CN114824437A - 二次电池 - Google Patents

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CN114824437A CN202210076601.5A CN202210076601A CN114824437A CN 114824437 A CN114824437 A CN 114824437A CN 202210076601 A CN202210076601 A CN 202210076601A CN 114824437 A CN114824437 A CN 114824437A
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Abstract

本发明提供一种抑制在电池壳体内部的电极体的移动、防止电极极耳组与集电体的接合部处的损伤的二次电池。在此公开的二次电池(100)具备外装体(12)、封口板(14)、电极体(20)、电极极耳组、端子(30)以及集电体(50)。集电体(50)具有与电极极耳组接合的第一区域部(51)、与端子(30)连接的第二区域部(52)以及比第一区域部(51)接近电极体(20)的第三区域部(53)。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及一种二次电池。
背景技术
锂离子二次电池等二次电池通常具有收容于电池壳体内的电极体和露出到电池壳体外部的端子电连接而成的结构。该结构的二次电池例如具备：具有第一电极板和与该第一电极板极性不同的第二电极板的电极体；具有开口并收容电极体的外装体；将外装体的开口封口的封口板；在外装体的内部与电极板电连接且从封口板伸出到外装体的外侧的端子；以及与端子及电极体电连接的集电体。例如，在这种二次电池的电极体中设置有包括多个集电用的电极极耳的电极极耳组(正极极耳组和负极极耳组)，能够经由该电极极耳组和上述集电体将电极体与端子连接。
上述结构的二次电池的一例在日本专利申请公开2015－141847号公报中示出。在该专利文献公开的二次电池中，在电极体的一方的端部配置有正极极耳，在另一方的端部配置有负极极耳。而且，在该文献中，提出了将正极极耳和负极极耳折弯并与集电体连接。由此，能够同时实现二次电池的大容量化和高输出化。
发明内容
在上述电极体设置有电极极耳组的二次电池中，有可能在电极极耳组与集电体的接合部发生损伤(箔断裂、接合部的剥离等)。具体而言，二次电池有时会在使用时或制造时从外部被施加振动、冲击等。若在该振动等外力的作用下，电极体在电池壳体内部移动而从规定的配设位置偏移，则较大的应力会作用于电极极耳组与集电体的接合部。在此，构成电极极耳组的电极极耳由集电箔的一部分等构成，非常柔软且强度低，因此，若由于上述的电极体的移动而产生的应力反复作用，则可能容易损伤。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种抑制在电池壳体内部的电极体的移动、防止电极极耳组与集电体的接合部处的损伤的技术。
在此公开的二次电池具备：外装体，上述外装体具有底壁、从上述底壁延伸并相互相向的一对第一侧壁、从上述底壁延伸并相互相向的一对第二侧壁以及与上述底壁相向的开口；封口板，上述封口板将上述开口封口；电极体，上述电极体收容于上述外装体的内部，包括第一电极板和与上述第一电极板极性不同的第二电极板；第一电极极耳组，上述第一电极极耳组设置在与上述一对第一侧壁的一方相向的上述电极体的一方侧的第一端面，与上述第一电极板电连接；第二电极极耳组，上述第二电极极耳组设置在与上述一对第一侧壁的另一方相向的上述电极体的第二端面，与上述第二电极板电连接；端子，上述端子固定于上述封口板；以及集电体，上述集电体与上述端子及上述电极体电连接。上述集电体具有与上述第一电极极耳组连接的第一集电体和与上述第二电极极耳组连接的第二集电体。上述第一集电体和上述第二集电体中的至少任一方具有：第一区域部，上述第一区域部与上述第一电极极耳组或上述第二电极极耳组接合；第二区域部，上述第二区域部与上述端子连接；以及第三区域部，上述第三区域部比上述第一区域部接近上述电极体。
