CN110945684B - 电池及电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
实施方式的电池的电极体具备壳体,端子,电极体,集电部及接合部。接合部将电极体的互相重叠的多个边缘部接合,集电部设置有包含边缘部的切断部。接合部设置于切断部。电极体具有电极从一对延伸部的一方朝向另一方被折返而成的一对折返部。集电部具有与端子电连接,包含一对延伸部的一部分且不包含一对折返部中的至少一方的连接部。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及电池及电池的制造方法。
背景技术
以往,已知一种电池,具备:电极体,由片状的一对电极和位于一对电极间的隔膜(separator)以互相重叠的状态卷绕而成;及集电部,设置于电极体,重叠了电极的多个部分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4515373号公报
专利文献2:日本特开2013-37816号公报
专利文献3:日本特开2013-8559号公报
专利文献4:日本特开2015-141847号公报
发明内容
发明解决的课题
在这种电池中,如果能够获得例如提高了耐振动性的新的构成则是优选的。
用于解决课题的手段
实施方式的电池具备壳体、端子、电极体、集电部及接合部。上述端子支承于上述壳体。上述电极体容纳于上述壳体,由极性互相不同的片状的一对电极和位于上述一对电极间的隔膜以互相重叠的状态绕中心轴卷绕而成。上述集电部设置于上述电极体的上述中心轴的轴方向的端部,具有作为上述电极的一部分且不经由其他的上述电极及上述隔膜而互相重叠的多个集电极耳,与上述端子电连接。上述接合部将上述电极体的互相重叠的多个边缘部接合。在上述集电部设置有包含上述边缘部的切断部。上述接合部设置于上述切断部。上述电极体相交相交具有:一对延伸部,设置于该电极体的与上述轴方向相交的第一相交方向的两端部间,该一对延伸部由上述电极在上述第一相交方向上延伸而成;和一对折返部,设置于上述电极体的上述第一相交方向的上述两端部,该一对折返部由上述电极从一对上述延伸部的一方朝向另一方折返而成。上述集电部具有与上述端子电连接、包含一对上述延伸部的一部分且不包含一对上述折返部中的至少一方的连接部。
附图说明
图1是第1实施方式的电池的示意性的且例示性的立体图。
图2是第1实施方式的盖组装体的示意性的且例示性的主视图。
图3是第1实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的立体图。
图4是第1实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的立体图,是与图3不同的视线下的图。
图5是第1实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的俯视图。
图6是第1实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的左侧视图。
图7是第1实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的右侧视图。
图8是第1实施方式的电极体的基材的示意性的且例示性的分解立体图,是表示基材的一部分被展开后的状态的图。
图9是第1实施方式的集电部的示意性的且例示性的图,是从中心轴的轴方向起的视线下的图。
图10是第1实施方式的电极体的一部分的示意性的且例示性的剖视图。
图11是第1实施方式的电极体的一部分的示意性的且例示性的剖视图。
图12是第1实施方式的电极体的一部分的示意性的且例示性的剖视图。
图13是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图14是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图15是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图16是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的侧视图。
图17是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图18是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图19是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图20是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图21是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图22是第1实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图23是第2实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图24是第2实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图25是第3实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的立体图。
图26是第3实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的立体图,是与图25不同的视线下的图。
图27是第3实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的主视图。
图28是第3实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的俯视图。
图29是第3实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的左侧视图。
图30是第3实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的右侧视图。
图31是第3实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图32是第3实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图33是第3实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图34是第3实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图35是第4实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的立体图。
图36是第4实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的立体图,是与图35不同的视线下的图。
图37是第4实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的主视图。
图38是第4实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的俯视图。
图39是第4实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的左侧视图。
图40是第4实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图41是第4实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图42是第5实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图43是第5实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图44是第6实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图45是第6实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图46是第7实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图47是第7实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图48是第8实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图49是第9实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图50是第9实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图51是第10实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图52是第10实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图53是第11实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图54是第11实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的背面图。
图55是第11实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图56是第12实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图57是第12实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图58是第13实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图59是第13实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图60是第13实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图61是第14实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图62是第14实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图63是第14实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图64是第15实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图65是第15实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图66是第15实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图67是第16实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图68是第16实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图69是第17实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图70是第18实施方式的电池的包含电极体的部分的示意性的且例示性的立体图。
图71是第19实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图72是第20实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图73是第21实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图74是第21实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的俯视图。
图75是第22实施方式的盖组装体的示意性的且例示性的主视图。
图76是第22实施方式的盖组装体的示意性的且例示性的侧视图。
图77是第22实施方式的盖组装体的示意性的且例示性的分解立体图。
图78是第22实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的侧视图。
图79是第22实施方式的制造中途的电极体的示意性的且例示性的立体图。
图80是用于说明第22实施方式的电池的制造方法的图。
图81是第23实施方式的电池中的盖组装体的示意性的且例示性的分解主视图。
图82是第23实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的侧视图。
图83是用于说明第23实施方式的电池的制造方法的图。
图84是第24实施方式的电池的盖组装体的示意性的且例示性的分解立体图。
图85是第25实施方式的电池的示意性的且例示性的剖视图。
图86是第25实施方式的盖组装体的示意性的且例示性的立体图。
图87是第25实施方式的盖组装体的一部分的示意性的且例示性的分解立体图。
图88是第25实施方式的电极体的基材的示意性的且例示性的分解立体图,是表示基材的一部分被展开后的状态的图。
图89是第25实施方式的电极体的示意性的且例示性的分解立体图,是表示集电部的连接部被折弯前的状态的图。
图90是用于说明第25实施方式的电池的制造方法的图。
图91是用于说明第25实施方式的电池的图。
图92是用于说明第25实施方式的电池的图。
图93是用于说明第25实施方式的电池的图。
图94是用于说明第25实施方式的电池的图。
图95是用于说明第25实施方式的电池的图。
图96是第26实施方式的电池的电极体的示意性的且例示性的剖视图,是表示集电部的连接部被折弯前的状态的图。
图97是第27实施方式的电池的电极体的示意性的且例示性的剖视图,是表示集电部的连接部被折弯前的状态的图。
图98是第27实施方式的电极体的示意性的且例示性的俯视图,是表示集电部的连接部被折弯前的状态的图。
图99是第28实施方式的电池的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图100是第28实施方式的电池的电极体的示意性的且例示性的侧视图。
图101是第29实施方式的电池的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图102是第29实施方式的电池的电极体的示意性的且例示性的侧视图。
图103是第30实施方式的电池的电极体的示意性的且例示性的主视图。
图104是第30实施方式的电池的电极体的示意性的且例示性的侧视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对实施方式进行说明。另外,以下的例示性的多个实施方式中包含同样的构成要素。因此,以下,对同样的构成要素附以共通的符号,并且省略重复的说明。
另外,在以下的各图中,为了方便,规定了方向。X方向沿着电池10的壳体20的短边方向(厚度方向),Y方向沿着壳体20的长边方向(宽度方向),Z方向沿着壳体20的上下方向(高度方向)。X方向、Y方向及Z方向互相正交。另外,以下,将中心轴Ax的轴方向简单称为轴方向。另外,在本说明书中,序数是为了区别部件(零部件)、部位等、为了方便所附的,并不表示优先次序、顺序。
另外,以下所示的实施方式的构成(技术特征)以及由该构成带来的作用及效果只不过是一例。本发明能够通过以下的实施方式所公开的构成以外来实现,并且能够获得通过基本的构成而获得的各种效果中的至少一个。
<第1实施方式>
图1是第1实施方式的电池10的示意性的且例示性的立体图。图2是第1实施方式的盖组装体11的示意性的且例示性的主视图。如图1、图2所示,电池10具有壳体20、正极端子23、负极端子24、电极体25、正极引线26及负极引线27。电池10例如是锂离子二次电池。正极端子23及负极端子24以被支承于壳体20的状态在壳体20的外部露出。另外,电极体25、正极引线26及负极引线27容纳于壳体20。正极端子23及负极端子24是端子的一例,正极引线26及负极引线27是引线的一例。正极端子23及负极端子24也称为电极端子。
[壳体20]
如图1所示,壳体20构成为在X方向上较薄的扁平的长方体状。壳体20具有多个壁部20a~20f。壁部20a及壁部20c都沿着与壳体20的厚度方向(X方向)相交的方向(在本实施方式中,为例如正交的方向,YZ平面)延伸。壁部20a及壁部20c在壳体20的厚度方向(X方向)上隔开间隔地互相平行而设置。另外,壁部20b及壁部20d都沿着与壳体20的宽度方向(Y方向)相交的方向(在本实施方式中,为例如正交的方向,XZ平面)延伸。壁部20b及壁部20d在壳体20的宽度方向(Y方向)上隔开间隔地互相平行而设置。壁部20a~20d也被称为侧壁部等。另外,壁部20a、20c是侧壁部中的长边部的一例,壁部20b、20d是侧壁部中的短边部的一例。另外,壁部20e及壁部20f都沿着与壳体20的上下方向(Z方向)相交的方向(在本实施方式中,为例如正交的方向,XY平面)延伸。壁部20e及壁部20f在壳体20的上下方向(Z方向)上隔开间隔地互相平行而设置。壁部20e也被称为下壁部、底壁部等。另外,壁部20f也被称为上壁部、顶壁部等。壳体20也被称为外包装罐、盒体。
另外,如图1、图2所示,壳体20能够由多个零部件(分割体)组合而构成。具体而言,在本实施方式中,壳体20具有至少包含壁部20a~20e的容纳部件21、和至少包含壁部20f的盖部件22。在容纳部件21的内侧,设置有容纳电极体25、正极引线26、负极引线27等的开口部。即,容纳部件21构成为一端侧(上端侧)开放的长方体状的箱型。盖部件22构成为四边形状(长方形状)的板状,以将容纳部件21的开口部封堵的状态,与容纳部件21结合(一体化)。另外,容纳部件21与盖部件22,通过例如焊接等而能够结合为气密及液密。容纳部件21、盖部件22例如由金属材料(例如,铝、铝合金、不锈钢等)构成。另外,在壁部20a~20e的内表面能够设置用于将容纳部件21与正极引线26及负极引线27等的容纳物绝缘的绝缘部件。绝缘部件能够通过例如绝缘片、成形品等构成。容纳部件21及盖部件22也称为壳体部件。
[盖组装体11]
如图2所示,在盖部件22上安装有正极端子23、负极端子24、电极体25、正极引线26及负极引线27。盖部件22与正极端子23、负极端子24、电极体25、正极引线26及负极引线27一起构成盖组装体11。
[正极端子23、负极端子24、密封部件28]
如图1、图2所示,正极端子23及负极端子24设置于盖部件22(壁部20f)。具体而言,正极端子23设置于盖部件22的长边方向(Y方向、壳体20的宽度方向)的一端部,负极端子24设置于盖部件22的长边方向(Y方向、壳体20的宽度方向)的另一端部。正极端子23以贯通壁部20f的状态支承于壁部20f(壳体20),并在壳体20的内侧与正极引线26结合。即,正极端子23与正极引线26电连接。另外,负极端子24以贯通壁部20f的状态支承于壁部20f(壳体20),并在壁部20f(壳体20)的内侧与负极引线27结合。即,负极端子24与负极引线27电连接。
另外,在正极端子23与壁部20f之间及负极端子24与壁部20f之间,分别设置有密封部件28(垫片、夹杂物)。密封部件28由合成树脂材料、玻璃等的绝缘体构成。密封部件28将正极端子23及负极端子24与壁部20f之间以气密及液密的方式密封(封固)并且电气绝缘。另外,在壁部20f,在正极端子23与负极端子24之间设置有注液口20g(贯通孔)。从注液口20g向壳体20内注入电解液。注液口20g在注液后用盖30来封堵。
[电极体25]
图3是第1实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的立体图。图4是第1实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的立体图,是与图3不同的视线下的图。图5是第1实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的俯视图。图6是第1实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的左侧视图。图7是第1实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的右侧视图。图8是第1实施方式的电极体25的基材60的示意性的且例示性的分解立体图,是表示基材60的一部分被展开后的状态的图。
如图3~图7所示,电极体25通过基材60来制作。即,基材60包括电极体25。电极体25(基材60)具有片状的正极31、片状的负极32及多个片状的隔膜33。电极体25作为发电构件发挥功能。
电极体25是由正极31及负极32和夹设于正极31与负极32间的隔膜33互相重叠且卷绕而成的构成,呈扁平形状的外观。即,正极31和负极32隔着隔膜33而重叠。正极31、负极32及隔膜33的卷绕次数作为一例是38次。另外,正极31、负极32及隔膜33的卷绕次数也可以是38次以外。正极31与负极32通过隔膜33而互相分离。另外,正极31位于二个隔膜33间。电极体25具有轴方向的两端部25a、25b及与轴方向相交(正交)的第一相交方向D1的两端部25ca、25cb。第一相交方向D1沿着壳体20的上下方向(Z方向)。以后,将第一相交方向D1的一方侧(上方)也称为第一单方方向D1a。第一单方方向D1a沿着壳体20的上下方向(Z方向)。也可以说第一单方方向D1a沿着第一相交方向D1。端部25ca是第一单方方向D1a的端部,端部25cb是电极体25的第一单方方向D1a的相反方向的端部。
正极31、负极32及隔膜33以互相重叠的状态绕中心轴Ax卷绕成漩涡状,并被压为扁平,由此制作出电极体25。电极体25以中心轴Ax沿着壳体20的宽度方向(Y方向)的姿势容纳于壳体20。即,中心轴Ax的轴方向沿着壳体20的宽度方向(Y方向)。中心轴Ax也称为中心线、卷绕中心线。
详细而言,电极体25具有扁平的卷绕部53、及分别设置于卷绕部53的中心轴Ax的轴方向的两端部53a、53b的集电部51。在卷绕部53的一方的端部53a设置的集电部51是正极集电部51A,在卷绕部53的另一方的端部53b设置的集电部51是负极集电部51B。另外,电极体25由多个部件构成。详细而言,如图8所示,电极体25具有片状的正极31、片状的负极32及多个片状的隔膜33。另外,在图8中,为了帮助理解,对隔膜33附有剖面线。电极体25作为发电构件发挥功能。正极31及负极32是互相极性不同的一对电极的一例。电极体25也称为电极群、卷绕体。
如图3、图8所示,卷绕部53是由正极31及负极32和夹设于正极31与负极32间的隔膜33互相重叠并且绕中心轴Ax卷绕成漩涡状而成的构成。即,正极31与负极32隔着隔膜33而重叠。在卷绕部53,正极31及负极32的至少一方绕中心轴Ax卷绕成漩涡状。正极31与负极32通过隔膜33而互相分离。另外,正极31位于二个隔膜33间。电极体25(卷绕部53)以中心轴Ax沿着壳体20的宽度方向(Y方向)的姿势容纳于壳体20。即,中心轴Ax的轴方向沿着壳体20的宽度方向(Y方向)。
如图1、图3、图4所示,卷绕部53具有轴方向的两端部53a、53b、及与轴方向相交(正交)的第一相交方向D1的两端部53c、53d。端部53c是卷绕部53的第一相交方向D1的一方侧(上方)、即第一单方方向D1a的端部,端部53d是卷绕部53的第一相交方向D1的另一方侧(下方)、即第一单方方向D1a的相反方向的端部。端部53a被壳体20的壁部20b覆盖,端部53b被壳体20的壁部20d覆盖,端部53c被壳体20的壁部20f覆盖,端部53d被壳体20的壁部20e覆盖。在本实施方式中,作为一例,在卷绕部53的两端部53a、53b,分别为至少在包含轴方向的端面的部分不存在隔膜33的构成。
如图3、图4、图6、图7所示,各集电部51分别具有基部群51m及从基部群51m延伸的集电极耳群51n。一对集电极耳群51n是集电极耳群51nA及集电极耳群51nB。
基部群51m具有互相重叠的多个基部51ma。正极集电部51A的基部群51m的基部51ma是正极31的一部分,且从卷绕部53的端部53a起在轴方向上延伸。另外,负极集电部51B的基部群51m的基部51ma是负极32的一部分,且从卷绕部53的端部53b起在轴方向上延伸。即,正极集电部51A的基部群51m的基部51ma与负极集电部51B的基部群51m的基部51ma,从卷绕部53起互相向相反方向延伸。
各基部51ma是正极31或负极32被折返而构成的。即,正极集电部51A及负极集电部51B的各基部51ma形成为U字状,各基部群51m也形成为U字状。详细而言,基部群51m具有由正极31或负极32在第一相交方向D1上延伸而成的一对延伸部51mb、51mc、及折返部51md。一对延伸部51mb、51mc在与轴方向及第一相交方向D1相交(正交)的第二相交方向D2上排列。第二相交方向D2沿着X方向。以后,将第二相交方向D2的一方侧也称为第二单方方向D2a。第二单方方向D2a沿着X方向。也可以说,第二单方方向D2a沿着第二相交方向D2。第二单方方向D2a与轴方向及第一单方方向D1a相交(正交)。折返部51md将一对延伸部51mb、51mc的Z方向的相反方向的端部(下端部)互相连接。在折返部51md,正极31或负极32从一对延伸部51mb、51mc的一方朝向另一方被折返。折返部51md也称为R部。
集电极耳群51n具有互相重叠的多个集电极耳51na。正极集电部51A的集电极耳51na是正极31的一部分。正极集电部51A的集电极耳51na从正极集电部51A的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc的基部51ma起、向第一相交方向D1的一方侧(卷绕部53的端部53c侧)即第一单方方向D1a延伸。另外,负极集电部51B的集电极耳群51n的集电极耳51na是负极32的一部分。负极集电部51B的集电极耳51na从负极集电部51B的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc的基部51ma起、向第一相交方向D1的一方侧(卷绕部53的端部53c侧)即第一单方方向D1a延伸。即,正极集电部51A的集电极耳51na与负极集电部51B的集电极耳51na,从基部51ma起互相向相同的方向延伸。
另外,如图2等所示,在各集电极耳群51n的集电极耳51na与卷绕部53的端部53a、53b之间,设置有狭缝S1,集电极耳51na与卷绕部53分离。另外,在各图2等中,为了方便,狭缝S1用线表示。在本实施方式中,作为一例,通过狭缝S1,集电极耳群51n的多个集电极耳51na全部与卷绕部53分离。集电极耳群51n与卷绕部53的端部53a、53b在轴方向上面对。
另外,如图3、图6、图7所示,集电极耳群51n具有与基部群51m连接的宽度变化部51p、及与宽度变化部51p连接的集电连接部51q。宽度变化部51p从基部群51m的一对延伸部51mb、51mc起向第一相交方向D1(第一单方方向D1a)延伸,随着从一对延伸部51mb、51mc朝向集电极耳群51n的前端部,与轴方向及第一相交方向D1相交的第二相交方向D2的宽度变窄。
另外,如图6、图7所示,集电连接部51q从宽度变化部51p的与基部群51m相反侧的端部起向第一相交方向D1延伸。集电连接部51q的第二相交方向D2的最大宽度T3(宽度),比卷绕部53的第二相交方向D2的最大宽度T4窄。另外,在轴方向上观察的情况下,集电连接部51q位于卷绕部53的外周部53e的内侧。另外,在集电连接部51q,多个集电极耳51na互相接合。集电连接部51q以在第二相交方向D2上与正极引线26或负极引线27并排的状态,与正极引线26或负极引线27电连接。集电连接部51q与正极引线26或负极引线27通过例如超声波接合等而接合(焊接)。
另外,如图6所示,在各集电部51,与卷绕部53连接的部分即基部群51m的第一相交方向D1的长度L1,例如是卷绕部53的最内周部的第一相交方向D1的长度L2的10%以上。
另外,基部51ma及集电极耳51na的枚数(数量)分别是卷绕部53的正极31(负极32)卷绕的次数的数值以上。例如,卷绕部53的正极31(负极32)卷绕的次数为38次的情况下,基部51ma及集电极耳51na的枚数作为一例,为38的二倍的76枚。
另外,如图3、图6、图8所示,电极体25具有基部25e和一对折返部25f、25g。基部25e及一对折返部25f、25g分别包含正极31、负极32及隔膜33。基部25e具有由正极31、负极32及隔膜33在第一相交方向D1上延伸而成的一对延伸部25ea、25eb。各延伸部25ea、25eb设置于卷绕部53的第一相交方向D1的两端部53c、53d间(电极体25的第一相交方向D1的两端部25ca、25cb间)。另外,中心轴Ax位于延伸部25ea、25eb之间。在各延伸部25ea、25eb,正极31、负极32及隔膜33在第一相交方向D1上延伸,正极31、负极32及隔膜33不被折返。基部25e也称为直状部、中间部,折返部25f、25g也称为R部。
一对折返部25f、25g设置于卷绕部53的第一相交方向D1的两端部53c、53d(电极体25的第一相交方向D1的两端部25ca、25cb)。在各折返部25f、25g,正极31、负极32及隔膜33从一对延伸部25ea、25eb的一方朝向另一方被折返。即,一对折返部25f、25g连接于基部25e的第一相交方向D1的两端部(第一单方方向D1a的端部、第一单方方向D1a的相反方向的端部)。一对折返部25f、25g通过基部25e而连接。即,基部25e夹设于一对折返部25f、25g间。
在本实施方式中,基部25e的一部分、折返部25f及折返部25g的一部分包含于卷绕部53,基部25e的其他的一部分及折返部25g的其他的一部分包含于集电部51。详细而言,基部25e的其他的一部分构成集电部51的一对延伸部51mb、51mc,折返部25g的其他的一部分构成集电部51的折返部51md。根据以上可知,在本实施方式中,正极31及负极32在电极体25中的集电极耳群51n以外的部分被折返。即,各集电极耳群51n(集电极耳51na)不被折返。
另外,如图3、图6、图7所示,在电极体25上设置有切断部25d。切断部25d设置于卷绕部53的端部53a、53b、集电部51(集电极耳群51n)。切断部25d是在电极体25的制造时,在电极体25的基材60(图8)中,从集电部51通过例如激光的照射而将规定的去除部熔断而形成的。切断部25d也称为切断部位、切断面。
[正极31,负极32]
如图8所示,正极31具有正极集电体41及正极活物质含有层42。在图8中,为了帮助理解,对正极活物质含有层42附有剖面线。正极集电体41是集电体的一例,正极活物质含有层42是活物质含有层的一例。正极集电体41也被称为基板、片、导电体。
正极集电体41通过铝箔、铝合金等的金属箔而构成。即,正极集电体41包含铝。正极集电体41形成为大致矩形(四边形)的片状(带状)。另外,正极集电体41可以通过其他的材料来制作,也可以形成为其他的形状。
正极活物质含有层42分别设置于正极集电体41的两面(表面及背面)。另外,正极活物质含有层42可以仅设置于正极集电体41的一方的面。正极活物质含有层42将正极集电体41的两面局部地覆盖。即,正极活物质含有层42层叠于正极集电体41的一部分。正极活物质含有层42的长边方向的长度,与正极集电体41的长边方向的长度大致相等。正极活物质含有层42的短边方向的长度(宽度)比正极集电体41的短边方向的长度(宽度)短。
正极集电体41具有正极非层叠部48A。正极非层叠部48A通过正极集电体41中的未层叠有正极活物质含有层42的部分而构成。正极非层叠部48A设置于带状的正极集电体41的、宽度方向上的一方的端部。正极集电体41的、宽度方向上的另一方的端部被正极活物质含有层42覆盖。正极非层叠部48A与正极集电体41及正极活物质含有层42平行地延伸。正极非层叠部48A是非层叠部的一例。正极非层叠部48A也被称为未涂敷部。
正极活物质含有层42包含正极活物质、导电剂及粘接剂(粘结剂)。正极活物质含有层42例如通过使正极活物质、导电剂及粘接剂悬浮于溶媒并将该悬浮物(糊膏)对正极集电体41进行涂敷、干燥及冲压而形成。
正极活物质例如是各种氧化物或硫化物。正极活物质例如是二氧化锰(MnO2)、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂锰复合氧化物(例如,LixMn2O4或LixMnO2)、锂镍复合氧化物(例如,LixNiO2)、锂钴复合氧化物(LixCoO2)、锂镍钴复合氧化物(例如,LixNi1-y-zCoyMzO2。M是从由Al、Cr及Fe构成的群中选择的至少1种元素。0≤y≤0.5、0≤z≤0.1)、锂镍钴锰复合氧化物(例如,LiaNixCoyMnzO2。0.7≤a≤1.3,0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1)、锂锰钴复合氧化物(例如,LixMn1-y-zCoyMzO2。M是从由Al、Cr及Fe构成的群中选择的至少1种元素。0≤y≤0.5、0≤z≤0.1)、锂锰镍复合化合物(例如,LixMn1/3Ni1/3Co1/3O2、LixMn1/2Ni1/2O2那样的LixMnyNiyM1- 2yO2。M是从Co、Cr、Al及Fe构成的群中选择的至少1种元素。1/3≤y≤1/2)、尖晶石型锂锰镍复合氧化物(例如,LixMn2-yNiyO4)、具有橄榄石结构的锂磷氧化物(例如,LixFePO4、LixFe1- yMnyPO4、LixCoPO4)、硫酸铁(例如,Fe2(SO4)3)或钒氧化物(例如,V2O5)。正极活物质也可以是聚苯胺、聚吡咯那样的导电性聚合物材料、二硫化物系聚合物材料、硫(S)及碳氟化合物那样的有机材料及无机材料。另外,在上述没有优选的范围的记载的x、y、z优选在0以上1以下的范围。
正极活物质例如是各种氧化物或硫化物。正极活物质例如是二氧化锰(MnO2)、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂锰复合氧化物(例如,LixMn2O4或LixMnO2)、锂镍复合氧化物(例如,LixNiO2)、锂钴复合氧化物(LixCoO2)、锂镍钴复合氧化物(例如,LixNi1-y-zCoyMzO2。M是从由Al、Cr及Fe构成的群中选择的至少1种元素。0≤y≤0.5、0≤z≤0.1)、锂锰钴复合氧化物(例如,LixMn1-y-zCoyMzO2。M是从由Al、Cr及Fe构成的群中选择的至少1种元素。0≤y≤0.5、0≤z≤0.1)、锂锰镍复合化合物(例如,LixMn1/3Ni1/3Co1/3O2、LixMn1/2Ni1/2O2那样的LixMnyNiyM1- 2yO2。M是从Co、Cr、Al及Fe构成的群中选择的至少1种元素。1/3≤y≤1/2)、尖晶石型锂锰镍复合氧化物(例如,LixMn2-yNiyO4)、具有橄榄石结构的锂磷氧化物(例如,LixFePO4、LixFe1- yMnyPO4、LixCoPO4)、硫酸铁(例如,Fe2(SO4)3)、或钒氧化物(例如,V2O5)。正极活物质也可以是聚苯胺、聚吡咯那样的导电性聚合物材料、二硫化物系聚合物材料、硫(S)及碳氟化合物那样的有机材料及无机材料。另外,在上述没有优选的范围的记载的x、y、z优选在0以上1以下的范围。
更优选的正极活物质例如是锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂钴复合氧化物、锂镍钴复合氧化物、锂锰镍复合化合物,尖晶石型锂锰镍复合氧化物、锂锰钴复合氧化物或锂磷酸铁。具有这些正极活物质的电池10可获得较高的电压。
导电剂例如是乙炔黑、炭黑、石墨、焦炭、碳纤维、石墨烯等中的1种或2种以上。作为粘接剂,例如能够列举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟系橡胶、丁苯橡胶、乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、将PVDF的氢及氟中的至少1个用其他的置换基置换后的改性PVDF、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚合体、聚偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯的三元共聚合体、丙烯酸系树脂。粘接剂的种类能够为1种或2种以上。
如图8所示,负极32具有负极集电体45及负极活物质含有层46。在图8中,为了帮助理解,对负极活物质含有层46附有剖面线。负极集电体45是集电体的一例,负极活物质含有层46是活物质含有层的一例。负极集电体45例如也称为基板、片、导电体。
负极集电体45通过例如铜箔、铝箔、铝合金箔等的金属箔而构成。即,负极集电体45在用铝箔、铝合金箔构成的情况下,包含铝。负极集电体45形成为大致矩形(四边形)的片状(带状)。另外,负极集电体45可以通过其他的材料来制作,也可以形成为其他的形状。
负极活物质含有层46分别设置于负极集电体45的两面。即,负极活物质含有层46层叠于负极集电体45的一部分。另外,负极活物质含有层46也可以仅设置于负极集电体45的一方的面。但是,负极活物质含有层46设置于朝向正极活物质含有层42的面。负极活物质含有层46将负极集电体45的面局部地覆盖。即,负极活物质含有层46层叠于负极集电体45的一部分。负极活物质含有层46的长边方向的长度与负极集电体45的长边方向的长度大致相等。负极活物质含有层46的短边方向的长度(宽度)比负极集电体45的短边方向的长度(宽度)短。
负极集电体45具有负极非层叠部48B。负极非层叠部48B通过负极集电体45中的未层叠有负极活物质含有层46的部分而构成。负极非层叠部48B设置于带状的负极集电体45的、宽度方向上一方的端部。负极集电体45的、宽度方向上的另一方的端部,被负极活物质含有层46覆盖。负极非层叠部48B与负极集电体45及负极活物质含有层46平行地延伸。负极非层叠部48B是非层叠部的一例。负极非层叠部48B也被称为未涂敷部。
负极活物质含有层46包括负极活物质、导电剂、粘接剂(粘结剂)。负极活物质含有层46例如通过使粉末状的负极活物质、导电剂及粘接剂悬浮于溶媒,并将该悬浮物(糊膏)对负极集电体45涂敷、干燥及冲压而形成。冲压是为了增加负极活物质与负极集电体45之间的电接触而进行的。
负极活物质并不特别限定。负极活物质例如是锂钛复合氧化物(钛酸锂)。锂钛复合氧化物例如是用Li4+xTi5O12(x根据充放电反应而在-1≤x≤3的范围内变化)表示的尖晶石型钛酸锂、斜方锰矿型(Ramsteride)Li2+xTi3O7(x根据充放电反应而在-1≤x≤3的范围内变化)或含有Ti和从由P、V、Sn、Cu、Ni及Fe构成的群中选择的至少1种元素的金属复合氧化物。作为含有Ti和从由P、V、Sn、Cu、Ni及Fe构成的群中选择的至少1种元素的金属复合氧化物,能够列举出例如TiO2-P2O5、TiO2-V2O5、TiO2-P2O5-SnO2、TiO2-P2O5-MeO(Me是从由Cu、Ni及Fe构成的群中选择的至少1个的元素)、TiO2-P2O5-MO(M是从由Cu、Ni及Fe构成的群中选择的至少1个的元素)。该金属复合氧化物优选是结晶性低,结晶相与无定形相共存或无定形相单独存在的微观构造。这样的微观构造的金属复合氧化物能够使循环性能大幅地提高。这些金属复合氧化物通过充电而被插入锂,从而变化为锂钛复合氧化物。锂钛复合氧化物中的、尖晶石型钛酸锂,循环特性好,是优选的。另外,锂钛复合氧化物(例如,尖晶石型的钛酸锂)优选包含硅及锡等构成的群中的1种以上的物质。
负极活物质含有层46也可以包含例如石墨质材料、碳质材料或金属化合物,作为其他的负极活物质。石墨质材料例如是石墨(天然石墨、人造石墨)。碳质材料例如是焦炭、碳纤维(气相成长碳纤维、中间相沥青系碳纤维)、球状碳、热分解气相碳质物或树脂烧成碳。更优选的碳质材料是气相成长碳纤维、中间相沥青系碳纤维及球状碳。
金属化合物例如是金属硫化物或金属氮化物。金属硫化物例如是TiS2那样的硫化钛、MoS2那样的硫化钼、或FeS、FeS2及LixFeS2那样的硫化铁。金属氮化物是例如锂钴氮化物(例如LisCotN,0<s<4,0<t<0.5)。另外,作为负极活物质,可以是氧族元素化合物(例如,二硫化钛、二硫化钼、二碲化铌等)、轻金属(例如铝、铝合金、镁合金、锂、锂合金等)。
导电剂例如是乙炔黑、炭黑、石墨、焦炭、碳纤维、石墨烯等中的1种或2种以上。作为粘接剂,例如能够列举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟系橡胶、丁苯橡胶、乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、将PVDF的氢及氟中的至少1个用其他的置换基置换后的改性PVDF、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚合体、聚偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯的三元共聚合体、丙烯酸系树脂。粘接剂的种类能够为1种或2种以上。
另外,正极非层叠部48A与负极非层叠部48B,互相向相反方向突出。即,从互相重叠并且卷绕的正极31、负极32及隔膜33的一方的端部起、正极非层叠部48A向轴方向的一方侧(Y方向的相反方向)突出,从另一方的端部起、负极非层叠部48B向轴方向的另一方侧(Y方向)突出。即,正极31与负极32互相错开而重叠。以后,作为正极非层叠部48A及负极非层叠部48B的总称,有时使用非层叠部48。
通过正极非层叠部48A,构成正极集电部51A。即,正极集电部51A包含正极集电体41中的未层叠有正极活物质含有层42的部分(正极非层叠部48A)。另外,根据以上可知,正极集电部51A由正极31构成。
另外,通过负极非层叠部48B,构成负极集电部51B。即,负极集电部51B包含负极集电体45中的未层叠有负极活物质含有层46的部分(负极非层叠部48B)。另外,根据以上可知,负极集电部51B由负极32构成。
另外,正极集电体41中的至少层叠有正极活物质含有层42的部分、正极活物质含有层42、负极集电体45中的至少层叠有负极活物质含有层46的部分、负极活物质含有层46及隔膜33,构成卷绕部53。即,卷绕部53包含正极活物质含有层42及负极活物质含有层46。
[接合部52]
图9是第1实施方式的集电部51的示意性的且例示性的图,是在从轴方向起的视线下的图。图10是第1实施方式的电极体25的一部分的示意性的且例示性的剖视图。
如图3、图4、图9、图10所示,在电极体25上设置有接合部52。另外,在图9、图10中,示出了卷绕部53的端部53a中的切断部25d的接合部52,但接合部52也能够设置于集电部51的集电极耳群51n等。另外,在图9、图10中,为了帮助理解,电极体25的电极(正极31及负极32)中的相邻的重叠部分B间的间隙S被夸大。接合部52是电极体25的基材60(图8)由于例如激光的照射而被熔断时、重叠部分B的边缘部Ba在熔融后固化而形成的。即,接合部52设置于切断部25d。重叠部分B的边缘部Ba是非层叠部48的边缘部的一例。
在本实施方式中,在正极31及负极32分别设置有多个接合部52。接合部52设置于正极31或负极32的互相重叠的部分即重叠部分B的边缘部Ba彼此间,将该边缘部Ba彼此接合。在本实施方式中,多个接合部52互相分离而设置,各接合部52将互相重叠的多个重叠部分B的边缘部Ba局部地接合。即,在切断部25d,多个接合部52分散而设置。另外,图9等所示的接合部52的个数、位置是一例,并不限定于此。另外,接合部52可以是一个。
[非层叠部48]
图11是第1实施方式的电极体25的一部分的示意性的且例示性的剖视图。图12是第1实施方式的电极体25的一部分的示意性的且例示性的剖视图。
如图10、图11所示,各非层叠部48具有第一部分48a和第二部分48b。另外,在图10中,示出了正极非层叠部48A的第一部分48a及第二部分48b。
第一部分48a从正极活物质含有层42或负极活物质含有层46起延伸。第一部分48a构成重叠部分B的一部分。第二部分48b与第一部分48a连接,构成重叠部分B的其他部分。第二部分48b具有边缘部Ba、厚度变化部48c及厚壁部48d。厚度变化部48c随着从第一部分48a离开而厚度变厚。厚壁部48d是非层叠部48中的厚度最厚的部分,也是重叠部分B中的厚度最厚的部分。厚壁部48d的厚度例如是第一部分48a的厚度(最大厚度)的1.2倍以上。在图10、图11中,厚壁部48d的厚度用厚度T1表示,第一部分48a的厚度(最大厚度)用厚度T2表示。在图11的例子中,例如,厚壁部48d的厚度T1是67μm,第一部分48a的厚度T2是20μm。图12中示出了与图11所示的非层叠部48所设置的重叠部分B不同的重叠部分B。在图12的例子中,例如,厚壁部48d的厚度T1是20μm,第一部分48a的厚度T2是13μm。另外,厚壁部48d的厚度T1及第一部分48a的厚度T2不限定于上述的各例。第一部分48a也称为薄壁部。
[隔膜33]
图8等所示的隔膜33具有绝缘性,形成为大致矩形(四边形)的片状(带状)。隔膜33的短边方向的长度(宽度),比正极集电体41及负极集电体45的短边方向的长度(宽度)短。另外,隔膜33的尺寸不限定于此。
隔膜33例如是用聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃、纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚四氟乙烯及维尼纶等的聚合物制作的多孔质膜或无纺布。根据薄厚和机械的强度的观点,优选的隔膜33的例子能够列举包含纤维素纤维的无纺布。隔膜33既可以用1种材料制作,也可以用组合的2种以上的材料制作。
[电解液]
作为电解液,能够使用例如非水电解质。非水电解质可以是例如通过将电解质溶解于有机溶媒而调制的液状非水电解质、或将液状电解质与高分子材料复合而成的凝胶状非水电解质。
液状非水电解质优选是将电解质以0.5摩尔/L以上2.5摩尔/L以下的浓度溶解于有机溶媒后的液状非水电解质。
溶解于有机溶媒的电解质的例子包括高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、三氯甲磺酸锂(LiCF3SO3)及双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)那样的锂盐以及它们的混合物。电解质优选是即使在高电位下也难氧化的,LiPF6最优选。
有机溶媒的例子包括碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)及碳酸亚乙烯酯那样的环状碳酸脂、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)及碳酸乙甲酯(EMC)那样的链状碳酸脂、四氢呋喃(THF)、2甲基四氢呋喃(2-MeTHF)及阿霉素(DOX)那样的环状醚、二甲醚(DME)及二乙醚(DEE)那样的链状醚、丙酸甲酯(MP)及丙酸乙酯(EP)那样的丙酸酯、γ-丁内酯(GBL)、乙腈(AN)、环丁砜(SL)。这些有机溶媒能够单独使用或作为混合溶媒使用。
[正极引线26,负极引线27]
如图2所示,正极引线26夹设于电极体25的正极集电部51A与正极端子23之间,将正极集电部51A与正极端子23电连接。
如图3~图6所示,正极引线26具有壁部26a及延伸部26b。正极引线26能够通过将一枚金属板折弯成形而制作。壁部26a沿着盖部件22的内表面而设置,与正极端子23结合。延伸部26b与壁部26a连接,在壳体20的上下方向(Z方向)上延伸。延伸部26b具有引线连接部26c及连接部26d。在本实施方式中,引线连接部26c仅设置了一个。引线连接部26c位于正极集电部51A的集电连接部51q中的第二相交方向D2的一方侧,与集电连接部51q在第二相交方向D2上并排。引线连接部26c与集电连接部51q接合。在轴方向上观察的情况下(图6),引线连接部26c位于卷绕部53的外周部53e的内侧。连接部26d将引线连接部26c与壁部26a连接。正极引线26由金属材料等的导电材料构成。
如图2所示,负极引线27夹设于电极体25的负极集电部51B与负极端子24之间,将负极集电部51B与负极端子24电连接。
如图3~图5、图7所示,负极引线27具有壁部27a及延伸部27b。负极引线27能够通过将一枚金属板折弯成形而制作。壁部27a沿着盖部件22的内表面而设置,与负极端子24结合。延伸部27b与壁部27a连接,在壳体20的上下方向(Z方向)上延伸。延伸部27b具有引线连接部27c及连接部27d。在本实施方式中,引线连接部27c仅设置了一个。引线连接部27c位于负极集电部51B的集电连接部51q中的第二相交方向D2的另一方侧,与集电连接部51q在第二相交方向D2上并排。引线连接部27c与集电连接部51q接合。在轴方向上观察的情况下(图7),引线连接部27c位于卷绕部53的外周部53e的内侧。连接部27d将引线连接部27c与壁部27a连接。负极引线27由金属材料等的导电材料构成。
接下来,关于电池10的制造方法,参照图8、图13~图22等进行说明。图13~图22是第1实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的图。
如图8、图13~图16所示,正极31及负极32和夹设于正极31与负极32间的隔膜33以互相重叠的状态绕中心轴Ax卷绕成漩涡状并被冲压为扁平,由此制作包含电极体25的基材60。基材60具有轴方向的两端部60a、60b及第一相交方向D1的两端部60c、60d。端部60c是第一单方方向D1a的端部,端部60d是第一单方方向D1a的相反方向的端部。另外,基材60具有四个角部(四角)。四个角部是端部60a及端部60c相交的第一角部、端部60b及端部60c相交的第二角部、端部60a及端部60d相交的第三角部、端部60b及端部60d相交的第四角部。以后,存在将第一角部及第二角部分别总称为上侧角部,将第三角部和第四角部称为下侧角部的情况。另外,基材60具有:具有一对延伸部25ea、25eb的基部25e及一对折返部25f、25g。在基材60中,折返部25f、25g遍及基材60的轴方向的两端部60a、60b而设置。
接下来,如图17、图18所示,通过切断装置(未图示),将基材60的规定的部分(去除部)切断。具体而言,基材60的四个角部(四角)中的二个上侧角部的规定的部分被切断。由此,在基材60上形成二个切断部25d,并且在基材60的轴方向的两端部60a、60b分别形成突出部51r。各突出部51r包括一对延伸部25ea、25eb的各自的一部分及折返部25g的一部分,不包括折返部25f。详细情况后述,但该突出部51r被加工,由此形成图3等所示的形状的集电部51。基材60的切断通过对基材60的基于热的切断(熔断)进行。例如,来自作为切断装置的激光照射装置的激光被照射到基材60,由此基材60被加热而熔断。通过该熔断,在切断部25d形成接合部52(图9)。即,在本实施方式中,接合部52作为一例,通过互相重叠的多个重叠部分B(图9)用激光来熔融后、固化而形成。另外,在图17等中,省略了接合部52的图示。
接下来,如图19、图20所示,在突出部51r形成狭缝S1。狭缝S1的形成通过对基材60的基于热的切断(熔断)进行。例如,来自作为切断装置的激光照射装置的激光被照射到基材60,由此基材60被加热而熔断。在基材60(电极体25)中,与狭缝S1面对的部分也是切断部25d。
在基材60的规定的部分(去除部)的切断及狭缝S1的形成中使用的上述的激光例如可以是单模光纤激光器,也可以是多模光纤激光器。单模光纤激光器由于具有激光的直径较细、能量密度较高的特征,因此能够将互相重叠的多个重叠部分B在任意的位置高效地切断。在为单模光纤激光器的情况下,激光的直径、即切断宽度比较细,各接合部52的大小比较小。另一方面,在为多模光纤激光器的情况下,激光的直径即切断宽度比较粗,各接合部52的大小比较大。另外,激光的照射可以分割为多次进行。在该情况下,能够减小每1次的激光照射装置的输出。因此,能够减小能量损耗、或能够减小对切断部25d施加的热的影响。
接下来,如图21、如22所示,突出部51r的一部分(集电连接部51q)被冲压。由此,伴随着集电连接部51q的宽度变窄,而形成宽度变化部51p。
接下来,如图3、图4、图6、图7所示,正极集电部51A的集电连接部51q及负极集电部51B的集电连接部51q、和与盖部件22结合的正极引线26的引线连接部26c及负极引线27的引线连接部27c,通过超声波接合装置的加工头夹入地被赋予超声波振动,同时被加压并被焊接(超声波接合)。加工头包括喇叭及测砧。此时,集电连接部51q的多个集电极耳51na也被互相焊接。
接下来,与盖部件22一体化的状态的正极引线26、负极引线27及电极体25被插入到容纳部件21内。然后,盖部件22以将容纳部件21的开口部(上端开口部)封堵的状态,与容纳部件21结合。之后,经由盖部件22的注液口对壳体20内以规定量注入电解液。该规定量例如是壳体20内的电极体25被电解液充分浸泡的量。然后,将注液口封固。
接下来,对非层叠部48的厚壁部48d的厚度T1(图11等)、第一部分48a的厚度T2(图11等)等的测定方法进行说明。首先,在测定前,进行对包含边缘部Ba(切断部25d)的非层叠部48的表面(外面)进行研磨的研磨处理。在该研磨处理中,对非层叠部48的表面进行了机械研磨之后,通过离子蚀刻加工等的化学研磨法将该表面的加工层去除。另外,在研磨处理中,也可以在对非层叠部48的表面进行了机械研磨之后,对该表面进行基于氢氧化钠水溶液等的化学处理。在测定中,使用例如扫描型电子显微鏡,以观察倍率500倍等进行非层叠部48的摄像。然后,根据摄像结果来测定非层叠部48的各部的厚度。另外,观察倍率不限于上述。
如以上那样,在本实施方式中,电极体25的互相重叠的多个边缘部Ba通过接合部52而接合。通过这样的构成,即使在例如对电池10施加了振动的情况下,在电极体25中互相重叠的多个边缘部Ba也不易偏移。因此,电极体25的变形容易抑制。因此,与电极体25的互相重叠的多个边缘部Ba不被接合的构成相比,能够提高电极体25的强度及刚性,所以电极体25的耐振动性提高。
这里,以往已知如下电池:具备由片状的一对电极和位于一对电极间的隔膜以互相重叠的状态卷绕而成的卷绕体、在卷绕体的端部设置的集电部及与集电部电连接的引线,在卷绕体与集电部之间设置有狭缝。如果可获得易于使在集电部与引线连接的部分的宽度缩窄的新的构成,则是优选的。
与此相对,在本实施方式中,集电部51的基部群51m具有作为正极31或负极32(电极)的一部分的、而且从卷绕部53的端部53a、53b在轴方向上延伸的、互相重叠的多个基部51ma。另外,集电部51的集电极耳群51n具有作为正极31或负极32的一部分的、而且从基部51ma起在与轴方向相交的第一相交方向D1上延伸、且互相重叠、且至少一个以上与卷绕部53分离的多个集电极耳51na。另外,集电极耳群51n的集电连接部51q,以在与轴方向及第一相交方向D1相交的第二相交方向D2上与正极引线26或负极引线27并排的状态、与正极引线26或负极引线27电连接,并且第二相交方向D2的最大宽度T3比卷绕部53的第二相交方向D2的最大宽度T4狭窄。并且,正极31及负极32在电极体25中的集电极耳群51n以外的部分被折返。即,在集电极耳群51n,正极31、负极32不被折返。通过这样的构成,与在集电极耳群处正极、负极被折返的构成相比,容易使集电部51中与引线连接的部分即集电极耳群51n的第二相交方向D2的宽度缩窄。因此,容易进行电池10的小型化。
另外,在本实施方式中,多个集电极耳51na全部与卷绕部53分离。因此,在将多个集电极耳51na集中为一个而作为集电极耳群51n的情况下容易将多个集电极耳51na的轴方向的边缘部对齐。由此,容易将集电极耳群51n的第一相交方向D1的最大宽度缩窄。因此,在电极体25的轴方向上容易使长度缩短,所以能够谋求电池10的能量密度的增大。与此相对,多个集电部全部与卷绕部连接的情况下,将多个集电极耳集中为一个而作为集电极耳群的情况下多个集电极耳的轴方向的边缘部不对齐而产生阶差。在该情况下,集电极耳群的第一相交方向的最大宽度容易变大。
另外,在本实施方式中,在电极体25中互相重叠的多个重叠部分B的边缘部Ba通过接合部52而接合。通过这样的构成,即使在例如对电池10施加了振动的情况下,互相重叠的多个重叠部分B也不易偏移。因此,电极体25的变形容易抑制。因此,与重叠部分B的边缘部Ba未被接合的构成相比,能够提高电极体25的强度及刚性,所以电极体25的耐振动性提高。
另外,在本实施方式中,接合部52将互相重叠的多个重叠部分B的边缘部Ba局部地接合。通过这样的构成,例如,能够将在电极体25(卷绕部53)中在正极活物质含有层42与负极活物质含有层46之间产生的气体,从互相重叠的多个重叠部分B中未设置有接合部52的部分的间隙S,向电极体25(卷绕部53)的外部放出。
另外,在本实施方式中,在重叠部分B的边缘部Ba,设置有非层叠部48中的厚度最厚的部分即厚壁部48d。通过这样的构成,厚壁部48d强度比较高,所以能够提高边缘部Ba的强度。因此,电极体25的耐振动性提高。
另外,在本实施方式中,示出了集电极耳群51n的多个集电极耳51na全部与卷绕部53分离的例子,但不限于此。也可以是集电极耳群51n的多个集电极耳51na的一部分的集电极耳51na与卷绕部53分离的构成。在这样的情况下,例如,在电池10的制造方法中,在由激光照射装置进行的基材60(图8)的切断中,能够以能够遮蔽激光的遮蔽板(未图示)被插入于基材60的规定的位置的状态进行。通过这样的遮蔽板,能够调整基于激光的切断枚数。遮蔽板能够由例如金属材料构成。金属材料例如可以是钨。钨在金属材料中也是熔点最高的材料,因此能够谋求激光的高输出化。另外,遮蔽板也能够用于其他的实施方式中的基材60的各部的切断中。
另外,在本实施方式中,示出了正极引线26及负极引线27与集电部51的接合通过超声波接合而进行的例子,但不限定于此。正极引线26及负极引线27与集电部51的接合例如可以是电阻焊接、摩擦搅拌接合等。
另外,在本实施方式中,示出了电极体25的基材60的切断、狭缝S1的形成通过激光进行的例子,但不限定于此。例如,基材60的切断、狭缝S1的形成也可以通过超声波切断等进行。
<其他的实施方式>
接下来,对图23~图74所示的第2~第21实施方式、图75~图84所示的第22~第24实施方式及图85~图104所示的第25~第30实施方式进行说明。第2~第30实施方式的电池10具备与第1实施方式的电池10同样的构成。因此,通过第2~第30实施方式,也能够获得与基于与第1实施方式同样的构成的同样的效果。但是,第2~第30实施方式相对于第1实施方式,主要不同在于集电极耳51na等的形状。以下,关于第2~第30实施方式的详细,主要说明与第1实施方式不同的点。
<第2实施方式>
图23是第2实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图24是第2实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。在本实施方式中,集电部51的形状与第1实施方式在第一相交方向D1(上下方向)相反。即,基部群51m包含折返部25f,集电极耳群51n从基部群51m起向第一相交方向D1的另一方侧(卷绕部53的端部53d侧,下方)延伸。在这样的构成的电极体25的制造中,如图23、图24所示,用基材60切断的角部是二个下侧角部。
<第3实施方式>
图25是第3实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的立体图。图26是第3实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的立体图,是与图25不同的视线下的图。图27是第3实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的主视图。图28是第3实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的俯视图。图29是第3实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的左侧视图。图30是第3实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的右侧视图。
如图25~图29所示,在本实施方式中,正极集电部51A的集电极耳51na,从正极集电部51A的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的一方(例如,延伸部51mb)的基部51ma起、向第一相交方向D1的一方侧(卷绕部53的端部53c侧)延伸。即,正极集电部51A的集电极耳群51n与正极集电部51A的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的另一方(例如,延伸部51mb)相连接。
另外,如图25~图28、图30所示,负极集电部51B的集电极耳群51n的集电极耳51na,从负极集电部51B的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的另一方(例如,延伸部51mc)的基部51ma起、向第一相交方向D1的一方侧(卷绕部53的端部53c侧)延伸。即,负极集电部51B的集电极耳群51n与负极集电部51B的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的一方(例如,延伸部51mcb)连接。
另外,正极引线26的引线连接部26c及负极引线27的引线连接部27c,在轴方向上观察的情况下(图29、图30),分别位于卷绕部53的内周部,并与集电连接部51q在第二相交方向D2上重叠。
图31~图34是第3实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的图。本实施方式的电池10的制造通过与第1实施方式同样的工序而进行。但是,在本实施方式中,如图31所示,通过切断装置,除了基材60的二个上侧角部以外,紧接着该上侧角部的、端部60a中的延伸部25eb(图16)的一部分及端部60b中的延伸部25ea(图33)的一部分被切断。之后,狭缝S1被形成。接下来,如图33~图34所示,突出部51r的一部分(集电连接部51q)被冲压。以后,进行与第1实施方式同样的工序。
<第4实施方式>
图35是第4实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的立体图。图36是第4实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的立体图,是与图35不同的视线下的图。图37是第4实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的主视图。图38是第4实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的俯视图。图39是第4实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的左侧视图。
如图35~图39所示,在本实施方式中,正极集电部51A的集电极耳51na,从正极集电部51A的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的一方(例如,延伸部51mb)的基部51ma起、向第一相交方向D1的一方侧(卷绕部53的端部53c侧)延伸。即,正极集电部51A的集电极耳群51n与正极集电部51A的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的一方(例如,延伸部51mb)连接。
另外,如图35~图38所示,负极集电部51B的集电极耳群51n的集电极耳51na与第3实施方式同样地,从负极集电部51B的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的一方(例如,延伸部51mc)的基部51ma起、向第一相交方向D1的一方侧(卷绕部53的端部53c侧)延伸。即,负极集电部51B的集电极耳群51n与负极集电部51B的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的一方(例如,延伸部51mc)连接。
另外,正极引线26的引线连接部26c,在轴方向上观察的情况下(图39),位于卷绕部53的内周部,并与集电连接部51q在第二相交方向D2上重叠。另外,负极引线27的引线连接部27c与第3实施方式(图30)同样地,在轴方向上观察的情况下,位于卷绕部53的内周部,并与集电连接部51q在第二相交方向D2上重叠。
图40、图41是第4实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的图。本实施方式的电池10的制造通过与第1实施方式同样的工序而进行。但是,在本实施方式中,如图40、图41所示,通过切断装置,除了基材60的二个上侧角部以外,紧接着该上侧角部的端部60a、60b中的延伸部25eb的一部分被切断。之后,狭缝S1被形成。以后,进行与第1实施方式及第2实施方式同样的工序。
<第5实施方式>
图42是第5实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图43是第5实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。根据图42、图43可知,在本实施方式中,集电部51的形状与第4实施方式在第一相交方向D1相反。在本实施方式中,集电部51的基部群51m包含折返部25f,不包含折返部25g。并且,各集电部51的集电极耳群51n从集电部51的基部群51m起向卷绕部53的端部53d侧延伸。
<第6实施方式>
图44是第6实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图45是第6实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。根据图44、图45可知,本实施方式相对于第3实施方式,主要不同在于电极体25的集电部51的形状。具体而言,集电部51的形状与第3实施方式在第一相交方向D1上相反。在本实施方式中,集电部51的基部群51m包含折返部25f,不包含折返部25g。并且,各集电部51的集电极耳群51n从集电部51的基部群51m起向卷绕部53的端部53d侧延伸。
另外,负极集电部51B的集电极耳群51n的集电极耳51na从负极集电部51B的基部群51m中的一对延伸部51mb、51mc中的另一方(例如,延伸部51mc)的基部51ma起、向第一相交方向D1的一方侧(卷绕部53的端部53d侧)延伸。
<第7实施方式>
图46是第7实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图47是第7实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。根据图46、图47可知,本实施方式相对于第3实施方式,主要不同在于电极体25的集电部51的形状。在本实施方式中,在电极体25的制造过程中,在基材60的轴方向的两端部60a、60b(集电部51)的第一相交方向D1的中间部,形成朝向基材60(电极体25)的轴方向的中心的、凹状的切断部25d。由此在基材60形成被切断部25d包围的凹陷部51j。切断部25d遍及基材60的一对延伸部25ea、25eb的两方而设置。并且,在该切断部25d的第一相交方向D1的两侧的部分P1、P2中的某一个(例如下侧的部分P2)上设置集电部51。集电部51例如为将图3所示的集电部51的第一相交方向D1的长度缩短后的形状。另外,集电部51也可以设置于图46、图47中的切断部25d的上侧的部分P1。凹陷部51j也被称为凹部。
<第8实施方式>
图48是第8实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。本实施方式与第7实施方式同样地、在基材60的轴方向的两端部60a、60b(集电部51)的第一相交方向D1的中间部,形成朝向基材60(电极体25)的轴方向的中心的、凹状的切断部25d。但是,在本实施方式中,切断部25d的深度(凹入量)比第7实施方式长。集电部51的形状与第7实施方式是同样的。
<第9实施方式>
图49是第9实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图50是第9实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。如图49、图50所示,在本实施方式中,与第8实施方式同样地,在电极体25的制造过程中,在基材60的轴方向的两端部60a、60b(集电部51)的第一相交方向D1的中间部,形成朝向基材60(电极体25)的轴方向的中心的、凹状的切断部25d。但是,在本实施方式中,切断部25d仅设置于基材60的一对延伸部25ea、25eb的一方(例如25ea)。并且,在该切断部25d的第一相交方向的两侧的部分P1、P2中的某一个(例如图49、图50的下侧的部分P2)上设置集电极耳群51n(集电部51)。
