TWI643385B - 具有形成在電極接頭的部的凹部的電池 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種電池，包括：電極組裝體，於至少一側外周邊包括陽極接頭及陰極接頭；電池殼體，包括收納上述電極組裝體的收納部，且包括於在上述收納部收納有電極組裝體的狀態下熱熔合外周邊而形成的密封剩餘部；及陽極導線與陰極導線，於分別連接於上述電極組裝體的陽極接頭及陰極接頭的狀態下突出於電池殼體的外部；且於定位上述陽極接頭及陰極接頭的部位，電極組裝體包括邊朝向電極組裝體的中心側導入的凹部，陽極接頭及陰極接頭自上述凹部的邊突出，以上述凹部為基準而相對突出的電極組裝體的突出部與電池殼體的內表面直接接觸。

Description

具有形成在電極接頭的部的凹部的電池
本申請案主張基於2015.07.28日申請的韓國專利申請案第10-2015-0106565的優先權的權益，上述韓國專利申請文獻中所揭示的所有內容包括作本說明書的一部分。
本發明揭示一種包括形成於電極接頭部位的凹部的電池。
最近，對因石化燃料的枯竭引起的能源價格上升、環境污染的關心日益增加，對環保能源的需求成為未來生活不可或缺的因素。因此，持續對原子力、太陽光、風力、助力等各種電力生產技術進行研究，用以更有效地使用以此方式生產的能量的電力儲存裝置亦倍受關注。
特別是，隨著對移動設備的技術開發及需求增加而對作為能源的電池的需求急遽增加，因此對可響應各種要求的電池進行較多研究。
代表性地，於電池的形狀方面而言，對能夠以較薄的厚度應用於如行動電話等的製品的矩形二次電池及內嵌式二次電池的需求較大，於材料方面而言，對如具有高能量密度、優異的放電電壓及輸出穩定性等優點的鋰離子電池、鋰離子聚合物電池等的鋰二次電池的需求較大。
並且，二次電池亦根據積層有陽極、陰極、及介置至陽極與陰極之間的分離膜的構造的電極組裝體呈哪種構造而分類，代表性地有於介置有分離膜的狀態下捲取長條形的陽極與陰極的構造的凝膠捲型（捲取型）電極組裝體、以介置分離膜的狀態依次積層以特定尺寸為單位切得的多個陽極與陰極的堆疊型（積層型）電極組裝體等，最近為了解決上述凝膠捲型電極組裝體及堆疊型電極組裝體所具有的問題，開發出作為上述凝膠捲型電極組裝體與堆疊型電極組裝體的混合形態的新穎構造的電極組裝體、即於使以介置分離膜的狀態積層特定單位的陽極與陰極而成的單位電池位於分離薄膜上的狀態下依次捲取的構造的堆疊/摺疊型電極組裝體。
並且，二次電池根據電池殼體的形狀，分為電極組裝體內置於圓筒形或矩形的金屬盒的圓筒形電池及矩形電池、與電極組裝體內置於鋁層壓片的內嵌式殼體的內嵌式電池。
特別是，最近因製造費用較低、重量較輕、形態變形較為容易等原因而於鋁層壓片的內嵌式電池殼體內置堆疊型或堆疊/摺疊型電極組裝體的構造的內嵌式電池倍受關注，並且其使用量逐漸增加。
於圖1中，示意性地表示先前的代表性的內嵌式二次電池的普通構造的分解立體圖。
參照圖1，內嵌式二次電池100包括電極組裝體130、自電極組裝體130延伸的電極接頭131、132、焊接於電極接頭131、132的電極導線141、142、及收容電極組裝體130的電池殼體120而構成。
電極組裝體130作為於介置有分離膜的狀態下依次積層有陽極與陰極的發電元件，呈堆疊型或堆疊/摺疊型構造。電極接頭131、132自電極組裝體130的各極板延伸，電極導線141、142例如藉由焊接而分別與自各極板延伸的多個電極接頭131、132電性連接，且一部分露出於電池殼體120的外部。並且，為了提高與電池殼體120的密封度，同時確保電性絕緣狀態，於電極導線141、142的上下表面的一部分附著有絕緣薄膜150。
電池殼體120包括：殼體主體122，包括可安裝電極組裝體130的凹陷形狀的收納部123；及罩蓋121，一體地連接於上述殼體主體122；且以於收納部123收納電極組裝體130的狀態結合作為接觸部位的兩側部124及上端部125，藉此形成電池。電池殼體120呈樹脂層/金屬薄層/樹脂層的鋁層壓構造，因此形成藉由對彼此相接的罩蓋121與殼體主體122的兩側部124及上端部125部位施加熱及壓力使樹脂層相互熔合而結合的密封剩餘部。上下電池殼體120的相同的樹脂層直接相接，因此兩側部124可藉由熔融而實現均勻的密封。相反地，於上端部125突出有電極導線141、142，因此考慮電極導線141、142的厚度及與電池殼體120的素材的異質性而於與電極導線141、142之間介置絕緣薄膜150的狀態下熱熔合，以便可提高密封性。
