CN111886715A - 电池、电池组、蓄电装置、车辆以及飞翔体 - Google Patents

电池、电池组、蓄电装置、车辆以及飞翔体 Download PDF

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Abstract

本发明要解决的技术问题是提供在薄型的电池中具有大电流特性优异的引线形状的电池、电池组、蓄电装置、车辆以及飞翔体。实施方式的电池包括：扁平形状的电极组，其包括正极、与正极电连接的正极集电片、负极、以及与负极电连接的负极集电片，卷绕成扁平形状的正极集电片位于第一端面，且卷绕成扁平形状的负极集电片位于第二端面；电极组侧正极引线，其与正极集电片电连接；电极组侧负极引线，其与负极集电片电连接；外装部件，其包括在开口部具有凸缘部的第一外装部、以及第二外装部，且在焊接第一外装部的凸缘部与第二外装部而形成的空间内收纳有电极组；正极端子部；以及负极端子部。

Description

电池、电池组、蓄电装置、车辆以及飞翔体
技术领域
本发明的实施方式涉及一种电池、电池组、蓄电装置、车辆以及飞翔体。
背景技术
一次电池及二次电池等电池一般具备：电极组，其具备正极及负极；以及外装部件，其收纳该电极组。
当前，金属罐、层压膜制容器被实际用作外装部件。金属罐是通过由铝等金属板深拉深加工而获得的。为了通过深拉深加工制作罐，金属板需要某种程度的厚度，这妨碍了外装部件的薄型化，导致体积电容损失。例如，当将板厚0.5mm的外装罐应用于厚度13mm的电池时，外装罐的总板厚占电池厚度的比例为大约7.7％。由于是薄型的电池，因此正在寻求一种电池内的引线复杂地折弯等而紧凑地收纳的方法。
在外装部件内，电池的元件与电极端子用引线接合。关于进行接合后的折弯，操作空间及收纳空间狭窄，难以实现收纳。另外，如果设置为在接合后能够进行折弯的程度的厚度，则引线变薄，不适合大电流。另外，如果在焊接引线后使焊接后的部分弯曲，则接合部分容易剥落，从质量的角度出发，也期望一种在接合后没有折弯的电池。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/204147号
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种在薄型的电池中具有大电流特性优异的引线形状的电池、电池组、蓄电装置、车辆以及飞翔体。
(二)技术方案
实施方式的电池包括：扁平形状的电极组，其包括正极、与正极电连接的正极集电片、负极、以及与负极电连接的负极集电片，卷绕成扁平形状的正极集电片位于第一端面，且卷绕成扁平形状的负极集电片位于第二端面；电极组侧正极引线，其与正极集电片电连接；电极组侧负极引线，其与负极集电片电连接；外装部件，其包括在开口部具有凸缘部的第一外装部、以及第二外装部，在焊接第一外装部的凸缘部与第二外装部而形成的空间内收纳有电极组；正极端子部，第一外装部在正极集电片侧具有通孔，正极端子部包括：正极外部端子，其包括头部及从头部延伸出的轴部；以及正极端子引线，其具有通孔，头部向第一外装部的外侧突出，轴部插入正极端子引线的通孔，且轴部铆接固定于第一外装部及正极端子引线；负极端子部，第一外装部在负极集电片侧具有通孔，负极端子部包括：负极外部端子，其包括头部及从头部延伸出的轴部；以及负极端子引线，其具有通孔，头部向第一外装部的外侧突出，轴部插入负极端子引线的通孔，且轴部铆接固定于第一外装部及负极端子引线。正极端子引线具有在第二外装部侧延伸的第一延伸部。在电极组侧正极引线的电极组侧的相反侧，具有电极组侧正极引线的第一延伸部。正极端子引线的第一延伸部与电极组侧正极引线的第一延伸部焊接。焊接的正极端子引线的第一延伸部与电极组侧正极引线的第一延伸部的前端相对于与第一外装部的开口部平行的第二外装部的面垂直或者大致垂直。负极端子引线具有在第二外装部侧延伸的第一延伸部。在电极组侧负极引线的电极组侧的相反侧，具有电极组侧负极引线的第一延伸部。负极端子引线的第一延伸部与电极组侧负极引线的第一延伸部焊接。焊接的负极端子引线的第一延伸部与电极组侧负极引线的第一延伸部的前端相对于与第一外装部的开口部平行的第二外装部的面垂直或者大致垂直。
附图说明
图1是第一实施方式的电池的概要立体图。
图2A是从图1所示的电池的正极侧观察的分解立体图。
图2B是从图1所示的电池的负极侧观察的分解立体图。
图3是图1所示的电池的电极组的立体图。
图4是表示将电极组局部展开的状态的立体图。
图5是沿着电池长边方向剖切图1的正极部分时获得的剖视图。
图6是沿着电池长边方向剖切图1的负极部分时获得的剖视图。
图7是表示端子部固定于图1所示的电池的第一外装部的结构的立体图。
图8的(a)是第二外装部的平面图，图8的(b)是第一外装部的平面图。
图9的(a)、(b)、(c)、(d)是表示第一实施方式的电池的制造工序的三视图。
图10A是表示收纳有多个电极组的电池的组装工序的工序图。
图10B是表示收纳有多个电极组的电池的组装工序的工序图。
图10C是表示收纳有多个电极组的电池的组装工序的工序图。
图10D是表示收纳有多个电极组的电池的组装工序的工序图。
图11A是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的正极部分时获得的剖视图。
图11B是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的负极部分时获得的剖视图。
图12是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的正极部分时获得的剖视图。
图13A是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的正极部分时获得的剖视图。
图13B是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的负极部分时获得的剖视图。
图14是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的正极部分时获得的剖视图。
图15A是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的正极部分时获得的剖视图。
图15B是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的负极部分时获得的剖视图。
图16是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的正极部分时获得的剖视图。
图17是沿着电池长边方向剖切变形例中的图1的正极部分时获得的剖视图。
图18是表示第二实施方式的电池组的第一例的示意图。
图19是表示第二实施方式的电池组的第二例的示意图。
图20是第三实施方式的蓄电装置的示意图。
图21是第四实施方式的车辆的示意图。
图22是第五实施方式的飞翔体的示意图。
具体实施方式
以下参照附图对实施方式进行说明。此外，通过实施方式，在共同的结构上标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，各图是为了促进实施方式的说明及其理解的模式图，其形状、尺寸、比例等有与实际的装置不同的部分，但是能够参考以下的说明和公知的技术对它们进行适当设计变更。
[第一实施方式]
参照图1～图15对第一实施方式的电池进行说明。附图的一部分是立体图、展开图，一部分的部件及部分未被图示，但是由于正极及负极对称性地构成，因此一个电极未图示的部分可根据另一个电极的结构得知。此外，实施方式中可以非对称地构成正极及负极。
图1所示的电池100包括：外装部件1、电极组2、正极端子部3、负极端子部4以及电解质(未图示)。图1所示的电池100例如是二次电池。实施方式的电池100是薄型。薄型的电池100的厚度是5mm以上30mm以下。
如图1及图2(图2A、图2B)所示，外装部件1包括第一外装部5、第二外装部6。第一外装部5是带底的方筒容器，在开口部5a具有凸缘部5b。在外装部件1，在焊接第一外装部5的凸缘部和第二外装部6而形成的空间内收纳有电极组2。此外，图2A是从图1所示的电池的正极侧观察的分解立体图。另外，图2B是从图1所示的电池的负极侧观察的分解立体图。
