JP7343413B2 - 電池セル - Google Patents
電池セル Download PDFInfo
- Publication number
- JP7343413B2 JP7343413B2 JP2020009821A JP2020009821A JP7343413B2 JP 7343413 B2 JP7343413 B2 JP 7343413B2 JP 2020009821 A JP2020009821 A JP 2020009821A JP 2020009821 A JP2020009821 A JP 2020009821A JP 7343413 B2 JP7343413 B2 JP 7343413B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- exterior body
- film
- tab lead
- current collector
- 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
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 41
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 25
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 22
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 17
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 66
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000002203 sulfidic glass Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013275 LiMPO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 241000156302 Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009820 dry lamination Methods 0.000 description 1
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021437 lithium-transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VROAXDSNYPAOBJ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)nickel Chemical compound [Li+].[O-][Ni]=O VROAXDSNYPAOBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
-
- 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
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
-
- 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
- H01M10/0404—Machines for assembling 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
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
- H01M10/0562—Solid materials
-
- 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
-
- 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
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- 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
- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
- H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
- H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
-
- 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
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- 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
-
- 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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Description
本発明は、電池セルに関する。
近年、自動車、パソコン、携帯電話等の大小さまざまな電気・電子機器の普及により、高容量、高出力の電池の需要が急速に拡大している。このような電池としては、正極と負極との間に有機電解液を電解質として用いる液系電池セルや、有機電解液の電解質に代えて、難燃性の固体電解質を用いた固体電池セルなどが挙げられる。
このような電池をラミネートフィルム（外装体）で包み込んで板形状に密閉したラミネートセルタイプのものが知られている。ＥＶやＨＥＶ等の用途では、このようなラミネートセルタイプの電池を複数個並べてケース内に収納した電池セル集合体が使用されている。外装体で包み込むことにより、電池への大気の侵入を防ぐことができる（例えば、特許文献１）。
また、ラミネートフィルム（外装体）の密閉性を維持しつつ、電池モジュールの体積エネルギー密度を効果的に向上させることを目的に、電池を収容するように１枚のフィルムが折り返された外装体を備える電池セルが開示されている（特許文献２）。特許文献２によれば、この電池セルは、外装体の密閉性を維持しつつ、電池モジュールの体積エネルギー密度を効果的に向上させることができる。
さて、電解液を電解質として用いる液系電池セルは、製造の際にエージングを行うことがある。エージングを行うことにより電極体内に混入した不純物を除去または不純物を非活性化することができる。このエージングのときに、反応ガスが発生することがある。
このとき、この液系電池セルを２枚のフィルムで電池を包み込み、互いに対向するフィルムの４つの辺を接合して密閉した場合には、接合面から反応ガスを排出することができる。
しかしながら、この外装体が特許文献２（ＷＯ２０１９／１８８８２５）に記載されているような１枚のフィルムが電池の端面で折り返された構成であると、このような接合面が４辺に存在しないため、反応ガスの抜け道がなくなり、反応ガスにより電池セルが膨らんでしまうことがあった。
また、難燃性の固体電解質を用いた固体電池セルは、製造の際に各電極層や固体電解質層が積層された積層体をプレスすることにより一体化することで電池の出力特性が向上する。この時、外装体に積層体を挿入して真空引きをしながら一体化プレスを行うことにより、デッドスペースの形成を抑制して電池モジュールの体積エネルギー密度を効果的に向上させることができる。さらに、外装体によってより強固に固体電池積層体を固定することが可能となり、電池の出力特性がさらに向上する。
しかしながら、この外装体が１枚のフィルムが電池の端面で折り返された構成であると、外装体の内部を真空引きすることが必ずしも容易ではない。
このように、電池を収容するように１枚のフィルムが折り返されて形成され、互いに対向するフィルムの端部同士が接合された外装体を備える電池セルは、外装体の密閉性を維持しつつ、電池モジュールの体積エネルギー密度を効果的に向上させることができるものであるが、有機電解液を用いた液系電池セル及び固体電解質を用いた固体電池セルそれぞれにおいて上記に記載した課題を有する場合があった。
本発明は、１枚のフィルムが折り返されて形成された外装体を備える電池セルにより生じる課題を効果的に解消された電池セルを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、集電タブリードが接続されている端面の位置に孔が形成され、孔が閉塞されている外装体を備える電池セルであれば、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、電池と、該電池を収容する外装体と、を備える電池セルであって、前記電池における少なくとも１の端面には集電タブリードが接続されており、前記外装体は、１枚のフィルムが前記集電タブリードと接続する端面とは異なる前記電池の端面で折り返されて、互いに対向する前記フィルムの端部同士が前記集電タブリードを挟持して接合されており、前記外装体は、前記集電タブリードが接続されている端面の位置には孔が形成され、該孔が閉塞されている電池セルを提供する。
これにより、１枚のフィルムが折り返されて形成された外装体を備える電池セルにより生じる課題を効果的に解消することができる。
前記孔は、前記集電タブリード上に形成されていてもよい。
前記孔は、前記集電タブリードの幅より小さくてもよい。
前記電池は、電解質として電解液を有する液系電池であってもよい。
前記電池は、電解質として固体電解質を有する固体電池であってもよい。
本発明は、少なくとも１の端面に集電タブリードが接続される液系電池と、該液系電池を収容するようにフィルムを該集電タブリードと接続する端面とは異なる端面で折り返して、該集電タブリードを挟持するように該フィルムの端部同士を接合して該フィルムの外装体を形成する外装工程と、前記外装工程を経た前記液系電池を所定時間静置するエージング工程と、前記エージング工程を経た後に前記外装体の孔を閉塞する孔閉塞工程と、を含む液系電池セルの製造方法を提供する。
本発明は、少なくとも１の端面に集電タブリードが接続される固体電池と、該固体電池を収容するようにフィルムを該集電タブリードと接続する端面とは異なる端面で折り返して、該集電タブリードを挟持するように該フィルムの端部同士を接合して該フィルムの外装体を形成する外装工程と、前記外装体に形成された孔から脱気しながら、前記固体電池をプレスする一体化プレス工程と、前記一体化プレス工程を経た前記固体電池を所定時間静置するエージング工程と、前記エージング工程を経た後に前記外装体の孔を閉塞する孔閉塞工程と、を含む固体電池セルの製造方法を提供する。
本発明によれば、１枚のフィルムが折り返されて形成された外装体を備える電池セルにより生じる課題を効果的に解消することができる。
以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
［電池セルの概要］
本発明の実施の形態に係る電池セル１は、図１に示すように電池１０と、電池１０を収容する外装体２と、を備える電池セル１である。また、電池の端面には電気の取り出し口である集電タブリード３が接続されており、フィルムの端部同士がこの集電タブリード３を挟持して接合されて構成される。
本発明の実施の形態に係る電池セル１は、図１に示すように電池１０と、電池１０を収容する外装体２と、を備える電池セル１である。また、電池の端面には電気の取り出し口である集電タブリード３が接続されており、フィルムの端部同士がこの集電タブリード３を挟持して接合されて構成される。
