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公開番号2024163985
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-26
出願番号2024077087
出願日2024-05-10
発明の名称電気セル及びこれを含む電池
出願人能元科技股分有限公司
代理人個人
主分類H01M 10/0587 20100101AFI20241119BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池の安定性を大幅に向上させることができる構造的に安定な電気セルを提供する。
【解決手段】電気セルは、正極シート160、負極シート120、セパレータ140、正極タブ170a、170b及び負極タブ130a、130b、130cを備える積層体を巻回して形成された巻回体である。負極シートの表面には、巻回開始端A1から所定長までの間、負極被膜122が形成されておらず、負極シートの長さに対する所定長の比が0.015から0.100の範囲である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
積層体を巻回することにより形成された巻回体である電気セルであって、前記積層体は、
正極上面と、前記正極上面の反対側である正極下面とを有する正極基板である正極シートであって、前記正極上面及び前記正極下面の少なくとも一方が正極被膜を有する、当該正極シートと、
負極上面と、前記負極上面の反対側である負極下面とを有する負極基板である負極シートであって、前記負極上面及び前記負極下面の少なくとも一方が負極被膜を有し、前記負極上面及び前記負極下面の少なくとも一方が、前記負極シートの巻回開始端から所定長までの間、前記負極被膜を備えておらず、前記負極シートの長さに対する前記所定長の比が０．０１５～０．１００の範囲である、当該負極シートと、
前記正極シートと前記負極シートとの間に配置されたセパレータと、
前記正極上面又は前記正極下面に接続された正極タブと、
前記負極上面又は前記負極下面に接続された負極タブとを備える、電気セル。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記負極上面及び前記負極下面の少なくとも一方は、前記巻回開始端から前記所定長までの間に支持部材を備えていない、請求項１に記載の電気セル。
【請求項３】
前記負極上面及び前記負極下面のいずれにも、前記巻回開始端から前記所定長までの間に前記支持部材が設けられていない、請求項２に記載の電気セル。
【請求項４】
前記負極シートの長さに対する前記所定長の比が、０．０１７から０．０９３の範囲である、請求項１に記載の電気セル。
【請求項５】
前記負極上面及び前記負極下面のいずれにも、前記巻回開始端から前記所定長までの間に前記負極被膜が設けられていない、請求項１に記載の電気セル。
【請求項６】
前記正極タブは、第１の正極タブと第２の正極タブとを備え、前記第１の正極タブと前記第２の正極タブの両方が前記正極上面に接続されている、請求項１に記載の電気セル。
【請求項７】
前記負極タブは、第１の負極タブ、第２の負極タブ、及び第３の負極タブを備え、前記第１の負極タブ、前記第２の負極タブ、及び前記第３の負極タブの全てが、前記負極上面に接続されている、請求項１に記載の電気セル。
【請求項８】
蓋体と、缶と、前記蓋体と前記缶とが互いに密封されて接合されることにより形成される収容空間と、を備える筐体と、
前記蓋体に埋設された正極端子と
前記缶に埋設された負極端子と、
前記収容空間内に配置され、前記正極タブを介して前記正極端子に接続され、前記負極タブを介して前記負極端子に接続される請求項１に記載の電気セルとを備える、電池。
【請求項９】
更に、前記収容空間内に配置された電解質を備える、請求項８に記載の電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
［発明の背景］
［技術分野］
本出願は、２０２３年５月１２日に出願された台湾特許出願第１１２１１７７２１号及び２０２３年５月１２日に出願された台湾特許出願第１１２２０４６９９号の米国特許法第１１９条に基づく優先権出願であり、これらの文献の全体は、参照により本書に組み入れられる。
続きを表示（約 1,600 文字）【０００２】
本発明は、電気セル（ｅｌｅｃｔｒｉｃｃｅｌｌ）及びこれを含む電池（ｂａｔｔｅｒｙ）に関し、より詳しくは、充放電時の高温での熱応力による構造変形を防止できる電気セル及びこれを含む電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
将来に向けて開発されているエレクトロニクス製品は、徐々に大容量化、高電圧化する傾向があり、電源としてのリチウム電池の仕様要求も益々高くなっている。他方において、電池内の電気セルの容量が大きくなるにつれて、その安全要求も高まる。
【０００４】
従来の技術では、電池の充放電中に電解液が分解酸化反応を起こし、大量の熱が発生する。この熱エネルギーが適時に抑制されなければ、蓄積された熱エネルギーは更なる温度上昇を引き起こす。温度があるレベルに達すると、ある種の熱応力が発生し、電池の正極シートと負極シートが変形する。この変形により、電池内の電極スラリーによって形成された電極被膜が剥離し、電池の出力効率が大幅に低下したり、欠陥が発生して電池が故障したりすることがある。更に、このような不良電池の充放電が続くと、構造が不安定になり、爆発及び発火の危険性もある。従って、高温の熱応力による電池の変形をいかに抑制するかは、現在のリチウム電池の関連産業において解決すべき主要な課題である。
【０００５】
上記の課題に加えて、現在のリチウム電池の製造方法は、以下の通りである。まず、正極シート、負極シート、及びセパレータを積層し、円筒体（例えば、鉄の棒）を巻回の支持体として用いて積層体を巻回して電気セルを形成し、この電気セルを電池缶に入れ、正極と負極を電気的に接続し、最終的にリチウム電池を形成する。しかしながら、円筒体は、電池内の一定のスペースと重量を占めるため、電池の軽量化及びコンパクト化の流れに沿った開発が望めない。従って、電池の性能（例えば、電気容量）に影響を与えることなく、電池の重量及びスペースをいかに削減するかも、現在のリチウム電池の関連産業において解決すべき課題の１つである。
【発明の概要】
【０００６】
上記に鑑み、本発明の目的は、上記課題を解決する電池を提供することである。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、積層体を巻回して形成された巻回体である電気セルを提供する。当該積層体は、正極上面と、正極上面の反対側である正極下面とを有する正極基板である正極シートであって、正極上面及び正極下面の少なくとも一方が正極被膜を有する、正極シートと；負極上面と、負極上面の反対側である負極下面とを有する負極基板である負極シートであって、負極上面及び負極下面の少なくとも一方が負極被膜を有し、負極上面及び負極下面の少なくとも一方が、負極シートの巻回開始端から所定長までの間、負極被膜を備えておらず、負極シートの長さに対する所定長の比が０．０１５～０．１００の範囲である、負極シートと；正極シートと負極シートとの間に配置されたセパレータと；正極上面又は正極下面に接続された正極タブと；負極上面又は負極下面に接続された負極タブと、を備える。
【０００８】
好ましくは、負極上面及び負極下面の少なくとも一方は、巻回開始端から所定長までの間、支持部材を備えていない。より好ましくは、負極上面及び負極下面のいずれにも、巻回開始端から所定長までの間に支持部材が設けられていない。
【０００９】
好ましくは、負極シートの長さに対する所定長の比が０．０１７～０．０９３の範囲である。
【００１０】
好ましくは、負極上面及び負極下面のいずれにも、巻回開始端から所定長までの間に負極被膜が設けられていない。
（【００１１】以降は省略されています）

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