JP6290175B2 - ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル - Google Patents
ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル Download PDFInfo
- Publication number
- JP6290175B2 JP6290175B2 JP2015504712A JP2015504712A JP6290175B2 JP 6290175 B2 JP6290175 B2 JP 6290175B2 JP 2015504712 A JP2015504712 A JP 2015504712A JP 2015504712 A JP2015504712 A JP 2015504712A JP 6290175 B2 JP6290175 B2 JP 6290175B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jelly roll
- jelly
- battery cell
- roll
- cathode material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000008274 jelly Substances 0.000 title claims description 92
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 title claims description 89
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims description 14
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 11
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0583—Construction or manufacture of accumulators with folded construction elements except wound ones, i.e. folded positive or negative electrodes or separators, e.g. with "Z"-shaped electrodes or separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6554—Rods or plates
- H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
- H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
- H01M50/557—Plate-shaped terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
- H01M50/548—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
本開示は電池に関し、詳細には、自動車駆動系システムで使用するための電池を含む充電式電池（Ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ）に関する。
１つの従来型電池の設計が、アノード材料、セパレータ材料、およびカソード材料の積層を含む。これらの材料の複数層は、次いで巻かれて円筒内に挿入されるか、または巻かれ、次いで、対応するハウジング内に挿入される前に平板化されることが可能である。そのような充電式電池は、ゼリーロール電池、またはゼリーロールもしくはいくらか螺旋状の横断面を有する充電式電池として既知である。いくつかの電池では、１つまたは複数のゼリーロールが缶または容器内に挿入される。
アノード材料の使用不可能な外層による従来の角柱型セルのデッドスペースのせいで、容量損失がある。さらに、そのような従来のセルの高温貯蔵性能が、セル内の使用不可能な追加アノード外層に捕捉されたリチウムにより低下する。
本明細書に開示されている技法が、スタック／折畳み式製造方法と比較して、大型大容量セルのゼリーロール組立ての速度を向上させるシステムおよび方法を含む。一実施形態では、より高速の巻回プロセスが達成され、さらに、ゼリーロール間に少なくとも１つの（追加）カソード層を付加することにより、より大きな容量およびより高いエネルギーを達成することができる。そのような付加により、アノード外層の使用の損失が最小限になる。
ゼリーロール間に追加の単一面被覆型のカソードシートを含むことにより、電池の容量を増大させることができる。複数のゼリーロールが１つのパウチまたは容器内に挿入されて、ゼリーロールの縁部と角柱缶との間のデッドスペースを最小限にすることが多い。より厚いゼリーロールを用意する場合、ゼリーロールの曲率はより大きくなる可能性がある。したがって、より薄いゼリーロールを用意することおよび複数のゼリーロールを使用することにより、角のデッドスペースを最小限にすることで、容量を増大させることができる。しかし、この場合、追加カソードシートを付加することにより、アノード外層はセル容量のために使用することができる。また、当該追加カソードシートは、以前は使用不可能なアノード層を除去することにより、高温での貯蔵性能を増大させることができる。この使用不可能なアノード層は、当該層内にリチウムを捕捉して、従来の角柱型セルに使用可能なリチウムの損失という結果になる可能性がある。
別の実施形態では、金属板が、マンドレルまたは２つのゼリーロール間の追加層として使用される。この金属板を付加することにより、円筒形セル内などのセルまたはパック内の冷却フィンとしての機能を果たすことで、電池性能が向上する。アルミニウム板または他の金属板を冷却板および／または外部タブとして使用して、ツータブ設計（ａ ｔｗｏ ｔａｂ ｄｅｓｉｇｎ）の範囲内のセルをワンタブ設計（ａ ｏｎｅ−ｔａｂ ｄｅｓｉｇｎ）にすることができる。したがって、より高い体積エネルギー密度が、他方の側の封止されたタブ付き領域を減少させることにより達成され得る。この解決策により、タブ付けまたは封止のためのスペースの損失が効率的に最小限になる。
