CN113904034B - 密闭型电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制外装体的内部中的电极体的移动的密闭型电池的技术。根据这里公开的技术,提供具备具有长方形状的宽幅面(11)的电极体(1)、由叠层膜构成的外装体(2)及正负极集电端子(3、4)的密闭型电池(100)。外装体具备收容电极体的收容部(30)及为了隔断该外装体的内部和外部而形成于收容部的周围的密封部。收容部具有与电极体(1)的宽幅面相对的平坦面(31)和以从密封部朝向平坦面立起的方式形成的与宽幅面的4边分别对应的4个侧壁(32~35)。与宽幅面的长边对应的一组侧壁(32、34)朝向电极体而向外装体的内方向弯曲至接近电极体。
Description
关联申请交叉引用
本申请主张基于2020年6月22日申请的日本国专利申请第2020-106749号的优先权,该申请的全部内容作为参照而向本说明书中并入。
技术领域
本发明涉及具备由叠层膜(英文:laminated film)构成的外装体的密闭型电池。详细而言,涉及形成于该外装体的电极体收容部的构造。
背景技术
近年来,精心地进行着与各种电池相关的研究开发。其中,锂离子二次电池等二次电池作为车辆搭载用电源或个人计算机、便携终端等的电源而重要性升高。尤其是,轻量且能够得到高能量密度的锂离子二次电池作为车辆搭载用高输出电源而优选被使用。
这种二次电池典型地是作为具备正极和负极的发电要素的电极体收容于外装体的内部且被密闭的密闭型电池。
近年来,向电池的小型化的要求升高,精心地进行着具备由叠层膜构成的外装体的密闭型电池的开发。在具备由叠层膜构成的外装体的密闭型电池中,典型而言,电极体通过向叠层膜与叠层膜之间夹入且电极体的周缘部处的叠层膜彼此被密封从而收容于外装体的内部。
关于在外装体的内部配置电极体,在日本国专利申请公开第2005-285506号公报及国际公开第2015/151580号公报中记载了:对叠层膜预先实施压花加工,在该压花加工部的内部空间配置电极体。通过这样将收容电极体的收容部设置于叠层膜,能够在外装体的内部将电极体配置于适当的位置。
另一方面,在密闭型电池是具备固体电解质作为电解质的所谓全固体电池的情况下,一般来说,将电极体向叠层膜与叠层膜之间夹入后,以将外装体的内部进行了减压的状态密封。由此,在外装体的内部保持电极体。
发明内容
在预先形成于叠层膜的收容部的内部配置电极体的情况下,若叠层膜(即,收容部)与电极体之间分离,则电极体有时会在收容部的内部移动。电极体在收容部的内部移动可能成为电极体的缘部的变形、破损的要因,会导致短路的发生,因此不优选。
本发明鉴于上述的点而完成,其主要目的在于,提供在具备具有如上所述的收容部的外装体的密闭型电池中能够抑制外装体的内部中的电极体的移动的技术。
本发明人着眼于层压外装体的收容部的构造。并且,发现了“通过使该收容部的一部分朝向电极体弯曲,能够抑制收容部的内部中的电极体的移动”,从而完成了本发明。
根据这里公开的技术,提供一种密闭型电池,具备:电极体,具备正极及负极,具有长方形状的宽幅面;由叠层膜构成的外装体,收容上述电极体;及正负极集电端子,是设置于上述正极及上述负极的外部连接用的正极集电端子及负极集电端子,至少一部分配置于上述外装体的外部。
上述外装体具备:收容部,收容上述电极体;及密封部,为了隔断该外装体的内部和外部而形成于上述收容部的周围。
上述收容部具有:平坦面,与上述电极体的上述宽幅面相对;及与上述宽幅面的4边分别对应的4个侧壁,以从上述密封部朝向上述平坦面立起的方式形成。上述4个侧壁中的与上述宽幅面的长边对应的一组上述侧壁朝向上述电极体而向上述外装体的内方向弯曲至接近该电极体。
根据该结构,通过使收容部的侧壁弯曲而接近电极体,从而外装体的内部中的电极体的移动被抑制。因而,能够防止伴随于电极体的移动的电极体的变形、破损。
优选的是,上述外装体的周缘在收容有上述电极体的状态下具有与上述宽幅面的长边侧对应的2个长边部和与上述宽幅面的短边侧对应的2个短边部。在此,上述长边部的长度相对于上述短边部的长度的比为2以上。
根据该结构,除了抑制上述电极体的移动的效果之外,还能够实现防止端子构造的变形的效果。
在这里公开的密闭型电池的一方案中,上述长边部的长度相对于上述长边部中的上述密封部的宽度的比为15以上。
根据这里公开的技术,在具备具有该尺寸关系的外装体的密闭型电池中也是,除了抑制上述电极体的移动的效果之外,还能够合适地发挥防止皱折、形变(歪曲)的产生的效果。
另外,在其他的一方案中,上述正极集电端子及上述负极集电端子均配置于上述电极体的上述长方形宽幅面的短边侧。
根据该结构,除了抑制上述电极体的移动的效果之外,还能够更合适地实现防止端子构造的变形的效果。
另外,在其他的一方案中,上述叠层膜是具有金属层和树脂层的层叠构造体,该金属层的厚度为100μm以下。
根据这里公开的技术,在具备由该叠层膜构成的外装体的密闭型电池中也是,除了抑制上述电极体的移动的效果之外,还能够合适地发挥防止皱折、形变的产生的效果及防止端子构造的变形的效果。
在上述收容部的上述平坦面的2个长边及2个短边中,上述2个长边中的一个上述长边中的弯曲的顶点与另一个上述长边中的弯曲的顶点之间的距离相对于上述短边的长度的比为0.9以上且0.99以下。
在该结构的密闭型电池中,与收容于收容部的电极体的尺寸相比,适当地设置有收容部的内部空间,在上述比为0.9以上且0.99以下的范围内,能够与防止电极体的移动的效果一起,高水平地实现防止端子构造的变形的效果和防止皱折、形变的产生的效果。
附图说明
图1是示意性地示出一实施方式的密闭型电池的构造的立体图。
图2是示意性地示出一实施方式的密闭型电池的构造的俯视图。
图3是示意性地示出一实施方式的密闭型电池的制造方法中的一工序的俯视图。
图4是示意性地示出一实施方式的密闭型电池的制造方法中的一工序的俯视图。
图5是示意性地示出一实施方式的密闭型电池的制造方法中的一工序的俯视图。
图6是示意性地示出一实施方式的密闭型电池的制造方法中的一工序的俯视图。
图7是示出外装体的长边部中的密封部的宽度W1与长边部的长度L2之比(L2/W1)与在减压工序中在该长边部可能产生的应力的大小的关系的坐标图。
图8是示出外装体的短边长度L1与长边长度L2之比(L2/L1)与在减压工序中在外装体的端子构造可能产生的应力的大小的关系的坐标图。
具体实施方式
以下,说明本发明的一实施方式。此外,在以下的附图中,对起到相同的作用的构件·部位标注相同的标号而说明。另外,各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。另外,在本说明书中特别提及的事项以外的事宜且本发明的实施所需的事宜(例如,电极体的详细的构造、材料等)能够作为基于本领域中的现有技术的、本领域技术人员的设计事项来掌握。在本说明书中表示数值范围的“A~B”的记载意味着A以上且B以下,包含超过A的范围且低于B的范围。
在本说明书中,“二次电池”一般是指能够反复充放电的蓄电设备,除了锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池等所谓的蓄电池(即,化学电池)之外,还包含双电层电容器等电容器(即,物理电池)。
以下,关于作为这里公开的技术的应用对象的密闭型电池,以具备层叠电极体的全固体锂离子二次电池为例来详细说明。
如图1、2所示,密闭型电池100粗略地说具备电极体1、外装体2、正极集电端子3及负极集电端子4。电极体1收容于周缘部被热熔接(热封)的状态的外装体2的内部。正极集电端子3及负极集电端子4的一部分配置于外装体2的外部。
