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JP7813673B2 - Battery cell - Google Patents
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JP7813673B2 - Battery cell - Google Patents

Battery cell

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JP7813673B2
JP7813673B2 JP2022120262A JP2022120262A JP7813673B2 JP 7813673 B2 JP7813673 B2 JP 7813673B2 JP 2022120262 A JP2022120262 A JP 2022120262A JP 2022120262 A JP2022120262 A JP 2022120262A JP 7813673 B2 JP7813673 B2 JP 7813673B2
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Description

本発明は、電池セルに関する。 The present invention relates to a battery cell.

近年、リチウムイオン二次電池セル等の電池セルの様々な構造が開発されている。例えば、特許文献1に記載されている電池セルは、電池要素、2つの蓋材及び外装フィルムを備えている。2つの蓋材は、電池要素の長手方向の両端部を覆っている。各蓋材からは、電池要素に電気的に接続されたタブが引き出されている。外装フィルムは、電池要素の長手方向の周りに巻き付けられている。 In recent years, various battery cell structures, such as lithium-ion secondary battery cells, have been developed. For example, the battery cell described in Patent Document 1 comprises a battery element, two lid materials, and an exterior film. The two lid materials cover both longitudinal ends of the battery element. A tab electrically connected to the battery element extends from each lid material. The exterior film is wrapped around the battery element in the longitudinal direction.

特開2011-108623号公報JP 2011-108623 A

例えば特許文献1に記載されている電池セルでは、外装フィルムの形状の歪みによって外装フィルムにしわが形成されることがある。しかしながら、外装フィルムのしわが外装フィルムの電池要素の周囲に存在すると、電池要素にしわが転写されることがある。これによって、電池セルの特性がしわの影響を受けることがある。 For example, in the battery cell described in Patent Document 1, wrinkles can form in the exterior film due to distortion of the exterior film's shape. However, if wrinkles in the exterior film are present around the battery element of the exterior film, the wrinkles can be transferred to the battery element. This can affect the characteristics of the battery cell.

本発明の目的の一例は、電池セルの特性を安定化させることにある。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。 One object of the present invention is to stabilize the characteristics of a battery cell. Other objects of the present invention will become apparent from the description herein.

本発明の一態様は、以下のとおりである。
[1]
電池要素と、
前記電池要素から引き出された集電体の集約部を介して前記電池要素に電気的に接続されたタブと、
前記電池要素の一端部を覆い、前記タブが引き出される蓋材と、
少なくとも一部分が前記電池要素に巻き付けられた外装フィルムと、
を備え、
前記外装フィルムの前記集電体の前記集約部の周囲に前記外装フィルムのしわが存在する、電池セル。
[2]
前記タブの引き出し方向から見て、前記蓋材の大きさが前記電池要素の大きさより大きい、[1]に記載の電池セル。
[3]
前記タブの引き出し方向から見て、前記蓋材の大きさが前記電池要素の大きさより小さい、[1]に記載の電池セル。
One aspect of the present invention is as follows.
[1]
A battery element;
a tab electrically connected to the battery element via a current collector aggregate portion drawn out from the battery element;
a cover material that covers one end of the battery element and through which the tab is pulled out;
an exterior film at least partially wrapped around the battery element;
Equipped with
a wrinkle in the exterior film is present around the gathering portion of the current collector in the exterior film.
[2]
The battery cell according to [1], wherein the size of the lid member is larger than the size of the battery element when viewed from the pull-out direction of the tab.
[3]
The battery cell according to [1], wherein the size of the lid member is smaller than the size of the battery element when viewed from the pull-out direction of the tab.

本発明の上記態様によれば、電池セルの特性を安定化させることができる。 The above-described aspects of the present invention make it possible to stabilize the characteristics of the battery cell.

実施形態に係る電池セルの前方斜視図である。FIG. 2 is a front perspective view of a battery cell according to the embodiment. 実施形態に係る電池セルの一部分の前方拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged front perspective view of a portion of a battery cell according to an embodiment. 実施形態に係る電池セルの右側面図である。FIG. 2 is a right side view of the battery cell according to the embodiment. 図3のA-A断面模式図である。4 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3. 実施形態に係る電池セルの製造方法の第1例を説明するための図である。5A to 5C are diagrams for explaining a first example of a method for manufacturing a battery cell according to an embodiment. 実施形態に係る電池セルの製造方法の第2例を説明するための図である。10A to 10C are diagrams for explaining a second example of a method for manufacturing a battery cell according to an embodiment. 変形例に係る電池セルの前方斜視図である。FIG. 10 is a front perspective view of a battery cell according to a modified example.

以下、本発明の実施形態及び変形例について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Embodiments and variations of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all drawings, similar components will be designated by similar reference numerals, and descriptions will be omitted where appropriate.

図1は、実施形態に係る電池セル10の前方斜視図である。図2は、実施形態に係る電池セル10の一部分の前方拡大斜視図である。図3は、実施形態に係る電池セル10の右側面図である。図4は、図3のA-A断面模式図である。図3では、説明のため、外装フィルム300を透過させた状態で図示している。 Figure 1 is a front perspective view of a battery cell 10 according to an embodiment. Figure 2 is an enlarged front perspective view of a portion of the battery cell 10 according to an embodiment. Figure 3 is a right side view of the battery cell 10 according to an embodiment. Figure 4 is a schematic cross-sectional view taken along line A-A in Figure 3. For the sake of explanation, Figure 3 shows the exterior film 300 in a see-through state.

各図には、説明のため、X方向、Y方向及びZ方向が付されている。X方向は、電池セル10の前後方向を示している。Y方向は、X方向に直交している。Y方向は、電池セル10の左右方向を示している。Z方向は、X方向及びY方向の双方に直交している。Z方向は、電池セル10の上下方向を示している。X方向を示す矢印によって指し示される方向、Y方向を示す矢印によって指し示される方向及びZ方向を示す矢印によって指し示される方向は、それぞれ、後方向、左方向及び上方向である。ただし、電池セル10のX方向、Y方向、Z方向、前後方向、左右方向及び上下方向の関係は、この例に限定されない。 For the purpose of explanation, each figure is labeled with the X, Y, and Z directions. The X direction indicates the front-to-rear direction of the battery cell 10. The Y direction is perpendicular to the X direction. The Y direction indicates the left-to-right direction of the battery cell 10. The Z direction is perpendicular to both the X and Y directions. The Z direction indicates the up-to-down direction of the battery cell 10. The direction indicated by the arrow indicating the X direction, the direction indicated by the arrow indicating the Y direction, and the direction indicated by the arrow indicating the Z direction are the rearward, leftward, and upward directions, respectively. However, the relationships between the X direction, Y direction, Z direction, front-to-rear direction, left-to-right direction, and up-to-down direction of the battery cell 10 are not limited to this example.

なお、X方向、Y方向又はZ方向を示すX付き白丸は、紙面の手前から奥に向かう方向が当該方向を示す矢印によって指し示される方向であることを示している。 Note that the white circle with an X indicating the X, Y, or Z direction indicates that the direction from the front to the back of the paper is the direction indicated by the arrow indicating that direction.

電池セル10は、電池要素100、正極タブ110、負極タブ120、前方蓋材210、後方蓋材220及び外装フィルム300を備えている。外装フィルム300は、巻付部分302及び引出部分304を有している。 The battery cell 10 comprises a battery element 100, a positive electrode tab 110, a negative electrode tab 120, a front cover material 210, a rear cover material 220, and an exterior film 300. The exterior film 300 has a wound portion 302 and a pulled-out portion 304.

電池要素100は、略直方体形状となっている。電池要素100の長手方向は、X方向に略平行となっている。電池要素100のX方向の長さは、以下に限定されないが、例えば、300mm以上500mm以下、好ましくは450mm以下である。電池要素100の短手方向は、Z方向に略平行となっている。電池要素100のZ方向の長さは、以下に限定されないが、例えば、90mm以上130mm以下、好ましくは120mm以下である。電池要素100の厚み方向は、Y方向に略平行となっている。電池要素100のY方向の厚さは、以下に限定されないが、例えば、20mm以上50mm以下、好ましくは45mm以下である。ただし、電池要素100の形状は、この例に限定されない。 The battery element 100 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The longitudinal direction of the battery element 100 is substantially parallel to the X direction. The length of the battery element 100 in the X direction is not limited to, but is, for example, 300 mm or more and 500 mm or less, and preferably 450 mm or less. The lateral direction of the battery element 100 is substantially parallel to the Z direction. The length of the battery element 100 in the Z direction is not limited to, but is, for example, 90 mm or more and 130 mm or less, and preferably 120 mm or less. The thickness direction of the battery element 100 is substantially parallel to the Y direction. The thickness of the battery element 100 in the Y direction is not limited to, but is, for example, 20 mm or more and 50 mm or less, and preferably 45 mm or less. However, the shape of the battery element 100 is not limited to this example.

電池要素100は、不図示の少なくとも1つの正極、不図示の少なくとも1つの負極及び不図示の少なくとも1つのセパレータを有している。例えば、複数の正極及び複数の負極がY方向に交互に積層されている。セパレータの少なくとも一部分は、Y方向に隣り合う正極及び負極の間に位置している。例えば、複数枚のシート状のセパレータの各々がY方向に隣り合う正極及び負極の間に位置していてもよい。或いは、1枚のシート状のセパレータがY方向に隣り合う正極及び負極の間の領域を通過するつづら折り形状になっていてもよい。或いは、正極、負極及びセパレータは、セパレータが正極及び負極の間に配置されるように巻回されていてもよい。一例において、正極及び負極の一方の両面がセパレータによって覆われた状態で正極、負極及びセパレータは巻回されている。他の例において、正極、セパレータ及び負極をこの順に含む単位積層体を複数含む積層体が巻回されていてもよい。ただし、正極、負極及びセパレータの巻回構造は、これらの例に限定されない。 The battery element 100 includes at least one positive electrode (not shown), at least one negative electrode (not shown), and at least one separator (not shown). For example, multiple positive electrodes and multiple negative electrodes are stacked alternately in the Y direction. At least a portion of the separator is located between adjacent positive electrodes and negative electrodes in the Y direction. For example, multiple sheet-like separators may each be located between adjacent positive electrodes and negative electrodes in the Y direction. Alternatively, a single sheet-like separator may have a zigzag shape that passes through the area between adjacent positive electrodes and negative electrodes in the Y direction. Alternatively, the positive electrode, negative electrode, and separator may be wound so that the separator is located between the positive electrode and negative electrode. In one example, the positive electrode, negative electrode, and separator are wound with both surfaces of one of the positive and negative electrodes covered by the separator. In another example, a stack including multiple unit stacks each including a positive electrode, a separator, and a negative electrode in this order may be wound. However, the winding structure of the positive electrode, negative electrode, and separator is not limited to these examples.

図3に示すように、正極タブ110は、電池要素100の前方に配置されている。正極タブ110の後端部は、正極集電体102aに電気的に接続されている。正極集電体102aは、正極102から前方に向けて引き出されている。これによって、正極タブ110は、複数の正極102に電気的に接続されている。図4に示すように、電池要素100と前方蓋材210との間では、複数の正極集電体102aの集約されている。言い換えると、電池要素100と正極タブ110との間には、複数の正極集電体102aの集約部が存在している。複数の正極集電体102aの集約部のY方向の幅は、電池要素100から前方に向かうにつれて狭くなっている。なお、図4では、電池要素100から引き出されて集約された複数の正極集電体102aが模式的に三角形状に図示されている。 As shown in FIG. 3, the positive electrode tab 110 is disposed in front of the battery element 100. The rear end of the positive electrode tab 110 is electrically connected to the positive electrode current collector 102a. The positive electrode current collector 102a is pulled forward from the positive electrode 102. This electrically connects the positive electrode tab 110 to multiple positive electrodes 102. As shown in FIG. 4, multiple positive electrode current collectors 102a are aggregated between the battery element 100 and the front cover member 210. In other words, a grouping of multiple positive electrode current collectors 102a exists between the battery element 100 and the positive electrode tab 110. The Y-direction width of the grouping of multiple positive electrode current collectors 102a narrows as it moves forward from the battery element 100. Note that in FIG. 4, the multiple positive electrode current collectors 102a pulled out from the battery element 100 and aggregated are schematically illustrated as a triangular shape.

図3に示すように、負極タブ120は、電池要素100の後方に配置されている。負極タブ120の前端部は、負極集電体104aに電気的に接続されている。負極集電体104aは、負極104から後方に向けて引き出されている。これによって、負極タブ120は、複数の負極104に電気的に接続されている。図4に示した例と同様にして、電池要素100と負極タブ120との間には、複数の負極集電体104aの集約部が存在している。 As shown in FIG. 3, the negative electrode tab 120 is disposed at the rear of the battery element 100. The front end of the negative electrode tab 120 is electrically connected to the negative electrode current collector 104a. The negative electrode current collector 104a is pulled out rearward from the negative electrode 104. This allows the negative electrode tab 120 to be electrically connected to multiple negative electrodes 104. As in the example shown in FIG. 4, a grouping of multiple negative electrode current collectors 104a exists between the battery element 100 and the negative electrode tab 120.

前方蓋材210は、電池要素100の前端部を覆っている。前方蓋材210は、例えば、樹脂、金属等からなっている。前方蓋材210の前面からは、正極タブ110の前端部が前方に向けて引き出されている。前方から見て、前方蓋材210は、略長方形形状となっている。前方から見て、前方蓋材210の長手方向はZ方向に略平行となっており、前方蓋材210の短手方向はY方向に略平行となっている。 The front cover member 210 covers the front end of the battery element 100. The front cover member 210 is made of, for example, resin, metal, etc. The front end of the positive electrode tab 110 extends forward from the front surface of the front cover member 210. When viewed from the front, the front cover member 210 has a substantially rectangular shape. When viewed from the front, the longitudinal direction of the front cover member 210 is substantially parallel to the Z direction, and the lateral direction of the front cover member 210 is substantially parallel to the Y direction.

後方蓋材220は、電池要素100の後端部を覆っている。後方蓋材220は、例えば、樹脂、金属等からなっている。後方蓋材220の後面からは、負極タブ120の後端部が後方に向けて引き出されている。後方から見て、後方蓋材220は、略長方形形状となっている。後方から見て、後方蓋材220の長手方向はZ方向に略平行となっており、後方蓋材220の短手方向はY方向に略平行となっている。 The rear lid member 220 covers the rear end of the battery element 100. The rear lid member 220 is made of, for example, resin, metal, etc. The rear end of the negative electrode tab 120 extends rearward from the rear surface of the rear lid member 220. When viewed from the rear, the rear lid member 220 has a substantially rectangular shape. When viewed from the rear, the longitudinal direction of the rear lid member 220 is substantially parallel to the Z direction, and the lateral direction of the rear lid member 220 is substantially parallel to the Y direction.

図1及び図2に示すように、巻付部分302は、前方及び後方の双方に向けて開口した略筒形状となっている。巻付部分302の前方の開口の内部には、前方蓋材210が配置されている。巻付部分302の後方の開口の内部には、後方蓋材220が配置されている。巻付部分302は、電池要素100、前方蓋材210及び後方蓋材220のX方向の周りに1周巻き付けられている。これによって、前方蓋材210、後方蓋材220及び巻付部分302は、電池要素100を収容する収容空間500を形成している。収容空間500には、電池要素100とともに、不図示の電解液が収容されている。なお、巻付部分302の電池要素100の巻き付きの態様は、上述した例に限定されない。 As shown in Figures 1 and 2, the wound portion 302 has a generally cylindrical shape that opens both forward and backward. The front lid member 210 is disposed inside the front opening of the wound portion 302. The rear lid member 220 is disposed inside the rear opening of the wound portion 302. The wound portion 302 is wrapped around the battery element 100, front lid member 210, and rear lid member 220 in the X direction once. As a result, the front lid member 210, rear lid member 220, and wound portion 302 form a storage space 500 that stores the battery element 100. The storage space 500 contains the battery element 100 as well as an electrolyte (not shown). Note that the manner in which the wound portion 302 wraps around the battery element 100 is not limited to the example described above.

前方蓋材210のX方向の周りの外周面と、巻付部分302の前方の開口のX方向の周りの内周面と、は例えば熱融着によって互いに接合されている。これによって、前方封止部510が形成されている。 The outer peripheral surface of the front lid member 210 in the X direction and the inner peripheral surface of the front opening of the wrapping portion 302 in the X direction are joined to each other, for example, by heat fusion. This forms the front sealing portion 510.

後方蓋材220のX方向の周りの外周面と、巻付部分302の後方の開口のX方向の周りの内周面と、は例えば熱融着によって互いに接合されている。これによって、後方封止部520が形成されている。 The outer peripheral surface of the rear lid member 220 in the X direction and the inner peripheral surface of the rear opening of the wrapped portion 302 in the X direction are joined to each other, for example, by heat fusion. This forms the rear sealing portion 520.

図1及び図2に示すように、前方から見て、引出部分304は、巻付部分302の電池要素100の左上側の角から引き出されている。具体的には、図2に示すように、引出部分304は、第1引出部分304a及び第2引出部分304bを含んでいる。第1引出部分304aは、巻付部分302のX方向の周りの周方向の両端の一方から引き出されている。第2引出部分304bは、巻付部分302のX方向の周りの周方向の両端の他方から引き出されている。第1引出部分304a及び第2引出部分304bは、例えば熱融着によって互いに接合されている。これによって、前方から見て、側方封止部530が形成されている。引出部分304は、電池要素100の上面に沿って折り曲げられている。ただし、引出部分304は、折り曲げられていなくてもよい。また、引出部分304の折り曲げの形状は、実施形態に係る形状に限定されない。 1 and 2, when viewed from the front, the pull-out portion 304 is pulled out from the upper left corner of the battery element 100 of the wound portion 302. Specifically, as shown in FIG. 2, the pull-out portion 304 includes a first pull-out portion 304a and a second pull-out portion 304b. The first pull-out portion 304a is pulled out from one of the circumferential ends of the wound portion 302 in the X direction. The second pull-out portion 304b is pulled out from the other circumferential end of the wound portion 302 in the X direction. The first pull-out portion 304a and the second pull-out portion 304b are joined to each other by, for example, heat sealing. This forms a side sealing portion 530 when viewed from the front. The pull-out portion 304 is folded along the top surface of the battery element 100. However, the pull-out portion 304 does not have to be folded. Furthermore, the folding shape of the drawer portion 304 is not limited to the shape described in the embodiment.

図3に示すように、外装フィルム300は、前方部310、後方部320及び中央部330を有している。前方部310は、正極集電体102aの集約部のX方向の周りの周囲に位置している。後方部320は、負極集電体104aの集約部のX方向の周りの周囲に位置している。中央部330は、X方向において前方部310及び後方部320の間に位置している。中央部330は、電池要素100のX方向の周りの周囲に位置している。 As shown in FIG. 3, the exterior film 300 has a front portion 310, a rear portion 320, and a central portion 330. The front portion 310 is located around the X-direction periphery of the aggregated portion of the positive electrode current collector 102a. The rear portion 320 is located around the X-direction periphery of the aggregated portion of the negative electrode current collector 104a. The central portion 330 is located between the front portion 310 and the rear portion 320 in the X-direction. The central portion 330 is located around the X-direction periphery of the battery element 100.

外装フィルム300においては、中央部330にしわが存在せずに、前方部310及び後方部320の少なくとも一方にしわが存在している。外装フィルム300の形状に歪みによって外装フィルム300にしわが形成されることがある。仮に、中央部330にしわが存在すると、電池要素100にしわが転写されることがある。これによって、電池セル10の特性がしわの影響を受けることがある。例えば、しわが存在する部分において、正極及び負極の間の間隔に不均一が生じてイオン抵抗がばらつくことがある。他の例として、正極及び負極の間の間隔の不均一によって正極及び負極の間における抵抗が比較的小さい部分では他の部分と比べて劣化が促進されることがある。外装フィルム300のしわそのものを除去することは比較的難しいことがある。実施形態では、中央部330にしわが形成されても、前方部310及び後方部320の少なくとも一方にしわを移動させている。前方部310又は後方部320に存在するしわは、電池セル10の特性に影響を及ぼしにくい。このため、実施形態では、電池セル10の特性を安定化させることができる。さらに、実施形態では、しわによって前方部310又は後方部320の内面側に形成されるスペースを、電解液を収容するスペースや、ガスを収容するスペースとして利用することができる。 In the exterior film 300, wrinkles are not present in the central portion 330, but are present in at least one of the front portion 310 and the rear portion 320. Distortion of the shape of the exterior film 300 can cause wrinkles to form in the exterior film 300. If wrinkles are present in the central portion 330, they can be transferred to the battery element 100. This can affect the characteristics of the battery cell 10. For example, uneven spacing between the positive and negative electrodes can occur in the wrinkled areas, resulting in variations in ionic resistance. As another example, uneven spacing between the positive and negative electrodes can accelerate deterioration in areas where the resistance between the positive and negative electrodes is relatively low compared to other areas. It can be relatively difficult to remove wrinkles from the exterior film 300. In this embodiment, even if wrinkles form in the central portion 330, the wrinkles are moved to at least one of the front portion 310 and the rear portion 320. Wrinkles present in the front portion 310 or the rear portion 320 are unlikely to affect the characteristics of the battery cell 10. Therefore, in this embodiment, it is possible to stabilize the characteristics of the battery cell 10. Furthermore, in this embodiment, the space formed on the inner surface of the front portion 310 or rear portion 320 by the wrinkles can be used as a space for storing electrolyte or a space for storing gas.

外装フィルム300のしわは、例えば、X方向から見たときの電池要素100の大きさと前方蓋材210又は後方蓋材220の大きさとの差に起因して生じることがある。 Wrinkles in the exterior film 300 can occur, for example, due to the difference in size between the battery element 100 and the front cover material 210 or rear cover material 220 when viewed from the X direction.

一例において、X方向から見て、前方蓋材210の大きさは、電池要素100の大きさより大きくてもよい。例えば、前方蓋材210のY方向の長さは、電池要素100のY方向の厚さより長くてもよい。例えば、Y方向に複数の電池セル10を積層させて電池モジュールを形成することがある。この例においては、Y方向に隣り合う電池セル10の中央部330の間にコンプレッションパッドが配置されることがある。この電池モジュールにおいては、前方蓋材210のY方向の長さを、コンプレッションパッドのY方向の厚さに相当する分、電池要素100のY方向の厚さより長くしてもよい。これによって、複数の電池セル10をY方向に安定して積層することができる。上述した例と同様にして、X方向から見て、後方蓋材220の大きさは、電池要素100の大きさより大きくしてもよい。 In one example, the size of the front cover member 210 may be larger than the size of the battery element 100 when viewed in the X direction. For example, the length of the front cover member 210 in the Y direction may be longer than the thickness of the battery element 100 in the Y direction. For example, a battery module may be formed by stacking multiple battery cells 10 in the Y direction. In this example, a compression pad may be placed between the central portions 330 of adjacent battery cells 10 in the Y direction. In this battery module, the length of the front cover member 210 in the Y direction may be longer than the thickness of the battery element 100 in the Y direction by an amount equivalent to the thickness of the compression pad in the Y direction. This allows multiple battery cells 10 to be stacked stably in the Y direction. As in the example described above, the size of the rear cover member 220 may be larger than the size of the battery element 100 when viewed in the X direction.

他の例において、X方向から見て、前方蓋材210の大きさは、電池要素100の大きさより小さくしてもよい。例えば、前方蓋材210のY方向の長さは、電池要素100のY方向の厚さより短くてもよい。例えば、Y方向に複数の電池セル10を積層させて電池モジュールを形成することがある。この例においては、前方蓋材210のY方向の長さが電池要素100のY方向の厚さより短い場合、Y方向に隣り合う前方蓋材210の接触及び干渉を抑制することができる。また、電池要素100のY方向の厚みの公差によって電池要素100のY方向の実際の厚さが電池要素100のY方向の設計上の厚さより薄くなることがある。この場合においても、前方蓋材210のY方向の長さが電池要素100のY方向の厚さより短いとき、複数の電池セル10をY方向に安定に積層して電池モジュールを形成することができる。 In another example, the size of the front cover member 210 may be smaller than the size of the battery element 100 when viewed in the X direction. For example, the Y-direction length of the front cover member 210 may be shorter than the Y-direction thickness of the battery element 100. For example, a battery module may be formed by stacking multiple battery cells 10 in the Y direction. In this example, if the Y-direction length of the front cover member 210 is shorter than the Y-direction thickness of the battery element 100, contact and interference between adjacent front cover members 210 in the Y direction can be suppressed. Furthermore, due to the tolerance of the Y-direction thickness of the battery element 100, the actual Y-direction thickness of the battery element 100 may be thinner than the designed Y-direction thickness of the battery element 100. Even in this case, when the Y-direction length of the front cover member 210 is shorter than the Y-direction thickness of the battery element 100, multiple battery cells 10 can be stably stacked in the Y direction to form a battery module.

図5は、実施形態に係る電池セル10の製造方法の第1例を説明するための図である。この第1例において、電池セル10は、以下のようにして製造されている。 Figure 5 is a diagram illustrating a first example of a method for manufacturing a battery cell 10 according to an embodiment. In this first example, the battery cell 10 is manufactured as follows.

まず、電池要素100を製造する。電池要素100は、少なくとも1つの正極、少なくとも1つの負極及び少なくとも1つのセパレータを有している。 First, the battery element 100 is manufactured. The battery element 100 has at least one positive electrode, at least one negative electrode, and at least one separator.

次いで、正極タブ110と、前方蓋材210と、を互いに接合させる。同様にして、負極タブ120と、後方蓋材220と、を互いに接合させる。次いで、正極タブ110と、正極集電体102aと、を互いに接合させる。同様にして、負極タブ120と、負極集電体104aと、を互いに接合させる。ただし、正極タブ110と正極集電体102aとを互いに接合させた後、正極タブ110と前方蓋材210とを互いに接合させてもよい。同様にして、負極タブ120と負極集電体104aとを互いに接合させた後、負極タブ120と後方蓋材220とを互いに接合させてもよい。 Next, the positive electrode tab 110 and the front cover member 210 are joined together. Similarly, the negative electrode tab 120 and the rear cover member 220 are joined together. Next, the positive electrode tab 110 and the positive electrode current collector 102a are joined together. Similarly, the negative electrode tab 120 and the negative electrode current collector 104a are joined together. However, the positive electrode tab 110 and the positive electrode current collector 102a may be joined together before the positive electrode tab 110 and the front cover member 210 are joined together. Similarly, the negative electrode tab 120 and the negative electrode current collector 104a may be joined together before the negative electrode tab 120 and the rear cover member 220 are joined together.

次いで、電池要素100、前方蓋材210及び後方蓋材220のX方向の周囲に外装フィルム300を巻き付ける。これによって、電池要素100、前方蓋材210及び後方蓋材220のX方向の周囲に巻付部分302が形成される。また、外装フィルム300の余長を引出部分304として巻付部分302から引き出す。 Next, the exterior film 300 is wrapped around the battery element 100, front cover member 210, and rear cover member 220 in the X direction. This forms a wrapped portion 302 around the battery element 100, front cover member 210, and rear cover member 220 in the X direction. In addition, the excess length of the exterior film 300 is pulled out from the wrapped portion 302 as a pulled-out portion 304.

次いで、前方蓋材210のX方向の周りの外周面と、巻付部分302の前方の開口のX方向の周りの内周面と、を熱融着によって互いに接合する。これによって、前方封止部510が形成される。次いで、後方蓋材220のX方向の周りの外周面と、巻付部分302の後方の開口のX方向の周りの内周面と、を熱融着によって互いに接合する。これによって、後方封止部520が形成される。 Next, the outer peripheral surface of the front lid member 210 in the X direction and the inner peripheral surface of the front opening of the wrapped portion 302 in the X direction are joined together by heat fusion, thereby forming the front sealed portion 510. Next, the outer peripheral surface of the rear lid member 220 in the X direction and the inner peripheral surface of the rear opening of the wrapped portion 302 in the X direction are joined together by heat fusion, thereby forming the rear sealed portion 520.

次いで、図5に示すように、注液開口304cを介して電解液を収容空間500の内部に注入する。注液開口304cは、第1引出部分304a及び第2引出部分304bの間の隙間によって形成されている。 Next, as shown in FIG. 5, electrolyte is injected into the storage space 500 through the injection opening 304c. The injection opening 304c is formed by the gap between the first drawer portion 304a and the second drawer portion 304b.

次いで、収容空間500を真空封止する。具体的には、注液開口304cを介して収容空間500を真空引きした後、第1引出部分304a及び第2引出部分304bを熱融着によって互いに接合して側方封止部530を形成する。収容空間500の真空引きによって外装フィルム300にしわが形成されることがある。中央部330にしわが存在する場合、前方部310及び後方部320の少なくとも一方にしわを移動させる。 Next, the storage space 500 is vacuum-sealed. Specifically, after evacuating the storage space 500 through the liquid inlet opening 304c, the first and second drawn-out portions 304a and 304b are joined together by heat sealing to form the side sealing portion 530. When the storage space 500 is evacuated, wrinkles may form in the exterior film 300. If wrinkles exist in the central portion 330, they are moved to at least one of the front portion 310 and the rear portion 320.

次いで、引出部分304を電池要素100の上面に沿って折り曲げる。 Then, fold the drawer portion 304 along the top surface of the battery element 100.

このようにして、電池セル10が製造される。 In this way, the battery cell 10 is manufactured.

図6は、実施形態に係る電池セル10の製造方法の第2例を説明するための図である。この第2例は、以下の点を除いて、上述した第1例と同様である。 Figure 6 is a diagram illustrating a second example of a method for manufacturing a battery cell 10 according to an embodiment. This second example is similar to the first example described above, except for the following points.

まず、第1例と同様にして、電池要素100を製造する。次いで、第1例と同様にして、正極タブ110と、前方蓋材210と、を互いに接合させる。また、負極タブ120と、後方蓋材220と、を互いに接合させる。次いで、第1例と同様にして、正極タブ110と、正極集電体102aと、を互いに接合させる。また、負極タブ120と、負極集電体104aと、を互いに接合させる。 First, the battery element 100 is manufactured in the same manner as in the first example. Next, the positive electrode tab 110 and the front cover member 210 are joined together in the same manner as in the first example. Also, the negative electrode tab 120 and the rear cover member 220 are joined together. Next, the positive electrode tab 110 and the positive electrode current collector 102a are joined together in the same manner as in the first example. Also, the negative electrode tab 120 and the negative electrode current collector 104a are joined together.

次いで、電池要素100、前方蓋材210及び後方蓋材220のX方向の周りに外装フィルム300を巻き付けて、巻付部分302及び引出部分304を形成する。次いで、前方蓋材210のX方向の周りの外周面と、巻付部分302の前方の開口のX方向の周りの内周面と、を熱融着によって互いに接合する。これによって、前方封止部510が形成される。次いで、後方蓋材220のX方向の周りの外周面と、巻付部分302の後方の開口のX方向の周りの内周面と、を熱融着によって互いに接合する。これによって、後方封止部520が形成される。次いで、第1引出部分304aと、第2引出部分304bと、を熱融着によって互いに接合する。これによって、側方封止部530が形成される。 Next, the exterior film 300 is wrapped around the battery element 100, front cover member 210, and rear cover member 220 in the X direction to form the wound portion 302 and the drawn-out portion 304. Next, the outer peripheral surface of the front cover member 210 in the X direction and the inner peripheral surface of the front opening of the wound portion 302 in the X direction are joined together by heat fusion, thereby forming the front sealed portion 510. Next, the outer peripheral surface of the rear cover member 220 in the X direction and the inner peripheral surface of the rear opening of the wound portion 302 in the X direction are joined together by heat fusion, thereby forming the rear sealed portion 520. Next, the first drawn-out portion 304a and the second drawn-out portion 304b are joined together by heat fusion, thereby forming the side sealed portions 530.

次いで、図6に示すように、前方蓋材210に設けられた注液孔210aを介して電解液を収容空間500の内部に注入する。次いで、収容空間500を真空封止する。具体的には、注液孔210aを介して収容空間500を真空引きした後、注液孔210aを所定の蓋部材によって塞ぐ。収容空間500の真空引きによって外装フィルム300にしわが形成されることがある。中央部330にしわが存在する場合、前方部310及び後方部320の少なくとも一方にしわを移動させる。なお、注液孔は、後方蓋材220に設けられていてもよい。 Next, as shown in FIG. 6, the electrolyte is injected into the storage space 500 through the liquid injection hole 210a provided in the front cover member 210. The storage space 500 is then vacuum-sealed. Specifically, the storage space 500 is evacuated through the liquid injection hole 210a, and then the liquid injection hole 210a is closed with a specified cover member. Wrinkles may be formed in the exterior film 300 when the storage space 500 is evacuated. If wrinkles exist in the central portion 330, the wrinkles are moved to at least one of the front portion 310 and the rear portion 320. The liquid injection hole may also be provided in the rear cover member 220.

次いで、第1例と同様にして、引出部分304を電池要素100の上面に沿って折り曲げる。 Next, as in the first example, the pull-out portion 304 is folded along the top surface of the battery element 100.

このようにして、電池セル10が製造される。 In this way, the battery cell 10 is manufactured.

図7は、変形例に係る電池セル10Aの前方斜視図である。変形例に係る電池セル10Aは、以下の点を除いて、実施形態に係る電池セル10と同様である。 Figure 7 is a front perspective view of a battery cell 10A according to a modified example. The battery cell 10A according to the modified example is similar to the battery cell 10 according to the embodiment, except for the following points.

変形例において、正極タブ110Aは、前方蓋材210のY方向の略中央から引き出されている。負極タブ120Aは、後方蓋材のY方向の略中央から引き出されている。変形例においても、電池要素と正極タブ110Aとの間には、複数の正極集電体の集約部が存在している。同様にして、電池要素と負極タブ120Aとの間には、複数の負極集電体の集約部が存在している。変形例においても、外装フィルム300のこれらの集約部の周囲に外装フィルム300のしわが存在している。したがって、変形例においても、実施形態と同様にして、電池セル10Aの特性を安定化させることができる。 In the modified example, the positive electrode tab 110A is pulled out from approximately the center in the Y direction of the front cover member 210. The negative electrode tab 120A is pulled out from approximately the center in the Y direction of the rear cover member. In the modified example, multiple positive electrode current collector aggregates exist between the battery element and the positive electrode tab 110A. Similarly, multiple negative electrode current collector aggregates exist between the battery element and the negative electrode tab 120A. In the modified example, wrinkles exist in the exterior film 300 around these aggregates. Therefore, in the modified example, the characteristics of the battery cell 10A can be stabilized in the same way as in the embodiment.

以上、図面を参照して本発明の実施形態及び変形例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 The above describes embodiments and variations of the present invention with reference to the drawings, but these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can also be adopted.

例えば、実施形態では、正極タブ110及び負極タブ120が電池要素100のX方向の互いに反対側に配置されている。しかしながら、正極タブ110及び負極タブ120の双方が電池要素100のX方向の前側及び後側の一方のみに配置されていてもよい。この場合、電池要素100の前端部及び後端部は、例えば、2つの蓋材によって覆われている。或いは、電池要素100の正極タブ110及び負極タブ120が引き出された側のみが蓋材によって覆われていてもよい。この例において、電池要素100の蓋材の反対側において、外装フィルム300が封止されて電池要素100に沿って折りたたまれていてもよい。 For example, in an embodiment, the positive electrode tab 110 and the negative electrode tab 120 are arranged on opposite sides of the battery element 100 in the X direction. However, both the positive electrode tab 110 and the negative electrode tab 120 may be arranged on only one of the front and rear sides of the battery element 100 in the X direction. In this case, the front and rear ends of the battery element 100 are covered, for example, by two lid materials. Alternatively, only the side of the battery element 100 from which the positive electrode tab 110 and the negative electrode tab 120 are pulled out may be covered by a lid material. In this example, an exterior film 300 may be sealed on the side of the battery element 100 opposite the lid material and folded along the battery element 100.

10,10A 電池セル
100 電池要素
102 正極
102a 正極集電体
104 負極
104a 負極集電体
110,110A 正極タブ
120,120A 負極タブ
210 前方蓋材
210a 注液孔
220 後方蓋材
300 外装フィルム
302 巻付部分
304 引出部分
304a 第1引出部分
304b 第2引出部分
304c 注液開口
310 前方部
320 後方部
330 中央部
500 収容空間
510 前方封止部
520 後方封止部
530 側方封止部
10, 10A Battery cell 100 Battery element 102 Positive electrode 102a Positive electrode current collector 104 Negative electrode 104a Negative electrode current collector 110, 110A Positive electrode tab 120, 120A Negative electrode tab 210 Front cover material 210a Liquid injection hole 220 Rear cover material 300 Exterior film 302 Wrapping portion 304 Pulled-out portion 304a First pulled-out portion 304b Second pulled-out portion 304c Liquid injection opening 310 Front portion 320 Rear portion 330 Central portion 500 Storage space 510 Front sealing portion 520 Rear sealing portion 530 Side sealing portion

Claims (3)

第1方向に対して平行な長手方向を有する電池要素と、
前記電池要素から引き出された集電体の集約部を介して前記電池要素に電気的に接続されたタブと、
前記電池要素の前記第1方向側の一端部を覆い、前記タブが引き出される蓋材と、
少なくとも一部分が前記電池要素の前記第1方向の周りに巻き付けられた外装フィルムと、
を備え、
前記外装フィルムの前記集電体の前記集約部の前記第1方向の周りの周囲に前記外装フィルムのしわが存在し、
前記外装フィルムの前記電池要素の前記第1方向の周りの周囲に前記しわが存在せず、
前記タブと、前記外装フィルムの前記集電体の前記集約部の前記第1方向の周りの周囲に位置する部分と、が互いに接続されていない、電池セル。
a battery element having a longitudinal direction parallel to the first direction ;
a tab electrically connected to the battery element via a current collector aggregate portion drawn out from the battery element;
a cover member that covers one end of the battery element on the first direction side and through which the tab is pulled out;
an exterior film at least partially wrapped around the first direction of the battery element;
Equipped with
wrinkles are present in the exterior film around the gathering portion of the current collector in the first direction ,
The wrinkles are not present around the exterior film around the battery element in the first direction,
a battery cell in which the tab and a portion of the exterior film located around the collecting portion of the current collector in the first direction are not connected to each other.
前記第1方向から見て、前記蓋材の大きさが前記電池要素の大きさより大きい、請求項1に記載の電池セル。 The battery cell according to claim 1 , wherein the size of the lid member is larger than the size of the battery element when viewed from the first direction. 前記第1方向から見て、前記蓋材の大きさが前記電池要素の大きさより小さい、請求項1に記載の電池セル。 The battery cell according to claim 1 , wherein the size of the lid member is smaller than the size of the battery element when viewed from the first direction.
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