JP2022048540A - 二次電池及び二次電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記課題を解決する二次電池において、前記電極体は、径方向に扁平した捲回形状を有することが好ましい。
上記構成によれば、セパレータに係合する係合突部の先端がセパレータを突き抜けて、その径方向外側に位置する各電極シートの第1端部に接触する状況を回避することができる。そして、これにより、電極体の捲回軸方向両端部において、セパレータを挟んで径方向に交互に並ぶ、その集箔部を有した第1端部と係合突部を有した第2端部62との短絡を回避することができる。
上記課題を解決する二次電池において、前記保護層は、前記第1端部に積層された絶縁被膜層であることが好ましい。
以下、二次電池に関する第1の実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、二次電池1は、正極3、負極4、及びセパレータ5を一体化した電極体10と、この電極体10を収容するケース20と、を備えている。そして、本実施形態の二次電池1は、そのケース20内の電極体10に、図示しない非水性の電解液を含浸させたリチウムイオン二次電池としての構成を有している。
次に、本実施形態の二次電池1において、その電極体10に形成された電極シート及びセパレータの位相差ズレ抑制構造について説明する。
図8及び図9に示すように、先ず、電極シート35の厚み方向に反った係合突部65のうねり高さHを「0」に設定する「試験1」を行った。この「試験1」においては、そのプレス工程(図6参照、ステップ103)の実行によっても、係合突部65の先端65xが、その径方向外側に位置するセパレータ5に食い込まなかった。そして、これにより、集箔工程(図6参照、ステップ104)において、その電極シート35及びセパレータ5の位相差ズレが生じた。即ち、電極体10の捲回軸方向となる電極シート35及びセパレータ5の幅方向において、これらの電極シート35及びセパレータ5に予め設定された相互位置関係(図2参照)にズレが生ずる、つまりは互いの位相がズレてしまう結果となった。
即ち、各電極シート35の第2端部62に設けられた係合突部65が、これらの各電極シート35とともに捲回されたセパレータ5に対して係合することにより、各電極シート35とセパレータ5との相対位置が変化し難くなる。そして、これにより、集箔工程において各電極シート35の集箔部50を束ねる際、電極体10の捲回軸Lに沿って、正負の電極シート35に相反する方向の引張力が作用した場合であっても、その電極シート35及びセパレータ5の位相差ズレが生じ難くなる。
(1)二次電池1は、セパレータ5を挟んで積層された正負の電極シート35を捲回してなる電極体10を備える。各電極シート35は、電極体10の捲回軸Lに沿った各電極シート35の幅方向における一方側の端部に集箔部50を有し、正極3を構成する電極シート35Pの集箔部50Pと負極4を構成する電極シート35Nの集箔部50Nとが、電極体10の捲回軸方向における互いに相反した方向に延出する状態で積層される。また、各電極シート35は、これらの各電極シート35及びセパレータ5が捲回された状態で、その捲回軸方向両端部に配置された各集箔部50が束ねられる。更に、各電極シート35における集箔部50を有した一方側の幅方向端部を各電極シート35の第1端部61とし、他方側の幅方向端部を各電極シート35の第2端部62とした場合に、この第2端部62には、係合突部65が設けられる。そして、二次電池1は、各電極シート35及びセパレータ5が捲回された状態において、その係合突部65が、電極体10の径方向外側に向かって突出することによりセパレータ5に係合するように構成される。
以下、二次電池に関する第2の実施形態を図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、上記第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略することとする。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
3…正極
4…負極
5…セパレータ
10…電極体
35,35P,35N…電極シート
50,50P,50N…集箔部
61…第1端部
62…第2端部
65…係合突部
L…捲回軸
Claims (8)
- セパレータを挟んで積層された正負の電極シートを捲回してなる電極体を備え、
前記各電極シートは、前記電極体の捲回軸に沿った前記各電極シートの幅方向における一方側の端部に集箔部を有し、正極を構成する前記電極シートの前記集箔部と負極を構成する前記電極シートの前記集箔部とが、前記電極体の捲回軸方向における互いに相反した方向に延出する状態で前記積層されるとともに、前記各電極シート及び前記セパレータが前記捲回された状態で、前記電極体の捲回軸方向両端部に配置された前記各集箔部が束ねられるものであって、
前記各電極シートにおける前記集箔部を有した一方側の幅方向端部を前記各電極シートの第1端部とし、他方側の幅方向端部を前記各電極シートの第2端部として、
正極を構成する前記電極シート及び負極を構成する前記電極シートの少なくとも一方の
前記第2端部には、前記各電極シート及び前記セパレータが前記捲回された状態において、前記電極体の径方向外側に向かって突出することにより前記セパレータに係合する係合突部が設けられた二次電池。 - 前記係合突部は、少なくとも前記電極体における径方向の最外郭に位置する前記第1端部との間に前記セパレータを挟む径方向位置において、該セパレータに係合するように構成される請求項1に記載の二次電池。
- 前記電極体は、径方向に扁平した捲回形状を有する
請求項1又は請求項2に記載の二次電池。 - 前記各電極シートは、シート状の集電体と該集電体に積層された電極活物質層とを有するものであって、
前記係合突部は、前記第2端部に形成された前記電極活物質層を有しない未塗工部に設けられている請求項1~請求項3の何れか一項に記載の二次電池。 - 前記電極体は、前記係合突部と該係合突部の径方向外側に位置する前記第1端部との間に設けられた保護層を有する請求項1~請求項4の何れか一項に記載の二次電池。
- 前記保護層は、前記セパレータに積層された絶縁被膜層である
請求項5に記載の二次電池。 - 前記保護層は、前記第1端部に積層された絶縁被膜層である
請求項5又は請求項6に記載の二次電池。 - セパレータを挟んで積層された正負の電極シートを捲回してなる電極体を備え、前記各電極シートは、前記電極体の捲回軸に沿った前記各電極シートの幅方向における一方側の端部に集箔部を有し、正極を構成する前記電極シートの前記集箔部と負極を構成する前記電極シートの前記集箔部とが、前記電極体の捲回軸方向における互いに相反した方向に延出する状態で前記積層されるとともに、前記各電極シート及び前記セパレータが前記捲回された状態で、前記電極体の捲回軸方向両端部に配置された前記各集箔部が束ねられる二次電池の製造方法であって、
前記各電極シートにおける前記集箔部を有した一方側の幅方向端部を前記各電極シートの第1端部とし、他方側の幅方向端部を前記各電極シートの第2端部として、
正極を構成する前記電極シート及び負極を構成する前記電極シートの少なくとも一方の前記第2端部に対し、前記各電極シート及び前記セパレータが前記捲回された状態で前記電極体の径方向外側に向かって突出する係合突部を形成する工程と、
前記各集箔部を束ねる集箔工程の実行前に、前記捲回された前記各電極シート及び前記セパレータを径方向に押圧することにより前記係合突部を前記セパレータに係合させる工程と、を備える二次電池の製造方法。
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