CN115458848A - 具备固定构件的电池 - Google Patents

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今西裕明
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Abstract

本发明提供一种能够适当地防止电极极耳组的损伤的电池。在此公开的电池(100)具备:包括正极(22)及负极(24)并具有矩形状的一对平坦外表面(27)的扁平六面体形状的电极体(20a、20b、20c)、以及收容它们的电池壳体(10)。在此,从电极体(20a、20c)的至少一对平坦外表面(27)中的一方的平坦外表面(27)到正极集电部(50)或负极集电部(60)配置有固定构件(1)。

Description

具备固定构件的电池
技术领域
本公开涉及具备固定构件的电池。
背景技术
锂离子二次电池等电池通常具备:扁平六面体形状的电极体,所述电极体具有正极及负极(以下也简称为“电极”);外装体,所述外装体具有开口并收容电极体;封口板,所述封口板将外装体的开口封口;以及端子,所述端子在外装体的内部与电极电连接并从封口板向外装体的外侧延伸出。这种电池典型地具备在电极包括集电用的多个极耳的电极极耳组,该电极极耳组具有经由电极集电部与端子连接的结构。例如在下述专利文献1中公开了一种在电极体的长边方向的一方的端部设置有正极极耳组并在另一方的端部设置有负极极耳组的电池。并且,公开了将该电极极耳组在弯折的状态下与电极集电部连接的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开第2017-50069号公报
另外,在使用电池时,可能会从外部对电池施加振动、冲击等。极耳例如由集电体的一部分构成,柔软且容易受到外力的影响。因此,当电极体由于外力(具体而言为沿电极体的长边方向施加的外力)而从预定的配设位置偏移并对电极极耳组施加负荷时,电极极耳组有可能会损伤。其结果是,电极与端子的电连接有可能变得不稳定或成为连接不良,因此不优选。另外,根据本发明人的研究,特别是在将所述电极极耳组在弯折的状态下与电极集电部连接的情况下,由于外力会集中于该弯折部分,因此电极极耳组容易损伤。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而完成的,其主要目的在于提供一种能够适当地防止电极极耳组的损伤的电池。
用于解决课题的技术方案
根据本公开,提供一种电池,所述电池具备:扁平六面体形状的第一电极体,所述第一电极体包括正极及负极,并具有矩形状的一对平坦外表面;以及电池壳体,所述电池壳体收容所述第一电极体。所述电池壳体具备: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;以及封口板,所述封口板将所述开口封口。在所述封口板安装有正极端子及负极端子,在所述一对第二侧壁中的一方的第二侧壁侧配置有包括多个正极极耳的正极极耳组,在所述一对第二侧壁中的另一方的第二侧壁侧配置有包括多个负极极耳的负极极耳组。所述正极极耳组及所述正极端子经由正极集电部电连接,所述正极极耳组在以沿着所述第二侧壁延伸的方式弯曲的状态下与所述正极集电部接合,所述负极极耳组及所述负极端子经由负极集电部电连接,所述负极极耳组在以沿着所述第二侧壁延伸的方式弯曲的状态下与所述负极集电部接合。在此,至少从所述一对平坦外表面中的一方的平坦外表面到所述正极集电部或所述负极集电部配置有固定构件。
通过如上述那样配置固定构件,从而电极体相对于固定于封口板的具有刚性的电极集电部固定,因此能够适当地抑制电极体在电池壳体内的长边方向上的移动。由此,能够抑制对电极极耳组的负荷,因此能够适当地防止电极极耳组的损伤。
在此公开的电池的一个方式中,所述正极极耳组与所述正极集电部中的所述第一电极体侧的面接合,所述负极极耳组与所述负极集电部中的所述第一电极体侧的面接合。
在此公开的电池的一个方式中,所述正极极耳组在汇集于所述一对平坦外表面中的一方的平坦外表面侧的状态下与所述正极集电部接合,所述负极极耳组在汇集于所述一对平坦外表面中的一方的平坦外表面侧的状态下与所述负极集电部接合。
在此公开的电池的优选的一个方式中,所述固定构件不覆盖所述正极极耳组与所述正极集电部的接合部和所述负极极耳组与所述负极集电部的接合部中的任一个。根据该结构,能够可靠地防止由于固定构件与电极极耳组干涉并对电极极耳组施加负荷而损伤的情况,因此优选。
在此公开的电池的一个方式中,所述正极极耳由铝或铝合金箔构成,所述负极极耳由铜或铜合金箔构成。在此,从所述一对平坦外表面中的至少一方的平坦外表面到所述负极集电部配置有所述固定构件,从所述一对平坦外表面中的任一个平坦外表面到所述正极集电部未配置所述固定构件。
在此公开的电池的优选的一个方式中,所述正极集电部具备:正极第一集电部,所述正极第一集电部配置于所述封口板与所述第一电极体之间;以及正极第二集电部,所述正极第二集电部与所述正极极耳组接合,所述负极集电部具备:负极第一集电部,所述负极第一集电部配置于所述封口板与所述第一电极体之间;以及负极第二集电部,所述负极第二集电部与所述负极极耳组接合。在此,所述固定构件至少覆盖所述正极第一集电部与所述正极第二集电部的接合部、或者所述负极第一集电部与所述负极第二集电部的接合部。通过这样将电极体固定于电极集电部中的靠近封口板的位置,从而能够更适当地抑制电极体在电池壳体内的长边方向上的移动。
在此公开的电池的一个方式中,所述一对平坦外表面由隔膜构成,在所述隔膜的最外表面形成有包含聚偏二氟乙烯的层。
在此公开的电池的一个方式中,在所述电池壳体内还配置有与所述第一电极体相同结构的第二电极体。
在该方式的电池的一个方式中,在所述第一电极体与所述第二电极体之间还配置有1个或多个与所述第一电极体相同结构的电极体。
在该方式的电池的优选的一个方式中,所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体被固定。根据该结构,能够适当地抑制配置于第一电极体与第二电极体之间的电极体的长边方向上的移动。
在该方式的电池的优选的一个方式中,所述第一电极体的固定构件及所述第二电极体的固定构件未配置于所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体中的任意电极体之间。根据该结构,能够减小电极体组的累计厚度,因此能够缓和各个电极体所具备的压力分布。由此,能够适当地抑制各个电极体中的反应不均。
在该方式的电池的优选的一个方式中,还从所述第一电极体的一对平坦外表面中的与所述第一侧壁相向的平坦外表面到所述第二电极体的一对平坦外表面中的与所述第一侧壁相向的平坦外表面配置有辅助固定构件。在此,所述辅助固定构件配置于所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体所具备的正极集电部及负极集电部以外的部分。根据该结构,能够适当地抑制配置于第一电极体与第二电极体之间的电极体的长边方向上的移动。
在该方式的电池的优选的一个方式中,在所述电池壳体内,在所述一对第一侧壁中的与所述第一电极体的平坦外表面相向的第一侧壁与所述第一电极体的平坦外表面之间、以及所述一对第一侧壁中的另一方的第一侧壁与所述第二电极体的平坦外表面之间配置有绝缘构件。在此,所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体所具备的摩擦系数大于所述绝缘构件和所述第一电极体的平坦外表面所具备的摩擦系数、以及所述绝缘构件和所述第二电极体的平坦外表面所具备的摩擦系数。根据该结构,能够适当地抑制各个电极体的长边方向上的移动。
在该方式的电池的优选的一个方式中,所述绝缘构件由树脂膜构成,所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体所具备的摩擦系数大于所述绝缘构件和所述第一侧壁所具备的摩擦系数。根据该结构,能够适当地抑制各个电极体的长边方向上的移动。
附图说明
图1是示意性地示出一个实施方式的电池的立体图。
图2是沿着图1的II-II线的示意性纵剖视图。
图3是沿着图1的III-III线的示意性纵剖视图。
图4是沿着图1的IV-IV线的示意性横剖视图。
图5是示意性地示出一个实施方式的安装于封口板的电极体组的示意图。
图6是示意性地示出一个实施方式的安装有正极第二集电部及负极第二集电部的电极体的立体图。
图7是示出一个实施方式的卷绕电极体的结构的示意图。
图8是示意性地示出图2的正极端子的附近的局部放大剖视图。
图9是示意性地示出一个实施方式的安装有正极端子、负极端子、正极第一连接部、负极第一连接部、正极绝缘构件及负极绝缘构件的封口板的立体图。
图10是将图9的封口板翻过来的立体图。
图11是说明一个实施方式的电池的插入工序的示意性剖视图。
图12是示意性地示出其他实施方式的安装于封口板的电极体组的示意图。
图13是示意性地示出其他实施方式的安装于封口板的电极体组的示意图。
图14是示意性地示出其他实施方式的安装于封口板的电极体组的示意图。
图15是示意性地示出其他实施方式的安装于封口板的电极体组的示意图。
附图标记说明
1、1a~1g 固定构件
1h~1j 辅助固定构件
10 电池壳体
12 外装体
14 封口板
20 电极体组
20a (第一电极体)、20b、20c(第二电极体)电极体
27 平坦外表面
23 正极极耳组(电极极耳组)
25 负极极耳组(电极极耳组)
30 正极端子(端子)
40 负极端子(端子)
50 正极集电部
51 正极第一集电部(集电部)
52 正极第二集电部
60 负极集电部
61 负极第一集电部
62 负极第二集电部
70 正极绝缘构件(绝缘构件)
70a 基座部
70b 突出部
80 负极绝缘构件(绝缘构件)
80a 基座部
80b 突出部
100 电池
具体实施方式
以下,参照附图对在此公开的技术的几个优选的实施方式进行说明。需要说明的是,本说明书中特别提及的事项以外的、本公开的实施所需的事项(例如,不表征本公开的电池的一般的结构及制造工艺)可以作为基于该领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。本公开可以基于本说明书所公开的内容和本领域中的技术常识来实施。另外,在本说明书中,表示数值范围的“A~B”的表述表示A以上且B以下的含义。另外,包含“比A大”及“比B小”的含义。
需要说明的是,在本说明书中,“电池”是指能够取出电能的全部的蓄电器件的术语,是包含一次电池和二次电池的概念。另外,在本说明书中,“二次电池”是指包含能够反复充放电的全部的蓄电器件的术语,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。
<电池100>
图1是电池100的立体图。图2是沿着图1的II-II线的示意性纵剖视图。图3是沿着图1的III-III线的示意性纵剖视图。图4是沿着图1的IV-IV线的示意性横剖视图。需要说明的是,在以下的说明中,附图中的附图标记L、R、F、Rr、U、D表示左、右、前、后、上、下,附图中的附图标记X、Y、Z分别表示电池100的短边方向、与短边方向正交的长边方向(也可以称为电极体的长边方向)、以及上下方向。但是,这些只不过是为了便于说明的方向,对电池100的设置方式没有任何限定。
如图2所示,电池100具备电池壳体10、电极体组20、正极端子30、负极端子40、正极集电部50、负极集电部60、正极绝缘构件70、以及负极绝缘构件80。虽然省略了图示,但电池100在此还具备电解液。电池100在此为锂离子二次电池。电池100通过具备后述的固定构件1而被表征,除此以外的结构可以与以往相同。固定构件1是在此公开的固定构件的一例。
电池壳体10是收容电极体组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。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具备底壁12a、从底壁12a延伸并相互相向的一对长侧壁12b、以及从底壁12a延伸并相互相向的一对短侧壁12c。底壁12a为大致矩形状。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。长侧壁12b及短侧壁12c是在此公开的第一侧壁及第二侧壁的一例。封口板14以堵塞外装体12的开口12h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在俯视时为大致矩形状。电池壳体10通过在外装体12的开口12h的周缘接合(例如焊接接合)封口板14而一体化。电池壳体10被气密地密封(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构成为,在电池壳体10内的压力成为预定值以上时断裂,将电池壳体10内的气体排出到外部。端子引出孔18、19分别形成于封口板14的长边方向Y的两端部。端子引出孔18、19在上下方向Z上贯通封口板14。端子引出孔18、19分别具有能够插通安装于封口板14之前的(铆接加工前的)正极端子30及负极端子40的大小的内径。
正极端子30及负极端子40分别固定于封口板14。正极端子30配置于封口板14的长边方向Y的一方侧(图1、图2的左侧)。负极端子40配置于封口板14的长边方向Y的另一方侧(图1、图2的右侧)。如图1所示,正极端子30及负极端子40在封口板14的外侧的表面露出。如图2所示,正极端子30及负极端子40插通端子引出孔18、19并从封口板14的内部向外部延伸。正极端子30及负极端子40在此通过铆接加工被铆接于封口板14的包围端子引出孔18、19的周缘部分。在正极端子30及负极端子40的外装体12侧的端部(图2的下端部)形成有铆接部30c、40c。
