TWI234896B - Battery having film-like outer package - Google Patents

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TWI234896B
TWI234896B TW093121465A TW93121465A TWI234896B TW I234896 B TWI234896 B TW I234896B TW 093121465 A TW093121465 A TW 093121465A TW 93121465 A TW93121465 A TW 93121465A TW I234896 B TWI234896 B TW I234896B
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Yasunobu Kodama
Tomohiko Yokoyama
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Sanyo Electric Co
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Description

1234896 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關使用膜狀外裝體作為電池匣(case)的電 池者。 【先前技術】 隨著攜帶式電話及PDA (Persona 1 Digi tal
Assistant,個人數位助理機)等移動型電子機器之小型化 要求’作為其電源使用的電池,亦被要求進一步的薄型化 及輕量化。 為因應要求,有開發使用鋁等之金屬箔與樹脂層疊而 成之積層體膜(laminate film)所作成的膜狀外裝體為電 池E的輕量薄型電池者。 然而,因膜狀外裝體係一種薄膜狀柔軟物件,若加上 :卜f :谷易變形。因此,使用膜狀外裝體的電池若不慎掉 ::等日才’衝擊力極容易傳至内部,有導致電極體等損傷, 务生内部短路的問題。 、 【發明内容】 [發明所欲解決的問題] 積層來解決上述問題者,纟目的在防止使用銘 所的膜狀外裝體之電池m等時之外部衝擊 ♦致之内部短路的發生。 [解決問題的手段] 、、’工由發明人等的檢討結果/ 膜狀外裝體電池受到落下㈣見收4平形電極體的 #才,该扁平形電極體之角部 316055 5 1234896 (四方)’亦即電極體的扁平側面R部上下 會發生顯著變形,導致位於該扁平側Η部的間隔=端部 separates)破損*引起㈣短路。“ 發現而完成者。 Θ係基於此 本發明之具有膜狀外裝體 片而相向之第im笛係具有:將隔著間隔 X弟1私極及弟2電極捲成具有第丨 :及第2扁平側面R部的扁平形狀而形成的扁平妒恭極 上^第納於干膜狀外裝體中而成的膜狀外裝體之電池^中, 处弟1毛極係捲在上述電極體的 的第^電極與捲在上述最外周的第 =述取外周 2雷搞夕鬥、、, 電極的1周内側之第 之第2雷“以及捲在上述最外周的第1電極的1周内側 ^ 2電極與捲在較上述捲在1助側 内側之第1電極之間,設有完 :才更1周 部的下端及/或上端的絕緣構件。11扁平側面汉 月匕声發明構成可為:上述膜狀外裳體係將紹層與樹 二二ί的:形銘積層體膜予以對折並將3側端附近封 閉(末而成之扁平形的3方封閉構造體, ::::部的下端位於上勒積層想膜對折而成= 構成的底部側’而且僅於該下端設置上述絕緣構件之 又,上述本發明構成可為:上述第 =上料2電極為窄,而且上述絕緣構件=上向 =第1電極的内周面,及捲在較上述捲在1周内 側的弟2氣極更】周内側的第1電極的外周面之構成。 316055 6 1234896 又,上述本發明構成可為: 側面R部全面的方式設置絕緣料旻盖上述弟1扁平 面設有完全在上述第1電極的最外周 件之構成。 全面之第2絕緣構 又,上述本發明構成可為: 端位於上述電極體最外周/ 电極的捲繞終 第2絕緣構件作為^ , 平側面R部,且以上述 止歸帶之構成:的捲繞終端之停止捲繞用絕緣性 [發明的效果] 使用柔軟膜狀外裝體的電池 施加的壓力或衝擊時, 口洛下等而受到外部 極體受損。尤於電極體之而使㈣體内部的電
包狂版之扁平側面K 狀,因而,容易因落下等之衝擊而變开<而二係形成角 而上述構成的本發明電池,係以 y X生内部短路, r部的至少-方端部予以完全覆蓋=體的第1扁平側面 的最外周之第!電極與捲在該第】電極在捲在電極體翁 電T之間,及該第2電極與捲在該】::側之第2 弟1電極之間設置 —^ 極的1周内側之 箄m、曾、、表構件。右為該構成,列即# —πτ -專之衝4而導致電極體之扁平側 、Jp使因洛下 絕緣構件在第1扁平側面R部的至\而^變形,亦因- 止捲在最外周的第i電極與捲在i二方端:中,確實防 觸’並確實防止捲在電極體之最外周的!貝二:2電極之接 極與捲在更!周内側的第i電極 々1周内側的第2電 尋,而可顯著地提升 316055 7 1234896 具有膜狀外裝轉夕+、; 又,你田 可祕(对落下衝擊機能)。 電池,其底==封閉構造體之銘積層體膜外裝體的 之上述構部的下端設置上述絕緣構件 落下衝擊機能。絕緣構件的使用量的同時,提升耐 電極為窄右1電極的寬度方向的寬度較上述第2 公差將較第2 :=時發生的公差’第1電極時的 罕乂弟2电極時的公差為小。 =周之第丨電極的内周面,及捲在較== 成,丄Γ:的第1電極的外周面之上述構 部的端部1=構件確實覆蓋電極上之對應― 面之二2成緣構件以覆蓋第1扁平側面R部全 之扁平側面R部的 ==膠=覆蓋-側電極面 設置的兩片膠帶,可二==於— 平側形成在第1電極最外周面設有完全覆蓋第2爲 落下衝擊2面ί第2絕緣構件的上述構成,則可防止因 部短路致弟2扁平側部的端部變形而發生的内 ,故可進一步提升耐落下衝擊機能。 周的笛9右开/成使第1電極的捲繞終端位於電極體的最外 I玖m扁平側面R部’且以第2絕緣構件作為電極體捲 之停止捲繞用絕緣性止捲膠帶的上述構成,則可在 316055 8 1234896 ^止捲膠帶的使用量的同時’減少電池製造時之構件 並‘表平側面R部之『下端』及『上端』 具有苹程产面/^部之上下最外端(邊緣),而是表示 ’呆%度面積之領域者。 【實施方式】 以下就將本發明電池應用於聚合 的情況’參照_進行說明。 ^也 _ =第1及第2圖所示’有關本發明之聚合物型鐘離子 二人電池,係具有作為膜狀外裝體的—例之使用 圖所干,我二 積層體材外裝體3係如第1 : 斤不“有將膜體對折而形成的底部,以及封閉門 二:?周緣封閉部4a、4b、4c之除了上述底部以外的/ 仏賴之扁平形狀的3方封閉構造。並且,於上述 =方的封閉部4a、4b、4c,所圍的本體 成: =間2(參照第2圖),且在該收納空間2内收納有成: =圖所示之具有第1扁平側面R部與第2扁平側面㈣ :扁平形電極體1;以及含有非水電解液的凝膠狀聚合 物。 士以下就爲平形電極體1進行更詳細的說明扁平形狀電 圣體1係將作為第1電極的正極9,及作為第2電極的負 亟1〇,以及隔離錢電極的間隔片η予以捲成爲平_ 大者’且將正極9(第1電極)捲於電極體丨的最外周 如第3圖或第7圖所示,以完全覆蓋電極體!之第i扁平 316055 9 1234896 侧面R部之至少一方诚卹 备、▲. θ 而邛的方式,在該最外周之正極與捲 在上述袁外周的正極的丨w " , 乜的1周内側之負極(第2電極)之間, 以及捲在最外周的& 才的1周内侧之負極與捲在較上述i 周内側之負極的更I用 周内側之正極之間設有絕緣構件12、 13 〇 上述絶緣構件13,係如第4圖所示,設於電極體!最 外周之正極的内周面,上述絕緣構件12,係設於捲在較上 述1周一内側之負極更i周内側的正極的外周面。又,如第 7圖所不,該正極9的正極芯體表面還設有正極活性物質 14及正極集電(tab)7,且負極1()的負極芯體表面設 極活性物質15及負極集電片8。 、 其-人,就外裝體3的構成材料之鋁積層體材進行說 明。紹積層體材,係如第9圖之剖面圖所示,形成:在紹 所構成之厚度20/zm的金屬層1〇〇的一方的面,配置厚度 20//m的第1聚丙稀(p〇lypr〇pylene)層1〇1 (存在於電池外 方的聚丙稀層),且在該金屬们〇〇白勺另一方的面配置厚度 6〇//m的第2聚丙烯層102之構造。而且,形成:利用厚 度5//m的乾式積層體(dry laminate)黏著劑層1〇3將金屬 層1〇〇與第1聚丙烯層1〇1予以黏合,並利用厚度〇· 5 #爪 之於聚丙烯加成羧基而成之羧酸改質聚丙烯層1〇4將金屬 層100與第2聚丙烯層1〇2予以黏合之構造。 惟本發明的適用,當然不限定於上述構造之使用鋁積 層體材之外裝體,亦可為僅由樹脂膜所構成的外裝體。 以下就上述鋰離子二次電池之製造方法進行說明。 316055 10 1234896 《正極之製作》 將鈷酸鋰(LiCo〇2)所構成的正極活性物質、乙炔炭黑 (acetylene black)或石墨等碳系導電劑、及聚偏氟乙烯 (j^lyvinylidene f lU0ride,pvDF)所構成的黏合劑等以質 量比90 : 5 : 5的比率溶解於由N_曱基_2_哦咯烷嗣(N_ methyle-2-pyrrolidone)所構成之有機溶劑等後加以混 合,調製成正極活性物質糊狀物(slurry)。 接著,使用模具塗佈機(die c〇ater)或刮刀(d〇ct〇r blade)等在覓度(心體見度方向的長度)5 9麵,長度(芯體 長度方向的長度)725mm之鋁箔所構成正極芯體兩面,以均 勻的厚度塗佈該正極活性物質糊狀物。惟如第4圖所示, 在正極芯體的端部不塗佈糊狀物而使芯體露出。 使该極板通過乾燥機内將上述有機溶劑去除,製成塗 佈質量為45Gg/m2的乾燥極板。再用輕壓機㈣丨叩⑽) 壓延為厚度〇· 16mm者。 之後,為了要用絕緣構件完全覆蓋電極體1之第工扁 平側面R部的至少-方端部’而如第4圖所示,在露出之 正極心體上預定位置’設置寬度(芯、體寬度方向的長度) 61mm,長度(芯體長度方向的長度)151^的絕緣構件a、 13。在此,係以從芯體寬度方向分別以突出1_的方式配 置絕緣構件12、13,且以絕緣構件12覆蓋正極活性物質 14的一部分之方式配置絕緣構件a。 作為上述絕緣構件者,可列舉由例如··玻璃質材料; 或從水四氟乙烯(p〇lytetraf luorodhykne,ptfe)、四 316055 11 1234896 氟乙烯•六氟丙稀共聚合體(tetrafluoroethylene -hexaf luoropropylene copolymer,FEP)、四 乙:)#·乙稀 共聚合體(tetraf luoro-ethylene-ethylene copolymer, ETFE)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚合體 (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl-vinyl ether copolymer,PFA)、聚(1,1-二氟乙烯) (polyfluorovinylidene,PVDF)等含氟樹脂,聚醯亞胺 (polyimide),液晶聚合體(LCP),聚苯硫醚 @ (polypheny lenesul f ide,PPS),聚對苯二甲酸 丁二酯 (poly butyl ene terepht ha late,PBT),聚對苯二甲酸乙二 酯(polyethylene-terepht ha late,PET),聚乙稀 (polyethylene,PE),聚丙烯(polypropylene,PP),聚氟 乙烯(polyvinyl chloride,PVC),乙酸酯(acetate)樹脂 等中選擇的樹脂製成之絕緣膠帶(tape)。然而,此處所用 的絕緣構件,只要是對電解液及鋰離子具有高安定性之絕 緣性材料即可,並不限定於上述絕緣膠帶。亦可將絕緣性籲 樹脂直接塗抹於芯體上。若為將絕緣膠帶設於芯體上的情 形,可藉由苯乙稀· 丁二稀(sty 1 ene-butadiene)橡膠、叛 曱基纖維素(carboxymethy 1 cel lulose)、聚氟化亞乙烯等 所成的接著劑或黏合劑,予以黏貼。 - 有關本實施形態之鋰離子二次電池使用的正極活性物 質,除上述銘酸經(Li C〇02)以外,亦可將例如:鎳酸鋰 (LiNi02)、錳酸鋰(LiMn204)、鐵酸鋰(LiFe02),或含於這 些氧化物中的過渡金屬之一部分為其他元素置換的氧化物 12 316055 1234896 等之含有兹元素的過渡金屬複合 —種以上使用。 予以單獨或混合 《負極之製作》 將體積平均粒徑2〇 物質、笨乙缚·丁二稀橡膠所構成的負極活性 維素所構成的增黏劑,以f量 ' =、讀甲基纖 水混合,調製成負極活性物二^ 向的:二):用拉具塗佈機或刮刀等,在寬度(芯體寬度方 二度(芯艘長度方向的長度)爪随之㈣ 負極心體的兩面,以均勻的厚度塗佈該 物質糊狀物。惟如第了 μ、D /十 糊狀物而使芯體露出圖所不’在負極芯體的端部不塗佈 使跡板通過乾燥機内去除水分,作成塗佈質量 g m:乾餘極板。之後,以輥壓機將該極 〇· 14mm 者。 又
在此,有關本實施形態之鋰離子二次電池所用的負 材料’可使用:天然石墨、炭黑、煤焦、玻璃狀碳、碳 、准或匕們的燒成體等之碳質物;或上述碳質物,盘從鋰 鋰合金、及可吸藏、釋出鋰之金屬氧化物所成群體中選 的1種以上的混合物。 《電極體之製作》 將上述正極9連接於由鋁作構成的正極集電片7,將 上述負極10連接於由鎳作構成的負極集電片8。分別在集 電片與正負極重疊的部分設置聚苯硫醚 316055 13 1234896 (P〇lyphenylenesulfide,PPS)製的集電片保護帶 5、6。 將正極、負極及由稀烴⑹eiln)系樹腊所製成°的:多孔膜 之間隔片,以捲繞機器捲成如第3或第7圖所示,再將寬 度(芯體寬度方向的長度)61mm,長度(芯體長度方向的長見 度)15mm的絕緣性止捲膠帶16設於最外周的正極其在第、2 扁平側面R部的部分上,而完成扁平形電極體丨/當然, 該保護膠帶及間隔片的材質並不特別限定於上述材質:止 捲膠帶16的材質與作為上述絕緣構件之絕緣膠帶一樣,只 要是對電解液及鋰離子具有高安定性之絕緣性材料即可Y 不必特別予以限定。 《電極液之製作》 在將石反酸伸乙酯(ethylene-carbonate,EC)、碳酸伸 丙酯(propylene-carbonate,PC)及碳酸二乙酯(diethy卜 carbonate,DEC)以體積比 1 : 1 : 8 的比率(與 ιοί 3 hPa、 25 C換算時)混合而成的非水溶媒中,以1 · 〇M(莫耳/升)的 比率溶解作為電解質鹽之LiPFe而作成電解液,且將該電 解液與t乙一醇二丙_酸酉旨(polyethylene glycol di aery late,分子量1 000),以質量比9 : i的比率予以混 合,再加入聚合引發劑而作成預漿(pregel)溶液。 使用於本實施形態的鐘離子二次電池之非水溶媒,並 不限疋於上述之組合’亦可將例如:;g炭酸伸乙自旨、碳酸伸 丙酯、碳酸伸丁酯(butylene carbonate)、丁内酯 (butyrolactone)等鋰鹽之溶解度高之高電介率溶媒,及碳 酸二乙酯(diethyl carbonate)、碳酸二曱酯(dimethyl 14 316055 1234896 carbonate)、石炭酸乙酉旨甲 g旨(ethyl methyl carbonate)、 1,2-二曱氧基乙烧(1,2-(1111161:11〇乂761:1^]16)、四氫咲喃 (tetrahydrofurane)、曱氧基苯(anis〇le)、1,4-二氧雜環 己烧(1,4-(11〇乂&116)、4-曱基-2-戊酉同(4-11161;11;^1-2- pentanone)、環己酮(cyci〇hexanone)、乙腈 (acetonitri le)、丙腈(prp0pi〇一ni tri le)、二甲基曱醯胺 (dimethyl formamide)、環丁楓(sulfolane)、曱酸甲酯、 曱酉文乙酉曰、乙酸曱酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯等 之低黏性溶媒予以混合而使用。更可為上述高電介率溶媒 及低黏性溶媒各2種以上的混合溶媒。電解質鹽除上述
LlPF6 以外,尚有 LiN(C2F5S〇2)2、Lin(CF3S02)2、LiC104 或 LiBF4等,可單獨使用,或混合2種以上使用。 《電池的製作》 將上述扁平形電極體1及上述預漿溶液***將膜體對 ^而成之具有底部,且上述底部以外之扁平形狀的3邊封 封閉構4之紹積層體膜外裝體3的收納空間2 L容二:亥外裝體的開口部封閉後’進行熱處理使預 < Μ大化,即完成本實施形態的鋰離子二次電池。 1·耐落下試驗] :先,準備下記實施例及比較例的電池10個 部短路::二高處自由落下(最多10次)’以檢測至發生 發生,2的洛下次數㈤落下衝擊性能)。該内部短鞋 認。 ㈣㈣進耗w間的導通檢杳而 316055 15 1234896 『實施例』 本只%例,係有關上述實施形態的具有膜狀外裝體之 電池者。 『比較例』 ^本比較例,係於正極(第1電極)未設置絕緣膠帶外, 元全與上述實施例相同之具有膜狀外裝體之電地者。 於耐洛下試驗中,上述實施例10個樣品之全部皆未發 生内部短路。而上述比較例,則在平均3·7次的落下次數 發生内部短路。 由上述結果可知,本發明之具有膜狀外裝體之電池 確具優異的耐落下衝擊性能。 ^有膜狀外裝體的電池受到落下衝擊等,收容於夕 衣内的扁平形電極體變形的時候’扁平形電極體 1:平 短路的原ΠΓ形,會使間㈣破損而成為引起内苟 俨最外岡根據本發明人的探討結果,捲在電極 體最外周的第1電極,合菸 电〇 以覆^亥最外用” 7 取劇烈的受形’但即使形成 之門:卜周之罘1電極與捲在其1周内側之第2電枉 之間的扁平側面㈣ m電極 充分提升耐落下衝擊性能。㈣件的構造’也無法 芸Φ、、:而於本务明之具有膜狀外裝體的電池中,係m …體的第1扁平側面R部之至少一方端邱Μ:復 捲在最外周之第】+把, 方鳊。卩的方式,在 Γτ .. 电極(正極)與捲在該最外周之第丨 (正極)的1周内側之第2、 ⑺之弟1電極 弟2电極(負極)之間,以及捲在最外 316055 16 1234896 周之第 兒極(正極)的1周内侧 周内側之第 極)之間設置絕緣構件 ^内側之弟1電極(正 烈變形之捲在最外周之第^成,則不僅可防止發生最劇 極的接觸,亦能防: 包極與捲在1周内側之第2電 此Jt捲在電極體备k 電極與捲在更】周 周的1周内側之第2 著地提升耐落下衝擊性能W電極的接觸。因此,得以顯 编:=:態因r㈣ 活性物質的剝離,而防止得以抑制在該交界部之i 致之電池的内部短路的發^。w &成間隔片的破損所導 又,在上述實施形態中, 至對應於第2扁平側面R# 〇路出的芯體延伸 圖所示,以完全覆蓋的最外周,且如第3 構件。依此構成,得以防止㈣的方式設置絕緣 部之端部變形所導致之内部短=造成第2扁平側面R 有膜狀外裝體之電池的耐落二二故能更為提升具· 為第1電極的捲繞終端位於電極體的;外:之::::成 面R部,且第2絕緣構件為電 ::則 數。 心于以減少電池之製作上的構件- ” :口將上述第1電極設計成其寬度方向的寬度比上、f 弟2電極窄,所以製作電極芯體時發士: 時的公差將較第2電極時的公差為小。因此,藉由丄= 17 316055 1234896 極hk置絕緣構件,可用絕緣構件確實覆 部之電極上的部位,因而可提升製作:發 具有艇狀外裝體之電池的良率。 之 [其他事項] ⑴在本發明之具有膜狀外裝體之電池 為負極,使第2電極為正極,亦可獲得與上述實 同的優異耐落下衝擊性能。 、只轭形恶相 一2f由在與電極體之至少1個角部對應的電極上的 i落;緣構件,升具有膜狀外裝體之電池的4 在盘扁平制目此如第5或611所示,亦可形成為不 側:R部的中部對應的部位設置絕緣構件之構 j然而’在以完全覆蓋包括扁平: :側面設置絕緣膠帶的情況,可:中== :將:一:則電極面之扁平側面R部的兩端部予以完, 兩片絕緣膠帶分別設在兩端部的情況,可 :示 而Γ該膜狀外褒體如上述實施形態《 之扁平=Γ 有底部,且將上述底部以外 底部在落下衝擊等==:3广'嶋時,特別是該 最好在電極r之扁二:::,故如第5或6圖所示,· 置絕緣構件千側面q之在外褒體底部侧的端部設- =本=明之具有膜狀外裝體之電池,係形成: 部的至少—方端部的方式,在捲在最 勺弟1琶極與捲在該最外周的第i電極之Μ内側之 316055 18 1234896 昂2電極之間,以及捲在最外 弟2電極與捲在較上述i周 1電極的i周内側之 第1電極之間設置絕緣構件之 弟2電極更1周内側之 形態之構成,亦可如第8圖所示,形:不限定於上述實施 外周的第1電極(正極)的1周内側之、?在捲在較捲於最 周面設置絕緣構件J2,在該 弟2電極(負極)的内 絕緣構件13的構造。 ”參(負極)的外周面設置 [產業上的利用性] 女上述,依本發明,可接在曰I 耐落下衝擊性能。嗲雷冰六1 ,、有膜狀外裝體之電池的 理機(PDA)等移動型電子機帶式電話及個人數位助 【圖式簡單說明】 囬相田有用。 第1圖係本發明具有 第2圖係第!圖所干雷、“=體之私池的正面圖。 ^ 口所不電池之A-A剖面圖。 第3圖係本發明中之電極體的斜視圖。 圖。第4圖(a)及⑻係顯示設有絕緣膠帶之電極的一例之 第5圖(a)及(b)係顯示設有絕緣膠帶之電極的另 〇 ^ 第6圖(a)及(b)係顯示設有絕緣膠帶之電極的又另一 圖。 第7圖係本發明中之電極體的一例之剖面圖。 乐8圖係本發明中之電極體的另一例之剖面圖。 第9圖係顯示作為膜狀外裝體的構成材料之鋁積層體 316055 19 1234896 膜的剖面構造之圖。 【主要元件符號說明】 1 電極體 3 膜狀外裝體 i 正極集電片保護膠帶 正極集電片
I 正極 1 間隔片 z 收納空間 4a ' 4b、4C封閉部 6負極集電片保護膠帶 ^ 負極集電片 負極 12 13 14 16 101 103 面R部之方式設在正 面R部之方式設在正 以配置於電極體的第1扁平側 極的内周面之絕緣構件 以配置於電極體的第1扁平側 極的外周面之絕緣構件 正極活性物質 止捲膠帶 第1聚丙烯層 乾式積層體黏著 15 負極 100 金屬 102 第2 層 104 羧酸 活性物質 層 聚丙稀層 改質聚丙稀層 316055 20

Claims (1)

1234896 十、申請專利範圍··
