JP2018181435A - 二次電池及び二次電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に記載の二次電池は、電極体と電池ケースとの間に絶縁性を有する電池用のフィルムを備えている。電池用フィルムは、電極体の外周面と電池ケースの内壁面とを機械的及び電気的に隔離する。この電池用フィルムは偏光フィルムである。当該電池用フィルムは、該電池用フィルムの電極体に巻き付けられる方向である延伸方向に直交する方向と電池ケースの幅広面の長辺方向とが一致する方向に配置されている。つまり、この二次電池は、外周に電池用フィルムが配置された電極体が電池ケースに挿入されて構成されている。
このような構成によれば、同じ面の端部の各傾斜辺の傾斜角が同じ角度になるのでフィルムの加工が容易になる。
このような構成によれば、折り返し面に隣接する端部の幅が折り返し面の幅と同じになるため、電池ケースへの干渉や、他の端部との干渉が少なくなり、電池ケースへの配置が容易になる。
端部に切れ込みがない場合、折り返し面が湾曲していたとすると、折り返し面に隣接する端部を折り返し面の方向に折り曲げることが困難になる。この点、このような構成によれば、端部は列方向に直交する1又は複数の切れ込みを有することから、折り返し面が列方向に湾曲していたとしても、こうした湾曲を切れ込みの間に角度をつくり吸収することで端部を折り返し面の方向に折り曲げることができるようになる。
好ましい構成として、前記二次電池は、リチウムイオン二次電池である。
上記課題を解決する二次電池の製造方法は、電極体と電池ケースとの間にフィルムが配置されている二次電池の製造方法であって、前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有しており、前記電池ケースの開口部と前記電極体との間に前記フィルムを配置する工程と、前記電極体の先端面と前記フィルムの折り返し面とを対向させながら前記電池ケースの開口部に前記電極体を挿入することで、前記フィルムの前記第1端部と前記第2端部とを異なるタイミングで前記丸みに沿って折り曲げる工程と、前記電池ケースの開口部に前記電極体を挿入することで前記電極体と前記電池ケースとの間に前記フィルムを配置させる工程とを備える。
このような方法によれば、電池ケースと電極体との間へのフィルムの配置が容易になる。
図1に示すように、電極体30は、捲回方向Rに対して、最大径が長さL32R、上面33の半円部分の長さが「2π×L37R/2」、下面32の半円部分の長さが「2π×L35R/2」、長側面の長さが長さL33(=L32R−L37R−L35R)である。また、電極体30は、捲回方向Rに直交する方向である幅方向には幅W30、2つの長側面31の間の厚さは厚さH30である。
下端部44は、列方向には長さL44を有しており、幅方向には幅W43を有している。
図4に示すように、二次電池10の製造が開始されると、フィルム加工処理(ステップS10)と、巻き付け処理(ステップS11)と、挿入処理(ステップS12)とが行われる。
巻き付け処理では、切り出された樹脂製フィルム40の各広い面42が電極体30の各長側面31にそれぞれ接着剤等で固定されて、樹脂製フィルム40が電極体30に予め巻き付けられている。このとき、電極体30の長側面31からはみ出す第1及び第2端部43A,43B、電極体30の下面32からはみ出す下端部44は固定されない。
挿入処理が行われる前段階において、樹脂製フィルム40は、電極体30の長側面31を挟むように2つ折りの形状、例えば、図1に示す形状に維持されている。このとき、広い面42の幅W42は、電池ケース50の長側面51の幅W51未満、好ましくは、幅W52未満の幅である。樹脂製フィルム40の最大幅W40は、電池ケース50の長側面51の幅W51より広いことから、樹脂製フィルム40の下端部44、第1及び第2端部43A,43Bは、電池ケース50の短側面54を越える長さに広がっている。よって、電極体30が電池ケース50へ挿入されることに対応して、下端部44はその面が開口部53に当たる一方、第1及び第2端部43A,43Bは、各傾斜辺43C,43Dが電池ケース50の開口部53に当たることになる。
以上説明したように、本実施形態の二次電池及び二次電池の製造方法によれば、以下に記載するような効果が得られるようになる。
(4)折り返し面46に隣接する下端部44の幅が折り返し面46の長さL44と同じになるため、電池ケース50への干渉や、他の端部との干渉が少なくなり、電池ケース50への配置が容易になる。
(7)リチウムイオン二次電池の電極体30と電池ケース50との間に、樹脂製フィルム40を配置することができる。
(その他の実施形態)
なお、上記実施形態は以下の形態にて実施することもできる。
・また、4つの角部に対して3種類以上の曲率を適用してもよい。
・またこのように、短側面54の両端にある2つの角部55,56はそれぞれ曲率が相違するとき、この曲率の相違によって各端面が短側面に沿って移動するタイミングに変化が生じるようになる。よって、こうした構成であるとき、傾斜角は相違していてもよいし、同じであってもよい。いずれにせよ、端部同士が対向するとしても、折れ曲がりの状態が相違するから端部同士が衝突せずに好適に重なり合うようになる可能性が高められる。
Claims (9)
- 電極体と電池ケースとの間にフィルムが配置されている二次電池であって、
前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、
前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、
前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、
前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は、前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、
前記第1端部の傾斜辺の傾斜角と前記第2端部の傾斜辺の傾斜角とは相違する角度である
二次電池。 - 電極体と電池ケースとの間にフィルムが配置されている二次電池であって、
前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、
前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、
前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、
前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は、前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線の延長線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、
前記開口部の辺であって前記第1端部と前記第2端部とが対向する辺の両端にある2つの角部は各角部の丸みの曲率が相違する
二次電池。 - 前記第1の面両側の前記第1端部の各傾斜辺の傾斜角は同じ角度であり、
前記第2の面両側の前記第2端部の各傾斜辺の傾斜角は同じ角度である
請求項1又は2に記載の二次電池。 - 前記折り返し面に隣接する端部は、前記境界線の延長線上に辺を有する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の二次電池。 - 前記折り返し面に隣接する端部は、前記列方向に直交する方向に延びる1又は複数の切れ込みを有する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の二次電池。 - 前記樹脂は、ポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンエーテル(PPE)及びポリエチレン(PE)のいずれか1つ、又は、PP、PPE及びPEの少なくとも2つを組み合わせたものである
請求項1〜5のいずれか一項に記載の二次電池。 - 前記二次電池は、リチウムイオン二次電池である
請求項1〜6のいずれか一項に記載の二次電池。 - 電極体と電池ケースとの間にフィルムが配置されている二次電池の製造方法であって、
前記電池ケースは、前記電極体が挿入される矩形状の開口部の角部に丸みを有し、前記フィルムは、樹脂からなり、前記電池ケースの相対向する2つの側面のうちの一側面に対向する第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、列状に並んだ前記第1の面と前記第2の面との間に設けられた折り返し面と、前記列方向に平行して前記第1の面、前記第2の面及び前記折り返し面の両側にそれぞれ隣接して設けられた端部であって、前記電池ケースの幅からはみ出す位置まで延設されている端部とを有し、前記第1の面に隣接する端部は第1端部であり、前記第1端部は、前記第1の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線に対して前記第1の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有し、前記第2の面に隣接する端部は第2端部であり、前記第2端部は前記第2の面と前記折り返し面との境界線の端点から前記境界線に対して前記第2の面の方向に傾斜角を有する傾斜辺を有しており、
前記電池ケースの開口部と前記電極体との間に前記フィルムを配置する工程と、
前記電極体の先端面と前記フィルムの折り返し面とを対向させながら前記電池ケースの開口部に前記電極体を挿入することで、前記フィルムの前記第1端部と前記第2端部とを異なるタイミングで前記丸みに沿って折り曲げる工程と、
前記電池ケースの開口部に前記電極体を挿入することで前記電極体と前記電池ケースとの間に前記フィルムを配置させる工程とを備える
二次電池の製造方法。 - 前記フィルムを配置する工程では、前記フィルムを前記電極体に予め巻き付ける
請求項8に記載の二次電池の製造方法。
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