特許 7273952 電池セル、前記電池セルが適用される電池および電子機器

(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】2023-05-02

(45)【発行日】2023-05-15

(54)【発明の名称】電池セル、前記電池セルが適用される電池および電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/581 20210101AFI20230508BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20230508BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20230508BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20230508BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20230508BHJP

   H01M 50/531 20210101ALI20230508BHJP

   H01M 50/595 20210101ALN20230508BHJP

【ＦＩ】

H01M50/581

H01M10/04 W

H01M10/052

H01M10/0587

H01M50/586

H01M50/531

H01M50/595

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021517415

(86)(22)【出願日】2020-05-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-26

(86)【国際出願番号】 CN2020091384

(87)【国際公開番号】W WO2021232312

(87)【国際公開日】2021-11-25

【審査請求日】2021-03-26

(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国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】王 攀

(72)【発明者】

【氏名】雷 廷玲

(72)【発明者】

【氏名】龍 海

(72)【発明者】

【氏名】劉 慧君

【審査官】上野 文城

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０９０４５６７９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００３－０８６２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９７５５４６１（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８９８６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０１２８６５７６（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９２４４４７５（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３８５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０６２０６５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５８１

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５２

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ ５０／５８４ － ５９７

Ｈ０１Ｍ ５０／５３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の極片、第２の極片及び絶縁テープを含み、
前記第１の極片は、第１の集電体と、第１のコーティング層と、第１の活性層とを含み、前記第１のコーティング層は、前記第１の集電体と第１の活性層との間に設けられて熱膨張材を含み、
電池セルの最外周の極片が前記第１の極片となるように、前記第１の極片と、第２の極片とが間隔をあけて巻回して設けられ、前記第１の極片は、巻き終わり端である第１の端部をさらに含み、前記第１の集電体の前記第１の端部における前記電池セルの内部へ向かう表面には、前記第１の活性層が設けられ、
前記絶縁テープは、第１のサブ絶縁テープを含み、前記第１のサブ絶縁テープは、前記電池セルの最も外側に位置する前記第１の集電体の前記第１の活性層から離れた表面に設けられ、
前記電池セルは、第１の端面と、前記第１の端面に接続された第１の弧面領域とを含み、
前記第１の端部は、前記第１の弧面領域に設けられていることを特徴とする電池セル。

【請求項2】

前記第１のコーティング層は、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－六フッ化プロピレンの共重合体、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ポリメチルメタクリレート、ポリ四フッ化エチレン、ポリ六フッ化アクリル、スチレン－ブタジエンゴムから選択される１つと、これらの組み合わせからなることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。

【請求項3】

前記第２の極片は、第２の端部を含む第２の集電体および第２の活性層を含み、
かつ、前記第１の極片が前記第１の弧面領域上に位置する長さが前記第１の弧面領域の弧長の半分よりも小さく、
前記第２の端部は、前記第１の弧面領域に設けられ、かつ、前記第２の極片が前記第１の弧面領域上に位置する長さが前記第１の弧面領域の弧長の半分よりも小さく、
前記第２の集電体における前記第２の端部に位置する表面には、前記第２の活性層が設けられており、
前記第１の端部から前記第１の端面までの距離は、前記第２の端部から前記第１の端面までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電池セル。

【請求項4】

前記絶縁テープは、前記第１の端部及び前記第２の端部を覆う第２のサブ絶縁テープを更に含み、前記第２のサブ絶縁テープは、前記第１のサブ絶縁テープに接触していることを特徴とする請求項３に記載の電池セル。

【請求項5】

前記第１の極片と前記第２の極片との間に設けられた隔離膜をさらに備え、前記隔離膜の一端から前記第１の端面までの距離は、前記第２の端部から前記第１の端面までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の電池セル。

【請求項6】

前記第１の極片は、第３の端部を更に含み、前記第２の極片は、第４の端部を更に含み、
前記第３の端部及び前記第４の端部は、いずれも巻き始め端であり、
前記電池セルは、前記第３の端部及び前記第４の端部に設けられたタブを更に備えることを特徴とする請求項３に記載の電池セル。

【請求項7】

前記第３の端部に位置する前記第１の集電体の表面には、前記第１の活性層が設けられておらず、前記第４の端部に位置する表面には、前記第２の活性層が設けられておらず、
前記絶縁テープは、第３のサブ絶縁テープおよび第４のサブ絶縁テープをさらに含み、
前記第１の集電体は、前記第３の端部に位置する表面に、前記第３のサブ絶縁テープが設けられ、
前記第３のサブ絶縁テープは、接続領域が設けられており、
前記タブの少なくとも一部は、前記接続領域に設けられており、
前記第４のサブ絶縁テープは、前記接続領域の両側に対称に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の電池セル。

【請求項8】

前記電池セルは、さらに、タブを備え、
前記第１の極片は、第１の空箔領域を含み、前記第２の極片は、第２の空箔領域を含み、前記第１の空箔領域に位置する第１の集電体は、前記第１の活性層に覆われず、前記第２の空箔領域に位置する第２の集電体は、前記第２の活性層に覆われず、前記タブは、前記第１の空箔領域及び前記第２の空箔領域に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電池セル。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の電池セルを備えることを特徴とする電池。

【請求項10】

請求項９に記載の電池を備えることを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、エネルギー貯蔵技術分野に関し、特に、電池セル、電池セルが適用される電池及び電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、一般に、ジェリーロール型の電池は、終了時に電池セルの外層の尾部に部分的に素地アルミニウム箔が存在する（すなわち、箔片はいずれの両面にも活物質コート層が塗布されていない）。電池セルの尾部の空アルミニウム箔と電池セルの尾部のコート層縁には、通常、グリーンゴムが１本ずつ貼り付けられ、この構成により、陽極コート層のエッジのリチウムデンドライトによる短絡リスクを低減することができる。しかし、電池セルの尾部に存在する余分な素地アルミニウム箔、及びその尾部のコート層縁に存在するグリーンゴムは、電池セルの一定体積を占め、電池セルのエネルギー密度を低下させる。一方、一般にリチウムイオン電池は、ネイル試験では、試験用鋼針が陰極を挿通して陽極に至る過程で、陰極アルミニウム箔の破損縁が、鋼針行の押出力を受け、陽極には極めて接触しやすく短絡する、発熱速度が急速に上昇し、かつ放熱速度よりもはるかに大きい。熱が蓄積されると、そのまま熱暴走や発火のリスクが問題となる。また、かかる電池セルは、重量物の衝撃が加わると、アルミニウム製フィルム外殻は、一般に優れた延性を有しているため、破断したり、完全に破断したりすることがないが、電池セル自体に破断が生じ、破砕によるチッピング、特に外周の空アルミニウム箔によるチッピングが外殻の包み込みによって拘束される場合には、電池セルの破砕された極片に接触し、短絡発熱、ひいては、爆発などのイベントが生じてしまう。

【0003】

上記課題を解決するために、新たな電池セル構造を如何にして提供するかは、当業者が考慮する必要があります。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の技術において、電池セルの尾部にある空アルミニウム箔が電池セルの面積を占めことにより電池セルのエネルギー密度を低下させ、陽極の終了による電池セルの短絡リスクの上昇を招くおそれがあり、及び短絡が発生した後に熱暴走が生じやすくなる発火の問題を解決するためです。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本願の実施例は、第１の極片、第２の極片及び絶縁テープを含む電池セルを提供する。前記第１の極片は、第１の集電体と、第１のコーティング層と、前記第１の活性層とを含み、前記第１のコーティング層は、前記第１の集電体と第１の活性層との間に設けられて熱膨張材を含み、前記第１の極片と、第２の極片とが間隔をあけて巻回して設けられ、前記電池セルの最外周の極片が前記第１の極片として設けられ、前記第１の極片は、巻き終わり端である第１端部をさらに含み、前記第１の集電体の前記第１端部における前記電池セルの内部に位置する表面には、前記第１の活性層が設けられ、前記絶縁テープは、第１のサブ絶縁テープを含み、前記第１のサブ絶縁テープは、前記電池セルの最も外側に位置する前記第１の集電体の前記第１の活性層から離れた表面に設けられている。また、本願の実施例は、上述した電池セルが適用される電池および電子機器を提供する。

【0006】

ある実施例において、前記第１のコーティング層は、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－六フッ化プロピレンの共重合体、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ポリメチルメタクリレート、ポリ四フッ化エチレン、ポリ六フッ化アクリル、スチレン－ブタジエンゴムから選択される１つと、これらの組み合わせからなる。

【0007】

ある実施例において、前記第２の極片は、第２の端部を含む第２の集電体および第２の活性層を含み、前記電池セルは、第１の端面と、前記第１の端面に接続された第１の弧面領域とを含み、前記第１の端部は、前記第１の弧面領域に設けられ、かつ、前記第１の極片が前記第１の弧面領域上に位置する長さが前記第１の弧面領域の弧長の半分よりも小さく、前記第２の端部は、前記第２弧面領域に設けられ、かつ、前記第２の極片が前記第１の弧面領域上に位置する長さが前記第１の弧面領域の弧長の半分よりも小さく、前記第２の集電体における前記第２端部に位置する表面には、前記第２の活性層が設けられており、前記第１の端部から前記第１の端面までの距離は、前記第２の端部から前記第１の端面までの距離よりも大きい。

【0008】

ある実施例において、前記絶縁テープは、前記第１の端部及び前記第２の端部を覆う第２のサブ絶縁テープを更に含み、前記第２のサブ絶縁テープは、前記第１のサブ絶縁テープに接触している。

【0009】

ある実施例において、前記第１の極片と前記第２の極片との間に設けられた隔離膜をさらに備え、前記隔離膜の一端から前記第１の端面までの距離は、前記第２の端部から前記第１の端面までの距離よりも小さい。

【0010】

ある実施例において、前記第１の極片は、第３の端部を更に含み、前記第２の極片は、第４の端部を更に含み、前記第３の端部及び前記第４の端部は、いずれも巻き始め端であり、前記電池セルは、前記第３の端部及び前記第４の端部に設けられたタブを更に備える。

【0011】

ある実施例において、前記第３の端部に位置する前記第１の集電体の表面には、前記第１の活性層が設けられておらず、前記第４の端部に位置する表面には、前記第２の活性層が設けられておらず、前記絶縁テープは、第３のサブ絶縁テープおよび第４のサブ絶縁テープをさらに含み、前記第１の集電体は、前記第３の端部に位置する表面に、前記第３のサブ絶縁テープが設けられ、前記第３のサブ絶縁テープは、接続領域が設けられており、前記タブの少なくとも一部は、前記接続領域に設けられており、前記第４のサブ絶縁テープは、前記接続領域の両側に対称に設けられている。

【0012】

ある実施例において、前記電池セルは、さらに、タブを備え、前記第１の極片は、第１の空箔領域を含み、前記第２の極片は、第２の空箔領域を含み、前記第１の空箔領域に位置する第１の集電体は、前記第１の活性層に覆われず、前記第２空箔領域に位置する第２の集電体は、前記第２の活性層に覆われず、前記タブは、前記第１の空箔領域及び前記第２の空箔領域に設けられている。

【0013】

前記記載の電池セルを備える電池である。

【0014】

前記記載の電池を備える電子機器である。

【0015】

本願が開示する電池セルは、従来技術に比べ、電池セルの最外周の極片が、片面に活性層が設けられた第１の集電体終了であり、空箔領域設計がなく、リチウムイオン電池のエネルギー密度を高めるとともに、消耗材用量も低減される。電池セルの最外周の片面に活性層が設けられた第１の集電体の光箔表面に第１のサブ絶縁テープを設けることにより、電池セルと外部との接触による短絡が回避され、電池セルの安全性能を向上させることができる。第１の集電体および第１の活性層の間に第１のコーティング層を設けることにより、短絡が発生したときに、第１のコーティング層が速やかに膨張して第１の集電体と他の接触物とを分離させることができ、激しい熱暴走の発生が回避される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本願の第１の実施例に係る電池セルの平面模式図である。

【図2】本願の第１の実施例に係る電池セルの断面構造模式図である。

【図3】本願の第１の実施例における第１の極片の一部断面模式図である。

【図4】本願の第２の実施例に係る電池セルの平面模式図である。

【図5】本願の第２の実施例に係る電池セルの断面構造模式図である。

【図6】本願の第２の実施例における第１の極片の一部断面模式図である。

【図7】本願の第３の実施例に係る電池の平面模式図である。

【図8】本願の第４の実施例に係る電子機器の概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して、本願の内容をさらに詳細に説明する。図面には、本願明細書の例示的な実施例が示されている。ただし、本願は様々な形態で実施されることが可能であり、ここで説明した実施例に限られると解釈されるべきではない。これらの例示的実施例は、本願を徹底かつ完全なものとし、かつ本願の範囲を当業者に十分に伝えるためにある。類似の符号は、同一又は類似の組品を示す。

【0018】

本明細書で使用される用語は、本明細書に限定されることなく、特定の例示的な実施例の目的を記述するためにのみ使用される。本明細書で使用されるように、文脈が他に明確に示されていない限り、単一の数の形式は「一」であり、「一つ」および「該」は複数の形式も含むことが意図されている。また、本明細書で使用する場合、「含む」および／または「含む」、または「含む」および／または「含む」、または「持つ」および／または「持つ」、整数、ステップ、動作、コンポーネントおよび／またはコンポーネントを含むが、1つまたは複数の他の特徴、領域、整数、ステップ、動作、コンポーネントコンポーネントおよび／またはそのグループを存在させ、または追加することを除外するものではない。

【0019】

さらに定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術および科学用語を含む）は、本願の属する分野の一般技術者が一般的に理解するものと同じ意味を持つ。または、本明細書で明示的に定義されていない限り、一般辞書で定義されているような用語は、関連技術と本出願の内容との意味が一致すると解釈されるべきであり、理想化またはより正式な意味として解釈されないであろう。以下、図面を参照しながら実施例について説明する。なお、図を参照して描画されるコンポーネントは必ずしもスケールに従って表示されない。また、同一又は類似のコンポーネントには、同一又は類似の符号または類似する技術用語を付して示されている。

【0020】

以下、図面を参照して、本願の具体的な実施例についてさらに詳述する。

【0021】

【第１の実施例】

【0022】

図１および図３に示すように、本願の第１の実施例は、電池セル１０を提供する。電池セル１０は、第１の極片１１、第２の極片１２及び隔離膜１３を含み、第１の極片１１及び第２の極片１２は間隔を空けて積層配置され、隔離膜１３は、第１の極片１１及び第２の極片１２の間に設けられている。ある実施例では、第１の極片１１及び第２の極片１２は、タッピング方式で設けてもよい。本実施例では、第１の極片１１及び第２の極片１２は巻回して設けられ、電池セル１０は、巻針１４をさらに含み、第１の極片１１、隔離膜１３及び第２の極片１２は、順に間隔を空けて設けられ、巻針１４を囲むように巻回設置される。

【0023】

第１の極片１１は、第１の集電体１１０と、第１のコーティング層１１５と、第１の活性層１１９とを含み、第１のコーティング層１１５は、第１の集電体１１０と第１の活性層１１９との間に設けられ、第１のコーティング層１１５は、熱膨張材を含む。第１の極片１１は、第１の端部１１１および第３の端部１１３を含み、第１の端部１１１および第３の端部１１３は、それぞれ、第１の極片１１の両端に位置しており、ある実施例では、第１の端部１１１は、電池セル１０の外側に設けられており、第３の端部１１３は、電池セル１０内に設けられており、第１の集電体１１０は、第１の端部１１１のうち、電池セル１０内部の表面に向かって第１の活性層１１９が設けられている。ある実施例では、第１の端部１１１は巻き終わり端であり、第３の端部１１３は巻き始め端である。

【0024】

第１のコーティング層１１５は、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－六フッ化プロピレンの共重合体、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ポリメチルメタクリレート、ポリ四フッ化エチレン、ポリ六フッ化アクリル、スチレン－ブタジエンゴムから選択される１つと、これらの組み合わせからなる。第１のコーティング層１１５は、極めて高い熱膨張係数を備えており、第１の極片１１及び第２の極片１２が接触することによる電池セル１０が短絡すると、短絡領域に一定の熱が発生し、第１のコーティング層１１５は、熱を受けて急速に膨張して第１の極片１１の第１の集電体１１０と第２の極片１２とを離間させ、短絡領域が断線接続、すなわち、第１の集電体１１０が他の素子と電気的に接触しないように急激な短絡が発生しない。

【0025】

第２の極片１２は、第２の集電体１２０および第２の活性層１２９を含み、第２の活性層１２９は、第２の集電体１２０表面に設けられている。第２の極片１２は、第２の端部１２２および第４の端部１２４を含み、第２の端部１２２および第４の端部１２４は、それぞれ、第２の極片１２の両端に位置し、ある実施例では、第２の端部１２２は、電池セル１０の外側に設けられ、第４の端部１２４は、電池セル１０内に設けられている。ある実施例では、第２の端部１２２は巻き終わり端であり、第４の端部１２４は巻き始め端である。

【0026】

ある実施例では、電池セル１０が巻回式電池セルであり、電池セル１０の最外周の極片は、第１の極片１１であり、前記電池セルの最外周の極片に設けられた第１の集電体１１０において、電池セル１０の内部へ向かう表面に第１の活性層１１９が設けられており、第１の集電体１１０は、電池セル１０の最外周の極片に設けられる表面に、第１の活性層１１９が設けられていない。すなわち、電池セル１０の最外周に位置する第１の極片１１の内面には、第２の極片１２上の第２の活性層１２９に対応するように第１の活性層１１９が設けられており、電池セル１０の最外周に位置する第１の極片１１の外面は、活性層の無い空箔設計となっており、この構成は、電池セル１０のエネルギー密度を高める一方で、消耗材用の材料を低減するとともに、電池セル１０の安全性能を向上させることができる。上記電池セル１０の最外周は、電池に直接向かう包装袋の１周である。

【0027】

電池セル１０は、第１の端面１０１と、第１の端面１０１に接続された第１の弧面領域１０２と、を備え、第１の端面１０１は、電池セル１０の弧形側面が最も突出した点を含み、かつ電池セル１０の厚さ方向に延びる面であり、第１の弧面領域１０２は、電池セル１０の側面が弧形に設けられた面である。ある実施例では、第１の端部１１１および第２の端部１２２は、第１の端面１０１に近接して第１の弧面領域１０２に設けられる。

【0028】

ある実施例では、第１の端部１１１は、第１の弧面領域１０２に設けられ、第１の極片１１が第１の弧面領域１０２に位置する長さが、第１の弧面領域１０２の弧長の半分よりも小さい。第２の端部１２２は、第１の弧面領域１０２に設けられ、第２の極片１２が第１の弧面領域１０２に位置する長さが第１の弧面領域１０２の弧長の半分よりも小さい。

【0029】

第１の端部１１１および第２の端部１２２は、第１の弧面領域１０２に設けられ、すなわち、電池セル１０の第１の極片１１および第２の極片１２の終了カットが、電池セル１０の「Ｒ角」に位置して、この構成は、電池セル１０の側面を支持し、電池セル１０の平坦度及び全体ストレス耐性を向上することができる一方、第１の弧面領域１０２に設けられた第１の端部１１１および第２の端部１２２は、他の領域に設けられた圧力よりも小さく、第１の極片１１および第２の極片１２のカット端のバリが、隔離膜１３をより突き刺さえにくく、電池セル１０における短絡壊点を効果的に低減し、電池セル１０が循環する消費エネルギーを低減し、電池性能を向上させることができる。

【0030】

ある実施例では、第１の端部１１１は、第１の端部１１１の最も外側に設けられた頂部密封の領域１１６を含み、頂部密封の領域１１６に位置する第１の集電体が対向する２つの表面のそれぞれには、第１のサブ絶縁テープ１５１が設けられ、第１の極片１１のうち第１の活性層１１９が設けられる領域は、第２の活性層１２９に対応する。第１の端面１０１に垂直な方向において、第１の端部１１１のうち第１の活性層１１９が設けられる領域と頂部密封の領域１１６との境界から第２の端部１２２までの距離Ｌ１の範囲は、２ｍｍよりも大きく、第１の端部１１１と第２の端部１２２との間の距離Ｌ３は、２ｍｍよりも大きい。ある実施例では、第１の極片１１が陰極、第２の極片１２が陽極である。

【0031】

隔離膜１３は、隔離膜１３の両端にそれぞれ位置する第５の端部１３５及び第６の端部１３６を備え、第５の端部１３５は、電池セル１０の外側に設けられ、第６の端部１３６は、電池セル１０内に設けられ、巻針１４に巻回されている。ある実施例では、隔離膜１３は、電池セル１０の外側における終了部の長さが第１の極片１１及び第２の極片１２よりも長く、少なくとも２つの第５の端部１３５が１つの第２の端部１２２を包み、第１の端面１０１に垂直な方向において、第５の端部１３５と第２の端部１２２との間の距離Ｌ３が４ｍｍよりも大きい。

【0032】

電池セル１０は、第１のサブ絶縁テープ１５１及び第２のサブ絶縁テープ１５２を含む絶縁テープ１５を備え、絶縁テープ１５は、有機絶縁材料、例えば、グリーンゲル、ホットメルトなどであってもよい。第１のサブ絶縁テープ１５１は、電池セル１０の最も外側に位置する第１の集電体１１０の第１の活性層１１９から離れた表面に設けられ、すなわち、電池セル１０における最も外側の極片の第１の集電体１１０は、第１の活性層１１９が設けられていない空箔領域に、第１のサブ絶縁テープ１５１が設けられており、第１のサブ絶縁テープ１５１は、余分な空間を占めずに、電池セル１０の安全性を効果的に向上させることができる。第２のサブ絶縁テープ１５２は、第１の端部１１１および第２の端部１２２を覆い、第１のサブ絶縁テープ１５１に接触し、第２のサブ絶縁テープ１５２は、第１のサブ絶縁テープ１５１の第１の端部１１１から離れた部分を覆う。第１のサブ絶縁テープ１５１及び第２のサブ絶縁テープ１５２は、第１の端部１１１及び第２の端部１２２（極片カット端）の両側に設けられており、さらに、第１の端部１１１及び第２の端部１２２の、バリが隔離膜１３又は電池セル１０外部の包装袋に刺通されて液漏れ及び短絡が防止される。

【0033】

また、電池セル１０は、第１のタブ１７および第２のタブ１８を含み得るタブ１６をさらに備え、第１のタブ１６は、第１の極片１１と電気的に接続され、具体的には、第１のタブ１６が第１の集電体１１０によって延伸形成され、第２のタブ１８が第２の極片１２に電気的に接続され、具体的には、第２のタブ１８が第２の集電体１２０によって延伸形成される。

【0034】

ある実施例において、絶縁テープ１５は、第３の端部１１３に設けられた第３のサブ絶縁テープ１５３と、第４のサブ絶縁テープ１５４とを含み、第３のサブ絶縁テープ１５３は、接続領域１１７を含み、前記接続領域１１７における第１集電体１１０が露出した。接続領域１１７には第１のタブ１７が設けられ、接続領域１１７の第１のタブ１７の両側に第４のサブ絶縁テープ１５４が設けられることにより、第１のタブ１７を保護する。

【0035】

【第２の実施例】

【0036】

本願第２の実施例は、図４および図６に示すように、電池セル２０を提供する。電池セル２０は、第１の極片２１、第２の極片２２および隔離膜２３を含み、第１の極片２１および第２の極片２２は間隔をあけて積層配置され、隔離膜２３は、第１の極片２１および第２の極片２２の間に設けられている。ある実施例では、第１の極片２１および第２の極片２２は、タッピング方式で設けてもよい。本実施例では、第１の極片２１及び第２の極片２２は巻回して設けられ、電池セル２０は、巻針２４をさらに含み、第１の極片２１、隔離膜２３及び第２の極片２２は、順に間隔を空けて設けられ、巻針２４を囲むように巻回設置される。

【0037】

第１の極片２１は、第１の集電体２１０と、第１のコーティング層２１５と、第１の活性層２１９とを含み、第１のコーティング層２１５は、第１の集電体２１０と第１の活性層２１９との間に設けられ、第１のコーティング層２１５は、熱膨張材を含む。第１の極片２１は、第１の端部２１１及び第３の端部２１３を含み、第１の端部２１１及び第３の端部２１３は、それぞれ第１の極片２１の両端に位置しており、ある実施例では、第１の端部２１１は、電池セル２０の外側に設けられており、第３の端部２１３は、電池セル２０内に設けられており、第１の集電体２１０は、第１の端部２１１のうち、電池セル２０内部の表面に向かって第１の活性層２１９が設けられている。

【0038】

ある実施例では、第１の端部２１１は巻き終わり端であり、第３の端部２１３は巻き始め端である。

【0039】

第１のコーティング層２１５は、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－六フッ化プロピレンの共重合体、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ポリメチルメタクリレート、ポリ四フッ化エチレン、ポリ六フッ化アクリル、スチレン－ブタジエンゴムから選択される１つと、これらの組み合わせからなる。

【0040】

第１のコーティング層２１５は、極めて高い熱膨張係数を備えており、第１の極片２１及び第２の極片２２が接触することにより電池セル２０が短絡すると、短絡領域に一定の熱が発生し、第１のコーティング層２１５は、熱を受けて急速に膨張して第１の極片２１の第１の集電体２１０と第２の極片とを離間させ、短絡領域接続を切り離し、すなわち、第１の集電体２１０が他の素子と電気的に接触しないようにし、これにより、激しい短絡の発生を断ち切る。

【0041】

第２の極片２２は、第２の集電体２２０および第２の活性層２２９を含み、第２の活性層２２９は、第２の集電体２２０の表面に設けられている。第２の極片２２は、第２の端部２２２および第４の端部２２４を含み、第２の端部２２２及び第４の端部２２４は、それぞれ第２の極片２２の両端に位置しており、ある実施例では、第２の端部２２２は電池セル２０の外側に設けられ、第４の端部２２４は、電池セル２０内に設けられている。ある実施例では、第２の端部２２２は巻き終わり端であり、第４の端部２２４は巻き始め端である。

【0042】

ある実施例では、電池セル２０が巻回式電池セルであり、電池セル２０の最外周の極片は第１の極片２１であり、前記電池セルの最外周の極片に設けられた第１の集電体２１０において、電池セル２０の内部へ向かう表面に第１の活性層２１９が設けられており、第１の集電体２１０は、電池セル２０の最外周の極片に設けられる表面に、第１の活性層２１９が設けられていない。すなわち、電池セル２０の最外周に位置する第１の極片２１の内面には、第２の極片２２上の第２の活性層２２９に対応するように第１の活性層２１９が設けられており、電池セル２０の最外周に位置する第１の極片２１の外面は、空箔設計となっており、この構成は、電池セル２０のエネルギー密度を高める一方で、消耗材用の材料を低減するとともに、電池セル２０の安全性能を向上させることができる。上記電池セル２０の最外周は、電池に直接向かう包装袋の１周である。

【0043】

電池セル２０は、第１の端面２０１と、第１の端面２０１に接続された第１の弧面領域２０２とを備え、第１の端面２０１は、電池セル２０の弧形側面が最も突出した点を含み、かつ電池セル２０の厚さ方向に延びる面であり、第１の弧面領域２０２は、電池セル２０の側面が弧形に設けられた面である。

【0044】

ある実施例では、第１の端部２１１および第２の端部２２２は、第１の端面２０１に近接して第１の弧面領域２０２に設けられる。

【0045】

ある実施例では、第１の端部２１１は、第１の弧面領域２０２に設けられ、第１の極片２１が第１の弧面領域２０２に位置する長さが、第１の弧面領域２０２の弧長の半分よりも小さい。第２の端部２２２は、第１の弧面領域２０２に設けられ、第２の極片２２が第１の弧面領域２０２に位置する長さが第１の弧面領域２０２の弧長の半分よりも小さい。

【0046】

第１の端部２１１および第２の端部２２２は、第１の弧面領域２０２に設けられ、すなわち、電池セル２０の第１の極片２１および第２の極片２２の終了カットが、電池セル２０の「Ｒ角」に位置して、この構成は、電池セル２０の側面を支持し、電池セル２０の平坦度及び全体ストレス耐性を向上させることができる一方、第１の弧面領域２０２に設けられた第１の端部２１１および第２の端部２２２は、他の領域に設けられた場合よりも、受ける圧力がより小さく、第１の極片２１および第２の極片２２のカット端のバリが隔離膜２３を突き刺すことをより困難にし、電池セル２０における短絡欠点を効果的に低減し、電池セル２０が循環する消費エネルギーを低減し、電池性能を向上させることができる。

【0047】

第１の端面２０１に垂直な方向において、第１の端部２１１から第１の端面２０１までの距離は、第２の端部２２２から第１の端面２０１までの距離よりも大きい。第１の端部２１１と第２の端部２２２との間の距離はＬ１であり、Ｌ１は２ｍｍよりも大きい。ある実施例では、第１の極片２１が陰極、第２の極片２２が陽極である。

【0048】

隔離膜２３は、隔離膜２３の両端にそれぞれ位置する第５の端部２３５および第６の端部２３６を含み、第５の端部２３５は、電池セル２０の外側に設けられ、第６の端部２３６は、電池セル２０内に設けられ、巻針２４に巻回されている。ある実施例では、隔離膜２３は、電池セル２０の外側における終了部の長さが第１の極片２１および第２の極片２２よりも長く、少なくとも２つの第５の端部２３５が１つの第２の端部２２２を包み、第１の端面２０１に垂直な方向において、第５の端部２３５と第２の端部２２２との間の距離Ｌ３が４ｍｍよりも大きい。

【0049】

電池セル２０は、第１のサブ絶縁テープ２５１および第２のサブ絶縁テープ２５２を含む絶縁テープ２５をさらに備え、絶縁テープ２５は、有機絶縁材料、例えば、グリーンゲル、ホットメルトなどであってもよい。第１のサブ絶縁テープ２５１は、電池セル２０の最も外側に位置する第１の集電体２１０の第１の活性層２１９から離れた表面に設けられ、すなわち、電池セル２０における最も外側の極片の第１の集電体２１０は、第１の活性層２１９が設けられていない空箔領域に、第１のサブ絶縁テープ２５１が設けられており、第１のサブ絶縁テープ２５１は、余分な空間を占めずに、電池セル２０の安全性を効果的に向上させることができる。第２のサブ絶縁テープ２５２は、第１の端部２１１および第２の端部２２２を覆い、第１のサブ絶縁テープ２５１に接触し、第２のサブ絶縁テープ２５２は、第１のサブ絶縁テープ２５１の第１の端部２１１から離れた部分を覆う。第１のサブ絶縁テープ２５１および第２のサブ絶縁テープ２５２は、第１の端部２１１および第２の端部２２２（極片カット端）の両側に設けられており、さらに、第１の端部２１１および第２の端部２２２の、バリが隔離膜１３又は電池セル１０外部の包装袋を刺通することを防止し、これにより、液漏れ及び短絡を防止する。

【0050】

また、電池セル２０は、第１のタブ２７および第２のタブ２８を含み得るタブ２６をさらに備え、第１のタブ２６は、第１の極片２１と電気的に接続され、具体的には、第１のタブ２６が第１の集電体２１０によって延伸形成され、第２のタブ２８が第２の極片２２に電気的に接続され、具体的には、第２のタブ２８が第２の集電体２２０によって延伸形成される。

【0051】

ある実施例において、第１の極片２１は、第１の空箔領域２１８を含み、第２の極片２２は、第２の空箔領域２２８を含む。第1の空箔領域２１８に位置する第１の集電体２１０は、第１の活性層２１９によって覆われておらず、第1の空箔領域２１８は、上記電池セル２０の内周に位置している。第２の空箔領域２２８に位置する第２の集電体２２０は、第２の活性層２２９によって覆われておらず、第２の空箔領域２２８は、上記電池セル２０内周に位置している。

【0052】

絶縁テープ２５は、第６のサブ絶縁テープ２５６及び第７のサブ絶縁テープ２５７をさらに含む。第１のタブ２７が第１の空箔領域２１８に設けられ、第６のサブ絶縁テープ２５６が第１のタブ２７の両側に対称に設けられる。第２のタブ２８は第２の空箔領域２２８に設けられ、第７のサブ絶縁テープ２５７は第２のタブ２８の両側に対称に設けられている。

【0053】

【第３の実施例】

【0054】

図７に示すように、本願の第３実施例による電池１の平面模式図である。電池１は、梱包袋及び梱包袋に包まれた電池セル３０を含み、電池セル３０は、第１の実施例又は第２の実施例のいずれかに記載した電池セルであってもよい。

【0055】

【第４の実施例】

【0056】

図８に示すように、本願の第４の実施例による電子機器１００の斜視模式図である。

【0057】

また、本体１０５と、本体１０５内に設けられた電池１とを備える電子機器１００が提供され、電池１は、第１の実施例または第２の実施例に係る電池セルを含む。

【0058】

図８においては、電子機器１００のみが携帯電話を例にとり、他の実施例では、当該電子機器１００は、ウェアラブル機器、ドローン、パソコン、スマート家電、産業用コントローラ、エネルギー貯蔵装置、電動工具、または電気自動車などであってもよい。

【0059】

以上、本願の具体的な実施例について図面を参照して説明した。しかし、本願の精神と範囲を逸脱することなく、本願の具体的な実施例に対して種々の変更や置き換えが可能であることは、当業者には理解できるであろう。これらの変更及び置換は、いずれも本願に限定される範囲内に収まる。

【符号の説明】

【0060】

電子機器１００
本体１０５
電池１
電池セル１０、２０、３０
第１の極片１１、２１
第１の集電体１１０、２１０
第１の活性層１１９、２１９
第１のコーティング層１１５、２１５
頂部密封の領域１１６
第1の空箔領域２１８
第１の端部１１１、２１１
第３の端部１１３、２１３
接続領域１１７
第２の極片１２、２２
第２の集電体１２０、２２０
第２の活性層１２９、２２９
第２の空箔領域２２８
第２の端部１２２、２２２
第４の端部１２４、２２４
隔離膜１３、２３
第５の端部１３５、２３５
第６の端部１３６、２３６
絶縁テープ１５、２５
第１のサブ絶縁テープ１５１、２５１
第２のサブ絶縁テープ１５２、２５２
第３のサブ絶縁テープ１５３
第４のサブ絶縁テープ１５４
第６のサブ絶縁テープ２５６
第７のサブ絶縁テープ２５７
タブ１６、２６
第１のタブ１７、２７
第２のタブ１８、２８
第１の端面１０１、２０１
第１の弧面領域１０２、２０２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】