そして、この電池セルにおける外装体は、集電タブリードが接続されている端面の位置には孔ｈが形成され、この孔ｈが閉塞されて構成される。このようにフィルムの端部同士が接合された集電タブリードが接続されている端面の位置に孔ｈが形成されていることで、フィルムが折り返されて形成された外装体を備える電池セルにより生じる課題を効果的に解消することができる。この孔ｈは、例えば、打抜き、切削、レーザー等の従来公知の方法によって形成されたものである。
また、この孔ｈはシーリング等により閉塞されているため、電池１０を外装体２によって密閉して収容することが可能となる。
この電池は、電解液を電解質として用いる液系電池セル（第１実施形態）であっても、固体電解質を備えた固体電池セル（第２実施形態）であってもよい。液系電池セル及び固体電池セルについては後述する。
以下、電解液を電解質として用いる液系電池セル及び固体電解質を備えた固体電池セルについていずれの電池について共通して使用することのできる外装体について説明する。
［外装体］
外装体２は、電池１０を収容する外装体である。電池１０を外装体２によって密閉して収容することにより、電池１０への大気の侵入を防ぐことができる。
外装体２は、電池１０を収容する外装体である。電池１０を外装体２によって密閉して収容することにより、電池１０への大気の侵入を防ぐことができる。
具体的には、この外装体２は、平面視で矩形形状の電池を収容するように１枚のフィルムが電池の一つの端面で折り返されており、フィルムの端部同士が集電タブリード３を挟持して接合されて構成される。２枚のフィルムで電池を包み込み、互いに対向するフィルムの４つの辺を接合して４つの接合部によって密閉された電池セルと比べて、フィルム同士が接合された接合部を減らしてデッドスペースの形成を抑制し、電池モジュールの体積エネルギー密度を効果的に向上させることができる。
この集電タブリード３の接続端面は、集電タブリードが同じ端面に接続されるような構成であってもよいし、例えば図１のように２つの端面からそれぞれ接続されるような構成であってもよい。
この集電タブリード３は、接続端面とは反対側の端部が外装体２から露出して構成される。この露出された集電タブリードから電気を取り出すことができる。
フィルムの端部同士が接合された接合部が集電タブリードの接続端面以外の端面にも存在してもよいが、例えば本願の図１の電池セルのように集電タブリードが接続された端面以外の端面にこの接合部が存在しないようにすることが好ましい。フィルム同士が接合された接合部が電池の端面に配置しないようにして、電池モジュールの体積エネルギー密度をより効果的に向上させることができる。
１枚のフィルムが折り返されて形成された外装体は、例えば、特許文献２（ＷＯ２０１９／１８８８２５）に記載された外装体（例えば、特許文献２の図１～１０に記載の外装体）を挙げることができる。
そして、外装体２は、集電タブリードが接続されている端面の位置には孔ｈが形成され、孔ｈが閉塞されていることを特徴としている。液系電池セルの製造の際におけるエージング工程時に発生する反応ガスを孔ｈから排出して、電池セルが膨らんでしまうことを効果的に抑制することができる。また、固体電池セルの製造の際のプレス工程時に孔ｈから外装体の内部を真空引きしながらプレスすることが可能となり、電池の出力特性が向上する。
そして、この孔ｈは、閉塞されており、これにより、電池１０への大気の侵入を防ぐことができる。
孔ｈが形成されている位置は、集電タブリードが接続されている端面であれば特に制限はされないが、集電タブリード上に形成されていることが好ましく、この孔ｈは、集電タブリードの幅より小さいことがより好ましい。孔ｈが集電タブリード上に形成されていることにより、集電タブリードに他のフィルムを押し付けてシーリングしやすいという利点がある。
孔の形状は略円状又は楕円状であってもよいし角形であってもよく特に制限はされない。孔径はφ０．１ｍｍ以上φ１０ｍｍ以下であることが好ましい。
孔の数は特に制限はされず、１個であってもよいし、２個以上であってもよい。
（外装体を形成するフィルム）
外装体２を形成するフィルムは、電池１０を収容する外装体２を形成することのできるフィルムであれば特に制限はされない。外装体２を形成するフィルムは、外装体２に気密性を付与することができるようなフィルムであることが好ましい。
外装体２を形成するフィルムは、電池１０を収容する外装体２を形成することのできるフィルムであれば特に制限はされない。外装体２を形成するフィルムは、外装体２に気密性を付与することができるようなフィルムであることが好ましい。
外装体２を形成するフィルムは、例えば、アルミニウム箔等の無機物薄膜や、酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の無機酸化物薄膜等からなるバリア層を備えることが好ましい。バリア層を備えることにより、外装体２に気密性を付与することができる。
また、外装体２を形成するフィルムは、ポリエチレン樹脂等の可撓性樹脂からなるシール層を備えることが好ましい。フィルムに積層されたシール層同士が対向して溶着させることにより接合することができる。そのため、接着剤を塗布する工程が不要となる。尚、外装体２を形成するフィルムは、シール層を備えていなくてもよい。フィルム同士を接着剤によって接合することにより外装体を形成することもできる。
また、外装体２を形成するフィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリプロピレン等からなる基材層と、上記のバリア層と、上記のシール層と、が積層された積層体を例示することができる。これらの層は、従来公知の接着剤を介して積層されていてもよく、押し出しコート法等によって積層されていてもよい。
