二次电池、电子设备以及电动工具制造技术

技术编号:34600495 阅读:14 留言:0更新日期:2022-08-20 09:03
一种二次电池,正极在带状的正极箔上具有被正极活性物质层覆盖的覆盖部和正极活性物质未覆盖部,负极在带状的负极箔上具有被负极活性物质层覆盖的覆盖部和负极活性物质未覆盖部,正极活性物质未覆盖部在电极卷绕体的一端部与正极集电板接合,负极活性物质未覆盖部在电极卷绕体的另一端部与负极集电板接合,电极卷绕体具有:平坦面,通过使正极活性物质未覆盖部和负极活性物质未覆盖部中的任意一方或双方朝向被卷绕而得到的结构的中心轴弯曲并相互重叠而形成;以及槽,形成于平坦面,当将从中心轴的方向观察时正极集电板与负极集电板重叠的面积设为S1、将沿与中心轴垂直的方向剖切时的电极卷绕体的截面积设为S2时,0≤S1/S2≤0.49。S2≤0.49。S2≤0.49。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池、电子设备以及电动工具


[0001]本专利技术涉及二次电池、电子设备以及电动工具。

技术介绍

[0002]锂离子电池也渐渐面向电动工具、汽车等需要高输出的用途开始了开发。在适于高输出的电池中,为了流过大电流,大多具有将集电板接合于在圆筒形的卷绕电极体的端面露出的集电箔的结构。在这样的电池中,卷绕电极体的端面被集电板覆盖。因此,存在电池异常发热时所产生的气体难以排出到卷绕电极体外的倾向。
[0003]例如,专利文献1中记载了一种下述的结构:该结构一边减少对从正极的集电体延长的集电引线与封口件进行焊接时的迸发,一边降低焊接部分的电阻,并且提高焊接强度的同时,气体排出能力优异。具体而言,公开了一种将集电引线的突起配置于与封口件的气体排出孔对应的位置处的结构。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2005

276660号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的技术问题
[0008]在专利文献1中,对于在两个端面具备集电板的卷绕电极体中的气体排出没有任何启示。进而,在专利文献1的电池中,由于在引线部设置孔,因而放气孔的面积由引线的宽度、长度决定,难以确保适当的放气孔。
[0009]因此,本专利技术的目的之一在于,提供通过具有适当的放气结构而容易放出在电极卷绕体的内部产生的气体的高速率放电用的电池。
[0010]用于解决技术问题的技术方案
[0011]为了解决上述技术问题,本专利技术涉及一种二次电池,在该二次电池中,电极卷绕体、正极集电板以及负极集电板被容纳于电池罐中,该电极卷绕体具有带状的正极和带状的负极隔着隔膜层叠并被卷绕而得到的结构,正极在带状的正极箔上具有被正极活性物质层覆盖的覆盖部和正极活性物质未覆盖部,负极在带状的负极箔上具有被负极活性物质层覆盖的覆盖部和负极活性物质未覆盖部,正极活性物质未覆盖部在电极卷绕体的一端部与正极集电板接合,负极活性物质未覆盖部在电极卷绕体的另一端部与负极集电板接合,电极卷绕体具有:平坦面,通过使正极活性物质未覆盖部和负极活性物质未覆盖部中的任意一方或双方朝向被卷绕而得到的结构的中心轴弯曲并相互重叠而形成;以及槽,形成于平坦面,当将从中心轴的方向观察时正极集电板与负极集电板重叠的面积设为S1、将沿与中心轴垂直的方向剖切时的电极卷绕体的截面积设为S2时,0≤S1/S2≤0.49。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术的至少实施方式,当从电极卷绕体的中心轴的方向观察时正极集电板
与负极集电板的重叠小的情况下,锂离子电池是异常发热时的放气性提高、安全性优异的电池。需要指出,本说明书中例示的效果并不对本专利技术的内容进行限定解释。
附图说明
[0014]图1是一实施方式涉及的电池的概略剖视图。
[0015]图2是说明电极卷绕体中的正极、负极与隔膜的配置关系的一例的图。
[0016]图3的A是正极集电板的俯视图,图3的B是负极集电板的俯视图。
[0017]图4的A至图4的F是说明一实施方式涉及的电池的组装工序的图。
[0018]图5是说明集电板上具有孔、切口的结构的图。
[0019]图6的A至图6的C是说明实施例1的图。
[0020]图7的A至图7的G是说明实施例2的图。
[0021]图8的A至图8的C是说明实施例3的图。
[0022]图9的A至图9的C是说明比较例1的图。
[0023]图10的A至图10的C是说明比较例2的图。
[0024]图11的A是说明实施例1、实施例2的主视图和侧视图,图11的B是针对图11的A的结构说明气体的放气容易度的示意图。
[0025]图12的A是说明比较例2的主视图和侧视图,图12的B是针对图12的A的结构说明气体的放气容易度的示意图。
[0026]图13的A至图13的C是说明实施例11的图。
[0027]图14的A至图14的C是说明实施例12的图。
[0028]图15的A至图15的C是说明实施例13的图。
[0029]图16的A至图16的C是说明实施例14的图。
[0030]图17的A至图17的C是说明实施例15的图。
[0031]图18的A至图18的C是说明比较例11的图。
[0032]图19的A至图19的C是说明比较例12的图。
[0033]图20是用于说明作为本专利技术的应用例的电池组的连接图。
[0034]图21是用于说明作为本专利技术的应用例的电动工具的连接图。
[0035]图22是用于说明作为本专利技术的应用例的电动车辆的连接图。
具体实施方式
[0036]以下,参照附图对本专利技术的实施方式等进行说明。需要指出,按照以下的顺序进行说明。
[0037]<1.一实施方式>
[0038]<2.变形例>
[0039]<3.应用例>
[0040]以下说明的实施方式等是本专利技术的优选的具体例,本专利技术的内容并不限定于这些实施方式等。
[0041]在本专利技术的实施方式中,作为二次电池,以圆筒形状的锂离子电池为例进行说明。
[0042]<1.一实施方式>
[0043]首先,对锂离子电池的整体构成进行说明。图1是锂离子电池1的概略剖视图。例如,如图1所示,锂离子电池1是在电池罐11的内部收纳有电极卷绕体20的圆筒型的锂离子电池1。
[0044]具体而言,锂离子电池1例如在圆筒状的电池罐11的内部具备一对绝缘板12、13和电极卷绕体20。不过,锂离子电池1例如也可以还在电池罐11的内部具备热敏电阻(PTC)元件以及加强部件等中的任意一种或两种以上。
[0045][电池罐][0046]电池罐11主要是收纳电极卷绕体20的部件。该电池罐11例如是一端面开放且另一端面封闭的圆筒状的容器。即,电池罐11具有开放的一端面(开放端面11N)。该电池罐11例如包含铁、铝以及它们的合金等金属材料中的任意一种或两种以上。不过,在电池罐11的表面例如也可以镀覆镍等金属材料中的任意一种或两种以上。
[0047][绝缘板][0048]绝缘板12、13是具有相对于电极卷绕体20的卷绕轴(图1的Z轴)大致垂直的面的盘状的板。另外,绝缘板12、13例如配置为彼此将电极卷绕体20夹在两者之间。
[0049][铆接结构][0050]电池盖14以及安全阀机构30隔着垫圈15铆接到电池罐11的开放端面11N,形成铆接结构11R(卷曲结构)。由此,在电池罐11的内部收纳有电极卷绕体20等的状态下,该电池罐11被密闭。
[0051][电池盖][0052]电池盖14主要是在电池罐11的内部收纳有电极卷绕体20等的状态下封闭该电池罐11的开放端面11N的部件。该电池盖14例如包含与电池罐11的形成材料同样的材料。电池盖14中的中央区域例如向+Z方向突出。由此,电池盖14中的中央区域以外的区域(周边区域)例如与安本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种二次电池,电极卷绕体、正极集电板以及负极集电板被容纳于电池罐中,所述电极卷绕体具有带状的正极和带状的负极隔着隔膜层叠并被卷绕而得到的结构,所述正极在带状的正极箔上具有被正极活性物质层覆盖的覆盖部和正极活性物质未覆盖部,所述负极在带状的负极箔上具有被负极活性物质层覆盖的覆盖部和负极活性物质未覆盖部,所述正极活性物质未覆盖部在所述电极卷绕体的一端部与所述正极集电板接合,所述负极活性物质未覆盖部在所述电极卷绕体的另一端部与所述负极集电板接合,所述电极卷绕体具有:平坦面,通过使所述正极活性物质未覆盖部和所述负极活性物质未覆盖部中的任意一方或双方朝向所述被卷绕而得到的结构的中心轴弯曲并相互重叠而形成;以及槽,形成于所述平坦面,当将...

【专利技术属性】
技术研发人员:高桥雅福留裕贤
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:

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