CN116073051A - 电池 - Google Patents

电池 Download PDF

Info

Publication number
CN116073051A
CN116073051A CN202211322354.9A CN202211322354A CN116073051A CN 116073051 A CN116073051 A CN 116073051A CN 202211322354 A CN202211322354 A CN 202211322354A CN 116073051 A CN116073051 A CN 116073051A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
positive electrode
tab
battery
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211322354.9A
Other languages
English (en)
Inventor
高松宽史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prime Planet Energy and Solutions Inc
Original Assignee
Prime Planet Energy and Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prime Planet Energy and Solutions Inc filed Critical Prime Planet Energy and Solutions Inc
Publication of CN116073051A publication Critical patent/CN116073051A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0463—Cells or batteries with horizontal or inclined electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H01M50/466—U-shaped, bag-shaped or folded
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

提供恰当地防止电极极耳群的损伤的电池。在此处公开的电池(100)的优选的一个实施方式中，在正极极耳(22t)存在形成有保护层的形成区域(Q)和正极极耳(22t)露出的极耳露出区域(P)之间的边界部分(2)。构成具有层叠构造的电极体(20a)的分隔器(26)中的至少一部分的分隔器(26)彼此被接合，接合部1的至少一部分接近边界部分(2)。

Description

电池
技术领域
本公开涉及电池。
背景技术
在下述专利文献1中，公开了在电极体的长度方向的一方的端部设置有正极极耳(tab)群，在另一方的端部设置有负极极耳群的电池。而且，公开了将上述电极极耳群以折弯的状态连接到电极集电部的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2017-050069号公报
发明内容
本公开的目的在于提供一种恰当地防止电极极耳群的损伤的电池。
为了实现上述目的，本公开提供一种电池，具备：一个或者多个电极体，具有第1电极和作为上述第1电极的对极的第2电极在隔着分隔器的状态下重叠而构成的层叠构造；以及电池壳体，收容上述电极体。上述电池壳体具备：外装体，具有底壁、从上述底壁延伸且相互相向的一对第1侧壁、从上述底壁延伸且相互相向的一对第2侧壁、以及与上述底壁相向的开口部；以及封口板，对上述开口部进行封口，且安装有与上述第1电极电连接的端子。上述电极体具备：第1电极极耳群，包括从与上述一对第2侧壁中的一方的第2侧壁相向的端部突出的多个极耳；以及第2电极极耳群，包括从与上述一对第2侧壁中的另一方的第2侧壁相向的端部突出的多个极耳，上述第1电极极耳群以及上述端子经由集电部电连接，上述第1电极极耳群在上述第1电极极耳群的至少一部分以沿着上述一对第2侧壁中的一方的第2侧壁配置的方式弯曲的状态下与上述集电部接合，在上述极耳中，存在形成有活性物质层或者保护层的形成区域和上述极耳露出的极耳露出区域之间的边界部分。在此，构成具有上述层叠构造的电极体的分隔器中的至少一部分的分隔器彼此被接合，接合部的至少一部分接近上述边界部分。
根据本发明人的研究，可知在电极极耳中，在形成有活性物质层或者保护层的形成区域和该电极极耳露出的极耳露出区域之间的边界部分中，该电极极耳易于损伤。根据构成电极体的分隔器中的至少一部分的分隔器彼此被接合，且接合部的至少一部分接近上述边界部分的电池可知，施加到电极极耳的负荷易于分散到分隔器，所以能够恰当地防止电极极耳群的损伤。另外，关于上述边界部分的机械性的强度，可认为由于存在接合的分隔器而被加强。因此，能够恰当地防止电极极耳群的损伤。
在此处公开的电池的优选的一个方案中，形成有上述接合部的分隔器靠向上述第1电极极耳群的弯曲较缓的一方。在电极极耳群中，特别是折弯部分(换言之电极极耳群中的弯曲较缓的部分)易于损伤，所以形成有接合部的分隔器存在于上述部分，从而能够更恰当地防止电极极耳群的损伤。
在此处公开的电池的优选的一个方案中，上述接合部的至少一部分与上述边界部分邻接。形成于分隔器的接合部存在于与边界部分邻接的位置，从而能够使施加到该边界部分的负荷高效地分散到分隔器。由此，能够更恰当地防止电极极耳群的损伤。
在此处公开的电池的优选的一个方案中，从上述极耳的根部分至上述分隔器的上述极耳的突出方向上的端部的最短距离是从上述极耳的根部分至上述边界部分的最短距离的2倍以上。根据上述结构的电池，易于确保接合部的面积，所以是优选的。