於圖2中，示意性地表示圖1的內嵌式二次電池的構造的俯視圖。
參照圖2，內嵌式二次電池100中，電極組裝體130內置於電池殼體120的收納部123，電極組裝體130與電池殼體120的上端部125相隔特定間隔，以便因電極接頭131、132的彎折而形成的V-成形（V-forming）部可位於定位有電極接頭131、132的部位。
因此，除上述V-成形部以外的其他部位亦遠離電池殼體120的上端部125，此種相隔部位成為無法適當地活用的多餘空間。
於電極導線141、142與電池殼體120之間介置有絕緣薄膜150，因此定位有電極導線141、142的上端部125的密封剩餘部161具有大於兩側部124的密封剩餘部162的寬度。
因此，上述電池殼體120的上端部125的密封剩餘部161為了發揮所期望的密封力而具有所需寬度以上的寬度。
因此，寬度較寬的上述密封剩餘部161增加內嵌式二次電池100的整體尺寸，對將上述內嵌式二次電池100用作電源的器件的搭載空間產生制約的問題，相反地，具有無法適當地活用具有所需以上的寬度的上述電池殼體120的上端部125的密封剩餘部161空間的問題。
因此，實情為迫切需要一種可於根本上解決此種問題的技術。
[發明欲解決的課題]
本發明的目的在於，解決如上所述的先前技術的問題、及自先前以來所欲解決的技術課題。
本申請案的發明者等人進行研究及各種實驗，最終確認到如下所述的情形而完成本發明：於定位有電極組裝體的陽極接頭及陰極接頭的部位包括邊朝向上述電極組裝體的中心側導入的凹部，且剩餘突出部與電池殼體的內表面直接接觸，藉此可不增加電池的整體尺寸而活用除陽極接頭部位及陰極接頭部位以外的其他部位的多餘密封剩餘部空間及相隔空間來增加電池的電容，且可製作成更多形狀，因此可解決因電池的搭載空間的制約引起的問題，同時實現最大電容。
[解決課題的手段]
用以達成此種目的的本發明的電池可呈如下構造，即，包括： 電極組裝體，於至少一側外周邊包括陽極接頭及陰極接頭； 電池殼體，包括收納上述電極組裝體的收納部，且包括於在上述收納部收納有電極組裝體的狀態下熱熔合外周邊而形成的密封剩餘部；及 陽極導線與陰極導線，於分別連接於上述電極組裝體的陽極接頭及陰極接頭的狀態下突出於電池殼體的外部；且 於定位有上述陽極接頭及陰極接頭的部位，電極組裝體包括朝向電極組裝體的中心側導入的凹部，陽極接頭及陰極接頭自上述凹部的邊突出， 以上述凹部為基準而相對突出的電極組裝體的突出部與電池殼體的內表面直接接觸。
因此，藉由以除上述凹部以外的突出部與電池殼體的內表面直接接觸的方式構成，可不增加電池的整體尺寸而活用除陽極接頭部位及陰極接頭部位以外的其他部位的多餘的密封剩餘部空間及相隔空間來增加電池的電容，且可製作成更多形狀，因此可解決因電池的搭載空間的制約引起的問題，同時實現最大電容。
於一個具體例中，可呈上述陽極接頭及陰極接頭一同位於電極組裝體的同一側的外周邊的構造，但並不限定於此，當然亦可呈上述陽極接頭及陰極接頭分別位於電極組裝體的不同的外周邊的構造。
並且，可呈於定位有上述陽極導線及陰極導線的電池殼體的密封剩餘部的部位附著有絕緣薄膜的構造。
與之前所說明的內容相同，上述陽極導線及陰極導線於分別與陽極接頭及陰極接頭連接的狀態下突出於電池殼體的外部，藉此上述陽極導線及陰極導線的一部分部位位於電池殼體的密封剩餘部。
此時，上述陽極導線及陰極導線由與電池殼體不同的素材構成，因此可呈於電池殼體的密封剩餘部部位，在陽極導線及陰極導線的上下表面附著有絕緣薄膜的構造，以便可於上述密封剩餘部提高陽極導線及陰極導線與電池殼體的密封力，確保電性絕緣狀態。
另一方面，上述凹部的凹入深度於平面上相對於凹入方向的電極組裝體的長度可為3%至20%的尺寸，凹部的寬度相對於電極組裝體的寬度為30%至80%的尺寸。
首先，於上述凹部的凹入深度脫離上述範圍而過小的情形時，增加電池的電容的效果不明顯，與此相反，於上述凹部的凹入深度脫離上述範圍而過大的情形時，反而會於定位有陽極接頭及陰極接頭的部位增加多餘空間。
並且，於上述凹部的寬度脫離上述範圍而過小的情形時，無法確保可於上述凹部定位陽極接頭及陰極接頭的程度的空間，與此相反，於上述凹部的寬度脫離上述範圍而過大的情形時，增加電池的電容的效果會不明顯。
並且，上述陽極接頭及陰極接頭的長度相對於凹部的凹入深度可為50%至150%的尺寸。
於上述陽極接頭及陰極接頭的長度相對於凹部的凹入深度未滿50%的情形時，無法充分地確保與陽極導線及陰極導線連接的部位，與此相反，於超過150%的情形時，上述陽極接頭及陰極接頭彎折形成的V-成形部變得過大而用以定位上述V-成形部的空間會變得不足。
於一個具體例中，可呈如下構造：於定位上述陽極接頭及/或陰極接頭的電極組裝體的外周邊，形成有至少兩個以上的突出部，上述突出部的突出高度均相同或彼此不同。
更具體而言，上述突出部是於定位陽極接頭及陰極接頭的電極組裝體的外周邊，以凹部為基準而相對突出的部位，分別選擇性地於上述陽極接頭與陰極接頭之間、以上述陽極接頭為基準而與陰極接頭對向的部位、以上述陰極接頭為基準而與陽極接頭對向的部位形成兩個以上的突出部。
此時，呈如下構造，即，兩個以上的上述突出部的高度根據電池所應用的包裝殼體的形狀或器件的搭載空間等而均相同或彼此不同，可適當地選擇。
另一方面，上述電池殼體只要呈形成有可收容上述構造的電極組裝體的收納部的構造，則其種類並無較大限制，可為包括樹脂層及金屬層的層壓片的內嵌式殼體，以便可更容易地熱熔合外周邊而形成密封剩餘部。
並且，上述電池殼體可呈如下構造：與電極組裝體的凹部對應的收納部的內周面形成為與將電極組裝體的突出部的外周邊相連的假想外周邊對應的形狀。
此處，上述假想外周邊的用語是指於兩個以上的突出部的突出高度彼此相同或不同的情形時，連接上述突出部的外周邊的假想線。
因此，上述電極組裝體可與突出部的突出高度的差異無關而穩定地裝設至電池殼體的收納部。
於一個具體例中，上述電池殼體的形狀並無較大限制，詳細而言，可於平面上呈圓形、三角形、四邊形、或多邊形構造，因此可根據電池所應用的包裝殼體的形狀或器件的搭載空間而適當地選擇應用。
另一方面，上述電池殼體的密封剩餘部可呈如下構造：於平面上，凹部部位的寬度相對大於其他部位的寬度。
具體而言，於上述電池殼體的密封剩餘部中，在與電極組裝體的凹部對應的部位定位有電極接頭，電極導線連接至上述電極接頭而突出於電池殼體的外部。藉此，可於定位上述電極導線的電池殼體的密封剩餘部部位附著絕緣薄膜，附著有上述絕緣薄膜的凹部的密封剩餘部可具有與絕緣薄膜的寬度對應的寬度，以便可發揮較高的密封力。
因此，上述電池殼體的密封剩餘部呈於平面上，凹部部位的寬度相對大於其他部位的寬度的構造，藉此可於位於與上述凹部對應的部位的陽極導線及陰極導線與電池殼體之間發揮所期望的密封力。
於一個具體例中，上述電池殼體可呈如下構造：外周邊中的彼此鄰接的兩個邊相交而成的稜角部位的密封剩餘部呈倒角。
更具體而言，為了將尺寸最小化、提高密封剩餘部的密封力、更容易地裝設至包裝殼體及器件，上述電池殼體的密封剩餘部可向電池殼體的收納部的側壁方向彎折。
於此種情形時，上述電池殼體的外周邊中的彼此鄰接的兩個邊相交而成的稜角部位的密封剩餘部部位會因彎折而發生外形不良，於追加執行用以防止上述外形不良的稜角部位的彎折製程的情形時，會延遲電池的整體製造製程。
因此，上述電池殼體的外周邊中的彼此鄰接的兩個邊相交而成的稜角部位的密封剩餘部呈倒角，藉此可防止上述問題。
另一方面，上述電極組裝體只要呈可包括之前所說明的技術特徵的構造，則其種類並無較大限制，於一個具體例中，上述電極組裝體可呈以介置有分離膜的狀態依次積層有一個以上的陽極與一個以上的陰極的構造。
此時，切除介置於上述陽極與陰極之間的分離膜中的與凹部對應的部位，藉此可無上述分離膜的干涉而更容易地將各個電極接頭相連。
並且，上述分離膜中的與凹部對應的部位因熱收縮而與凹部的內表面密接，藉此確保對位於上述凹部的電極接頭部位的絕緣性、或將因如針狀貫通的外部衝擊產生的內部短路最小化，因此可提高安全性。
於又一具體例中，上述電極組裝體可呈如下構造：包括陽極、陰極、及介置至上述陽極與陰極之間的分離膜的積層構造的單位電池藉由分離膜片而依次捲取。
於此種情形時，上述分離膜片可呈切除與凹部對應的部位的構造。
更具體而言，上述分離膜片於捲取過程中位於各單位電池之間，此時上述各單位電池的陽極接頭及陰極接頭分別以藉由焊接等而彼此連接的狀態連接至電極導線，因此形成切除與上述凹部對應的分離膜片部位的構造，藉此可更容易地連接各電極接頭。
並且，上述分離膜片亦可呈與凹部對應的部位因熱收縮而與凹部的內表面密接的構造。
更具體而言，上述分離膜片可因熱而熔融及收縮，於此種過程中，與上述凹部對應的部位因熱收縮而與凹部的內表面密接，藉此確保對位於上述凹部的電極接頭部位的絕緣性、或將因如針狀貫通的外部衝擊產生的內部短路最小化，因此可提高安全性。
於又一具體例中，上述電極組裝體可呈如下構造：包括陽極、陰極、及介置至上述陽極與陰極之間的分離膜的積層構造的單位電池以介置有追加的分離膜的狀態積層。
即，上述電極組裝體可呈多個單位電池介隔追加的分離膜而積層的構造。
此時，切除介置於上述陽極與陰極之間的分離膜中的與凹部對應的部位，藉此可無上述分離膜的干涉而更容易地將各個電極接頭相連。
並且，上述分離膜中與凹部對應的部位因熱收縮而與凹部的內表面密接，藉此確保對位於上述凹部的電極接頭部位的絕緣性、或將因如針狀貫通的外部衝擊產生的內部短路最小化，因此可提高安全性。
並且，上述電池的種類並無特別限定，作為具體例，可為如具有高能量密度、優異的放電電壓及輸出穩定性等優點的鋰離子電池、鋰離子聚合物電池等的鋰二次電池。
通常，鋰二次電池可包括陽極、陰極、分離膜、及含鋰鹽的非水電解液。
例如，於陽極集電體上塗佈陽極活性物質、導電材與黏合劑的混合物後，進行乾燥而製造上述陽極，亦視需要而於上述混合物中更添加填充劑。
上述陽極活性物質可列舉：鋰鈷氧化物（LiCoO2 ）、鋰鎳氧化物（LiNiO2 ）等層狀化合物、或經一個或一個以上的過渡金屬取代而成的化合物；化學式為Li1 ＋ x Mn2 － x O4 （此處，x為0至0.33）、LiMnO3 、LiMn2 O3 、LiMnO2 等的鋰錳氧化物；鋰銅氧化物（Li2 CuO2 ）；LiV3 O8 、LiFe3 O4 、V2 O5 、Cu2 V2 O7 等釩氧化物；以化學式LiNi1 － x Mx O2 （此處，M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，x＝0.01至0.3）表示的Ni位型鋰鎳氧化物；以化學式LiMn2 － x Mx O2 （此處，M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，x＝0.01至0.1）或Li2 Mn3 MO8 （此處，M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn）表示的鋰錳複合氧化物；化學式的Li的一部分經鹼土金屬離子取代而成的LiMn2 O4 ；二硫化合物；Fe2 (MoO4 )3 等；但並不限定於此。
通常，上述導電材以包括陽極活性物質的混合物的整體重量為基準，添加1重量%至30重量%。此種導電材只要為不使上述電池發生化學變化且具有導電性者，則無特別限制，例如可使用天然石墨或人造石墨等石墨；碳黑、乙炔黑、科琴黑、槽法碳黑、爐黑、燈黑、夏黑等碳黑；碳纖維或金屬纖維等導電性纖維；氟化碳、鋁粉末、鎳粉末等金屬粉末；氧化鋅、鈦酸鉀等導電性晶須；氧化鈦等導電性金屬氧化物；聚苯衍生物等導電性素材等。
上述黏合劑是有助於活性物質與導電材等的結合、及集電體的結合的成分，通常以包括陽極活性物質的混合物的整體重量為基準，添加1重量%至30重量%。作為此種黏合劑的實例，可列舉聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧基甲基纖維素（CMC）、澱粉、羧基丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯吡咯啶酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯烴三元共聚物（EPDM）、磺化EPDM、苯乙烯丁二烯橡膠、氟橡膠、各種共聚物等。
上述填充劑作為抑制陽極膨脹的成分而選擇性地使用，只要為不使上述電池發生化學變化且為纖維狀的材料，則無特別限制，例如可使用聚乙烯、聚丙烯等烯烴類聚合物；玻璃纖維、碳纖維等纖維狀物質。
於陰極集電體上塗佈陰極活性物質而進行乾燥來製作上述陰極，亦可視需要而選擇性地更包括如之前所說明的成分。
作為上述陰極活性物質，例如可使用：非石墨化碳、石墨類碳等碳；Lix Fe2 O3 （0≤x≤1）、Lix WO2 （0≤x≤1）、Snx Me1 － x Me'y Oz （Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me'：Al、B、P、Si、週期表的1族、2族、3族元素、鹵素；0＜x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8）等金屬複合氧化物；鋰金屬；鋰合金；矽類合金；錫類合金；SnO、SnO2 、PbO、PbO2 、Pb2 O3 、Pb3 O4 、Sb2 O3 、Sb2 O4 、Sb2 O5 、GeO、GeO2 、Bi2 O3 、Bi2 O4 、及Bi2 O5 等金屬氧化物；聚乙炔等導電性高分子；Li-Co-Ni類材料等。
上述分離膜及分離薄膜介置至陽極與陰極之間，使用具有較高的離子透過率及機械強度的絕緣性薄膜。分離膜的氣孔直徑通常為0.01 μm至10 μm，厚度通常為5 μm至130 μm。作為此種分離膜，例如可使用：耐化學性及疏水性的聚丙烯等烯烴類聚合物；由玻璃纖維或聚乙烯等製成的片材或不織布等。於使用聚合物等固體電解質作為電解質的情形時，固體電解質亦可兼作分離膜。
並且，於一個具體例中，為了提高電池的安全性，上述分離膜及/或分離薄膜可為有機/無機複合多孔性安全強化分離膜（Safety-Reinforcing Separators，SRS）。
於聚烯烴類分離膜基材上，將無機物粒子及黏合劑高分子用作活性層成分而製造上述SRS分離膜，此時不僅具有分離膜基材本身所包括的氣孔構造，而且具有由作為活性層成分的無機物粒子間的空洞空間（interstitial volume）形成的均勻的氣孔構造。
與使用普通分離膜的情形相比，於使用此種有機/無機複合多孔性分離膜的情形時，具有可抑制因化學處理製程（Formation）中的膨潤（swelling）引起的電池厚度增加的優點，於使用於含浸至液體電解液時可實現凝膠化的高分子作為黏合劑高分子成分的情形時，亦可同時用作電解質。
並且，上述有機/無機複合多孔性分離膜可藉由調節分離膜中的活性層成分即無機物粒子及黏合劑高分子的含量而表現出優異的接著力特性，因此具有可容易地實現電池組裝製程的特徵。
上述無機物粒子只要於電化學方面穩定，則無特別限制。即，可使用於本發明的無機物粒子只要為不會於應用其的電池的作動電壓範圍（例如，以Li/Li+為基準而為0 V至5 V）內發生氧化及/或還原反應者，則無特別限制。特別是，於使用具有離子傳遞能力的無機物粒子的情形時，可提高電化學元件內的離子電導度而謀求性能的提高，因此較佳為離子電導度儘可能地較高。並且，於上述無機物粒子具有較高的密度的情形時，不僅具有於塗敷時難以使其分散的問題，而且亦具有於製造電池時增加重量的問題，因此較佳為密度儘可能地較小。並且，於介電常數較高的無機物的情形時，有助於增加液體電解質內的電解質鹽、例如鋰鹽的解離度，從而可提高電解液的離子電導度。
含鋰鹽的非水電解液包括極性有機電解液及鋰鹽。作為電解液，可使用非水液態電解液、有機固體電解質、無機固體電解質等。
作為上述非水液態電解液，例如可使用N-甲基-2-吡咯啶酮、碳酸丙二酯、碳酸乙二酯、碳酸丁二酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁內酯、1,2-二甲氧乙烷、四羥黃酮（franc）、2-甲基四氫呋喃、二甲亞碸、1,3-二氧雜環戊烷、甲醯胺、二甲基甲醯胺、二氧雜環戊烷、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧雜環戊烷衍生物、環丁碸、甲基環丁碸、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、碳酸丙二酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯、丙酸乙酯等非質子性有機溶劑。
作為上述有機固體電解質，例如可使用聚乙烯衍生物、聚氧化乙烯衍生物、聚氧化丙烯衍生物、磷酸酯聚合物、聚攪拌離胺酸（agitation lysine）、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、包括離子性解離基的聚合物等。
作為上述無機固體電解質，例如可使用Li3 N、LiI、Li5 NI2 、Li3 N-LiI-LiOH、LiSiO4 、LiSiO4 -LiI-LiOH、Li2 SiS3 、Li4 SiO4 、Li4 SiO4 -LiI-LiOH、Li3 PO4 -Li2 S-SiS2 等Li的氮化物、鹵化物、磺酸鹽等。
上述鋰鹽作為易溶於上述非水電解質的物質，例如可使用LiCl、LiBr、LiI、LiClO4 、LiBF4 、LiB10 Cl10 、LiPF6 、LiCF3 SO3 、LiCF3 CO2 、LiAsF6 、LiSbF6 、LiAlCl4 、CH3 SO3 Li、CF3 SO3 Li、(CF3 SO2 )2 NLi、氯硼鋰、低級脂肪族碳酸鋰、四苯基硼酸鋰、醯亞胺等。
並且，亦能夠以改善充放電特性、難燃性等為目的，於非水電解液中添加例如吡啶、亞磷酸三乙酯、三乙醇胺、環狀醚、乙二胺、正乙二醇二甲醚（glyme）、六磷醯三胺、硝基苯衍生物、硫磺、醌亞胺染料、N-取代噁唑啶酮、N,N-取代咪唑啶、乙二醇二烷基醚、銨鹽、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化鋁粉末等。根據情形，亦可為了賦予阻燃性而更包括四氯化碳、三氟乙烯等含鹵素的溶劑，亦可為了提高高溫保存特性而更包括二氧化碳氣體。
並且，本發明提供一種包括上述電池的電池組、及將上述電池組包括作電源的器件，上述器件可為選自由行動電話、平板電腦、筆記型電腦、電動工具、便攜式電子器具、電動汽車、混合式電動汽車、插電混合式電動汽車、及電力儲存裝置所構成的族群中的任一種。
上述器件為業者公知的器件，因此於本說明書中省略其具體說明。
[發明效果]
如上所述，本發明的電池以如下方式構成，即，於定位電極組裝體的陽極接頭及陰極接頭的部位包括朝向上述電極組裝體的中心側導入的凹部，剩餘突出部與電池殼體的內表面直接接觸，藉此可不增加電池的整體尺寸而活用除陽極接頭及陰極接頭部位以外的其他部位的多餘密封剩餘部空間及相隔空間來增加電池的電容，且可製造成更多形狀，因此具有解決因電池的搭載空間的制約產生的問題，同時實現最大電容的效果。
以下，參照本發明的實施例的圖，進一步詳述本發明，但本發明的範疇並不限定於此。
於圖3中，表示概略性地表示本發明的一實施例的電池的構造的示意圖。
參照圖3，電池300呈於電池殼體320的收納部321內置有電極組裝體的構造，熱熔合電池殼體320的外周邊而形成密封剩餘部。
電極組裝體310於一側外周邊包括陽極接頭311及陰極接頭，於定位有陽極接頭311及陰極接頭312的部位包括朝向電極組裝體310的中心側導入的凹部341，陽極接頭311及陰極接頭312自凹部341的邊突出。
於凹部341的兩側，形成有以凹部341為基準而相對突出的兩個突出部342、343。
凹部341的凹入深度364相對於凹入方向的電極組裝體310的長度365為約15%的尺寸。
凹部341與電池殼體320的內表面相隔特定間隔，以便可定位陽極接頭311與陰極接頭312形成的V-成形部，相反地，突出部342、343與電池殼體320的內表面直接接觸。
於凹部341，陽極接頭311及陰極接頭312分別連接於陽極導線331及陰極導線332，陽極導線331及陰極導線332突出於電池殼體320的外部。
於定位陽極導線331及陰極導線332的電池殼體320的密封剩餘部部位，附著有絕緣薄膜350。
因此，呈凹部341的密封剩餘部的寬度363相對大於其他部位的密封剩餘部的寬度361、362的構造。
藉由上述構造，電池300活用上端部的密封剩餘部中的除定位陽極導線331及陰極導線332的部位以外的其他部位的密封剩餘部空間，藉此可增加電池300的電容。
於圖4中，表示概略性地表示本發明的另一實施例的電池的構造的示意圖。
參照圖4，電池400除電極組裝體410的突出部442、443的突出高度464a、464b彼此不同的方面以外，其他構造與圖3的電池（圖3的電池300）相同。
於圖5中，表示概略性地表示圖3及圖4的電池的電池殼體發生變形的構造的示意圖。
參照圖5，電池殼體320、420分別呈如下形狀：與電極組裝體的凹部對應的收納部321、421的內周面及將電極組裝體的突出部的外周邊相連的假想外周邊344、444對應。
因此，電極組裝體以如下方式構成，即，可穩定地裝設至電池殼體320、420的收納部321、421，於電極組裝體裝設於電池殼體320、420的收納部321、421的狀態下施加真空而收納部321、421的內周面與電極組裝體的外周面密接，藉由熱熔合電池殼體320、420的外周邊而形成密封剩餘部360、460。
電池殼體320、420中，稜角部位的密封剩餘部360、460呈倒角322、422，因此可防止稜角部位的形狀因密封剩餘部360、460的彎折而發生變形。
於圖6至圖9中，表示概略性地表示本發明的又一實施例的電池的構造的示意圖。
首先，參照圖6，電池600呈凹部641的邊按照流線形朝向電極組裝體610的中心導入的構造，陽極接頭611及陰極接頭612分別自上述凹部641的邊突出。
除上述凹部641的構造以外，電池600的其他構造與圖3的電池（圖3的電池300）電池相同，因此省略其詳細說明。
參照圖7，電池700呈凹部741的邊朝向電極組裝體710的中心側導入的構造，陽極接頭611及陰極接頭612分別自上述凹部741的內側邊713、714突出。
除上述凹部741的構造以外，電池700的其他構造與圖3的電池（圖3的電池300）相同，因此省略其詳細說明。
參照圖8，電池800呈兩個凹部841、842的邊朝向電極組裝體810的中心側導入的構造，陽極接頭811及陰極接頭812分別自凹部841、842的邊突出。
於凹部841與凹部842之間，形成有以凹部841、842為基準而相對突出的突出部843。
除上述凹部841、842及突出部843的構造以外，電池800的其他構造與圖3的電池（圖3的電池300）相同，因此省略其詳細說明。
參照圖9，電池900呈兩個凹部941、942的邊朝向電極組裝體910的中心側導入的構造，陽極接頭911及陰極接頭912分別自凹部941、942的邊突出。
於凹部941與凹部942之間、及凹部的外側，形成有以凹部941、942為基準而相對突出的三個突出部943、944、945。
除上述凹部941、942及突出部943、944、945的構造以外，電池900的其他構造與圖3的電池（圖3的電池300）相同，因此省略其詳細說明。
於本發明所屬技術領域內具有常識者可基於上述內容而於本發明的範疇內進行各種應用及變形。
100‧‧‧內嵌式二次電池
120、320、420‧‧‧電池殼體
121‧‧‧罩蓋
122‧‧‧殼體主體
123、321、421‧‧‧收納部
124‧‧‧兩側部
125‧‧‧上端部
130、310、410、610、710、810、910‧‧‧電極組裝體
131、132‧‧‧電極接頭
140‧‧‧
141、142‧‧‧電極導線
150、350‧‧‧絕緣薄膜
161、162、360、460‧‧‧密封剩餘部
300、400、600、700、800、900‧‧‧電池
311、611、811、911‧‧‧陽極接頭
312、612、812、912‧‧‧陰極接頭
322、422‧‧‧倒角
331‧‧‧陽極導線
332‧‧‧陰極導線
341、641、741、841、842、941、942‧‧‧凹部
342、343、442、443、843、943、944、945‧‧‧突出部
344、444‧‧‧假想外周邊
361、362、363‧‧‧寬度
364‧‧‧凹入深度
365‧‧‧長度
464a、464b‧‧‧突出高度
711‧‧‧
712‧‧‧
713、714‧‧‧內側邊
圖1是先前的內嵌式二次電池的普通構造的分解立體圖。 圖2是概略性地表示圖1的內嵌式二次電池的構造的俯視圖。 圖3是概略性地表示本發明的一實施例的電池的構造的示意圖。 圖4是概略性地表示本發明的另一實施例的電池的構造的示意圖。 圖5是概略性地表示圖3及圖4的電池的電池殼體發生變形的構造的示意圖。 圖6至圖9是概略性地表示本發明的又一實施例的電池的構造的示意圖。

Claims (22)

  1. 一種電池，包括： 電極組裝體，於至少一側外周邊包括陽極接頭及陰極接頭； 電池殼體，包括收納所述電極組裝體的收納部，且包括於在所述收納部收納有所述電極組裝體的狀態下熱熔合外周邊而形成的密封剩餘部；及 陽極導線與陰極導線，於分別連接於所述電極組裝體的所述陽極接頭及所述陰極接頭的狀態下突出於所述電池殼體的外部；且 於定位所述陽極接頭及所述陰極接頭的部位，所述電極組裝體包括邊朝向所述電極組裝體的中心側導入的凹部，所述陽極接頭及所述陰極接頭自所述凹部突出， 以所述凹部為基準而相對突出的所述電極組裝體的突出部與所述電池殼體的內表面直接接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述陽極接頭及所述陰極接頭一同位於所述電極組裝體的同一側外周邊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述陽極接頭及所述陰極接頭分別位於所述電極組裝體的不同的外周邊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中於定位所述陽極導線及所述陰極導線的所述電池殼體的所述密封剩餘部的部位附著有絕緣薄膜。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述凹部的凹入深度於平面上相對於凹入方向的所述電極組裝體的長度為3%至20%的尺寸，所述凹部的寬度相對於所述電極組裝體的寬度為30%至80%的尺寸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述陽極接頭及所述陰極接頭的長度相對於所述凹部的凹入深度為50%至150%的尺寸。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中於定位所述陽極接頭及/或所述陰極接頭的所述電極組裝體的外周邊，形成有至少兩個以上的所述突出部，所述突出部的突出高度均相同。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中於定位所述陽極接頭及/或所述陰極接頭的所述電極組裝體的外周邊，形成有至少兩個以上的所述突出部，所述突出部的突出高度彼此不同。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電池殼體為包括樹脂層及金屬層的層壓片的內嵌式殼體。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電池殼體呈以下形狀：與所述電極組裝體的所述凹部對應的所述收納部的內周面及將所述電極組裝體的所述突出部的外周邊相連的假想外周邊對應。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電池殼體於平面上呈圓形、三角形、四邊形、或多邊形構造。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電池殼體的所述密封剩餘部於平面上，凹部部位的寬度相對大於其他部位的寬度。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電池殼體的外周邊中的彼此鄰接的兩個邊相交而成的稜角部位的所述密封剩餘部呈倒角。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電極組裝體呈以下構造：以介置有分離膜的狀態依次積層一個以上的陽極與一個以上的陰極。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電極組裝體呈以下構造：包括陽極、陰極、及介置至所述陽極與所述陰極之間的分離膜的積層構造的單位電池藉由分離膜片而依次捲取。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的電池，其中切除所述分離膜片中的與所述凹部對應的部位。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的電池，其中所述分離膜片中的與所述凹部對應的部位因熱收縮而與所述凹部的內表面密接。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電極組裝體呈以下構造：包括陽極、陰極、及介置至所述陽極與所述陰極之間的分離膜的積層構造的單位電池以介置有追加的分離膜的狀態積層。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的電池，其中所述電池為鋰二次電池。
  20. 一種電池組，包括如申請專利範圍第1項所述的電池。
  21. 一種器件，將如申請專利範圍第20項所述的電池組包括作為電源。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的器件，其中所述器件為選自由行動電話、平板電腦、筆記型電腦、電動工具、便攜式電子器具、電動汽車、混合式電動汽車、插電混合式電動汽車、及電力儲存裝置所構成的族群中的任一種。
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