电极体1具有扁平的2个长方形状的宽幅面,是具有该2个宽幅面作为底面且具有4个侧面的长方体形状。
虽然详细的图示省略,但电极体1具备正极、负极及固体电解质层。
本实施方式中的电极体1是层叠电极体,具备如下正极片作为正极,该正极片具有矩形片状的正极集电体和涂布于该正极集电体的表面(单面或双面)的正极合剂层(日文:正極合材層)。电极体1具备如下负极片作为负极,该负极片具有矩形片状的负极集电体和涂布于该负极集电体的表面(单面或双面)的负极合剂层。正极片及负极片均在片长边方向(即,图中的电极体1的宽幅面的长边方向Y)上的一个端部具有不形成合剂层的集电体露出部。该集电体露出部形成为极耳(英文:tab)状,从片的短边向外突出。正极片及负极片一边使固体电解质层介于之间一边交替地层叠,形成了电极体1。电极体1的包括中心的区域成为了层叠有电极合剂层的芯部。在片长边方向的一个端部处,集电体露出部(集电体)层叠,集电体露出部在片层叠方向上被汇集而形成了外部连接用的集电端子接合部。
在正极集电端子接合部接合有正极集电端子3,在负极集电端子接合部接合有负极集电端子4。并且,如图所示,正极集电端子3及负极集电端子4均配置于电极体1的宽幅面11的短边19侧,从外装体2的内部向外部引出。正极集电端子3及负极集电端子4由热熔接膜5、6分别包覆。热熔接膜5、6夹入于集电端子与外装体2之间。
电极体1只要如上述那样形成有集电端子接合部且在此接合有同极的集电端子即可,其详细的构造没有特别的限定。作为构成电极体1的构件及材料(例如集电箔、合剂层及固体电解质层等),能够无特别限制地使用在这种锂离子二次电池中典型地使用的构件及材料,并不使本发明具有特征,因此省略详细的说明。
正极集电端子3及负极集电端子4是将电极体1与外部设备电连接的导电构件。虽然没有特别的限定,但该集电端子由例如铝、铜、镍等导电性材料构成。
热熔接膜5、6是用于将集电端子与外装体2合适地熔接的构件。热熔接膜5、6的材料能够是在与外装体2(具体而言是后述的第1树脂层)相同程度的温度下熔融且相对于树脂材料和金属材料双方发挥合适的熔接性的树脂材料。虽然没有特别的限定,但热熔接膜5、6能够是包含例如改性聚丙烯、聚烯烃层的多层构造的膜。
外装体2是由叠层膜构成的电池壳体,如图所示,通过将1张叠层膜折弯并在周缘处将叠层膜彼此熔接而形成。外装体2在其内部收容有电极体1。
如图所示,外装体2是矩形(在图中是长方形),具有2个长边部22、24和2个短边部23、25。2个长边部22、24对应于电极体1的长边16、18。2个短边部23、25对应于电极体1的短边17、19。
另外,在外装体2形成有用于收容电极体1的收容部30和收容部30的周围的密封部41、42、43。通过这些密封部,外装体2的内部和外部被隔断。
收容部30具有平坦面31和4个侧壁32、33、34、35。平坦面31与电极体1的宽幅面11相对。侧壁32、33、34、35以从密封部40朝向平坦面31立起的方式形成,以包围电极体1的周围。
如图1所示,侧壁33与侧壁35相对。在将电极体1收容于内部的状态下,侧壁33及侧壁35与电极体1的宽幅面11的短边侧的侧面13及侧面15分别相对。
另外,侧壁32与侧壁34相对。在将电极体1收容于内部的状态下,侧壁32及侧壁34与电极体1的宽幅面11的长边侧的侧面12及侧面14分别相对。侧壁32及侧壁34朝向电极体1而向外装体2的内方向弯曲,接近侧面12及侧面14。侧壁32及侧壁34也可以与电极体1(即,侧面12及侧面14)接触,从抑制电极体1的移动的观点来看,优选接触。
由叠层膜构成的外装体由于挠性高,所以有时在电池制造时的工序中会产生不良情况。例如在制造全固体电池的情况下,在将外装体的内部减压的工序中,在外装体的周缘部产生应力,周缘部可能会弯曲。外装体的周缘部弯曲会成为在熔接时产生皱折、形变而引起熔接不良从而使密闭型电池的密闭性下降的要因或使密封部的折弯加工性下降的要因,因此不优选。另外,若配置有集电端子的部位弯曲而端子构造变形,则也可能成为电极体的破损、短路的要因,因此不优选。
从防止端子构造的变形的观点来看,外装体2的长边部22、24的长度L2相对于短边部23、25的长度L1的比(L2/L1)比1大,更优选的是,比(L2/L1)为1.5以上,进一步优选为2以上。比(L2/L1)典型地说能够为10以下,例如5以下、3以下。
在图2中,L1是在外装体2中配置有集电端子的边的长度,L2是在外装体2中未配置集电端子的边的长度。即,上述比(L2/L1)也能够说是配置有集电端子的边的长度L1与未配置集电端子的边的长度L2之比。
如下述试验例1所记载的那样,若比(L2/L1)处于上述范围内,则在后述的减压工序中,在外装体2中配置有集电端子的周缘部(在图2中是外装体2的短边部25)可能产生的应力变小,因此能够抑制端子构造的变形。
如下述试验例2所记载的那样,外装体2的长边部22、24的长度L2相对于长边部22、24中的密封部41、43的宽度W1(即,外装体2的短边方向X上的长度)越大,则在后述的减压工序中,在这些长边部越容易产生应力,越容易产生皱折、形变等。叠层膜是刚性低的材料,因此容易变形,若在后述的减压工序中在收容部产生变形,则伴随于此而可能在密封部产生不合理的变形。尤其是,在长边部22、24的长度L2相对于长边部22、24中的密封部41、43的宽度W1的比(L2/W1)为15以上的密闭型电池中,容易产生由减压工序引起的皱折、形变等。优选对这样的密闭型电池100应用这里公开的技术。
关于收容部30的平坦面31中的2个长边36、38及短边37、39,长边36的弯曲顶点36a与长边38的弯曲顶点38a之间的距离L4相对于短边的长度L3的比(L4/L3)优选为0.9以上且0.99以下。通过比(L4/L3)包含于上述范围,能够合适地抑制外装体2的内部中的电极体1的移动。
虽然图示省略,但外装体2典型地具备第1树脂层、金属层及第2树脂层,这些层从外装体2的内部朝向外部按上述顺序依次层叠。
第1树脂层是外装体2的最内层,是最接近电极体1的层。第1树脂层是用于使得能够进行叠层膜彼此的熔接的层,典型地由热塑性树脂构成。作为热塑性树脂,例如可举出:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯等结晶性树脂;聚苯乙烯、聚氯乙烯等非结晶性树脂。
金属层是对外装体2赋予强度的层。另外,金属层能够具有隔断外装体2的内部与外部之间的气体的移动的功能。作为构成金属层的材料,例如可举出铝、铁、不锈钢等。
若调整金属层的厚度,则能够调节外装体2的刚性。虽然没有特别的限定,但该金属层的厚度典型地为0.01μm以上且200μm以下。这里公开的技术的效果即使在使用具备厚度为0.01μm以上且100μm以下的金属层且刚性比较低的叠层膜的情况下也能够优选地实现。
第2树脂层位于比金属层靠外表面侧处,也可以成为外装体2的最外层。第2树脂层例如能够使外装体2的耐久性提高。作为该第2树脂层的构成材料,例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺等。
此外,构成外装体2的层的数量没有特别的限定,也可以为3以上、4以上(例如,4以上且10以下)。另外,也可以在层与层之间设置粘接剂层,还可以作为最外层而设置印刷层等。
制造这里公开的密闭型电池的方法粗略地说包含电极体准备工序、集电端子安装工序、配置工序、第1加热工序、减压工序、第2加热工序及切断工序(参照图3~6)。
首先,构筑电极体1(电极体准备工序)。电极体1的构筑方法可以与以往是同样的,并不使本发明具有特征,因此详细的说明省略。