上述结构的二次电池的集电体具有比第一区域部接近电极体的第三区域部。该第三区域部对电极体的移动进行限制，从而即使在振动等外力施加于二次电池的情况下，也能够防止较大的应力作用于电极极耳组与集电体的接合部。结果，能够防止电极极耳组与集电体的接合部处的损伤。
在此公开的二次电池的优选的一方式中，上述第三区域部配置在比上述第一区域部靠上述外装体的上述底壁侧的位置，在上述第一区域部与上述第三区域部之间设置有台阶。根据该结构，能够适当地发挥在此公开的技术的效果。
在其他优选的一方式中，上述第二区域部配置在比上述第一区域部靠上述封口板侧的位置。在上述第二区域部与上述第一区域部之间设置有台阶。上述第一区域部比上述第二区域部接近上述外装体的上述第一侧壁。根据该结构，能够适当地发挥在此公开的技术的效果。
在其他优选的一方式中，上述第三区域部与上述第一端面或上述第二端面接触。根据该结构，能够更适当地抑制电极体的移动。
在其他优选的一方式中，上述第三区域部比上述第二区域部接近上述电极体。根据该结构，能够更适当地抑制电极体的移动。
在其他优选的一方式中，上述集电体在上述第三区域部的上述电极体侧的表面具备绝缘层。根据该结构，除了防止上述的接合部处的破损之外，还能够发挥防止短路效果。
附图说明
图1是示意性地表示一实施方式的二次电池的立体图。
图2是沿着图1的II－II线的示意性的剖视图。
图3是沿着图1的III－III线的示意性的剖视图。
图4是示意性地表示安装于封口板的电极体的立体图。
图5是示意性地表示安装有正极集电体和负极集电体的电极体的立体图。
图6是表示一实施方式中的电极体的结构的示意图。
图7是示意性地表示一实施方式中的正极端子和正极集电体的附近的局部放大剖视图。
图8是示意性地表示在一实施方式的二次电池中使用的正极集电体的立体图。
图9是将图8的正极集电体翻过来的立体图。
图10是示意性地表示第二实施方式中的正极端子和正极集电体的附近的局部放大剖视图。
图11是示意性地表示第三实施方式中的正极端子和正极集电体的附近的局部放大剖视图。
图12是示意性地表示第四实施方式中的正极端子和正极集电体的附近的局部放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明在此公开的技术的几个优选实施方式。此外，本说明书中特别提及的事项以外的且本发明的实施所需的事项(例如，不使在此公开的技术具有特征的二次电池的常用的结构及制造工艺)可以作为本领域技术人员基于该领域中的现有技术作出的设计事项来掌握。在此公开的技术能够基于本说明书公开的内容和该领域中的技术常识来实施。
在本说明书中，“二次电池”是指能够反复充放电的一般蓄电设备的用语，是包含锂离子二次电池、镍氢电池等所谓的蓄电池(化学电池)和双电层电容器等电容器(物理电池)的概念。
1.第一实施方式
＜二次电池100＞
图1是示意性地表示一实施方式的二次电池的立体图。图2是沿着图1的II－II线的示意性的剖视图。图3是沿着图1的III－III线的示意性的剖视图。另外，在本说明书中参照的各图中的附图标记X表示“进深方向”，附图标记Y表示“宽度方向”，附图标记Z表示“高度方向”。另外，进深方向X上的F表示“前”，Rr表示“后”。宽度方向Y上的L表示“左”，R表示“右”。而且，高度方向Z上的U表示“上”，D表示“下”。但是，这些方向仅是为了便于说明的方向，并不限定二次电池100的设置方式。
如图2所示，二次电池100具备电池壳体10、电极体20、正极端子30、负极端子40、正极集电体50、负极集电体60以及绝缘体70。虽然图示省略，但二次电池100在此还具备电解液。二次电池100在此为锂离子二次电池。正极集电体50和负极集电体60是在此公开的二次电池中的第一集电体和第二集电体的一例。
电池壳体10是收容电极体20的框体。电池壳体10在此具有扁平且有底的长方体形状(方形)的外形。电池壳体10的材质可以与以往使用的材质相同，没有特别限制。电池壳体10优选为金属制，更优选由例如铝、铝合金、铁、铁合金等构成。此外，在电池壳体10的内部，除了电极体20之外，还收容有电解液(图示省略)。对于该电解液，能够没有特别限制地使用可以在这种二次电池中使用的电解液，由于并不使在此公开的技术具有特征，因此省略详细的说明。
如图2所示，电池壳体10具备具有开口12h的外装体12和将开口12h堵塞的封口板(盖体)14。如图1所示，外装体12具备俯视呈矩形的底壁12a、从底壁12a的长边分别向高度方向Z延伸并相互相向的一对长侧壁12b以及从底壁12a的短边向高度方向延伸并相互相向的一对短侧壁12c。短侧壁12c是在此公开的二次电池中的第一侧壁的一例。长侧壁12b是在此公开的二次电池中的第二侧壁的一例。底壁12a与开口12h相向。短侧壁12c的面积比长侧壁12b的面积小。封口板14以将外装体12的开口12h堵塞的方式安装于外装体12。封口板14与外装体12的底壁12a相向。封口板14在俯视观察时为大致矩形形状。电池壳体10通过在外装体12的开口12h的周缘接合封口板14而一体化。电池壳体10气密地密封(密闭)。
如图2所示，在封口板14设置有注液孔15、气体排出阀17以及2个端子引出孔18、19。注液孔15用于在将封口板14组装于外装体12之后注入电解液。注液孔15由密封构件16密封。气体排出阀17是构成为在电池壳体10内的压力达到规定值以上时断裂而将电池壳体10内的气体排出到外部的薄壁部。端子引出孔18、19分别形成于封口板14的宽度方向Y的两端部。端子引出孔18、19在高度方向Z上将封口板14贯通。端子引出孔18、19分别具有能够插通向封口板14安装之前的(铆接加工前的)正极端子30和负极端子40的大小的内径。
在此公开的二次电池具备固定于封口板的端子。在此，正极端子30和负极端子40分别固定于封口板14。正极端子30配置在封口板14的宽度方向Y的一方侧(图1、图2的左侧)。负极端子40配置在封口板14的宽度方向Y的另一方侧(图1、图2的右侧)。正极端子30例如使用铝等。
正极端子30具有配置于封口板14的外侧的表面的平板状的基部31、从基部31向高度方向Z的下侧(底壁12a侧)延伸的轴部32以及与正极集电体50及轴部32连接的集电体连接部33(参照图7)。如图7所示，正极端子30的基部31露出于封口板14的外侧的表面。如图7所示，正极端子30的轴部32插通端子引出孔18而从封口板14的外部向内部延伸。正极端子30在此通过铆接加工而固定于封口板14的包围端子引出孔18的周缘部分。另外，集电体连接部33是与后述的正极集电体50连接的部分。该集电体连接部33形成为截面L字形，具有沿着封口板14的内侧的面配置的上部33a和从该上部33a的宽度方向Y的一方的端部(图2和图7的左端)朝向下方(底壁12a侧)延伸的下部33b。在集电体连接部33的上部33a形成有在高度方向Z上贯通的贯通孔33h。该贯通孔33h配置在与封口板14的端子引出孔18对应的位置而供轴部32插通。由此，构筑正极端子30。此外，集电体连接部33可以通过例如冲压加工等将一个板状构件折弯而构成，也可以通过焊接接合等将多个构件一体化而构成。另外，在本实施方式中的正极端子30中，基部31和轴部32为一体，且集电体连接部33为分体(参照图7)。但是，正极端子30的详细构造没有特别限定，也可以成形为基部31、轴部32以及集电体连接部33成为一体。另外，虽然省略详细的说明，但在本实施方式的二次电池100中，负极端子40也具有与正极端子30大致相同的构造。此外，负极端子40的材料使用铜等。
如图2所示，正极端子30在外装体12的内部经由正极集电体50与电极体20的正极板22(参照图6)电连接。负极端子40在外装体12的内部经由负极集电体60与电极体20的负极板24(参照图6)电连接。此外，正极端子30和负极端子40均通过绝缘体70及垫片90而与封口板14绝缘。
绝缘体70配置在正极端子30(典型地为集电体连接部33)与封口板14的内侧的表面之间。绝缘体70具有沿着封口板14的内侧的表面配置的平坦部71和以从平坦部71的周缘朝向电极体20下降的方式形成的壁部72(参照图7)。正极端子30配置在被上述壁部72包围的凹部内。另外，在平坦部71形成有贯通孔71h。垫片90配置在正极端子30(典型地为基部31)与封口板14的外侧的表面之间。另外，垫片90具有插入到封口板14的端子引出孔18中的筒状的突起。该垫片90的突起配置成沿着上述绝缘体70的贯通孔71h的内周。通过设置上述结构的绝缘体70和垫片90，能够防止正极端子30与封口板14的接触。此外，对于使用了绝缘体和垫片的绝缘构造，在负极端子40侧也设置有同样的构造，省略详细的说明。此外，绝缘体70和垫片90的构成材料没有特别限定，可以为聚烯烃树脂(例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE))、氟树脂(例如全氟烷氧基烷烃(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE))等树脂材料。