<第10实施方式>
图51是第10实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图52是第10实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。如图51、图52所示,在本实施方式中,与第8实施方式同样地,在电极体25的制造过程中,在基材60的轴方向的两端部60a、60b(集电部51)的第一相交方向D1的中间部,形成朝向基材60(电极体25)的轴方向的中心的、凹状的切断部25d。但是,在本实施方式中,正极集电部51A的切断部25d仅设置于基材60的一对延伸部25ea、25eb中的一方(例如25eb),负极集电部51B的切断部25d仅设置于基材60的一对延伸部25ea、25eb中的另一方(例如25ea)。并且,在该切断部25d的第一相交方向的两侧的部分P1、P2中的某一方(例如图52的下侧的部分P2)上设置集电极耳群51n(集电部51)。
<第11实施方式>
图53是第11实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图54是第11实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的背面图。图55是第11实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的俯视图。
如图53~图55所示,在本实施方式中,在基材60的轴方向的两端部60a、60b,在从轴方向观看的情况下的基材60中的第二相交方向D2的一半的区域中设置有突出部51r。该突出部51r在从轴方向观看时,通过基材60中的第二相交方向D2的另一半的区域被切断而形成。通过该切断,在基材60上形成切断部25d。
一对突出部51r从基材60的第二相交方向D2的同一端面(端部)起互相向相反方向延伸。在图53~图55的例子中,一对突出部51r从基材60的与X方向相反的方向的端面起互相向相反方向延伸。突出部51r包含一对延伸部25ea、25eb中的一方(延伸部25ea)的一部分和一对曲部25h、25i,不包含折返部25f、25g。曲部25h、25i为,正极31、负极32从延伸部25ea的第一相交方向D1的端部起大致90度的范围内沿着折返部25f、25g而弯曲的构成。即,在曲部25h、25i,正极31、负极32不被折返。曲部25h、25i从折返部25f、25g起在轴方向上延伸。
在本实施方式中,在突出部51r中的从端部60a或端部60b起沿着第一相交方向D1的规定的区域,设置狭缝S1等,形成集电部51。
<第12实施方式>
图56是第12实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图57是第12实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的俯视图。
如图56、图57所示,在本实施方式中,与第11实施方式同样地,在基材60的轴方向的两端部60a、60b,设置有突出部51r。但是,在本实施方式中,一对突出部51r从基材60的第二相交方向D2的互相不同的端面(端部)起互相向相反方向延伸。即,一对突出部51r的第二相交方向D2的位置互相错开。在图56、图57的例子中,一方的突出部51r从基材60的X方向的端面起延伸,另一方的突出部从基材60的X方向的相反方向的端面起延伸。在端部60b设置的突出部51r与第11实施方式同样地,包含一对延伸部25ea、25eb中的一方(延伸部25ea)的一部分。另一方面,在端部60a设置的突出部51r包含一对延伸部25ea、25eb中的另一方(延伸部25eb)的一部分。
在本实施方式中,也与第11实施方式同样地,在突出部51r中的从端部60a或端部60b起沿着第一相交方向D1的规定的区域设置狭缝S1等,形成集电部51。
<第13实施方式>
图58是第13实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图59是第13实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。图60是第13实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的俯视图。
如图58~图60所示,在本实施方式中,与第11实施方式同样地,在基材60的轴方向的两端部60a、60b,设置有突出部51r。但是,本实施方式的突出部51r通过延伸部25ea的一部分而构成。这样的一对突出部51r的第二相交方向D2的位置互相相同。
在本实施方式中,在突出部51r的从第一相交方向D1的一方的端部(图59的上侧的端部或下侧的端部)起沿着第一相交方向D1的规定的区域设置狭缝S1等,形成集电部51。
<第14实施方式>
图61是第14实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图62是第14实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。图63是第14实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的俯视图。
如图61~图63所示,在本实施方式中,与第13实施方式同样地,在基材60的轴方向的两端部60a、60b,设置有突出部51r。但是,在本实施方式中,一方的突出部51r通过延伸部25eb的一部分而构成,另一方的突出部51r通过延伸部25ea而构成。这样的一对突出部51r,第二相交方向D2的位置互相错开。
另外,在本实施方式中,与第13实施方式同样地,在突出部51r的从第一相交方向D1的一方的端部(图62的上侧的端部或下侧的端部)起沿着第一相交方向D1的规定的区域,设置狭缝S1等,形成集电部51。
<第15实施方式>
图64是第15实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图65是第15实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。图66是第15实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的俯视图。
如图64~图66所示,在本实施方式中,与第13实施方式同样地,在基材60的轴方向的两端部60a、60b,设置有突出部51r。但是,在本实施方式中,各突出部51r通过延伸部25ea的一部分及延伸部25eb的一部分而构成。
在本实施方式中,与第13实施方式同样地,在突出部51r的从第一相交方向D1的一方的端部(图65的上侧的端部或下的端部)起沿着第一相交方向D1的规定的区域,设置狭缝S1等,形成集电部51。
<第16实施方式>
图67是第16实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图68是第16实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。如图67、图68所示,在本实施方式中,基材60的四个角部(四角)的各自的规定的部分被切断。由此,在基材60形成四个切断部25d,并且在基材60的轴方向的两端部60a、60b分别形成突出部51r。如图68所示,切断部25d具有在轴方向上延伸的第一延伸部51da、在第一相交方向D1上延伸的第二延伸部51db及将第一延伸部51da与第二延伸部51db连接的连接部51dc。连接部51dc形成为弯曲状。并且,通过与第一实施方式同样的工序,形成集电部51。连接部51dc也被称为角部。
<第17实施方式>
图69是第17实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的主视图。如图69所示,本实施方式与第16实施方式同样地,基材60的四个角部的各自的规定的部分被切断,形成四个切断部25d。但是,在本实施方式中,第一延伸部51da与第二延伸部51db的连接部51dc形成为大致直角。
<第18实施方式>
图70是第18实施方式的电池10的包含电极体25的部分的示意性的且例示性的立体图。如图70所示,在本实施方式中,各集电部51具有二个基部群51m及二个集电极耳群51n。一方的基部群51m包含一方的折返部25f,另一方的基部群51m包含另一方的折返部25g。集电极耳群51n按每个基部群51m而设置。二个集电极耳群51n在互相靠近的方向上从基部群51m起延伸。
另外,本实施方式的正极引线26及负极引线27分别具有二个引线连接部26c、27c(图70中,引线连接部26c并未图示)。正极引线26及负极引线27的各自的二个引线连接部26c、27c,与各集电部51的二个集电极耳群51n的集电连接部51q连接。
另外,本实施方式例如未特别进行图示,但在壳体20的轴方向的一方的端部(壁部20b、图1)的中央部设置有正极端子23(图1),在壳体20的轴方向的另一方的端部(壁部20d,图1)的中央部设置有负极端子24(图1)。并且,这些正极端子23及负极端子24与正极引线26及负极引线27电连接。
<第19实施方式>
图71是第19实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的俯视图。如图71所示,在本实施方式中,在基材60的轴方向的端部60a、60b,设置朝向基材60的轴方向的中心部凹陷的凹状的切断部25d。切断部25d例如,在从Z方向观察的情况下(图71的与纸面垂直的方向),构成为大致V字状。通过该切断部25d,形成面对切断部25d的凹陷部51j。凹陷部51j构成为朝向基材60的轴方向的中心部凹陷并且遍及基材60的第一相交方向的两端部60c、60d的槽状。对于形成有这样的切断部25d的基材60,形成例如上述第1~第18实施方式中的某一个集电部51的形状。
<第20实施方式>
图72是第20实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的俯视图。如图72所示,在本实施方式中,在基材60的轴方向的端部60a、60b,形成相对于中心轴Ax倾斜的切断部25d。作为一例,切断部25d以随着趋向X方向而从基材60的轴方向的中心部分离的方式,相对于中心轴Ax倾斜。针对形成有这样的切断部25d的基材60,形成例如上述第1~第18实施方式中的某一个集电部51的形状。
<第21实施方式>
图73是第21实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的立体图。图74是第21实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的俯视图。
如图73、图74所示,在本实施方式中,基材60的四个角部的各自的规定的部分被切断,形成四个切断部25d。切断部25d相对于中心轴Ax倾斜。切断部25d以随着从基材60的端部60a、60b趋向基材60的轴方向的中心部侧而与中心轴Ax分离的方式,相对于中心轴Ax倾斜。针对形成有这样的切断部25d的基材60,形成例如图46、图47所示的第7实施方式、图48所示的第8实施方式、图49、图50所示的第9实施方式、图51、图52所示的第10实施方式等中的某一个集电部51的形状。
另外,在上述各实施方式中,示出了正极引线26及负极引线27具有一个引线连接部26c、27c的例子,但不限定于此。例如,正极引线26及负极引线27可以分别具有将集电连接部51q夹入的二个引线连接部26c、27c。
<第22实施方式>
图75是第22实施方式的盖组装体11的示意性的且例示性的主视图。图76是第22实施方式的盖组装体11的示意性的且例示性的侧视图。图77是第22实施方式的盖组装体11的示意性的且例示性的分解立体图。
如图75~图77所示,本实施方式的电池10与第1实施方式同样地、具有壳体20、正极端子23、负极端子24、电极体25、正极引线26及负极引线27。本实施方式的电极体25中的卷绕部53的端部53c是一端部的一例,卷绕部53的端部53d是另一端部的一例。以下,主要说明本实施方式的电池10相对于第1实施方式的电池10的不同点。另外,以下,将一对集电极耳群51n也称为集电极耳群51nA和集电极耳群51nB。在本实施方式中,第一单方方向D1a是第一方向的一例,第二单方方向D2a是第二方向的一例。
[电极体25]
正极集电部51A及负极集电部51B的各基部51ma形成为U字状,各基部群51m也形成为U字状。基部群51m也称为R部。
一对集电极耳群51n以中心轴Ax位于该一对集电极耳群51n间状态,在第二相交方向D2(第二单方方向D2a)上互相隔开间隔地设置,并且从基部群51m起向第一单方方向D1a延伸。一对集电极耳群51nA、51nB通过基部群51m而连接。在基部群51m中,正极31或负极32从一对集电极耳群51nA、51nB的一方朝向另一方地被折返。
各集电极耳群51n具有在第二单方方向D2a(第二相交方向D2)上互相重叠的多个集电极耳51na。正极集电部51A的集电极耳51na是正极31的一部分。正极集电部51A的集电极耳51na从正极集电部51A的基部群51m的基部51ma起向第一单方方向D1a延伸。负极集电部51B的集电极耳群51n的集电极耳51na是负极32的一部分。负极集电部51B的集电极耳51na从负极集电部51B的基部群51m的基部51ma起向第一单方方向D1a延伸。
另外,如图76、图77所示,集电极耳群51n具有与基部群51m连接的宽度变化部51p及与宽度变化部51p连接的集电连接部51q。宽度变化部51p从基部群51m起向第一单方方向D1a延伸。宽度变化部51p随着趋向第一单方方向D1a,而第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的宽度变窄。
集电连接部51q从宽度变化部51p的第一单方方向D1a的端部起向第一单方方向D1a延伸。集电连接部51q的第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的最大宽度比卷绕部53的第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的最大宽度窄。另外,在轴方向上观察的情况下,集电连接部51q位于卷绕部53的外周部53e(图76)的内侧。
图78是第22实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的侧视图。如图78所示,一对集电极耳群51nA、51nB的各自的第一单方方向D1a的端部51nb在第一单方方向D1a(第一相交方向D1)上互相错开而设置。即,集电极耳群51nA的端部51nb与卷绕部53的端部53c中的折返的顶部53ca之间的沿着第一单方方向D1a(第一相交方向D1)的最短距离L11、和集电极耳群51nB的端部51nb与卷绕部53的顶部53ca之间的沿着第一单方方向D1a(第一相交方向D1)的最短距离L12,互相不同。集电极耳群51nA的最短距离L11和集电极耳群51nB的最短距离L12,可以某一个相对较长,但在图78中示出了集电极耳群51nA的最短距离L11比集电极耳群51nB的最短距离L12长的例子。若将基部群51m作为基准对上述构成进行说明,则一对集电极耳群51nA、51nB的一方与另一方相比从基部群51m起的延伸量(长度)较大。
另外,在集电连接部51q,多个集电极耳51na互相接合。另外,如图75、图76所示,集电连接部51q以在第二单方方向D2a(第二相交方向D2)上与正极引线26或负极引线27并排的状态、与正极引线26或负极引线27电连接。详细而言,以一对集电极耳群51n的一对集电连接部51q间被插入了正极引线26或负极引线27的状态,一对集电连接部51q与正极引线26或负极引线27电连接。集电连接部51q与正极引线26或负极引线27通过例如超声波接合等而接合(焊接)。
另外,在本实施方式中,基部25e的一部分、折返部25f及折返部25g的一部分包含于卷绕部53,基部25e的其他的一部分及折返部25g的其他的一部分包含于集电部51。详细而言,基部25e的其他的一部分构成集电部51的集电极耳群51n,折返部25g的其他的一部分构成集电部51的基部群51m。根据以上可知,在本实施方式中,正极31及负极32在电极体25中的集电极耳群51n以外的部分被折返。即,各集电极耳群51n(集电极耳51na)不被折返。
另外,如图77所示,在电极体25上,设置有切断部25d。切断部25d被设置于卷绕部53的端部53a、53b、集电部51(集电极耳群51n的端部51nb)。切断部25d如上述那样,通过在电极体25的制造时通过例如激光的照射而将电极体25的基材60(图8)熔断而形成。
另外,如图77所示,在电极体25上,在切断部25d设置有接合部52。在本实施方式中,接合部52也被设置于集电部51的集电极耳群51n(集电极耳群51n的端部51nb)等。
[正极引线26,负极引线27]
如图75所示,正极引线26从壳体20的壁部20f起向第一单方方向D1a的相反方向延伸。正极引线26夹设于电极体25的正极集电部51A与正极端子23之间,将正极集电部51A与正极端子23电连接。
如图77所示,正极引线26具有基部126a、引线连接部126b及固定部(未图示)。正极引线26能够通过将一枚金属板折弯成形而制作。固定部沿着盖部件22的内表面而设置,固定于正极端子23。基部126a从固定部起向第一单方方向D1a的相反方向延伸。基部126a形成为在第一单方方向D1a的相反方向及第二单方方向D2a上延伸的平板状。引线连接部126b从基部126a的第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的中心部起、向第一单方方向D1a的相反方向延伸。引线连接部126b的第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的宽度,比基部126a的第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的宽度窄。引线连接部126b仅设置了一个。引线连接部126b位于正极集电部51A的一对集电连接部51q之间,与一对集电连接部51q接合。正极引线26由金属材料等的导电材料构成。引线连接部126b是连接部的一例。
如图75所示,负极引线27从壳体20的壁部20f起向第一单方方向D1a的相反方向延伸。负极引线27夹设于电极体25的负极集电部51B与负极端子24之间,将负极集电部51B与负极端子24电连接。
如图77所示,负极引线27具有基部127a、引线连接部127b及固定部。负极引线27能够通过将一枚金属板折弯成形而制作。固定部沿着盖部件22的内表面而设置,固定于负极端子24。基部127a从固定部起、向第一单方方向D1a的相反方向延伸。基部127a形成为在第一单方方向D1a的相反方向及第二单方方向D2a上延伸的平板状。引线连接部127b从基部127a的第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的中心部起、向第一单方方向D1a的相反方向延伸。引线连接部127b的第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的宽度,比基部127a的第二单方方向D2a(第二相交方向D2)的宽度窄。引线连接部127b仅设置了一个。引线连接部127b位于负极集电部51B的一对集电连接部51q之间,与一对集电连接部51q接合(图78)。负极引线27由金属材料等的导电材料构成。引线连接部127b是连接部的一例。
[电池10的制造方法]
接下来,关于电池10的制造方法,参照图79、图80等进行说明。图79是第22实施方式的制造中途的电极体25的示意性的且例示性的图。图80是用于说明的图第22实施方式的电池10的制造方法。
首先与第1实施方式同样地、制作包含电极体25的基材60(图8)。
接下来,如图79所示,通过切断装置(未图示),基材60的规定的部分(去除部)被切断。具体而言,基材60的四个角部(四角)中的二个上侧角部的规定的部分被切断。由此,在基材60上形成二个切断部25d,并且在基材60的轴方向的两端部60a、60b分别形成突出部51r。各突出部51r包括一对延伸部25ea、25eb的各自的一部分及折返部25g的一部分,不包括折返部25f。详细情况后述,但该突出部51r被加工,由此形成图77等所示的形状的集电部51。基材60的切断通过对基材60的基于热的切断(熔断)进行。例如,来自作为切断装置的激光照射装置的激光被照射到基材60,由此基材60被加热而熔断。通过该熔断,在切断部25d形成接合部52(图77、图9)。即,在本实施方式中,也与第1实施方式同样地、作为一例,接合部52通过互相重叠的多个重叠部分B(图9)通过激光被熔融后、固化而形成。在本实施方式中,第1实施方式的狭缝S1并未形成。另外,在本实施方式中,也可以形成有第1实施方式的狭缝S1。
接下来,突出部51r的一部分被冲压,由此形成一对集电连接部51q,并且形成宽度变化部51p。
接下来,正极集电部51A的集电连接部51q及负极集电部51B的集电连接部51q、和与盖部件22结合的正极引线26的引线连接部126b及负极引线27的引线连接部127b,通过超声波接合装置的加工头夹入地被赋予超声波振动,同时被加压并被焊接(超声波接合)。此时,集电连接部51q的多个集电极耳51na也被互相焊接。
关于针对此时的集电部51插入正极引线26及负极引线27的引线连接部126b、127b的方法,参照图80在以下进行说明。另外,将针对负极集电部51B插入负极引线27的引线连接部127b的方法作为代表进行说明。首先,使负极引线27位于一对集电极耳群51nA、51nB的Z方向的位置、而且是相对于集电极耳群51nB而向X方向的相反方向偏移后的位置P11。接下来,使负极引线27向Z方向的相反方向移动,而使负极引线27位于引线连接部127b的前端部与集电极耳群51nB的端部51nb在X方向上对置的位置P12。接下来,使负极引线27在X方向上移动,而使负极引线27位于引线连接部127b与集电极耳群51nB的端部51nb接触的位置P13。接下来,使负极引线27在Z方向上移动,使负极引线27位于负极引线27的引线连接部127b以规定量进入到一对集电极耳群51nA、51nB的即一对集电极耳群51n间的安装位置14。以负极引线27位于安装位置14的状态,将引线连接部127b与一对集电极耳群51n焊接。
接下来,与第1实施方式同样地,与盖部件22一体化的状态的正极引线26、负极引线27及电极体25被插入到容纳部件21内。然后,盖部件22以将容纳部件21的开口部(上端开口部)封堵的状态,与容纳部件21结合。之后,经由盖部件22的注液口对壳体20内以规定量注入电解液。
如以上那样,在本实施方式中,与第1实施方式同样地,在本实施方式中,电极体25的互相重叠的多个边缘部Ba通过接合部52而接合。通过这样的构成,即使在例如对电池10施加了振动的情况下,在电极体25中互相重叠的多个边缘部Ba也不易偏移。因此,电极体25的变形容易抑制。因此,与电极体25的互相重叠的多个边缘部Ba不被接合的构成相比,能够提高电极体25的强度及刚性,所以电极体25的耐振动性提高。
这里,以往,已知具备由片状的一对电极和位于一对电极间的隔膜以互相重叠的状态卷绕而成的卷绕体、分别设置于卷绕体的两端部的集电部及与集电部电连接的引线的电池。在这种电池中,例如,如果能够获得容易进行引线的小型化的新的构成,则是优选的。
与此相对,在本实施方式中,集电部51的一对集电极耳群51n具有作为正极31或负极32(电极)的一部分、而且在第一单方方向D1a(第一相交方向D1的一方侧)上延伸、且在第二单方方向D2a(第二相交方向D2的一方侧)上重叠的多个集电极耳51na。一对集电极耳群51n在第二单方方向D2a(第二相交方向D2的一方侧)上互相隔开间隔地设置。正极引线26及负极引线27(引线)以进入到一对集电极耳群51n间的状态、与一对集电极耳群51n电连接。通过这样的构成,例如,正极引线26及负极引线27的进入到集电极耳群51n之间的部分(引线连接部126b、127b)可以是一个,所以与通过二个引线连接部在第二方向上夹着一个集电极耳群的构成相比,正极引线26及负极引线27的小型化容易进行。另外,在这样的构成的正极引线26及负极引线27中,容易使引线连接部126b、127b的轴方向的厚度变薄。因此,能够减小正极非层叠部48A及负极非层叠部48B的轴方向的宽度,作为其结果,能够增大正极活物质含有层42及负极活物质含有层46的轴方向的宽度。因此,能够使电池10高容量化。
另外,在本实施方式中,一对集电极耳群51n的各自的第一单方方向D1a(第一相交方向D1的一方侧)的端部51nb在第一单方方向D1a(第一相交方向D1的一方侧)上互相错开而设置。通过这样的构成,与一对集电极耳群的各自的第一方向的端部在第一方向上未互相错开的相比,容易获得一对集电极耳群51n与正极引线26及负极引线27的引线连接部126b、127b的稳定的接合。
详细而言,在一对集电极耳群的各自的第一方向的端部在第一方向上未互相错开的构成中,需要仅通过使正极引线及负极引线相对于一对集电极耳群在Z方向上直线移动,而使正极引线及负极引线进入到一对集电极耳群间。即,无法进行在上述基于图80说明的从位置P12到位置P13的正极引线26及负极引线27的移动。因此,需要避免正极引线及负极引线的前端部与集电极耳群的端部在Z方向上碰撞而使集电极耳变形。因此,需要预先为了增大一对集电极耳群间的距离而使一对集电极耳群变形。由此,不易获得一对集电极耳群与正极引线及负极引线的引线连接部的稳定的接合。与此相对,在本实施方式中,一对集电极耳群51n的各自的第一单方方向D1a(第一相交方向D1)的端部51nb在第一单方方向D1a(第一相交方向D1的一方侧)上互相错开而设置。因此,能够进行上述说明的使正极引线26及负极引线27从位置P12移动到位置P13,所以不将一对集电极耳群51n间的距离扩得较大即可解决。因此,容易获得一对集电极耳群51n与正极引线26及负极引线27的引线连接部126b、127b的稳定的接合。
另外,在本实施方式中,在电极体25中互相重叠的多个重叠部分B的边缘部Ba通过接合部52而接合。通过这样的构成,例如,即使在正极引线26的前端部和负极引线27的前端部碰撞于集电极耳群51n的端部51nb的情况下,集电极耳51na也不易变形。另外,即使在对电池10施加了振动的情况下,互相重叠的多个重叠部分B也不易偏移。因此,电极体25的变形容易抑制。因此,与重叠部分B的边缘部Ba未被接合的构成相比,能够提高电极体25的强度及刚性,所以电极体25的耐振动性提高。
另外,在本实施方式中,接合部52将互相重叠的多个重叠部分B的边缘部Ba局部地接合。通过这样的构成,例如,能够将在电极体25(卷绕部53)中在正极活物质含有层42与负极活物质含有层46之间产生的气体,从互相重叠的多个重叠部分B中未设置有接合部52的部分的间隙S,向电极体25(卷绕部53)的外部放出。
另外,在本实施方式中,在重叠部分B的边缘部Ba,设置有非层叠部48中的厚度最厚的部分即厚壁部48d。通过这样的构成,厚壁部48d强度比较高,所以能够提高边缘部Ba的强度。因此,电极体25的耐振动性提高。
另外,在本实施方式中,示出了正极引线26及负极引线27与集电部51的接合通过超声波接合而进行的例子,但不限定于此。正极引线26及负极引线27与集电部51的接合例如可以是电阻焊接、摩擦搅拌接合等。
另外,在本实施方式中,示出了电极体25的基材60的切断通过激光进行的例子,但不限定于此。例如,基材60的切断也可以通过超声波切断等进行。
<第23实施方式>
图81是第23实施方式的电池10中的盖组装体11的示意性的且例示性的分解主视图。图82是第23实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的侧视图。图83是用于说明第23实施方式的电池10的制造方法的图。
本实施方式的电池10具备与第22实施方式的电池10同样的构成。因此,通过本实施方式,也能够获得基于与第22实施方式同样的构成的同样的效果。
但是,本实施方式相对于第22实施方式主要不同在于,一对集电极耳群51n的形状。如图81、图82所示,本实施方式的一对集电极耳群51n的各自的第一单方方向D1a的端部51nb沿着一个倾斜面100(图82)。倾斜面100是在轴方向上延伸并且相对于第一单方方向D1a及第二单方方向D2a倾斜的虚拟倾斜面。如图83所示,上述的一对集电极耳群51n的形状能够通过使沿着倾斜面100的激光200入射到基材60而形成。另外,在图83中,激光200示出了其中心部分。
通过以上的构成,例如,通过由激光200进行的一次的切断,能够形成一对集电极耳群51n的各自的第一单方方向D1a的端部51nb的形状。因此,能够抑制电池10的制造花费的劳力的增大。
<第24实施方式>
图84是第24实施方式的电池10的盖组装体11的示意性的且例示性的分解立体图。本实施方式的电池10具备与第22实施方式的电池10同样的构成。因此,通过本实施方式,也能够获得与基于与第22实施方式同样的构成的同样的效果。
但是,本实施方式相对于第22实施方式主要不同点在于,一对集电极耳群51n分别设置有夹持部件70。夹持部件70具有一对夹持片70a及连接片70b。夹持部件70能够通过将一枚金属板折弯成形而制作。一对夹持片70a以在第二单方方向D2a(第二相交方向D2)上夹着集电极耳群51n的状态、与集电极耳群51n通过焊接等而接合。即,在一对夹持片70a间设置有集电极耳群51n。连接片70b以与集电极耳群51n在轴方向上重叠的状态,将一对夹持片70a连接。正极引线26及负极引线27的引线连接部126b、127b进入到一对夹持部件70间并通过焊接等而与夹持部件70的夹持片70a接合。即,正极引线26及负极引线27的引线连接部126b、127b经由夹持部件70而与集电极耳群51n电连接。另外,夹持部件70可以仅设置于一对集电极耳群51n中的一方(例如,从基部群51m的延伸量(长度)大的集电极耳群51nA)。
夹持部件70,作为一例,在进行用于使集电极耳群51n的形状完成的切断之前被设置于集电极耳群51n。在该情况下,作为一例,也可以将形状完成状态的夹持部件70安装于集电极耳群51n,之后进行用于使集电极耳群51n的形状完成的切断。另外,作为其他的一例,也可以将形状未完成状态的夹持部件70安装于集电极耳群51n,之后在用于使集电极耳群51n的形状完成的切断时,与集电极耳群51n一起将夹持部件70也切断,而使夹持部件70的形状完成。另外,夹持部件70作为另外的一例,也可以在进行了用于使集电极耳群51n的形状完成的切断后,被安装于集电极耳群51n。
通过以上的构成,能够通过夹持部件70抑制集电极耳群51n散乱。另外,能够抑制在使引线连接部126b、127b进入一对集电极耳群51n间时,正极集电体41、负极集电体45的金属箔破损。
<第25实施方式>
图85是本实施方式的电池10的示意性的且例示性的剖视图。图86是本实施方式的盖组装体11的示意性的且例示性的立体图。图87是本实施方式的盖组装体11的一部分的示意性的且例示性的分解立体图。图88是本实施方式的电极体25的基材60的示意性的且例示性的分解立体图,是表示基材60的一部分被展开后的状态的图。图89是本实施方式的电极体25的示意性的且例示性的分解立体图,是表示集电部51的集电极耳群51n被折弯前的状态的图。另外,在图88中,为了帮助理解,对隔膜33附有剖面线。
如图85~89所示,本实施方式的电池10与第1实施方式同样地、电池10具有壳体20、正极端子23、负极端子24、电极体25、正极引线26及负极引线27。如上述那样,电极体25用图8所示的基材60来作成。
另外,如图86、图89所示,在电极体25上设置有多个切断部51d。切断部51d如上述那样,通过在电极体25的制造时、在电极体25的基材60(图88)中从集电部51将规定的去除部熔断而形成。另外,在图88中,集电部51的后述的集电极耳群51n与去除部的边界的一例,用单点划线表示。
接下来,对于电极体25更详细地进行说明。如图86、图88、图89所示,在电极体25的卷绕部53,通过卷绕的状态的正极31、负极32及隔膜33的互相重叠的部分,构成扁平形状的发电部50。另外,通过卷绕的状态的正极非层叠部48A,构成从发电部50的一方的端部起延伸的正极集电部51A。即,正极集电部51A包含正极集电体41中的未层叠有正极活物质含有层42的部分(正极非层叠部48A)。根据以上可知,正极集电部51A由正极31构成。另外,电极体25的轴方向的端部25a也是正极集电体41及正极非层叠部48A的端部。正极集电部51A与正极端子23电连接。正极集电部51A是集电部的一例。
另外,通过卷绕的状态的负极非层叠部48B,构成从发电部50的另一方的端部起延伸的负极集电部51B。即,负极集电部51B包含负极集电体45中的未层叠有负极活物质含有层46的部分(负极非层叠部48B)。根据以上可知,负极集电部51B由负极32构成。另外,电极体25的轴方向的端部25b也是负极集电体45及负极非层叠部48B的端部。负极集电部51B与负极端子24电连接。负极集电部51B是集电部的一例。
另外,如图86、图89所示,卷绕部53具有基部53m,集电部51具有集电极耳群51n。基部53m是从卷绕部53中的发电部50起以规定的长度在轴方向延伸而成的部分,包含基部25e的一部分和一对折返部25f、25g的一部分。基部53m支承集电极耳群51n,并作为针对集电极耳群51n的基部而构成。集电极耳群51n从基部53m起在轴方向上突出。集电极耳群51n包含基部25e的一部分。在集电极耳群51n的第一相交方向D1的两侧设置有切断部51d。这样的构成的集电极耳群51n包含一对延伸部25ea、25eb的一部分,不包含一对折返部25f、25g。即,在集电极耳群51n,正极31、负极32及隔膜33不被折返。另外,如图85所示,正极集电部51A的集电极耳群51n经由导电性的夹持部件70,与正极引线26电连接。夹持部件70以将正极集电部51A的集电极耳群51n夹入的状态、固定于正极集电部51A的集电极耳群51n。另外,负极集电部51B的集电极耳群51n经由导电性的夹持部件71而与负极引线27电连接。夹持部件71,以将负极集电部51B的集电极耳群51n夹入的状态,被固定于负极集电部51B的集电极耳群51n。另外,在图89中,基部53m与集电极耳群51n的边界的一例用单点划线表示。另外,在图86中,省略了夹持部件70、71的图示。基部53m也被称为延伸部,集电极耳群51n也被称为突出部、凸部,夹持部件71也被称为夹设部件。集电极耳群51n是连接部的一例。
如图89所示,在各集电部51中互相重叠的多个集电极耳51na的至少一部分,互相的边缘部Ba被对齐。另外,在本实施方式中,在将正极集电部51A的集电极耳51na与负极集电部51B的集电极耳51na区别地说明的情况下,将正极集电部51A的集电极耳51na称为集电极耳51Aa,将负极集电部51B的集电极耳51na也称为集电极耳51Ba。
另外,如图85、图86所示,各集电部51弯曲。详细而言,正极集电部51A的集电极耳群51n相对于发电部50,在与第一相交方向D1及轴方向相交的第三单方方向D21(图85)上,相对于基部53m及发电部50弯曲。第三单方方向D21是相对于第一相交方向D1及轴方向倾斜的方向。另外,负极集电部51B的集电极耳群51n,在与第一相交方向D1及轴方向相交的第四单方方向D31(图85)上,相对于基部53m及发电部50弯曲。第四单方方向D31是相对于第一相交方向D1及轴方向正交的方向。第三单方方向D21及第四单方方向D31分别是第二方向的一例。
另外,如图86、图89所示,在各集电部51设置有切断部51d。切断部51d包含集电极耳51na的边缘部Ba。
在本实施方式中,设置有四个切断部51d。详细而言,一个切断部51d遍及正极集电部51A的轴方向的端部25a及与正极集电部51A连设的基部53m的第一相交方向D1的一方的端部53g而设置。另外,一个切断部51d遍及正极集电部51A的端部25a及与正极集电部51A连设的基部53m的第一相交方向D1的另一方的端部53h而设置。另外,一个切断部51d遍及负极集电部51B的轴方向的端部25b及与负极集电部51B连设的基部53m的第一相交方向D1的一方的端部53g而设置。另外,一个切断部51d遍及负极集电部51B的轴方向的端部25b、及与负极集电部51B连设的基部53m的第一相交方向D1的另一方的端部53h而设置。这样,在本实施方式中,在集电部51的第一相交方向D1的两端部51g、51h的两方设置有切断部51d。这样,在本实施方式中,在集电部51的第一相交方向D1的两端部51g、51h中的至少一方(作为一例为两方),设置有切断部51d。
切断部51d具有在轴方向上延伸的第一延伸部51da及在第一相交方向D1上延伸的第二延伸部51db。第一延伸部51da包含于集电部51的集电极耳群51n。详细而言,通过集电极耳群51n的第一相交方向D1的端部,构成第一延伸部51da。第二延伸部51db包含于卷绕部53的基部53m。详细而言,通过基部53m中设置有集电极耳群51n的端部中的露出的部分,构成第二延伸部51db。第一延伸部51da与第二延伸部51db的连接部51dc形成为弯曲状。连接部51dc也被称为角部。
另外,通过切断部51d,在电极体25形成有与切断部51d面对的凹陷部51j。凹陷部51j朝向电极体25的轴方向的中心部而凹陷。凹陷部51j也被称为切口部、凹部、缺口部。
另外,在切断部51d设置有接合部52。接合部52设置于第一延伸部51da、第二延伸部51db、及连接部51dc中的任一个以上。接合部52面对凹陷部51j。
另外,如图86、图89所示,在电极体25上设置有接合部52。另外,接合部52将在电极体25中在集电部51互相重叠的多个重叠部分B的边缘部Ba接合。另外,接合部52也可以设置为将在集电部51互相重叠的多个集电极耳51na的边缘部Ba接合。接合部52通过在基材60(图85)中对于集电部51将规定的去除部熔断了时、边缘部Ba熔融后、固化而形成的。即,接合部52设置于切断部51d,构成边缘部Ba。接合部52将互相重叠的多个边缘部Ba局部地接合。在本实施方式中,多个接合部52互相分离而设置。在各基部53m,分散设置有多个接合部52。另外,在各集电部51也可以分散设置有多个接合部52。另外,图86、图89所示的接合部52的个数、位置是一例,并不限定于此。另外,接合部52可以是一个。
另外,如图85所示,在正极集电部51A的集电极耳群51n,作为一例,与正极引线26的连接面226c重叠的多个集电极耳51Aa互相通过超声波接合等而接合。另外,在负极集电部51B的集电极耳群51n中,作为一例,与负极引线27的连接面227c重叠的多个集电极耳51Ba互相通过超声波接合等而接合。
如图85~图87所示,正极引线26夹设于电极体25的正极集电部51A与正极端子23之间,将正极集电部51A与正极端子23电连接。正极引线26具有壁部226a、226b。正极引线26能够通过将一枚金属板折弯成形而制作。壁部226a沿着盖部件22的内表面而设置,与正极端子23结合。壁部226b形成为带状,在壳体20的上下方向(Z方向)上延伸,并且在第三单方方向D21上延伸。壁部226b的上端部与壁部226a连接。另外,壁部226b具有连接面226c。连接面226c在壳体20的上下方向(Z方向)上延伸,并且在第三单方方向D21上延伸。连接面226c接合于正极集电部51A的集电极耳群51n。另外,在集电极耳群51n中的至少与连接面226c接合的部分,被层叠的多个集电极耳51na互相接合。连接面226c及正极集电部51A的接合及被层叠的多个集电极耳51na的接合例如通过超声波接合等进行。正极引线26通过金属材料等的导电材料而构成。壁部226a、226b也被称为接合部或部分,连接面226c也被称为接合面、焊接面。
负极引线27夹设于电极体25的负极集电部51B与负极端子24之间,将负极集电部51B与负极端子24电连接。负极引线27具有壁部227a、227b。负极引线27能够通过将一枚金属板折弯成形而制作。壁部227a沿着盖部件22的内表面而设置,与负极端子24结合。壁部227b形成为带状,在壳体20的上下方向(Z方向)上延伸,并且在第四单方方向D31上延伸。壁部227b的上端部与壁部227a连接。另外,壁部227b具有连接面227c。连接面227c在壳体20的上下方向(Z方向)上延伸,并且在第四单方方向D31上延伸。连接面227c与负极集电部51B的集电极耳群51n接合。另外,在集电极耳群51n中的至少与连接面227c接合的部分,被层叠的多个集电极耳51na互相接合。连接面227c及负极集电部51B的接合及被层叠的多个集电极耳51na的接合例如通过超声波接合等进行。负极引线27通过金属材料等的导电材料而构成。壁部227a、227b也被称为接合部或部分,连接面227c也被称为接合面、焊接面。
另外,在壳体20内,设置有由绝缘材料构成的绝缘部件55、56。绝缘部件55以位于正极集电部51A及正极引线26与壳体20间的状态,固定于壳体20的内表面。另外,绝缘部件56以位于负极集电部51B及负极引线27与壳体20间的状态,固定于壳体20的内表面。通过绝缘部件55、56,正极集电部51A、正极引线26、负极集电部51B及负极引线27与壳体20分离。即,正极集电部51A、正极引线26、负极集电部51B及负极引线27与壳体20被电连接。
接下来,关于电池10的制造方法,参照图88、图89、图90等进行说明。图90是用于说明本实施方式的电池10的制造方法的图。
如图88所示,正极31及负极32和夹设于正极31与负极32间的隔膜33互相重叠地绕中心轴Ax卷绕,由此制作包含电极体25的基材60。接下来,通过切断装置(未图示),基材60的规定的部分即去除部被切断(图89)。通过该切断,形成切断部51d。基材60的切断通过针对集电部51(正极非层叠部48A、负极非层叠部48B)的基于热的切断(熔断)来进行。例如,在本实施方式中,来自作为切断装置的激光照射装置的激光被照射于集电部51(正极非层叠部48A及负极非层叠部48B),由此集电部51(正极非层叠部48A及负极非层叠部48B)被加热而熔断。通过该熔断,在电极体25的切断部51d形成接合部52(图89)。即,在本实施方式中,接合部52通过在集电部51互相重叠的多个集电极耳51na通过激光被熔融后、固化而形成。
接下来,如图90所示,正极集电部51A及负极集电部51B和与盖部件22结合的正极引线26及负极引线27,被超声波接合装置300的加工头301夹入并被赋予超声波振动,同时被加压并被焊接(超声波接合)。加工头301包括喇叭及测砧。
详细而言,在固定于负极端子24及盖部件22的、负极引线27的连接面227c,超声波接合有负极集电部51B的集电极耳群51n。在该情况下,加工头301以夹持部件71被固定于负极引线27的连接面227c侧的状态,将负极集电部51B的集电极耳群51n、夹持部件71及负极引线27夹入,并施加超声波振动和压力,由此进行焊接。由此,负极集电部51B的集电极耳群51n与负极引线27被电连接。另外,夹持部件71具有将接合前的集电极耳群51n的多个集电极耳51na捆扎的功能。
接下来,以负极集电部51B的集电极耳群51n和负极引线27被加工头301夹持的状态,正极集电部51A的集电极耳群51n及发电部50(卷绕部53)在图90的箭头E的方向上被折返。由此,被夹持部件70夹入的正极集电部51A的集电极耳群51n与正极引线26的连接面226c接触。
接下来,在固定于正极端子23及盖部件22的、正极引线26的连接面226c,超声波接合正极集电部51A的集电极耳群51n。详细而言,超声波接合用的加工头301以夹持部件70被固定于正极引线26的连接面226c侧的状态,将正极集电部51A的集电极耳群51n、夹持部件70及正极引线26夹入,并施加超声波振动和压力,由此进行焊接。由此,正极集电部51A的集电极耳群51n与正极引线26被电连接。另外,夹持部件70具有将接合前的集电极耳群51n的多个集电极耳51na捆扎的功能。
接下来,与盖部件22一体化的状态的正极引线26、负极引线27及电极体25被插入到容纳部件21内。然后,盖部件22以将容纳部件21的开口部(上端开口部)封堵的状态,与容纳部件21结合。之后,电解液经由盖部件22的注液口20g、以规定量被注入到壳体20内。该规定量例如是壳体20内的电极体25被电解液充分浸泡的量。然后,通过盖30将注液口20g封固。
如以上那样,在本实施方式的电池10的制造方法中,在将电极体25的基材60切断而形成了切断部51d及接合部52后,使集电部51的集电极耳群51n弯曲。
接下来,关于正极引线26的连接面226c的角度,进行说明。正极引线26的连接面226c设置为在组装了电池10的情况下相对于轴方向形成规定的角度。因此,根据连接面226c的角度,加工头301能够与发电部50(卷绕部53)、正极集电部51A的集电极耳群51n等接触。因此,连接面226c的相对于轴方向的角度,存在一定的条件。
图91是用于说明本实施方式的电池10的图,表示连接面226c的角度的一例。该例子中,连接面226c设置为相对于轴方向而形成15°的角度。在该情况下,产生了对于超声波接合用的加工头301将正极引线26和将正极集电部51A的集电极耳群51n夹入的夹持部件70夹入而言足够的空间。因此,电池10能够确保导电路径的截面积,并且能够确保更大的发电部50(卷绕部53)的空间。因此,连接面226c的相对于轴方向的角度为15°以时,发电部50的空间的扩充更容易进行。
图92、图93是用于说明本实施方式的电池10的图,图92表示连接面226c的角度的其他的一例,图93表示通过加工头301将正极集电部51A的集电极耳群51n及正极引线26夹入的状态的例子。在图92、图94的例子中,连接面226c设置为,相对于轴方向形成75°的角度。在该情况下,产生对于规定的大小的加工头301将正极引线26和将正极集电部51A的集电极耳群51n夹入的夹持部件70夹入而言最低限的空间。因此,电池10能够确保导电路径的截面积,并且能够确保更大的发电部50(卷绕部53)的空间。另外,连接面226c的相对于轴方向的角度大于75°的情况下,规定的大小的加工头301可能与发电部50(卷绕部53)、正极集电部51A的集电极耳群51n等接触。
根据以上,在本实施方式中,作为一例,第三单方方向D21被设定为,相对于轴方向而形成15°以上75°以下的角度。在该情况下,与连接面226c的相对于轴方向的角度为15°的情况相比,为75°的情况下能够将发电部50(卷绕部53)的空间确保得更大。因此,连接面226c的相对于轴方向的角度在加工头30与发电部50(卷绕部53)、正极集电部51A的集电极耳群51n等不接触的范围内设为更大的角度,由此能够将发电部50(卷绕部53)的空间确保得更大。
如以上那样,在本实施方式中,与第1实施方式同样地,在本实施方式中,电极体25的互相重叠的多个边缘部Ba通过接合部52而接合。通过这样的构成,即使在例如对电池10施加了振动的情况下,在电极体25中互相重叠的多个边缘部Ba也不易偏移。因此,电极体25的变形容易抑制。因此,与电极体25的互相重叠的多个边缘部Ba不被接合的构成相比,能够提高电极体25的强度及刚性,所以电极体25的耐振动性提高。
这里,以往,已知具备由片状的一对电极和位于一对电极间的隔膜以互相重叠的状态卷绕而成的电极体、在电极体的端部设置且弯曲的集电部及与集电部电连接的引线的电池。在这种电池中,例如,如果能够获得容易获得高能量密度并且容易组装的新的构成,则是优选的。
与此相对,在本实施方式中,集电部51具有与连接面226c、127c电连接、且包含一对延伸部25ea、25eb的一部分、不包含一对折返部25f、25g的集电极耳群51n。通过这样的构成,例如,集电部51的集电极耳群51n不包含折返部25f、25g,所以与集电极耳群51n包含折返部25f、25g的构成相比,在电池10的制造时,容易使集电极耳群51n弯曲。由此,集电极耳群51n的形状精度提高。因此,集电极耳群51n与正极引线26及负极引线27的连接容易进行。即,电池10的组装容易进行。另外,容易使集电极耳群51n弯曲,由此与集电极耳群51n包含折返部25f、25g的构成相比,进一步容易增大集电极耳群51n的弯曲角度(折弯角度)。因此,容易缩短发电部50(卷绕部53)与壳体20的壁部20c、20d间的距离。因此,电池10能够确保导电路径的截面积,并且能够确保更大的发电部50(卷绕部53)的空间。
另外,在本实施方式中,正极引线26的连接面226c在与第一相交方向D1及轴方向相交的第三单方方向D21(第二方向)上延伸,负极引线27的连接面227c在与第一相交方向D1及轴方向相交的第四单方方向D31(第二方向)上延伸。另外,与在第三单方方向D21上延伸的连接面226c接合的正极集电部51A的集电极耳群51n向第三单方方向D21弯曲,与在第四单方方向D31上延伸的连接面227c接合的负极集电部51B的集电极耳群51n,向第四单方方向D31弯曲。通过这样的构成,容易使正极引线26及负极引线27的配置所必要的空间缩小。即,容易缩短发电部50与壳体20的壁部20c、20d之间的距离。因此,电池10能够确保导电路径的截面积,并且能够确保更大的发电部50(卷绕部53)的空间。其结果,能够使电池10的大容量化和高输出化同时实现。
如以上那样,根据本实施方式,可获得容易获得较高的能量密度,并且容易组装的电池10及电池10的制造方法。
另外,在本实施方式中,电极体25的集电部51中互相重叠的电极体25的多个边缘部Ba通过接合部52而接合。通过这样的构成,即使在例如对电池10施加了振动的情况下,在电极体25(基部53m、集电极耳51na)中互相重叠的多个重叠部分B(集电极耳51na)也不易偏移。因此,集电部51以至电极体25的变形容易抑制。因此,与电极体25的多个边缘部Ba为被接合的构成相比,能够提高集电部51及电极体25的强度及刚性,所以集电部51及电极体25的耐振动性提高。
另外,在本实施方式中,例示了负极引线27的连接面227c是相对于轴方向正交的面,正极引线26的连接面226c是相对于轴方向倾斜的面的构成,但不限定于此。也可以是正极引线26的连接面226c是相对于轴方向正交的面,负极引线27的连接面227c是相对于轴方向弯曲的面。即,可以是,第三单方方向D21是相对于第一相交方向D1及轴方向正交的方向,第四单方方向D31是相对于第一相交方向D1及轴方向倾斜的方向。这样,正极引线26及负极引线27的形状可以与本实施方式的形状相反。在该情况下,正极集电部51A的集电极耳群51n及负极集电部51B的集电极耳群51n的形状也与本实施方式相反。
另外,在本实施方式中,示出了正极引线26及负极引线27与集电部51的接合通过超声波接合而进行的例子,但不限定于此。正极引线26及负极引线27与集电部51的接合,只要是能够电连接、并且能够确保导电路径的截面积的方法,可以是任何方法。例如,可以是电阻焊接、摩擦搅拌接合等。另外,超声波接合、电阻焊接、摩擦搅拌接合等是以将接合对象部夹入的状态进行接合的方法的一例。
另外,在本实施方式中,示出了连接面226c的相对于轴方向的角度为15°以上且为75°以下的例子,但不限定于此。该角度的条件根据加工头301的尺寸来确定,只要能够通过加工头301夹入,可以是任何角度。
例如,可以如图94所示、连接面226c设置为相对于轴方向形成90°的角度。即,连接面226c可以是以与连接面227c相同的方式相对于轴方向正交的面。在该情况下,第三单方方向D21及第四单方方向D31分别与轴方向正交。在该情况下,电池10能够确保导电路径的截面积,并且能够确保比较大的发电部50的空间。
另外,在本实施方式中,示出了负极集电部51B的集电极耳群51n与负极引线27被焊接后,发电部50被折返,正极集电部51A的集电极耳群51n与正极引线26被焊接的例子,但不限定于该步骤。例如,以被正极集电部51A的集电极耳群51n及负极集电部51B的集电极耳群51n覆盖的方式,装配并焊接正极引线26及负极引线27。在该情况下,如图95所示,正极集电部51A的集电极耳群51n及负极集电部51B的集电极耳群51n向同方向弯曲并分别与正极引线26及负极引线27焊接。即使是这样的构成,电池10也能够确保导电路径的截面积,并且能够确保比较大的发电部50的空间。