外装体２を形成するフィルムの好ましい厚さは、フィルムに用いられる材質によっても異なるが、５０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であることがより好ましい。外装体２を形成するフィルムの好ましい厚さは、７００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。
外装体を形成する１枚のフィルムは、単層のフィルムであっても複数の層が積層体であってもよい。
尚、１枚のフィルムの形状は多角形状（長方形状）の平面のフィルムであってもよいし、筒状のフィルムであってもよい。
以下、有機電解液を電解質として用いる液系電池セル（第１実施形態）及び固体電解質を備えた固体電池セル（第２実施形態）について説明する。
＜第１実施形態の電池セル＞
図２（ａ）は、本実施の形態に係る電池１０の概要を示す断面図である。電池セル１は、電池１０と、１枚のフィルムで形成されて電池１０を収容する外装体２と、を備える。
図２（ａ）は、本実施の形態に係る電池１０の概要を示す断面図である。電池セル１は、電池１０と、１枚のフィルムで形成されて電池１０を収容する外装体２と、を備える。
本実施の形態に係る電池１０は、有機電解液を電解質として用いる液系電池セルである。この、電池１０は、複数の正極１１と、負極１２と、が交互に配置されており、それぞれの正極１１と負極１２との間には、電解液が含浸されたセパレータ１３を備えている。そして、正極１１及び負極１２には集電タブリード３が接続されている。本実施の形態に係る電池１０のように、各液系電池セルの間に絶縁体（絶縁層）が積層されていない構成であることで、電池のエネルギー密度を向上させることができる。
なお、本発明の電池（液系電池）は、複数の正極と、負極と、が交互に配置された電池に限定されず、例えば、単数の正極と、単数の負極とを備える液系電池であってもよいし、また、液系電池セルが複数積層された構成であって、各液系電池セルの間に、絶縁体（絶縁層）が積層された構成であってもよい。
正極１１は、正極集電体１１ａと、正極集電体１１ａの一方の表面に形成された正極層１１ｂとを備え、正極層１１ｂがセパレータ１３に対向するように配置される。
正極集電体１１ａは、正極層の集電を行う機能を有するものであれば、特に限定されず、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、ニッケル、鉄及びチタン等を挙げることができ、中でもアルミニウム、アルミニウム合金及びステンレスが好ましい。また、正極集電体の形状としては、例えば、箔状、板状、メッシュ状、発泡状等を挙げることができ、中でも箔状が好ましい。
正極層１１ｂは、少なくとも正極活物質を含有する層である。正極活物質としては、従来公知のイオン（例えば、リチウムイオン）を放出及び吸蔵することができる材料を適宜選択して用いればよい。正極活物質の具体例としては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、ＬｉＮｉｐＭｎｑＣｏｒＯ２（ｐ＋ｑ＋ｒ＝１）、ＬｉＮｉｐＡｌｑＣｏｒＯ２（ｐ＋ｑ＋ｒ＝１）、マンガンサンリチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、Ｌｉ１＋ｘＭｎ２－ｘ－ｙＭｙＯ４（ｘ＋ｙ＝２、Ｍ＝Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＺｎから選ばれる少なくとも１種）で表される異種元素置換Ｌｉ－Ｍｎスピネル、リン酸金属リチウム（ＬｉＭＰＯ４、Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、及びＮｉから選ばれる少なくとも１種）等が挙げられる。
負極１２は、負極集電体１２ａと、負極集電体１２ａの一方の表面に形成された負極層１２ｂとを備え、正極層がセパレータ１３に対向するように配置される。
負極集電体１２ａは、負極層の集電を行う機能を有するものであれば特に限定されない。負極集電体の材料としては、例えばニッケル、銅、及びステンレス等を挙げることができる。また、負極集電体の形状としては、例えば、箔状、板状、メッシュ状、発泡状等を挙げることができ、中でも箔状が好ましい。
負極層１２ｂは、少なくとも負極活物質を含有する層である。負極活物質としては、イオン（例えば、リチウムイオン）を吸蔵・放出可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）等のリチウム遷移金属酸化物、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ３及びＷＯ３等の遷移金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、並びにグラファイト、ソフトカーボン及びハードカーボン等の炭素材料、並びに金属リチウム、金属インジウム及びリチウム合金等を挙げることができる。また、負極活物質は、粉末状であってもよく、薄膜状であってもよい。
セパレータ１３はとしては、例えばポリエチレン等の合成樹脂からなるものを用いることができる。電解液としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の溶媒に、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４等の支持塩を溶解したものを挙げることができる。ゲル状の電解質を備える電池セルの場合、ポリフッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ－ＨＦＰ）、（ポリ）アクリロニトリル、（ポリ）アクリル酸、ポリメチルメタクリレート等のポリマーと電解液を組み合わせてゲル化した電解質を用いることが好ましい。
集電タブリード３は、正極及び負極に接続されており、電池の端面から延出している。集電タブリード３に用いることのできる材質は、従来固体電池に用いられている集電タブリードと同様の材質を用いることができ、特に制限はされない。