,/、ί膜狀外裝體之電池,係具有··將隔著間隔片而 =°之弟1電極及第2電極捲成具有帛丨爲平側面Ρ :及第2扁平側Η部的扁平形狀而形成的扁平 收納於膜狀外裝體中而成的膜狀外裝體之電池,其 述第=1電極係捲在上述電極體的最外周, 且上述最外周的第1電極與捲在上述最外周的第 電極的1周内侧之笛9 + ^ 弟电極之間,以及捲在上述最外周 问… '㈣1周内側之第2電極與捲在較上述捲在1 二則之第2電極更丨周内側之第丨電極之間,設有办 盍上述第1扁平側面R部的下端及/或上端的絕: 2.如申請專利範圍第1項之具有膜狀外襄體之電池,1 ψ , 八 上迷膜狀外裝體係將紹層與樹脂層I疊成的方形 鋁積層體膜予以對折並將3側端附近封閉起來而成之 扁平形的3方封閉構造體,且 使上述帛i扁平側面尺部的下端位於上述銘積芦體 膜對折而成之上述膜狀外裝體的底部側,而 端設置上述絕緣構件。 於5亥下 3·如申請專利範圍第丨項之具有膜狀外裝體池,盆 ^ , ,、 上述第1電極之寬度方向的寬度較上述第2電極為 316055 21 J234896 窄 周面,及構制設於上述最相的第1電極的内 二面’及捲在較上述捲在i周内側的:的内 侧的第1電極的外周面。 極更1周内
5· 6· :申請專利範圍第1項之具有膜狀外裝體之電、、也,並 ,係以完全覆蓋上述第丨扁平侧面 - 置絕緣構件。 1王面的方式设 ^申請專利範圍第!項之具有膜狀外裝體之電池,其 ,在上述第1電極的最外周面設有完全覆蓋上述第2 扁平側面R部全面之第2絕緣構件。 如申請專利範圍第5項之具有膜狀外裝體之電池,其 中L使上述第1電極的捲繞終端位於上述電極體最外周 的第2扁平侧面㈣’且以上述第2絕緣構件作為電極 體的捲繞終端之停止捲繞用絕緣性止捲膠帶。 316055 22
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI458161B (zh) * 2010-04-19 2014-10-21 Gs Yuasa Int Ltd 電池以及具備該電池的裝置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005222887A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Sony Corp 電極捲回型電池
KR20060059709A (ko) * 2004-11-29 2006-06-02 삼성에스디아이 주식회사 권취형 전극 조립체
JP4720172B2 (ja) * 2004-12-10 2011-07-13 ソニー株式会社 電池
KR100686812B1 (ko) * 2005-04-26 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP4984450B2 (ja) * 2005-07-19 2012-07-25 トヨタ自動車株式会社 捲回型電池の製造方法
KR101174990B1 (ko) 2005-09-05 2012-08-17 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 전극조립체 및 이를 구비한 이차전지
JP4776336B2 (ja) * 2005-10-27 2011-09-21 三洋電機株式会社 フィルム状外装体を備えた電池
KR100719725B1 (ko) * 2005-12-29 2007-05-17 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 전극조립체 및 이를 이용한 리튬 이차전지
JP4776408B2 (ja) * 2006-03-20 2011-09-21 三洋電機株式会社 ラミネート外装電池
TW200742150A (en) 2006-04-19 2007-11-01 Exa Energy Technology Co Ltd Method for producing secondary battery
JP4362789B2 (ja) * 2007-07-23 2009-11-11 トヨタ自動車株式会社 電池
WO2009079962A1 (en) * 2007-12-25 2009-07-02 Byd Company Limited Vehicle with battery system
KR100982003B1 (ko) 2008-04-17 2010-09-13 주식회사 엘지화학 절연특성이 향상된 전지
KR101009517B1 (ko) * 2008-06-23 2011-01-18 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체와 이를 이용한 리튬 이차 전지
KR101358760B1 (ko) 2011-01-06 2014-02-07 주식회사 엘지화학 셀의 사이드 테이프 자동 부착 방법 및 장치
JP6003662B2 (ja) 2012-02-15 2016-10-05 株式会社Gsユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
CN108615924B (zh) 2015-12-14 2021-04-27 东莞新能源科技有限公司 电芯及采用电芯的锂离子电池
JP6670086B2 (ja) * 2015-12-18 2020-03-18 マクセルホールディングス株式会社 密閉型電池
US10615395B2 (en) * 2017-05-10 2020-04-07 Apple Inc. Battery cap with cut-out sections
CN109216744A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 北京小米移动软件有限公司 电芯极片、电芯、电池以及电子设备
CN110190339A (zh) 2019-03-01 2019-08-30 青海时代新能源科技有限公司 二次电池
CN111146503B (zh) * 2019-12-25 2021-11-05 攸攸新能源科技(金华)有限公司 一种锂电池的制备方法
WO2023130237A1 (zh) * 2022-01-05 2023-07-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极组件、电池单体、电池以及用电装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4751995B2 (ja) 1999-03-30 2011-08-17 株式会社Gsユアサ 電池
JP3900507B2 (ja) * 1998-11-30 2007-04-04 ソニー株式会社 非水電解質電池
JP4899235B2 (ja) * 1999-12-17 2012-03-21 大日本印刷株式会社 ポリマー電池用包装材料及びその製造方法
JP3937422B2 (ja) * 2000-03-23 2007-06-27 ソニー株式会社 リチウムイオン電池およびその製造方法
JP4590687B2 (ja) * 2000-05-23 2010-12-01 ソニー株式会社 非水電解質電池
JP3436533B2 (ja) * 2000-06-09 2003-08-11 三洋ジ−エスソフトエナジー株式会社 非水電解質電池及びその製造方法
JP2002042881A (ja) 2000-07-27 2002-02-08 Sony Corp テープ貼着装置及びテープ貼着方法
JP4959048B2 (ja) 2000-12-25 2012-06-20 トータル ワイヤレス ソリューショオンズ リミテッド シート状リチウム二次電池
JP2002289257A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Toshiba Battery Co Ltd 扁平形非水電解質二次電池
JP4004236B2 (ja) * 2001-03-26 2007-11-07 三洋電機株式会社 フィルム状外装体を備えた電池
KR100449757B1 (ko) 2001-11-23 2004-09-22 삼성에스디아이 주식회사 전지부와 이를 채용한 이차전지

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI458161B (zh) * 2010-04-19 2014-10-21 Gs Yuasa Int Ltd 電池以及具備該電池的裝置

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Publication number Publication date
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