JP7495915B2 - 電池 - Google Patents
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Description
本発明は、電池に関する。
例えば、下記特許文献１には、捲回電極体の長手方向の一方の端部に正極タブ群が設けられ、他方の端部に負極タブ群が設けられた電池が開示されている。そして、かかるタブ群を折り曲げた状態で電極集電部に接続する技術が開示されている。
ところで、上述したような捲回電極体は、典型的には、長尺な集電体と、該集電体における長尺方向に沿った複数の箇所に形成されたタブとを備えた正極および負極（以下、あわせて「電極」ということもある）を、セパレータを介在させつつ捲き取り芯に捲き取った後、扁平状に成形することで作製される。捲き取り時の捲き取り芯の回転速度は一定である一方、捲回一周ごとに部材厚みは増大するため、該部材が捲回される時間当たりの長さは長くなる。即ち、捲回電極体の外周側は内周側と比較して相対的に高速で捲回されることになるため、該外周側におけるタブが捲き取り芯等に接触することで折れる可能性がある。これによって、捲回電極体の歩留まりが低下するおそれがあるため、好ましくない。
本発明の目的は、捲回電極体を備えた電池を生産性高く得るための技術を提供することである。
かかる目的を実現するべく、本発明は、第１電極と、第２電極とが、セパレータを介して捲回された扁平状の捲回電極体と、上記捲回電極体を収容する電池ケースと、を備えた電池を提供する。上記捲回電極体は、上記第１電極および上記第２電極が、上記セパレータを介して複数積層された積層構造を有しており、上記捲回電極体の捲回軸方向における一方の端部からは、第１電極に接続された複数のタブが突出しており、上記複数のタブのそれぞれが具備する根元幅の最大値は１５ｍｍ以上であり、上記積層構造の積層方向における両端の外面のうち一方側から数えて５層目までの上記第１電極を包含する領域を第１最外周近傍領域、上記両端の外面のうち他方側から数えて５層目までの上記第１電極を包含する領域を第２最外周近傍領域とし、上記第１最外周近傍領域において、上記タブの枚数をＡ、上記第１電極の積層数をＢとし、上記第２最外周近傍領域において、上記タブの枚数をＣ、上記第１電極の積層数をＤとしたとき、Ａ／ＢおよびＣ／Ｄのうち少なくともいずれか一方は１未満である。
このように、捲回電極体の外周側におけるタブを除くことによって、捲き取り時のタブ折れを好適に抑制することができる。これによって、捲回電極体を備えた電池を生産性高く得ることができる。
このように、捲回電極体の外周側におけるタブを除くことによって、捲き取り時のタブ折れを好適に抑制することができる。これによって、捲回電極体を備えた電池を生産性高く得ることができる。
ここで開示される電池の好適な一態様では、上記Ａ／Ｂは１未満であり、かつ、上記Ｃ／Ｄは１未満である。かかる構成によると、捲き取り時のタブ折れをより好適に抑制することができる。また、いくつかの態様において、上記Ａ／Ｂおよび上記Ｃ／Ｄのうち少なくともいずれか一方は３／５未満である。
ここで開示される電池の好適な一態様では、上記捲回電極体の捲回中心よりも一方側に存在する上記複数のタブそれぞれの、上記一方の端部から上記タブの突出方向における先端に至るまでの最短距離の平均値は、上記捲回中心よりも他方側に存在する上記複数のタブそれぞれの、上記最短距離の平均値よりも小さい。かかる構成によると、捲回電極体が備える複数のタブを集箔した際に、タブの先端部分を好適に揃えることができるため、好ましい。
かかる態様の一態様では、上記Ａ／Ｂは１未満である。また、いくつかの態様において、上記Ｃ／Ｄは１未満である。
ここで開示される電池の好適な一態様では、上記第１電極の幅は、１５０ｍｍ以上である。このように、長尺方向に直交する方向における幅が大きい第１電極によると、捲き取り時に反り等が生じ易く、これによって、捲回電極体の外周側のタブの折れが発生し易くなる。したがって、かかる構成はここで開示される技術を適用する対象として好適である。
ここで開示される電池の好適な一態様では、上記第１電極は正極であり、上記正極は、正極集電体と、上記正極集電体の両面に形成された正極活物質層と、を含んでおり、上記正極集電体はアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されており、上記正極活物質層の密度は３．００ｇ／ｃｍ３以上である。このように、正極活物質層の密度が大きい正極によると、捲き取り時に反り等が生じやすく、これによって、捲回電極体の外部側のタブの折れが発生し易くなる。したがって、かかる構成はここで開示される技術を適用する対象として好適である。
以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術のいくつかの好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の説明は、ここで開示される技術を以下の実施形態に限定することを意図したものではない。なお、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、Ａ以上Ｂ以下の意と共に、Ａを上回りＢを下回る意を包含するものとする。
なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、一次電池と二次電池とを包含する概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電が可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池（化学電池）と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）と、を包含する概念である。
＜電池の構成の概要＞
図１は、電池１００の斜視図である。図２は、図１のII－II線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、図１のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。図４は、図１のIV－IV線に沿う模式的な横断面図である。以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、電池１００の短辺方向、短辺方向と直交する長辺方向（捲回軸方向ともいう）、上下方向を、それぞれ表すものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。なお、以下では、ここで開示される技術を正極および負極に適用した場合について説明するが、ここで開示される技術は、正極のみに適用されていてもよいし、負極のみに適用されていてもよい。
図１は、電池１００の斜視図である。図２は、図１のII－II線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、図１のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。図４は、図１のIV－IV線に沿う模式的な横断面図である。以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、電池１００の短辺方向、短辺方向と直交する長辺方向（捲回軸方向ともいう）、上下方向を、それぞれ表すものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。なお、以下では、ここで開示される技術を正極および負極に適用した場合について説明するが、ここで開示される技術は、正極のみに適用されていてもよいし、負極のみに適用されていてもよい。
図２に示すように、電池１００は、電池ケース１０と、電極体（ここでは、電極体群２０）と、を備えている。また、本実施形態に係る電池１００は、電池ケース１０と電極体群２０の他に、正極端子３０と、正極外部導電部材３２と、負極端子４０と、負極外部導電部材４２と、外部絶縁部材９２と、正極集電部５０と、負極集電部６０と、正極内部絶縁部材７０と、負極内部絶縁部材８０と、を備えている。また、図示は省略するが、本実施形態に係る電池１００は、さらに電解液を備えている。電池１００は、ここではリチウムイオン二次電池である。電池１００の内部抵抗は、例えば０．２～２．０ｍΩ程度であり得る。また、本実施形態では、電池１００の体積当たりの容量を４０Ａｈ／Ｌ以上としている。
電池ケース１０は、電極体群２０を収容する筐体である。電池ケース１０は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状（角形）の外形を有する。電池ケース１０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。電池ケース１０は、所定の強度を有する金属製であることが好ましい。具体的には、電池ケース１０に使用される金属の引張強度は、５０Ｎ／ｍｍ２～２００Ｎ／ｍｍ２程度が適切である。また、電池ケース１０に使用される金属の物性値（剛性率）は、２０ＧＰａ～１００ＧＰａ程度が好適である。この種の金属材料の一例として、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等が挙げられる。
そして、電池ケース１０は、外装体１２と、封口板１４と、ガス排出弁１７を備えている。外装体１２は、一つの面が開口部１２ｈとなった扁平な角型の容器である。具体的には、外装体１２は、図１に示すように、略矩形状の底壁１２ａと、底壁１２ａの短辺から上方Ｕに延びて相互に対向する一対の第１側壁１２ｂと、底壁１２ａの長辺から上方Ｕに延びて相互に対向する一対の第２側壁１２ｃと、を備えている。そして、開口部１２ｈは、上記一対の第１側壁１２ｂと一対の第２側壁１２ｃに囲まれた外装体１２の上面に形成されている。封口板１４は、外装体１２の開口部１２ｈを塞ぐように外装体１２に取り付けられている。封口板１４は、平面視において略矩形状の板材である。封口板１４は、外装体１２の底壁１２ａと対向している。電池ケース１０は、外装体１２の開口部１２ｈの周縁に封口板１４が接合（例えば溶接接合）されることによって形成される。封口板１４の接合は、例えばレーザ溶接等の溶接によって行うことができる。
図１および図２に示すように、ガス排出弁１７は、封口板１４に形成されている。ガス排出弁１７は、電池ケース１０内の圧力が所定値以上になった際に開口して、電池ケース１０内のガスを排出するように構成される。
また、封口板１４には、上記ガス排出弁１７の他に、注液孔１５と、２つの端子挿入穴１８、１９と、が設けられている。注液孔１５は、外装体１２の内部空間と連通しており、電池１００の製造工程において電解液を注液するために設けられた開口である。注液孔１５は、封止部材１６により封止されている。かかる封止部材１６としては、例えば、ブラインドリベットが好適である。これによって、電池ケース１０の内部で封止部材１６を強固に固定できる。なお、注液孔１５の直径は、２ｍｍ～５ｍｍ程度とすることができる。また、端子挿入穴１８、１９は、封口板１４の長辺方向Ｙの両端部にそれぞれ形成されている。端子挿入穴１８、１９は、封口板１４を上下方向Ｚに貫通している。図２に示すように、長辺方向Ｙの一方（左側）の端子挿入穴１８には正極端子３０が挿入される。また、長辺方向Ｙの他方（右側）の端子挿入穴１９には負極端子４０が挿入される。なお、端子挿入穴１８、１９の直径は、１０ｍｍ～２０ｍｍ程度とすることができる。
図５は、封口板１４に取り付けられた電極体群２０を模式的に示す斜視図である。本実施形態では、複数個（ここでは３個）の電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃが電池ケース１０の内部に収容される。なお、１つの電池ケース１０の内部に収容される電極体２０の数は特に限定されず、１つであってもよいし、２つ以上（複数）であってもよい。図２に示すように、各々の電極体の長辺方向Ｙの一方側（図２の左側）には正極集電部５０が配置され、長辺方向Ｙの他方（図２の右側）には負極集電部６０が配置される。そして、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの各々は、並列に接続されている。ただし、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、直列に接続されていてもよい。電極体群２０は、ここでは樹脂製シートからなる電極体ホルダ２９（図３参照）に覆われた状態で電池ケース１０の外装体１２の内部に収容される。
図６は、電極体２０ａを模式的に示す斜視図である。図７は、電極体２０ａの構成を示す模式図である。なお、以下では電極体２０ａを例として詳しく説明するが、電極体２０ｂ、２０ｃについても同様の構成とすることができる。