另外,在本实施方式中,示出了正极引线26及负极引线27的连接面226c、127c这两方在与第一相交方向D1及轴方向相交的第二方向(第三单方方向D21或第四单方方向D31)上延伸的例子,但不限于此。例如,也可以是正极引线26及负极引线27的连接面226c、127c中的仅一方,在与第一相交方向D1及轴方向相交的第二方向(第三单方方向D21或第四单方方向D31)上延伸。
另外,在本实施方式中,示出了电极体25的基材60的切断是通过激光进行的切断的例子,但不限定于此。例如,基材60的切断也可以通过超声波切断等进行。另外,切断装置也可以具有能够对包含电极体25的集电部51的基材60的端部进行冲压的冲压装置。通过冲压装置冲压基材60的端部,由此集电极耳51na互相的距离变小,集电极耳51na间的间隙变小,所以激光容易对焦。另外,集电极耳51na互相容易熔融。另外,切断的生产节拍时间容易被缩短。
另外,在本实施方式中,示出了在通过夹持部件70、71将集电极耳群51n的多个集电极耳51na捆扎后使集电极耳群51n弯曲的例子,但不限于此。例如,也可以在使集电极耳群51n弯曲后,通过夹持部件70、71将集电极耳群51n的多个集电极耳51na捆扎。
另外,在本实施方式中,示出了在集电部51的第一相交方向D1的端部设置有切断部51d的例子,但也可以是在集电部51的第一相交方向D1的两端部51g、51h中的仅一方(上端部或下端部)设置有切断部51d的构成,与未设置有切断部51d的构成相比,集电部51容易弯曲。
以下,关于图96~图104所示的第26~第30实施方式进行说明。第26~第30实施方式的电池10具备与第25实施方式的电池10同样的构成。因此,通过第26~第30实施方式,也能够获得与基于与第25实施方式同样的构成的同样的效果。
<第26实施方式>
图96是第26实施方式的电池10的电极体25的示意性的且例示性的剖视图,是表示集电部51的集电极耳群51n被折弯前的状态的图。如图96所示,本实施方式相对于第25实施方式主要不同在于,集电部51的集电极耳群51n的形状。
具体而言,本实施方式的各集电部51的集电极耳群51n仅包含电极体25的基部25e的一对延伸部25ea、25eb中的一方(作为一例,为25ea)。另外,集电极耳群51n与第25实施方式同样地、不包含一对折返部25f、25g。另外,图96中被省略了图示,但在切断部51d、与第25实施方式同样地设置有接合部52。
另外,在本实施方式中,在电池10的制造方法中,在由激光照射装置进行的基材60(图88)的切断中,以能够遮蔽激光的遮蔽板(未图示)被插入到基材60(图88)的规定的位置的状态进行。通过这样的遮蔽板,能够调整基于激光的切断枚数。遮蔽板能够由例如金属材料构成。金属材料例如可以是钨。钨在金属材料中也是熔点最高的材料,因此能够谋求激光的高输出化。另外,遮蔽板在本实施方式以外的实施方式中也能够应用。
<第27实施方式>
图97是本实施方式的电池10的电极体25的示意性的且例示性的剖视图,是表示集电部51的集电极耳群51n被折弯前的状态的图。图98是本实施方式的电极体25的示意性的且例示性的俯视图,是表示集电部51的集电极耳群51n被折弯前的状态的图。如图97、图98所示,本实施方式相对于第25实施方式主要不同在于,集电部51的集电极耳群51n的形状。
具体而言,本实施方式的正极集电部51A的集电极耳群51n仅包含电极体25的基部25e的一对延伸部25ea、25eb中的一方(作为一例,为25eb),负极集电部51B的集电极耳群51n仅包含电极体25的基部25e的一对延伸部25ea、25eb中的另一方(作为一例,为25ea)。另外,各集电极耳群51n与第25实施方式同样地、不包含一对折返部25f、25g。另外,在图97、图98中被省略了图示,但在切断部51d、与第25实施方式同样地设置有接合部52。
<第28实施方式>
图99是本实施方式的电池10的电极体25的示意性的且例示性的主视图。图100是本实施方式的电池10的电极体25的示意性的且例示性的侧视图。如图99、图100所示,本实施方式相对于第25实施方式主要不同在于,在集电部51设置的切断部51d的形状。
四个切断部51d的形状为,分别设置于电极体25的四角。切断部51d相对于中心轴Ax倾斜。另外,在切断部51d、与第25实施方式同样地设置有接合部52。
<第29实施方式>
图101是本实施方式的电池10的电极体25的示意性的且例示性的主视图。图102是本实施方式的电池10的电极体25的示意性的且例示性的侧视图。如图101、图102所示,本实施方式与第25实施方式的不同点在于,集电部51的各集电极耳群51n的第一相交方向D1的长度(宽度)。具体而言,本实施方式的集电极耳群51n的第一相交方向D1的长度,比第25实施方式的集电极耳群51n的长度长。另外,在切断部51d、与第25实施方式同样地设置有接合部52。
<第30实施方式>
图103是第30实施方式的电池10的电极体25的示意性的且例示性的主视图。图104是第30实施方式的电池10的电极体25的示意性的且例示性的侧视图。
如图103、图104所示,在本实施方式中,与第29实施方式同样地,与第25实施方式的不同点在于,集电部51的各集电极耳群51n的第一相交方向D1的长度(宽度)。另外,在本实施方式中,切断部51d的连接部51dc形成为大致直角。另外,在切断部51d、与第25实施方式同样地设置有接合部52。
以下,记载附记。
(1)一种电极,具备:
壳体;
电极体,容纳于上述壳体,具有:由互相极性不同的片状的一对电极和位于上述一对电极间的隔膜以互相重叠的状态绕中心轴卷绕而成的卷绕部、和分别设置于上述卷绕部的上述中心轴的轴方向的两端部的集电部;
端子,支承于上述壳体,按每个上述集电部而设置;以及
引线,将上述端子与上述电极体电连接;
上述集电部具有:
基部群,具有是上述电极的一部分、而且从上述卷绕部的上述轴方向的端部起在上述轴方向上延伸、且互相重叠的多个基部;和
集电极耳群,具有是上述电极的一部分、而且从上述基部起在与上述轴方向相交的第一相交方向上延伸、且互相重叠、且至少一个以上与上述卷绕部分离的多个集电极耳,
上述集电极耳群具有集电连接部,该集电连接部以在与上述轴方向及上述第一相交方向相交的第二相交方向上与上述引线并排的状态而与上述引线电连接,并且上述第二相交方向的最大宽度比上述卷绕部的上述第二相交方向的最大宽度窄,
上述电极在上述电极体中的上述集电极耳群以外的部分被折返。
(2)一种电池,具备:
电极体,具有:卷绕部,由互相极性不同的片状的一对电极和位于上述一对电极间的隔膜以互相重叠的状态绕中心轴卷绕而成,具有与上述中心轴相交的第一方向的一端部和上述一端部的相反侧的另一端部,在上述一端部和上述另一端部、上述电极及隔膜被折返;和分别设置于上述卷绕部的上述中心轴的轴方向的两端部的集电部;
壳体,具有覆盖上述一端部的壁部,容纳有上述电极体;
端子,支承于上述壁部,按每个上述集电部而设置;以及
引线,从上述壁部起在上述第一方向的相反方向上延伸,将上述端子与上述集电部电连接,
上述集电部具有一对集电极耳群,该一对集电极耳群,是上述电极的一部分,在上述第一方向上延伸,设置有互相在与上述轴方向及上述第一方向相交的第二方向上重叠的多个集电极耳,在上述第二方向上互相隔开间隔地设置,
上述一对集电极耳群的各自的上述第一方向的端部在上述第一方向上互相错开而设置,
上述引线以进入到上述一对集电极耳群之间的状态与上述一对集电极耳群电连接。
(3)一种电池,具备:
电极体,由极性互相不同的片状的一对电极和位于上述一对电极间的隔膜以互相重叠的状态绕中心轴卷绕而成;
一对端子;
一对引线,具有连接面,与互相不同的上述端子连接;以及
一对集电部,设置于上述电极体的上述中心轴的轴方向的两端部,分别与互相不同的上述引线的上述连接面电连接,
上述电极体具有:一对延伸部,该一对折返部设置于该电极体的与上述轴方向正交的第一方向的两端部间,该一对延伸部由上述电极在上述第一方向上延伸而成;和一对折返部,设置于上述电极体的上述第一方向的上述两端部,该一对折返部由上述电极从一对上述延伸部的一方朝向另一方被折返,
上述集电部具有连接部,该连接部与上述连接面电连接,包含一对上述延伸部的一部分、且不包含一对上述折返部,
一对上述引线的上述连接面中的至少一方在相对于上述第一方向及上述轴方向相交的相交方向上延伸,
与在上述相交方向上延伸的上述连接面接合的上述连接部,在上述相交方向上弯曲。
以上,例示了本发明的实施方式,但上述实施方式终归是一例,意图不是限定发明的范围。上述实施方式能够以其他的各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、替换、组合及变更。上述实施方式包含于发明的范围及主旨,并且包含在权利要求书记载的发明及其等同的范围中。另外,各构成要素的规格(构造、种类、方向、形状、大小、长度、宽度、厚度、高度、个数、配置、位置、材质等)能够适当变更而实施。
Claims (18)
1.一种电池,具备:壳体; 支承于上述壳体的端子;电极体,收容于上述壳体,由极性互相不同的片状的一对电极与位于上述一对电极间的隔膜以互相重叠的状态绕中心轴卷绕而成; 集电部,设置于上述电极体的上述中心轴的轴方向的端部,具有作为上述电极的一部分、且不经由其他的上述电极及上述隔膜地互相重叠的多个集电极耳,该集电部与上述端子电连接;以及 接合部,将上述电极体的互相重叠的多个边缘部接合, 在上述集电部设置有包含上述边缘部的切断部, 上述接合部设置于上述切断部, 上述电极体具有:一对延伸部,设置于该电极体的与上述轴方向相交的第一相交方向的两端部间,由上述电极在上述第一相交方向上延伸而成;及一对折返部,设置于上述电极体的上述第一相交方向的上述两端部,由上述电极从一对上述延伸部的一方朝向另一方折返而成, 上述集电部具有连接部,该连接部与上述端子电连接,包含一对上述延伸部的一部分且不包含一对上述折返部中的至少一方,上述接合部是上述电极体的基材被熔断时非层叠部的边缘部熔融后固化而形成的, 上述电池具备将上述端子与上述电极体电连接的引线, 上述电极体具有由上述一对电极和位于上述一对电极之间的上述隔膜以互相重叠的状态绕上述中心轴卷绕而成的卷绕部, 上述集电部分别设置于上述卷绕部的上述中心轴的轴方向的两端部, 上述端子按每个上述集电部而设置,上述集电部具有: 基部群,具有作为上述电极的一部分、且从上述卷绕部的上述轴方向的端部起在上述轴方向上延伸、且互相重叠的多个基部;以及集电极耳群,具有作为上述电极的一部分、且从上述基部起在上述第一相交方向上延伸、且互相重叠、且至少一个以上与上述卷绕部相分离的多个集电极耳, 上述集电极耳群具有集电连接部,该集电连接部为,以在与上述轴方向及上述第一相交方向相交的第二相交方向上与上述引线并排的状态与上述引线电连接,并且上述第二相交方向的最大宽度比上述卷绕部的上述第二相交方向的最大宽度窄, 上述电极在上述电极体中的上述集电极耳群以外的部分被折返。
2.如权利要求1所述的电池,其中,上述多个集电极耳全部与上述卷绕部分离。
3.如权利要求1或2所述的电池,其中,上述基部的个数是上述卷绕部的上述电极的卷绕次数的数值以上。
4.如权利要求1或2所述的电池,其中,上述电极体具有:一对延伸部,设置于上述卷绕部的上述第一相交方向的两端部间,由上述电极在上述第一相交方向上延伸而成;及一对折返部,设置于上述卷绕部的上述第一相交方向的上述两端部,由上述电极从上述一对延伸部的一方朝向另一方折返而成, 上述基部群不包含上述一对折返部中的至少一方,上述集电极耳群不包含上述一对折返部中的两方。
5.如权利要求1或2所述的电池,其中,上述引线仅有一个与上述集电连接部在上述第二相交方向上并排的引线连接部。
6.如权利要求5所述的电池,其中,在上述轴方向上观察的情况下,上述引线连接部位于上述卷绕部的外周部的内侧。
7.如权利要求1所述的电池,其中,具备引线, 上述电极体具有:卷绕部,由极性互相不同的片状的上述一对电极和位于上述一对电极之间的上述隔膜以互相重叠的状态绕上述中心轴卷绕而成,具有与上述中心轴相交的上述第一相交方向的一方侧的一端部及上述一端部的相反侧的另一端部,上述电极及上述隔膜在上述一端部和上述另一端部被折返;及集电部,分别设置于上述卷绕部的上述中心轴的轴方向的两端部; 上述壳体具有覆盖上述一端部的壁部, 上述端子支承于上述壁部,按每个上述集电部而设置, 上述引线从上述壁部向上述第一相交方向的另一方侧延伸,将上述端子与上述集电部电连接, 上述集电部具有一对集电极耳群,该一对集电极耳群为,设置有多个上述集电极耳,且在与上述轴方向及上述第一相交方向相交的第二相交方向上互相隔开间隔而设置, 上述一对集电极耳群的各自的上述第一相交方向的上述一方侧的端部,在上述第一相交方向上互相错开而设置,上述引线以进入到上述一对集电极耳群间的状态与上述一对集电极耳群电连接。
8.如权利要求7所述的电池,其中,在上述集电极耳群的上述第一相交方向的上述一方侧的上述端部,设置有将互相重叠的多个上述集电极耳的边缘部接合的接合部。
9.如权利要求7或8所述的电池,其中,上述一对集电极耳群的各自的上述第一相交方向的上述一方侧的端部,在上述轴方向上延伸,并且沿着相对于上述第一相交方向及上述第二相交方向倾斜的一个倾斜面。
10.如权利要求7或8所述的电池,其中,具备夹持部件,该夹持部件在上述第二相交方向上夹着上述集电极耳群。
11.如权利要求1所述的电池,其中,具备:一对上述端子; 一对引线,具有连接面,与互相不同的上述端子连接;以及一对上述集电部,设置于上述电极体的上述中心轴的轴方向的两端部,分别与互相不同的上述引线的上述连接面电连接,上述连接部与上述连接面电连接,包含一对上述延伸部的一部分,且不包含一对上述折返部, 一对上述引线的上述连接面中的至少一方在与上述第一相交方向及上述轴方向相交的第二方向上延伸, 与在上述第二方向上延伸的上述连接面接合的上述连接部,向上述第二方向弯曲。
12.如权利要求11所述的电池,其中,在上述集电部的上述第一相交方向的两端部,设置有切断部。
13.如权利要求11或12所述的电池,其中,上述第二方向具备与上述轴方向正交的上述引线。
14.如权利要求11或12所述的电池,其中,具备上述第二方向相对于上述轴方向形成15°以上75°以下的角度的上述引线。
15.如权利要求11或12所述的电池,其中,一对上述引线的上述第二方向分别与上述轴方向正交。
16.如权利要求1或2所述的电池,其中,上述电极具有集电体、及包含活物质且层叠于上述集电体的一部分的活物质含有层, 上述卷绕部包含上述活物质含有层, 上述集电部通过上述集电体中的未层叠有上述活物质含有层的非层叠部而构成, 在上述非层叠部的边缘部,设置有上述非层叠部中的厚度最厚的厚壁部。
17. 如权利要求16所述的电池,其中,上述非层叠部具有:从上述活物质含有层延伸的第一部分;及第二部分,具有上述边缘部、随着从上述第一部分分离而厚度变厚的厚度变化部及上述厚壁部, 上述厚壁部的厚度是上述第一部分的厚度的1.2倍以上。
18.一种电池的制造方法,该电池具备:壳体;支承于上述壳体的一对端子; 一对引线,具有连接面,与互相不同的上述端子连接;电极体,收容于上述壳体,由极性互相不同的片状的一对电极与位于上述一对电极间的隔膜以互相重叠的状态绕中心轴卷绕而成; 一对集电部,设置于上述电极体的上述中心轴的轴方向的两端部,具有作为上述电极的一部分、且不经由其他的上述电极及上述隔膜地互相重叠的多个集电极耳,该一对集电部分别与互相不同的上述引线的上述连接面电连接;以及接合部,将互相重叠的多个上述集电极耳的边缘部接合,在上述集电部设置有包含上述边缘部的切断部,上述接合部设置于上述切断部,上述电极体具有:一对延伸部,设置于该电极体的与上述轴方向相交的第一相交方向的两端部间,由上述电极在上述第一相交方向上延伸而成;及一对折返部,设置于上述电极体的上述第一相交方向的上述两端部,由上述电极从一对上述延伸部的一方朝向另一方折返而成,上述集电部具有连接部,该连接部与上述端子电连接,包含一对上述延伸部的一部分且不包含一对上述折返部中的至少一方,上述连接部与上述连接面电连接,包含一对上述延伸部的一部分,且不包含一对上述折返部,一对上述引线的上述连接面中的至少一方在与上述第一相交方向及上述轴方向相交的第二方向上延伸,与在上述第二方向上延伸的上述连接面接合的上述连接部,向上述第二方向弯曲, 在上述连接部的上述第一相交方向的两端部设置有切断部,该电池的制造方法,在将上述电极体的基材切断而形成了上述切断部后,使上述连接部弯曲,上述接合部是上述电极体的基材被熔断时非层叠部的边缘部熔融后固化而形成的,上述电池具备将上述端子与上述电极体电连接的引线, 上述电极体具有由上述一对电极和位于上述一对电极之间的上述隔膜以互相重叠的状态绕上述中心轴卷绕而成的卷绕部, 上述集电部分别设置于上述卷绕部的上述中心轴的轴方向的两端部,上述端子按每个上述集电部而设置, 上述集电部具有: 基部群,具有作为上述电极的一部分、且从上述卷绕部的上述轴方向的端部起在上述轴方向上延伸、且互相重叠的多个基部;以及集电极耳群,具有作为上述电极的一部分、且从上述基部起在上述第一相交方向上延伸、且互相重叠、且至少一个以上与上述卷绕部相分离的多个集电极耳, 上述集电极耳群具有集电连接部,该集电连接部为,以在与上述轴方向及上述第一相交方向相交的第二相交方向上与上述引线并排的状态与上述引线电连接,并且上述第二相交方向的最大宽度比上述卷绕部的上述第二相交方向的最大宽度窄, 上述电极在上述电极体中的上述集电极耳群以外的部分被折返。
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