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公開番号2025150306
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024051119
出願日2024-03-27
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 20100101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性に優れた二次電池を提供する。
【解決手段】二次電池1は、正極21と負極22とセパレータ23とを含む積層体S20がその積層体の長手方向に沿って巻回されると共に長手方向と直交する幅方向に貫通する貫通孔26を有する電極巻回体20と、その電極巻回体を幅方向に挟んで互いに対向する正極集電板24および負極集電板25と、電解液と、その電解液を透過する電解液透過性の絶縁部材53、54とを備える。電極巻回体20は、幅方向に正極集電板24と対向する第1端面と、幅方向に負極集電板と対向する第2端面と、第1端面と第2端面とを繋ぐ側面45とを有する。第1端面は、巻回された状態の正極露出領域の縁部が貫通孔26に向かって曲折することにより形成されている。絶縁部材53、54は、側面のうち、第1端面に隣接する第1端部領域45Tを覆っている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極と負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ると共に、前記長手方向と直交する幅方向に貫通する貫通孔を有する電極巻回体と、
前記電極巻回体を前記幅方向に挟んで互いに対向する正極集電板および負極集電板と、
電解液と、
前記電解液を透過する電解液透過性の絶縁部材と
を備え、
前記電極巻回体は、前記幅方向に前記正極集電板と対向する第１端面と、前記幅方向に前記負極集電板と対向する第２端面と、前記第１端面と前記第２端面とを繋ぐ側面とを有し、
前記正極は、
前記長手方向および前記幅方向の双方に広がると共に前記正極集電板と離間する正極活物質層と、
前記正極活物質層に覆われた正極被覆領域、および前記正極被覆領域と前記幅方向に隣り合う正極露出領域を含み、前記正極露出領域において前記正極集電板と接合された正極集電箔と
を有し、
前記第１端面は、巻回された状態の前記正極露出領域の縁部が前記貫通孔に向かって曲折することにより形成されており、
前記絶縁部材は、前記側面のうち、前記第１端面に隣接する第１端部領域を覆っている
二次電池。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記絶縁部材は、前記電極巻回体の前記側面を周回するように設けられている
請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記絶縁部材は、３５［ｓｅｃ／１００ｃｍ
３
］以上３０００［ｓｅｃ／１００ｃｍ
３
］以下の透気度を有する
請求項１記載の二次電池。
【請求項４】
前記絶縁部材は、延伸フィルム、多孔質フィルム、または不織布である
請求項１記載の二次電池。
【請求項５】
前記絶縁部材は、前記第１端面をも覆っている
請求項１記載の二次電池。
【請求項６】
前記絶縁部材は、前記電極巻回体に固定されている
請求項１記載の二次電池。
【請求項７】
前記電解液を透過する電解液透過性の保護部材をさらに備え、
前記負極は、
前記長手方向および前記幅方向の双方に広がると共に前記負極集電板と離間する負極活物質層と、
前記負極活物質層に覆われた負極被覆領域、および前記負極被覆領域と前記幅方向に隣り合う負極露出領域を含み、前記負極露出領域において前記負極集電板と接合された負極集電箔と
を有し、
前記第２端面は、巻回された状態の前記負極露出領域の縁部が前記貫通孔に向かって曲折することにより形成されており、
前記保護部材は、前記側面のうち、前記第２端面に隣接する第２端部領域を覆っている
請求項１記載の二次電池。
【請求項８】
前記第１端面を構成する前記正極露出領域の一部が、前記正極集電板と接続されている
請求項１記載の二次電池。
【請求項９】
前記第２端面を構成する前記負極露出領域の一部が、前記負極集電板と接続されている
請求項１記載の二次電池。
【請求項１０】
前記電極巻回体を収容する外装缶をさらに備え、
前記絶縁部材は、前記電極巻回体の前記側面と前記外装缶の内面との間に挟まれている
請求項１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 1,800 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、二次電池の信頼性には改善の余地がある。
【０００６】
そこで、信頼性に優れた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、正極と負極とセパレータとを含む積層体がその積層体の長手方向に沿って巻回されると共に長手方向と直交する幅方向に貫通する貫通孔を有する電極巻回体と、その電極巻回体を幅方向に挟んで互いに対向する正極集電板および負極集電板と、電解液と、その電解液を透過する電解液透過性の絶縁部材とを備える。電極巻回体は、幅方向に正極集電板と対向する第１端面と、幅方向に負極集電板と対向する第２端面と、第１端面と第２端面とを繋ぐ側面とを有する。正極は、長手方向および幅方向の双方に広がると共に正極集電板と離間する正極活物質層と、正極活物質層に覆われた正極被覆領域、および正極被覆領域と幅方向に隣り合う正極露出領域を含み、正極露出領域において正極集電板と接合された正極集電箔とを有する。第１端面は、巻回された状態の正極露出領域の縁部が貫通孔に向かって曲折することにより形成されており、絶縁部材は、側面のうち、第１端面に隣接する第１端部領域を覆っている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態の二次電池によれば、電極巻回体の側面のうちの第１端部領域を絶縁部材で覆うようにしたので、二次電池の組み立て時や、二次電池の使用時において、例えば外装缶の内面と電極巻回体の側面との接触を回避できる。また、絶縁部材が電解液を透過する性質を有するので、電極巻回体の一部に孤立した少量の電解液が残存するのを回避できる。そのため、電極巻回体の局部での過充電状態（局部電池）が生じてしまうのを防止でき、正極活物質の溶解析出が抑制される。その結果、内部短絡の発生を防止できる。
【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に示した電極巻回体および絶縁部材の外観を表す分解斜視図である。
図６Ｂは、絶縁部材が装着された状態の電極巻回体の外観を表す斜視図である。
図７Ａは、図１に示した正極集電板の平面図である。
図７Ｂは、図１に示した負極集電板の平面図である。
図８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。
【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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