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公開番号2025156445
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025127915,2024007173
出願日2025-07-31,2021-01-29
発明の名称二次電池
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人杉浦特許事務所,個人,個人
主分類H01M 10/0587 20100101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】内部短絡を起こさない電池を提供する。
【解決手段】セパレータを介して帯状の第一電極と、帯状の第一電極とは異なる導電性の第二電極とが積層され、巻回された構造を有する電極巻回体と、第一電極集電板が、電池缶に収容された二次電池であって、第一電極は、帯状の第一電極箔上に、第一導電性活物質が被覆された第一導電性活物質被覆部と第一導電性活物質非被覆部とを有し、第一導電性活物質非被覆部は、電極巻回体の一方の端部において、第一電極集電板と接合され、電極巻回体は、第一導電性活物質非被覆部が、巻回された構造の中心軸に向かって曲折し、第一電極は、電極巻回体の巻回開始側にある第一電極の短手方向の一端に、第一電極切り欠き部を有し、第一電極切り欠き部の端は、第一導電性活物質非被覆部に存在し、第一電極の長手方向に沿った第一電極切り欠き部の長さが、電極巻回体の内周部の1周分以上である二次電池である。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
セパレータを介して帯状の第一電極と、帯状の第一電極とは異なる導電性の第二電極とが積層され、巻回された構造を有する電極巻回体と、第一電極集電板が、電池缶に収容された二次電池であって、
前記第一電極は、帯状の第一電極箔上に、第一導電性活物質が被覆された第一導電性活物質被覆部と第一導電性活物質非被覆部とを有し、
前記第一導電性活物質非被覆部は、前記電極巻回体の一方の端部において、前記第一電極集電板と接合され、
前記電極巻回体は、前記第一導電性活物質非被覆部が、前記巻回された構造の中心軸に向かって曲折し、
前記第一電極は、前記電極巻回体の巻回開始側にある前記第一電極の短手方向の一端に、第一電極切り欠き部を有し、
前記第一電極切り欠き部の端は、前記第一導電性活物質非被覆部に存在し、
前記第一電極の長手方向に沿った前記第一電極切り欠き部の長さが、前記電極巻回体の内周部の１周分以上である二次電池。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記第一電極の短手方向の一端に位置する第一電極活物質非被覆部の幅をＨｃ１とし、前記第一電極切り欠き部の幅をＨｃ２とし、前記第二電極の短手方向の一端に位置する第二電極活物質非被覆部の幅をＨａ１とし、前記第二電極切り欠き部の幅をＨａ２としたとき、１５≦Ｈｃ２／Ｈｃ１×１００≦９５であり、１５≦Ｈａ２／Ｈａ１×１００≦９５を満たす請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記第一電極の短手方向の一端に位置する第一電極活物質非被覆部の幅をＨｃ１とし、前記第一電極切り欠き部の幅をＨｃ２とし、前記第二電極の短手方向の一端に位置する第二電極活物質非被覆部の幅をＨａ１とし、前記第二電極切り欠き部の幅をＨａ２としたとき、２０≦Ｈｃ２／Ｈｃ１×１００≦９０であり、２０≦Ｈａ２／Ｈａ１×１００≦９０を満たす請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記第一電極箔の厚さは５μｍ以上２０μｍ以下であり、前記第二電極箔の厚さは５μｍ以上２０μｍ以下である請求項１から３の何れかに記載の二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池は電動工具や自動車といった高出力を要する用途に向けても開発されるようになってきている。高出力を行う一つの方法としては、電池から比較的大電流を流すハイレート放電が挙げられる。ハイレート放電用の電池は、電極巻回体の端面にある活物質非被覆部が折り曲げられ、集電板が溶接された構造を有している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、帯状の正極又は負極の一部に活物質非被覆部を作製し、押圧により活物質非被覆部を折り曲げて端部を平坦面とし、集電板を溶接する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００－２９４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、電極巻回体の内周部に活物質非被覆部が密集しているため、押圧により応力が上昇し、電極巻回体の内周部における正極又は負極が変形して活物質が剥落し、内部短絡を起こす可能性があるという問題があった。
【０００６】
従って、本発明は、内部短絡を起こさない電池を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、セパレータを介して帯状の第一電極と、帯状の第一電極とは異なる導電性の第二電極とが積層され、巻回された構造を有する電極巻回体と、第一電極集電板が、電池缶に収容された二次電池であって、
前記第一電極は、帯状の第一電極箔上に、第一導電性活物質が被覆された第一導電性活物質被覆部と第一導電性活物質非被覆部とを有し、
第一導電性活物質非被覆部は、電極巻回体の一方の端部において、第一電極集電板と接合され、
電極巻回体は、第一導電性活物質非被覆部が、巻回された構造の中心軸に向かって曲折し、
第一電極は、電極巻回体の巻回開始側にある第一電極の短手方向の一端に、第一電極切り欠き部を有し、
第一電極切り欠き部の端は、第一導電性活物質非被覆部に存在し、
第一電極の長手方向に沿った第一電極切り欠き部の長さが、電極巻回体の内周部の１周分以上である二次電池である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の少なくとも実施の形態によれば、内部短絡を起こさずに高出力で放電できる電池を提供することができる。なお、本明細書で例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、一実施の形態に係る電池の断面図である。
図２は、電極巻回体における正極、負極とセパレータの配置関係の一例を説明する図である。
図３Ａは、正極集電板の平面図であり、図３Ｂは負極集電板の平面図である。
図４Ａから図４Ｆは、一実施の形態に係る電池の組み立て工程を説明する図である。
図５Ａ及び図５Ｂは、正極の切り欠き部と負極の切り欠き部を説明するための図である。
図６Ａは、実施例１から実施例５を説明するための図であり、図６Ｂは、比較例２及び比較例３を説明するための図である。
図７Ａは、実施例１から実施例５を説明するための図であり、図７Ｂは、比較例１を説明するための図である。
図８Ａは、実施例１１から実施例１５を説明するための図であり、図８Ｂは、比較例１２及び比較例１３を説明するための図である。
図９Ａから図９Ｅは、変形例を説明するための図である。
図１０Ａは、負極側に絶縁板がある場合の電池の拡大断面図であり、図１０Ｂは、負極側に絶縁板がない場合の電池の拡大断面図である。
図１１は、高電流負荷試験時の電池の温度変化を示すグラフである。
図１２は、本発明の応用例としての電池パックの説明に使用する接続図である。
図１３は、本発明の応用例としての電動工具の説明に使用する接続図である。
図１４は、本発明の応用例としての電動車両の説明に使用する接続図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．一実施の形態＞
＜２．変形例＞
＜３．応用例＞
以下に説明する実施の形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施の形態等に限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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