如图2所示,正极端子30在外装体12的内部经由正极集电部50与电极体组20的正极22电连接。负极端子40在外装体12的内部经由负极集电部60与电极体组20的负极24电连接。正极端子30利用正极绝缘构件70及垫圈90与封口板14绝缘。负极端子40利用负极绝缘构件80及垫圈90与封口板14绝缘。正极端子30及负极端子40是在此公开的端子的一例。
正极端子30优选为金属制,更优选由例如铝或铝合金构成。负极端子40优选为金属制,更优选由例如铜或铜合金构成。负极端子40也可以由2个导电构件接合并一体化而构成。例如,也可以是,与负极集电部60连接的部分由铜或铜合金构成,在封口板14的外侧的表面露出的部分由铝或铝合金构成。
如图1所示,在封口板14的外侧的面安装有板状的正极外部导电构件32及负极外部导电构件42。正极外部导电构件32与正极端子30电连接。负极外部导电构件42与负极端子40电连接。正极外部导电构件32及负极外部导电构件42是在将多个电池100相互电连接时附设有汇流条的构件。正极外部导电构件32及负极外部导电构件42优选为金属制,更优选由例如铝或铝合金构成。正极外部导电构件32及负极外部导电构件42利用外部绝缘构件92与封口板14绝缘。但是,正极外部导电构件32及负极外部导电构件42不是必须的,也可以在其他实施方式中省略。
图5是示意性地示出安装于封口板14的电极体组20的立体图。电极体组20在此具有3个电极体20a、20b、20c。电极体20a、20b、20c具有矩形状的一对平坦外表面27,并形成为扁平六面体形状。电极体20a、20c是在此公开的第一电极体、第二电极体的一例。但是,配置于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。电极体组20在此以被由树脂膜构成的绝缘构件29(参照图3)覆盖的状态配置于外装体12的内部。
图6是示意性地示出电极体20a的立体图。图7是示出电极体20a的结构的示意图。此外,以下以电极体20a为例进行详细说明,但对于电极体20b、20c也能够设为同样的结构。如图7所示,电极体20a具有正极22及负极24。电极体20a在此是带状的正极22和带状的负极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。
电极体20a以卷绕轴WL与长边方向Y平行的朝向配置于外装体12的内部。换言之,电极体20a以卷绕轴WL与底壁12a平行且与短侧壁12c正交的朝向配置于外装体12的内部。电极体20a的端面(换言之,正极22和负极24层叠而成的层叠面,图7的长边方向Y的端面)与短侧壁12c相向。
如图3所示,电极体20a具有与外装体12的底壁12a及封口板14相向的一对弯曲部20r、以及连结一对弯曲部20r并与外装体12的长侧壁12b相向的平坦部20f。但是,电极体20a也可以是将多块方形(典型的是矩形状)的正极及多块方形(典型的是矩形状)的负极以绝缘的状态层叠而成的层叠电极体。
如图7所示,正极22具有正极集电体22c和固定在正极集电体22c的至少一方的表面上的正极活性物质层22a及正极保护层22p。但是,正极保护层22p不是必须的,也可以在其他实施方式中省略。正极集电体22c为带状。正极集电体22c由例如铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。正极集电体22c在此为金属箔,具体而言为铝箔。正极集电体22c的与长边方向Y正交的宽度(参照图7)只要能够发挥在此公开的技术的效果就没有特别限制,例如优选为0.5mm以上。
在正极集电体22c的长边方向Y的一方的端部(图7的左端部)设置有多个正极极耳22t。多个正极极耳22t分别朝向长边方向Y的一方侧(图7的左侧)突出。多个正极极耳22t比隔膜26向长边方向Y突出。多个正极极耳22t沿着正极22的长边方向隔开间隔(间断地)设置。多个正极极耳22t分别为梯形。正极极耳22t在此为正极集电体22c的一部分,由金属箔(铝箔、铝合金箔等)构成。正极极耳22t是正极集电体22c的未形成正极活性物质层22a及正极保护层22p的部分(集电体露出部)。但是,正极极耳22t也可以是与正极集电体22c不同的构件。另外,正极极耳22t可以设置于长边方向Y的另一方的端部(图7的右端部),也可以分别设置于长边方向Y的两端部。
如图7所示,多个正极极耳22t在长边方向Y的一方的端部(图7的左端部、即一对短侧壁12c(第二侧壁)中的一方的短侧壁侧)层叠而构成正极极耳组23。多个正极极耳22t以外方侧的端部沿着短侧壁12c延伸的方式弯折而弯曲。正极极耳组23经由正极集电部50与正极端子30电连接。多个正极极耳22t优选被弯折并与后述的正极第二集电部52中的电极体侧的面接合而与正极端子30电连接。另外,如图4所示,优选正极极耳组23在汇集于一对平坦外表面27中的一方的平坦外表面侧的状态下接合。多个正极极耳22t的尺寸(长边方向Y的长度及与长边方向Y正交的宽度,参照图7)可以考虑与正极集电部50连接的状态,并例如根据其形成位置等适当调整。正极极耳22t的与长边方向Y正交的宽度只要能够发挥在此公开的技术的效果就没有特别限制,优选为3μm~50μm,更优选为5μm~30μm,特别优选为10μm~20μm。多个正极极耳22t在此使彼此尺寸不同,以便在弯曲时使外方侧的端部对齐。正极极耳组23是在此公开的电极极耳组的一例。
如图7所示,正极活性物质层22a沿着带状的正极集电体22c的长边方向设置成带状。正极活性物质层22a包含能够可逆地吸收并放出电荷载体的正极活性物质(例如锂镍钴锰复合氧化物等锂过渡金属复合氧化物)。在将正极活性物质层22a的固体成分整体设为100质量%时,正极活性物质可以大致占80质量%以上、典型的是90质量%以上、例如95质量%以上。正极活性物质层22a也可以包含正极活性物质以外的任意成分,例如导电材料、粘合剂、各种添加成分等。作为导电材料,例如可以使用乙炔黑(AB)等碳材料。作为粘合剂,例如可以使用聚偏二氟乙烯(PVdF)等。
如图7所示,正极保护层22p在长边方向Y上设置于正极集电体22c与正极活性物质层22a的边界部分。正极保护层22p在此设置于正极集电体22c的长边方向Y的一方的端部(图7的左端部)。但是,正极保护层22p也可以设置于长边方向Y的两端部。正极保护层22p沿着正极活性物质层22a设置成带状。正极保护层22p包含无机填料(例如,氧化铝)。在将正极保护层22p的固体成分整体设为100质量%时,无机填料可以大致占50质量%以上、典型的是70质量%以上、例如80质量%以上。正极保护层22p可以包含无机填料以外的任意成分,例如导电材料、粘合剂、各种添加成分等。导电材料及粘合剂可以与作为能够包含于正极活性物质层22a中而例示的材料相同。
如图7所示,负极24具有负极集电体24c和固定在负极集电体24c的至少一方的表面上的负极活性物质层24a。负极集电体24c为带状。负极集电体24c由例如铜、铜合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。负极集电体24c在此为金属箔,具体而言为铜箔。负极集电体24c的与长边方向Y正交的宽度(参照图7)只要能够发挥在此公开的技术的效果就没有特别限制,例如优选为0.5mm以上。
在负极集电体24c的长边方向Y的一方的端部(图7的右端部)设置有多个负极极耳24t。多个负极极耳24t朝向长边方向Y的一方侧(图7的右侧)突出。多个负极极耳24t比隔膜26向长边方向Y突出。多个负极极耳24t沿着负极24的长边方向隔开间隔(间断地)设置。多个负极极耳24t分别为梯形。负极极耳24t在此为负极集电体24c的一部分,由金属箔(铜箔、铜合金等)构成。负极极耳24t在此是负极集电体24c的未形成负极活性物质层24a的部分(集电体露出部)。但是,负极极耳24t也可以是与负极集电体24c不同的构件。另外,负极极耳24t可以设置于长边方向Y的另一方的端部(图7的左端部),也可以分别设置于长边方向Y的两端部。
如图7所示,多个负极极耳24t在长边方向Y的一方的端部(图7的右端部、即一对短侧壁12c(第二侧壁)中的另一方的短侧壁侧)层叠而构成负极极耳组25。多个负极极耳24t以外方侧的端部沿着短侧壁12c延伸的方式弯折而弯曲。负极极耳组25经由负极集电部60与负极端子40电连接。多个负极极耳24t优选被弯折并与后述的负极第二集电部62中的电极体侧的面接合而与负极端子40电连接。另外,如图4所示,优选负极极耳组25在汇集于一对平坦外表面27中的一方的平坦外表面侧的状态下接合。多个负极极耳24t的尺寸(长边方向Y的长度及与长边方向Y正交的宽度,参照图7)可以考虑与负极集电部60连接的状态,并例如根据其形成位置等适当调整。负极极耳24t的与长边方向Y正交的宽度只要能够发挥在此公开的技术的效果就没有特别限制,优选为3μm~50μm,更优选为5μm~30μm,特别优选为5μm~20μm。多个负极极耳24t在此使彼此尺寸不同,以便在弯曲时使外方侧的端部对齐。负极极耳组25是在此公开的电极极耳组的一例。
负极活性物质层24a沿着带状的负极集电体24c的长边方向设置成带状。负极活性物质层24a包含能够可逆地吸收并放出电荷载体的负极活性物质(例如石墨等碳材料)。在将负极活性物质层24a的固体成分整体设为100质量%时,负极活性物质可以大致占80质量%以上、典型的是90质量%以上、例如95质量%以上。负极活性物质层24a也可以包含负极活性物质以外的任意成分,例如粘合剂、分散剂、各种添加成分等。作为粘合剂,例如可以使用丁苯橡胶(SBR)等橡胶类。作为分散剂,例如可以使用羧甲基纤维素(CMC)等纤维素类。
隔膜26是将正极22的正极活性物质层22a与负极24的负极活性物质层24a绝缘的构件。作为隔膜26,例如优选由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂构成的多孔性的树脂片。需要说明的是,也可以在隔膜26的表面设置包含无机填料的耐热层(Heat ResistanceLayer:HRL)。作为无机填料,例如可以使用氧化铝、勃姆石、氢氧化铝、二氧化钛等。
电解液与以往相同即可,没有特别限制。电解液例如是含有非水系溶剂和支持电解质的非水电解液。非水系溶剂例如包含碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等碳酸酯类。支持电解质例如为LiPF6等含氟锂盐。但是,电解液也可以以固体状(固体电解质)与电极体组20一体化。
正极集电部50构成将由多个正极极耳22t构成的正极极耳组23与正极端子30电连接的导通路径。如图2所示,正极集电部50具备配置于封口板14与电极体20a之间的正极第一集电部51和与正极极耳组23接合的正极第二集电部52。正极第一集电部51及正极第二集电部52也可以由与正极集电体22c相同的金属种类、例如铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。
图8是示意性地示出图2的正极端子30的附近的局部放大剖视图。图9是示意性地示出封口板14的立体图。图10是将图9的封口板翻过来的立体图。图10示出封口板14的外装体12侧(内侧)的面。如图8~图10所示,正极第一集电部51安装于封口板14的内侧的面。正极第一集电部51是在此公开的集电部的一例。正极第一集电部51具有第一区域51a和第二区域51b。正极第一集电部51可以通过例如冲压加工等将一个构件弯折而构成,也可以通过焊接接合等将多个构件一体化而构成。正极第一集电部51在此通过铆接加工固定于封口板14。
第一区域51a是配置于封口板14与电极体组20之间的部位。第一区域51a沿着长边方向Y延伸。第一区域51a沿着封口板14的内侧的表面水平地扩展。在封口板14与第一区域51a之间配置有正极绝缘构件70。第一区域51a利用正极绝缘构件70与封口板14绝缘。第一区域51a在此通过铆接加工与正极端子30电连接。在第一区域51a中,在与封口板14的端子引出孔18对应的位置形成有沿上下方向Z贯通的贯通孔51h。第二区域51b是配置于外装体12的短侧壁12c与电极体组20之间的部位。第二区域51b从第一区域51a的长边方向Y的一方侧的端部(图8的左端)朝向外装体12的短侧壁12c延伸。第二区域51b沿着上下方向Z延伸。
正极第二集电部52沿着外装体12的短侧壁12c延伸。如图6所示,正极第二集电部52具有集电板连接部52a、倾斜部52b及极耳接合部52c。集电板连接部52a是与正极第一集电部51电连接的部位。集电板连接部52a沿着上下方向Z延伸。集电板连接部52a相对于电极体20a、20b、20c的卷绕轴WL大致垂直地配置。在集电板连接部52a设置有厚度比其周围薄的凹部52d。在凹部52d设置有沿短边方向X贯通的贯通孔52e。在贯通孔52e形成有与正极第一集电部51的接合部。接合部例如是通过超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等焊接而形成的焊接接合部。也可以在正极第二集电部52设置熔断器。
极耳接合部52c是附设于正极极耳组23并与多个正极极耳22t电连接的部位。如图5所示,极耳接合部52c沿着上下方向Z延伸。极耳接合部52c相对于电极体20a、20b、20c的卷绕轴WL大致垂直地配置。极耳接合部52c的与多个正极极耳22t连接的面与外装体12的短侧壁12c大致平行地配置。如图4所示,在极耳接合部52c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重叠的状态下通过超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等焊接而形成的焊接接合部。焊接接合部配置成使多个正极极耳22t靠近电极体20a、20b、20c的短边方向X的一方侧。由此,能够更适当地弯折多个正极极耳22t而稳定地形成图4所示那样的弯曲形状的正极极耳组23。
倾斜部52b是将集电板连接部52a的下端与极耳接合部52c的上端连结的部位。倾斜部52b相对于集电板连接部52a和极耳接合部52c倾斜。倾斜部52b以在长边方向Y上使集电板连接部52a位于比极耳接合部52c靠中央侧的位置的方式将集电板连接部52a与极耳接合部52c连结。由此,能够扩大电极体组20的收容空间,实现电池100的高能量密度化。倾斜部52b的下端(换言之,外装体12的底壁12a侧的端部)优选位于比正极极耳组23的下端靠下方的位置。由此,能够更适当地弯折多个正极极耳22t而稳定地形成图4所示那样的弯曲形状的正极极耳组23。
负极集电部60构成将由多个负极极耳24t构成的负极极耳组25与负极端子40电连接的导通路径。如图2所示,负极集电部60具备配置于封口板14与电极体20a之间的负极第一集电部61和与负极极耳组25接合的负极第二集电部62。负极第一集电部61是在此公开的集电部的一例。负极第一集电部61及负极第二集电部62也可以由与负极集电体24c相同的金属种类、例如铜、铜合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。负极第一集电部61及负极第二集电部62的结构可以与正极集电部50的正极第一集电部51及正极第二集电部52相同。
如图10所示,负极第一集电部61具有第一区域61a和第二区域61b。在封口板14与第一区域61a之间配置有负极绝缘构件80。第一区域61a利用负极绝缘构件80与封口板14绝缘。在第一区域51a中,在与封口板14的端子引出孔19对应的位置形成有沿上下方向Z贯通的贯通孔61h。如图6所示,负极第二集电部62具有与负极第一集电部61电连接的集电板连接部62a、倾斜部62b、以及附设于负极极耳组25并与多个负极极耳24t电连接的极耳接合部62c。集电板连接部62a具有与极耳接合部62c连结的凹部62d。在凹部62d设置有沿短边方向X贯通的贯通孔62e。
正极绝缘构件70是在电池壳体10的内部将封口板14与正极第一集电部51绝缘的构件。正极绝缘构件70例如由具有针对所使用的电解液的耐性和电绝缘性并能够弹性变形的树脂材料构成。正极绝缘构件70例如优选由聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物(PFA)等氟化树脂、聚苯硫醚(PPS)等构成。如图2所示,正极绝缘构件70具有基座部70a和突出部70b。基座部70a和突出部70b在此一体成型。
基座部70a是在上下方向Z上配置于封口板14与正极第一集电部51的第一区域51a之间的部位。基座部70a沿着正极第一集电部51的第一区域51a水平地扩展。基座部70a具有沿上下方向Z贯通的贯通孔(未图示)。贯通孔形成于与封口板14的端子引出孔18对应的位置。
突出部70b分别比基座部70a向电极体组20侧突出。如图10所示,在长边方向Y上,突出部70b设置于比基座部70a靠近封口板14的中央侧(图10的右侧)的位置。如图3所示,突出部70b在此与构成电极体组20的电极体20a、20b、20c的弯曲部20r相向。
如图2所示,负极绝缘构件80相对于电极体组20的长边方向Y与正极绝缘构件70对称地配置。负极绝缘构件80的具体结构可以与正极绝缘构件70相同。负极绝缘构件80在此与正极绝缘构件70同样地具有配置于封口板14与负极第一集电部61之间的基座部80a和突出部80b。
如图5所示,在本实施方式的电池100中,固定构件1以从平坦外表面27a到平坦外表面27f覆盖3个电极体20a、20b、20c所具备的正极第二集电部52的方式配置成“コ”字状。通过这样使用固定构件1固定电极体20a、20b、20c,能够更适当地抑制电极体20b的长边方向上的移动。另外,本实施方式的固定构件1以覆盖正极1集电部51与正极第二集电部52的3处接合部的方式配置。通过这样相对于正极集电部50中的靠近封口板14的位置固定电极体组20,能够更适当地抑制电极体组20的长边方向上的移动。
作为固定构件1,例如可以优选使用具备基材和形成在该基材上的粘接层的构件。作为所述基材的一例,可列举聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯、尼龙、氯乙烯、特氟隆(注册商标)、聚酰亚胺、卡普顿(注册商标)、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯等。所述基材的厚度只要能够发挥在此公开的技术的效果就没有特别限制,大致为5μm~100μm,优选为10μm~50μm。另外,作为构成所述粘接层的材料的一例,可列举丙烯酸系粘接材料、硅系粘接材料、橡胶粘接材料等。所述粘接层优选在常温(典型的是20℃左右)下具有粘接性。所述粘接层的厚度只要能够发挥在此公开的技术的效果就没有特别限制,大致为5μm~100μm,优选为5μm~20μm。
如图3所示,在本实施方式的电池100中,在电池壳体10内,在一对长侧壁12b(第一侧壁)中的与平坦外表面27a相向的长侧壁与平坦外表面27a之间、以及一对长侧壁12b中的另一方的长侧壁与平坦外表面27f之间配置有绝缘构件29。并且,电极体20a、20b、20c所具备的摩擦系数(即,平坦外表面27b及平坦外表面27c、平坦外表面27d及平坦外表面27e所具备的摩擦系数;以下也称为摩擦系数A)大于绝缘构件29a及平坦外表面27a所具备的摩擦系数及绝缘构件29b及平坦外表面27f所具备的摩擦系数(以下也称为摩擦系数B)。根据该结构,电极体组20的长边方向上的移动得到抑制,因此优选。在此,作为所述摩擦系数A及B,例如可以采用基于JIS K7125的规定而测定的摩擦系数。另外,所述摩擦系数A及B的差可以大致为0.1~0.9左右,优选为0.5~0.8左右,但不限于此。需要说明的是,作为在所述摩擦系数A及B中具备上述那样的差的方法,可列举适当地选择构成绝缘构件29、平坦外表面27的材料的方法。本领域技术人员通过进行预备试验等,能够容易地实施该材料的选择。
另外,在本实施方式的电池100中,电极体20a和电极体20b所具备的摩擦系数(即,平坦外表面27b和平坦外表面27c所具备的摩擦系数)、以及电极体20b和电极体20c所具备的摩擦系数(即,平坦外表面27d和平坦外表面27e所具备的摩擦系数)(以下也称作摩擦系数C)大于绝缘构件29和长侧壁12b所具备的摩擦系数(即,绝缘构件29a和长侧壁12b所具备的摩擦系数、以及绝缘构件29b和长侧壁12b所具备的摩擦系数;以下也称作摩擦系数D)。根据该结构,电极体组20的长边方向上的移动得到抑制,因此优选。在此,作为所述摩擦系数C及D,例如可以采用基于JIS K7125的规定而测定的摩擦系数。另外,所述摩擦系数C和D之差可以大致为0.1~0.9左右,优选为0.5~0.8左右,但不限于此。需要说明的是,作为在所述摩擦系数C及D中具备上述那样的差的方法,可列举适当地选择构成绝缘构件29、长侧壁12b、平坦外表面27的材料的方法。本领域技术人员通过进行预备试验等,能够容易地实施该材料的选择。
如图5所示,在本实施方式的电池100中,在电极体20a与电极体20b之间、以及电极体20b与电极体20c之间未配置固定构件1。根据该结构,能够减小电极体组20的累计厚度,因此能够缓和构成电极体组20的各个电极体所具备的压力分布。由此,能够适当地抑制构成电极体组20的各个电极体中的反应不均,因此优选。
<电池100的制造方法>
电池100的制造方法的特征在于,具备上述那样的固定构件1。除此以外的制造工艺可以与以往相同。电池100除了固定构件1之外还准备上述那样的电池壳体10(外装体12及封口板14)、电极体组20(电极体20a、20b、20c)、电解液、正极端子30、负极端子40、正极集电部50(正极第一集电部51及正极第二集电部52)、负极集电部60(负极第一集电部61及负极第二集电部62)、正极绝缘构件70、以及负极绝缘构件80,例如通过包括第一安装工序、第二安装工序、插入工序及封口工序的制造方法进行制造。另外,在此公开的制造方法可以在任意的阶段进一步包含其他工序。
在第一安装工序中,制作图9、图10所示那样的第一合体物。具体而言,首先,在封口板14安装正极端子30、正极第一集电部51、正极绝缘构件70、负极端子40、负极第一集电部61、以及负极绝缘构件80。
正极端子30、正极第一集电部51及正极绝缘构件70例如通过铆接加工(铆接)固定于封口板14。如图8所示,在封口板14的外侧的表面与正极端子30之间夹着垫圈90,进而在封口板14的内侧的表面与正极第一集电部51之间夹着正极绝缘构件70来进行铆接加工。此外,垫圈90的材质也可以与正极绝缘构件70相同。详细而言,将铆接加工前的正极端子30从封口板14的上方依次插入垫圈90的贯通孔90h、封口板14的端子引出孔18、正极绝缘构件70的贯通孔70h、以及正极第一集电部51的贯通孔51h,并向封口板14的下方突出。然后,对正极端子30的比封口板14向下方突出的部分进行铆接,以对上下方向Z施加压缩力。由此,在正极端子30的顶端部(图2的下端部)形成铆接部30c。
通过这样的铆接加工,垫圈90、封口板14、正极绝缘构件70及正极第一集电部51一体地固定于封口板14,并且端子引出孔18被密封。此外,铆接部30c也可以与正极第一集电部51焊接接合。由此,能够进一步提高导通可靠性。
负极端子40、负极第一集电部61、以及负极绝缘构件80的固定可以与上述的正极侧同样地进行。即,将铆接加工前的负极端子40从封口板14的上方依次插入垫圈的贯通孔、封口板14的端子引出孔19、负极绝缘构件80的贯通孔、以及负极第一集电部61的贯通孔,并向封口板14的下方突出。然后,对负极端子40的比封口板14向下方突出的部分进行铆接,以对上下方向Z施加压缩力。由此,在负极端子40的顶端部(图2的下端部)形成铆接部40c。
接着,在封口板14的外侧的表面,经由外部绝缘构件92安装正极外部导电构件32和负极外部导电构件42。此外,外部绝缘构件92的材质也可以与正极绝缘构件70相同。另外,安装正极外部导电构件32和负极外部导电构件42的时机也可以是在插入工序之后(例如在将注液孔15密封之后)。
在第二安装工序中,使用在第一安装工序中制作的第一合体物制作图5所示那样的第二合体物。即,制作与封口板14一体化的电极体组20。具体而言,首先,如图6所示,准备3个附设有正极第二集电部52及负极第二集电部62的电极体20a,作为电极体20a、20b、20c在短边方向X上排列配置。此时,电极体20a、20b、20c均可以以正极第二集电部52配置于长边方向Y的一方侧(图5的左侧)且负极第二集电部62配置于长边方向Y的另一方侧(图5的右侧)的方式并列排列。
接着,如图4所示,在使多个正极极耳22t弯曲的状态下,将固定于封口板14的正极第一集电部51(详细而言为第二区域51b)与电极体20a、20b、20c的正极第二集电部52(详细而言为集电板连接部52a)分别接合。另外,在使多个负极极耳24t弯曲的状态下,将固定于封口板14的负极第一集电部61与电极体20a、20b、20c的负极第二集电部62分别接合。作为接合方法,例如可以使用超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等焊接。特别优选使用基于激光等高能射线的照射的焊接。通过这样的焊接加工,在正极第二集电部52的凹部52d及负极第二集电部62的凹部62d分别形成接合部。
接着,如图5所示,将固定构件1以从平坦外表面27a到平坦外表面27f覆盖3个电极体20a、20b、20c所具备的正极第二集电部52的方式配置成“コ”字状。此外,配置固定构件1的时机也可以是在将固定于封口板14的正极第一集电部51(详细而言为第二区域51b)与电极体20a、20b、20c的正极第二集电部52(详细而言为集电板连接部52a)分别接合之前。即,在图6所示的方式中,也可以在使正极极耳组23弯曲之后配置固定构件1。此外,从提高作业效率的观点出发,更优选在上述的时机配置固定构件1的情况。
在插入工序中,将在第二安装工序中制作的第二合体物收容于外装体12的内部空间。图11是说明插入工序的示意性剖视图。具体而言,首先,例如将由聚乙烯(PE)等树脂材料构成的绝缘性的树脂片(树脂膜)弯折成袋状或箱状而准备绝缘构件29。接着,在绝缘构件29收容电极体组20。然后,将由绝缘构件29覆盖的电极体组20插入到外装体12。在电极体组20的重量重的情况下,即在大致为1kg以上,例如为1.5kg以上,进一步为2~3kg的情况下,以外装体12的长侧壁12b与重力方向交叉的方式(将外装体12横向)配置,将电极体组20插入到外装体12即可。
在封口工序中,将封口板14接合于外装体12的开口12h的缘部,将开口12h密封。封口工序可以与插入工序同时进行或在插入工序之后进行。在封口工序中,优选将外装体12与封口板14焊接接合。外装体12与封口板14的焊接接合例如可以通过激光焊接等进行。之后,从注液孔15注入电解液,用密封构件16堵塞注液孔15,由此将电池100密闭。如上所述,能够制造电池100。
电池100能够用于各种用途,可以适合用于在使用时可能会被施加振动、冲击等外力的用途、例如适合用作搭载于移动体(典型的是乘用车、卡车等车辆)的马达用的动力源(驱动用电源)。车辆的种类没有特别限定,例如可列举插电式混合动力汽车(PHEV)、混合动力汽车(HEV)、电动汽车(BEV)等。电池100也可以适合用作将多个电池100在预定的排列方向上排列多个并从排列方向用约束机构施加载荷而成的电池组。
以上,对本公开的几个实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过是一例。本公开还可以以其他各种方式实施。本公开可以基于本说明书所公开的内容和本领域中的技术常识来实施。在权利要求书所记载的技术中,包括对上述例示的实施方式进行各种变形、变更而得到的技术。例如,也能够将上述实施方式的一部分置换为其他的变形方式,也能够在上述实施方式中追加其他的变形方式。另外,如果其技术特征没有作为必要的技术特征进行说明,则也可以适当删除。
在上述实施方式中,在电极体20a中,正极极耳组23及负极极耳组25均在汇集于平坦外表面27a侧的状态下接合(参照图4),但并不限定于此。例如,在电极体20a中,也可以是,正极极耳组23在汇集于平坦外表面27a侧的状态下接合,负极极耳组25在汇集于平坦外表面27b侧的状态下接合。或者,正极极耳组23(负极极耳组25)也可以在分开地汇集于平坦外表面27a侧和平坦外表面27b侧的状态下接合。对于电极体20b、20c也是同样的。
在上述实施方式中,在电极体20a中,将正极极耳组23及负极极耳组25的弯折次数设为1次(参照图4),但并不限定于此。例如,也可以将该弯折次数设为多次。对于电极体20b、20c也是同样的。
在上述实施方式中,在电极体20a的平坦外表面27a中,固定构件1的Y方向上的长度以成为平坦外表面27a的Y方向上的长度La的1/20左右的方式配置(参照图5),但并不限定于此。例如,固定构件的Y方向上的长度可以大致为(1/30)La以上,从提高固定强度的观点出发,优选为(1/20)La以上,更优选为(1/10)La以上,进一步优选为(1/5)La以上。另外,固定构件的Y方向上的长度可以为La,也可以为(3/4)La以下、(1/2)La以下、(1/3)La以下。配置于平坦外表面27f的固定构件1的Y方向上的长度也是同样的。
在上述实施方式中,对固定构件1以从平坦外表面27a到平坦外表面27f覆盖3个电极体20a、20b、20c所具备的正极第二集电部52的方式配置成“コ”字状的方式进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以是,固定构件以从平坦外表面27a到平坦外表面27f覆盖3个电极体20a、20b、20c所具备的负极第二集电部62的方式配置成“コ”字状。需要说明的是,与固定构件在正极侧配置成“コ”字状的情况(即,与前述的配置方式)相比,在固定构件在负极侧配置成“コ”字状的情况(即,后述的配置方式)下,由于将电极体固定于负极侧,所以能够适当地防止容易压曲及伸展的正极极耳组的压曲,因此优选。另外,例如,也可以将固定构件从电极体20a所具备的平坦外表面27a配置到电极体20a所具备的正极第二集电部52、电极体20b所具备的正极第二集电部52,并从电极体20c所具备的平坦外表面27f配置到电极体20c所具备的负极第二集电部62、电极体20b所具备的负极集电部62。此外,这些是一例,也可以设为其他各种方式。
在上述实施方式中,对固定构件1以覆盖正极1集电部51与正极第二集电部52的3处接合部的方式配置的方式进行了说明,但并不限定于此。例如,如图12所示,固定构件1a也可以以覆盖3个电极体20a、20b、20c所具备的正极第二集电部52的正中附近的方式配置成“コ”字状。另外,例如,如图13所示,固定构件1b也可以以覆盖3个电极体20a、20b、20c所具备的正极第二集电部52的下方的方式配置成“コ”字状。并且,也能够适当组合图5、图12、图13的方式来实施。另外,在如图12、图13所示那样配置固定构件的情况下,优选不覆盖极耳接合部52c。另外,在上述内容中,以正极第二集电部52为焦点进行了说明,但对于负极第二集电部62当然也是同样的。此外,这些是一例,也可以设为其他各种方式。
在上述实施方式中,对固定构件1也配置于电极体20b的正极第二集电部52的方式进行了说明,但并不限定于此。例如,如图14所示,也可以将固定构件1c从电极体20a所具备的平坦外表面27a配置到电极体20a所具备的正极第二集电部52,并从电极体20c所具备的平坦外表面27f配置到电极体20c所具备的正极第二集电部52。在该情况下,优选通过在平坦外表面27b与平坦外表面27c之间及平坦外表面27d与平坦外表面27e之间产生的摩擦来抑制电极体20b的长边方向上的移动。
或者,如本实施方式的电极体20a、20b、20c那样,在平坦外表面由隔膜26构成的情况下(参照图7),为了抑制电极体20b向长边方向的移动,也可以在电极体20a、20b、20c所具备的平坦外表面(即,隔膜的最外表面)具备粘接层。作为所述粘接层的一例,可列举包含PVdF的层。另外,所述粘接层也可以包含无机填料等其他成分。作为所述无机填料的一例,可列举氧化铝、勃姆石、氢氧化铝、二氧化钛等。在此,在将构成所述粘接层的成分整体设为100质量%时,PVdF的含量可以为大致5质量%以上,优选为10质量%以上,更优选为15质量%以上,进一步优选为20质量%以上。另外,PVdF的含量可以为100质量%,例如可以为90质量%以下,优选为80质量%以下。
另外,作为优选的实施方式,可以列举图15所示那样的固定构件的配置方法。在图15中,固定构件1d、1e分别以从平坦外表面27a到平坦外表面27f覆盖3个电极体20a、20b、20c所具备的正极第二集电部52的正中附近、下方的方式配置。另外,固定构件1f、1g分别以从平坦外表面27a到平坦外表面27f覆盖3个电极体20a、20b、20c所具备的负极第二集电部62的正中附近、下方的方式配置。并且,辅助固定构件1h、1i、1j从平坦外表面27a到平坦外表面27f,在正极第二集电部52及负极第二集电部62以外的部分配置成“コ”字状。由此,能够适当地抑制电极体20b的长边方向上的移动。此外,在图15中,固定构件1d、1e、1h和固定构件1f、1g、1i相对于通过电池壳体10的Y方向上的中心部的中心线CL对称地配置,但并不限定于此,也可以相对于CL非对称地配置。另外,在图15中,辅助固定构件1j配置于La的中心部,但并不限定于此,也可以适当地在左右(图15的左右)方向上错开配置。如图15所示,从有效地抑制电极体20b的长边方向上的移动的观点出发,优选辅助固定构件1h、1i、1j全部配置的情况,但也可以适当减少。并且,虽然在图15中没有记载,但也可以将固定构件以从平坦外表面27a到平坦外表面27f覆盖封口板14的方式配置成“コ”字状。