図７に示すように、電極体２０ａは、正極２２と負極２４とセパレータ２６とを有する。電極体２０ａは、ここでは、帯状の正極２２と帯状の負極２４とが２枚の帯状のセパレータ２６を介して積層され、捲回軸ＷＬを中心として捲回された捲回電極体である。即ち、電極体２０ａは、正極２２および負極２４が、セパレータ２６を介して複数積層された積層構造２８を有している（図１１を参照）。ここで、電極体２０ａの厚み（即ち、Ｘ方向における幅）は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば５ｍｍ～４０ｍｍ程度（好ましくは、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度）とすることができる。また、電極体２０ａの捲回軸方向に直交する方向の幅は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば５０ｍｍ～１２０ｍｍ程度（好ましくは、７０ｍｍ～１００ｍｍ程度）とすることができる。
電極体２０ａは、扁平形状を有している。電極体２０ａは、捲回軸ＷＬが長辺方向Ｙと略平行になる向きで、外装体１２の内部に配置されている。具体的には、図３に示すように、電極体２０ａは、外装体１２の底壁１２ａおよび封口板１４と対向する一対の湾曲部（Ｒ部）２０ｒと、一対の湾曲部２０ｒを連結し、外装体１２の第２側壁１２ｃに対向する平坦部２０ｆとを有している。平坦部２０ｆは、第２側壁１２ｃに沿って延びている。
正極２２は、図７に示すように、正極集電体２２ｃと、当該正極集電体２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａおよび正極保護層２２ｐと、を有する。ただし、正極保護層２２ｐは必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。正極集電体２２ｃは、帯状である。正極集電体２２ｃは、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。正極集電体２２ｃは、ここでは金属箔、具体的にはアルミニウム箔である。
ここで、正極集電体２２ｃの長尺方向に直交する方向における幅（図７のＶ）は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば１００ｍｍ以上とすることができる。なお、上記Ｖの値が１５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以上である場合、捲き取り時に反り等が生じ易く、これによって、捲回電極体の外周側のタブの折れが発生し易くなる。したがって、ここで開示される技術を適用する対象として好適である。また、正極集電体２２ｃの厚みは、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば５μｍ以上であり、好ましくは８μｍ以上であり、より好ましくは１０μｍ以上である。正極集電体２２ｃの厚みの上限は、例えば３０μｍ以下であり、好ましくは２５μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。そして、正極活物質層２２ａの密度は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば２．００ｇ／ｃｍ３程度とすることができる。なお、かかる密度が２．９５ｇ／ｃｍ３以上（例えば、２．９８ｇ／ｃｍ３）、３．００ｇ／ｃｍ３以上である場合、捲き取り時に反り等が生じやすく、これによって、捲回電極体の外部側のタブの折れが発生し易くなる。したがって、ここで開示される技術を適用する対象として好適である。
正極集電体２２ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図７の左端部）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、帯状の正極２２の長手方向に沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、捲回軸ＷＬの軸方向の一方側（図７の左側）に向かって、セパレータ２６よりも外側に突出している。なお、正極タブ２２ｔは、捲回軸ＷＬの軸方向の他方（図７で示すと右側）に設けられていてもよいし、捲回軸ＷＬの軸方向の両側の各々に設けられていてもよい。正極タブ２２ｔは、正極集電体２２ｃの一部であり、金属箔（アルミニウム箔）からなっている。ただし、正極タブ２２ｔは、正極集電体２２ｃとは別の部材であってもよい。正極タブ２２ｔの少なくとも一部には、正極活物質層２２ａおよび正極保護層２２ｐが形成されずに、正極集電体２２ｃが露出した領域が形成される。また、本実施形態においては、正極タブ２２ｔの形状を台形状としているが、これに限定されず、正極タブの形状は矩形状等の種々の形状とすることができる。なお、複数の正極タブ２２ｔの詳細に関しては、後述する。
図４に示すように、複数の正極タブ２２ｔは、捲回軸ＷＬの軸方向の一方の端部（図４の左端部）で積層され、正極タブ群２３を構成する。そして、複数の正極タブ２２ｔの各々は、外方側の端が揃うように折り曲げられている。これにより、電池ケース１０への収容性を向上して電池１００を小型化することができる。図２に示すように、正極タブ群２３は、正極集電部５０を介して正極端子３０と電気的に接続される。具体的には、正極タブ群２３と正極第２集電部５２とは接続部Ｊにおいて接続される（図４参照）。そして、正極第２集電部５２は、正極第１集電部５１を介して正極端子３０と電気的に接続される。
図７に示すように、正極活物質層２２ａは、帯状の正極集電体２２ｃの長手方向に沿って、帯状に設けられている。正極活物質層２２ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質（例えば、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物）を含んでいる。正極活物質層２２ａの固形分全体を１００質量％としたときに、正極活物質は、概ね８０質量％以上、典型的には９０質量％以上、例えば９５質量％以上を占めていてもよい。正極活物質層２２ａは、正極活物質以外の任意成分、例えば、導電材、バインダ、各種添加成分等を含んでいてもよい。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）等の炭素材料を使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等を使用し得る。
正極保護層２２ｐは、図７に示すように、長辺方向Ｙにおいて正極集電体２２ｃと正極活物質層２２ａとの境界部分に設けられている。正極保護層２２ｐは、ここでは正極集電体２２ｃの捲回軸ＷＬの軸方向の一方の端部（図７の左端部）に設けられている。ただし、正極保護層２２ｐは、軸方向の両端部に設けられていてもよい。正極保護層２２ｐは、正極活物質層２２ａに沿って、帯状に設けられている。正極保護層２２ｐは、無機フィラー（例えば、アルミナ）を含んでいる。正極保護層２２ｐの固形分全体を１００質量％としたときに、無機フィラーは、概ね５０質量％以上、典型的には７０質量％以上、例えば８０質量％以上を占めていてもよい。正極保護層２２ｐは、無機フィラー以外の任意成分、例えば、導電材、バインダ、各種添加成分等を含んでいてもよい。導電材およびバインダは、正極活物質層２２ａに含み得るとして例示したものと同じであってもよい。
負極２４は、図７に示すように、負極集電体２４ｃと、負極集電体２４ｃの少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａと、を有する。負極集電体２４ｃは、帯状である。負極集電体２４ｃは、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。負極集電体２４ｃは、ここでは金属箔、具体的には銅箔である。ここで、負極集電体２４ｃの長尺方向に直交する方向における幅（図７のＷ）は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば１００ｍｍ以上であり得る。なお、上記Ｗの値が１５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以上である場合、捲き取り時に反り等が生じ易く、これによって、捲回電極体の外周側のタブの折れが発生し易くなる。したがって、ここで開示される技術を適用する対象として好適である。
負極集電体２４ｃの捲回軸ＷＬの軸方向の一方の端部（図７の右端部）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、帯状の負極２４の長手方向に沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。複数の負極タブ２４ｔの各々は、軸方向の一方側（図７の右側）に向かって、セパレータ２６よりも外側に突出している。ただし、負極タブ２４ｔは、軸方向の他方の端部（図７の左端部）に設けられていてもよいし、軸方向の両端部の各々に設けられていてもよい。負極タブ２４ｔは、負極集電体２４ｃの一部であり、金属箔（銅箔）からなっている。ただし、負極タブ２４ｔは、負極集電体２４ｃとは別の部材であってもよい。負極タブ２４ｔの少なくとも一部には、負極活物質層２４ａが形成されずに、負極集電体２４ｃが露出した領域が設けられている。また、本実施形態においては、負極タブ２４ｔの形状を台形状としているが、これに限定されず、負極タブの形状は矩形状等の種々の形状とすることができる。なお、複数の負極タブ２４ｔのサイズ等の詳細に関しては、後述する。
図４に示すように、複数の負極タブ２４ｔは、軸方向の一方の端部（図４の右端部）で積層されて負極タブ群２５を構成する。負極タブ群２５は、軸方向において、正極タブ群２３と対称的な位置に設けられていることが好ましい。そして、複数の負極タブ２４ｔの各々は、外方側の端が揃うように折り曲げられている。これにより、電池ケース１０への収容性を向上して、電池１００を小型化することができる。図２に示すように、負極タブ群２５は、負極集電部６０を介して負極端子４０と電気的に接続されている。具体的には、負極タブ群２５と負極第２集電部６２とは接続部Ｊにおいて接続される（図４参照）。そして、負極第２集電部６２は、負極第１集電部６１を介して負極端子４０と電気的に接続される。
図７に示すように、負極活物質層２４ａは、帯状の負極集電体２４ｃの長手方向に沿って、帯状に設けられている。負極活物質層２４ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な負極活物質（例えば、黒鉛等の炭素材料）を含んでいる。負極活物質層２４ａの固形分全体を１００質量％としたときに、負極活物質は、概ね８０質量％以上、典型的には９０質量％以上、例えば９５質量％以上を占めていてもよい。負極活物質層２４ａは、負極活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、分散剤、各種添加成分等を含んでいてもよい。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム類を使用し得る。分散剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロール類を使用し得る。
続いて、本実施形態に係る電極体２０ａが備える複数の正極タブ２２ｔおよび複数の負極タブ２４ｔの詳細について説明する。ここで、図１０は、本実施形態に係る電極体２０ａの捲回前の態様を示す模式図である。図１１は、本実施形態に係る電極体２０ａの態様について説明するための模式図である。図１２Ａおよび図１２Ｂは、図１１のＸII－ＸII線に沿う模式的な断面図である。図１０および図１２Ａに示すように、複数の正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔの突出方向における大きさは、湾曲させたときに外方側の端が揃うように相互に異ならせている。また、図４に示すように、本実施形態では、第１領域Ｐおよび第２領域Ｑに存在する複数の正極タブ２２ｔは、第１領域Ｐに偏在した位置に集箔されている。
図１２Ａに示すように、本実施形態では、積層構造２８の積層方向Ｘにおける両端の外面のうち一方側から数えて５層目までの正極２２（負極２４）を包含する領域を第１最外周近傍領域Ｒ、該両端の外面のうち他方側から数えて５層目までの正極２２（負極２４）を包含する領域を第２最外周近傍領域Ｓとしている。また、図１２Ａに示すように、本実施形態では、第１最外周近傍領域Ｒを包含する、電極体２０ａの捲回中心Ｏよりも一方側を第１領域Ｐとしており、第２最外周近傍領域Ｓを包含する、電極体２０ａの捲回中心Ｏよりも他方側を第２領域Ｑとしている。本実施形態では、第１最外周近傍領域Ｒにおいて一部の正極タブ２２ｔ（図１２Ａの２２ｔ１０に相当）および負極タブ２４ｔ（図１２Ａの２４ｔ１０）を削除しており、第２最外周近傍領域Ｓにおいて一部の正極タブ２２ｔ（図１２Ａの２２ｔ１０’、２２ｔ９’に相当）および負極タブ２４ｔ（図１２Ａの２４ｔ１０’、２４ｔ９’に相当）を削除している。なお、図１２Ａおよび図１２Ｂでは、削除した正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔを破線で示している。電極体２０ａの外周側におけるタブを除くことによって、捲き取り時のタブ折れを好適に抑制することができる。
また、図１２Ａに示すように、第１領域Ｐが備える正極タブ２２ｔをそれぞれ２２ｔ１，２２ｔ２，・・・，２２ｔ９としており、第２領域Ｑが備える正極タブ２２ｔをそれぞれ２２ｔ１’，２２ｔ２’，・・・，２２ｔ８’としている。また、図１２Ｂに示すように、正極タブ２２ｔ１，２２ｔ２，・・・，２２ｔ９の、電極体２０ａの一方の端部２１ａから正極タブ２２ｔの突出方向における先端に至るまでの最短距離（以下、単に「正極タブの最短距離」ともいう）をそれぞれ２２ｈ１，２２ｈ２，・・・，２２ｈ９としており、正極タブ２２ｔ１’，２２ｔ２’，・・・，２２ｔ８’の、電極体２０ａの一方の端部２１ａから正極タブ２２ｔの突出方向における先端に至るまでの最短距離をそれぞれ２２ｈ１’，２２ｈ２’，・・・，２２ｈ８’としている。負極タブ２４ｔについても同様に、第１領域Ｐが備える負極タブ２４ｔをそれぞれ２４ｔ１，２４ｔ２，・・・，２４ｔ９としており、第２領域Ｑが備える正極タブ２４ｔをそれぞれ２４ｔ１’，２４ｔ２’，・・・，２４ｔ８’としている（図１２Ａを参照）。そして、負極タブ２４ｔ１，２４ｔ２，・・・，２４ｔ９の、電極体２０ａの他方の端部２１ｂから負極タブ２４ｔの突出方向における先端に至るまでの最短距離（以下、単に「負極タブの最短距離」ともいう）をそれぞれ２４ｈ１，２４ｈ２，・・・，２４ｈ９としており、負極タブ２４ｔ１’，２４ｔ２’，・・・，２４ｔ８’の、電極体２０ａの一方の端部２１ｂから負極タブ２４ｔの突出方向における先端に至るまでの最短距離をそれぞれ２４ｈ１’，２４ｈ２’，・・・，２４ｈ８’としている（図１２Ｂを参照）。
上述のとおり、本実施形態では、第１最外周近傍領域Ｒにおいて正極タブ２２ｔ１０および負極タブ２４ｔ１０を削除しており、第２最外周近傍領域Ｓにおいて正極タブ２２ｔ１０’、２２ｔ９’および負極タブ２４ｔ１０’、２４ｔ９’を削除している。即ち、第１最外周近傍領域Ｒにおいて、正極タブ２２ｔ（負極タブ２４ｔ）の枚数をＡ、正極２２（負極２４）の積層数をＢとし、第２最外周近傍領域Ｓにおいて、正極タブ２２ｔ（負極タブ２４ｔ）の枚数をＣ、正極２２（負極２４）の積層数をＤとしたとき、Ａ／Ｂは４／５（即ち、１より小さい）であり、Ｃ／Ｄは３／５（即ち、１より小さい）である。ここで、上記正極の積層数とは、正極タブが形成されている層の数を示しており、正極タブが形成されているが正極活物質層や正極保護層が形成されていない層（例えば、図１０における第１層目を参照）も包含する概念である。負極の積層数についても同様である。なお、正極タブ２２ｔの削除は、正極２２の作製時に行ってもよいし、電極体を扁平状に成形した後に行ってもよい。ただし、電極体２０ａをより簡便に作製するという観点から、正極２２の作製時に削除することが好ましい。正極タブ２２ｔの削除は、例えばレーザーカット等によって実施することができる。負極タブ２４ｔについても同様である。
なお、上記では、Ａ／Ｂを４／５、Ｃ／Ｄを３／５としているが、これに限定されない。上記Ａ／Ｂは、例えば０であってもよく、電極体２０ａにおける電位ムラを均一化し易くするという観点から、好ましくは１／５以上、２／５以上とすることができる。また、上記Ａ／Ｂは、４／５以下（例えば、４／５未満）、３／５以下（例えば、３／５未満）とすることができる。上記Ｃ／Ｄについても同様である。また、上記Ａ／Ｂおよび上記Ｃ／Ｄの値は、同じとしてもよいし、異ならせてもよい。
電極体２０ａが備える複数の正極タブ２２ｔのそれぞれが具備する根元幅の最大値（本実施形態では、図１０の２２Ｔに相当）および複数の負極タブ２４ｔのそれぞれが具備する根元幅の最大値（本実施形態では、図１０の２４Ｔに相当）は、１５ｍｍ以上（好ましくは、２０ｍｍ以上）である。上記根元幅の上限は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば４０ｍｍ以下程度とすることができる。根元幅の大きなタブによると、破断等を好適に抑制することができるため、電極体の歩留まり率が低下することを好適に防止することができる。また、電極体２０ａが備える複数の正極タブ２２ｔの枚数全体を１００％としたとき、好ましくは５０％以上、６０％以上、より好ましくは７０％以上、８０％以上、さらに好ましくは９０％以上（１００％でもよい）の正極タブ２２ｔの根元幅が１５ｍｍ以上であることが好ましい。正極タブ２２ｔの根元から突出方向における先端部分に至るまでの最短距離は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば５ｍｍ～５０ｍｍ程度（好ましくは、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度）とすることができる。負極タブ２４ｔについても同様である。また、正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔの厚みは、例えば５μｍ～３０μｍ程度とすることができる。
また、図１２Ｂに示すように、本実施形態では、また、電極体２０ａの厚み方向Ｘにおける第２領域Ｑの外端から第１領域Ｐの外端にかけて、正極タブ２２ｔ（負極タブ２４ｔ）の最短距離が漸次減少するように短くなるように形成されている。ここで、これに限定されないが、第１領域Ｐおよび第２領域Ｑの、隣接する正極タブ２２ｔどうしにおいて、第１領域Ｐ側に存在する正極タブ２２ｔの最短距離に対する、第２領域Ｑ側に存在する正極タブ２２ｔの最短距離の比は、例えば１．１以上、１．２以上とすることができる。また、上記正極タブ２２ｔの最短距離の比の上限は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されないが、例えば１．４以下、１．３以下とすることができる。負極タブ２４ｔについても同様である。
また、第１領域Ｐに存在する複数の正極タブ２２ｔそれぞれの最短距離（２２ｈ１，２２ｈ２，・・・，２２ｈ９）の平均値は、第２領域Ｑに存在する複数の正極タブ２２ｔそれぞれの最短距離（２２ｈ１’，２２ｈ２’，・・・，２２ｈ８’）の平均値よりも小さい。そして、第１領域Ｐに存在する複数の負極タブ２４ｔそれぞれの最短距離（２４ｈ１，２４ｈ２，・・・，２４ｈ９）の平均値は、第２領域Ｑに存在する複数の負極タブ２４ｔそれぞれの最短距離（２４ｈ１’，２４ｈ２’，・・・，２４ｈ８’）の平均値よりも小さい。
なお、本実施形態では、電極体２０ａが備える正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔの枚数を１７枚としているが、これに限定されない。電極体が備える正極タブの枚数は、例えば１０枚以上であり、電極体の抵抗を好適に低減するという観点から、好ましくは１５枚以上、２０枚以上であり、より好ましくは３０枚以上とすることができる。負極タブの枚数についても同様である。また、後述する第２実施形態および第３実施形態に関しても同様である。
セパレータ２６は、図７に示すように、正極２２の正極活物質層２２ａと、負極２４の負極活物質層２４ａと、を絶縁する部材である。セパレータ２６としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが好適である。セパレータ２６は、樹脂製の多孔性シートからなる基材部と、基材部の少なくとも一方の表面上に設けられ、無機フィラーを含む耐熱層（Heat Resistance Layer：ＨＲＬ）と、を有していてもよい。無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、チタニア等を使用し得る。
電解液は従来と同様でよく、特に制限はない。電解液は、例えば、非水系溶媒と支持塩とを含有する非水電解液である。非水系溶媒は、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類を含んでいる。支持塩は、例えば、ＬｉＰＦ６等のフッ素含有リチウム塩である。ただし、電解液は固体状（固体電解質）で、電極体群２０と一体化されていてもよい。
正極端子３０は、図２に示すように、封口板１４の長辺方向Ｙの一方の端部（図２の左端部）に形成された端子挿入穴１８に挿入されている。正極端子３０は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることがより好ましい。一方、負極端子４０は、封口板１４の長辺方向Ｙの他方の端部（図２の右端部）に形成された端子挿入穴１９に挿入されている。なお、負極端子４０は、金属製であることが好ましく、例えば銅または銅合金からなることがより好ましい。これらの電極端子（正極端子３０、負極端子４０）は、ここでは、電池ケース１０の同じ面（具体的には封口板１４）からそれぞれ突出している。ただし、正極端子３０および負極端子４０は、電池ケース１０の異なる面からそれぞれ突出していてもよい。また、端子挿入穴１８、１９に挿入された電極端子（正極端子３０、負極端子４０）は、かしめ加工などによって封口板１４に固定されていることが好ましい。
上述した通り、正極端子３０は、図２に示すように、外装体１２の内部で正極集電部５０（正極第１集電部５１、正極第２集電部５２）を介して、各々の電極体の正極２２（図７参照）と電気的に接続される。正極端子３０は、正極内部絶縁部材７０およびガスケット９０によって、封口板１４と絶縁される。なお、正極内部絶縁部材７０は、正極第１集電部５１と封口板１４との間に介在するベース部７０ａと、当該ベース部７０ａから電極体群２０側に突出する突出部７０ｂとを備えている。そして、端子挿入穴１８を通じて電池ケース１０の外部に露出した正極端子３０は、封口板１４の外部において正極外部導電部材３２と接続される。一方、負極端子４０は、図２に示すように、外装体１２の内部で負極集電部６０（負極第１集電部６１、負極第２集電部６２）を介して、各々の電極体の負極２４（図７参照）と電気的に接続される。負極端子４０は、負極内部絶縁部材８０およびガスケット９０によって、封口板１４と絶縁される。なお、正極内部絶縁部材７０と同様に、負極内部絶縁部材８０も、負極第１集電部６１と封口板１４との間に介在するベース部８０ａと、当該ベース部８０ａから電極体群２０側に突出する突出部８０ｂとを備えている。そして、端子挿入穴１９を通じて電池ケース１０の外部に露出した負極端子４０は、封口板１４の外部において負極外部導電部材４２と接続される。そして、上述した外部導電部材（正極外部導電部材３２、負極外部導電部材４２）と封口板１４の外面１４ｄとの間には、外部絶縁部材９２が介在している。かかる外部絶縁部材９２によって外部導電部材３２、４２と封口板１４とを絶縁できる。
また、上述した内部絶縁部材（正極内部絶縁部材７０、負極内部絶縁部材８０）の突出部７０ｂ、８０ｂは、封口板１４と電極体群２０との間に配置される。かかる内部絶縁部材の突出部７０ｂ、８０ｂによって、上方への電極体群２０の移動が規制され、封口板１４と電極体群２０との接触を防止できる。
＜電池の製造方法＞
電池１００の製造方法は、上記したような電池ケース１０（外装体１２および封口板１４）と、電極体群２０（電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）と、電解液と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部５０（正極第１集電部５１および正極第２集電部５２）と、負極集電部６０（負極第１集電部６１および負極第２集電部６２）と、正極内部絶縁部材７０および負極内部絶縁部材８０と、を用意し、例えば、第１取付工程と、第２取付工程と、挿入工程と、封口工程と、を含む製造方法によって製造することができる。また、ここに開示される製造方法は、任意の段階でさらに他の工程を含んでもよい。
電池１００の製造方法は、上記したような電池ケース１０（外装体１２および封口板１４）と、電極体群２０（電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）と、電解液と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部５０（正極第１集電部５１および正極第２集電部５２）と、負極集電部６０（負極第１集電部６１および負極第２集電部６２）と、正極内部絶縁部材７０および負極内部絶縁部材８０と、を用意し、例えば、第１取付工程と、第２取付工程と、挿入工程と、封口工程と、を含む製造方法によって製造することができる。また、ここに開示される製造方法は、任意の段階でさらに他の工程を含んでもよい。
第１取付工程では、図８、図９に示すような第１合体物を作製する。具体的にはまず、封口板１４に、正極端子３０と、正極第１集電部５１と、正極内部絶縁部材７０と、負極端子４０と、負極第１集電部６１と、負極内部絶縁部材８０と、を取り付ける。
正極端子３０と正極第１集電部５１と正極内部絶縁部材７０とは、例えば、かしめ加工（リベッティング）によって封口板１４に固定する。かしめ加工は、封口板１４の外側の表面と正極端子３０との間にガスケット９０を挟み、さらに封口板１４の内側の表面と正極第１集電部５１との間に正極内部絶縁部材７０を挟んで行われる。なお、ガスケット９０の材質は、正極内部絶縁部材７０と同様であってもよい。詳しくは、かしめ加工前の正極端子３０を、封口板１４の上方から、ガスケット９０の貫通孔と、封口板１４の端子挿入穴１８と、正極内部絶縁部材７０の貫通孔と、正極第１集電部５１の貫通孔５１ｈと、に順番に挿入して、封口板１４の下方に突出させる。そして、上下方向Ｚに対して圧縮力が加わるように正極端子３０の封口板１４よりも下方に突出した部分をかしめる。これにより、正極端子３０の先端部（図２の下端部）に、かしめ部を形成する。
このようなかしめ加工によって、ガスケット９０と封口板１４と正極内部絶縁部材７０と正極第１集電部５１とが封口板１４に一体に固定されるとともに、端子挿入穴１８がシールされる。なお、かしめ部は、正極第１集電部５１に溶接接合されていてもよい。これにより、導通信頼性をさらに向上することができる。
負極端子４０と、負極第１集電部６１と、負極内部絶縁部材８０との固定は、上記した正極側と同様に行うことができる。すなわち、かしめ加工前の負極端子４０を、封口板１４の上方から、ガスケットの貫通孔と、封口板１４の端子挿入穴１９と、負極内部絶縁部材８０の貫通孔と、負極第１集電部６１の貫通孔６１ｈと、に順番に挿入して、封口板１４の下方に突出させる。そして、上下方向Ｚに対して圧縮力が加わるように負極端子４０の封口板１４よりも下方に突出した部分をかしめる。これにより、負極端子４０の先端部（図２の下端部）に、かしめ部を形成する。
次に、封口板１４の外側の表面に、外部絶縁部材９２を介して、正極外部導電部材３２と負極外部導電部材４２とを取り付ける。なお、外部絶縁部材９２の材質は、正極内部絶縁部材７０と同様であってもよい。また、正極外部導電部材３２と負極外部導電部材４２とを取り付けるタイミングは、挿入工程の後（例えば注液孔１５を封止した後）であってもよい。
第２取付工程では、第１取付工程で作製した第１合体物を用いて、図５に示すような第２合体物を作製する。すなわち、封口板１４と一体化された電極体群２０を作製する。なお、電極体２０ａは、上述したような複数の正極タブ２２ｔを備えた正極２２と、同じく上述したような複数の負極タブ２４ｔを備えた負極２４と、セパレータと、を用意し、従来公知の捲回電極体の製造方法に基づいて作製することができる。そして、図６に示すように、正極第２集電部５２および負極第２集電部６２の付設された電極体２０ａを３つ用意し、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃとして、短辺方向Ｘに並べて配置する。このとき、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、いずれも、正極第２集電部５２が長辺方向Ｙの一方側（図５の左側）に配置され、負極第２集電部６２が長辺方向Ｙの他方側（図５の右側）に配置されるように、並列に並べてもよい。
次に、図４に示すように複数の正極タブ２２ｔを湾曲させた状態で、封口板１４に固定された正極第１集電部５１と、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの正極第２集電部５２と、をそれぞれ接合する。また、複数の負極タブ２４ｔを湾曲させた状態で、封口板１４に固定された負極第１集電部６１と、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃの負極第２集電部６２と、をそれぞれ接合する。接合方法としては、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接等の溶接を用いることができる。特に、レーザ等の高エネルギー線の照射による溶接を用いることが好ましい。このような溶接加工によって、正極第２集電部５２の凹部および負極第２集電部６２の凹部に、それぞれ接合部を形成する。
挿入工程では、第２取付工程で作製した第２合体物を外装体１２の内部空間に収容する。具体的には、まず、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂材料からなる絶縁性の樹脂シートを、袋状または箱状に折り曲げて、電極体ホルダ２９を用意する。次に、電極体ホルダ２９に電極体群２０を収容する。そして、電極体ホルダ２９で覆われた電極体群２０を、外装体１２に挿入する。電極体群２０の重量が重い場合、概ね１ｋｇ以上、例えば１．５ｋｇ以上、さらには２～３ｋｇである場合は、外装体１２の長側壁１２ｂが重力方向と交差するように（外装体１２を横向きに）配置して、電極体群２０を外装体１２に挿入するとよい。
封口工程では、外装体１２の開口部１２ｈの縁部に封口板１４を接合して、開口部１２ｈを封止する。封口工程は、挿入工程と同時または挿入工程の後に行うことができる。封口工程では、外装体１２と封口板１４とが溶接接合されることが好ましい。外装体１２と封口板１４との溶接接合は、例えばレーザ溶接等で行うことができる。その後、注液孔１５から電解液を注入し、注液孔１５を封止部材１６で塞ぐことによって、電池１００を密閉する。以上のようにして、電池１００を製造することができる。
電池１００は各種用途に利用可能であるが、使用時に振動や衝撃等の外力が加わり得る用途、例えば移動体（典型的には、乗用車、トラック等の車両）に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）等が挙げられる。電池１００は、複数の電池１００を所定の配列方向に複数個並べて、配列方向から拘束機構で荷重を加えてなる組電池としても好適に用いることができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本発明は、他にも種々の形態にて実施することができる。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。
例えば上記実施形態では、複数の正極タブ（複数の負極タブ）の最短距離を異ならせているが、これに限定されない。ここで開示される技術は、例えば複数の正極タブ（複数の負極タブ）の最短距離を略同一とした場合についても適用することができる。
例えば図１３は、第２実施形態に係る図１２対応図である。図１３に示すように、第２実施形態では、第１最外周近傍領域Ｒにおいて正極タブ２２ｔ１０および負極タブ２４ｔ１０を削除している。かかる場合、上記Ａ／Ｂは９／１０＝０．９となる。
