CN117458053A - 电池单体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电池单体。电池单体具备:电池要素;与电池要素电连接的正极极耳;覆盖电池要素的一端且将正极极耳引出的前方盖件;和将前方盖件和正极极耳相互接合的前方接合件。
Description
技术领域
本发明涉及电池单体。
背景技术
近年来,在开发锂离子二次电池单体等电池单体的种种构造。例如,专利文献1以及2记载的电池单体具备电池要素、2个盖件以及外装膜。2个盖件覆盖电池要素的长边方向的两端部。外装膜在电池要素围绕长边方向缠绕。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2021/157731号
专利文献2:JP特开2011-108623号公报
(方式1)
在例如专利文献1以及2记载的电池单体中,与电池要素电连接的极耳有时通过设于盖件的孔或缺口而引出。但在该情况下,有时水分、气体会通过极耳与盖件之间的间隙。因此,有时难以提升电池单体的密封性。
本发明的方式1的目的的一例在于,提升电池单体的密封性。本发明的方式1的其他目的会从本说明书的记载得以明确。
(方式2)
在例如专利文献1记载的电池单体中,盖件有时含有水分透过性、气体透过性比较高的树脂。但在该情况下,有时难以抑制经过盖件的水分、气体的透过。因此,有时难以提升电池单体的密封性。
本发明的方式2的目的的一例在于,提升电池单体的密封性。本发明的方式2的其他目的会从本说明书的记载得以明确。
(方式3)
在例如专利文献2记载的电池单体中,有时因外装膜的形状的形变而在外装膜形成皱折。但若外装膜的皱折存在于外装膜的电池要素的周围,就会在电池要素转印皱折。由此,电池单体的特性有时受到皱折的影响。
本发明的方式3的目的的一例在于,使电池单体的特性稳定化。本发明的方式3的其他目的会从本说明书的记载得以明确。
(方式4)
出于体积能量密度的提升等一定的要求,有时使盖件的厚度薄。但在简单使盖件的厚度薄的情况下,有时难以确保盖件的强度。
本发明的方式4的目的的一例在于,在确保盖件的强度的状态下使盖件的厚度薄。本发明的方式4的其他目的会根据本说明书的记载而得以明确。
发明内容
本发明的方式1如以下那样。
1.1一种电池单体,具备:电池要素;极耳,其与所述电池要素电连接;盖件,其覆盖电池要素的一端,将所述极耳引出;和接合件,其将所述极耳和所述盖件相互接合。
1.2在1.1记载的电池单体的基础上,在所述盖件设置所述极耳所通过的缺口,所述盖件的从所述缺口露出的至少一部分未被所述接合件覆盖。
1.3在1.1记载的电池单体的基础上,在所述盖件设置所述极耳所通过的孔,在所述极耳的外周面与所述孔的内周面之间设置所述接合件。
本发明的方式2如以下那样。
2.1一种电池单体,具备:电池要素;极耳,其与所述电池要素电连接;盖件,其覆盖电池要素的一端,将所述极耳引出;外装膜,其至少一部分缠绕在所述电池要素;和阻挡件,其设于所述盖件。
2.2在2.1记载的电池单体的基础上,从所述极耳的引出方向观察,在相对于所述盖件的全面积为85%以上的面积设置所述阻挡件。
本发明的方式3如以下那样。
3.1一种电池单体,具备:电池要素;极耳,其经由从所述电池要素引出的集电体的汇集部而与所述电池要素电连接;盖件,其覆盖所述电池要素的一端部,将所述极耳引出;和外装膜,其至少一部分缠绕在所述电池要素,在所述外装膜的所述集电体的所述汇集部的周围存在所述外装膜的皱折。
3.2在3.1记载的电池单体的基础上,从所述极耳的引出方向观察,所述盖件的大小比所述电池要素的大小大。
3.3在3.1记载的电池单体的基础上,从所述极耳的引出方向观察,所述盖件的大小比所述电池要素的大小小。
本发明的方式4如以下那样。
4.1一种电池单体,具备:电池要素;盖件,其覆盖所述电池要素的一端部;外装膜,其至少一部分缠绕在所述电池要素;和肋,其设于所述盖件。
4.2在4.1记载的电池单体的基础上,所述肋的至少一部分划定与由所述盖件以及所述外装膜形成的收容空间连通的空间。
4.3在4.1或4.2记载的电池单体的基础上,所述电池单体还具备:集电体,其从所述电池要素引出,所述肋的突出方向上不与所述集电体重叠的区域中的所述肋的高度比所述肋的所述突出方向上与所述集电体重叠的区域中的所述肋的高度高。
4.4在4.1或4.2记载的电池单体的基础上,所述电池单体还具备:集电体,其从所述电池要素引出,在所述肋的突出方向上不与所述集电体重叠的区域设置所述肋,在所述肋的所述突出方向上与所述集电体重叠的区域中不设置所述肋。
4.5在4.1或4.2记载的电池单体的基础上,所述电池单体还具备:集电体,其具有在所述盖件的内部折叠的折叠部和相对于所述折叠部折弯的折弯部,并且从所述电池要素引出,所述肋的突出方向上与所述集电体的所述折叠部重叠的区域中的所述肋的高度比所述肋的所述突出方向上与所述集电体的所述折弯部重叠的区域中的所述肋的高度高。
4.6在4.1或4.2记载的电池单体的基础上,所述电池单体还具备:集电体,其具有在所述盖件的内部折叠的折叠部和相对于所述折叠部折弯的折弯部,并且从所述电池要素引出,在所述肋的突出方向上与所述集电体的所述折叠部重叠的区域设置所述肋,在所述肋的所述突出方向上与所述集电体的所述折弯部重叠的区域不设置所述肋。
发明的效果
根据本发明的方式1,能提升电池单体的密封性。
根据本发明的方式2,能提升电池单体的密封性。
根据本发明的方式3,能使电池单体的特性稳定化。
根据本发明的方式4,能在确保盖件的强度的状态下使盖件的厚度薄。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的电池单体的前方立体图。
图2是实施方式1所涉及的电池单体的一部分的前方放大立体图。
图3是实施方式1所涉及的电池单体的右侧视图。
图4是实施方式1所涉及的电池单体的前视图。
图5是用于说明实施方式1所涉及的电池单体的制造方法的一例的图。
图6是用于说明实施方式1所涉及的电池单体的制造方法的一例的图。
图7是用于说明实施方式1所涉及的电池单体的制造方法的一例的图。
图8是变形例1所涉及的电池单体的前视图。
图9是变形例2所涉及的电池单体的前视图。
图10是实施方式2所涉及的电池单体的前方立体图。
图11是实施方式2所涉及的电池单体的一部分的前方放大立体图。
图12是实施方式2所涉及的电池单体的右侧视图。
图13是实施方式2所涉及的前方盖件的右侧视图。
图14是变形例所涉及的前方盖件的右侧视图。
图15是实施方式3所涉及的电池单体的前方立体图。
图16是实施方式3所涉及的电池单体的一部分的前方放大立体图。
图17是实施方式3所涉及的电池单体的右侧视图。
图18是图17的C-C截面示意图。
图19是用于说明实施方式3所涉及的电池单体的制造方法的第1例的图。
图20是用于说明实施方式3所涉及的电池单体的制造方法的第2例的图。
图21是变形例所涉及的电池单体的前方立体图。
图22是实施方式4所涉及的电池单体的前方立体图。
图23是实施方式4所涉及的电池单体的一部分的前方放大立体图。
图24是实施方式4所涉及的电池单体的右侧视图。
图25是实施方式4所涉及的前方盖件的后视图。
图26是变形例1所涉及的电池单体的一部分的侧视图。
图27是变形例1所涉及的前方盖件的后视图。
图28是变形例2所涉及的电池单体的一部分的侧视图。
具体实施方式
(实施方式1)
以下使用附图来说明本发明的实施方式1以及变形例。在全部附图中,对同样的构成要素标注同样的附图标记,适宜省略说明。
图1是实施方式1所涉及的电池单体10A的前方立体图。图2是实施方式1所涉及的电池单体10A的一部分的前方放大立体图。图3是实施方式1所涉及的电池单体10A的右侧视图。图4是实施方式1所涉及的电池单体10A的前视图。在图3中,为了说明,以透过外装膜300A的状态进行图示。在图4中,省略外装膜300A的图示。
在各图中,为了说明,标注X方向、Y方向以及Z方向。X方向表示电池单体10A的前后方向。Y方向与X方向正交。Y方向表示电池单体10A的左右方向。Z方向与X方向以及Y方向双方正交。Z方向表示电池单体10A的上下方向。由表示X方向的箭头指向的方向、由表示Y方向的箭头指向的方向以及由表示Z方向的箭头指向的方向分别是后方向、左方向以及上方向。其中,电池单体10A的X方向、Y方向、Z方向、前后方向、左右方向以及上下方向的关系并不限定于该示例。
另外,表示X方向、Y方向或Z方向的带X白圈表示从纸面的跟前去往纵深的方向是由表示该方向的箭头指向的方向。
电池单体10A具备电池要素100A、正极极耳110A、负极极耳120A、前方盖件210A、后方盖件220A以及外装膜300A。外装膜300A具有缠绕部分302A以及引出部分304A。
电池要素100A成为大致长方体形状。电池要素100A的长边方向与X方向大致平行。电池要素100A的X方向的长度并不限定于以下,例如是300mm以上500mm以下,优选是450mm以下。电池要素100A的短边方向与Z方向大致平行。电池要素100A的Z方向的长度并不限定于以下,例如是90mm以上130mm以下,优选是120mm以下。电池要素100A的厚度方向与Y方向大致平行。电池要素100A的Y方向的厚度并不限定于以下,例如是20mm以上50mm以下,优选是45mm以下。但电池要素100A的形状并不限定于该示例。
电池要素100A具有未图示的至少1个正极、未图示的至少1个负极以及未图示的至少1个分隔件。例如,多个正极以及多个负极在Y方向上交替层叠。分隔件的至少一部分位于Y方向上相邻的正极与负极之问。例如,可以是多片片状的分隔件各自位于Y方向上相邻的正极与负极之间。或者,可以是1片片状的分隔件成为通过Y方向上相邻的正极与负极之间的区域的蜿蜒形状。或者,可以是正极、负极以及分隔件卷绕成分隔件配置于正极与负极之间。在一例中,在正极以及负极的一方的两面被分隔件覆盖的状态下将正极、负极以及分隔件卷绕。在其他示例中,可以卷绕包含多个将正极、分隔件以及负极按该顺序包含的单位层叠体的层叠体。但正极、负极以及分隔件的卷绕构造并不限定于这些示例。
如图3所示那样,正极极耳110A配置于电池要素100A的前方。正极极耳110A的后端部与正极集电体102aA电连接。正极集电体102aA从正极向前方引出。由此,正极极耳110A与多个正极电连接。
如图3所示那样,负极极耳120A配置于电池要素100A的后方。负极极耳120A的前端部与负极集电体104aA电连接。负极集电体104aA从负极向后方引出。由此,负极极耳120A与多个负极电连接。
前方盖件210A覆盖电池要素100A的前端部。前方盖件210A例如含有树脂、金属等。正极极耳110A的前端部从前方盖件210A的前表面突出。从前方观察,前方盖件210A成为大致长方形形状。从前方观察,前方盖件210A的长边方向与Z方向大致平行,前方盖件210A的短边方向与Y方向大致平行。
后方盖件220A覆盖电池要素100A的后端部。后方盖件220A例如含有树脂、金属等。负极极耳120A的后端部从后方盖件220A的后表面突出。从后方观察,后方盖件220A成为大致长方形形状。从后方观察,后方盖件220A的长边方向与Z方向大致平行,后方盖件220A的短边方向与Y方向大致平行。
如图1以及图2所示那样,缠绕部分302A成为向前方以及后方双方开口的大致筒形状。在缠绕部分302A的前方的开口的内部配置前方盖件210A。在缠绕部分302A的后方的开口的内部配置后方盖件220A。缠绕部分302A在电池要素100A、前方盖件210A以及后方盖件220A围绕X方向缠绕1周。由此,前方盖件210A、后方盖件220A以及缠绕部分302A形成收容电池要素100A的收容空间500A。在收容空间500A中,将未图示的电解液和电池要素100A一起收容。另外,缠绕部分302A的电池要素100A的缠绕的方式并不限定于上述的示例。
前方盖件210A的围绕X方向的外周面和缠绕部分302A的前方的开口的围绕X方向的内周面例如通过热熔接而相互接合。由此,形成前方密封部510A。
后方盖件220A的围绕X方向的外周面和缠绕部分302A的后方的开口的围绕X方向的内周面例如通过热熔接而相互接合。由此,形成后方密封部520A。
如图1以及图2所示那样,从前方观察,引出部分304A从缠绕部分302A的电池要素100A的左上侧的角引出。具体地,如图2所示那样,引出部分304A包含第1引出部分304aA以及第2引出部分304b。第1引出部分304aA从缠绕部分302A的围绕X方向的周向的两端的一方引出。第2引出部分304bA从缠绕部分302A的围绕X方向的周向的两端的另一方引出。第1引出部分304aA以及第2引出部分304bA例如通过热熔接而相互接合。由此,从前方观察,形成侧方密封部530A。引出部分304A沿着电池要素100A的上表面折弯。其中,引出部分304A也可以不折弯。此外,引出部分304A的折弯的形状并不限定于实施方式1所涉及的形状。
如图4所示那样,在前方盖件210A的右侧面设置前方缺口212A。正极极耳110A通过前方缺口212A从前方盖件210A向前方引出。正极极耳110A以及前方盖件210A通过前方接合件410A相互接合。前方接合件410A遍及正极极耳110A的通过前方缺口212A的部分的X方向的全周而设置。在实施方式1中,前方接合件410A是改性聚丙烯(PP)。在前方接合件410A是改性PP的情况下,即使正极极耳110A是金属e而前方盖件210A是树脂,也能将正极极耳110A以及前方盖件210A相互接合。其中,前方接合件410A的材料限定于改性PP。
在实施方式1中,通过前方接合件410A,能容易地将正极极耳110A以及前方盖件210A相互固定。进而,能将正极极耳110A的围绕X方向的外周面与前方缺口212A的围绕X方向的内周面之间的间隙通过前方接合件410A填埋。因此,与不设前方接合件410A的情况比较,能使水分、气体难以通过正极极耳110A的围绕X方向的外周面与前方缺口212A的围绕X方向的内周面之间的间隙。因此,与不设前方接合件410A的情况比较,能提升电池单体10A的密封性。
设置前方缺口212A的位置并不限定于图4所示的示例。前方缺口212A例如也可以设于前方盖件210A的左侧面。此外,负极极耳120A以及后方盖件220A可以也与正极极耳110A以及前方盖件210A同样地,通过与前方接合件410A同样的后方接合件而相互接合。
图5~图7是用于说明实施方式1所涉及的电池单体10A的制造方法的一例的图。在该示例中,电池单体10A如以下那样制造。
首先,制造电池要素100A。电池要素100A具有至少1个正极、至少1个负极以及至少1个分隔件。
接着,如图5以及图6所示那样,在正极极耳110A设置前方接合件410A。前方接合件410A遍及正极极耳110A的、在后级的工序中通过前方缺口212A的部分的围绕X方向的全周而设置。
接着,如图7所示那样,使正极极耳110A的被前方接合件410A覆盖的部分与前方盖件210A的前方缺口212A在Y方向上重叠。由此,正极极耳110A以及前方盖件210A经由前方接合件410A相互接合。
接着,使正极极耳110A和正极集电体102aA相互接合。
负极极耳120A以及后方盖件220A也通过与正极极耳110A以及前方盖件210A的接合方法同样的接合方法相互接合。接着,使负极极耳120A和负极集电体104aA相互接合。
在上述的示例中,在使正极极耳110A以及前方盖件210A相互接合后,使正极极耳110A以及正极集电体102aA相互接合。但也可以在使正极极耳110A以及正极集电体102aA相互接合后,使正极极耳110A以及前方盖件210A相互接合。同样地,在上述的示例中,在使负极极耳120A以及后方盖件220A相互接合后,使负极极耳120A以及负极集电体104aA相互接合。但也可以在使负极极耳120A以及负极集电体104aA相互接合后,使负极极耳120A以及后方盖件220A相互接合。
接着,将外装膜300A在电池要素100A、前方盖件210A以及后方盖件220A围绕X方向缠绕1周。由此,形成缠绕部分302A。此外,将外装膜300A余长作为引出部分304A而引出。
接着,将前方盖件210A的围绕X方向的外周面和缠绕部分302A的前方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成前方密封部510A。接着,将后方盖件220A的围绕X方向的外周面和缠绕部分302A的后方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成后方密封部520A。
接着,经由第1引出部分304aA与第2引出部分304bA之间的间隙对收容空间500A注入电解液。接着,经由第1引出部分304aA与第2引出部分304bA之间的间隙将收容空间500A抽真空。接着,将第1引出部分304aA以及第2引出部分304bA通过热熔接接合,来形成侧方密封部530A。由此,将收容空间500A真空密封。
另外,收容空间500A的真空密封的方法并不限定于上述的示例。在其他示例中,首先,将第1引出部分304aA以及第2引出部分304bA通过热熔接接合,来形成侧方密封部530A。接着,经由设于前方盖件210A以及后方盖件220A的至少一方的注液孔对收容空间500A注入电解液。接着,经由该注液孔将收容空间500A抽真空。接着,将该注液孔通过给定的盖件堵塞。
接着,将侧方密封部530A沿着电池要素100A的上表面折弯。
如此地,制造电池单体10A。
图8是变形例1所涉及的电池单体10A1的前视图。变形例1所涉及的电池单体10A1除了以下的点以外,与实施方式1所涉及的电池单体10A同样。在图8中,省略外装膜的图示。
在变形例1中,与实施方式1同样地,在前方盖件210A1的右侧面设置前方缺口212A1。正极极耳110A1通过前方缺口212A1从前方盖件210A1向前方引出。正极极耳110A1以及前方盖件210A1经由前方接合件410A1相互接合。前方接合件410A1设置在前方缺口212A1的围绕X方向的内周面、和正极极耳110A1的围绕X方向的外周面当中的与前方缺口212A1的内周面对置的部分。
在变形例1中,也与实施方式1同样地,能容易地将正极极耳110A1以及前方盖件210A1通过前方接合件410A1固定。进而,与不设前方接合件410A1的情况比较,能使水分、气体难以通过正极极耳110A1的围绕X方向的外周面与前方缺口212A1的围绕X方向的内周面之间的间隙。因此,与不设前方接合件410A1的情况比较,能提升电池单体10A1的密封性。
在变形例1中,正极极耳110A1的从前方缺口212A1露出的面的至少一部分未被前方接合件410A1覆盖。在图8所示的示例中,正极极耳110A1的右侧面未被前方接合件410A1覆盖。因此,在变形例1中,与实施方式1比较,能减少前方接合件410A1的量。因此,能容易抑制经过前方接合件410A1的水分、气体的通过。
在变形例1中,正极极耳110A1以及前方盖件210A1例如如以下那样接合。首先,在前方盖件210A1的前方缺口212A1的围绕X方向的内周面设置前方接合件410A1。接着,使正极极耳110A1与前方缺口212A1在Y方向上重叠。由此,正极极耳110A1以及前方盖件210A1经由前方接合件410A1相互接合。在该情况下,正极极耳110Al的从前方缺口212A1露出的面的至少一部分未被前方接合件410A1覆盖。其中,也可以在从正极极耳110A1的围绕X方向的外周面与前方缺口212A1的围绕X方向的内周面之间的间隙漏出的前方接合件410A1,一部分覆盖从正极极耳110A1的前方缺口212A1露出的面的一部分。
在变形例1中,对正极极耳110A1以及前方盖件210A1的接合进行了说明。但变形例1中说明的事项也同样能适用于负极极耳以及后方盖件的接合。
图9是变形例2所涉及的电池单体10A2的前视图。变形例2所涉及的电池单体10A2除了以下的点以外,与实施方式1所涉及的电池单体10A同样。在图9中,省略外装膜的图示。
在变形例2中,从X方向观察,在前方盖件210A2的大致中央设置前方孔212A2。正极极耳110A2经过前方孔212A2而向前方盖件210A2的前方引出。正极极耳110A2以及前方盖件210A2经由前方接合件410A2相互接合。前方接合件410A2设于正极极耳110A2的围绕X方向的外周面与前方孔212A2的围绕X方向的内周面之间。
在变形例2中,也与实施方式1同样地,能容易地将正极极耳110A2以及前方盖件210A2通过前方接合件410A2固定。进而,与不设前方接合件410A2的情况比较,能使水分、气体难以通过正极极耳110A2的围绕X方向的外周面与前方孔212A2的围绕X方向的内周面之间的间隙。因此,与不设前方接合件410A2的情况比较,能提升电池单体10A2的密封性。
在变形例2中,正极极耳110A2以及前方盖件210A2例如如以下那样接合。首先,使正极极耳110A2在前方孔212A2通过。接着,对正极极耳110A2的围绕X方向的外周面与前方孔212A2的围绕X方向的内周面之间的间隙注入前方接合件410A2。由此,正极极耳110A2以及前方盖件210A2经由前方接合件410A2相互接合。
在变形例2中,对正极极耳110A2以及前方盖件210A2的接合进行了说明。但变形例2中说明的事项也同样能适用于负极极耳以及后方盖件的接合。
以上,参考附图叙述了本发明的实施方式1以及变形例,但这些是本发明的例示,还能采用上述以外的种种结构。
例如,在实施方式1中,正极极耳110A以及负极极耳120A配置在电池要素100A的X方向的相互相反侧。但也可以是正极极耳110A以及负极极耳120A双方仅配置在电池要素100A的X方向的前侧以及后侧的一方。在该情况下,电池要素100A的前端部以及后端部也被2个盖件覆盖。
(实施方式2)
以下使用附图来说明本发明的实施方式2以及变形例。在全部附图中,对同样的构成要素标注同样的附图标记,适宜省略说明。
图10是实施方式2所涉及的电池单体10B的前方立体图。图11是实施方式2所涉及的电池单体10B的一部分的前方放大立体图。图12是实施方式2所涉及的电池单体10B的右侧视图。图13是实施方式2所涉及的前方盖件210B的右侧视图。在图12中,为了说明,以透过外装膜300B的状态进行图示。
在各图中,为了说明,标注X方向、Y方向以及Z方向。X方向表示电池单体10B的前后方向。Y方向与X方向正交。Y方向表示电池单体10B的左右方向。Z方向与X方向以及Y方向双方正交。Z方向表示电池单体10B的上下方向。由表示X方向的箭头指向的方向、由表示Y方向的箭头指向的方向以及由表示Z方向的箭头指向的方向分别是后方向、左方向以及上方向。其中,电池单体10B的X方向、Y方向、Z方向、前后方向、左右方向以及上下方向的关系并不限定于该示例。
另外,表示X方向、Y方向或Z方向的带X白圈表示从纸面的跟前去往纵深的方向是由表示该方向的箭头指向的方向。
电池单体10B具备电池要素100B、正极极耳110B、负极极耳120B、前方盖件210B、后方盖件220B以及外装膜300B。外装膜300B具有缠绕部分302B以及引出部分304B。
电池要素100B成为大致长方体形状。电池要素100B的长边方向与X方向大致平行。电池要素100B的X方向的长度并不限定于以下,例如是300mm以上500mm以下,优选是450mm以下。电池要素100B的短边方向与Z方向大致平行。电池要素100B的Z方向的长度并不限定于以下,例如是90mm以上130mm以下,优选是120mm以下。电池要素100B的厚度方向与Y方向大致平行。电池要素100B的Y方向的厚度并不限定于以下,例如是20mm以上50mm以下,优选是45mm以下。其中,电池要素100B的形状并不限定于该示例。
电池要素100B具有未图示的至少1个正极、未图示的至少1个负极以及未图示的至少1个分隔件。例如,多个正极以及多个负极在Y方向上交替层叠。分隔件的至少一部分位于Y方向上相邻的正极与负极之间。例如,可以是多片片状的分隔件各自位于Y方向上相邻的正极与负极之间。或者,可以是1片片状的分隔件成为通过Y方向上相邻的正极与负极之间的区域的蜿蜒形状。或者,可以是正极、负极以及分隔件卷绕成分隔件配置于正极与负极之间。在一例中,在正极以及负极的一方的两面被分隔件覆盖的状态下将正极、负极以及分隔件卷绕。在其他示例中,可以卷绕包含多个将正极、分隔件以及负极按该顺序包含的单位层叠体的层叠体。但正极、负极以及分隔件的卷绕构造并不限定于这些示例。
如图12所示那样,正极极耳110B配置于电池要素100B的前方。正极极耳110B的后端部与正极集电体102aB电连接。正极集电体102aB从正极向前方引出。由此,正极极耳110B与多个正极电连接。
如图12所示那样,负极极耳120B配置于电池要素100B的后方。负极极耳120B的前端部与负极集电体104aB电连接。负极集电体104aB从负极向后方引出。由此,负极极耳120B与多个负极电连接。
前方盖件210B覆盖电池要素100B的前端部。前方盖件210B例如含有聚丙烯等树脂。从前方盖件210B的前表面将正极极耳1 10B的前端部向前方引出。从前方观察,前方盖件210B成为大致长方形形状。从前方观察,前方盖件210B的长边方向与Z方向大致平行,前方盖件210B的短边方向与Y方向大致平行。
后方盖件220B覆盖电池要素100B的后端部。后方盖件220B例如含有聚丙烯等树脂。从后方盖件220B的后表面将负极极耳120B的后端部向后方引出。从后方观察,后方盖件220B成为大致长方形形状。从后方观察,后方盖件220B的长边方向与Z方向大致平行,后方盖件220B的短边方向与Y方向大致平行。
如图10以及图11所示那样,缠绕部分302B成为向前方以及后方双方开口的大致筒形状。在缠绕部分302B的前方的开口的内部配置前方盖件210。在缠绕部分302B的后方的开口的内部配置后方盖件220B。缠绕部分302B在电池要素100B、前方盖件210B以及后方盖件220B围绕X方向缠绕1周。由此,前方盖件210B、后方盖件220B以及缠绕部分302B形成收容电池要素100B的收容空间500B。在收容空间500B中,将未图示的电解液和电池要素100B一起收容。另外,缠绕部分302B的电池要素100B的缠绕的方式并不限定于上述的示例。
在图10以及图11所示的示例中,前方盖件210B的正极极耳110B的周围的至少一部分从外装膜300B露出。其中,外装膜300B也可以覆盖前方盖件210B的前表面。同样地,后方盖件220B的负极极耳120B的周围的至少一部分从外装膜300B露出。其中,外装膜300B也可以覆盖后方盖件220B的后表面。
前方盖件210B的围绕X方向的外周面和缠绕部分302B的前方的开口的围绕X方向的内周面例如通过热熔接而相互接合。由此,形成前方密封部510B。
后方盖件220B的围绕X方向的外周面和缠绕部分302B的后方的开口的围绕X方向的内周面例如通过热熔接而相互接合。由此,形成后方密封部520B。
如图10以及图11所示那样,从前方观察,引出部分304B从缠绕部分302B的电池要素100B的左上侧的角引出。具体地,如图11所示那样,引出部分304B包含第1引出部分304aB以及第2引出部分304bB。第1引出部分304aB从缠绕部分302B的围绕X方向的周向的两端的一方引出。第2引出部分304bB从缠绕部分302B的围绕X方向的周向的两端的另一方引出。第1引出部分304aB以及第2引出部分304bB例如通过热熔接而相互接合。由此,从前方观察,形成侧方密封部530B。引出部分304B沿着电池要素100B的上表面折弯。其中,引出部分304B也可以不折弯。此外,引出部分304B的折弯的形状并不限定于实施方式2所涉及的形状。
如图13所示那样,在前方盖件210B的前表面设置前方阻挡件410B。前方阻挡件410B与外装膜300B成为分体。因此,在图13所示的示例中,与外装膜300B的前端部作为阻挡件覆盖前方盖件210B的前表面的至少一部分的情况比较,能将阻挡件更简易地设于前方盖件210B的前表面。前方阻挡件410B含有与构成前方盖件210B的材料相比水分透过性以及气体透过性更低的材料。例如,前方阻挡件410B含有金属。在图13所示的示例中,前方阻挡件410B例如能设为贴附于前方盖件210B的前表面的金属片。在实施方式2中,即使前方盖件210B的水分透过性或气体透过性比较高,也能通过前方阻挡件410B抑制水分、气体的透过。因此,与不设前方阻挡件410B的情况比较,能提升电池单体10B的密封性。
若出于通过前方阻挡件410B来抑制水分、气体的透过的观点,则优选从X方向观察而前方阻挡件410B的面积比较大。例如,从X方向观察,可以在相对于前方盖件210B的全面积为85%以上、优选90%以上、更优选92%以上的面积设置前方阻挡件410B。例如,从X方向观察,前方阻挡件410B也可以遍及前方盖件210B的全面积的整体而设。
设置前方阻挡件410B的位置并不限定于图13所示的示例。前方阻挡件410B例如也可以设于前方盖件210B的后表面。
在图13中说明了前方盖件210B的构造。但在后方盖件220B中,也能与前方盖件210B同样地设置与前方阻挡件410B同样的后方阻挡件。
接下来,说明实施方式2所涉及的电池单体10B的制造方法的一例。在该示例中,电池单体10B如以下那样制造。
首先,制造电池要素100B。电池要素100B具有至少1个正极、至少1个负极以及至少1个分隔件。
接着,使正极极耳110B和前方盖件210B相互接合。在前方盖件210B设置前方阻挡件410B。同样地,使负极极耳120B和后方盖件220B相互接合。在后方盖件220B设置与前方阻挡件410B同样的后方阻挡件。接着,使正极极耳110B和正极集电体102aB相互接合。同样地,使负极极耳120B和负极集电体104aB相互接合。其中,也可以在使正极极耳110B和正极集电体102aB相互接合后,使正极极耳110B和前方盖件210B相互接合。同样地,也可以在使负极极耳120B和负极集电体104aB相互接合后,使负极极耳120B和后方盖件220B相互接合。
接着,将外装膜300B在电池要素100B、前方盖件210B以及后方盖件220B围绕X方向缠绕1周。由此,形成缠绕部分302B。此外,将外装膜300B的余长作为引出部分304B而引出。
接着,将前方盖件210B的围绕X方向的外周面和缠绕部分302B的前方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成前方密封部510B。接着,将后方盖件220B的围绕X方向的外周面和缠绕部分302B的后方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成后方密封部520B。
接着,经由第1引出部分304aB与第2引出部分304bB之间的间隙对收容空间500B注入电解液。接着,经由第1引出部分304aB与第2引出部分304bB之间的间隙将收容空间500B抽真空。接着,将第1引出部分304aB以及第2引出部分304bB通过热熔接接合,来形成侧方密封部530B。由此,将收容空间500B真空密封。
另外,收容空间500B的真空密封的方法并不限定于上述的示例。在其他示例中,首先,将第1引出部分304aB以及第2引出部分304bB通过热熔接接合,来形成侧方密封部530B。接着,经由设于前方盖件210B以及后方盖件220B的至少一方的注液孔对收容空间500B注入电解液。接着,经由该注液孔将收容空间500B抽真空。接着,将该注液孔通过给定的盖件堵塞。
接着,将侧方密封部530B沿着电池要素100B的上表面折弯。
如此地,制造电池单体10B。
图14是变形例所涉及的前方盖件210B1的右侧视图。变形例所涉及的前方盖件210B1除了以下的点以外,与实施方式2所涉及的前方盖件210B同样。
在变形例中,前方阻挡件410B1设于前方盖件210B1的围绕X方向的外周面的至少一部分。在图14所示的示例中,在前方盖件210B1的X方向的大致中央,遍及前方盖件210B1的围绕X方向的全周设置狭缝。前方阻挡件410B1埋入在该狭缝中。在变形例中,也与实施方式2同样地,即使前方盖件210B1的水分透过性或气体透过性比较高,也能通过前方阻挡件410B1来抑制水分、气体的透过。因此,与不设前方阻挡件410B1的情况比较,能提升电池单体的密封性。
设置前方阻挡件410B1的位置并不限定于图14所示的示例。前方阻挡件410B1例如也可以设置在前方盖件210B1的相对于X方向的大致中央向前方或后方偏离的位置。
在图14中说明了前方盖件210B1的构造。但在后方盖件中,也能与前方盖件210B1同样地设置与前方阻挡件410B1同样的后方阻挡件。
以上参考附图叙述了本发明的实施方式2以及变形例,但这些是本发明的例示,能采用上述以外的种种结构。
例如,在实施方式2中,正极极耳110B以及负极极耳120B配置在电池要素100B的X方向的相互相反侧。但也可以是正极极耳110B以及负极极耳120B双方仅配置在电池要素100B的X方向的前侧以及后侧的一方。在该情况下,电池要素100B的前端部以及后端部例如被2个盖件覆盖。或者,也可以是仅电池要素100B的正极极耳110B以及负极极耳120B被引出的一侧被盖件覆盖。在该示例中,在电池要素100B的盖件的相反侧,将外装膜300B密封并沿着电池要素100B折叠。
(实施方式3)
以下使用附图来说明本发明的实施方式3以及变形例。在全部附图中,对同样的构成要素标注同样的附图标记,适宜省略说明。
图15是实施方式3所涉及的电池单体10C的前方立体图。图16是实施方式3所涉及的电池单体10C的一部分的前方放大立体图。图17是实施方式3所涉及的电池单体10C的右侧视图。图18是图17的C-C截面示意图。在图17中,为了说明,以透过外装膜300C的状态进行图示。
在各图中,为了说明,标注X方向、Y方向以及Z方向。X方向表示电池单体10C的前后方向。Y方向与X方向正交。Y方向表示电池单体10C的左右方向。Z方向与X方向以及Y方向双方正交。Z方向表示电池单体10C的上下方向。由表示X方向的箭头指向的方向、由表示Y方向的箭头指向的方向以及由表示Z方向的箭头指向的方向分别是后方向、左方向以及上方向。其中,电池单体10C的X方向、Y方向、Z方向、前后方向、左右方向以及上下方向的关系并不限定于该示例。
另外,表示X方向、Y方向或Z方向的带X白圈表示从纸面的跟前去往纵深的方向是由表示该方向的箭头指向的方向。
电池单体10C具备电池要素100C、正极极耳110C、负极极耳120C、前方盖件210C、后方盖件220C以及外装膜300C。外装膜300C具有缠绕部分302C以及引出部分304C。
电池要素100C成为大致长方体形状。电池要素100C的长边方向与X方向大致平行。电池要素100C的X方向的长度并不限定于以下,例如是300mm以上500mm以下,优选是450mm以下。电池要素100C的短边方向与Z方向大致平行。电池要素100C的Z方向的长度并不限定于以下,例如是90mm以上130mm以下,优选是120mm以下。电池要素100C的厚度方向与Y方向大致平行。电池要素100C的Y方向的厚度并不限定于以下,例如是20mm以上50mm以下,优选是45mm以下。其中,电池要素100C的形状并不限定于该示例。
电池要素100C具有未图示的至少1个正极、未图示的至少1个负极以及未图示的至少1个分隔件。例如,多个正极以及多个负极在Y方向上交替层叠。分隔件的至少一部分位于Y方向上相邻的正极与负极之间。例如,可以是多片片状的分隔件各自位于Y方向上相邻的正极与负极之间。或者,可以是1片片状的分隔件成为通过Y方向上相邻的正极与负极之间的区域的蜿蜒形状。或者,可以是正极、负极以及分隔件卷绕成分隔件配置于正极与负极之间。在一例中,在正极以及负极的一方的两面被分隔件覆盖的状态下将正极、负极以及分隔件卷绕。在其他示例中,可以卷绕包含多个将正极、分隔件以及负极按该顺序包含的单位层叠体的层叠体。但正极、负极以及分隔件的卷绕构造并不限定于这些示例。
如图17所示那样,正极极耳110C配置于电池要素100C的前方。正极极耳110C的后端部与正极集电体102aC电连接。正极集电体102aC从正极向前方引出。由此,正极极耳110C与多个正极电连接。如图18所示那样,在电池要素100C与前方盖件210C之间,多个正极集电体102aC汇集。换言之,在电池要素100C与正极极耳110C之间,存在多个正极集电体102aC的汇集部。多个正极集电体102aC的汇集部的Y方向的宽度随着从电池要素100C去往前方而变窄。另外,在图18,将从电池要素100C引出而汇集的多个正极集电体102aC示意地图示为三角形状。
如图17所示那样,负极极耳120C配置于电池要素100C的后方。负极极耳120C的前端部与负极集电体104aC电连接。负极集电体104aC从负极向后方引出。由此,负极极耳120C与多个负极电连接。与图18所示的示例同样地,在电池要素100C与负极极耳120C之间存在多个负极集电体104aC的汇集部。
前方盖件210C覆盖电池要素100C的前端部。前方盖件210C例如含有树脂、金属等。从前方盖件210C的前表面将正极极耳110C的前端部向前方引出。从前方观察,前方盖件210C成为大致长方形形状。从前方观察,前方盖件210C的长边方向与Z方向大致平行,前方盖件210C的短边方向与Y方向大致平行。
后方盖件220C覆盖电池要素100C的后端部。后方盖件220C例如含有树脂、金属等。从后方盖件220C的后表面将负极极耳120C的后端部向后方引出。从后方观察,后方盖件220C成为大致长方形形状。从后方观察,后方盖件220C的长边方向与Z方向大致平行,后方盖件220C的短边方向与Y方向大致平行。
如图15以及图16所示那样,缠绕部分302C成为向前方以及后方双方开口的大致筒形状。在缠绕部分302C的前方的开口的内部配置前方盖件210C。在缠绕部分302C的后方的开口的内部配置后方盖件220C。缠绕部分302C在电池要素100C、前方盖件210C以及后方盖件220C围绕X方向缠绕1周。由此,前方盖件210C、后方盖件220C以及缠绕部分302C形成收容电池要素100C的收容空间500C。在收容空间500C中,将未图示的电解液和电池要素100C一起收容。另外,缠绕部分302C的电池要素100C的缠绕的方式并不限定于上述的示例。
前方盖件210C的围绕X方向的外周面和缠绕部分302C的前方的开口的围绕X方向的内周面例如通过热熔接而相互接合。由此,形成前方密封部510C。
后方盖件220C的围绕X方向的外周面和缠绕部分302C的后方的开口的围绕X方向的内周面例如通过热熔接而相互接合。由此,形成后方密封部520C。
如图15以及图16所示那样,从前方观察,引出部分304C从缠绕部分302C的电池要素100C的左上侧的角引出。具体地,如图16所示那样,引出部分304C包含第1引出部分304aC以及第2引出部分304bC。第1引出部分304aC从缠绕部分302C的围绕X方向的周向的两端的一方引出。第2引出部分304bC从缠绕部分302C的围绕X方向的周向的两端的另一方引出。第1引出部分304aC以及第2引出部分304bC例如通过热熔接而相互接合。由此,从前方观察,形成侧方密封部530C。引出部分304C沿着电池要素100C的上表面折弯。其中,引出部分304C也可以不折弯。此外,引出部分304C的折弯的形状并不限定于实施方式3所涉及的形状。
如图17所示那样,外装膜300C具有前方部310C、后方部320C以及中央部330C。前方部310C位于正极集电体102aC的汇集部的围绕X方向的周围。后方部320C位于负极集电体104aC的汇集部的围绕X方向的周围。中央部330C在X方向上位于前方部310C与后方部320C之间。中央部330C位于电池要素100C的围绕X方向的周围。
在外装膜300C中,在中央部330C不存在皱折,在前方部310C以及后方部320C的至少一方存在皱折。在外装膜300C的形状中,有时会因形变而在外装膜300C形成皱折。假设若在中央部330C存在皱折,有时会在电池要素100C转印皱折。由此,电池单体10C的特性有时会受到皱折的影响。例如,在存在皱折的部分中,有时会在正极与负极之间的间隔中产生不均匀,从而离子电阻偏差。作为其他示例,有时因正极与负极之问的间隔的不均匀,在正极与负极之间的电阻比较小的部分,与其他部分相比更加促进劣化。有时除去外装膜300C的皱折本身比较困难。在实施方式3中,即使在中央部330C形成皱折,也使皱折向前方部310C以及后方部320C的至少一方移动。存在于前方部310C或后方部320C的皱折难以给电池单体10C的特性带来影响。因此,在实施方式3中,能使电池单体10C的特性稳定化。进而,在实施方式3中,能将因皱折而形成于前方部310C或后方部320C的内面侧的空间作为收容电解液的空间、收容气体的空间来利用。
外装膜300C的皱折例如有时因从X方向观察时的电池要素100C的大小与前方盖件210C或后方盖件220C的大小之差而产生。
在一例中,从X方向观察,前方盖件210C的大小比电池要素100C的大小大。例如,前方盖件210C的Y方向的长度也可以比电池要素100C的Y方向的厚度长。例如,有时在Y方向上层叠多个电池单体10C来形成电池模块。在该示例中,有时在Y方向上相邻的电池单体10C的中央部330C之间配置压缩垫。在该电池模块中,可以使前方盖件210C的Y方向的长度比电池要素100C的Y方向的厚度长相当于压缩垫的Y方向的厚度的相应量。由此,能将多个电池单体10C在Y方向上稳定地层叠。与上述的示例同样地,从X方向观察,后方盖件220C的大小比电池要素100C的大小大。
在其他示例中,从X方向观察,前方盖件210C的大小也可以比电池要素100C的大小小。例如,前方盖件210C的Y方向的长度也可以比电池要素100C的Y方向的厚度短。例如,有时在Y方向上层叠多个电池单体10C来形成电池模块。在该示例中,在前方盖件210C的Y方向的长度比电池要素100C的Y方向的厚度短的情况下,能抑制Y方向上相邻的前方盖件210C的接触以及干扰。此外,有时因电池要素100C的Y方向的厚度的公差而电池要素100C的Y方向的实际的厚度变得比电池要素100C的Y方向的设计上的厚度薄。在该情况下,在前方盖件210C的Y方向的长度比电池要素100C的Y方向的厚度短时,也能将多个电池单体10C在Y方向上稳定地层叠,来形成电池模块。
图19是用于说明实施方式3所涉及的电池单体10C的制造方法的第1例的图。在该第1例中,电池单体10C如以下那样制造。
首先,制造电池要素100C。电池要素100C具有至少1个正极、至少1个负极以及至少1个分隔件。
接着,使正极极耳110C和前方盖件210C相互接合。同样地,使负极极耳120C和后方盖件220C相互接合。接着,使正极极耳110C和正极集电体102aC相互接合。同样地,使负极极耳120C和负极集电体104aC相互接合。其中,也可以在使正极极耳110C和正极集电体102aC相互接合后,使正极极耳110C和前方盖件210C相互接合。同样地,也可以在使负极极耳120C和负极集电体104aC相互接合后,使负极极耳120C和后方盖件220C相互接合。
接着,在电池要素100C、前方盖件210C以及后方盖件220C的X方向的周围缠绕外装膜300C。由此,在电池要素100C、前方盖件210C以及后方盖件220C的X方向的周围形成缠绕部分302C。此外,将外装膜300C的余长作为引出部分304C从缠绕部分302C引出。
接着,将前方盖件210C的围绕X方向的外周面和缠绕部分302C的前方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成前方密封部510C。接着,将后方盖件220C的围绕X方向的外周面和缠绕部分302C的后方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成后方密封部520C。
接着,如图19所示那样,经由注液开口304cC对收容空间500C的内部注入电解液。注液开口304cC通过第1引出部分304aC与第2引出部分304bC之间的间隙来形成。
接着,将收容空间500C真空密封。具体地,在经由注液开口304cC将收容空间500C抽真空后,将第1引出部分304aC以及第2引出部分304bC通过热熔接相互接合,来形成侧方密封部530C。有时通过收容空间500C的抽真空而在外装膜300C形成皱折。在中央部330C存在皱折的情况下,使皱折向前方部310C以及后方部320C的至少一方移动。
接着,将引出部分304C沿着电池要素100C的上表面折弯。
如此地,制造电池单体10C。
图20是用于说明实施方式3所涉及的电池单体10C的制造方法的第2例的图。该第2例除了以下的点以外,与上述的第1例同样。
首先,与第1例同样地制造电池要素100C。接着,与第1例同样地,使正极极耳110C和前方盖件210C相互接合。此外,使负极极耳120C和后方盖件220C相互接合。接着,与第1例同样地,使正极极耳110C和正极集电体102aC相互接合。此外,使负极极耳120C和负极集电体104aC相互接合。
接着,在电池要素100C、前方盖件210C以及后方盖件220C围绕X方向缠绕外装膜300C,来形成缠绕部分302C以及引出部分304C。接着,将前方盖件210C的围绕X方向的外周面和缠绕部分302C的前方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成前方密封部510C。接着,将后方盖件220C的围绕X方向的外周面和缠绕部分302C的后方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成后方密封部520C。接着,使第1引出部分304aC和第2引出部分304bC通过热熔接相互接合。由此,形成侧方密封部530C。
接着,如图20所示那样,经由设于前方盖件210C的注液孔210aC对收容空间500C的内部注入电解液。接着,将收容空间500C真空密封。具体地,在经由注液孔210aC将收容空间500C抽真空后,将注液孔210aC通过给定的盖构件堵塞。有时通过收容空间500C的抽真空而在外装膜300C形成皱折。在中央部330C存在皱折的情况下,使皱折向前方部310C以及后方部320C的至少一方移动。另外,注液孔也可以设于后方盖件220C。
接着,与第1例同样,将引出部分304C沿着电池要素100C的上表面折弯。
如此地,制造电池单体10C。
图21是变形例所涉及的电池单体10C1的前方立体图。变形例所涉及的电池单体10C1除了以下的点以外,与实施方式3所涉及的电池单体10C同样。
在变形例中,正极极耳1 10C1从前方盖件210C的Y方向的大致中央引出。负极极耳120C1从后方盖件的Y方向的大致中央引出。在变形例中,也在电池要素与正极极耳1 10C1之间存在多个正极集电体的汇集部。同样地,在电池要素与负极极耳120C1之间存在多个负极集电体的汇集部。在变形例中,也在外装膜300C的这些汇集部的周围存在外装膜300C的皱折。因此,在变形例中,也与实施方式3同样地能使电池单体10C1的特性稳定化。
以上参考附图叙述了本发明的实施方式3以及变形例,但这些是本发明的例示,还能采用上述以外的种种结构。
例如,在实施方式3中,正极极耳1 10C以及负极极耳120C配置在电池要素100C的X方向的相互相反侧。但也可以是正极极耳110C以及负极极耳120C双方仅配置于电池要素100C的X方向的前侧以及后侧的一方。在该情况下,电池要素100C的前端部以及后端部例如被2个盖件覆盖。或者,也可以仅电池要素100C的正极极耳110C以及负极极耳120C被引出的一侧被盖件覆盖。在该示例中,也可以在电池要素100C的盖件的相反侧,将外装膜300C密封并沿着电池要素100C折叠。
(实施方式4)
以下使用附图来说明本发明的实施方式4以及变形例。在全部附图中,对同样的构成要素标注同样的附图标记,适宜省略说明。
图22是实施方式4所涉及的电池单体10D的前方立体图。图23是实施方式4所涉及的电池单体10D的一部分的前方放大立体图。图24是实施方式4所涉及的电池单体10D的右侧视图。在图24中,为了说明,以透过外装膜300D的状态进行图示。
在各图中,为了说明,标注X方向、Y方向以及Z方向。X方向表示电池单体10D的前后方向。Y方向与X方向正交。Y方向表示电池单体10D的左右方向。Z方向与X方向以及Y方向双方正交。Z方向表示电池单体10D的上下方向。由表示X方向的箭头指向的方向、由表示Y方向的箭头指向的方向以及由表示Z方向的箭头指向的方向分别是后方向、左方向以及上方向。其中,电池单体10D的X方向、Y方向、Z方向、前后方向、左右方向以及上下方向的关系并不限定于该示例。
另外,表示X方向、Y方向或Z方向的带X白圈表示从纸面的跟前去往纵深的方向是由表示该方向的箭头指向的方向。表示X方向、Y方向或Z方向的带黑点白圈表示从纸面的纵深去往跟前的方向是由表示该方向的箭头指向的方向。
电池单体10D具备电池要素100D、正极极耳1 10D、负极极耳120D、前方盖件210D、后方盖件220D以及外装膜300D。外装膜300D具有缠绕部分302D以及引出部分304D。
电池要素100D成为大致长方体形状。电池要素100D的长边方向与X方向大致平行。电池要素100D的X方向的长度并不限定于以下,例如是300mm以上500mm以下,优选是450mm以下。电池要素100D的短边方向与Z方向大致平行。电池要素100D的Z方向的长度并不限定于以下,例如是90mm以上130mm以下,优选是120mm以下。电池要素100D的厚度方向与Y方向大致平行。电池要素100D的Y方向的厚度并不限定于以下,例如是20mm以上50mm以下,优选是45mm以下。其中,电池要素100D的形状并不限定于该示例。
电池要素100D具有未图示的至少1个正极、未图示的至少1个负极以及未图示的至少1个分隔件。例如,多个正极以及多个负极在Y方向上交替层叠。分隔件的至少一部分位于Y方向上相邻的正极与负极之间。例如,可以是多片片状的分隔件各自位于Y方向上相邻的正极与负极之间。或者,也可以是蜿蜒状的分隔件在Z方向的两端交替折回。在该示例中,分隔件的位于Z方向的两端之间的部分配置在Y方向上相邻的正极与负极之间。或者,可以是正极、负极以及分隔件卷绕成分隔件配置于正极与负极之间。在一例中,在正极以及负极的一方的两面被分隔件覆盖的状态下将正极、负极以及分隔件卷绕。在其他示例中,可以卷绕包含多个将正极、分隔件以及负极按该顺序包含的单位层叠体的层叠体。但正极、负极以及分隔件的卷绕构造并不限定于这些示例。
如图24所示那样,正极极耳110D配置在电池要素100D的前方。正极极耳110D与正极集电体102aD电连接。正极集电体102aD从电池要素100D的正极向前方引出。由此,正极极耳110D与电池要素100D的多个正极电连接。
如图24所示那样,负极极耳120D配置在电池要素100D的后方。负极极耳120D与负极集电体104aD电连接。负极集电体104aD从电池要素100D的负极向后方引出。由此,负极极耳120D与电池要素100D的多个负极电连接。
前方盖件210D覆盖电池要素100D的前端部。前方盖件210D例如含有树脂、金属等。正极极耳110D的前端部从前方盖件210D的前表面突出。从前方观察,前方盖件210D成为大致长方形形状。从前方观察,前方盖件210D的长边方向与Z方向大致平行,前方盖件210D的短边方向与Y方向大致平行。
后方盖件220D覆盖电池要素100D的后端部。后方盖件220D例如含有树脂、金属等。负极极耳120D的后端部从后方盖件220D的后表面突出。从后方观察,后方盖件220D成为大致长方形形状。从后方观察,后方盖件220D的长边方向与Z方向大致平行,后方盖件220D的短边方向与Y方向大致平行。
如图22以及图23所示那样,缠绕部分302D成为向前方以及后方双方开口的大致筒形状。在缠绕部分302D的前方的开口的内部配置前方盖件210D。在缠绕部分302D的后方的开口的内部配置后方盖件220D。缠绕部分302D在电池要素100D、前方盖件210D以及后方盖件220D围绕X方向缠绕1周。由此,前方盖件210D、后方盖件220D以及缠绕部分302D形成收容电池要素100D的收容空间500D。在收容空间500D中,将未图示的电解液和电池要素100D一起收容。另外,缠绕部分302D的电池要素100D的缠绕的方式并不限定于上述的示例。
前方盖件210D的围绕X方向的外周面和缠绕部分302D的前方的开口的围绕X方向的内周面例如通过热熔接而相互接合。由此,形成前方密封部510D。
后方盖件220D的围绕X方向的外周面和缠绕部分302D的后方的开口的围绕X方向的内周面例如通过热熔接而相互接合。由此,形成后方密封部520D。
如图22以及图23所示那样,从前方观察,引出部分304D从缠绕部分302D的电池要素100D的左上侧的角引出。具体地,如图23所示那样,引出部分304D包含第1引出部分304aD以及第2引出部分304bD。第1引出部分304aD从缠绕部分302D的围绕X方向的周向的两端的一方引出。第2引出部分304bD从缠绕部分302D的围绕X方向的周向的两端的另一方引出。第1引出部分304aD以及第2引出部分304bD例如通过热熔接而相互接合。由此,从前方观察,形成侧方密封部530D。引出部分304D沿着电池要素100D的上表面折弯。其中,引出部分304D也可以不折弯。此外,引出部分304D的折弯的形状并不限定于实施方式4所涉及的形状。
图25是实施方式4所涉及的前方盖件210D的后视图。参考图25,根据需要参考图22~图24,来说明前方盖件210D。
在前方盖件210D设置前方缺口210aD。正极极耳110D通过前方缺口210aD而从前方盖件210D向前方引出。另外,设置前方缺口210aD的位置并不限定于图25所示的示例。
在前方盖件210D的后表面设置肋212D。肋212D从前方盖件210D的后表面向后方突出。肋212D能作为加固前方盖件210D的强度的加固件发挥功能。因此,在实施方式4中,与不设肋212D的情况比较,能在确保前方盖件210D的强度的状态下使前方盖件210D的X方向的厚度薄。
在图25所示的示例中,从X方向观察,肋212D以大致四方格子框状延伸。因此,在从X方向观察而被肋212D的各框包围的区域中划定空间212aD。空间212aD与收容空间500D连通。因此,能在空间212aD收容剩余的电解液。因此,能容易地抑制电解液的枯竭所导致的电池单体10D的性能的降低。因此,能实现电池单体10D的长寿命化。或者,能在空间212aD中收容正极集电体102aD的至少一部分。
设置肋212D的位置并不限定于图25所示的示例。肋212D例如可以设置在前方盖件210D的前表面。此外,从X方向观察时的肋212D的形状并不限定于图25所示的示例。
在后方盖件220D中,也能与前方盖件210D同样地设置肋。
接下来,说明实施方式4所涉及的电池单体10D的制造方法的一例。在该示例中,电池单体10D如以下那样制造。
首先,制造电池要素100D。电池要素100D具有至少1个正极、至少1个负极以及至少1个分隔件。
接着,使正极极耳110D和前方盖件210D相互接合。同样地,使负极极耳120D和后方盖件220D相互接合。接着,使正极极耳110D和正极集电体102aD相互接合。同样地,使负极极耳120D和负极集电体104aD相互接合。其中,也可以在使正极极耳110D和正极集电体102aD相互接合后,使正极极耳110D和前方盖件210D相互接合。同样地,也可以在使负极极耳120D和负极集电体104aD相互接合后,使负极极耳120D和后方盖件220D相互接合。
接着,将外装膜300D在电池要素100D、前方盖件210D以及后方盖件220D围绕X方向缠绕1周。由此,形成缠绕部分302D。此外,将外装膜300D的余长作为引出部分304D引出。
接着,将前方盖件210D的围绕X方向的外周面和缠绕部分302D的前方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成前方密封部510D。接着,将后方盖件220D的围绕X方向的外周面和缠绕部分302D的后方的开口的围绕X方向的内周面通过热熔接相互接合。由此,形成后方密封部520D。
接着,经由第1引出部分304aD与第2引出部分304bD之间的间隙对收容空间500D注入电解液。接着,经由第1引出部分304aD与第2引出部分304bD之间的间隙将收容空间500D抽真空。接着,将第1引出部分304aD以及第2引出部分304bD通过热熔接接合,来形成侧方密封部530D。由此,将收容空间500D真空密封。
另外,收容空间500D的真空密封的方法并不限定于上述的示例。在其他示例中,首先,将第1引出部分304aD以及第2引出部分304bD通过热熔接接合,来形成侧方密封部530D。接着,经由设于前方盖件210D以及后方盖件220D的至少一方的注液孔对收容空间500D注入电解液。接着,经由该注液孔将收容空间500D抽真空。接着,将该注液孔通过给定的盖件堵塞。
接着,将侧方密封部530D沿着电池要素100D的上表面折弯。
如此地,制造电池单体10D。
图26是变形例1所涉及的电池单体10D1的一部分的侧视图。图27是变形例1所涉及的前方盖件210D1的后视图。在图26中,为了说明,透过前方盖件210D1的一部分。在图26中,为了说明的简易,不图示外装膜。在图27中,为了说明,不图示肋212D1。变形例1所涉及的电池单体10D1除了以下的点以外,与实施方式4所涉及的电池单体10D同样。使用图26以及图27说明的事项也同样能适用于后方盖件以及负极极耳。
如图26所示那样,多个正极集电体102aD1的前端部以及正极极耳110D1的后端部相互接合。多个正极集电体102aD1从电池要素100D1向前方引出。多个正极集电体102aD1在前方盖件210D1的内部与电池要素100D1在X方向上重叠地折叠。多个正极集电体102aD1的前端部与Y方向大致平行。正极极耳110D1的前端部经由前方盖件210D1的前方缺口210aD1向前方引出。正极极耳110D1的后端部相对于正极极耳110D1的前端部在前方盖件210D1的内部以给定的角度折弯。具体地,正极极耳110D1的后端部从Z方向观察,在前方盖件210D1的内部相对于正极极耳110D1的前端部而大致直角地折弯。由此,正极极耳110D1的后端部与Y方向大致平行。在变形例1中,与正极集电体102aD1未折叠的情况、正极极耳110D1的后端部未折弯而与X方向大致平行的情况比较,能使前方盖件210D1的X方向的厚度薄。因此,在变形例1中,与正极集电体102aD1未折叠的情况、正极极耳110D1的后端部与X方向大致平行的情况比较,能提升电池单体10D1的体积能量密度。
如图26所示那样,前方盖件210D1的内部的肋212D1的突出方向与X方向大致平行。前方盖件210D1的内部的肋212D1的X方向的高度可以对应于前方盖件210D1的内部的位置而不同。例如,如图27所示那样,前方盖件210D1具有中央区域211aD1以及2个侧方区域211bD1。中央区域211aD1与多个正极集电体102aD1以及正极极耳110D1在X方向上重叠。2个侧方区域211bD1位于中央区域211aD1的Z方向的两侧。各侧方区域211bD1不与多个正极集电体102aD1以及正极极耳110D1在X方向上重叠。各侧方区域211bD1中的肋212D1的X方向的高度可以比中央区域211aD1中的肋212D1的X方向的高度高。在该情况下,也可以不在中央区域211aD1设置肋212D1,而在各侧方区域211bD1设置肋212D1。由此,在中央区域211aD1中,肋212D1能不与多个正极集电体102aD1以及正极极耳110D1干扰。此外,在各侧方区域211bD1中,能确保肋212D1的X方向的高度。
在变形例1中,也可以是肋212D1的至少一部分划定与收容电池要素100D1的收容空间连通的空间。
在变形例1中,在与中央区域211aD1在X方向上重叠的区域中,多个正极集电体102aD1折叠。但也可以在与中央区域211aD1在X方向上重叠的区域中,多个正极集电体102aD1不折叠,仅是向前方引出。在该示例中,各侧方区域211bD1中的肋212D1的X方向的高度也可以比中央区域211aD1中的肋212D1的X方向的高度高。在该情况下,也可以不在中央区域211aD1设置肋212D1,而在各侧方区域211bD1设置肋212D1。由此,在中央区域211aD1中,肋212D1能不与多个正极集电体102aD1以及正极极耳110D1干扰。此外,在各侧方区域211bD1中,能确保肋212D1的X方向的高度。
图28是变形例2所涉及的电池单体10D2的一部分的侧视图。在图28中,为了说明,透过前方盖件210D2的一部分。在图28中,为了说明的简易而未图示外装膜。变形例2所涉及的电池单体10D2除了以下的点以外,与变形例1所涉及的电池单体10D1同样。使用图28说明的事项同样也能适用于后方盖件以及负极极耳。
如图28所示那样,多个正极集电体102aD2的前端部以及正极极耳110D2的后端部相互接合。多个正极集电体102aD2从电池要素100D2向前方引出。多个正极集电体102aD2在前方盖件210D2的内部折叠成与电池要素100D2在X方向上重叠。多个正极集电体102aD2的前端部相对于多个正极集电体102aD2的折叠部以给定的角度折弯。具体地,多个正极集电体102aD2的前端部从Z方向来看,成为在前方盖件210D2的内部相对于多个正极集电体102aD2的折叠部大致直角地折弯的折弯部。由此,多个正极集电体102aD2的前端部与X方向大致平行。正极极耳110D2的前端部经由前方盖件210D2的前方缺口向前方引出。正极极耳110D2的后端部在前方盖件210D2的内部不折弯而与X方向大致平行。在变形例2中,与正极集电体102aD2不折叠的情况比较,能使前方盖件210D2的X方向的厚度薄。因此,在变形例2中,与正极集电体102aD2不折叠的情况比较,能容易地提升电池单体10D2的体积能量密度。
如图28所示那样,肋212D2的X方向的高度也可以根据多个正极集电体102aD2的形状而不同。在图28所示的示例中,与多个正极集电体102aD2的折叠部在X方向上重叠的肋212D2的X方向的高度比与多个正极集电体102aD2的与X方向大致平行的折弯部在X方向上重叠的肋212D2的X方向的高度高。在该情况下,也可以不在与多个正极集电体102aD2的折弯部在X方向上重叠的区域设置肋212D2,而在与多个正极集电体102aD2的折叠部在X方向上重叠的区域设置肋212D2。由此,在与多个正极集电体102aD2的折弯部在X方向上重叠的区域,能使得肋212D2不与多个正极集电体102aD2的前端部干扰。此外,在与多个正极集电体102aD2的折叠部在X方向上重叠的区域中,能确保肋212D2的X方向的高度。
在变形例2中,肋212D2的至少一部分也可以划定与收容电池要素100D2的收容空间连通的空间。
以上参考附图叙述了本发明的实施方式4以及变形例,但这些是本发明的例示,还能采用上述以外的种种结构。
在实施方式4中,正极极耳110D以及负极极耳120D配置在电池要素100D的X方向的相互相反侧。但也可以是正极极耳110D以及负极极耳120D双方仅配置在电池要素100D的X方向的前侧以及后侧的一方。在该情况下,电池要素100D的前端部以及后端部例如被2个盖件覆盖。或者,也可以仅电池要素100D的正极极耳1 10D以及负极极耳120D被引出的一侧被盖件覆盖。在该示例中,也可以在电池要素100D的盖件的相反侧,将外装膜300D密封并沿着电池要素100D折叠。
Claims (11)
1.一种电池单体,具备:
电池要素;
极耳,其与所述电池要素电连接;
盖件,其覆盖电池要素的一端,将所述极耳引出;和
接合件,其将所述极耳和所述盖件相互接合。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其中,
在所述盖件设置所述极耳所通过的缺口,
所述盖件的从所述缺口露出的至少一部分未被所述接合件覆盖。
3.根据权利要求1所述的电池单体,其中,
在所述盖件设置所述极耳所通过的孔,
在所述极耳的外周面与所述孔的内周面之间设置所述接合件。
4.一种电池单体,具备:
电池要素;
极耳,其与所述电池要素电连接;
盖件,其覆盖电池要素的一端,将所述极耳引出;
外装膜,其至少一部分缠绕在所述电池要素;和
阻挡件,其设于所述盖件。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其中,
从所述极耳的引出方向观察,在相对于所述盖件的全面积为85%以上的面积设置所述阻挡件。
6.一种电池单体,具备:
电池要素;
盖件,其覆盖所述电池要素的一端部;
外装膜,其至少一部分缠绕在所述电池要素;和
肋,其设于所述盖件。
7.根据权利要求6所述的电池单体,其中,
所述肋的至少一部分划定与由所述盖件以及所述外装膜形成的收容空间连通的空间。
8.根据权利要求6或7所述的电池单体,其中,
所述电池单体还具备:集电体,其从所述电池要素引出,
所述肋的突出方向上不与所述集电体重叠的区域中的所述肋的高度比所述肋的所述突出方向上与所述集电体重叠的区域中的所述肋的高度高。
9.根据权利要求6或7所述的电池单体,其中,
所述电池单体还具备:集电体,其从所述电池要素引出,
在所述肋的突出方向上不与所述集电体重叠的区域设置所述肋,
在所述肋的所述突出方向上与所述集电体重叠的区域中不设置所述肋。
10.根据权利要求6或7所述的电池单体,其中,
所述电池单体还具备:集电体,其具有在所述盖件的内部折叠的折叠部和相对于所述折叠部折弯的折弯部,并且从所述电池要素引出,
所述肋的突出方向上与所述集电体的所述折叠部重叠的区域中的所述肋的高度比所述肋的所述突出方向上与所述集电体的所述折弯部重叠的区域中的所述肋的高度高。
11.根据权利要求6或7所述的电池单体,其中,
所述电池单体还具备:集电体,其具有在所述盖件的内部折叠的折叠部和相对于所述折叠部折弯的折弯部,并且从所述电池要素引出,
在所述肋的突出方向上与所述集电体的所述折叠部重叠的区域设置所述肋,
在所述肋的所述突出方向上与所述集电体的所述折弯部重叠的区域不设置所述肋。
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