二次电池、电池组件、电动车辆、储电系统、电动工具及电子设备技术方案

提供可获得优异的电池特性的二次电池、电池组件、电动车辆、储电系统、电动工具及电子设备。二次电池具备具有由长轴及短轴规定的扁平形状的卷绕电极体，正/负极在卷绕方向的卷内侧端部，包含朝长轴方向延伸并安装有正/负极端子的第一正/负极卷绕部，第一负极卷绕部隔着隔膜和第一正极卷绕部相对，负极端子在短轴方向上不和正极端子重叠；还包括一个或两个以上阶梯缓和部件，在第一至第三区域中的至少一个区域，设置在第一正极卷绕部及第一负极卷绕部中的至少一个上，第一区域在长轴的方向上比正极端子更靠正极的卷绕方向的卷外侧，第二区域在长轴的方向上比负极端子更靠负极的卷绕方向的卷外侧，第三区域位于正极端子和负极端子之间。

Secondary batteries, battery components, electric vehicles, storage systems, electric tools and electronic equipment

Provide secondary batteries, battery components, electric vehicles, power storage systems, electric tools and electronic equipment that can obtain excellent battery characteristics. The secondary battery has a winding electrode body with a flat shape specified by a long axis and a short axis. The positive / negative end in the winding direction includes a first positive / negative winding part which extends towards the long axis and is installed with a positive / negative terminal. The first negative winding part is opposite to the first positive winding part through a diaphragm, and the negative terminal does not overlap the positive terminal in the short axis direction; and One or more step release components are arranged on at least one of the first positive winding part and the first negative winding part in the first to third regions. The first region is more close to the outer side of the winding direction of the positive pole than the positive terminal in the direction of the long axis, and the second region is more close to the outer side of the winding direction of the negative pole than the negative terminal in the direction of the long axis , the third area is between the positive terminal and the negative terminal.

【技术实现步骤摘要】
二次电池、电池组件、电动车辆、储电系统、电动工具及电子设备
本技术涉及一种具备包括正极及负极的卷绕电极体的二次电池、以及使用此二次电池的电池组件、电动车辆、储电系统、电动工具及电子设备。
技术介绍
随着便携电话机等多种电子设备的广泛普及，人们要求这些电子设备小型化、轻量化及长寿命化。因此，作为电源，小型轻量且能获得高能量密度的二次电池的开发正不断推进。该二次电池的应用并不限于所述电子设备，正研究也应用于其它用途。列举一个例子，有可拆装地搭载于电子设备等的电池组件、电动汽车等电动车辆、家用电力服务器等储电系统、电钻等电动工具。具体来说，二次电池具备作为电池元件的卷绕电极体。卷绕电极体是通过将正极及负极隔着隔膜层叠后卷绕此正极、负极及隔膜而形成。在正极连接正极引线，并在负极连接负极引线。具备卷绕电极体的二次电池的构成会影响其卷绕电极体的结构稳定性，进一步很大程度影响电池特性。因此，关于具备卷绕电极体的二次电池的构成，正进行着各种各样的研究。具体来说，为了防止电极的卷绕偏离，当在设置于集电体的未涂敷部中的上部区域焊接了电极耳片(tab)时，会在此未涂敷部中的下部区域粘贴绝缘胶带(例如参考专利文献1)。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利第5535465号说明书。
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】电子设备等越发高性能化及多功能化。因此，电子设备等的使用频率不断增加，且这些电子设备等的使用环境不断扩大。由此，现在的状况是具备卷绕电极体的二次电池的构成更容易影响电池特性，关于其电池特性仍有改善的空间。本技术是鉴于相关的问题点研究而成的，其目的在于提供一种可获得优异的电池特性的二次电池、电池组件、电动车辆、储电系统、电动工具及电子设备。【用于解决课题的手段】本技术的一实施方式的二次电池具备：正极端子；负极端子；卷绕电极体，(A)上述卷绕电极体包括正极及负极，正极及负极隔着隔膜相互层叠，并且以卷绕轴为中心而卷绕，(B)和卷绕轴交叉的截面具有由长轴及短轴规定的扁平形状，(C)正极包括正极集电体及设置在正极集电体的一部分上的正极活性物质层，(D)负极包括负极集电体及设置在负极集电体的一部分上的负极活性物质层，(E)正极在卷绕方向的卷内侧端部，包括第一正极卷绕部，上述第一正极卷绕部朝长轴的方向延伸，并且安装有正极端子，(F)负极在卷绕方向的卷内侧端部，包括第一负极卷绕部，上述第一负极卷绕部朝长轴的方向延伸，并且隔着隔膜和第一正极卷绕部相对，上述第一负极卷绕部以在短轴的方向上不和正极端子重叠的方式安装有负极端子；以及一个或两个以上阶梯缓和部件，上述一个或两个以上阶梯缓和部件在第一区域、第二区域及第三区域中的至少一个区域，设置于第一正极卷绕部及第一负极卷绕部中的至少一方，上述第一区域在长轴的方向上比正极端子更靠正极的卷绕方向的卷外侧，上述第二区域在长轴的方向上比负极端子更靠负极的卷绕方向的卷外侧，上述第三区域位于正极端子和负极端子之间。本技术的一实施方式的电池组件、电动车辆、储电系统、电动工具及电子设备分别具备二次电池，此二次电池具有和上述本技术的一实施方式的二次电池相同的构成。于此，关于阶梯缓和部件的形成位置及个数的详细说明如以下所示。第一，阶梯缓和部件可以只设置在第一区域，可以只设置在第二区域，也可以只设置在第三区域。此外，阶梯缓和部件可以设置在第一区域及第二区域这两个区域，可以设置在第二区域及第三区域这两个区域，也可以设置在第一区域及第三区域这两个区域。另外，阶梯缓和部件还可以设置在第一区域、第二区域及第三区域的全体。第二，阶梯缓和部件可以只设置在第一正极卷绕部，可以只设置在第一负极卷绕部，也可以设置在第一正极卷绕部及第一负极卷绕部这两者。第三，阶梯缓和部件的个数可以只有一个，也可以有两个以上。【专利技术的效果】根据本技术的一实施方式的二次电池，在第一区域、第二区域及第三区域中的至少一个区域中，在第一正极卷绕部及第一负极卷绕部中的至少一方设置着阶梯缓和部件，因此可获得优异的电池特性。此外，本技术的一实施方式的电池组件、电动车辆、储电系统、电动工具及电子设备分别也可获得相同的效果。另外，当然并不限定于这里记载的效果，还可以是本技术中记载的任意效果。附图说明图1是示出本技术的一实施方式的二次电池的构成的立体图。图2是示出沿着图1所示的II-II线的卷绕电极体的构成的截面图。图3是将图2所示的卷绕电极体的构成中的一部分放大示出的截面图。图4是示意性示出图2所示的正极及负极各者的图。图5是将图2所示的正极及负极各者的主要部分的构成放大示出的截面图。图6是示出和图5所示的正极及负极各者的主要部分的构成相关的变形例的截面图。图7是示出和图5所示的正极及负极各者的主要部分的构成相关的另一变形例的截面图。图8是示出二次电池的应用例(电池组件：单电池)的构成的立体图。图9是示出图8所示的电池组件的构成的框图。图10是示出二次电池的应用例(电池组件：组电池)的构成的框图。图11是示出二次电池的应用例(电动车辆)的构成的框图。图12是示出二次电池的应用例(储电系统)的构成的框图。图13是示出二次电池的应用例(电动工具)的构成的框图。附图标记说明1：外装部件、2：正极引线、3：负极引线、10：正极、10X：第一正极卷绕部、10Y：第二正极卷绕部、11：正极集电体、12：正极活性物质层、20：负极、20W：第四负极卷绕部、20X：第一负极卷绕部、20Y：第二负极卷绕部、20Z：第三负极卷绕部、21：负极集电体、22：负极活性物质层、30：隔膜、40(40A～40N、40P～40S)：阶梯缓和带、50(50A～50G)：保护带、J：卷绕轴。具体实施方式以下，参考附图，详细地说明本技术的一实施方式。另外，说明顺序如下所示。1.二次电池1-1.整体构成1-2.卷绕电极体的构成1-3.阶梯缓和带的构成1-4.动作1-5.制造方法1-6.作用及效果1-7.变形例2.二次电池的用途2-1.电池组件(单电池)2-2.电池组件(组电池)2-3.电动车辆2-4.储电系统2-5.电动工具〈1.二次电池〉首先，说明本技术的一实施方式的二次电池。这里要说明的二次电池是例如使用锂作为电极反应物质的二次电池，更具体来说，是利用锂的吸留现象及锂的放出现象获得电池容量(负极容量)的锂离子二次电池。该“电极反应物质”是指为了进行电极反应(充放电反应)而使用的物质。〈1-1.整体构成〉首先，说明二次电池的整体构成。图1示出二次电池的立体构成，图2示出沿着图1所示的II-II线的卷绕电极体100的截面构成。以下将X轴方向的尺寸设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池，其特征在于，具备：/n正极端子；/n负极端子；/n卷绕电极体，(A)所述卷绕电极体包括正极及负极，所述正极及所述负极隔着隔膜相互层叠，并且以卷绕轴为中心而卷绕，(B)和所述卷绕轴交叉的截面具有由长轴及短轴规定的扁平形状，(C)所述正极包括正极集电体及设置在所述正极集电体的一部分上的正极活性物质层，(D)所述负极包括负极集电体及设置在所述负极集电体的一部分上的负极活性物质层，(E)所述正极在卷绕方向的卷内侧端部，包括第一正极卷绕部，所述第一正极卷绕部朝所述长轴的方向延伸，并且安装有所述正极端子，(F)所述负极在卷绕方向的卷内侧端部，包括第一负极卷绕部，所述第一负极卷绕部朝所述长轴的方向延伸，并且隔着所述隔膜和所述第一正极卷绕部相对，所述第一负极卷绕部以在所述短轴的方向上不和所述正极端子重叠的方式安装有所述负极端子；以及/n一个或两个以上阶梯缓和部件，所述一个或两个以上阶梯缓和部件在第一区域、第二区域及第三区域中的至少一个区域，设置于所述第一正极卷绕部及所述第一负极卷绕部中的至少一方，所述第一区域在所述长轴的方向上比所述正极端子更靠所述正极的卷绕方向的卷外侧，所述第二区域在所述长轴的方向上比所述负极端子更靠所述负极的卷绕方向的卷外侧，所述第三区域位于所述正极端子和所述负极端子之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，具备：
正极端子；
负极端子；
卷绕电极体，(A)所述卷绕电极体包括正极及负极，所述正极及所述负极隔着隔膜相互层叠，并且以卷绕轴为中心而卷绕，(B)和所述卷绕轴交叉的截面具有由长轴及短轴规定的扁平形状，(C)所述正极包括正极集电体及设置在所述正极集电体的一部分上的正极活性物质层，(D)所述负极包括负极集电体及设置在所述负极集电体的一部分上的负极活性物质层，(E)所述正极在卷绕方向的卷内侧端部，包括第一正极卷绕部，所述第一正极卷绕部朝所述长轴的方向延伸，并且安装有所述正极端子，(F)所述负极在卷绕方向的卷内侧端部，包括第一负极卷绕部，所述第一负极卷绕部朝所述长轴的方向延伸，并且隔着所述隔膜和所述第一正极卷绕部相对，所述第一负极卷绕部以在所述短轴的方向上不和所述正极端子重叠的方式安装有所述负极端子；以及
一个或两个以上阶梯缓和部件，所述一个或两个以上阶梯缓和部件在第一区域、第二区域及第三区域中的至少一个区域，设置于所述第一正极卷绕部及所述第一负极卷绕部中的至少一方，所述第一区域在所述长轴的方向上比所述正极端子更靠所述正极的卷绕方向的卷外侧，所述第二区域在所述长轴的方向上比所述负极端子更靠所述负极的卷绕方向的卷外侧，所述第三区域位于所述正极端子和所述负极端子之间。


2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述阶梯缓和部件设置于所述第一正极卷绕部的内周侧及外周侧中的至少一方，并且所述阶梯缓和部件设置于所述第一负极卷绕部的内周侧及外周侧中的至少一方。


3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一正极卷绕部中的所述正极集电体包括未设置所述正极活性物质层的第一正极露出部，
所述阶梯缓和部件设置在所述第一正极露出部。


4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，在所述第一正极露出部，以覆盖所述正极端子及其周边的方式设置有正极端子保护部件，
所述阶梯缓和部件设置在所述正极端子保护部件上。


5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一负极卷绕部中的所述负极集电体包括未设置所述负极活性物质层的第一负极露出部，
所述阶梯缓和部件设置在所述第一负极露出部。


6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，在所述第一负极露出部，以覆盖所述负极端子及其周边的方式设置有负极端子保护部件，
所述阶梯缓和部件设置在所述负极端子保护部件上。


7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极还包括第二正极卷绕部，所述第二正极卷绕部配置在比所述第一正极卷绕部更靠所述正极的卷绕方向的卷外侧，所述第二正极卷绕部朝所述长轴的方向延伸并且隔着所述隔膜和所述第一正极卷绕部相对，
所述第二正极卷绕部中的所述正极集电体在所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域中的至少一个区域，包括未设置所述正极活性物质层的第二正极露出部，
所述阶梯缓和部件设置在所述第二正极露出部。


8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述负极还包括第二负极卷绕部，所述第二负极卷绕部配置在比所述第一负极卷绕部更靠所述负极的卷绕方向的卷外侧，所述第二负极卷绕部朝所述长轴的方向延伸并且隔着所述隔膜和所述第一负极卷绕部相对，
所述第二负极卷绕部中的所述负极集电体在所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域中的至少一个区域，包括未设置所述负极活性物质层的第二负极露出部，
所述阶梯缓和部件设置在所述第二负极露出部。


9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述负极还包括第三负极卷绕部，所述第三负极卷绕部配置在比所述第二负极卷绕部更靠所述负极的卷绕方向的卷外侧，所述第三负极卷绕部朝所述长轴的方向延伸并且隔着所述隔膜和所述第二负极卷绕部相对，
所述第三负极卷绕部中的所述负极集电体在所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域中的至少一个区域，包括未设置所述负极活性物质层的第三负极露出部，
所述阶梯缓和部件设置在所述第三负极露出部。


10.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述负极还包括第四负极卷绕部，所述第四负极卷绕部配置在比所述第一负极卷绕部更靠所述负极的卷绕方向的卷内侧，所述第四负极卷绕部朝所述长轴的方向延伸并且隔着所述隔膜和所述第一负极卷绕部相对，
所述第四负极卷绕部中的所述负极集电体在所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域中的至少一个区域，包括未设置所述负极活性物质层的第四负极露出部，
所述阶梯缓和部件设置在所述第四负极露出部。


11.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述阶梯缓和部件的厚度相对于所述正极端子及所述负极端子各自的厚度的比率为15％以上80％以下。


12.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述阶梯缓和部件配置在所述第三区域，
所述阶梯缓和部件的宽度相对于所述正极端子和所述负极端子之间的距离的比率为50％以上90％以下。


13.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述阶梯缓和部件的高度相对于所述正极集电体及所述负极集电体各自的高度的比率为20％以上105％以下。


14.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述阶梯缓和部件包含聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯及聚酰亚胺中的至少一种。


15.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，其是锂离子二次电池。


16.一种电池组件，其特征在于，具备：二次电池；
控制部，控制所述二次电池的动作；以及
开关部，根据所述控制部的指示，切换所述二次电池的动作，
所述二次电池具备：
正极端子；
负极端子；
卷绕电极体，(A)所述卷绕电极体包括正极及负极，所述正极及所述负极隔着隔膜相互层叠，并且以卷绕轴为中心而卷绕，(B)和所述卷绕轴交叉的截面具有由长轴及短轴规定的扁平形状，(C)所述正极包括正极集电体及设置在所述正极集电体的一部分上的正极活性物质层，(D)所述负极包括负极集电体及设置在所述负极集电体的一部分上的负极活性物质层，(E)所述正极在卷绕方向的卷内侧端部，包括第一正极卷绕部，所述第一正极卷绕部朝所述长轴的方向延伸，并且安装有所述正极端子，(F)所述负极在卷绕方向的卷内侧端部，包括第一负极卷绕部，所述第一负极卷绕部朝所述长轴的方向延伸，并且隔着所述隔膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井贵昭，国分崇，本多一辉，木暮太一，山川直子，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP