特許 7520126 電池セル、電池および電子装置

(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】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】電池セル、電池および電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/572 20210101AFI20240712BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240712BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20240712BHJP

   H01M 50/591 20210101ALI20240712BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20240712BHJP

   H01M 4/66 20060101ALI20240712BHJP

【ＦＩ】

H01M50/572

H01M10/04 W

H01M50/586

H01M50/591 101

H01M10/0587

H01M4/66 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022540973

(86)(22)【出願日】2020-03-31

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-07

(86)【国際出願番号】 CN2020082538

(87)【国際公開番号】W WO2021195999

(87)【国際公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-07-01

(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】劉 祖超

【審査官】多田 達也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／００５３０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－２１６０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７５３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１０６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３９４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７８１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３３２２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０７２６５１８７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１０６７６４６０（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ１０／００－１０／３９

Ｈ０１Ｍ５０／５０－５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池セルであって、
前記電池セルは、電極アセンブリを備え、前記電極アセンブリは、第１電極シート、ダイアフラム、および第２電極シートがこの順に捲回されて形成され、前記第１電極シートは、第１集電体と、前記第１集電体の両側に設けられた第１活物質層とを備え、
前記第１電極シートは、導電層をさらに有し、
前記第１集電体は、第１面と、前記第１面に背向する第２面とを備え、
前記導電層は、前記第１面および／または前記第２面を完全に覆っており、
前記第１活物質層は、前記導電層の表面に設けられており、
前記導電層の捲回始端において、前記電極アセンブリの中心に向かう表面に前記第１活物質層が設けられておらず、前記第１活物質層が設けられていない前記導電層と前記ダイアフラムは接着し、
前記第２電極シートは、第２集電体と、前記第２集電体の両面に設けられた第２活物質層および絶縁層とを備え、
前記第２集電体は、前記第２活物質層が設けられていない空白領域を備え、
前記絶縁層は、前記空白領域に設けられており、
前記絶縁層は、含有率３～１５％である第１バインダーと、含有率８５～９７％であるセラミックとを含む、ことを特徴とする電池セル。

【請求項2】

前記電極アセンブリの捲回方向において、
前記第２集電体の始端の両面には、前記第２活物質層が設けられており、
前記第２集電体の終端は、前記電極アセンブリの中心に向けられた面に前記第２活物質層が設けられており、
前記第２集電体の終端は、前記電極アセンブリの中心から離反する面に前記絶縁層が設けられてい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】

前記電極アセンブリの最外周の表面において、前記第２集電体が最初に折り曲げられる部分を折れ曲がり部と定義し、
前記電極アセンブリは、絶縁テープを備え、
前記絶縁テープの一端は、前記第２集電体の終端に貼着されており、
前記絶縁テープの他端は、前記折れ曲がり部に貼着されていることを特徴とする請求項２に記載の電池セル。

【請求項4】

前記セラミックは、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカ、酸化チタン、ジルコニアのうちの一種または複数種を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池セル。

【請求項5】

前記電極アセンブリの捲回方向において、
前記第１集電体の終端における前記導電層の両面には前記第１活物質層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。

【請求項6】

前記導電層は、含有量３～２０％である導電剤と、含有量７０～９５％の第２バインダーと、含有量２～５％である分散剤とを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池セル。

【請求項7】

前記導電層の厚み方向における電気抵抗が０．１５Ω～０．８Ωであることを特徴とする請求項１に記載の電池セル。

【請求項8】

請求項１～７の何れか一項に記載の電池セルと、前記電池セルを収容するケースと、を備えることを特徴とする電池。

【請求項9】

電池と、前記電池を載置する電池缶とを備える電子装置であって、前記電池は、請求項８に記載の電池を含むことを特徴とする電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、電池分野に関し、具体的に、電池セルと、前記電池セルを備える電池及び前記電池を備える電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話、スマートリング、ＡＲ、ＶＲ等の分野でのリチウムイオン電池の広範な適用に伴い、リチウムイオン電池の適用場面がますます複雑になるため、リチウムイオン電池に対する安全の要求もより厳しくなってきている。現在の電池の安全性を改善する方法は、主に正極の活物質層中の結着剤の含有率の向上や、素アルミ箔と素銅箔との対向の設計などの方式を含む。ここで、正極の活物質層中の結着剤の含有量を高める方法は、正極シートと正極集電体とをより強固に結着させ、正極集電体のベアリークを回避して電池内部の危険な短絡（陰極集電体－陽極の短絡）を解消することができるが、リチウムイオンのタブ中での輸送速度の低下を招き、電池の性能を低下させることとなる。一方、素アルミ箔と素銅箔との対向の設計形態は、電池の破損時に強制的に安全のための短絡を誘導することができるが、このような設計は、生産プロセスの制御に高い要求があり、例えば、バリや粉塵を偶発的な要因で導入しても、素アルミ箔が素銅箔に対する短絡を引き起こしやすく、電池の異常の発生や自発放電の加速を招く。また、この設計は、電池の厚さを厚くして電池のエネルギー密度を下げてしまい、しかも電池容量が比較的大きい場合には、電池が、瞬間的に大きなエネルギーを放出するため、耐えられずに発火して失効してしまう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

これを鑑みて、電池の安全性が低いという問題を解決するための電池セルを提供する必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、電池セルを提供しており、前記電池セルは、電極アセンブリを備え、前記電極アセンブリは、第１電極シート、ダイアフラム、および第２電極シートがこの順に積層または捲回されて形成され、前記第１電極シートは、第１集電体と、前記第１集電体の両側に設けられた第１活物質層とを備え、前記第１電極シートは、導電層をさらに有し、前記第１集電体は、第１面と、前記第１面に背向する第２面とを備え、前記導電層は、前記第１面および／または前記第２面を完全に覆っており、前記第１活物質層は、前記導電層の表面に設けられている。

【0005】

ある実施例において、前記第２電極シートは、第２集電体と、前記第２集電体の両面に設けられた第２活物質層および絶縁層とを備え、前記第２集電体は、前記第２活物質層が設けられていない空白領域を備え、前記絶縁層は、前記空白領域に設けられている。

【0006】

ある実施例において、前記電極アセンブリの捲回方向において、前記第２集電体の始端の両面には、前記第２活物質が設けられており、前記第２集電体の終端は、前記電極アセンブリの中心に向けられた面に前記第２活物質層が設けられており、前記第２集電体の終端は、前記電極アセンブリの中心から離反する面に前記絶縁層が設けられている。

【0007】

ある実施例において、前記電極アセンブリの最外周の表面において、前記第２集電体が最初に折り曲げられる部分を折れ曲がり部と定義し、前記電極アセンブリは、絶縁テープを備え、前記絶縁テープの一端は、前記第２集電体の終端に貼着されており、前記絶縁テープの他端は、前記折れ曲がり部に貼着されている。

【0008】

ある実施例において、前記絶縁層は、含有率３～１５％である第１バインダーと、含有率８５～９７％であるセラミックとを含む。

【0009】

ある実施例において、前記セラミックは、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカ、酸化チタン、ジルコニアのうちの一種または複数種を含む。

【0010】

ある実施例では、前記電極アセンブリの捲回方向において、前記第１集電体の始端は、前記電極アセンブリの中心に向かう前記導電層の表面に前記第１活物質層が設けられておらず、前記第１集電体の終端における前記導電層の両面には前記第１活物質層が設けられている。

【0011】

ある実施例において、前記導電層は、含有量３～２０％である導電剤と、含有量７０～９５％の第２バインダーと、含有量２～５％である分散剤とを含む。

【0012】

ある実施例において、前記導電層の電気抵抗が０．１５Ω～０．８Ωである。

【0013】

本願実施例は、さらに、前記電池セルと、前記電池セルを収容するケースとを備える電池を提供する。

【0014】

本願実施例は、さらに、前記電池と、前記電池を載置する電池缶とを備える電子装置を提供する。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように、本出願では、第１集合流体に導電層を被覆することにより、第１集電体が露出しないように確保しながら、前記導電層が前記ダイアフラムと直接接触するようにしてもよい。そこで、電池セルが機械的外力により破壊されてダイアフラムが破損した後でも、導電層が前記第１集電体を被覆することで、第２電極シートが導電層に直接接触するだけで短絡し、一方、接触抵抗が大きいため、電池セル全体の発熱がほとんどなく、電池セルの使用の安全性能の向上に有効である。また、前記導電層には第２バインダーが含まれているため、導電層とダイアフラムとが強固に接着し、電池セルが一体化されて、その剛性が高められている。このように、電池セルは、機械的な外力によって破壊されても、局所的な変形が起こりにくい。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本願の一実施形態に係る電池セルの模式図である。