图4是示意性地表示安装于封口板的电极体的立体图。另外，图5是示意性地表示安装有正极集电体和负极集电体的电极体的立体图。如图3和图4所示，本实施方式的二次电池100具备3个电极体20。但是，配置在1个外装体12的内部的电极体的数量没有特别限定，可以为2个以上(多个)，也可以为1个。另外，如图4和图5所示，在各个电极体20安装有后述的正极集电体50和负极集电体60。而且，电极体20在此以被由树脂制片材构成的电极体支架29(参照图2)覆盖的状态配置在外装体12的内部。
图6是表示电极体的结构的示意图。如图6所示，电极体20具有正极板22和负极板24。电极体20在此是带状的正极板22和带状的负极板24隔着带状的隔膜26层叠并以卷绕轴WL为中心卷绕而成的扁平形状的卷绕电极体。正极板22是在此公开的二次电池中的第一电极板的一例。而且，负极板24是在此公开的二次电池中的第二电极板的一例。此外，在以下的说明中，适当将电极体20称为“卷绕电极体20”。但是，该记载并不意图将在此公开的技术中的电极体的构造限定为卷绕电极体。
如图2所示，卷绕电极体20以卷绕轴WL与宽度方向Y平行的朝向配置在外装体12的内部。换言之，卷绕电极体20以卷绕轴WL与底壁12a平行且与短侧壁12c正交的朝向配置在外装体12的内部。而且，沿着卷绕轴WL的方向(换言之，图6中的宽度方向Y)上的卷绕电极体20的两端面与外装体12的短侧壁12c相向。在本说明书中，为了便于说明，将与接近正极端子30的一侧(图2中的宽度方向Y的左侧)的短侧壁12c相向的卷绕电极体20的端面称为“第一端面20a”。而且，将与接近负极端子40的一侧(图2中的宽度方向Y的右侧)的短侧壁12c相向的卷绕电极体20的端面称为“第二端面20b”。
如图6所示，正极板22是长条的带状的构件。该正极板22具有正极集电箔22c和在正极集电箔22c的至少一方的表面上固着的正极活性物质层22a。虽然没有特别限定，但在正极板22的宽度方向Y上的一方的侧缘部，也可以根据需要而设置正极保护层22p。此外，构成正极活性物质层22a和正极保护层22p的材料能够没有特别限制地使用在这种二次电池中使用的材料，由于并不使在此公开的技术具有特征，因此，省略在此的详细说明。
在带状的正极集电箔22c的宽度方向Y的一方的端部(图6的左端部)设置有多个正极极耳22t。多个正极极耳22t分别朝向宽度方向Y的一方侧(图6的左侧)突出。多个正极极耳22t比隔膜26向宽度方向Y的外侧突出。多个正极极耳22t沿着正极板22的长度方向隔开间隔地(间歇地)设置。多个正极极耳22t分别为梯形形状。正极极耳22t在此是正极集电箔22c的一部分，由金属箔(例如铝箔)构成。正极极耳22t是正极集电箔22c的未形成正极活性物质层22a和正极保护层22p的部分(集电箔露出部)。但是，正极极耳22t也可以为与正极集电箔22c不同的构件。另外，正极极耳22t可以设置于宽度方向Y的另一方的端部(图6的右端部)，也可以分别设置于宽度方向Y的两端部。
如图2、3所示，多个正极极耳22t在宽度方向Y的一方的端部(图3的左端部)层叠，构成正极极耳组23。换言之，正极极耳组23设置在与外装体12的一方(正极端子30侧)的短侧壁12c相向的卷绕电极体20的第一端面20a。多个正极极耳22t以外方侧的端部对齐的方式折弯而弯曲。正极极耳组23经由正极集电体50与正极端子30电连接。多个正极极耳22t优选进行折弯。多个正极极耳22t的尺寸(宽度方向Y的长度及与宽度方向Y正交的长度，参照图6)能够考虑与正极集电体50连接的状态，根据例如其形成位置等而适当调整。此外，正极极耳组23是在此公开的二次电池中的第一电极极耳组的一例。
与上述正极板22同样，负极板24也是长条的带状的构件。如图6所示，负极板24具有负极集电箔24c和在负极集电箔24c的至少一方的表面上固着的负极活性物质层24a。此外，构成负极活性物质层24a的材料能够没有特别限制地使用在这种二次电池中使用的材料，由于并不使在此公开的技术具有特征，因此，省略在此的详细的说明。
