JP6857872B2 - 捲回型電池 - Google Patents
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Description
図1に示すように、正極4は、第1集電体シートである正極集電体シート40と、正極集電体シート40の両面に形成された正極活物質層41とを具備する。正極集電体シート40は矩形であり、本実施形態の場合、長辺方向(図1のY方向)が捲回軸方向(第1方向)に一致する。第1方向おける一端部(以下、第1端部)には、正極集電体シート40が露出している第1未塗工部40aが設けられている。第1端部は、電極群の第1端面側に配される。第1未塗工部40aは、第1端部に沿って帯状に設けられる。第1未塗工部40aには、短冊状の正極集電リード24の一端部が溶接により接続されている。
図7に示すように、負極2は、第2集電体シートである負極集電体シート20と、負極集電体シート20の両面に形成された負極活物質層21とを具備する。矢印Abの右側(Out)が電極群の最外周に配される捲き終わり側である。矢印Abの左側(In)は、電極群の中心側(捲き始め側)である。負極集電体シート20は、第2方向の長さが正極集電体シート40よりも大きく設定された矩形である。負極集電体シート20の第2方向(図7のX方向)における一端部(以下、第1端部)には、負極集電体シートが露出している第2未塗工部(A)20aが比較的幅広に設けられている。第2未塗工部(A)20aは、当該第1端部に沿って帯状に設けられる。第2未塗工部(A)20aには、短冊状の負極集電リード22の一端部が溶接により接続されている。
正極4と負極2との間に介在されるセパレータ6としては、絶縁性の微多孔薄膜、織布または不織布が用いられる。リチウムイオン電池のセパレータの材料としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンを用いることが好ましい。ポリオレフィンは耐久性に優れ、かつシャットダウン機能を有するためである。セパレータ6の厚さは、例えば10μm〜300μmであり、10μm〜40μmが好ましく、10μm〜25μmがより好ましい。微多孔薄膜は、単層膜でもよく、多層膜でもよい。セパレータの空孔率は、30%〜70%が好ましく、35%〜60%が更に好ましい。
非水電解質は、液体、ゲルまたは固体のいずれの状態でもよい。リチウムイオン電池に用いる液体の非水電解質は、通常、リチウム塩と、リチウム塩を溶解させる非水溶媒とで構成される。非水溶媒としては、特に限定されないが、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、環状カルボン酸エステルなどが用いられる。環状炭酸エステルとしては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどが挙げられる。鎖状炭酸エステルとしては、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネートなどが挙げられる。環状カルボン酸エステルとしては、γ−ブチ口ラクトン、γ−バレロラクトンなどが挙げられる。リチウム塩としては、例えばLiPF6、LiBF4などが用いられる。
4 正極(第1電極)
5 絶縁層
6 セパレータ
8 金属缶
10 負極端子
12 封口部材
14 正極端子
16 絶縁部材
18 中空部分
20 負極集電体シート
20a 第2未塗工部(A)
20b 第2未塗工部(B)
21 負極活物質層
22 負極集電リード
24 正極集電リード
26 接続位置
28 中間部材
30 リング部材
40 正極集電体シート
41 正極活物質層
40a 第1未塗工部
50 巻芯
54 固定用絶縁テープ
70 捲き終わり部分
70a,70b,70c,70d 切り欠き(第1切り欠き)
80 捲き始め部分
80a 切り欠き(第2切り欠き)
Claims (10)
- 発電要素と、
前記発電要素を収容する電池ケースと、を具備し、
前記電池ケースは、有底筒状の金属缶と、前記金属缶の開口を塞ぐ封口部材と、を具備し、
前記発電要素は、第1電極と、前記第1電極とは極性が異なる第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在するセパレータと、電解質と、を具備し、前記第1電極と前記第2電極とが前記セパレータを介して捲回されて、前記開口側に配置された第1端面およびその反対側の第2端面を有する電極群を形成しており、
前記第1電極は、第1集電体シートと、前記第1集電体シートの表面に形成された第1活物質層と、を具備し、前記第1電極には、前記第1端面から前記開口側に向かって延在する第1集電リードが接続されており、
前記第2電極は、第2集電体シートと、前記第2集電体シートの表面に形成された第2活物質層と、を具備し、前記第2電極には、第2集電リードが接続されており、
前記第1集電体シートは、前記電極群の前記第1端面に配される端部に沿って前記電極群の捲回軸に対して垂直な方向に延びる帯状の領域に、両方の表面に前記第1活物質層を有さない第1未塗工部を有し、
前記第1集電リードは、前記第1未塗工部に接続されており、
前記第1電極の前記第1端面に配される端部において、前記電極群の最外周に配置される捲き終わり部分における前記第1未塗工部が切り欠かれている、捲回型電池。 - 前記第1電極の前記第1端面に配される端部において、前記捲き終わり部分では、前記第1未塗工部のみが切り欠かれている、請求項1に記載の捲回型電池。
- 前記第1集電リードは、前記封口部材に電気的に接続されており、
前記第2集電リードは、前記金属缶の内面に電気的に接続されている、請求項1または2に記載の捲回型電池。 - 前記切り欠きの前記捲回軸に垂直な方向における長さが、前記第1電極の前記最外周に配置される部分の長さの1%以上、100%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の捲回型電池。
- 前記切り欠きの形状が、矩形である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の捲回型電池。
- 前記第1未塗工部のエッジ面を覆うとともに、前記切り欠きを内包するように、前記第1未塗工部の両側の表面を覆う絶縁層が形成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の捲回型電池。
- 前記絶縁層が、前記第1未塗工部の前記エッジ面から張り出している、請求項6に記載の捲回型電池。
- 前記第1端面において、前記セパレータの端部が、前記切り欠きの前記捲き終わり側の最端部よりも前記第1端面側に突出している、請求項7に記載の捲回型電池。
- 前記電極群の捲回軸に対して垂直な方向における前記第2集電体シートの一端部に、少なくとも一方の表面に前記第2活物質層を有さない第2未塗工部を有し、
前記第2未塗工部に、前記第2集電リードが接続されており、
前記第2集電リードは、前記第1端面から前記開口側に向かって延在している、請求項1〜8のいずれか1項に記載の捲回型電池。 - 前記電池ケースは、外径10mm以下の円筒型である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の捲回型電池。
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