JP7709293B2 - Cylindrical battery - Google Patents
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Description
本開示は、円筒形電池に関する。 This disclosure relates to cylindrical batteries.
従来、円筒形電池としては、特許文献1に記載されているものがある。この円筒形電池は、電極体の最外周の終端部にテープが貼着されている。そのテープで電極体の最外周を固定して、電極体を外装缶に円滑に挿入できるようにしている。 A conventional cylindrical battery is described in Patent Document 1. In this cylindrical battery, tape is attached to the outermost end of the electrode body. The outermost circumference of the electrode body is fixed with the tape, allowing the electrode body to be smoothly inserted into the outer can.
電池の充放電サイクルに伴い電極体が膨張すると、電極体においてテープが貼着されている部分は、電極体においてテープが巻かれていない部分との比較においてテープの厚さの分だけ膨張が許容されずに外装缶からテープを介してより大きな圧力を受ける。特に、、テープのエッジに起因して電極体が損傷し易くなる。 When the electrode body expands with the charge/discharge cycles of the battery, the portion of the electrode body to which the tape is attached is not allowed to expand by the thickness of the tape compared to the portion of the electrode body that is not wrapped with tape, and is subjected to greater pressure from the outer can through the tape. In particular, the electrode body is more susceptible to damage due to the edges of the tape.
そこで、本開示の目的は、電極体を外装缶に円滑に挿入でき、電極体におけるテープのエッジに起因する損傷を抑制できる円筒形電池を提供することにある。 Therefore, the objective of this disclosure is to provide a cylindrical battery that allows the electrode body to be smoothly inserted into the outer can and suppresses damage to the electrode body caused by the edges of the tape.
上記課題を解決するため、本開示の円筒形電池は、長尺状の正極と長尺状の負極とがセパレータを介して巻回された電極体と、電極体を収容する有底筒状の外装缶を備え、電極体は、最外周を固定するテープを有し、外装缶の内周面におけるテープに少なくとも対向する箇所に凹部が設けられ、テープの厚さ方向の少なくとも一部が凹部に収容されている。 To solve the above problem, the cylindrical battery disclosed herein comprises an electrode assembly in which a long positive electrode and a long negative electrode are wound with a separator interposed therebetween, and a bottomed cylindrical outer can that houses the electrode assembly, the electrode assembly having a tape that fixes the outermost periphery, a recess provided at least at a location facing the tape on the inner circumferential surface of the outer can, and at least a portion of the tape in the thickness direction housed in the recess.
本開示に係る円筒形電池によれば、電極体を外装缶に円滑に挿入でき、電極体におけるテープのエッジに起因する損傷を抑制できる。 The cylindrical battery according to the present disclosure allows the electrode body to be smoothly inserted into the outer can, and reduces damage to the electrode body caused by the edges of the tape.
以下、図面を参照しながら、本開示に係る円筒形電池の実施形態について詳細に説明する。なお、本開示の円筒形電池は、一次電池でもよく、二次電池でもよい。また、水系電解質を用いた電池でもよく、非水系電解質を用いた電池でもよい。以下では、一実施形態である円筒形電池10として、非水電解質を用いた非水電解質二次電池(リチウムイオン電池)を例示するが、本開示の円筒形電池はこれに限定されない。 Below, an embodiment of a cylindrical battery according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The cylindrical battery according to the present disclosure may be a primary battery or a secondary battery. It may also be a battery using an aqueous electrolyte or a battery using a non-aqueous electrolyte. Below, a non-aqueous electrolyte secondary battery (lithium ion battery) using a non-aqueous electrolyte will be exemplified as the cylindrical battery 10, which is one embodiment, but the cylindrical battery according to the present disclosure is not limited thereto.
以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。以下の実施形態では、図面において同一構成に同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、複数の図面には、模式図が含まれ、異なる図間において、各部材における、縦、横、高さ等の寸法比は、必ずしも一致しない。本明細書では、説明の便宜上、円筒形電池10の軸方向(高さ方向)の封口体17側を「上」とし、軸方向の外装缶16の底部側を「下」とする。以下で説明される構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素であり、必須の構成要素ではない。 When multiple embodiments and variations are included below, it is assumed from the beginning that new embodiments will be constructed by appropriately combining the characteristic parts of those. In the following embodiments, the same components are given the same reference numerals in the drawings, and duplicated explanations are omitted. In addition, multiple drawings include schematic diagrams, and the dimensional ratios of the length, width, height, etc. of each component do not necessarily match between different drawings. In this specification, for convenience of explanation, the sealing body 17 side in the axial direction (height direction) of the cylindrical battery 10 is referred to as "upper", and the bottom side of the exterior can 16 in the axial direction is referred to as "lower". Among the components described below, components that are not described in the independent claim showing the highest concept are optional components and are not essential components.
図1は、本開示の一実施形態に係る円筒形電池10の軸方向の断面図である。図1に示すように、円筒形電池10は、巻回型の電極体14、非水電解質(図示せず)、電極体14及び非水電解質を収容する有底筒状で金属製の外装缶16、及び外装缶16の開口部を塞ぐ封口体17を備える。電極体14は、長尺状の正極11と長尺状の負極12が長尺状の2枚のセパレータ13を介して巻回された巻回構造を有する。 Figure 1 is an axial cross-sectional view of a cylindrical battery 10 according to an embodiment of the present disclosure. As shown in Figure 1, the cylindrical battery 10 includes a wound electrode body 14, a non-aqueous electrolyte (not shown), a cylindrical metal exterior can 16 with a bottom that contains the electrode body 14 and the non-aqueous electrolyte, and a sealing body 17 that closes the opening of the exterior can 16. The electrode body 14 has a wound structure in which a long positive electrode 11 and a long negative electrode 12 are wound with two long separators 13 in between.
負極12は、リチウムの析出を防止するために、正極11よりも一回り大きな寸法で形成される。即ち、負極12は、正極11より長手方向及び幅方向(短手方向)に長く形成される。また、2枚のセパレータ13は、少なくとも正極11よりも一回り大きな寸法で形成され、例えば正極11を挟むように配置される。負極12は、電極体14の巻き始め端を構成してもよい。しかし、一般的には、セパレータ13が負極12の巻き始め側端を超えて延出し、セパレータ13の巻き始め側端が電極体14の巻き始め端となる。 The negative electrode 12 is formed with dimensions slightly larger than the positive electrode 11 to prevent lithium precipitation. That is, the negative electrode 12 is formed longer in the longitudinal direction and width direction (short direction) than the positive electrode 11. In addition, the two separators 13 are formed with dimensions at least slightly larger than the positive electrode 11, and are arranged to sandwich the positive electrode 11, for example. The negative electrode 12 may form the winding start end of the electrode body 14. However, in general, the separator 13 extends beyond the winding start end of the negative electrode 12, and the winding start end of the separator 13 becomes the winding start end of the electrode body 14.
非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水溶媒には、例えばエステル類、エーテル類、ニトリル類、アミド類、およびこれらの2種以上の混合溶媒等を用いてもよい。非水溶媒は、これら溶媒の水素原子の少なくとも一部をフッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含有してもよい。なお、非水電解質は液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。電解質塩には、LiPF6等のリチウム塩が使用される。 The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent. For example, esters, ethers, nitriles, amides, and mixed solvents of two or more of these may be used as the non-aqueous solvent. The non-aqueous solvent may contain a halogen-substituted body in which at least a part of the hydrogen atoms of these solvents is replaced with a halogen atom such as fluorine. The non-aqueous electrolyte is not limited to a liquid electrolyte, and may be a solid electrolyte using a gel polymer or the like. A lithium salt such as LiPF6 is used as the electrolyte salt.
正極11は、正極集電体と、正極集電体の両面に形成された正極合剤層とを有する。正極集電体には、アルミニウム、アルミニウム合金など、正極11の電位範囲で安定な金属箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極合剤層は、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含む。正極11は、例えば正極集電体上に正極活物質、導電剤、及び結着剤等を含む正極合剤スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧縮して正極合剤層を集電体の両面に形成することにより作製できる。なお、正極合剤層は、正極集電体の片面のみに形成されてもよい。 The positive electrode 11 has a positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer formed on both sides of the positive electrode current collector. For the positive electrode current collector, a metal foil that is stable in the potential range of the positive electrode 11, such as aluminum or an aluminum alloy, or a film with the metal disposed on the surface layer can be used. The positive electrode mixture layer contains a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder. The positive electrode 11 can be produced, for example, by applying a positive electrode mixture slurry containing a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder, etc., onto the positive electrode current collector, drying the coating, and then compressing it to form a positive electrode mixture layer on both sides of the current collector. The positive electrode mixture layer may be formed on only one side of the positive electrode current collector.
正極活物質は、リチウム含有金属複合酸化物を主成分として構成される。リチウム含有金属複合酸化物に含有される金属元素としては、Ni、Co、Mn、Al、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、In、Sn、Ta、W等が挙げられる。好ましいリチウム含有金属複合酸化物の一例は、Ni、Co、Mn、Alの少なくとも1種を含有する複合酸化物である。 The positive electrode active material is composed mainly of a lithium-containing metal composite oxide. Metal elements contained in the lithium-containing metal composite oxide include Ni, Co, Mn, Al, B, Mg, Ti, V, Cr, Fe, Cu, Zn, Ga, Sr, Zr, Nb, In, Sn, Ta, and W. An example of a preferred lithium-containing metal composite oxide is a composite oxide containing at least one of Ni, Co, Mn, and Al.
正極合剤層に含まれる導電剤としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料が例示できる。正極合剤層に含まれる結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等のフッ素樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂などが例示できる。これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース(CMC)又はその塩等のセルロース誘導体、ポリエチレンオキシド(PEO)などが併用されてもよい。 Examples of conductive agents contained in the positive electrode mixture layer include carbon materials such as carbon black, acetylene black, ketjen black, and graphite. Examples of binders contained in the positive electrode mixture layer include fluororesins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyimide resins, acrylic resins, and polyolefin resins. These resins may be used in combination with cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose (CMC) or its salts, and polyethylene oxide (PEO).
負極12は、負極集電体と、負極集電体の両面に形成された負極合剤層を有する。負極集電体には、銅、銅合金など、負極12の電位範囲で安定な金属箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。負極合剤層は、負極活物質、及び結着剤を含む。負極12は、例えば負極集電体上に負極活物質、及び結着剤等を含む負極合剤スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧縮して負極合剤層を集電体の両面に形成することにより作製できる。なお、負極合剤層は、負極集電体の片面のみに形成されてもよい。 The negative electrode 12 has a negative electrode current collector and a negative electrode mixture layer formed on both sides of the negative electrode current collector. For the negative electrode current collector, a metal foil that is stable in the potential range of the negative electrode 12, such as copper or a copper alloy, or a film with the metal disposed on the surface layer can be used. The negative electrode mixture layer contains a negative electrode active material and a binder. The negative electrode 12 can be produced, for example, by applying a negative electrode mixture slurry containing a negative electrode active material and a binder, etc., onto the negative electrode current collector, drying the coating, and then compressing it to form a negative electrode mixture layer on both sides of the current collector. The negative electrode mixture layer may be formed on only one side of the negative electrode current collector.
負極活物質には、一般的に、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出する炭素材料が用いられる。好ましい炭素材料は、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、塊状人造黒鉛、黒鉛化メソフェーズカーボンマイクロビーズ等の人造黒鉛などの黒鉛である。負極合剤層には、負極活物質として、ケイ素(Si)を含有するSi材料が含まれていてもよい。また、負極活物質には、Si以外のリチウムと合金化する金属、当該金属を含有する合金、当該金属を含有する化合物等が用いられてもよい。 The negative electrode active material generally uses a carbon material that reversibly absorbs and releases lithium ions. Preferred carbon materials are graphites such as natural graphites such as flake graphite, lump graphite, and earthy graphite, and artificial graphites such as lump artificial graphite and graphitized mesophase carbon microbeads. The negative electrode mixture layer may contain a Si material containing silicon (Si) as the negative electrode active material. In addition, the negative electrode active material may be a metal other than Si that alloys with lithium, an alloy containing the metal, or a compound containing the metal.
負極合剤層に含まれる結着剤には、正極11の場合と同様に、フッ素樹脂、PAN、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等を用いてもよいが、好ましくはスチレン-ブタジエンゴム(SBR)又はその変性体を用いる。負極合剤層には、例えばSBR等に加えて、CMC又はその塩、ポリアクリル酸(PAA)又はその塩、ポリビニルアルコールなどが含まれていてもよい。 As with the positive electrode 11, the binder contained in the negative electrode mixture layer may be fluororesin, PAN, polyimide resin, acrylic resin, polyolefin resin, etc., but styrene-butadiene rubber (SBR) or a modified form thereof is preferably used. In addition to SBR, the negative electrode mixture layer may also contain, for example, CMC or a salt thereof, polyacrylic acid (PAA) or a salt thereof, polyvinyl alcohol, etc.
セパレータ13には、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布等が挙げられる。セパレータ13の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、セルロースなどが好ましい。セパレータ13は、単層構造、積層構造のいずれでもよい。セパレータ13の表面には、耐熱層などが形成されてもよい。 A porous sheet having ion permeability and insulating properties is used for the separator 13. Specific examples of the porous sheet include a microporous thin film, a woven fabric, and a nonwoven fabric. The material for the separator 13 is preferably a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, or cellulose. The separator 13 may have either a single-layer structure or a laminated structure. A heat-resistant layer or the like may be formed on the surface of the separator 13.
図1に示すように、正極11には、正極リード20が接合され、負極12の長手方向の巻き始め側には、負極リード21が接合される。円筒形電池10は、電極体14の上方に絶縁板18を有し、電極体14の下方に絶縁板19を有する。正極リード20は、絶縁板18の貫通孔を通って封口体17側に延び、負極リード21は、絶縁板19の貫通孔を通って外装缶16の底部68側に延びる。正極リード20は、封口体17の底板23の下面に溶接等で接続される。封口体17の天板を構成する端子板27が底板23と電気的に接続され、端子板27が正極端子となる。また、負極リード21は、金属製の外装缶16の底部68の内面に溶接等で接続され、外装缶16が負極端子となる。 As shown in FIG. 1, a positive electrode lead 20 is joined to the positive electrode 11, and a negative electrode lead 21 is joined to the winding start side of the negative electrode 12 in the longitudinal direction. The cylindrical battery 10 has an insulating plate 18 above the electrode body 14, and an insulating plate 19 below the electrode body 14. The positive electrode lead 20 extends to the sealing body 17 side through a through hole of the insulating plate 18, and the negative electrode lead 21 extends to the bottom 68 side of the outer can 16 through a through hole of the insulating plate 19. The positive electrode lead 20 is connected to the underside of the bottom plate 23 of the sealing body 17 by welding or the like. The terminal plate 27 constituting the top plate of the sealing body 17 is electrically connected to the bottom plate 23, and the terminal plate 27 becomes a positive electrode terminal. The negative electrode lead 21 is connected to the inner surface of the bottom 68 of the metal outer can 16 by welding or the like, and the outer can 16 becomes a negative electrode terminal.
円筒形電池10は、外装缶16と封口体17との間に配置される樹脂製のガスケット28を更に備える。ガスケット28は、外装缶16と封口体17に挟持され、封口体17を外装缶16に対して絶縁する。ガスケット28は、電池内部の気密性を保つためのシール材の役割と、外装缶16と封口体17を絶縁する絶縁材としての役割を有する。外装缶16は、軸方向の一部に環状の溝入れ部34を有する。 The cylindrical battery 10 further includes a resin gasket 28 disposed between the exterior can 16 and the sealing body 17. The gasket 28 is sandwiched between the exterior can 16 and the sealing body 17, and insulates the sealing body 17 from the exterior can 16. The gasket 28 serves as a sealant to maintain airtightness inside the battery, and as an insulating material to insulate the exterior can 16 and the sealing body 17. The exterior can 16 has an annular grooved portion 34 in part of the axial direction.
溝入れ部34は、例えば、側面の一部を、径方向内側にスピニング加工して径方向内方側に窪ませることで形成できる。外装缶16は、溝入れ部34を含む有底筒状部30と、環状の肩部38を有する。有底筒状部30は、電極体14と非水電解質を収容し、肩部38は、有底筒状部30の開口側の端部から径方向内方側に折り曲げられて該内方側に延びる。肩部38は、外装缶16の上端部を内側に折り曲げて封口体17の周縁部にかしめる際に形成される。封口体17は、肩部38と溝入れ部34の間にガスケット28を介して外装缶16にかしめ固定される。このようにして、円筒形電池10の内部空間を密閉する。 The grooved portion 34 can be formed, for example, by spinning a portion of the side surface radially inward to recess it radially inward. The exterior can 16 has a bottomed tubular portion 30 including the grooved portion 34, and an annular shoulder portion 38. The bottomed tubular portion 30 contains the electrode body 14 and the non-aqueous electrolyte, and the shoulder portion 38 is bent radially inward from the end of the opening side of the bottomed tubular portion 30 and extends inward. The shoulder portion 38 is formed when the upper end of the exterior can 16 is bent inward and crimped to the peripheral portion of the sealing body 17. The sealing body 17 is crimped and fixed to the exterior can 16 via a gasket 28 between the shoulder portion 38 and the grooved portion 34. In this way, the internal space of the cylindrical battery 10 is sealed.
封口体17は、電極体14側から順に、底板23、下弁体24、絶縁部材25、上弁体26、及び端子板27が積層された構造を有する。封口体17を構成する各部材は、例えば円板形状又はリング形状を有し、絶縁部材25を除く各部材は互いに電気的に接続されている。底板23は、少なくとも1つの貫通孔23aを有する。また、下弁体24と上弁体26は、各々の中央部で接続され、各々の周縁部の間には絶縁部材25が介在している。 The sealing body 17 has a structure in which, in order from the electrode body 14 side, a bottom plate 23, a lower valve body 24, an insulating member 25, an upper valve body 26, and a terminal plate 27 are stacked. Each member constituting the sealing body 17 has, for example, a disk or ring shape, and each member except for the insulating member 25 is electrically connected to each other. The bottom plate 23 has at least one through hole 23a. In addition, the lower valve body 24 and the upper valve body 26 are connected at their respective centers, and an insulating member 25 is interposed between their respective peripheral portions.
円筒形電池10が異常発熱して、円筒形電池10の内圧が上昇すると、下弁体24が上弁体26を端子板27側に押し上げるように変形して破断し、下弁体24と上弁体26の間の電流経路が遮断される。さらに内圧が上昇すると、上弁体26が破断して、端子板27の貫通孔27aからガスが排出される。このガスの排出により、円筒形電池10の内圧が過度に上昇して円筒形電池10が破裂することを防止でき、円筒形電池10の安全性を高くできる。 When the cylindrical battery 10 generates abnormal heat and the internal pressure of the cylindrical battery 10 rises, the lower valve body 24 deforms and breaks as it pushes the upper valve body 26 towards the terminal plate 27, cutting off the current path between the lower valve body 24 and the upper valve body 26. If the internal pressure rises further, the upper valve body 26 breaks and gas is discharged from the through hole 27a of the terminal plate 27. This gas discharge prevents the internal pressure of the cylindrical battery 10 from rising excessively, which could cause the cylindrical battery 10 to explode, thereby increasing the safety of the cylindrical battery 10.
次に、円筒形電池10の放熱構造、テープ39による電極体14の固定構造、及び外装缶のテープ収容構造について説明する。円筒形電池10では、電極体14の最外周には、負極12が配置される。テープ39は、電極体14の終端部を固定するように負極12の巻き終わり側の端部の外面に貼着される。負極12の巻き終わり側の端部は、その外面に負極合剤層が配置されなくて負極集電体が露出する露出部33を有する。この露出部33は、電極体14の最外周面42に配置される。つまり、電極体14の最外周面42には、負極集電体の露出部33とともにテープ39が配置されている。テープ39は、電極体14の終端部を固定できる材料であれば如何なる材料で作製されていてもよい。テープ39としては、例えば、基材層と、接着剤層とで構成される2層テープを採用できる。 Next, the heat dissipation structure of the cylindrical battery 10, the fixing structure of the electrode body 14 by the tape 39, and the tape housing structure of the outer can will be described. In the cylindrical battery 10, the negative electrode 12 is arranged on the outermost circumference of the electrode body 14. The tape 39 is attached to the outer surface of the end of the winding end of the negative electrode 12 so as to fix the end of the electrode body 14. The end of the winding end of the negative electrode 12 has an exposed portion 33 on its outer surface where the negative electrode mixture layer is not arranged and the negative electrode current collector is exposed. This exposed portion 33 is arranged on the outermost surface 42 of the electrode body 14. In other words, the tape 39 is arranged on the outermost surface 42 of the electrode body 14 together with the exposed portion 33 of the negative electrode current collector. The tape 39 may be made of any material as long as it can fix the end of the electrode body 14. For example, a two-layer tape consisting of a base layer and an adhesive layer can be used as the tape 39.
基材層は、無機粒子を含有してもよく、又は、無機粒子を含有せずに有機材料のみで構成されてもよい。基材層の構成材料に占める有機材料の割合は、例えば、90質量%以上、95質量%以上、又は略100質量%でもよい。基材層の主成分としては、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のエステル系樹脂、ポリイミド(PI)、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド等を採用できる。基材層の主成分として、それらの樹脂のうちの1種類を単独で採用してもよく、それらの樹脂のうちの2種類以上を組み合わせて採用してもよい。 The substrate layer may contain inorganic particles, or may be composed of only organic materials without inorganic particles. The ratio of organic materials to the constituent materials of the substrate layer may be, for example, 90% by mass or more, 95% by mass or more, or approximately 100% by mass. As the main component of the substrate layer, for example, ester resins such as polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyphenylene sulfide, polyamide, etc. may be used. As the main component of the substrate layer, one of these resins may be used alone, or two or more of these resins may be used in combination.
接着剤層は、電極体14に対する接着性をテープ39に付与するための層である。接着剤層は、基材層の一方の面上に接着剤を塗工して形成される。接着剤層は、絶縁性、耐電解液性等に優れた接着剤(樹脂)を用いて構成されることができる。接着剤層を構成する接着剤は、加熱することで粘着性を発現するホットメルト型又は加熱により硬化する熱硬化型であってもよく、室温で粘着性を有するものでもよい。接着剤層は、例えば、アクリル系接着剤、又は合成ゴム系接着剤によって構成される。 The adhesive layer is a layer for imparting adhesiveness to the tape 39 with respect to the electrode body 14. The adhesive layer is formed by applying an adhesive onto one surface of the base layer. The adhesive layer can be formed using an adhesive (resin) with excellent insulating properties, electrolyte resistance, etc. The adhesive constituting the adhesive layer may be a hot melt type that exhibits adhesiveness when heated or a thermosetting type that hardens when heated, or may be one that has adhesiveness at room temperature. The adhesive layer is formed, for example, from an acrylic adhesive or a synthetic rubber adhesive.
テープ39は、2層テープに限定するものではなく、例えば基材層と接着剤層との間に無機粒子含有層を形成した3層テープでもよい。3層テープを用いることにより、粘着テープの耐熱性を向上できる。無機粒子含有層は、層を構成する樹脂マトリックス中に無機粒子が分散した層構造を有してもよい。無機粒子含有層は、例えば無機粒子を含有する樹脂溶液を基材層の一方の面上に塗工して形成される。無機粒子含有層を構成する樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、及びこれらの共重合体等を例示できる。無機粒子含有層として、それらの樹脂のうちの1種類を単独で採用してもよく、それらの樹脂のうちの2種類以上を組み合わせて採用してもよい。 The tape 39 is not limited to a two-layer tape, and may be, for example, a three-layer tape in which an inorganic particle-containing layer is formed between the base layer and the adhesive layer. By using a three-layer tape, the heat resistance of the adhesive tape can be improved. The inorganic particle-containing layer may have a layer structure in which inorganic particles are dispersed in a resin matrix constituting the layer. The inorganic particle-containing layer is formed, for example, by applying a resin solution containing inorganic particles onto one side of the base layer. Examples of resins constituting the inorganic particle-containing layer include acrylic resins, urethane resins, and copolymers thereof. As the inorganic particle-containing layer, one of these resins may be used alone, or two or more of these resins may be used in combination.
図2は、円筒形電池10における、外装缶16と電極体14の位置関係を示す模式図である。テープ39は、電極体14の最外周面42に周方向に全周に亘って配置される。これによって、電極体14の終端部が電極体14の他の部分に固定される。図2に示すように、テープ39は、電極体14の軸方向の両端部のみに配置され、電極体14の軸方向の第1端部(上端部)に配置された第1テープ部39aと電極体14の軸方向の第2端部(下端部)に配置された第2テープ部39bで構成される。 Figure 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the exterior can 16 and the electrode body 14 in a cylindrical battery 10. The tape 39 is placed around the entire circumferential direction on the outermost surface 42 of the electrode body 14. This allows the end of the electrode body 14 to be fixed to other parts of the electrode body 14. As shown in Figure 2, the tape 39 is placed only on both axial ends of the electrode body 14, and is composed of a first tape portion 39a placed at the first axial end (upper end) of the electrode body 14 and a second tape portion 39b placed at the second axial end (lower end) of the electrode body 14.
外装缶16の内周面におけるテープ39に少なくとも径方向に対向する箇所には凹部45が設けられる。詳しくは、凹部45は、第1テープ部39aに径方向に対向する箇所に設けられた環状の第1凹部45aと、第2テープ部39bに径方向に対向する箇所に設けられた環状の第2凹部45bで構成される。第2凹部45bは、第1凹部45aに対して軸方向に間隔をおいて位置する。第1テープ部39aは第1凹部45aに収容され、第2テープ部39bは第2凹部45bに収容される。 A recess 45 is provided at least at a location radially opposed to the tape 39 on the inner peripheral surface of the outer can 16. More specifically, the recess 45 is composed of an annular first recess 45a provided at a location radially opposed to the first tape portion 39a, and an annular second recess 45b provided at a location radially opposed to the second tape portion 39b. The second recess 45b is positioned at a distance in the axial direction from the first recess 45a. The first tape portion 39a is housed in the first recess 45a, and the second tape portion 39b is housed in the second recess 45b.
本実施形態によれば、テープ39によって電極体14の終端部を固定できるので、電極体14の巻回構造を保持することができる。よって、電極体14を外装缶16内に円滑に挿入でき、円筒形電池10の量産性を向上できる。 In this embodiment, the end of the electrode body 14 can be fixed with tape 39, so the wound structure of the electrode body 14 can be maintained. This allows the electrode body 14 to be smoothly inserted into the outer can 16, improving the mass productivity of the cylindrical battery 10.
また、外装缶16の内周面においてテープ39に径方向に対応する箇所に凹部45が設けられているので、テープ39の厚さ方向の少なくとも一部が凹部45内に収容される。したがって、内周面に凹部を有さない外装缶を採用した場合との比較において、電極体14の最外周面42においてテープ39が配置されている個所と、テープ39が配置されていない箇所のそれぞれが外装缶16の内周面から受ける圧力を均一化できる。よって、テープ39のエッジに起因する電極体14の損傷を抑制できる In addition, a recess 45 is provided on the inner circumferential surface of the exterior can 16 at a location radially corresponding to the tape 39, so that at least a portion of the thickness of the tape 39 is accommodated within the recess 45. Therefore, compared to a case in which an exterior can without a recess on the inner circumferential surface is used, the pressure received from the inner circumferential surface of the exterior can 16 at the locations on the outermost circumferential surface 42 of the electrode body 14 where the tape 39 is arranged and at the locations where the tape 39 is not arranged can be made uniform. Therefore, damage to the electrode body 14 caused by the edge of the tape 39 can be suppressed.
また、テープ39が、電極体14の軸方向の両端部のみに配置され、軸方向に間隔をおいて設けられた凹部45に収容されている。したがって、電極体14の最外周面42の軸方向の中央部に位置する露出部33を、外装缶16の内周面に密着させた状態で接触させることができる。よって、円筒形電池10の充放電時に電極体14で生じた熱を露出部33を介して効率的に放熱でき、電極体14を効率的に冷却できる。したがって、電極体14の熱劣化を抑制でき、充放電を繰り返したときの容量維持率を高くできる。 The tape 39 is disposed only on both axial ends of the electrode body 14 and is housed in recesses 45 spaced apart in the axial direction. Therefore, the exposed portion 33 located in the axial center of the outermost surface 42 of the electrode body 14 can be brought into close contact with the inner circumferential surface of the outer can 16. As a result, heat generated in the electrode body 14 during charging and discharging of the cylindrical battery 10 can be efficiently dissipated through the exposed portion 33, and the electrode body 14 can be efficiently cooled. This makes it possible to suppress thermal deterioration of the electrode body 14 and increase the capacity retention rate when charging and discharging are repeated.
また、外装缶16と露出部33が接触することで、長尺状の負極集電体32の巻き終わり側の端部が負極端子としての外装缶16に電気的に接続される。したがって、長尺状の負極集電体32の巻き始め側を負極リード21を用いて外装缶16に電気的に接続できると共に、負極集電体32の巻き終わり側も外装缶16に電気的に接続できるので、負極12から外装缶16に至る経路の電気抵抗を低減でき、電力損失を低減できる。 In addition, by contacting the exterior can 16 with the exposed portion 33, the end of the long negative electrode current collector 32 at the end of the winding is electrically connected to the exterior can 16 as the negative electrode terminal. Therefore, the start of the winding of the long negative electrode current collector 32 can be electrically connected to the exterior can 16 using the negative electrode lead 21, and the end of the winding of the negative electrode current collector 32 can also be electrically connected to the exterior can 16, so that the electrical resistance of the path from the negative electrode 12 to the exterior can 16 can be reduced, and power loss can be reduced.
一般的に、電極体を外装缶に挿入する際には、電極体の最外周部は、その軸方向の両端部が外装缶に引っ掛かり易い。これに対し、本実施形態のように、テープ39を最外周面42の軸方向の両端部に配置すると、最外周部分の外装缶16への引っ掛かりを大きく抑制できる。したがって、電極体14を外装缶16内に円滑に挿入でき、円筒形電池10の量産性が向上する。 Generally, when inserting the electrode body into an outer can, both axial ends of the outermost periphery of the electrode body are likely to get caught on the outer can. In contrast, by arranging tape 39 at both axial ends of the outermost surface 42 as in this embodiment, it is possible to significantly reduce the outermost periphery from getting caught on the outer can 16. Therefore, the electrode body 14 can be smoothly inserted into the outer can 16, improving the mass productivity of the cylindrical battery 10.
テープ39を収容するための凹部45は、外装缶16の内周面に全周に亘って環状に設けられる。したがって、テープを電極体の最外周面の全周に亘って配置しない場合において、外装缶に対するテープの周方向の相対位置が如何なる位置であっても、テープを凹部に収容できる。よって、電極体を外装缶に挿入するときの外装缶に対する電極体の相対位置の自由度を大きくできる。 The recess 45 for accommodating the tape 39 is provided in an annular shape around the entire inner circumferential surface of the outer can 16. Therefore, even if the tape is not placed around the entire outermost surface of the electrode body, the tape can be accommodated in the recess regardless of the relative circumferential position of the tape with respect to the outer can. This allows for greater freedom in the relative position of the electrode body with respect to the outer can when inserting the electrode body into the outer can.
なお、本開示の円筒形電池では、外装缶16と露出部33の接触のみで、負極12を外装缶16に電気的に接続して負極リードを省略してもよい。又は、電極体の最外周にセパレータを配置してもよい。そして、電極体の長手方向の巻き始め側の端部と巻き終わり側の端部のうちの少なくとも一方に設けた負極集電体の露出部に負極リードを接合して、その負極リードを外装缶に接合してもよい。 In the cylindrical battery of the present disclosure, the negative electrode 12 may be electrically connected to the outer can 16 by only contacting the outer can 16 with the exposed portion 33, and the negative electrode lead may be omitted. Alternatively, a separator may be disposed on the outermost periphery of the electrode body. Then, a negative electrode lead may be joined to an exposed portion of the negative electrode current collector provided on at least one of the end portion on the winding start side and the end portion on the winding end side in the longitudinal direction of the electrode body, and the negative electrode lead may be joined to the outer can.
次に、上述の凹部45を有する外装缶16の作製方法について説明する。図3は、外装缶16に凹部45を形成するDI(Drawing Ironing)工法について説明する模式図である。この方法では、先ず、図3に示すように、カップ状の形状を画定する2つの金型60,61で平板状の鋼板62を挟んで鋼板62に曲げ加工を施すことで、鋼板62をカップ状に成形する。次に、カップ状の鋼板62内に外装缶16の電極体配置空間に対応する形状を有するパンチ65を配置する。また、内径が異なる複数の環状のダイス85,86,87を、内径が大きい順に複数枚重ねて固定する。その後、パンチ65を内部に配置したカップの鋼板62を、その底側から重ねて固定された複数のダイス85,86,87の内径が大きい側から小さい側に通過させる。このようにして、カップ状の鋼板62にしごき加工を施してカップ状の鋼板62の外径を徐々に小さくして、軸方向に一定の外径を有する有底の筒状部材71を作製する。 Next, a method for producing the outer can 16 having the recess 45 described above will be described. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the DI (Drawing Ironing) method for forming the recess 45 in the outer can 16. In this method, first, as shown in FIG. 3, a flat steel sheet 62 is sandwiched between two dies 60, 61 that define a cup-shaped shape, and the steel sheet 62 is bent to form the steel sheet 62 into a cup shape. Next, a punch 65 having a shape corresponding to the electrode arrangement space of the outer can 16 is placed in the cup-shaped steel sheet 62. In addition, a plurality of annular dies 85, 86, 87 with different inner diameters are stacked and fixed in order of increasing inner diameter. Then, the cup-shaped steel sheet 62 with the punch 65 placed inside is passed from the side with the larger inner diameter to the side with the smaller inner diameter of the plurality of dies 85, 86, 87 stacked and fixed from the bottom side. In this way, the cup-shaped steel plate 62 is subjected to ironing to gradually reduce the outer diameter of the cup-shaped steel plate 62, producing a bottomed cylindrical member 71 that has a constant outer diameter in the axial direction.
有底の筒状部材71の内部にはパンチ65が嵌合している。パンチ65は、軸方向に間隔をおいて位置する2つの凹部45a,45bに対応する形状の2つの環状の凸部65a,65bを有する。このことから、筒状部材71の筒状部においてパンチ65の2つの環状の凸部65a,65bに径方向に対向する箇所71aの肉厚が、それ以外の箇所71bの肉厚よりも薄くなる。その後、図3に示すように、パンチ65を筒状部材71から抜き取ることで外装缶16を作製できる。なお、外装缶16の作製方法はDI工法に限定されない。 A punch 65 is fitted inside the bottomed cylindrical member 71. The punch 65 has two annular projections 65a, 65b that correspond to the two recesses 45a, 45b spaced apart in the axial direction. As a result, the thickness of the portion 71a of the cylindrical portion of the cylindrical member 71 that faces the two annular projections 65a, 65b of the punch 65 in the radial direction is thinner than the thickness of the other portion 71b. Thereafter, as shown in FIG. 3, the punch 65 is removed from the cylindrical member 71 to produce the outer can 16. Note that the method of producing the outer can 16 is not limited to the DI method.
図3に示すように、パンチ65の凸部65a,65bの軸方向の両端部に、軸方向の外側に行くにしたがって徐々に外径が小さくなるテーパ部64a,64bが設けられている。このようにして、図4に示すように、外装缶16の凹部45の軸方向の両端部に、軸方向の外側に行くにしたがって徐々に内径が小さくなるテーパ部46a,46bが形成される。テーパ部46a,46bと凹部45の底部47の間に湾曲面部が介在してもよい。パンチ65にテーパ部64a,64bを設けることで筒状部材71からパンチ65を容易に抜き取ることができる。また、外装缶16にテーパ部46a,46bが形成されることで、テープ39の電極体14に対する軸方向の貼着位置にバラツキが生じた場合でも、テープ39のエッジに起因する電極体14の損傷を効果的に抑制できる。 As shown in FIG. 3, tapered portions 64a, 64b are provided at both axial ends of the protrusions 65a, 65b of the punch 65, the outer diameter of which gradually decreases as it approaches the axial outside. In this way, as shown in FIG. 4, tapered portions 46a, 46b are formed at both axial ends of the recess 45 of the outer can 16, the inner diameter of which gradually decreases as it approaches the axial outside. A curved surface portion may be interposed between the tapered portions 46a, 46b and the bottom 47 of the recess 45. By providing the tapered portions 64a, 64b on the punch 65, the punch 65 can be easily removed from the cylindrical member 71. In addition, by forming the tapered portions 46a, 46b on the outer can 16, even if there is variation in the axial attachment position of the tape 39 relative to the electrode body 14, damage to the electrode body 14 caused by the edge of the tape 39 can be effectively suppressed.
[実施例1]
(正極の作製)
正極活物質としてLiNi0.88Co0.09Al0.03O2で表されるリチウムニッケル複合酸化物を用いた。この正極活物質100質量部に、炭素導電剤としてのアセチレンブラック1質量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン0.9質量部を混合し、更に、NMP(N-メチル-2-ピロリドン)を適量加えることにより正極合剤スラリーを調製した。この正極合剤スラリーをアルミニウム製の正極集電体の両面に塗布し、乾燥・圧延して正極を作製した。
[Example 1]
(Preparation of Positive Electrode)
A lithium nickel composite oxide represented by LiNi0.88Co0.09Al0.03O2 was used as the positive electrode active material. 100 parts by mass of this positive electrode active material was mixed with 1 part by mass of acetylene black as a carbon conductive agent and 0.9 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder, and an appropriate amount of NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) was added to prepare a positive electrode mixture slurry. This positive electrode mixture slurry was applied to both sides of an aluminum positive electrode current collector, dried and rolled to prepare a positive electrode.
(負極の作製)
黒鉛粉末を95質量部、Si酸化物を5質量部になるように混合した。その後、増粘剤にカルボキシメチルセルロース(CMC)を1質量部、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム(SBR)0.1質量部を水に分散させ、負極合剤スラリーを調製した。この負極合剤スラリーを銅箔製の負極集電体の両面に塗布し、乾燥・圧延して負極を作製した。
(Preparation of negative electrode)
Graphite powder was mixed to 95 parts by mass and Si oxide was mixed to 5 parts by mass. Then, 1 part by mass of carboxymethyl cellulose (CMC) as a thickener and 0.1 part by mass of styrene butadiene rubber (SBR) as a binder were dispersed in water to prepare a negative electrode mixture slurry. This negative electrode mixture slurry was applied to both sides of a copper foil negative electrode current collector, dried and rolled to prepare a negative electrode.
(電極体の作製)
正極及び負極を、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータを介して巻回することにより、最外周に負極が位置する電極体を作製した。また、最外周の負極の外周面に負極集電体である銅箔が露出する露出部を設けた。また、負極の巻き始め側に負極リードを溶接し、最外周の露出部の終端部をテープで固定した。テープとしては、厚み0.03mm、幅9mmのものを使用した。正極リードとして、アルミニウム製のリードを用い、負極リードとして、ニッケル製のリードを用いた。
(Preparation of electrode body)
The positive and negative electrodes were wound with a separator made of a polyethylene microporous film interposed therebetween to prepare an electrode body in which the negative electrode was located at the outermost periphery. In addition, an exposed portion was provided on the outer peripheral surface of the outermost negative electrode, in which the copper foil serving as the negative electrode current collector was exposed. In addition, a negative electrode lead was welded to the start side of the winding of the negative electrode, and the end of the exposed portion at the outermost periphery was fixed with tape. The tape used had a thickness of 0.03 mm and a width of 9 mm. An aluminum lead was used as the positive electrode lead, and a nickel lead was used as the negative electrode lead.
(外装缶の作製)
外装缶は、ニッケルめっき鋼板を円形に打ち抜き、DI工法で有底の円筒缶を作製した。このとき、図3に示す形状を有するパンチを用いて、電極体の最外周に貼着されるテープに対向する部分のパンチの外径をテープの厚み分大きく設定した。これにより、外装缶の内周面に凹部を設けた。また、外装缶の凹部に上述のテーパ部と湾曲面部を設けた。凹部の底部の幅を9mmとし、凹部の深さを0.03mmとした。
(Fabrication of outer can)
The outer can was made by punching a nickel-plated steel sheet into a circle and forming a cylindrical can with a bottom by the DI method. At this time, a punch having a shape shown in FIG. 3 was used, and the outer diameter of the punch at the portion facing the tape attached to the outermost circumference of the electrode body was set to be larger by the thickness of the tape. This provided a recess on the inner peripheral surface of the outer can. In addition, the above-mentioned tapered portion and curved surface portion were provided in the recess of the outer can. The width of the bottom of the recess was 9 mm, and the depth of the recess was 0.03 mm.
(非水電解質の調製)
エチレンカーボネート(EC)とジメチルメチルカーボネート(DMC)とからなる混合溶媒(体積比でEC:DMC=1:3)80質量部に、ビニレンカーボネート(VC)5質量部を添加し、LiPF6を1.5モル/リットル溶解させて非水電解質を調製した。
(Preparation of non-aqueous electrolyte)
A non-aqueous electrolyte was prepared by adding 5 parts by mass of vinylene carbonate (VC) to 80 parts by mass of a mixed solvent consisting of ethylene carbonate (EC) and dimethyl methyl carbonate (DMC) (volume ratio of EC:DMC=1:3), and dissolving LiPF6 at 1.5 mol/L.
(円筒形電池の作製)
上記の電極体、外装缶、及び非水電解質を用いて、円筒形の非水電解質二次電池を作製した。電極体のテープを外装缶の凹部に収容させた。
(Preparation of Cylindrical Battery)
A cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery was fabricated using the above electrode assembly, outer can, and non-aqueous electrolyte. The tape of the electrode assembly was placed in a recess in the outer can.
[実施例2]
外装缶の凹部の深さを0.024mmとしたこと以外は実施例1と同様にして実施例2の円筒形電池を作製した。
[Example 2]
A cylindrical battery of Example 2 was fabricated in the same manner as in Example 1, except that the depth of the recess in the outer can was 0.024 mm.
[実施例3]
外装缶の凹部の深さを0.036mmとしたこと以外は実施例1と同様にして実施例3の円筒形電池を作製した。
[Example 3]
A cylindrical battery of Example 3 was fabricated in the same manner as in Example 1, except that the depth of the recess in the outer can was 0.036 mm.
[比較例]
外装缶に凹部を設けないこと以外は実施例1と同様にして比較例の円筒形電池を作製した。
[Comparative Example]
A cylindrical battery of the comparative example was fabricated in the same manner as in Example 1, except that no recess was provided in the exterior can.
[サイクル試験]
作製した各円筒形電池を、0.5Itの定電流で充電して4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で電流値が0.05Itになるまで充電した。また、0.5Itの定電流で電圧が2.5Vになるまで放電した。この充放電サイクルを100回繰り返した後、電池を分解して、電極体におけるテープのエッジに起因する変形の有無を目視で確認した。その結果を表1に示す。
[Cycle test]
Each cylindrical battery was charged at a constant current of 0.5 It until it reached 4.2 V, and then charged at a constant voltage of 4.2 V until the current value reached 0.05 It. The battery was also discharged at a constant current of 0.5 It until the voltage reached 2.5 V. After repeating this charge-discharge cycle 100 times, the battery was disassembled and visually inspected for deformation of the electrode body due to the edge of the tape. The results are shown in Table 1.
表1に示すように、外装缶においてテープに径方向に対向する箇所に凹部を設けなかった比較例では、電極体におけるテープの軸方向のエッジに起因する変形が確認された。一方、外装缶においてテープに径方向に対向する箇所に凹部を設けた実施例1~3では、電極体におけるテープの軸方向のエッジに起因する変形が見られなかった。このことから、外装缶においてテープに径方向に対向する箇所に凹部を設けると、電極体におけるテープのエッジに起因する損傷を抑制できる。 As shown in Table 1, in the comparative example in which no recess was provided at the location radially facing the tape on the outer can, deformation due to the axial edge of the tape on the electrode body was confirmed. On the other hand, in Examples 1 to 3 in which a recess was provided at the location radially facing the tape on the outer can, no deformation due to the axial edge of the tape on the electrode body was observed. From this, it can be seen that by providing a recess at the location radially facing the tape on the outer can, damage to the electrode body due to the edge of the tape can be suppressed.
なお、上記実施例では、凹部の深さが、テープの厚さの80%以上120%以下の場合の電極体の変形の有無を確認した。しかし、外装缶においてテープに径方向に対向する箇所に設ける凹部の深さが如何なる寸法であっても、その深さに対応するテープの厚さ部分の少なくとも一部を凹部内に収容でき、テープのエッジに起因して電極体内に生じる応力を低減できる。したがって、外装缶においてテープに径方向に対向する箇所に凹部を設けると、凹部の深さの寸法がどのような値であっても、電極体におけるテープのエッジに起因する損傷を抑制できる。 In the above examples, the presence or absence of deformation of the electrode body was confirmed when the depth of the recess was 80% or more and 120% or less of the tape thickness. However, regardless of the dimension of the depth of the recess provided in the outer can at a location radially opposite the tape, at least a portion of the thickness of the tape corresponding to that depth can be accommodated within the recess, and stress generated in the electrode body due to the edge of the tape can be reduced. Therefore, by providing a recess in the outer can at a location radially opposite the tape, damage to the electrode body due to the edge of the tape can be suppressed regardless of the value of the depth of the recess.
また、本開示は、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。 Furthermore, this disclosure is not limited to the above-described embodiment and its modified examples, and various improvements and modifications are possible within the scope of the claims of this application and their equivalents.
例えば、上記実施形態では、テープ39を電極体14の軸方向の両端部に配置する場合について説明した。しかし、テープを電極体の軸方向の片側端部のみに配置してもよい。又は、テープを電極体の軸方向の中央部を含む範囲に固定してもよく、例えば、テープを電極体の軸方向の中央部のみに配置してもよい。 For example, in the above embodiment, the tape 39 is disposed at both axial ends of the electrode body 14. However, the tape may be disposed at only one axial end of the electrode body. Alternatively, the tape may be fixed to a range including the central portion of the electrode body in the axial direction, for example, the tape may be disposed only at the central portion of the electrode body in the axial direction.
また、テープ39を電極体14の最外周の周方向の全周に亘って配置して、そのテープ39を外装缶16の内周面に設けた環状の凹部45に収容する場合について説明した。しかし、図5、すなわち、変形例の円筒形電池110における図2に対応する模式図に示すように、テープ139を電極体14の最外周における終端部を含む周方向の一部のみに配置してもよい。また、その場合において、外装缶116の内周面におけるテープ139に対向する箇所を含む領域に環状でない凹部145を設けてもよい。そして、テープ139の少なくとも厚さ方向の一部を凹部145に収容してもよい。そのような凹部145は、外装缶116を作製するDI工法で用いるパンチに環状でない凸部を設けることで容易に形成できる。 Also, the case where the tape 39 is arranged around the entire circumference of the outermost circumference of the electrode body 14 and the tape 39 is accommodated in the annular recess 45 provided on the inner surface of the outer can 16 has been described. However, as shown in FIG. 5, i.e., a schematic diagram corresponding to FIG. 2 of the modified cylindrical battery 110, the tape 139 may be arranged only on a part of the circumference including the terminal end of the outermost circumference of the electrode body 14. In this case, a non-annular recess 145 may be provided in an area including a portion facing the tape 139 on the inner surface of the outer can 116. Then, at least a part of the thickness direction of the tape 139 may be accommodated in the recess 145. Such a recess 145 can be easily formed by providing a non-annular protrusion on the punch used in the DI method for manufacturing the outer can 116.
10,110 円筒形電池、 11 正極、 12 負極、 13 セパレータ、 14 電極体、 16,116 外装缶、 17 封口体、 20 正極リード、 21 負極リード、 28 ガスケット、 30 有底筒状部、 32 負極集電体、 33 露出部、 34 溝入れ部、 38 肩部、 39,139 テープ、 39a 第1テープ部、 39b 第2テープ部、 42 最外周面、 45,145 凹部、 45a 第1凹部、 45b 第2凹部、46a,46b テーパ部 47 底部 60,61 金型、 62 鋼板、 64a,64b テーパ部、 65 パンチ、 65a,65b 凸部、 68 底部、 71 筒状部材、 85,86,87 ダイス。 LIST OF SYMBOLS 10,110 CYLINDRICAL BATTERY, 11 POSITIVE ELECTRICITY, 12 NEGATIVE ELECTRICITY, 13 SEPARATOR, 14 ELECTRODE BODY, 16,116 EXTERNAL CAN, 17 SEALING BODY, 20 POSITIVE ELECTRICITY LEAD, 21 NEGATIVE ELECTRICITY LEAD, 28 GASKET, 30 BOTTOM TURBINE PORTION, 32 NEGATIVE ELECTRIC ELECTRIC CURRENT COLLECTOR, 33 EXPOSED PORTION, 34 GROOVED PORTION, 38 SHOULDER PORTION, 39,139 TAPE, 39a FIRST TAPE PORTION, 39b SECOND TAPE PORTION, 42 OUTER PERIPHERAL SURFACE, 45,145 CONVENTION, 45a FIRST RECEPTION, 45b SECOND RECEPTION, 46a,46b TAPERED PORTION, 47 BOTTOM, 60,61 DIE, 62 STEEL PLATE, 64a,64b TAPERED PORTION, 65 PUNCH, 65a,65b Convex portion, 68 bottom portion, 71 cylindrical member, 85, 86, 87 dies.
Claims (6)
前記電極体を収容する有底筒状の外装缶と、を備え、
前記電極体は、前記電極体の終端部を固定するテープを有し、
前記外装缶の内周面における前記テープに少なくとも対向する箇所に凹部が設けられ、
前記テープの厚さ方向の少なくとも一部が前記凹部に収容されている、円筒形電池。 an electrode assembly in which a long positive electrode and a long negative electrode are wound with a separator interposed therebetween;
a bottomed cylindrical exterior can for accommodating the electrode assembly;
The electrode body has a tape for fixing a terminal end of the electrode body,
a recess is provided at least at a portion of an inner circumferential surface of the outer can facing the tape,
At least a portion of the tape in the thickness direction is accommodated in the recess.
前記電極体の最外周面の少なくとも一部に前記負極集電体が露出する露出部が配置され、
前記露出部の少なくとも一部が、前記内周面に接触している、請求項1又は2に記載の円筒形電池。 the negative electrode has a long negative electrode current collector and a negative electrode mixture layer provided on at least one side surface of the negative electrode current collector,
an exposed portion in which the negative electrode current collector is exposed is disposed on at least a part of the outermost peripheral surface of the electrode body;
The cylindrical battery according to claim 1 , wherein at least a portion of the exposed portion is in contact with the inner circumferential surface.
6. The cylindrical battery according to claim 1, wherein the recess has a depth of 80% or more and 120% or less of the thickness of the tape.
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