在上述实施方式中,对具备3个电极体的电池100进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以在电极体20a与电极体20c之间配置多个(即,2个以上)电极体。在该情况下,优选将电极体20a、配置于电极体20a与电极体20c之间的多个电极体及电极体20c固定。作为该电极体彼此的固定方法的一例,可以列举将固定构件以从平坦外表面27a到平坦外表面27f覆盖各电极体所具备的正极第二集电部和/或负极第二集电部的方式配置成“コ”字状的方法。另外,也可以在各电极体所具备的平坦外表面具备上述那样的粘接层。由此,能够适当地抑制各电极体的长边方向上的移动。
在上述实施方式中,对具备3个电极体的电池100进行了说明,但并不限定于此。例如,电池也可以仅具备1个电极体。例如,在电池具备电极体20a的情况下,能够将固定构件从平坦外表面27a到正极第二集电部52配置成L字状。或者,也可以将固定构件从平坦外表面27a到平坦外表面27b配置成“コ”字状。在此,在固定构件以“コ”字等具有张力的状态配置的情况下,电极体20a相对于正极第二集电部52牢固地固定,因此优选。另外,在上述内容中对正极第二集电部52进行了说明,但对于负极第二集电部62当然也是同样的。此外,这些是一例,也可以设为其他各种方式。

Claims (14)

1.一种电池,所述电池具备:扁平六面体形状的第一电极体,所述第一电极体包括正极及负极,并具有矩形状的一对平坦外表面;以及电池壳体,所述电池壳体收容所述第一电极体,其中,
所述电池壳体具备: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;以及封口板,所述封口板将所述开口封口,
在所述封口板安装有正极端子及负极端子,
在所述一对第二侧壁中的一方的第二侧壁侧配置有包括多个正极极耳的正极极耳组,
在所述一对第二侧壁中的另一方的第二侧壁侧配置有包括多个负极极耳的负极极耳组,
所述正极极耳组及所述正极端子经由正极集电部电连接,所述正极极耳组在以沿着所述第二侧壁延伸的方式弯曲的状态下与所述正极集电部接合,
所述负极极耳组及所述负极端子经由负极集电部电连接,所述负极极耳组在以沿着所述第二侧壁延伸的方式弯曲的状态下与所述负极集电部接合,
在此,至少从所述一对平坦外表面中的一方的平坦外表面到所述正极集电部或所述负极集电部配置有固定构件。
2.根据权利要求1所述的电池,其中,
所述正极极耳组与所述正极集电部中的所述第一电极体侧的面接合,
所述负极极耳组与所述负极集电部中的所述第一电极体侧的面接合。
3.根据权利要求1或2所述的电池,其中,
所述正极极耳组在汇集于所述一对平坦外表面中的一方的平坦外表面侧的状态下与所述正极集电部接合,
所述负极极耳组在汇集于所述一对平坦外表面中的一方的平坦外表面侧的状态下与所述负极集电部接合。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电池,其中,
所述固定构件不覆盖所述正极极耳组与所述正极集电部的接合部和所述负极极耳组与所述负极集电部的接合部中的任一个。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电池,其中,
所述正极极耳由铝或铝合金箔构成,
所述负极极耳由铜或铜合金箔构成,
在此,从所述一对平坦外表面中的至少一方的平坦外表面到所述负极集电部配置有所述固定构件,从所述一对平坦外表面中的任一个平坦外表面到所述正极集电部未配置所述固定构件。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电池,其中,
所述正极集电部具备:正极第一集电部,所述正极第一集电部配置于所述封口板与所述第一电极体之间;以及正极第二集电部,所述正极第二集电部与所述正极极耳组接合,
所述负极集电部具备:负极第一集电部,所述负极第一集电部配置于所述封口板与所述第一电极体之间;以及负极第二集电部,所述负极第二集电部与所述负极极耳组接合,
在此,所述固定构件至少覆盖所述正极第一集电部与所述正极第二集电部的接合部、或者所述负极第一集电部与所述负极第二集电部的接合部。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电池,其中,
所述一对平坦外表面由隔膜构成,在所述隔膜的最外表面形成有包含聚偏二氟乙烯的层。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电池,其中,
在所述电池壳体内还配置有与所述第一电极体相同结构的第二电极体。
9.根据权利要求8所述的电池,其中,
在所述第一电极体与所述第二电极体之间还配置有1个或多个与所述第一电极体相同结构的电极体。
10.根据权利要求9所述的电池,其中,
所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体被固定。
11.根据权利要求9或10所述的电池,其中,
所述第一电极体的固定构件及所述第二电极体的固定构件未配置于所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体中的任意电极体之间。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的电池,其中,
还从所述第一电极体的一对平坦外表面中的与所述第一侧壁相向的平坦外表面到所述第二电极体的一对平坦外表面中的与所述第一侧壁相向的平坦外表面配置有辅助固定构件,
在此,所述辅助固定构件配置于所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体所具备的正极集电部及负极集电部以外的部分。
13.根据权利要求9~12中任一项所述的电池,其中,
在所述电池壳体内,在所述一对第一侧壁中的与所述第一电极体的平坦外表面相向的第一侧壁与所述第一电极体的平坦外表面之间、以及所述一对第一侧壁中的另一方的第一侧壁与所述第二电极体的平坦外表面之间配置有绝缘构件,
在此,所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体所具备的摩擦系数大于所述绝缘构件和所述第一电极体的平坦外表面所具备的摩擦系数、以及所述绝缘构件和所述第二电极体的平坦外表面所具备的摩擦系数。
14.根据权利要求13所述的电池,其中,
所述绝缘构件由树脂膜构成,
所述第一电极体、配置于所述第一电极体与所述第二电极体之间的电极体、以及所述第二电极体所具备的摩擦系数大于所述绝缘构件和所述第一侧壁所具备的摩擦系数。
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