接着,在电极体1的集电端子接合部安装正极集电端子3及负极集电端子4(端子安装工序)。另外,此时,将热熔接膜5、6配置于正极集电端子3及负极集电端子4。此外,作为集电端子向集电端子接合部的接合手段,能够无特别限制地使用例如超声波焊接、激光焊接、电阻焊接等以往公知的接合手段。
接着,如图3所示,将安装有集电端子的电极体1和叠层膜7配置于预定的部位(配置工序)。具体而言,首先,准备例如通过压花加工等而预先形成有收容部71的叠层膜7。接着,将电极体1配置于收容部71的内部,将叠层膜7折弯而将电极体1包入。此时,关于电极体1,将正极集电端子3及负极集电端子4以成为其至少一部分向叠层膜的外部引出的状态的方式配置。另外,将热熔接膜5、6以成为其至少一部分向叠层膜的外部引出的状态的方式配置。
此外,收容部71可以以在将叠层膜7如上述那样以将电极体1包入的方式配置时配置于电极体1的双面侧的方式形成。另外,收容部71也可以以仅配置于电极体1的单面侧(图3中的宽幅面11a侧)的方式形成。即,在该情况下,配置于与宽幅面11a侧不同的宽幅面侧的叠层膜7是平坦的,在此处未形成收容部。
接着,如图4所示,在叠层膜7中的电极体1的宽幅面11a的长边侧的缘部73和配置有集电端子3、4及热熔接膜5、6的短边侧的缘部72处,将重叠的叠层膜7彼此热熔接(第1加热工序)。在电极体1的夹入方向上,将缘部72、73从两侧用加热密封装置(也称作“热封机”)的加热部夹入,向该缘部72、73施加预定的热量,从而将叠层膜7彼此热熔接。将缘部72、73热熔接时的顺序没有特别的限定,但从集电端子3、4及热熔接膜5、6的固定的观点来看,优选将缘部72热熔接,接着将缘部73热熔接。
在该工序中,在与缘部72不同的、宽幅面11a的长边侧的另一缘部75处,不将叠层膜7彼此热熔接,将其开放。与缘部72不同的、宽幅面11a的短边侧的另一缘部74是叠层膜7的折弯部,因此无需进行热熔接。
接着,将利用上述热熔接而成为了袋状的叠层膜7的内部减压,设为真空状态(数十~99kPa左右)(减压工序)。由此,如图5所示,收容部71的长边侧(即,宽幅面11a的长边侧)的侧壁71b和侧壁71d朝向电极体1而弯曲至接近电极体1。叠层膜7中的电极体1的宽幅面11a的长边侧的缘部73及缘部75也存在向内弯曲的情况。另一方面,在本实施方式中,形成于配置有集电端子3、4的缘部72的密封部相当于图2中的短边部25中的密封部42。如上所述,在端子构造产生变形是不优选的,因此,将减压状态调整为收容部71的短边侧的侧壁71a和侧壁71c不弯曲的程度。另外,从密闭型电池的密闭性、密封部的折弯加工性的观点来看,将减压状态调整为“即使如上述那样侧壁71b和侧壁71d弯曲,也不会在这些侧壁的周围产生皱折、形变”的程度。
进一步,在上述第1加热工序中未热熔接的缘部75处,将叠层膜7彼此热熔接。由此,在叠层膜7中不再有开口部,叠层膜7以将电极体1收容于内部的状态被密封。
接着,如图6所示,在收容部71的长边侧的周围,将重叠的叠层膜7彼此热熔接(第2加热工序)。在电极体1的夹入方向上,将叠层膜7彼此从两侧用热封机的加热部夹入,施加预定的热量,从而将叠层膜7彼此热熔接,形成密封部76及密封部77。密封部76及密封部77如图示那样为直线,未弯曲。即,在密封部76及密封部77未形成皱折、形变。
接着,沿着密封部76及密封部77将叠层膜7切断(切断工序)。由此,制作出密闭型电池。此外,密封部76及密封部77相当于图2的密闭型电池100中的密封部43及密封部41。
通过这里公开的制造方法,能够抑制外装体的内部中的电极体的移动。另外,该方法除了抑制电极体的移动的效果之外,还能够实现抑制外装体的配置有集电端子的短边部处的变形的效果和防止外装体的长边部处的皱折、形变的产生的效果。因而,虽然没有特别的限定,但这里公开的制造方法能够在具备具有如上所述的尺寸关系的外装体的密闭型电池的制造中尤其优选地使用。另外,虽然没有特别的限定,但这里公开的制造方法能够在作为外装体而使用如上所述的刚性比较低的叠层膜的情况下尤其优选地使用。