如图1、图2及图5所示，在连结第二外装部5的短边侧壁与底部的角的中央附近设置有向内侧突出的凹部，凹部的底部为倾斜面5d。第二外装部5具有开口部5a的大小(作为开口面积的部分的最大长度)以下的深度。更优选地，第二外装部5具有作为开口面积的部分的短边以下的深度(例如图2所示)。第一外装部5例如是由不锈钢板通过浅拉深加工制作的具有开口部的不锈钢的杯型容器。另一方面，第二外装部6是不锈钢制的盖。第二外装部6覆盖第二外装部5的开口部。与第二外装部5相同，第二外装部6既可以是通过浅拉深加工制作的不锈钢的杯型容器，也可以是板状。在第一外装部5的凸缘部5b焊接于第二外装部6的四边而形成的空间内收纳电极组2。在焊接中例如使用电阻缝焊接。与激光焊接相比，电阻缝焊接能够以较低的成本实现较高的气密性和耐热性。
由于是薄型的电池，因此收纳电极组2的空间是高度较低的空间。收纳一个电极组2的空间的高度是用从第一外装部5的底部到第二外装部6的距离除以收纳于外装部件1内且在高度方向上排列的电极组2的数量而得到的值。由于电池是薄型的，因此收纳一个电极组2的空间的高度是5mm以上30mm以下。由于收纳电极组2的空间是高度较低的空间，因此对引线的形状具有限制。
如图4所示，电极组2是扁平形状，包括正极7、负极8、以及配置于正极7与负极8之间的隔离物9。扁平状的电极组2包括正极7、与正极7电连接的正极集电片7a、负极8、以及与负极8电连接的负极集电片8a，卷绕成扁平形状的正极集电片7a位于第一端面，且卷绕成扁平形状的负极集电片8a位于第二端面。电极组2的扁平的两个面中的一个面与第一外装部5的底面对置，电极组2的扁平的两个面中的另一个面与第二外装部6的面对置。
正极7包括例如由箔组成的带状的正极集电体、由与正极集电体的长边平行的一端部组成的正极集电片7a、以及至少除了正极集电片7a的部分而形成于正极集电体的正极材料层(正极活性物质含有层)7b。
另一方面，负极8包括例如由箔组成的带状的负极集电体、由与负极集电体的长边平行的一端部组成的负极集电片8a、以及至少除了负极集电片8a的部分而形成于负极集电体的负极材料层(负极活性物质含有层)8b。电极组2是正极7、隔离物9以及负极8卷绕成扁平形状的结构，使得正极7的正极材料层7b与负极8的负极材料层8b隔着隔离物9对置，并且正极集电片7a在卷绕轴的一侧比负极8及隔离物9突出，且负极集电片8a在另一侧比正极7及隔离物9突出。因而，在电极组2，卷绕成扁平的涡卷状的正极集电片7a位于与卷绕轴垂直的第一端面。
另外，卷绕成扁平的涡卷状的负极集电片8a位于与卷绕轴垂直的第二端面。绝缘片10覆盖电极组2的最外周中的正极集电片7a与负极集电片8a之间的部分。而且，绝缘片10覆盖电极组2的最外周中的除了正极集电片7a及负极集电片8a的部分。此外，电极组2保持电解质(未图示)。
备份正极引线11是将导电性的板折弯成U字状的结构，夹着正极集电片7a的除了两端的弯曲部的部分(中央附近)而使正极集电片7a的层彼此紧密贴合。电极组侧正极引线12是面积比备份正极引线11大的导电性的板。如图5所示，电极组侧正极引线12在电极组2侧的相反侧具有第一延伸部12a。电极组侧正极引线12与备份正极引线11的面连接。备份正极引线11与正极集电片7a及电极组侧正极引线12电连接。另外，正极集电片7a与电极组侧正极引线12电连接。电极组侧正极引线12的第一延伸部12a配置于比正极端子引线23的第一延伸部23b更靠近电极组2侧。
正极集电片7a、备份正极引线11以及电极组侧正极引线12通过焊接而一体化，由此正极7经由正极集电片7a及备份正极引线11而与电极组侧正极引线12电连接。正极集电片7a与备份正极引线11的焊接通过例如激光焊接、超声波焊接来进行。备份正极引线11与电极组侧正极引线12的焊接通过例如激光焊接、超声波焊接来进行。备份正极引线11能够省略。在省略备份正极引线11的情况下，优选正极集电片7a与电极侧正极引线12焊接。
备份负极引线13是将导电性的板折弯成U字形状的结构，夹着负极集电片8a的除了两端的弯曲部的部分(中央附近)而使负极集电片8a的层彼此紧密贴合。电极组侧负极引线14是面积比备份负极引线13大的导电性的板。如图6所示，电极组侧负极引线14在电极组2侧的相反侧具有第一延伸部14a。电极组侧负极引线14的第一延伸部14a与备份负极引线13的面连接。备份负极引线13与负极集电片8a及电极组侧负极引线14电连接。另外，负极集电片8a与电极组侧负极引线14电连接。电极组侧负极引线14的第一延伸部14a配置于比负极端子引线36的第一延伸部36b更靠近电极组2侧。
负极集电片8a、备份负极引线13以及电极组侧负极引线14通过焊接而一体化，由此负极8经由正极集电片8a及备份负极引线13而与电极组侧负极引线14电连接。负极集电片8a与备份负极引线13的焊接通过例如激光焊接、超声波焊接来进行。备份负极引线13与电极组侧负极引线14的焊接通过例如激光焊接、超声波焊接来进行。
如图2及图5所示，正极端子部3包括在第一外装部5的倾斜面5d开口的通孔15、正极外部端子17、正极绝缘部件18a、正极加强部件(环状部件)18b、绝缘垫片19以及正极端子绝缘部件20。
在正极端子部3，第一外装部5在正极集电片侧具有通孔15。正极端子部3的正极外部端子17包括头部21及从头部21延伸出的轴部。在正极端子部3包括具有通孔23a的正极端子引线23。在正极端子部3，头部21向第一外装部5的外侧突出，轴部插入正极端子引线23的通孔23a，轴部铆接固定于第一外装部5及正极端子引线23。
如图5所示，内缘翻边部(日语：バーリング部)(环状的立起部)16是从通孔15的周缘部朝向外装部件1的内侧延伸，并通过内缘翻边加工而形成的部件。
如图5所示，正极外部端子17包括角锥台形状的头部21、以及贯穿第二外装部5的通孔15的圆柱状的轴部。圆柱状的轴部从与头部21的顶面平行的平面伸出。正极外部端子17由例如铝、铝合金等导电性材料形成。
正极绝缘部件18a使第二外装部5与正极外部端子17及正极端子引线23绝缘。正极加强部件18b由第二外装部5和正极绝缘部件18a夹持。
正极加强部件18b由例如圆形环组成，该圆形环由刚性比垫片高的材质形成。在刚性比垫片高的材质的例子中，包括不锈钢、在铁上实施了电镀(例如Ni、NiCr等)的材质、陶瓷、能够具有比垫片的刚性高的刚性的树脂(例如聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT))等。如图5所示，正极加强部件18b配置于内缘翻边部16的外周面上，与内缘翻边部16及正极绝缘部件18a接触。另外，在用树脂、陶瓷等绝缘材料形成正极加强部件18b的情况下，也能够与正极端子绝缘加强部件24一体化。
绝缘垫片19是在一个开口端具有凸缘部19a的圆筒体(筒部)。如图5所示，绝缘垫片19的圆筒体的部分插入通孔15及内缘翻边部16内，凸缘部19a配置于第一外装部5的外表面上的通孔15的外周。绝缘垫片19由例如氟树脂、氟橡胶、聚苯硫醚树脂(PPS树脂)、聚醚醚酮树脂(PEEK树脂)、聚丙烯树脂(PP树脂)、以及聚对苯二甲酸丁二酯树脂(PBT树脂)等树脂形成。
如图2及图5所示，正极端子绝缘部件20是弯折成钝角的板状部件，在底部具有通孔20a。正极端子绝缘部件20配置在第一外装部5的外表面上。在正极端子绝缘部件20的通孔20a中插入绝缘垫片19的凸缘部19a。
正极端子部3还具备正极端子引线23。正极端子引线23是导电性的板，其具有通孔23a和向第二外装部5的开口部侧、即第二外装部6侧延伸的第一延伸部23b。在图5中，正极端子引线23具有在电极组2侧延伸的第一延伸部23b。正极端子引线23的第一延伸部23b通过焊接与电极组侧正极引线12的第一延伸部12a一体化。第一延伸部23b与第一延伸部12a的对置的面焊接，而且，前端侧的第一延伸部23b的端面与第一延伸部12a的端面也焊接。正极端子引线23的第一延伸部23b及电极组侧正极引线12的第一延伸部12a的至少前端部分相对于第二外装部6的面垂直或者大致垂直(80°以上100°以下)。正极端子引线23的第一延伸部23b及电极组侧正极引线12的第一延伸部12a的至少前端部分相对于第二外装部6的面垂直或者大致垂直，这表示在正极端子引线23的第一延伸部23b与电极组侧正极引线12的第一延伸部12a焊接后不折弯引线进行制作。虽然通过在焊接后折弯引线而具有能够使电极的端子部分的配线紧凑的优点，但是为了在焊接后高精度地进行折弯，需要使引线的厚度变薄。但是，如果使引线的厚度变薄则难以流过大电流，在这方面为非优选的。通过使焊接的部分朝向第二外装部6的面的方向，从而能够使引线的厚度变厚。
