JP2013168253A - 巻回型電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を有する巻回型電池において、薄型で幅広の形状であっても、要求される電池性能を発揮可能な電極体の構成を得る。
【解決手段】巻回型電池は、それぞれ帯状に形成された正極、負極(32)及びセパレータ(33)を重ね合わせた状態で巻回することにより構成される電極体(30)を備える。正極及び負極(32)は、セパレータ(33)に対して少なくとも一組、重ね合わされている。電極体(30)は、正極、負極(32)及びセパレータ(33)を、重ね合わせた状態で該セパレータ(33)の長手方向の両端部から中央部に向かって巻回することにより形成される2つの巻回体(41,42)を有する。
【選択図】図4
【解決手段】巻回型電池は、それぞれ帯状に形成された正極、負極(32)及びセパレータ(33)を重ね合わせた状態で巻回することにより構成される電極体(30)を備える。正極及び負極(32)は、セパレータ(33)に対して少なくとも一組、重ね合わされている。電極体(30)は、正極、負極(32)及びセパレータ(33)を、重ね合わせた状態で該セパレータ(33)の長手方向の両端部から中央部に向かって巻回することにより形成される2つの巻回体(41,42)を有する。
【選択図】図4
Description
本発明は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を有する巻回型電池に関する。
従来より、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を有する巻回型電池が知られている。このような巻回型電池では、例えば特許文献1に開示されるように、正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより、電極巻回体(電極体)が形成される。
ところで、前記特許文献1の構成のような巻回型電池では、機器の小型化に伴い、近年、薄型で幅広の形状の電池が要求されている。このような形状の巻回型電池を得るためには、電池ケース内に収納される電極体をできるだけ押し潰して扁平状にする必要があるため、圧縮された電極体の中心部分に電解液が行き渡りにくくなる。そうすると、要求される電池性能が得られない可能性がある。
そのため、本発明の目的は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を有する巻回型電池において、薄型で幅広の形状であっても、要求される電池性能を発揮可能な電極体の構成を得ることにある。
本発明の一実施形態に係る巻回型電池は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより構成される電極体を備え、前記正極及び前記負極は、前記セパレータに対して少なくとも一組、重ね合わされ、前記電極体は、前記正極、前記負極及び前記セパレータを重ね合わせた状態で、該セパレータの長手方向の両端部から中央部に向かって巻回することにより形成される2つの巻回体を有する(第1の構成)。
以上の構成では、帯状のセパレータに対して、それぞれ帯状に形成された正極及び負極を重ね合わせた状態で、該セパレータの長手方向の両端部から中央部に向かって巻回することにより、2つの巻回体を構成する。これにより、正極、負極及びセパレータを一方向に巻回して一つの巻回体を得る構成に比べて、巻回体の径方向の大きさを小さくすることができる。したがって、巻回体の中心部分まで電解液が浸透しやすくなるため、薄型で幅広の形状の電池であっても、要求される電池の性能を発揮することができる。
また、上述のように1枚のセパレータを用いて2つの巻回体を構成することにより、巻回型電池の幅方向に並んで2つの巻回体を配置することが可能になり、薄型で幅広の電池ケースに適した電極体が得られる。
前記第1の構成において、前記正極及び前記負極は、前記セパレータに対して一組、重ね合わされ、前記2つの巻回体は、前記正極、前記負極及び前記セパレータを重ね合わせた状態で、前記正極、前記負極及び前記セパレータの長手方向の両側をそれぞれ巻回することにより形成されるのが好ましい(第2の構成)。
これにより、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを一組用いて、2つの巻回体を構成することができる。したがって、簡単な構成により、2つの巻回体を有する電極体を構成することができる。しかも、正極及び負極は一組なので、該正極及び負極にそれぞれ接続されるリードも一つずつ設ければよい。これにより、部品点数の増加を防止できる。
前記第1の構成において、前記正極及び前記負極は、それぞれ、前記セパレータに対し、該セパレータの長手方向に並んで2組配置され、前記2つの巻回体は、前記正極及び前記負極の各組と前記セパレータとを重ね合わせた状態でそれぞれ巻回することにより形成されるのが好ましい(第3の構成)。
