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公開番号2024061427
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022169367
出願日2022-10-21
発明の名称電池
出願人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
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/04 20060101AFI20240425BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の巻回電極体を備えた電池であって、信頼性が好適に向上された電池の提供。
【解決手段】ここで開示される電池100では、第1電極体20aおよび第2電極体20bにおいて、それぞれ、正極巻き始め端部22sは、平坦部20fに沿って伸びる第1領域A1を有し、負極巻き始め端部24sは、平坦部20fに沿って伸びる第2領域A2と、第2領域A2の端部から折り返される折り返し部24mと、折り返し部24mの端部から平坦部20fに沿って伸びる第3領域A3と、を有し、厚み方向Xにおいて、第1領域A1と第2領域A2と第3領域A3とが重なった電極始端積層部28を有し、第1電極体の電極始端積層部28a₁と、第2電極体の電極始端積層部28a₂とが、第1電極体の巻回軸WL₁と第2電極体の巻回軸WL₂とを通過し、第1電極体の巻回軸WL₁および第2電極体の巻回軸WL₂に沿った面Sに対して相互に異なる側に配置されている。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
セパレータを介して正極と負極とが巻回された扁平状の巻回電極体である第１電極体および第２電極体と、
前記第１電極体および前記第２電極体を収容する電池ケースと、
を備えた電池であって、
前記第１電極体および前記第２電極体は、それぞれ、
外表面が湾曲した一対の湾曲部と、当該一対の湾曲部を連結する平坦部と、を有し、
正極巻き始め端部は、前記平坦部に沿って伸びる第１領域を有し、
負極巻き始め端部は、前記平坦部に沿って伸びる第２領域と、当該第２領域の端部から折り返される折り返し部と、当該折り返し部の端部から前記平坦部に沿って伸びる第３領域と、を有し、
前記巻回電極体の一方の扁平面から他方の扁平面に至る厚み方向において、前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とが重なった電極始端積層部を有しており、
前記第１電極体の前記電極始端積層部と、
前記第２電極体の前記電極始端積層部とが、
前記第１電極体の巻回軸と前記第２電極体の巻回軸とを通過し、当該第１電極体の巻回軸および当該第２電極体の巻回軸に沿った面に対して相互に異なる側に配置された、電池。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記第１電極体および前記第２電極体の外周面に存在する前記セパレータの巻き終わり端部を止める巻き止めテープが、いずれも前記湾曲部に配置されている、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記第１電極体に存在する前記巻き止めテープおよび前記第２電極体に存在する前記巻き止めテープが、同じ側の前記湾曲部に配置されている、請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記電池ケースは、注液孔が形成された第１面を有しており、
前記第１電極体の巻回軸および前記第２電極体の巻回軸が、それぞれ前記第１面に対して垂直となる向きに、前記第１電極体および前記第２電極体が前記電池ケース内に配置されている、請求項１または２に記載の電池。
【請求項５】
前記セパレータと、前記正極および前記負極の少なくとも一方との間に接着層が形成されており、
前記第１電極体および前記第２電極体の各々において、前記厚み方向における前記セパレータの積層数が２０層以上である、請求項１または２に記載の電池。
【請求項６】
前記電極始端積層部が、正極タブおよび負極タブのいずれか一方のタブ位置と重なる、請求項１または２に記載の電池。
【請求項７】
前記電極始端積層部が、正極タブおよび負極タブのいずれか一方のタブ位置よりも、前記厚み方向と直交する方向において外側に配置されている、請求項１または２に記載の電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２０２２－１２７９４８号公報には、セパレータを介して正極板と負極板とが巻回された扁平状の巻回電極体と、該巻回電極体を収容する電池ケースとを備えた二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１２７９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年では、電池の高容量化を実現すべく、電池ケース内に複数の巻回電極体が収容される傾向にある。そして、本発明者の検討によると、かかる電池は、電池の信頼性の向上の観点からまだまだ改善の余地があることがわかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここで開示される電池は、セパレータを介して正極と負極とが巻回された扁平状の巻回電極体である第１電極体および第２電極体と、上記第１電極体および上記第２電極体を収容する電池ケースと、を備えた電池であって、上記第１電極体および上記第２電極体は、それぞれ、外表面が湾曲した一対の湾曲部と、当該一対の湾曲部を連結する平坦部と、を有し、正極巻き始め端部は、上記平坦部に沿って伸びる第１領域を有し、負極巻き始め端部は、上記平坦部に沿って伸びる第２領域と、当該第２領域の端部から折り返される折り返し部と、当該折り返し部の端部から上記平坦部に沿って伸びる第３領域と、を有し、上記巻回電極体の一方の扁平面から他方の扁平面に至る厚み方向において、上記第１領域と上記第２領域と上記第３領域とが重なった電極始端積層部を有しており、上記第１電極体の上記電極始端積層部と、上記第２電極体の上記電極始端積層部とが、上記第１電極体の巻回軸と上記第２電極体の巻回軸とを通過し、当該第１電極体の巻回軸および当該第２電極体の巻回軸に沿った面に対して相互に異なる側に配置されている。詳細については後述するが、かかる構成によると、複数の巻回電極体を備えた電池において、信頼性を好適に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
一実施形態に係る電池を模式的に示す斜視図である。
図１のII-II線に沿う模式的な縦断面図である。
図１のIII-III線に沿う模式的な横断面図である。
図２のIV-IV線に沿う模式的な縦断面図である。
一実施形態に係る巻回電極体の構成を示す模式図である。
一実施形態に係る巻回電極体を示す模式図である。
図３の巻回電極体の断面の構成を示す模式図である。
図７の巻回電極体の電極始端積層部について説明するための説明図である。
一実施形態に係る正極と負極とセパレータとの界面を模式的に示す拡大図である。
一実施形態に係る電極始端積層部の配置位置について説明するための説明図である。
他の実施形態に係る巻き止めテープの配置位置について説明するための説明図である。
他の実施形態に係る巻き止めテープの配置位置について説明するための説明図である。
他の実施形態に係る図１０対応図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術のいくつかの好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本開示の実施に必要な事柄（例えば、本開示を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本開示を限定することを意図したものではない。また、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、Ａ以上Ｂ以下の意と共に、「Ａより大きい」および「Ｂより小さい」の意を包含するものとする。
【０００８】
なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、一次電池と二次電池とを包含する概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、電解質を介して正極と負極の間で電荷担体が移動することによって繰り返し充放電が可能な蓄電デバイス全般をいう。電解質は、液状電解質（電解液）、ゲル状電解質、固体電解質のいずれであってもよい。かかる二次電池は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池（化学電池）の他に、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）等も包含する。以下では、リチウムイオン二次電池を対象とした場合の実施形態について説明する。
【０００９】
＜電池の構成＞
図１は、本実施形態に係る電池１００を模式的に示す斜視図である。電池１００は、二次電池であることが好ましく、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池であることがより好ましい。図２は、図１中のII-II線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、図１中のIII-III線に沿う模式的な横断面図である。図４は、図２中のIV-IV線に沿う模式的な縦断面図である。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表す。また、図面中の符号Ｘは、電池１００の短辺方向を示し、符号Ｙは、電池１００の長辺方向を示し、符号Ｚは、電池１００の上下方向を示す。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。また、以下の説明では、第１電極体２０ａおよび第２電極体２０ｂをまとめて電極体２０と記載することがある。
【００１０】
図１～図３に示すように、電池１００は、電池ケース１０（図１参照）と、複数の電極体２０（図２、図３参照）と、正極端子３０（図１、図２参照）と、負極端子４０（図１、図２参照）と、正極集電部５０（図２参照）と、負極集電部６０（図２参照）と、を備えている。図示は省略するが、電池１００は、ここではさらに電解液を備えている。電池１００は非水電解液二次電池である。以下、電池１００の具体的な構成について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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