CN107851771A - 电池 - Google Patents

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Abstract

电池具有：层叠电极体，其含有多个将正极和负极隔着隔膜层叠而成的单板电池，并具有将正极引线按照单板电池的层叠顺序堆叠而成的正极引线层叠部和将负极引线按照单板电池的层叠顺序堆叠而成的负极引线层叠部；正极端子；以及负极端子。构成正极引线层叠部的正极引线中的、位于层叠电极体的单板电池层叠方向的一端的一端侧正极引线直接连接于正极端子，构成负极引线层叠部的负极引线中的、位于单板电池层叠方向的另一端的另一端侧负极引线直接连接于负极端子。

Description

电池
技术领域
本发明涉及一种电池。
背景技术
以往，公知一种具有层叠电极体的电池(以下，有时称为“层叠电池”)，该层叠电极体包含多个单板电池，该单板电池是将正极和负极隔着隔膜层叠而成的。以往的层叠电池构成为，将一对极板引线分别按照单板电池的层叠顺序重叠而形成一对引线层叠体，将该一对引线层叠体以这样的顺序简单地连接于对应的电极端子(例如，参照专利文献1)。在这里，单板电池指的是由各一片正负极构成的电池单元。即，上述层叠电极体具有将多个单板电池与电极端子并列连接而成的连接构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-66170号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，作为实现层叠电池的高容量化的方法，能够举出增加电极的层叠数量而实现多层化的方法。但是，如果电极的层叠数量增加，那么上述引线层叠体中的极板引线的层叠数量也增加，因此，对于距电极端子较远的极板引线而言，其与电极端子之间夹设有许多根极板引线，导致与电极端子的连接电阻变高。另一方面，靠近电极端子的极板引线与电极端子之间的连接电阻是低电阻。
如上所述，在以往的层叠电池中，对于构成层叠电极体的各单板电池而言，相对于电极端子的连接电阻不同，因此，单板电池的利用率产生偏差，导致循环特性降低。此外，随着电极的层叠数量增加，该课题变得显著。
用于解决问题的方案
本发明的电池具有：层叠电极体，其含有多个将正极和负极隔着隔膜层叠而成的单板电池，并且具有将各正极的正极引线按照单板电池的层叠顺序堆叠而成的正极引线层叠部和将各负极的负极引线按照单板电池的层叠顺序堆叠而成的负极引线层叠部；正极端子，其连接有正极引线层叠部；以及负极端子，其连接有负极引线层叠部。而且，该电池的特征在于，构成正极引线层叠部的正极引线中的、位于层叠电极体的单板电池层叠方向的一端的一端侧正极引线直接连接于正极端子，构成负极引线层叠部的负极引线中的、位于单板电池层叠方向的另一端的另一端侧负极引线直接连接于负极端子。
发明的效果
采用本发明的一技术方案，能够提供一种减小构成层叠电极体的各单板电池的利用率的偏差且循环特性优异的电池。
附图说明
图1是表示作为第1实施方式的电池的外观的立体图。
图2是图1中的AA线剖视图。
图3是表示作为第1实施方式的电池中的、极板引线和电极端子的连接方式的电路图。
图4是表示作为第1实施方式的变形例的电池的外观的立体图。
图5的(a)是图4中的BB线剖视图，图5的(b)是CC线剖视图。
图6是作为第2实施方式的电池的俯视图。
图7是图6中的DD线剖视图。
图8是表示作为第2实施方式的电池中的、极板引线和电极端子的连接方式的电路图。
图9是作为第2实施方式的变形例的电池的剖视图。
图10是作为第2实施方式的另一变形例的电池的剖视图。
图11是作为第2实施方式的又一变形例的电池的剖视图。
图12是作为第2实施方式的又一变形例的电池的俯视图。
具体实施方式
以下，详细说明作为实施方式的一例的电池。
在实施方式的说明中参照的附图是示意性的记载，附图中所描绘的构成要素的尺寸比例等有时与实物不同。具体的尺寸比例等应该参照以下的说明进行判断。本说明书中的记载“大致**”的意思是，如果以大致相同为例进行说明的话，固然包含完全相同的意思，但也包含认为是实质上相同的意思。此外，用语“端部”指的是对象物的端及其附近。此外，“剖视形状”指的是在所参照的剖视图中图示出的剖面形状。在剖视形状和侧视形状相同的情况下，有时使用一者或者两者的用语进行说明。
在实施方式中，例示出具有利用两片层压膜构成的外装体的层叠型电池，但是本发明的电池并不限于此。本发明的电池例如也可以是具有方形、硬币形等的金属制壳体作为外装体的电池。
以下，参照图1～图5，详细说明作为实施方式的一例(第1实施方式)的电池10。图1是表示电池10的外观的立体图。图2是图1中的AA线剖视图，并放大示出各引线层叠部和各电极端子的连接位置。以下，为了便于说明，以外装体11的层压膜12侧为上、以层压膜13侧为下进行说明。
如图1和图2所示，电池10具有包含多个单板电池21的层叠电极体20，其中，该单板电池21是将正极22和负极23隔着隔膜(未图示)层叠而成的。单板电池21是由一个正极22和一个负极23构成的电池单元。层叠电极体20具有将多个单板电池21堆叠而成的层叠构造，例如在该电极体粘贴有带，该带跨单板电池层叠方向α的两端部而用于防止各单板电池21的层叠错位。层叠电极体20具有将各正极22的正极引线24按照单板电池21的层叠顺序堆叠而成的正极引线层叠部26和将各负极23的负极引线25按照单板电池21的层叠顺序堆叠而成的负极引线层叠部27。
在图2中，图示出构成层叠电极体20的五个单板电池21，但单板电池21的层叠数量并未特别限定。单板电池21的层叠数量例如是20以上，优选是20～70。在本实施方式中，正极22和负极23的数量相同，正极引线24和负极引线25(以下，将两者统称为“极板引线”)的数量也相同。在层叠电极体20形成有一个正极引线层叠部26和一个负极引线层叠部27，各引线层叠体分别由相同数量的极板引线构成。
电池10具有与正极引线层叠部26相连接的正极端子16和与负极引线层叠部27相连接的负极端子17。在正极引线层叠部26，多条正极引线24按照单板电池21的层叠顺序电连接，另外，在负极引线层叠部27，多条负极引线25按照单板电池21的层叠顺序电连接。即，层叠电极体20具有使多个单板电池21借助多条极板引线与各电极端子并列连接而成的连接构造。构成各引线层叠部的极板引线彼此的接合以及各引线层叠部与各电极端子的接合例如是通过在电极端子上重叠了多条极板引线的状态下进行焊接而成的。焊接方法并未特别限定，优选使用超声波焊接或者激光焊接。在图2中，画点区域表示焊接位置。
详细情况在后文描述，构成正极引线层叠部26的正极引线24中的、位于单板电池层叠方向α的一端的一端侧正极引线(正极引线24e)直接连接于正极端子16。此外，构成负极引线层叠部27的负极引线25中的、位于单板电池层叠方向α的另一端的另一端侧负极引线(负极引线25a)直接连接于负极端子17。
构成层叠电极体20的正极22、负极23以及隔膜例如均具有俯视大致矩形形状，并且层叠电极体20的主体部28具有大致长方体形状。主体部28指的是层叠电极体20的除了各引线层叠部以外的部分。在图1和图2例示的形态中，正极引线24和负极引线25分别从位于主体部28的长度方向两端且沿着单板电池层叠方向α的各侧面28A伸出。即，一对极板引线彼此朝向相反方向延伸。
多条正极引线24至少在与正极端子16连接的部分按照单板电池21的层叠顺序堆叠而形成正极引线层叠部26。多条负极引线25至少在与负极端子17连接的部分按照单板电池21的层叠顺序堆叠而形成负极引线层叠部27。此外，也可以是，各极板引线自侧面28A的附近彼此重叠地形成各引线层叠部。各极板引线的厚度例如是20μm以下，优选是5μm～20μm。
电池10的优选的一例是锂离子电池，含有层叠电极体20和非水电解质作为发电要素。在本实施方式中，该发电要素收纳在由两片层压膜12、13构成的外装体11中。层压膜12、13适宜使用在金属层的两个面形成树脂层而成的膜，优选的是，一侧的树脂层由可热压接的树脂构成。金属层例如是铝的薄膜层，具有防止水分等透过的功能。
外装体11例如具有俯视大致矩形形状。外装体11具有：主体部14，其具有发电要素的收纳空间；以及密封部15，其在主体部14的周围突出。在图1所示的例子中，层压膜12成型为杯形状，在该膜形成有扁平的大致长方体形状的主体部14。主体部14例如是以向与层压膜13相反的一侧突出的方式对层压膜12进行拉深加工而形成的，该层压膜13与层压膜12相对配置。层压膜13大致平坦，形成电池10的下表面。密封部15例如是对层压膜12、13的周缘部彼此进行热压接而形成在主体部14的周围，从而将主体部14的收纳空间封闭。
在图1和图2所例示的形态中，从外装体11的长度方向两端分别拉出正极端子16和负极端子17。即，一对电极端子向彼此相反的方向被拉出。正极端子16和负极端子17均是大致平坦的板状体，相对于单电池层叠方向α大致垂直地延伸。正极端子16和负极端子17利用密封部15接合于层压膜12、13，经由密封部15从各膜之间被拉出到外装体11的外部。各电极端子在层压膜13上以与该膜的面方向大致平行的方式配置。
正极22例如由正极集电体和形成在该集电体上的正极合剂层构成。正极集电体能够使用铝等在正极22的电位范围内稳定的金属的箔片、将该金属配置在表层的膜等。正极引线24例如是使正极集电体的一部分沿着正极22的长度方向突出而形成的，与集电体一体化。正极合剂层优选除了正极活性物质以外，还包括导电剂和粘结剂，形成在集电体的两个面上。正极22例如能够以如下方式制作：在正极集电体上涂覆含有正极活性物质、粘结剂等的正极合剂浆料，使涂膜干燥之后进行压延，而在集电体的两个面形成正极合剂层。
正极活性物质例如使用含锂复合氧化物。含锂复合氧化物并未特别限定，优选的是利用通式Li1+xMaO2+b(式中，x+a＝1，-0.2<x≤0.2，-0.1≤b≤0.1，M至少包含Ni、Co、Mn以及Al中的任一者)表示的复合氧化物。作为优选的复合氧化物的一例，能够举出含有Ni、Co、Mn的锂复合氧化物、含有Ni、Co、Al的含锂复合氧化物。
负极23例如由负极集电体和形成在该集电体上的负极合剂层构成。负极集电体能够使用铜等在负极23的电位范围内稳定的金属的箔片、将该金属配置在表层的膜等。负极引线25例如是使负极集电体的一部分沿着负极23的长度方向突出而形成的，与集电体一体化。优选的是，负极合剂层除了负极活性物质以外还含有粘结剂。负极23例如能够以如下方式制作：在负极集电体上涂覆含有负极活性物质、粘结剂等的负极合剂浆料，在使涂膜干燥之后进行压延，而在集电体的两个面形成负极合剂层。
作为负极活性物质，只要是可吸收释放锂离子的材料即可，通常使用石墨。负极活性物质既可以使用硅、硅化合物或者两者的混合物，也可以兼用硅化合物等和石墨等碳材料。硅化合物的优选的一例是由SiOx(0.5≤x≤1.5)表示的硅氧化物。
非水电解质包括非水溶剂、溶解在非水溶剂中的电解质盐。非水电解质并不限于液体电解质，也可以是使用了凝胶状聚合物等的固体电解质。非水溶剂例如能够使用酯类、醚类、腈类、酰胺类以及其中的两种以上的混合溶剂等。非水溶剂也可以包括利用氟等卤素原子置换了这些溶剂中的至少一部分氢而得到的卤素置换体。电解质盐优选是锂盐。
以下，参照图2和图3，更详细地说明各极板引线和各电极端子的连接方式。图3是表示极板引线和电极端子的连接方式的电路图。
如图2例示那样，层叠电极体20是从靠近各电极端子的位置起依次(在本实施方式中是从下方起依次)层叠单板电池21a、21b、21c、21d、21e而成的。在图2中，对与该各单板电池21相对应的各极板引线分别标注a、b、c、d、e。正极引线层叠部26按照各单板电池21的层叠顺序从下方起依次堆叠正极引线24a、24b、24c、24d、24e而形成。同样地，负极引线层叠部27按照各单板电池21的层叠顺序从下方起依次堆叠负极引线25a、25b、25c、25d、25e而形成。
正极引线层叠部26进入层压膜13和正极端子16之间，连接于正极端子16的面向层压膜13侧(下方)的第2面16B。而且，正极引线层叠部26中的位于单板电池层叠方向α的一端(上端)的正极引线24e直接连接于正极端子16的第2面16B。在层叠于层叠电极体20的上端的单板电池21e的正极引线24e和正极端子16之间至少在焊接位置存在一个连接界面M。
另一方面，在从层叠电极体20的上方起层叠在第二层的单板电池21d的正极引线24d和正极端子16之间夹设有正极引线24e，因此，正极引线24d和正极端子16之间存在两个连接界面M。在正极引线24c和正极端子16之间存在三个连接界面M，在正极引线24b和正极端子16之间存在四个连接界面M，在正极引线24a和正极端子16之间存在五个连接界面M。
负极引线层叠部27连接于负极端子17的朝向层压膜12侧(上方)的第1面17A。而且，负极引线层叠部27中的位于单板电池层叠方向α的另一端(下端)的负极引线25a直接连接于负极端子17的第1面17A。在层叠于层叠电极体20的下端的单板电池21a的负极引线25a和负极端子17之间，至少在焊接位置存在一个连接界面N。
另一方面，在从层叠电极体20的下方起层叠在第二层的单板电池21b的负极引线25b和负极端子17之间夹设有负极引线25a，因此，负极引线25b和负极端子17之间存在两个连接界面N。在负极引线25c和负极端子17之间存在三个连接界面N，在负极引线25d和负极端子17之间存在四个连接界面N，在负极引线25e和负极端子17之间存在五个连接界面N。
也就是说，对于各极板引线层叠于各电极端子的层叠顺序而言，正极22侧和负极23侧相反。例如，对单板电池21a进行观察，在负极引线层叠部27中负极引线25a距负极端子17最近，连接距离最短，而在正极引线层叠部26中正极引线24a距正极端子16最远，连接距离最长。对于单板电池21e而言，在正极引线层叠部26中正极引线24e距正极端子16最近，连接距离最短，而在负极引线层叠部27中负极引线25e距负极端子17最远，连接距离最长。对于多个单板电池21的层叠在正中间的单板电池21c而言，该连接距离在正极22侧和负极23侧长度相同。
在本实施方式中，在构成层叠电极体20的各单板电池21中，正极引线24和正极端子16之间的连接界面M的数量(m)与负极引线25和负极端子17之间的连接界面N的数量(n)的合计数量(m+n)如下所述彼此相同。如上所述，在单板电池21a中，正极引线24a和正极端子16之间的连接界面数量(m)为5，负极引线25a和负极端子17之间的连接界面数量(n)为1，合计数量(m+n)为6。其他单板电池21的连接界面数量(m、n)、合计数量(m+n)如下所述。
单板电池21b；m＝4，n＝2，m+n＝6
单板电池21c；m＝3，n＝3，m+n＝6
单板电池21d；m＝2，n＝4，m+n＝6
单板电池21e；m＝1，n＝5，m+n＝6
此外，在各单板电池21中，也可以采用合计数量(m+n)不同的连接方式。例如，能够通过分别形成多个所层叠的极板引线的数量不同的正极引线层叠部26和负极引线层叠部27且与各电极端子相连，从而在各单板电池之间使合计数量(m+n)不同。但是，为了使各单板电池的利用率更均匀化，即使在将各引线层叠部形成有多个的情况下，也优选采用各单板电池21中的合计数量(m+n)彼此相同的连接方式。
在图3中，利用X表示各连接界面M、N处的连接电阻。在这里，假设正极引线24和负极引线25的电阻相同，在连接界面M、N产生恒定的连接电阻。在该情况下，单板电池21a的正极引线24a和正极端子16之间的连接界面数量(m)为5，因此，如图3的纸面左侧所示，单板电池21a的正极侧相对于正极端子16的连接电阻是5X(X+X+X+X+X)。另一方面，负极引线25a直接连接于负极端子17，因此，单板电池21a的负极侧相对于负极端子17的连接电阻为X。即，对于单板电池21a而言，其与正极端子16的连接电阻和其与负极端子17的连接电阻的和是6X(X+5X)。其他单板电池21的与电极端子的连接电阻的和如下所述(从左侧起依次是单板电池21与正极端子16的连接电阻、单板电池21与负极端子17的连接电阻以及各连接电阻的和)。
单板电池21b；4X，2X，6X
单板电池21c；3X，3X，6X
单板电池21d；2X，4X，6X
单板电池21e；X，5X，6X
如上所述，在假设各极板引线的电阻相同、在连接界面M、N产生恒定的连接电阻的情况下，对于构成层叠电极体20的各单板电池21而言，其与电极端子的连接电阻的和彼此相同(在图3所示的例子中均是6X)。通过使各单板电池21与电极端子的连接电阻的和均匀化，能够减小各单板电池21的利用率的偏差，使循环特性提高。此外，与连接界面M、N的数量相比较，各极板引线的电阻等对上述连接电阻的影响较小。
在图3的纸面右侧，示出了将一对引线层叠部简单地连接于对应的电极端子而构成的以往例(两个引线层叠部连接于各电极端子的第1面的结构)。在该情况下，单板电池与电极端子的连接电阻之和如下述那样(从左侧起依次是单板电池与正极端子16的连接电阻、单板电池与负极端子17的连接电阻以及各连接电阻的和)，产生连接电阻的变化。因此，各单板电池的利用率之差变大，导致循环特性的降低。
单板电池21a；X，X，2X
单板电池21b；2X，2X，4X
单板电池21c；3X，3X，6X
单板电池21d；4X，4X，8X
单板电池21e；5X，5X，10X
图4和图5是表示作为实施方式的一例(第1实施方式的变形例)的电池10x的图。图4是表示电池10x的外观的立体图。图5的(a)是图4中的BB线剖视图，图5的(b)是CC线剖视图，图5示出沿着各电极端子的基部的长度方向切开电池10x而得到的截面。
如图4所示，电池10x与电池10的不同之处在于，电池10x是从外装体11朝向同一方向拉出一对电极端子。在外装体11的长度方向一端，将正极端子16x从外装体11的宽度方向一端侧拉出，将负极端子17x从外装体11的宽度方向另一端侧拉出。正极端子16x和负极端子17x以彼此不接触的方式在外装体11的宽度方向隔开间隔地设置。正极端子16x和负极端子17x例如彼此具有大致相同形状、大致相同尺寸。
如图5所示，正极端子16x具有在层压膜13上与该膜的面方向大致平行地配置的基部30和与单板电池层叠方向α大致平行地配置的引线连接部31，负极端子17x具有在层压膜13上与该膜的面方向大致平行地配置的基部32和与单板电池层叠方向α大致平行地配置的引线连接部33。基部30、32的一端位于外装体11的主体部14内，另一端位于外装体11的外部，中间部利用密封部15接合于层压膜12、13。引线连接部31、33是分别与正极引线层叠部26x、负极引线层叠部27x(各极板引线)连接的部分，且设置在主体部14内。引线连接部31、33分别设置在基部30、32的一端。引线连接部31相对于基部30大致垂直地设置，引线连接部33相对于基部32大致垂直地设置，各电极端子形成为剖视(侧视)大致L字状。
在电池10x中，正极引线层叠部26x连接于引线连接部31的第1面31A，负极引线层叠部27x连接于引线连接部33的第2面33B。各引线层叠部优选焊接于各引线连接部。在图5所示的例子中，各极板引线形成为向上方凸出的大致U字状(一部分极板引线也可以是大致L字状)。在这里，第1面31A指的是引线连接部31的朝向侧面28A侧的面，第2面33B指的是引线连接部33的朝向与侧面28A相反的一侧的面。
与电池10的情况一样，构成正极引线层叠部26x的正极引线24xa～24xe中的、位于单板电池层叠方向α的一端的一端侧正极引线、即正极引线24xe直接连接于正极端子16x(引线连接部31的第1面31A)。此外，构成负极引线层叠部27的负极引线25xa～25xe中的、位于单板电池层叠方向α的另一端的另一端侧负极引线、即负极引线25xa直接连接于负极端子17x(引线连接部33的第2面33B)。
也就是说，在电池10x中，各极板引线相对于各电极端子的层叠顺序也是正极22侧和负极23侧相反。而且，在构成层叠电极体20的各单板电池21中，连接界面数量(m)和连接界面数量(n)的合计数量(m+n)彼此相同。采用电池10x，各单板电池21间的与电极端子的连接电阻的和被均匀化，能够减小各单板电池21的利用率的偏差，使循环特性提高。
在图5所示的例子中，各引线层叠部分别与对应的引线连接部的彼此朝向相反侧的面相连接，但也可以是各引线层叠部分别与对应的引线连接部的朝向相同方向的面相连接。例如，也可以是，正极引线层叠部26x与引线连接部31的第1面31A相连接，负极引线层叠部27x与引线连接部33的第1面33A相连接。在该情况下，以构成朝向下方凸出的大致U字状的方式堆叠各负极引线而形成负极引线层叠部27x，使负极引线25xa位于最靠近第1面33A的位置，使负极引线25xa直接连接于第1面33A。由此，能够获得使各单板电池21间的与电极端子的连接电阻之和均匀化的连接方式。
以下，参照图6～图12，详细说明作为实施方式的一例(第2实施方式)的电池50。图6是电池50的俯视图，利用双点划线示出外装体51。图7是图6中的DD线剖视图，图8是表示极板引线和电极端子的连接方式的电路图。以下，为了便于说明，以外装体51的层压膜52侧为上、层压膜53侧为下进行说明。
如图6和图7所示，电池50与电池10的不同之处在于，电池50具有被分成两个块体60、70(第1块体和第2块体)的层叠电极体58。块体60、70在单板电池层叠方向α(上下方向)上相邻配置。块体60、70的主体部68、78(除了各引线层叠部以外的部分)例如具有大致长方体形状。优选在块体60、70之间例如夹设有片状的绝缘构件，不存在较大间隙。绝缘构件也可以是构成单板电池的隔膜。构成层叠电极体58的块体的数量不限于两个，也可以是三个以上。
电池50与电池10的不同之处在于，电池50利用分别成型为杯形状的两片层压膜52、53构成外装体51。外装体51具有：主体部54、55，其分别具有各块体60、70的收纳空间；以及密封部56，其在主体部54、55的周围突出。各主体部54、55例如具有扁平的大致长方体形状，以彼此向相反方向凸出的方式对层压膜52、53进行拉深加工而形成。层压膜52、53能够应用与层压膜12、13相同的膜。
电池50例如是锂离子电池，构成块体60的单板电池61的正极62和负极63、构成块体70的单板电池71的正极72和负极73、非水电解质等能够应用与电池10相同的材料。
在本实施方式中，块体60、70分别由相同数量的单板电池61、71构成。块体60从靠近各电极端子的位置起依次(从下方起依次)层叠单板电池61a、61b、61c、61d、61e而成。块体70从靠近各电极端子的位置起依次(从上方起依次)层叠单板电池71a、71b、71c、71d、71e而成。在块体60形成有一个正极引线层叠部66和一个负极引线层叠部67，在块体70形成有一个正极引线层叠部76和一个负极引线层叠部77，各引线层叠体分别由相同数量的极板引线构成。各极板引线(正极引线64、74，负极引线65、75)的厚度例如是20μm以下，优选是5μm～20μm。
在图7中，图示出构成块体60、70的各五个单板电池61、71，但是单板电池的层叠数量并未特别限定，各块体也可以彼此不同。构成块体60、70的单板电池61、71的数量例如是20以上，优选是20～70。对于适合的块体而言，各单板电池的层叠数量是20以上且各极板引线的厚度为20μm以下。
在块体60中，正极引线层叠部66中的多条正极引线64按照单板电池61的层叠顺序电连接，此外，负极引线层叠部67中的多条负极引线65按照单板电池61的层叠顺序电连接。块体70中的各极板引线的连接状态也与块体60的情况相同。块体60、70均具有多个单板电池借助多条极板引线与各电极端子并列连接的连接构造。
在块体60中，多条正极引线64从主体部68的一侧的侧面68A伸出，多条负极引线65从主体部68的另一侧的侧面68A伸出。即，一对极板引线向彼此相反的方向伸出。在图6所示的例子中，正极引线64和负极引线65(各引线层叠部)配置在层叠电极体58的宽度方向一端侧。块体70的各极板引线也彼此向相反方向伸出，正极引线74和负极引线75(各引线层叠部)配置在层叠电极体58的宽度方向另一端侧。即，在块体60、70的各个块体中，一对极板引线(一对引线层叠部)沿着层叠电极体58的长度方向排列，正极引线64、74在层叠电极体58的宽度方向错开地配置，负极引线65、75在层叠电极体58的宽度方向错开地配置。
此外，负极引线65、75(负极引线层叠部67、77)也可以以在上下方向重叠的方式配置，但是，如后文详细描述的那样，正极引线64、74(正极引线层叠部66、76)以在上下方向不重叠的方式配置。
电池50具有分别连接有正极引线层叠部66、76的正极端子80和分别连接有负极引线层叠部67、77的负极端子81。即，多个引线层叠部连接于各电极端子。在图6和图7所例示的形态中，从外装体51的长度方向两端分别拉出正极端子80和负极端子81。与电池10的情况一样，一对电极端子彼此向相反方向被拉出。正极端子80和负极端子81利用密封部56接合于层压膜52、53，经过密封部56从各膜之间被朝向外装体51的外部拉出。
正极端子80和负极端子81例如是大致平坦的板状体，相对于单板电池层叠方向α大致垂直地延伸。正极端子80和负极端子81分别距块体60、70大致等距离地配置，具有第1面80A、81A和第2面80B、81B，该第1面80A、81A和第2面80B、81B是相对于单板电池层叠方向α大致垂直的一对引线连接面。在这里，第1面80A、81A指的是朝向块体60侧(上方)的引线连接面，第2面80B、81B指的是朝向块体70侧(下方)的引线连接面。
如上所述，块体60、70在正极引线层叠部66、76朝向相同方向且负极引线层叠部67、77朝向相同方向的状态下堆叠。而且，负极引线层叠部67与负极端子81的引线连接面中的靠近块体60的面即第1面81A相连接，正极引线层叠部66与正极端子80的引线连接面中的远离块体60的面即第2面80B相连接。此外，负极引线层叠部77与负极端子81的引线连接面中的靠近块体70的面即第2面81B相连接，正极引线层叠部76与正极端子80的引线连接面中的远离块体70的面即第1面80A相连接。
构成正极引线层叠部66的正极引线64中的正极引线64e直接连接于正极端子80的第2面80B。此外，构成正极引线层叠部76的正极引线74中的正极引线74e直接连接于正极端子80的第1面80A。如图7所示，块体60的各正极引线64和块体70的各正极引线74在剖视(侧视)观察时交叉。但是，正极引线64、74在层叠电极体58的宽度方向上错开地配置，因此，即使设为该连接方式，正极引线64、74也彼此不接触。在剖视观察时以交叉的状态连接于电极端子的极板引线也可以是负极引线65、75。在该情况下，正极引线64连接于正极端子80的第1面80A，正极引线74连接于第2面80B。在剖视观察时以交叉的状态下连接电极端子的各块体的极板引线为了避免彼此干涉而以在上下方向不重叠的方式配置。
在电池50中，如上所述，各块体中的各极板引线相对于各电极端子的层叠顺序在正极侧和负极侧相反。例如，对块体60的单板电池61a进行观察，在负极引线层叠部67，负极引线65a距离负极端子81最近，连接距离最短，而在正极引线层叠部66，正极引线64a距离正极端子80最远，连接距离最长。块体70的单板电池71a也是一样的。
在本实施方式中，在构成块体60的各单板电池61中，正极引线64和正极端子80之间的连接界面M的数量(m)与负极引线65和负极端子81之间的连接界面N的数量(n)的合计数量(m+n)彼此相同。对于块体70的各单板电池71而言，合计数量(m+n)也彼此相同。在图7所示的例子中，对于构成块体60、70的任一单板电池61、71而言，合计数量(m+n)都是6。
在图8中，与图3一样，利用X表示各连接界面M、N处的连接电阻。此外，利用附图标记R表示构成块体60的单板电池，利用附图标记r表示构成块体70的单板电池，各块体由n个单板电池构成。单板电池R1、r1的正极引线直接连接于正极端子，单板电池Rn、rn的负极引线直接连接于负极端子。
如图8所示，块体60的单板电池R1的连接界面M的数量(m)是1，单板电池R1的正极侧相对于正极端子的连接电阻是X。另一方面，单板电池R1的负极引线和负极端子之间夹设有n条负极引线，负极侧的连接电阻是nX。并且，在单板电池R1中，其与正极端子的连接电阻和其与负极端子的连接电阻的和是(n+1)X。对于构成块体60的另一单板电池和构成块体70的各单板电池而言，单板电池与各电极端子的连接电阻的和是(n+1)X。因此，采用电池50，能够使构成块体60、70的各单板电池61、71的与电极端子的连接电阻的和均匀化，能够减小各单板电池61、71的利用率的偏差，提高循环特性。
图9～图12是表示作为实施方式的一例(第2实施方式的变形例)的电池50v、50w、50x、50y的图。
图9是电池50v的剖视图。如图9所示，电池50v与电池50的不同之处在于，电池50v的块体60v、70v的正极引线64v、74v挠曲。在电池50中，从各正极引线64、74的根部到正极端子80的引线连接面大致笔直。此外，单板电池的合剂层在反复充放电时发生膨化。因此，如果正极引线和正极端子大致笔直相连，正极引线连接于正极端子的引线连接面中的较远一侧的面，则容易受到应力作用。而且，正极引线64、74在剖视观察时以交叉着的状态与正极端子80的引线连接面中的较远的面相连接，因此，与负极引线65、75相比，容易受到应力作用。因此，适宜使正极引线64v、74v挠曲而能够带有能够允许应力的裕度。带有挠曲的正极引线64v、74v比正极引线64、74难以断裂。
优选的是，正极引线64v、74v从根部至正极端子80的引线连接面为止平缓地弯曲。正极引线64v、74v既可以朝向主体部68、78侧弯曲，也可以朝向与主体部68、78所在侧相反的一侧(外侧)弯曲。在图9所示的例子中，正极引线64v、74v挠曲，但是负极引线65、75也可以带有挠曲。此外，优选的是，在负极引线65、75连接于负极端子81的引线连接面中的较远一侧的面的情况下，至少使负极引线65、75带有挠曲。
图10是放大表示电池50w的各电极端子及其附近的剖视图，并且示出正极端子80w的立体图。如图10所示，电池50w与电池50不同的之处在于，电池50w具有构成为剖视T字状的正极端子80w来代替平板状的正极端子80。此外，块体60w的正极引线64wa～64we呈向上方凸出的大致U字状，块体70w的正极引线74wa～74we呈向下方凸出的大致U字状。
正极端子80w具有相对于单板电池层叠方向α大致垂直地配置的基部82和相对于基部82大致垂直地形成的两个引线连接部83、84(第1引线连接部和第2引线连接部)。基部82经过密封部56而从各膜之间被向外装体51的外部拉出。各引线连接部设置在主体部54、55内。引线连接部83向主体部54侧(上方)延伸，块体60w的正极引线64wa～64we(正极引线层叠部66w)连接于该连接部。引线连接部84向主体部55侧(下方)延伸，块体70w的正极引线74wa～74we(正极引线层叠部76w)连接于该连接部。引线连接部83、84彼此向相反方向延伸，各引线连接部和基部82构成为大致T字状的侧面形状(在从基部82的宽度方向观察的状态下)。
正极端子80w通过例如在一片长方形形状的金属板形成缺口85，并将缺口85的两侧部分向相反方向弯折而形成。形成在缺口85的两侧的引线连接部83、84竖立设置在基部82的位于主体部54、55内的一端。引线连接部83、84和基部82所成的角度例如是80°～100°，优选是85°～95°，更加优选是大约90°。
采用电池50w，通过使用正极端子80w，并将块体60w、70w的各正极引线以弯曲成大致U字状的状态连接于该端子，能够减少电池内空间的浪费。具体而言，能够使各正极引线和正极端子80w的连接部分的空间、即主体部68、78的侧面68A、78A和外装体51的间隔比电池50的情况小。由此，可实现电池的小型化和高能量密度化。
从电池的小型化等观点出发，优选的是，正极引线层叠部66w、76w均连接于引线连接部83、84的朝向主体部68、78侧的面。构成正极引线层叠部66w的正极引线64wa～64we中的正极引线64we直接连接于引线连接部83。此外，构成正极引线层叠部76w的正极引线74wa～74we中的正极引线74we直接连接于引线连接部84。负极引线65a、75a分别直接连接于负极端子81。对于电池50w而言，各极板引线相对于各电极端子的层叠顺序也是正极侧和负极侧相反，能够减少各单板电池的利用率的偏差，使循环特性提高。
图11是放大表示电池50x的各电极端子及其附近的剖视图。如图11所示，电池50x与电池50w的不同之处在于，电池50x具有呈剖视T字状的负极端子81x来代替平板状的负极端子81。与正极端子80w一样，负极端子81x具有基部86和相对于基部86大致垂直地形成的两个引线连接部87、88，引线连接部87、88彼此向相反方向延伸。负极端子81x能够应用与正极端子80w相同的端子。
块体60x的负极引线65xa～65xe呈向下方凸出的大致U字状，块体70x的负极引线75xa～75xe呈向上方凸出的大致U字状。而且，与电池50w的情况相同，负极引线65xa、75xa分别直接连接于负极端子81x的引线连接部87、88。对于电池50x而言，各极板引线相对于各电极端子的层叠顺序也是在正极侧和负极侧相反。
采用电池50x，在正极侧、负极侧这两侧使用构成为大致T字状的侧面形状的电极端子，与电池50w相比，可进一步实现电池的小型化和高能量密度化。
图12是电池50y的俯视图，利用双点划线示出外装体51。在图12中，将从箭头方向观察电极端子及其附近所得到的侧视图一并示出。如图12所示，电池10y与电池50x的不同之处在于，块体60y、70y的各极板引线(各引线层叠部)朝向相同方向延伸，并且一对电极端子从外装体51向相同方向拉出。在层叠电极体58y的长度方向一端部，各极板引线(各引线层叠部)在该电极体的宽度方向隔开间隔排列，从宽度方向一端侧依次配置有正极引线64y、正极引线74y、负极引线65y、负极引线75y。
正极端子80y、负极端子81y与正极端子80x、负极端子81x在如下方面是共通的：正极端子80y、负极端子81y分别具有基部82y、86y以及引线连接部83y、84y、87y、88y，构成T字状的侧面形状。但是，正极端子80y和负极端子81y沿着外装体51的宽度方向的长度例如是正极端子80x和负极端子81x的该长度的一半以下。在外装体51的长度方向一端部，以彼此不接触的方式在外装体51的宽度方向隔开间隔的状态下，正极端子80y从外装体51的宽度方向一端侧拉出，负极端子81y从外装体51的宽度方向另一端侧拉出。
与电池50x的情况相同，块体60y的正极引线64y和块体70y的负极引线75y构成向上方凸出的大致U字状，块体70y的正极引线74y和块体60y的负极引线65y构成向下方凸出的大致U字状。此外，直接连接于正极端子80y、负极端子81y的各引线连接部的极板引线与电池50x的情况相同。
产业上的可利用性
本发明能够应用于电池。
附图标记说明
10：电池
11：外装体
12、13：层压膜
14：主体部
15：密封部
16：正极端子
17：负极端子
16A、17A：第1面
16B、17B：第2面
20：层叠电极体
21：单板电池
22：正极
23：负极
24、24a～24e：正极引线
25、25a～25e：负极引线
26：正极引线层叠部
27：负极引线层叠部
28：主体部
28A：侧面
30、32：基部
31、33：引线连接部
31A、33A：第1面
31B、33B：第2面
50：电池
51：外装体
52、53：层压膜
54、55：主体部
56：密封部
58：层叠电极体
60、70：块体
61、71：单板电池
62、72：正极
63、73：负极
64、64a～64e、74、74a～74e：正极引线
65、65a～65e、75、75a～75e：负极引线
66、76：正极引线层叠部；67、77：负极引线层叠部
68、78：主体部
68A、78A：侧面
80：正极端子
81：负极端子
80A、81A：第1面
80B、81B：第2面
82、86：基部
83、84、87、88：引线连接部
85：缺口
M、N：连接界面
α：单板电池层叠方向

Claims (7)

1.一种电池，其中，
该电池具有：
层叠电极体，其含有多个将正极和负极隔着隔膜层叠而成的单板电池，并具有将所述各正极的正极引线按照所述单板电池的层叠顺序堆叠而成的正极引线层叠部和将所述各负极的负极引线按照所述单板电池的层叠顺序堆叠而成的负极引线层叠部；
正极端子，其连接有所述正极引线层叠部；以及
负极端子，其连接有所述负极引线层叠部，
构成所述正极引线层叠部的所述正极引线中的、位于所述层叠电极体的单板电池层叠方向的一端的一端侧正极引线直接连接于所述正极端子，
构成所述负极引线层叠部的所述负极引线中的、位于所述单板电池层叠方向的另一端的另一端侧负极引线直接连接于所述负极端子。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，
在构成所述层叠电极体的所述各单板电池中，所述正极引线和所述正极端子之间的连接界面数量m与所述负极引线和所述负极端子之间的连接界面数量n的合计数量m+n彼此相同。
3.根据权利要求1所述的电池，其中，
所述层叠电极体被划分为在所述单板电池层叠方向上相邻配置的第1块体和第2块体，
在构成所述各块体的所述各单板电池中，所述正极引线和所述正极端子之间的连接界面数量m与所述负极引线和所述负极端子之间的连接界面数量n的合计数量m+n彼此相同。
4.根据权利要求3所述的电池，其中，
构成所述各块体的所述单板电池的数量是20以上，并且所述各正极引线和所述各负极引线的厚度分别是20μm以下。
5.根据权利要求3或4所述的电池，其中，
所述正极端子和所述负极端子分别距所述各块体实质上等距离地配置，且具有相对于所述单板电池层叠方向实质上垂直的两个引线连接面，
在所述各块体中，所述正极引线和所述负极引线中的一者连接于所述各引线连接面中的较近的面，所述正极引线和所述负极引线中的另一者连接于所述各引线连接面中的较远的面。
6.根据权利要求5所述的电池，其中，
连接于所述各引线连接面中的较远的面的所述正极引线或者所述负极引线挠曲。
7.根据权利要求3或4所述的电池，其中，
所述正极端子和所述负极端子中的至少一者具有：
基部，其相对于所述单板电池层叠方向实质上垂直地配置；
第1引线连接部，其相对于所述基部实质上垂直地形成，并连接有所述第1块体的引线；以及
第2引线连接部，其相对于所述基部实质上垂直地形成，并连接有所述第2块体的引线，
所述各引线连接部彼此向相反方向延伸。
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