在此处公开的电池的优选的一个方案中，上述接合部的上述极耳的突出方向上的长度A、和与上述极耳的突出方向正交的方向上的长度B的比(B/A)是1.3以上。根据具备上述结构的接合部的电池，分隔器彼此的接合强度更恰当地提高，所以是优选的。
在此处公开的电池的优选的一个方案中，形成有上述接合部的分隔器的张数是3张以上，并且是将构成具有上述层叠构造的电极体的分隔器的总张数设为100％时的40％以下。根据上述结构的电池，能够使在使电极极耳群折弯时产生的载荷更适合，所以是优选的。
在此处公开的电池的优选的一个方案中，上述接合部的至少一部分还存在于上述极耳以及上述分隔器的重叠部分，在上述极耳中的上述重叠部分的至少一部分具备上述保护层。根据具备上述结构的接合部的电池，能够通过接合部恰当地抑制可能施加到电极极耳的振动，所以是优选的。
附图说明
图1是示意地示出一个实施方式所涉及的电池的立体图。
图2是沿着图1的II-II线的示意性的纵剖面图。
图3是沿着图1的III-III线的示意性的纵剖面图。
图4是沿着图1的IV-IV线的示意性的横剖面图。
图5是示意地示出安装于封口板的电极体群的立体图。
图6是示意地示出安装有正极第2集电部以及负极第2集电部的电极体的立体图。
图7是示出卷绕电极体的结构的示意图。
图8是示意地示出安装正极第2集电部以及负极第2集电部前的电极体的立体图。
图9是沿着图8的IX-IX线的示意性的剖面图。
图10是示出图8的分隔器26’以及正极22’的结构的示意图。
图11是示出图8的分隔器26’以及正极22’的结构的示意图。
图12是示意地示出安装有正极端子、负极端子、正极第1集电部、负极第1集电部、正极绝缘部件、以及负极绝缘部件的封口板的立体图。
图13是将图12的封口板反转过来的立体图。
图14是用于说明一个实施方式所涉及的电池具备的接合部的形成方法的示意性的说明图。
图15是第2实施方式所涉及的图10的对应图。
图16是第3实施方式所涉及的图10的对应图。
图17是第4实施方式所涉及的图10的对应图。
图18是第5实施方式所涉及的图10的对应图。
(符号说明)
1、101、201、301、401：接合部；2：边界部分；10：电池壳体；12：外装体；14：封口板；15：注液孔；16：密封部件；17：气体排出阀；18、19：端子插入洞；20：电极体群；20a～20c：电极体；22：正极；24：负极；26：分隔器(separator)；30：正极端子；32：正极外部导电部件；40：负极端子；42：负极外部导电部件；50：正极集电部；60：负极集电部；70：正极内部绝缘部件；80：负极内部绝缘部件；90：垫圈；92：外部绝缘部件；100：电池。
具体实施方式
以下，参照附图，说明此处公开的技术的几个优选的实施方式。此外，在本说明书中特别言及的事项以外的且本公开的实施所需的事项(例如并非本公开的特征的电池的一般的结构以及制造工艺)可掌握为基于该领域中的以往技术的本领域技术人员的设计事项。本公开能够根据本说明书公开的内容和该领域中的技术常识实施。以下的说明并未意图将此处公开的技术限定于以下的实施方式。另外，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。因此，包含超过A且低于B的情况。
此外，在本说明书中“电池”是指可取出电能的所有蓄电设备的用语，并且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”是指可反复充放电的所有蓄电设备的用语，并且是包含锂离子二次电池、镍氢电池等所谓蓄电池(化学电池)、和双电层电容器等电容器(物理电池)的概念。
另外，以下，说明将第1电极设为正极的情况，但未意图限定于此。此处公开的技术例如还能够应用于将第1电极设为负极的情况。
首先，说明本实施方式所涉及的电池100的结构。图1是电池100的立体图。图2是沿着图1的II-II线的示意性的纵剖面图。图3是沿着图1的III-III线的示意性的纵剖面图。图4是沿着图1的IV-IV线的示意性的横剖面图。在以下的说明中，附图中的符号L、R、F、Rr、U、D表示左、右、前、后、上、下，附图中的符号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(还称为电极体的长度方向)、上下方向。但是，它们仅用于便于说明，未限定任何电池100的设置方式。
如图2所示，电池100具备电池壳体10和电极体(在此为电极体群20)。另外，本实施方式所涉及的电池100除了电池壳体10和电极体群20以外，还具备正极端子30、正极外部导电部件32、负极端子40、负极外部导电部件42、外部绝缘部件92、正极集电部50、负极集电部60、正极内部绝缘部件70、以及负极内部绝缘部件80。另外，虽然图示省略，但本实施方式所涉及的二次电池100还具备电解液。在此，电池100是锂离子二次电池。电池100的内部电阻可以是例如0.2～2.0mΩ左右。
电池壳体10是收容电极体群20的框体。在此，电池壳体10具有扁平并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料相同，没有特别限制。电池壳体10优选为金属制，例如，更优选由铝、铝合金、铁、铁合金等构成。另外，电池壳体10具备外装体12、封口板14、以及气体排出阀17。外装体12是一个面成为开口部12h的扁平的方型的容器。具体而言，外装体12如图1所示，具备大致矩形形状的底壁12a、从底壁12a的短边向上方U延伸且相互相向的一对第1侧壁12b、以及从底壁12a的长边向上方U延伸且相互相向的一对第2侧壁12c。第1侧壁12b的面积大于第2侧壁12c的面积。而且，开口部12h形成于被上述一对第1侧壁12b和一对第2侧壁12c包围的外装体12的上表面。封口板14以塞住外装体12的开口部12h的方式安装于外装体12。封口板14在俯视时为大致矩形形状的板材。封口板14与外装体12的底壁12a相向。电池壳体10通过在外装体12的开口部12h的周缘接合(例如焊接接合)封口板14而形成。封口板14的接合能够通过例如激光焊接等焊接进行。
如图1以及图2所示，气体排出阀17形成于封口板14。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开口，排出电池壳体10内的气体。另外，除了气体排出阀17以外，还对封口板14设置有注液孔15和2个端子插入洞18、19。注液孔15与外装体12的内部空间连通，是为了在电池100的制造工序中对电解液进行注液而设置的开口。注液孔15被密封部件16密封。作为上述密封部件16，例如，盲铆钉是恰当的。由此，能够在电池壳体10的内部强固地固定密封部件16。
图5是示意地示出安装于嵌合前的封口板14的电极体群20的立体图。在本实施方式中，多个(在此3个)电极体20a、20b、20c收容于电池壳体10的内部。此外，收容于1个电池壳体10的内部的电极体的数量没有特别限定，既可以是1个，也可以是2个以上(多个)。如图2所示，在各个电极体的长边方向Y的一方侧(图2的左侧)配置正极集电部50，在长边方向Y的另一方(图2的右侧)配置负极集电部60。而且，电极体20a、20b、20c的各个被并联地连接。但是，电极体20a、20b、20c也可以串联地连接。在此，电极体20a在被由树脂制片材构成的电极体保持器29(参照图3)覆盖的状态下收容于电池壳体10的外装体12的内部。另外，如图5所示，在本实施方式所涉及的电池100中，成为形成有接合部1的分隔器26靠向正极极耳群23的弯曲较缓的一方(换言之正极极耳群23的折弯部)的结构。此外，形成有接合部1的分隔器26的详情将后述。
图6是示意地示出电极体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为例子进行详细说明，但电极体20b、20c也能够成为同样的结构。
如图7所示，电极体20a具有正极22、负极24、以及分隔器26。在此，电极体20a是带状的正极22和带状的负极24隔着2张带状的分隔器26而层叠，并以卷绕轴WL为中心卷绕而成的卷绕电极体。上述卷绕电极体具有正极22和负极24在隔着分隔器26的状态下重叠多个而构成的正负极层叠构造。但是，电极体的构造不限定此处公开的技术。例如，电极体也可以是将多张方形形状(典型地为矩形形状)的正极、和多张方形形状(典型地为矩形形状)的负极在绝缘的状态下堆叠而成的层叠电极体。
电极体20a具有扁平形状。电极体20a以卷绕轴WL与长边方向Y大致平行的朝向配置于外装体12的内部。具体而言，如图3所示，电极体20a具有与外装体12的底壁12a以及封口板14相向的一对弯曲部(R部)20r、和连结一对弯曲部20r且与外装体12的第2侧壁12c相向的平坦部20f。平坦部20f沿着第2侧壁12c延伸。
正极22如图7所示，具有正极集电体22c、和粘着到该正极集电体22c的至少一方的表面上的正极活性物质层22a以及正极保护层22p。但是，正极保护层22p并非必须，在其他实施方式中也能够省略。正极集电体22c是带状的。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。在此，正极集电体22c是金属箔、具体而言是铝箔。
在正极集电体22c的长边方向Y的一方的端部21a(图7的左端部)设置有多个正极极耳22t。沿着带状的正极22的长度方向隔开间隔(间歇地)设置有多个正极极耳22t。多个正极极耳22t朝向卷绕轴WL的轴方向的一方侧(图7的左侧)，比分隔器26更向外侧突出。此外，正极极耳22t也可以设置于卷绕轴WL的轴方向的另一方(如图7所示右侧)，也可以设置于卷绕轴WL的轴方向的两侧各个。正极极耳22t是正极集电体22c的一部分，由金属箔(铝箔)构成。但是，正极极耳22t也可以是与正极集电体22c独立的部件。在此，正极极耳22t是矩形形状，但不限于此，也可以是例如梯形形状等各种形状。在正极极耳22t中，存在形成有正极保护层22p的形成区域Q、和未形成正极活性物质层22a以及正极保护层22p而正极集电体22c露出的极耳露出区域P。另外，图10的边界部分2表示形成区域Q和极耳露出区域P之间的边界部分。此外，在本实施方式中，在正极极耳22t上仅形成有正极保护层22p，但不限于此，也可以在正极极耳上形成正极活性物质层以及正极保护层。在该情况下，能够将形成有正极保护层的区域设为形成区域。
如图4所示，多个正极极耳22t在卷绕轴WL的轴方向的一方的端部(图4的左端部)层叠，构成正极极耳群23。正极极耳群23包括从在沿着第1侧壁12b的面方向(图2的Y方向)上存在的一方的端部21a突出的多个正极极耳22t。而且，多个正极极耳22t各个以使外方侧的端对齐的方式折弯。由此，能够提高向电池壳体10的收容性而使电池100小型化。如图2所示，正极极耳群23经由正极集电部50与正极端子30电连接。具体而言，关于正极极耳群23，该正极极耳群的前端部分的至少一部分在以沿着一对第2侧壁12c中的一方的第2侧壁12c配置的方式弯曲的状态下，与正极集电部50接合。正极极耳群23和正极第2集电部52在连接部J中连接(参照图4)。而且，正极第2集电部52经由正极第1集电部51与正极端子30电连接。此外，关于多个正极极耳22t的尺寸(沿着长边方向Y的长度以及与长边方向Y正交的宽度、参照图7)，能够考虑与正极集电部50连接的状态，通过例如其形成位置等来适宜地调整。在此，为了使得在弯曲时外方侧的端对齐，多个正极极耳22t各个的尺寸相互不同。
如图7所示，正极活性物质层22a沿着带状的正极集电体22c的长度方向带状地设置。正极活性物质层22a包含能够可逆地吸藏以及释放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的整体固形量设为100质量％时，正极活性物质也可以占据大致80质量％以上、典型地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、黏结剂、各种添加成分等。作为导电材料，能够使用例如乙炔黑(AB)等碳原材料。作为黏结剂，能够使用例如聚偏二氟乙烯(PVdF)等。
正极保护层22p如图7所示，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之间的边界部。另外，如图7所示，在本实施方式所涉及的电池100中，在正极集电体22c具备的正极极耳22t中，存在形成有正极保护层22p的形成区域Q和正极极耳22t露出的正极极耳露出区域P之间的边界部分2。在此，正极保护层22p设置于正极集电体22c的卷绕轴WL的轴方向的一方的端部(图7的左端部)。但是，正极保护层22p也可以设置于轴方向的两端部。正极保护层22p沿着正极活性物质层22a带状地设置。正极保护层22p包含无机填充物(例如氧化铝)。在将正极保护层22p的整体固形量设为100质量％时，无机填充物也可以占据大致50质量％以上、典型地70质量％以上、例如80质量％以上。正极保护层22p也可以包含无机填充物以外的任意成分、例如导电材料、黏结剂、各种添加成分等。导电材料以及黏结剂也可以与作为能够包含到正极活性物质层22a例示的材料相同。
负极24如图7所示，具有负极集电体24c、和粘着到负极集电体24c的至少一方的表面上的负极活性物质层24a。此外，也可以在长边方向Y上在负极集电体和负极活性物质层之间的边界部，还形成负极保护层。负极集电体24c是带状。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。在此，负极集电体24c是金属箔、具体而言是铜箔。
在负极集电体24c的卷绕轴WL的轴方向的一方的端部21b(图7的右端部)，设置有多个负极极耳24t。沿着带状的负极24的长度方向隔开间隔(间歇地)设置有多个负极极耳24t。多个负极极耳24t各个朝向轴方向的一方侧(图7的右侧)，比分隔器26更向外侧突出。但是，负极极耳24t也可以设置于轴方向的另一方的端部(图7的左端部)，也可以设置于轴方向的两端部各个。负极极耳24t是负极集电体24c的一部分，由金属箔(铜箔)构成。但是，负极极耳24t也可以是与负极集电体24c独立的部件。在此，负极极耳24t是矩形形状，但不限于此，也可以是例如梯形形状等各种形状。在负极极耳24t的至少一部分，未形成负极活性物质层24a而设置有负极集电体24c露出的区域。
如图4所示，多个负极极耳24t在轴方向的一方的端部(图4的右端部)层叠而构成负极极耳群25。负极极耳群25包括从与在沿着第1侧壁12b的面方向(图2的Y方向)上存在的端部21a不同的端部21b突出的多个负极极耳24t。负极极耳群25优选在轴方向上设置于与正极极耳群23对称的位置。而且，多个负极极耳24t各个以使外方侧的端对齐的方式折弯。由此，能够提高向电池壳体10的收容性而使电池100小型化。如图2所示，负极极耳群25经由负极集电部60与负极端子40电连接。具体而言，关于负极极耳群25，该负极极耳群的前端部分的至少一部分在以沿着一对第2侧壁12c中的一方的第2侧壁12c配置的方式弯曲的状态下，与负极集电部60接合。负极极耳群25和负极第2集电部62在连接部J中连接(参照图4)。而且，负极第2集电部62经由负极第1集电部61与负极端子40电连接。在此，与多个正极极耳22t同样地，为了使得在弯曲时外方侧的端对齐，多个负极极耳24t各个的尺寸相互不同。
如图7所示，负极活性物质层24a沿着带状的负极集电体24c的长度方向带状地设置。负极活性物质层24a包含能够可逆地吸藏以及释放电荷载体的负极活性物质(例如石墨等碳原材料)。在将负极活性物质层24a的整体固形量设为100质量％时，负极活性物质也可以占据大致80质量％以上、典型地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、例如黏结剂、分散剂、各种添加成分等。作为黏结剂，能够使用例如苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等橡胶类。作为分散剂，能够使用例如羧甲基纤维素(CMC)等纤维素类。
接下来，说明分隔器26具备的接合部1。在此，图8是示意地示出安装正极第2集电部52以及负极第2集电部62前的电极体20a的立体图。图9是沿着图8的IX-IX线的示意性的剖面图。如图9所示，在本实施方式中，构成具有正负极层叠构造的电极体20a的分隔器26中的5张(5层)分隔器彼此被接合。此外，在图9中，在形成有接合部1的分隔器26中，将从存在于最外的分隔器层数起第2张(第2层)分隔器设为26’，将存在于上述分隔器26’的正下的正极、正极集电体、正极活性物质层、正极保护层分别设为22’、22c’、22a’、22p’。在此，在本实施方式中，接合构成具有正负极层叠构造的电极体20a的分隔器26中的5张(5层)分隔器彼此，但接合的分隔器26的张数(换言之形成有接合部1的分隔器26的张数)只要发挥此处公开的技术的效果则没有特别限制。关于接合的分隔器26的张数(层数)，根据使施加到正极极耳22t的载荷恰当地分散到分隔器26这样的观点，优选为3张(3层)以上，更优选为10张(10层)以上，进一步优选为20张(20层)以上。另一方面，根据使在将正极极耳群23折弯时可能产生的折弯载荷更适合这样的观点，关于接合的分隔器26的张数(层数)，在将构成电极体20a的分隔器26的总张数(总层数)设为100％时，例如为90％以下，优选为60％以下，更优选为40％以下，进一步优选为30％以下(例如20％以下)。另外，在本实施方式所涉及的电池100中，形成有接合部1的分隔器26成为靠向正极极耳群23的弯曲较缓的一方的结构，但不限定于此。形成有接合部的分隔器只要发挥此处公开的技术的效果，则可存在于正负极层叠构造中的任意的位置。
