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公開番号2025059516
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023169648
出願日2023-09-29
発明の名称二次電池および電池パック
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人つばさ国際特許事務所
主分類H01M 10/0587 20100101AFI20250403BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】内部抵抗の低い二次電池を提供する。
【解決手段】この二次電池は、第1電極と第2電極とセパレータとを含む積層体が積層体の長手方向に沿って巻回された巻回構造を各々有すると共に、長手方向と直交する積層体の幅方向に貫通する貫通孔を各々有する第1および第2の電極巻回体と、それら第1および第2の電極巻回体を収容する外装体とを備える。第1および第2の電極巻回体の各々は、第1電極が露出する第1端面と第2電極が露出する第2端面とを積層体の幅方向の両端に有する。第1および第2の電極巻回体は、各々の第1端面同士が互いに対向するように積層体の幅方向に並んでいる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電極と第２電極とセパレータとを含む積層体が前記積層体の長手方向に沿って巻回された巻回構造を各々有すると共に、前記長手方向と直交する前記積層体の幅方向に貫通する貫通孔を各々有する第１および第２の電極巻回体と、
前記第１および第２の電極巻回体を収容する外装体と
を備え、
前記第１および第２の電極巻回体の各々は、前記第１電極が露出する第１端面と前記第２電極が露出する第２端面とを前記積層体の幅方向の両端に有し、
前記第１および第２の電極巻回体は、各々の前記第１端面同士が互いに対向するように前記積層体の幅方向に並んでいる
二次電池。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１および第２の電極巻回体は、各々の前記貫通孔同士が連通するように並んでいる
請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記外装体は、
前記積層体の長手方向において前記第１および第２の電極巻回体を挟んで対向する第１および第２の底部と、
前記第１の底部と前記第２の底部との間に位置し、前記第１および第２の電極巻回体を取り囲む壁部と
を有し、
前記第１の底部は、前記第１の電極巻回体の前記第２端面と対向しており、
前記第２の底部は、前記第２の電極巻回体の前記第２端面と対向している
請求項１記載の二次電池。
【請求項４】
前記第１および第２の電極巻回体の各々の前記第１端面と対向する第１および第２の第１電極集電板と、
前記第１および第２の電極巻回体の各々の前記第２端面と対向する第１および第２の第２電極集電板と
をさらに備える
請求項１記載の二次電池。
【請求項５】
前記第１電極は、
前記長手方向および前記幅方向の双方に広がる第１電極活物質層と、
前記第１電極活物質層に覆われた第１電極被覆領域および前記第１電極活物質層から前記幅方向に延びる第１電極露出領域を含む第１電極集電体と
を有し、
前記第１端面は、前記第１電極露出領域の縁部が巻回された状態において前記貫通孔に向かって曲折することにより形成されている
請求項４記載の二次電池。
【請求項６】
前記第１電極露出領域の少なくとも一部は、前記第１端面を構成すると共に一の前記第１電極集電板と接続されている
請求項５記載の二次電池。
【請求項７】
前記第２電極は、
前記長手方向および前記幅方向の双方に広がる第２電極活物質層と、
前記第２電極活物質層に覆われた第２電極被覆領域および前記第２電極活物質層から前記幅方向に延びる第２電極露出領域を含む第２電極集電体と
を有し、
前記第２端面は、前記第２電極露出領域の縁部が巻回された状態において前記貫通孔に向かって曲折することにより形成されている
請求項５記載の二次電池。
【請求項８】
前記第２電極露出領域の少なくとも一部は、前記第２端面を構成すると共に、前記第１の第２電極集電板または前記第２の第２電極集電板と接続されている
請求項７記載の二次電池。
【請求項９】
前記外装体は、前記第１および第２の第１電極集電板と電気的に接続される蓋部と、前記第１および第２の第２電極集電板と電気的に接続される収容部とを有し、
前記収容部は、底部と、前記第１および第２の電極巻回体を取り囲むように前記底部の外縁に沿って前記幅方向に立設すると共に前記第１および第２の電極巻回体が挿通可能に開放された開放端部を前記底部と反対側に含む壁部とを含み、
前記蓋部は、前記収容部の前記開放端部を塞いでいる
請求項４記載の二次電池。
【請求項１０】
前記第１の第２電極集電板は、前記蓋部と前記第１の電極巻回体の前記第２端面との間に設けられており、
前記第２の第２電極集電板は、前記底部と前記第２の電極巻回体の前記第２端面との間に設けられている
請求項９記載の二次電池。
（【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】
本開示は、二次電池、および、それを備えた電池パックに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの多様な電子機器が普及しているため、小型かつ軽量であると共に高エネルギー密度を得ることが可能である電源として、二次電池の開発が進められている。この二次電池は、外装部材の内部に収納された電池素子を備えており、その二次電池の構成に関しては、様々な検討がなされている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、いわゆるタブレス構造と呼ばれる構造を採用し、内部抵抗を低減し、比較的大きな電流での充放電を可能とした二次電池が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２１／０２０２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池の性能を改善するために様々な検討がなされている。しかしながら、二次電池の性能には改善の余地がある。
【０００６】
そこで、内部抵抗の低い二次電池が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施形態の二次電池は、第１電極と第２電極とセパレータとを含む積層体が積層体の長手方向に沿って巻回された巻回構造を各々有すると共に、長手方向と直交する積層体の幅方向に貫通する貫通孔を各々有する第１および第２の電極巻回体と、それら第１および第２の電極巻回体を収容する外装体とを備える。第１および第２の電極巻回体の各々は、第１電極が露出する第１端面と第２電極が露出する第２端面とを積層体の幅方向の両端に有する。第１および第２の電極巻回体は、各々の第１端面同士が互いに対向するように積層体の幅方向に並んでいる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態の二次電池によれば、外装体の内部に、各々の第１端面同士が互いに対向するように第１および第２の電極巻回体が並んで収容されている。このため、二次電池における集電距離が短くなり、内部抵抗が低減される。その結果、二次電池の内部の発熱量を低減し、高出力放電が可能となり、優れた電池性能が得られる。
【０００９】
なお、本開示の効果は、必ずしもここで説明された効果に限定されるわけではなく、後述する本開示に関連する一連の効果のうちのいずれの効果でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本開示の一実施の形態における二次電池の高さ方向に沿った垂直断面構造の一構成例を表す断面図である。
図２は、図１に示した正極、負極およびセパレータを含む積層体の一構成例を表す模式図である。
図３は、図１に示した電極巻回体の水平断面構造の一構成例を表す断面図である。
図４Ａは、図１に示した正極の展開図である。
図４Ｂは、図１に示した正極の断面図である。
図５Ａは、図１に示した負極の展開図である。
図５Ｂは、図１に示した負極の断面図である。
図６Ａは、図１に示した正極集電板の平面図である。
図６Ｂは、図１に示した負極集電板の平面図である。
図７は、図１に示した二次電池の製造過程を説明する斜視図である。
図８は、図７に続く二次電池の製造過程を説明する斜視図である。
図９は、本開示の一実施の形態の二次電池を適用した電池パックの回路構成を表すブロック図である。
図１０は、本開示の変形例としての二次電池の高さ方向に沿った垂直断面構造の一構成例を表す断面図である。
図１１Ａは、実施例１の放電負荷特性を表す特性図である。
図１１Ｂは、比較例１の放電負荷特性を表す特性図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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