二次电池、电池包、电子设备、电动工具、电动航空器以及电动车辆制造技术

一种二次电池，正极在带状的正极箔上具有由正极活性物质层被覆的被覆部和正极活性物质非被覆部，负极在带状的负极箔上具有由负极活性物质层被覆的被覆部和负极活性物质非被覆部，正极活性物质非被覆部与负极活性物质非被覆部的任一方或者双方具有通过朝向卷绕的结构的中心轴折弯并重合而形成的表面，表面与正极集电板或者负极集电板接合，在将正极侧的接合部位或者负极侧的接合部位中的最远离中心轴的接合部位的正极箔或者负极箔的厚度设为t(mm)、将该箔的重叠片数设为m、并且将正极集电板或者负极集电板的厚度设为T(mm)、且Z＝t

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池、电池包、电子设备、电动工具、电动航空器以及电动车辆


[0001]本专利技术涉及二次电池、电池包、电子设备、电动工具、电动航空器以及电动车辆。

技术介绍

[0002]锂离子电池面向电动工具、汽车之类的需要高输出的用途而被开发。作为进行高输出的一种方法，可举出从电池流过比较大的电流的高倍率放电。在高倍率放电中，由于流过大电流，所以电池的内部电阻成为问题。
[0003]专利文献1记载有针对圆筒形的锂离子二次电池而内部电阻比以往降低的高倍率放电特性优异的电池的结构和制法。公开如下的电池结构、制造方法：在带状的电极芯体涂布有活性物质的正极板、负极板隔着隔膜而卷绕而成的螺旋电极体的各个端面具备没有涂布有活性物质的芯体露出部，在撞击工序中在端部形成平坦面之前，通过在芯体露出部的突出的部位设置放射状的8个弯折辅助槽而在不存在槽的部位形成有平坦面，与集电板的焊接变可靠。
[0004]专利文献2公开有方型的无接头结构的电池，且公开有通过集电板与电极端面接触而能够可靠地激光焊接、在电极端具备屈伸部的结构、通过存在屈伸部而相对于集电板面接触并在激光焊接时能够进行线焊而使连接强度提高。
[0005]专利文献1：日本特开2008
‑
166030号公报
[0006]专利文献2：专利第3912574号公报
[0007]在专利文献1、2中，主张通过集电板与电极端的激光焊接而使连接可靠的结构，但根据使用的集电板的厚度与芯体露出部的层叠厚度之间的关系，产生脱焊、穿孔、飞溅。针对它们双方之间的关系没有任何提及，因此，存在根据情况的不同而无法焊接的问题。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的目的之一在于提供能够使电池的内部电阻低电阻化的具备活性物质非被覆部的层叠厚度与集电板的厚度之间的关系的电池。
[0009]为了解决上述课题，本专利技术是一种二次电池，电极卷绕体和正极集电板以及负极集电板收容于外装罐中，所述电极卷绕体具有隔着隔膜将带状的正极和带状的负极层叠并卷绕的结构，在上述二次电池中，正极在带状的正极箔上具有由正极活性物质层被覆的被覆部和正极活性物质非被覆部，负极在带状的负极箔上具有由负极活性物质层被覆的被覆部和负极活性物质非被覆部，正极活性物质非被覆部与负极活性物质非被覆部的任一方或者双方具有通过朝向卷绕的结构的中心轴折弯并重合而形成的表面，表面与正极集电板或者负极集电板接合，在将正极侧的接合部位或者负极侧的接合部位中的最远离中心轴的接合部位的正极箔或者负极箔的厚度设为t(mm)、将该箔的重叠片数设为m、并且将正极集电板或者负极集电板的厚度设为T(mm)、且Z＝t
×
m/T时，0.2≤Z≤2.0。
[0010]另外，本专利技术是一种电池包，具有：
[0011]上述的二次电池；
[0012]控制部，控制二次电池；以及
[0013]外装体，内包二次电池。
[0014]本专利技术是一种电子设备，具有上述的二次电池或者上述的电池包。
[0015]本专利技术是具有上述的电池包，并将电池包用作电源的电动工具。
[0016]本专利技术是一种电动航空器，具备：
[0017]上述的电池包；
[0018]多个旋转叶片；
[0019]马达，分别使旋转叶片旋转；
[0020]支承轴，分别支承旋转叶片以及马达；
[0021]马达控制部，控制马达的旋转；以及
[0022]电力供给线，对马达供给电力，
[0023]电池包与电力供给线连接。
[0024]本专利技术是一种电动车辆，具有上述的二次电池，并具有：
[0025]转换装置，从二次电池接受电力的供给并转换为车辆的驱动力；和
[0026]控制装置，基于与二次电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理。
[0027]根据本专利技术的至少实施方式，能够可靠地进行箔与集电板的焊接，能够使电池的内部电阻降低，或者能够实现高输出的电池。需要说明的是，不是通过本说明书中例示的效果来限定解释本专利技术的内容。
附图说明
[0028]图1是一个实施方式所涉及的电池的剖视图。
[0029]图2是对电极卷绕体的正极、负极与隔膜的配置关系的一个例子进行说明的图。
[0030]图3A是正极集电板的俯视图，图3B是负极集电板的俯视图。
[0031]图4A～图4F是对一个实施方式所涉及的电池的组装工序进行说明的图。
[0032]图5是与一个实施方式所涉及的电池的激光焊接相关的图。
[0033]图6是表示实施例1～4的图。
[0034]图7是表示比较例5、6的图。
[0035]图8是一个实施方式所涉及的电极卷绕体的主视图。
[0036]图9A～图9C是表示实施例7～12的剖视图和俯视图。
[0037]图10A～图10C是表示比较例7的正极侧和比较例9的负极侧的剖视图和俯视图。
[0038]图11A～图11C是表示比较例8、10的剖视图和俯视图。
[0039]图12是用于作为本专利技术的应用例的电池包的说明的连接图。
[0040]图13是用于作为本专利技术的应用例的电动工具的说明的连接图。
[0041]图14是用于作为本专利技术的应用例的无人驾驶航空器的说明的连接图。
[0042]图15是用于作为本专利技术的应用例的电动车辆的说明的连接图。
具体实施方式
[0043]以下，参照附图对本专利技术的实施方式等进行说明。需要说明的是，说明按以下的顺
序进行。
[0044]＜1.一个实施方式＞
[0045]＜2.变形例＞
[0046]＜3.应用例＞
[0047]以下说明的实施方式等是本专利技术优选的具体例，本专利技术的内容不限定于这些实施方式等。
[0048]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作为例子进行说明。当然，也可以使用除锂离子电池以外的其他电池、除圆筒形状以外的电池。
[0049]＜1.一个实施方式＞
[0050]首先，关于锂离子电池的整体结构进行说明。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是在外装罐11的内部收纳有电极卷绕体20的圆筒型的锂离子电池1。
[0051]具体而言，锂离子电池1例如在圆筒状的外装罐11的内部具备一对绝缘板12、13和电极卷绕体20。但是，也可以是，锂离子电池1例如在外装罐11的内部还具备热敏电阻(PTC)元件以及加强构件等中的任一种或者两种以上。
[0052][外装罐][0053]外装罐11主要是收纳电极卷绕体20的构件。该外装罐11例如是一端部开放并且另一端部封闭的圆筒状的容器。即，外装罐11具有开放的一端部(开放端部11N)。该外装罐11例如包括铁、铝以及它们的合金等金属材料中的任一种或者两种以上。但是，也可以是，在外装罐11的表面镀敷有例如镍等金属材料中的任一种或者两种以上。
[0054][绝缘本文档来自技高网...

【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，电极卷绕体和正极集电板以及负极集电板收容于外装罐中，所述电极卷绕体具有隔着隔膜将带状的正极和带状的负极层叠并卷绕的结构，在该二次电池中，所述正极在带状的正极箔上具有由正极活性物质层被覆的被覆部和正极活性物质非被覆部，所述负极在带状的负极箔上具有由负极活性物质层被覆的被覆部和负极活性物质非被覆部，所述正极活性物质非被覆部与所述负极活性物质非被覆部的任一方或者双方具有通过朝向所述卷绕的结构的中心轴折弯并重合而形成的表面，所述表面与所述正极集电板或者所述负极集电板接合，在将正极侧的接合部位或者负极侧的接合部位中的最远离所述中心轴的接合部位的所述正极箔或者负极箔的厚度设为t、将该箔的重叠片数设为m、并且将所述正极集电板或者负极集电板的厚度设为T、且Z＝t
×
m/T时，0.2≤Z≤2.0，t和T的单位是mm。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，在所述正极侧以及所述负极侧各自的接合部位中，所述箔的重叠片数m≥2。3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，在所述表面形成有槽。4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，所述表面是平坦面、或者是具有隆起部的面。5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池，其中，所述正极以及负极的活性物质非被覆部的端部的至少一方比所述隔膜向外侧突出，将从所述隔膜的端面突出的所述活性物质非被覆部的部分的长度设为L时，1.0≤L≤10.0，L的单位是mm。6.根据权利要求1～5中任一项所述的二次电池，其中，所述正极活性物质非被覆部的宽度大于所述负极活性物质非被覆部的宽度，所述正极活性物质非被覆部的端部以及所述...

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