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WO2024214492A1 - 電池 - Google Patents

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WO2024214492A1
WO2024214492A1 PCT/JP2024/010494 JP2024010494W WO2024214492A1 WO 2024214492 A1 WO2024214492 A1 WO 2024214492A1 JP 2024010494 W JP2024010494 W JP 2024010494W WO 2024214492 A1 WO2024214492 A1 WO 2024214492A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrode
welded portion
welded
sealing body
case
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/010494
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
良太 沖本
貴士 川口
悠太 川西
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Publication of WO2024214492A1 publication Critical patent/WO2024214492A1/ja

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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to batteries.
  • Patent Document 1 batteries having a structure in which an electrode group and a current collector plate are connected by a lead (hereinafter also referred to as a lead connection structure) are known (for example, Patent Document 1).
  • the battery in Patent Document 1 includes a wound electrode group having a positive electrode and a negative electrode, a bottomed cylindrical case that houses the electrode group and has an opening at one end, and a sealing body that seals the opening of the case, and the sealing body has a positive current collector plate that is electrically connected to the positive electrode via the positive electrode lead.
  • an end face current collection structure a structure that directly connects the end faces of the electrode group to the current collector plate (hereinafter referred to as an end face current collection structure) as a structure that is more effective at reducing the resistance of batteries than a lead connection structure.
  • batteries with an end face current collection structure have the problem that spatter is generated when welding each component to ensure a conductive path, making them difficult to manufacture stably.
  • one of the objectives of the present disclosure is to stably manufacture batteries with an end face current collection structure.
  • the battery includes a wound electrode group having a first electrode and a second electrode each having a strip shape, a bottomed cylindrical case that houses the electrode group and has an opening at one end, a sealing body that seals the opening, a first current collector plate electrically connected to the case and electrically connected to the first electrode, a second current collector plate having a first welded portion welded to the sealing body and a second welded portion welded to the second electrode, and an insulating plate that electrically insulates the case and the second current collector plate, the insulating plate being disposed on the opposite side of the sealing body with respect to the first welded portion and having a support portion that supports the first welded portion so as to limit the displacement of the first welded portion in a direction away from the sealing body.
  • batteries with end surface current collection structures can be stably manufactured.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic example of a battery according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating an example of a positive electrode current collector plate.
  • the battery according to the present disclosure may be a primary battery such as a lithium primary battery, or a secondary battery such as an alkaline storage battery (nickel-metal hydride battery, nickel-cadmium battery, etc.), a lithium-ion secondary battery, or a lithium metal secondary battery.
  • the category of battery also includes an electricity storage device (e.g., lithium-ion capacitor, electric double layer capacitor) in which at least one of the positive and negative electrodes is a polarizable electrode that exhibits capacity through a non-Faradic reaction.
  • the battery according to the present disclosure includes an electrode group, a case, a sealing body, a first current collecting plate, a second current collecting plate, and an insulating plate.
  • the electrode group is a wound type electrode group having a first electrode and a second electrode each in the shape of a strip (or a long sheet).
  • the electrode group may be formed, for example, by winding the first electrode and the second electrode via a strip-shaped separator.
  • the outer shape of the electrode group may be, for example, cylindrical or prismatic.
  • One of the first electrode and the second electrode is a positive electrode, and the other of the first electrode and the second electrode is a negative electrode.
  • the first electrode may have a strip-shaped first current collector and a first active material layer supported on the first current collector.
  • the second electrode may have a strip-shaped second current collector and a second active material layer supported on the second current collector.
  • the separator may be composed of a porous sheet having ion permeability and insulating properties. Examples of the porous sheet include a thin film having micropores, a woven fabric, and a nonwoven fabric.
  • the first active material layer may be provided on both sides of the first current collector, or may be provided on one side of the first current collector.
  • the first current collector is a positive electrode current collector (which may be composed of, for example, aluminum foil or aluminum alloy foil), and the first active material layer is a positive electrode active material layer (which may contain, for example, a lithium-containing transition metal oxide).
  • the first current collector is a negative electrode current collector (which may be composed of, for example, copper foil or copper alloy foil), and a negative electrode active material layer (which may contain, for example, a carbonaceous material) may be provided as the first active material layer.
  • the case is formed in a bottomed cylindrical shape with an opening at one end, and houses the electrode group.
  • the case may be made of metal (e.g., aluminum or an aluminum alloy).
  • the outer shape of the case may correspond to the outer shape of the electrode group, and may be, for example, a bottomed cylindrical shape or a bottomed rectangular cylindrical shape.
  • the sealing body seals the opening of the case.
  • the sealing body may be made of a metal (e.g., aluminum or an aluminum alloy). At least a portion of the sealing body may be exposed to the outside.
  • the sealing body may be configured as a disk as a whole, and its outer peripheral edge may be crimped and fixed to the case via a gasket.
  • the first current collecting plate is electrically connected to the case and to the first electrode.
  • the case is electrically connected to the first electrode and functions as one of the external terminals of the battery.
  • the first current collecting plate may be connected to the first electrode, for example, by welding.
  • the first current collecting plate may be connected to the case via a connecting member or directly, or may be connected to the case by welding.
  • the second current collecting plate has a first welded portion welded to the sealing body and a second welded portion welded to the second electrode. Therefore, the sealing body is electrically connected to the second electrode and functions as the other external terminal of the battery.
  • the second current collecting plate may be connected to the second electrode by, for example, laser welding.
  • the second current collecting plate may be connected to the sealing body by, for example, laser welding.
  • the battery according to the present disclosure has an end surface current collecting structure in which the second current collecting plate is directly connected to the second electrode. Therefore, the battery according to the present disclosure can have a low internal resistance and excellent rapid charging performance.
  • the insulating plate electrically insulates the case from the second current collecting plate.
  • the insulating plate may be disposed between the case and the second current collecting plate.
  • the insulating plate may be made of an insulating resin material.
  • the insulating plate may be formed in a generally ring shape as a whole.
  • the second current collector plate is welded to the sealing body at the first welded portion. If a gap is created between the first welded portion of the second current collector plate and the sealing body when they are welded together, electrolyte will seep into the gap, causing spatter.
  • the insulating plate has a support portion that is positioned on the opposite side of the sealing body with respect to the first welded portion of the second current collector plate.
  • the support portion supports the first welded portion so as to limit the displacement of the first welded portion in a direction away from the sealing body.
  • a gap is less likely to occur between the first welded portion and the sealing body, and electrolyte is less likely to penetrate between the two. Because electrolyte is less likely to penetrate between the first welded portion and the sealing body, spatter is less likely to occur when the two are welded together, and the battery according to the present disclosure, i.e., a battery having an end face current collection structure, can be stably manufactured.
  • the end portion along the longitudinal direction of the second electrode may protrude from one end face of the electrode group.
  • the second welded portion may be provided closer to the electrode group than the first welded portion and welded to the end portion of the second electrode.
  • the second current collecting plate is welded to the second electrode at the second welded portion.
  • the second welded portion may extend along the radial direction of the second current collecting plate.
  • the first welded portion and the second welded portion may be formed integrally with each other. This reduces the number of parts in the battery and improves the productivity of the battery.
  • the first welded portion may be formed of a folded portion that rises from the center end of the second welded portion toward the sealing body and is folded back toward the outer periphery.
  • the support portion may be disposed between the first welded portion and the second welded portion in the axial direction of the electrode group.
  • the first welded portion and the second welded portion may be arranged offset from each other in the circumferential direction of the case.
  • the support may support an outer portion of the first weld in the radial direction of the case.
  • the support can more effectively limit the displacement of the first weld in the direction away from the sealing plate. This effect is particularly noticeable when the first weld is configured with the folded portion.
  • the support can become a defensive wall that prevents the scattering of spatter even if spatter occurs when welding the first weld.
  • the outer portion of the first weld in the radial direction of the case refers to the outer 30% of the extension area of the first weld in the radial direction.
  • the extension area of the first weld is, for example, the area of the first current collector plate that abuts against the sealing body, and a part of the extension area is welded to the sealing plate.
  • the tip of the folded portion becomes the outermost end of the extension area.
  • the support portion to limit the displacement of the first welded portion in the direction away from the sealing body, it is possible to suppress the occurrence of spattering and stably manufacture batteries having an end face current collection structure.
  • the battery 10 of this embodiment is a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged, and may be, for example, a lithium ion secondary battery or a lithium secondary battery (lithium metal secondary battery). As shown in FIG. 1, the battery 10 includes an electrode group 11, a case 12, a sealing body 13, a negative electrode current collector 15, a positive electrode current collector 16, and an insulating plate 17.
  • the electrode group 11 is a wound electrode group having band-shaped negative electrode 11a and positive electrode 11b.
  • the electrode group 11 is formed by winding the negative electrode 11a and positive electrode 11b with a band-shaped separator (not shown) interposed therebetween.
  • An end portion along the longitudinal direction of the positive electrode 11b is exposed from one end face (upper end face in FIG. 1) of the electrode group 11.
  • An end portion along the longitudinal direction of the negative electrode 11a is exposed from the other end face (lower end face in FIG. 1) of the electrode group 11.
  • the negative electrode 11a is an example of a first electrode
  • the positive electrode 11b is an example of a second electrode.
  • the case 12 is formed in a cylindrical shape with an opening at one end (the upper end in FIG. 1) and houses the electrode group 11.
  • the case 12 is made of metal.
  • the sealing body 13 seals the opening of the case 12.
  • the sealing body 13 is made of metal and is formed into a disk shape as a whole.
  • the outer peripheral edge of the sealing body 13 is crimped and fixed to the case 12 via an insulating gasket 14.
  • the negative electrode current collector 15 has a third weld 15a welded to the inner bottom surface of the case 12, and a fourth weld 15b formed integrally therewith and welded to the exposed end of the negative electrode 11a.
  • the fourth weld 15b is provided closer to the electrode group 11 (upper side in FIG. 1) than the third weld 15a.
  • the negative electrode current collector 15 is connected to the negative electrode 11a at the fourth weld 15b by laser welding, and is also connected to the case 12 at the third weld 15a by laser welding. Therefore, the case 12 is electrically connected to the negative electrode 11a and functions as the negative electrode external terminal of the battery 10.
  • the negative electrode current collector 15 is an example of a first current collector.
  • the positive current collector 16 has a first weld 16a welded to the sealing body 13, and a second weld 16b formed integrally therewith and welded to the exposed end of the positive electrode 11b.
  • the second weld 16b is provided closer to the electrode group 11 (lower side in FIG. 1) than the first weld 16a.
  • the positive current collector 16 is connected to the positive electrode 11b at the second weld 16b by laser welding, and is connected to the sealing body 13 at the first weld 16a by laser welding. Therefore, the sealing body 13 is electrically connected to the positive electrode 11b and functions as a positive external terminal of the battery 10.
  • the positive current collector 16 is an example of a second current collector.
  • the first welded portion 16a is formed by a folded portion that rises from the center of the second welded portion 16b toward the sealing body 13 and is folded back toward the outer periphery.
  • the first welded portion 16a and the second welded portion 16b are arranged offset from each other in the circumferential direction of the case 12.
  • the four first welded portions 16a are arranged at 90° intervals
  • the four second welded portions 16b are arranged at 90° intervals so as to be located between each of the first welded portions 16a, but the number and arrangement of the first welded portions 16a and the second welded portions 16b are not limited to this.
  • the second welded portion 16b may have an area located radially outward from the first welded portion 16a.
  • the first welded portion 16a and the second welded portion 16b are shown in the same cross section for convenience of explanation.
  • the insulating plate 17 is disposed between the case 12 and the positive current collector 16, and electrically insulates them.
  • the insulating plate 17 is made of an insulating resin material, and is generally formed in a ring shape as a whole.
  • the insulating plate 17 has a support portion 17a disposed on the opposite side of the sealing body 13 with respect to the first welded portion 16a of the positive current collector 16.
  • the shape of the insulating plate 17 may be a shape having a ring-shaped cylindrical portion and a flange portion extending radially from one end of the cylindrical portion (the end portion on the electrode group 11 side). In this case, the ring-shaped cylindrical portion constitutes the support portion 17a.
  • the support portion 17a is disposed between the first welded portion 16a and the second welded portion 16b in the axial direction of the electrode group 11 (the vertical direction in FIG. 1), and supports the first welded portion 16a so as to limit the displacement of the first welded portion 16a in the direction away from the sealing body 13.
  • the support portion 17a supports the outer portion of the first welded portion 16a in the radial direction of the case 12.
  • the support portion 17a has a tapered inner surface that expands in diameter toward the sealing body 13, but the shape of the support portion 17a is not particularly limited.
  • a wound electrode group having strip-shaped first and second electrodes; a cylindrical case having a bottom and an opening at one end, the case housing the electrode group; a sealing body that seals the opening; a first current collector plate electrically connected to the case and to the first electrode; a second current collector plate having a first welded portion welded to the sealing body and a second welded portion welded to the second electrode; an insulating plate that electrically insulates the case from the second current collecting plate; Equipped with the insulating plate is arranged on the opposite side of the sealing body with respect to the first welded portion, and has a support portion that supports the first welded portion so as to limit displacement of the first welded portion in a direction away from the sealing body.
  • This disclosure can be used in batteries.

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

開示される電池１０は、それぞれ帯状の第１電極１１ａおよび第２電極１１ｂを有する巻回型の電極群１１と、電極群１１を収容し、一端に開口を有する有底筒状のケース１２と、開口を封口する封口体１３と、ケース１２に電気的に接続され、かつ第１電極１１ａに電気的に接続される第１集電板１５と、封口体１３に溶接接続される第１溶接部１６ａ、および第２電極１１ｂに溶接接続される第２溶接部１６ｂを有する第２集電板１６と、ケース１２と第２集電板１６とを電気的に絶縁する絶縁板１７と、を備える。絶縁板１７は、第１溶接部１６ａを基準として封口体の反対側に配置され、第１溶接部１６ａの封口体１３から離れる方向の変位を制限するように第１溶接部１６ａを支持する支持部１７ａを有する。これにより、端面集電構造を有する電池を安定的に製造することができる。

Description

電池
　本開示は、電池に関する。
　従来、電極群と集電板とをリードで接続する構造（以下、リード接続構造ともいう。）を有する電池が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の電池は、正極および負極を有する巻回型の電極群と、電極群を収容し、一端に開口を有する有底筒状のケースと、ケースの開口を封口する封口体と、を備え、封口体は、正極リードを介して正極に電気的に接続される正極集電板を有する。
国際公開第２０２２／２７０４３２号
　近年、リード接続構造よりも電池の低抵抗化に有効な構造として、電極群の端面と集電板とを直接的に接続する構造（以下、端面集電構造ともいう。）の開発が進められている。しかし、端面集電構造を有する電池には、導通経路を確保するために各部材を溶接する際にスパッタが発生してしまい、安定的に製造するのが困難であるという課題が存在する。このような状況において、本開示は、端面集電構造を有する電池を安定的に製造することを目的の１つとする。
　本開示に係る一局面は、電池に関する。当該電池は、それぞれ帯状の第１電極および第２電極を有する巻回型の電極群と、前記電極群を収容し、一端に開口を有する有底筒状のケースと、前記開口を封口する封口体と、前記ケースに電気的に接続され、かつ前記第１電極に電気的に接続される第１集電板と、前記封口体に溶接接続される第１溶接部、および前記第２電極に溶接接続される第２溶接部を有する第２集電板と、前記ケースと前記第２集電板とを電気的に絶縁する絶縁板と、を備え、前記絶縁板は、前記第１溶接部を基準として前記封口体の反対側に配置され、前記第１溶接部の前記封口体から離れる方向の変位を制限するように前記第１溶接部を支持する支持部を有する。
　本開示によれば、端面集電構造を有する電池を安定的に製造することができる。
　本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本願の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
本開示に係る電池の一例を模式的に示す断面図である。 正極集電板の一例を模式的に示す平面図である。
　本開示に係る電池の実施形態について例を挙げて以下に説明する。しかしながら、本開示は以下に説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。
　本開示に係る電池は、リチウム一次電池などの一次電池であってもよいし、アルカリ蓄電池（ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池など）、リチウムイオン二次電池、リチウム金属二次電池などの二次電池であってもよい。本開示では、正極と負極の少なくとも一方が非ファラデー反応により容量を発現する分極性電極である蓄電デバイス（例えば、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層コンデンサ）も電池の範疇に含める。本開示に係る電池は、電極群と、ケースと、封口体と、第１集電板と、第２集電板と、絶縁板とを備える。
　電極群は、それぞれ帯状（あるいは、長尺シート状）の第１電極および第２電極を有する巻回型の電極群である。電極群は、例えば、第１電極および第２電極を、帯状のセパレータを介して巻回することで構成されてもよい。電極群の外形は、例えば、円柱状または角柱状であってもよい。第１電極および第２電極の一方は正極であり、第１電極および第２電極の他方は負極である。
　第１電極は、帯状の第１集電体と、第１集電体に担持された第１活物質層とを有してもよい。第２電極は、帯状の第２集電体と、第２集電体に担持された第２活物質層とを有してもよい。セパレータは、イオン透過性および絶縁性を有する多孔性シートで構成されてもよい。多孔性シートとしては、例えば、微多孔を有する薄膜、織布、不織布などが挙げられる。
　リチウムイオン二次電池を例に説明すると、第１活物質層は、第１集電体の両面に設けられてもよいし、第１集電体の片面に設けられてもよい。第１電極が正極である場合、第１集電体は正極集電体（例えば、アルミニウム箔またはアルミニウム合金箔で構成され得る。）であり、かつ第１活物質層は正極活物質層（例えば、リチウム含有遷移金属酸化物を含み得る。）である。第１電極が負極である場合、第１集電体は負極集電体（例えば、銅箔または銅合金箔で構成され得る。）であり、第１活物質層として負極活物質層（例えば、炭素質材料を含み得る。）が設けられてもよい。
　ケースは、一端に開口を有する有底筒状に形成され、電極群を収容する。ケースは、金属（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）で構成されてもよい。ケースの外形は、電極群の外形に対応してもよく、例えば、有底円筒状または有底角筒状であってもよい。
　封口体は、ケースの開口を封口する。封口体は、金属（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）で構成されてもよい。封口体は、少なくとも一部が外部に露出していてもよい。封口体は、全体としてディスク状に構成され、その外周縁部がガスケットを介してケースにかしめ固定されてもよい。
　第１集電板は、ケースに電気的に接続され、かつ第１電極に電気的に接続される。このため、ケースは、第１電極に電気的に接続され、電池の一方の外部端子として機能する。第１集電板は、例えば溶接によって第１電極に接続されてもよい。第１集電板は、接続部材を介してまたは直接的にケースに接続されてもよく、溶接によりケースに接続されてもよい。
　第２集電板は、封口体に溶接接続される第１溶接部と、第２電極に溶接接続される第２溶接部とを有する。このため、封口体は、第２電極に電気的に接続され、電池の他方の外部端子として機能する。第２集電板は、例えばレーザ溶接によって第２電極に接続されてもよい。第２集電板は、例えばレーザ溶接によって封口体に接続されてもよい。このように、本開示に係る電池は、第２集電板が第２電極に直接的に接続される端面集電構造を有する。このため、本開示に係る電池は、その内部抵抗が小さく抑えられ、優れた急速充電性能を具備し得る。
　絶縁板は、ケースと第２集電板とを電気的に絶縁する。絶縁板は、ケースと第２集電板との間に配置されてもよい。絶縁板は、絶縁性の樹脂材料で構成されてもよい。絶縁板は、全体として概ねリング状に形成されていてもよい。
　上述のように、第２集電板は、第１溶接部において封口体に溶接接続される。ここで、第２集電板の第１溶接部と封口体とを溶接接続する際、両者の間に隙間が生じると、当該隙間に電解液が浸入してそれがスパッタ発生の要因となる。
　これに対し、上記絶縁板は、第２集電板の第１溶接部を基準として封口体の反対側に配置される支持部を有する。支持部は、第１溶接部の封口体から離れる方向の変位を制限するように第１溶接部を支持する。このため、第１溶接部と封口体の間に隙間が生じにくく、両者の間に電解液が浸入しにくい。第１溶接部と封口体との間に電解液が浸入しにくいため、両者を溶接接続する際にスパッタが発生しにくく、本開示に係る電池、すなわち端面集電構造を有する電池を安定的に製造することができる。
　電極群の一方の端面から、第２電極の長手方向に沿った端部（あるいは、帯状の第２電極の短手方向端部）が突出していてもよい。第２溶接部は、第１溶接部よりも電極群側に設けられ、第２電極の端部に溶接されてもよい。この構成では、第２集電板は、第２溶接部において第２電極に溶接接続される。第２溶接部は、第２集電板の径方向に沿って延びていてもよい。
　第１溶接部と第２溶接部とは、互いに一体に形成されていてもよい。これにより、電池の部品点数を少なくすると共に、電池の生産性を向上することができる。
　第１溶接部は、第２溶接部の中央端から封口体に向かって立ち上がって外周側に折り返された折り返し部で構成されてもよい。支持部は、電極群の軸方向において、第１溶接部と第２溶接部との間に配置されてもよい。
　ケースの周方向において、第１溶接部と第２溶接部とは、互いにずれて配置されていてもよい。この構成によると、第２溶接部において第２集電板と第２電極とをレーザ溶接で接続する際、第１溶接部がレーザ照射の妨げになるのを回避することができる。
　支持部は、ケースの径方向における第１溶接部の外側部分を支持してもよい。この構成では、支持部によって第１溶接部の封口板から離れる方向の変位をより効果的に制限することができる。この効果は、第１溶接部が上記折り返し部で構成される場合に特に顕著となる。また、第１溶接部が上記折り返し部で構成される場合、第１溶接部を溶接する際にスパッタが発生しても、支持部がスパッタの飛散を防ぐ防御壁になり得る。なお、ケースの径方向における第１溶接部の外側部分とは、当該径方向における第１溶接部の延在領域のうち外側３０％の領域をいう。第１溶接部の延在領域とは、例えば、第１集電板のうち封口体と当接する領域であり、延在領域の一部が封口板と溶接される。第１溶接部が上記折り返し部で構成される場合には、折り返し部の突端が、延在領域の最も外側の端部になる。
　以上のように、本開示によれば、支持部によって第１溶接部の封口体から離れる方向の変位を制限することで、スパッタ発生を抑制し、端面集電構造を有する電池を安定的に製造することができる。
　以下では、本開示に係る電池の一例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する一例の電池の構成要素には、上述した構成要素を適用できる。以下で説明する一例の電池の構成要素は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。以下で説明する一例の電池の構成要素のうち、本開示に係る電池に必須ではない構成要素は省略してもよい。なお、以下で示す図は模式的なものであり、実際の部材の形状や数を正確に反映するものではない。
　本実施形態の電池１０は、繰り返しの充放電が可能な二次電池であって、例えば、リチウムイオン二次電池またはリチウム二次電池（リチウム金属二次電池）であってもよい。電池１０は、図１に示すように、電極群１１と、ケース１２と、封口体１３と、負極集電板１５と、正極集電板１６と、絶縁板１７とを備える。
　電極群１１は、それぞれ帯状の負極１１ａおよび正極１１ｂを有する巻回型の電極群である。電極群１１は、負極１１ａおよび正極１１ｂを、帯状のセパレータ（図示せず）を介して巻回することで構成される。電極群１１の一方の端面（図１における上端面）からは、正極１１ｂの長手方向に沿った端部が露出している。電極群１１の他方の端面（図１における下端面）からは、負極１１ａの長手方向に沿った端部が露出している。負極１１ａは、第１電極の一例であり、正極１１ｂは、第２電極の一例である。
　ケース１２は、一端（図１における上端）に開口を有する有底円筒状に形成され、電極群１１を収容する。ケース１２は、金属で構成される。
　封口体１３は、ケース１２の開口を封口する。封口体１３は、金属で構成され、かつ全体としてディスク状に形成される。封口体１３の外周縁部は、絶縁性のガスケット１４を介してケース１２にかしめ固定される。
　負極集電板１５は、ケース１２の内底面に溶接される第３溶接部１５ａと、これに一体に形成されて負極１１ａの露出端部に溶接される第４溶接部１５ｂとを有する。第４溶接部１５ｂは、第３溶接部１５ａよりも電極群１１側（図１における上側）に設けられる。負極集電板１５は、第４溶接部１５ｂにおいて負極１１ａにレーザ溶接によって接続され、かつ第３溶接部１５ａにおいてケース１２にレーザ溶接によって接続される。このため、ケース１２は、負極１１ａに電気的に接続され、電池１０の負極外部端子として機能する。負極集電板１５は、第１集電板の一例である。
　正極集電板１６は、封口体１３に溶接される第１溶接部１６ａと、これに一体に形成されて正極１１ｂの露出端部に溶接される第２溶接部１６ｂとを有する。第２溶接部１６ｂは、第１溶接部１６ａよりも電極群１１側（図１における下側）に設けられる。正極集電板１６は、第２溶接部１６ｂにおいて正極１１ｂにレーザ溶接によって接続され、かつ第１溶接部１６ａにおいて封口体１３にレーザ溶接によって接続される。このため、封口体１３は、正極１１ｂに電気的に接続され、電池１０の正極外部端子として機能する。正極集電板１６は、第２集電板の一例である。
　図１および図２に示すように、第１溶接部１６ａは、第２溶接部１６ｂの中央から封口体１３に向かって立ち上がって外周側に折り返された折り返し部で構成される。また、ケース１２の周方向において、第１溶接部１６ａと第２溶接部１６ｂとは、互いにずれて配置されている。この例では、４つの第１溶接部１６ａが９０°間隔で配置されると共に、各第１溶接部１６ａの間に位置するように４つの第２溶接部１６ｂが９０°間隔で配置されるが、第１溶接部１６ａおよび第２溶接部１６ｂの数や配置はこれに限られるものではない。また、第２溶接部１６ｂは、第１溶接部１６ａよりも径方向外側に位置する領域を有してもよい。なお、図１では、説明の便宜上、第１溶接部１６ａと第２溶接部１６ｂを同じ断面に示してある。
　絶縁板１７は、ケース１２と正極集電板１６との間に配置され、両者を電気的に絶縁する。絶縁板１７は、絶縁性の樹脂材料で構成され、かつ全体として概ねリング状に形成される。絶縁板１７は、正極集電板１６の第１溶接部１６ａを基準として封口体１３の反対側に配置された支持部１７ａを有する。絶縁板１７の形状は、リング状の筒部と、筒部の一端（電極群１１側の端部）から径方向に延びるフランジ部とを具備する形状であってもよい。この場合、リング状の筒部が支持部１７ａを構成する。支持部１７ａは、電極群１１の軸方向（図１における上下方向）において、第１溶接部１６ａと第２溶接部１６ｂとの間に配置され、第１溶接部１６ａの封口体１３から離れる方向の変位を制限するように第１溶接部１６ａを支持する。支持部１７ａは、ケース１２の径方向における第１溶接部１６ａの外側部分を支持する。本実施形態の支持部１７ａは、封口体１３側に向かって拡径するテーパ状の内周面を有するが、支持部１７ａの形状は特に限定されない。
　《付記》
　以上の実施形態の記載により、下記の技術が開示される。
　（技術１）
　それぞれ帯状の第１電極および第２電極を有する巻回型の電極群と、
　前記電極群を収容し、一端に開口を有する有底筒状のケースと、
　前記開口を封口する封口体と、
　前記ケースに電気的に接続され、かつ前記第１電極に電気的に接続される第１集電板と、
　前記封口体に溶接接続される第１溶接部、および前記第２電極に溶接接続される第２溶接部を有する第２集電板と、
　前記ケースと前記第２集電板とを電気的に絶縁する絶縁板と、
を備え、
　前記絶縁板は、前記第１溶接部を基準として前記封口体の反対側に配置され、前記第１溶接部の前記封口体から離れる方向の変位を制限するように前記第１溶接部を支持する支持部を有する、電池。
　（技術２）
　前記電極群の一方の端面から、前記第２電極の長手方向に沿った端部が突出しており、
　前記第２溶接部は、前記第１溶接部よりも前記電極群側に設けられ、前記第２電極の前記端部に溶接される、技術１に記載の電池。
　（技術３）
　前記第１溶接部と前記第２溶接部とは、互いに一体に形成されている、技術２に記載の電池。
　（技術４）
　前記第１溶接部は、前記第２溶接部の中央端から前記封口体に向かって立ち上がって外周側に折り返された折り返し部で構成され、
　前記支持部は、前記電極群の軸方向において、前記第１溶接部と前記第２溶接部との間に配置される、技術３に記載の電池。
　（技術５）
　前記ケースの周方向において、前記第１溶接部と前記第２溶接部とは、互いにずれて配置されている、技術３または４に記載の電池。
　（技術６）
　前記支持部は、前記ケースの径方向における前記第１溶接部の外側部分を支持する、技術１～５のいずれか１つに記載の電池。
　本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
　本開示は、電池に利用できる。
１０：電池
　１１：電極群
　　１１ａ：負極（第１電極）
　　１１ｂ：正極（第２電極）
　１２：ケース
　１３：封口体
　１４：ガスケット
　１５：負極集電板（第１集電板）
　　１５ａ：第３溶接部
　　１５ｂ：第４溶接部
　１６：正極集電板（第２集電板）
　　１６ａ：第１溶接部
　　１６ｂ：第２溶接部
　１７：絶縁板
　　１７ａ：支持部
 

Claims (6)

  1. 　それぞれ帯状の第１電極および第２電極を有する巻回型の電極群と、
    　前記電極群を収容し、一端に開口を有する有底筒状のケースと、
    　前記開口を封口する封口体と、
    　前記ケースに電気的に接続され、かつ前記第１電極に電気的に接続される第１集電板と、
    　前記封口体に溶接接続される第１溶接部、および前記第２電極に溶接接続される第２溶接部を有する第２集電板と、
    　前記ケースと前記第２集電板とを電気的に絶縁する絶縁板と、
    を備え、
    　前記絶縁板は、前記第１溶接部を基準として前記封口体の反対側に配置され、前記第１溶接部の前記封口体から離れる方向の変位を制限するように前記第１溶接部を支持する支持部を有する、電池。
  2. 　前記電極群の一方の端面から、前記第２電極の長手方向に沿った端部が突出しており、
    　前記第２溶接部は、前記第１溶接部よりも前記電極群側に設けられ、前記第２電極の前記端部に溶接される、請求項１に記載の電池。
  3. 　前記第１溶接部と前記第２溶接部とは、互いに一体に形成されている、請求項２に記載の電池。
  4. 　前記第１溶接部は、前記第２溶接部の中央端から前記封口体に向かって立ち上がって外周側に折り返された折り返し部で構成され、
    　前記支持部は、前記電極群の軸方向において、前記第１溶接部と前記第２溶接部との間に配置される、請求項３に記載の電池。
  5. 　前記ケースの周方向において、前記第１溶接部と前記第２溶接部とは、互いにずれて配置されている、請求項３または４に記載の電池。
  6. 　前記支持部は、前記ケースの径方向における前記第１溶接部の外側部分を支持する、請求項１～４のいずれか１項に記載の電池。
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