特許ウォッチ

公開番号2024175730
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023093668
出願日2023-06-07
発明の名称扁平形電池
出願人マクセル株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 50/533 20210101AFI20241212BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】簡易な形状の環状集電体を用いながら、効果的に集電することができる扁平形電池を提供する。
【解決手段】扁平形電池1は、底部21を有する外装缶2と、平面部31を有する外装缶3と、電極体4と、2つの環状集電体5とを備える。2つの環状集電体5は各々、底部21及び電極体4の間、並びに、平面部31及び電極体4の間に配置される。2つの環状集電体5の一部は、厚み方向に電極体4に埋設されている。また、環状集電体5は、平面視において、電極体4の直径D1に対して40%～85%の外径D2と30%～75%の内径D3とを有している。このように、電極体4の直径D1、環状集電体5の外径D2及び内径D3の関係を適切に設定することにより、簡易な形状の環状集電体を用いた場合であっても、効果的に集電することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
底部を有する外装缶と、
平面部を有する封口缶と、
前記外装缶と前記封口缶との間に収容される電極体と、
前記底部及び前記電極体の間、並びに、前記平面部及び前記電極体の間のいずれか一方に配置される環状集電体とを備え、
前記環状集電体の一部は、前記環状集電体の厚み方向に前記電極体の主面に埋設されており、
前記環状集電体は、平面視において、前記環状集電体の一部が埋設される前記電極体の主面の直径に対して４０％～８５％の外径と３０％～７５％の内径とを有する、扁平形電池。
続きを表示（約 150 文字）【請求項２】
請求項１に記載の扁平形電池であって、
前記環状集電体は、６５％以上の開口率を有する、扁平形電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の扁平形電池であって、
前記環状集電体の前記電極体の主面に埋設される深さは、５０μｍ以上である、扁平形電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極体を収容した扁平形電池に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、扁平形電池は、負極、正極並びに正極及び負極の間に配置されたセパレータを有する電極体と、非水電解液とを、外装缶及び封口缶からなるケースの内部に収容した構造をしている。このような扁平形電池には、外装缶と電極体との間、或いは、封口缶と電極体との間に金属製薄板からなる集電体が配置されている。
【０００３】
特開２００４－１８６０７３号公報（特許文献１）は、扁平形非水電解質二次電池を開示している。扁平形非水電解質二次電池は、正負極ケースの内部に電極群を有し、かつ、正極ケースまたは負極ケースと電極群との間に金属製薄板を有する。金属製薄板は、厚さ方向に貫通口を有し、１０％～６０％空隙率を有する。金属製薄板は、例えば、菱形網目形状を有する。これにより、扁平形非水電解質二次電池は、電池内部抵抗を低減かつ安定化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－１８６０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の扁平形非水電解質二次電池において、菱形網目形状を有する金属製薄板は、網目形状に加工する際に網目の隅部等にバリを生じさせる場合がある。このバリを有する金属製薄板を扁平形非水電解質二次電池の正負極の内部に配置すると、バリが脱落して電極群の内部に入り込んでマイクロショートを生じさせ、その結果、異常な電圧低下を引き起こすおそれがあった。
【０００６】
本開示は、加工時にバリを生じさせない簡易な形状の集電体を用いながら、効果的に集電することができる扁平形電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示は次のように構成した。すなわち、本開示に係る扁平形電池は、底部を有する外装缶と、平面部を有する封口缶と、外装缶と封口缶との間に収容される電極体と、底部及び電極体の間、並びに、平面部及び電極体の間のいずれか一方に配置される環状集電体とを備えてよい。環状集電体の一部は、環状集電体の厚み方向に電極体の主面に埋設されてよい。環状集電体は、平面視において、環状集電体の一部が埋設される電極体の主面の直径に対して４０％～８５％の外径と３０％～７５％の内径とを有してよい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の扁平形電池によれば、簡易な形状の集電体を用いながら、効果的に集電することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示に係る第１実施形態の扁平形電池を示す断面図である。
図２は、図１に示す環状集電体の拡大断面図である。
図３は、図１に示す環状集電体の拡大断面図である。
図４は、図１に示す電極体及び環状集電体の平面図である。
図５は、図１に示す環状集電体の平面図である。
図６は、本開示に係る第２実施形態の扁平形電池を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者らは、上述した集電体の加工時に発生するバリを抑制するために、集電体を簡易な形状である環状、すなわち、リング状に形成することを考えた。ただし、簡易な形状の環状集電体は、菱形網目状等を有する集電体に比べて集電面積が減少するため、集電効率は低下する。本発明者らは、鋭意検討の結果、環状集電体の一部を電極体に埋設させ、かつ、平面視における電極体の直径、並びに、環状集電体の外径及び内径の関係を適切に設定すれば、効果的に集電することができることを見出した。本発明者らは、このような知見に基づき本発明を完成させた。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許