この技法は、ゼリーロール間の追加の金属板（例えば、アルミニウム板）またはシートを付加することで、追加の封止されたタブ付き領域（スペース）の減少による高い体積エネルギーを有するセルまたは電池パックを獲得する。パウチ内で複数のゼリーロールを使用することにより、ゼリーロールの縁部または端部におけるデッドスペースを最小限にすることができる。ゼリーロールの曲率は、より厚いゼリーロールを用意する場合、より大きくなる可能性がある。したがって、より薄いゼリーロールを用意することおよび複数のゼリーロールを使用することにより、容量を増大させることができる。本実施形態では、各ゼリーロールはセパレータにより完成され得る。集電および冷却フィンの配設という二重機能のために、金属板を２つのゼリーロール間に付加することができる。金属板が使用された場合、ある電池パック設計では、追加の冷却パッドが必要とされないと考えられる。さらに、そのような実施形態は、内部短絡をより良く制御することにより、より良好な濫用時の耐性を実現する。
さらに、本明細書における異なる特徴、技法、構成等の各々が本開示の異なる箇所で検討される可能性があるが、コンセプトの各々が互いに独立してまたは互いに組み合わされて実行され得ることが意図されている。したがって、本発明は、多くの様々な方法で具体化され、考察されることが可能である。
本明細書における本概要部分は、本開示または特許請求されている発明のあらゆる実施形態および／もしくは漸進的に新規の態様を特定していないことに留意されたい。代わりに、本概要は、異なる実施形態の予備的検討および従来の技法を凌ぐ新規性の対応点を与えているに過ぎない。本発明および実施形態のさらなる詳細および／または可能な観点のために、読者は、以下にさらに検討されている本開示の詳細な説明部分および対応する図に導かれる。
１つの技法では、両面上に被覆され得る追加のカソード材料層を、ゼリーロール間に位置決めすることができる。次いで、延長タブを、電極縁部上の余分な裸の箔（ｂａｒｅ ｆｏｉｌｓ）に溶接することができる。パウチの内部に封止された後、電解液がパウチケース内に満たされ、活性化される。
別の実施形態では、ゼリーロール上に高収縮セパレータと共に追加の裸の箔のセットを付加することにより、濫用時の耐性を得ることができる。この追加層は、裸の箔間に接触があった場合に短絡し、それによりセルの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を低下させる可能性がある。より低ＳＯＣのセルは高ＳＯＣのセルより反応性が低い。本明細書に開示されている技法は、高エネルギー密度、より良い貯蔵性能、および組立て製造のより低いコストをもたらす。
一実施形態では、追加金属板が、ゼリーロール間にまたはゼリーロール対間に付加されている。延長タブは余分な裸の箔およびこの板に溶接することができ、それをゼリーロールを通して外部タブに接続することができる。このタブに加えて、箔と溶接することにより、このタブの側に別のタブを配置することができる。絶縁ポリマーパッドを使用して、金属板と他方のタブのための箔との間を絶縁することができる。一実施形態では、一対のゼリーロール間に配設されているアルミニウム板を正のタブとして使用することができる。パウチの内部に封止された後、当該パウチまたはケース内に電解液を満たすことができ、封止されたセルをその形成まで活性化することができる。
他の金属板をアノードまたはカソード用に使用することができる。アルミニウム板はより良い安全性、より低いコスト、および特定の高エネルギーをもたらすことができるので、アルミニウム板を使用することは有益である。本実施形態の利点には、高い体積エネルギー密度、低コストの組立て製造、および濫用時の耐性があるセルが含まれる。また、集電およびセルの冷却のために金属板を使用することにより、対応する電池パック設計における追加冷却パッドの必要を低減するかまたは排除することができる。
一般に電池セル設計に関して、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）を含むいくつかの用途にとって効率的な電池が重要である。このことに対処するために、Ｌｏｗｅｒ−Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ＬＥＥＳＳ）セルの開発が開始された。材料コストは、セル電力（より少ないスタック）を向上させることにより下げることができる。加工コストは、巻回組立てを使用することにより下げることができる。従来、巻回組立てにより、平板化された巻回物（ｆｌａｔｔｅｎｅｄ ｗｉｎｄｉｎｇ）（Ｗｏｕｎｄ Ｆｌａｔ ＷｒａｐまたはＷＦＷ）の各端部上のタブ（電気端子）がもたらされる。当該巻回物における極薄電極が有益である可能性がある。例えば、これは、（巻回の最適範囲としての）４Ａｈ／９．５巻きのような所定の巻回物につき、複数の巻きを減じることができる。それでも、ピックアンドプレイススタッカ（ｐｉｃｋ−ａｎｄ−ｐｌａｃｅ ｓｔａｃｋｅｒ）による薄い電極の取扱いに問題がある。典型的なセル構成では、電池セルの各端部上に側部タブ／電極がある。これにより、他方の側のタブのための追加の封止された領域のせいで、３％のエネルギー損失（エネルギー密度）という結果になる可能性がある。１つの理由は、タブのせいで、ゼリーロール層が完全に延在して電池セル空間を満たすことができないことである。
図６は、ゼリーロール電池の巻回コンセプトを示す。延長タブ用の被覆されていない箔を、切取り後に使用することができる。半面被覆型のアノードが最初に巻回され、次いで、このアノードは外側ゼリーロールにおいて包まれる。正の層とセパレータ層と負の層とを巻回した後、結果として得られた円筒形形状は平板化する（押し潰す）ことができる。平板化され巻回されたゼリーロールをパウチ内に挿入し、電解液で満たし、次いで真空封止することができる。巻回後、余分な箔を切り取ることができる。
図１は、ゼリーロールの各端部上に端子を有するゼリーロール（巻き板ラップ（ｗｏｕｎｄ ｆｌａｔ ｗｒａｐ））の従来の設計を示す。
図２は、各ゼリーロールがゼリーロールの各端部上に端子を有する状態の、共に圧縮された２つのゼリーロールの従来の設計を示す。この設計は、図１の設計より優れてエネルギー密度を向上させることができる。
図３は、２つのゼリーロール間に１つのカソードを付加している新しい実施形態を示す。この付加により、エネルギー密度が増大する。カソード層を付加することに加えて、またはカソード層を付加する代わりに、２つのゼリーロール間に金属板を位置決めすることができる。どちらかの実施形態では、タブ装置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を変形させて、角柱型セル設計の一部などの２つのゼリーロール間に層を付加することの結果としてエネルギー密度を向上させることができる。
図４は、各側に電気タブまたは端子を備えた実施形態を示す。図５では、中心層が付加された状態で、一方の端部から他方の端部への導管が形成されており、一方の側に２つのタブを位置決めすることを可能にしている。そのような構成により、所定の電池セルにおいてより多くのゼリーロール材料を使用すること、またはより小さい設置面積の電池セルを作り出すことのどちらかが可能になる。どちらかの構成では、エネルギー密度が増大する。
図７は、例示的電池のセル設計を示す。
図８は、アルミニウム板が２つのゼリーロール間に位置決めされている状態の、２つの巻き板ラップゼリーロールの例示的実施形態を示す。図８は、アルミニウムタブおよび銅タブがどちらもゼリーロール対の一方の側／端部に配置されているように、アルミニウム板または箔がどのように２つのゼリーロール間に電気路を作り出すことができるかを示す側面図および上面図を含む。
図９は、アルミニウム（Ａｌ）板を有するバイゼリーロール（ｂｉ−ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌｓ）用の各構成要素の側面図である。図９は、当該層をどのように切り取り、結合することができるかを示す。図１０は、最終的なシールセルの構成、および端子をバイゼリーロールと同じ側に有することで端子の幾何形態を改善することにより、金属板がどのようにエネルギー密度を増大させることができるか、を示す。
このように、実施形態が新規のバイゼリーロール構造を含む。銅タブを一方の端部上にかつアルミニウムタブを反対側端部上に有する代わりに、アルミニウム板または両面被覆型のカソードシートが、ゼリーロール対の中間を通して延ばされている。そのような構成により、アノード外層の使用を最大限にすることができる。一例では、このことにより、ゼリーロール間で１つのカソードを使用することで、ゼリーロールの平行接続が実現され得る。
また、依然として本発明の同一の目的を達成すると同時に、前段で説明されている技法の作用に対して施される多数の変形が存在することを、当業者は理解するであろう。そのような変形は、本発明の範囲によってカバーされることが意図されている。したがって、本発明の実施形態の上述の記載は限定的であることを目的としていない。むしろ、本発明の実施形態への限定は以下の特許請求の範囲に提示されている。
Claims (5)
- バイゼリーロール構造を有する電池セルであって、
第１のゼリーロールであり、実質的に平板化されておりかつアノード材料、カソード材料、および前記アノード材料と前記カソード材料との間を絶縁するセパレータ材料の複数層を含むとともに、アノード層が外側に形成される第１のゼリーロールと、
第２のゼリーロールであり、実質的に平板化されておりかつアノード材料、カソード材料、および前記アノード材料と前記カソード材料との間を絶縁するセパレータ材料の複数層を含むとともに、アノード層が外側に形成される第２のゼリーロールと、
前記第１のゼリーロールと前記第２のゼリーロールとの間に位置決めされているカソード材料層と
を含み、
前記第１のゼリーロール、前記第２のゼリーロール、および前記カソード材料層が、前記電池セルの内部に位置決めされ、
カソード材料の層がバイゼリーロール構造の一方の端部から他方の端部への導管を形成し、バイゼリーロール構造による第１の端子と第２の端子とがバイゼリーロール構造の同じ側に配置されている
ことを特徴とする電池セル。 - 請求項１に記載の電池セルであって、第１の端子および第２の端子はどちらも、前記電池セルの同一端部上に配置されていることを特徴とする電池セル。
- 電池セルであって、
第１のゼリーロールであり、実質的に平板化されておりかつアノード材料、カソード材料、および前記アノード材料と前記カソード材料との間を絶縁するセパレータ材料の複数層を含むとともに、アノード層が外側に形成される、第１のゼリーロールと、
第２のゼリーロールであり、実質的に平板化されておりかつアノード材料、カソード材料、および前記アノード材料と前記カソード材料との間を絶縁するセパレータ材料の複数層を含むとともに、アノード層が外側に形成される、第２のゼリーロールと、
前記第１のゼリーロールと前記第２のゼリーロールとの間に位置決めされている金属板であり、前記第１のゼリーロールおよび前記第２のゼリーロールが前記金属板と接触しているようになっており、第１及び第２のゼリーロール間を電気的に接続する金属板と
を含み、
前記第１のゼリーロール、前記第２のゼリーロール、および前記金属板が、前記電池セルの内部に位置決めされ、
正の延長タブと負の延長タブとが、前記第１のゼリーロール、前記第２のゼリーロール、及び前記金属板を含むバイゼリーロール構造に電気的に接続され、バイゼリーロール構造の同一端部上に配置される
ことを特徴とする電池セル。 - 請求項３に記載の電池セルであって、前記金属板はカソード材料を含むことを特徴とする電池セル。
- 請求項３に記載の電池セルであって、前記第１のゼリーロールと前記第２のゼリーロールとの間の電気的接続は、前記第１のゼリーロールの余分な裸の箔と前記第２のゼリーロールの余分な裸の箔とが共に金属板の端部に溶接され、その反対側となるバイゼリーロール構造の端部に正の延長タブと負の延長タブとが配置されることを特徴とする電池セル。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261620736P | 2012-04-05 | 2012-04-05 | |