如果考虑大电流特性，则正极端子引线23的厚度能够为0.5mm以上3.0mm以下，另外，电极组侧正极引线12的厚度能够为0.5mm以上3.0mm以下。而且，如果考虑引线彼此的焊接前的引线的折弯工序及大电流特性，则优选正极端子引线23的厚度与电极组侧正极引线12的厚度的和为1.0mm以上1.2mm以下。它们的厚度优选至少在焊接的部分满足上述条件。
正极端子部3还具备第一正极绝缘加强部件24。如图2及图5所示，第一正极绝缘加强部件24具有将有底矩形筒沿长边方向对半分割的结构的主体部分24a、形成于主体部分24a的圆形槽24b、以及在圆形槽24b的中央开口的通孔24c。第一正极端子绝缘加强部件24的主体部分24a覆盖第一外装部5的从短边侧侧壁连接于底面的角部、以及第一外装部5的从短边侧侧壁连接于长边侧侧面的角部。由此，能够对第一外装部5，尤其是短边侧侧壁、长边侧侧壁、底部相交的角附近进行加强。在圆形槽24b配置有配置在内缘翻边部16的外周面上的正极绝缘部件18a。通孔24c与内缘翻边部16的开口及第一外装部5的通孔15连通。在第一正极端子绝缘加强部件24上配置有正极端子引线23。正极端子引线23的通孔23a与第一正极端子绝缘加强部件24的通孔24c、内缘翻边部16的开口以及第一外装部5的通孔15连通。
如图2所示，第二正极绝缘加强部件25分别具有将有底矩形筒沿长边方向对半分割的结构。第二正极绝缘加强部件25通过覆盖正极集电片7a中的、从卷绕中心到第二外装部6侧为止的一半程度，从而能够对第二外装部6、尤其是短边附近进行加强。
正极外部端子17的轴部插入绝缘垫片19、正极端子绝缘部件20的通孔20a、第一外装部5的通孔15、正极端子绝缘加强部件24的通孔24c以及正极端子引线23的通孔23a，之后通过铆接加工而产生塑性变形。其结果为，这些部件被一体化，并且正极外部端子17与正极端子引线23电连接。因而，正极外部端子17也承担铆钉的作用。此外，也可以利用激光等焊接正极外部端子17的轴部的端面与正极端子引线23的通孔23a的边界部，从而实施更牢固的连接和提高电导通性。
如图2及图6所示，负极端子部4包括在第一外装部5的倾斜面5d开口的通孔30、负极外部端子32、负极绝缘部件33a、负极加强部件(环状部件)33b、绝缘垫片34以及负极端子绝缘部件35。
在负极端子部4，第一外装部5在负极集电片8a侧具有通孔30。负极端子部4的负极外部端子32包括头部21及从头部21延伸出的轴部。在负极端子部4包括具有通孔36a的负极端子引线36。在负极端子部4，头部21向第一外装部5的外侧突出，轴部插入负极端子引线36的通孔36a，轴部铆接固定于第一外装部5及负极端子引线36。
如图6所示，内缘翻边部(环状的立起部)31是从通孔31的周缘部朝向外装部件1的内侧延伸，并通过内缘翻边加工而形成的部件。
如图6所示，负极外部端子32包括角锥台形状的头部21、以及贯穿第二外装部5的通孔30的圆柱状的轴部。圆柱状的轴部从与头部21的顶面平行的平面伸出。负极外部端子32由例如铝、铝合金等导电性材料形成。
负极绝缘部件33a使第二外装部5与负极外部端子32及负极端子引线36绝缘。负极加强部件33b由第二外装部5和负极绝缘部件33a夹持。
负极加强部件33b由例如圆形环组成，该圆形环由刚性比垫片高的材质形成。在刚性比垫片高的材质的例子中，包括不锈钢、在铁上实施了电镀(例如Ni、NiCr等)的材质、陶瓷、能够具有比垫片的刚性高的刚性的树脂(例如聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT))等。如图6所示，负极加强部件33b配置于内缘翻边部31的外周面上，与内缘翻边部31及负极绝缘部件33a接触。另外，在用树脂、陶瓷等绝缘材料形成负极加强部件33b的情况下，也能够与端子绝缘加强部件37一体化。
绝缘垫片34是在一个开口端具有凸缘部的圆筒体(筒部)。如图2及图6所示，绝缘垫片34的圆筒体的部分插入通孔30及内缘翻边部31内，凸缘部配置于第一外装部5的外表面上的通孔30的外周。绝缘垫片34由例如氟树脂、氟橡胶、聚苯硫醚树脂(PPS树脂)、聚醚醚酮树脂(PEEK树脂)、聚丙烯树脂(PP树脂)、以及聚对苯二甲酸丁二酯树脂(PBT树脂)等树脂形成。
如图2及图6所示，负极端子绝缘部件(第三负极绝缘部件)35是弯折成钝角的板状部件，在底部具有通孔。负极端子绝缘部件35配置在第一外装部5的外表面上。在负极端子绝缘部件35的通孔中插入绝缘垫片34的凸缘部。
负极端子部4还具备负极端子引线36(第一负极引线)。负极端子引线36是导电性的板，其具有通孔36a和向第一外装部5的开口部侧、即第二外装部6侧延伸的第一延伸部36b。在图6中，负极端子引线36具有在电极组2侧延伸的第一延伸部36b。负极端子引线36的第一延伸部36b通过焊接与电极组侧负极引线14的第一延伸部14a一体化。第一延伸部36b与第一延伸部14a的对置的面焊接，而且，前端侧的第一延伸部36b的端面与第一延伸部14a的端面也焊接。负极端子引线36的第一延伸部36b及电极组侧负极引线14的第一延伸部14a的至少前端部分相对于第二外装部6的面垂直或者大致垂直(80°以上100°以下)。负极端子引线36的第一延伸部36b及电极组侧负极引线14的第一延伸部14a的至少前端部分相对于第二外装部6的面垂直或者大致垂直，这表示在负极端子引线36的第一延伸部36b与电极组侧负极引线14的第一延伸部14a焊接后不折弯引线进行制作。虽然通过在焊接后折弯引线而具有能够使电极的端子部分的配线紧凑的优点，但是为了在焊接后高精度地进行折弯，需要使引线的厚度变薄。但是，如果使引线的厚度变薄则难以流过大电流，在这方面为非优选的。通过使焊接的部分朝向第二外装部6的面的方向，从而能够使引线的厚度变厚。
如果考虑大电流特性，则负极端子引线36的厚度能够为0.5mm以上3.0mm以下，另外，电极组侧负极引线14的厚度能够为0.5mm以上3.0mm以下。而且，如果考虑引线彼此的焊接前的引线的折弯工序及大电流特性，则优选负极端子引线36的厚度与电极组侧负极引线14的厚度的和为1.0mm以上1.2mm以下。
负极端子部4还具备第一负极端子绝缘加强部件37。如图2所示，第一负极端子绝缘加强部件37具有将有底矩形筒沿长边方向对半分割的结构的主体部分37a、形成于主体部分37a的圆形槽37b、以及在圆形槽37b的中央开口的通孔37c。第一负极端子绝缘加强部件37的主体部分37a覆盖第一外装部5的从短边侧侧壁连接于底面的角部、以及第一外装部5的从短边侧侧壁连接于长边侧侧面的角部。由此，能够对第一外装部5，尤其是短边侧侧壁、长边侧侧壁、底部相交的角附近进行加强。在圆形槽37b配置有配置于内缘翻边部31的外周面上的负极绝缘部件33a。通孔37c与内缘翻边部31的开口及第一外装部5的通孔30连通。在第一负极端子绝缘加强部件37上配置有负极端子引线36。负极端子引线36的通孔36a与第一负极端子绝缘加强部件37的通孔37c、内缘翻边部31的开口以及第一外装部5的通孔30连通。
如图2所示，第二负极绝缘加强部件38分别具有将有底矩形筒沿长边方向对半分割的结构。第二负极绝缘加强部件38覆盖负极集电片8a中的、从卷绕中心到第二外装部6侧为止的一半程度。由此，能够对第二外装部6，尤其是短边附近进行加强。
负极外部端子32的轴部插入绝缘垫片34、负极端子绝缘部件35的通孔35a、第一外装部5的通孔30、第一负极端子绝缘加强部件37的通孔37c以及负极端子引线36的通孔36a，之后通过铆接加工而产生塑性变形。其结果为，如图2、图6及图7所示，这些部件被一体化，并且负极外部端子32与负极端子引线36电连接。因而，负极外部端子36也承担铆钉的作用。此外，也可以利用激光等焊接负极外部端子32的轴部的端面与负极端子引线36的通孔36a的边界部，从而实施更牢固的连接和提高电导通性。
备份正极端子引线11、电极组侧正极引线12、正极端子引线23、备份负极端子引线13、电极组侧负极引线14以及负极端子引线36能够由例如铝、铝合金材料形成。为了降低接触电阻，引线的材料优选与能够和引线电连接的正极集电体或者负极集电体的材料相同。
正极绝缘部件18a、第一正极绝缘加强部件24、第二正极绝缘加强部件25、负极绝缘部件33a、第一负极端子绝缘加强部件37以及第二负极绝缘加强部件38由例如四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、以及聚醚醚酮(PEEK)等热塑树脂形成。
