特許 7101873 電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-07

(45)【発行日】2022-07-15

(54)【発明の名称】電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0587 20100101AFI20220708BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20220708BHJP

   H01M 10/0567 20100101ALI20220708BHJP

   H01M 10/0569 20100101ALI20220708BHJP

   H01M 50/531 20210101ALI20220708BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0587

H01M10/052

H01M10/0567

H01M10/0569

H01M50/531

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021512546

(86)(22)【出願日】2020-03-03

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-17

(86)【国際出願番号】 CN2020077640

(87)【国際公開番号】W WO2021174418

(87)【国際公開日】2021-09-10

【審査請求日】2021-03-04

(73)【特許権者】

【識別番号】513054978

【氏名又は名称】寧徳新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｎｉｎｇｄｅ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１ Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ， Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ， Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ， Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， ３５２１００， Ｐｅｏｐｌｅ’ｓ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】馬 文涛

(72)【発明者】

【氏名】夏 恒涛

(72)【発明者】

【氏名】徐 春瑞

(72)【発明者】

【氏名】鄭 建明

【審査官】式部 玲

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０３７７４３９８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０８１７３７２３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０５８２８５５６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０５２１１８７２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０８６９０４１７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０２４３４６６１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０５８２８５７８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－０４９０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０４１５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５７９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０１３１７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ １０／０５２

Ｈ０１Ｍ １０／０５６７

Ｈ０１Ｍ １０／０５６９

Ｈ０１Ｍ ５０／５３１

Ｈ０１Ｍ ４／６６

Ｈ０１Ｇ １１／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極アセンブリと、前記電極アセンブリを収容する梱包袋と、前記梱包袋内に収容された電解液と、第１の電極タブと、第２の電極タブと、を備え、前記電極アセンブリは、積層された第１の電極シートと第２の電極シートが巻回することにより形成され、前記第１の電極シートは、第１の集電体及び前記第１の集電体の両側にそれぞれ設けられた第１の活物質層を含む電池であって、
前記電解液は、リチウム塩、有機エステル系溶剤及び成膜添加剤を含み、前記成膜添加剤は、１，３－プロパンスルトンを含み、前記電解液における１，３－プロパンスルトンの質量百分率が０％～１％であり、
前記第１の集電体は、順次に配置された第１の空白領域、第１の片面領域及び第１の両面領域を含み、前記第１の空白領域は、前記第１の電極シートの巻き始め端から前記第１の電極シートが初めて折り曲げられる位置までの第１の平面領域と、前記第１の平面領域に接続された第１の折り曲げ領域とを含み、前記第１の片面領域は、第２の折り曲げ領域と、前記第１の折り曲げ領域と前記第２の折り曲げ領域との間に接続された第２の平面領域とを含み、前記第２の平面領域は、前記第１の平面領域に対向し、前記第２の折り曲げ領域は、前記第１の折り曲げ領域に対向し、
前記第１の電極タブは、前記第１の平面領域に設けられ、前記第２の電極タブは、前記第２の電極シートに設けられ、
前記電池は、第１の充填部材をさらに備え、前記第１の充填部材は、前記第１の平面領域または前記第２の平面領域に設けられ、前記第１の充填部材、前記第１の電極タブ及び前記第２の電極タブの前記電極アセンブリの厚さ方向における投影は重なり合わないことを特徴とする電池。

【請求項2】

前記第２の電極シートは、第２の集電体と、前記第２の集電体の両側にそれぞれ設けられた第２の活物質層とを含み、
前記第２の集電体は、順次に設けられた第２の空白領域と、第２の両面領域とを含み、
前記第２の空白領域は、前記第２の電極シートの巻き始め端から前記第２の電極シートが初めて折り曲げられる位置までの第３の平面領域と、前記第３の平面領域に接続された第３の折り曲げ領域とを含み、
前記第３の平面領域は、前記第１の平面領域に対向し、前記第３の折り曲げ領域は、前記第２の折り曲げ領域に対向し、前記第２の電極タブは、前記第３の平面領域に設けられることを特徴とする請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記第１の充填部材は、第１の充填部と、第２の充填部と、第３の充填部と、を含み、
前記第１の充填部は、前記第１の折り曲げ領域に設けられ、前記第２の充填部は、前記第２の平面領域に設けられ、前記第３の充填部は、前記第２の折り曲げ領域に設けられることを特徴とする請求項２に記載の電池。

【請求項4】

前記第１の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第１の端部及び前記第１の端部とは後ろ向きの第２の端部を含み、
前記第２の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第３の端部及び前記第３の端部とは後ろ向きの第４の端部を含み、
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１の充填部の前記第２の折り曲げ領域に近い一端から前記第３の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第２の充填部の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第４の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第２の充填部の前記第２の折り曲げ領域に近い一端から前記第１の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第３の充填部の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の電池。

【請求項5】

前記第２の集電体は、前記第２の両面領域に接続された第２の片面領域と、前記第２の片面領域に接続された第３の空白領域とをさらに含み、
前記第２の片面領域と前記第３の空白領域は、前記電極アセンブリの最外周に位置し、前記第２の片面領域は、前記第２の折り曲げ領域に対向する第４の折り曲げ領域を含み、前記第３の空白領域は、前記第１の折り曲げ領域に対向する第５の折り曲げ領域を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の電池。

【請求項6】

第４の充填部及び第５の充填部を含む第２の充填部材をさらに備え、
前記第４の充填部は、前記第４の折り曲げ領域に設けられており、前記第５の充填部は、前記第５の折り曲げ領域に設けられており、
前記第４の充填部、前記第５の充填部、前記第１の電極タブ及び前記第２の電極タブの前記電極アセンブリの厚さ方向における投影が重なり合わないことを特徴とする請求項５に記載の電池。

【請求項7】

前記第１の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第１の端部と、前記第１の端部とは後ろ向きの第２の端部とを含み、
前記第２の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第３の端部と、前記第３の端部とは後ろ向きの第４の端部とを含み、
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第４の充填部の前記第２の折り曲げ領域に近い一端から前記第３の端部までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第５の充填部の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載の電池。

【請求項8】

前記電池は、第２の充填部材をさらに備え、前記第１の充填部材は、第１のセグメント、第２のセグメント及び第３のセグメントを含み、
前記第２の充填部材は、前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間に接続される第４のセグメントと、前記第２のセグメント及び前記第３のセグメントに接続される第５のセグメントとを含み、
前記第４のセグメントは、前記第１の平面領域における前記第１の電極タブとは後ろ向きの面に設けられ、前記第５のセグメントは、前記第１の平面領域における前記第２の電極タブとは後ろ向きの面に設けられ、
前記第１のセグメント及び前記第２のセグメントは、前記第１の平面領域に設けられ、前記第３のセグメントは、前記第１の折り曲げ領域に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電池。

【請求項9】

前記電極アセンブリの厚さ方向において、
前記第１のセグメントの厚さＡ１は、Ａ１－Ｂ－Ｃ≦２０μｍという数式を満たし、
前記第２のセグメントの厚さＡ２は、Ａ２－Ｂ－Ｃ≦２０μｍという数式を満たし、
前記第３のセグメントの厚さＡ３は、Ａ３－Ｂ－Ｄ≦２０μｍという数式を満たし、
ここで、Ｂは前記第１の電極タブの厚さであり、Ｃは前記第４のセグメントの厚さであり、Ｄは前記第５のセグメントの厚さであることを特徴とする請求項８に記載の電池。

【請求項10】

前記電池は、第３の充填部材をさらに備え、前記第３の充填部材は、前記第１の折り曲げ領域に対向する第１の空白集電体と、前記第１の折り曲げ領域に対向する第２の空白集電体とを含み、
前記第１の空白集電体は、前記第１の平面領域の前記第１の折り曲げ領域から遠く離れている一端に設けられ、且つ前記第１の平面領域に対して折り曲げられ、
前記第２の空白集電体は、前記第１の両面領域の前記第１の空白領域から遠く離れている一端に設けられ、且つ前記第１の両面領域に対して折り曲げられ、
前記第１の空白集電体と、前記第２の空白集電体と、前記第１の電極タブと、前記第２の電極タブとの前記電極アセンブリの厚さ方向における投影が重なり合わないことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池。

【請求項11】

前記第１の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第１の端部と、前記第１の端部とは後ろ向きの第２の端部とを含み、前記第２の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第３の端部と、前記第３の端部とは後ろ向きの第４の端部とを含み、
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１の空白集電体の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第２の空白集電体の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであることを特徴とする請求項１０に記載の電池。

【請求項12】

前記第１の充填部材は、第１のコーティング層、第２のコーティング層、第３のコーティング層及び第４のコーティング層を含み、
前記第１のコーティング層は、前記第１の平面領域に設けられ、前記第２のコーティング層は、前記第１の折り曲げ領域に設けられ、前記第３のコーティング層は、前記第２の平面領域に設けられ、前記第４のコーティング層は、前記第２の折り曲げ領域に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池。

【請求項13】

前記第１の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第１の端部と、前記第１の端部とは後ろ向きの第２の端部とを含み、前記第２の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第３の端部と、前記第３の端部とは後ろ向きの第４の端部とを含み、
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第４の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第１のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域から遠く離れている一端から前記第１の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第２のコーティング層の前記第２の折り曲げ領域に近い一端から前記第３の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第３のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第４の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第３のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域から遠く離れている一端から前記第１の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第４のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであることを特徴とする請求項１２に記載の電池。

【請求項14】

前記有機エステル系溶剤は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートを含み、
前記電解液においては、前記エチレンカーボネートの質量百分率が５％～２３％であり、前記プロピレンカーボネートの質量百分率が０％～３０％であり、前記エチルメチルカーボネートの質量百分率が０％～６０％であり、前記ジエチルカーボネートの質量百分率が０％～６０％であることを特徴とする請求項１に記載の電池。

【請求項15】

前記成膜添加剤が、ビニレンカーボネート、ハロゲン化炭酸エステル及びジフルオロリン酸リチウムを含み、
前記電解液においては、前記ビニレンカーボネートの質量百分率が０％～２％であり、前記ハロゲン化炭酸エステルの質量百分率が０％～４％であり、前記ジフルオロリン酸リチウムの質量百分率が０％～２％であることを特徴とする請求項１４に記載の電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気化学分野に関し、具体的に電池に関するものである。

【背景技術】

【0002】

リチウム電池は、電圧が高く、質量エネルギー密度が高く、循環使用回数が多いなどの利点を有するため、携帯型電子機器に広く使われている。そこで、携帯型電子機器の急速な発展に伴い、電池に対する要求も高まっている。しかし、現在のコイルコアの多くは、界面平坦度が良くないという問題があるため、コア内の電流密度分布に影響を与える。また、電解液において成膜添加剤とする１，３－プロパンスルトン（１，３－Ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｔｏｎｅ，ＰＳ）は発癌物質に属し、これを電解液の中から完全に除去すると、陰陽極成膜に影響を与え、さらに電池のサイクル性能や高温保存性能等に影響を与える。１，３－プロパンスルトンの代わりに成膜添加剤を新たに開発すると、電池の製造コストを大幅に増加させることになる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

そこで、上記の課題を解決できるような電池が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明に係る電池は、電極アセンブリと、前記電極アセンブリを収容する梱包袋と、前記梱包袋内に収容された電解液と、第１の電極タブと、第２の電極タブと、を備え、前記電極アセンブリは、積層された第１の電極タブ及び第２の電極タブが巻回することにより形成され、前記第１の電極シートは、第１の集電体及び前記第１の集電体の両側にそれぞれ設けられた第１の活物質層を含み、
前記電解液は、リチウム塩、有機エステル系溶剤及び成膜添加剤を含み、前記成膜添加剤は、１，３－プロパンスルトンを含み、前記電解液における前記１，３－プロパンスルトンの質量百分率が０％～１％であり、
前記第１の集電体は、順次に配置された第１の空白領域、第１の片面領域及び第１の両面領域を含み、前記第１の空白領域は、前記第１の電極シートの巻き始め端から前記第１の電極シートが初めて折り曲げられる位置までの第１の平面領域と、前記第１の平面領域に接続された第１の折り曲げ領域とを含み、前記第１の片面領域は、第２の折り曲げ領域と、前記第１の折り曲げ領域と前記第２の折り曲げ領域との間に接続された第２の平面領域とを含み、前記第２の平面領域は、前記第１の平面領域に対向し、前記第２の折り曲げ領域は、前記第１の折り曲げ領域に対向し、
前記第１の電極タブは、前記第１の平面領域に設けられ、前記第２の電極タブは、前記第２の電極シートに設けられ、
前記電池は、第１の充填部材をさらに備え、前記第１の充填部材は、前記第１の平面領域または前記第２の平面領域に設けられ、前記第１の充填部材、前記第１の電極タブ及び前記第２の電極タブの前記電極アセンブリの厚さ方向における投影は重なり合わない。

【0005】

好ましくは、前記第２の電極シートは、第２の集電体と、前記第２の集電体の両側にそれぞれ設けられた第２の活物質層とを含み、
前記第２の集電体は、順次に設けられた第２の空白領域と、第２の両面領域とを含み、
前記第２の空白領域は、前記第２の電極シートの巻き始め端から前記第２の電極シートが初めて折り曲げられる位置までの第３の平面領域と、前記第３の平面領域に接続された第３の折り曲げ領域とを含み、
前記第３の平面領域は、前記第１の平面領域に対向し、前記第３の折り曲げ領域は、前記第２の折り曲げ領域に対向し、前記第２の電極タブは、前記第３の平面領域に設けられる。

【0006】

好ましくは、前記第１の充填部材は、第１の充填部と、第２の充填部と、第３の充填部と、を含み、
前記第１の充填部は、前記第１の折り曲げ領域に設けられ、前記第２の充填部は、前記第２の平面領域に設けられ、前記第３の充填部は、前記第２の折り曲げ領域に設けられる。

【0007】

好ましくは、前記第１の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第１の端部及び前記第１の端部とは後ろ向きの第２の端部を含み、
前記第２の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第３の端部及び前記第３の端部とは後ろ向きの第４の端部を含み、
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１の充填部の前記第２の折り曲げ領域に近い一端から前記第３の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第２の充填部の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第４の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第２の充填部の前記第２の折り曲げ領域に近い一端から前記第１の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第３の充填部の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍである。

【0008】

好ましくは、前記第２の集電体は、前記第２の両面領域に接続された第２の片面領域と、前記第２の片面領域に接続された第３の空白領域とをさらに含み、
前記第２の片面領域と前記第３の空白領域は、前記電極アセンブリの最外周に位置し、前記第２の片面領域は、前記第２の折り曲げ領域に対向する第４の折り曲げ領域を含み、前記第３の空白領域は、前記第１の折り曲げ領域に対向する第５の折り曲げ領域を含む。

【0009】

好ましくは、第４の充填部及び第５の充填部を含む第２の充填部材をさらに備え、
前記第４の充填部は、前記第４の折り曲げ領域に設けられており、前記第５の充填部は、前記第５の折り曲げ領域に設けられており、
前記第４の充填部、前記第５の充填部、前記第１の電極タブ及び前記第２の電極タブの前記電極アセンブリの厚さ方向における投影が重なり合わない。

【0010】

好ましくは、前記第１の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第１の端部と、前記第１の端部とは後ろ向きの第２の端部とを含み、
前記第２の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第３の端部と、前記第３の端部とは後ろ向きの第４の端部とを含み、
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第４の充填部の前記第２の折り曲げ領域に近い一端から前記第３の端部までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第５の充填部の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍである。

【0011】

好ましくは、前記電池は、第２の充填部材をさらに備え、前記第１の充填部材は、第１のセグメント、第２のセグメント及び第３のセグメントを含み、
前記第２の充填部材は、前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間に接続される第４のセグメントと、前記第２のセグメント及び前記第３のセグメントに接続される第５のセグメントとを含み、
前記第４のセグメントは、前記第１の平面領域における前記第１の電極タブとは後ろ向きの面に設けられ、前記第５のセグメントは、前記第１の平面領域における前記第２の電極タブとは後ろ向きの面に設けられ、
前記第１のセグメント及び前記第２のセグメントは、前記第１の平面領域に設けられ、前記第３のセグメントは、前記第１の折り曲げ領域に設けられる。

【0012】

好ましくは、前記電極アセンブリの厚さ方向において、
前記第１のセグメントの厚さＡ１は、Ａ１－Ｂ－Ｃ≦２０μｍという数式を満たし、
前記第２のセグメントの厚さＡ２は、Ａ２－Ｂ－Ｃ≦２０μｍという数式を満たし、
前記第３のセグメントの厚さＡ３は、Ａ３－Ｂ－Ｄ≦２０μｍという数式を満たし、
ここで、Ｂは前記第１の電極タブの厚さであり、Ｃは前記第４のセグメントの厚さであり、Ｄは前記第５のセグメントの厚さである。

【0013】

好ましくは、前記電池は、第３の充填部材をさらに備え、前記第３の充填部材は、前記第１の折り曲げ領域に対向する第１の空白集電体と、前記第１の折り曲げ領域に対向する第２の空白集電体とを含み、
前記第１の空白集電体は、前記第１の平面領域の前記第１の折り曲げ領域から遠く離れている一端に設けられ、且つ前記第１の平面領域に対して折り曲げられ、
前記第２の空白集電体は、前記第１の両面領域の前記第１の空白領域から遠く離れている一端に設けられ、且つ前記第１の両面領域に対して折り曲げられ、
前記第１の空白集電体と、前記第２の空白集電体と、前記第１の電極タブと、前記第２の電極タブとの前記電極アセンブリの厚さ方向における投影が重なり合わない。

【0014】

好ましくは、前記第１の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第１の端部と、前記第１の端部とは後ろ向きの第２の端部とを含み、前記第２の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第３の端部と、前記第３の端部とは後ろ向きの第４の端部とを含み、
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１の空白集電体の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第２の空白集電体の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍである。

【0015】

好ましくは、前記第１の充填部材は、第１のコーティング層、第２のコーティング層、第３のコーティング層及び第４のコーティング層を含み、
前記第１のコーティング層は、前記第１の平面領域に設けられ、前記第２のコーティング層は、前記第１の折り曲げ領域に設けられ、前記第３のコーティング層は、前記第２の平面領域に設けられ、前記第４のコーティング層は、前記第２の折り曲げ領域に設けられている。

【0016】

好ましくは、前記第１の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第１の端部と、前記第１の端部とは後ろ向きの第２の端部とを含み、前記第２の電極タブは、前記第１の折り曲げ領域に近い第３の端部と、前記第３の端部とは後ろ向きの第４の端部とを含み、
前記電極アセンブリの幅方向において、前記第１のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第４の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第１のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域から遠く離れている一端から前記第１の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第２のコーティング層の前記第２の折り曲げ領域に近い一端から前記第３の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第３のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第４の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第３のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域から遠く離れている一端から前記第１の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、前記第４のコーティング層の前記第１の折り曲げ領域に近い一端から前記第２の端部までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍである。

【0017】

好ましくは、前記有機エステル系溶剤は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートを含み、
前記電解液においては、前記エチレンカーボネートの質量百分率が５％～２３％であり、前記プロピレンカーボネートの質量百分率が０％～３０％であり、前記エチルメチルカーボネートの質量百分率が０％～６０％であり、前記ジエチルカーボネートの質量百分率が０％～６０％である。

【0018】

好ましくは、前記成膜添加剤が、ビニレンカーボネート、ハロゲン化炭酸エステル及びジフルオロリン酸リチウムを含み、
前記電解液においては、前記ビニレンカーボネートの質量百分率が０％～２％であり、前記ハロゲン化炭酸エステルの質量百分率が０％～４％であり、前記ジフルオロリン酸リチウムの質量百分率が０％～２％である。

【発明の効果】

【0019】

以上のことから、ＰＳは発がん物質であり、欧州連合のＲｅａｃｈ法規によりＳＶＨＣ高度注目物質リストに掲載され、玩具類等の子供と直接接触する製品は、特にＰＳの含有量に注目している。低ＰＳ含有量の環境保護リチウムイオン電池に対しては切実な需要があるが、ＰＳは優れた成膜添加剤であり、ＰＳ不足は固体電解質界面膜（Ｓｏｌｉｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）成膜に影響を及ぼし、さらに電池の循環や高温記憶等の性能に影響を及ぼし、炭酸エチレン、ハロゲン化炭酸エステル、二フッ素リン酸リチウムなどの成膜添加剤により、陰陽極成膜を強化し、ＰＳ含有量の減少によるＳＥＩ膜の成膜不足を補い、同時に電流密度の大きさはＳＥＩ膜の形成に重要な影響を与え、ＳＥＩ膜の形成は、結晶核の形成と成長との２つの過程を含み、電流密度が大きいと、結晶核の形成速度が速くなり、ＳＥＩ膜の構造が疎らになり、且つ負極表面に対する付着が不安定になる。電極アセンブリの内部構造の分布が不均一である場合、化成時に内部の異なる位置の受力が異なり、電流密度の分布が不均一であり、局所的に電流密度が過大となり、形成されたＳＥＩ膜が疎らになり、不安定で一致性が悪くなる。本発明は、前記第１の充填部材の配置により、第１の電極タブと第２の電極タブの配置により形成される電極タブ部分と非電極タブ部分との厚さ差を補償することにより、電極アセンブリの内部構造の平坦度を向上させ、さらに電極アセンブリの内部の電流密度の均一分布を促進し、一致性が良く、かつ安定したＳＥＩ膜を形成することに有利である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る電池の構造概略図である。

【図2】図１に示した電極アセンブリの構成を示す図である。

【図3】図２に示した第１の電極シートの構成を示す図である。

【図4】図２に示した第２の電極シートの構成を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る電極アセンブリの構造概略図である。

【図6】図５に示した第１の電極シートの構造概略図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係る電極アセンブリの構造概略図である。

【図8】本発明のさらに他の実施形態に係る電極アセンブリの構造概略図である。

【図9】図８に示した第１の電極シートの構造概略図である。

【図10】本発明の他の実施形態に係る電池の構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下では、本発明の実施形態の図面に関連して、本発明の実施形態における技術的な態様を明確にし、完全に説明するが、説明した実施形態は、全ての実施形態ではなく、本発明の一部の実施形態のみであることは明らかである。本発明の実施例に基づいて、当業者は、創造的な労働がなされていない前提下で取得される他のすべての実施形態も、本発明の保護範囲内に属する。

【0022】

別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術及び科学用語は、本発明の技術分野に属する技術者が一般に理解する意味と同じである。本明細書では、本明細書で使用される用語は、具体的な実施形態を説明する目的だけであり、本発明を限定することを意味するものではない。

【0023】

以下、図面に関連して、本発明の幾つかの実施形態を詳細に説明する。衝突がない場合には、以下の実施形態及び実施形態における特徴は互いに組み合わされてもよい。

【0024】

図１及び図１０に示すように、本発明の実施形態に係る電池１００は、電極アセンブリ１０と、電極アセンブリ１０を収容する梱包袋２０と、梱包袋２０内に収容された電解液３０と、第１の電極タブ４０と、第２の電極タブ５０と、第１の充填部材６０と、を備える。

【0025】

電解液３０は、リチウム塩、有機エステル系溶剤及び成膜添加剤を含む。前記成膜添加剤は、１，３－プロパンスルトン（ＰＳ）を含む。電解液３０では、前記１、３－プロパンスルトンの質量百分率が０％～１％である。

【0026】

一実施形態では、前記有機エステル系溶剤は、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、メチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を含む。ここで、電解液３０において、前記エチレンカーボネートの質量百分率が５％～２３％であり、前記プロピレンカーボネートの質量百分率が０％～３０％であり、前記メチルエチルカーボネートの質量百分率が０％～６０％であり、前記ジエチルカーボネートの質量百分率が０％～６０％である。

【0027】

さらに、前記成膜添加剤は、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ハロゲン化炭酸エステル（ＦＥＣ）、及びジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＯ_２Ｆ_２）を含む。ここで、電解液３０において、前記ビニレンカーボネートの質量百分率は０％～２％であり、前記ハロゲン化炭酸エステルの質量百分率は０％～４％であり、前記ジフルオロリン酸リチウムの質量百分率は０％～２％である。

【0028】

図１及び図２に示すように、電極アセンブリ１０は、積層された第１の電極シート１１と第２の電極シート１２が巻回することにより形成される。第１の電極タブ４０は、第１の電極シート１１に設けられている。第２の電極タブ５０は、第２の電極シート１２に設けられている。

【0029】

図３に示すように、第１の電極シート１１は、第１の集電体１１１と、第１の集電体１１１の両側にそれぞれ設けられた第１の活物質層１１２とを含む。

【0030】

図３に示すように、第１の集電体１１１は、順次に配置された第１の空白領域１１３、第１の片面領域１１４及び第１の両面領域１１５を含む。なお、第１の空白領域１１３の両側には、第１の活物質層１１２が設けられていない。第１の片面領域１１４の電極アセンブリ１０の中心に向いた表面には、第１の活物質層１１２が設けられていない（図３参照）。第１の両面領域１１５の両側には、第１の活物質層１１２が設けられている。

【0031】

図２に示すように、第１の空白領域１１３は、第１の電極シート１１の巻き始め端から第１の電極シート１１が初めて折り曲げられる位置までの第１の平面領域１１３１と、第１の平面領域１１３１に接続された第１の折り曲げ領域１１３２とを含む。第１の片面領域１１４は、第２の折り曲げ領域１１４１と、第１の折り曲げ領域１１３２と第２の折り曲げ領域１１４１との間に接続された第２の平面領域１１４２と、を含む。第２の平面領域１１４２は、第１の平面領域１１３１に対向し、第２の折り曲げ領域１１４１は、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する。ここで、第１の電極タブ４０は、第１の平面領域１１３１に設けられている。

【0032】

一実施形態では、第１の電極タブ４０は、第１の平面領域１１３１における電極アセンブリ１０の中心とは後ろ向きの面に設けられている。

【0033】

または、第１の電極タブ４０は、第１の平面領域１１３１が電極アセンブリ１０の中心に向く面に設けられている。

【0034】

図４に示すように、第２の電極シート１２は、第２の集電体１２１と、第２の集電体１２１の両側にそれぞれ設けられた第２の活物質層１２２とを含む。

【0035】

第２の集電体１２１は、順次に設けられた第２の空白領域１２３と第２の両面領域１２４とを含む。なお、第２の空白領域１２３の両側には何れも第２の活物質層１２２が設けられておらず、第２の両面領域１２４の両側には何れも第２の活物質層１２２が設けられている。

【0036】

図２に示すように、第２の空白領域１２３は、第２の電極シート１２の巻き始め端から第２の電極シート１２が初めて折り曲げられる位置までの第３の平面領域１２３１と、第３の平面領域１２３１に接続される第３の折り曲げ領域１２３２とを含む。第３の平面領域１２３１は、第１の平面領域１１３１に対向し、第３の折り曲げ領域１２３２は、第２の折り曲げ領域１１４１に対向する。ここで、第２の電極タブ５０は、第３の平面領域１２３１に設けられる。

【0037】

一実施形態では、第２の電極タブ５０は、第３の平面領域１２３１における電極アセンブリ１０の中心とは後ろ向きの面に設けられている。

【0038】

または、第２の電極タブ５０は、第３の平面領域１２３１の電極アセンブリ１０の中心に向く面に設けられている。

【0039】

さらに、図４に示すように、第２の集電体１２１は、第２の両面領域１２４に接続された第２の片面領域１２５及び第２の片面領域１２５に接続された第３の空白領域１２６をさらに含む。第２の片面領域１２５及び第３の空白領域１２６は、電極アセンブリ１０の最外周に位置している。ここで、第２の片面領域１２５の電極アセンブリ１０の中心とは後ろ向きの表面には、第２の活物質層１２２が設けられていない。第３の空白領域１２６の両側には、第２の活物質層１２２が設けられていない。

【0040】

図２及び図４に示すように、第２の片面領域１２５は、第２の折り曲げ領域１１４１に対向する第４の折り曲げ領域１２５１を含む。第３の空白領域１２６は、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する第５の折り曲げ領域１２６１を含む。

【0041】

図２に示すように、第１の電極タブ４０は、第１の折り曲げ領域１１３２に近い第１の端部４０１と、第１の端部４０１とは後ろ向きの第２の端部４０２とを含む。第２の電極タブ５０は、第１の折り曲げ領域１１３２に近い第３の端部５０１と、第３の端部５０１とは後ろ向きの第４の端部５０２とを含む。

【0042】

図２、図５、図７及び図８に示すように、第１の充填部材６０は、第１の平面領域１１３１又は第２の平面領域１１４２に設けられている。第１の充填部材６０と第１の電極タブ４０と第２の電極タブ５０とは、電極アセンブリ１０の厚さ方向（即ち、Ｘ軸方向）における投影が重なり合わない。このように、第１の充填部材６０の配置により、第１の電極タブ４０と第２の電極タブ５０の配置により形成された電極タブ部分と非電極タブ部分との厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が向上し、電極アセンブリ１０の内部の電流密度の均一分布が促進される。なお、第１の充填部材６０は、グリーンゴムまたはホットメルトであってもよい。

【0043】

本実施形態では、図１及び図２に示すように、第１の充填部材６０は、第１の充填部６０１ａと、第２の充填部６０２ａと、第３の充填部６０３ａとを含む。第１の充填部６０１ａは、第１の折り曲げ領域１１３２に設けられ、第２の充填部６０２ａは、第２の平面領域１１４２に設けられ、第３の充填部６０３ａは、第２の折り曲げ領域１１４１に設けられている。このように、第２の充填部６０２ａの配置により、第１の電極タブ４０と第２の電極タブ５０の配置による電極タブ部分と非電極タブ部分との厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が向上し、さらに電極アセンブリ１０の内部の電流密度の均一分布が促進される。同時に、第１の充填部６０１ａ及び第３の充填部６０３ａの配置により、捲回電極タブによる折り曲げ領域に生じる厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が効果的に高くなり、さらに電極アセンブリ１０の内部の電流密度の均一分布が促進される。

【0044】

なお、図２に示すように、電極アセンブリ１０の幅方向（即ち、Ｙ軸方向）において、第１の充填部６０１ａの第２の折り曲げ領域１１４１に近い一端から第３の端部５０１までの垂直距離ｄ１は０ｍｍ～４ｍｍであり、第２の充填部６０２ａの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第４の端部５０２までの垂直距離ｄ２は０ｍｍ～４ｍｍであり、第２の充填部６０２ａの第２の折り曲げ領域１１４１に近い一端から第１の端部４０１までの垂直距離ｄ３は０ｍｍ～４ｍｍであり、第３の充填部６０３ａの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離ｄ４は０ｍｍ～４ｍｍである。

【0045】

さらに、図２に示すように、第１の電極シート１１と第２の電極シート１２との間には、セパレータ１３がさらに設けられる。図３に併せて参照すると、電池１００は、第１の接着部９０１及び第２の接着部９０２をさらに含む。第１の接着部９０１は、第１の電極タブ４０を包むように設けられる。第２の接着部９０２は、第１の片面領域１１４に設けられ、且つ第３の充填部６０３ａの前記第２の充填部６０２ａから離れる側に位置している。ここで、第１の接着部９０１及び第２の接着部９０２は、第１の電極タブ４０及び第１の集電体１１１におけるバリによるセパレータ１３の破れが生じないように、セパレータ１３を保護している。

【0046】

一実施形態では、図１に示すように、電池１００は、第２の充填部材７０をさらに含む。第２の充填部材７０は、第４の充填部７０１ａと、第５の充填部７０２ａとを含む。第４の充填部７０１ａは、第４の折り曲げ領域１２５１に設けられ、第５の充填部７０２ａは、第５の折り曲げ領域１２６１に設けられる。第４の充填部７０１ａ、第５の充填部７０２ａ、第１の電極タブ４０及び第２の電極タブ５０の電極アセンブリ１０における投影は、重なり合わない。このように、第２の充填部材７０の配置により、捲回電極タブによる折り曲げ領域に生じる厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が効果的に高くなり、さらに電極アセンブリ１０の内部の電流密度の均一分布が促進される。なお、第２の充填部材７０は、グリーンゴムまたはホットメルトであってもよい。

【0047】

なお、図２に示すように、電極アセンブリ１０の幅方向において、第４の充填部７０１ａの第２の折り曲げ領域１１４１に近い一端から第３の端部５０１までの垂直距離ｄ１は０ｍｍ～４ｍｍであり、第５の充填部７０２ａの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離ｄ４は０ｍｍ～４ｍｍである。

【0048】

さらに、図４に示すように、電池１００は、第３の接着部９０３、第４の接着部９０４及び第５の接着部９０５をさらに含む。第３の接着部９０３は、第２の電極タブ５０を包むように設けられる。第４の接着部９０４は、第２の片面領域１２５に設けられ、且つ第４の充填部７０１ａが前記第５の充填部７０２ａから遠ざかる側に位置している。第５の接着部９０５は、第３の空白領域１２６において第５の充填部７０２ａとは後ろ向きの面に設けられている。ここで、第３の接着部９０３、第４の接着部９０４及び第５の接着部９０５は、第２の電極タブ５０及び第２の集電体１２１上のバリによってセパレータ１３が突き破られる問題が生じないように、セパレータ１３を保護している。

【0049】

他の実施形態では、図５及び図６に示すように、第１の充填部材６０は、第１のセグメント６０１ｂ、第２のセグメント６０２ｂ及び第３のセグメント６０３ｂを含む。電池１００は、第２の充填部材７０をさらに備える。第２の充填部材７０は、第１のセグメント６０１ｂと第２のセグメント６０２ｂとの間に接続された第４のセグメント７０１ｂと、第２のセグメント６０２ｂと第３のセグメント６０３ｂとの間に接続された第５のセグメント７０２ｂと、を含む。第４のセグメント７０１ｂは、第１の平面領域１１３１における第１の電極タブ４０とは後ろ向きの面に設けられ、第５のセグメント７０２ｂは、第１の平面領域１１３１における第２の電極タブ５０とは後ろ向きの面に設けられている。第１のセグメント６０１ｂ及び第２のセグメント６０２ｂは、第１の平面領域１１３１に設けられ、第３のセグメント６０３ｂは、第１の折り曲げ領域１１３２に設けられている。このように、第１のセグメント６０１ｂ、第２のセグメント６０２ｂ、第４のセグメント７０１ｂ及び第５のセグメント７０２ｂの配置により、第１の電極タブ４０と第２の電極タブ５０の設置により形成された電極タブ部分と非電極タブ部分との厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が向上し、電極アセンブリ１０の内部の電流密度の均一分布が促進される。これと同時に、第３のセグメント６０３ｂの配置により、捲回電極タブによる折り曲げ領域に生じる厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が効果的に向上し、電極アセンブリ１０内部の電流密度の均一分布がさらに促進される。

【0050】

電極アセンブリ１０の厚さ方向において、第１のセグメント６０１ｂの厚さＡ１は、Ａ１－Ｂ－Ｃ≦２０μｍという数式を満たす。第２のセグメント６０２ｂの厚さＡ２は、Ａ２－Ｂ－Ｃ≦２０μｍという数式を満たす。第３のセグメント６０３ｂの厚さＡ３は、Ａ３－Ｂ－Ｄ≦２０μｍという数式を満たす。ここで、Ｂは第１の電極タブ４０の厚さであり、Ｃは第４のセグメント７０１ｂの厚さであり、Ｄは第５のセグメント７０２ｂの厚さである。

【0051】

他の実施形態では、図７に示すように、電池１００は、第３の充填部材８０をさらに備える。第３の充填部材８０は、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する第１の空白集電体８０１と、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する第２の空白集電体８０２とを含む。第１の空白集電体８０１は、第１の平面領域１１３１の第１の折り曲げ領域１１３２から遠く離れている一端に設けられ、且つ第１の平面領域１１３１に対して折り曲げられている。第２の空白集電体８０２は、第１の両面領域１１５の第１の空白領域１１３から遠く離れている一端に設けられ、且つ第１の両面領域１１５に対して折り曲げられている。第１の空白集電体８０１と、第２の空白集電体８０２と、第１の電極タブ４０と、第２の電極タブ５０とは、電極アセンブリ１０の厚さ方向における投影が重なり合わない。このように、第３の充填部材８０の配置により、捲回電極タブによる折り曲げ領域に生じる厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が向上し、電極アセンブリ１０の内部の電流密度の均一分布がさらに促進される。

【0052】

なお、電極アセンブリ１０の幅方向において、第１の空白集電体８０１の第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離ｅ１は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第２の空白集電体８０２の第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離ｅ１は、０ｍｍ～４ｍｍである。

【0053】

更に他の実施形態では、図８及び図９に示すように、第１の充填部材６０は、第１のコーティング層６０１ｃ、第２のコーティング層６０２ｃ、第３のコーティング層６０３ｃ、及び第４のコーティング層６０４ｃを含む。第１のコーティング層６０１ｃは、第１の平面領域１１３１に設けられ、第２のコーティング層６０２ｃは、第１の折り曲げ領域１１３２に設けられ、第３のコーティング層６０３ｃは、第２の平面領域１１４２に設けられ、第４のコーティング層６０４ｃは、第２の折り曲げ領域１１４１に設けられている。このように、第１のコーティング層６０１ｃ及び第３のコーティング層６０３ｃの配置により、第１の電極タブ４０と第２の電極タブ５０の配置による電極タブ部分と非電極タブ部分との厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が向上し、さらに電極アセンブリ１０の内部の電流密度の均一分布が促進される。これと同時に、第２のコーティング層６０２ｃ及び第３のコーティング層６０３ｃの配置により、捲回電極タブによる折り曲げ領域に生じる厚さの差が補償され、電極アセンブリ１０の内部構造の平坦度が効果的に向上し、電極アセンブリ１０の内部の電流密度の均一分布がさらに促進される。

【0054】

電極アセンブリ１０の幅方向において、第１のコーティング層６０１ｃの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第４の端部５０２までの垂直距離ｆ１は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第１のコーティング層６０１ｃの第１の折り曲げ領域１１３２から遠く離れている一端から第１の端部４０１までの垂直距離ｆ２は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第２のコーティング層６０２ｃの第２の折り曲げ領域１１４１に近い一端から第３の端部５０１までの垂直距離ｆ３は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第３のコーティング層６０３ｃの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第４の端部５０２までの垂直距離ｆ１は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第３のコーティング層６０３ｃの第１の折り曲げ領域１１３２から遠く離れている一端から第１の端部４０１までの垂直距離ｆ２は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第４のコーティング層６０４ｃの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離ｆ４は、０ｍｍ～４ｍｍである。

【0055】

以下、本発明の電池１００について、実施形態により具体的に説明する。

【0056】

［実施形態１］
図９及び図１０に示すように、電池１００は、電極アセンブリ１０と、電極アセンブリ１０を収容する梱包袋２０と、梱包袋２０内に収容された電解液３０と、第１の電極タブ４０と、第２の電極タブ５０と、第１の充填部材６０と、を備える。

【0057】

上記の電解液３０は、リチウム塩、有機エステル系溶剤及び成膜添加剤を含む。ここで、有機エステル系溶剤は、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、メチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を含む。この電解液３０において、前記エチレンカーボネートの質量百分率が５％～２３％であり、前記プロピレンカーボネートの質量百分率が０％～３０％であり、前記メチルエチルカーボネートの質量百分率が０％～６０％であり、前記ジエチルカーボネートの質量百分率が０％～６０％である。前記成膜添加剤は、１，３－プロパンスルトン（ＰＳ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ハロゲン化炭酸エステル（ＦＥＣ）及びジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＯ_２Ｆ_２）を含む。電解液３０では、前記１，３－プロパンスルトンの質量百分率が０％～１％であり、前記ビニレンカーボネートの質量百分率が０％～２％であり、前記ハロゲン化炭酸エステルの質量百分率が０％～４％であり、前記ジフルオロリン酸リチウムの質量百分率が０％～２％である。

【0058】

なお、図３及び図４に併せて参照すると、電極アセンブリ１０は、積層された第１の電極シート１１及び第２の電極シート１２が巻回することにより形成される。

【0059】

第１の電極シート１１は、第１の集電体１１１と、第１の集電体１１１の両側にそれぞれ設けられた第１の活物質層１１２とを含む。

【0060】

第１の集電体１１１は、順次に設けられた第１の空白領域１１３と、第１の片面領域１１４と、第１の両面領域１１５とを含む。

【0061】

図１０に示すように、第１の空白領域１１３は、第１の電極シート１１の巻き始め端から第１の電極シート１１が初めて折り曲げられる位置までの第１の平面領域１１３１と、第１の平面領域１１３１に接続された第１の折り曲げ領域１１３２とを含む。第１の片面領域１１４は、第２の折り曲げ領域１１４１と、第１の折り曲げ領域１１３２と第２の折り曲げ領域１１４１との間に接続された第２の平面領域１１４２と、を含む。第２の平面領域１１４２は、第１の平面領域１１３１に対向し、第２の折り曲げ領域１１４１は、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する。

【0062】

第１の電極タブ４０は、第１の平面領域１１３１における電極アセンブリ１０の中心とは後ろ向きの面に設けられ、第２の電極タブ５０は、第２の電極シート１２に設けられている。

【0063】

図９及び図１０に示すように、第１の充填部材６０は、第１のコーティング層６０１ｃ、第２のコーティング層６０２ｃ、第３のコーティング層６０３ｃ及び第４のコーティング層６０４ｃを含む。第１のコーティング層６０１ｃは、第１の平面領域１１３１に設けられ、第２のコーティング層６０２ｃは、第１の折り曲げ領域１１３２に設けられ、第３のコーティング層６０３ｃは、第２の平面領域１１４２に設けられ、第４のコーティング層６０４ｃは、第２の折り曲げ領域１１４１に設けられている。ここで、第１の充填部材６０と第１の電極タブ４０と第２の電極タブ５０の電極アセンブリ１０の厚さ方向における投影が重なり合わない。

【0064】

実施形態１では、第１の電極タブ４０は、第１の折り曲げ領域１１３２に近い第１の端部４０１と、第１の端部４０１とは後ろ向きの第２の端部４０２とを含む。第２の電極タブ５０は、第１の折り曲げ領域１１３２に近い第３の端部５０１と、第３の端部５０１とは後ろ向きの第４の端部５０２とを含む。

【0065】

なお、図８に示すように、電極アセンブリの幅方向において、第１のコーティング層６０１ｃの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第４の端部５０２までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第１のコーティング層６０１ｃの第１の折り曲げ領域１１３２から遠く離れている一端から第１の端部４０１までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第２のコーティング層６０２ｃの第２の折り曲げ領域１１４１に近い一端から第３の端部５０１までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第３のコーティング層６０３ｃの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第４の端部５０２までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第３のコーティング層６０３ｃの第１の折り曲げ領域１１３２から遠く離れている一端から第１の端部４０１までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍであり、第４のコーティング層６０４ｃの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離は、０ｍｍ～４ｍｍである。

【0066】

［実施形態２］
実施形態２と実施形態１との相違点は、実施形態２における第１の充填部材６０及び実施形態２における電池１００が第２の充填部材７０をさらに備えることにある。

【0067】

実施形態２において、図５及び図６に示すように、第１の充填部材６０は、第１のセグメント６０１ｂ、第２のセグメント６０２ｂ及び第３のセグメント６０３ｂを含む。第２の充填部材７０は、第１のセグメント６０１ｂと第２のセグメント６０２ｂとの間に接続された第４のセグメント７０１ｂと、第２のセグメント６０２ｂと第３のセグメント６０３ｂとの間に接続された第５のセグメント７０２ｂと、を含む。第４のセグメント７０１ｂは、第１の平面領域１１３１における第１の電極タブ４０とは後ろ向きの面に設けられ、第５のセグメント７０２ｂは、第１の平面領域１１３１における第２の電極タブ５０とは後ろ向きの面に設けられている。第１のセグメント６０１ｂ及び第２のセグメント６０２ｂは、第１の平面領域１１３１に設けられ、第３のセグメント６０３ｂは、第１の折り曲げ領域１１３２に設けられている。

【0068】

実施形態２では、電極アセンブリ１０の厚さ方向において、第１のセグメント６０１ｂの厚さＡ１は、Ａ１－Ｂ－Ｃ≦２０μｍという数式を満たす。第２のセグメント６０２ｂの厚さＡ２は、Ａ２－Ｂ－Ｃ≦２０μｍという数式を満たす。第３のセグメント６０３ｂの厚さＡ３は、Ａ３－Ｂ－Ｄ≦２０μｍという数式を満たす。

【0069】

ここで、Ｂは第１の電極タブ４０の厚さであり、Ｃは第４のセグメント７０１ｂの厚さであり、Ｄは第５のセグメント７０２ｂの厚さである。

【0070】

［実施形態３］
実施形態３と実施形態１との相違点は、実施形態３における第１の充填部材６０及び実施形態３における電池１００が第２の充填部材７０をさらに備えることにある。

【0071】

実施形態３では、図４に示すように、第２の電極シート１２は、第２の集電体１２１と、第２の集電体１２１の両側にそれぞれ設けられた第２の活物質層１２２とを含む。

【0072】

第２の集電体１２１は、順次に設けられた第２の空白領域１２３と、第２の両面領域１２４と、第２の片面領域１２５と、第３の空白領域１２６と、を含んでいる。ここで、第２の片面領域１２５及び第３の空白領域１２６は、電極アセンブリの最外周に位置している。

【0073】

図１及び図２に示すように、第２の空白領域１２３は、第２の電極シート１２の巻き始め端から第２の電極シート１２が初めて折り曲げられる位置までの第３の平面領域１２３１と、第３の平面領域１２３１に接続される第３の折り曲げ領域１２３２とを含む。第３の平面領域１２３１は、第１の平面領域１１３１に対向し、第３の折り曲げ領域１２３２は、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する。ここで、第２の電極タブ５０は、第３の平面領域１２３１における電極アセンブリ１０の中心とは後ろ向きの面に設けられている。

【0074】

第２の片面領域１２５は、第２の折り曲げ領域１１４１に対向する第４の折り曲げ領域１２５１を含む。

【0075】

第３の空白領域１２６は、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する第５の折り曲げ領域１２６１を含む。

【0076】

図１及び図２に示すように、第１の充填部材６０は、第１の充填部６０１ａと、第２の充填部６０２ａと、第３の充填部６０３ａとを含む。第１の充填部６０１ａは、第１の折り曲げ領域１１３２に設けられ、第２の充填部６０２ａは、第２の平面領域１１４２に設けられ、第３の充填部６０３ａは、第２の折り曲げ領域１１４１に設けられている。

【0077】

なお、電極アセンブリの幅方向において、第１の充填部６０１ａの第２の折り曲げ領域１１４１に近い一端から第３の端部５０１までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、第２の充填部６０２ａの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第４の端部５０２までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、第２の充填部６０２ａの第２の折り曲げ領域１１４１に近い一端から第１の端部４０１までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、第３の充填部６０３ａの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍである。

【0078】

図１及び図２に示すように、第２の充填部材７０は、第４の充填部７０１ａと、第５の充填部７０２ａとを含む。第４の充填部７０１ａは、第４の折り曲げ領域１２５１に設けられ、第５の充填部７０２ａは、第５の折り曲げ領域１２６１に設けられる。第４の充填部７０１ａ、第５の充填部７０２ａ、第１の電極タブ４０及び第２の電極タブ５０の電極アセンブリ１０における投影は、重なり合わない。

【0079】

なお、電極アセンブリ１０の幅方向において、第４の充填部７０１ａの第２の折り曲げ領域１１４１に近い一端から第３の端部５０１までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、第５の充填部７０２ａの第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍである。

【0080】

［実施形態４］
実施形態４と実施形態１との相違点は、実施形態４における第１の充填部材６０及び実施形態４における電池１００が第３の充填部材８０をさらに備えることにある。

【0081】

図７に示すように、第１の充填部材６０は、第１の平面領域１１３１または第２の平面領域１１４２に設けられている。

【0082】

第３の充填部材８０は、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する第１の空白集電体８０１と、第１の折り曲げ領域１１３２に対向する第２の空白集電体８０２とを含む。第１の空白集電体８０１は、第１の平面領域１１３１の第１の折り曲げ領域１１３２から遠く離れている一端に設けられ、且つ第１の平面領域１１３１に対して折り曲げられている。第２の空白集電体８０２は、第１の両面領域１１５の第１の空白領域１１３から遠く離れている一端に設けられ、且つ第１の両面領域１１５に対して折り曲げられている。第１の空白集電体８０１と、第２の空白集電体８０２と、第１の電極タブ４０と、第２の電極タブ５０とは、電極アセンブリ１０の厚さ方向における投影が重なり合わない。

【0083】

なお、電極アセンブリ１０の幅方向において、第１の空白集電体８０１の第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍであり、第２の空白集電体８０２の第１の折り曲げ領域１１３２に近い一端から第２の端部４０２までの垂直距離は０ｍｍ～４ｍｍである。

【0084】

以下、本発明の電解液３０について、実施形態により具体的に説明する。

【0085】

電解液３０は、リチウム塩、有機エステル系溶剤及び成膜添加剤を含む。ここで、前記有機エステル系溶剤は、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、メチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を含む。前記成膜添加剤は、１，３－プロパンスルトン（ＰＳ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ハロゲン化炭酸エステル（ＦＥＣ）及びジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＯ_２Ｆ_２）を含む。

【0086】

なお、比較例１及び実施例１－１７における各成分及び含有量を表１に列記し、比較例１及び実施例１－１７における電解液３０を適用した電池１００の試験条件及び試験結果を表２に列記する。

【0087】

【0088】

なお、表１に示す百分率は、何れも電解液３０において、ＰＳ、ＶＣ、ＦＥＣ及びＬｉＰＯ_２Ｆ_２の質量百分率である。電解液３０においては、前記エチレンカーボネートの質量百分率が５～２３％であり、前記プロピレンカーボネートの質量百分率が０～３０％であり、前記エチルメチルカーボネートの質量百分率が０～６０％であり、前記ジエチルカーボネートの質量百分率が０～６０％である。

【0089】

【0090】

なお、表２において、電池１００の容量を８０％まで下げた後に、電池１００のサイクル回数及び膨張率を、異なる試験条件で試験した。

【0091】

表１及び表２から分かるように、本発明では、ＰＳ、ＶＣ、ＦＥＣ及びＬｉＰＯ２Ｆ２の含有量を調整することにより、電池１００の良好なサイクル性能及び高温保存性能を保証することを前提として、電解液３０におけるＰＳの質量百分率が０％～１％の間になるように効率的に制御することで、ＰＳの人体への危害を低減することができる。

【0092】

以上の実施形態は、本出願の技術提案を説明するためにのみ用いられ、本願を制限するものではない。より良い実施形態を参照して本出願を詳細に説明したが、当業者は、本出願の技術提案を修正または同等に置き換えることで得られた形態も、本出願の技術提案の精神及び本質から逸脱することがないと理解すべきである。

【符号の説明】

【0093】

１００ 電池
１０ 電極アセンブリ
１１ 第１の電極シート
１１１ 第１の集電体
１１２ 第１の活物質層
１１３ 第１の空白領域
１１３１ 第１の平面領域
１１３２ 第１の折り曲げ領域
１１４ 第１の片面領域
１１４１ 第２の折り曲げ領域
１１４２ 第２の平面領域
１１５ 第１の両面領域
１２ 第２の電極シート
１２１ 第２の集電体
１２２ 第２の活物質層
１２３ 第２の空白領域
１２３１ 第３の平面領域
１２３２ 第３の折り曲げ領域
１２４ 第２の両面領域
１２５ 第２の片面領域
１２５１ 第４の折り曲げ領域
１２６ 第３の空白領域
１２６１ 第５の折り曲げ領域
１３ セパレータ
２０ 梱包袋
３０ 電解液
４０ 第１の電極タブ
４０１ 第１の端部
４０２ 第２の端部
５０ 第２の電極タブ
５０１ 第３の端部
５０２ 第４の端部
６０ 第１の充填部材
６０１ａ 第１の充填部
６０２ａ 第２の充填部
６０３ａ 第３の充填部
６０１ｂ 第１のセグメント
６０２ｂ 第２のセグメント
６０３ｂ 第３のセグメント
６０１ｃ 第１のコーティング層
６０２ｃ 第２のコーティング層
６０３ｃ 第３のコーティング層
６０４ｃ 第４のコーティング層
７０ 第２の充填部材
７０１ａ 第４の充填部
７０２ａ 第５の充填部
７０１ｂ 第４のセグメント
７０２ｂ 第５のセグメント
８０ 第３の充填部材
８０１ 第１の空白集電体
８０２ 第２の空白集電体
９０１ 第１の接着部
９０２ 第２の接着部
９０３ 第３の接着部
９０４ 第４の接着部
９０５ 第５の接着部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】