(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】2023-11-20
(45)【発行日】2023-11-29
(54)【発明の名称】電極アセンブリ及び電池
(51)【国際特許分類】
H01M 50/531 20210101AFI20231121BHJP
H01M 50/591 20210101ALI20231121BHJP
H01M 50/586 20210101ALI20231121BHJP
H01M 50/55 20210101ALI20231121BHJP
H01M 50/548 20210101ALI20231121BHJP
H01M 50/533 20210101ALI20231121BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20231121BHJP
【ＦＩ】
H01M50/531
H01M50/591 101
H01M50/586
H01M50/55
H01M50/548
H01M50/533
H01M10/04 W
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2022501065
(86)(22)【出願日】2020-01-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-14
(86)【国際出願番号】 CN2020073338
(87)【国際公開番号】W WO2021146873
(87)【国際公開日】2021-07-29
【審査請求日】2022-01-07
(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】▲はお▼ 飛
(72)【発明者】
【氏名】田 ▲じょう▼
(72)【発明者】
【氏名】許 玉江
【審査官】梅野 太朗
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／０４７３５３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０８９８７６５５（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２２５３２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２４３０８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ５０／５０
Ｈ０１Ｍ１０／０４
(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ケースと、を備える電池であって、前記電極アセンブリは、第１電極シートと、極性が前記第１電極シートの極性と逆である第２電極シートと、前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられるセパレータと、を含み、且つ前記第１電極シート、前記セパレータ及び前記第２電極シートが巻き取られることで形成され、
前記電極アセンブリは、前記第１電極シートに設けられた第１タブと、前記第２電極シートに設けられた第２タブと、前記第２電極シートに設けられた第３タブと、をさらに含み、
前記第１タブ、前記第２タブ及び前記第３タブは、それぞれ１つのみがあり、且つそれぞれ前記電極アセンブリの長さ方向の第１端から張り出しており、
前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第１タブと前記第２タブと前記第３タブとの前記電極アセンブリの厚さ方向に垂直な投影面における投影は、重なり合わなく、
前記電池は、前記ケースの外面に設けられた３つの電極端子をさらに備え、前記３つの電極端子は、それぞれ前記第１タブ、前記第２タブ及び前記第３タブの中の１つに電気的に接続され、
前記３つの電極端子は、並列分流させるように外部回路とそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする電池。
【請求項2】
前記第１タブの前記投影面への投影は、前記第２タブと前記第３タブとの投影の間に位置す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電極シートは、第１コーティング部と第１裸箔部とを含み、前記第２電極シートは、第２コーティング部と第２裸箔部とを含み、前記第１コーティング部は、第１活性層が第１集電体の表面に塗布されることにより形成され、前記第２コーティング部は、第２活性層が第２集電体の表面に塗布されることにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項4】
前記第１コーティング部における活性層には、第１凹溝が開設されており、前記第１タブは、前記第１凹溝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。
【請求項5】
前記第１電極シートの長手方向において、前記第１凹溝と前記第１電極シートの端部との間の距離は、第１電極シートの全長の１／２～１／３であることを特徴とする請求項４に記載の電池。
【請求項6】
前記第１タブが、前記第１裸箔部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。
【請求項7】
前記第２コーティング部には、第２凹溝が開設されており、前記第２タブは、前記第２凹溝に設けられ、前記第２凹溝の少なくとも両辺は、前記第２コーティング部における活性層に接触していることを特徴とする請求項３～６のいずれか１項に記載の電池。
【請求項8】
前記第３タブは、前記第２裸箔部に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の電池。
【請求項9】
前記第２コーティング部には、第３凹溝が開設されており、前記第３タブは、前記第３凹溝に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の電池。
【請求項10】
前記第２裸箔部は、前記第２コーティング部の第１端に接続される第１裸箔領域と、前記第２コーティング部の第２端に接続される第２裸箔領域とを含み、前記第２タブ及び前記第３タブは、それぞれ前記第１裸箔領域と前記第２裸箔領域とに設けられていることを特徴とする請求項３～６のいずれか１項に記載の電池。
【請求項11】
前記第１タブと前記第３タブとの間には、前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第１電極シートまたは前記第２電極シートが少なくとも１層介在することを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項12】
前記第１タブは、前記第１電極シートに接続される接続部と、前記電極アセンブリから張り出している突出部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の電極アセンブリ電池。
【請求項13】
前記接続部を覆う第１絶縁部材をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の電池。
【請求項14】
第２絶縁部材をさらに含み、前記第２電極シートの巻き始め端は、裁断部を含み、前記第２絶縁部材は、前記裁断部を覆っていることを特徴とする請求項１１に記載の電池。
【請求項15】
電極アセンブリと、前記電極アセンブリを収容するケースと、を備える電池であって、
前記電極アセンブリは、第１電極シートと、極性が前記第１電極シートの極性と逆である第２電極シートと、前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられるセパレータと、を含み、且つ前記第１電極シート、前記セパレータ及び前記第２電極シートが巻き取られることで形成され、
前記電極アセンブリは、前記第１電極シートに設けられた第１タブと、前記第２電極シートに設けられた第２タブと、前記第２電極シートに設けられた第３タブとをさらに含み、且つ対向している第１端と第２端とを有し、
前記第１タブは、前記電極アセンブリの第１端からは張り出し、前記第２タブ及び前記第３タブは、前記電極アセンブリの第２端から張り出しており、
前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第１タブと前記第２タブと前記第３タブとの前記電極アセンブリの厚さ方向に垂直な投影面における投影は、重なり合わなく、
前記電池は、前記ケースの外面に設けられた３つの電極端子をさらに備え、前記３つの電極端子は、それぞれ前記第１タブ、前記第２タブ及び前記第３タブの中の１つに電気的に接続され、
前記３つの電極端子は、並列分流させるように外部回路とそれぞれ電気的に接続されている
ことを特徴とする電池。
【請求項16】
電極アセンブリと、前記電極アセンブリを収容するケースと、を備える電池であって、
前記電極アセンブリは、第１電極シートと、極性が前記第１電極シートの極性と逆である第２電極シートと、前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられるセパレータと、を含み、且つ前記第１電極シート、前記セパレータ及び前記第２電極シートが巻き取られることで形成され、
前記電極アセンブリは、前記第１電極シートに設けられた第１タブと、前記第２電極シートに設けられた第２タブと、前記第２電極シートに設けられた第３タブとをさらに含み、且つ対向している第１端と第２端とを有し、
前記第２タブと前記第３タブとは一体成型されており、前記第１タブと前記第２タブは前記電極アセンブリの第１端から張り出し、前記第３タブは前記電極アセンブリの第２端から張り出しており、
前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第１タブと前記第２タブと前記第３タブとの前記電極アセンブリの厚さ方向に垂直な投影面における投影は、重なり合わなく、
前記電池は、前記ケースの外面に設けられた３つの電極端子をさらに備え、前記３つの電極端子は、それぞれ前記第１タブ、前記第２タブ及び前記第３タブの中の１つに電気的に接続され、
前記３つの電極端子は、並列分流させるように外部回路とそれぞれ電気的に接続されている
ことを特徴とする電池。
【請求項17】
前記第１タブの前記電極アセンブリから張り出した一端には、外部回路と接続するための互いに離間した少なくとも２つの電気接続部が設けられることを特徴とする請求項１、１５及び１６の何れか一項に記載の電池。
【請求項18】
前記第１タブの表面又は前記第３タブの表面には、半田付け可能な金属材料がメッキされていることを特徴とする請求項１、１５及び１６の何れか一項に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池分野に関し、特に電極アセンブリ及びそれを備えた電池に関する。
【背景技術】
【0002】
５Ｇの応用に伴い、スマートフォンやタブレットなどの携帯型電子製品の電池性能に対する消費者の要求が益々高まっている。従来の電池では、電池や電子製品全体の温度が上昇し易いという問題があり、温度が高すぎると、電池や電子製品の性能が低下しまう。既存の電池はバイポーラ耳構造を採用しており、電池全体の過電流能力が向上できないため、電池と電子製品全体の温度上昇は依然として高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の状況に鑑みて、電池の過電流能力を高め、温度上昇を低減することができる電極アセンブリ及びそれを備えた電池を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の実施形態に係る電極アセンブリは、第１電極シート、第２電極シート及びセパレータを含み、前記第２電極シートの極性は前記第１電極シートの極性と逆であり、前記セパレータは、前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられている。前記電極アセンブリは、前記第１電極シート、前記セパレータ及び前記第２電極シートを巻き取ることにより形成される。前記電極アセンブリは、第１タブ、第２タブ及び第３タブをさらに含み、前記第１タブは、前記第１電極シートに設けられ、前記第２タブと前記第３タブは、前記第２電極シートに設けられている。前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第１タブと前記第２タブと前記第３タブとの投影は、重なり合わない。３つのタブは、２つの正極タブ及び１つの負極タブ、または２つの負極タブ及び１つの正極タブに配置されてもよい。複数のタブで並列に分流することにより、電極アセンブリの温度上昇が低減される。
【0005】
本発明の一態様において、前記第１タブの投影面における投影は、前記第２タブと前記第３タブとの投影の間に位置し、タブが折り曲げられる過程における複数のタブ同士の干渉を回避する。
【0006】
本発明の一態様において、前記第１電極シートは、第１コーティング部と第１裸箔部とを含み、前記第２電極シートは、第２コーティング部と第２裸箔部とを含み、ここで、前記第１コーティング部は、第１活性層が第１集電体の表面に塗布されることにより形成され、前記第２コーティング部は、第２活性層が第２集電体の表面に塗布されることにより形成される。
【0007】
さらに、前記第１コーティング部における活性層には第１凹溝が設けられており、前記第１タブは前記第１凹溝に設けられて、第１タブと第１電極シートとの電気的な接続を容易にする。
【0008】
さらに、前記第１電極シートの長手方向において、前記第１凹溝と前記第１電極シートの端部との間の距離は、第１電極シートの全長の１／２～１／３である。
【0009】
本発明の一態様において、前記第１タブは、前記第１裸箔部に設けられている。
【0010】
本発明の一態様において、前記第２コーティング部には、第２凹溝が設けられており、前記第２タブは、前記第２凹溝に設けられ、前記第２凹溝の少なくとも両辺は、前記第２コーティング部における活性層に接触している。
【0011】
さらに、前記第３タブは、前記第２裸箔部に設けられている。
【0012】
本発明の一態様において、前記第２コーティング部には、第３凹溝が設けられており、前記第３タブは、前記第３凹溝に設けられている。
【0013】
本発明の一態様において、前記第２裸箔部は、前記第２コーティング部の第１端に接続される第１裸箔領域と、前記第２コーティング部の第２端に接続される第２裸箔領域とを含み、前記第２タブ及び前記第３タブは、それぞれ前記第１裸箔領域及び前記第２裸箔領域に設けられる。
【0014】
本発明の一態様において、第１タブと第３タブとの間には、前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第１電極シートまたは前記第２電極シートが少なくとも１層介在することとなり、タブ間のピッチを大きくすることは電極アセンブリの製造性の向上に寄与する。
【0015】
本発明の一態様において、前記第１タブは、前記第１電極シートに接続される接続部と、前記電極アセンブリから張り出す突出部とを含む。
【0016】
また、前記電極アセンブリは、接続部でのバリが巻き取り中に電極シートを破損しないように、前記接続部を覆う第１絶縁部材をさらに含む。
【0017】
さらに、前記電極アセンブリは、第２絶縁部材を含み、前記第２電極シートの巻き始め端は、裁断部を含み、前記第２絶縁部材は、前記裁断部を覆っている。
【0018】
本発明の一態様において、前記第１タブは、前記電極アセンブリの第１端から張り出し、前記第２タブ及び前記第３タブは、前記電極アセンブリの第２端から張り出している。
【0019】
本発明の一態様では、前記第２タブと前記第３タブは、一体成型されており、前記第２タブは、前記電極アセンブリの第１端から張り出し、前記第３タブは、前記電極アセンブリの第２端から張り出している。
【0020】
本発明の一態様において、前記電極アセンブリは、前記第１電極シートまたは前記第２電極シートに設けられた第４タブをさらに含み、前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第４タブの投影面における投影は、前記第１タブと前記第２タブと前記第３タブとの投影と重なり合わない。
【0021】
本発明の一態様において、前記第１タブの前記電極アセンブリから張り出す一端には、外部回路と接続するための互いに離間した少なくとも２つの電気接続部が設けられている。
【0022】
本発明の一態様において、タブのキャリア能力を含めたタブ性能を向上させるために、前記第１タブの表面又は前記第３タブの表面には、半田付け可能な金属材料がめっきされている。前記半田付け可能な金属材料は、ニッケルである。
【0023】
本発明の一態様において、第１タブまたは第３タブの材質は、銅、ニッケルや銅めっきニッケルから選択される。
【0024】
また、本発明の実施形態は、上記の何れか態様に記載した電極アセンブリと、前記電極アセンブリを収容するケースと、を備える電池を提供する。
【0025】
さらに、前記電池は、前記ケースの外面に設けられた複数の電極端子を含み、各々の前記電極端子は、前記第１タブ、前記第２タブ及び前記第３タブに電気的に接続されている。
【発明の効果】
【0026】
上記の電極アセンブリは、第１タブと第２タブと第３タブとを設けることにより、電極アセンブリに複数のタブ構造を持たせ、且つ複数のタブで並列に分流することにより、電池の過電流能力が向上し、電極アセンブリの温度上昇が低減される。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】第１実施形態における電極アセンブリの第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図2】第１実施形態における電極アセンブリの巻取構造を示す図である。
【図3】第１実施形態における電極アセンブリの外観構成を示す図である。
【図4】第２実施形態における第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図5】第２実施形態における電極アセンブリの巻取構造を示す図である。
【図6】第３実施形態における第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を模式的に示す図である。
【図7】第３実施形態における電極アセンブリの巻取構造を示す図である。
【図8】第４実施形態における第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図9】第４実施形態における電極アセンブリの巻取構造を示す図である。
【図10】第５実施形態における第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図11】第５実施形態における電極アセンブリの巻取構造を示す図である。
【図12】第６実施形態における第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図13】第６実施形態における電極アセンブリの巻取構造を示す図である。
【図14】第７実施形態における第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図15】第７実施形態における電極アセンブリの巻取構造を示す図である。
【図16】第８実施形態における第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図17】第８実施形態における電極アセンブリの巻取構造を示す図である。
【図18】第９実施形態における第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図19】第９実施形態における電極アセンブリの外観構成を示す図である。
【図20】第１０実施形態における第１電極シート及び第２電極シートの展開構造を示す図である。
【図21】第１１実施形態における電極アセンブリの外観構成を示す図である。
【図22】第１２実施形態における電池の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本願実施形態における図面を合わせて、本願実施形態における技術案を明確且つ全体的に説明するが、ここで述べる実施形態は、あらゆる実施形態ではなく、本願の一部の実施形態に過ぎないことは明らかである。本願の実施形態に基づき、当業者は、創造的な労働なしに得られるあらゆる他の実施形態についても、本願の保護範囲内に属される。
【0029】
ある要素がもう１つの要素に「固定された」と称される場合、それは直接に前記もう１つの要素に存在してもよく、または他の要素を介して前記もう１つの要素に固定されてもよい。１つの要素がもう１つの要素に「接続される」と考えられる場合、それは前記もう１つの要素に直接に接続されてもよく、または他の要素を介して前記もう１つの要素に接続されてもよい。ある要素がもう１つの要素に「設けられる」と考えられる場合、それは前記もう１つの要素に直接に設けられてもよく、または他の要素を介して前記もう１つの要素に設けられてもよい。本明細書で使用される用語「垂直」、「水平」、「左」、「右」及び類似する表現は、説明の目的だけに使用される。
【0030】
別段の定義がない限り、本文で使用するすべての技術及び科学的用語は、本願の技術分野に属する技術者が一般的に理解する意味と同様である。本願明細書において使用する用語は、具体的な実施形態を説明する目的に過ぎず、本願を限定する旨ではない。本明細書で使用される用語「または／及び」は、１つまたは複数の関連する項目の任意及びすべての組み合わせを含む。
【0031】
本発明の実施形態に係る電極アセンブリは、第１電極シート、第２電極シート及びセパレータを含み、前記第２電極シートの極性は前記第１電極シートの極性と逆であり、前記セパレータは、前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられている。前記電極アセンブリは、前記第１電極シート、前記セパレータ及び前記第２電極シートを巻き取ることにより形成される。前記電極アセンブリは、第１タブ、第２タブ及び第３タブをさらに含み、前記第１タブは、前記第１電極シートに設けられ、前記第２タブと前記第３タブは、前記第２電極シートに設けられている。前記電極アセンブリの厚さ方向に沿って、前記第１タブと前記第２タブと前記第３タブとの投影は、重なり合わない。
【0032】
上記の電極アセンブリは、第１タブと第２タブと第３タブとを設けることにより、電極アセンブリに複数のタブ構造を持たせ、且つ複数のタブで並列に分流することにより、電池の過電流能力が向上し、電極アセンブリの温度上昇が低減される。
【0033】
本願の幾つかの実施形態を詳細に説明する。衝突しない場合、下記の実施形態及び実施形態における特徴を互いに組み合わせてもよい。
【0034】
［第１実施形態］
図１及び図２に示すように、第１実施形態において、電極アセンブリ１００は、第１電極シート１０と、第２電極シート２０と、セパレータ３０とを含む。第２電極シート２０の極性は第１電極シート１０の極性とは逆であり、セパレータ３０は、第１電極シート１０と第２電極シート２０の間に配置される。電極アセンブリ１００は、第１電極シート１０と、セパレータ３０と、第２電極シート２０とを巻回することにより形成される。また、電極アセンブリ１００は、第１タブ４０、第２タブ５０及び第３タブ６０をさらに含む。第１タブ４０は、第１電極シート１０に設けられ、第２タブ５０及び第３タブ６０は、第２電極シート２０に設けられる。電極アセンブリ１００の厚み方向において、第１タブ４０、第２タブ５０及び第３タブ６０は、電極アセンブリ１００の厚み方向に垂直な投影面における投影が重なり合わない。図２中の矢印Ｂで示す方向は、電極アセンブリ１００の厚さ方向である。図３に示すように、第１タブ４０の前記投影面への投影は、第２タブ５０と第３タブ６０との投影の間に位置している。３つのタブは、２つの正極タブ及び１つの負極タブ、又は２つの負極タブ及び１つの正極タブとして設けられており、複数のタブが並列的に分流されることにより、電極アセンブリ１００の温度上昇が低減される。本願の一実施形態によれば、負極タブの材質は、銅、ニッケル、又は銅めっきニッケルを選択することができる。
図１及び図２に示すように、第１実施形態において、電極アセンブリ１００は、第１電極シート１０と、第２電極シート２０と、セパレータ３０とを含む。第２電極シート２０の極性は第１電極シート１０の極性とは逆であり、セパレータ３０は、第１電極シート１０と第２電極シート２０の間に配置される。電極アセンブリ１００は、第１電極シート１０と、セパレータ３０と、第２電極シート２０とを巻回することにより形成される。また、電極アセンブリ１００は、第１タブ４０、第２タブ５０及び第３タブ６０をさらに含む。第１タブ４０は、第１電極シート１０に設けられ、第２タブ５０及び第３タブ６０は、第２電極シート２０に設けられる。電極アセンブリ１００の厚み方向において、第１タブ４０、第２タブ５０及び第３タブ６０は、電極アセンブリ１００の厚み方向に垂直な投影面における投影が重なり合わない。図２中の矢印Ｂで示す方向は、電極アセンブリ１００の厚さ方向である。図３に示すように、第１タブ４０の前記投影面への投影は、第２タブ５０と第３タブ６０との投影の間に位置している。３つのタブは、２つの正極タブ及び１つの負極タブ、又は２つの負極タブ及び１つの正極タブとして設けられており、複数のタブが並列的に分流されることにより、電極アセンブリ１００の温度上昇が低減される。本願の一実施形態によれば、負極タブの材質は、銅、ニッケル、又は銅めっきニッケルを選択することができる。
【0035】
第１電極シート１０は、第１コーティング部１１と、第１裸箔部１２と、を含む。第２電極シート２０は、第２コーティング部２１と、第２裸箔部２２と、を含む。ここで、第１コーティング部１１は、第１活性層が第１集電体の表面にコーティングされることにより形成され、第２コーティング部２１は、第２活性層が第２集電体の表面にコーティングされることにより形成される。第１集電体及び第２集電体は、それぞれ第１電極シート１０及び第２電極シート２０を製造するための金属シートである。第１裸箔部１２は、概ね第１集電体に第１活性層が塗布されていない領域であり、第２裸箔部２２は、概ね第２集電体に第２活性層が塗布されていない領域である。
【0036】
第１実施形態では、第１コーティング部１１における第１活性層には、第１凹溝１３が設けられている。第１タブ４０が第１凹溝１３に設けられることにより、第１タブ４０と第１電極シート１０との電気的な接続は容易になる。図１において矢印Ａで示す方向が電極シートの長手方向であり、第１電極シート１０の長手方向に沿って、第１凹溝１３と第１電極シート１０の端部との間の距離は、第１電極シート１０の全長の１／２～１／３である。第１タブ４０は、第１電極シート１０の長辺から張り出している。第１凹溝１３は、略長方形であり、３つの側面が第１コーティング部１１における第１活性層に接触するように、第１電極シート１０の長辺から内向きに開設されている。また、その他の実施形態では、第１凹溝１３は、四周が何れも第１活性層に接するように第１コーティング部１１の中央部に設けられてもよい。または、第１凹溝１３は、矢印Ａの方向または矢印Ａに垂直な方向に沿って第１コーティング部１１を貫通してもよい。この場合、第１凹溝１３の対向する両辺は、第１活性層に接触している。本願は、これらの態様に限定されないものとする。
【0037】
第２コーティング部２１には、第２凹溝２３が設けられている。第２タブ５０は、第２凹溝２３に設けられ、且つ第２電極シート２０の長辺から延出している。第２凹溝２３の少なくとも両辺は、第２コーティング部２１の活性層に接触する。具体的には、第２凹溝２３は、略長方形であり、３つの側面が第２コーティング部２１における第２活性層に接触するように、第２電極シート２０の長辺から内向きに開設されている。また、他の実施形態では、第２凹溝２３は、四周が何れも第２活性層に接触するように第２コーティング部２１の中央領域に設けられてもよい。または、第２凹溝２３は、矢印Ａの方向または矢印Ａに垂直な方向に沿って第２コーティング部２１を貫通してもよい。この場合、第２凹溝２３の対向する両辺は、第２活性層に接触している。本願は、これらの態様に限定されないものとする。
【0038】
さらに、第３タブ６０は、第２裸箔部２２に設けられている。第３タブ６０と第２タブ５０とは、第２電極シート２０の同一の長辺から外へ張り出している。第１実施形態では、第３タブ６０は、第２電極シート２０の巻き始め端に位置しており、且つ電極アセンブリ１００の厚さ方向から見る場合に、電極アセンブリ１００の中心層に略位置している。
【0039】
図３において矢印Ｃで示す方向は、電極アセンブリ１００の長手方向である。第１電極シート１０、セパレータ３０及び第２電極シート２０が巻回されて電極アセンブリ１００が形成されると、第１タブ４０、第２タブ５０及び第３タブ６０は電極アセンブリ１００の長手方向の第１端１０１から張り出している。他の実施形態では、第１タブ４０が電極アセンブリ１００の第１端１０１から延出し、第２タブ５０及び前記第３タブ６０が電極アセンブリ１００の第２端１０２から張り出してもよい。
【0040】
さらに、第１タブ４０は、略長尺状であり、第１電極シート１０に接続される接続部４１と、電極アセンブリ１００から張り出す突出部４２とを有している。具体的には、接続部４１は、第１凹溝１３内に設けられ、且つ第１凹溝１３内の第１集電体に溶接される。突出部４２は、第１電極シート１０の長辺から外側へ張り出している。本発明の一態様では、第１タブ４０は、第１電極シート１０と一体成型され、且つ第１電極シート１０の長辺から外側へ延出して形成されている。
【0041】
また、電極アセンブリ１００は、第１タブ４０の接続部４１を覆う第１絶縁部材８０をさらに含む。巻取過程において、第１絶縁部材８０は、第１タブ４０と第２電極シート２０との間の短絡を回避する一方、接続部４１でのバリが電極シートを傷つけたり、破損させたりすることを回避する。また、電極アセンブリ１００は、第２絶縁部材９０をさらに含む。第２電極シート２０の巻き始め端は、裁断部２４を含む。第２絶縁部材９０は、裁断部２４を覆っている。第２電極シート２０を製造する過程において、第２集電体を裁断することにより前記裁断部２４が形成される。第２絶縁部材９０は、巻取過程において、裁断部２４でのバリが電極シートを損傷するのを防止することができる。
【0042】
さらに、第１タブ４０の表面には、半田付け可能な金属材料がめっきされており、タブのキャリア能力を含めたタブ性能を向上させつつ、第１タブ４０と外部回路との溶接を容易にする。本願の実施形態では、半田付け可能な金属材料は、ニッケル金属材料であることが好ましく、第１タブ４０の構造は、銅めっきニッケル構造であることが好ましい。
【0043】
［第２実施形態］
図４及び図５に示すように、第２実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第２実施形態における第１タブ４０が第１裸箔部１２に設けられている点で相違している。電極アセンブリ１００は、第１コーティング部１１に設けられる第３絶縁部材９１をさらに含む。電極アセンブリ１００の厚さ方向において、第２タブ５０と第１電極シート１０との短絡を防止するために、第３絶縁部材９１は第２タブ５０と重なっている。
図４及び図５に示すように、第２実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第２実施形態における第１タブ４０が第１裸箔部１２に設けられている点で相違している。電極アセンブリ１００は、第１コーティング部１１に設けられる第３絶縁部材９１をさらに含む。電極アセンブリ１００の厚さ方向において、第２タブ５０と第１電極シート１０との短絡を防止するために、第３絶縁部材９１は第２タブ５０と重なっている。
【0044】
さらに、第１タブ４０と第３タブ６０との間は、電極アセンブリ１００の厚さ方向に沿って、第１電極シート１０又は第２電極シート２０を少なくとも一層挟んでいる。タブ同士のピッチを大きくすることは、電極アセンブリ１００の製造性の向上に有利であり、複数のタブが折り曲げ過程で互いに干渉することを回避する。
【0045】
第１タブ４０も、第１電極シート１０の巻き始め端に位置している。電極アセンブリ１００の厚さ方向から見ると、第１タブ４０及び第３タブ６０は、電極アセンブリ１００の中央部の巻き始め層に略位置している。第１電極シート１０の巻き始め端が第２電極シート２０の巻き始め端よりも低いため、電極アセンブリ１００の厚さ方向から見ると、第１タブ４０は、第３タブ６０よりも若干低い。電極アセンブリ１００の厚さ方向に垂直な方向において、第１タブ４０と第３タブ６０とは、互いに離間しており、第１タブ４０と第３タブ６０との間には断裁部２４と第２絶縁部材９０が位置している。第２実施形態の電極アセンブリ１００の他の構成は、第１実施形態と略同様であり、ここで詳しい説明は省略する。
【0046】
［第３実施形態］
図６及び図７に示すように、第３実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第３実施形態における第２裸箔部２２が第２コーティング部２１の第１端２１１に接続される第１裸箔領域２２１と、第２コーティング部２１の第２端２１２に接続される第２裸箔領域２２２とを含み、第２タブ５０及び第３タブ６０が第１裸箔領域２２１と第２裸箔領域２２２とにそれぞれ設けられる点で相違している。
図６及び図７に示すように、第３実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第３実施形態における第２裸箔部２２が第２コーティング部２１の第１端２１１に接続される第１裸箔領域２２１と、第２コーティング部２１の第２端２１２に接続される第２裸箔領域２２２とを含み、第２タブ５０及び第３タブ６０が第１裸箔領域２２１と第２裸箔領域２２２とにそれぞれ設けられる点で相違している。
【0047】
さらに、第１タブ４０は、第１裸箔部１２に設けられている。第３タブ６０は、第２電極シート２０の巻き始め端に位置し、第２タブ５０は、第２電極シート２０の巻き終わり端に位置し、第１タブ４０は、第１電極シート１０の巻き始め端に位置する。電極アセンブリ１００の厚さ方向から見ると、第１タブ４０と第３タブ６０とは、電極アセンブリ１００の中央部に略位置し、且つ互いに離間して設けられており、第２タブ５０は、電極アセンブリ１００の最外層に略位置している。これにより、複数のタブの位置に対する合理的な配置は実現され、電極アセンブリ１００の製造し難さの低減に有利である。
【0048】
［第４実施形態］
図８及び図９に示すように、第４実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第３実施形態と略同様であるが、第４実施形態における第１タブ４０が第１コーティング部１１に設けられている点で、第３実施形態と相違している。第１コーティング部１１における第１活性層には、第１凹溝１３が設けられており、第１タブ４０は第１凹溝１３に設けられている。図１において矢印Ａで示す方向が電極シートの長手方向であり、第１電極シート１０の長手方向に沿って、第１凹溝１３と第１電極シート１０の端部との間の距離は、第１電極シート１０の全長の１／２～１／３であり、第１タブ４０は、第１電極シート１０の長辺から張り出している。
図８及び図９に示すように、第４実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第３実施形態と略同様であるが、第４実施形態における第１タブ４０が第１コーティング部１１に設けられている点で、第３実施形態と相違している。第１コーティング部１１における第１活性層には、第１凹溝１３が設けられており、第１タブ４０は第１凹溝１３に設けられている。図１において矢印Ａで示す方向が電極シートの長手方向であり、第１電極シート１０の長手方向に沿って、第１凹溝１３と第１電極シート１０の端部との間の距離は、第１電極シート１０の全長の１／２～１／３であり、第１タブ４０は、第１電極シート１０の長辺から張り出している。
【0049】
電極アセンブリ１００の厚さ方向から見ると、第１タブ４０と第３タブ６０との間は、第１電極シート１０または第２電極シート２０を少なくとも１層挟んでいる。
【0050】
［第５実施形態］
図１０及び図１１に示すように、第５実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第２実施形態と略同様であるが、第２コーティング部２１に第３凹溝２５が設けられており、第３タブ６０が第３凹溝２５に設けられている点で、第２実施形態と相違している。
図１０及び図１１に示すように、第５実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第２実施形態と略同様であるが、第２コーティング部２１に第３凹溝２５が設けられており、第３タブ６０が第３凹溝２５に設けられている点で、第２実施形態と相違している。
【0051】
第５実施形態において、第３凹溝２５は、略長方形であり、３つの側面が第２コーティング部２１における第２活性層に接触するように、第２コーティング部２１の長辺から内向きに開設されている。他の実施形態では、第３凹溝２５は、四周が何れも第２活性層に接触するように、第２コーティング部２１の中央領域に設けられている。または、第３凹溝２５は、電極シートの長さ方向または電極シートの長さ方向に垂直な方向に沿って第２コーティング部２１を貫通してもよい。この場合、第３凹溝２５の対向する両辺は、第２活性層に接触している。
【0052】
［第６実施形態］
図１２及び図１３に示すように、第６実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第５実施形態と略同様であるが、第１タブ４０が第１コーティング部１１に設けられている点で、第５実施形態と相違している。第１コーティング部１１における第１活性層には、第１凹溝１３が設けられており、第１タブ４０は、第１凹溝１３に設けられている。
図１２及び図１３に示すように、第６実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第５実施形態と略同様であるが、第１タブ４０が第１コーティング部１１に設けられている点で、第５実施形態と相違している。第１コーティング部１１における第１活性層には、第１凹溝１３が設けられており、第１タブ４０は、第１凹溝１３に設けられている。
【0053】
第６実施形態に係る電極アセンブリ１００の他の構成は、第５実施形態と同様であるため、ここで説明は省略する。
【0054】
［第７実施形態］
図１４及び図１５に示すように、第７実施形態に係る電極アセンブリ１００は第１実施形態と略同様であるが、第３タブ６０が第２電極シート２０の巻き終わり端に位置し、それ相応に、第２裸箔部２２が第２電極シート２０の巻き終わり端になっている点で、第１実施形態と相違している。電極アセンブリ１００の厚さ方向から見ると、第３タブ６０は電極アセンブリ１００の最外層に略位置し、第３タブ６０と第１タブ４０又は第２タブ５０とを区別することを容易にし、電極アセンブリ１００が外部回路に接続される際に回路接続ミスが発生する確率を低減する。
図１４及び図１５に示すように、第７実施形態に係る電極アセンブリ１００は第１実施形態と略同様であるが、第３タブ６０が第２電極シート２０の巻き終わり端に位置し、それ相応に、第２裸箔部２２が第２電極シート２０の巻き終わり端になっている点で、第１実施形態と相違している。電極アセンブリ１００の厚さ方向から見ると、第３タブ６０は電極アセンブリ１００の最外層に略位置し、第３タブ６０と第１タブ４０又は第２タブ５０とを区別することを容易にし、電極アセンブリ１００が外部回路に接続される際に回路接続ミスが発生する確率を低減する。
【0055】
［第８実施形態］
図１６及び図１７に示すように、第８実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第２実施形態と略同様であるが、第３タブが第２電極シート２０の巻き終わり端に位置し、第１タブ４０も第１電極シート１０の巻き始め端に位置し、電極アセンブリ１００の厚さ方向から見ると、第１タブ４０は電極アセンブリ１００の中心層に略位置し、第３タブ６０は電極アセンブリ１００の最外層に略位置する点で、第２実施形態と相違している。これにより、タブ同士のピッチが増大され、電極アセンブリ１００の製造性が向上される。
図１６及び図１７に示すように、第８実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第２実施形態と略同様であるが、第３タブが第２電極シート２０の巻き終わり端に位置し、第１タブ４０も第１電極シート１０の巻き始め端に位置し、電極アセンブリ１００の厚さ方向から見ると、第１タブ４０は電極アセンブリ１００の中心層に略位置し、第３タブ６０は電極アセンブリ１００の最外層に略位置する点で、第２実施形態と相違している。これにより、タブ同士のピッチが増大され、電極アセンブリ１００の製造性が向上される。
【0056】
［第９実施形態］
図１８に示すように、第９実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第２タブ５０と第３タブ６０とが一体に成形され、電極シートの長さ方向に垂直な方向に沿って、一体に成形された第２タブ５０と第３タブ６０とが第２電極シート２０を貫通し、即ち、第２タブ５０及び第３タブ６０がそれぞれ第２電極シート２０の対向する２つの長辺から張り出している点で、第１実施形態と相違している。図１９に示すように、電極アセンブリ１００の長手方向に沿って、第２タブ５０は電極アセンブリ１００の第１端１０１から張り出し、第３タブ６０は電極アセンブリ１００の第２端１０２から張り出している。
図１８に示すように、第９実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第２タブ５０と第３タブ６０とが一体に成形され、電極シートの長さ方向に垂直な方向に沿って、一体に成形された第２タブ５０と第３タブ６０とが第２電極シート２０を貫通し、即ち、第２タブ５０及び第３タブ６０がそれぞれ第２電極シート２０の対向する２つの長辺から張り出している点で、第１実施形態と相違している。図１９に示すように、電極アセンブリ１００の長手方向に沿って、第２タブ５０は電極アセンブリ１００の第１端１０１から張り出し、第３タブ６０は電極アセンブリ１００の第２端１０２から張り出している。
【0057】
なお、他の実施形態では、第２タブ５０と第３タブ６０とが互いに独立した構造であり、それぞれ第２電極シート２０の異なる位置に設けられ、且つ第２タブ５０が電極アセンブリ１００の第１端１０１から張り出し、第３タブ６０が電極アセンブリ１００の第２端１０２から張り出してもよい。これと同時に、第１タブ４０は、電極アセンブリ１００の第１端１０１または第２端１０２から張り出してもよい。
【0058】
［第１０実施形態］
図２０に示すように、第１０実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第１電極シート１０又は第２電極シート２０に設けられた第４タブ７０をさらに有する点で、第１実施形態と相違している。電極アセンブリ１００の厚さ方向に沿って、第４タブ７０の投影面での投影は、第１タブ４０と第２タブ５０と第３タブ６０との投影と重なり合わない。第１タブ４０は、電極アセンブリ１００の長手方向における第１端１０１又は第２端１０２から延出してもよく、本願はこれに限定されない。
図２０に示すように、第１０実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第１電極シート１０又は第２電極シート２０に設けられた第４タブ７０をさらに有する点で、第１実施形態と相違している。電極アセンブリ１００の厚さ方向に沿って、第４タブ７０の投影面での投影は、第１タブ４０と第２タブ５０と第３タブ６０との投影と重なり合わない。第１タブ４０は、電極アセンブリ１００の長手方向における第１端１０１又は第２端１０２から延出してもよく、本願はこれに限定されない。
【0059】
［第１１実施形態］
図２１に示すように、第１１実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第１タブ４０の電極アセンブリ１００から張り出す一端には、外部回路と接続するための互いに離間した少なくとも２つの電気接続部４３が設けられている点で、第１実施形態と相違している。これにより、第１タブ４０は、２つの極性が同じであるタブに分割され、電流は分化され、電極アセンブリ１００の過電流能力は高められる。２つの電気接続部４３は、突出部４２の接続部４１から離れている一端に配置されているとも言える。
図２１に示すように、第１１実施形態に係る電極アセンブリ１００は、第１実施形態と略同様であるが、第１タブ４０の電極アセンブリ１００から張り出す一端には、外部回路と接続するための互いに離間した少なくとも２つの電気接続部４３が設けられている点で、第１実施形態と相違している。これにより、第１タブ４０は、２つの極性が同じであるタブに分割され、電流は分化され、電極アセンブリ１００の過電流能力は高められる。２つの電気接続部４３は、突出部４２の接続部４１から離れている一端に配置されているとも言える。
【0060】
電気接続部４３は、第１タブ４０にタブのアダプタを溶接することで形成されてもよいし、第１タブ４０を切断することで形成されてもよい。なお、他の実施例においては、電気接続部４３の数は、２つ以上であってもよく、本願はこれに限定されない。このように、第２タブ５０及び第３タブ６０にも、複数の電気接続部が設けられてもよい。
【0061】
［第１２実施形態］
図２２に示すように、第１２実施形態には、上述したいずれかの実施形態に係る電極アセンブリ１００と、電極アセンブリ１００を収容するケース２０１と、を備える電池２００が提供される。さらに、電池２００は、ケース２０１の外面に設けられた複数の電極端子２０２を含む。各々の電極端子２０２は、第１タブ４０、第２タブ５０及び第３タブ６０にそれぞれ電気的に接続されている。
図２２に示すように、第１２実施形態には、上述したいずれかの実施形態に係る電極アセンブリ１００と、電極アセンブリ１００を収容するケース２０１と、を備える電池２００が提供される。さらに、電池２００は、ケース２０１の外面に設けられた複数の電極端子２０２を含む。各々の電極端子２０２は、第１タブ４０、第２タブ５０及び第３タブ６０にそれぞれ電気的に接続されている。
【0062】
以上の実施形態は、本出願の技術的な態様を説明するためにのみ用いられるものであり、限定するものではないが、以上の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、本出願の技術的な態様を修正または同等に置換しても本出願の技術案の精神的及び範囲から逸脱してはならないことを理解すべきである。
【符号の説明】
【0063】
１００ 電極アセンブリ
１０１ 第１端
１０２ 第２端
１０ 第１電極シート
１１ 第１コーティング部
１２ 第１裸箔部
１３ 凹溝
２０ 第２電極シート
２１ 第２コーティング部
２１１ 第１端
２１２ 第２端
２２ 第２裸箔部
２２１ 第１裸箔領域
２２２ 第２裸箔領域
２３ 第２凹溝
２４ 裁断部
２５ 第３凹溝
３０ セパレータ
４０ 第１タブ
４１ 接続部
４２ 突出部
４３ 電気接続部
５０ 第２タブ
６０ 第３タブ
７０ 第４タブ
８０ 第１絶縁部材
９０ 第２絶縁部材
９１ 第３絶縁部材
２００ 電池
２０１ ケース
２０２ 電極端子
１０１ 第１端
１０２ 第２端
１０ 第１電極シート
１１ 第１コーティング部
１２ 第１裸箔部
１３ 凹溝
２０ 第２電極シート
２１ 第２コーティング部
２１１ 第１端
２１２ 第２端
２２ 第２裸箔部
２２１ 第１裸箔領域
２２２ 第２裸箔領域
２３ 第２凹溝
２４ 裁断部
２５ 第３凹溝
３０ セパレータ
４０ 第１タブ
４１ 接続部
４２ 突出部
４３ 電気接続部
５０ 第２タブ
６０ 第３タブ
７０ 第４タブ
８０ 第１絶縁部材
９０ 第２絶縁部材
９１ 第３絶縁部材
２００ 電池
２０１ ケース
２０２ 電極端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