电极组2以第一端面7a与正极端子部3对置，且第二端面8a与负极端子部4对置的方式收纳于第一外装部5内。因此，与电极组2的第一端面7a及第二端面8a相交的平面与第一外装部5内的底面5c对置，与第一端面7a及第二端面8a相交的弯曲面与第一外装部5内的长边侧侧面对置。
在第一外装部5的连接短边侧壁与底部的角部，在与电极组2的第一端面7a之间、与第二端面8a之间，分别存在间隙。通过在第一外装部5的连接短边侧壁与底部的角部设置有向内侧突出的凹部，并将凹部的底部设置为倾斜面5d，从而减少第一外装部5内的死角，因此能够提高电池的体积能量密度。另外，与通过在倾斜面5d分别配置正极端子部3、负极端子部4，从而，与在不具有倾斜面的短边侧面上设置正极端子部3及负极端子部4的情况相比，能够增加端子部的设置面积。因此，能够增粗正极外部端子17的轴部及负极外部端子32的轴部的直径，因此能够以低电阻流过较大的电流(高速电流)。
电极组2收纳于第一外装部5内，其结果为，正极集电片7a被通过第二正极绝缘加强部件25的下端与第一正极绝缘加强部件24的上端接触而形成的有底矩形筒状的罩覆盖。另外，负极集电片8a被通过第二负极绝缘加强部件38的下端与第一负极绝缘加强部件37的上端接触而形成的有底矩形筒状的罩覆盖。
第二外装部6作为第一外装部5的盖发挥功能。通过焊接第一外装部5的凸缘部5b和第二外装部6的四边，从而电极组2被密封在外装部件1内。
以上说明的图1～图7所示的电池优选包括外装部件，该外装部件在开口部具有凸缘部的不锈钢制的第一外装部与不锈钢制的第二外装部焊接而形成的空间内收纳有电极组。第二外装部5及第二外装部6为不锈钢制，从而即使在减薄第一、第二外装部的板厚时也能够保持较高的强度。其结果为，能够提高外装部件的柔性，因此容易利用减压密封或者从外装部件1的外侧施加载荷等来约束电极组2。由此，易于实现以下的电池组，其电极组2的极间距离稳定而能够降低电阻，并且具有耐振动性和耐冲击性。而且，当第二外装部5及第二外装部6的柔性高时，易于缩短从第一、第二外装部的内表面到电极组为止的距离，因此能够改善电池的散热性。
不锈钢制的第二外装部5及第二外装部6易于焊接，能够通过廉价的电阻缝焊接密封。因而，能够以低成本实现气密性比层压膜制容器高的外装部件。另外，能够提高外装部件的耐热性。例如，相对于SUS304的融点是1400℃而言，Al的融点是650℃。
另外，外部端子的轴部铆接固定于通孔，其结果为，产生塑性变形。其结果为，虽然向绝缘垫片的径向施加力，但是由于内缘翻边部被配置于其外侧的环状部件加强，因此在绝缘垫片上产生压缩应力，而能够以较高的强度将外部端子连接于第一外装部5。由于即使减薄第一外装部5的板厚，即减薄内缘翻边部的板厚，也能够用环状部件加强内缘翻边部，因此不管第一外装部的板厚如何，都能够以较高的强度将外部端子连接于第一外装部5。而且，由于内缘翻边部从通孔的缘部朝向外装部件1内延伸，因此能够利用外压的作用来抑制外装部件1的内压由于产生气体等而上升时的漏液。因而，即使在减薄第一外装部5及第二外装部6的板厚时也能够实现较高的可靠性。
因而，根据第一实施方式的电池，由于即使在减薄第一外装部5及第二外装部6的板厚时也能够获得较高的强度和可靠性，因此能够提供一种柔性和散热性优异、且强度和可靠性高的电池。
当使第一外装部5具有开口部的最大长度以下的深度时，第一外装部5的开口部面积增大。虽然在第一外装部的四边焊接第二外装部，但是当开口部面积变大时，焊接的一边的长度变长，因此易于先焊接三边并从剩下的一边的间隙对电解液进行注液。另外，由于通过设置焊接强度比其它部位低的部位等而能够临时密封外装部件1，因此能够不需要临时密封用的部件(例如橡胶栓)。而且，由于外装部件1为扁平形状，因此能够提高电池的散热性。
通过第一外装部5包括具有倾斜面5d的凹部，并且在倾斜面5d配置端子部，从而能够削减第一外装部5内的死角。
此外，倾斜面5d不限于设置于外装部件1的短边的中央部附近，也可以遍及外装部件的短边整体。
期望还包括与正极集电片或者负极集电片电连接的第二引线，并将第二引线与第一引线电连接。由此，易于进行焊接时的定位。另外，即使第一引线相对于正极集电片及负极集电片的位置稍微偏移，也能够确保充分的连接面积，因此能够实现低电阻的电池。
通过外部端子的第一端面具有四边形的顶面、和连结于顶面的相互对置的两边的第一、第二倾斜面，从而能够通过将三个面的任意一个选择为焊接面而变更焊接方向。
期望第一外装部及第二外装部的板厚在0.02mm以上0.3mm以下的范围。通过在该范围中，而能够兼顾机械强度和柔性这样相反的性质。板厚的更优选的范围是0.05mm以上0.15mm以下。
期望正极端子部3、负极端子部4或者双方的环状部件的外廓与内径的差(壁厚)与第一外装部5的板厚相同或者其以上。由此，不管第一外装部的板厚如何，都能够将外部端子以较高的强度连接于第一外装部。具体而言，最短壁厚能够为0.1mm以上。
另外，环状部件的外廓形状未必需要是与内缘翻边剖面形状相同的形状，也可以是长方形、六边形等多面体，也可以是单个或者多个曲线与单个或者多个直线的复合形状。
第二外装部6能够使用图5及图6所例示那样的平板，但是也可以取代平板而使用在开口部具有凸缘部的部件。在这样结构的例子中，能够举出与第一外装部5相同的部件。
备份正极引线11及备份负极引线13不限于U字形状的导电板，也可以使用导电性的平板。另外，也能够设置为不使用备份正极引线11或者备份负极引线13或者双方的结构。
外装部件还能够具备安全阀等，该安全阀能够在电池内压上升到规定值以上时释放电池内部的压力。
第一实施方式的电池既可以是一次电池，或者也可以是二次电池。作为第一实施方式的电池的一例，能够举出锂离子二次电池。
以下对第一实施方式的电池的正极、负极、隔离物以及非水电解质进行说明。
1)正极
正极能够包括例如正极集电体、保持于正极集电体的正极材料层、以及正极集电片。正极材料层能够包括例如正极活性物质、导电剂以及粘结剂。
作为正极活性物质，能够使用例如氧化物或者硫化物。在氧化物及硫化物的例子中，能够举出吸留锂的二氧化锰(MnO2)、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂锰复合氧化物(例如LixMn2O4或者LixMnO2)、锂镍复合氧化物(例如LixNiO2)、锂钴复合氧化物(例如LixCoO2)、锂镍钴复合氧化物(例如LiNi1-yCoyO2)、锂锰钴复合氧化物(例如LixMnyCo1-yO2)、具有尖晶石结构的锂锰镍复合氧化物(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(Fe2(SO4)3)、钒氧化物(例如V2O5)以及锂镍钴锰复合氧化物。在上述的化学式中，0＜x≤1，0＜y≤1。作为活性物质，可以单独使用这些化合物，或者，也可以组合多个化合物进行使用。
为了使活性物质与集电体粘结而掺合粘结剂。作为粘结剂的例子，能够举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、氟类橡胶。
为了提高集电性能且抑制活性物质与集电体的接触电阻而根据需要掺合导电剂。作为导电剂的例子，能够举出乙炔黑、炭黑以及石墨那样的碳质物。
在正极材料层中，优选正极活性物质及粘结剂分别以80质量％以上98质量％以下以及2质量％以上20质量％以下的比例掺合。
粘结剂通过设定为2质量％以上的量而能够获得充分的电极强度。另外，通过设定为20质量％以下而能够减少电极的绝缘材料的掺合量，并能够减少内部电阻。
在加入导电剂的情况下，优选正极活性物质、粘结剂以及导电剂分别以77质量％以上95质量％以下、2质量％以上20质量％以下、以及3质量％以上15质量％以下的比例掺合。导电剂通过设定为3质量％以上的量而能够发挥上述的效果。另外，通过设定为15质量％以下而能够降低在高温保存下的正极导电剂表面上的非水电解质的分解。
正极集电体优选是铝箔、或者包含选自Mg、Ti、Zn、Ni、Cr、Mn、Fe、Cu以及Si中的至少一种元素的铝合金箔。
正极集电体优选与正极集电片是一体的。或者，正极集电体也可以与正极集电片是分体的。
2)负极
负极能够包括例如负极集电体、保持于负极集电体的负极材料层、以及负极集电片。负极材料层能够包含例如负极活性物质、导电剂以及粘结剂。
作为负极活性物质，能够使用例如能够吸留及放射锂离子的、金属氧化物、金属氮化物、合金、碳等。优选使用能够以0.4V以上(相对于Li/Li+)的高电位吸留及放射锂离子的物质作为负极活性物质。
作为负极活性物质，能够举出例如石墨质材料或者碳质材料(例如，石墨、焦炭、碳纤维、球状碳、热分解气相碳质物、树脂烧成体等)、硫族化合物(例如，二硫化钛、二硫化钼、硒化铌等)、轻金属(例如，铝、铝合金、镁合金、锂、锂合金等)、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Li2+xTi3O7(x根据充放电反应而在-1≤x≤3的范围内变化)、含有Ti和选自由P、V、Sn、Cu、Ni以及Fe组成的组中的至少一种元素的金属复合氧化物以及铌钛复合氧化物等。
作为含有选自由Ti和P、V、Sn、Cu、Ni以及Fe组成的组中的至少一种元素的金属复合氧化物，能够举出例如TiO2-P2O5、TiO2-V2O5、TiO2-P2O5-SnO2、TiO2-P2O5-MO(M是选自由Cu、Ni以及Fe组成的组中的至少一个元素)。这些金属复合氧化物通过充电而插入有锂，从而变化成锂钛复合氧化物。优选包含锂钛氧化物(例如，尖晶石型的钛酸锂)、硅和锡等组成的组中的1个以上的物质。负极活性物质层的粘结剂与正极活性物质层的粘结剂是共通的。负极活性物质层的导电剂与正极活性物质层的导电剂是共通的。
作为含铌钛复合氧化物，能够使用例如具有用通式LiaTiMbNb2±βO7±σ(在此，各下标的值在0≤a≤5、0≤b≤0.3、0≤β≤0.3的范围内，0≤σ≤0.3，M是选自由Fe、V、Mo以及Ta组成的组中的至少一种(既可以是一种，或者也可以是多种))表示的单斜晶型的结晶结构的复合氧化物、具有用通式Li2+a1M(I)2-b1Ti6-c1M(II)d1O14+σ1(在此，各下标的值在0≤a1≤6、0＜b1＜2、0＜c1＜6、0＜d1＜6、-0.5≤σ1≤0.5的范围内，M(I)是选自由Sr、Ba、Ca、Mg、Na、Cs以及K组成的组中的至少一种(既可以是一种，或者也可以是多种)，M(II)是选自由Zr、Sn、V、Nb、Ta、Mo、W、Fe、Co、Mn以及Al组成的组中的至少一种(既可以是一种，或者也可以是多种)，且包含Nb)表示的斜方晶型的结晶结构的复合氧化物。在上述通式Li2+a1M(I)2-b1Ti6-c1M(II)d1O14+σ1中，优选各下标的值在0≤a1≤6、0＜b1＜2、0＜c1＜6、0＜d1＜6、-0.5≤σ1≤0.5的范围内，M(I)是选自由Sr、Ba、Ca、Mg、Na、Cs以及K组成的组中的至少一种(既可以是一种，或者也可以是多种)，M(II)是Nb，或者是Nb与选自由Zr、Sn、V、Ta、Mo、W、Fe、Co、Mn以及Al组成的组中的至少一种(既可以是一种，或者也可以是多种)的组合。特别地，单斜晶系含铌钛复合氧化物由于单位重量的电容大、能够提高电池电容，因此更优选。
为了提高集电性能且抑制负极活性物质与集电体的接触电阻而掺合导电剂。作为导电剂的例子，能够举出乙炔黑、炭黑以及石墨那样的碳质物。
用于填埋分散的负极活性物质的间隙，另外，为了粘结负极活性物质与集电体而掺合粘结剂。作为粘结剂的例子，能够举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、氟类橡胶、以及丁苯橡胶。
优选负极材料层中的活性物质、导电剂以及粘结剂分别以68质量％以上96质量％以下、2质量％以上30质量％以下、以及2质量％以上30质量％以下的比例掺合。通过将导电剂的量设定为2质量％以上，从而能够提高负极层的集电性能。另外，通过将粘结剂的量设定为2质量％以上，从而能够充分发现负极材料层与集电体的粘结性，并且能够期待优异的循环特性。另一方面，导电剂及粘结剂分别设定为28质量％以下会获得高电容化，因此是优选的。
作为集电体，使用在负极活性物质的锂的吸留电位及放射电位中电化学稳定的材料。集电体优选由铜、镍、不锈钢或者铝、或者包含选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu以及Si中的至少一种元素的铝合金制作。集电体的厚度优选在5～20μm的范围内。具有这样的厚度的集电体能够获得负极的强度与轻量化的平衡。
负极集电体与负极集电片优选是一体的。或者，负极集电体也可以与负极集电片是分体的。
通过将例如负极活性物质、粘结剂以及导电剂悬浮于通用的溶剂中调制悬浊液，并将该悬浊液涂覆于集电体，使其干燥，并形成负极材料层后，实施冲压，从而制作负极。另外也可以通过将负极活性物质、粘结剂以及导电剂形成小球状而作为负极材料层，并将其配置于集电体上，从而制作负极。
3)隔离物
是一种多孔质且较薄的绝缘性的薄膜。作为隔离物，包括无纺布、膜、纸、无机粒子层等。在隔离物的构成材料的例子中，包含聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、纤维素、聚酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚四氟乙烯以及维尼纶。在从薄度和机械强度的观点出发优选的隔离物的例子中，能够举出包含纤维素纤维的无纺布。无机粒子层包含氧化物粒子、增稠剂、粘结剂。在氧化物粒子中能够使用氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锌、硫酸钡等金属氧化物。在增稠剂中能够使用羧甲基纤维素。在粘结剂中，能够使用丙烯酸甲酯、以及包含丙烯酸甲酯的丙烯类共聚物、丁苯橡胶(SBR)等。与隔离物9相同，绝缘片10也可以使用无纺布、膜、纸。优选绝缘片10进一步由未图示的带固定。
4)电解质
作为电解质，优选使用包含电解质盐和非水溶剂的溶液、在包含电解质盐和非水溶剂的溶液中复合了高分子材料的非水系凝胶状电解质、包含电解质盐和水的溶液或者在包含电解质盐和水的溶液中复合了高分子材料的水系凝胶状电解质。
包含于非水系溶液的电解质盐能够使用例如LiPF6、LiBF4、Li(CF3SO2)2N(双三氟甲烷磺酰亚胺锂；通称LiTFSI)、LiCF3SO3(通称LiTFS)、Li(C2F5SO2)2N(双五氟乙烷磺酰亚胺锂；通称LiBETI)、LiClO4、LiAsF6、LiSbF6、LiB(C2O4)2(双乙二酸硼酸锂；通称LiBOB)、二氟(三氟-2-氧化物-2-三氟-丙酸甲酯(2-)-0,0)、LiBF2OCOOC(CF3)2(硼酸锂；通称LiBF2(HHIB))那样的锂盐。这些电解质盐可以使用一种也可以混合两种以上使用。特别优选LiPF6、LiBF4。在锂盐中能够使用对离子导电的支持盐。例如，能够举出六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂、酰亚胺类支持盐等。锂盐可以包括一种、或者两种以上。
非水系的电解质盐浓度优选设为0.5mol/L以上3mol/L以下的范围内，更优选设为0.7mol/L以上2mol/L以下的范围内。通过规定为这样的电解质浓度，能够抑制电解质盐浓度的上升造成的粘度增加的影响，并且能够进一步提高流过高负载电流的情况下的性能。
非水溶剂不受特别限定，例如能够使用碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)等环状碳酸酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)或者碳酸甲乙酯(MEC)或者碳酸二丙酯(DPC)等链状碳酸酯、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、γ-丁内酯(GBL)、四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2-MeHF)、1,3-二氧戊环、环丁砜、乙腈(AN)。这些溶剂可以使用一种也可以混合两种以上使用。优选包含环状碳酸酯和/或链状碳酸酯的非水溶剂。作为包含于非水系凝胶状电解质的高分子材料，能够举出例如聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酸酯等。
包含于水系溶液的电解质盐能够举出LiCl、LiBr、LiOH、Li2SO4、LiNO3、LiN(SO2CF3)2(三氟甲烷磺酰基酰胺锂；通称LiTFSA)、LiN(SO2C2F5)2(双五氟乙烷磺酰基酰胺锂；通称LiBETA)、LiN(SO2F)2(双氟磺酰基酰胺锂；通称LiFSA)、LiB[(OCO)2]2等。使用的锂盐的种类能够为一种或者两种以上。作为包含于水系的凝胶状电解质的高分子材料，能够举出例如聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酸酯等。
水系的电解质盐浓度优选是1mol/L以上12mol/L，更优选是112mol/L以上10mol/L以下。为了抑制电解液的电分解，能够添加LiOH、Li2SO4，并调整pH。pH值优选是3以上13以下，更优选是pH4以上12以下的范围。
或者，作为非水系电解质，可以使用含有锂离子的常温溶融盐(离子性融体)、高分子固体电解质、无机固体电解质等。
常温溶融盐(离子性融体)是指，由有机物阳离子和阴离子的组合组成的有机盐中的在常温(15～25℃)下能够作为液体存在的化合物。在常温溶融盐中，包括以单体作为液体存在的常温溶融盐、通过与电解质混合而成为液体的常温溶融盐、以及通过溶解于有机溶剂而成为液体的常温溶融盐。一般而言，用于非水电解质电池的常温溶融盐的融点是25℃以下。另外，有机物阳离子一般具有季铵骨架。
以下对第一实施方式的电池的制造方法进行说明。在图8的(a)到图8的(b)以及图9的(a)到图9的(d)中示出制造电池的工序图。
制作图3所例示那样的带绝缘片10的电极组2。另外，制作图7所例示那样的、固定有正极端子部3及负极端子部4的第一外装部5。此外，在第一外装部5及第二外装部6分别开设至少一个定位用的引导孔。在图8的(a)及图8的(b)中表示其一例。在图8的(a)中表示在第二外装部6的四角开设有定位用的引导孔39的例子。在图8的(b)中表示在第一外装部5的四角开设有定位用的引导孔39的例子。
在第一外装部5内收纳电极组2，将电极组侧正极引线12与正极端子引线23焊接等而进行接合，另外，将电极组侧负极引线14与负极端子引线36焊接等而进行接合。在接合中能够使用例如激光焊接、TIG焊接、摩擦搅拌接合。在实施方式中，基于任意一种的接合都作为焊接对待。
接着，将第二正极绝缘加强部件25及第二负极绝缘加强部件38覆盖在电极组2的正极集电片7a及负极集电片8a上。接着，将第二外装部6配置在第一外装部5上。由于在第一外装部5及第二外装部6各自的四角开设有引导孔39，因此易于确定第二外装部6相对于第一外装部5的位置。
接着，如图9的(a)所示，焊接第一外装部5及第二外装部6的三边(例如，长边和短边两边)。在焊接中例如使用电阻缝焊接。用附图标记40表示焊接部位。期望焊接部位40位于比第一外装部5及第二外装部6的外缘更靠近内侧。
当从未焊接的一边的开口注入电解液后，如图9的(b)所示，通过例如电阻缝焊接来焊接该一边。期望焊接部位41在第一外装部5及第二外装部6的外缘部。
接着，在实施老化、第一次充放电后，如图9的(c)所示，通过切下焊接部位41的一部分而制作切下部分42，并排出外装部件内的气体。之后，如图9的(d)所示，通过电阻缝焊接等焊接比焊接部位41更靠近内侧的焊接部位(第二外装部6的长边)43。期望该焊接在减压气氛下进行。
之后，根据需要，通过裁断第一外装部5及第二外装部6的外缘附近，从而能够去除引导孔39。此外，也可以保留引导孔39。
根据以上说明的方法，能够以较高的生产率制造第一实施方式的电池。
第一实施方式的电池能够在一个外装部件内具备多个电极组。在这种情况下，期望与第一外装部同样地使用在开口部具有凸缘部的部件作为第二外装部。
在一个外装部件内收纳多个电极组的情况下，能够使多个电极组彼此串联或者并联。在图10A～图10D中表示制造使多个(两个)电极组彼此并联的电池形式的正极侧的工序图。图10D表示制作的电池101。准备多个电极组2，并用备份正极引线11捆扎正极集电片7a的中央前端。接着，将备份正极引线11与电极组侧正极引线12焊接。焊接后，弯曲电极组侧正极引线12，并如图10B那样成为第一延伸部12。此外，可以将预先折弯的电极侧正极引线与备份正极引线11焊接而获得图10B那样的部件。
而且，从预先组装了正极端子部3的第一外装材料5的开口部侧插入图10B的部件。插入后，对电极组侧正极引线12的第一延伸部12a和正极端子引线23的第一延伸部进行激光焊接并固定，从而如图10C那样一个电极组2固定于第一外装部5内。同样，通过将另一个电极组2插入第一外装部5内，并进行激光焊接，并使用第二外装部6盖上，从而能够获得图10D所示的收纳有多个电极组2的电池101。通过改变多个电极组的电极的朝向而能够进行串联。
在图11中表示第一实施方式的电池100的变形例即电池102的正极部分(图11A)及负极部分(图11B)。图11B所示的负极部分构成为与图11A的正极部分对称。图11A、11B的电池102的正极端子引线23具有第二延伸部23c，负极端子引线36具有第二延伸部36c。该第二延伸部23c、36c与正极集电片7a、负极集电片8a、备份正极引线11以及备份负极引线13物理性地接触而支撑。通过正极端子引线23的第二延伸部23c和电极组侧正极引线12对正极集电片7a、或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11进行夹持。正极端子引线23的第二延伸部23c支撑正极集电片7a的存在电极组侧正极引线12的一侧的相反侧。通过负极端子引线36的第二延伸部36c和电极组侧负极引线14对负极集电片8a、或者夹持了负极集电片8a的备份负极引线13进行夹持。负极端子引线36的第二延伸部36c支撑负极集电片8a的存在电极组侧负极引线14的侧的相反侧。第二延伸部23c、36c未与正极集电片7a、负极集电片8a、备份正极引线11以及备份负极引线13焊接。当利用第二延伸部23c、36c支撑集电片部分时，结构稳定。另外，在提高引线彼此的定位精度方面也是优选的。第二延伸部23c、36c设置于正极端子引线23及负极端子引线36的中央部、两端、整体的任一个，这从定位及稳定性的观点出发是优选的。因此，该变形例能够提供易于制作、引线部分的稳定性优异且适合大电流的电池。
在图12中表示第一实施方式的电池102的变形例即电池103的正极部分。负极侧构成为与正极侧对称，并省略图示。在电池103中，与电池102的不同点在于，通过正极集电片7a或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11和正极端子引线23的第二延伸部23c夹持电极组侧正极引线12；通过负极集电片8a或者夹持了负极集电片8a的备份负极引线13和负极端子引线36的第二延伸部36c夹持电极组侧正极引线12。
此外，第二延伸部23c、36c未与正极集电片7a、负极集电片8a、备份正极引线11以及备份负极引线13焊接。当利用第二延伸部23c、36c支撑集电片部分时，结构稳定。另外，在提高引线彼此的定位精度方面也是优选的。第二延伸部23c、36c设置于正极端子引线23及负极端子引线36的中央部、两端、整体的任一个，这从定位及稳定性的观点出发是优选的。因此，该变形例能够提供易于制作、引线部分的稳定性优异且适合大电流的电池。
在图13A中表示第一实施方式的电池100的变形例即电池104的正极部分。在图13B中表示电池103的负极部分。图13B的负极部分构成为与图13A的正极部分对称。在图13A、12B的电池103中，正极端子引线23的第一延伸部23b与电极组侧正极引线12的第一延伸部12a嵌合，并且负极端子引线36的第一延伸部36b与电极组侧负极引线14的第一延伸部14a嵌合。在正极侧，通过电极组侧正极引线12的凹部12b与正极端子引线23的凸部23d嵌合，从而易于定位，基于焊接的连接更牢固，连接的稳定性提高。在负极侧，通过电极组侧负极引线14的凹部14b与负极端子引线36的凸部36d嵌合，从而易于定位，基于焊接的连接更牢固，连接的稳定性提高。因此，该变形例能够提供连接更稳定且适合大电流的电池。
在图14中表示第一实施方式的电池104的变形例即电池105的正极部分。负极侧构成为与正极侧对称，并省略图示。在电池104中，电极组侧正极引线12配置于正极集电片7a或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11与第二正极绝缘加强部件25之间，在电池105中，不同点在于，电极组侧正极引线12配置于正极集电片7a或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11与第一正极绝缘加强部件24之间。在电池105的负极中也相同，电极组侧负极引线14配置于负极集电片8a或者夹持了负极集电片8a的备份负极引线13与第一负极绝缘加强部件37之间。与上述电池104相同，电池105通过嵌合容易定位，并且基于焊接的连接更牢固，连接的稳定性提高。因此，该变形例的电池105能够提供连接更稳定且适合大电流的电池。
在图15A中表示第一实施方式的电池100的变形例即电池106的正极部分。在图15B中表示电池106的负极部分。图15B的负极部分构成为与图15A的正极部分对称。图15A、15B的电池104的正极端子引线23的第一延伸部23b在电极组2侧的相反侧延伸，负极端子引线36的第一延伸部36b在电极组2侧的相反侧延伸。而且，正极集电片7a或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11、电极组侧正极引线12以及正极端子引线23按照正极集电片7a或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11、电极组侧正极引线12以及正极端子引线23的顺序排列。另外，负极集电片8a或者夹持了负极集电片8a的备份负极引线13、电极组侧负极引线14以及负极端子引线36按照负极集电片8a或者夹持了负极集电片8a的备份负极引线13、电极组侧负极引线14以及负极端子引线36的顺序排列。图15A及图15B的结构与图5及图6相比，虽然引线的配线更紧凑，但是能够增厚引线的厚度，因此能够提供适合大电流的电池。
在图16中表示第一实施方式的电池106的变形例即电池107的正极部分。负极侧构成为与正极侧对称，并省略图示。在电池107中，正极集电片7a或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11、电极组侧正极引线12以及正极端子引线23按照电极组侧正极引线12、正极集电片7a或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11以及正极端子引线23的顺序排列。另外，与正极侧相同，在电池107中，负极集电片8a或者夹持了负极集电片8a的备份负极引线13、电极组侧负极引线14以及负极端子引线36按照电极组侧负极引线14、负极集电片8a或者夹持了负极集电片8a的备份负极引线13以及负极端子引线36的顺序排列。图16所示的结构与图15所示的结构相同，与图5及图6相比，虽然引线的配线更紧凑，但是能够增厚引线的厚度，因此能够提供适合大电流的电池。
在图17中表示第一实施方式的电池106的变形例即电池108的正极部分。负极侧构成为与正极侧对称，并省略图示。在图15的电池106中，电极组侧正极引线12与正极外部端子17直接接触。另外，在图16的电池107中，正极集电片7a或者夹持了正极集电片7a的备份正极引线11与正极外部端子17接触。另一方面，在图17的电池108中，正极外部端子17未与正极集电片7a、夹持了正极集电片7a的备份正极引线11以及集电体侧正极引线12的任一个直接接触。负极侧也与正极侧相同。图17所示的结构也与图15所示的结构相同，与图5及图6相比，虽然引线的配线更紧凑，但是能够增厚引线的厚度，因此能够提供适合大电流的电池。
以上说明的第一实施方式的电池即使是薄型的电池也能够增厚外装部件1内的引线的厚度，适合大电流。
此外，端子部可以应用于正极端子部及负极端子部双方，但是也能够应用于正极端子部或者负极端子部的任一方。
(第二实施方式)
第二实施方式的电池组包括一个以上第一实施方式的电池。在图18及图19中表示第一实施方式的电池的组电池的例子。
如图18所示，电池组200使用第一实施方式的电池100～108作为单位电池。电池组200有被未图示的叠片覆盖的情况。在第一单位电池60的负极外部端子32的顶面与第二单位电池61的负极外部端子32的顶面之间，配置有三棱柱状的导电性连结部件62。另外，在第一单位电池60的正极外部端子17的顶面与第二单位电池61的正极外部端子17的顶面之间，配置有三棱柱状的导电性连结部件62。两个顶面与导电性连结部件62分别通过焊接而电连接。焊接使用例如激光焊接、电弧焊接、电阻焊接。由此，获得并联有第一单位电池60与第二单位电池61的组电池的单元63。利用汇流条64将组电池的单元63彼此串联连接，从而获得电池组。
图19所示的电池组201使用第一实施方式的电池100作为单位电池。将使用导电性连结部件62对第一单位电池60和第二单位电池61进行串联连接而成的部件作为组电池的单元65，通过利用汇流条64将组电池的单元65彼此串联连接而构成电池组。使用导电性连结部件62将第一单位电池60与第二单位电池61之间电连接的方法与在图18中说明的相同。
在图18及图19所示的组电池中，相邻的第一单位电池60和第二单位电池61在相互的外装部件1的主面彼此相对的状态下层叠。例如，在图18所示的组电池的单元63中，第一单位电池60的第一外装部5的主面与第二单位电池61的第一外装部5的主面相对。另外，在相邻的组电池的单元63中，一个组电池的单元63的第二单位电池61的第二外装部6的主面与另一个组电池的单元63的第二单位电池61的第二外装部6的主面相对。通过像这样使外装部件的主面彼此面对而层叠电池，从而能够提高组电池的体积能量密度。
另外，如图18及图19所图示那样，期望在单位电池60与单位电池61、或者单位电池60、60、单位电池61、61的电池之间具有绝缘空间，能够设置0.03mm以上的间隙、或者将绝缘部件(例如，作为树脂的聚丙烯、聚苯硫醚、环氧树脂、作为细目陶瓷的氧化铝、氧化锆等)等夹在中间。
正极外部端子17及负极外部端子32具有角锥台形状的头部，从而能够在一个头部的两处(例如第一、第二倾斜面)中的一处(第一倾斜面)连接单位电池的外部端子，在另一处(第二倾斜面)连接汇流条。也就是说，能够用一个头部进行两个方向的连接。其结果为，由于能够缩短对电池间进行电连接的路径，因此能够以低电阻在电池组中流过大电流。
第二实施方式的电池组至少包括一个第一实施方式的电池，因此能够提供一种电池组，其能够实现薄型化及提高柔性，可靠性优异，并能够削减制造成本。
电池组作为例如电子设备、车辆(铁道车辆、汽车、带原动机的自行车、轻型车辆、无轨电车等)的电源使用。
如上所述，组电池能够包括对多个电池进行了串联、并联、或者组合串联及并联而进行电连接的结构。另外，电池组除了组电池之外，能够具备电池控制单元(Battery ControlUnit，BMU)等电路，但是能够将装配有组电池的设备(例如车辆等)所具有的电路作为电池控制单元使用。电池控制单元具有监视单电池及组电池的电压或电流或者双方并防止过充电及过放电的功能等。
(第三实施方式)
第三实施方式涉及蓄电装置。能够将第二实施方式的电池组200、201装配于蓄电装置300。图20的概念图所示的蓄电装置300具备电池组200、201、逆变器302、转换器301。其结构为，用转换器301对外部交流电源303进行直流转换，对电池组200、201进行充电，对来自电池组200、201的直流电源用逆变器302进行交流转换，并向与蓄电装置300连接的负载304供电。通过设置为具有实施方式的电池组200、201的本结构的蓄电装置300，从而提供一种电池特性优异的蓄电装置。此外，能够取代电池组200、201而使用电池100～104。
(第四实施方式)
第四实施方式涉及车辆。第四实施方式的车辆使用第二实施方式的电池组200、201。使用图21的车辆400的模式图简单地说明本实施方式的车辆的结构。车辆400具有电池组200、201、车体401、电动机402、车轮403、控制单元404。电池组200、201、电动机402、车轮403、控制单元404配置于车体401。控制单元404对从电池组200、201输出的电力进行转换、输出调整。电动机402使用从电池组200、201输出的电力使车轮403旋转。此外，车辆400也包括电车等电动车辆、具有发动机等其它的驱动源的混合动力车。可以利用来自电动机402的再生能量对电池组200、201充电。利用来自电池组200、201的电能量进行驱动的设备不限于电动机，也可以用于使包含于车辆400的电力设备动作的动力源。另外，优选地，在车辆400减速时获得再生能量，并使用所获得的再生能量对电池组200、201充电。通过设置为具有实施方式的电池组200、201的本结构的车辆400，从而提供一种电池特性优异的车辆。此外，能够取代电池组200、201而使用电池100～104。
(第五实施方式)
第五实施方式涉及飞翔体(例如，多翼飞机)。第五实施方式的飞翔体使用第二实施方式的电池组200、201。使用图22的飞翔体(四旋翼飞机)500的模式图简单地说明本实施方式的飞翔体的结构。飞翔体500具有电池组200、201、机体骨架501、电动机502、旋转翼503、控制单元504。电池组200、201、电动机502、旋转翼503、控制单元504配置于机体骨架501。控制单元504对从电池组200、201输出的电力进行转换、输出调整。电动机502使用从电池组200、201输出的电力使旋转翼503旋转。通过设置为具有实施方式的电池组200、201的本结构的飞翔体500，从而提供一种电池特性优异的飞翔体。此外，能够取代电池组200、201而使用电池100～104。
说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式仅作为例子而示出，并不旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它的各种方式实施，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含在发明的范围、主旨中，并且包含在记载于权利要求书的发明及其同等的范围内。
附图标记说明
1-外装部件；2-电极组；3-正极端子部；4-负极端子部；5-第一外装部；5a-开口部；5b-凸缘部；5c-底面；5d-倾斜面；6-第二外装部；7-正极；7a-正极集电片；8-负极；8a-负极集电片；12-电极组侧正极引线；14-电极组侧负极引线；15、30-第一外装部的通孔；16、31-内缘翻边部；17-正极外部端子；18a-正极绝缘部件；18b-正极加强部件；19、34-绝缘垫片；20-正极端子绝缘部件；21-头部；23-正极端子引线；24-第一正极绝缘加强部件；25-第二正极绝缘加强部件；32-负极外部端子；33a-负极绝缘部件；33b-负极加强部件；35-负极端子绝缘部件；36-负极端子引线；37-第一负极绝缘加强部件；38-第二绝缘加强部件；39-引导孔；40、41、43-焊接部位；42-切下部分；60-第一单位电池；61-第二单位电池；62-导电性连结部件；63、65-组电池的单元；64-汇流条；100～108-电池；200、201-电池组；300-蓄电装置；301-转换器；302-逆变器；303-外部交流电源；304-负载；400-车辆；401-车体；402-电动机；403-车轮；404-控制单元；500-飞翔体；501-机体骨架；502-电动机；503-旋转翼；504-控制单元。

Claims (14)

1.一种电池，其包括：
扁平形状的电极组，其包括正极、与所述正极电连接的正极集电片、负极、以及与所述负极电连接的负极集电片，卷绕成扁平形状的所述正极集电片位于第一端面，且卷绕成扁平形状的所述负极集电片位于第二端面；
电极组侧正极引线，其与所述正极集电片电连接；
电极组侧负极引线，其与所述负极集电片电连接；
外装部件，其包括在开口部具有凸缘部的第一外装部、以及第二外装部，在焊接所述第一外装部的所述凸缘部与所述第二外装部而形成的空间内收纳有所述电极组；
正极端子部，所述第一外装部在所述正极集电片侧具有通孔，所述正极端子部包括：正极外部端子，其包括头部及从所述头部延伸出的轴部；以及正极端子引线，其具有通孔，所述头部向所述第一外装部的外侧突出，所述轴部插入所述正极端子引线的通孔，且所述轴部铆接固定于所述第一外装部及所述正极端子引线；
负极端子部，所述第一外装部在所述负极集电片侧具有通孔，所述负极端子部包括：负极外部端子，其包括头部及从所述头部延伸出的轴部；以及负极端子引线，其具有通孔，所述头部向所述第一外装部的外侧突出，所述轴部插入所述负极端子引线的通孔，且所述轴部铆接固定于所述第一外装部及所述负极端子引线，
所述正极端子引线具有在所述第二外装部侧延伸的第一延伸部，
在所述电极组侧正极引线的所述电极组侧的相反侧，具有电极组侧正极引线的第一延伸部，
所述正极端子引线的第一延伸部与所述电极组侧正极引线的第一延伸部焊接，
焊接的所述正极端子引线的第一延伸部与所述电极组侧正极引线的第一延伸部的前端相对于与所述第一外装部的开口部平行的第二外装部的面垂直或者大致垂直，
所述负极端子引线具有在所述第二外装部侧延伸的第一延伸部，
在所述电极组侧负极引线的所述电极组侧的相反侧具有电极组侧负极引线的第一延伸部，
所述负极端子引线的第一延伸部与所述电极组侧负极引线的第一延伸部焊接，
焊接的所述负极端子引线的第一延伸部与所述电极组侧负极引线的第一延伸部的前端相对于与所述第一外装部的开口部平行的第二外装部的面垂直或者大致垂直。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，
所述电极组为一个以上，
所述电池的厚度是5mm以上30mm以下，
所述电极组侧正极引线及所述电极组侧负极引线的厚度是0.5mm以上3.0mm以下，
所述正极端子引线及所述负极端子引线的厚度是0.5mm以上3.0mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，
所述焊接的所述正极端子引线的第一延伸部与所述电极组侧正极引线的第一延伸部的前端相对于与所述第一外装部的开口部平行的第二外装部的面为80°以上100°以下，
所述焊接的所述负极端子引线的第一延伸部与所述电极组侧负极引线的第一延伸部的前端相对于与所述第一外装部的开口部平行的第二外装部的面为80°以上100°以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，
所述正极端子引线的所述第一延伸部在所述电极组侧延伸，
所述负极端子引线的所述第一延伸部在所述电极组侧延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池，其特征在于，
所述正极端子引线具有第二延伸部，
通过所述正极端子引线的第二延伸部和所述电极组侧正极引线夹持所述正极集电片，
所述正极端子引线的第二延伸部支撑所述正极集电片的存在所述电极组侧正极引线的一侧的相反侧，
所述负极端子引线具有第二延伸部，
通过所述负极端子引线的第二延伸部和所述电极组侧负极引线夹持所述负极集电片，
所述负极端子引线的第二延伸部支撑所述负极集电片的存在所述电极组侧负极引线的一侧的相反侧。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电池，其特征在于，
所述正极端子引线具有第二延伸部，
通过所述正极集电片和所述正极端子引线的第二延伸部夹持所述电极组侧正极引线，
所述负极端子引线具有第二延伸部，
通过所述负极集电片和所述负极端子引线的第二延伸部夹持所述电极组侧负极引线。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，
所述正极端子引线的所述第一延伸部在所述电极组侧的相反侧延伸，
所述负极端子引线的所述第一延伸部在所述电极组侧的相反侧延伸。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，
所述正极集电片、所述电极组侧正极引线以及所述正极端子引线按照所述正极集电片、所述电极组侧正极引线、所述正极端子引线的顺序排列，
所述负极集电片、所述电极组侧负极引线以及所述负极端子引线按照所述负极集电片、所述电极组侧负极引线、所述负极端子引线的顺序排列。
9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，
所述正极集电片、所述电极组侧正极引线以及所述正极端子引线按照所述电极组侧正极引线、所述正极集电片、所述正极端子引线的顺序排列，
所述负极集电片、所述电极组侧负极引线以及所述负极端子引线按照所述电极组侧负极引线、所述负极集电片、所述负极端子引线的顺序排列。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的电池，其特征在于，
所述正极端子引线的第一延伸部与所述电极组侧正极引线的第一延伸部嵌合，
所述负极端子引线的第一延伸部与所述电极组侧负极引线的第一延伸部嵌合。
11.一种电池组，其包括一个以上权利要求1至10所述的电池。
12.一种蓄电装置，其包括权利要求1至10所述的电池或者权利要求9所述的电池组。
13.一种车辆，其包括权利要求1至10所述的电池或者权利要求9所述的电池组。
14.一种飞翔体，其包括权利要求1至10所述的电池或者权利要求9所述的电池组。
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