图10以及图11是示出图8的分隔器26’以及正极22’的结构的示意图(俯视图)。如图10所示，在本实施方式中，接合部1形成于从与正极极耳22t的根部分相当的端部r至分隔器26(详细而言是分隔器26’)的正极极耳22t的突出方向上的端部s的区域。另外，在本实施方式中，接合部1的至少一部分存在于与边界部分2邻接的位置(换言之与边界部分2相接的位置)。这样，通过将接合部1的至少一部分配置到与边界部分2邻接的位置，能够使施加到边界部分2的负荷高效地分散到分隔器26，由此能够更恰当地防止正极极耳群23的损伤。
如图11所示，在将从端部r至端部s的最短距离设为p、将从端部r至边界部分2的最短距离设为q时，最短距离p以及最短距离q的大小在此处公开的范围内没有特别限制。关于最短距离p相对最短距离q的比(p/q)，根据恰当地确保接合部1的面积这样的观点，例如为1.5以上，优选为2以上，更优选为2.5以上。另一方面，根据分隔器的成本的观点，上述比(p/q)例如为5以下，优选为4以下，更优选为3以下。
另外，接合部1的正极极耳22t的突出方向(图11的Y方向)上的长度A、和与该突出方向正交的方向(图10的z方向)上的长度B的比(B/A)只要发挥此处公开的技术的效果则没有特别限制。关于上述比(B/A)，根据使分隔器26彼此的接合强度恰当地提高这样的观点，例如为1.1以上，优选为1.3以上，更优选为1.5以上。另外，上述比(B/A)为大致3以下，能够成为例如2以下。
如图7所示，分隔器26是使正极22的正极活性物质层22a、和负极24的负极活性物质层24a绝缘的部件。作为分隔器26，例如，由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂构成的树脂制的多孔性片材是恰当的。另外，分隔器26也可以具有由树脂制的多孔性片材构成的基材部、和设置于基材部的至少一方的表面上且包含无机填充物的耐热层(HeatResistance Layer：HRL)。作为无机填充物，例如，能够使用氧化铝、勃姆石、氢氧化铝、二氧化钛等。或者，分隔器26也可以具有由树脂制的多孔性片材构成的基材部、和设置于基材部的至少一方的表面上的粘接层。作为粘接层，例如，可以举出包含PVdF、SBR的层。另外，上述粘接层也可以还包含无机填充物等其他成分。作为上述无机填充物的一个例子，能够使用如上述的例子。在此，在将构成上述粘接层的成分整体设为100质量％时，PVdF的含有量能够成为大致5质量％以上，能够优选为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的含有量也可以是100质量％，能够成为例如90质量％以下，优选能够成为80质量％以下。但是，PVdF的含有量不限定于这些。此外，详细后述，如本实施方式所述，在通过热冲压接合分隔器26彼此的情况下，作为分隔器，优选能够使用具有由树脂制的多孔性片材构成的基材部、和设置于基材部的至少一方的表面上的粘接层的分隔器。
电解液可以与以往相同，没有特别限制。电解液例如是含有非水系溶媒和支持盐的非水电解液。非水系溶媒例如包含碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯等碳酸盐类。支持盐例如是LiPF6等含氟的锂盐。但是，电解液也可以以固体状(固体电解质)与电极体群20一体化。
正极端子30如图2所示，插入到形成于封口板14的长边方向Y的一方的端部(图2的左端部)的端子插入洞18。正极端子30优选为金属制，更优选例如由铝或者铝合金构成。另一方面，负极端子40插入到形成于封口板14的长边方向Y的另一方的端部(图2的右端部)的端子插入洞19。此外，负极端子40优选为金属制，更优选例如由铜或者铜合金构成。在此，这些电极端子(正极端子30、负极端子40)从电池壳体10的相同的面(具体而言为封口板14)分别突出。但是，正极端子30以及负极端子40也可以从电池壳体10的不同的面分别突出。另外，插入到端子插入洞18、19的电极端子(正极端子30、负极端子40)优选通过铆接加工等固定到封口板14。
如上所述，正极端子30如图2所示，在外装体12的内部经由正极集电部50(正极第1集电部51、正极第2集电部52)，与各个电极体20的正极22(参照图7)电连接。正极端子30通过正极内部绝缘部件70以及垫圈90与封口板14绝缘。此外，正极内部绝缘部件70具备介于正极第1集电部51与封口板14之间的基体部70a、和突出部70b。而且，经由端子插入洞18向电池壳体10的外部露出的正极端子30在封口板14的外部与正极外部导电部件32连接。另一方面，负极端子40如图2所示，在外装体12的内部经由负极集电部60(负极第1集电部61、负极第2集电部62)，与各个电极体的负极24(参照图7)电连接。负极端子40通过负极内部绝缘部件80以及垫圈90与封口板14绝缘。此外，与正极内部绝缘部件70同样地，负极内部绝缘部件80也具备介于负极第1集电部61与封口板14之间的基体部80a、和突出部80b。而且，通过端子插入洞19而向电池壳体10的外部露出的负极端子40在封口板14的外部与负极外部导电部件42连接。而且，在上述外部导电部件(正极外部导电部件32、负极外部导电部件42)与封口板14之间，介入存在有外部绝缘部件92。能够通过上述外部绝缘部件92使外部导电部件32、42和封口板14绝缘。
<电池的制造方法>
能够准备如上述的电池壳体10(外装体12以及封口板14)、电极体群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1集电部51以及正极第2集电部52)、负极集电部60(负极第1集电部61以及负极第2集电部62)、正极内部绝缘部件70、以及负极内部绝缘部件80，例如，通过包括第1安装工序、第2安装工序、插入工序、以及封口工序的制造方法来制造电池100。另外，此处公开的制造方法也可以在任意的阶段中还包括其他工序。
在第1安装工序中，制作如图12、图13所示的第1合并物。具体而言，首先，对封口板14安装正极端子30、正极第1集电部51、正极内部绝缘部件70、负极端子40、负极第1集电部61、以及负极内部绝缘部件80。
将正极端子30、正极第1集电部51、以及正极内部绝缘部件70例如通过铆接加工(铆钉)固定到封口板14。在封口板14的外侧的表面与正极端子30之间夹住垫圈90，进而在封口板14的内侧的表面与正极第1集电部51之间夹住正极内部绝缘部件70，从而进行铆接加工。此外，垫圈90的材质也可以与正极内部绝缘部件70相同。详细而言，将铆接加工前的正极端子30从封口板14的上方依次插入到垫圈90的贯通孔、封口板14的端子插入洞18、正极内部绝缘部件70的贯通孔、以及正极第1集电部51的贯通孔51h，向封口板14的下方突出。而且，以针对上下方向Z施加压缩力的方式，铆接比正极端子30的封口板14更向下方突出的部分。由此，在正极端子30的前端部(图2的下端部)形成铆接部。
通过这样的铆接加工，垫圈90、封口板14、正极内部绝缘部件70、以及正极第1集电部51被一体固定到封口板14，并且端子插入洞18被密封。此外，铆接部也可以焊接到正极第1集电部51。由此，能够进一步提高导通可靠性。
负极端子40、负极第1集电部61、以及负极内部绝缘部件80的固定能够与上述正极侧同样地进行。即，将铆接加工前的负极端子40从封口板14的上方依次插入到垫圈的贯通孔、封口板14的端子插入洞19、负极内部绝缘部件80的贯通孔、以及负极第1集电部61的贯通孔61h，向封口板14的下方突出。而且，以针对上下方向Z施加压缩力的方式，铆接比负极端子40的封口板14更向下方突出的部分。由此，在负极端子40的前端部(图2的下端部)形成铆接部。
接下来，在封口板14的外侧的表面，隔着外部绝缘部件92，安装正极外部导电部件32和负极外部导电部件42。此外，外部绝缘部件92的材质也可以与正极内部绝缘部件70相同。另外，安装正极外部导电部件32和负极外部导电部件42的定时也可以是插入工序后(例如密封注液孔15后)。
在第2安装工序中，使用在第1安装工序中制作的第1合并物，制作如图5所示的第2合并物。即，制作与封口板14一体化的电极体群20。首先，说明电极体群20具备的、具备接合部1的电极体20a的制作。此外，以下以电极体20a的制作方法为例子详细说明，但电极体20b、20c也能够同样地制作。
首先，准备如图7所示的电极体20a。上述电极体20a能够根据该种卷绕电极体的以往公知的制作方法制作。接下来，将构成电极体20a的分隔器26中的一部分的分隔器彼此接合。如上所述，在此，将构成具有正负极层叠构造的电极体20a的分隔器26中的、从在使正极极耳群23折弯时弯曲较缓的一方数起至第5张(第5层)的分隔器26彼此接合。
在此，图14是用于说明接合部1的形成方法的示意图。此外，在图14中，为了易于说明，省略正极极耳群23。如图14所示，在本实施方式中，通过针对如上所述制作的电极体20a进行热冲压，将上述5张(5层)分隔器26彼此接合。更具体而言，通过在加热到预定的温度的铁砧S上配置电极体20a，并利用凹模(horn)T对与接合部1对应的部分进行冲压，在接合部1中将上述5张(5层)分隔器26彼此接合。此外，接合的分隔器的张数(层数)能够通过例如铁砧S的加热温度、加热时间、凹模T的冲压压力等来调整。上述加热温度、加热时间、凹模的冲压压力等条件优选根据构成分隔器的材料等适宜地调整。而且，本领域技术人员通过进行预备试验等，能够适宜地决定上述条件。
接下来，针对如上所述制作的具备接合部1的电极体20a，准备3个附加设置了正极第2集电部52以及负极第2集电部62的电极体20a(参照图6)，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都也可以以使正极第2集电部52配置于长边方向Y的一方侧(图5的左侧)，使负极第2集电部62配置于长边方向Y的另一方侧(图5的右侧)的方式并联地排列。
接下来，在如图4所示使多个正极极耳22t弯曲的状态下，将固定到封口板14的正极第1集电部51、和电极体20a、20b、20c的正极第2集电部52分别接合。另外，在使多个负极极耳24t弯曲的状态下，将固定到封口板14的负极第1集电部61、和电极体20a、20b、20c的负极第2集电部62分别接合。作为接合方法，例如，能够使用超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等焊接。特别地，优选使用利用激光等高能量射线的照射的焊接。通过这样的焊接加工，在正极第2集电部52的凹部以及负极第2集电部62的凹部分别形成接合部。
在插入工序中，将在第2安装工序中制作的第2合并物收容到外装体12的内部空间。具体而言，首先，例如，使由聚乙烯(PE)等树脂材料构成的绝缘性的树脂片材折弯成袋状或者箱状，准备电极体保持器29。接下来，在电极体保持器29中收容电极体群20。然后，将用电极体保持器29覆盖的电极体群20插入到外装体12。在电极体群20的重量重的情况、大致1kg以上、例如1.5kg以上、进而2～3kg的情况下，以使外装体12的长侧壁12b与重力方向交叉的方式(使外装体12成为横向)配置，将电极体群20插入到外装体12即可。
在封口工序中，在外装体12的开口12h的缘部接合封口板14，密封开口12h。封口工序能够与插入工序同时或者在插入工序之后进行。在封口工序中，优选将外装体12和封口板14焊接。外装体12和封口板14的焊接能够通过例如激光焊接等进行。之后，通过从注液孔15注入电解液，并用密封部件16塞住注液孔15，从而密封电池100。如以上所述，能够制造电池100。
电池100可用于各种用途，能够恰当地用作在使用时可能施加振动或冲击等外力的用途、例如搭载于移动体(典型地为乘用车、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，可以举出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还能够恰当地用作将多个电池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组电池。
以上，说明了本公开的几个实施方式，但上述实施方式仅为一个例子。本公开能够以其他各种方式实施。本公开能够根据本说明书公开的内容和该领域中的技术常识来实施。在权利要求书记载的技术中，包括使上述例示的实施方式各种变形、变更而得到的例子。例如，既能够将上述实施方式的一部分置换为其他变形方案，也能够对上述实施方式追加其他变形方案。另外，只要未说明为其技术的特征所必需的，则还可以适宜地删除。
例如，在上述实施方式中，仅在正极极耳群侧接合分隔器，但不限定于此。也可以仅在负极极耳群侧接合分隔器，还可以在正极极耳群侧以及负极极耳群侧接合分隔器。另外，接合的分隔器的张数(层数)既可以在正极极耳群侧和负极极耳群侧相同，也可以不同。此外，正极极耳由铝箔等刚性比较低的金属箔构成的情形较多，所以优选至少在正极极耳群侧接合分隔器。
例如，在上述实施方式中，使接合部的形状成为长方形形状，但不限定于此。接合部的形状例如能够成为正方形形状、圆状、椭圆状等各种形状。另外，此处公开的接合部也可以例如间歇地形成。此外，在上述实施方式中，使2个部位的接合部的形状相同，但不限于此，上述2个部位的接合部的形状也可以不同。
例如，在上述实施方式中，接合部的至少一部分存在于与边界部分邻接的位置(换言之与边界部分相接的部分)，但不限定于此。在此处公开的技术中，接合部的至少一部分接近边界部分即可。此外，在本说明书以及权利要求书中，“接近”是指包含邻接的概念，在得到此处公开的技术的效果的范围中，还可能包含从对象部分隔开预定的间隔而存在的方案。即，接近边界部分是指，还可能包含与边界部分邻接的方案、在得到此处公开的技术的效果的范围中从边界部分隔开预定的间隔而存在的方案。此外，虽然未意图限定于此，但在例如上述实施方式的情况下，在将分隔器26(详细而言为分隔器26’)的Z方向上的长度设为100％时，接合部1能够从边界部分2隔开大致1％～5％的范围内的间隔地形成，3％以下是恰当的。
例如，在上述实施方式中，通过热冲压将分隔器彼此接合，但不限定于此。也能够通过伴随加热的超声波接合、粘接剂的涂敷等来接合分隔器彼此。另外，在例如分隔器的表面具备保护层的情况下，优选进行伴随加热的超声波接合。在上述情况下，本领域技术人员通过实施预备试验等，能够适宜地决定加热温度、超声波的频率等。而且，在使用例如粘接剂来接合分隔器彼此的情况下，作为上述粘接剂的一个例子，可以举出Cemedine PPX(注册商标)等。或者，还能够使用热熔胶系的粘接剂。
图15是第2实施方式所涉及的图10的对应图。如图15所示，在第2实施方式中，接合部101存在于边界部分2的两侧。在此，形成接合部101的区域只要发挥此处公开的技术的效果则没有特别限制。在将上述最短距离p设为100％时，接合部101例如优选以边界部分2为中心在Y方向上包含大致5％～30％(例如10％～20％)的区域。另外，能够参照例如上述(B/A)来设计接合部101的形状。
图16是第3实施方式所涉及的图10的对应图。如图16所示，在第3实施方式中，接合部201存在于从端部s至边界部分2的侧方的区域。另外，图17是第4实施方式所涉及的图10的对应图。如图17所示，在第4实施方式中，接合部301存在于从端部s到R方向的一部分、和边界部分2的侧方。
图18是第5实施方式所涉及的图10的对应图。如图18所示，在第5实施方式中，接合部401存在于边界部分2的两侧、和正极极耳22t以及分隔器26(详细而言为分隔器26’)的重叠部分W。另外，在正极极耳22t中的重叠部分W具备正极保护层22p。根据具备上述结构的接合部401的电池，能够通过接合部401恰当地抑制可能施加到正极极耳22t的振动，所以是优选的。
此外，上述第2～第5实施方式中的接合部的形成能够通过调整例如凹模的形状等来实施。

Claims (7)

1.一种电池，具备：
一个或者多个电极体，具有第1电极和作为所述第1电极的对极的第2电极在隔着分隔器的状态下重叠而构成的层叠构造；以及
电池壳体，收容所述电极体，
其中，
所述电池壳体具备：
外装体，具有底壁、从所述底壁延伸且相互相向的一对第1侧壁、从所述底壁延伸且相互相向的一对第2侧壁、以及与所述底壁相向的开口部；以及
封口板，对所述开口部进行封口，且安装有与所述第1电极电连接的端子，
所述电极体具备：
第1电极极耳群，包括从与所述一对第2侧壁中的一方的第2侧壁相向的端部突出的多个极耳；以及
第2电极极耳群，包括从与所述一对第2侧壁中的另一方的第2侧壁相向的端部突出的多个极耳，
所述第1电极极耳群以及所述端子经由集电部电连接，
所述第1电极极耳群在所述第1电极极耳群的至少一部分以沿着所述一对第2侧壁中的一方的第2侧壁配置的方式弯曲的状态下与所述集电部接合，
在所述极耳中，存在形成有活性物质层或者保护层的形成区域和所述极耳露出的极耳露出区域之间的边界部分，
构成具有所述层叠构造的电极体的分隔器中的至少一部分的分隔器彼此被接合，接合部的至少一部分接近所述边界部分。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，
形成有所述接合部的分隔器靠向所述第1电极极耳群的弯曲较缓的一方。
3.根据权利要求1或者2所述的电池，其中，
所述接合部的至少一部分与所述边界部分邻接。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电池，其中，
从所述极耳的根部分至所述分隔器的所述极耳的突出方向上的端部的最短距离是从所述极耳的根部分至所述边界部分的最短距离的2倍以上。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电池，其中，
所述接合部的所述极耳的突出方向上的长度A、和与所述极耳的突出方向正交的方向上的长度B的比(B/A)是1.3以上。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的电池，其中，
