电池

技术领域

本公开涉及电池。

背景技术

锂离子二次电池等电池通常具备具有正极集电体、正极活性物质层、电解质层、负极活性物质层以及负极集电体的电极体。电极体例如密封于被外装材料包围的内部空间。在日本特开2011-108623中，公开了一种锂聚合物二次电池，包括电极装配体、包围电极装配体的外部的外装材料、以及密封上述外装材料的第1以及第2罩，第1电极端子以及第2电极端子分别经由第1罩以及第2罩被抽出到外部。另外，在日本特开2011-108623中，作为外装材料，记载了层压膜。

发明内容

层压膜通常具有金属层以及树脂层。金属层不具有水分透过性。但是，树脂层具有水分透过性。在水分经由树脂层侵入到用层压膜密封的内部空间时，产生电极体的劣化。

本公开是鉴于上述实情而完成的。本公开的主要目的在于，提供一种能够抑制水分的侵入的电池。

1.一种电池，包括：

电极体；以及

集电端子，配置于上述电极体的侧面部，

该集电端子包括：

第1面，与上述电极体相向；

第2面，与上述第1面相向；

第3面，从上述第1面的外缘延伸到上述第2面侧；

第1连结面，连接上述第3面以及上述第2面；以及

层压膜，覆盖上述电极体以及上述集电端子，覆盖上述第3面以及上述第1连结面。

在厚度方向上对上述电池进行截面观察时，上述第3面以及上述第1连结面的边界设为B

2.在1记载的电池中，

在厚度方向上对上述电池进行截面观察的情况下，上述B

3.在1或者2记载的电池中，

上述集电端子具有：第4面，从上述第1面的外缘延伸到上述第2面侧并且与上述第3面相向；以及第2连结面，连接上述第4面以及上述第2面，

在厚度方向上对上述电池进行截面观察时，将上述第4面以及上述第2连结面的边界设为B

上述层压膜覆盖上述第4面以及上述第2连结面。

4.在3记载的电池中，

在厚度方向上对上述电池进行截面观察的情况下，上述B

5.在1至4中的任意一项记载的电池中，

在上述集电端子以及上述层压膜之间配置树脂膜，

上述树脂膜的端部比上述层压膜的端部突出。

6.一种电池，包括：

电极体；以及

集电端子，配置于上述电极体的侧面部，

该集电端子包括：

第1面，与上述电极体相向；

第2面，与上述第1面相向；

第3面，从上述第1面的外缘延伸到上述第2面侧，配置第1槽；以及

层压膜，覆盖上述电极体以及上述集电端子，覆盖上述第3面中的上述第1槽。

7.一种电池，包括：

电极体；以及

集电端子，配置于上述电极体的侧面部，

该集电端子包括：

第1面，与上述电极体相向；

第2面，与上述第1面相向；

第3面，从上述第1面的外缘延伸到上述第2面侧；以及

层压膜，覆盖上述电极体以及上述集电端子，上述层压膜覆盖上述第3面且延伸至上述第2面，上述第2面中的一部分的区域未被上述层压膜覆盖。

本公开起到能够提供能够抑制水分的侵入的电池这样的效果。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中同样的符号表示同样的要素，其中：

图1是例示本公开中的电极体的概略立体图。

图2A是例示本公开中的电池的概略立体图。

图2B是例示本公开中的电池的概略立体图。

图3A是例示本公开中的电池的概略剖面图。

图3B是将图3A的一部分放大的放大图。

图4A是说明本公开中的课题的说明图。

图4B是图4A中的区域α的放大图。

图5A是例示本公开中的电池的概略剖面图。

图5B是例示本公开中的电池的概略剖面图。

图6A是例示本公开中的集电端子的概略立体图。

图6B是例示本公开中的集电端子的概略立体图。

图6C是例示本公开中的集电端子的概略立体图。

图6D是例示本公开中的集电端子的概略立体图。

图7是例示本公开中的电极体以及集电端子的概略侧面图。

图8是例示本公开中的集电接头以及集电端子的概略剖面图。

图9是例示本公开中的电极体的概略剖面图。

图10是例示本公开中的集电端子的概略剖面图。

图11是例示本公开中的集电端子的概略剖面图。

具体实施方式

以下，使用附图详细说明本公开中的电池。以下所示的各图是示意地示出的附图。在以下所示的各图中，为了易于理解，适宜地夸张各部的大小、形状。另外，在本说明书中，在表现针对某个部件配置其他部件的方案时，只要没有特别说明，在简单地表述为“上”或者“下”的情况下，包括以与某个部件相接的方式在正上方或者正下方配置其他部件的情况、和在某个部件的上方或者下方隔着别的部件配置其他部件的情况这两方。

图1是例示本公开中的电极体的概略立体图。图2A以及图2B是例示本公开中的电池的概略立体图。图1所示的电极体10具有顶面部11、与顶面部11相向的底面部12、以及将顶面部11以及底面部12连结的4个侧面部(第1侧面部13、第2侧面部14、第3侧面部15以及第4侧面部16)。如图2A、图2B所示，电池100具有电极体10、配置于电极体10的侧面部(第1侧面部13以及第3侧面部15)的集电端子20(正极集电端子20A、负极集电端子20B)、以及覆盖电极体10以及集电端子20的层压膜30。此外，在图1、图2A以及图2B中，Z方向与电池的厚度方向相应。在图1、图2A以及图2B中，X方向与电池的宽度方向相应。在图1、图2A以及图2B中，Y方向与电池的进深方向相应。

图3A是例示本公开中的电池的概略剖面图。图3B是将图3A的一部分放大的放大图。如图3A以及图3B所示，集电端子20具有与电极体10相向的第1面S

根据本公开，通过集电端子具有第1连结面并以覆盖该第1连结面的方式配置层压膜，提供能够抑制水分的侵入的电池。在此，设想如图4A所示集电端子20不具有第1连结面的情况。另外，图4B是图4A中的区域α的放大图。图4B所示的层压膜30具有金属层31、比金属层31配置于集电端子20侧的内侧树脂层32、以及配置于金属层31的与内侧树脂层32相反的一侧的面的外侧树脂层33。金属层31不具有水分透过性。因此，水分基本上不会从电池的厚度方向Z侵入。另一方面，层压膜30中的内侧树脂层32、和树脂膜40具有水分透过性。因此，水分可能从电池的进深方向Y侵入。进深方向Y上的水分的侵入大幅依赖于进深方向Y上的树脂层的剖面积和侵入路径的长度。特别地，对于后者，侵入路径越长，越抑制水分的侵入。在比较图3A以及图4A时，图3A中的集电端子20具有第1连结面SL

1.电池的结构

本公开中的电池具备电极体、集电端子以及层压膜。

本公开中的电极体通常具有顶面部、与顶面部相向的底面部、以及连结顶面部以及底面部的多个侧面部。例如，图1所示的电极体10具有顶面部11、与顶面部11相向的底面部12、以及连结顶面部11以及底面部12的4个侧面部(第1侧面部13、第2侧面部14、第3侧面部15以及第4侧面部16)。顶面部11以及底面部12是其法线方向与厚度方向Z平行，相应于电极体10的主面。

本公开中的集电端子配置于电极体的侧面部。例如，在图2A以及图2B中，在电极体10中的第1侧面部13以及第3侧面部15，分别配置有正极集电端子20A以及负极集电端子20B。另外，本公开中的层压膜被配置成覆盖电极体以及集电端子。层压膜优选为1张膜。例如，在图1所示的电极体10的情况下，顶面部11、第4侧面部16、底面部12以及第2侧面部14被1张层压膜30覆盖。另外，例如，在后述图6A至图6D所示的集电端子20的情况下，第3面S

如图3B所示，集电端子20具有与电极体(未图示)相向的第1面S

在图3B中，关于B

层压膜30覆盖第3面S

如图3B、图5A以及图5B所示，集电端子20也可以具有从第1面S

如图3B所示，也可以在集电端子20以及层压膜30之间，配置树脂膜40。通过配置树脂膜40，集电端子20以及层压膜30的密接性提高。另外，通过配置树脂膜40，即使在例如集电端子20的表面上存在导电性异物的情况下，也能够抑制发生短路。另一方面，通过配置树脂膜40，水分易于侵入。相对于此，在本公开中，通过设置第1连结面SL

如图6A至图6D所示，集电端子20也可以除了上述第1面S

图7是例示本公开中的电极体以及集电端子的概略侧面图。在图7中，电极体10的外缘形状、以及集电端子20的外缘形状是长方形。电极体10的外缘的长度(全周长度)设为L

如图8所示，集电接头T优选具有作为电极体10侧的端部的根部P、用于与集电端子20连接的连接部Q、以及连接根部P以及连接部Q的中间部R。根部P是集电接头T中的电极体10侧的端部(边界部)。连接部Q是用于与集电端子20连接的部位。连接部Q是构成后述层叠连接部W的部位。中间部R是连接根部P以及连接部Q的部位。在本公开中，多个集电接头优选的是各个连接部具有在厚度方向上层叠的层叠连接部。在图8中，多个集电接头T中的各个连接部Q在集电接头T的厚度方向上层叠，由此形成层叠连接部W。在层叠连接部W中，各个连接部Y相互接合(相互固定)。

如图8所示，在电极体10的层叠方向(电池的厚度方向Z)的截面观察时，中间部R优选具有以使中间部R的一部分彼此相向的方式弯曲的弯曲构造。在本公开中，优选的是多个集电接头T中的至少一个集电接头T的中间部R具有弯曲构造。在弯曲构造中，相向的中间部Z的一部分彼此也可以配置成直接接触。在弯曲构造中，相向的中间部Z的一部分彼此也可以设置空间地配置。另外，如图8所示，多个集电接头T中的中间部R优选U字状地弯曲。

2.电池的部件

本公开中的电池具备电极体、集电端子以及层压膜。

(1)电极体

图9是例示本公开中的电极体的概略剖面图。图9中的电极体10具有正极活性物质层1、负极活性物质层2、配置于正极活性物质层1以及负极活性物质层2的电解质层3、进行正极活性物质层1的集电的正极集电体4、以及进行负极活性物质层2的集电的负极集电体5。另外，电极体10具有从正极集电体4连续地形成的正极接头4t、和从负极集电体5连续地形成的负极接头5t。另外，在将正极活性物质层、电解质层、负极活性物质层作为发电单位的情况下，本公开中的电极体既可以具有1个发电单位，也可以具有2个以上的发电单位。

正极活性物质层至少含有正极活性物质。正极活性物质层也可以还含有导电材料、电解质以及粘合剂的至少一种。作为正极活性物质，例如，可以举出氧化物活性物质。作为氧化物活性物质，例如，可以举出LiNi

作为导电材料，例如可以举出碳材料。电解质也可以是固体电解质。电解质也可以是液体电解质。固体电解质也可以是凝胶电解质等有机固体电解质。固体电解质也可以是氧化物固体电解质、硫化物固体电解质等无机固体电解质。另外，液体电解质(电解液)例如含有LiPF

负极活性物质层至少含有负极活性物质。负极活性物质层也可以还含有导电材料、电解质以及粘合剂的至少一种。作为负极活性物质，例如可以举出Li、Si等金属活性物质、石墨等碳活性物质、Li

电解质层配置于正极活性物质层以及负极活性物质层之间，至少含有电解质。电解质也可以是固体电解质。电解质也可以是液体电解质。关于电解质，与上述内容相同。电解质层也可以具有分隔物。

正极集电体进行正极活性物质层的集电。作为正极集电体的材料，例如可以举出铝、SUS、镍等金属。作为正极集电体的形状，可以举出例如箔状、网孔状。另外，负极集电体进行负极活性物质层的集电。作为负极集电体的材料，例如可以举出铜、SUS、镍等金属。作为负极集电体的形状，可以举出例如箔状、网孔状。

(2)集电端子

本公开中的集电端子配置于电极体的侧面部。集电端子是指，在至少一部分具有集电部的端子。集电部例如与电极体中的集电接头电连接。集电端子也可以是整体为集电部。集电端子也可以是一部分为集电部。作为集电端子的材料，例如可以举出铝、SUS等金属。

(3)层压膜

本公开中的层压膜通常具有金属层以及内侧树脂层。内侧树脂层与集电端子熔敷。另外，层压膜也可以在金属层的与内侧树脂层相反的一侧的位置具有外侧树脂层。作为金属层的材料，例如可以举出铝、SUS等金属。作为内侧树脂层的材料，例如可以举出聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等烯烃系树脂。作为外侧树脂层的材料，例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙。金属层的厚度是例如30μm以上且60μm以下。内侧树脂层的厚度是例如40μm以上且100μm以下。外侧树脂层的厚度是例如20μm以上且60μm以下。层压膜整体的厚度是例如80μm以上且250μm以下。

也可以在层压膜以及集电端子之间配置树脂膜。作为树脂膜的材料，例如可以举出聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等烯烃系树脂。

(4)电池

本公开中的电池典型地是锂离子二次电池。作为电池的用途，例如可以举出混合动力电动汽车(hybrid electric vehicle，HEV)、插电式混合动力电动汽车(plug-inhybrid electric vehicle，PHEV)、电池电动汽车(battery electric vehicle，BEV)、汽油汽车、柴油汽车等车辆的电源。特别地，优选用于混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力电动汽车(PHEV)或者电池电动汽车(BEV)的驱动用电源。另外，本公开中的电池也可以用作车辆以外的移动体(例如铁路、船舶、航空器)的电源。本公开中的电池也可以用作信息处理装置等电气产品的电源。

3.第1变形例

本公开提供具备电极体、配置于上述电极体的侧面部的集电端子、以及覆盖上述电极体以及上述集电端子的层压膜的电池。上述集电端子具有与上述电极体相向的第1面、与上述第1面相向的第2面、以及从上述第1面的外缘延伸到上述第2面侧的第3面。在上述第3面配置第1槽。上述层压膜覆盖上述第3面中的上述第1槽。

图10所示的集电端子20具有与电极体(未图示)相向的第1面S

如图10所示，第1槽G

4.第2变形例

本公开提供具备电极体、配置于上述电极体的侧面部的集电端子、以及覆盖上述电极体以及上述集电端子的层压膜的电池。上述集电端子具有与上述电极体相向的第1面、与上述第1面相向的第2面、以及从上述第1面的外缘延伸到上述第2面侧的第3面。上述层压膜覆盖上述第3面且延伸至上述第2面。上述第2面中的一部分的区域未被上述层压膜覆盖。

图11所示的集电端子20具有与电极体(未图示)相向的第1面S

如图11所示，电池的厚度方向Z上的第3面S

在第2变形例中，关于层压膜的端部的位置以外的事项，与上述内容相同。第2变形例中的电池也可以具有上述连结面。第2变形例中的电池也可以不具有上述连结面。另外，第2变形例中的电池也可以具有作为第1变形例的特征的槽。第2变形例中的电池也可以不具有作为第1变形例的特征的槽。

此外，本公开不限定于上述实施方式。上述实施方式是例示。具有与本公开中的权利要求书记载的技术思想实质上相同的结构，起到同样的作用效果的任何变形都包含于本公开中的技术的范围。