例えば図１４は、第３実施形態に係る図１２対応図である。図１４に示すように、第３実施形態では、第２最外周近傍領域Ｓにおいて正極タブ２２ｔ１０’および負極タブ２４ｔ１０’を削除している。かかる場合、上記Ｃ／Ｄは９／１０＝０．９となる。
即ち、上記第２実施形態および第３実施形態のように、上記Ａ／Ｂおよび上記Ｃ／Ｄのうち少なくともいずれか一方が１よりも小さい態様とすることもできる。
即ち、上記第２実施形態および第３実施形態のように、上記Ａ／Ｂおよび上記Ｃ／Ｄのうち少なくともいずれか一方が１よりも小さい態様とすることもできる。
１０ 電池ケース
１２ 外装体
１４ 封口板
１５ 注液孔
１６ 封止部材
１７ ガス排出弁
１８、１９ 端子挿入穴
２０ 電極体群
２０ａ～２０ｃ 電極体
２２ 正極
２４ 負極
２６ セパレータ
３０ 正極端子
３２ 正極外部導電部材
４０ 負極端子
４２ 負極外部導電部材
５０ 正極集電部
６０ 負極集電部
７０ 正極内部絶縁部材
８０ 負極内部絶縁部材
９０ ガスケット
９２ 外部絶縁部材
１００ 電池
１２ 外装体
１４ 封口板
１５ 注液孔
１６ 封止部材
１７ ガス排出弁
１８、１９ 端子挿入穴
２０ 電極体群
２０ａ～２０ｃ 電極体
２２ 正極
２４ 負極
２６ セパレータ
３０ 正極端子
３２ 正極外部導電部材
４０ 負極端子
４２ 負極外部導電部材
５０ 正極集電部
６０ 負極集電部
７０ 正極内部絶縁部材
８０ 負極内部絶縁部材
９０ ガスケット
９２ 外部絶縁部材
１００ 電池
Claims (11)
- 第１電極と、第２電極とが、セパレータを介して捲回された扁平状の捲回電極体と、
前記捲回電極体を収容する電池ケースと、
を備えた電池であって、
前記捲回電極体は、前記第１電極および前記第２電極が、前記セパレータを介して複数積層された積層構造を有しており、
前記捲回電極体の捲回軸方向における一方の端部からは、第１電極に接続された複数のタブが突出しており、
前記複数のタブのそれぞれが具備する根元幅の最大値は１５ｍｍ以上であり、
前記積層構造の積層方向における両端の外面のうち一方側から数えて５層目までの前記第１電極を包含する領域を第１最外周近傍領域、前記両端の外面のうち他方側から数えて５層目までの前記第１電極を包含する領域を第２最外周近傍領域とし、
前記第１最外周近傍領域において、前記タブの枚数をＡ、前記第１電極の積層数をＢとし、
前記第２最外周近傍領域において、前記タブの枚数をＣ、前記第１電極の積層数をＤとしたとき、
Ａ／ＢおよびＣ／Ｄのうち少なくともいずれか一方は１未満であり、
前記捲回電極体の捲回軸方向に沿って延び且つ前記捲回電極体の厚み方向に沿って延びる断面において、積層された前記タブの枚数が１０枚以上である、電池。 - 前記捲回電極体の捲回中心よりも一方側および前記捲回電極体の捲回中心よりも他方側の両方に、それぞれ前記複数のタブが存在する、請求項１に記載の電池。
- 前記Ａ／Ｂは１未満であり、かつ、前記Ｃ／Ｄは１未満である、請求項１または２に記載の電池。
- 前記Ａ／Ｂおよび前記Ｃ／Ｄのうち少なくともいずれか一方は３／５未満である、請求項１～３のいずれか一項に記載の電池。
- 前記捲回電極体の捲回中心よりも一方側に存在する前記複数のタブそれぞれの、前記一方の端部から前記タブの突出方向における先端に至るまでの最短距離の平均値は、前記捲回中心よりも他方側に存在する前記複数のタブそれぞれの、前記最短距離の平均値よりも小さい、請求項１～４のいずれか一項に記載の電池。
- 前記Ａ／Ｂは１未満である、請求項５に記載の電池。
- 前記Ｃ／Ｄは１未満である、請求項５または６に記載の電池。
- 第１電極と、第２電極とが、セパレータを介して捲回された扁平状の捲回電極体と、
前記捲回電極体を収容する電池ケースと、
を備えた電池であって、
前記捲回電極体は、前記第１電極および前記第２電極が、前記セパレータを介して複数積層された積層構造を有しており、
前記捲回電極体の捲回軸方向における一方の端部からは、第１電極に接続された複数のタブが突出しており、
前記複数のタブのそれぞれが具備する根元幅の最大値は１５ｍｍ以上であり、
前記積層構造の積層方向における両端の外面のうち一方側から数えて５層目までの前記第１電極を包含する領域を第１最外周近傍領域、前記両端の外面のうち他方側から数えて５層目までの前記第１電極を包含する領域を第２最外周近傍領域とし、
前記第１最外周近傍領域において、前記タブの枚数をＡ、前記第１電極の積層数をＢとし、
前記第２最外周近傍領域において、前記タブの枚数をＣ、前記第１電極の積層数をＤとしたとき、
Ａ／ＢおよびＣ／Ｄの両方が３／５未満である、電池。 - 第１電極と、第２電極とが、セパレータを介して捲回された扁平状の捲回電極体と、
前記捲回電極体を収容する電池ケースと、
を備えた電池であって、
前記捲回電極体は、前記第１電極および前記第２電極が、前記セパレータを介して複数積層された積層構造を有しており、
前記捲回電極体の捲回軸方向における一方の端部からは、第１電極に接続された複数のタブが突出しており、
前記複数のタブのそれぞれが具備する根元幅の最大値は１５ｍｍ以上であり、
前記積層構造の積層方向における両端の外面のうち一方側から数えて５層目までの前記第１電極を包含する領域を第１最外周近傍領域、前記両端の外面のうち他方側から数えて５層目までの前記第１電極を包含する領域を第２最外周近傍領域とし、
前記第１最外周近傍領域において、前記タブの枚数をＡ、前記第１電極の積層数をＢとし、
前記第２最外周近傍領域において、前記タブの枚数をＣ、前記第１電極の積層数をＤとしたとき、
Ａ／ＢおよびＣ／Ｄはいずれも１未満であり、且つ、Ａ／ＢとＣ／Ｄの値は同じである、電池。 - 前記第１電極の幅は、１５０ｍｍ以上である、請求項１～９のいずれか一項に記載の電池。
- 前記第１電極は正極であり、
前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体の両面に形成された正極活物質層と、を含んでおり、
前記正極集電体はアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されており、
前記正極活物質層の密度は３．００ｇ／ｃｍ３以上である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電池。
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- 2021-11-26 JP JP2021192059A patent/JP7495915B2/ja active Active
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