<变形例1>
上述制造方法通过实施减压工序来使收容部30的长边侧的侧壁32及侧壁34(参照图1)弯曲,但不限定于此。例如,也可以在叠层膜形成收容部时,形成长边侧的侧壁弯曲的收容部,使用该叠层膜作为外装体。在该情况下,上述制造方法的减压工序不是必须的。在不实施减压工序的情况下,通过该制造方法,能够制造具备电解液作为电解质的密闭型电池。
<变形例2>
另外,通过适当调节减压工序中的减压状态,能够省略上述实施方式中的缘部73及缘部75的热熔接(参照图4~6)。即,将电极体1利用叠层膜7包入,在叠层膜7中的收容部71的短边侧的缘部72形成密封部,沿着收容部71的侧壁71b而形成密封部76。接着,将成为了袋状的叠层膜7的内部减压。在此,将减压状态调整为叠层膜7的短边侧的缘部72及缘部74和密封部76不弯曲的程度,使收容部71的长边侧的侧壁71b及侧壁71d朝向电极体1弯曲。然后,沿着收容部71的侧壁71d形成密封部77而将叠层膜7密封。
<变形例3>
上述实施方式将1张叠层膜折弯而将电极体包入,在3边形成密封部,但不限定于此,也可以使用2张叠层膜。在该变形例的第1加热工序中,在叠层膜7的短边侧的缘部74(参照图4)处形成密封部。
<试验例>
以下记载的试验例是在这里公开的技术的构思时本发明人进行的试验例。
<<试验例1:与外装体的长边部的变形相关的研究>>
研究了外装体的长边部中的密封部的宽度与长边部的长度之比、与在减压工序中在该长边部可能产生的应力的大小的相关关系。具体而言,设想外装体具备铝层作为金属层并一边变更图2所示的外装体2的长边部22、24中的密封部41、43的宽度W1与该长边部的长度L2之比(L2/W1)一边制造密闭型电池100,进行了本试验。在本试验中,首先,通过以往的方法而制作了具有长方形状的宽幅面的电极体1。将电极体1收容于由叠层膜构成的外装体2的收容部30。通过上述的方法而制作了外装体2的内部被设为真空状态且形成有密封部41、42、43的密闭型电池100。在此,分别准备了外装体2的长边部22、24中的密封部41、43的宽度W1不同的密闭型电池100。即,分别准备了外装体2的长边部22、24中的密封部41、43的宽度W1与该长边部的长度L2之比(L2/W1)不同的密闭型电池100。并且,关于各密闭型电池100,基于密封部41、43处的弯曲程度(向该密闭型电池的内侧挠曲的程度)计算了在该密封部产生的应力σ。
将试验例1的结果在图7中示出。此外,图7的X轴“L2/W1”表示比(L2/W1),Y轴“应力[MPa]”表示在外装体的长边部可能产生的应力的大小。另外,图中的直线A表示铝的耐力,且表示:在上述应力低于A的情况下长边部不变形,在成为A以上的情况下长边部可能变形。
如图所示,可知:比(L2/W1)越大,则在外装体的长边部产生的应力越大。可知:若比(L2/W1)比15大,则该应力成为A以上,因此,具备关于长度L2及宽度W1具有如上所述的尺寸关系的外装体的密闭型电池100在减压工序中在长边部容易产生皱折、形变。因而,可知:该密闭型电池100作为这里公开的技术的应用对象是合适的。
<<试验例2:与集电端子的配置相关的研究>>