| US61/620,736 | 2012-04-05 | ||
| PCT/US2013/035202 WO2013152149A1 (en) | 2012-04-05 | 2013-04-04 | The lithium ion prismatic cell comprising multiple jelly rolls with additional material between jelly rolls |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018020021A Division JP6512645B2 (ja) | 2012-04-05 | 2018-02-07 | ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015515729A JP2015515729A (ja) | 2015-05-28 |
| JP6290175B2 true JP6290175B2 (ja) | 2018-03-07 |
Family
ID=49301034
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015504712A Active JP6290175B2 (ja) | 2012-04-05 | 2013-04-04 | ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル |
| JP2018020021A Active JP6512645B2 (ja) | 2012-04-05 | 2018-02-07 | ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018020021A Active JP6512645B2 (ja) | 2012-04-05 | 2018-02-07 | ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10147911B2 (ja) |
| JP (2) | JP6290175B2 (ja) |
| KR (1) | KR102014840B1 (ja) |
| CN (1) | CN105009351B (ja) |
| WO (1) | WO2013152149A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9419457B2 (en) | 2012-09-04 | 2016-08-16 | Google Technology Holdings LLC | Method and device with enhanced battery capacity savings |
| US9356461B2 (en) | 2012-09-25 | 2016-05-31 | Google Technology Holdings, LLC | Methods and systems for rapid wireless charging where the low state of charge (SOC) temperature dependent charging current and low SOC temperature limit are higher than the high SOC temperature dependent charging current and high SOC temperature limit |
| US9491706B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-11-08 | Google Technology Holdings LLC | Reduced-power transmitting from a communications device |
| EP2899769B1 (en) * | 2013-11-27 | 2019-01-30 | LG Chem, Ltd. | Pouch for secondary battery and secondary battery comprising same |
| US9596653B2 (en) | 2013-12-16 | 2017-03-14 | Google Technology Holdings LLC | Remedying power drain via a coverage map |
| US9622294B1 (en) | 2014-04-02 | 2017-04-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Device for simulating thermal characteristics of a lithium-ion battery |
| US9865897B2 (en) | 2014-06-02 | 2018-01-09 | Google Llc | Stacked electrochemical cell with increased energy density |
| US9438293B2 (en) | 2014-08-05 | 2016-09-06 | Google Technology Holdings LLC | Tunable circuit elements for dynamic, per element power |
| US9472965B2 (en) | 2014-09-08 | 2016-10-18 | Google Technology Holdings LLC | Battery cycle life through smart overnight charging |
| US10164304B1 (en) | 2014-10-31 | 2018-12-25 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Thermally dissipative electrochemical cell |
| US10312547B2 (en) | 2015-11-25 | 2019-06-04 | Robert Bosch Battery Systems Llc | Cross-woven electrode assembly |
| KR102261707B1 (ko) | 2017-03-28 | 2021-06-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 양방향 셀을 단방향 셀로 변경하는 구조를 갖는 파우치형 이차전지 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10270069A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 角型電池およびその製造方法 |
| US5935728A (en) * | 1997-04-04 | 1999-08-10 | Wilson Greatbatch Ltd. | Electrochemical cell having multiplate and jellyroll electrodes with differing discharge rate regions |
| JP2000164195A (ja) * | 1998-11-24 | 2000-06-16 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP4826686B2 (ja) * | 2001-01-29 | 2011-11-30 | 株式会社Ｇｓユアサ | 組電池 |
| JP2003077447A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-14 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電 池 |
| JP3680797B2 (ja) * | 2002-02-08 | 2005-08-10 | 日本電池株式会社 | 非水電解質電池 |
| JP4173674B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2008-10-29 | Ｔｄｋ株式会社 | 電気化学デバイスモジュール |
| JP4553100B2 (ja) | 2003-08-01 | 2010-09-29 | 日本電気株式会社 | 扁平型二次電池および組電池 |
| JP4919613B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2012-04-18 | 日立マクセルエナジー株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| US7733629B2 (en) * | 2005-03-31 | 2010-06-08 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Lithium ion capacitor |
| KR100859996B1 (ko) * | 2006-05-15 | 2008-09-25 | 주식회사 엘지화학 | 이중 권취형 전극조립체 |
| KR101125592B1 (ko) * | 2007-02-08 | 2012-03-19 | 주식회사 엘지화학 | 수명 특성과 안전성이 우수한 고용량 전지셀 |
| JP5145279B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2013-02-13 | 富士重工業株式会社 | 蓄電デバイスおよびその製造方法 |
| JP2010287491A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二次電池 |
| KR101155888B1 (ko) * | 2010-07-23 | 2012-06-21 | 에스비리모티브 주식회사 | 이차 전지 |
-
2013
- 2013-04-04 JP JP2015504712A patent/JP6290175B2/ja active Active
- 2013-04-04 US US14/390,710 patent/US10147911B2/en active Active
- 2013-04-04 WO PCT/US2013/035202 patent/WO2013152149A1/en active Application Filing
- 2013-04-04 CN CN201380029532.1A patent/CN105009351B/zh active Active
- 2013-04-04 KR KR1020147031164A patent/KR102014840B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-02-07 JP JP2018020021A patent/JP6512645B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10147911B2 (en) | 2018-12-04 |
| JP6512645B2 (ja) | 2019-05-15 |
| JP2015515729A (ja) | 2015-05-28 |
| US20150093617A1 (en) | 2015-04-02 |
| KR102014840B1 (ko) | 2019-08-27 |
| WO2013152149A1 (en) | 2013-10-10 |
| KR20150045930A (ko) | 2015-04-29 |
| CN105009351B (zh) | 2018-03-23 |
| CN105009351A (zh) | 2015-10-28 |
| JP2018085350A (ja) | 2018-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6512645B2 (ja) | ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル | |
| KR101379957B1 (ko) | 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 | |
| JP5175265B2 (ja) | 安全性及び容量が改善されたリチウム二次電池 | |
| KR101395016B1 (ko) | 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 | |
| KR101395017B1 (ko) | 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 | |
| JP4276102B2 (ja) | パウチ型リチウム二次電池とその製造方法 | |
| CN103109408B (zh) | 堆叠二次电池 | |
| EP3905417A1 (en) | Method for manufacturing electrode assembly, and electrode and secondary battery manufactured thereby | |
| EP2302717A1 (en) | Electrode assembly for a rechargeable battery | |
| KR20110105737A (ko) | 파우치형 케이스 및 이를 포함하는 전지팩 | |
| JP6788106B2 (ja) | 電池セルのための電極スタックを製造する方法、及び、電池セル | |
| US20100136411A1 (en) | Prismatic Cell With Outer Electrode Layers Coated On A Single Side | |
| KR20130133639A (ko) | 전극 조립체, 전지셀, 전극 조립체의 제조방법 및 전지셀의 제조 방법 | |
| WO2008010656A1 (en) | Electrode assembly having stable lead-tap joint and electrochemical cell containing them | |
| US8703342B2 (en) | Electrode assembly, rechargeable battery including the same, and method of manufacturing an electrode thereof | |
| KR102107000B1 (ko) | 전극판에 만입부가 형성되어 있는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지 | |
| JP2012204179A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2011187241A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN114188673B (zh) | 电芯及电子设备 | |
| KR102108208B1 (ko) | 원형 전극을 포함하는 원통형 이차전지 | |
| JP2012033277A (ja) | 積層型二次電池 | |
| KR101867650B1 (ko) | 만입형 단차가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하는 전지셀 | |
| CN221009018U (zh) | 多极耳电芯及电池 | |
| EP4148844A1 (en) | Electrode assembly, processing method and apparatus, battery cell, battery, and electronic device | |
| WO2023275696A1 (en) | High energy battery with low thermal resistance and improved temperature control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20150818 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150821 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20150818 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160322 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20160923 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160923 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170223 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170314 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20170613 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170810 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180115 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180207 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6290175 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |