JP2012069290A - Secondary battery, vehicle, and device using battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正極板と負極板とが介在体を介して互いに重ねられて軸線周りに捲回された捲回型電極体を備える二次電池に関する。また、この二次電池を搭載する車両及び電池使用機器に関する。 The present invention relates to a secondary battery including a wound electrode body in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are overlapped with each other with an interposed body and wound around an axis. Moreover, it is related with the vehicle and battery use apparatus which mount this secondary battery.
従来より、長尺状の正極板と長尺状の負極板とが長尺状の介在体(セパレータや固体電解質体層など)を介して互いに重ねられて軸線周りに捲回された捲回型電極体を備える、リチウムイオン二次電池などの二次電池が知られている。捲回型電極体には、巻き緩みが生じ易いので、これを防止するために、捲回型電極体に巻き留め粘着テープ部材を貼り付けることがある。例えば下記の特許文献1に、このような巻き留め粘着テープ部材を捲回型電極体に貼り付けた二次電池が開示されている。 Conventionally, a wound type in which a long positive electrode plate and a long negative electrode plate are overlapped with each other via a long inclusion (such as a separator or a solid electrolyte layer) and wound around an axis. A secondary battery such as a lithium ion secondary battery including an electrode body is known. Since the wound electrode body is liable to be loosened, in order to prevent this, a wound adhesive tape member is sometimes attached to the wound electrode body. For example, Patent Document 1 below discloses a secondary battery in which such a wound adhesive tape member is attached to a wound electrode body.
即ち、特許文献1に記載の扁平型電池(二次電池)は、帯状の正極と帯状の負極との間に帯状のセパレータ(介在体)を介在させた状態で扁平状に捲回した電極体(捲回型電極体)を備える(特許文献1の請求項1や、図1,図6、その説明箇所等を参照)。この電極体には、3つのテープ(巻き留め粘着テープ部材)が貼り付けられており、このうち、2つのテープは、電極体の軸線方向の中央部分に、軸線方向に沿った形態で貼り付けられている。 That is, the flat battery (secondary battery) described in Patent Document 1 is an electrode body wound in a flat shape with a strip-shaped separator (intervening body) interposed between the strip-shaped positive electrode and the strip-shaped negative electrode. (Refer to Claim 1 of Patent Document 1, FIGS. 1 and 6, the description thereof, etc.). Three tapes (winding adhesive tape members) are affixed to the electrode body, and two of these tapes are affixed in the axial direction to the central portion of the electrode body in the axial direction. It has been.
電極体の軸線方向の中央部分は、正極と負極とセパレータとが互いに密着して重なっており、電池反応を生じる部分(充放電に伴い電極間でリチウムイオンの吸蔵・放出が行われる部分)である。そして、一方のテープは、この電極体の軸線方向の中央部分において、第1セパレータの巻き終わり端部と、正極のうち、これに隣在する部分との間に架け渡す形態で、これらに粘着している。また、もう一方のテープは、電極体の軸線方向の中央部分において、第2セパレータの巻き終わり端部と、負極のうち、これに隣在する部分との間に架け渡す形態で、これらに粘着している。 The central part of the electrode body in the axial direction is the part where the positive electrode, negative electrode, and separator are in close contact with each other and the battery reaction occurs (the part where lithium ions are inserted and removed between the electrodes during charge and discharge). is there. Then, one of the tapes is attached to the central portion of the electrode body in the axial direction between the winding end of the first separator and the positive electrode adjacent to the end of the first separator. is doing. In addition, the other tape is in a form that spans between the winding end of the second separator and the negative electrode adjacent to the end of the second separator at the central portion in the axial direction of the electrode body. is doing.
しかしながら、前述のように電極体の軸線方向の中央部分にテープを貼り付けると、電極体のうち、テープが貼られた部分と貼られていない部分とで、電池反応に違いが生じ、部分的にリチウム析出が発生するおそれがあることが分かった。電池ケースに収容された状態において、電極体には、テープの厚み分だけ段差が生じ、テープの存在している部分だけ電極体が強く押圧されるので、テープが貼られた部分と貼られていない部分とで、電池反応に違いが生じたためと考えられる。 However, when the tape is applied to the central portion of the electrode body in the axial direction as described above, a difference in battery reaction occurs between the portion where the tape is applied and the portion where the tape is not applied. It has been found that there is a risk of lithium precipitation. In the state accommodated in the battery case, the electrode body has a level difference corresponding to the thickness of the tape, and the electrode body is strongly pressed only in the portion where the tape is present. This is probably because there was a difference in battery reaction between the unexposed parts.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、捲回型電極体を備える二次電池において、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止または抑制した二次電池を提供することを目的とする。また、このリチウムイオン二次電池を搭載する車両及び電池使用機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and in a secondary battery including a wound electrode body, it is possible to prevent the occurrence of uneven battery reaction due to the location in the wound electrode body due to the winding process. Another object is to provide a suppressed secondary battery. Moreover, it aims at providing the vehicle and battery use apparatus which mount this lithium ion secondary battery.
上記課題を解決するための本発明の一態様は、正極活物質層を含む正極板と、負極活物質層を含む負極板とが、介在体を介して互いに重ねられて軸線周りに捲回され、かつ、自身の最外周が前記介在体の介在体最外周部で構成されてなる捲回型電極体を備える二次電池であって、前記捲回型電極体のうち、前記正極活物質層と前記介在体と前記負極活物質層とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置された部位を、電極本体部とし、前記電極本体部以外の部位を、本体外捲回部としたとき、前記捲回型電極体は、前記本体外捲回部内において、前記介在体の前記介在体最外周部の巻き終わり端部を、この本体外捲回部自身に固定する巻き留め処理を施してなる二次電池である。 In one embodiment of the present invention for solving the above-described problem, a positive electrode plate including a positive electrode active material layer and a negative electrode plate including a negative electrode active material layer are overlapped with each other with an inclusion interposed therebetween and wound around an axis. And it is a secondary battery provided with the winding type electrode body by which the outermost periphery of itself is comprised by the outermost periphery part of the said interposition body, Comprising: Of the said winding type electrode body, the said positive electrode active material layer When the intermediate body and the negative electrode active material layer are disposed in close contact with each other in the thickness direction, the electrode main body portion, and a portion other than the electrode main body portion is a main body winding portion, The wound electrode body is subjected to a winding process for fixing the winding end end portion of the interposer outermost peripheral portion of the interposer to the main body outer winding portion itself in the main body outer winding portion. It is a secondary battery.
この二次電池は、捲回型電極体のうちの本体外捲回部内において、介在体の介在体最外周部の巻き終わり端部を、この本体外捲回部自身に固定する巻き留め処理により、捲回型電極体の巻き留めをしている。
正極活物質層と介在体と負極活物質層とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置された部位である電極本体部は、電池反応を生じる部分である。一方、この電極本体部以外の部位である本体外捲回部は、電池反応を生じ得ないか、或いは、電極本体部よりも生じる電池反応の程度が小さい部位である。また、この本体外捲回部は、正極活物質層と介在体と負極活物質層の三者が互いに密着していない、隙間を含んでいる部位である。
This secondary battery has a winding process in which the winding end of the outermost periphery of the interposer is fixed to the outer winding part itself in the outer winding part of the wound electrode body. The wound electrode body is wound.
The electrode main body portion, which is a portion where the positive electrode active material layer, the intervening material, and the negative electrode active material layer are disposed in close contact with each other in the thickness direction, is a portion that causes a battery reaction. On the other hand, the main body outer winding part, which is a part other than the electrode main body part, is a part that does not cause a battery reaction or has a smaller degree of battery reaction than the electrode main body part. In addition, the outer winding portion of the main body is a portion including a gap where the positive electrode active material layer, the intermediate body, and the negative electrode active material layer are not in close contact with each other.
従って、この本体外捲回部に巻き留め処理を施しても、この本体外捲回部では、巻き留め処理に用いる粘着テープ部材や接着剤等の存在によって、場所により強く押圧される部分が生じ難い。また、この本体外捲回部は、電池反応そのものが無いか少ない。このため、本体外捲回部では、電池反応ムラが生じ難い。かくして、この二次電池では、捲回型電極体の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止または抑制できる。 Therefore, even if the winding operation is performed on the outer winding portion of the main body, the outer winding portion of the main body has a portion that is strongly pressed depending on the location due to the presence of an adhesive tape member or an adhesive used for the winding processing. hard. In addition, the outer winding portion of the main body has little or no battery reaction itself. For this reason, the battery reaction unevenness hardly occurs in the main body outer winding portion. Thus, in this secondary battery, it is possible to prevent or suppress the occurrence of uneven cell reaction in the wound electrode body due to the winding process, while preventing the wound electrode body from loosening.
なお、「介在体」としては、例えば、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等の多孔質膜からなるセパレータや、ポリマーにリチウム塩等を固溶させた完全固体電解質体、マトリックスポリマーに電解液を含有させたゲル状の固体電解質体、硫化物系固体電解質及び酸化物系固体電解質等を含む無機固体電解質体からなる層が挙げられる。これらの「介在体」は、正極板や負極板とは独立した別部材の形態としてもよいし、正極板や負極板の上に形成されて一体化されたものとしてもよい。 Examples of the “intervening body” include a separator made of a porous film such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP), a completely solid electrolyte body in which a lithium salt or the like is dissolved in a polymer, or an electrolyte solution in a matrix polymer. Examples include a layer made of an inorganic solid electrolyte including a gel-like solid electrolyte, a sulfide-based solid electrolyte, and an oxide-based solid electrolyte. These “intervening bodies” may be in the form of separate members independent of the positive electrode plate or the negative electrode plate, or may be formed and integrated on the positive electrode plate or the negative electrode plate.
「本体外捲回部」は、前述のように電極本体部以外の部位、即ち、正極活物質層と介在体と負極活物質層とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置されていない部位である。
「本体外捲回部」の具体的な部位としては、例えば、捲回型電極体のうち、正極活物質層及び負極活物質層の少なくともいずれかが存在しないために、正極活物質層と介在体と負極活物質層とが厚み方向に互いに密着していない部位が挙げられる。また、正極活物質層及び負極活物質層の少なくともいずれかの厚みが、電極本体部を構成する正極活物質層及び負極活物質層の厚みよりも薄くされているために、正極活物質層と介在体と負極活物質層とが互いに密着していない部位も挙げられる。
また、「本体外捲回部」を有する捲回型電極体の形態としては、例えば、「電極本体部」を捲回型電極体の軸線方向の中央部分に設け、その両端側をそれぞれ「本体外捲回部」とした形態が挙げられる。また、これに加えて、「電極本体部」を捲回型電極体の軸線方向に2つに分けて設け、これらの間の部分にも「本体外捲回部」を設けた形態も挙げられる。
As described above, the “main body winding part” is a part other than the electrode main body part, that is, a part where the positive electrode active material layer, the interposition, and the negative electrode active material layer are not arranged in close contact with each other in the thickness direction. It is.
As a specific part of the “main body winding part”, for example, since at least one of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer is not present in the wound electrode body, the positive electrode active material layer and the intervening part are interposed. Examples thereof include a portion where the body and the negative electrode active material layer are not in close contact with each other in the thickness direction. In addition, since the thickness of at least one of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer is made thinner than the thickness of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer constituting the electrode main body, A part where the inclusion and the negative electrode active material layer are not in close contact with each other is also included.
Further, as a form of the wound electrode body having the “main body winding part”, for example, the “electrode body part” is provided in the central portion in the axial direction of the wound electrode body, and both end sides thereof are respectively “main body”. A form called “outer winding part” can be mentioned. In addition to this, there may be mentioned a mode in which the “electrode body” is divided into two in the axial direction of the wound electrode body and the “winding portion outside the body” is also provided between the two. .
また、「巻き留め処理」は、前述のように、本体外捲回部内において、捲回型電極体の最外周をなす介在体最外周部のうち、その巻き終わり端部を、この本体外捲回部自身に固定する処理であり、捲回型電極体の介在体、正極板及び負極板の巻き戻り(巻き緩み)を防止する処理を言う。
「巻き留め処理」の具体例としては、例えば、後述するように粘着テープ部材を用いて、介在体の巻き終わり端部を本体外捲回部に固定するテープ処理が挙げられる。
また、接着剤を用いて、介在体の巻き終わり端部を本体外捲回部に固定する接着処理が挙げられる。この接着処理としては、例えば、接着剤を直接、介在体の巻き終わり端部の裏面(径方向内側面)に塗布して、巻き終わり端部を本体外捲回部に固定する処理が挙げられる。また、介在体が正極板や負極板上に一体化されている場合などには、その正極板等の裏面(径方向内側面)に接着剤を塗布することにより、介在体の巻き終わり端部を本体外捲回部に固定する処理が挙げられる。
また、針金や加締めリング等の金具を用いて、介在体の巻き終わり端部を本体外捲回部に固定する金具処理も挙げられる。
In addition, as described above, the “winding process” is performed in the outer periphery of the main body outer peripheral portion of the wound electrode body, in the outer peripheral portion of the wound electrode body. It is a process of fixing to the turn part itself, and refers to a process of preventing unwinding (winding loosening) of the interposition of the wound electrode body, the positive electrode plate and the negative electrode plate.
Specific examples of the “winding process” include, for example, a tape process in which the winding end end portion of the interposed body is fixed to the outer winding part of the main body using an adhesive tape member as described later.
Moreover, the adhesion | attachment process which fixes the winding end end part of an interposed body to a main body outer winding part using an adhesive agent is mentioned. Examples of the adhesion treatment include a process of directly applying an adhesive to the back surface (radially inner side surface) of the winding end end portion of the interposed body and fixing the winding end end portion to the main body outer winding portion. . In addition, when the inclusion is integrated on the positive electrode plate or the negative electrode plate, by applying an adhesive to the back surface (radial inner surface) of the positive electrode plate or the like, the winding end end of the inclusion The process which fixes to a main body outer winding part is mentioned.
Moreover, the metal-metal | metal-treatment which fixes the winding end part of an interposed body to a main body outer winding part using metal fittings, such as a wire and a caulking ring, is also mentioned.
更に、上記の二次電池であって、前記捲回型電極体は、前記電極本体部に前記巻き留め処理が施されることなく、前記本体外捲回部に前記巻き留め処理が施されてなる二次電池とすると良い。 Further, in the above secondary battery, the wound electrode body is not subjected to the winding process on the electrode body part, and the winding process is performed on the outer wound part of the body. A secondary battery is preferable.
この二次電池では、電極本体部に巻き留め処理が施されていないので、電極本体部内において、巻き留め処理に伴う部分的な電池反応ムラが発生するのを防止できる。よって、この二次電池では、捲回型電極体の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのをより確実に防止できる。 In this secondary battery, since the winding process is not performed on the electrode body, it is possible to prevent partial battery reaction unevenness due to the winding process in the electrode body. Therefore, in this secondary battery, it is possible to more reliably prevent the battery reaction unevenness from occurring in the wound electrode body due to the winding process, while preventing the wound electrode body from loosening.
更に、上記の二次電池であって、前記本体外捲回部は、前記電極本体部の前記軸線方向の一端側に隣在する第1本体外捲回部と、前記電極本体部の前記軸線方向の他端側に隣在する第2本体外捲回部と、を有し、前記第1本体外捲回部及び前記第2本体外捲回部は、それぞれ前記巻き留め処理が施されてなる二次電池とすると良い。 Furthermore, in the above secondary battery, the main body winding portion includes a first main body winding portion adjacent to one end side in the axial direction of the electrode main body portion, and the axis line of the electrode main body portion. A second main body outer winding portion adjacent to the other end side of the direction, and the first main body outer winding portion and the second main body outer winding portion are each subjected to the winding process. A secondary battery is preferable.
この二次電池では、本体外捲回部が、前述の第1本体外捲回部及び第2本体外捲回部を有し、これらにそれぞれ巻き留め処理が施されている。これにより、捲回型電極体は、電極本体部を挟む軸線方向の両端側でそれぞれ巻き留めされるので、捲回型電極体の巻き緩みをより確実に防止できる。 In this secondary battery, the main body outer winding part has the first main body outer winding part and the second main body outer winding part, and each of these is subjected to a winding process. As a result, the wound electrode body is wound around both ends in the axial direction across the electrode main body, so that it is possible to more reliably prevent the wound electrode body from being loosened.
更に、上記のいずれかに記載の二次電池であって、前記巻き留め処理は、前記介在体の前記介在体最外周部に、前記巻き終わり端部の巻き終わり端縁を間にして、粘着テープ部材を架け渡しつつ貼り付けて、前記巻き終わり端部を固定するテープ処理である二次電池とすると良い。 Further, in the secondary battery according to any one of the above, the winding process is performed by attaching the winding end edge of the winding end to the outermost periphery of the interposition of the interposition. It is good to make it the secondary battery which is a tape process which affixes and affixes a tape member, fixing the said winding end end part.
この二次電池では、巻き留め処理が、粘着テープ部材を用いて巻き終わり端部を固定するテープ処理である。このようなテープ処理により、捲回型電極体の巻き緩みを簡単かつ確実に防止できる。 In this secondary battery, the winding process is a tape process for fixing the winding end end using an adhesive tape member. Such tape treatment can easily and reliably prevent winding-up of the wound electrode body.
また、他の態様は、上記のいずれかに記載の二次電池を搭載し、この二次電池に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用する車両である。 Another aspect is a vehicle in which the secondary battery described in any of the above is mounted and the electric energy stored in the secondary battery is used as all or part of the driving energy of the driving source.
二次電池は、前述のように、捲回型電極体の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止または抑制できるので、この二次電池を搭載した車両の性能や耐久性などを高くできる。
なお、「車両」としては、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
As described above, the secondary battery can prevent or suppress the occurrence of battery reaction unevenness depending on the location in the wound electrode body with the winding process while preventing the winding electrode body from loosening. The performance and durability of a vehicle equipped with this secondary battery can be increased.
Examples of the “vehicle” include an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, a hybrid railway vehicle, a forklift, an electric wheelchair, an electrically assisted bicycle, and an electric scooter.
また、他の態様は、上記のいずれか一項に記載の二次電池を搭載し、この二次電池をエネルギ源の少なくとも1つとして使用する電池使用機器である。 Moreover, another aspect is a battery-using device in which the secondary battery according to any one of the above is mounted and the secondary battery is used as at least one energy source.
二次電池は、前述のように、捲回型電極体の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止または抑制できるので、この二次電池を搭載した電池使用機器の性能や耐久性などを高くできる。
なお、「電池使用機器」としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
As described above, the secondary battery can prevent or suppress the occurrence of battery reaction unevenness depending on the location in the wound electrode body with the winding process while preventing the winding electrode body from loosening. The performance, durability, etc. of the battery using equipment equipped with the secondary battery can be increased.
Examples of the “battery-using device” include various home appliances driven by a battery, such as a personal computer, a mobile phone, a battery-powered electric tool, and an uninterruptible power supply, office equipment, and industrial equipment.
(実施形態1)
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態1に係るリチウムイオン二次電池(二次電池)100を示す。また、図2に、このリチウムイオン二次電池100を構成する捲回型電極体120を示す。更に、この捲回型電極体120を構成する正極板121を図3に示し、負極板131を図4に示し、セパレータ(介在体)141を図5に示す。また、図6に、正極板121と負極板131とをセパレータ141を介して互いに重ねた状態を示す。また、図7に、ケース蓋部材113、正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160等の詳細を示す。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a lithium ion secondary battery (secondary battery) 100 according to the first embodiment. FIG. 2 shows a
このリチウムイオン二次電池100は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池であり、電池容量は5Ahである。このリチウムイオン二次電池100は、角型の電池ケース110、この電池ケース110内に収容された捲回型電極体120、電池ケース110に支持された正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160等から構成されている(図1参照)。また、電池ケース110内には、図示しない電解液が注入されている。
The lithium ion
このうち、電池ケース110は、上側のみが開口した箱状のケース本体部材111と、このケース本体部材111の開口111hを閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材113とから構成されている。ケース蓋部材113には、電池ケース110の内圧が所定圧力に達した際に破断する安全弁部113jが設けられている(図1及び図7参照)。また、ケース蓋部材113には、電解液を電池ケース110内に注入する為の電解液注入口113dが設けられている。
Among these, the
また、ケース蓋部材113には、正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160が、それぞれ3つの絶縁部材155,156,157を介して固設されている(図7参照)。これら正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160は、それぞれ3つの端子金具151,152,153により構成されている。電池ケース110内において、正極電極端子部材150は、捲回型電極体120のうち、正極板121の後述する正極集電部121m(詳細には、外部正極集電部121m2)に接続され、負極電極端子部材160は、捲回型電極体120のうち、負極板131の後述する負極集電部131m(詳細には、外部負極集電部131m2)に接続されている(図1参照)。
Further, a positive
次に、捲回型電極体120について説明する。この捲回型電極体120は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体115内に収容され、横倒しにした状態で、電池ケース110内に収容されている(図1参照)。この捲回型電極体120は、長尺状の正極板121(図3参照)と長尺状の負極板131(図4参照)とを、通気性を有する長尺状のセパレータ141(図5参照)を介して互いに重ね、軸線AX周り(図2中、上方から見て時計回り)に捲回し、扁平状に圧縮したものである(図2及び図6参照)。
Next, the
このうち、正極板121は、図3及び図6に示すように、芯材として、長尺状のアルミニウム箔からなる正極集電箔122を有する。この正極集電箔122の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、それぞれ、正極活物質層123,123が、長手方向(図3及び図6中、左右方向)に帯状に設けられている。この正極活物質層123は、正極活物質、導電剤及び結着剤からなる。
正極板121のうち、自身の厚み方向に正極集電箔122及び正極活物質層123,123が存在する帯状の部位が、正極部121wである。この正極部121wは、捲回型電極体120を構成した状態において、その全域が後述する電極本体部120f内に位置し、セパレータ141(詳細には、セパレータ中央部141a)を介して、負極板131の後述する負極部131w(詳細には、負極中央部131wa)と対向している(図6参照)。
また、正極板121に正極部121wを形成したことに伴い、正極集電箔122のうち、幅方向の片方の端部(図3及び図6中、上方)は、長手方向に帯状に延び、自身の厚み方向に正極活物質層123が存在しない正極集電部121mとなっている。
Among these, the
In the
In addition, with the formation of the
更に、この正極集電部121mは、その幅方向に内部正極集電部121m1と外部正極集電部121m2とに区別できる。内部正極集電部121m1は、捲回型電極体120を構成した状態において、正極部121wの軸線方向一方側SA(図2及び図6中、上方)に隣在し、後述する第1本体外捲回部120g1の第1−1本体外捲回部120g11内に位置する帯状の部位である。一方、外部正極集電部121m2は、この内部正極集電部121m1の更に軸線方向一方側SAに隣在し、セパレータ141から軸線方向一方側SAに突出する帯状の部位であり、後述する第1本体外捲回部120g1の第1−2本体外捲回部120g12を構成する部位である。
Furthermore, the positive electrode
次に、負極板131について説明する。この負極板131は、図4及び図6に示すように、長尺状の銅箔からなる負極集電箔132を有する。この負極集電箔132の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、それぞれ、負極活物質層133,133が、長手方向(図4及び図6中、左右方向)に帯状に設けられている。この負極活物質層133は、負極活物質、結着剤及び増粘剤からなる。負極板131のうち、自身の厚み方向に負極集電箔132及び負極活物質層133,133が存在する帯状の部位が、負極部131wである。
Next, the
この負極部131wは、その幅方向に負極中央部131waと負極一端側部131wbと負極他端側部131wcとに区別できる。負極中央部131waは、捲回型電極体120を構成した状態において、後述する電極本体部120f内に位置する帯状の部位であり、前述のように、セパレータ141(セパレータ中央部141a)を介して、正極板121の正極部121wと対向している。
また、負極一端側部131wbは、捲回型電極体120を構成した状態において、負極中央部131waの軸線方向一方側SA(図2及び図6中、上方)に隣在し、後述する第1本体外捲回部120g1の第1−1本体外捲回部120g11内に位置する帯状の部位である。
また、負極他端側部131wcは、捲回型電極体120を構成した状態において、負極中央部131waの軸線方向他端側SB(図2及び図6中、下方)に隣在し、後述する第2本体外捲回部120g2の第2−1本体外捲回部120g21内に位置する帯状の部位である。
The
In addition, the negative electrode one end portion 131wb is adjacent to the one axial side SA (upward in FIGS. 2 and 6) of the negative electrode central portion 131wa in the state where the
In addition, the negative electrode other end portion 131wc is adjacent to the other end side SB in the axial direction of the negative electrode central portion 131wa (downward in FIGS. 2 and 6) in the state where the
また、負極板131に負極部131wを形成したことに伴い、負極集電箔132のうち、幅方向の片方の端部(図4及び図6中、下方)は、長手方向に帯状に延び、自身の厚み方向に負極活物質層133が存在しない負極集電部131mとなっている。
更に、この負極集電部131mは、その幅方向に内部負極集電部131m1と外部負極集電部131m2とに区別できる。内部負極集電部131m1は、捲回型電極体120を構成した状態において、負極部131wの軸線方向他方側SB (図2及び図6中、下方)に隣在し、後述する第2本体外捲回部120g2の第2−1本体外捲回部120g21内に位置する帯状の部位である。一方、外部負極集電部131m2は、この内部負極集電部131m1の更に軸線方向他方側SBに隣在し、セパレータ141から軸線方向他方側SBに突出する帯状の部位であり、後述する第2本体外捲回部120g2の第2−2本体外捲回部120g22を構成している。
Further, along with the formation of the
Furthermore, the negative electrode
次に、セパレータ141について説明する。このセパレータ141は、PPやPEなどの樹脂からなり、多孔質で、図5及び図6に示すように、長尺状をなす。このセパレータ141は、その幅方向にセパレータ中央部(介在体中央部)141aとセパレータ一端側部(介在体一端側部)141bとセパレータ他端側部(介在体他端側部)141cとに区別できる。このうち、セパレータ中央部141aは、捲回型電極体120を構成した状態において、後述する電極本体部120f内に位置する帯状の部位である。
Next, the
また、セパレータ一端側部141bは、捲回型電極体120を構成した状態において、セパレータ中央部141aの軸線方向一方側SA(図2及び図6中、上方)に隣在し、後述する第1本体外捲回部120g1の第1−1本体外捲回部120g11内に位置する帯状の部位である。
また、セパレータ他端側部141cは、捲回型電極体120を構成した状態において、セパレータ中央部141aの軸線方向他端側SB(図2及び図6中、下方)に隣在し、後述する第2本体外捲回部120g2の第2−1本体外捲回部120g21内に位置する帯状の部位である。
In addition, the separator one
In addition, the separator
これら正極板121、負極板131及びセパレータ141により形成された捲回型電極体120は、その軸線AX方向中央に、電極本体部120fを有する。この電極本体部120fは、正極板121の正極活物質層123とセパレータ141と負極板131の負極活物質層133の三者が、これらの厚み方向(図6中、紙面に直交する方向)に互いに密着して配置された部位である。
また、この捲回型電極体120は、上述の電極本体部120f以外の部位、即ち、正極活物質層123とセパレータ141と負極活物質層133とが互いに密着していない部位である本体外捲回部120g1,120g2を有する。これらの本体外捲回部120g1,120g2は、電極本体部120fの軸線AX方向にそれぞれ隣在している。このうち、一方の本体外捲回部120g1は、電極本体部120fの軸線方向一端側SA(図2及び図6中、上方)に隣在する第1本体外捲回部120g1であり、他方の本体外捲回部120g2は、電極本体部120fの軸線方向他端側SB(図2及び図6中、下方)に隣在する第2本体外捲回部120g2である。
The
In addition, the
更に、第1本体外捲回部120g1は、軸線AX方向に第1−1本体外捲回部120g11と第1−2本体外捲回部120g12とに分けられる。このうち、第1−1本体外捲回部120g11は、電極本体部120fの軸線方向一端側SAに隣在し、正極板121の正極集電部121のうち内部正極集電部121m1と、セパレータ141のセパレータ一端側部141bと、負極板131の負極部131wのうち負極一端側部131wbとから構成されている。一方、第1−2本体外捲回部120g12は、第1−1本体外捲回部120g11の更に軸線方向一端側SAに隣在し、正極板121の正極集電部121mのうち外部正極集電部121m2のみが捲回された部位である。
Further, the first main body outer winding part 120g1 is divided into a 1-1 main body outer winding part 120g11 and a first-2 main body outer winding part 120g12 in the axis AX direction. Among these, the 1-1 main body outer winding part 120g11 is adjacent to the axial direction one end side SA of the electrode
このように、第1本体外捲回部120g1は、負極部131w(負極一端側部131wb)は存在するものの、正極部121w(正極活物質層123)が存在しないため、電池反応を生じ得ない部分となっている。また、第1本体外捲回部120g1は、正極活物質層123が、或いは正極活物質層123と負極板131とが存在せず、その分、隙間が生じる。このため、この第1本体外捲回部120g1に後述する第1巻き留め粘着テープ部材171を貼り付けても、リチウムイオン二次電池100の状態で第1本体外捲回部120g1に大きな圧力が掛からない(強く押圧されない)。
As described above, the first main body outer winding portion 120g1 does not cause the battery reaction because the
また、第2本体外捲回部120g2は、軸線AX方向に第2−1本体外捲回部120g21と第2−2本体外捲回部120g22とに分けられる。このうち、第2−1本体外捲回部120g21は、電極本体部120fの軸線方向他端側SBに隣在し、負極板131の負極他端側部131wc及び内部負極集電部131m1と、セパレータ141のセパレータ他端側部141cとが互いに重なる部位である。また、第2−2本体外捲回部120g22は、第2−1本体外捲回部120g21の更に軸線方向他端側SBに隣在し、負極板131の負極集電部131mのうち外部負極集電部131m2のみが捲回された部位である。
The second main body outer winding part 120g2 is divided into an 2-1 main body outer winding part 120g21 and a 2-2 main body outer winding part 120g22 in the axis AX direction. Among these, the 2-1 main body outer winding part 120g21 is adjacent to the axial other end side SB of the electrode
このように、第2本体外捲回部120g2は、負極部131w(負極他端側部131wc)は存在するものの、正極部121w(正極活物質層123)が存在しないため、電池反応を生じ得ない部分となっている。また、第2本体外捲回部120g2は、正極板121が、或いは正極板121と負極活物質層133とが存在せず、その分、隙間が生じる。このため、この第2本体外捲回部120g2に後述する第2巻き留め粘着テープ部材173を貼り付けても、リチウムイオン二次電池100の状態で第2本体外捲回部120g2に大きな圧力が掛からない(強く押圧されない)。
As described above, the second main body outer winding portion 120g2 can cause a battery reaction because the
次に、捲回型電極体120の最外周を構成する、セパレータ141のセパレータ最外周部(介在体最外周部)141dについて説明する(図2及び図6参照)。このセパレータ最外周部141dを軸線AX方向に見ると、セパレータ最外周部141dは、電極本体部120f内に位置するセパレータ最外周本体部(介在体最外周本体部)141daと、本体外捲回部120g1,120g2内に位置するセパレータ最外周本体外部(介在体最外周本体外部)141db,141dcとに分けられる。更に、セパレータ最外周本体外部141db,141dcは、第1本体外捲回部120g1内に位置する第1セパレータ最外周本体外部(第1介在体最外周本体外部)141dbと、第2本体外捲回部120g2内に位置する第2セパレータ最外周本体外部(第2介在体最外周本体外部)とに分けられる。
Next, the separator outermost peripheral part (interposer outermost peripheral part) 141d of the
一方、このセパレータ最外周部141dを周方向に見ると、セパレータ最外周部141dは、このセパレータ最外周部141dの巻き始まりに位置する巻き始まり部141djと、このセパレータ最外周部141dの巻き終わり端縁141dtに沿う巻き終わり端部141diとを有する。巻き始まり部141djは、巻き終わり端縁141dtを境にして、巻き終わり端部141diに隣在している。
On the other hand, when the separator outermost
そして、本実施形態1の捲回型電極体120では、電極本体部120f内に巻き留め処理が施されることなく、本体外捲回部120g1,120g2内に巻き留め処理が施されている。具体的には、捲回型電極体120は、セパレータ最外周部140dに貼付されて、捲回型電極体120の巻き留めをする複数(本実施形態1では2つ)の巻き留め粘着テープ部材171,173を有する(図2及び図6参照)。これらの巻き留め粘着テープ部材171,173は、セパレータ最外周部141dのうち、セパレータ最外周本体部141daに貼付されることなく、セパレータ最外周本体外部141db,141dcに貼付されて、捲回型電極体120の巻き留めをしている。
In the
一方の第1巻き留め粘着テープ部材171は、第1セパレータ最外周本体外部141dbに貼付されて、捲回型電極体120の巻き留めをしている。具体的には、この第1巻き留め粘着テープ部材171は、その長手方向が捲回型電極体120の周方向に沿うように配置されている。そして、第1巻き留め粘着テープ部材171は、第1セパレータ最外周本体外部141db内において、巻き終わり端縁141dtを跨いで巻き終わり端部141diと巻き始まり部141djとの間に架け渡す形態で、これらに貼付されて、巻き終わり端部141diを巻き始まり部141djに固定している。
One first winding
また、もう一方の第2巻き留め粘着テープ部材173は、第2セパレータ最外周本体外部141dcに貼付されて、捲回型電極体120の巻き留めをしている。具体的には、この第2巻き留め粘着テープ部材173は、その長手方向が捲回型電極体120の周方向に沿うように配置されている。そして、第2巻き留め粘着テープ部材173は、第2セパレータ最外周本体外部141dc内において、巻き終わり端縁141dtを跨いで巻き終わり端部141diと巻き始まり部141djとの間に架け渡す形態で、これらに貼付されて、巻き終わり端部141diを巻き始まり部141djに固定している。
The other second winding
以上で説明したように、本実施形態1のリチウムイオン二次電池100は、捲回型電極体120のうちの本体外捲回部120g1,120g2内において、セパレータ最外周部141dの巻き終わり端部141diを、この本体外捲回部120g1,120g2自身に固定する巻き留め処理により、捲回型電極体120の巻き留めをしている。
正極活物質層123とセパレータ141と負極活物質層133とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置された部位である電極本体部120fは、電池反応を生じる部分である。一方、この電極本体部120f以外の部位である本体外捲回部120g1,120g2は、前述のように、電池反応を生じ得ない部位であり、隙間を含んでいる部位である。
As described above, the lithium ion
The electrode
従って、これらの本体外捲回部120g1,120g2に巻き留め処理を施しても、これらの本体外捲回部120g1,120g2では、巻き留め処理に用いた巻き留め粘着テープ部材171,173の存在によって、場所により強く押圧される部分が生じ難い。また、これらの本体外捲回部120g1,120g2は、電池反応そのものが無い。このため、これらの本体外捲回部120g1,120g2では、電池反応ムラが生じない。かくして、このリチウムイオン二次電池100では、捲回型電極体120の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体120内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止できる。
Therefore, even if these body outer winding portions 120g1 and 120g2 are wound, the main body outer winding portions 120g1 and 120g2 have the winding
また、このリチウムイオン二次電池100では、電極本体部120fに巻き留め処理が施されていないので、電極本体部120f内において、巻き留め処理に伴う部分的な電池反応ムラが発生するのを防止できる。よって、このリチウムイオン二次電池100では、捲回型電極体120の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体120に場所による電池反応ムラが生じるのをより確実に防止できる。
Moreover, in this lithium ion
更に、本実施形態1では、電極本体部120fの軸線AX方向の両端に位置する第1本体外捲回部120g1及び第2本体外捲回部120g2に、それぞれ巻き留め処理が施されている。これにより、捲回型電極体120は、電極本体部120fを挟んで軸線AX方向の両端側でそれぞれ巻き留めされているので、捲回型電極体120の巻き緩みをより確実に防止できる。
また、本実施形態1に係る巻き留め処理は、セパレータ最外周部141dに、巻き終わり端部141diの巻き終わり端縁141dtを間にして、巻き留め粘着テープ部材171,173を架け渡しつつ貼り付けて、巻き終わり端部141diを固定するテープ処理である。このようなテープ処理により、捲回型電極体120の巻き緩みを簡単かつ確実に防止できる。
Furthermore, in the first embodiment, the first main body outer winding portion 120g1 and the second main body outer winding portion 120g2 positioned at both ends of the electrode
Further, the winding process according to the first embodiment is performed by pasting the winding
次いで、上記リチウムイオン二次電池100の製造方法について説明する。
まず、正極板121を製造する。即ち、長尺状のアルミニウム箔からなる正極集電箔122を用意する。そして、この正極集電箔122の一方の主面に、長手方向に延びる帯状の正極集電部121mを形成しつつ、正極活物質、導電材及び結着剤を含む正極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の正極部121wを形成する。同様に、正極集電箔122の反対側の主面にも、帯状の正極集電部121mを形成しつつ、上記の正極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の正極部121wを形成する。その後、電極密度を向上させるために、加圧ロールにより、正極活物質層123を圧縮する。かくして、正極板121が形成される(図3参照)。
Next, a method for manufacturing the lithium ion
First, the
また別途、負極板131を製造する。即ち、長尺状の銅箔からなる負極集電箔132を用意する。そして、この負極集電箔132の一方の主面に、長手方向に延びる帯状の負極集電部131mを形成しつつ、負極活物質、結着剤及び増粘剤を含む負極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の負極部131wを形成する。同様に、負極集電箔132の反対側の主面にも、帯状の負極集電部131mを形成しつつ、上記の負極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の負極部131wを形成する。その後、電極密度を向上させるために、加圧ロールにより、負極活物質層133を圧縮する。かくして、負極板131が形成される(図4参照)。
Separately, the
次に、長尺状のセパレータ141を用意し、正極板121と負極板131とをセパレータ141を介して互いに重ね(図6参照)、巻き芯を用いて軸線AX周りに捲回する。その後、圧縮工程において、これを扁平状に圧縮する(図2参照)。更にその後、この捲回型電極体120に、前述の巻き留め粘着テープ部材171,173を貼り付けて、捲回型電極体120の巻き留めを行う。
Next, a
次に、ケース蓋部材113と、3種類の絶縁部材155,156,157と、3種類の端子金具151,152,153とを用意し(図7参照)、ケース蓋部材113に正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160を固設すると共に、正極電極端子部材150を捲回型電極体120の正極集電部121m(外部正極集電部121m2)に接続し、負極電極端子部材160を捲回型電極体120の負極集電部131m(外部負極集電部131m2)に接続する。
Next, a
次に、ケース本体部材111を用意し、捲回型電極体120をケース本体部材111内に挿入する。その後、レーザ溶接により、ケース蓋部材113とケース本体部材111とを溶接して、電池ケース110を形成する。に、電解液注入口113dから電池ケース110内に電解液を注液し、電解液注入口113dを封止する。その後は、高温エージングや各種検査を行う。かくして、リチウムイオン二次電池100が完成する。
Next, the case
(実施例)
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。
本発明の実施例として、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100を用意した。また、比較例として、巻き留め粘着テープ部材を、セパレータ最外周部141dのうち、電極本体部120f内に位置するセパレータ最外周本体部141daに貼り付け(従来技術で説明したように、捲回型電極体120の軸線AX方向の中央部分に、軸線AX方向に沿った形態で貼り付け)、それ以外は、上記実施形態1と同様にしたリチウム二次電池を用意した。
(Example)
Subsequently, the result of the test conducted in order to verify the effect of this invention is demonstrated.
As an example of the present invention, the lithium ion
これら実施例及び比較例の各リチウムイオン二次電池100等について、充放電のサイクル試験を行い、電池容量の変化を調べた。即ち、0℃の環境下において、100Aの定電流にて10秒間の放電と10秒間の充電を行う充放電サイクルを、1000回行い、試験前後の電池容量を調べた。その結果、比較例のリチウムイオン二次電池では、容量低下率が10%であったのに対し、実施例のリチウムイオン二次電池100では、容量低下率が3%に大きく改善された。このことから、巻き留め粘着テープ部材を、セパレータ最外周部のうち、セパレータ最外周本体部に貼付することなく、セパレータ最外周本体外部に貼付して巻き留めすることにより、電池容量の低下を抑制できることが判る。
About each lithium ion
(実施形態2)
次いで、第2の実施の形態について説明する。本実施形態2に係るリチウムイオン二次電池(二次電池)200では、捲回型電極体220の形態(図8参照)が、上記実施形態1に係るリチウムイオン二次電池100の捲回型電極体120の形態(図2参照)と異なる。それ以外は、上記実施形態1と同様であるので、上記実施形態1と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. In the lithium ion secondary battery (secondary battery) 200 according to the second embodiment, the
本実施形態2の捲回型電極体220は、上記実施形態1と同様に、長尺状の正極板121と長尺状の負極板131とを長尺状のセパレータ141を介して互いに重ね、軸線AX周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである(図8参照)。従って、この捲回型電極体220も、上記実施形態1と同様に、電極本体部220fと、第1−1本体外捲回部220g11及び第1−2本体外捲回部220g12からなる第1本体外捲回部220g1と、第2−1本体外捲回部220g21及び第2−2本体外捲回部220g22からなる第2本体外捲回部220g2とを有する。
In the
但し、本実施形態2では、捲回型電極体220の巻き留めをする巻き留め粘着テープ部材271,273が、上記実施形態1の巻き留め粘着テープ部材171,173と異なる。即ち、上記実施形態1の巻き留め粘着テープ部材171,173は、捲回型電極体120の周方向の一部にのみ貼り付けられているのに対し、本実施形態2の巻き留め粘着テープ部材271,273は、捲回型電極体220の全周にわたり貼り付けられている。
However, in the second embodiment, the winding
具体的には、一方の第1巻き留め粘着テープ部材271は、巻き終わり端部141diと巻き始まり部141djとの間に架け渡されながら、第1セパレータ最外周本体外部141dbの全周にわたり貼付されている。これにより、巻き終わり端部141diを巻き始まり部141djに固定している。
また、もう一方の第2巻き留め粘着テープ部材273は、巻き終わり部141diと巻き始まり部141djとの間に架け渡されながら、第2セパレータ最外周本体外部141dcの全周にわたり貼付されている。これにより、巻き終わり端部141diを巻き始まり部141djに固定している。
Specifically, one first winding
In addition, the other second winding fastening
このような捲回型電極体220でも、捲回型電極体220のうちの本体外捲回部220g1,220g2内において、セパレータ最外周部141dの巻き終わり端部141diを、この本体外捲回部220g1,220g2自身に固定する巻き留め処理により、捲回型電極体220の巻き留めをしている。従って、このリチウムイオン二次電池200でも、捲回型電極体220の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理(テープ処理)に伴って捲回型電極体220内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止できる。
特に、本実施形態2では、巻き留め粘着テープ部材271,273を、捲回型電極体220の全周にわたり貼付しているので、捲回型電極体220の巻き緩みをより確実に防止できる。その他、上記実施形態1と同様な部分は、上記実施形態1と同様な作用効果を奏する。
Even in such a
In particular, in the second embodiment, since the winding
(実施形態3)
次いで、第3の実施の形態について説明する。本実施形態3に係る車両700は、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100を複数搭載したものであり、図9に示すように、エンジン740、フロントモータ720及びリアモータ730を併用して駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、この車両700は、車体790、エンジン740、これに取り付けられたフロントモータ720、リアモータ730、ケーブル750、インバータ760を備える。更に、この車両700は、複数のリチウムイオン二次電池100,100,…を自身の内部に有する組電池710を備え、この組電池710に蓄えられた電気エネルギを、フロントモータ720及びリアモータ730の駆動に利用している。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment will be described. A
前述したように、リチウムイオン二次電池100は、捲回型電極体120の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体120内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止できるので、これを搭載した車両700の性能や耐久性などを高くできる。なお、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100に代えて、上記実施形態2のリチウムイオン二次電池200を搭載してもよい。
As described above, in the lithium ion
(実施形態4)
次いで、第4の実施の形態について説明する。本実施形態5のハンマードリル800は、図10に示すように、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100を含むバッテリパック810を搭載した電池使用機器である。具体的には、このハンマードリル800は、本体820の底部821に、バッテリパック810が収容されており、このバッテリパック810を、ドリルを駆動するためのエネルギ源として利用している。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment will be described. As shown in FIG. 10, the
前述したように、リチウムイオン二次電池100は、捲回型電極体120の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体120内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止できるので、これを搭載したハンマードリル800の性能や耐久性などを高くできる。なお、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100に代えて、上記実施形態2のリチウムイオン二次電池200を搭載してもよい。
As described above, in the lithium ion
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態1〜4に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態1〜4では、捲回型電極体120,220を扁平状に圧縮した、いわゆる角型電池を例示したが、捲回型電極体を円柱状とした、いわゆる円柱型(円筒型)電池に本発明を適用することもできる。
In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described first to fourth embodiments, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Yes.
For example, in Embodiments 1 to 4 described above, a so-called prismatic battery in which the
また、上記実施形態1〜4では、正極板121と負極板131との間の介在体がセパレータ141である場合を例示したが、介在体を固体電解質体からなる固体電解質体層とすることもできる。この場合、固体電解質体層を、正極板121の一方の主面上(正極活物質層123上)に形成すると共に、負極板131の一方の主面上(負極活物質層133上)にも形成する。そして、これら固体電解質体層付きの正極板及び負極板を互いに重ねて捲回して、捲回型電極体を形成するとよい。
In the first to fourth embodiments, the case where the intervening body between the
また、上記実施形態1〜4では、捲回型電極体120,220の巻き留め処理として、巻き留め粘着テープ部材171,173,271,273を用い、セパレータ最外周部141dの巻き終わり端部141diを本体外捲回部120g1,120g2に固定するテープ処理を例示したが、これに限られない。巻き留め処理は、例えば、接着剤を用いて、セパレータ最外周部141dの巻き終わり端部141diを本体外捲回部120g1,120g2に固定する接着処理とすることもできる。この場合、本体外捲回部120g1,120g2内において、セパレータ最外周部141dの巻き終わり端部141diの裏面(径方向内側面)に接着剤を塗布し、巻き終わり端部141diを本体外捲回部120g1,120g2自身に接着固定するとよい。
In Embodiments 1 to 4, the winding-
また、上記実施形態1〜4では、捲回型電極体120,220として、軸線AX方向の中央部分に電極本体部120f,220fを設け、その両端側をそれぞれ第1本体外捲回部120g1,120g2及び第2本体外捲回部220g1,220g2としたものを例示したが、これに限られない。例えば、電極本体部120f,220fをその軸線AX方向の中央で2つの電極本体部に分け、これらの電極本体部の間に第3の本体外捲回部を設けることもできる。この場合において、この中央の第3本体外捲回部にも、或いは、この第3本体外捲回部にのみ、巻き留め処理を施すこともできる。
Further, in the first to fourth embodiments, as the
100,200 リチウムイオン二次電池(二次電池)
120,220 捲回型電極体
120f,220f 電極本体部
120g1,220g1 第1本体外捲回部
120g2,220g2 第2本体外捲回部
121 正極板
121w 正極部
121m 正極集電部
123 正極活物質層
131 負極板
131w 負極部
131m 負極集電部
133 負極活物質層
141 セパレータ(介在体)
141d セパレータ最外周部(介在体最外周部)
141da セパレータ最外周本体部(介在体最外周本体部)
141db 第1セパレータ最外周本体外部(第1介在体最外周本体外部)
141dc 第2セパレータ最外周本体外部(第2介在体最外周本体外部)
141dt 巻き終わり端縁
141di 巻き終わり端部
141dj 巻き始まり部
171,271 第1巻き留め粘着テープ部材
173,273 第2巻き留め粘着テープ部材
700 車両
800 ハンマードリル
AX 軸線
SA 軸線方向一方側
SB 軸線方向他方側
100,200 Lithium ion secondary battery (secondary battery)
120, 220 Winding-
141d Separator outermost part (interposer outermost part)
141da Separator outermost body part (interposer outermost body part)
141db 1st separator outermost peripheral main body outside (1st inclusion outermost peripheral main body outside)
141 dc Second separator outermost peripheral main body outside (second inclusion outermost peripheral main body outer)
141dt Winding end edge 141di Winding end portion 141dj Winding start
Claims (6)
二次電池であって、
前記捲回型電極体のうち、
前記正極活物質層と前記介在体と前記負極活物質層とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置された部位を、電極本体部とし、
前記電極本体部以外の部位を、本体外捲回部としたとき、
前記捲回型電極体は、
前記本体外捲回部内において、前記介在体の前記介在体最外周部の巻き終わり端部を、この本体外捲回部自身に固定する巻き留め処理を施してなる
二次電池。 A positive electrode plate including a positive electrode active material layer and a negative electrode plate including a negative electrode active material layer are overlapped with each other via an inclusion and wound around an axis, and the outermost circumference of the inclusion is an inclusion of the inclusion It is a secondary battery comprising a wound electrode body composed of the outermost peripheral part,
Of the wound electrode body,
A portion where the positive electrode active material layer, the inclusions, and the negative electrode active material layer are disposed in close contact with each other in the thickness direction is an electrode main body portion,
When a portion other than the electrode main body portion is a main body outer winding portion,
The wound electrode body is:
A secondary battery obtained by applying a winding process for fixing the winding end portion of the outermost periphery of the interposition body to the main body outer winding portion itself in the main body outer winding portion.
前記捲回型電極体は、
前記電極本体部に前記巻き留め処理が施されることなく、前記本体外捲回部に前記巻き留め処理が施されてなる
二次電池。 The secondary battery according to claim 1,
The wound electrode body is:
A secondary battery in which the winding process is performed on the outer winding part of the main body without performing the winding process on the electrode body part.
前記本体外捲回部は、
前記電極本体部の前記軸線方向の一端側に隣在する第1本体外捲回部と、
前記電極本体部の前記軸線方向の他端側に隣在する第2本体外捲回部と、を有し、
前記第1本体外捲回部及び前記第2本体外捲回部は、
それぞれ前記巻き留め処理が施されてなる
二次電池。 The secondary battery according to claim 1 or 2, wherein
The outer winding part of the main body is
A first body outer winding part adjacent to one end side in the axial direction of the electrode body part;
A second main body winding portion adjacent to the other end side of the electrode body in the axial direction,
The first main body outer winding part and the second main body outer winding part are:
Rechargeable batteries that are each subjected to the winding process.
前記巻き留め処理は、
前記介在体の前記介在体最外周部に、前記巻き終わり端部の巻き終わり端縁を間にして、粘着テープ部材を架け渡しつつ貼り付けて、前記巻き終わり端部を固定するテープ処理である
二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 3,
The winding process is
It is a tape process in which the winding end edge is fixed to the intermediate body outermost peripheral portion of the intermediate body, with the winding end edge of the winding end in between, with an adhesive tape member being stretched over. Secondary battery.
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014216194A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 三洋電機株式会社 | Secondary battery |
JP2015088247A (en) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Secondary battery |
JP2016103361A (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
JP2016103359A (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
JP2016103360A (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
JP2019114423A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack |
JP2020177861A (en) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacturing method of cell and cell |
JP2021068651A (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | ニチコン株式会社 | Wound type secondary battery and method for manufacturing the same |
CN114464900A (en) * | 2020-11-09 | 2022-05-10 | 泰星能源解决方案有限公司 | Battery with a battery cell |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08273698A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | Lithium secondary battery |
JP2004327362A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP2007073317A (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Gs Yuasa Corporation:Kk | Winding power generation element and battery |
JP2008084567A (en) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Sony Corp | Cylindrical nonaqueous electrolyte battery and its manufacturing method |
JP2010073580A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toshiba Corp | Nonaqueous electrolyte battery |
JP2010282945A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Samsung Sdi Co Ltd | Electrode assembly and secondary battery equipped with the same |
-
2010
- 2010-09-21 JP JP2010211286A patent/JP2012069290A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08273698A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | Lithium secondary battery |
JP2004327362A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP2007073317A (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Gs Yuasa Corporation:Kk | Winding power generation element and battery |
JP2008084567A (en) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Sony Corp | Cylindrical nonaqueous electrolyte battery and its manufacturing method |
JP2010073580A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toshiba Corp | Nonaqueous electrolyte battery |
JP2010282945A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Samsung Sdi Co Ltd | Electrode assembly and secondary battery equipped with the same |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014216194A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 三洋電機株式会社 | Secondary battery |
JP2015088247A (en) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Secondary battery |
JP2016103361A (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
JP2016103359A (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
JP2016103360A (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
JP7004206B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | Batteries assembled |
JP2019114423A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack |
JP2020177861A (en) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacturing method of cell and cell |
JP7211246B2 (en) | 2019-04-22 | 2023-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | BATTERY MANUFACTURING METHOD AND BATTERY |
JP2021068651A (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | ニチコン株式会社 | Wound type secondary battery and method for manufacturing the same |
JP7370808B2 (en) | 2019-10-25 | 2023-10-30 | ニチコン株式会社 | Wound type secondary battery and its manufacturing method |
CN114464900A (en) * | 2020-11-09 | 2022-05-10 | 泰星能源解决方案有限公司 | Battery with a battery cell |
EP3996197A1 (en) | 2020-11-09 | 2022-05-11 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Battery |
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