研究了外装体的尺寸关系(纵横比)与在减压工序中在端子构造可能产生的应力的大小的相关关系。具体而言,设想一边变更图2所示的长度L1与长度L2之比(L2/L1)一边制造密闭型电池100,进行了本试验。即,在本试验中,关于外装体2,长度L1表示配置有集电端子3、4的边的长度(在图2中是短边部23、25的长度),长度L2表示未配置集电端子3、4的边的长度(在图2中是长边部22、24的长度)。另外,在本试验的具体的步骤中,首先,通过以往的方法而制作了具有长方形状的宽幅面的电极体1。将电极体1收容于由叠层膜构成的外装体2的收容部30。通过上述的方法制作了外装体2的内部被设为真空状态且形成有密封部41、42、43的密闭型电池100。在此,分别准备了配置有集电端子3、4的边的长度L1与未配置集电端子3、4的边的长度L2之比(L2/L1)不同的密闭型电池100。并且,关于各密闭型电池100,基于配置有集电端子3、4的边处的弯曲程度(向该密闭型电池的内侧挠曲的程度)计算了在该边产生的应力σ。
将试验例2的结果示于图8。此外,图8的X轴“L2/L1”表示比(L2/L1),Y轴“应力[MPa]”表示在配置有集电端子的边可能产生的应力的大小。
如图所示,可知:比(L2/L1)越大,则在端子构造产生的应力越小。可知:在比(L2/L1)比1小的情况下,即,若配置集电端子的边的长度L1比不配置集电端子的边的长度L2长,则因在减压工序中产生的应力,端子构造可能变形。另一方面,可知:在比(L2/L1)比1大的情况下,即,若配置集电端子的边的长度L1比不配置集电端子的边的长度L2短,则不容易因减压工序而在该部位产生应力。换言之,可知:集电端子优选配置于外装体的短边部。另外,可知:从防止端子构造的变形的观点来看,比(L2/L1)优选为1.5以上,进一步优选为2以上。
Claims (2)
1.一种密闭型电池,具备:
电极体,具备正极及负极,具有长方形状的宽幅面,所述长方形状的宽幅面具有2个长边和2个短边;
由叠层膜构成的外装体,收容所述电极体;及
正负极集电端子,是设置于所述正极及所述负极的外部连接用的正极集电端子及负极集电端子,至少一部分配置于所述外装体的外部,
所述密闭型电池的特征在于,
所述正负极集电端子均配置于所述电极体的所述宽幅面的所述2个短边中的1个,
所述外装体具备:
收容部,收容所述电极体;及
密封部,为了隔断该外装体的内部和外部而形成于所述收容部的周围,
所述外装体的周缘在收容有所述电极体的状态下具有与所述宽幅面的2个长边侧对应的2个长边部和与所述宽幅面的2个短边侧对应的2个短边部,
所述收容部具有:
平坦面,与所述电极体的所述宽幅面相对;及
与所述宽幅面的4边分别对应的4个侧壁,从所述密封部朝向所述平坦面立起,
所述密封部形成于所述外装体的所述周缘,且为直线,
所述4个侧壁中的与所述宽幅面的长边对应的一组所述侧壁朝向所述电极体而向所述外装体的内方向弯曲至接近该电极体,与该电极体接触,
在此,
所述外装体由以包围所述电极体的方式折弯的1张叠层膜构成,
所述密封部形成于所述2个长边部、和所述2个短边部中的与同时配置有所述正负极集电端子的所述短边对应的所述短边部,
在所述密封部中,重叠的所述叠层膜彼此热熔接;或者,
所述外装体由2张叠层膜构成,
所述密封部沿着所述外装体的所述2个长边部和所述2个短边部形成,
在所述密封部中,所述叠层膜彼此热熔接,
将利用热熔接而成为了袋状的所述叠层膜的内部减压,设为真空状态,使得所述收容部的长边侧的侧壁朝向所述电极体而弯曲至接近所述电极体,
在此,未配置所述正负极集电端子的所述长边部的长度相对于配置有所述正负极集电端子的所述短边部的长度的比为2以上,
在此,所述长边部的长度相对于所述长边部中的所述密封部的宽度的比大于15,
在所述收容部的所述平坦面中的2个长边及2个短边中,所述2个长边中的一个所述长边中的弯曲的顶点与另一个所述长边中的弯曲的顶点之间的距离相对于所述短边的长度的比为0.9以上且0.99以下。
2.根据权利要求1所述的密闭型电池,其特征在于,
所述叠层膜具有金属层和树脂层,该金属层的厚度为100μm以下。
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