［第１実施形態の電池セルの製造方法］
液系電池セルの製造方法は、例えば、図３（ａ）に示すフローチャートのように、（１）端面に集電タブリード３が接続される液系電池１０と、液系電池１０を収容するようにフィルムを集電タブリード３と接続する端面とは異なる端面で折り返して、集電タブリード３を挟持するようにフィルムの端部同士を接合してフィルムの外装体２を形成する外装工程Ｓ１１と、（２）外装工程を経た液系電池１０を所定時間静置するエージング工程Ｓ１２と、（３）エージング工程を経た後に外装体の孔を閉塞する孔閉塞工程Ｓ１３と、を含む方法を挙げることができる。
液系電池セルの製造方法は、例えば、図３（ａ）に示すフローチャートのように、（１）端面に集電タブリード３が接続される液系電池１０と、液系電池１０を収容するようにフィルムを集電タブリード３と接続する端面とは異なる端面で折り返して、集電タブリード３を挟持するようにフィルムの端部同士を接合してフィルムの外装体２を形成する外装工程Ｓ１１と、（２）外装工程を経た液系電池１０を所定時間静置するエージング工程Ｓ１２と、（３）エージング工程を経た後に外装体の孔を閉塞する孔閉塞工程Ｓ１３と、を含む方法を挙げることができる。
外装工程Ｓ１１では、例えば、特許文献２（ＷＯ２０１９／１８８８２５）に記載されている外装体を形成する。具体的には、バリア層を備えるフィルムを電池１０の端面で折り返して、集電タブリード３を挟持するようにフィルムの端部同士を接合する。フィルムの接合は、フィルムに積層されたシール層同士が対向して熱又は超音波等による溶着させることにより接合してもよく、接着剤を用いたドライラミネート法によって接合してもよい。
そして、集電タブリードが接続されている端面の位置には孔が配置されるように、予めフィルムには孔ｈを形成しておく。孔ｈを形成する方法は、例えば、打抜き、切削、レーザー等の従来公知の方法を挙げることができる。なお、この実施形態では、予め孔が形成されたフィルムを用いて外装体を形成したが、例えば、外装体を形成した後に集電タブリードが接続されている端面の位置に孔を形成してもよい。
なお、この外装工程Ｓ１１で必ずしも外装体に必要な全ての接合を行わなくてもよく、エージング工程を経た後に、接合を行ってもよい。後述する第２実施形態の電池セルの製造方法（固体電池セルの製造方法）においても同様である。
エージング工程Ｓ１２では、外装工程を経た液系電池を所定時間静置する。このとき、液系電池に初充電と化成処理を施す。エージング工程Ｓ１２では、液系電池から反応ガスが発生することがある。この時、本発明では、外装体に孔が形成されているため、発生した反応ガスを効果的に排出することができる。
エージング工程Ｓ１２において、液系電池の加熱温度は２５℃以上１２０℃以下に制御することが好ましく、４０℃以上８０℃以下に制御することがより好ましい。エージング工程Ｓ１２において、液系電池の加熱時間（静置する時間）は０．５時間以上４８時間以下であることが好ましく、１時間以上２４時間以下であることがより好ましい。なお、液系電池に化成処理を施す方法としては、液系電池を恒温槽に装入して液系電池を加熱する方法が挙げられる。
なお、このエージング工程の後に、孔が集電タブリード上に形成されるようにフィルムの端部同士を接合してもよい。この際必要に応じて外装体内を脱気してもよい。
孔閉塞工程Ｓ１３では、エージング工程を経た液系電池１０の孔ｈを閉塞する。これにより、外装体の密閉性を維持して液系電池１０への大気の侵入を防ぐことができる。
孔ｈを閉塞する方法は、孔ｈが形成されたフィルム表面に他のフィルムをシーリングする方法を挙げることができる。
＜第２実施形態の電池セル＞
図２（ｂ）は、本実施の形態に係る電池６０の概要を示す断面図である。本実施の形態に係る電池６０は、固体電解質を用いた固体電池セルである。この、電池６０は、複数の正極６１と、負極６２と、が交互に配置されており、それぞれの正極６１と負極６２との間には、固体電解質層６４を備えている。そして、正極６１及び負極６２には集電タブリード８が接続されている。本実施の形態に係る電池６０のように、各液系電池セルの間に絶縁体（絶縁層）が積層されていない構成であることで、電池のエネルギー密度を向上させることができる。
図２（ｂ）は、本実施の形態に係る電池６０の概要を示す断面図である。本実施の形態に係る電池６０は、固体電解質を用いた固体電池セルである。この、電池６０は、複数の正極６１と、負極６２と、が交互に配置されており、それぞれの正極６１と負極６２との間には、固体電解質層６４を備えている。そして、正極６１及び負極６２には集電タブリード８が接続されている。本実施の形態に係る電池６０のように、各液系電池セルの間に絶縁体（絶縁層）が積層されていない構成であることで、電池のエネルギー密度を向上させることができる。
なお、本発明の電池（固体電池）は、複数の正極と、負極と、が交互に配置された電池に限定されず、例えば、単数の正極と、単数の負極とを備える固体電池であってもよいし、また、固体電池セルが複数積層された構成であって、各固体電池セルの間に、絶縁体（絶縁層）が積層された構成であってもよい。
正極６１は、正極集電体６１ａと、正極集電体の一方の表面に形成された正極層６１ｂとを備え、負極６２は、負極集電体６２ａと、負極集電体の一方の表面に形成された負極層６２ｂとを備える。集電タブリード８は、正極６１及び負極６２に接続されており、電池の端面から延出している。
固体電解質層６４は、正極６１及び負極６２の間に積層され、少なくとも固体電解質材料を含有する層である。固体電解質層６４に含まれる固体電解質材料を介して、正極活物質及び負極活物質の間のイオン伝導（例えばリチウムイオン伝導）を行うことができる層である。
