JP6506576B2 - battery - Google Patents
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Description
本発明は、電池に関する。 The present invention relates to a battery.
近年、例えば大画面のスマートフォンやタブレット等、電力消費量が比較的大きな携帯機器の普及が進んでいる。これに伴い、電池の大容量化及び大型化の要求が高まっている。 BACKGROUND In recent years, portable devices with relatively large power consumption, such as smartphones and tablets with large screens, have been in widespread use. Along with this, the demand for increasing the capacity and size of the battery is increasing.
大容量化又は大型化された電池は、落下した際に大きな衝撃を受ける。例えば、電池が角部から落下した場合、正極端子としても機能する電池ケースと、電池ケースに収容されている電極体の負極とが接触して短絡する可能性がある。このため、電極体の底部及び底部側の側面は、絶縁テープ等によって完全に覆われていることが好ましい。 A battery with a large capacity or a large size receives a large impact when dropped. For example, when the battery falls from the corner, there is a possibility that the battery case which also functions as a positive electrode terminal and the negative electrode of the electrode body accommodated in the battery case may be in contact and short circuited. For this reason, it is preferable that the side surfaces on the bottom and bottom sides of the electrode body be completely covered with an insulating tape or the like.
正極及び負極を有する電極体の底面を絶縁テープで被覆して、電極体を外装缶に収容した構成の電池が知られている。特許文献1には、長方形の電極体の底面より一回り大きい長方形の絶縁テープを電極体の底面に貼るとともに、絶縁テープの余った部分を折って、電極体の側面の底面側にも貼る構成が開示されている。 There is known a battery having a configuration in which the bottom of an electrode body having a positive electrode and a negative electrode is covered with an insulating tape, and the electrode body is accommodated in an outer can. In Patent Document 1, a rectangular insulating tape which is slightly larger than the bottom surface of the rectangular electrode body is attached to the bottom surface of the electrode body, and the remaining portion of the insulating tape is broken to be attached also to the bottom side of the side surface of the electrode body. Is disclosed.
しかしながら、長方形の絶縁テープを用いて、電極体の底面及び側面の底面側に貼る場合、電極体の底面、第1の側面、第2の側面の順に貼るため、最後に貼る電極体の第2の側面を完全に覆うように貼るのが難しくなり、電池の落下時に正極と負極とが短絡する可能性がある。この場合、電極体の第2の側面に絶縁テープを完全に覆うように貼ろうとすると、絶縁テープを貼る工程が複雑になる。 However, when using a rectangular insulating tape and attaching it to the bottom of the electrode body and the bottom side of the side, the bottom of the electrode body, the first side, and the second side are attached in this order. It becomes difficult to stick so as to completely cover the side surface of the battery, and there is a possibility that the positive electrode and the negative electrode may short circuit when the battery is dropped. In this case, if the second side surface of the electrode body is to be pasted so as to completely cover the insulating tape, the step of pasting the insulating tape becomes complicated.
本発明は、絶縁体で電極体の底面及び第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆い、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる電池を提供することを課題とする。 The present invention completely covers not only the bottom surface of the electrode body and the bottom surface of the first side surface but also the bottom surface side of the second side surface with an insulator, and the occurrence of contact between the positive electrode and the negative electrode of the electrode body when dropped An object is to provide a battery that can be suppressed.
本発明の一実施形態における電池は、電極体と、電池ケースと、絶縁体とを備える。電極体は、正極と、負極と、正極及び負極の間に配置されたセパレータと、を含む扁平形状である。電池ケースは、電極体を収容する。絶縁体は、電極体の底面及び第1の側面の底面側を覆う第1絶縁部と、第1の側面よりも幅が狭い第2の側面の底面側を覆う第2絶縁部とを有する絶縁体と、を備える。電極体の側面において、第1絶縁部と第2絶縁部はつながっていない(第1の構成)。 A battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode body, a battery case, and an insulator. The electrode body has a flat shape including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode. The battery case accommodates the electrode body. The insulator has a first insulating portion covering the bottom of the electrode body and the bottom of the first side, and a second insulating portion covering the bottom of the second side narrower than the first side. And the body. The first insulating portion and the second insulating portion are not connected on the side surface of the electrode body (first configuration).
第1の構成によれば、絶縁体は、電極体の側面において、第1絶縁部と第2絶縁部がつながっておらず、分かれた形状となっている。これにより、電極体の第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆うことができるので、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる。 According to the first configuration, the insulator has a separated shape in which the first insulating portion and the second insulating portion are not connected on the side surface of the electrode body. Thus, not only the bottom side of the first side surface of the electrode body but also the bottom side of the second side surface can be completely covered, thereby suppressing the occurrence of contact between the positive electrode and the negative electrode of the electrode body when dropped. be able to.
絶縁体を展開した状態において、第2絶縁部は、第1絶縁部の一方向における両外側に設けられていてもよい(第2の構成)。 In the state where the insulator is developed, the second insulating portion may be provided on both outer sides in one direction of the first insulating portion (second configuration).
第2の構成によれば、第1絶縁部で電極体の底面及び第1の側面の底面側を覆った後に、第1絶縁部の両外側に設けられている第2絶縁部によって、電極体の第2の側面の底面側を完全に覆うことができる。これにより、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる。 According to the second configuration, after the bottom surface of the electrode body and the bottom surface side of the first side surface are covered with the first insulating portion, the electrode body is formed by the second insulating portions provided on both outer sides of the first insulating portion Can completely cover the bottom side of the second side. Thereby, the occurrence of the contact between the positive electrode and the negative electrode of the electrode body at the time of drop can be suppressed.
絶縁体は四ヶ所に切れ込みが入っており、切れ込みによって、第1絶縁部と第2絶縁部とに分かれていてもよい(第3の構成)。 The insulator may be cut into four parts, and the cut may divide the insulator into a first insulating portion and a second insulating portion (third configuration).
第3の構成によれば、1枚の絶縁体の四ヶ所に切れ込みを入れるだけで第1絶縁部と第2絶縁部とに分けることができるので、電極体の第2の側面の底面側を完全に覆うことができる絶縁体を容易に製造することができる。 According to the third configuration, since the first insulating portion and the second insulating portion can be divided only by cutting four parts of one insulator, the bottom surface side of the second side surface of the electrode body is An insulator that can be completely covered can be easily manufactured.
電池ケースは、電極体の底面と反対側に位置する上面側に開口部を有していてもよい(第4の構成)。 The battery case may have an opening on the upper surface side opposite to the bottom surface of the electrode body (fourth configuration).
第4の構成によれば、絶縁体の第1絶縁部で電極体の底面及び第1の側面の底面側を覆った状態で、電極体を電池ケースの開口部から挿入することにより、絶縁体の第2絶縁部が自然に折りたたまれて、電極体の第2の側面を完全に覆うことができる。 According to the fourth configuration, the insulator is inserted by inserting the electrode body from the opening of the battery case while the bottom surface of the electrode body and the bottom side of the first side surface are covered with the first insulating portion of the insulator The second insulating portion of the second embodiment can be naturally folded to completely cover the second side of the electrode body.
本開示に係る電池によれば、絶縁体によって電極体の底面及び第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆うことができ、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる。 According to the battery of the present disclosure, not only the bottom of the electrode body and the bottom of the first side but also the bottom of the second side can be completely covered by the insulator, and the positive electrode of the electrode when dropped It is possible to suppress the occurrence of contact between the electrode and the negative electrode.
[実施形態]
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。図中同一及び相当する構成については同一の符号を付し、同じ説明を繰り返さない。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components in the drawings have the same reference characters allotted, and the same description will not be repeated.
<実施形態1>
(電池の構成)
図1は、実施形態1に係る電池100の概略を示す斜視図である。電池100は、いわゆる角形電池であり、実質的に扁平な矩形状をなす。以下、説明の便宜上、電池100の幅が広い側面の短辺方向(x方向)を幅方向、当該幅が広い側面に垂直な方向(y方向)を厚み方向、幅方向及び厚み方向に垂直な方向(z方向)を高さ方向と称する。
First Embodiment
(Battery configuration)
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a
図1に示すように、電池100は、電池ケース1と、電極体2とを備えている。電池ケース1及び電極体2はいずれも扁平形状である。電池ケース1は、電極体2を収容する。電池ケース1内には、電解液(図示略)も収容されている。
As shown in FIG. 1, the
電池ケース1は、側壁部11と、底部12と、蓋14とを含んでいる。側壁部11、底部12、及び蓋14は、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム合金等の金属で構成される。側壁部11及び底部12は、一体的に形成されている。側壁部11は、互いに対向する一対の平板部111と、一対の円弧部112とを有する。なお、図1では、後述する封止栓4及び負極端子32も示している。
Battery case 1 includes a
電極体2は、電池ケース1に収容された状態で、電気を取り出す側の面である上面、上面とは反対側に位置する底面、幅が広い側面である第1の側面20a、及び第1の側面20aよりも幅が狭い第2の側面20bを有する。後述するように、電極体2の底面、第1の側面20aの底面側、及び第2の側面20bの底面側は、絶縁体である絶縁テープによって覆われている。
The
図2は、図1に示す電池100のII−II断面図、すなわち、厚み方向の中央を通り高さ方向に沿う平面で切断された電池100の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line II-II of the
側壁部11は、扁平筒状をなす。側壁部11は、幅方向の寸法よりも厚み方向の寸法が小さい筒状に形成されている。より詳細には、側壁部11は、互いに対向する一対の平板部111と、一対の円弧部112とを有する。各円弧部112は、一対の平板部111の厚み方向の両端に設けられ、平板部111同士を連結する。ただし、側壁部11の形状は、これに限定されず、例えば、四角筒状又は楕円筒状等であってもよい。平板部111の各外面は、実質的に扁平な矩形状をなす電池100において、幅が広い側面を構成する。円弧部112の各外面は、電池100において、幅が狭い側面を構成する。
The
側壁部11の高さ方向の最大長さは、側壁部11の幅方向及び厚み方向の各最大長さよりも大きい。よって、電池ケース1は、側面視において縦長の概略長方形状をなす。
The maximum length in the height direction of the
底部12は、電池ケース1の高さ方向の一方端を封鎖する。底部12は、側壁部11とともに、ケース本体10を構成する。底部12は、側壁部11の肉厚よりも大きな肉厚を有することが好ましい。
The bottom 12 seals one end in the height direction of the battery case 1. The
ケース本体10は、高さ方向において、底部12と反対の端部に開口101を有する。ケース本体10は、例えば、アルミニウム合金等の金属板を深絞り加工することによって形成することができる。以下、高さ方向において、開口101が位置する方を上、底部12が位置する方を下と称する場合がある。
The
図2に示すように、蓋14は、ケース本体10の開口101を封鎖する。蓋14は、取付孔141及び注液孔142を有する。取付孔141及び注液孔142は、それぞれ、蓋14を高さ方向に貫通する。
As shown in FIG. 2, the
取付孔141には、絶縁部材31及び負極端子32が取り付けられる。絶縁部材31は、負極端子32と蓋14とを絶縁する。絶縁部材31は、例えば、ポリプロピレン等で構成することができる。負極端子32は、例えば、ステンレス鋼等で構成することができる。
The insulating
絶縁部材31は、概略円筒状をなし、取付孔141に挿入されている。負極端子32は、概略柱状をなし、絶縁部材31に挿入される。すなわち、負極端子32と蓋14との間には、絶縁部材31が配置されている。絶縁部材31及び負極端子32の一部は、蓋14から電池ケース1の外に露出する。
The insulating
蓋14の内面には、例えばステンレス鋼等で構成されるリード板33が設けられている。リード板33は、負極端子32と接続されている。リード板33と蓋14との間には、絶縁部材34が配置される。
A
電池ケース1内において、負極端子32と電極体2との間には絶縁板35が配置されている。絶縁板35は、負極端子22と電極体2との間で短絡が生じるのを防止する。
In the battery case 1, an insulating
注液孔142は、電解液(図示略)を電池ケース1に注入する際に使用される。注液孔142は、封止栓4によって封止されている。
The
電極体2は、正極21と、負極22と、セパレータ23とを含む。セパレータ23は、正極21と負極22との間に配置される。電極体2は、正極21、負極22、及びセパレータ23を積層して捲回することで形成される捲回体である。ただし、電極体2の構成は、これに限定されるものではなく、例えば、正極、セパレータ、及び負極が順に積層された積層体であってもよい。
The
正極21には、正極リード24が接続される。正極リード24は、蓋14にも接続される。すなわち、正極21は、正極リード24を介して電池ケース1と電気的に接続されている。したがって、電池ケース1は、電池100の正極端子として機能する。
The
負極22には、負極リード25が接続される。負極リード25は、リード板33にも接続される。上述したように、リード板33は、負極端子32と接続されている。よって、負極22は、負極リード25及びリード板33を介して、負極端子32と電気的に接続されている。
The
電極体2の底面、第1の側面20aの底面側、及び第2の側面20bの底面側は、絶縁体である絶縁テープ40によって覆われている。
The bottom surface of the
図3は、実施形態1に係る電池100に使用されている絶縁テープ40の展開図である。図3におけるx方向及びy方向は、図1に示すx方向及びy方向と一致している。図3に示すように、展開した状態では、絶縁テープ40は、十字形状である。
FIG. 3 is a developed view of the insulating
絶縁テープ40は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部401と、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部402とを有する。ただし、第1絶縁部401は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側だけでなく、電極体2の第2の側面20bの一部を覆ってもよい。また、第2絶縁部402は、電極体2の第2の側面20bの底面側だけでなく、電極体2の第1の側面20aの一部を覆ってもよい。図3では、第2絶縁部402にハッチングを施している。
The insulating
第1絶縁部401は、矩形状である。ただし、第1絶縁部401の形状が矩形に限定されることはない。
The first insulating
絶縁テープ40を展開した状態において、第2絶縁部402は、厚み方向(y方向)における第1絶縁部401の中央の位置から、幅方向(x方向)における第1絶縁部401の両外側に突出して設けられている。第1絶縁部401の幅方向の両外側に設けられた2つの第2絶縁部402によって、電極体2の第2の側面20bの底面側が覆われる。
In the state in which the insulating
絶縁テープ40を展開した状態において、第1絶縁部401と第2絶縁部402との境界線の長さL1は、この境界線と平行な方向(厚み方向、y方向)における第1絶縁部401の長さL2よりも短い。第1絶縁部401と第2絶縁部402との境界線とは、第1絶縁部401と第2絶縁部402との境となる線である。境界線の長さL1、すなわち第2絶縁部402の厚み方向(y方向)の長さL1は、電極体2の第2の側面20bを覆うために、電極体2の第2の側面20bの外周の長さよりも長い。
In the state where the insulating
ただし、上記境界線の長さL1が第1絶縁部401のy方向の長さL2と同じくらい長いと、第2絶縁部402によって、電極体2の第2の側面20bを完全に覆うことができなくなる。従って、第1絶縁部401と第2絶縁部402との境界線の長さL1は、電極体2の第2の側面20bの外周の長さより所定の長さだけ長いものとする。所定の長さは、後述する方法によって絶縁テープ40の第1絶縁部401を電極体2の第2の側面20bに綺麗に貼ることができる長さである。
However, if the length L1 of the boundary line is as long as the length L2 of the first insulating
絶縁テープ40を展開した状態において、第1絶縁部401の幅方向(x方向)の長さL3は、電極体2の第1の側面20aの幅方向(x方向)の長さよりも長い。第1絶縁部401の幅方向(x方向)の長さL3が電極体2の第1の側面20aの幅方向(x方向)の長さよりも長いことによって、絶縁テープ40の第1絶縁部401によって、電極体2の底面側における第1の側面20aを完全に覆うことができる。
In the state where the insulating
絶縁テープ40を展開した状態において、絶縁テープ40の第2絶縁部402のうち、幅方向(x方向)における長さL4は、電極体2の第2の側面20bをどの高さまで覆うかに応じて適宜決定する。
In the state where the insulating
絶縁テープ40を電極体2に貼る方法について説明する。まず初めに、絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び互いに対向する第1の側面20aの底面側に貼る。具体的には、絶縁テープ40の幅方向(x方向)と電極体2の幅方向(x方向)とを一致させ、かつ、絶縁テープ40の第1絶縁部401の中心位置と電極体2の底面の中心位置とが一致するように位置合わせをした状態で、電極体2の底面に絶縁テープ40を貼る。そして、絶縁テープ40の第1絶縁部401のうち、電極体2の底面に貼られていない部分を電極体2の第1の側面20aに沿って折り曲げて、電極体2の第1の側面20aの両面に貼る。
The method of affixing the insulating
図4は、絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a state in which the first insulating
絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態(図4参照)で、電極体2を電池ケース1のケース本体10の開口101から、電池ケース1に挿入する。このとき、図5に示すように、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ40の第2絶縁部402は上方へと自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bに貼り付けられる。
In a state where the first insulating
上述したように、絶縁テープ40の第1絶縁部401と第2絶縁部402との境界線の長さL1は、この境界線と平行な方向における第1絶縁部401の長さL2よりも短い。これにより、電極体2を電池ケース1に挿入する際に、絶縁テープ40の第2絶縁部402はつぶれることなく上方へと折りたたまれるので、絶縁テープ40の第2絶縁部402を電極体2の第2の側面20bの底面側を完全に覆うように貼ることができる。
As described above, the length L1 of the boundary between the first insulating
図6は、電極体2を電池ケース1に挿入し終わったときの電極体2の第1の側面20aを示す図である。また、図7は、電極体2を電池ケース1に挿入し終わったときの電極体2の第2の側面20bを示す図である。図7に示すように、絶縁テープ40が電極体2の第2の側面20bの底面側を完全に覆うように貼られている。また、第1絶縁部401を電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼り、第2絶縁部402を第2の側面20bの底面側に貼るため、絶縁テープ40が貼られた電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402はつながっていない。
FIG. 6 is a view showing the first side face 20 a of the
従来は、電極体の底面よりも一回り大きい長方形の絶縁テープを電極体の底面に貼った後、第1の側面20a側に折り曲げて第1の側面20aの底面側に貼り、その状態で電極体をケース本体に挿入していた(図8参照)。しかしながら、この方法では、電極体をケース本体に挿入した際に、絶縁テープのうち、電極体に貼られていない部分が電極体の第2の側面20bを完全に覆うように貼られずに、絶縁テープ同士が貼りつく状態が生じる。従って、電極体の第2の側面20bの底面側において、絶縁テープで覆われていない部分が存在する可能性がある。これは、絶縁テープが電極体の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部と、電極体の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部とに明確に区分けされた形状になっていないことに起因する。
Conventionally, a rectangular insulating tape which is slightly larger than the bottom surface of the electrode assembly is attached to the bottom surface of the electrode assembly, and then bent toward the
(電池の製造方法)
以下、電池100の製造方法の概略を説明する。ただし、電池100の製造方法は、本実施形態で述べる例に限定されるものではない。
(Method of manufacturing battery)
Hereinafter, an outline of a method of manufacturing the
まず、電極体2を形成する。図9は、電極体2の形成に際して作製される中間体2iの概略を示す平面図である。中間体2iを作製するため、各々帯状をなす正極21、負極22、及びセパレータ23を準備する。
First, the
正極21は、正極集電体211と、正極合剤層212とを含む。正極集電体211は、帯状に形成されている。正極集電体211は、例えば、アルミニウムもしくはチタン等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、又はパンチングメタル等によって形成される。
The
正極合剤層212は、正極集電体211の両面に形成される。正極合剤層212は、正極集電体211の一部を露出させるように正極集電体211上に設けられる。正極合剤層212は、例えば、正極集電体211の長辺方向の一方端部を露出させる。正極集電体211のうち正極合剤層212から露出している部分には、正極リード24が接続される。
The positive
正極合剤層212は、正極活物質と、導電助剤と、バインダとを混合して形成される。正極活物質として、例えば、マンガン酸リチウム、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、酸化バナジウム、又は酸化モリブデン等を用いることができる。導電助剤として、例えば、黒鉛、カーボンブラック、又はアセチレンブラック等を用いることができる。バインダとして、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、およびポリフッ化ビニリデン(PVDF)等を単独で、あるいは混合して用いることができる。
The positive
負極22は、負極集電体221と、負極合剤層222とを含む。負極集電体221は、帯状に形成されている。負極集電体221は、例えば、銅、ニッケル、もしくはステンレス等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、又はパンチングメタル等によって形成される。
The
負極合剤層222は、負極集電体221の両面に形成される。負極合剤層222は、正極集電体211の一部を露出させるように負極集電体221上に設けられる。負極合剤層222は、例えば、負極集電体221の長辺方向の一方端部を露出させる。負極集電体221のうち負極合剤層222から露出している部分には、負極リード25が接続される。
The negative
負極合剤層222は、負極活物質と、バインダとを混合して形成される。負極活物質として、例えば、天然黒鉛、メソフェーズカーボン、又は非晶質カーボン等を用いることができる。バインダとして、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)およびヒドロキシプロピルセルロース(HPC)等のセルロース、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリルゴム等のゴムバインダ、PTFE、並びにPVDF等を単独で、あるいは混合して用いることができる。
The negative
セパレータ23は、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、もしくはポリフェニルサルフィド(PPS)等の多孔性フィルム又は不織布によって形成することができる。
The
負極22、セパレータ23、正極21及びセパレータ23をこの順で積層することにより、中間体2iを作製する。なお、図9に示す中間体2iでは、正極21の上のセパレータ23の図示を省略している。セパレータ23は、正極21の両面に配置される。正極21は、2枚のセパレータ23の間に配置される。なお、負極22、正極21及びセパレータ23の積層形態はこれに限られない。例えば、セパレータ23、負極22、セパレータ23及び正極21をこの順に積層することもできる。負極リード25は、中間体2iの長辺方向において、正極リード24が配置される端部と逆の端部または同じ端部に配置される。
The
作製した中間体2iを捲回して押圧し、扁平状に成形する。これにより、図10に示す渦巻状の電極体2が得られる。電極体2の捲回軸方向の一方面(上面)からは、電気を取り出すための正極リード24及び負極リード25が突出している。なお、捲回した中間体2iの側面は、絶縁体のテープで覆われていてもよい。
The produced intermediate 2i is wound and pressed to be formed into a flat shape. Thereby, the
続いて、上述したように、絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び互いに対向する第1の側面20aの底面側に貼り(図4参照)、その状態で電極体2を電池ケース1のケース本体10の開口101から、電池ケース1に挿入する(図5参照)。電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ40の第2絶縁部402は上方へと自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bの底面側に貼り付けられる。
Subsequently, as described above, the first insulating
図2に示すように、電極体2を電池ケース1に挿入した後、電池ケース1の電極体2上に、絶縁板35を配置する。電極体2の上面から突出する正極リード24の先端部は、蓋14に接続される。電極体2の上面から突出する負極リード25の先端部は、リード板33に接続される。絶縁部材31、負極端子32、リード板33、及び絶縁部材34は、蓋14に組み付けられている。
As shown in FIG. 2, after inserting the
次に、ケース本体10における開口101の外周縁部に蓋14を接合する。蓋14は、例えば溶接等によってケース本体10に接合することができる。これにより、ケース本体10の開口101が蓋14によって封鎖される。
Next, the
その後、注液孔142から電解液(図示略)を電池ケース1に注入する。電解液は、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた溶液である。有機溶媒として、例えば、ビニレンカーボネート(VC)、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、又はγ‐ブチロラクトン等を単独で、又は2種類以上を混合して用いることができる。リチウム塩として、例えば、LiPF6、LiBF4、又はLiN(CF3SO2)2等を用いることができる。
Thereafter, an electrolyte (not shown) is injected into the battery case 1 from the
電解液(図示略)を電池ケース1内に注入した後、封止栓4によって注液孔142を封止する。封止栓4は、例えば溶接等によって、蓋14における注液孔142の外周縁部と接合される。これにより、電池100を得ることができる。
After the electrolytic solution (not shown) is injected into the battery case 1, the
(実施形態1の効果)
実施形態1に係る電池100において、絶縁テープ40は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部401と、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部402とを有し、電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402はつながっていない構成となっている。すなわち、電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402は連続的につながった形状とはなっていない。このような構成により、絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態(図4参照)で、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ40の第2絶縁部402は上方へと自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bを完全に覆うように貼り付けることができる。(図7参照)。また、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ40の第2絶縁部402は上方へと自然に折りたたまれるので、電極体2の第2の側面20bに絶縁テープを張る工程が複雑にならず、容易に貼ることができる。
(Effect of Embodiment 1)
In the
また、機械や人の手で電極体2の第2の側面20bに絶縁テープ40を貼る場合でも、本実施形態に係る電池100によれば、容易に絶縁テープ40を貼ることができる。すなわち、絶縁テープ40には、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部401とは別に、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部402が設けられており、電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402はつながっておらず、明確に区別される形となっているため、第2絶縁部402を折り曲げることによって、容易に電極体2の第2の側面20bに貼り付けることができる。
Further, even when the insulating
さらに、実施形態1に係る電池100によれば、電極体2の第1の側面20aの底面側だけではなく、第2の側面20bの底面側にも絶縁テープ40を綺麗に貼ることができるので、電極体2の底面側における側面全体を絶縁テープ40で完全に覆うことができる。これにより、電池100が落下した場合、特に、電池100の底面の角から落下した場合でも、正極端子としても機能する電池ケース1と電極体2の負極22との接触を防ぐことができる。このことについて、以下で具体的に説明する。
Furthermore, according to the
上述したように、電池ケース1は、側面視において縦長の概略長方形状をなす。このため、電池100は、電池ケース1の角部から落下した際、円弧部112の方向よりも底部12の方向に傾きやすい。この場合、底部に作用する力よりも大きな力が円弧部112に作用し、円弧部112のうち底部に近い部分に比較的大きな変形が生じ得る。
As described above, the battery case 1 has a vertically-long, substantially rectangular shape in a side view. Therefore, when the
また、例えば、アルミニウム合金等の金属板を深絞り加工することで電池ケース1を形成する場合、角部において金属板が大きく曲げられるため、角部の肉厚は、通常、側壁部11の肉厚及び底部12の肉厚よりも小さくなる場合がある。この場合、角部は、側壁部11及び底部12と比較して、電池100が落下した際に変形しやすい。
Also, for example, when forming the battery case 1 by deep drawing a metal plate such as an aluminum alloy, the thickness of the corner portion is usually the thickness of the
一般に、電池ケース内の電極体が捲回体である場合、電池の落下によって電池ケースの角部が変形したときに、電極体の捲きずれが生じ得る。このときに、電極体の底部側の側面が絶縁テープによって完全に覆われていなければ、正極端子としても機能する電池ケースと電極体の負極とが接触して短絡する可能性がある。 Generally, when the electrode body in the battery case is a wound body, when the corner of the battery case is deformed by the drop of the battery, the electrode body may be distorted. At this time, if the side surface on the bottom side of the electrode body is not completely covered with the insulating tape, there is a possibility that the battery case functioning also as a positive electrode terminal and the negative electrode of the electrode body contact and short circuit.
しかしながら、本実施形態に係る電池100では、電極体2の底面側の側面全体が絶縁テープ40で完全に覆われているので、電池100が落下して電池ケース1の角部が変形した場合でも、電極体2の負極22と電池ケース1とが接触するのを防ぐことができる。
However, in the
このように、本実施形態に係る電池100によれば、落下した際に、電極体2の負極と、正極端子としても機能する電池ケース1との接触を防ぐことができる。
Thus, according to the
<実施形態2>
図11は、実施形態2に係る電池100に使用されている絶縁テープ110の展開図である。図11に示すように、展開した状態では、絶縁テープ110は、長方形の四隅から長方形の内部に向かう切れ込みが入った形状である。絶縁テープ110の幅方向の一方側の端部から内部に向かう二つの切れ込みの終点を結ぶ線は、図11に示すように、長方形の絶縁テープ110の厚み方向(y方向)と平行である。同様に、絶縁テープ110の幅方向の他方側の端部から内部に向かう二つの切れ込みの終点を結ぶ線も、長方形の絶縁テープ110の厚み方向(y方向)と平行である。
Second Embodiment
FIG. 11 is a development view of the insulating
絶縁テープ110は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部1101と、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部1102とを有する。ただし、第1絶縁部1101は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側だけでなく、電極体2の第2の側面20bの一部を覆ってもよい。また、第2絶縁部1102は、電極体2の第2の側面20bの底面側だけでなく、電極体2の第1の側面20aの一部を覆ってもよい。図11では、第2絶縁部1102にハッチングを施している。
The insulating
図11に示すように、長方形の絶縁テープ110の四隅に切れ込みが入れられていることにより、第1絶縁部1101と第2絶縁部1102とが明確に区別されるようになっている。2つの第2絶縁部1102によって、電極体2の第2の側面20bの底面側が覆われる。
As shown in FIG. 11, the first insulating
絶縁テープ110を展開した状態において、第1絶縁部1101と第2絶縁部1102との境界線の長さL11は、この境界線と平行な方向(y方向)における第1絶縁部1101の長さL12よりも短い。この境界線の長さL11は、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆うために、電極体2の第2の側面20bの外周の長さよりも長い。
When the insulating
ただし、上記境界線の長さL11が第1絶縁部1101のy方向の長さL12と同じくらい長いと、第2絶縁部1102によって、電極体2の第2の側面20bを完全に覆うことができなくなる。従って、第1絶縁部1101と第2絶縁部1102との境界線の長さL11は、電極体2の第2の側面20bの厚み方向の長さより所定の長さだけ長いものとする。所定の長さは、絶縁テープ110の第1絶縁部1101が電極体2の第2の側面20bを完全に覆うように貼ることができる長さである。
However, if the length L11 of the boundary line is as long as the length L12 of the first insulating
また、第1絶縁部1101の幅方向(x方向)のうち、最も短い部分の長さL13は、電極体2の第1の側面20aの幅方向(x方向)の長さよりも長い。第1絶縁部1101の幅方向(x方向)において最も短い部分の長さL13が電極体2の第1の側面20aの幅方向(x方向)の長さよりも長いことによって、絶縁テープ110の第1絶縁部1101によって、電極体2の第1の側面20aの底面側を完全に覆うことができる。
Further, in the width direction (x direction) of the first insulating
絶縁テープ110を展開した状態において、第2絶縁部1102のx方向の長さL14は、電極体2の第2の側面20bをどの高さまで覆うかに応じて適宜決定される。
In the state where the insulating
絶縁テープ110を電極体2に貼る方法について説明する。まず初めに、絶縁テープ110の第1絶縁部1101を、電極体2の底面及び対向する第1の側面20aの底面側に貼る。具体的には、絶縁テープ110の幅方向(x方向)と電極体2の幅方向(x方向)とを一致させ、かつ、絶縁テープ110の第1絶縁部1101の中心位置と電極体2の底面の中心位置とが一致するように位置合わせをした状態で、電極体2の底面に絶縁テープ110を貼る。そして、絶縁テープ110の第1絶縁部1101のうち、電極体2の底面に貼られていない部分を電極体2の第1の側面20aに沿って折り曲げて、電極体2の第1の側面20aの両面に貼る。図12は、絶縁テープ110の第1絶縁部1101を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態を示す図である。
The method of affixing the insulating
絶縁テープ110の第1絶縁部1101を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態(図12参照)で、電極体2を電池ケース1のケース本体10の開口101から、電池ケース1に挿入する。このとき、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ110の第2絶縁部1102は上方へと自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bに貼り付けられる。具体的には、絶縁テープ110の第1絶縁部1101のうち、幅方向(x方向)外側に突出している突出部1101a(図12参照)が電極体2の第2の側面20bの方向に折りたたまれて張り付けられ、絶縁テープ110の第2絶縁部1102が上方に折り曲げられて、電極体2の第2の側面20bに張り付けられる。
In a state where the first insulating
図13は、電極体2を電池ケース1に挿入し終わったときの電極体2の第1の側面20aを示す図である。また、図14は、電極体2を電池ケース1に挿入し終わったときの電極体2の第2の側面20bを示す図である。
FIG. 13 is a view showing a
なお、実施形態2に係る電池の製造方法は、上述した実施形態1に係る電池の製造方法と同じである。 The method of manufacturing the battery according to the second embodiment is the same as the method of manufacturing the battery according to the first embodiment described above.
(実施形態2の効果)
実施形態2に係る電池100において、絶縁テープ110は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部1101と、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部1102とを有し、電極体2の側面において、第1絶縁部1101と第2絶縁部1102はつながっていない構成となっている。このような構成により、絶縁テープ110の第1絶縁部1101を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態(図12参照)で、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ110の第2絶縁部1102は上方へ自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bに綺麗に貼り付けられる。(図14参照)。また、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ110の第2絶縁部1102は上方へと自然に折りたたまれるので、電極体2の第2の側面20bに絶縁テープを張る工程が複雑にならず、容易に貼ることができる。
(Effect of Embodiment 2)
In the
また、機械や人の手で電極体2の第2の側面20bに絶縁テープ110を貼る場合でも、本実施形態に係る電池100によれば、容易に絶縁テープ110を貼ることができる。すなわち、絶縁テープ110には、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部1101とは別に、電極体2の第2の側面20bを覆う第2絶縁部1102が設けられており、電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402はつながっておらず、明確に区別される形となっているため、第2絶縁部1102を折り曲げることによって、容易に電極体2の第2の側面20bに貼り付けることができる。
Further, even when the insulating
さらに、電極体2の第1の側面20aの底面側だけではなく、第2の側面20bの底面側にも絶縁テープ110を綺麗に貼ることができるので、電極体2の底面側における側面全体を絶縁テープ110で完全に覆うことができる。これにより、実施形態1で説明した理由により、電池100が落下した場合、特に、電池100の底面の角から落下した場合でも、正極端子としても機能する電池ケース1と電極体2の負極との接触を防ぐことができる。
Furthermore, since the insulating
以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、電極体2の底面及び側面の底面側を覆う絶縁体として、接着力のある絶縁テープを用いたが、接着力のない絶縁体を用いてもよい。この場合、接着剤を用いて、絶縁体を電極体2に貼ることができる。
As mentioned above, although embodiment was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, in the above-described embodiment, an insulating tape having adhesive strength is used as an insulator covering the bottom surface and the bottom surface side of the side surface of the
実施形態2において、絶縁テープ110は、長方形の四隅から長方形の内部に向かう切れ込みが入った形状となっているが、例えば楕円形の四ヶ所から楕円形の内部に向かう切れ込みが入った形状であってもよい。すなわち、絶縁テープ110の形状が長方形に限定されることはない。
In the second embodiment, the insulating
また、絶縁テープ40(110)の第2絶縁部402(1102)を電極体2の第2の側面20bに貼る方法は、上述した方法に限定されず、機械や人の手で貼るようにしてもよい。
Moreover, the method of sticking the 2nd insulation part 402 (1102) of the insulating tape 40 (110) on the
100:電池、1:電池ケース、2:電極体、20a:第1の側面、20b:第2の側面、21:正極、22:負極、23:セパレータ、40:絶縁シート(絶縁体)、401:第1絶縁部、402:第2絶縁部、110:絶縁シート(絶縁体)、1101:第1絶縁部、1102:第2絶縁部 100: battery, 1: battery case, 2: electrode body, 20a: first side, 20b: second side, 21: positive electrode, 22: negative electrode, 23: separator, 40: insulating sheet (insulator), 401 1st insulation part, 402: 2nd insulation part, 110: insulation sheet (insulator), 1101: 1st insulation part, 1102: 2nd insulation part
Claims (1)
前記電極体を収容する電池ケースと、
前記電極体の底面及び第1の側面の底面側を覆う第1絶縁部と、前記第1の側面よりも幅が狭い第2の側面の底面側を覆う第2絶縁部とを有する長方形の絶縁体と、
を備え、
前記絶縁体は、長方形の四隅から長方形の内部に向かう四ヶ所の切れ込みが入っており、前記切れ込みによって、前記第1絶縁部と前記第2絶縁部とに分かれ、
前記電極体の側面において、前記第1絶縁部と前記第2絶縁部はつながっていない、電池。 A flat electrode body including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode;
A battery case for housing the electrode body;
Rectangular insulation having a first insulating portion covering the bottom surface of the electrode body and the bottom surface side of the first side surface, and a second insulating portion covering the bottom surface side of the second side surface having a width smaller than the first side surface Body,
Equipped with
The insulator includes four notches extending from the four corners of the rectangle to the inside of the rectangle, and the insulator divides the insulator into the first insulating portion and the second insulating portion,
In the battery, the first insulating portion and the second insulating portion are not connected on the side surface of the electrode body.
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