【図2】図１に示す第１電極シートの断面模式図である。

【図3】図２に示す第１電極シートの分解模式図である。

【図4】本出願の他の実施形態に係る第１電極シートの分解模式図である。

【図5】図１に示す第２電極シートの断面模式図である。

【図6】図５に示す第２電極シートの断面模式図である。

【図7】本願の一実施形態に係る電池の模式図である。

【図8】本願の一実施形態に係る電子装置のモジュール概略図である。

【図9】本願の他の実施形態に係る第１電極シートの断面模式図である。

【図10】本願の他の実施形態に係る第２電極シートの断面模式図である。 以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態をさらに説明する。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本出願の実施例における技術的解決手段は、本出願の実施例における図面を参照して以下に明確かつ完全に説明される。なお、記載された各実施例は、本出願の実施形態の一部に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。創造的な努力なしに本出願の実施例に基づいて当業者によって得られる他のすべての実施例は、本出願の範囲内である。

【0018】

本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、特に定義されない限り、本出願が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本願の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ためのものだけであり、本願を限定するものではない。

【0019】

以下、上記の図面を参考して本出願のいくつかの実施形態について詳細に説明する。下記の実施形態および実施形態の特徴は、お互いに矛盾しない場合、組み合わせることができることに留意されたい。

【0020】

図１を参照すると、本出願の実施形態は、電極アセンブリ１１を含む電池セル１を提供する。前記電極アセンブリ１１は、第１電極シート１２、ダイアフラム１３および第２電極シート１４が順に捲回されて形成されている。図２を参照して、前記第１電極シート１２は、第１集電体１２１と、前記第１集電体１２１の両側に設けられた第１活物質層１２２とを含む。本実施形態において、前記第１ポールシート１２は導電層１２３をさらに含む。図３および図４を併せて参照して、前記第１集電体１２１は、第１面１２１１と、前記第１面１２１１に背向する第２面１２１２とを含む。導電層１２３は、第１面１２１１および／または第２面１２１２を完全に覆っている。前記第１活物質層１２２は、前記導電層１２３の表面に設けられている。ここで、前記第１活物質層１２２は、黒鉛、シリコン、酸化シリコンの一種または複数種を含む。

【0021】

他の実施形態では、上記電極アセンブリ１１は、第１電極シート１２、ダイアフラム１３および第２電極シート１４が順に積層されて形成されている。

【0022】

図１と図２とを併せて参照して、上記電極アセンブリ１１の捲回方向において、第１集電体１２１の始端は、電極アセンブリ１１の中心に向かう導電層１２３の表面に第１活物質層１２２が設けられておらず、第１集電体１２１の終端における導電層１２３の両面には第１活物質層１２２が設けられている。

【0023】

図５を参照して、前記第２電極シート１４は、第２集電体１４１と、前記第２集電体１４１の両面に設けられた第２活物質層１４２および絶縁層１４３とを有する。第２集電体１４１は、第２活物質層１４２が設けられていない空白領域１４１１を含む。前記絶縁層１４３は、空白領域１４１１に設けられる。ここで、図１及び図５を参照すると、前記電極アセンブリ１１の捲回方向において、前記第２集電体１４１の始端の両面には、前記第２活物質２２が設けられている。第２集電体１４１の終端は、電極アセンブリ１１の中心に向けられた面に第２活物質層１４２が設けられており、第２集電体１４１の終端は、電極アセンブリ１１の中心から離反する面に絶縁層１４３が設けられている。その中、絶縁層１４３の設置により、第２集電体１４１の剥き出しによる第１電極シート１２との直接接触のリスクを回避し、第２集電体１４１が第１電極シート１２と直接接触する短絡による火災の発生を有効に阻止するものである。また、絶縁層１４３の電気抵抗は、第２集電体１４１の電気抵抗よりもはるかに大きいため、ダイアフラム１３の破損による絶縁層１４３と第１タブ１２とが直接接触して短絡したとしても、その接触抵抗が大きいため、電池セル１全体がほとんど熱を発生することはなく、電池セル１の使用の安全性能は有効に確保される。

【0024】

前記第２活物質層１４２は、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウムの一種又は複数種を含む。

【0025】

本実施形態では、図１および図６を参照して、前記電極アセンブリ１１の捲回方向において、前記第２集電体１４１は、前記第２集電体１４１の始端から終端への方向に向かって順次に接続される両面領域１４１２および片面領域１４１３を含む。前記両面領域１４１２は、前記第２集電体１４１の両方の表面に前記第２活物質層１４２が設けられている部分であり、前記片面領域１４１３は、前記第２集電体１４１における前記電極アセンブリ１１に背向する表面に、前記第２活物質層１４２が設けられていない部分である。前記空白領域１４１１は、前記片面領域１４１３を含む。ここで、前記片面領域１４１３は、電極アセンブリ１１の最外周に位置する。前記絶縁層１４３は、前記片面領域１４１３の前記電極アセンブリ１１の中心から離反した表面に設けられている。

【0026】

さらに、図１を参照して、前記電極アセンブリ１１の最外周の表面において、第２集電体１４１が最初に折り曲げられる部分を折れ曲がり部１４１４と定義する。その中、上記電極アセンブリ１１は絶縁テープ１５を更に含む。前記絶縁テープ１５の一端は、前記第２集電体１４１の終端に貼着されており、前記絶縁テープ１５の他端は、前記折れ曲がり部１４１４に貼着されている。

【0027】

絶縁層１４３は、含有率３～１５％である第１バインダーと、含有率８５～９７％であるセラミックとを含んでいる。ここで、前記セラミックは、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカ、酸化チタン、ジルコニアのうちの一種または複数種を含む。前記第１バインダーは、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリレート、スチレンブタジエンゴム、スチレン及びその誘導体などのうちの１種または複数種であってもよい。

【0028】

上記導電層１２３は、含有量３～２０％である導電剤と、含有量７０～９５％の第２バインダーと、含有量２～５％である分散剤とを含む。その中、前記導電剤は、カーボンナノチューブ、導電性カーボンブラック、導電性グラファイト等の１種類又は複数種類であってもよい。第２バインダーは、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリレート、スチレンブタジエンゴム、スチレン及びその誘導体などの１種または複数種であってもよい。分散剤は、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリエチレングリコール等の１種または複数種であってよい。

【0029】

本実施形態では、図１、図２および図３を参照して、導電層１２３は、第１面１２１１および第２面１２１２を完全に覆っている。電極アセンブリ１１の捲回方向において、第１集電体１２１は、第１集電体１２１の始端から終端への方向に向かって順次に接続される第１領域１２１３および第２領域１２１４を含む。前記第２領域１２１４に位置する前記導電層１２３の両面には、前記第１活物質層１２２が設けられている。前記第１領域１２１３に位置する、前記電極アセンブリ１１の中心に向かう前記導電層１２３の表面には、前記第１活物質層１２２が設けられていない、すなわち、前記第１領域１２１３に位置する前記電極アセンブリ１１の中心に向かう前記第１集電体１２１の表面には、前記導電層１２３のみが設けられている。そして、第１集電体１２１が露出しないように確保したまま、導電層１２３がダイアフラム１３と直接接触するようにしてもよい。一方、導電層１２３には第２バインダーが７０～９５％含まれているため、導電層１２３とダイアフラム１３とが強固に接着し、電池セル１が一体化されて、その剛性が高められている。このように、電池セル１は、機械的な外力によって破壊されても、局所的な変形が起こりにくい。また、導電層１２３の存在により、電池セル１が機械的外力により破壊されてダイアフラム１３が破損した後でも、導電層１２３が前記第１集電体１２１を被覆することで、第２電極シート１４が導電層１２３に直接接触するだけで短絡し、一方、第２バインダーの含有量が７０～９５％と高く、且つ有機物であるためほとんど導電しないため、導電層１２３の厚み方法における電気抵抗が０．１５Ω～０．８Ωと大きく、電池セル１全体の発熱がほとんどなく、電池セル１の使用の安全性能の向上に有効である。

【0030】

さらに、図１を参照して、前記第１領域１２１３は、前記電極アセンブリ１１の捲回方向において、前記第１集電体１２１の始端から終端への方向に向かって、第１平面領域１２１３ａ、第１折れ曲がり領域１２１３ｂ、第２平面領域１２１３ｃ、第２折れ曲がり領域１２１３ｄ、第３平面領域１２１３ｅおよび第３折れ曲がり領域１２１３ｆをこの順で接続する。ここで、前記第１折れ曲がり領域１２１３ｂ、第２折れ曲がり領域１２１３ｄおよび第３折れ曲がり領域１２１３ｆは、それぞれ、前記第１集電体１２１が１回目に折れ曲げられた領域、前記第１集電体１２１が２回目に折り曲げられた領域および前記第１集電体１２１が３回目に折り曲げられた領域である。前記第１平面領域１２１３ａは、前記第１集電体１２１の始端から前記第１折り曲げ領域１２１３ｂまでの領域であり、前記第２平面領域１２１３ｃは、前記第１折れ曲がり領域１２１３ｂと前記第２折れ曲がり領域１２１３ｄとの間に接続され、前記第３平面領域１２１３ｅは、前記第２折れ曲がり領域１２１３ｄと前記第３折れ曲がり領域１２１３ｆとの間に接続される。

【0031】

さらに、電池セル１は、第１タブ１６及び第２タブ１７を備えている。前記第１タブ１６は前記第１集電体１２１に接続され、前記第２タブ１７は前記第２集電体１４１に接続されている。ここで、前記第１タブ１６は、銅片又はニッケル片であってもよい。前記第２タブ１７は、アルミ片であってもよい。

【0032】

図７を参照すると、本出願はさらに、ケース２と、上記に記載の電池１と、を備える電池１０を提供する。前記電池１は前記ケース２内に収容されている。もちろん、電池１０は、電解液（図示せず）も含む。前記電解液は、前記ケース２内に収容されている。

【0033】

図８を参照して、本出願は、電池缶（図示せず）と、上記に記載の電池１０とを備える電子装置１００も提供する。前記電池缶は、前記電池１０を載置するために用いられる。なお、前記電子装置１００は、携帯電子機器、エネルギー貯蔵機器、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等であってもよい。前記携帯電子機器は、携帯電話、ウェアラブル電子機器、タブレット、ノートパソコンなどであってよい。

【0034】

以下、実施例により本願の電池１０を具体的に説明する。本発明における第１集電体、第１活物質層、導電層、第１導電層、第２集電体、第２活物質層、絶縁層、およびダイアフラム等の各寸法、材質および／または比率は、比較例および実施例の記載に限定されるものではなく、具体的には実際のニーズに応じて選択できることが理解される。

【0035】

＜実施例１＞
図７を参照すると、電池１０は、電池セル１と、電池セル１を収容するケース２とを備える。

【0036】

図１を参照して、電池セル１は、電極アセンブリ１１を備えている。前記電極アセンブリ１１は、第１電極シート１２、ダイアフラム１３および第２電極シート１４が順に捲回されて形成されている。図２および図３を参照して、前記第１電極シート１２は、第１集電体１２１と、前記第１集電体１２１の両側に設けられた第１活物質層１２２とを含む。実施例１において、前記第１電極シート１２は導電層１２３をさらに含む。第１集電体１２１は、第１面１２１１と、第１面１２１１に背向する第２面１２１２とを有する。導電層１２３は、第１面１２１１および第２面１２１２を完全に覆っている。

【0037】

図１と図２とを参照して、電極アセンブリ１１の捲回方向において、第１集電体１２１は、第１集電体１２１の始端から終端への方向に向かって順次に接続される第１領域１２１３および第２領域１２１４を含む。前記第１領域１２１３は、前記第１集電体１２１の始端から終端への方向に向かって、第１平面領域１２１３ａ、第１折れ曲がり領域１２１３ｂ、第２平面領域１２１３ｃ、第２折れ曲がり領域１２１３ｄ、第３平面領域１２１３ｅおよび第３折れ曲がり領域１２１３ｆをこの順で接続する。ここで、前記第１折れ曲がり領域１２１３ｂ、第２折れ曲がり領域１２１３ｄおよび第３折れ曲がり領域１２１３ｆは、それぞれ、前記第１集電体１２１が１回目に折れ曲げられた領域、前記第１集電体１２１が２回目に折り曲げられた領域および前記第１集電体１２１が３回目に折り曲げられた領域である。前記第１平面領域１２１３ａは、前記第１集電体１２１の始端から前記第１折り曲げ領域１２１３ｂまでの領域であり、前記第２平面領域１２１３ｃは、前記第１折れ曲がり領域１２１３ｂと前記第２折れ曲がり領域１２１３ｄとの間に接続され、前記第３平面領域１２１３ｅは、前記第２折れ曲がり領域１２１３ｄと前記第３折れ曲がり領域１２１３ｆとの間に接続される。

【0038】

実施例１において、図１及び図２を参照すると、前記第１領域１２１３に位置する前記電極アセンブリ１１の中心に向かう前記導電層１２３の表面には、前記第１活物質層１２２が設けられておらず、前記第２領域１２１４に位置する前記導電層１２３の両面には、前記第１活物質層１２２が設けられている。

【0039】

図５を参照して、前記第２電極アセンブリ１４は、第２集電体１４１と、第２集電体１４１の両面に設けられた第２活物質層１４２および絶縁層１４３とを有する。

【0040】

図１および図６を参照して、前記電極アセンブリ１１の捲回方向において、前記第２集電体１４１は、前記第２集電体１４１の始端から終端への方向に向かって順次に接続される両面領域１４１２および片面領域１４１３を含む。前記両面領域１４１２は、前記第２集電体１４１の両方の表面に前記第２活物質層１４２が設けられている部分であり、前記片面領域１４１３は、前記第２集電体１４１における前記電極アセンブリ１１に背を向ける表面に、前記第２活物質層１４２が設けられていない部分である。ここで、前記片面領域１４１３は、電極アセンブリ１１の最外周に位置する。前記絶縁層１４３は、前記片面領域１４１３の前記電極アセンブリ１１の中心から離反した表面に設けられている。

【0041】

実施例１では、前記ダイアフラム１３はポリエチレンフィルムを用いた。前記第１活物質層１２２は黒鉛を含む。前記第２活物質層１４２はコバルト酸リチウムを含む。前記絶縁層１４３は、１０％の第１バインダーと９０％のアルミナとを含む。前記導電層１２３は、５％の導電性カーボン、９２％の第２バインダー、３％の分散剤を含む。なお、前記電池１０はソフトパック電池であり、前記ケース２はアルミラミネートフィルムであってもよい。

【0042】

他の実施形態では、前記ダイアフラム１３は、ポリプロピレンフィルム又はアラミドフィルムであってもよい。前記電池１０は、スチール缶電池等であってもよい。

【0043】

実施例１では、前記電池１０に対してニードルパンチ試験を行った。前記ニードルパンチ試験は、
まず、電池１０を４．２Ｖ～４．４Ｖまで充電するステップ、
次いで、直径２．５ｍｍのスチール針で電池１０全体を突き抜けるステップを備える。テスト後の電池１０が発火せず、爆発しなければ、電池１０がニードルパンチ試験を通過したと判定される。

【0044】

実施例１では、前記電池１０に対して重錘落下衝撃試験を行った。前記重錘落下衝撃試験は、
まず、電池１０を４．２Ｖ～４．４Ｖまで充電するステップ、
次に、電池１０の上面に直径１５．８ｍｍの丸棒を置くステップ、および
その後、高さ６１０ｍｍから重量９．６Ｋｇの重錘を丸棒の上方に垂直して落下させ、電池１０に衝撃を与えたステップを備える。テスト後の電池１０が発火せず、爆発しなければ、電池１０が重錘落下衝撃試験を通過したと判定される。

【0045】

＜実施例２＞
実施例２と実施例１との相違点は、絶縁層１４３の組成にある。

【0046】

実施例２では、前記絶縁層１４３は、１０％の第１バインダーと９０％の水酸化アルミニウムとを含む。

【0047】

＜実施例３＞
実施例３と実施例１との相違点は、絶縁層１４３の組成にある。

【0048】

実施例３では、前記絶縁層１４３は、１０％の第１バインダーと、８０％の水酸化アルミニウムと、１０％のアルミナとを含む。

【0049】

＜実施例４＞
実施例４と実施例１との相違点は、絶縁層１４３の組成にある。

【0050】

実施例４では、前記絶縁層１４３は、５％の第１バインダーと９５％の水酸化アルミニウムとを含む。

【0051】

＜実施例５＞
実施例５と実施例１との相違点は、絶縁層１４３の組成にある。

【0052】

実施例５では、前記絶縁層１４３は、１０％の第１バインダーと９０％のシリカとを含む。

【0053】

＜実施例６＞
実施例６と実施例１との相違点は、絶縁層１４３の組成および第１活物質層１２２の組成にある。

【0054】

実施例６では、前記絶縁層１４３は、１０％の第１バインダーと９０％の水酸化アルミニウムとを含む。前記第１活物質層１２２は８０％の黒鉛および１５％のシリコンを含む。

【0055】

＜実施例７＞
実施例７と実施例６との相違点は、導電層１２３の組成および第１活物質層１２２にある。

【0056】

実施例７では、前記導電層１２３は、１０％の導電性カーボン、８７％の第１バインダー、および３％の分散剤を含む。前記第１活物質層１２２は黒鉛のみを含む。

【0057】

＜実施例８＞
実施例８と実施例６との相違点は、導電層１２３の組成および第１活物質層１２２にある。

【0058】

実施例８では、前記導電層１２３は、３％の導電性カーボン、９４％の第１バインダー、および３％の分散剤を含む。前記第１活物質層１２２は黒鉛のみを含む。

【0059】

＜実施例９＞
実施例９と実施例６との相違点は、導電層１２３の組成および第１活物質層１２２にある。

【0060】

実施例９では、前記導電層１２３は、１５％の導電性カーボン、８２％の第１バインダー、および３％の分散剤を含む。前記第１活物質層１２２は黒鉛のみを含む。

【0061】

＜実施例１０＞
実施例１０と実施例９との相違点は、第１電極シートにある。

【0062】

実施例１０では、図９を参照して、前記第１電極シート１２は、第１集電体１２１と、第１導電層１２４および第１活物質層１２２にある。前記第１領域１２１３の前記電極アセンブリ１１の中心から離反した面及び前記第２領域１２１４の両面には、前記第１導電層１２４が設けられている。前記第１活物質層１２２は、前記第１導電層１２４の表面に設けられている。

【0063】

その中、前記導電層１２４は、６５％の導電性カーボン、３２％の第１バインダー、および３％の分散剤を含む。

【0064】

＜実施例１１＞
実施例１１と実施例５との相違点は、第２電極シート１４の構造および絶縁テープ１５が設置された位置にある。

【0065】

実施例１１において、図１０を参照して、前記第２電極シート１４には導電層１４３がない。

【0066】

前記絶縁テープ１５の一端は、前記第２集電体１４１の終端に貼着されており、前記絶縁テープ１５の他端は、前記電極アセンブリ１０の最外周に貼着され、前記絶縁テープ１５はさらに前記ダイアフラム３に貼着されている。

【0067】

＜比較例１＞
比較例１と実施例１０との相違点は、第２電極シート１４の構造および絶縁テープ１５が設置された位置にある。

【0068】

比較例１において、図１０を参照して、前記第２電極シート１４には導電層１４３がない。

【0069】

前記絶縁テープ１５の一端は、前記第２集電体１４１の終端に貼着されており、前記絶縁テープ１５の他端は、前記電極アセンブリ１０の最外周に貼着され、前記絶縁テープ１５はさらに前記ダイアフラム１３に貼着されている。

【0070】

そのうち、実施例１～１１及び比較例１に係る実験パラメータ及び測定結果を表１に参照されたい。
＜表１＞

【0071】

表１を参照して、実施例１０と実施例９とを比較すると、導電層１２３の設置により、上記電池１０の剛性及び安全性能を高め得ることがわかる。実施例１０と比較例１を対比すると、絶縁層１４３の対の設置により、前記電池１０の剛性及び安全性能を高め得ることがわかる。

【0072】

上記の各実施例は、ただ本発明の技術的解決策を説明するためのものであり、限定することを意図するものではなく、好ましい実施形態を参照して、本発明について詳細に説明しているが、当業者は、本発明の精神及び実質から逸脱することなく、本発明の技術的解決策を修正または同等に置換できることを理解すべきである。

【符号の説明】

【0073】

１００ 電子装置
１０ 電池
１ 電池セル
１１ 電極アセンブリ
１２ 第１電極シート
１２１ 第１集電体
１２１１ 第１面
１２１２ 第２面
１２１３ 第１領域
１２１３ａ 第１平面領域
１２１３ｂ 第１折れ曲がり領域
１２１３ｃ 第２平面領域
１２１３ｄ 第２折れ曲がり領域
１２１３ｅ 第３平面領域
１２１３ｆ 第３折れ曲がり領域
１２１４ 第２領域
１２２ 第１活物質層
１２３ 導電層
１２４ 第１導電層
１３ ダイアフラム
１４ 第２電極シート
１４１ 第２集電体
１４１１ 空白領域
１４１２ 両面領域
１４１３ 片面領域
１４１４ 折れ曲がり部
１４２ 第２活物質層
１４３ 絶縁層
１５ 絶縁テープ
１６ 第１タブ
１７ 第２タブ
２ ケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】