JP2021064457A - 二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、正極活物質層に沿って設けられた絶縁層の亀裂や剥離の発生が抑制された二次電池を提供することである。
なお、集電部材の第一部分および第二部分の揺れの差は、集電部材の剛性を高めること、例えば硬質材料にて作製することや部材の厚みを厚くすること等でも低減できる。しかしながら、一般的な集電部材の構成材料(典型的にはAlまたはAl合金もしくはCuまたはCu合金)よりも剛性(例えば、縦弾性係数)の高い材料は、電気抵抗が高くなる点において望ましくない。また、集電部材の厚みを厚くすることは、コストの観点から好ましくないといえる。
なお、本明細書において「平均粒子径」とは、特にことわりのない限り、レーザ回折散乱法によって得られる体積基準の粒度分布における累積50%粒子径(D50)である。
図3Aに示すように、集電部材38,48の第二部分38b,48bの長さについて、第一部分38a,48a(のリブ側の表面)から、第二部分38b,48bの端部38e,48eの最端部までの距離を、第二部分38b,48bの長さLC(距離LC)とする。すなわち、第二部分38b,48bの長さLCは、湾曲部38Sの湾曲長さ等は考慮しない寸法である。また、第二部分38b,48bの厚みについて、第二部分38b,48bの広側面11aに直交する方向の寸法を厚みTCとする。リブ38c,48cの長さについては、距離LCに沿う方向のリブ38c,48cの寸法をリブ38c,48cの長さLRとする。リブ38c,48cの厚みについては、広側面11aに平行な方向の寸法をリブ38c,48cの厚みTRとする。リブ38c,48cの幅については、第二部分38b,48bの厚みTCに沿う方向の寸法を幅WRとする。
集電部材のリブの長さLRを5とおりに変化させて、リブを設けない集電部材とともに、下記の条件で振動試験を行い、第二部分の最端部の変位量を測定した。その結果を、リブなしの集電部材について振動試験を行ったときの第二部分の最端部の変位量を「100」とした相対値で示し、下記の表1に示した。そして、変位量の相対値が20以下の場合を振動抑制効果が十分(合格)とし、変位量の相対値が20超過の場合を振動抑制効果が不十分(不合格)とした。
なお、集電部材のリブの厚みTRは、第二部分の厚みTCに対して「0.4/TC」で一定とし、リブの幅WRは、第二部分の厚みTCに対して「0.47/TC」で一定とした。
加速度:10G
周波数:25Hz
温度:室温(25℃)
振動方向:リブの幅方向(第二部分の厚み方向)
集電部材のリブの厚みTRを6とおりに変化させて、リブを設けない集電部材とともに、上記と同じ条件で振動試験を行い、第二部分の最端部の変位量を測定した。その結果を、リブなしの集電部材について振動試験を行ったときの第二部分の最端部の変位量を「100」とした相対値で示し、下記の表2に示した。そして、変位量の相対値が20以下の場合を振動抑制効果が十分(合格)とし、変位量の相対値が20超過の場合を振動抑制効果が不十分(不合格)とした。
なお、集電部材のリブの長さLRは、第二部分の長さLCに対して「0.1×LC」で一定とし、リブの幅WRは、第二部分の厚みTCに対して「0.47/TC」で一定とした。
集電部材のリブの幅WRを6とおりに変化させて、リブを設けない集電部材とともに、上記と同じ条件で振動試験を行い、第二部分の最端部の変位量を測定した。その結果を、リブなしの集電部材について振動試験を行ったときの第二部分の最端部の変位量を「100」とした相対値で示し、下記の表2に示した。そして、変位量の相対値が20以下の場合を振動抑制効果が十分(合格)とし、変位量の相対値が20超過の場合を振動抑制効果が不十分(不合格)とした。
なお、集電部材のリブの長さLRは、第二部分の長さLCに対して「0.1×LC」で一定とし、リブの厚みTRは、第二部分の厚みTCに対して「0.4/TC」で一定とした。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
30 正極
32 正極集電体
34 正極活物質層
36 絶縁層
40 負極
50 セパレータ
38,48 集電部材
38a,48a 第一部分
38b,48b 第二部分
38c,48c リブ
Claims (7)
- 電池ケースと、
正極および負極がセパレータで絶縁されて積層されてなる電極体と、
前記電池ケースと前記電極体とに接続されている集電部材と、
を備え、
前記正極は、
活物質層形成領域と、前記活物質層形成領域に隣接する絶縁層形成領域と、前記絶縁層形成領域に隣接する集電領域とを備える正極集電体と、
前記活物質層形成領域の表面に備えられ正極活物質を含む正極活物質層と、
前記絶縁層形成領域の表面に備えられた絶縁層と、
を備え、
前記集電部材は、
第一部分と、前記第一部分と連続しかつ前記第一部分に対して屈曲されている第二部分とを備え、
前記第一部分は、前記電池ケースに固定されており、
前記第二部分は、前記屈曲された部分とは反対側の端部において前記集電領域に接続されており、
前記屈曲された部分において、前記第一部分と前記第二部分とに接続されるリブをさらに備えている、二次電池。 - 前記リブは、前記第一部分および前記第二部分の表面のうち前記電極体に対向する側の表面に接続されている、請求項1に記載の二次電池。
- 前記集電部材は、前記第一部分と前記第二部分と前記リブとが連続かつ一体的に構成されており、板状金属の曲げ加工品およびプレス加工品の少なくとも一方である、請求項1または2に記載の二次電池。
- 前記電池ケースは、開口を有するケース本体と前記開口を蓋する蓋部材とを備える角型電池ケースであって、
前記第一部分は前記蓋部材の内表面に接続され、
前記第二部分は前記開口を取り囲む前記ケース本体のいずれか一つの面に沿って屈曲されており、
前記第一部分から前記端部の最端部までの距離LCと、前記リブの前記距離LCに沿う方向の寸法である長さLRとは、次の関係:LR≧0.1×LC;を満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記電池ケースは、開口を有するケース本体と前記開口を蓋する蓋部材とを備える角型電池ケースであって、
前記第一部分は前記蓋部材の内表面に接続され、
前記第二部分は前記開口を取り囲む前記ケース本体のいずれか一つの面に沿って屈曲されており、
前記第二部分の前記一つの面に直交する方向の寸法である厚みTCと、前記リブの前記一つの面に平行な方向の寸法である厚みTRとは、次の関係:TR≧0.4×1/TC;を満たす、請求項1〜4のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記電池ケースは、開口を有するケース本体と前記開口を蓋する蓋部材とを備える角型電池ケースであって、
前記第一部分は前記蓋部材の内表面に接続され、
前記第二部分は前記開口を取り囲む前記ケース本体のいずれか一つの面に沿って屈曲されており、
前記第二部分の前記一つの面に直交する方向の寸法である厚みTCと、前記リブの前記厚みTCに沿う方向の寸法である幅WRとは、次の関係:WR≧0.25×1/TC;を満たす、請求項1〜5のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記電極体は、長尺な前記正極、前記負極、および前記セパレータが積層されて捲回されてなる捲回型電極体である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の二次電池。
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