固体電解質材料としては、イオン伝導性（例えばリチウムイオン伝導性）を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、硫化物固体電解質材料、酸化物固体電解質材料、窒化物固体電解質材料、ハロゲン化物固体電解質材料等を挙げることができ、中でも、硫化物固体電解質材料が好ましい。酸化物固体電解質材料に比べて、イオン伝導性が高いからである。
なお、固体電解質層以外の正極、負極、集電タブリードは、上述した第１実施形態の電池セル（液系電池）と同様のものを使用することができる。
［第２実施形態の電池セルの製造方法］
固体電池セルの製造方法は、例えば図３（ｂ）に示すフローチャートのように、（１）少なくとも１の端面に集電タブリード８が接続される固体電池６０と、固体電池６０を収容するようにフィルムを集電タブリード８と接続する端面とは異なる端面で折り返して、集電タブリード８を挟持するようにフィルムの端部同士を接合してフィルムの外装体を形成する外装工程Ｓ２１と、（２）外装体の孔から脱気しながら、固体電池６０をプレスする一体化プレス工程Ｓ２２と、（３）一体化プレス工程を経た固体電池６０を所定時間静置するエージング工程Ｓ２３と、（４）プレス工程を経た後に外装体の孔を閉塞する孔閉塞工程Ｓ２４と、を含む。
固体電池セルの製造方法は、例えば図３（ｂ）に示すフローチャートのように、（１）少なくとも１の端面に集電タブリード８が接続される固体電池６０と、固体電池６０を収容するようにフィルムを集電タブリード８と接続する端面とは異なる端面で折り返して、集電タブリード８を挟持するようにフィルムの端部同士を接合してフィルムの外装体を形成する外装工程Ｓ２１と、（２）外装体の孔から脱気しながら、固体電池６０をプレスする一体化プレス工程Ｓ２２と、（３）一体化プレス工程を経た固体電池６０を所定時間静置するエージング工程Ｓ２３と、（４）プレス工程を経た後に外装体の孔を閉塞する孔閉塞工程Ｓ２４と、を含む。
一体化プレス工程Ｓ２２では、外装体の孔から脱気しながら、固体電池６０をプレスする。このように、外装体の内部に存在する空気を外装体の孔から脱気（真空引き）しながらプレスすることにより、余分な空間を減らすことができるためエネルギー密度が向上し、かつ外装体によってより強固に固体電池の積層体を固定することが可能となり、電池の出力特性が向上する。
固体電池６０をプレスする方法は、外装体２を介して積層体である固体電池６０をプレス機によりプレスする方法等が挙げられる。プレスする際の圧力は０．１ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下とすることが好ましく、０．２ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下とすることがより好ましい。脱気（真空引き）するときの圧力は０ＭＰａ以上０．０１ＭＰａ以下とすることが好ましく、０．０００１ＭＰａ以上０．００１ＭＰａ以下とすることがより好ましい。
エージング工程Ｓ２３では、一体化プレス工程を経た固体電池を所定時間静置する。このとき、固体電池に初充電と化成処理を施す。エージング工程Ｓ２３において、固体電池の加熱温度は２５℃以上２８０℃以下に制御することが好ましく、４０℃以上２００℃以下に制御することがより好ましい。エージング工程Ｓ２３において、固体電池の加熱時間（静置する時間）は０．５時間以上７２時間以下であることが好ましく、１時間以上２４時間以下であることがより好ましい。なお、固体電池に化成処理を施す方法としては、固体電池を恒温槽に装入して固体電池を加熱する方法が挙げられる。
なお、一体化プレス工程Ｓ２２やエージング工程Ｓ２３以外の外装工程Ｓ２１、及び孔閉塞工程Ｓ２４は、上述した第１実施形態の電池セル（液系電池）の製造方法と同様である。
以上より、本発明の電池セルは、１枚のフィルムが折り返されて形成された外装体を備える電池セルにより生じる課題を効果的に解消することができる。
１ 電池セル
１０ 電池（液系電池）
１１ 正極
１１ａ 正極集電体
１１ｂ 正極層（正極活物質）
１２ 負極
１２ａ 負極集電体
１２ｂ 負極層（負極活物質）
１３ セパレータ
６０ 電池（固体電池）
６１ａ 正極集電体
６１ｂ 正極層（正極活物質）
６２ 負極
６２ａ 負極集電体
６２ｂ 負極層（負極活物質）
６４ 固体電解質層
２ 外装体
３ 集電タブリード
８ 集電タブリード
ｈ 孔
１０ 電池（液系電池）
１１ 正極
１１ａ 正極集電体
１１ｂ 正極層（正極活物質）
１２ 負極
１２ａ 負極集電体
１２ｂ 負極層（負極活物質）
１３ セパレータ
６０ 電池（固体電池）
６１ａ 正極集電体
６１ｂ 正極層（正極活物質）
６２ 負極
６２ａ 負極集電体
６２ｂ 負極層（負極活物質）
６４ 固体電解質層
２ 外装体
３ 集電タブリード
８ 集電タブリード
ｈ 孔
Claims (7)
- 電池と、該電池を収容する外装体と、を備える電池セルであって、
前記電池における少なくとも１の端面には集電タブリードが接続されており、
前記外装体は、１枚のフィルムが前記集電タブリードと接続する端面とは異なる前記電池の端面で折り返されて、互いに対向する前記フィルムの端部同士が前記集電タブリードを挟持して接合されており、
前記外装体は、前記集電タブリードが接続されている端面の位置には孔が形成され、該孔が閉塞されている
電池セル。 - 前記孔は、前記集電タブリード上に形成されている
請求項１に記載の電池セル。 - 前記孔は、前記集電タブリードの幅より小さい
請求項２に記載の電池セル。 - 前記電池は、電解質として電解液を有する液系電池である
請求項１から３のいずれかに記載の電池セル。 - 前記電池は、電解質として固体電解質を有する固体電池である
請求項１から３のいずれかに記載の電池セル。 - 少なくとも１の端面に集電タブリードが接続される液系電池と、該液系電池を収容するようにフィルムを該集電タブリードと接続する端面とは異なる端面で折り返して、該集電タブリードを挟持するように該フィルムの端部同士を接合して該フィルムの外装体を形成する外装工程と、
前記外装工程を経た前記液系電池を所定時間静置するエージング工程と、