在带状的负极集电箔24c的宽度方向Y的一方的端部(图6的右端部)设置有多个负极极耳24t。多个负极极耳24t朝向宽度方向Y的一方侧(图6的右侧)突出。多个负极极耳24t比隔膜26向宽度方向Y的外侧突出。多个负极极耳24t沿着负极板24的长度方向隔开间隔地(间歇地)设置。多个负极极耳24t分别为梯形形状。负极极耳24t在此是负极集电箔24c的一部分，由金属箔(例如铜箔)构成。负极极耳24t在此是负极集电箔24c的未形成负极活性物质层24a的部分(集电箔露出部)。但是，负极极耳24t也可以为与负极集电箔24c不同的构件。另外，负极极耳24t可以设置于宽度方向Y的另一方的端部(图6的左端部)，也可以分别设置于宽度方向Y的两端部。
如图2、3所示，多个负极极耳24t在宽度方向Y的一方的端部(图6的右端部)层叠，构成负极极耳组25。换言之，负极极耳组25设置在与外装体12的另一方(负极端子40侧)的短侧壁12c相向的卷绕电极体20的第二端面20b。多个负极极耳24t以外方侧的端部对齐的方式折弯而弯曲。负极极耳组25经由负极集电体60与负极端子40电连接。多个负极极耳24t优选进行折弯。多个负极极耳24t的尺寸(宽度方向Y的长度及与宽度方向Y正交的长度，参照图6)能够考虑与负极集电体60连接的状态，根据例如其形成位置等而适当调整。此外，负极极耳组25是在此公开的二次电池中的第二电极极耳组的一例。
隔膜26是介于正极板22与负极板24之间的绝缘构件。如图6所示，本实施方式中的卷绕电极体20具备2张长条的带状的隔膜26。此外，隔膜26的构成材料可以与在这种二次电池中使用的隔膜相同，由于并不使在此公开的技术具有特征，因此，省略在此的详细的说明。
在此，本实施方式的二次电池100通过使用能够抑制上述结构的卷绕电极体20的移动的构造的集电体而具有特征。以下，参照图7～图9说明将该集电体使用于正极集电体50的情况。此外，图7是示意性地表示一实施方式中的正极端子和正极集电体的附近的局部放大剖视图。另外，图8是示意性地表示正极集电体的立体图。图9是将图8的正极集电体翻过来的立体图。
该正极集电体50是在此公开的二次电池中的第一集电体的一例。正极集电体50构筑将上述的正极端子30与卷绕电极体20电连接的导通路径。具体而言，通过将正极端子30的集电体连接部33与正极集电体50连接，构筑正极端子30与正极集电体50的导通路径。另外，通过将卷绕电极体20的正极极耳组23与正极集电体50连接，构筑卷绕电极体20与正极集电体50的导通路径。此外，正极集电体50也可以由与正极集电箔22c相同的金属种类构成。而且，如图4、5、7～9所示，本实施方式中的正极集电体50具有第一区域部51、第二区域部52以及第三区域部53。
第一区域部51是与正极极耳组23(即，多个正极极耳22t)接合的部分。第一区域部51是配置成与外装体12的短侧壁12c相向的板状部分。另外，第一区域部51的与正极极耳组23接合的面和卷绕电极体20的第一端面20a相向。如图3所示，在第一区域部51形成有与正极极耳组23的接合部J。接合部J例如是在将多个正极极耳22t重叠的状态下使用以往公知的焊接方法焊接到第一区域部51的表面上的焊接接合部。接合部J以使多个正极极耳22t靠近卷绕电极体20的进深方向X的一方侧(图3中为前侧)的方式配置。
第二区域部52是与正极端子30连接的部分。如图4、5、7所示，第二区域部52是配置在比第一区域部51靠上方(封口板14侧)的位置并沿着高度方向Z延伸的板状部分。通过该第二区域部52的上端部与正极端子30的集电体连接部33连接，构筑正极端子30与正极集电体50的导通路径。具体而言，在第二区域部52设置有厚度比其周围薄的凹部52d。在该凹部52d设置有在进深方向X上贯通的贯通孔52e。而且，使正极端子30的集电体连接部33插通该第二区域部52的贯通孔52e而形成接合部。由此，正极集电体50与正极端子30被固定。此时的接合部例如可以是使用以往公知的焊接方法形成的焊接接合部。另外，也可以在第二区域部52设置熔断部(fuse)。熔断部是厚度比第二区域部52的其他部分小的部分，构成为在二次电池100的短路时或过充电时由于被施加热量而断裂。
另外，在上述的第一区域部51与第二区域部52之间设置有第一台阶部54。第一台阶部54将第一区域部51的上端与第二区域部52的下端连接。第一台阶部54配置成沿着外装体12的封口板14。第一台阶部54形成为第二区域部52配置在比第一区域部51靠宽度方向Y的中央侧(卷绕电极体20侧)的位置。换言之，本实施方式中的正极集电体50的第二区域部52比第一区域部51接近卷绕电极体20，第一区域部51比第二区域部52接近外装体12的短侧壁12c。通过这样将第一区域部51配置在短侧壁12c侧，能够增大卷绕电极体20的宽度方向Y上的尺寸，有助于增加相对于外装体12的内容量的卷绕电极体20的体积比例。另外，通过使比第二区域部52靠下方的第一区域部51成为与正极极耳组23的接合位置，能够确保集电体连接部33的下部33b与卷绕电极体20的距离，防止它们的接触。此外，图7所示的第一台阶部54与第一区域部51和第二区域部52分别大致垂直地形成。但是，第一台阶部54相对于第一区域部51的角度没有特别限定。此外，在本说明书中，“A与B大致垂直”除了包括A与B所成的角度为90度的情况之外，只要能够实现在此公开的技术的效果，也包括能够实质上视为垂直的情况。例如，可以包括A与B所成的角度为85度以上且95度以下的情况。
第三区域部53是比第一区域部51接近卷绕电极体20的部分。如图7所示，本实施方式中的第三区域部53是与第一区域部51连接的板状部分。该第三区域部53配置在第一区域部51的下侧(底壁12a侧)，沿着高度方向Z延伸。而且，本实施方式中的正极集电体50的第三区域部53与卷绕电极体20的第一端面20a接触。并且，如上所述，正极集电体50在第二区域部52与正极端子30固定。即，在本实施方式的二次电池100中，通过固定于正极端子30的正极集电体50的第三区域部53，能够限制卷绕电极体20的移动。结果，即使在振动等外力施加于二次电池100的情况下，也能够防止较大的应力作用于正极极耳组23与正极集电体50(第一区域部51)的接合部J，因此，能够防止在该接合部J的附近发生损伤。另外，若如上述结构那样向正极集电体50赋予限制卷绕电极体20的移动的功能，则正极集电体50成为同时实现与正极端子30的连接和卷绕电极体20的移动的限制的一体部件。因此，不再需要用于限制卷绕电极体20的移动的另外的部件，能够简化组装作业。例如，在使用设备对二次电池100进行量产时，能够削减其设备功能。换言之，通过使用上述结构的正极集电体50，能够减少组装二次电池100时的部件数量。因此，能够提供组装性高的二次电池100。
另外，本实施方式中的正极集电体50在第一区域部51与第三区域部53之间设置有第二台阶部55。第二台阶部55将第一区域部51的下端与第三区域部53的上端连接。第二台阶部55配置成沿着封口板14。通过设置该第二台阶部55，能够容易地构筑第三区域部53比第一区域部51接近卷绕电极体20的正极集电体50。另外，该第二台阶部55仅通过将板状的正极集电体50折弯就能够形成，因此，也能够有助于制造效率的提高。
并且，本实施方式中的正极集电体50成形为第三区域部53比第二区域部52接近卷绕电极体20。换言之，在该正极集电体50中，第一台阶部54的宽度方向Y上的长度L1比同方向上的第二台阶部55的长度L2短，第三区域部53配置在比第二区域部52靠中央侧的位置。由此，第三区域部53容易与卷绕电极体20的第一端面20a接触，因此，能够更适当地限制电池壳体10的内部的卷绕电极体20的移动。
另外，如图7～9所示，在第三区域部53的卷绕电极体20侧的表面设置有绝缘层56。由此，能够发挥防止短路效果。虽然没有特别限定，但在二次电池的振动时，若电极体的端面与第三区域部接触，则在该接触部发生变形，有可能以集电体为导通路径，第一电极板(正极板)和第二电极板(负极板)发生短路。如上所述，由于具备绝缘层，即使在发生了过度的变形的情况下，也能够防止上述短路。此外，绝缘层56可以通过利用粘接剂等将树脂制薄膜粘贴于第三区域部53而形成。另外，绝缘层56也可以通过将树脂材料涂布于上述表面并固化而形成。构成绝缘层56的材料只要能够使正极集电体50与卷绕电极体20绝缘就没有特别限定，可以使用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等树脂材料。此外，在图示的实施方式中，绝缘层56形成于整个上述表面，但并不限定于此，可以形成于该表面的至少一部分。另外，也可以省略绝缘层56的形成。
此外，本实施方式中的负极集电体60是在此公开的二次电池中的第二集电体的一例。如图2所示，该负极集电体60与上述的正极集电体50同样具备第一区域部61、第二区域部62以及第三区域部63。由此，能够更适当地限制电池壳体10的内部的卷绕电极体20的移动。此外，如上所述，负极集电体60具有与正极集电体50大致相同的结构，会形成重复的说明，因此，在此省略详细的记载。另外，上述的具备第一区域部、第二区域部以及第三区域部的集电体也可以使用于正极集电体和负极集电体中的任一方。
另外，本实施方式的二次电池100中的电极体20的构造不限定于上述的卷绕电极体。例如，电极体20也可以为多张方形形状(典型地为矩形形状)的正极板和多张方形形状(典型地为矩形形状)的负极板以绝缘的状态堆积而成的层叠电极体。
以上，对在此公开的技术的一实施方式的二次电池100进行了说明。上述结构的二次电池100能够利用于各种用途，能够优选用于使用时容易施加振动、冲击等外力的用途，例如能够优选用作搭载于移动体(典型地为乘用车、货车等车辆)的电机用的动力源(驱动用电源)。车辆的种类没有特别限定，例如可列举出插电式混合动力汽车(Plug-in HybridElectric Vehicle(PHEV))、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle(HEV))、电动汽车(Battery Electric Vehicle(BEV))等。二次电池100也能够优选用作将多个二次电池100在规定的排列方向上排列多个并利用约束机构从排列方向施加载荷而形成的电池组。
2.其他实施方式
上述的第一实施方式仅是在此公开的二次电池的一例。在此公开的技术除此之外也能够以各种方式实施。以下，对在此公开的技术的其他实施方式进行说明。
＜第二实施方式＞
例如，在上述的第一实施方式中，在正极集电体50的第一区域部51与第三区域部53之间设置有第二台阶部55。但是，正极集电体50的形状不限定于此。图10是示意性地表示第二实施方式中的正极端子和正极集电体的附近的局部放大剖视图。该第二实施方式的二次电池200具备正极集电体250，该正极集电体250在第一区域部251与第三区域部253之间具有倾斜部255。具体而言，如图10所示，该正极集电体250的倾斜部255优选构成为随着朝向高度方向Z的下方(底壁12a侧)而接近卷绕电极体20的端面20a(换言之，靠近宽度方向Y上的中央)。在使用了该结构的正极集电体250的情况下，也能够适当地限制卷绕电极体20的移动，防止由于振动等外力导致的正极极耳组23的破损。此外，第二实施方式的二次电池200除了上述这点之外，可以与第一实施方式的二次电池100相同。另外，在该第二实施方式中，在第一区域部251与第二区域部252之间设置有第一台阶部254。但是，该第一台阶部254也不是必需的构造，能够变更为倾斜部等。
＜第三实施方式＞
另外，在第一实施方式中，正极集电体50的第三区域部53形成在比第一区域部51靠底壁12a侧(高度方向Z的下方)的位置。但是，第三区域部只要比第一区域部接近卷绕电极体即可，高度方向Z上的形成位置没有限定。图11是示意性地表示第三实施方式中的正极端子和正极集电体的附近的局部放大剖视图。该第三实施方式的二次电池300具备正极集电体350，如图11所示，该正极集电体350具有从第二区域部352(典型地为第一台阶部354的附近)朝向卷绕电极体20突出的突起状的第三区域部353。而且，该突起状的第三区域部353比第一区域部351接近卷绕电极体20。在使用了该结构的正极集电体350的情况下，也能够适当地限制卷绕电极体20的移动，防止由于振动等外力导致的正极极耳组23的破损。此外，虽然没有特别限定，但第三区域部353可以与卷绕电极体20的侧面接触。另外，第三区域部353可以在卷绕电极体20侧的表面具备绝缘层(未图示)。此外，第三实施方式的二次电池300除了上述这点之外，可以与第一实施方式的二次电池100相同。
＜第四实施方式＞
另外，第一实施方式中的正极集电体50中，第二区域部52和第三区域部53由不同的构件构成。但是，也能够采用使第二区域部比第一区域部接近卷绕电极体而兼用作第三区域部的结构。图12是示意性地表示第四实施方式中的正极端子和正极集电体的附近的局部放大剖视图。第四实施方式的二次电池400的正极集电体450中的第二区域部452在宽度方向Y上配置在正极端子30的集电体连接部33的下部33b与卷绕电极体20的第一端面20a之间。具体而言，在本实施方式中，将正极集电体450的第二区域部452插入到集电体连接部33的下部33b与卷绕电极体20的第一端面20a之间。若采用该结构，则第二区域部452比第一区域部451接近电极体20，作为第三区域部453发挥功能，因此，能够限制卷绕电极体20的移动。此外，在第二区域部452(第三区域部453)与第一区域部451之间设置有第一台阶部454。另外，虽然没有特别限定，但优选在第二区域部452(第三区域部453)的卷绕电极体20侧的表面设置有绝缘层(未图示)。此外，第四实施方式的二次电池400除了上述这点之外，可以与第一实施方式的二次电池100相同。
以上，对在此公开的技术的几个实施方式进行了说明，但除此之外也能够以各种方式实施。在此公开的技术能够基于本说明书公开的内容和该领域中的技术常识来实施。例如，也能够将上述的实施方式的一部分置换为其他变形方式，也能够在上述的实施方式中追加其他变形方式。另外，若其技术特征没有作为必需的技术特征来说明，则也能够适当削除。
附图标记说明
12 外装体
14 封口板
20 电极体
23 正极极耳组
25 负极极耳组
30 正极端子
40 负极端子
50 正极集电体
51 第一区域部
52 第二区域部
53 第三区域部
60 负极集电体
70 绝缘体
90 垫片
100、200、300、400 二次电池。

Claims (6)

1.一种二次电池，其中，具备：
外装体，所述外装体具有底壁、从所述底壁延伸并相互相向的一对第一侧壁、从所述底壁延伸并相互相向的一对第二侧壁以及与所述底壁相向的开口；
封口板，所述封口板将所述开口封口；
电极体，所述电极体收容于所述外装体的内部，包括第一电极板和与所述第一电极板极性不同的第二电极板；
第一电极极耳组，所述第一电极极耳组设置在与所述一对第一侧壁的一方相向的所述电极体的第一端面，与所述第一电极板电连接；
第二电极极耳组，所述第二电极极耳组设置在与所述一对第一侧壁的另一方相向的所述电极体的第二端面，与所述第二电极板电连接；
端子，所述端子固定于所述封口板；以及
集电体，所述集电体与所述端子及所述电极体电连接，
所述集电体具有与所述第一电极极耳组连接的第一集电体和与所述第二电极极耳组连接的第二集电体，
所述第一集电体和所述第二集电体中的至少任一方具有：
第一区域部，所述第一区域部与所述第一电极极耳组或所述第二电极极耳组接合；
第二区域部，所述第二区域部与所述端子连接；以及
第三区域部，所述第三区域部比所述第一区域部接近所述电极体。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述第三区域部配置在比所述第一区域部靠所述底壁侧的位置，在所述第一区域部与所述第三区域部之间设置有台阶。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，
所述第二区域部配置在比所述第一区域部靠所述封口板侧的位置，在所述第二区域部与所述第一区域部之间设置有台阶，所述第一区域部比所述第二区域部接近所述第一侧壁。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，
所述第三区域部与所述第一端面或所述第二端面接触。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池，其中，
所述第三区域部比所述第二区域部接近所述电极体。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的二次电池，其中，
所述集电体在所述第三区域部的所述电极体侧的表面具备绝缘层。
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