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公開番号2025026968
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-26
出願番号2024202880,2023548303
出願日2024-11-21,2021-02-09
発明の名称電池セル及び電池セルを用いた電力消費装置
出願人寧徳新能源科技有限公司,Ningde Amperex Technology Limited
代理人弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類H01M 10/04 20060101AFI20250218BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】タブ溝の設置によるリチウム析出のリスクを低減し、電池セルの厚さを低減することができ、エネルギー密度を増大することができる電池セルを提供する。
【解決手段】電極アセンブリ10は、第1電極シート11、セパレータ、第2電極シート12を順に積層して巻回したものであり、電極アセンブリの巻回方向において、第1電極シートの第2層から次外層までの各層は、第1平坦段113と、第1平坦段の両側にそれぞれ設けられた第1折り曲げ段114および第2折り曲げ段115とをそれぞれ含み、第1折り曲げ段と第2折り曲げ段とは、それぞれ、第1電極シートの一層ずつの両側が折り曲げられた部分であり、第1裸箔領域110は、第1平坦段に設けられ、かつ、電極アセンブリの長手方向において、第1裸箔領域には、第1活物質層112が設けられていない。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電極アセンブリを備え、
前記電極アセンブリは、
第１集電体と、前記第１集電体の表面に設けられた第１活物質層とを備え、前記第１集電体は、前記第１活物質層が設けられていない第１裸箔領域を備える第１電極シートと、
第２集電体と、前記第２集電体の表面に設けられた第２活物質層とを備え、前記第２集電体は、前記第２活物質層が設けられていない第２裸箔領域を備える第２電極シートと、
第１タブと、
前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられたセパレータと、を備え、
前記電極アセンブリは、前記第１電極シート、前記セパレータ、前記第２電極シートを順に積層して巻回したものである電池セルであって、
前記電極アセンブリの巻回方向において、前記第１電極シートの第２層から次外層までの各層は、第１平坦段と、前記第１平坦段の両側にそれぞれ設けられた第１折り曲げ段および第２折り曲げ段とをそれぞれ含み、
前記第１折り曲げ段と前記第２折り曲げ段それぞれは、前記第１電極シートの各層の両側が折り曲げられた部分であり、
前記第１裸箔領域は、前記第１平坦段に設けられ、前記第１タブは、前記第１裸箔領域に電気的に接続し、かつ、前記電極アセンブリの長手方向において、前記第１裸箔領域には、前記第１活物質層が設けられていないことを特徴とする電池セル。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記電極アセンブリの巻回方向において、前記第２電極シートの第２層から次外層までの各層は、第２平坦段と、前記第２平坦段の両側にそれぞれ設けられた第３折り曲げ段及び第４折り曲げ段とを含み、
前記第３折り曲げ段及び前記第４折り曲げ段は、前記第２電極シートの各層の両側が折り曲げられた部分であり、前記第２裸箔領域は、前記第２平坦段に設けられ、前記第２裸箔領域の両側は、前記第３折り曲げ段および前記第４折り曲げ段にそれぞれ接続され、かつ、前記電極アセンブリの長手方向において、前記第２裸箔領域には、前記第２活物質層が設けられていないことを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項３】
前記第１集電体は、前記第１裸箔領域と反対側の他の表面に前記第１活物質層が設けられているか、または前記第２集電体は、前記第２裸箔領域と反対側の他の表面に前記第２活物質層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項４】
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１裸箔領域または前記第２裸箔領域の中心対称線と前記電極アセンブリの中心対称線との間の距離はそれぞれ２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項５】
前記第１裸箔領域と前記第２裸箔領域とは、対向して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項６】
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１裸箔領域の両側の幅は、前記第２裸箔領域における前記第１裸箔領域に対応する両側の幅を０～４ｍｍ超えることを特徴とする請求項５に記載の電池セル。
【請求項７】
前記電極アセンブリは、前記第２裸箔領域に電気的に接続する第２タブと、前記第１裸箔領域に設けられる第１絶縁層と、前記第２裸箔領域に設けられる第２絶縁層と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項８】
前記第１タブは、溶接により前記第１裸箔領域に固定され、前記第１タブの表面に前記第１絶縁層が被覆され、
または、前記第２タブは、溶接により前記第２裸箔領域に固定され、前記第２タブの表面に前記第２絶縁層が被覆されていることを特徴とする請求項７に記載の電池セル。
【請求項９】
前記第１集電体の巻回開始段の両表面には、それぞれ前記第１活物質層が設けられ、前記第２集電体の巻回終了段の両表面には、それぞれ前記第２活物質層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
【請求項１０】
前記第２集電体の巻回開始段は、第５折り曲げ段を含み、前記電極アセンブリの厚さ方向において、前記第５折り曲げ段は、前記第１集電体の巻回開始段と重ならないことを特徴とする請求項１に記載の電池セル。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、電池の技術分野に関し、特に、電池セル及び電池セルを用いた電力消費装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池の商業化の発展に伴い、市場では電池セルの充電速度、充放電の温度上昇、エネルギー密度及び倍率放電性能に対する要求がますます高まってきており、そのために、タブ中置電池セルが誕生した。
【０００３】
ところで、現在よく見られるタブ中置電池セルは、主に以下の構造を採用する。一つはタブの活物質層に空白集流体を露出するタブ溝を設置し、タブをタブ溝に固定するが、幅が３０ｍｍ未満の電池セルには陰陽極のタブ溝位が重なる問題があり、タブ溝位が重なると電池セルの厚さが一致せず、同時に溝位にはリチウムを析出する問題は更に循環を悪化させ、循環残容量や循環膨張などの性能低下を招く。もう1つは電極シートにタブ溝を開設することであるが、電極シートの幅方向においてタブ溝の幅はタブ固定端よりやや大きい短溝であり、この溝はリチウムを析出しやすいものであり、同時に、この部分に活物質が塗布されていない領域は、陰電極シート上の陽タブ溝に対応する領域がリチウムを析出することになり、この領域にリチウムが析出するのを防止するためには、陽タブ溝位に対応する陰電極シートに絶縁ゴムを貼り付けてリチウムイオンの離脱を阻止する必要があり、陽タブの位置には、一般的に少なくとも２層の保護テープが設置されており、これにより電気電池セルの厚さが増加する。
【０００４】
上記の問題をどのように解決するかは、当業者が考慮する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術におけるタブ溝の設置によるリチウム析出、電池セルの厚みムラ、エネルギー密度の低い問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の実施例は、電池セルを提供し、電池セルは、電極アセンブリを備え、前記電極アセンブリは、第１活物質層が設けられていない第１裸箔領域を備える第１集電体と、前記第１集電体の表面に設けられた前記第１活物質層とを備える第１電極シートと、第２活物質層が設けられていない第２裸箔領域を備える第２集電体と、前記第２集電体の表面に設けられた前記第２活物質層とを備える第２電極シートと、前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられたセパレータと、を備え、前記電極アセンブリは、前記第１電極シート、前記セパレータ、前記第２電極シートを順に積層して巻回したものであり、前記電極アセンブリの巻回方向において、前記第１電極シートの第２層から次外層までの各層は、第１平坦段と、前記第１平坦段の両側にそれぞれ設けられた第１折り曲げ段および第２折り曲げ段とをそれぞれ含み、前記第１折り曲げ段と前記第２折り曲げ段それぞれは、前記第１電極シートの各層の両側が折り曲げられた部分であり、前記第１裸箔領域は、前記第１平坦段に設けられ、前記第１裸箔領域の両側は、前記第１折り曲げ段と前記第２折り曲げ段とにそれぞれ接続され、かつ、前記電極アセンブリの長手方向において、前記第１裸箔領域には、前記第１活物質層が設けられていないことを特徴とする電池セル。
【０００７】
可能な実施形態では、前記電極アセンブリの巻回方向において、前記第２電極シートの第２層から次外層までの各層は、第２平坦段と、前記第２平坦段の両側にそれぞれ設けられた第３折り曲げ段及び第４折り曲げ段とを含み、前記第３折り曲げ段及び前記第４折り曲げ段は、前記第２電極シートの各層の両側が折り曲げられた部分であり、前記第２裸箔領域は、前記第２平坦段に設けられ、前記第２裸箔領域の両側は、前記第３折り曲げ段および前記第４折り曲げ段にそれぞれ接続され、かつ、前記電極アセンブリの長手方向において、前記第２裸箔領域には、前記第２活物質層が設けられていない。
【０００８】
可能な実施形態では、前記第１集電体は、前記第１裸箔領域と反対側の他の面に前記第１活物質層が設けられているか、または前記第２集電体は、前記第２裸箔領域と反対側の他の面に前記第２活物質層が設けられている。
【０００９】
可能な実施形態では、前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１裸箔領域または前記第２裸箔領域の中心対称線と、前記電極アセンブリの中心対称線との間の距離はそれぞれ２ｍｍ以下である。
【００１０】
可能な実施形態では、前記第１裸箔領域と前記第２裸箔領域は、対向して設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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