレートの前記セルから離れる表面に接続され、前記第１の部分は、円弧状であり、
前記第２の部分は、直線型であり、かつ前記第２の部分から前記セルまでの距離は、前記支持プレートから前記セルまでの距離より大きい、
請求項８または９に記載の単電池。
【請求項１１】
前記第３の部分は、円弧状であり、前記第１の部分の曲率半径は、前記第３の部分の曲率半径より小さく、
前記第３の部分は、２つの円弧状部分を含み、前記第３の部分の２つの円弧状部分の曲率中心は、それぞれ前記第３の部分の両側に位置する、
請求項１０に記載の単電池。
【請求項１２】
前記ベースプレート及び前記支持プレートは、いずれも前記カバープレートに平行な方向に沿って配置される、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項１３】
前記接続プレートは、前記支持プレート及び前記ベースプレートに垂直であり、
前記導電タブは、前記ベースプレート及び前記接続プレートから離間しており、
前記導電タブの一部は、前記ベースプレートの上方に位置するとともに、前記ベースプレートから離間している、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の単電池。
【請求項１４】
パック本体と、該パック本体内に配置される電池モジュールとを含む動力電池であって、前記電池モジュールは、コネクタと、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の単電池とを含み、前記単電池同士は、コネクタを介して直列接続又は並列接続される、
動力電池。
【請求項１５】
請求項１４に記載の動力電池を備えている、
電気自動車。
【国際調査報告】
2021518974.tif 000008
2021518974.tif 000009
2021518974.tif 000010
2021518974.tif 000011
2021518974.tif 000012
2021518974.tif 000013