こうすることで、電気的に分離された2つの巻回体を得ることができる。よって、2つの巻回体の接続を変えることにより、異なる性能の巻回型電池を得ることが可能となる。
前記第3の構成において、前記2つの巻回体は、電気的に並列に接続されるのが好ましい(第4の構成)。また、前記第3の構成において、前記2つの巻回体は、電気的に直列に接続されていてもよい(第5の構成)。
こうすることで、2つの巻回体を並列または直列に接続して、一つの電池を構成することができる。
前記第1から第5の構成のうちいずれか一つの構成において、前記各巻回体は、前記正極、前記負極及び前記セパレータを、重ね合わせた状態で該セパレータの一面側が巻回体の軸心側に位置するように巻回することによって形成されるのが好ましい(第6の構成)。
これにより、2つの巻回体の外周側に配置される電極を、同じ極性の電極にすることが可能になる。よって、巻回型電池を容易に構成することができる。
前記第1から第6の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電極体を封入可能な中空柱状の電池ケースをさらに備え、前記電池ケースの側面には、該電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に開裂する開裂溝が設けられているのが好ましい(第7の構成)。
一般的に、電池ケースの蓋板には該電池ケース内に封入される電極体のリードが接続されるため、該蓋板に開裂溝が設けられている構成では、開裂溝と、蓋板及び正極リードの接続部分とが干渉する場合がある。そうすると、蓋板に開裂溝を設ける位置、及び、蓋板に正極リードを接続する位置に、それぞれ制約が生じる。
これに対し、上述のように、開裂溝を電池ケースの側面に設けることにより、開裂溝と、蓋板及び正極リードの接続部分との干渉を防止することができる。したがって、蓋板に開裂溝を設ける位置、及び、蓋板に正極リードを接続する位置の設計自由度の向上を図れる。
本発明の一実施形態に係る巻回型電池によれば、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを、重ね合わせた状態で該セパレータの長手方向両端部から中央部に向かって巻回することにより、2つの巻回体を構成する。これにより、各巻回体のサイズを小さくすることができ、巻回体の中心部分まで電解液を浸透させやすくすることができる。よって、要求される電池性能を発揮可能な薄型で幅広の巻回型電池を構成することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
<実施形態1>
(全体構成)
図1は、本発明の実施形態1に係る巻回型電池1の概略構成を示す斜視図である。この巻回型電池1は、有底筒状の外装缶10と、該外装缶10の開口を覆う蓋板20と、該外装缶10内に収納される電極体30とを備えている。外装缶10に蓋板20を取り付けることによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース2が構成される。なお、この電池ケース2内には、電極体30以外に、非水電解液(以下、単に電解液という)も封入されている。
(全体構成)
図1は、本発明の実施形態1に係る巻回型電池1の概略構成を示す斜視図である。この巻回型電池1は、有底筒状の外装缶10と、該外装缶10の開口を覆う蓋板20と、該外装缶10内に収納される電極体30とを備えている。外装缶10に蓋板20を取り付けることによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース2が構成される。なお、この電池ケース2内には、電極体30以外に、非水電解液(以下、単に電解液という)も封入されている。
外装缶10は、アルミニウム合金製の有底筒状部材であり、蓋板20とともに電池ケース2を構成する。外装缶10は、図1に示すように、長方形の短辺側が円弧状に形成された底面11を有する有底筒状の部材である。詳しくは、外装缶10は、底面11と、滑らかな曲面を有する扁平筒状の側壁12とを備えている。すなわち、外装缶10は、底面11の短辺方向に対応する厚み方向の寸法が、底面11の長辺方向に対応する幅方向よりも小さくなる(例えば、厚みが幅の1/10程度になる)ように、扁平形状に形成されている。また、この外装缶10は、後述するように正極リード34に接続される蓋板20と接合されているため、巻回型電池1の正極端子も兼ねている。
外装缶10には、電池ケース2の側面を構成する面のうち、互いに対向し且つ側面視で他の2面よりも幅広である幅広面に、開裂溝23が形成されている。開裂溝23は、前記幅広面に、側面視で該幅広面の対角線と交差するように、形成されている。開裂溝23は、例えば図1に示すようにS字状に形成されていてもよいし、直線状や曲線状に形成されていてもよい。
開裂溝23は、電極体30の副反応により生成されるガスによって電池ケース2の内圧が閾値よりも大きくなった場合に、開裂する。これにより、電池ケース2内の圧力を低下させて該電池ケース2の破裂を防止することができる。しかも、上述のように、電池ケース2の側面に開裂溝23を設けることにより、開裂溝23と、後述する正極リード34及び蓋板20の接続部分とが干渉するのを防止できる。すなわち、電池ケースの蓋板に開裂溝が設けられた構成では、開裂溝と、蓋板及び正極リードの接続部分とが干渉する可能性があるが、上述のような構成であれば、開裂溝23と、蓋板20及び正極リード34の接続部分との干渉を防止できる。これにより、開裂溝23の設計自由度の向上を図れるとともに、蓋板20と正極リード34との接続部分の設計自由度の向上も図れる。
蓋板20は、外装缶10の開口部を覆うように、該外装缶10の開口部に溶接によって接合されている。これにより、蓋板20によって、電池ケース2の上面が形成される。蓋板20は、外装缶10と同様、アルミニウム合金製の部材からなり、該外装缶10の開口部の内側に嵌合可能なように長方形の短辺側が円弧状に形成されている。また、蓋板20には、その長手方向の中央部分に貫通孔が形成されている。この貫通孔内には、ポリプロピレン製の絶縁パッキング21及びステンレス鋼製の負極端子22が挿通されている。具体的には、概略柱状の負極端子22が挿通された概略円筒状の絶縁パッキング21が前記貫通孔の周縁部に嵌合されている。負極端子22は、円柱状の軸部の両端に平面部がそれぞれ一体形成された構成を有している。負極端子22は、平面部が外部に露出する一方、該軸部が絶縁パッキング21内に位置付けられるように、該絶縁パッキング21に対して配置されている。この負極端子22には、ステンレス鋼製のリード板27が接続されている。これにより、負極端子22は、リード板27及び後述する負極リード35を介して、電極体30の負極32に電気的に接続されている。なお、リード板27と蓋板20との間には、絶縁体26が配置されている。
蓋板20に取り付けられた負極端子22と、電極体30との間には、絶縁板36が配置されている。この絶縁板36によって、負極端子22と電極体30との間で短絡が生じるのを防止できる。
蓋板20には、負極端子22と並んで電解液の注入口24が形成されている。注入口24は、平面視で略円形状に形成されている。また、注入口24は、蓋板20の厚み方向に径が2段階で変化するように小径部及び大径部を有している。この注入口24は、該注入口24の径の変化に対応して段状に形成された封止栓25によって封止されている。そして、封止栓25と注入口24の周縁部との間に隙間が生じないように、該封止栓25の大径部側の外周部と注入口24の周縁部とはレーザー溶接によって接合されている。
(電極体)
電極体30は、それぞれ帯状に形成された正極31及び負極32を、両者の間及び該正極31の下側にセパレータ33がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態(図3参照)で、図4に示すように渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。電極体30は、正極31、負極32及びセパレータ33を重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。すなわち、電極体30は、軸方向に延びる円柱状の巻回体を押し潰して扁平状にすることにより得られる。図2に示すように、扁平状に形成された電極体30は、電池ケース2内に収容される。本実施形態では、図4に示すように、電極体30は、後述する2つの巻回体40、41を有する。
電極体30は、それぞれ帯状に形成された正極31及び負極32を、両者の間及び該正極31の下側にセパレータ33がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態(図3参照)で、図4に示すように渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。電極体30は、正極31、負極32及びセパレータ33を重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。すなわち、電極体30は、軸方向に延びる円柱状の巻回体を押し潰して扁平状にすることにより得られる。図2に示すように、扁平状に形成された電極体30は、電池ケース2内に収容される。本実施形態では、図4に示すように、電極体30は、後述する2つの巻回体40、41を有する。
なお、図3では、正極31、負極32及びセパレータ33を重ね合わせた状態を図示するために、正極31、負極32及びセパレータ33の位置を実際の配置から移動させて斜視で示している。また、図3では、正極31、負極32及びセパレータ33を区別するために、断面ではないが、正極31及び負極32にハッチングを付している。
また、図2に示す電極体30は、外周側の数層分しか図示していない。しかしながら、この図2では電極体30の内周側部分の図示を省略しているだけであり、当然のことながら、電極体30の内周側にも正極31、負極32及びセパレータ33が存在する。
正極31は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極31は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、LiCoO2などのリチウムコバルト酸化物やLiMn2O4などのリチウムマンガン酸化物、LiNiO2などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、1種類の物質のみを用いてもよいし、2種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。
負極32は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極32は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料(黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など)を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。
すなわち、正極31及び負極32は、図3に示すように、金属製の帯状の集電体に活物質層を設けることによって形成される。
また、電極体30の正極31には、正極活物質層が形成されていない部分(図示省略)に正極リード34が接続されている。一方、負極32には、負極活物質層が形成されていない部分(図示省略)に負極リード35が接続されている。正極リード34及び負極リード35は、帯状の正極31及び負極32に対して、それらの短手方向に延びるように接続されている。すなわち、正極リード34及び負極リード35は、正極31及び負極32の短手方向外方に向かって引き出されている。図2に示すように、正極リード34の先端側は、蓋板20に接続されている。一方、負極リード35の先端側は、既述のリード板27を介して負極端子22に接続されている。
なお、図3では、正極31に正極リード34を1本設けるとともに、負極32に負極リード35を1本設けている。しかしながら、正極31に2本以上の正極リード34を設けてもよいし、負極32に2本以上の負極リード35を設けてもよい。
セパレータ33は、例えばポリオレフィンなどの樹脂材料からなる多孔質フィルムである。図3に示すように、セパレータ33は、正極31及び負極32と同様、帯状に形成されている。また、セパレータ33は、図3に示すように、正極31及び負極32よりも大きい面積を有する。セパレータ33を正極31と負極32との間に配置することで、負極32と正極31との間で短絡が生じるのを防止できる。
図4に示すように、電極体30は、2つの巻回体41,42を有する。これらの巻回体41,42は、正極31、負極32及びセパレータ33を、図3に示すように重ね合わせた状態で、該セパレータ33の長手方向両端部から中央部分に向かって巻回する(図4の白抜き矢印)ことにより形成される。すなわち、巻回体41,42は、それぞれ、正極31、負極32及びセパレータ33を重ね合わせてなる積層体の長手方向半分を巻回したものである。巻回体41,42は、正極31、負極32及びセパレータ33の長手方向中央部分によって連結されている。これにより、巻回体41,42は、巻回の中心である軸心P同士が互いに平行に形成される。
巻回体41,42は、前記積層体を、セパレータ33の一面側が各巻回体の軸心P側に位置するように巻回することにより形成される。よって、巻回体41,42は、巻回方向が互いに逆向きとなる。
(実施形態1の効果)
この実施形態では、それぞれ帯状に形成された正極31、負極32及びセパレータ33を、重ね合わせた状態で該セパレータ33の長手方向両端部から中央部分に向かってそれぞれ巻回することにより、2つの巻回体41,42を有する電極体30を構成する。これにより、正極31、負極32及びセパレータ33を重ね合わせた状態で一方向に巻回して巻回体を構成する場合に比べて、各巻回体41,42の径方向のサイズを小さくすることができる。したがって、巻回体41,42の中心部分まで電解液が浸透しやすくなるため、要求される電池性能を発揮可能な薄型で幅広の巻回型電池1を構成することができる。
この実施形態では、それぞれ帯状に形成された正極31、負極32及びセパレータ33を、重ね合わせた状態で該セパレータ33の長手方向両端部から中央部分に向かってそれぞれ巻回することにより、2つの巻回体41,42を有する電極体30を構成する。これにより、正極31、負極32及びセパレータ33を重ね合わせた状態で一方向に巻回して巻回体を構成する場合に比べて、各巻回体41,42の径方向のサイズを小さくすることができる。したがって、巻回体41,42の中心部分まで電解液が浸透しやすくなるため、要求される電池性能を発揮可能な薄型で幅広の巻回型電池1を構成することができる。
しかも、上述の構成により、1組の正極31、負極32及びセパレータ33によって2つの巻回体41,42を構成することができるため、部品点数の増加を防止することができる。すなわち、上述の構成により、正極31、負極32及びセパレータ33の数が増えるのを防止できるとともに、正極31及び負極32にそれぞれ接続される正極リード34及び負極リード35の数が増えるのも防止できる。
また、上述の構成により、2つの巻回体41,42を軸心P同士が互いに平行になるように形成できるため、これらの巻回体41,42を有する電極体30によって薄型で幅広の電池を容易に構成することができる。
さらに、巻回体41,42は、正極31、負極32及びセパレータ33を、重ね合わせた状態で該セパレータ33の一面側が巻回体41,42の軸心P側に位置するように巻回することによって構成される。
<実施形態2>
図5に、実施形態2に係る巻回型電池の電極体50を構成する正極51、負極52及びセパレータ33の配置を示す。図6に、実施形態2に係る巻回型電池の電極体50の概略構成を斜視図で示す。この実施形態は、正極51及び負極52をそれぞれ長手方向に2つ並べるとともに、正極51及び負極52の各組によって巻回体をそれぞれ構成した点で実施形態1とは異なる。なお、以下の説明において、実施形態1と同様の構成及び機能を有する部分には実施形態1と同一の符号を付して説明を省略する。
図5に、実施形態2に係る巻回型電池の電極体50を構成する正極51、負極52及びセパレータ33の配置を示す。図6に、実施形態2に係る巻回型電池の電極体50の概略構成を斜視図で示す。この実施形態は、正極51及び負極52をそれぞれ長手方向に2つ並べるとともに、正極51及び負極52の各組によって巻回体をそれぞれ構成した点で実施形態1とは異なる。なお、以下の説明において、実施形態1と同様の構成及び機能を有する部分には実施形態1と同一の符号を付して説明を省略する。
具体的には、図5に示すように、正極51及び負極52は、それぞれ、帯状のセパレータ33に対して、その長手方向の半分以下の長さを有する。また、正極51及び負極52は、それぞれ、セパレータ33に対して、長手方向に2つずつ並んで配置される。正極51と負極52とは、セパレータ33の長手方向の同じ位置に配置される。すなわち、この実施形態では、電極体50は、セパレータ33の長手方向の同じ位置に配置された正極51及び負極52を、2組有する。
各正極51には、正極リード34が設けられている。また、各負極52には、負極リード35が設けられている。この実施形態では、図5に示すように、各正極51には、セパレータ33の長手方向中央側に、正極リード34が接続されている。また、各負極52には、セパレータ33の長手方向両端側に、負極リード35が接続されている。しかしながら、正極リード34を、セパレータ33の長手方向両端部に配置してもよいし、負極リード35を長手方向中央側に配置してもよい。
セパレータ33に対して正極51及び負極52を、図5のように重ねた状態で実施形態1と同様、セパレータ33の長手方向両端部から中央部分に向かって巻回する。これにより、図6に示すように、2つの巻回体61,62を有する電極体50が形成される。
本実施形態の電極体50の巻回体61,62は、2組の正極51及び負極52によってそれぞれ形成される。すなわち、セパレータ33の長手方向に配置される2組の正極51及び負極52は、それぞれ巻回されることにより、巻回体61,62を構成する。したがって、巻回体61,62は、互いに電気的に分離されている。なお、実施形態1と同様、セパレータ33は、2つの巻回体61,62に対して1枚である。
実施形態1と同様、巻回体61,62は、正極51、負極52及びセパレータ33を重ね合わせることにより得られる積層体を、該セパレータ33の一面側が各巻回体の軸心P側に位置するように巻回することにより形成される。よって、本実施形態の巻回体61,62も、巻回方向が互いに逆向きとなる。
巻回体61,62を互いに電気的に接続した構成の一例を図7に示す。この図7に示す例では、巻回体61,62同士を並列に接続している。すなわち、図7に示す構成では、巻回体61,62の正極リード34同士が接続されているとともに、負極リード35同士が接続されている。これにより、1つの巻回型電池を、並列に接続された2つの巻回体61,62によって構成することができる。したがって、電流量の大きい電池を実現することが可能になる。
図7以外の例としては、例えば、図8に示すような接続例も考えられる。この図8では、2つの巻回体61,62を直列に接続する。ずなわち、図8に示す構成では、巻回体61の正極リード34と巻回体62の負極リード35とが接続されているとともに、巻回体61の負極リード35と巻回体62の正極リード34とが接続されている。これにより、1つの巻回型電池を、直列に接続された2つの巻回体61,62によって構成することができる。したがって、高電圧の電池を実現することが可能になる。
なお、図7及び図8では、巻回体61,62の各リードの接続を太線で模式的に示しているが、実際には、巻回体61,62は電池ケース2または負極端子に接続されている。
(実施形態2の効果)
この実施形態では、2組の正極51及び負極52によって、巻回体61,62をそれぞれ形成したため、該巻回体61,62同士の接続方法を変更することにより、異なる性能の巻回型電池を容易に得ることができる。
この実施形態では、2組の正極51及び負極52によって、巻回体61,62をそれぞれ形成したため、該巻回体61,62同士の接続方法を変更することにより、異なる性能の巻回型電池を容易に得ることができる。
また、本実施形態のように、正極リード34及び負極リード35を2本ずつ有する巻回型電池50の構成では、電池ケース2の蓋板20に接続される正極リード34の本数が多くなる。そのため、蓋板20に開裂溝を設けると、該開裂溝と蓋板20に対する正極リード34の接続部分とが干渉を生じやすくなる。これに対し、図1に示すように電池ケース2の側面に開裂溝23を設けることにより、該開裂溝23と、蓋板20及び正極リード34の接続部分とが干渉を生じるのを防止できる。よって、特に、本実施形態のような構成の場合に、開裂溝23及び正極リード34の設計自由度の向上を図れる。
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
前記各実施形態では、それぞれ帯状に形成された正極31,51及び負極32,52を、例えば両者の間及び正極31,52の下側にセパレータ33がそれぞれ位置するように、セパレータ33に重ね合わせている。しかしながら、正極31,51、負極32,52及びセパレータ33を重ねる順番は、二次電池を構成可能な順番であれば、どのような順番であってもよい。
前記各実施形態では、正極31,51、負極32,52及びセパレータ33を重ね合わせた状態で、該セパレータ33の一面側が軸心P側に位置するように、該セパレータ33の長手方向両端部から中央部分に向かって巻回している。しかしながら、2つの巻回体41,42,61,62の巻回方向が同じになるように、セパレータ33の長手方向の両端部で、それぞれ、セパレータ33の異なる面が軸心P側に位置するように積層体を巻回してもよい。
前記各実施形態では、正極リード34及び負極リード35を、それぞれ、正極31,51及び負極32,52の長手方向端部に接続している。しかしながら、正極リード34及び負極リード35を、正極31,51及び負極32,52のどこに接続してもよい。
前記各実施形態では、巻回型電池1はリチウムイオン電池である。しかしながら、巻回型電池1はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。
本発明は、電池ケース内に、正極、負極及びセパレータを巻回してなる電極体が収納された巻回型電池に利用可能である。
1:巻回型電池、2:電池ケース、23:開裂溝、30,50:電極体、31,51:正極、32,52:負極、33:セパレータ、41,42,61,62:巻回体、P:巻回体の軸心
Claims (7)
- それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより構成される電極体を備え、
前記正極及び前記負極は、前記セパレータに対して少なくとも一組、重ね合わされ、
前記電極体は、前記正極、前記負極及び前記セパレータを、重ね合わせた状態で該セパレータの長手方向の両端部から中央部に向かって巻回することにより形成される2つの巻回体を有する、巻回型電池。 - 請求項1に記載の巻回型電池において、
前記正極及び前記負極は、前記セパレータに対して一組、重ね合わされ、
前記2つの巻回体は、前記正極、前記負極及び前記セパレータを重ね合わせた状態で、前記正極、前記負極及び前記セパレータの長手方向の両側をそれぞれ巻回することにより形成される、巻回型電池。 - 請求項1に記載の巻回型電池において、
前記正極及び前記負極は、それぞれ、前記セパレータに対し、該セパレータの長手方向に並んで2組配置され、
前記2つの巻回体は、前記正極及び前記負極の各組と前記セパレータとを重ね合わせた状態でそれぞれ巻回することにより形成される、巻回型電池。 - 請求項3に記載の巻回型電池において、
前記2つの巻回体は、電気的に並列に接続される、巻回型電池。 - 請求項3に記載の巻回型電池において、
前記2つの巻回体は、電気的に直列に接続される、巻回型電池。 - 請求項1から5のいずれか一つに記載の巻回型電池において、
前記各巻回体は、前記正極、前記負極及び前記セパレータを、重ね合わせた状態で該セパレータの一面側が巻回体の軸心側に位置するように巻回することによって形成される、巻回型電池。 - 請求項1から6のいずれか一つに記載の巻回型電池において、
前記電極体を封入可能な中空柱状の電池ケースをさらに備え、
前記電池ケースの側面には、該電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に開裂する開裂溝が設けられている、巻回型電池。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014127408A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Mitsubishi Motors Corp | 電池 |
| KR101819693B1 (ko) * | 2015-06-09 | 2018-01-17 | 주식회사 엘지화학 | 복수의 전극 단위체들 및 하나의 분리막 시트를 포함하는 전극조립체 |
| CN113410526A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-17 | 上海化工院检测有限公司 | 一种热管散热式卷绕电池 |
| WO2023105987A1 (ja) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
| WO2023112766A1 (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 株式会社Gsユアサ | 電源システム及び電源システムの制御方法 |
| JP2023115510A (ja) * | 2022-02-08 | 2023-08-21 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 二次電池 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10270069A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 角型電池およびその製造方法 |
| JP2000223109A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電 池 |
| JP2001143664A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Gs-Melcotec Co Ltd | 電 池 |
| WO2010038312A1 (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電極体、全固体型電池素子および全固体型電池 |
| JP2013118098A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両 |
-
2012
- 2012-02-14 JP JP2012029838A patent/JP2013168253A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10270069A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 角型電池およびその製造方法 |
| JP2000223109A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電 池 |
| JP2001143664A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Gs-Melcotec Co Ltd | 電 池 |
| WO2010038312A1 (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電極体、全固体型電池素子および全固体型電池 |
| JP2013118098A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014127408A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Mitsubishi Motors Corp | 電池 |
| KR101819693B1 (ko) * | 2015-06-09 | 2018-01-17 | 주식회사 엘지화학 | 복수의 전극 단위체들 및 하나의 분리막 시트를 포함하는 전극조립체 |
| CN113410526A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-17 | 上海化工院检测有限公司 | 一种热管散热式卷绕电池 |
| WO2023105987A1 (ja) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
| WO2023112766A1 (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 株式会社Gsユアサ | 電源システム及び電源システムの制御方法 |
| JP2023115510A (ja) * | 2022-02-08 | 2023-08-21 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 二次電池 |
| JP7556898B2 (ja) | 2022-02-08 | 2024-09-26 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 二次電池 |
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