JP3864041B2

JP3864041B2 - battery

Info

Publication number: JP3864041B2
Application number: JP2000223595A
Authority: JP
Inventors: 潔花房; 博一石田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: JP2002042772A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電池に関し、より特定的には、携帯電話機や個人情報端末等の携帯情報端末に用いられる電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器、特に携帯電話機や携帯情報端末あるいは通信機能を備えたノート型パソコンなどの携帯機器において、小型化および軽量化が進んできている。このような電子機器の小型化および軽量化に伴って、これらの電子機器に用いられる電源としての電池において、その小型化および軽量化が強く求められている。
【０００３】
このような要求に応えるべく、電極と発電要素としての電池コアとをラミネートフィルムなどの外装部材で密閉し、従来よりも小型化および軽量化を図った電池の開発が進められている。
【０００４】
図１３は、従来の電池の斜視図である。図１３を参照して、従来の電池は、電力を発生させる発電要素としての電池コア１０と、電池コア１０を覆うラミネートフィルム２０と、電池コア１０に電気的に接続され、その一部分がラミネートフィルム２０に覆われる負極端子３１および正極端子３２とにより構成される。
【０００５】
電池コア１０は、正極集電体と、セパレータと、負極集電体とを重ねて積層体とし、この積層体を何重にも巻いて形成される。
【０００６】
ラミネートフィルム２０は、電池コア１０を受入れるための凹部２５と、その凹部を覆う蓋部２６とにより構成される。凹部２５は直方体形状を有し、電池コア１０を嵌めることができるだけの体積を有する。凹部２５と蓋部とは互いに接触する部分で圧着され、その内部に電池コア１０が密閉される。
【０００７】
負極端子３１および正極端子３２は、それぞれ電池コア１０の中央部に電気的に接続される。負極端子３１および正極端子３２は、電池２の長手方向に沿って互いに平行に延びるように形成されている。負極端子３１および正極端子３２は、ラミネートフィルム２０の蓋部２６に接触するように位置し、その一部分はラミネートフィルム２０から露出している。
【０００８】
図１４は、図１３中のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿って見た断面を示す図である。図１４を参照して、電池コア１０は、セパレータ１１、負極集電体１２、セパレータ１３および正極集電体１４を有する。セパレータ１１、負極集電体１２、セパレータ１３および正極集電体１４は積層されて渦巻状に巻き重ねて形成されている。セパレータ１１および１３は絶縁体により形成され、負極集電体１２および正極集電体１４が直接接触するのを防止する働きをする。負極集電体１２の表面には負極活物質が塗布されている。正極集電体１４の表面には正極活物質が塗布されている。
【０００９】
電池コア１０の中央部に位置する正極集電体１４に正極端子３２が接続されている。電池コア１０の中央部に位置する負極集電体１２に負極端子３１が接続されている。正極端子３２および負極端子３１は、それぞれ上方に向かって延びるように曲げられ、蓋部２６と凹部２５との間から外部に露出するように延びる。
【００１０】
正極端子３２および負極端子３１は、それぞれアルミニウム等の金属により構成される。
【００１１】
ラミネートフィルム２０は、樹脂層２１、アルミニウム層２２および樹脂層２３の３層を積層して構成される。ラミネートフィルム２０は、電池コア１０を収納する凹部２５と、凹部２５を覆う蓋部２６とにより構成される。凹部２５と蓋部２６とは互いに圧着されて電池コア１０を密閉する。
【００１２】
図１５は、図１３中のＸＶ−ＸＶ線に沿って見た断面を示す図である。図１５を参照して、電池コア１０は、セパレータ１１、負極集電体１２、セパレータ１３および正極集電体１４を重ねて積層体とし、この積層体を何重にも巻重ねることにより形成される。電池コア１０は、ラミネートフィルム２０の凹部２５および蓋部２６に接触し、凹部２５内に位置決めされる。図１５では示していないが、渦巻の中央部に位置する負極集電体１２に負極端子が接続され、渦巻の中央部に位置する正極集電体１４に正極端子が接続される。
【００１３】
図１６は、従来の別の電池の断面図である。なお、図１６で示す断面は、図１４で示す断面に対応する。図１６を参照して、従来の電池２０２は、電力を発生させる発電要素としての電池コア２１０と、電池コア２１０を覆うラミネートフィルム２０と、電池コア２１０に電気的に接続される正極端子２３２および負極端子（図示せず）とを有する。
【００１４】
電池コア２１０は、セパレータ２１１と、セパレータ２１１に覆われた負極集電体２１２と、セパレータ２１３と、セパレータ２１３に覆われた正極集電体２１４を積層した積層体２１５を複数重ねて形成されている。この積層体２１５のうち、負極集電体２１２の表面には負極活物質が塗布される。正極集電体２１４の表面には、正極活物質が塗布される。負極集電体２１２は、リード線２４１を介して負極端子（図示せず）に接続される。正極集電体２１４はリード線２４２を介して正極端子２３２に接続される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の電池で生じる問題について以下に説明する。
【００１６】
まず、図１４で示す電池２では、電池コア１０の中央部から負極端子３１および正極端子３２を外部へ引出しているため、負極端子３１および正極端子３２は上方向に曲げられる。このとき、急激に正極端子３２および負極端子３１を曲げると正極端子３２および負極端子３１が切れるので、正極端子３２および負極端子３１を徐々に曲げる。そのために、電池コア１０とラミネートフィルム２０との側壁には、幅Ｗ₁（１〜１．５ｍｍ）のスペースを確保する必要がある。また、図１６でも、同様に正極端子３２を徐々に曲げるために、電池コア２１０とラミネートフィルム２０の側壁との間にスペースを確保する必要がある。このスペースのために、電池２および２０２を小型化できないという問題があった。
【００１７】
さらに、図１４では、たとえば正極端子３２は曲げられて曲率が大きい部分３２ａが発生する。この部分３２ａでクラック等が発生し、電池２の信頼性が損なわれる。また、図１６で示す電池２０２でも、曲率が大きい部分２３２ａにおいてクラック等が発生し、電池２０２の信頼性が低下する。
【００１８】
さらに電池２および２０２を落下させた場合には、図１４では、正極端子３２および負極端子３１が凹部２５の角部分２５ａに押し付けられて正極端子３２および負極端子３１が切れる、または内部短絡するという問題があった。同様に、図１５に示す電池２０２においても、電池２０２を落下させた場合に、正極端子２３２が凹部２５の角部分２５ａに押し付けられて、断線または内部短絡が生じるという問題があった。
【００１９】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものである。この発明の１つの目的は、小型化が可能な電池を提供することである。
【００２０】
またこの発明の別の目的は、信頼性の高い電池を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った電池は、正極集電体、負極集電体、正極集電体および負極集電体を絶縁するセパレータを含む積層体を巻回して形成された発電要素と、発電要素上面側の最も高い部分にそれぞれ位置する正極集電体および負極集電体において発電要素にそれぞれ電気的に接続された正極端子および負極端子からなる電極端子と、発電要素が嵌る形状に形成された凹部、この凹部に連なり、その凹部を覆うことができる面積を有する蓋部とを含み、発電要素の上面側および下面側がそれぞれ蓋部と凹部に接触するように発電要素と電極端子の一部を覆う外装部材が設けられている。発電要素の軸の延びる方向が蓋部および凹部の底部と平行である。電極端子は発電要素より外装部材の外部へほぼ直線状に引出されて外装部材から露出する。
【００２５】
また好ましくは、発電要素は、正極集電体、セパレータおよび負極集電体を積層したシート状部材がある軸のまわりに巻かれた形態を有し、軸の延びる方向は、電極端子の延びる方向とほぼ平行である。
【００２６】
また好ましくは、発電要素は、正極集電体、セパレータおよび負極集電体を積層したシート状部材がある軸のまわりに巻かれた形態を有し、軸の延びる方向は、電極端子の延びる方向とほぼ垂直である。
【００２７】
この発明に従った電池は、正極集電体、負極集電体、正極集電体および負極集電体を絶縁するセパレータを積層したシート状部材を複数積層した形態を有する発電要素と、発電要素上面側の最も高い部分にそれぞれ位置する正極集電体および負極集電体において発電要素にそれぞれ電気的に接続された正極端子および負極端子からなる電極端子と、発電要素が嵌る形状に形成された凹部、この凹部に連なり、その凹部を覆うことができる面積を有する蓋部とを含み、発電要素の上面側および下面側がそれぞれ蓋部と凹部に接触するように発電要素と電極端子の一部とを覆う外装部材が設けられ、発電要素を構成する正極集電体、負極集電体およびセパレータは蓋部および凹部の底部と平行に積層されており、電極端子は発電要素より外装部材の外部へほぼ直線状に引出されて外装部材から露出する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った電池の斜視図である。図１を参照して、電池１は、電力を発生させる発電要素としての電池コア１０と、電池コア１０に電気的に接続された電極端子としての負極端子３１および正極端子３２と、電池コア１０と負極端子３１および正極端子３２の一部とを覆う外装部材としてのラミネートフィルム２０とを備える。
【００３０】
ラミネートフィルム２０は、電池コア１０を受入れるための凹部２５と、この凹部２５に連なり、凹部２５を覆うことができる面積を有する蓋部２６とにより構成される。１枚のシート状のラミネートフィルム２０に凹部２５と、この凹部２５を覆うための蓋部２６が形成されており、凹部２５内に電池コア１０を嵌め合わせた状態でラミネートフィルム２０の所定部分を折り曲げて凹部２５の外周部と蓋部２６を圧着する。その後ラミネートフィルムの余った部分を凹部２５へ近づく方向へ巻くことにより図１で示すような形態となる。
【００３１】
電池コア１０は凹部２５内に嵌め合わせられて位置決めされる。電池コア１０は、負極集電体と、セパレータと、正極集電体とを重ねて積層体とし、この積層体を何重にも巻き重ねることにより形成される。電池コア１０は長手方向に延びるように形成されている。
【００３２】
負極端子３１および正極端子３２は電池コア１０に電気的に接続されている。負極端子３１および正極端子３２は、電池コア１０の端部に接続され、電池コア１０からほぼ直線状に引出されてラミネートフィルム２０から露出するように位置決めされている。正極端子３２および負極端子３１は、アルミ、銅またはニッケルなどの金属により構成され、ラミネートフィルム２０の蓋部２６に沿って一方向に延びるように、かつ電池コア１０の長手方向と同じ方向に延びるように形成される。負極端子３１と正極端子３２とは所定の距離を隔てて互いに平行に延びるように形成される。
【００３３】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た断面を示す図である。図２を参照して、電池１は、ラミネートフィルム２０と、ラミネートフィルム２０に収納される電池コア１０と、電池コア１０に電気的に接続された負極端子３１および正極端子３２とにより構成される。ラミネートフィルム２０は、容器状の凹部２５と、この凹部に接続されて凹部２５を覆うことができる蓋部２６とにより構成される。ラミネートフィルム２０は、樹脂層２１、アルミニウム層２２および樹脂層２３の３重構造であり、樹脂層２１が内側に、樹脂層２３が外側に位置する。樹脂層２１および２３は、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの高分子樹脂により構成される。ラミネートフィルム２０の厚みは３００μｍ以下とされる。
【００３４】
ラミネートフィルム２０に接触するように電池コア１０が設けられている。電池コア１０は、セパレータ１１と、負極集電体１２と、セパレータ１３と、正極集電体１４とを重ねて積層体とし、この積層体を巻き重ねることにより形成されている。なお、図では、負極集電体１２とセパレータ１１および１３が直接接触しているが、セパレータ１１および１３と負極集電体１２の間には、リチウム等の負極活物質が介在する。すなわち、負極集電体１２の両面に負極活物質が塗付され、その負極活物質に接触するようにセパレータ１１および１３が設けられている。
【００３５】
また、正極集電体１４は図では、セパレータ１３および１１に直接接触しているが、セパレータ１１および１３と正極集電体１４との間には、リチウムと金属との酸化物により構成される正極活物質が存在する。すなわち、正極集電体１４の両面には正極活物質が塗付され、この正極活物質に接触するようにセパレータ１１および１３が設けられている。最も高い部分に位置する負極集電体１２および正極集電体１４は負極端子３１および正極端子３２に電気的に接続される。負極端子３１および正極端子３２は、負極集電体１２および正極集電体１４からほぼ直線状に引出されてラミネートフィルム２０から露出するように延びている。正極端子３２および負極端子３１は、電池コア１０の中央部よりも上側に接続され、急激に曲げられることがない。
【００３６】
図３は図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た断面を示す図である。図３を参照して、電池１において、電池コア１０はセパレータ１１、負極集電体１２、セパレータ１３および正極集電体１４を重ねて積層体とし、これを渦巻状に巻いて形成される。この積層体は重ねて巻かれており、正極集電体１４の両側にはセパレータ１１および１３が位置し、負極集電体１２の両側にはセパレータ１１および１３が位置し、正極集電体１４と負極集電体１２とが直接接触することはない。巻き重ねて形成された電池コア１０はラミネートフィルム２０の凹部２５に嵌まる形状とされておりその上面および下面がそれぞれ蓋部２６および凹部２５に接触している。電池コア１０は、紙面の手前側から奥側に延びるように形成されており、その端部（図３では示さず）には、正極端子および負極端子が接続されている。負極集電体１２および正極集電体１４の間には、所定の電解質が存在し、この電解質により、正極集電体１４から負極集電体１２へ、または負極集電体１２から正極集電体１４へ電子が移動する。なお、このように正極集電体１４および負極集電体１２を巻き重ねているのは、少ない体積で正極集電体１４と負極集電体１２との対向面積を大きくして電池の容量を上げるためである。図３では、電池コア１０は、セパレータ１１、負極集電体１２、セパレータ１３および正極集電体１４を積層したシート状部材が、ある軸のまわりに巻かれた形態を有する。この軸の延びる方向と正極端子３２および負極端子３１の延びる方向とはほぼ平行である。
【００３７】
図４は、負極集電体の平面図であり、図５は、正極集電体の平面図である。図４を参照して、負極集電体１２は、一方向に延びるフィルム状の導電性を有する部材である。負極集電体１２の両面には負極活物質が塗付されている。負極集電体１２の一方端に負極端子３１が接続されている。そのため、負極端子３１と、負極集電体１２と、負極集電体１２の表面に形成された負極活物質とはそれぞれ電気的に接続されている。
【００３８】
図５を参照して、正極集電体１４は、一方向に延びるように形成されるフィルム状の導電性を有する部材である。正極集電体１４の両面には、リチウムと金属との酸化物のような正極活物質が塗布されている。正極集電体１４の中央部から左よりの部分に正極端子３２が接続されている。正極端子３２と、正極集電体１４と、正極集電体１４の表面に塗布された正極活物質とは、それぞれ電気的に接続されている。図４および図５で示す負極端子３１および正極端子３２は、正極端子３２および負極端子３１が大きく曲げられることなく電池コアから外部へ取出せるような位置に接続される。
【００３９】
図４および図５で示す正極集電体１４および負極集電体１２を用いて電池コア１０を構成する場合には、まず、図３で示すセパレータ１１、負極集電体１２、セパレータ１３および正極集電体１４を積層する。この積層体を矢印１２ａおよび１４ａで示す方向から所定の芯材を中心として渦巻状に巻き、巻き終わったところで負極集電体１２に負極端子３１を接続し、正極集電体１４に正極端子３２を接続する。
【００４０】
このように構成された電池１では、まず電池コア１０に接続されてラミネートフィルム２０の外部へ取出される負極端子３１および正極端子３２は、電池コア１０に接続された部分からラミネートフィルム２０の外部へ取出される部分においてほぼ直線状に引出されるため大きく曲げられることがない。そのため、従来のように凹部２５の側壁と電池コア１０との間の幅Ｗ₃を、従来よりも小さい値（０．２〜０．３ｍｍ）とすることができる。これにより電池１自体を小型化することができる。
【００４１】
さらに、正極端子３２および負極端子３１は急激に曲げられることがないため、その表面でクラックなどが発生しない。その結果、正極端子３２および負極端子３１が切れることを防止でき電池１の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
さらに、従来のように負極端子３１および正極端子３２を凹部２５内でたるませることがないため、電池１が落下して電池コア１０に衝撃が加わった場合であっても、負極端子３１および正極端子３２のたるんだ部分で正極端子３２および負極端子３１が切れることがなく、または内部短絡等が発生しない。その結果、電池の信頼性をさらに向上させることができる。
【００４３】
なお、図２および図３で示す電池１では、電池コア１０の構成要素のうち、負極集電体１２が外側に位置し、正極集電体１４が内側に位置していたが、これに限られるものではなく、正極集電体１４が外側に位置し、負極集電体１２が内側に位置してもよい。
【００４４】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２に従った電池の断面図である。なお、図６で示す断面は図２で示す断面に対応する。図６を参照して、電池１０１は、ラミネートフィルム２０と、ラミネートフィルム２０で覆われた電池コア１１０と、電池コア１１０に電気的に接続された負極端子１３１および正極端子１３２とにより構成される。
【００４５】
電池コア１１０は、ラミネートフィルム２０の凹部２５に収納される。電池コア１１０は、セパレータ１１１と、負極集電体１１２と、セパレータ１１３と、正極集電体１１４とを重ねて積層体とし、この積層体を渦巻状に巻くことにより形成される。負極集電体１１２の両面には負極活物質が塗布されている。そのため、セパレータ１１１と負極集電体１１２との間には負極活物質が存在し、負極集電体１１２とセパレータ１１３との間にも負極活物質が存在する。
【００４６】
正極集電体１４の両面には、正極活物質が塗布されている。そのため、正極集電体１１４とセパレータ１１３との間には正極活物質が存在し、正極集電体１１４とセパレータ１１１との間には正極活物質が存在する。負極集電体１１２には負極端子１３１が電気的に接続されている。正極集電体１１４には正極端子１３２が電気的に接続されている。負極端子１３１および正極端子１３２は、電池コア１１０からほぼ直線状に引出されてラミネートフィルム２０から露出する。すなわち、正極端子１３２および負極端子１３１は、凹部２５内において大きく曲げられることがない。さらに、正極端子１３２および負極端子１３１は、蓋部２６に沿って設けられる。電池コア１１０は、セパレータ１１１、負極集電体１１２、セパレータ１１３および正極集電体１１４を積層したシート状部材がある軸に巻かれた形態を有する。その軸の延びる方向は、正極端子１３２および負極端子１３１の延びる方向とほぼ垂直である。
【００４７】
図７は、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た断面を示す図である。図７を参照して、電池１０１は、ラミネートフィルム２０と、ラミネートフィルム２０で囲まれた空間に位置する電池コア１１０とを有する。電池コア１１０は、セパレータ１１１と、負極集電体１１２と、セパレータ１１３と、正極集電体１１４とを巻き重ねた構造となる。そのため、図７で示す断面では、セパレータ１１１、負極集電体１１２、セパレータ１１３および正極集電体１１４はそれぞれが分離したように記載されているが、これらは紙面の手前側および紙面の奥側でそれぞれつながっている。
【００４８】
図８は、正極集電体の平面図である。図９は負極集電体の平面図である。図８を参照して、正極集電体１１４は、一方向に延びるフィルム状の導電性の部材により形成される。正極集電体１１４の表面には正極活物質が塗布されている。正極集電体１１４には正極端子１３２が電気的に接続されている。正極端子１３２と、正極集電体１１４と、正極集電体１１４の表面に塗布された正極活物質はそれぞれ電気的に接続されている。
【００４９】
図９を参照して、負極集電体１１２は、一方向に延びるフィルム状の導電性の部材により構成される。負極集電体１１２の表面に負極活物質が塗布される。負極集電体１１２の一方端には、負極端子１３１が接続されている。負極端子１３１と、負極集電体１１２と、負極集電体１１２の表面に塗布された負極活物質とはそれぞれ電気的に接続されている。
【００５０】
このような正極集電体１１４および負極集電体１１２を用いて電池コア１１０を製造する場合には、まず、セパレータ１１１、負極集電体１１２、セパレータ１１３および正極集電体１１４を積層する。積層した状態で正極集電体１１４および負極集電体１１２を矢印１１２ａおよび１１４ａで示す方向に巻いていく。これにより電池コア１１０を形成することができる。
【００５１】
このような電池１０１でも、実施の形態１で示した電池１と同様の効果がある。
【００５２】
（実施の形態３）
図１０または図１１は、この発明の実施の形態３に従った電池の断面図である。なお、図１０と図１１で示す断面は、図２で示す断面に対応する。図１０または図１１を参照して、電池２０１は、電力を発生させる発電要素としての電池コア２１０と、電池コア２１０に電気的に接続された電極端子としての負極端子２３１と、電池コア２１０と負極端子２３１の一部とを覆うラミネートフィルム２０とを備える。ラミネートフィルム２０は、凹部２５と、この凹部２５に連なり、その凹部２５を覆うことができる面積を有する蓋部２６とを含む。負極端子２３１は電池コア２１０からほぼ直線状に引出されてラミネートフィルム２０から露出する。
【００５３】
電池コア２１０は、シート状部材としての積層体２１５を複数層重ねて形成される。積層体２１５は、セパレータ２１１と、負極集電体２１２と、セパレータ２１３と、正極集電体２１４とにより構成される。セパレータ２１１は負極集電体２１２を覆うように形成されており、負極集電体２１２の両面と対向する。セパレータ２１３は正極集電体２１４を覆うように形成されており、正極集電体２１４の両面と対向する。セパレータ２１１とセパレータ２１３が直接接触する。負極集電体２１２の両面には負極活物質が塗布されており、負極集電体２１２とセパレータ２１１との間には負極活物質が介在する。正極集電体２１４の両面には正極活物質が塗布されており、正極集電体２１４とセパレータ２１３との間には正極活物質が介在する。なお、図１０および１１では、負極集電体２１２を上側に、正極集電体２１４を下側に記載しているが、これに限られるものではなく、負極集電体２１２を下側に、正極集電体２１４を上側に位置決めしてもよい。
【００５４】
リード線２４１が負極集電体２１２に電気的に接続されている。リード線２４１の一方端部は負極集電体２１２に接続され、他方端部は負極端子２３１に電気的に接続される。複数の負極集電体２１２のそれぞれにリード線２４１が接続されており、図１０または図１１に示されるように、これらのリード線２４１は束ねられて負極端子２３１に接続される。
【００５５】
正極集電体２１４にリード線２４２が接続されている。リード線２４２の一方端部が正極集電体２１４に接続され、他方端部が図示しない正極端子に接続されている。なお、この正極端子も負極端子２３１と同様にラミネートフィルム２０から露出する。リード線２４１とリード線２４２とは直接接触しないように互いに距離をあけて配置される。また、リード線２４１およびリード線２４２は、それぞれラミネートフィルム２０の蓋部２６に近づく方向に延びるように形成される。
【００５６】
図１２は、図１０または図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って見た断面を示す図である。図１２を参照して、電池２０１は、ラミネートフィルム２０と、ラミネートフィルム２０で覆われた電池コア２１０を有する。電池コア２１０は、積層体２１５を複数層重ねて構成される。積層体２１５は、セパレータ２１１と、負極集電体２１２と、セパレータ２１３と、正極集電体２１４とを積層して構成される。負極集電体２１２はセパレータ２１１に覆われ、正極集電体２１４はセパレータ２１３で挟まれる。負極集電体２１２の両側に位置するセパレータ２１１は、図１２では、互いに分離しているように見えるが、これらは紙面の手前側または奥側でそれぞれつながっている。正極集電体２１４の両側に位置するセパレータ２１３も図１２では分離しているように見えるが、これらは紙面の手前側または奥側で接続されている。図１２で示されるように、積層体２１５は巻かれることがないため、断面において、セパレータ２１１、負極集電体２１２、セパレータ２１３および正極集電体２１４の積層順が変わることはない。
【００５７】
このように構成された電池２０１でも、実施の形態１で示した電池と同様の効果がある。
【００５８】
なお、上述の電気的接続は、スポット溶接、カシメ、ハトメ等の接続によって行なわれる。
【００５９】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することは可能である。まず、ラミネートフィルム２０の構造としては、３層構造のものを示したが、この構造に限られるものではなく、さらに多くの層を積層してもよい。また、この電池は、リチウム２次電池などの２次電池だけでなく、１次電池にも使用することができる。さらに、正極集電体、負極集電体、正極端子および負極端子の材料は上述したものに限られるものではなく、通常用いられている他の材料を用いることができる。
【００６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６１】
【発明の効果】
この発明に従えば、小型化が可能で信頼性の高い電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に従った電池の斜視図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た断面を示す図である。
【図３】図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って見た断面を示す図である。
【図４】負極集電体の平面図である。
【図５】正極集電体の平面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に従った電池の断面図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って見た断面を示す図である。
【図８】正極集電体の平面図である。
【図９】負極集電体の平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に従った電池の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に従った電池のもう１つの断面図である。
【図１２】図１０または図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って見た断面を示す図である。
【図１３】従来の電池の斜視図である。
【図１４】図１３中のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿って見た断面を示す図である。
【図１５】図１３中のＸＶ−ＸＶ線に沿って見た断面を示す図である。
【図１６】従来の別の電池の断面図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１電池、１０，１１０，２１０電池コア、１１，１３，１１１，１１３，２１１，２１３セパレータ、３１，１３１，２３１負極端子、３２，１３２，２３２正極端子、２０ラミネートフィルム、２５凹部、２６蓋部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery, and more particularly to a battery used for a portable information terminal such as a mobile phone or a personal information terminal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices, particularly mobile devices such as mobile phones, personal digital assistants, and notebook personal computers equipped with communication functions, are becoming smaller and lighter. With the reduction in size and weight of such electronic devices, there is a strong demand for the reduction in size and weight of batteries as power sources used in these electronic devices.
[0003]
In order to meet such demands, development of a battery in which an electrode and a battery core as a power generation element are hermetically sealed with an exterior member such as a laminate film to achieve a reduction in size and weight as compared with the prior art is in progress.
[0004]
FIG. 13 is a perspective view of a conventional battery. Referring to FIG. 13, a conventional battery includes a battery core 10 as a power generation element that generates electric power, a laminate film 20 that covers the battery core 10, and a battery film that is electrically connected to the battery core 10. 20 is constituted by a negative electrode terminal 31 and a positive electrode terminal 32 covered with 20.
[0005]
The battery core 10 is formed by stacking a positive electrode current collector, a separator, and a negative electrode current collector into a laminated body, and winding the laminated body in layers.
[0006]
The laminate film 20 includes a recess 25 for receiving the battery core 10 and a lid portion 26 that covers the recess. The recess 25 has a rectangular parallelepiped shape, and has a volume that allows the battery core 10 to be fitted. The concave portion 25 and the lid portion are pressure-bonded at a portion in contact with each other, and the battery core 10 is sealed therein.
[0007]
The negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are electrically connected to the center portion of the battery core 10, respectively. The negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are formed so as to extend in parallel with each other along the longitudinal direction of the battery 2. The negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are positioned so as to contact the lid portion 26 of the laminate film 20, and a part thereof is exposed from the laminate film 20.
[0008]
FIG. 14 is a view showing a cross section taken along line XIV-XIV in FIG. Referring to FIG. 14, battery core 10 includes a separator 11, a negative electrode current collector 12, a separator 13, and a positive electrode current collector 14. The separator 11, the negative electrode current collector 12, the separator 13, and the positive electrode current collector 14 are laminated and formed in a spiral shape. The separators 11 and 13 are formed of an insulator and function to prevent the negative electrode current collector 12 and the positive electrode current collector 14 from coming into direct contact. A negative electrode active material is applied to the surface of the negative electrode current collector 12. A positive electrode active material is applied to the surface of the positive electrode current collector 14.
[0009]
A positive electrode terminal 32 is connected to the positive electrode current collector 14 located at the center of the battery core 10. A negative electrode terminal 31 is connected to the negative electrode current collector 12 located at the center of the battery core 10. The positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are bent so as to extend upward and extend so as to be exposed to the outside from between the lid portion 26 and the recess 25.
[0010]
The positive terminal 32 and the negative terminal 31 are each made of a metal such as aluminum.
[0011]
The laminate film 20 is configured by laminating three layers of a resin layer 21, an aluminum layer 22, and a resin layer 23. The laminate film 20 includes a concave portion 25 that houses the battery core 10 and a lid portion 26 that covers the concave portion 25. The concave portion 25 and the lid portion 26 are pressure-bonded to each other to seal the battery core 10.
[0012]
FIG. 15 is a view showing a cross section taken along line XV-XV in FIG. Referring to FIG. 15, battery core 10 is formed by stacking separator 11, negative electrode current collector 12, separator 13, and positive electrode current collector 14 to form a laminated body, and winding this laminated body many times. The The battery core 10 is in contact with the concave portion 25 and the lid portion 26 of the laminate film 20 and is positioned in the concave portion 25. Although not shown in FIG. 15, the negative electrode terminal is connected to the negative electrode current collector 12 located in the central part of the spiral, and the positive electrode terminal is connected to the positive electrode current collector 14 located in the central part of the spiral.
[0013]
FIG. 16 is a cross-sectional view of another conventional battery. Note that the cross section shown in FIG. 16 corresponds to the cross section shown in FIG. Referring to FIG. 16, a conventional battery 202 includes a battery core 210 as a power generation element that generates electric power, a laminate film 20 that covers the battery core 210, a positive electrode terminal 232 that is electrically connected to the battery core 210, and A negative electrode terminal (not shown).
[0014]
The battery core 210 is formed by stacking a plurality of stacked bodies 215 each including a separator 211, a negative electrode current collector 212 covered with the separator 211, a separator 213, and a positive electrode current collector 214 covered with the separator 213. Yes. A negative electrode active material is applied to the surface of the negative electrode current collector 212 in the laminate 215. A positive electrode active material is applied to the surface of the positive electrode current collector 214. The negative electrode current collector 212 is connected to a negative electrode terminal (not shown) via a lead wire 241. The positive electrode current collector 214 is connected to the positive electrode terminal 232 via the lead wire 242.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The problems that occur in the conventional battery as described above will be described below.
[0016]
First, in the battery 2 shown in FIG. 14, since the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are drawn out from the center of the battery core 10, the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are bent upward. At this time, if the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are bent suddenly, the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are cut off, so that the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are bent gradually. For this purpose, the side wall between the battery core 10 and the laminate film 20 has a width W₁It is necessary to secure a space of (1 to 1.5 mm). Also in FIG. 16, it is necessary to secure a space between the battery core 210 and the side wall of the laminate film 20 in order to gradually bend the positive electrode terminal 32 in the same manner. Due to this space, there was a problem that the batteries 2 and 202 could not be miniaturized.
[0017]
Further, in FIG. 14, for example, the positive electrode terminal 32 is bent to generate a portion 32a having a large curvature. Cracks or the like are generated in the portion 32a, and the reliability of the battery 2 is impaired. Also in the battery 202 shown in FIG. 16, cracks or the like occur in the portion 232a having a large curvature, and the reliability of the battery 202 is lowered.
[0018]
Further, when the batteries 2 and 202 are dropped, in FIG. 14, the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are pressed against the corner portion 25 a of the recess 25, and the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are cut or internally short-circuited. There was a problem. Similarly, in the battery 202 shown in FIG. 15, when the battery 202 is dropped, the positive electrode terminal 232 is pressed against the corner portion 25 a of the recess 25, thereby causing a disconnection or an internal short circuit.
[0019]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems. One object of the present invention is to provide a battery that can be miniaturized.
[0020]
Another object of the present invention is to provide a highly reliable battery.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
  A battery according to the present invention includes a power generation element formed by winding a positive electrode current collector, a negative electrode current collector, a positive electrode current collector, and a laminate including a separator that insulates the negative electrode current collector, and a power generation element upper surface side The highest part ofRespectivelyIn the positive electrode current collector and the negative electrode current collector that are located, the electrode terminal comprising a positive electrode terminal and a negative electrode terminal electrically connected to the power generation element, respectively, and a recess formed in a shape into which the power generation element fits, this recess is connected, And an exterior member that covers a part of the power generation element and the electrode terminal so that the upper surface side and the lower surface side of the power generation element are in contact with the lid portion and the recess, respectively. .The direction in which the axis of the power generation element extends is parallel to the lid and the bottom of the recess.The electrode terminal is drawn from the power generation element to the outside of the exterior member in a substantially straight line and exposed from the exterior member.
[0025]
Preferably, the power generation element has a form in which a sheet-like member in which a positive electrode current collector, a separator, and a negative electrode current collector are stacked is wound around an axis, and the direction in which the axis extends is the direction in which the electrode terminal extends It is almost parallel to.
[0026]
Preferably, the power generation element has a form in which a sheet-like member in which a positive electrode current collector, a separator, and a negative electrode current collector are stacked is wound around an axis, and the direction in which the axis extends is the direction in which the electrode terminal extends And almost vertical.
[0027]
  A battery according to the present invention includes a power generation element having a configuration in which a plurality of sheet-like members in which a positive electrode current collector, a negative electrode current collector, a positive electrode current collector, and a separator that insulates the negative electrode current collector are stacked are stacked, and a power generation element In the positive electrode current collector and the negative electrode current collector located at the highest part on the upper surface side, the electrode terminal composed of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal respectively electrically connected to the power generation element, and the power generation element were fitted A power generation element and a part of the electrode terminal such that the upper surface side and the lower surface side of the power generation element are in contact with the cover portion and the recess, respectively. The positive electrode current collector, the negative electrode current collector, and the separator that constitute the power generation element are stacked in parallel with the lid and the bottom of the recess, and the electrode terminal is provided from the power generation element. Drawn out substantially linearly to the outside exposed from the package member.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0029]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of a battery according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, a battery 1 includes a battery core 10 as a power generation element that generates electric power, a negative electrode terminal 31 and a positive electrode terminal 32 as electrode terminals electrically connected to the battery core 10, and a battery core 10. And a laminate film 20 as an exterior member that covers the negative electrode terminal 31 and a part of the positive electrode terminal 32.
[0030]
The laminate film 20 includes a recess 25 for receiving the battery core 10 and a lid portion 26 that is connected to the recess 25 and has an area that can cover the recess 25. A concave portion 25 and a lid portion 26 for covering the concave portion 25 are formed in one sheet-like laminated film 20, and a predetermined portion of the laminated film 20 is placed in a state where the battery core 10 is fitted in the concave portion 25. The outer peripheral part of the recessed part 25 and the cover part 26 are crimped | bonded by bending. Thereafter, the remaining part of the laminate film is wound in a direction approaching the concave portion 25 to form as shown in FIG.
[0031]
The battery core 10 is fitted into the recess 25 and positioned. The battery core 10 is formed by stacking a negative electrode current collector, a separator, and a positive electrode current collector to form a stacked body, and winding the stacked body in layers. Battery core 10 is formed to extend in the longitudinal direction.
[0032]
The negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are electrically connected to the battery core 10. The negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are connected to the end of the battery core 10, and are positioned so as to be drawn out from the battery core 10 in a substantially straight line and exposed from the laminate film 20. The positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are made of metal such as aluminum, copper, or nickel, and extend in one direction along the lid portion 26 of the laminate film 20 and extend in the same direction as the longitudinal direction of the battery core 10. Formed as follows. The negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are formed to extend in parallel with each other at a predetermined distance.
[0033]
FIG. 2 is a view showing a cross section taken along line II-II in FIG. With reference to FIG. 2, the battery 1 includes a laminate film 20, a battery core 10 accommodated in the laminate film 20, and a negative electrode terminal 31 and a positive electrode terminal 32 electrically connected to the battery core 10. . The laminate film 20 includes a container-like recess 25 and a lid portion 26 that is connected to the recess and can cover the recess 25. The laminate film 20 has a triple structure including a resin layer 21, an aluminum layer 22, and a resin layer 23. The resin layer 21 is located on the inner side and the resin layer 23 is located on the outer side. The resin layers 21 and 23 are made of a polymer resin such as polypropylene or polyethylene. The thickness of the laminate film 20 is 300 μm or less.
[0034]
The battery core 10 is provided so as to be in contact with the laminate film 20. The battery core 10 is formed by stacking a separator 11, a negative electrode current collector 12, a separator 13, and a positive electrode current collector 14 to form a laminated body, and winding the laminated body. In the figure, the negative electrode current collector 12 and the separators 11 and 13 are in direct contact, but a negative electrode active material such as lithium is interposed between the separators 11 and 13 and the negative electrode current collector 12. That is, the negative electrode active material is applied to both surfaces of the negative electrode current collector 12, and the separators 11 and 13 are provided so as to be in contact with the negative electrode active material.
[0035]
Further, in the drawing, the positive electrode current collector 14 is in direct contact with the separators 13 and 11, but the separators 11 and 13 and the positive electrode current collector 14 are composed of an oxide of lithium and metal. There is a positive electrode active material. That is, the positive electrode active material is applied to both surfaces of the positive electrode current collector 14, and the separators 11 and 13 are provided so as to be in contact with the positive electrode active material. The negative electrode current collector 12 and the positive electrode current collector 14 positioned at the highest portion are electrically connected to the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32. The negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 extend substantially linearly from the negative electrode current collector 12 and the positive electrode current collector 14 so as to be exposed from the laminate film 20. The positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are connected to the upper side of the center portion of the battery core 10 and are not bent suddenly.
[0036]
FIG. 3 is a view showing a cross section taken along line III-III in FIG. Referring to FIG. 3, in battery 1, battery core 10 is formed by stacking separator 11, negative electrode current collector 12, separator 13, and positive electrode current collector 14 to form a laminated body, which is wound in a spiral shape. The laminated body is wound in an overlapping manner. Separators 11 and 13 are located on both sides of the positive electrode current collector 14, and separators 11 and 13 are located on both sides of the negative electrode current collector 12. And the negative electrode current collector 12 are not in direct contact. The battery core 10 formed by being wound is shaped to fit into the recess 25 of the laminate film 20, and the upper surface and the lower surface thereof are in contact with the lid 26 and the recess 25, respectively. The battery core 10 is formed so as to extend from the front side to the back side of the paper, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are connected to an end portion (not shown in FIG. 3). A predetermined electrolyte exists between the negative electrode current collector 12 and the positive electrode current collector 14, and this electrolyte allows the positive electrode current collector 14 to be connected to the negative electrode current collector 12 or the negative electrode current collector 12 to be positive electrode current collector. Electrons move to the body 14. In addition, the positive electrode current collector 14 and the negative electrode current collector 12 are wound in this manner, so that the facing area between the positive electrode current collector 14 and the negative electrode current collector 12 can be increased with a small volume to increase the capacity of the battery. It is for raising. In FIG. 3, the battery core 10 has a form in which a sheet-like member in which a separator 11, a negative electrode current collector 12, a separator 13, and a positive electrode current collector 14 are stacked is wound around a certain axis. The direction in which the axis extends and the direction in which the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 extend are substantially parallel.
[0037]
4 is a plan view of the negative electrode current collector, and FIG. 5 is a plan view of the positive electrode current collector. Referring to FIG. 4, negative electrode current collector 12 is a film-like conductive member extending in one direction. A negative electrode active material is applied to both surfaces of the negative electrode current collector 12. A negative electrode terminal 31 is connected to one end of the negative electrode current collector 12. Therefore, the negative electrode terminal 31, the negative electrode current collector 12, and the negative electrode active material formed on the surface of the negative electrode current collector 12 are electrically connected to each other.
[0038]
Referring to FIG. 5, positive electrode current collector 14 is a film-like member formed to extend in one direction. A positive electrode active material such as an oxide of lithium and metal is applied to both surfaces of the positive electrode current collector 14. A positive electrode terminal 32 is connected to a portion from the center to the left of the positive electrode current collector 14. The positive electrode terminal 32, the positive electrode current collector 14, and the positive electrode active material applied to the surface of the positive electrode current collector 14 are electrically connected to each other. The negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 shown in FIGS. 4 and 5 are connected to positions where the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 can be taken out from the battery core without being greatly bent.
[0039]
When the battery core 10 is configured using the positive electrode current collector 14 and the negative electrode current collector 12 shown in FIGS. 4 and 5, first, the separator 11, the negative electrode current collector 12, the separator 13 and the positive electrode shown in FIG. The current collector 14 is stacked. The laminate is wound in a spiral shape around a predetermined core material from the direction indicated by arrows 12a and 14a. When the winding is completed, the negative electrode terminal 31 is connected to the negative electrode current collector 12, and the positive electrode current collector 14 is connected to the positive electrode terminal 32. Connect.
[0040]
In the battery 1 thus configured, the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 that are first connected to the battery core 10 and taken out of the laminate film 20 are connected to the outside of the laminate film 20 from the portion connected to the battery core 10. Since it is drawn out in a substantially straight line at the portion taken out, it is not bent greatly. Therefore, the width W between the side wall of the recess 25 and the battery core 10 as in the prior art._ThreeCan be set to a smaller value (0.2 to 0.3 mm) than in the past. Thereby, battery 1 itself can be reduced in size.
[0041]
Furthermore, since the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 are not bent suddenly, no cracks or the like are generated on the surfaces thereof. As a result, the positive electrode terminal 32 and the negative electrode terminal 31 can be prevented from being cut, and the reliability of the battery 1 can be improved.
[0042]
Further, since the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 do not sag in the recess 25 as in the prior art, even when the battery 1 is dropped and an impact is applied to the battery core 10, the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal The positive terminal 32 and the negative terminal 31 are not cut at the sagging portion of the terminal 32, or an internal short circuit or the like does not occur. As a result, the reliability of the battery can be further improved.
[0043]
In the battery 1 shown in FIG. 2 and FIG. 3, among the components of the battery core 10, the negative electrode current collector 12 is located outside and the positive electrode current collector 14 is located inside. However, the positive electrode current collector 14 may be located outside and the negative electrode current collector 12 may be located inside.
[0044]
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 2 of the present invention. The cross section shown in FIG. 6 corresponds to the cross section shown in FIG. Referring to FIG. 6, the battery 101 includes a laminate film 20, a battery core 110 covered with the laminate film 20, and a negative electrode terminal 131 and a positive electrode terminal 132 that are electrically connected to the battery core 110. .
[0045]
The battery core 110 is housed in the recess 25 of the laminate film 20. The battery core 110 is formed by stacking a separator 111, a negative electrode current collector 112, a separator 113, and a positive electrode current collector 114 into a laminated body, and winding the laminated body in a spiral shape. A negative electrode active material is applied to both surfaces of the negative electrode current collector 112. Therefore, a negative electrode active material exists between the separator 111 and the negative electrode current collector 112, and a negative electrode active material also exists between the negative electrode current collector 112 and the separator 113.
[0046]
A positive electrode active material is applied to both surfaces of the positive electrode current collector 14. Therefore, a positive electrode active material exists between the positive electrode current collector 114 and the separator 113, and a positive electrode active material exists between the positive electrode current collector 114 and the separator 111. A negative electrode terminal 131 is electrically connected to the negative electrode current collector 112. A positive electrode terminal 132 is electrically connected to the positive electrode current collector 114. The negative electrode terminal 131 and the positive electrode terminal 132 are drawn from the battery core 110 in a substantially straight line and are exposed from the laminate film 20. That is, the positive terminal 132 and the negative terminal 131 are not greatly bent in the recess 25. Further, the positive terminal 132 and the negative terminal 131 are provided along the lid portion 26. The battery core 110 has a configuration in which a sheet-like member in which a separator 111, a negative electrode current collector 112, a separator 113, and a positive electrode current collector 114 are stacked is wound around a shaft. The direction in which the axis extends is substantially perpendicular to the direction in which the positive terminal 132 and the negative terminal 131 extend.
[0047]
FIG. 7 is a view showing a cross section taken along line VII-VII in FIG. Referring to FIG. 7, battery 101 includes a laminate film 20 and a battery core 110 located in a space surrounded by laminate film 20. The battery core 110 has a structure in which a separator 111, a negative electrode current collector 112, a separator 113, and a positive electrode current collector 114 are wound. Therefore, in the cross section shown in FIG. 7, the separator 111, the negative electrode current collector 112, the separator 113, and the positive electrode current collector 114 are described as being separated from each other. Are connected to each other.
[0048]
FIG. 8 is a plan view of the positive electrode current collector. FIG. 9 is a plan view of the negative electrode current collector. Referring to FIG. 8, positive electrode current collector 114 is formed of a film-like conductive member extending in one direction. A positive electrode active material is applied to the surface of the positive electrode current collector 114. A positive electrode terminal 132 is electrically connected to the positive electrode current collector 114. The positive electrode terminal 132, the positive electrode current collector 114, and the positive electrode active material applied to the surface of the positive electrode current collector 114 are electrically connected to each other.
[0049]
Referring to FIG. 9, negative electrode current collector 112 is formed of a film-like conductive member extending in one direction. A negative electrode active material is applied to the surface of the negative electrode current collector 112. A negative electrode terminal 131 is connected to one end of the negative electrode current collector 112. The negative electrode terminal 131, the negative electrode current collector 112, and the negative electrode active material applied to the surface of the negative electrode current collector 112 are electrically connected to each other.
[0050]
When the battery core 110 is manufactured using such a positive electrode current collector 114 and a negative electrode current collector 112, first, the separator 111, the negative electrode current collector 112, the separator 113, and the positive electrode current collector 114 are stacked. In the laminated state, the positive electrode current collector 114 and the negative electrode current collector 112 are wound in the directions indicated by arrows 112a and 114a. Thereby, the battery core 110 can be formed.
[0051]
Such a battery 101 has the same effect as the battery 1 described in the first embodiment.
[0052]
(Embodiment 3)
10 or 11 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 3 of the present invention. 10 and 11 corresponds to the cross section shown in FIG. Referring to FIG. 10 or FIG. 11, a battery 201 includes a battery core 210 as a power generation element that generates electric power, a negative electrode terminal 231 as an electrode terminal electrically connected to the battery core 210, and a battery core 210. And a laminate film 20 that covers a part of the negative electrode terminal 231. The laminate film 20 includes a concave portion 25 and a lid portion 26 that is continuous with the concave portion 25 and has an area that can cover the concave portion 25. The negative terminal 231 is drawn from the battery core 210 in a substantially straight line and is exposed from the laminate film 20.
[0053]
  The battery core 210 is formed by stacking a plurality of laminated bodies 215 as sheet-like members. The stacked body 215 includes a separator 211, a negative electrode current collector 212, a separator 213, and a positive electrode current collector 214. The separator 211 is formed so as to cover the negative electrode current collector 212 and faces both surfaces of the negative electrode current collector 212. The separator 213 is formed so as to cover the positive electrode current collector 214 and faces both surfaces of the positive electrode current collector 214. The separator 211 and the separator 213 are in direct contact. A negative electrode active material is applied to both surfaces of the negative electrode current collector 212, and the negative electrode active material is interposed between the negative electrode current collector 212 and the separator 211. A positive electrode active material is applied to both surfaces of the positive electrode current collector 214, and the positive electrode active material is interposed between the positive electrode current collector 214 and the separator 213. In addition,10 and 11The negative electrode current collector 212 is shown on the upper side and the positive electrode current collector 214 is shown on the lower side. However, the present invention is not limited to this, and the negative electrode current collector 212 is shown on the lower side. It may be positioned on the upper side.
[0054]
A lead wire 241 is electrically connected to the negative electrode current collector 212. One end of the lead wire 241 is connected to the negative electrode current collector 212, and the other end is electrically connected to the negative electrode terminal 231. A lead wire 241 is connected to each of the plurality of negative electrode current collectors 212, and these lead wires 241 are bundled and connected to the negative electrode terminal 231 as shown in FIG. 10 or FIG.
[0055]
A lead wire 242 is connected to the positive electrode current collector 214. One end of the lead wire 242 is connected to the positive electrode current collector 214, and the other end is connected to a positive electrode terminal (not shown). The positive terminal is also exposed from the laminate film 20 in the same manner as the negative terminal 231. The lead wire 241 and the lead wire 242 are arranged at a distance from each other so as not to be in direct contact with each other. Further, the lead wire 241 and the lead wire 242 are formed so as to extend in a direction approaching the lid portion 26 of the laminate film 20, respectively.
[0056]
12 is a view showing a cross section seen along line XII-XII in FIG. 10 or FIG. Referring to FIG. 12, the battery 201 includes a laminate film 20 and a battery core 210 covered with the laminate film 20. The battery core 210 is configured by stacking a plurality of stacked bodies 215. The stacked body 215 is configured by stacking a separator 211, a negative electrode current collector 212, a separator 213, and a positive electrode current collector 214. The negative electrode current collector 212 is covered with the separator 211, and the positive electrode current collector 214 is sandwiched between the separators 213. The separators 211 located on both sides of the negative electrode current collector 212 appear to be separated from each other in FIG. 12, but they are connected on the front side or the back side of the paper. The separators 213 located on both sides of the positive electrode current collector 214 also appear to be separated in FIG. 12, but they are connected on the front side or the back side of the paper. As shown in FIG. 12, since the stacked body 215 is not wound, the stacking order of the separator 211, the negative electrode current collector 212, the separator 213, and the positive electrode current collector 214 does not change in the cross section.
[0057]
The battery 201 configured as described above has the same effect as the battery shown in the first embodiment.
[0058]
In addition, the above-mentioned electrical connection is performed by connections such as spot welding, caulking, and eyelet.
[0059]
The embodiment of the present invention has been described above, but the embodiment shown here can be variously modified. First, the structure of the laminate film 20 is shown as having a three-layer structure, but is not limited to this structure, and more layers may be laminated. Moreover, this battery can be used not only for secondary batteries such as lithium secondary batteries, but also for primary batteries. Furthermore, the materials of the positive electrode current collector, the negative electrode current collector, the positive electrode terminal, and the negative electrode terminal are not limited to those described above, and other commonly used materials can be used.
[0060]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0061]
【The invention's effect】
According to this invention, it is possible to provide a battery that can be miniaturized and has high reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a battery according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a cross section seen along line II-II in FIG. 1;
FIG. 3 is a view showing a cross section taken along line III-III in FIG. 1;
FIG. 4 is a plan view of a negative electrode current collector.
FIG. 5 is a plan view of a positive electrode current collector.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a battery according to a second embodiment of the present invention.
7 is a view showing a cross section seen along line VII-VII in FIG. 6;
FIG. 8 is a plan view of a positive electrode current collector.
FIG. 9 is a plan view of a negative electrode current collector.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 11 is another cross-sectional view of a battery according to Embodiment 3 of the present invention.
12 is a view showing a cross section seen along line XII-XII in FIG. 10 or FIG. 11;
FIG. 13 is a perspective view of a conventional battery.
14 is a view showing a cross section seen along line XIV-XIV in FIG. 13;
15 is a view showing a cross section seen along line XV-XV in FIG. 13;
FIG. 16 is a cross-sectional view of another conventional battery.
[Explanation of symbols]
1,101,201 battery, 10,110,210 battery core, 11, 13, 111, 113, 211, 213 separator, 31, 131, 231 negative terminal, 32, 132, 232 positive terminal, 20 laminate film, 25 recess , 26 lid.

Claims

A power generation element formed by winding a positive electrode current collector, a negative electrode current collector, a laminate including a separator that insulates the positive electrode current collector and the negative electrode current collector;
An electrode terminal composed of a positive electrode terminal and a negative electrode terminal respectively electrically connected to the power generation element in the positive electrode current collector and the negative electrode current collector respectively located at the highest part on the upper surface side of the power generation element;
A recess formed in a shape into which the power generation element is fitted, and a lid portion that is connected to the recess and has an area that can cover the recess, and the upper surface side and the lower surface side of the power generation element are respectively formed on the lid portion and the recess. An exterior member that covers the power generation element and a part of the electrode terminal so as to come in contact is provided,
The direction in which the shaft of the power generation element extends is parallel to the lid and the bottom of the recess,
The battery is characterized in that the electrode terminal is drawn substantially linearly from the power generation element to the exterior of the exterior member and exposed from the exterior member.

The power generation element has a form in which a sheet-like member in which the positive electrode current collector, the separator, and the negative electrode current collector are stacked is wound around an axis, and the extending direction of the axis is determined by the direction of the electrode terminal. The battery according to claim 1, wherein the battery is substantially parallel to the extending direction.

The power generation element has a form in which a sheet-like member in which the positive electrode current collector, the separator, and the negative electrode current collector are stacked is wound around an axis, and the extending direction of the axis is determined by the direction of the electrode terminal. The battery according to claim 1, wherein the battery is substantially perpendicular to the extending direction.

A power generation element having a configuration in which a plurality of sheet-like members in which a positive electrode current collector, a negative electrode current collector, a separator that insulates the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are stacked, are stacked;
An electrode terminal comprising a positive electrode terminal and a negative electrode terminal respectively electrically connected to the power generation element in the positive electrode current collector and the negative electrode current collector respectively located at the highest portion on the upper surface side of the power generation element;
A recess formed in a shape into which the power generation element is fitted, and a lid portion that is connected to the recess and has an area that can cover the recess, and the upper surface side and the lower surface side of the power generation element are respectively formed on the lid portion and the recess. An exterior member that covers the power generation element and a part of the electrode terminal so as to come in contact is provided,
The positive electrode current collector, the negative electrode current collector, and the separator constituting the power generation element are stacked in parallel with the lid and the bottom of the recess,
The battery is characterized in that the electrode terminal is drawn from the power generation element to the outside of the exterior member in a substantially straight line and exposed from the exterior member.