前記エージング工程を経た後に前記外装体の孔を閉塞する孔閉塞工程と、
を含む
液系電池セルの製造方法。 - 少なくとも１の端面に集電タブリードが接続される固体電池と、該固体電池を収容するようにフィルムを該集電タブリードと接続する端面とは異なる端面で折り返して、該集電タブリードを挟持するように該フィルムの端部同士を接合して該フィルムの外装体を形成する外装工程と、
前記外装体に形成された孔から脱気しながら、前記固体電池をプレスする一体化プレス工程と、
前記一体化プレス工程を経た前記固体電池を所定時間静置するエージング工程と、
前記エージング工程を経た後に前記外装体の孔を閉塞する孔閉塞工程と、
を含む
固体電池セルの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020009821A JP7343413B2 (ja) | 2020-01-24 | 2020-01-24 | 電池セル |
| US17/148,588 US20210234243A1 (en) | 2020-01-24 | 2021-01-14 | Battery cell |
| CN202110075735.0A CN113178667A (zh) | 2020-01-24 | 2021-01-20 | 电池单体 |
| US18/308,682 US20230268622A1 (en) | 2020-01-24 | 2023-04-28 | Battery cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020009821A JP7343413B2 (ja) | 2020-01-24 | 2020-01-24 | 電池セル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021118078A JP2021118078A (ja) | 2021-08-10 |
| JP7343413B2 true JP7343413B2 (ja) | 2023-09-12 |
Family
ID=76921625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020009821A Active JP7343413B2 (ja) | 2020-01-24 | 2020-01-24 | 電池セル |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20210234243A1 (ja) |
| JP (1) | JP7343413B2 (ja) |
| CN (1) | CN113178667A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277144A (ja) | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池の製造方法 |
| JP2002324586A (ja) | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Sony Corp | 電池およびその製造方法 |
| CN107508003A (zh) | 2017-08-16 | 2017-12-22 | 刘贤礼 | 一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法 |
| WO2019188825A1 (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 本田技研工業株式会社 | 電池セル |
| JP2020537293A (ja) | 2018-06-18 | 2020-12-17 | エルジー・ケム・リミテッド | ベンティング装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100390971B1 (ko) * | 1999-05-14 | 2003-07-12 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 판형상 전지 및 전자기기 |
| CN1173428C (zh) * | 2001-07-13 | 2004-10-27 | 比亚迪股份有限公司 | 薄型锂离子电池制造方法 |
| JP3695435B2 (ja) * | 2002-09-03 | 2005-09-14 | 日産自動車株式会社 | ラミネート外装扁平型電池 |
| JP5059890B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2012-10-31 | Ｊｍエナジー株式会社 | ラミネート外装蓄電デバイス |
| CN101552358A (zh) * | 2009-05-14 | 2009-10-07 | 林道勇 | 锂离子电池的制造方法和锂离子电池的封装壳 |
| CN102044715A (zh) * | 2009-10-22 | 2011-05-04 | 上海集浪能源科技有限公司 | 锂电池防爆装置 |
| KR102318043B1 (ko) * | 2015-04-22 | 2021-10-28 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
| CN110612620A (zh) * | 2017-02-01 | 2019-12-24 | 24M技术公司 | 用于改进电化学电池中的安全特征的系统和方法 |
| KR102096983B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2020-04-03 | 주식회사 엘지화학 | 벤팅 가스를 이용하여 커넥터를 파단시키는 구조를 갖는 배터리 모듈 |
-
2020
- 2020-01-24 JP JP2020009821A patent/JP7343413B2/ja active Active
-
2021
- 2021-01-14 US US17/148,588 patent/US20210234243A1/en not_active Abandoned
- 2021-01-20 CN CN202110075735.0A patent/CN113178667A/zh active Pending
-
2023
- 2023-04-28 US US18/308,682 patent/US20230268622A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277144A (ja) | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池の製造方法 |
| JP2002324586A (ja) | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Sony Corp | 電池およびその製造方法 |
| CN107508003A (zh) | 2017-08-16 | 2017-12-22 | 刘贤礼 | 一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法 |
| WO2019188825A1 (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 本田技研工業株式会社 | 電池セル |
| JP2020537293A (ja) | 2018-06-18 | 2020-12-17 | エルジー・ケム・リミテッド | ベンティング装置及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210234243A1 (en) | 2021-07-29 |
| CN113178667A (zh) | 2021-07-27 |
| US20230268622A1 (en) | 2023-08-24 |
| JP2021118078A (ja) | 2021-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111937212B (zh) | 电池单体 | |
| KR101473145B1 (ko) | 전극 조립체, 전지셀, 전극 조립체의 제조방법 및 전지셀의 제조 방법 | |
| JP7237409B2 (ja) | 二次電池用電池ケース及びパウチ型二次電池 | |
| JP3972205B2 (ja) | 積層型電池 | |
| GB2455184A (en) | Method of Constructing an Electrode Assembly | |
| JP2003249259A (ja) | 集合電池 | |
| JP2013008550A (ja) | 二次電池およびその製造方法 | |
| JP2015041589A (ja) | 非水電解液電池およびその製造方法 | |
| WO2019121332A1 (en) | Pouch cell and method of manufacturing same | |
| KR20180025805A (ko) | 가압 지그 및 이를 이용한 이차전지 제조 방법 | |
| US10992005B2 (en) | Deep pouch cell and method of manufacturing same | |
| US20190348644A1 (en) | High power battery and battery case | |
| JP2004095402A (ja) | ラミネート電池、組電池モジュール、組電池およびこの電池を搭載した車両 | |
| JP2006202680A (ja) | ポリマー電池 | |
| JP4670275B2 (ja) | バイポーラ電池および組電池 | |
| KR20160141654A (ko) | 리튬 이온 2차 전지 | |
| JP2019016494A (ja) | 積層電極体の製造方法及び蓄電素子の製造方法 | |
| JP2001273930A (ja) | ポリマー電池の製造方法 | |
| JP6178183B2 (ja) | 非水電解質電池、組電池及び蓄電池装置 | |
| JP7343413B2 (ja) | 電池セル | |
| JP2019016493A (ja) | 電極体のサブユニット、電極ユニット、積層電極体及び蓄電素子 | |
| JP4092543B2 (ja) | 非水系二次電池 | |
| JP2006134697A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JP2002042880A (ja) | 電極積層体、およびそれを用いたシート状ポリマー電池 | |
| KR20180025804A (ko) | 가압 지그 및 이를 이용한 이차전지 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221128 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230712 |
|
| 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: 20230808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230831 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7343413 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |