CN113711423B - 电池 - Google Patents

电池 Download PDF

Info

Publication number
CN113711423B
CN113711423B CN202080029719.1A CN202080029719A CN113711423B CN 113711423 B CN113711423 B CN 113711423B CN 202080029719 A CN202080029719 A CN 202080029719A CN 113711423 B CN113711423 B CN 113711423B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
battery
electrode group
inclined surface
wall portion
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
Application number
CN202080029719.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113711423A (zh
Inventor
后藤俊哉
北村敏康
田岛光俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN113711423A publication Critical patent/CN113711423A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113711423B publication Critical patent/CN113711423B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • 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
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch 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
    • H01M10/60—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
    • 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
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • 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
    • 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)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

电池具有：电极组；以及方形的外装体，其收纳电极组，且具有筒状的侧壁部、与侧壁部的Z方向上的下端连接的底部、以及设于上端的开口部。外装体的底部的内表面具有相对于与Z方向正交的平面倾斜的斜面部。电极组与斜面部热接触。底部也可以具有向外装体的Z方向上的内侧突出的突出部，斜面部也可以形成于突出部。

Description

电池
技术领域
本公开涉及电池。
背景技术
以往，作为电池组件，有专利文献1中记载的电池组件。该电池组件用作车辆的电池，具有被电连接起来的多个方形电池、以及与各方形电池抵接且对方形电池进行冷却的冷却板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/109034号小册子
发明内容
发明要解决的问题
在车载用的电池组件中进行了急速的充放电的情况下，存在电池内产生的焦耳热增大的危险，期望提高电池单体的散热性。因此，本公开的目的在于提供一种能够提高散热性的电池。
用于解决问题的方案
本公开的电池具有：电极组；以及壳体，其收纳电极组，且具有筒状的侧壁部、与侧壁部的高度方向上的下端连接的底部、以及设于上端的开口部，底部的内表面具有相对于与高度方向正交的平面倾斜的斜面部，电极组与斜面部热接触。
发明的效果
根据本公开的电池，相对于与高度方向正交的平面倾斜的斜面部设于壳体底部的内表面。因此，能够易于使电极组与壳体底部热接触，从而能够促进由电极组产生的热经由壳体底部释放。再者，在电极组自斜面部直接或隔着绝缘片间接承受的垂直阻力的作用下，电极组容易被朝向壳体侧壁部侧按压。因此，电极组也容易与壳体侧壁部热接触，由此，能够经由壳体的侧壁部更积极地释放由电极组产生的热。因此，能够提高电池的散热性能。
附图说明
图1是本公开的一实施方式的电池的立体图。
图2是从侧方观察上述电池而得到的图，是设成能够看到内部构造的透视图。
图3是对上述电池的正极从其厚度方向进行观察时的平面图。
图4是对上述电池的负极从其厚度方向进行观察时的平面图。
图5是上述电池的电极组的立体图。
图6是图2的A-A线剖视图。
图7是变形例的电池的与图6对应的剖视图的下侧部分。
图8是另一变形例的电池的与图6对应的剖视图。
图9是包括又一变形例的电池的电池组件的示意剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。此外，在以下包括多个实施方式、变形例等的情况下，适当组合该多个实施方式、变形例等的特征部分而构筑新的实施方式是从一开始就想到的。另外，在以下的实施例中，在附图中对相同的结构标注相同的附图标记，并且省略重复的说明。另外，多个附图中包括示意图，在不同的图之间，各构件的纵、横、高等的尺寸比未必一致。另外，在以下的说明和附图中，X方向表示以下说明的正极20的厚度方向，与多个正极20的层叠方向一致。另外，Y方向表示正极20扩展的二维平面内的一个方向，Z方向表示以下说明的外装体11的高度方向，与以下说明的封口板12的板状部的法线方向一致。X方向、Y方向和Z方向相互正交。另外，在本说明书中，将高度方向上侧设为高度方向上的封口板12侧，将高度方向下侧设为高度方向上的底部58侧。另外，以下，以电池是具有层叠型的电极组14的电池1、101、201、301的情况为例进行说明，但电池也可以是具有卷绕型的电极组的方形二次电池。或者，电池也可以是圆筒形电池。另外，在以下的实施例中，对斜面部51、151、251沿Y方向延伸的情况进行说明，但斜面部也可以沿X方向延伸。另外，以下所说明的构成要素中的在表示最上位概念的独立权利要求中并未记载的构成要素是任意的构成要素，而非必需的构成要素。
图1是本公开的一实施方式的电池(以下简称为电池)1的立体图，图2是从侧方观察电池1而得到的图，是设成能够看到内部构造的透视图。如图1和图2所示，电池1具有作为壳体的方形的外装体(方形外装罐)11、封口板12、以及层叠型的电极组14(参照图2)。外装体11例如由金属构成，优选由铝或铝合金构成。如图1所示，外装体11具有方筒状的侧壁部55、与侧壁部55的高度方向(Z方向)上的下端(一端)连接的底部58、以及设于上端(另一端)的开口部。电池1具备具有绝缘性的绝缘片28(参照图6)，该绝缘片28具有箱形状，仅Z方向上侧开口，并被配置为将外装体11的除了开口侧以外的内表面覆盖。此外，外装体11也可以由合成树脂等绝缘体构成，在该情况下，能够省略绝缘性的绝缘片。在封口板12固定电极组14等，对此见后述。在将电极组14等固定于封口板12之后，使封口板12与外装体11的开口嵌合。通过激光焊接等对封口板12和外装体11的嵌合部进行接合，由此，封口板12和外装体11一体化，划定收纳电极组14的收纳室。
电极组14具有多个正极、多个负极、以及多个隔板，并被收纳于外装体11内。在电极组14的两侧配置负极。接下来，详细地说明正极、负极、隔板、以及电极组14的构造。图3是对正极20从其厚度方向(X方向)进行观察时的平面图，图4是对负极30从其厚度方向(X方向)进行观察时的平面图。另外，图5是电极组14的立体图。
如图3所示，正极20具有电极部21和集电极耳22。电极部21具有平板状的芯体、以及被涂布于芯体的两面的活性物质层24。另外，集电极耳22从电极部21突出。在图3所示的例子中，电极部21在侧视时具有大致矩形的形状。电极部21的一方的一对边缘25a与Z方向大致平行地延伸，另一方的一对边缘25b大致沿Y方向延伸。另外，也可以是，正极集电极耳22由与正极芯体相同的材料构成，且与芯体一体地构成。或者，集电极耳22也可以是将与芯体分体的金属片接合于芯体而成。集电极耳22在侧视时具有大致矩形的形状，其从电极部21的上侧的边缘25b的Y方向上的一侧向Z方向上侧突出。集电极耳22的一方的一对边缘与Z方向大致平行地延伸，另一方的一对边缘与Y方向大致平行地延伸。
如图4所示，负极30具有电极部31和集电极耳32。电极部31具有平板状的芯体、以及被涂布于芯体的两面的活性物质层34。集电极耳32从电极部31突出。在图4所示的例子中，电极部31在侧视时具有大致矩形的形状。电极部31的一方的一对边缘35a与Z方向大致平行地延伸，另一方的一对边缘35b大致沿Y方向延伸。也可以是，集电极耳32由与芯体相同的材料构成，且与芯体一体地构成。另外，集电极耳32也可以是将与芯体分体的金属片接合于芯体而成。集电极耳32在侧视时具有大致矩形的形状，其从电极部31的上侧的边缘35b的Y方向上的另一侧向Z方向上侧突出。负极集电极耳32的一方的一对边缘与Z方向大致平行地延伸，另一方的一对边缘与Y方向大致平行地延伸。
参照图5，正极20和负极30在集电极耳22、32被配置为向Z方向上侧突出的状态下隔着隔板70交替层叠。隔板70在侧视时具有大致矩形的形状。通过该层叠来构成电极组14。如图3和图4所示，负极的电极部31的侧视时的面积比正极的电极部21的侧视时的面积大，隔板70的侧视时的面积比负极的电极部31的侧视时的面积大。
电极组14与配置于外装体11内的正极电极端子和负极电极端子接合，并被配置于外装体11内，对此见后述。在电极组14配置于预定位置的状态下，从X方向观察时，正极的电极部21全部与负极的电极部31重叠，负极的电极部31可以具有与电极部21相对的相对区域、以及形成于该相对区域的周围且与电极部21不相对的环状的非相对区域。另外，从X方向观察时，电极部31全部与隔板70重叠，隔板70可以具有与电极部31相对的相对区域、以及形成于该相对区域的周围且与电极部31不相对的非相对区域。
正极20、隔板70以及负极30彼此相对的面大致平行于外装体11的底部58和外装体11的开口部彼此相对的方向。在电极组14配置于外装体11的状态下，隔板70的比负极的电极部31的Z方向上的上缘31a向Z方向上侧(Z方向上的封口板12侧)延伸出的第1延伸部70a的延伸尺寸大于隔板70的比电极部31的下缘31b向Z方向下侧(Z方向上的底部58侧)延伸出的第2延伸部70b的延伸尺寸。如上所述，从X方向观察时，正极的电极部21全部与电极部31重叠。因此，第1延伸部70a不仅比负极30的上缘31a朝向Z方向上的开口部延伸出，还比正极20的上缘朝向Z方向上的开口部延伸出，第2延伸部70b不仅比负极30的下缘31b朝向Z方向上的底部58延伸出，还比正极20的下缘朝向Z方向上的底部58延伸出。
正极的芯体和集电极耳22例如由铝或铝合金箔构成。另外，正极的活性物质层24例如能够通过如下这样来制成：使用锂镍氧化物作为活性物质，使用乙炔黑(AB)作为导电剂，使用聚偏氟乙烯(PVDF)作为粘结剂，使用N-甲基-2-吡咯烷酮作为分散介质。若进一步详细地说明正极活性物质，则作为正极活性物质，只要是能够可逆地吸存/释放锂离子的化合物，就能够适当选择使用。作为所述正极活性物质，锂过渡金属复合氧化物是优选的。例如，能够单独使用能够可逆地吸存/释放锂离子的由LiMO2(其中M是Co、Ni、Mn中的至少1种)表示的锂过渡金属复合氧化物即LiCoO2、LiNiO2、LiNiyCo1-yO2(y＝0.01～0.99)、LiMnO2、LiCoxMnyNizO2(x+y+z＝1)、LiMn2O4或LiFePO4等中的一种或者混合多种使用。再者，也能够使用锂钴复合氧化物中添加了锆、镁、铝、钨等异种金属元素的物质。但是，正极活性物质含有层24也可以由除上述材料以外的公知的任何材料制成。
正极的电极部21例如如下那样进行制作。向正极的活性物质混合导电剂、粘结剂等，将其混合物在分散介质中进行混炼从而制作膏状的浆料。然后，将浆料涂布于正极的芯体上。接下来，若对被涂布于芯体的浆料进行干燥和压缩，则形成电极部21。
负极的芯体和集电极耳32例如由铜或铜合金箔构成。对于负极的活性物质层34中含有的负极活性物质，只要是能够可逆地吸存/释放锂的物质，就没有特别限定，例如，能够使用碳材料、硅材料、锂金属、能与锂合金化的金属或者合金材料、金属氧化物等。此外，从材料成本的观点出发，优选负极活性物质使用碳材料，例如能够使用天然石墨、人造石墨、中间相沥青类碳纤维(MCF)、中间相碳微球(MCMB)、焦炭、硬碳等。特别是，从提高高速充放电特性的观点出发，优选的是，使用由低结晶性碳将石墨材料覆盖而得到的碳材料作为负极活性物质。
另外，对于负极的活性物质层34，优选通过使用苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶颗粒分散体(SBR)作为粘结剂，使用羧甲基纤维素(CMC)作为增稠剂，使用水作为分散介质来制成。负极的电极部31例如如下那样进行制作。向负极的活性物质混合导电剂、粘结剂等，将其混合物在分散介质中进行混炼从而制作膏状的负极活性物质浆料。然后，将浆料涂布于负极的芯体上。接下来，若对被涂布于芯体的浆料进行干燥和压缩，则形成负极活性物质配置部31。
作为隔板70，能够使用在非水电解质二次电池中通常所使用的公知的隔板。例如，使用由聚烯烃构成的隔板。具体而言，不仅可以使用由聚乙烯构成的隔板，还可以使用在聚乙烯的表面形成有由聚丙烯构成的层的隔板、在聚乙烯的隔板的表面涂布有芳族聚酰胺类的树脂的隔板。
也可以在正极20和隔板70的界面或负极30和隔板70的界面形成无机物的填料层。作为该填料，能够使用单独使用钛、铝、硅、镁等中的一种或混合使用多种的氧化物、磷酸化合物、或它们的表面利用氢氧化物等进行了处理的填料。另外，该填料层既可以通过向正极20、负极30或隔板70直接涂布含有填料的浆料而形成，也可以通过将由填料形成的片材粘贴于正极20、负极30或隔板70而形成。
图6是图2的A-A线剖视图。接下来，使用图2和图6简单地说明向封口板12安装电极组14的安装构造的一例。此外，向封口板12安装电极组14的安装构造不限于接下来说明的安装构造，只要是能够将电极组14安装于封口板12的构造，就可以采用任何构造。
如图6所示，电池1具有正极的集电端子40和树脂制的绝缘罩60。集电端子40配置于外装体11内并沿X方向延伸。在本实施例中，多个正极20中含有的多个正极的集电极耳22以分为两部分重叠的方式配置而成为两束，两束正极的集电极耳22分别构成正极的极耳束41。集电端子40也可以由铝或铝合金形成。另外，集电端子40具有板状部45，该板状部45和封口板12的板状部大致平行地配置。板状部45在Z方向上与封口板12相对。
如图6所示，正极的集电极耳22具有平坦部22c，该平坦部22c沿着板状部45的下表面46地延伸。在平坦部22c，极耳束41所包含的所有的正极集电极耳22在大致Z方向上重叠。平坦部22c通过超声波焊接、激光焊接、TIG焊接、或电阻焊接等接合于板状部45的下表面46，并与板状部45电连接。换言之，各集电极耳22的与正极的集电端子40的接合部被包含于平坦部22c。
参照图2和图6，正极的集电端子40在比集电极耳22的接合部靠Y方向上的一侧的位置具有外部端子连接部65。外部端子连接部65例如具有从板状部45向上侧突出的圆柱状的铆钉部61，经由铆钉部61与设于封口板12的外侧的正极的外部端子18电连接。如图2所示，铆钉部61以相对于封口体12绝缘的状态贯通在封口体12设置的贯通孔，还贯通在外部端子18设置的贯通孔。该铆钉部61的***在将由树脂等绝缘体构成的绝缘罩60(参照图6)配置于正极的集电端子40与封口板12之间的状态下执行。此外，也可以是，分别准备铆钉部61和板状部45，在制作电池1的过程中，将铆钉部61和板状部45通过铆接、焊接等电连接并固定。
铆钉部61在执行了该***后被铆接。通过该铆接，铆钉部61、绝缘罩60、封口板12、以及正极的外部端子18被一体化，集电端子40的铆钉部61与外部端子18电连接。如上所述，正极20与集电端子40接合。因此，通过铆钉部61的铆接，多个正极20、集电端子40、绝缘罩60、以及封口板12被一体化。多个负极30、未图示的铜制的负极的集电端子、绝缘罩60、封口板12、以及负极的外部端子19(参照图2)也通过与正极侧相同的构造而被一体化，不过对此省略说明。其结果是，电极组14、正极的集电端子40、负极的集电端子、绝缘罩60、以及封口板12结合为一体而构成结合构造。此外，对通过铆接使正极集电端子40和封口板12一体化的情况进行了说明，但正极的集电端子也可以通过焊接、螺纹固定等其他接合方法固定于封口板。
对于结合构造，在将电极组14(参照图5)配置于Z方向下方侧的状态下，使该结合构造相对于外装体11向Z方向下方相对移动，将封口板12以外的部分向外装体11内***。然后，如上所述，封口板12通过激光焊接等与外装体11的开口侧的缘部接合。
若向外装体11进行的结合构造的安装完成，则将非水电解液经由设于封口板12的注液孔(未图示)注入。然后，使用正极的外部端子18和负极的外部端子19(参照图2)实施预定的充电，使因电池的充电反应产生的反应气体预先产生后，将注液孔密封，由此制作电池1。注液孔的密封也可以通过例如抽芯铆钉、焊接等来执行。
作为非水电解质的溶剂，没有特别限定，能够使用一直以来在非水电解质二次电池中使用的溶剂。例如，能够使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯、碳酸亚乙烯酯(VC)等环状碳酸酯；碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸二乙酯(DEC)等链状碳酸酯；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯等含有酯的化合物；丙烷磺酸内酯等含有磺基的化合物；1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、1,2-二恶烷、1,4-二恶烷、2-甲基四氢呋喃等含有醚的化合物；丁腈、戊腈、正庚腈、丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、1,2,3-丙三甲腈、1,3,5-戊三甲腈等含有腈的化合物；二甲基甲酰胺等含有酰胺的化合物等。特别是，也可以是这些物质中的H的一部分被F置换了的溶剂。另外，对于这些物质，能够单独使用或组合多种使用，特别是也可以是，使环状碳酸酯和链状碳酸酯组合而成的溶剂、使该组合而成的溶剂进一步与少量的含有腈的化合物、含有醚的化合物组合而成的溶剂。
另外，作为非水电解质的非水系溶剂，也能够使用离子性液体，在该情况下，对阳离子种类、阴离子种类没有特别限定，但从低粘度、电化学稳定性、疏水性的观点出发，也可以是这样的组合：使用吡啶阳离子、咪唑阳离子、季铵阳离子作为阳离子，并且使用含氟的酰亚胺类阴离子作为阴离子。
再者，作为用于非水电解质的溶质，也能够使用一直以来在非水电解质二次电池中通常所使用的公知的锂盐。并且，作为这样的锂盐，能够使用含有P、B、F、O、S、N、Cl中的一种以上的元素的锂盐，具体而言，能够使用LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiC(C2F5SO2)3、LiAsF6、LiClO4、LiPF2O2等锂盐和它们的混合物。
另外，作为溶质，也能够使用以草酸盐络合物为阴离子的锂盐。作为该以草酸盐络合物为阴离子的锂盐，除了LiBOB(二草酸硼酸锂)以外，还能够使用具有在中心原子配位有C2O42-的阴离子的锂盐例如由Li[M(C2O4)xRy](式中，M是从过渡金属、元素周期表的第13族、第14族、第15族选择出的元素，R是从卤素、烷基、卤素取代烷基选择出的基团，x是正整数，y是0或正整数。)表示的锂盐。具体而言有Li[B(C2O4)F2]、Li[P(C2O4)F4]、Li[P(C2O4)2F2]等。
再次，参照图6，外装体11在其底部58的内表面71具有相对于与Z方向正交的平面(XY平面)倾斜的斜面部51。斜面部51从底部58的Y方向上的一端延伸至Y方向上的另一端。斜面部51包括第1斜面部51a和第2斜面部51b。第1斜面部51a随着从X方向上的一侧朝向X方向上的中央侧去而向Z方向上的封口板12侧位移，第2斜面部51b随着从X方向上的另一侧朝向X方向上的中央侧去而向Z方向上的封口板12侧位移。在本实施例中，存在沿X方向延伸且与第1斜面部51a和第2斜面部51b这两者相交的直线。
此外，在本实施方式中，在图6所示的剖面中，第1斜面部51a和第2斜面部51b分别呈大致直线状地延伸。但也可以是，在沿X方向和Z方向扩展的剖面中，在以直线描绘的第1斜面部和第2斜面部中的至少一者的局部包含曲线。另外，在本实施方式中，第1斜面部51a和第2斜面部51b相对于沿Y方向和Z方向扩展并且将底部58垂直地二等分的平面大致面对称。但是，第1斜面部和第2斜面部也可以不相对于该平面大致面对称。
如图6所示，底部58在X方向上的中央部具有从位于X方向上的两端部的部分向Z方向上的封口板12侧突出的突出部52。突出部52的上表面52a为向Z方向上的封口板12侧凸出的凸面，X方向上的中央部位于最靠Z方向上的封口板12侧的位置。外装体11在位于X方向端部并与YZ平面大致平行的一对侧壁部55a与突出部52的X方向之间具有比突出部52凹陷的槽部53。槽部53位于突出部52的X方向上的两侧。各槽部53从底部58的Y方向上的一端沿Y方向延伸至另一端。突出部52可以通过任何方法形成，但对于具有该槽部53的底部58的构造，能够通过将底部58的X方向中央部自背面侧向Z方向上的封口板12侧冲压而容易地形成。此外，本实施方式的斜面部51a、第2斜面部51b形成于突出部52的上表面52a。
本实施例的电极组14由多个包括正极20和负极30的电极单元构成。更详细而言，电极组14具有在X方向上彼此相邻的第1电极单元76和第2电极单元77。在各电极单元76、77中，正极20和负极30在作为层叠方向的X方向上相对，电极单元76、77沿X方向排列。电极单元76、77各自所包括的正极20的多个集电极耳22按每个电极单元来构成极耳束41。
如图6所示，绝缘片28覆盖电极组14，并且介于外装体11与电极组14之间。绝缘片28既可以通过将1片绝缘片折叠而形成，也可以是具有筒部和将筒部的一端封闭的底部的壳体状。另外，绝缘片也可以配置为分离的多片片材覆盖外装体11的内表面。绝缘片28具有接触部26，该接触部26追随斜面部51a、51b地沿着斜面部51延伸并且与斜面部51接触。
为了使绝缘片28的接触部26容易追随斜面部51，接触部26可以在适当的部位具有折叠线。接触部26也可以沿着外装体11的突出部52的形状在X方向中央部从位于X方向两端部的部分朝向Z方向上的封口板12侧突出。接触部26具有介于电极组14与斜面部51之间的介在部29。介在部29包括和斜面部51大致平行的下表面。介在部29被包含于突出部27。介在部29包括沿着第1斜面部51a地延伸的第1介在部29a、以及沿着第2斜面部51b地延伸的第2介在部29b。
电极组14和斜面部51分别与介在部29接触。更详细而言，第1电极单元76和第1斜面部51a与第1介在部29a接触，第2电极单元77和第2斜面部51b与第2介在部29b接触。换言之，第1电极单元76隔着第1介在部29a与第1斜面部51a热接触，第2电极单元77隔着第2介在部29b与第2斜面部51b热接触。另外，对于外装体11的突出部52，其在第1电极单元76与第2电极单元77的X方向之间具有比第1电极单元76的下端76a和第2电极单元77的下端77a向上方突出的顶端部52b。该顶端部52b既可以由尖锐的突起构成，也可以包括沿X方向和Y方向扩展的平坦面、曲面。另外，顶端部52b的上端既可以位于比电极单元75的与底部58相对的面的上端靠Z方向上的下方的位置，也可以位于比该上端靠上方的位置。此外，对于电极单元75，对由在X方向上彼此相邻的第1电极单元76和第2电极单元77构成的情况进行了说明。但是，本公开的电极组不限定于该结构。对于电极单元，也可以具有3个以上的电极单元。另外，在图6中，槽部53的内表面和绝缘片28的底部58不接触，但壳体状的绝缘片28的底部可以不仅与外装体11的突出部52接触，还与槽部53的内表面接触。
以上，根据电池1，相对于与Z方向正交的XY平面倾斜的斜面部51设于外装体11的底部58的内表面71。因此，能够易于使电极组14与底部58热接触，从而能够经由底部58更积极地释放由电极组14产生的热。再者，电极组14自斜面部51隔着绝缘片28间接地受到图6中以箭头F1表示的相对于YZ平面倾斜的方向上的垂直阻力。因此，电极组14被作为该垂直阻力的X方向成分的力F2向外装体11的位于X方向端部并沿Y方向延伸的侧壁部55a按压。因此，能够使电极组14和侧壁部55a也热接触，能够经由侧壁部55a更积极地释放由电极组14产生的热。因此，能够大幅提高电池1的散热效果。
另外，电极组14具有第1电极单元76和第2电极单元77，第1电极单元76隔着第1介在部29a与第1斜面部51a热接触，第2电极单元77隔着第2介在部29b与第2斜面部51b热接触。另外，第1斜面部51a和第2斜面部51b相对于包括Y方向和Z方向并且将底部58垂直地二等分的平面大致面对称。因此，第1电极单元76容易和接近第1倾斜部51a的斜面的上端部和下端部中的下端部的侧壁部55a接近。另外，第2电极单元77容易和接近第2倾斜部51b的斜面的上端部和下端部中的第2倾斜部51b的下端部的侧壁部55a接近。因此，不仅能够使第1电极单元76与第1斜面部51a热接触，还能够使第1电极单元76与沿Y方向延伸的X方向一侧的侧壁部55a积极地抵接，从而能够使第1电极单元76与该X方向一侧的侧壁部55a热接触。再者，对于第2电极单元77也是，不仅能够使第2电极单元77与第2斜面部51b热接触，还能够使第2电极单元77与沿Y方向延伸的X方向另一侧的侧壁部55a积极地抵接，从而能够使第2电极单元77与该X方向另一侧的侧壁部55a热接触。因此，不仅能够使电极组14与底部58热接触，还能够使电极组14与外装体11的容量特别大的(换言之为与电极组14的接触面积较大的)与YZ平面平行的两个侧壁部55a也热接触。因此，能够使由电极组14产生的热经由底部58和两个侧壁部55a扩散。其结果是，能够将由电极组14产生的热有效率地向外装体11释放，能够增大电极组14的冷却效果。此外，对这样的情况进行了说明：在外装体11内，在沿X方向排列的多个电极单元76、77之间设置底部58的突起部，使外装体11的沿Y方向和Z方向扩展的一对侧壁部55a和电极单元76、77热接触。但也可以是，在外装体内，在沿Y方向排列的多个电极单元之间设置底部的突起部，使外装体的沿X方向和Z方向扩展的一对侧壁部和电极单元热接触。
另外，绝缘片28的介在部29也可以具有与斜面部51大致平行的下表面。再者，在电极组14配置于外装体11内的状态下，隔板70的比负极的电极部31的Z方向上的上缘31a向Z方向上侧延伸出的第1延伸部70a的延伸尺寸大于隔板70的比电极部31的下缘31b向Z方向下侧延伸出的第2延伸部70b的延伸尺寸。因此，能够使电极组14隔着介在部29与斜面部51紧密贴合，还能够抑制隔板70阻碍正极20与介在部29的紧密贴合和负极30与介在部29的紧密贴合。因此，能够经由斜面部51向外部更有效率地释放电极组14中的正极20和负极30产生的热。
此外，本公开并不限定于上述实施方式及其变形例，能够在本申请的权利要求书所记载的事项及其等同的范围内进行各种改良、变更。
图7是变形例的电池101的与图6对应的剖视图的下侧部分。在上述实施方式中，对如下情况进行了说明：通过自下侧对底部58进行冲压使其凹陷而形成突出部52且底部58的下表面(外表面)68向Z方向上侧凹陷。但是，如图7的下侧部分所示，外装体111的底部158的下表面168也可以由与Z方向大致正交地扩展的平面(XY平面)构成。并且，也可以是底部158的Z方向厚度根据X方向位置而变动的结构。并且，也可以是在底部158的上表面存在相对于与Z方向正交的平面倾斜的斜面部151的结构。此外，在图6、图7所示的电极组中，在多个电极单元之间形成有沿Y方向和Z方向延伸的间隙。但是，不限定于该结构。也可以使散热性优异的构件、绝缘构件介于上述间隙之间。
另外，对如下情况进行了说明：底部58的内表面71具有相对于在X方向上将内表面71二等分的平面大致面对称的第1斜面部51a和第2斜面部51b。另外，对如下情况进行了说明：电极组14包括第1电极单元76和第2电极单元77共两个电极单元，第1电极单元76与第1斜面部51a热接触，另一方面，第1电极单元76与第2斜面部51b热接触。但是，也可以如接下来说明的那样不采用这些结构。
图8是另一变形例的电池201的与图6对应的剖视图。如图8所示，外装体211的底部258的内表面271也可以仅具有一个斜面部251。并且，唯一的斜面部251也可以随着从X方向一侧朝向另一侧去而向Z方向上侧(Z方向上的封口板212侧)位移。另外，也可以是，电极组233包含唯一的电极单元275，电极组233的所有的正极的集电极耳222和负极的集电极耳(未图示)分别被捆束成一束，构成一个正极的极耳束241和一个负极的极耳束(未图示)。
并且，也可以是，电极组233隔着绝缘片228间接地承受斜面部251的垂直阻力F3的X方向成分的力F4，而被向位于X方向一侧并沿Y方向延伸的第1壁部255a侧按压。更详细而言，电极组233也可以具有在与Z方向正交的正交方向上与外装体211的侧壁部255相对的相对部281。另外，斜面部251也可以具有Z方向上的下端部231和上端部232。另外，侧壁部255也可以具有在上端部232和下端部231中更靠近下端部231的第1壁部255a、以及在上端部232和下端部231中更靠近上端部232的第2壁部255b。并且，电极组233也可以在第1壁部255a和第2壁部255b中更靠近第1壁部255a。
也可以像这样，通过在底部258的内表面271仅设置一个斜面部251，来使电极组233隔着绝缘片228与底部258热接触，并且使电极组233隔着绝缘片228与第1壁部255a热接触。并且，也可以使用底部258有效地释放由电极组233产生的热，并且还使用X方向一侧的第1壁部255a有效地释放由电极组233产生的热。
根据本变形例，能够有意地将电极组233向位于X方向一侧的第1壁部255a侧按压，能够对使由电极组233产生的热散发的侧壁部进行控制。因此，在使用冷却板散热的情况下，能够以与散热的X方向一侧的第1壁部255a接触的方式配置冷却板，而不在第2壁部255b的X方向外侧配置冷却板。因此，根据本变形例，不仅能够执行电极组233的有效的冷却，还能够减少冷却板的数量从而还能实现制造成本的降低、紧凑化。
另外，在通过执行冲压而底部的底面的X方向中央部向高度方向上侧凹陷的情况下，也可以将传热片安装于X方向两端部而使电池的底面成为平面。另外，在该情况下，也可以在被传热片和底部的底面包围的空间填充传热材料来促进散热效果。
在此，作为上述传热材料，可以使用散热凝胶。散热凝胶例如包括基材、以及大致均匀地分散于该基材的金属或金属氧化物的颗粒(填料)。基材用于确保绝缘性且无间隙地填埋细微的间隙。另一方面，填料由导热性较高的颗粒构成，用于提高传热性。基材例如可以由硅等的凝胶(润滑脂)构成。另外，也可以是，填料由铜、银、铝、氧化铝、氧化镁、氮化铝、或者它们的混合物等构成，上述单体或混合物通过适合于粒径的分散方法分散于基材。若散热凝胶是具有粘土程度的粘性的材料，则能够抑制散热凝胶自传热片与底部的底面之间漏出。此外，作为传热材料，也可以使用热固化性树脂等。
再者，如图9所示，即如包括又一变形例的电池301的电池组件310的示意剖视图所示，也可以是，代替传热片而将冷却板315的上表面315a通过固定手段例如熔接、粘接剂或螺纹固定等固定于构成壳体的外装体311的底部358的底面368的X方向两端部358a、358b。并且，也可以在冷却板315的上表面315a与底部358的底面368之间划定传热材料收纳室377。并且，也可以设为通过向该传热材料填充散热凝胶等传热材料，来进一步使散热效果变高。此外，在表示本实施方式的图6～图8中，电极组包括沿Z方向延伸的多根直线。但是，该各直线并非准确地描绘正极、负极、隔板的边缘。
附图标记说明
1、101、201、301、电池；11、111、211、311、外装体；14、233、电极组；27、突出部；28、228、绝缘片；29、介在部；29a、第1介在部；29b、第2介在部；30、负极；51、151、251、斜面部；51a、第1斜面部；51b、第2斜面部；53、槽部；55、55a、255、侧壁部；58、158、258、358、底部；70、隔板；70a、第1延伸部；70b、第2延伸部；71、271、内表面；75、275、电极单元；76、第1电极单元；77、第2电极单元；76a、第1电极单元的下端；77a、第2电极单元的下端；231、下端部；232、上端部；255a、第1壁部；255b、第2壁部；281、相对部。

Claims (9)

1.一种电池，其中，
所述电池具有：
电极组；以及
壳体，其收纳所述电极组，且具有筒状的侧壁部、与所述侧壁部的高度方向上的下端连接的底部、以及设于上端的开口部；以及
封口板，其封闭所述开口部，且所述电极组固定于所述封口板，
所述底部的内表面具有相对于与所述高度方向正交的平面倾斜的斜面部，
所述电极组与所述斜面部热接触，
所述电极组由多个包括正极和负极的电极单元构成，
在各所述电极单元中，所述正极和所述负极分别在层叠方向上相对，
多个所述电极单元沿所述层叠方向排列，
所述电极组自所述斜面部受力而向所述侧壁部按压，并且，与所述侧壁部热接触。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，
所述壳体的所述底部具有向所述壳体的所述高度方向上的内侧突出的突出部，
所述斜面部形成于所述突出部。
3.根据权利要求2所述的电池，其中，
所述壳体在所述突出部与所述侧壁部之间具有比所述突出部凹陷的槽部。
4.根据权利要求1至3中任1项所述的电池，其中，
所述斜面部具有所述高度方向上的下端部和上端部，
所述侧壁部具有在所述上端部和所述下端部中更靠近所述下端部的第1壁部、以及在所述上端部和所述下端部中更靠近所述上端部的第2壁部，
所述电极组在第1壁部和第2壁部中更靠近第1壁部。
5.根据权利要求4所述的电池，其中，
所述电极组具有在与所述高度方向正交的正交方向上与所述壳体的所述侧壁部相对的相对部，
所述相对部与所述第1壁部热接触。
6.根据权利要求2或3所述的电池，其中，
多个所述电极单元具有在所述层叠方向上彼此相邻的第1电极单元和第2电极单元，
所述斜面部包括与所述第1电极单元热接触的第1斜面部、以及与所述第2电极单元热接触的第2斜面部，
存在沿所述层叠方向延伸且与所述第1斜面部的斜面和所述第2斜面部的斜面这两者相交的直线。
7.根据权利要求6所述的电池，其中，
所述突出部在所述第1电极单元与所述第2电极单元之间具有比所述第1电极单元的下端和所述第2电极单元的下端向上方突出的顶端部。
8.根据权利要求1至3中任1项所述的电池，其中，
所述电极组具有片状的正极、片状的负极、以及介于所述正极与所述负极之间的片状的隔板，所述正极、所述隔板以及所述负极彼此相对的面大致平行于所述壳体的所述底部和所述开口部彼此相对的方向，
所述隔板具有相比所述正极的边缘和所述负极的边缘朝向所述高度方向上的所述底部延伸出的第2延伸部、以及相比所述正极的边缘和所述负极的边缘朝向所述开口部延伸出的第1延伸部，
所述第1延伸部延伸出的尺寸比所述第2延伸部延伸出的尺寸大。
9.根据权利要求1所述的电池，其中，
所述电池还具有绝缘片，该绝缘片覆盖所述电极组，并介于所述壳体与所述电极组之间，
所述绝缘片具有介于所述电极组与所述斜面部之间的介在部，所述介在部包括与所述斜面部大致平行的面。
CN202080029719.1A 2019-04-19 2020-04-14 电池 Active CN113711423B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-080244 2019-04-19
JP2019080244 2019-04-19
PCT/JP2020/016396 WO2020213597A1 (ja) 2019-04-19 2020-04-14 電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113711423A CN113711423A (zh) 2021-11-26
CN113711423B true CN113711423B (zh) 2023-08-15

Family

ID=72838206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080029719.1A Active CN113711423B (zh) 2019-04-19 2020-04-14 电池

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220190411A1 (zh)
EP (1) EP3958342B1 (zh)
JP (1) JPWO2020213597A1 (zh)
CN (1) CN113711423B (zh)
WO (1) WO2020213597A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220012024A (ko) * 2020-07-22 2022-02-03 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
WO2023137640A1 (zh) * 2022-01-19 2023-07-27 宁德新能源科技有限公司 电池及包含其的电子装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231368U (zh) * 1985-08-07 1987-02-25
CN1901266A (zh) * 2005-05-18 2007-01-24 三星Sdi株式会社 胶状卷绕型电极组件和具有该电极组件的锂二次电池
WO2014204152A1 (ko) * 2013-06-21 2014-12-24 에스케이이노베이션 주식회사 전지 모듈
JP2015049959A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電素子、電源モジュール、保持体及び蓄電素子の外装体
JP2016171020A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 日立マクセル株式会社 電池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5159076B2 (ja) * 2006-09-27 2013-03-06 三洋電機株式会社 円筒型蓄電池およびその製造方法
JP6094803B2 (ja) * 2012-03-12 2017-03-15 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
WO2014109034A1 (ja) 2013-01-10 2014-07-17 日立ビークルエナジー株式会社 電池モジュール
KR101865995B1 (ko) * 2015-03-27 2018-06-08 주식회사 엘지화학 배터리 모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231368U (zh) * 1985-08-07 1987-02-25
CN1901266A (zh) * 2005-05-18 2007-01-24 三星Sdi株式会社 胶状卷绕型电极组件和具有该电极组件的锂二次电池
WO2014204152A1 (ko) * 2013-06-21 2014-12-24 에스케이이노베이션 주식회사 전지 모듈
JP2015049959A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電素子、電源モジュール、保持体及び蓄電素子の外装体
JP2016171020A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 日立マクセル株式会社 電池

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020213597A1 (zh) 2020-10-22
EP3958342A1 (en) 2022-02-23
US20220190411A1 (en) 2022-06-16
CN113711423A (zh) 2021-11-26
WO2020213597A1 (ja) 2020-10-22
EP3958342B1 (en) 2023-09-20
EP3958342A4 (en) 2022-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4158440B2 (ja) 二次電池及びそれを用いた組電池
US10109889B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5566651B2 (ja) 電池およびその製造方法
CN103311574B (zh) 非水电解质二次电池
CN111684622B (zh) 方形二次电池
US9343731B2 (en) Battery comprising a liquid inlet for electrolyte injection
US9362588B2 (en) Lithium-ion secondary battery and manufacturing method for same
US10686182B2 (en) Secondary battery
US9142862B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN113711423B (zh) 电池
JP7476936B2 (ja) フィルム外装電池、組電池および前記フィルム外装電池の製造方法
JP6977181B2 (ja) 電池及び電池パック
US20160156070A1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2009037818A (ja) 電池
EP3706203A1 (en) Battery
JP5914635B2 (ja) 角形二次電池モジュール
KR20180113640A (ko) 편평형 이차 전지
JP6914217B2 (ja) 密閉型電池
JP7129466B2 (ja) 密閉型電池
JP2012195122A (ja) 非水電解液二次電池
US20140045047A1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant