JP7389218B2 - 電極アセンブリ及び電池 - Google Patents
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Description
図1及び図2に示すように、第1実施形態において、電極アセンブリ100は、第1電極シート10と、第2電極シート20と、セパレータ30とを含む。第2電極シート20の極性は第1電極シート10の極性とは逆であり、セパレータ30は、第1電極シート10と第2電極シート20の間に配置される。電極アセンブリ100は、第1電極シート10と、セパレータ30と、第2電極シート20とを巻回することにより形成される。また、電極アセンブリ100は、第1タブ40、第2タブ50及び第3タブ60をさらに含む。第1タブ40は、第1電極シート10に設けられ、第2タブ50及び第3タブ60は、第2電極シート20に設けられる。電極アセンブリ100の厚み方向において、第1タブ40、第2タブ50及び第3タブ60は、電極アセンブリ100の厚み方向に垂直な投影面における投影が重なり合わない。図2中の矢印Bで示す方向は、電極アセンブリ100の厚さ方向である。図3に示すように、第1タブ40の前記投影面への投影は、第2タブ50と第3タブ60との投影の間に位置している。3つのタブは、2つの正極タブ及び1つの負極タブ、又は2つの負極タブ及び1つの正極タブとして設けられており、複数のタブが並列的に分流されることにより、電極アセンブリ100の温度上昇が低減される。本願の一実施形態によれば、負極タブの材質は、銅、ニッケル、又は銅めっきニッケルを選択することができる。
図4及び図5に示すように、第2実施形態に係る電極アセンブリ100は、第1実施形態と略同様であるが、第2実施形態における第1タブ40が第1裸箔部12に設けられている点で相違している。電極アセンブリ100は、第1コーティング部11に設けられる第3絶縁部材91をさらに含む。電極アセンブリ100の厚さ方向において、第2タブ50と第1電極シート10との短絡を防止するために、第3絶縁部材91は第2タブ50と重なっている。
図6及び図7に示すように、第3実施形態に係る電極アセンブリ100は、第1実施形態と略同様であるが、第3実施形態における第2裸箔部22が第2コーティング部21の第1端211に接続される第1裸箔領域221と、第2コーティング部21の第2端212に接続される第2裸箔領域222とを含み、第2タブ50及び第3タブ60が第1裸箔領域221と第2裸箔領域222とにそれぞれ設けられる点で相違している。
図8及び図9に示すように、第4実施形態に係る電極アセンブリ100は、第3実施形態と略同様であるが、第4実施形態における第1タブ40が第1コーティング部11に設けられている点で、第3実施形態と相違している。第1コーティング部11における第1活性層には、第1凹溝13が設けられており、第1タブ40は第1凹溝13に設けられている。図1において矢印Aで示す方向が電極シートの長手方向であり、第1電極シート10の長手方向に沿って、第1凹溝13と第1電極シート10の端部との間の距離は、第1電極シート10の全長の1/2~1/3であり、第1タブ40は、第1電極シート10の長辺から張り出している。
図10及び図11に示すように、第5実施形態に係る電極アセンブリ100は、第2実施形態と略同様であるが、第2コーティング部21に第3凹溝25が設けられており、第3タブ60が第3凹溝25に設けられている点で、第2実施形態と相違している。
図12及び図13に示すように、第6実施形態に係る電極アセンブリ100は、第5実施形態と略同様であるが、第1タブ40が第1コーティング部11に設けられている点で、第5実施形態と相違している。第1コーティング部11における第1活性層には、第1凹溝13が設けられており、第1タブ40は、第1凹溝13に設けられている。
図14及び図15に示すように、第7実施形態に係る電極アセンブリ100は第1実施形態と略同様であるが、第3タブ60が第2電極シート20の巻き終わり端に位置し、それ相応に、第2裸箔部22が第2電極シート20の巻き終わり端になっている点で、第1実施形態と相違している。電極アセンブリ100の厚さ方向から見ると、第3タブ60は電極アセンブリ100の最外層に略位置し、第3タブ60と第1タブ40又は第2タブ50とを区別することを容易にし、電極アセンブリ100が外部回路に接続される際に回路接続ミスが発生する確率を低減する。
図16及び図17に示すように、第8実施形態に係る電極アセンブリ100は、第2実施形態と略同様であるが、第3タブが第2電極シート20の巻き終わり端に位置し、第1タブ40も第1電極シート10の巻き始め端に位置し、電極アセンブリ100の厚さ方向から見ると、第1タブ40は電極アセンブリ100の中心層に略位置し、第3タブ60は電極アセンブリ100の最外層に略位置する点で、第2実施形態と相違している。これにより、タブ同士のピッチが増大され、電極アセンブリ100の製造性が向上される。
図18に示すように、第9実施形態に係る電極アセンブリ100は、第1実施形態と略同様であるが、第2タブ50と第3タブ60とが一体に成形され、電極シートの長さ方向に垂直な方向に沿って、一体に成形された第2タブ50と第3タブ60とが第2電極シート20を貫通し、即ち、第2タブ50及び第3タブ60がそれぞれ第2電極シート20の対向する2つの長辺から張り出している点で、第1実施形態と相違している。図19に示すように、電極アセンブリ100の長手方向に沿って、第2タブ50は電極アセンブリ100の第1端101から張り出し、第3タブ60は電極アセンブリ100の第2端102から張り出している。
図20に示すように、第10実施形態に係る電極アセンブリ100は、第1実施形態と略同様であるが、第1電極シート10又は第2電極シート20に設けられた第4タブ70をさらに有する点で、第1実施形態と相違している。電極アセンブリ100の厚さ方向に沿って、第4タブ70の投影面での投影は、第1タブ40と第2タブ50と第3タブ60との投影と重なり合わない。第1タブ40は、電極アセンブリ100の長手方向における第1端101又は第2端102から延出してもよく、本願はこれに限定されない。
図21に示すように、第11実施形態に係る電極アセンブリ100は、第1実施形態と略同様であるが、第1タブ40の電極アセンブリ100から張り出す一端には、外部回路と接続するための互いに離間した少なくとも2つの電気接続部43が設けられている点で、第1実施形態と相違している。これにより、第1タブ40は、2つの極性が同じであるタブに分割され、電流は分化され、電極アセンブリ100の過電流能力は高められる。2つの電気接続部43は、突出部42の接続部41から離れている一端に配置されているとも言える。
図22に示すように、第12実施形態には、上述したいずれかの実施形態に係る電極アセンブリ100と、電極アセンブリ100を収容するケース201と、を備える電池200が提供される。さらに、電池200は、ケース201の外面に設けられた複数の電極端子202を含む。各々の電極端子202は、第1タブ40、第2タブ50及び第3タブ60にそれぞれ電気的に接続されている。
101 第1端
102 第2端
10 第1電極シート
11 第1コーティング部
12 第1裸箔部
13 凹溝
20 第2電極シート
21 第2コーティング部
211 第1端
212 第2端
22 第2裸箔部
221 第1裸箔領域
222 第2裸箔領域
23 第2凹溝
24 裁断部
25 第3凹溝
30 セパレータ
40 第1タブ
41 接続部
42 突出部
43 電気接続部
50 第2タブ
60 第3タブ
70 第4タブ
80 第1絶縁部材
90 第2絶縁部材
91 第3絶縁部材
200 電池
201 ケース
202 電極端子
Claims (18)
- 電極アセンブリと、前記電極アセンブリを収容するケースと、を備える電池であって、
前記電極アセンブリは、第1電極シートと、極性が前記第1電極シートの極性と逆である第2電極シートと、前記第1電極シートと前記第2電極シートとの間に設けられるセパレータと、を含み、且つ前記第1電極シート、前記セパレータ及び前記第2電極シートが巻き取られることで形成され、
前記電極アセンブリは、前記第1電極シートに設けられた第1タブと、前記第2電極シートに設けられた第2タブと、前記第2電極シートに設けられた第3タブと、をさらに含み、
前記第1タブ、前記第2タブ及び前記第3タブは、それぞれ1つのみがあり、且つそれぞれ前記電極アセンブリの長さ方向の第1端から張り出しており、
前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第1タブと前記第2タブと前記第3タブとの前記電極アセンブリの厚さ方向に垂直な投影面における投影は、重なり合わなく、
前記電池は、前記ケースの外面に設けられた3つの電極端子をさらに備え、前記3つの電極端子は、それぞれ前記第1タブ、前記第2タブ及び前記第3タブの中の1つに電気的に接続され、
前記3つの電極端子は、並列分流させるように外部回路とそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする電池。 - 前記第1タブの前記投影面への投影は、前記第2タブと前記第3タブとの投影の間に位置することを特徴とする請求項1に記載の電池。
- 前記第1電極シートは、第1コーティング部と第1裸箔部とを含み、前記第2電極シートは、第2コーティング部と第2裸箔部とを含み、
前記第1コーティング部は、第1活性層が第1集電体の表面に塗布されることにより形成され、前記第2コーティング部は、第2活性層が第2集電体の表面に塗布されることにより形成されることを特徴とする請求項1に記載の電池。 - 前記第1コーティング部における活性層には、第1凹溝が開設されており、前記第1タブは、前記第1凹溝に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の電池。
- 前記第1電極シートの長手方向において、前記第1凹溝と前記第1電極シートの端部との間の距離は、第1電極シートの全長の1/2~1/3であることを特徴とする請求項4に記載の電池。
- 前記第1タブが、前記第1裸箔部に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の電池。
- 前記第2コーティング部には、第2凹溝が開設されており、前記第2タブは、前記第2凹溝に設けられ、前記第2凹溝の少なくとも両辺は、前記第2コーティング部における活性層に接触していることを特徴とする請求項3~6のいずれか1項に記載の電池。
- 前記第3タブは、前記第2裸箔部に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の電池。
- 前記第2コーティング部には、第3凹溝が開設されており、前記第3タブは、前記第3凹溝に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の電池。
- 前記第2裸箔部は、前記第2コーティング部の第1端に接続される第1裸箔領域と、前記第2コーティング部の第2端に接続される第2裸箔領域とを含み、
前記第2タブ及び前記第3タブは、それぞれ前記第1裸箔領域と前記第2裸箔領域とに設けられていることを特徴とする請求項3~6のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第1タブと前記第3タブとの間には、前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第1電極シートまたは前記第2電極シートが少なくとも1層介在することを特徴とする請求項1に記載の電池。
- 前記第1タブは、前記第1電極シートに接続される接続部と、前記電極アセンブリから張り出している突出部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の電極アセンブリ電池。
- 前記接続部を覆う第1絶縁部材をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の電池。
- 第2絶縁部材をさらに含み、前記第2電極シートの巻き始め端は、裁断部を含み、前記第2絶縁部材は、前記裁断部を覆っていることを特徴とする請求項11に記載の電池。
- 電極アセンブリと、前記電極アセンブリを収容するケースと、を備える電池であって、
前記電極アセンブリは、第1電極シートと、極性が前記第1電極シートの極性と逆である第2電極シートと、前記第1電極シートと前記第2電極シートとの間に設けられるセパレータと、を含み、且つ前記第1電極シート、前記セパレータ及び前記第2電極シートが巻き取られることで形成され、
前記電極アセンブリは、前記第1電極シートに設けられた第1タブと、前記第2電極シートに設けられた第2タブと、前記第2電極シートに設けられた第3タブとをさらに含み、且つ対向している第1端と第2端とを有し、
前記第1タブは、前記電極アセンブリの第1端からは張り出し、前記第2タブ及び前記第3タブは、前記電極アセンブリの第2端から張り出しており、
前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第1タブと前記第2タブと前記第3タブとの前記電極アセンブリの厚さ方向に垂直な投影面における投影は、重なり合わなく、
前記電池は、前記ケースの外面に設けられた3つの電極端子をさらに備え、前記3つの電極端子は、それぞれ前記第1タブ、前記第2タブ及び前記第3タブの中の1つに電気的に接続され、
前記3つの電極端子は、並列分流させるように外部回路とそれぞれ電気的に接続されている
ことを特徴とする電池。 - 電極アセンブリと、前記電極アセンブリを収容するケースと、を備える電池であって、
前記電極アセンブリは、第1電極シートと、極性が前記第1電極シートの極性と逆である第2電極シートと、前記第1電極シートと前記第2電極シートとの間に設けられるセパレータと、を含み、且つ前記第1電極シート、前記セパレータ及び前記第2電極シートが巻き取られることで形成され、
前記電極アセンブリは、前記第1電極シートに設けられた第1タブと、前記第2電極シートに設けられた第2タブと、前記第2電極シートに設けられた第3タブとをさらに含み、且つ対向している第1端と第2端とを有し、
前記第2タブと前記第3タブとは一体成型されており、前記第1タブと前記第2タブは前記電極アセンブリの第1端から張り出し、前記第3タブは前記電極アセンブリの第2端から張り出しており、
前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第1タブと前記第2タブと前記第3タブとの前記電極アセンブリの厚さ方向に垂直な投影面における投影は、重なり合わなく、
前記電池は、前記ケースの外面に設けられた3つの電極端子をさらに備え、前記3つの電極端子は、それぞれ前記第1タブ、前記第2タブ及び前記第3タブの中の1つに電気的に接続され、
前記3つの電極端子は、並列分流させるように外部回路とそれぞれ電気的に接続されている
ことを特徴とする電池。 - 前記第1タブの前記電極アセンブリから張り出した一端には、外部回路と接続するための互いに離間した少なくとも2つの電気接続部が設けられることを特徴とする請求項1、15及び16の何れか一項に記載の電池。
- 前記第1タブの表面又は前記第3タブの表面には、半田付け可能な金属材料がメッキされていることを特徴とする請求項1、15及び16の何れか一項に記載の電池。
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