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図面 (15)

課題

1枚の絶縁体電極体の底面及び第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆うことができる電池を提供する。

解決手段

電池は、電極体(2)と、電極体(2)を収容する電池ケースと、絶縁体(40)とを備える。電極体(2)は、正極と、負極と、正極及び負極の間に配置されたセパレータとを含む扁平形状である。絶縁体(40)は、電極体(2)の底面及び第1の側面の底面側を覆う第1絶縁部と、第1の側面よりも幅が狭い第2の側面(20b)の底面側を覆う第2絶縁部とを有する。電極体(2)の側面において、第1絶縁部と第2絶縁部はつながっていない。

概要

背景

近年、例えば大画面スマートフォンタブレット等、電力消費量が比較的大きな携帯機器の普及が進んでいる。これに伴い、電池大容量化及び大型化の要求が高まっている。

大容量化又は大型化された電池は、落下した際に大きな衝撃を受ける。例えば、電池が角部から落下した場合、正極端子としても機能する電池ケースと、電池ケースに収容されている電極体の負極とが接触して短絡する可能性がある。このため、電極体の底部及び底部側の側面は、絶縁テープ等によって完全に覆われていることが好ましい。

正極及び負極を有する電極体の底面を絶縁テープで被覆して、電極体を外装缶に収容した構成の電池が知られている。特許文献1には、長方形の電極体の底面より一回り大きい長方形の絶縁テープを電極体の底面に貼るとともに、絶縁テープの余った部分を折って、電極体の側面の底面側にも貼る構成が開示されている。

概要

1枚の絶縁体で電極体の底面及び第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆うことができる電池を提供する。電池は、電極体(2)と、電極体(2)を収容する電池ケースと、絶縁体(40)とを備える。電極体(2)は、正極と、負極と、正極及び負極の間に配置されたセパレータとを含む扁平形状である。絶縁体(40)は、電極体(2)の底面及び第1の側面の底面側を覆う第1絶縁部と、第1の側面よりも幅が狭い第2の側面(20b)の底面側を覆う第2絶縁部とを有する。電極体(2)の側面において、第1絶縁部と第2絶縁部はつながっていない。

目的

本発明は、絶縁体で電極体の底面及び第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆い、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる電池を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されたセパレータと、を含む扁平形状の電極体と、前記電極体を収容する電池ケースと、前記電極体の底面及び第1の側面の底面側を覆う第1絶縁部と、前記第1の側面よりも幅が狭い第2の側面の底面側を覆う第2絶縁部とを有する絶縁体と、を備え、前記電極体の側面において、前記第1絶縁部と前記第2絶縁部はつながっていない、電池

請求項2

請求項1に記載の電池であって、前記絶縁体を展開した状態において、前記第2絶縁部は、前記第1絶縁部の一方向における両外側に設けられている、電池。

請求項3

請求項1に記載の電池であって、前記絶縁体は四ヶ所に切れ込みが入っており、前記切れ込みによって、前記第1絶縁部と前記第2絶縁部とに分かれている、電池。

請求項4

請求項1から3のいずれか一項に記載の電池であって、前記電池ケースは、前記電極体の底面と反対側に位置する上面側に開口部を有する、電池。

技術分野

0001

本発明は、電池に関する。

背景技術

0002

近年、例えば大画面スマートフォンタブレット等、電力消費量が比較的大きな携帯機器の普及が進んでいる。これに伴い、電池の大容量化及び大型化の要求が高まっている。

0003

大容量化又は大型化された電池は、落下した際に大きな衝撃を受ける。例えば、電池が角部から落下した場合、正極端子としても機能する電池ケースと、電池ケースに収容されている電極体の負極とが接触して短絡する可能性がある。このため、電極体の底部及び底部側の側面は、絶縁テープ等によって完全に覆われていることが好ましい。

0004

正極及び負極を有する電極体の底面を絶縁テープで被覆して、電極体を外装缶に収容した構成の電池が知られている。特許文献1には、長方形の電極体の底面より一回り大きい長方形の絶縁テープを電極体の底面に貼るとともに、絶縁テープの余った部分を折って、電極体の側面の底面側にも貼る構成が開示されている。

先行技術

0005

特開2012−33419号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、長方形の絶縁テープを用いて、電極体の底面及び側面の底面側に貼る場合、電極体の底面、第1の側面、第2の側面の順に貼るため、最後に貼る電極体の第2の側面を完全に覆うように貼るのが難しくなり、電池の落下時に正極と負極とが短絡する可能性がある。この場合、電極体の第2の側面に絶縁テープを完全に覆うように貼ろうとすると、絶縁テープを貼る工程が複雑になる。

0007

本発明は、絶縁体で電極体の底面及び第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆い、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる電池を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明の一実施形態における電池は、電極体と、電池ケースと、絶縁体とを備える。電極体は、正極と、負極と、正極及び負極の間に配置されたセパレータと、を含む扁平形状である。電池ケースは、電極体を収容する。絶縁体は、電極体の底面及び第1の側面の底面側を覆う第1絶縁部と、第1の側面よりも幅が狭い第2の側面の底面側を覆う第2絶縁部とを有する絶縁体と、を備える。電極体の側面において、第1絶縁部と第2絶縁部はつながっていない(第1の構成)。

0009

第1の構成によれば、絶縁体は、電極体の側面において、第1絶縁部と第2絶縁部がつながっておらず、分かれた形状となっている。これにより、電極体の第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆うことができるので、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる。

0010

絶縁体を展開した状態において、第2絶縁部は、第1絶縁部の一方向における両外側に設けられていてもよい(第2の構成)。

0011

第2の構成によれば、第1絶縁部で電極体の底面及び第1の側面の底面側を覆った後に、第1絶縁部の両外側に設けられている第2絶縁部によって、電極体の第2の側面の底面側を完全に覆うことができる。これにより、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる。

0012

絶縁体は四ヶ所に切れ込みが入っており、切れ込みによって、第1絶縁部と第2絶縁部とに分かれていてもよい(第3の構成)。

0013

第3の構成によれば、1枚の絶縁体の四ヶ所に切れ込みを入れるだけで第1絶縁部と第2絶縁部とに分けることができるので、電極体の第2の側面の底面側を完全に覆うことができる絶縁体を容易に製造することができる。

0014

電池ケースは、電極体の底面と反対側に位置する上面側に開口部を有していてもよい(第4の構成)。

0015

第4の構成によれば、絶縁体の第1絶縁部で電極体の底面及び第1の側面の底面側を覆った状態で、電極体を電池ケースの開口部から挿入することにより、絶縁体の第2絶縁部が自然に折りたたまれて、電極体の第2の側面を完全に覆うことができる。

発明の効果

0016

本開示に係る電池によれば、絶縁体によって電極体の底面及び第1の側面の底面側だけでなく、第2の側面の底面側も完全に覆うことができ、落下時における電極体の正極と負極との接触の発生を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0017

図1は、実施形態1に係る電池の概略を示す斜視図である。
図2は、図1に示す電池のII−II断面図である。
図3は、実施形態1に係る電池に使用されている絶縁テープの展開図である。
図4は、実施形態1に係る電池において、絶縁テープの第1絶縁部を、電極体の底面及び第1の側面の底面側に貼った状態を示す図である。
図5は、実施形態1に係る電池において、絶縁テープの第1絶縁部を、電極体の底面及び第1の側面の底面側に貼った状態で、電極体を電池ケースに挿入する様子を示す図である。
図6は、実施形態1に係る電池において、電極体を電池ケースに挿入し終わったときの電極体の第1の側面を示す図である。
図7は、実施形態1に係る電池において、電極体を電池ケースに挿入し終わったときの電極体の第2の側面を示す図である。
図8は、長方形の絶縁テープを電極体の底面及び第1の側面の底面側に貼り、その状態で電極体を電池ケースに挿入する様子を示す図である。
図9は、図1に示す電池に含まれる電極体の中間体を示す平面図である。
図10は、図1に示す電池に含まれる電極体の概略を示す斜視図である。
図11は、実施形態2に係る電池に使用されている絶縁テープの展開図である。
図12は、実施形態2に係る電池において、絶縁テープの第1絶縁部を、電極体の底面及び第1の側面の底面側に貼った状態を示す図である。
図13は、実施形態2に係る電池において、電極体を電池ケースに挿入し終わったときの電極体の第1の側面を示す図である。
図14は、実施形態2に係る電池において、電極体を電池ケースに挿入し終わったときの電極体の第2の側面を示す図である。

実施例

0018

[実施形態]
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。図中同一及び相当する構成については同一の符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

0019

<実施形態1>
(電池の構成)
図1は、実施形態1に係る電池100の概略を示す斜視図である。電池100は、いわゆる角形電池であり、実質的に扁平な矩形状をなす。以下、説明の便宜上、電池100の幅が広い側面の短辺方向(x方向)を幅方向、当該幅が広い側面に垂直な方向(y方向)を厚み方向、幅方向及び厚み方向に垂直な方向(z方向)を高さ方向と称する。

0020

図1に示すように、電池100は、電池ケース1と、電極体2とを備えている。電池ケース1及び電極体2はいずれも扁平形状である。電池ケース1は、電極体2を収容する。電池ケース1内には、電解液(図示略)も収容されている。

0021

電池ケース1は、側壁部11と、底部12と、蓋14とを含んでいる。側壁部11、底部12、及び蓋14は、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム合金等の金属で構成される。側壁部11及び底部12は、一体的に形成されている。側壁部11は、互いに対向する一対の平板部111と、一対の円弧部112とを有する。なお、図1では、後述する封止栓4及び負極端子32も示している。

0022

電極体2は、電池ケース1に収容された状態で、電気を取り出す側の面である上面、上面とは反対側に位置する底面、幅が広い側面である第1の側面20a、及び第1の側面20aよりも幅が狭い第2の側面20bを有する。後述するように、電極体2の底面、第1の側面20aの底面側、及び第2の側面20bの底面側は、絶縁体である絶縁テープによって覆われている。

0023

図2は、図1に示す電池100のII−II断面図、すなわち、厚み方向の中央を通り高さ方向に沿う平面で切断された電池100の断面図である。

0024

側壁部11は、扁平筒状をなす。側壁部11は、幅方向の寸法よりも厚み方向の寸法が小さい筒状に形成されている。より詳細には、側壁部11は、互いに対向する一対の平板部111と、一対の円弧部112とを有する。各円弧部112は、一対の平板部111の厚み方向の両端に設けられ、平板部111同士を連結する。ただし、側壁部11の形状は、これに限定されず、例えば、四角筒状又は楕円筒状等であってもよい。平板部111の各外面は、実質的に扁平な矩形状をなす電池100において、幅が広い側面を構成する。円弧部112の各外面は、電池100において、幅が狭い側面を構成する。

0025

側壁部11の高さ方向の最大長さは、側壁部11の幅方向及び厚み方向の各最大長さよりも大きい。よって、電池ケース1は、側面視において縦長の概略長方形状をなす。

0026

底部12は、電池ケース1の高さ方向の一方端を封鎖する。底部12は、側壁部11とともに、ケース本体10を構成する。底部12は、側壁部11の肉厚よりも大きな肉厚を有することが好ましい。

0027

ケース本体10は、高さ方向において、底部12と反対の端部に開口101を有する。ケース本体10は、例えば、アルミニウム合金等の金属板深絞り加工することによって形成することができる。以下、高さ方向において、開口101が位置する方を上、底部12が位置する方を下と称する場合がある。

0028

図2に示すように、蓋14は、ケース本体10の開口101を封鎖する。蓋14は、取付孔141及び注液孔142を有する。取付孔141及び注液孔142は、それぞれ、蓋14を高さ方向に貫通する。

0029

取付孔141には、絶縁部材31及び負極端子32が取り付けられる。絶縁部材31は、負極端子32と蓋14とを絶縁する。絶縁部材31は、例えば、ポリプロピレン等で構成することができる。負極端子32は、例えば、ステンレス鋼等で構成することができる。

0030

絶縁部材31は、概略円筒状をなし、取付孔141に挿入されている。負極端子32は、概略柱状をなし、絶縁部材31に挿入される。すなわち、負極端子32と蓋14との間には、絶縁部材31が配置されている。絶縁部材31及び負極端子32の一部は、蓋14から電池ケース1の外に露出する。

0031

蓋14の内面には、例えばステンレス鋼等で構成されるリード板33が設けられている。リード板33は、負極端子32と接続されている。リード板33と蓋14との間には、絶縁部材34が配置される。

0032

電池ケース1内において、負極端子32と電極体2との間には絶縁板35が配置されている。絶縁板35は、負極端子22と電極体2との間で短絡が生じるのを防止する。

0033

注液孔142は、電解液(図示略)を電池ケース1に注入する際に使用される。注液孔142は、封止栓4によって封止されている。

0034

電極体2は、正極21と、負極22と、セパレータ23とを含む。セパレータ23は、正極21と負極22との間に配置される。電極体2は、正極21、負極22、及びセパレータ23を積層して捲回することで形成される捲回体である。ただし、電極体2の構成は、これに限定されるものではなく、例えば、正極、セパレータ、及び負極が順に積層された積層体であってもよい。

0035

正極21には、正極リード24が接続される。正極リード24は、蓋14にも接続される。すなわち、正極21は、正極リード24を介して電池ケース1と電気的に接続されている。したがって、電池ケース1は、電池100の正極端子として機能する。

0036

負極22には、負極リード25が接続される。負極リード25は、リード板33にも接続される。上述したように、リード板33は、負極端子32と接続されている。よって、負極22は、負極リード25及びリード板33を介して、負極端子32と電気的に接続されている。

0037

電極体2の底面、第1の側面20aの底面側、及び第2の側面20bの底面側は、絶縁体である絶縁テープ40によって覆われている。

0038

図3は、実施形態1に係る電池100に使用されている絶縁テープ40の展開図である。図3におけるx方向及びy方向は、図1に示すx方向及びy方向と一致している。図3に示すように、展開した状態では、絶縁テープ40は、十字形状である。

0039

絶縁テープ40は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部401と、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部402とを有する。ただし、第1絶縁部401は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側だけでなく、電極体2の第2の側面20bの一部を覆ってもよい。また、第2絶縁部402は、電極体2の第2の側面20bの底面側だけでなく、電極体2の第1の側面20aの一部を覆ってもよい。図3では、第2絶縁部402にハッチングを施している。

0040

第1絶縁部401は、矩形状である。ただし、第1絶縁部401の形状が矩形に限定されることはない。

0041

絶縁テープ40を展開した状態において、第2絶縁部402は、厚み方向(y方向)における第1絶縁部401の中央の位置から、幅方向(x方向)における第1絶縁部401の両外側に突出して設けられている。第1絶縁部401の幅方向の両外側に設けられた2つの第2絶縁部402によって、電極体2の第2の側面20bの底面側が覆われる。

0042

絶縁テープ40を展開した状態において、第1絶縁部401と第2絶縁部402との境界線の長さL1は、この境界線と平行な方向(厚み方向、y方向)における第1絶縁部401の長さL2よりも短い。第1絶縁部401と第2絶縁部402との境界線とは、第1絶縁部401と第2絶縁部402との境となる線である。境界線の長さL1、すなわち第2絶縁部402の厚み方向(y方向)の長さL1は、電極体2の第2の側面20bを覆うために、電極体2の第2の側面20bの外周の長さよりも長い。

0043

ただし、上記境界線の長さL1が第1絶縁部401のy方向の長さL2と同じくらい長いと、第2絶縁部402によって、電極体2の第2の側面20bを完全に覆うことができなくなる。従って、第1絶縁部401と第2絶縁部402との境界線の長さL1は、電極体2の第2の側面20bの外周の長さより所定の長さだけ長いものとする。所定の長さは、後述する方法によって絶縁テープ40の第1絶縁部401を電極体2の第2の側面20bに綺麗に貼ることができる長さである。

0044

絶縁テープ40を展開した状態において、第1絶縁部401の幅方向(x方向)の長さL3は、電極体2の第1の側面20aの幅方向(x方向)の長さよりも長い。第1絶縁部401の幅方向(x方向)の長さL3が電極体2の第1の側面20aの幅方向(x方向)の長さよりも長いことによって、絶縁テープ40の第1絶縁部401によって、電極体2の底面側における第1の側面20aを完全に覆うことができる。

0045

絶縁テープ40を展開した状態において、絶縁テープ40の第2絶縁部402のうち、幅方向(x方向)における長さL4は、電極体2の第2の側面20bをどの高さまで覆うかに応じて適宜決定する。

0046

絶縁テープ40を電極体2に貼る方法について説明する。まず初めに、絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び互いに対向する第1の側面20aの底面側に貼る。具体的には、絶縁テープ40の幅方向(x方向)と電極体2の幅方向(x方向)とを一致させ、かつ、絶縁テープ40の第1絶縁部401の中心位置と電極体2の底面の中心位置とが一致するように位置合わせをした状態で、電極体2の底面に絶縁テープ40を貼る。そして、絶縁テープ40の第1絶縁部401のうち、電極体2の底面に貼られていない部分を電極体2の第1の側面20aに沿って折り曲げて、電極体2の第1の側面20aの両面に貼る。

0047

図4は、絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態を示す図である。

0048

絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態(図4参照)で、電極体2を電池ケース1のケース本体10の開口101から、電池ケース1に挿入する。このとき、図5に示すように、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ40の第2絶縁部402は上方へと自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bに貼り付けられる。

0049

上述したように、絶縁テープ40の第1絶縁部401と第2絶縁部402との境界線の長さL1は、この境界線と平行な方向における第1絶縁部401の長さL2よりも短い。これにより、電極体2を電池ケース1に挿入する際に、絶縁テープ40の第2絶縁部402はつぶれることなく上方へと折りたたまれるので、絶縁テープ40の第2絶縁部402を電極体2の第2の側面20bの底面側を完全に覆うように貼ることができる。

0050

図6は、電極体2を電池ケース1に挿入し終わったときの電極体2の第1の側面20aを示す図である。また、図7は、電極体2を電池ケース1に挿入し終わったときの電極体2の第2の側面20bを示す図である。図7に示すように、絶縁テープ40が電極体2の第2の側面20bの底面側を完全に覆うように貼られている。また、第1絶縁部401を電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼り、第2絶縁部402を第2の側面20bの底面側に貼るため、絶縁テープ40が貼られた電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402はつながっていない。

0051

従来は、電極体の底面よりも一回り大きい長方形の絶縁テープを電極体の底面に貼った後、第1の側面20a側に折り曲げて第1の側面20aの底面側に貼り、その状態で電極体をケース本体に挿入していた(図8参照)。しかしながら、この方法では、電極体をケース本体に挿入した際に、絶縁テープのうち、電極体に貼られていない部分が電極体の第2の側面20bを完全に覆うように貼られずに、絶縁テープ同士が貼りつく状態が生じる。従って、電極体の第2の側面20bの底面側において、絶縁テープで覆われていない部分が存在する可能性がある。これは、絶縁テープが電極体の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部と、電極体の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部とに明確に区分けされた形状になっていないことに起因する。

0052

(電池の製造方法)
以下、電池100の製造方法の概略を説明する。ただし、電池100の製造方法は、本実施形態で述べる例に限定されるものではない。

0053

まず、電極体2を形成する。図9は、電極体2の形成に際して作製される中間体2iの概略を示す平面図である。中間体2iを作製するため、各々帯状をなす正極21、負極22、及びセパレータ23を準備する。

0054

正極21は、正極集電体211と、正極合剤層212とを含む。正極集電体211は、帯状に形成されている。正極集電体211は、例えば、アルミニウムもしくはチタン等の箔、平織金網エキスパンドメタルラス網、又はパンチングメタル等によって形成される。

0055

正極合剤層212は、正極集電体211の両面に形成される。正極合剤層212は、正極集電体211の一部を露出させるように正極集電体211上に設けられる。正極合剤層212は、例えば、正極集電体211の長辺方向の一方端部を露出させる。正極集電体211のうち正極合剤層212から露出している部分には、正極リード24が接続される。

0056

正極合剤層212は、正極活物質と、導電助剤と、バインダとを混合して形成される。正極活物質として、例えば、マンガン酸リチウムリチウムニッケル複合酸化物リチウムコバルト複合酸化物リチウムニッケルコバルト複合酸化物酸化バナジウム、又は酸化モリブデン等を用いることができる。導電助剤として、例えば、黒鉛カーボンブラック、又はアセチレンブラック等を用いることができる。バインダとして、例えば、ポリイミドポリアミドイミドポリテトラフルオロエチレンPTFE)、およびポリフッ化ビニリデンPVDF)等を単独で、あるいは混合して用いることができる。

0057

負極22は、負極集電体221と、負極合剤層222とを含む。負極集電体221は、帯状に形成されている。負極集電体221は、例えば、銅、ニッケル、もしくはステンレス等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、又はパンチングメタル等によって形成される。

0058

負極合剤層222は、負極集電体221の両面に形成される。負極合剤層222は、正極集電体211の一部を露出させるように負極集電体221上に設けられる。負極合剤層222は、例えば、負極集電体221の長辺方向の一方端部を露出させる。負極集電体221のうち負極合剤層222から露出している部分には、負極リード25が接続される。

0059

負極合剤層222は、負極活物質と、バインダとを混合して形成される。負極活物質として、例えば、天然黒鉛メソフェーズカーボン、又は非晶質カーボン等を用いることができる。バインダとして、例えば、カルボキシメチルセルロースCMC)およびヒドロキシプロピルセルロース(HPC)等のセルローススチレンブタジエンゴムSBR)、アクリルゴム等のゴムバインダ、PTFE、並びにPVDF等を単独で、あるいは混合して用いることができる。

0060

セパレータ23は、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、もしくはポリフェニルサルフィド(PPS)等の多孔性フィルム又は不織布によって形成することができる。

0061

負極22、セパレータ23、正極21及びセパレータ23をこの順で積層することにより、中間体2iを作製する。なお、図9に示す中間体2iでは、正極21の上のセパレータ23の図示を省略している。セパレータ23は、正極21の両面に配置される。正極21は、2枚のセパレータ23の間に配置される。なお、負極22、正極21及びセパレータ23の積層形態はこれに限られない。例えば、セパレータ23、負極22、セパレータ23及び正極21をこの順に積層することもできる。負極リード25は、中間体2iの長辺方向において、正極リード24が配置される端部と逆の端部または同じ端部に配置される。

0062

作製した中間体2iを捲回して押圧し、扁平状に成形する。これにより、図10に示す渦巻状の電極体2が得られる。電極体2の捲回軸方向の一方面(上面)からは、電気を取り出すための正極リード24及び負極リード25が突出している。なお、捲回した中間体2iの側面は、絶縁体のテープで覆われていてもよい。

0063

続いて、上述したように、絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び互いに対向する第1の側面20aの底面側に貼り(図4参照)、その状態で電極体2を電池ケース1のケース本体10の開口101から、電池ケース1に挿入する(図5参照)。電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ40の第2絶縁部402は上方へと自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bの底面側に貼り付けられる。

0064

図2に示すように、電極体2を電池ケース1に挿入した後、電池ケース1の電極体2上に、絶縁板35を配置する。電極体2の上面から突出する正極リード24の先端部は、蓋14に接続される。電極体2の上面から突出する負極リード25の先端部は、リード板33に接続される。絶縁部材31、負極端子32、リード板33、及び絶縁部材34は、蓋14に組み付けられている。

0065

次に、ケース本体10における開口101の外周縁部に蓋14を接合する。蓋14は、例えば溶接等によってケース本体10に接合することができる。これにより、ケース本体10の開口101が蓋14によって封鎖される。

0066

その後、注液孔142から電解液(図示略)を電池ケース1に注入する。電解液は、有機溶媒リチウム塩を溶解させた溶液である。有機溶媒として、例えば、ビニレンカーボネートVC)、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)、ジメチルカーボネートDMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、又はγ‐ブチロラクトン等を単独で、又は2種類以上を混合して用いることができる。リチウム塩として、例えば、LiPF6、LiBF4、又はLiN(CF3SO2)2等を用いることができる。

0067

電解液(図示略)を電池ケース1内に注入した後、封止栓4によって注液孔142を封止する。封止栓4は、例えば溶接等によって、蓋14における注液孔142の外周縁部と接合される。これにより、電池100を得ることができる。

0068

(実施形態1の効果)
実施形態1に係る電池100において、絶縁テープ40は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部401と、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部402とを有し、電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402はつながっていない構成となっている。すなわち、電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402は連続的につながった形状とはなっていない。このような構成により、絶縁テープ40の第1絶縁部401を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態(図4参照)で、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ40の第2絶縁部402は上方へと自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bを完全に覆うように貼り付けることができる。(図7参照)。また、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ40の第2絶縁部402は上方へと自然に折りたたまれるので、電極体2の第2の側面20bに絶縁テープを張る工程が複雑にならず、容易に貼ることができる。

0069

また、機械や人の手で電極体2の第2の側面20bに絶縁テープ40を貼る場合でも、本実施形態に係る電池100によれば、容易に絶縁テープ40を貼ることができる。すなわち、絶縁テープ40には、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部401とは別に、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部402が設けられており、電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402はつながっておらず、明確に区別される形となっているため、第2絶縁部402を折り曲げることによって、容易に電極体2の第2の側面20bに貼り付けることができる。

0070

さらに、実施形態1に係る電池100によれば、電極体2の第1の側面20aの底面側だけではなく、第2の側面20bの底面側にも絶縁テープ40を綺麗に貼ることができるので、電極体2の底面側における側面全体を絶縁テープ40で完全に覆うことができる。これにより、電池100が落下した場合、特に、電池100の底面の角から落下した場合でも、正極端子としても機能する電池ケース1と電極体2の負極22との接触を防ぐことができる。このことについて、以下で具体的に説明する。

0071

上述したように、電池ケース1は、側面視において縦長の概略長方形状をなす。このため、電池100は、電池ケース1の角部から落下した際、円弧部112の方向よりも底部12の方向に傾きやすい。この場合、底部に作用する力よりも大きな力が円弧部112に作用し、円弧部112のうち底部に近い部分に比較的大きな変形が生じ得る。

0072

また、例えば、アルミニウム合金等の金属板を深絞り加工することで電池ケース1を形成する場合、角部において金属板が大きく曲げられるため、角部の肉厚は、通常、側壁部11の肉厚及び底部12の肉厚よりも小さくなる場合がある。この場合、角部は、側壁部11及び底部12と比較して、電池100が落下した際に変形しやすい。

0073

一般に、電池ケース内の電極体が捲回体である場合、電池の落下によって電池ケースの角部が変形したときに、電極体の捲きずれが生じ得る。このときに、電極体の底部側の側面が絶縁テープによって完全に覆われていなければ、正極端子としても機能する電池ケースと電極体の負極とが接触して短絡する可能性がある。

0074

しかしながら、本実施形態に係る電池100では、電極体2の底面側の側面全体が絶縁テープ40で完全に覆われているので、電池100が落下して電池ケース1の角部が変形した場合でも、電極体2の負極22と電池ケース1とが接触するのを防ぐことができる。

0075

このように、本実施形態に係る電池100によれば、落下した際に、電極体2の負極と、正極端子としても機能する電池ケース1との接触を防ぐことができる。

0076

<実施形態2>
図11は、実施形態2に係る電池100に使用されている絶縁テープ110の展開図である。図11に示すように、展開した状態では、絶縁テープ110は、長方形の四隅から長方形の内部に向かう切れ込みが入った形状である。絶縁テープ110の幅方向の一方側の端部から内部に向かう二つの切れ込みの終点を結ぶ線は、図11に示すように、長方形の絶縁テープ110の厚み方向(y方向)と平行である。同様に、絶縁テープ110の幅方向の他方側の端部から内部に向かう二つの切れ込みの終点を結ぶ線も、長方形の絶縁テープ110の厚み方向(y方向)と平行である。

0077

絶縁テープ110は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部1101と、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部1102とを有する。ただし、第1絶縁部1101は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側だけでなく、電極体2の第2の側面20bの一部を覆ってもよい。また、第2絶縁部1102は、電極体2の第2の側面20bの底面側だけでなく、電極体2の第1の側面20aの一部を覆ってもよい。図11では、第2絶縁部1102にハッチングを施している。

0078

図11に示すように、長方形の絶縁テープ110の四隅に切れ込みが入れられていることにより、第1絶縁部1101と第2絶縁部1102とが明確に区別されるようになっている。2つの第2絶縁部1102によって、電極体2の第2の側面20bの底面側が覆われる。

0079

絶縁テープ110を展開した状態において、第1絶縁部1101と第2絶縁部1102との境界線の長さL11は、この境界線と平行な方向(y方向)における第1絶縁部1101の長さL12よりも短い。この境界線の長さL11は、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆うために、電極体2の第2の側面20bの外周の長さよりも長い。

0080

ただし、上記境界線の長さL11が第1絶縁部1101のy方向の長さL12と同じくらい長いと、第2絶縁部1102によって、電極体2の第2の側面20bを完全に覆うことができなくなる。従って、第1絶縁部1101と第2絶縁部1102との境界線の長さL11は、電極体2の第2の側面20bの厚み方向の長さより所定の長さだけ長いものとする。所定の長さは、絶縁テープ110の第1絶縁部1101が電極体2の第2の側面20bを完全に覆うように貼ることができる長さである。

0081

また、第1絶縁部1101の幅方向(x方向)のうち、最も短い部分の長さL13は、電極体2の第1の側面20aの幅方向(x方向)の長さよりも長い。第1絶縁部1101の幅方向(x方向)において最も短い部分の長さL13が電極体2の第1の側面20aの幅方向(x方向)の長さよりも長いことによって、絶縁テープ110の第1絶縁部1101によって、電極体2の第1の側面20aの底面側を完全に覆うことができる。

0082

絶縁テープ110を展開した状態において、第2絶縁部1102のx方向の長さL14は、電極体2の第2の側面20bをどの高さまで覆うかに応じて適宜決定される。

0083

絶縁テープ110を電極体2に貼る方法について説明する。まず初めに、絶縁テープ110の第1絶縁部1101を、電極体2の底面及び対向する第1の側面20aの底面側に貼る。具体的には、絶縁テープ110の幅方向(x方向)と電極体2の幅方向(x方向)とを一致させ、かつ、絶縁テープ110の第1絶縁部1101の中心位置と電極体2の底面の中心位置とが一致するように位置合わせをした状態で、電極体2の底面に絶縁テープ110を貼る。そして、絶縁テープ110の第1絶縁部1101のうち、電極体2の底面に貼られていない部分を電極体2の第1の側面20aに沿って折り曲げて、電極体2の第1の側面20aの両面に貼る。図12は、絶縁テープ110の第1絶縁部1101を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態を示す図である。

0084

絶縁テープ110の第1絶縁部1101を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態(図12参照)で、電極体2を電池ケース1のケース本体10の開口101から、電池ケース1に挿入する。このとき、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ110の第2絶縁部1102は上方へと自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bに貼り付けられる。具体的には、絶縁テープ110の第1絶縁部1101のうち、幅方向(x方向)外側に突出している突出部1101a(図12参照)が電極体2の第2の側面20bの方向に折りたたまれて張り付けられ、絶縁テープ110の第2絶縁部1102が上方に折り曲げられて、電極体2の第2の側面20bに張り付けられる。

0085

図13は、電極体2を電池ケース1に挿入し終わったときの電極体2の第1の側面20aを示す図である。また、図14は、電極体2を電池ケース1に挿入し終わったときの電極体2の第2の側面20bを示す図である。

0086

なお、実施形態2に係る電池の製造方法は、上述した実施形態1に係る電池の製造方法と同じである。

0087

(実施形態2の効果)
実施形態2に係る電池100において、絶縁テープ110は、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部1101と、電極体2の第2の側面20bの底面側を覆う第2絶縁部1102とを有し、電極体2の側面において、第1絶縁部1101と第2絶縁部1102はつながっていない構成となっている。このような構成により、絶縁テープ110の第1絶縁部1101を、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側に貼った状態(図12参照)で、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ110の第2絶縁部1102は上方へ自然に折りたたまれて、電極体2の第2の側面20bに綺麗に貼り付けられる。(図14参照)。また、電極体2を電池ケース1に挿入する過程で、絶縁テープ110の第2絶縁部1102は上方へと自然に折りたたまれるので、電極体2の第2の側面20bに絶縁テープを張る工程が複雑にならず、容易に貼ることができる。

0088

また、機械や人の手で電極体2の第2の側面20bに絶縁テープ110を貼る場合でも、本実施形態に係る電池100によれば、容易に絶縁テープ110を貼ることができる。すなわち、絶縁テープ110には、電極体2の底面及び第1の側面20aの底面側を覆う第1絶縁部1101とは別に、電極体2の第2の側面20bを覆う第2絶縁部1102が設けられており、電極体2の側面において、第1絶縁部401と第2絶縁部402はつながっておらず、明確に区別される形となっているため、第2絶縁部1102を折り曲げることによって、容易に電極体2の第2の側面20bに貼り付けることができる。

0089

さらに、電極体2の第1の側面20aの底面側だけではなく、第2の側面20bの底面側にも絶縁テープ110を綺麗に貼ることができるので、電極体2の底面側における側面全体を絶縁テープ110で完全に覆うことができる。これにより、実施形態1で説明した理由により、電池100が落下した場合、特に、電池100の底面の角から落下した場合でも、正極端子としても機能する電池ケース1と電極体2の負極との接触を防ぐことができる。

0090

以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、電極体2の底面及び側面の底面側を覆う絶縁体として、接着力のある絶縁テープを用いたが、接着力のない絶縁体を用いてもよい。この場合、接着剤を用いて、絶縁体を電極体2に貼ることができる。

0091

実施形態2において、絶縁テープ110は、長方形の四隅から長方形の内部に向かう切れ込みが入った形状となっているが、例えば楕円形の四ヶ所から楕円形の内部に向かう切れ込みが入った形状であってもよい。すなわち、絶縁テープ110の形状が長方形に限定されることはない。

0092

また、絶縁テープ40(110)の第2絶縁部402(1102)を電極体2の第2の側面20bに貼る方法は、上述した方法に限定されず、機械や人の手で貼るようにしてもよい。

0093

100:電池、1:電池ケース、2:電極体、20a:第1の側面、20b:第2の側面、21:正極、22:負極、23:セパレータ、40:絶縁シート(絶縁体)、401:第1絶縁部、402:第2絶縁部、110:絶縁シート(絶縁体)、1101:第1絶縁部、1102:第2絶縁部

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