CN109219903B - 充电电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充电电池,在上述充电电池中,电极组装体和电解质收容于外装体,上述电极组装体包括正极(10)、负极(20)以及配置在正极(10)与负极(20)之间的间隔件,其中,正极(10)和负极(20)分别在俯视观察时在轮廓面(11、21)的一部分具有相互相邻的弯曲面(12、22),并且负极(20)配置成比正极(10)突出,以在俯视观察时在正极(10)与负极(20)之间形成间隙(G),负极(20)的弯曲面(22)的曲率半径(R1)与正极(10)的弯曲面(12)的曲率半径(R2)之差的绝对值(|R1-R2|)除以间隙(G)得到的值(|R1-R2|/G)为0.50以上1.10以下,曲率半径是指与弯曲面的一端、弯曲面的另一端、以及弯曲面的一端和另一端的中间点的距离均相等的长度。

Description

充电电池
技术领域
本发明涉及一种充电电池。
背景技术
目前,能够重复充电和放电的充电电池可用于各种应用。例如,充电电池能够用作智能手机以及笔记本电脑等电子设备的电源。
充电电池具有电极组装体和电解质收容并封入外装体的结构。电极组装体包括正极、负极以及配置在正极与负极之间的间隔件。作为电极组装体的类型,存在电极组装体具有包括正极、负极以及间隔件的多个单位电极单元层叠而成的平面层叠结构的类型。此外,存在正极和负极分别具有在俯视观察时在轮廓面的一部分具有相互相邻的弯曲面。在上述情况下,负极配置成比正极突出,以在俯视观察时在正极与负极之间形成有间隙。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2016-502742号公报。
专利文献2:日本专利特开2015-519691号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,若俯视观察时的正极与负极之间的间隙相对较大,则不作为负极使用的部分会增加,其结果是,充电电池的能量密度可能会降低。
本发明的目的是提供一种能够抑制能量密度降低的充电电池。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现上述目的,在本发明中,提供一种充电电池,在上述充电电池中,电极组装体和电解质收容于外装体,电极组装体包括正极、负极以及配置在正极与负极之间的间隔件,其中,正极和负极分别在俯视观察时在轮廓面的一部分具有相互相邻的弯曲面,并且负极配置成比正极突出,以在俯视观察时在正极与负极之间形成间隙G,负极的弯曲面的曲率半径R1与正极的弯曲面的曲率半径R2之差的绝对值|R1-R2|除以间隙G得到的值(|R1-R2|/G)为0.50以上1.10以下,曲率半径是指与弯曲面的一端、弯曲面的另一端、以及弯曲面上的一端和另一端的中间点的距离均相等的长度。
发明效果
根据本发明,能够抑制能量密度降低。因此,根据本发明,能够适当地发挥充电电池的功能。
附图说明
图1是表示作为本发明一实施方式的充电电池的构成要素的正极与负极在俯视观察时的位置关系的示意俯视图。
图2是表示作为本发明一实施方式的充电电池的构成要素的正极与负极在俯视观察时的位置关系的示意俯视图。
图3是表示作为本发明一实施方式的充电电池的构成要素的正极与负极在俯视观察时的位置关系的示意俯视图。
图4是表示弯曲中心点的概念的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明一实施方式的充电电池进行说明。本说明书中所说的“充电电池”这一术语是指能够重复充电、放电的电池。“充电电池”不受其名称的过度限制,例如也能够包括“蓄电设备”等。此外,本说明书中所说的“俯视观察”是指放置对象物(例如,充电电池)并从该对象物的厚度(高度)方向的正上方观察时的状态,与俯视图具有相同的意思。首先,在对本发明一实施方式的充电电池的“特征部分”进行说明前,对本发明一实施方式的充电电池的基本结构进行说明。
(本发明的充电电池的结构)
本发明一实施方式的充电电池具有将电极组装体和电解质收容并封入外装体的结构。电极组装体包括正极、负极以及配置在正极与负极之间的间隔件。在本发明一实施方式中,电极组装体的类型是电极组装体具有包括正极、负极以及间隔件的多个单位电极单元层叠而成的平面层叠结构的类型。此外,为了防止正极及负极与外装体之间的电子接触,在外装体内设置有分隔件。正极通过正极用集电引线与正极用外部端子电子连结。正极用外部端子通过密封部固定于外装体,该密封部防止电解质的液体泄漏。同样地,负极通过负极用集电引线与负极用外部端子电子连结。负极用外部端子通过密封部固定于外装体,该密封部防止电解质的液体泄漏。
正极至少由正极材料层和正极集电体构成,在正极集电体的至少单面设置有正极材料层。在正极材料层包含有作为电极活性物质的正极活性物质。负极至少由负极材料层和负极集电体构成,在负极集电体的至少单面设置有负极材料层。在负极材料层包含有作为电极活性物质的负极活性物质。
包含于正极材料层的正极活性物质以及包含于负极材料层的负极活性物质是直接参与充电电池中电子的交接的物质,是负责充电和放电、即负责电池反应的正负极的主要物质。更具体而言,由于“包含于正极材料层的正极活性物质”和“包含于负极材料层的负极活性物质”而在电解质中产生离子,上述离子在正极与负极之间移动并且进行电子的交接,从而进行充电和放电。特别地,较为理想的是,正极材料层和负极材料层是能够吸收和释放锂离子的层。也就是说,较为理想的是,在充电电池中,锂离子通过电解质在正极与负极之间移动以进行电池的充电和放电。在锂离子参与充电和放电的情况下,本实施方式的充电电池相当于所谓的“锂离子电池”。
正极材料层的正极活性物质例如由颗粒体构成,并且为了使颗粒彼此充分接触并且保持形状,较为理想的是,在正极材料层包含有粘结剂(也称为“粘结件”)。此外,为了顺畅地传递推进电池反应的电子,在正极材料层也可包含有导电助剂。同样地,负极材料层的负极活性物质例如由颗粒体构成,并且为了使颗粒彼此充分接触并且保持形状,较为理想的是,在负极材料层包含有粘结剂,并且为了顺畅地传递推进电池反应的电子,在负极材料层可包含有导电助剂。这样,由于构成为含有多个成分的形态,因此,正极材料层和负极材料层也能够分别称为“正极复合材料层”和“负极复合材料层”。
较为理想的是,正极活性物质为有助于锂离子的吸收和释放的物质。从上述观点来看,较为理想的是,正极活性物质例如是含锂的复合氧化物。更具体而言,较为理想的是,正极活性物质是锂过渡金属复合氧化物,包括锂以及从钴、镍、锰及铁构成的组中选出的至少一种过渡金属。也就是说,较为理想的是,在充电电池的正极材料层包含有作为正极活性物质的上述锂过渡金属复合氧化物。例如,正极活性物质可以是钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂或者将上述过渡金属的一部分置换成其它金属的物质。上述正极活性物质可以包含单个种类,也可包含两种以上的组合。在更优选的形态中,包含于正极材料层的正极活性物质是钴酸锂。
作为能够包含于正极材料层的粘结剂没有特别的限制,能够列举由下述材料构成的组中选出的至少一种:聚偏氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物以及聚四氟乙烯等。作为能够包含于正极材料层的导电助剂没有特别的限制,能够列举由下述材料构成的组中选出的至少一种:炭黑、炉黑、槽黑、科琴黑以及乙炔黑等碳黑、石墨、碳纳米管以及气相生长碳纤维等碳纤维、铜、镍、铝和银等金属粉末以及聚亚苯衍生物等。在更优选的形态中,正极材料层的粘结剂是聚偏氟乙烯,此外,在别的更为优选的形态中,正极材料层的导电助剂是碳黑。在更为优选的形态中,正极材料层的粘结剂和导电助剂是聚偏氟乙烯和碳黑的组合。
较为理想的是,负极活性物质为有助于锂离子的吸收和释放的物质。从上述观点来看,较为理想的是,负极活性物质例如是各种碳材料、氧化物或者锂合金等。
作为负极活性物质的各种碳材料,能够列举石墨(天然石墨、人造石墨)、硬质碳、软质碳、金刚石状碳等。特别地,较为理想的是石墨,因为石墨的电子传导性较高且与负极集电体的粘接性优异。作为负极活性物质的氧化物,能够列举从氧化硅、氧化锡、氧化铟、氧化锌以及氧化锂等构成的组中选出的至少一种。负极活性物质的锂合金只要是能够与锂合金化的金属即可,可以是例如铝、硅、铅、锡、铟、铋、银、钡、钙、汞、钯、铂、碲、锌、镧等金属与锂的二元、三元或以上的合金。较为理想的是,上述氧化物的结构形式是无定形的。其原因是几乎不会引起由于晶粒边界或缺陷这样的不均匀性导致的劣化。在更优选的形态中,负极材料层的负极活性物质是人造石墨。
作为能够包含于负极材料层的粘结剂没有特别的限制,能够列举由下述材料构成的组中选出的至少一种:苯乙烯丁二烯橡胶、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺类树脂以及聚酰胺酰亚胺类树脂。在更优选的实施方式中,包含于负极材料层的粘结剂是苯乙烯丁二烯橡胶。作为能够包含于负极材料层的导电助剂没有特别的限制,能够列举由下述材料构成的组中选出的至少一种:炭黑、炉黑、槽黑、科琴黑以及乙炔黑等碳黑、石墨、碳纳米管以及气相生长碳纤维等碳纤维、铜、镍、铝和银等金属粉末以及聚亚苯衍生物等。此外,在负极材料层还可包含有由制造电池时使用的增粘剂成分(例如,羧甲基纤维素)引起的成分。
在更优选的形态中,负极材料层中的负极活性物质以及粘结剂是人造石墨与苯乙烯丁二烯橡胶的组合。
用于正极和负极的正极集电体和负极集电体是有助于对由于电池反应而在活性物质产生的电子进行收集、供给的部件。上述集电体可以是片状的金属构件,也可具有多孔或穿孔的形态。例如,集电体可以是金属箔、冲孔金属、网或者网形金属等。较为理想的是,用于正极的正极集电体可以由包括从铝、不锈钢及镍等构成的组中选出的至少一种的金属箔构成,例如可以是铝箔。另一方面,用于负极的负极集电体可以由包括从铜、不锈钢及镍等构成的组中选出的至少一种的金属箔构成,例如可以是铜箔。
间隔件是基于防止由于正负极的接触而引起的短路以及保持电解质等的观点设置的构件。换言之,间隔件可以说是防止正极与负极之间的电子接触并且使离子通过的构件。较为理想的是,间隔件是多孔性或者微多孔性的绝缘性构件,由于该间隔件的厚度较小而具有膜形态。虽然仅为例示,但聚烯烃制的微多孔膜可以用作间隔件。关于上述这一点,用作间隔件的微多孔膜可以是作为聚烯烃例如仅包含聚乙烯(PE)或仅包含聚丙烯(PP)。更进一步而言,间隔件可以是由“PE制的微多孔膜”和“PP制的微多孔膜”构成的层叠体。间隔件的表面可以由无机颗粒涂层以及/或者粘接层等覆盖。间隔件的表面也可具有粘接性。
电解质有助于从电极(正极、负极)释放出的金属离子的移动。电解质是有机电解质以及有机溶剂等“非水系”的电解质,或者是包含水的水系电解质。较为理想的是,本发明的充电电池是作为电解质采用了包括“非水系”溶剂和溶质的电解质的非水电解质充电电池。电解质能够具有液体状或凝胶状等形态(另外,本说明书中的“液体状”非水电解质也称为“非水电解质液”)。
作为具体的非水电解质的溶剂,较为理想的是,构成为至少包括碳酸盐。上述碳酸盐可以是环状碳酸盐类以及/或者链状碳酸盐类。虽然没有特别的限制,但作为环状碳酸盐类,能够列举由下述材料构成的组中选出的至少一种:碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丁烯酯(BC)以及碳酸亚乙烯酯(VC)。作为链状碳酸盐类,能够列举由下述材料构成的组中选出的至少一种:碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)以及碳酸二丙酯(DPC)。在本发明的一优选实施方式中,作为非水电解质采用环状碳酸盐类与链状碳酸盐类的组合,例如可以采用碳酸乙烯酯与碳酸二乙酯的混合物。此外,作为具体的非水电解质的溶质,较为理想的是,采用例如LiPF6、LiBF4等锂盐。
外装体通常是导电性硬壳,由主体部和盖部构成。主体部由构成上述外装体的底面的底部和侧面部构成。主体部和盖部在收容电极组装体、电解质、集电引线以及外部端子后密封。作为密封方法没有特别的限定,例如能够列举激光照射法等。作为构成主体部和盖部的材料,能够使用在充电电池的领域可构成硬壳型外装体的所有材料。上述材料只要是能够实现电子移动的材料即可,例如能够列举铝、镍、铁、铜、不锈钢等导电性材料。较为理想的是,主体部和盖部的尺寸主要根据电极组装体的尺寸确定,例如具有在收容有电极组装体时防止电极组装体在外装体内移动(偏移)程度的尺寸。通过防止电极组装体的移动,防止电极组装体的破坏,从而提高充电电池的安全性。另外,只要外装体具有导电性,则该外装体也可以是由层压薄膜构成的袋体等柔性壳体。
作为分隔件,能够使用在充电电池的领域中使用的所有分隔件。作为构成分隔件的材料没有特别的限定,能够列举聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯)、丙烯酸聚合物等各种绝缘性聚合物。此外,分隔件没有特别的限定,可以具有薄膜、无纺布的形态。
作为正极用集电引线和负极用集电引线,能够使用在充电电池的领域中使用的所有集电引线。上述集电引线只要由能够实现电子移动的材料构成即可,例如由铝、镍、铁、铜、不锈钢等导电性材料构成。较为理想的是,正极用集电引线由铝构成,并且负极用集电引线由镍构成。正极用集电引线和负极用集电引线的形态没有特别的限定,例如可以是线状或板状。
(本发明的充电电池的特征部分)
本发明一实施方式的充电电池在作为该充电电池的构成要素的电极组装体的正极和负极的配置以及形态上具有特征。以下,对上述特征进行说明。另外,上述那样的电极组装体除了包括正极和负极以外,还包括配置在正极与负极之间的间隔件,下述内容和附图将预先着眼于正极和负极进行描述。
(第一实施方式)
在本发明第一实施方式的充电电池中,如图1所示,在俯视观察时,在正极10的轮廓面11的一部分具有弯曲面12。具体而言,上述弯曲面12形成于正极10的角落部13。此外,在俯视观察时,在负极20的轮廓面21的一部分具有弯曲面22。具体而言,上述弯曲面22形成于负极20的角落部23。如图1所示,正极10的弯曲面12和负极20的弯曲面22在俯视观察时均形成为朝向外侧方向弯曲,并且正极10的弯曲面12和负极20的弯曲面22配置为相互相邻。此外,负极20配置成比正极10突出,以在俯视观察时在正极10与负极20之间形成有间隙G。另外,如图1所示,此处所说的“间隙”是指在俯视观察时的正极10的弯曲面12的顶部12a与负极20的弯曲面22的顶部22a之间的部分,后述的“间隙长度”是指在俯视观察时通过正极10的弯曲面12的顶部12a与负极20的弯曲面22的顶部22a的垂线的长度。
(第二实施方式)
在本发明第二实施方式的充电电池中,如图2所示,在俯视观察时,在正极10’的轮廓面11’的一部分具有弯曲面12’。具体而言,上述弯曲面12’形成于正极10’的角落部13’。此外,在俯视观察时,在负极20’的轮廓面21’的一部分具有弯曲面22’。具体而言,上述弯曲面22’形成于负极20’的角落部23’。如图2所示,正极10’的弯曲面12’和负极20’的弯曲面22’均形成为朝向内侧方向弯曲,并且正极10’的弯曲面12’和负极20’的弯曲面22’配置为相互相邻。此外,负极20’配置成比正极10’突出,以在俯视观察时在正极10’与负极20’之间形成有间隙G’。在上述情况下,较为理想的是,以弯曲中心点C为基点朝向“内侧方向”弯曲的负极20’的弯曲面22’的弯曲角度θ为45°以上135°以下,更为理想的是60°以上120°以下。另外,此处所说的“弯曲中心点”是指与朝向内侧方向弯曲的弯曲面的一端、朝向内侧方向弯曲的弯曲面的另一端、以及朝向内侧方向弯曲的弯曲面中的一端和另一端的中间点的距离均相等的点。
(第三实施方式)
在本发明第三实施方式的充电电池中,如图3所示,在俯视观察时,在正极10”的轮廓面11”的一部分具有弯曲面12”。此外,在俯视观察时,在负极20”的轮廓面21”的一部分具有弯曲面22”。如图3所示,正极10”的弯曲面12”和负极20”的弯曲面22”均形成为朝向外侧方向弯曲,并且正极10”的弯曲面12”和负极20”的弯曲面22”配置为相互相邻。此外,负极20”配置成比正极10”突出,以在俯视观察时在正极10”与负极20”之间形成有间隙G”。
如上述第一实施方式和第三实施方式所述,在弯曲面朝向“外侧”方向弯曲的情况下,较为理想的是,朝向“外侧”方向弯曲的负极的弯曲面的弯曲角度θ以弯曲中心点C为基点为45°以上135°以下,更为理想的是60°以上120°以下。另外,此处所说的“弯曲中心点”是指与朝向外侧方向弯曲的弯曲面的一端、朝向外侧方向弯曲的弯曲面的另一端以及朝向外侧方向弯曲的弯曲面中的一端和另一端的中间点中的任意一点距离相等的点。具体而言,如图4所示,“弯曲中心点”是指与朝向外侧方向弯曲的弯曲面的一端的距离R、与朝向外侧方向弯曲的弯曲面的中间点的距离R’、以及与朝向外侧方向弯曲的弯曲面的另一端的距离R”均相等的点。具体而言,如图4的(a)所示,“弯曲中心点”是指与朝向外侧方向弯曲的弯曲面的一端的距离R、与朝向外侧方向弯曲的弯曲面的中间点的距离R’、以及与朝向外侧方向弯曲的弯曲面的另一端的距离R”均相等的点。
另一方面,如上述第二实施方式所述,在弯曲面朝向“内侧”方向弯曲的情况下,较为理想的是,朝向“内侧”方向弯曲的负极的弯曲面的弯曲角度θ以弯曲中心点C为基点为45°以上135°以下,更为理想的是60°以上120°以下。另外,此处所说的“弯曲中心点”是指与朝向内侧方向弯曲的弯曲面的一端、朝向内侧方向弯曲的弯曲面的另一端、以及朝向内侧方向弯曲的弯曲面中的一端和另一端的中间点的距离均相等的点。具体而言,如图4的(b)所示,“弯曲中心点”是指与朝向内侧方向弯曲的弯曲面的一端的距离R、与朝向内侧方向弯曲的弯曲面的中间点的距离R’、以及与朝向内侧方向弯曲的弯曲面的另一端的距离R”均相等的点。
此处,在上述第一实施方式至第三实施方式中,在俯视观察时的正极(10、10’、10”)与负极(20、20’、20”)之间的间隙(G、G’、G”)相对较大的情况下会产生“充电电池的能量密度的降低”,为了防止上述“充电电池的能量密度的降低”,本发明的发明人们进行了专心研究。
其结果是,本发明的发明人们发现,若负极的弯曲面的曲率半径R1与正极的弯曲面的曲率半径R2之差的绝对值|R1-R2|除以间隙G得到的值(以下,记载为|R1-R2|/G)是规定范围,则能够适当地实现“充电电池的高能量密度化”以及“防止正极与负极的短路”。另外,此处所说的“曲率半径”是指如图4所示那样与弯曲面的一端、弯曲面的另一端、以及弯曲面的一端和另一端的中间点的距离均相等的长度。
具体而言,本申请的发明人们发现,若负极的弯曲面的曲率半径R1与正极的弯曲面的曲率半径R2相等并由此使|R1-R2|/G为零的情况下的容量为“100%”,则从下述的实施例一至实施例四可知,若|R1-R2|/G在0.50以上1.10以下的范围内,则容量相对变高。另外,较为理想的是,在上述情况下的曲率半径R1为3.0mm以上500mm以下。若上述容量相对变高,则能够藉此提高充电电池的能量密度。
此外,从下述观点来看,较为理想的是,间隙G的长度为0.5mm以上2.0mm以下,上述观点是指:使不作为负极使用的部分尽量少,且抑制从外部施加有冲击时电极(正极、负极)以及间隔件偏移,由此正极和负极容易短路这一情况。
此外,虽然未图示,但在本发明一实施方式的充电电池中,外装体在俯视观察时在轮廓面的一部分具有与负极的弯曲面相邻的外装体弯曲面。在一实施方式中,在外装体的弯曲面与正极的弯曲面和负极的弯曲面朝向外侧方向弯曲的情况下,从向外装体内封入电极组装体的观点来看,较为理想的是,外装体弯曲面的曲率半径R3大于负极的弯曲面的曲率半径R1。另一方面,在另一实施方式中,在外装体的弯曲面与正极的弯曲面和负极的弯曲面朝向内侧方向弯曲的情况下,从向外装体内封入电极组装体的观点来看,较为理想的是,外装体弯曲面的曲率半径R3小于负极的弯曲面的曲率半径R1
实施例
实施例一
(G:0.5mm、R1:3.0mm、正极10的弯曲面12和负极20的弯曲面22在角落部朝向外侧方向弯曲的情况(参照图1))
将|R1-R2|/G为零的情况下的容量设为“100%”,并且对使正极10的弯曲面12的曲率半径R2的值变化的情况下的容量比进行了模拟解析。其结果如表1所示。
(表1)
Figure BDA0001886986490000101
Figure BDA0001886986490000111
从表1可知,若|R1-R2|/G在0.50以上且1.10以下的范围内,则与|R1-R2|/G为零的情况下的容量相比,容量相对变高。
实施例二
(G:1.0mm、R1:20.0mm、正极10’的弯曲面12’和负极20’的弯曲面22’朝向内侧方向弯曲的情况(参照图2))
将|R1-R2|/G为零的情况下的容量设为“100%”,并且对使正极10’的弯曲面12’的曲率半径R2的值变化的情况下的容量比进行了模拟解析。其结果如表2所示。
(表2)
Figure BDA0001886986490000112
从表2可知,若|R1-R2|/G在0.50以上且1.10以下的范围内,则与|R1-R2|/G为零的情况下的容量相比,容量相对变高。
实施例三
(G:2.0mm、R1:10.0mm、正极10”的弯曲面12”和负极20”的弯曲面22”朝向外侧方向弯曲的情况(参照图3))
将|R1-R2|/G为零的情况下的容量设为“100%”,并且对使正极10”的弯曲面12”的曲率半径R2的值变化的情况下的容量比进行了模拟解析。其结果如表3所示。
(表3)
Figure BDA0001886986490000121
从表3可知,若|R1-R2|/G在0.50以上且1.10以下的范围内,则与|R1-R2|/G为零的情况下的容量相比,容量相对变高。
实施例四
(G:1.5mm、R1:150.0mm、正极10”的弯曲面12”和负极20”的弯曲面22”朝向外侧方向弯曲的情况(参照图3))
将|R1-R2|/G为零的情况下的容量设为“100%”,并且对使正极10”的弯曲面12”的曲率半径R2的值变化的情况下的容量比进行了模拟解析。其结果如表4所示。
(表4)
Figure BDA0001886986490000131
从表4可知,若|R1-R2|/G在0.50以上且1.10以下的范围内,则与|R1-R2|/G为零的情况下的容量相比,容量相对变高。
产业上的可利用性
本发明一实施方式的充电电池能够用于期望蓄电的各种领域。虽然仅为例示,但本发明一实施方式的充电电池、特别是非水电解质充电电池可用于下述领域:用于移动设备等的电力、信息、通信领域(例如,移动电话、智能手机、笔记本电脑以及数码相机等移动设备领域);家庭和小型工业应用(例如,电动工具、高尔夫球车、家用机器人、护理用机器人以及工业用机器人等领域);大型工业应用(例如,叉车、电梯、港口起重机等领域);交通系统领域(例如,混合动力车、电动汽车、公共汽车、电车、电动助动车、电动摩托车等领域);电力系统应用(例如,各种发电、负载调节器、智能电网、一般家庭安装式蓄电系统等领域);以及宇宙和深海应用(例如,宇宙探测器、潜水调查船等领域)。
符号说明
10 正极;
10' 正极;
10” 正极;
11 正极的轮廓面;
11’ 正极的轮廓面;
11” 正极的轮廓面;
12 正极的弯曲面;
12’ 正极的弯曲面;
12” 正极的弯曲面;
13 正极的角落部;
13’ 正极的角落部;
20 负极;
20’ 负极;
20’ 负极;
21 负极的轮廓面;
21’ 负极的轮廓面;
21” 负极的轮廓面;
22 负极的弯曲面;
22’ 负极的弯曲面;
22” 负极的弯曲面;
23 负极的角落部;
23’ 负极的角落部;
C 弯曲中心点;
θ 弯曲角度;
G 间隙。

Claims (6)

1.一种充电电池,在所述充电电池中,电极组装体和电解质收容于外装体,所述电极组装体包括正极、负极以及配置在该正极与该负极之间的间隔件,所述充电电池的特征在于,
所述正极和所述负极分别在俯视观察时在轮廓面的一部分具有相互相邻的弯曲面,并且所述负极配置成比所述正极突出,以在俯视观察时在所述正极与所述负极之间形成间隙G,
所述负极的所述弯曲面的曲率半径R1与所述正极的所述弯曲面的曲率半径R2之差的绝对值|R1-R2|除以所述间隙G得到的值(|R1-R2|/G)为0.50以上1.10以下,所述曲率半径是指与所述弯曲面的一端、所述弯曲面的另一端、以及所述弯曲面上的所述一端和所述另一端的中间点的距离均相等的长度,
所述外装体在俯视观察时在轮廓面的一部分具有与所述负极的所述弯曲面相邻的外装体弯曲面,
在所述外装体的弯曲面与所述正极和所述负极的所述弯曲面朝向内侧方向弯曲的情况下,所述外装体弯曲面的曲率半径R3小于所述负极的所述弯曲面的曲率半径R1
2.如权利要求1所述的充电电池,其特征在于,
所述电极组装体具有平面层叠结构,所述平面层叠结构是由多个单位电极单元层叠而成的,所述单位电极单元包括所述正极、所述负极以及所述间隔件。
3.如权利要求1或2所述的充电电池,其特征在于,
所述间隙G的长度为0.5mm以上2.0mm以下。
4.如权利要求1或2所述的充电电池,其特征在于,
所述 曲率半径R1为3.0mm以上500mm以下。
5.如权利要求1或2所述的充电电池,其特征在于,
所述正极和所述负极是能够吸收和释放锂离子的电极。
6.如权利要求1或2所述的充电电池,其特征在于,
所述正极包含有作为正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物,所述锂过渡金属复合氧化物包含有锂以及从钴、镍、锰及铁构成的组中选出的至少一种过渡金属,
所述负极包含有作为负极活性物质的碳材料。
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