形成有所述接合部的分隔器的张数是3张以上，并且是将构成具有所述层叠构造的电极体的分隔器的总张数设为100％时的40％以下。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的电池，其中，
所述接合部的至少一部分还存在于所述极耳以及所述分隔器的重叠部分，在所述极耳中的所述重叠部分的至少一部分具备所述保护层。
CN202211322354.9A 2021-10-29 2022-10-27 电池 Pending CN116073051A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-177784 2021-10-29
JP2021177784A JP7385639B2 (ja) 2021-10-29 2021-10-29 電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116073051A true CN116073051A (zh) 2023-05-05

Family

ID=86146556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211322354.9A Pending CN116073051A (zh) 2021-10-29 2022-10-27 电池

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230136476A1 (zh)
JP (1) JP7385639B2 (zh)
CN (1) CN116073051A (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016105348A (ja) 2013-03-12 2016-06-09 三洋電機株式会社 ラミネート外装電池
JP6318887B2 (ja) 2014-06-10 2018-05-09 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP2017016812A (ja) 2015-06-30 2017-01-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非水電解質二次電池
JP2017050069A (ja) 2015-08-31 2017-03-09 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
WO2017057012A1 (ja) 2015-09-28 2017-04-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 非水電解液二次電池
JP2017117648A (ja) 2015-12-24 2017-06-29 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
US20220376367A1 (en) 2019-09-26 2022-11-24 Sanyo Electric Co., Ltd. Secondary battery and method of manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
US20230136476A1 (en) 2023-05-04
JP2023066921A (ja) 2023-05-16
JP7385639B2 (ja) 2023-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9196895B2 (en) Sealed secondary battery
EP2602840A2 (en) Secondary battery pouch having improved stability, pouch-type secondary battery using same, and medium- or large-sized battery pack
KR101472178B1 (ko) 비노출 실링부를 구비한 파우치형 전지
US8758917B2 (en) Secondary battery
EP3446346B1 (en) Multicavity battery module
JP6891930B2 (ja) 角形二次電池及びそれを用いた組電池
KR20110105737A (ko) 파우치형 케이스 및 이를 포함하는 전지팩
CN110612629B (zh) 包括焊接杆的圆柱形二次电池
KR20140033585A (ko) 이차전지
KR101821488B1 (ko) 전지
JP7402206B2 (ja) 電池
JP2022180650A (ja) 角形二次電池及びそれを用いた組電池
CN115732864A (zh) 电池、电极板的制造方法及电池的制造方法
KR102108208B1 (ko) 원형 전극을 포함하는 원통형 이차전지
JP7385639B2 (ja) 電池
JP7402204B2 (ja) 電池および該電池の製造方法
JP7510404B2 (ja) 電池
JP7495916B2 (ja) 電池
EP4187662B1 (en) Battery
KR102700494B1 (ko) 전지
KR101867650B1 (ko) 만입형 단차가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하는 전지셀
CN115842150A (zh) 电池
CN115458848A (zh) 具备固定构件的电池
CN117954809A (zh) 电池
CN116404268A (zh) 电池的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination