JP2020080283A - Electrochemical cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気化学セルに関するものである。 The present invention relates to electrochemical cells.
従来、スマートフォンやウエアラブル機器、補聴器などの小型機器の電源として、リチウムイオン二次電池や電気化学キャパシタ等の電気化学セルが広く活用されている。
このような電気化学セルにおいては、電池容量並びに充電電流および放電電流を大きくする観点から、電気化学セル内で対向している電極同士の面積を大きくすることが必要である。電気化学セルの構造としては、一対の帯状の電極を帯状のセパレータを介して対向させてケースに収め、電解液を電極及びセパレータに含浸させた構造が知られている。例えば、帯状の電極および帯状のセパレータを巻回し、筒状またはコイン状のケースに収容した構造や、扁平状に変形させた後にラミネートフィルムに収容した構造が知られている。
BACKGROUND ART Conventionally, electrochemical cells such as lithium-ion secondary batteries and electrochemical capacitors have been widely used as power sources for small devices such as smartphones, wearable devices, and hearing aids.
In such an electrochemical cell, it is necessary to increase the area of electrodes facing each other in the electrochemical cell from the viewpoint of increasing the battery capacity and the charging current and discharging current. As a structure of an electrochemical cell, a structure is known in which a pair of strip-shaped electrodes are opposed to each other via a strip-shaped separator and housed in a case, and the electrodes and the separator are impregnated with an electrolytic solution. For example, a structure in which a strip-shaped electrode and a strip-shaped separator are wound and housed in a cylindrical or coin-shaped case, or a structure in which a strip-shaped electrode is deformed into a flat shape and then housed in a laminate film is known.
また、下記特許文献1には、正極板および負極板がそれぞれ複数の積層面を連結片で連結した帯状に形成され、正極板の積層面と負極板の積層面とがセパレータを介して交互に積層されるように、正極板および負極板を連結片で折り曲げて扁平形状に捲回して極板群を形成した電池が開示されている。 Further, in Patent Document 1 below, a positive electrode plate and a negative electrode plate are each formed in a band shape in which a plurality of laminated surfaces are connected by connecting pieces, and the laminated surface of the positive electrode plate and the laminated surface of the negative electrode plate are alternately interposed via a separator. Disclosed is a battery in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are bent with a connecting piece so as to be stacked and wound in a flat shape to form an electrode plate group.
しかしながら、上記従来技術にあっては、帯状の電極を捲回した後に扁平状に変形させる場合、変形後の形状が直方体状等の比較的単純な形状に限定される。このため、所望の形状に形成された外装体に電極を高密度で配置することが困難である。また、連結片を折り曲げて扁平形状に捲回する場合、積層面の積層方向から見て、連結片が積層面から突出するように配置される。このため、電極の外形が複雑になり、外装体内で電極の周囲に隙間が形成されやすい。 However, in the above conventional technique, when the strip-shaped electrode is wound and then deformed into a flat shape, the shape after the deformation is limited to a relatively simple shape such as a rectangular parallelepiped shape. Therefore, it is difficult to arrange the electrodes at a high density on the exterior body formed in a desired shape. When the connecting piece is bent and wound into a flat shape, the connecting piece is arranged so as to project from the stacking surface when viewed from the stacking direction of the stacking surface. Therefore, the outer shape of the electrode becomes complicated, and a gap is likely to be formed around the electrode in the outer package.
例えば、特許文献1に記載の技術では、連結片が略一定の幅で延びているので、連結片を折り曲げて捲回すると、積層面の積層方向から見て連結片が角張るように積層面から突出する。このため、外装体内で連結片の角部の周囲に隙間ができやすい。仮に、連結片の角部を小さくすべく連結片を幅狭に形成した場合には、電極面積の減少に伴って容量が減少するおそれがある。 For example, in the technique described in Patent Document 1, since the connecting piece extends with a substantially constant width, when the connecting piece is bent and wound, the connecting piece is angular when viewed from the stacking direction of the stacking surface. Stick out from. Therefore, a gap is likely to be formed around the corner portion of the connecting piece in the exterior body. If the connecting piece is formed with a narrow width in order to reduce the corner portion of the connecting piece, the capacitance may decrease as the electrode area decreases.
よって、扁平形状に捲回された電極を所望の形状に形成された外装体に高密度で配置することが困難である。したがって、従来技術の電気化学セルにあっては、形状の自由度の向上、および容量の確保を両立するという点で改善の余地がある。 Therefore, it is difficult to arrange the electrodes wound in a flat shape on the outer casing formed in a desired shape with high density. Therefore, in the electrochemical cell of the prior art, there is room for improvement in that the degree of freedom of the shape is improved and the capacity is secured at the same time.
そこで本発明は、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供するものである。 Therefore, the present invention provides an electrochemical cell in which the degree of freedom in shape is improved and the capacity is secured.
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向している、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a negative electrode body and a positive electrode body which are superposed on each other and wound in a flat shape, and the negative electrode body has a plurality of negative electrode bodies arranged side by side in a first state in a developed state and a developed state. A pair of negative electrode bodies adjacent to each other in a state, a negative electrode active material is disposed on the surface, and the pair of negative electrode bodies are folded back so as to overlap each other, and at least one negative electrode connecting portion is provided, and the positive electrode body Is arranged in the unfolded state side by side in the second direction, and connects a plurality of positive electrode bodies that overlap the negative electrode body to a pair of the positive electrode bodies that are adjacent in the unfolded state, and a positive electrode active material is placed on the surface of the negative electrode body. At least one positive electrode connecting portion facing the connecting portion, and the at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction, and the at least one positive electrode connecting portion. Has a pair of outer edges facing in a direction orthogonal to the second direction, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in an intermediate portion in the first direction, and the positive electrode connecting portion is The pair of outer edges are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body.
本発明によれば、負極接続部の表面には負極活物質が配置され、負極接続部に対向する正極接続部には正極活物質が配置されているので、負極本体および正極本体のみならず、負極接続部および正極接続部においても放電(二次電池の場合は充放電)を行うことができる。よって、負極接続部および正極接続部の表面に活物質が配置されていない場合と比較して、電気化学セルの容量の向上を図ることができる。
ここで、展開状態で隣り合う一対の負極本体、および一対の負極本体を接続する負極接続部に着目する。負極接続部は、一対の負極本体が互いに重なり合うように折り曲げられるので、複数の負極本体が重なる方向(以下、積層方向という)から見て、負極本体から突出するように設けられる。負極接続部は、一対の外縁が第1方向の中間部において互いに近付くように窪んでいるので、積層方向から見て負極本体から離れるに従い幅を狭めながら突出する。よって、負極接続部が一定の幅で延在する構成と比較して、積層方向から見て負極体を凹凸の少ない形状に捲回できる。
しかも、正極接続部の一対の外縁は、第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ負極体の主面に対向している。これにより、正極接続部の一対の外縁を負極接続部の外縁に沿うように配置できる。このため、正極接続部が一定の幅で延在する場合と比較して、正極接続部の面積を大きくすることができるので、電気化学セルの容量の向上を図ることができる。また、正極接続部の一対の外縁は、負極体の主面に対向しているので、正極接続部が負極体から突出することを回避できる。
したがって、負極体および正極体を凹凸の少ない所望の扁平形状に捲回でき、負極体および正極体を外装体内に隙間なく配置することが可能となる。
以上により、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供できる。
According to the present invention, the negative electrode active material is arranged on the surface of the negative electrode connecting portion, and the positive electrode active material is arranged on the positive electrode connecting portion facing the negative electrode connecting portion. Discharge (charge/discharge in the case of a secondary battery) can also be performed at the negative electrode connection portion and the positive electrode connection portion. Therefore, the capacity of the electrochemical cell can be improved as compared with the case where the active material is not arranged on the surfaces of the negative electrode connecting portion and the positive electrode connecting portion.
Here, pay attention to a pair of negative electrode main bodies that are adjacent to each other in a developed state, and a negative electrode connecting portion that connects the pair of negative electrode main bodies. The negative electrode connecting portion is bent so that the pair of negative electrode bodies are overlapped with each other. Therefore, the negative electrode connecting portion is provided so as to project from the negative electrode body when viewed from the direction in which the plurality of negative electrode bodies overlap (hereinafter referred to as the stacking direction). Since the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other at the intermediate portion in the first direction, the negative electrode connecting portion projects while narrowing in width as it is farther from the negative electrode body when viewed from the stacking direction. Therefore, as compared with the configuration in which the negative electrode connecting portion extends with a constant width, the negative electrode body can be wound into a shape with less unevenness when viewed in the stacking direction.
Moreover, the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body. Thereby, the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion can be arranged along the outer edge of the negative electrode connecting portion. Therefore, as compared with the case where the positive electrode connecting portion extends with a constant width, the area of the positive electrode connecting portion can be increased, so that the capacity of the electrochemical cell can be improved. Further, since the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion face the main surface of the negative electrode body, it is possible to prevent the positive electrode connecting portion from protruding from the negative electrode body.
Therefore, the negative electrode body and the positive electrode body can be wound into a desired flat shape with less unevenness, and the negative electrode body and the positive electrode body can be arranged in the outer package without a gap.
As described above, it is possible to provide an electrochemical cell in which the degree of freedom in shape is improved and the capacity is ensured.
上記の電気化学セルにおいて、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第2方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、ことが望ましい。 In the above-mentioned electrochemical cell, it is desirable that the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion are connected to outer edges of the positive electrode body that are oriented in a direction orthogonal to the second direction via inflection points.
本発明によれば、正極接続部の一対の外縁が正極本体における第2方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、正極接続部の外縁と正極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて正極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、正極体の強度を向上させることができる。 According to the present invention, the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion are smoothly connected to the outer edges of the positive electrode body which face the direction orthogonal to the second direction. Thereby, it is possible to prevent the stress concentration from occurring at the connecting portion between the outer edge of the positive electrode connecting portion and the outer edge of the positive electrode body, and the positive electrode body from being broken or otherwise damaged. Therefore, the strength of the positive electrode body can be improved.
上記の電気化学セルにおいて、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第2方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、ことが望ましい。 In the above electrochemical cell, it is preferable that the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion extend in an arc shape tangent to the outer edges of the positive electrode body which are orthogonal to the second direction.
本発明によれば、正極接続部の一対の外縁が正極本体における第2方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、正極接続部の外縁と正極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて正極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、正極体の強度を向上させることができる。 According to the present invention, the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion are smoothly connected to the outer edges of the positive electrode body which face the direction orthogonal to the second direction. Thereby, it is possible to prevent the stress concentration from occurring at the connecting portion between the outer edge of the positive electrode connecting portion and the outer edge of the positive electrode body, and the positive electrode body from being broken or otherwise damaged. Therefore, the strength of the positive electrode body can be improved.
上記の電気化学セルにおいて、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第1方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、ことが望ましい。 In the above-mentioned electrochemical cell, it is desirable that the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are connected to outer edges of the negative electrode body that face a direction orthogonal to the first direction via an inflection point.
本発明によれば、負極接続部の一対の外縁が負極本体における第1方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、負極接続部の外縁と負極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて負極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、負極体の強度を向上させることができる。 According to the present invention, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are smoothly connected to the outer edges of the negative electrode body which face the direction orthogonal to the first direction. Thereby, it is possible to prevent the concentration of stress from occurring at the connecting portion between the outer edge of the negative electrode connecting portion and the outer edge of the negative electrode main body, and damage such as breakage of the negative electrode body. Therefore, the strength of the negative electrode body can be improved.
上記の電気化学セルにおいて、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第1方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、ことが望ましい。 In the above electrochemical cell, it is preferable that the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion extend in an arc shape tangent to an outer edge of the negative electrode body that is oriented in a direction orthogonal to the first direction.
本発明によれば、負極接続部の一対の外縁が負極本体における第1方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、負極接続部の外縁と負極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて負極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、負極体の強度を向上させることができる。 According to the present invention, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are smoothly connected to the outer edges of the negative electrode body which face the direction orthogonal to the first direction. Thereby, it is possible to prevent the stress concentration from occurring at the connecting portion between the outer edge of the negative electrode connecting portion and the outer edge of the negative electrode main body, resulting in damage such as breakage of the negative electrode body. Therefore, the strength of the negative electrode body can be improved.
上記の電気化学セルにおいて、前記少なくとも1つの負極接続部は、最内周に配置される内端側負極接続部を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、最外周に配置される外端側正極接続部を有し、前記少なくとも1つの負極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記内端側負極接続部から離れるに従い小さくなり、前記少なくとも1つの正極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記外端側正極接続部から離れるに従い大きくなる、ことが望ましい。 In the above electrochemical cell, the at least one negative electrode connecting portion has an inner end side negative electrode connecting portion arranged at the innermost periphery, and the at least one positive electrode connecting portion is an outer end arranged at the outermost periphery. A side positive electrode connecting portion, and a minimum distance between the pair of outer edges in each of the at least one negative electrode connecting portion becomes smaller with increasing distance from the inner end side negative electrode connecting portion, and the pair in each of the at least one positive electrode connecting portion. It is desirable that the minimum distance between the outer edges becomes larger with increasing distance from the outer end side positive electrode connecting portion.
本発明によれば、外層側に配置される負極接続部ほど一対の外縁の最小間隔が小さくなる。このため、捲回状態で隣り合う一対の負極接続部に着目すると、積層方向から見て、外層側の負極接続部の先端部の幅は、内層側の負極接続部の先端部の幅よりも狭くなる。これにより、積層方向から見て負極本体から離れるに従い、複数の負極接続部が段階的に幅を狭めるように配置される。よって、積層方向から見て負極体を凹凸の少ない形状に捲回できる。
また、内層側に配置される正極接続部ほど一対の外縁の最小間隔が大きくなる。これにより、負極接続部の一対の外縁の最小間隔の変化に合わせて、内層側に配置される正極接続部ほど面積を大きくすることができる。したがって、複数の正極接続部の一対の外縁の最小間隔が互いに等しい場合と比較して正極体の面積を大きくすることができ、電気化学セルの容量の向上を図ることができる。
According to the present invention, the minimum distance between the pair of outer edges is smaller in the negative electrode connecting portion arranged on the outer layer side. Therefore, when focusing on the pair of negative electrode connecting portions adjacent to each other in the wound state, the width of the tip portion of the negative electrode connecting portion on the outer layer side is larger than the width of the tip portion of the negative electrode connecting portion on the inner layer side when viewed from the stacking direction. Narrows. As a result, the plurality of negative electrode connecting portions are arranged so as to gradually narrow in width with increasing distance from the negative electrode body when viewed in the stacking direction. Therefore, the negative electrode body can be wound into a shape having less unevenness when viewed from the stacking direction.
In addition, the minimum distance between the pair of outer edges becomes larger as the positive electrode connecting portion is arranged closer to the inner layer. Accordingly, the area of the positive electrode connecting portion arranged on the inner layer side can be increased in accordance with the change in the minimum distance between the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion. Therefore, the area of the positive electrode body can be increased and the capacity of the electrochemical cell can be improved as compared with the case where the minimum distance between the pair of outer edges of the plurality of positive electrode connecting portions is equal to each other.
上記の電気化学セルにおいて、前記複数の負極本体は、最外周に配置される外端側負極本体、および最内周に配置される内端側負極本体を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記内端側負極本体に接続する内端側負極接続部を備え、前記複数の負極本体それぞれの前記第1方向の寸法は、前記外端側負極本体から離れるに従い小さくなり、前記少なくとも1つの負極接続部それぞれの前記第1方向の寸法は、前記内端側負極接続部から離れるに従い大きくなる、ことが望ましい。 In the above electrochemical cell, the plurality of negative electrode main bodies have an outer end side negative electrode main body arranged at an outermost periphery and an inner end side negative electrode main body arranged at an innermost periphery, and the at least one negative electrode connecting portion. Includes an inner end side negative electrode connecting portion connected to the inner end side negative electrode body, and a dimension of each of the plurality of negative electrode bodies in the first direction decreases as the distance from the outer end side negative electrode body decreases, and the at least 1 It is desirable that the dimension of each of the two negative electrode connecting portions in the first direction increases as the distance from the inner end side negative electrode connecting portion increases.
ここで、展開状態で隣り合う一対の負極本体に着目する。一対の負極本体の捲回状態における間隔は、一対の負極本体が外周側に位置する負極本体の対であるほど、一対の負極本体の間に配置される負極本体等の層数が増える分、大きくなる。本発明によれば、負極接続部の第1方向の寸法が内端側負極接続部から離れるに従い大きくなることで、一対の負極本体の間隔を確保でき、一対の負極本体の捲回状態における互いの位置ずれを抑制できる。よって、積層方向から見て、複数の負極本体の位置ずれが抑制される。
しかも、本発明によれば、一対の負極本体のうち外周側の負極本体は、内周側の負極本体よりも第1方向に大きく形成される。このため、複数の負極本体が互いに重なった状態で、積層方向から見て、外周側の負極本体には内周側の負極本体が重ならない非重畳領域が設けられる。内周側の負極本体に接続して積層方向に延びる負極接続部を、積層方向から見て外周側の負極本体における非重畳領域に配置することで、積層方向から見て負極接続部が外周側の負極本体から突出することを抑制できる。
以上により、積層方向から見て、複数の負極本体の位置ずれ、および外端側負極本体からの負極接続部の突出が抑制される。したがって、負極体を所望の扁平形状に捲回でき、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供できる。
Here, pay attention to a pair of negative electrode main bodies that are adjacent to each other in the expanded state. The spacing in the wound state of the pair of negative electrode main bodies is such that the number of layers of the negative electrode main body or the like arranged between the pair of negative electrode main bodies increases as the pair of negative electrode main bodies is a pair of negative electrode main bodies located on the outer peripheral side, growing. According to the present invention, the dimension of the negative electrode connecting portion in the first direction increases as the distance from the inner end side negative electrode connecting portion increases, so that the distance between the pair of negative electrode main bodies can be ensured and the pair of negative electrode main bodies in the wound state can be separated from each other. Can be suppressed. Therefore, the displacement of the plurality of negative electrode bodies is suppressed when viewed from the stacking direction.
Moreover, according to the present invention, the negative electrode body on the outer peripheral side of the pair of negative electrode bodies is formed to be larger in the first direction than the negative electrode body on the inner peripheral side. Therefore, in the state where the plurality of negative electrode bodies are overlapped with each other, the non-overlap region in which the negative electrode body on the outer peripheral side does not overlap is provided in the negative electrode body on the outer peripheral side when viewed from the stacking direction. By arranging the negative electrode connecting portion connected to the negative electrode main body on the inner peripheral side and extending in the stacking direction in the non-overlapping region of the negative electrode main body on the outer peripheral side when viewed from the stacking direction, the negative electrode connecting portion is located on the outer peripheral side when viewed from the stacking direction. Can be suppressed from protruding from the negative electrode body.
As described above, the displacement of the plurality of negative electrode main bodies and the protrusion of the negative electrode connecting portion from the outer end side negative electrode main body are suppressed when viewed from the stacking direction. Therefore, it is possible to provide the electrochemical cell in which the negative electrode body can be wound into a desired flat shape, the degree of freedom in shape is improved, and the capacity is secured.
上記の電気化学セルにおいて、前記正極活物質は、リチウム化合物を含む、ことが望ましい。 In the above electrochemical cell, it is desirable that the positive electrode active material contains a lithium compound.
本発明によれば、正極接続部が対向する部分に負極体の端縁が存在することを回避されているので、リチウムイオンを負極体の負極活物質に吸収させることができる。よって、負極体から針状のリチウムが析出することを抑制できる。したがって、電気化学セルの信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, the presence of the edge of the negative electrode body at the portion where the positive electrode connecting portion faces is avoided, and thus lithium ions can be absorbed by the negative electrode active material of the negative electrode body. Therefore, it is possible to suppress deposition of acicular lithium from the negative electrode body. Therefore, the reliability of the electrochemical cell can be improved.
本発明によれば、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電気化学セルを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an electrochemical cell in which the degree of freedom in shape is improved and the capacity is secured.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。また以下の説明では、電気化学セルとして、非水電解質二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」という。)を例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to configurations having the same or similar functions. In addition, redundant description of those configurations may be omitted. Further, in the following description, a lithium ion secondary battery (hereinafter, simply referred to as “battery”), which is a type of non-aqueous electrolyte secondary battery, will be described as an example of the electrochemical cell.
図1は、実施形態の電池の斜視図である。図2は、実施形態の電池の断面図である。
図1および図2に示すように、電池1は、平面視長円形状(角丸長方形状)の電池である。電池1は、積層電極体2と、積層電極体2に含浸される電解質溶液(図示せず)と、積層電極体2が収容された外装体3と、を備える。
FIG. 1 is a perspective view of the battery of the embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery of the embodiment.
As shown in FIGS. 1 and 2, the battery 1 is an oval-shaped battery in plan view (rounded rectangular shape). The battery 1 includes a
外装体3は、積層電極体2が収容される収容部4と、収容部4の外周4aに沿って折り曲げられた封止部5と、を備える。封止部5は、例えば絞り成形によって、収容部4の外周4aに沿って折り曲げられている。
The
また、外装体3は、積層電極体2を間に挟む第1容器10および第2容器20を備える。第1容器10および第2容器20は、それぞれラミネートフィルムにより形成されている。ラミネートフィルムは、金属層(金属箔)と、重ね合わせ面(内側面)に設けられ金属箔を被覆する樹脂製の融着層と、外側面に設けられ金属箔を被覆する樹脂製の保護層と、を有する。金属層は、例えばステンレスやアルミニウム等の外気や水蒸気を遮断する金属材料を用いて形成されている。重ね合わせ面の融着層は、例えば、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いて形成されている。外側面の保護層は、例えば、上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等を用いて形成されている。
In addition, the
第1容器10は、長円形状の第1底壁部11と、第1底壁部11の外周から筒状に延びる第1周壁部12と、を備える。第1底壁部11には、第1貫通孔13が形成されている。第1貫通孔13は、第1底壁部11の中心に形成されている。
The
第1底壁部11の内面には、第1シーラントリング14を介して銅プレート15が熱融着されている。第1シーラントリング14は、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いて形成された、シーラントフィルムをリング状にしたものである。
A
銅プレート15の内面は、積層電極体2の後述する負極体30(図3参照)に接続されている。銅プレート15の外面の中央には、ニッケルプレート16が溶接されている。ニッケルプレート16は、第1貫通孔13を貫通して外部に露出され、電池1の負極端子として機能する。また、銅プレート15をニッケル製とすれば、ニッケルプレート16はなくともよい。
The inner surface of the
第2容器20は、長円形状の第2底壁部21と、第2底壁部21の外周から筒状に延びる第2周壁部22と、第2周壁部22の開口縁から第2周壁部22の外側に向けて折り曲げられて第2底壁部21側に延びる折曲部23と、を備える。
The
第2底壁部21は、積層電極体2を挟んで第1容器10の第1底壁部11とは反対側に配置されている。第2底壁部21は、第1容器10の第1底壁部11よりも僅かに小さく形成されている。第2底壁部21には、第2貫通孔24が形成されている。第2貫通孔24は、第2底壁部21の中心に形成されている。
The second
第2底壁部21の内面には、第2シーラントリング25を介してアルミニウムプレート26が熱融着されている。第2シーラントリング25は、第1シーラントリング14と同様に、熱可塑性樹脂により形成されている。
An
アルミニウムプレート26の内面は、積層電極体2の後述する正極体40(図3参照)に接続されている。アルミニウムプレート26の外面の中央には、ニッケルプレート27が溶接されている。ニッケルプレート27は、第2貫通孔24を貫通して外部に露出され、電池1の正極端子として機能する。なお、例えば、アルミニウムプレート26に代えて、ステンレス鋼製のプレート材を用いることもできる。
The inner surface of the
第2周壁部22は、第2底壁部21の外周から第1容器10の第1底壁部11に向けて延びている。第2周壁部22は、収容部4の外周4aを形成する。折曲部23は、第2周壁部22のうち、第1底壁部11側の端部から第2周壁部22に沿って第2底壁部21側へ筒状に折り曲げられている。折曲部23は、第2周壁部22に対して外側に間隔をおいて配置されている。
The second
第2周壁部22は、第1周壁部12の内側で、かつ、折曲部23の内側に配置されている。また、折曲部23は、第1周壁部12の内側に配置されている。折曲部23の融着層と第1周壁部12の融着層とが熱融着されている。
The second
折曲部23の融着層と第1周壁部12の融着層とが熱融着されることにより、封止部5が形成される。よって、収容部4の外周が封止部5で封止される。これにより、第1容器10および第2容器20が重ね合わされて外装体3が形成される。封止部5は、収容部4の外側に筒状に形成され、かつ、収容部4の外周4aに沿って折り曲げられている。
収容部4には、第1容器10と第2容器20とが重ね合されることにより密封空間が形成される。具体的には、収容部4は、第1底壁部11、第2底壁部21、および第2周壁部22により画成され、平面視で長円形状に形成されている。
The sealing
A sealed space is formed in the housing portion 4 by stacking the
図3は、実施形態の積層電極体の断面図である。図4は、実施形態の積層電極体の一部を拡大して示す断面図である。
図3および図4に示すように、積層電極体2は、シート状の負極体30、正極体40およびセパレータ50を備える。積層電極体2は、負極体30および正極体40を互い違いに積層するように折り畳まれた積層タイプの電極体である。具体的に、積層電極体2は、セパレータ50を介して負極体30と正極体40とを重ね合わせて扁平に捲回されることにより形成されている。負極体30の最外周部は、上述した銅プレート15に直接、またはリードタブ等を介して接続している。正極体40の最外周部は、上述したアルミニウムプレート26に直接、またはリードタブ等を介して接続している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the laminated electrode body of the embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an enlarged part of the laminated electrode body of the embodiment.
As shown in FIGS. 3 and 4, the
セパレータ50は、負極体30および正極体40の層間に配置され、負極体30と正極体40とを絶縁している。例えば、セパレータ50は、正極体40をその厚み方向の両側から挟むように配置された状態で、負極体30および正極体40とともに捲回される。なお、図3においてはセパレータ50の図示を省略しているが、セパレータ50は少なくとも負極体30と正極体40とが対向する領域の全体で負極体30と正極体40との間に介在するように配置されているものとする。以下、負極体30および正極体40が互い違いに積層された方向を積層方向と称する。なお、捲回とは、特定の位置の周囲を一方向に周回するように巻かれることである。
The
負極体30は、金属材料により形成された負極集電箔と、負極集電箔に塗工された負極活物質と、を備えた1枚のシート状の部材である。負極集電箔は、例えば銅やステンレス等の金属箔により形成されている。負極活物質は、例えば、シリコン酸化物やグラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム、LiAl等である。
The
正極体40は、金属材料により形成された正極集電箔と、正極集電箔に塗工された正極活物質と、を備えた1枚のシート状の部材である。正極集電箔は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属箔により形成されている。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物である。
The
セパレータ50は、リチウムイオンを通す特性を有する部材である。セパレータ50は、例えばポリオレフィン製の樹脂ポーラスフィルムやガラス製不織布、樹脂製不織布、セルロース繊維の積層体等により形成されている。
The
図5は、実施形態の積層電極体を示す斜視図である。なお、図5では、セパレータ50の図示を省略している。また、正極体40は、後述するように負極体30よりも小さく形成されているので、負極体30の層間に配置されることで図5の視点では積層電極体2の表面に露出していない。
図5に示すように、積層電極体2は、外装体3の収容部4内に高密度で配置されるように、収容部4内の密封空間の形状に対応する形状に形成されている(図2参照)。すなわち、積層電極体2は、積層方向から見て、長円形状(角丸長方形状)に形成されている。なお、積層電極体2を積層方向から見た形状を基本形状と定義する。
FIG. 5 is a perspective view showing the laminated electrode body of the embodiment. The
As shown in FIG. 5, the
ここで、積層電極体2の展開状態における負極体30の形状について説明する。
図6は、実施形態の負極体および正極体を示す平面図である。
図6に示すように、負極体30は、一列に並んで配置された複数(図示の例では7個)の負極本体31と、隣り合う一対の負極本体31を接続する少なくとも1つ(図示の例では6個)の負極接続部32と、を有する。負極本体31は、積層電極体2において積層方向の垂直面に沿って平坦に延びる部分である(図3および図5参照)。負極接続部32は、複数の負極本体31が互いに重なるように、積層電極体2の側部において折り返される部分である(図3および図5参照)。
Here, the shape of the
FIG. 6 is a plan view showing the negative electrode body and the positive electrode body of the embodiment.
As shown in FIG. 6, the
以下、複数の負極本体31が並ぶ方向を負極連結方向(第1方向)と称し、負極連結方向に直交する方向を負極幅方向と称する。また、負極連結方向において、複数の負極本体31のうち積層電極体2の最も捲回中心側に配置される負極本体31に対し、積層電極体2の外周側に配置される負極本体31側を「外周側」と定義し、その反対方向を「内周側」と定義する。また、以下では、複数の負極本体31について、最内周の負極本体31から外周側に順に序数を付して説明する。換言すると、Nを自然数とし、最内周の負極本体31から外周側に数えてN番目の負極本体を第N負極本体と称する。例えば、最内周の負極本体31は、第1負極本体である。複数の負極接続部32についても同様である。第1負極本体は、「内端側負極本体」の一例である。第7負極本体は、「外端側負極本体」の一例である。第1負極接続部は、「内端側負極接続部」の一例である。
Hereinafter, the direction in which the plurality of negative electrode
複数の負極本体31は、負極連結方向から見て負極幅方向の中心が互いに重なるように配置されている。複数の負極本体31は、上記基本形状の一部が欠けた形状に形成されている。すなわち、複数の負極本体31は、長円形状の一部が欠けた形状に形成されている。複数の負極本体31は、長軸A1が負極幅方向に指向するように配置されている。各負極本体31の外形は、負極幅方向に直線状に延びる一対の直線部33と、一対の直線部33の端部同士を接続する円弧状の一対の曲線部34(外縁)と、により形成されている。曲線部34は、負極連結方向に交差する方向に延び、負極体30の外縁のうち負極幅方向を向く部分の一部を構成している。負極本体31は、上記基本形状に対して負極連結方向の寸法を小さくするように、負極連結方向の直線部33全体が上記基本形状に対して長軸A1寄りに設けられている。最外周に配置される第7負極本体31Gは、内周側の直線部33全体が上記基本形状に対して長軸A1側に寄るように形成されている。第7負極本体31Gよりも内周側の負極本体31は、内周側および外周側の両方の直線部33全体が上記基本形状に対して長軸A1側に寄るように形成されている。複数の負極本体31それぞれの負極連結方向における寸法D1は、第7負極本体31Gから離れるに従い小さくなっている。換言すると、複数の負極本体31は、内周側に隣り合う負極本体31よりも負極連結方向に大きく形成されている。
The plurality of
図7は、実施形態の負極体および正極体を互いに重ね合わせた状態を示す平面図である。
図7に示すように、複数の負極接続部32は、負極連結方向で隣り合う一対の負極本体31の間に設けられている。負極接続部32における負極幅方向を向く一対の外縁35は、負極連結方向の中間部において、互いに近付くように負極幅方向に曲線状に窪んでいる。なお、中間部とは、対象の両端間の中央のみならず、対象の両端間の内側の範囲を含む意とする。負極接続部32の一対の外縁35は、負極本体31の曲線部34に変曲点P1を介して接続している。換言すると、負極体30の負極幅方向を向く外縁における変曲点P1を通り負極幅方向を延びる直線が、負極本体31と負極接続部32との境界になる。負極接続部32の一対の外縁35は、円弧状に延び、負極本体31の曲線部34に正接している。
FIG. 7 is a plan view showing a state in which the negative electrode body and the positive electrode body of the embodiment are superimposed on each other.
As shown in FIG. 7, the plurality of negative
図6に示すように、複数の負極接続部32の負極連結方向における寸法D2は、最内周に配置される第1負極接続部32Aから離れるに従い大きくなっている。これにより、負極接続部32の一対の外縁35が負極幅方向に窪む距離は、第1負極接続部32Aから離れるに従い大きくなっている。換言すると、負極接続部32の一対の外縁35の最小間隔は、第1負極接続部32Aから離れるに従い小さくなっている。
As shown in FIG. 6, the dimension D2 of the plurality of negative
次に、積層電極体2の展開状態における正極体40の形状について説明する。
正極体40は、一列に並んで配置された複数(図示の例では7個)の正極本体41と、隣り合う一対の正極本体41を接続する少なくとも1つ(図示の例では6個)の正極接続部42と、を有する。正極本体41は、積層電極体2において積層方向の垂直面に沿って平坦に延びる部分である(図3参照)。正極接続部42は、複数の正極本体41が負極本体31に重なるように、積層電極体2の側部において折り返される部分である(図3参照)。
Next, the shape of the
The
以下、複数の正極本体41が並ぶ方向を正極連結方向(第2方向)と称し、正極連結方向に直交する方向を正極幅方向と称する。また、正極連結方向において、複数の正極本体41のうち積層電極体の最も捲回中心側に配置される正極本体41に対し、積層電極体2の外周側に配置される正極本体41側を「外周側」と定義し、その反対方向を「内周側」と定義する。また、以下では、複数の正極本体41および複数の正極接続部42について、負極本体31および負極接続部32と同様に序数を付して説明する。第6正極接続部は、「外端側正極接続部」の一例である。
Hereinafter, a direction in which the plurality of positive electrode
複数の正極本体41は、負極本体31と同数設けられている。複数の正極本体41は、正極連結方向から見て正極幅方向の中心が互いに重なるように配置されている。各正極本体41の外形は、正極幅方向に延びる一対の直線部43と、一対の直線部43の端部同士を接続する円弧状の一対の曲線部44(外縁)と、により形成されている。曲線部44は、正極連結方向に交差する方向に延び、正極体40の外縁のうち正極幅方向を向く部分の一部を構成している。複数の正極本体41は、正極幅方向に指向する長軸A2を有する長円形状に対し、正極連結方向の直線部43が長軸A2寄りに設けられた形状に形成されている。複数の正極本体41は、積層電極体2においてセパレータ50を介して対向する負極本体31の外形よりも小さく形成されている。具体的に、第1正極本体41Aの正極連結方向における寸法は、第1負極本体31Aの負極連結方向における寸法よりも所定の寸法小さく形成されている。また、第1正極本体41Aの正極幅方向における寸法は、第1負極本体31Aの負極幅方向における寸法よりも所定の寸法小さく形成されている。他の正極本体41についても同様である。
The positive electrode
図7に示すように、複数の正極接続部42は、正極連結方向で隣り合う一対の正極本体41の間に設けられている。正極接続部42における正極幅方向を向く一対の外縁45は、正極連結方向の中間部において、互いに近付くように正極幅方向に曲線状に窪んでいる。正極接続部42の一対の外縁45は、正極本体41の曲線部44に変曲点P2を介して接続している。換言すると、正極体40の正極幅方向を向く外縁における変曲点P2を通り正極幅方向を延びる直線が、正極本体41と正極接続部42との境界になる。正極接続部42の一対の外縁45は、円弧状に延び、正極本体41の曲線部44に正接している。
As shown in FIG. 7, the plurality of positive
図6に示すように、正極接続部42の正極連結方向における寸法は、以下の条件に基づいて設定されている。第N正極接続部42は、第N正極接続部42に隣接する第N正極本体41および第(N+1)正極本体41の長軸A2間の距離D3が、第N負極本体31および第(N+1)負極本体31の長軸A1間の距離D4に一致するように形成されている。例えば、第1正極本体41Aの長軸A2と第2正極本体41Bの長軸A2との距離は、第1負極本体31Aの長軸A1と第2負極本体31Bの長軸A1との距離と一致している。正極接続部42の一対の外縁45が正極幅方向に窪む距離は、第1正極接続部42Aから離れるに従い大きくなっている。換言すると、正極接続部42の一対の外縁45の最小間隔は、第6正極接続部42Fから離れるに従い大きくなっている。
As shown in FIG. 6, the dimension of the positive
次に、負極体30および正極体40の捲回構造について説明する。
図8は、実施形態の負極体および正極体の捲回方法を示す図である。
図8に示すように、最初に、負極体30の第1負極本体31Aと正極体40の第1正極本体41Aとを互いに重ねる。この際、第1負極本体31A、および第1正極本体41Aは、それぞれの長軸A1,A2(図6参照)が互いに重なるとともに、長軸A1の中心点と長軸A2の中心点とが重なるように配置される。また、負極体30および正極体40は、第1負極本体31Aおよび第1正極本体41Aから互いに反対方向に延びるように配置される。以下、第1負極本体31Aと第1正極本体41Aとが重ねられた部分を基準重ね合わせ部と称する。
Next, the winding structure of the
FIG. 8: is a figure which shows the winding method of the negative electrode body and positive electrode body of embodiment.
As shown in FIG. 8, first, the first
続いて、基準重ね合わせ部を捲回中心とするように、負極体30および正極体40を基準重ね合わせ部回りに捲回する。具体的に、負極体30および正極体40を以下の手順で捲回する。負極体30の第1負極接続部32Aを折り返し、第1負極本体31Aとは反対側で第1正極本体41Aに第2負極本体31Bを重ねる。この際、第1負極本体31Aおよび第2負極本体31Bは、積層方向から見て互いに長軸A1が互いに重なるように配置される。また、正極体40の第1正極接続部42Aを折り返し、第1正極本体41Aとは反対側で第1負極本体31Aに第2正極本体41Bを重ねる。この際、第1正極本体41Aおよび第2正極本体41Bは、積層方向から見て互いに長軸A2が互いに重なるように配置される。その後も、各負極本体31が互いに重なるように各負極接続部32を折り返すとともに、各正極本体41が互いに重なるように各正極接続部42を折り返す。これにより、積層電極体2が形成される。
Subsequently, the
次に、負極体30と正極体40との位置関係について説明する。
図3に示すように、複数の正極接続部42は、セパレータ50を介して負極接続部32に対向している。第1正極接続部42Aおよび第6正極接続部42Fは、セパレータ50を介して1つの負極接続部32に対向している。第1正極接続部42Aおよび第6正極接続部42Fを除く正極接続部42は、セパレータ50を介して一対の負極接続部32に対向している。例えば、第2正極接続部42Bは、第1負極接続部32Aおよび第3負極接続部32Cに対向している。
Next, the positional relationship between the
As shown in FIG. 3, the plurality of positive
図7に示すように、正極接続部42の外縁45の全体は、負極体30の主面に対向している。正極接続部42の外縁45は、正極接続部42と負極接続部32とが重なる方向から見て、セパレータ50を介して対向する負極本体31の一対の曲線部34、およびセパレータ50を介して対向する負極接続部32の一対の外縁35よりも内側に配置されている。正極接続部42の外縁45は、セパレータ50を介して対向する負極接続部32の一対の外縁35に沿って延びている。これにより、正極接続部42は、正極接続部42と負極接続部32とが重なる方向から見て、負極接続部32から露出しない。なお、正極接続部42が一対の負極接続部32に対向する場合、一対の負極接続部32のうち、外層の負極接続部32のほうが、内層の負極接続部32よりも、一対の外縁35の最小間隔が狭くなっている。このため、正極接続部42の外縁45は、外層の負極接続部32における一対の外縁35よりも内側に配置されていればよい。
As shown in FIG. 7, the entire
以上に説明したように、本実施形態の電池1では、負極接続部32の表面に負極活物質が配置され、正極接続部42の表面に正極活物質が配置されている。この構成によれば、負極本体31および正極本体41のみならず、負極接続部32および正極接続部42においても充放電を行うことができる。よって、負極接続部32および正極接続部42の表面に活物質が配置されていない場合と比較して、電池1の容量の向上を図ることができる。
As described above, in the battery 1 of this embodiment, the negative electrode active material is arranged on the surface of the negative
さらに、本実施形態の電池1では、負極接続部32の一対の外縁35は負極連結方向の中間部において互いに近付くように窪み、正極接続部42の一対の外縁45は正極連結方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ負極体30の主面に対向している。ここで、展開状態で隣り合う一対の負極本体31、および一対の負極本体31を接続する負極接続部32に着目する。負極接続部32は、一対の負極本体31が互いに重なり合うように折り曲げられるので、積層方向から見て負極本体31から突出するように設けられる。負極接続部32は、一対の外縁35が負極連結方向の中間部において互いに近付くように窪んでいるので、積層方向から見て負極本体31から離れるに従い幅を狭めながら突出する。よって、負極接続部が一定の幅で延在する構成と比較して、積層方向から見て負極体30を凹凸の少ない形状に捲回できる。
Further, in the battery 1 of the present embodiment, the pair of
しかも、正極接続部42の一対の外縁45は、正極連結方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ負極体30の主面に対向している。これにより、正極接続部42の一対の外縁45を負極接続部32の外縁35に沿うように配置できる。このため、正極接続部が一定の幅で延在する場合と比較して、正極接続部42の面積を大きくすることができるので、電池1の容量の向上を図ることができる。また、正極接続部42の一対の外縁35は、負極体30の主面に対向しているので、正極接続部42が負極体30から突出することを回避できる。
したがって、負極体30および正極体40を凹凸の少ない所望の扁平形状に捲回でき、負極体30および正極体40を外装体3内に隙間なく配置することが可能となる。
以上により、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電池1を提供できる。
Moreover, the pair of
Therefore, the
As described above, it is possible to provide the battery 1 in which the degree of freedom in shape is improved and the capacity is ensured.
また、正極接続部42の一対の外縁45は、正極本体41における正極幅方向を向く曲線部44に変曲点P2を介して接続している。
また、正極接続部42の一対の外縁45は、正極本体41の曲線部44に正接する円弧状に延びている。
これらの構成によれば、正極接続部42の一対の外縁45が正極本体41の曲線部44に滑らかに接続する。これにより、正極接続部42の外縁45と正極本体41の曲線部44との接続部において応力集中が生じて正極体40に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、正極体40の強度を向上させることができる。
Further, the pair of
Further, the pair of
According to these configurations, the pair of
また、負極接続部32の一対の外縁35は、負極本体31における負極幅方向を向く曲線部34に変曲点P1を介して接続している。
また、負極接続部32の一対の外縁35は、負極本体31の曲線部34に正接する円弧状に延びている。
これらの構成によれば、負極接続部32の一対の外縁35が負極本体31の曲線部34に滑らかに接続する。これにより、負極接続部32の外縁35と負極本体31の曲線部34との接続部において応力集中が生じて負極体30に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、負極体30の強度を向上させることができる。
Further, the pair of
The pair of
According to these configurations, the pair of
また、複数の負極接続部32それぞれにおける一対の外縁35の最小間隔は、第1負極接続部32Aから離れるに従い小さくなっている。この構成によれば、外層側に配置される負極接続部32ほど一対の外縁35の最小間隔が小さくなる。このため、捲回状態で隣り合う一対の負極接続部32に着目すると、積層方向から見て、外層側の負極接続部32の先端部の幅は、内層側の負極接続部32の先端部の幅よりも狭くなる。これにより、積層方向から見て負極本体31から離れるに従い、複数の負極接続部32が段階的に幅を狭めるように配置される。よって、積層方向から見て負極体30を凹凸の少ない形状に捲回できる。
また、複数の正極接続部42それぞれにおける一対の外縁45の最小間隔は、第6正極接続部42Fから離れるに従い大きくなる。この構成によれば、内層側に配置される正極接続部42ほど一対の外縁45の最小間隔が大きくなる。これにより、負極接続部32の一対の外縁45の最小間隔の変化に合わせて、内層側に配置される正極接続部42ほど面積を大きくすることができる。したがって、複数の正極接続部の一対の外縁の最小間隔が互いに等しい場合と比較して正極体40の面積を大きくすることができ、電池1の容量の向上を図ることができる。
In addition, the minimum distance between the pair of
In addition, the minimum distance between the pair of
また、複数の負極接続部32の負極連結方向における寸法は、最内周に配置される第1負極接続部32Aから離れるに従い大きくなっている。ここで、展開状態で隣り合う一対の負極本体31の捲回状態における間隔は、一対の負極本体31が外周側に位置する負極本体31の対であるほど大きくなる。このため、負極接続部32の負極連結方向における寸法が第1負極接続部32Aから離れるに従い大きくなることで、一対の負極本体31の間隔を確保でき、一対の負極本体31の捲回状態における互いの位置ずれを抑制できる。よって、積層方向から見て、複数の負極本体31の位置ずれが抑制される。
しかも、負極本体31それぞれの負極連結方向における寸法は、最外周に配置される第7負極本体31Gから離れるに従い小さくなっている。これにより、展開状態で隣り合う一対の負極本体31のうち外周側の負極本体31は、内周側の負極本体31よりも負極連結方向に大きく形成される。このため、複数の負極本体31が互いに重なった状態で、積層方向から見て、外周側の負極本体31には内周側の負極本体31が重ならない非重畳領域が設けられる。例えば、図3に示すように、積層方向から見て、第7負極本体31Gには第6負極本体31Fが重ならない非重畳領域Rが設けられる。内周側の負極本体31に接続して積層方向に延びる負極接続部32を、積層方向から見て外周側の負極本体31における非重畳領域に配置することで、積層方向から見て負極接続部32が外周側の負極本体31から突出することを抑制できる。
以上により、積層方向から見て、複数の負極本体31の位置ずれ、および最外周の第7負極本体31Gから負極接続部32が突出することが抑制される。したがって、負極体30を所望の扁平形状に捲回でき、形状の自由度の向上、および容量の確保が図られた電池1を提供できる。
In addition, the dimension of the plurality of negative
Moreover, the size of each of the negative electrode
As described above, the displacement of the plurality of negative electrode
また、仮に正極接続部が対向する部分に負極体の端縁が存在すると、電池の充電時において正極体から移動してきたリチウムイオンがエッジ効果によって負極体の端縁に集中して針状に析出する可能性がある。このように、リチウムイオンがリチウム金属として析出すると、セパレータを突き抜けて、負極体と正極体とを短絡させる可能性がある。本実施形態では、上述したように正極接続部42が対向する部分に負極体30の端縁が存在することを回避されているので、リチウムイオンを負極体30の負極活物質に吸収させることができる。よって、負極体30から針状のリチウムが析出することを抑制できる。したがって、電池1の信頼性を向上させることができる。
Also, if the edge of the negative electrode body exists at the portion where the positive electrode connecting portion faces, lithium ions that have moved from the positive electrode body during charging of the battery are concentrated on the edge of the negative electrode body due to the edge effect and are deposited like needles. there's a possibility that. Thus, if lithium ions are deposited as lithium metal, they may penetrate the separator and short-circuit the negative electrode body and the positive electrode body. In the present embodiment, as described above, the presence of the edge of the
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、電気化学セルの一例として、二次電池を例に挙げて説明したが、これに限らず、電気二重層キャパシタおよび一次電池等に上述した構成を適用してもよい。また、電池としてリチウムイオン二次電池を例に挙げて説明したが、これに限らず、金属リチウム二次電池等のリチウムイオン二次電池以外の二次電池であってもよい。
なお、電気二重層キャパシタに上述した構成を適用する場合、電気二重層キャパシタは機能上正負の区別がない一対の電極を備えるが、一方の電極を上記負極体と同様に構成し、他方の電極を上記正極体と同様に構成すればよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the above embodiment, a secondary battery has been described as an example of an electrochemical cell, but the present invention is not limited to this, and the above-described configuration may be applied to an electric double layer capacitor, a primary battery, and the like. Moreover, although the lithium ion secondary battery has been described as an example of the battery, the present invention is not limited to this, and a secondary battery other than the lithium ion secondary battery such as a metal lithium secondary battery may be used.
When the above-described configuration is applied to the electric double layer capacitor, the electric double layer capacitor includes a pair of electrodes that are functionally indistinguishable from each other, but one electrode is configured in the same manner as the negative electrode body, and the other electrode is configured. May be configured similarly to the above positive electrode body.
また、上記実施形態では、積層電極体2が積層方向から見て長円形状に形成されているが、これに限定されず、外装体の形状に応じて様々な形状に形成できる。例えば、積層電極体は、積層方向から見て円形状または楕円形状に形成されていてもよいし、菱形や矩形等の四角形状に形成されていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、電池1は外装体3の貫通孔を通じて露出した正極端子および負極端子を備えているが、これに限定されない。電池は、外装体の封止部において第1容器と第2容器との間を通って外装体の内部から外部に延出するタブ状の端子を備えていてもよい。
Further, in the above embodiment, the battery 1 includes the positive electrode terminal and the negative electrode terminal exposed through the through hole of the
また、上記実施形態では、第1容器10に負極端子を設け、第2容器20に正極端子を設けているが、これに限定されない。すなわち、第1容器に正極端子を設け、第2容器に負極端子を設けてもよい。
Further, in the above embodiment, the negative electrode terminal is provided in the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
1…電池(電気化学セル) 30…負極体 31…負極本体 31A…第1負極本体(内端側負極本体) 31G…第7負極本体(外端側負極本体) 32…負極接続部 32A…第1負極接続部(内端側負極接続部) 34…曲線部(外縁) 35…外縁 40…正極体 41…正極本体 42…正極接続部 42F…第6正極接続部(外端側正極接続部) 44…曲線部(外縁) 45…外縁 P1,P2…変曲点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Battery (electrochemical cell) 30...
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第2方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a negative electrode body and a positive electrode body which are superposed on each other and wound in a flat shape, and the negative electrode body has a plurality of negative electrode bodies arranged side by side in a first direction in a developed state, and a developed body. A pair of negative electrode bodies adjacent to each other in a state, a negative electrode active material is disposed on the surface, and the pair of negative electrode bodies are folded back so as to overlap each other, and at least one negative electrode connecting portion is provided, and the positive electrode body Is arranged in the unfolded state side by side in the second direction, and connects a plurality of positive electrode bodies that overlap the negative electrode body to a pair of the positive electrode bodies that are adjacent in the unfolded state, and a positive electrode active material is placed on the surface of the negative electrode body. At least one positive electrode connecting portion facing the connecting portion, and the at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction, and the at least one positive electrode connecting portion. Has a pair of outer edges facing in a direction orthogonal to the second direction, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in an intermediate portion in the first direction, and the positive electrode connecting portion is The pair of outer edges are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body, and the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion extend in the second direction of the positive electrode body. It is characterized in that it is connected via an inflection point to an outer edge facing in a direction orthogonal to each other.
また、正極接続部の一対の外縁が正極本体における第2方向に直交する方向を向く外縁に滑らかに接続する。これにより、正極接続部の外縁と正極本体の外縁との接続部において応力集中が生じて正極体に破れ等の破損が生じることを抑制できる。したがって、正極体の強度を向上させることができる。 In addition , the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion are smoothly connected to the outer edges of the positive electrode body that are oriented in the direction orthogonal to the second direction. Thereby, it is possible to prevent the stress concentration from occurring at the connecting portion between the outer edge of the positive electrode connecting portion and the outer edge of the positive electrode body, and the positive electrode body from being broken or otherwise damaged. Therefore, the strength of the positive electrode body can be improved.
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記正極本体における前記第2方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a negative electrode body and a positive electrode body that are superposed on each other and wound flatly, and the negative electrode body has a plurality of negative electrode bodies arranged side by side in a first state in a developed state, and a developed body. A pair of negative electrode bodies adjacent to each other in a state, a negative electrode active material is disposed on the surface, and the pair of negative electrode bodies are folded back so as to overlap each other, and at least one negative electrode connecting portion is provided, and the positive electrode body Is arranged in the unfolded state side by side in the second direction, and connects a plurality of positive electrode bodies that overlap the negative electrode body to a pair of the positive electrode bodies that are adjacent in the unfolded state, and a positive electrode active material is placed on the surface of the negative electrode body. At least one positive electrode connecting portion facing the connecting portion, and the at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction, and the at least one positive electrode connecting portion. Has a pair of outer edges facing in a direction orthogonal to the second direction, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in an intermediate portion in the first direction, and the positive electrode connecting portion is The pair of outer edges are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body, and the pair of outer edges of the positive electrode connecting portion extend in the second direction of the positive electrode body. It is characterized in that it extends in the shape of an arc tangent to the outer edge facing the orthogonal direction .
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第1方向に直交する方向を向く外縁に変曲点を介して接続している、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a negative electrode body and a positive electrode body which are superposed on each other and wound in a flat shape, and the negative electrode body has a plurality of negative electrode bodies arranged side by side in a first direction in a developed state, and a developed body. A pair of negative electrode bodies adjacent to each other in a state, a negative electrode active material is disposed on the surface, and the pair of negative electrode bodies are folded back so as to overlap each other, and at least one negative electrode connecting portion is provided, and the positive electrode body Is arranged in the unfolded state side by side in the second direction, and connects a plurality of positive electrode bodies that overlap the negative electrode body to a pair of the positive electrode bodies that are adjacent in the unfolded state, and a positive electrode active material is placed on the surface of the negative electrode body. At least one positive electrode connecting portion facing the connecting portion, and the at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction, and the at least one positive electrode connecting portion. Has a pair of outer edges facing in a direction orthogonal to the second direction, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in an intermediate portion in the first direction, and the positive electrode connecting portion is The pair of outer edges are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body, and the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion extend in the first direction in the negative electrode body. It is characterized in that it is connected via an inflection point to an outer edge facing in a direction orthogonal to each other.
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記負極本体における前記第1方向に直交する方向を向く外縁に正接する円弧状に延びている、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a negative electrode body and a positive electrode body which are superposed on each other and wound in a flat shape, and the negative electrode body has a plurality of negative electrode bodies arranged side by side in a first direction in a developed state, and a developed body. A pair of negative electrode bodies adjacent to each other in a state, a negative electrode active material is disposed on the surface, and the pair of negative electrode bodies are folded back so as to overlap each other, and at least one negative electrode connecting portion is provided, and the positive electrode body Is arranged in the unfolded state side by side in the second direction, and connects a plurality of positive electrode bodies that overlap the negative electrode body to a pair of the positive electrode bodies that are adjacent in the unfolded state, and a positive electrode active material is placed on the surface of the negative electrode body. At least one positive electrode connecting portion facing the connecting portion, and the at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction, and the at least one positive electrode connecting portion. Has a pair of outer edges facing in a direction orthogonal to the second direction, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in an intermediate portion in the first direction, and the positive electrode connecting portion is The pair of outer edges are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body, and the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion extend in the first direction in the negative electrode body. It is characterized in that it extends in the shape of an arc tangent to the outer edge facing the orthogonal direction .
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記少なくとも1つの負極接続部は、最内周に配置される内端側負極接続部を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、最外周に配置される外端側正極接続部を有し、前記少なくとも1つの負極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記内端側負極接続部から離れるに従い小さくなり、前記少なくとも1つの正極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記外端側正極接続部から離れるに従い大きくなる、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a negative electrode body and a positive electrode body that are superposed on each other and wound flatly, and the negative electrode body has a plurality of negative electrode bodies arranged side by side in a first state in a developed state, and a developed body. A pair of the negative electrode bodies that are adjacent to each other in a state, a negative electrode active material is disposed on the surface, and the pair of negative electrode bodies are folded back so as to overlap each other, and at least one negative electrode connecting portion is provided, and the positive electrode body Is arranged in the unfolded state side by side in the second direction, and connects a plurality of positive electrode bodies that overlap the negative electrode body to a pair of the positive electrode bodies that are adjacent in the unfolded state, and a positive electrode active material is placed on the surface of the negative electrode body. At least one positive electrode connecting portion facing the connecting portion, and the at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction, and the at least one positive electrode connecting portion. Has a pair of outer edges facing in a direction orthogonal to the second direction, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in an intermediate portion in the first direction, and the positive electrode connecting portion is The pair of outer edges are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body, and the at least one negative electrode connecting portion is an inner end negative electrode arranged on the innermost periphery. A connecting portion, the at least one positive electrode connecting portion has an outer end side positive electrode connecting portion arranged at the outermost periphery, and the minimum interval between the pair of outer edges in each of the at least one negative electrode connecting portion is It is characterized in that it becomes smaller with distance from the inner end side negative electrode connecting portion, and the minimum distance between the pair of outer edges in each of the at least one positive electrode connecting portion becomes larger with increasing distance from the outer end side positive electrode connecting portion .
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記複数の負極本体は、最外周に配置される外端側負極本体、および最内周に配置される内端側負極本体を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記内端側負極本体に接続する内端側負極接続部を備え、前記複数の負極本体それぞれの前記第1方向の寸法は、前記外端側負極本体から離れるに従い小さくなり、前記少なくとも1つの負極接続部それぞれの前記第1方向の寸法は、前記内端側負極接続部から離れるに従い大きくなる、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a negative electrode body and a positive electrode body which are superposed on each other and wound in a flat shape, and the negative electrode body has a plurality of negative electrode bodies arranged side by side in a first direction in a developed state, and a developed body. A pair of negative electrode bodies adjacent to each other in a state, a negative electrode active material is disposed on the surface, and the pair of negative electrode bodies are folded back so as to overlap each other, and at least one negative electrode connecting portion is provided, and the positive electrode body Is arranged in the unfolded state side by side in the second direction, and connects a plurality of positive electrode bodies that overlap the negative electrode body to a pair of the positive electrode bodies that are adjacent in the unfolded state, and a positive electrode active material is placed on the surface of the negative electrode body. At least one positive electrode connecting portion facing the connecting portion, and the at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction, and the at least one positive electrode connecting portion. Has a pair of outer edges facing in a direction orthogonal to the second direction, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in an intermediate portion in the first direction, and the positive electrode connecting portion is The pair of outer edges are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body, and the plurality of negative electrode bodies are outer end side negative electrode bodies arranged on the outermost periphery, and An inner end side negative electrode main body arranged on the innermost periphery, wherein the at least one negative electrode connecting portion includes an inner end side negative electrode connecting portion connected to the inner end side negative electrode main body, The dimension in the first direction decreases as the distance from the outer end side negative electrode main body decreases, and the dimension in the first direction of each of the at least one negative electrode connecting portion increases as the distance from the inner end side negative electrode connecting portion increases. It is characterized by
本発明の電気化学セルは、互いに重ね合わされて扁平に捲回された負極体および正極体を備え、前記負極体は、展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、を有し、前記正極体は、展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、を有し、前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向し、前記正極活物質は、リチウム化合物を含む、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a negative electrode body and a positive electrode body which are superposed on each other and wound in a flat shape, and the negative electrode body has a plurality of negative electrode bodies arranged side by side in a first direction in a developed state, and a developed body. A pair of negative electrode bodies adjacent to each other in a state, a negative electrode active material is disposed on the surface, and the pair of negative electrode bodies are folded back so as to overlap each other, and at least one negative electrode connecting portion is provided, and the positive electrode body Is arranged in the unfolded state side by side in the second direction, and connects a plurality of positive electrode bodies that overlap the negative electrode body to a pair of the positive electrode bodies that are adjacent in the unfolded state, and a positive electrode active material is placed on the surface of the negative electrode body. At least one positive electrode connecting portion facing the connecting portion, and the at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction, and the at least one positive electrode connecting portion. Has a pair of outer edges facing in a direction orthogonal to the second direction, the pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in an intermediate portion in the first direction, and the positive electrode connecting portion is The pair of outer edges are recessed so as to approach each other in the middle portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body, and the positive electrode active material contains a lithium compound .
Claims (8)
前記負極体は、
展開状態で第1方向に並んで配置された複数の負極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記負極本体を接続し、表面に負極活物質が配置され、前記一対の負極本体が互いに重なり合うように折り返された少なくとも1つの負極接続部と、
を有し、
前記正極体は、
展開状態で第2方向に並んで配置され、前記負極本体に重なる複数の正極本体と、
展開状態で隣り合う一対の前記正極本体を接続し、表面に正極活物質が配置され、前記負極接続部に対向する少なくとも1つの正極接続部と、
を有し、
前記少なくとも1つの負極接続部は、前記第1方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記少なくとも1つの正極接続部は、前記第2方向に直交する方向を向く一対の外縁を有し、
前記負極接続部の前記一対の外縁は、前記第1方向の中間部において互いに近付くように窪み、
前記正極接続部の前記一対の外縁は、前記第2方向の中間部において互いに近付くように窪み、かつ前記負極体の主面に対向している、
ことを特徴とする電気化学セル。 A negative electrode body and a positive electrode body which are superposed on each other and are wound flatly,
The negative electrode body is
A plurality of negative electrode main bodies arranged side by side in the first direction in an expanded state,
At least one negative electrode connecting portion that connects a pair of adjacent negative electrode bodies in a developed state, has a negative electrode active material disposed on the surface, and is folded back so that the pair of negative electrode bodies overlap each other,
Have
The positive electrode body is
A plurality of positive electrode main bodies that are arranged side by side in the second direction in an expanded state and overlap the negative electrode main body;
At least one positive electrode connecting portion that connects the pair of positive electrode main bodies adjacent to each other in a developed state, the positive electrode active material is disposed on the surface, and faces the negative electrode connecting portion,
Have
The at least one negative electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the first direction,
The at least one positive electrode connecting portion has a pair of outer edges facing a direction orthogonal to the second direction,
The pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the first direction,
The pair of outer edges of the positive electrode connecting portion are recessed so as to approach each other in the intermediate portion in the second direction, and face the main surface of the negative electrode body.
An electrochemical cell characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。 The pair of outer edges of the positive electrode connecting portion are connected to an outer edge of the positive electrode body that faces a direction orthogonal to the second direction via an inflection point.
The electrochemical cell according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。 The pair of outer edges of the positive electrode connecting portion extend in an arc shape that is tangent to the outer edge of the positive electrode body that faces a direction orthogonal to the second direction.
The electrochemical cell according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電気化学セル。 The pair of outer edges of the negative electrode connecting portion are connected to an outer edge of the negative electrode body which faces a direction orthogonal to the first direction via an inflection point.
The electrochemical cell according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電気化学セル。 The pair of outer edges of the negative electrode connecting portion extend in an arc shape that is tangent to the outer edge of the negative electrode body that faces a direction orthogonal to the first direction.
The electrochemical cell according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記少なくとも1つの正極接続部は、最外周に配置される外端側正極接続部を有し、
前記少なくとも1つの負極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記内端側負極接続部から離れるに従い小さくなり、
前記少なくとも1つの正極接続部それぞれにおける前記一対の外縁の最小間隔は、前記外端側正極接続部から離れるに従い大きくなる、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電気化学セル。 The at least one negative electrode connecting portion has an inner end side negative electrode connecting portion arranged on the innermost periphery,
The at least one positive electrode connecting portion has an outer end side positive electrode connecting portion arranged on the outermost periphery,
The minimum distance between the pair of outer edges in each of the at least one negative electrode connecting portion becomes smaller with increasing distance from the inner end side negative electrode connecting portion,
The minimum distance between the pair of outer edges in each of the at least one positive electrode connecting portion increases as the distance from the outer end side positive electrode connecting portion increases.
The electrochemical cell according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記少なくとも1つの負極接続部は、前記内端側負極本体に接続する内端側負極接続部を備え、
前記複数の負極本体それぞれの前記第1方向の寸法は、前記外端側負極本体から離れるに従い小さくなり、
前記少なくとも1つの負極接続部それぞれの前記第1方向の寸法は、前記内端側負極接続部から離れるに従い大きくなる、
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電気化学セル。 The plurality of negative electrode bodies have an outer end side negative electrode body disposed on the outermost periphery and an inner end side negative electrode body disposed on the innermost periphery,
The at least one negative electrode connecting portion includes an inner end side negative electrode connecting portion connected to the inner end side negative electrode main body,
The dimension of each of the plurality of negative electrode main bodies in the first direction becomes smaller with increasing distance from the outer end side negative electrode main body,
A dimension in the first direction of each of the at least one negative electrode connecting portion increases with increasing distance from the inner end side negative electrode connecting portion,
The electrochemical cell according to any one of claims 1 to 6, characterized in that
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電気化学セル。 The positive electrode active material includes a lithium compound,
The electrochemical cell according to any one of claims 1 to 7, wherein:
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