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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】電池及び電子機器
(51)【国際特許分類】
H01M 10/04 20060101AFI20241128BHJP
H01M 10/0587 20100101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
H01M10/04 W
H01M10/0587
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024536071
(86)(22)【出願日】2021-12-16
(85)【翻訳文提出日】2024-06-14
(86)【国際出願番号】 CN2021138882
(87)【国際公開番号】W WO2023108558
(87)【国際公開日】2023-06-22
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514257398
【氏名又は名称】東莞新能源科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＤＯＮＧＧＵＡＮ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＩＭＩＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗｅｓｔ Ｒｏａｄ，Ｓｏｎｇｓｈａｎ Ｌａｋｅ Ｈｉｇｈ－ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ， Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｃｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｐｅｏｐｌｅ’ｓ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100160691
【弁理士】
【氏名又は名称】田邊 淳也
(72)【発明者】
【氏名】董 宇洋
(72)【発明者】
【氏名】▲いぇん▼ 東陽
(72)【発明者】
【氏名】曽 巧
【テーマコード（参考）】
5H028
5H029
【Ｆターム（参考）】
5H028AA05
5H028BB07
5H028CC08
5H028CC12
5H028CC26
5H028EE06
5H028EE10
5H028HH00
5H028HH05
5H029AJ14
5H029AK03
5H029AL07
5H029BJ02
5H029BJ14
5H029CJ05
5H029CJ07
5H029CJ22
5H029HJ00
5H029HJ03
5H029HJ12
(57)【要約】
本願は、電池技術分野に関し、電池（１）及び電子機器（２）を開示する。電池（１）は、ハウジング（１００）、電極アセンブリ（２００）、第１層（４００）及び第２層（５００）を含む。電極アセンブリは、第１電極シート、第２電極シート及び分離膜を含む。前記電極アセンブリは、巻き取るように設けられる。これにより、第１電極シートは巻取方向に沿って対向する第１辺と第２辺、及び第１辺から離れた第１終り端を有し、第１方向に沿って見ると、電極アセンブリは第１表面を有し、前記第２辺は前記第１表面を第１領域と第２領域とに分け、前記第１領域は第１終り端が所在する領域である。前記第１層は、前記第１領域と前記第２領域に固定され、前記第２層は、第１表面に固定され且つ前記第１層との間に間隔を有し、前記第２層は電極アセンブリとハウジングとを接着固定するために使用される。この電池は、電池または電池を備えた電子機器が落下したときに、電極アセンブリがハウジングに対して滑るリスクを低減することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池であって、ハウジングと、電極アセンブリと、第１層と、第２層と、を備え、
前記電極アセンブリは、前記ハウジングに収容され、且つ積層配置されている第１電極シート、第２電極シート及び前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられたセパレータフィルムを含み、
前記電極アセンブリは、巻取するように設けられ、
前記第１電極シートは、巻取方向に沿って対向する第１辺及び第２辺と、前記第１辺から離れている第１終り端と、を有し、
第１方向に沿って見ると、
前記電極アセンブリは第１表面を有し、
前記第１終り端は、前記第１表面に位置し、
前記第１終り端は、前記第１電極シートにおいて前記電極アセンブリの巻取方向に沿って前記第２辺から所定の距離だけ延伸して構成された部分であり、
前記第２辺は、前記第１表面に位置し、且つ前記第１表面を第１領域と第２領域とに分け、
前記第１領域は前記第１終り端が位置する領域であり、
前記第１方向は、前記第１層の表面に対して垂直な方向であり、
前記第１層は、前記第１領域と前記第２領域に固定され、
前記第２層は、前記第１表面に固定され、且つ前記第１層との間に間隔を有し、
前記電極アセンブリを前記ハウジングに固定するために用いられることを特徴とする電池。
【請求項2】
前記第２層は、前記第２領域内に固定されてい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方向に沿って見ると、前記第１領域は、前記第２辺と対向して配置された第１辺線を有し、前記第１辺線と前記第２辺との間の距離を第１距離とし、前記第２領域は、前記第２辺と対向して配置された第２辺線を有し、前記第２辺線と前記第２辺との間の距離を第２距離とし、
前記第１距離は、前記第２距離よりも小さい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２層は、前記第１領域内に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項5】
前記第１方向に沿って見ると、前記第１領域は前記第２辺と対向して配置された第１辺線を有し、前記第１辺線と前記第２辺との間の距離を第１距離とし、前記第２領域は、前記第２辺と対向して配置された第２辺線を有し、前記第２辺線と前記第２辺との間の距離を第２距離とし、
前記第１距離は、前記第２距離より大きい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２層は、前記第１領域と前記第２領域とに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項7】
第２方向に沿って、前記第１層の長さは前記第２層の長さよりも大きく、前記第２方向は、前記第２辺が延びる方向であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項8】
第２方向に沿って、前記第１層の少なくとも一端は前記第２層の両端の外に位置し、前記第２方向は、前記第２辺が延びる方向であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項9】
第３方向に沿って、前記第１層の幅は前記第２層の幅よりも大きく、前記第３方向は、同時に前記第１方向及び前記第２方向に対して垂直な方向であることを特徴とする請求項７または８に記載の電池。
【請求項10】
前記第１層は矩形を呈し、前記第１層の長辺と前記第２辺との間の角度をθとした場合、０°＜θ＜１５°であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項11】
前記電極アセンブリの外側面は、前記第１方向に沿って対向して設けられた第１面と第２面、及び第３方向に沿って対向して設けられた第３面と第４面を有し、第２方向に沿って見ると、前記第１面と前記第２面は、いずれも第３方向に沿って延伸し、且つ第１基準線と第２基準線との間に位置し、
前記第３面は、湾曲して延在し且つ前記第２基準線の前記第１基準線から離反する側に位置し、
前記第４面は、湾曲して延在し且つ前記第１基準線の前記第２基準線から離反する側に位置し、
前記第１面と前記第３面と前記第２面と前記第４面とは、互いに順次に接続し、
前記第１方向に沿って見ると、前記第１表面は、前記第１面の少なくとも一部、前記第３面の一部及び前記第４面の一部を含み、前記第２辺は前記第１面に位置し、
前記第１層及び/又は前記第２層は、前記第１面に設けられ、
前記第２方向は、前記第２辺が延びる方向であり、
前記第３方向は、同時に前記第１方向及び前記第２方向に垂直な方向であり、
前記第２方向に沿って見ると、前記第１電極シートにおいて前記第１辺から開始する第１コーナーでの第３方向に沿って最も外側に位置する点を第１点とし、
前記第１基準線は、前記第１方向に平行であり且つ前記第１点を通過し、
前記第１電極シートにおいて前記第１辺から開始する第２コーナーでの第３方向に沿って最も外側に位置する点を第２点とし、
前記第２基準線は、前記第１方向に平行であり且つ前記第２点を通過することを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項12】
第３層をさらに備え、前記第３層の第１端は前記第１面に固定され、前記第３層の第２端は第２面に固定されることを特徴とする請求項１１に記載の電池。
【請求項13】
少なくとも１つの前記第３層の第１端は前記第１層に固定され、及び/または、少なくとも１つの前記第３層の第１端は前記第２層に固定され、及び/または、
少なくとも１つの前記第３層の第１端は同時に前記第１層及び前記第２層に固定されることを特徴とする請求項１２に記載の電池。
【請求項14】
前記第１電極シートは、巻き取って複数の第１部及び複数の第２部を形成し、前記第２電極シートは、前記巻取方向に沿って対向して配置された第３辺と第４辺を有し、前記第３辺を周回して巻回され、前記第３辺から離れた第２終り端を有し、前記第２終り端は、前記第２電極シートが前記第４辺から前記巻取方向に沿って所定の距離を延伸して構成された部分であり、隣接する２つの第１部の間又は隣接する２つの第２部の間に設けられ、
前記巻取方向に沿って、前記第１電極シートは、前記第２終り端を越え、
前記第１電極シートのうち前記第２終り端に隣接し且つ前記第２終り端の前記第１辺に近い側に位置する第１部または第２部は、前記第２終り端をちょうど越える箇所から前記第２辺までの部分において、前記第１辺とは反対側の面に活物質層が設けられていないことを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載の電池。
【請求項15】
前記第１層及び/又は前記第２層は、接着ゴムを含み、前記接着ゴムは、両面テープを含み、
前記両面テープは、基材層と、前記基材層の両側に塗布された接着剤層とを含み、
または、前記接着ゴムはホットメルト接着剤を含むことを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載の電池。
【請求項16】
請求項１から１５のいずれか一項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、電子技術分野に関し、特に電池及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
電池は、外部エネルギーを電気エネルギーに変換し且つその内部に貯蓄して、必要に応じて外部機器（例えば、携帯型電子機器）に電力を供給するためのものである。現在、電池は、携帯電話、タブレット、ノートパソコン、ドローン、電気自動車などの電子機器に広く使われている。
【0003】
一般に、電池は、ハウジング、電極アセンブリ、導電板及び電解液を含む。ここで、電極アセンブリはハウジング内に収容され、導電板の一端は電極アセンブリに固定され、導電板の他端はハウジングの外に出て電池の外付け端子を形成し、電解液はハウジング内に充填される。
【0004】
電子機器は、使用中に不意に落下したり、衝突したりする可能性がある。これにより、電極アセンブリのハウジングに対する滑るが容易となり、さらに、電極アセンブリとの接続部位における導電板の衝撃損傷と電極アセンブリの損傷を引き起こし、電池の使用寿命を低下させる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本願は、電池または電池付きの電子機器が落下または他の物体と衝突した際に、電極アセンブリがハウジングに対して滑るリスクを低減し、電池の使用寿命を向上させるための電池及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第１局面では、本願は、その技術的問題を解決するために、以下の技術的解決策を採用する。
【0007】
電池であって、
ハウジングと、電極アセンブリと、第１層と、第２層と、を備え、
前記電極アセンブリは、前記ハウジングに収容され、且つ積層配置されている第１電極シート、第２電極シート及び前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられたセパレータフィルムを含み、
前記電極アセンブリは、巻取するように設けられ、
前記第１電極シートは、巻取方向に沿って対向する第１辺及び第２辺と、前記第１辺から離れている第１終り端と、を有し、
第１方向に沿って見ると、
前記電極アセンブリは第１表面を有し、
前記第１尾端は、前記第１表面に位置し、
前記第１尾端は、前記第１電極シートにおいて前記電極アセンブリの巻取方向に沿って前記第２辺から所定の距離だけ延伸して構成された部分であり、
前記第２辺は、前記第１表面に位置し、且つ前記第１表面を第１領域と第２領域とに分け、
前記第１領域は前記第１終り端が位置する領域であり、
前記第１方向は、前記第１層の表面に対して垂直な方向であり、
前記第１層は、前記第１領域と前記第２領域に固定され、
前記第２層は、前記第１表面に固定され、且つ前記第１層との間に間隔を有し、前記電極アセンブリを前記ハウジングに固定するために用いられる。
ハウジングと、電極アセンブリと、第１層と、第２層と、を備え、
前記電極アセンブリは、前記ハウジングに収容され、且つ積層配置されている第１電極シート、第２電極シート及び前記第１電極シートと前記第２電極シートとの間に設けられたセパレータフィルムを含み、
前記電極アセンブリは、巻取するように設けられ、
前記第１電極シートは、巻取方向に沿って対向する第１辺及び第２辺と、前記第１辺から離れている第１終り端と、を有し、
第１方向に沿って見ると、
前記電極アセンブリは第１表面を有し、
前記第１尾端は、前記第１表面に位置し、
前記第１尾端は、前記第１電極シートにおいて前記電極アセンブリの巻取方向に沿って前記第２辺から所定の距離だけ延伸して構成された部分であり、
前記第２辺は、前記第１表面に位置し、且つ前記第１表面を第１領域と第２領域とに分け、
前記第１領域は前記第１終り端が位置する領域であり、
前記第１方向は、前記第１層の表面に対して垂直な方向であり、
前記第１層は、前記第１領域と前記第２領域に固定され、
前記第２層は、前記第１表面に固定され、且つ前記第１層との間に間隔を有し、前記電極アセンブリを前記ハウジングに固定するために用いられる。
【0008】
本発明の実施形態によって提供される電極アセンブリは、電極アセンブリをハウジングに固定するための第２層を含む。この第２層が故障する前に、電池内の電極アセンブリとハウジングとが常に固定されたままである。したがって、本願の実施形態によって提供される電池は、電池または電池付きの電子機器が落下または他の物体と衝突した際に、電極アセンブリがハウジングに対して滑るリスクを低減して、電池の使用寿命を向上させることができる。
【0009】
上記技術提案のさらなる改善策として、第２層は第２領域内に固定されている。
【0010】
幾つかの実施例において、第１方向に沿って見ると、第１領域は、第２辺と対向して配置された第１辺線を有し、第１辺線と第２辺との間の距離を第１距離とし、
第２領域は、第２辺と対向して配置された第２辺線を有し、第２辺線と第２辺との間の距離を第２距離とし、
前記第１距離は、前記第２距離よりも小さい。
第２領域は、第２辺と対向して配置された第２辺線を有し、第２辺線と第２辺との間の距離を第２距離とし、
前記第１距離は、前記第２距離よりも小さい。
【0011】
幾つかの実施例において、第２層は、第１領域内に固定されている。
【0012】
幾つかの実施例において、第１方向に沿って見ると、第１領域は第２辺と対向して配置された第１辺線を有し、第１辺線と第２辺との間の距離を第１距離とし、
第２領域は、第２辺と対向して配置された第２辺線を有し、第２辺線と第２辺との間の距離を第２距離とし、第１距離は、第２距離よりも大きい。
第２領域は、第２辺と対向して配置された第２辺線を有し、第２辺線と第２辺との間の距離を第２距離とし、第１距離は、第２距離よりも大きい。
【0013】
幾つかの実施例において、第２層は、第１領域と第２領域とに固定されている。
【0014】
幾つかの実施例において、第２方向に沿って、第１層の長さは第２層の長さよりも大きく、第２方向は、第２辺が延びる方向である。
【0015】
幾つかの実施例において、第２方向に沿って、第１層の少なくとも一端は第２層の両端の外に位置し、第２方向は、第２辺が延びる方向である。
【0016】
幾つかの実施例において、第３方向に沿って、第１層の幅は第２層の幅よりも大きく、第３方向は、同時に第１方向及び第２方向に対して垂直な方向である。
【0017】
幾つかの実施例において、第１層は矩形を呈し、第１層の長辺と第２辺との間の角度をθとした場合、０°＜θ＜１５°である。
【0018】
幾つかの実施例において、前記電極アセンブリの外側面は、前記第１方向に沿って対向して設けられた第１面と第２面、及び第３方向に沿って対向して設けられた第３面と第４面を有し、
第２方向に沿って見ると、前記第１面と前記第２面は、いずれも第３方向に沿って延伸し、且つ第１基準線と第２基準線との間に位置し、
前記第３面は、湾曲して延在し且つ前記第２基準線の前記第１基準線から離反する側に位置し、
前記第４面は、湾曲して延在し且つ前記第１基準線（Ｚ１）の前記第２基準線（Ｚ２）から離反する側に位置し、
前記第１面と前記第３面と前記第２面と前記第４面とは、互いに順次に接続し、
前記第１方向に沿って見ると、前記第１表面は、前記第１面の少なくとも一部、前記第３面の一部及び前記第４面の一部を含み、前記第２辺は前記第１面に位置し、
前記第１層及び/又は前記第２層は、前記第１面に設けられ、
前記第２方向は、前記第２辺が延びる方向であり、前記第３方向は、同時に前記第１方向及び前記第２方向に垂直な方向であり、
前記第２方向に沿って見ると、前記第１電極シートにおいて前記第１辺から開始する第１コーナーでの第３方向に沿って最も外側に位置する点を点Ｍとし、
前記第１基準線は、前記第１方向に平行であり且つ点Ｍを通過し、
前記第１電極シートにおいて前記第１辺から開始する第２コーナーでの第３方向に沿って最も外側に位置する点を点Ｎとし、
前記第２基準線は、前記第１方向に平行であり且つ点Ｎを通過する。
第２方向に沿って見ると、前記第１面と前記第２面は、いずれも第３方向に沿って延伸し、且つ第１基準線と第２基準線との間に位置し、
前記第３面は、湾曲して延在し且つ前記第２基準線の前記第１基準線から離反する側に位置し、
前記第４面は、湾曲して延在し且つ前記第１基準線（Ｚ１）の前記第２基準線（Ｚ２）から離反する側に位置し、
前記第１面と前記第３面と前記第２面と前記第４面とは、互いに順次に接続し、
前記第１方向に沿って見ると、前記第１表面は、前記第１面の少なくとも一部、前記第３面の一部及び前記第４面の一部を含み、前記第２辺は前記第１面に位置し、
前記第１層及び/又は前記第２層は、前記第１面に設けられ、
前記第２方向は、前記第２辺が延びる方向であり、前記第３方向は、同時に前記第１方向及び前記第２方向に垂直な方向であり、
前記第２方向に沿って見ると、前記第１電極シートにおいて前記第１辺から開始する第１コーナーでの第３方向に沿って最も外側に位置する点を点Ｍとし、
前記第１基準線は、前記第１方向に平行であり且つ点Ｍを通過し、
前記第１電極シートにおいて前記第１辺から開始する第２コーナーでの第３方向に沿って最も外側に位置する点を点Ｎとし、
前記第２基準線は、前記第１方向に平行であり且つ点Ｎを通過する。
【0019】
幾つかの実施例において、第３層をさらに備え、第３層の第１端は第１面に固定され、第３層の第２端は第２面に固定される。
【0020】
幾つかの実施例において、少なくとも１つの前記第３層の第１端は前記第１層に固定され、及び/または、
少なくとも１つの前記第３層の第１端は前記第２層に固定され、及び/または、
少なくとも１つの前記第３層の第１端は同時に前記第１層及び前記第２層に固定される。
少なくとも１つの前記第３層の第１端は前記第２層に固定され、及び/または、
少なくとも１つの前記第３層の第１端は同時に前記第１層及び前記第２層に固定される。
【0021】
幾つかの実施例において、前記第１電極シートは、巻き取って複数の第１部及び複数の第２部を形成し、
前記第２電極シートは、前記巻取方向に沿って対向して配置された第３辺と第４辺を有し、前記第３辺を周回して巻回され、前記第３辺から離れた第２終り端を有し、前記第２終り端は、前記第２電極シートが前記第４辺から前記巻取方向に沿って所定の距離を延伸して構成された部分であり、隣接する２つの第１部の間又は隣接する２つの第２部の間に設けられ、
前記巻取方向に沿って、前記第１電極シートは、前記第２終り端を越え、
前記第１電極シートのうち前記第２終り端に隣接し且つ前記第２終り端の前記第１辺に近い側に位置する第１部または第２部は、前記第２終り端をちょうど越える箇所から前記第２辺までの部分において、前記第１辺とは反対側の面に活物質層が設けられていない。
幾つかの実施例において、第１層及び/又は第２層は、接着ゴムを含む。
接着ゴムは、両面テープを含み、
前記両面テープは、基材層と、前記基材層の両側に塗布された接着剤層とを含み、
または、前記接着ゴムはホットメルト接着剤を含む。
前記第２電極シートは、前記巻取方向に沿って対向して配置された第３辺と第４辺を有し、前記第３辺を周回して巻回され、前記第３辺から離れた第２終り端を有し、前記第２終り端は、前記第２電極シートが前記第４辺から前記巻取方向に沿って所定の距離を延伸して構成された部分であり、隣接する２つの第１部の間又は隣接する２つの第２部の間に設けられ、
前記巻取方向に沿って、前記第１電極シートは、前記第２終り端を越え、
前記第１電極シートのうち前記第２終り端に隣接し且つ前記第２終り端の前記第１辺に近い側に位置する第１部または第２部は、前記第２終り端をちょうど越える箇所から前記第２辺までの部分において、前記第１辺とは反対側の面に活物質層が設けられていない。
幾つかの実施例において、第１層及び/又は第２層は、接着ゴムを含む。
接着ゴムは、両面テープを含み、
前記両面テープは、基材層と、前記基材層の両側に塗布された接着剤層とを含み、
または、前記接着ゴムはホットメルト接着剤を含む。
【0022】
第２局面では、本願は、その技術的問題を解決するために、上記の何れかの電池を備える電子機器を提供する。
【0023】
本願の実施形態における技術的態様をより明確に説明するために、以下では、実施形態の説明において使用する必要がある図面について簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は本願の幾つかの実施形態にすぎず、当業者にとっては、これらの図面に示された構造に基づいて他の図面を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本願の第１実施例に係る電池の一方向の斜視模式図である。
【図8】本願の第１実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の概略図である。
【図9】本願の第２実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後に第１方向に沿って見た概略図である。
【図12】本願の第３実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図14】本願の第４実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図15】本願の第５実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図16】本願の第６実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図18】本願の第７実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿った模式図である。
【図20】本願の第８実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図22】本願の第９実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向Ｚから見た模式図である。
【図23】本願の第１０実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図24】本願の第１１実施例に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図25】本願の第１２実施形態に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図26】本願の比較例１に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図28】本願の比較例２に係る電池がハウジングを隠蔽した後の第１方向に沿って見た模式図である。
【図30】本願の一実施形態に係る電子機器の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本願の理解を容易にするために、以下に添付図面と具体的な実施例に関連して、本願についてより詳細に説明する。説明する必要があるのは、あるコンポーネントが別のコンポーネントに「固定／固着される」と呼ぶ場合、それは別のコンポーネントに直接的に存在してもよいし、両者の間に１つまたは複数の中間媒体が存在してもよい。あるコンポーネントが別のコンポーネントに「接続される」と考えられる場合、それは別のコンポーネントに直接接続されてもよいし、両者の間に１つまたは複数の中間媒体が同時に存在してもよい。本明細書で使用される用語「垂直」、「水平」、「左」、「右」、「内」、「外」及び類似の表現は、説明の目的のためだけである。
【0026】
特に定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本願の技術分野に属する技術者が一般に理解するものと同じ意味である。本願の明細書において使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、本願を制限することを目的とするものではない。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列挙された項目の任意の及びすべての組合せを含む。
【0027】
以下、添付図面に基づいて、本願の幾つかの実施形態について詳細に説明する。矛盾しない場合には、以下の実施形態及び実施形態における特徴を互いに組み合わせてもよい。
【0028】
本明細書において、前記「取付」は、溶接、螺着、係合、接着などの方法によってある要素または装置を特定の位置または場所に固定または制限することを含み、前記要素または装置は特定の位置または場所に不動を保持してもよいし、限定された範囲内で活動してもよい。前記要素または装置は特定の位置または場所に固定または制限された後に取り外し可能であるかまたは取り外し不可であり、本願の実施例においては制限されない。
【0029】
図１及び図２には、本願の第１実施例によって提供された電池１の斜視図及び当該電池１がハウジングを隠蔽した後の斜視図がそれぞれ示されている。この電池は、ハウジング１００、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００及び第２層５００を含む。ここで、ハウジング１００は各構造を直接的または間接的に装着するための基体を構成し、電極アセンブリ２００はハウジング１００内に収容される。図３から図７に関連して、図３は電池１がハウジング１００を隠蔽した後に第１方向Ｚに沿って見た模式図を示し、図４は電池１が第１方向Ｚの反対方向から見た模式図を示し、図５は図３の底面図を示し、図６は図３の平面図を示し、図７は電極素子２００が展開された後の模式図を示している。電極アセンブリ２００は、積層されて配置された第１電極シート２１０、第２電極シート２２０及び分離膜２３０を含む。分離膜２３０は、第１電極シート２１０と第２電極シート２２０との間に設けられる。電極アセンブリ２００は、第１電極シート２１０が巻取方向に沿って対向する第１辺２１３と第２辺２１４、及び前述の巻取方向に沿って第１辺２１３から遠ざかる第１終り端２１２を有するように、巻き取られて配置される。ここで、第１辺２１３は電極アセンブリ２００の中心に位置し、第２辺２１４は第１辺２１３から離反して設けられ且つ電極アセンブリ２００の外面に位置する。第１終り端２１２は、電極アセンブリ２００の外面に位置し、且つ第１電極シート２１０において第２辺２１４から所定の距離を延びることで構成された部分である。図示の第１方向Ｚに沿って見ると、電極アセンブリ２００は第１表面２０１を有し、第２辺２１４は第１表面２０１に位置し且つ第１表面２０１を第１領域２０１１と第２領域２０１２とに分ける。第１終り端２１２は、第１表面２０１に位置する。第１領域２０１１は、第１終り端２１２が所在する領域である。導電板３００の一端は電極アセンブリ２００と電気的に接続され、導電板３００の他端はハウジング１００の外に延びている。第１層４００は、第１領域２０１１及び第２領域２０１２に固定されている。第２層５００は、第１層４００との間に間隔を有するように第１表面２０１に固定される。第２層５００は、電極アセンブリ２００とハウジング１００とを固定するために用いられる。ここで、第１方向とは、第１層４００の表面に垂直な方向を意味する。説明及び理解を容易にするために、本願明細書は、上記第２辺２１４が延びる方向を第２方向Ｘと定義する。本実施例では、第２方向Ｘは、第１方向Ｚに対して垂直な方向である。なぜなら、第２方向Ｘは、電極アセンブリ２００が巻き取る軸線に平行であり、第１方向Ｚはこの軸線に垂直な方向であるからである。そのほか、第１方向Ｚと第２方向Ｘとに同時に垂直な方向を第３方向Ｙと定義する。次に、ハウジング１００、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００及び第２層５００の具体的な構成について順次に説明する。
【0030】
ハウジング１００については、具体的には図１を参照する。ハウジング１００は、電極アセンブリ２００、導電板３００の一部、第１層４００及び第２層５００を収容するための収容キャビティが設けられた比較的に平坦なカートリッジ構造をしている。本実施例において、電池１は、フレキシブルパック電池であってもよい。これ相応に、ハウジング１００は、アルミニウム可塑性フィルム等の可撓性のシートからなる。もちろん、本願の他の実施例では、電池１は、鋼シェル電池、アルミニウムシェル電池などのハードシェル電池であってもよい。また、本願の他の実施例において、ハウジング１００は、ブロック状、柱状等の他の形状であってもよく、ここでは一々限定されない。
【0031】
電極アセンブリ２００については、まず図５と図６を参照しながら、他の図面と合わせて、電極アセンブリ２００は、積層配置された第１電極シート２１０、第２電極シート２２０、及び分離膜２３０を含む。ここで、第１電極シート２１０は第２電極シート２２０とは逆極性であり、両者の一方は正極シートであり、他方は負極シートである。第１電極シート２１０と第２電極シート２２０との間には分離膜２３０が設けられており、第１電極シート２１０と第２電極シート２２０との間の短絡のリスクが低減される。本実施例では、第１電極シート２１０は正極シート、第２電極シート２２０は負極シートである。具体的には、第１電極シート２１０は、第１集電体２１０１と、この第１集電体２１０１の表面に塗布された第１活物質層２１０２とを含む。ここで、第１集電体２１０１は第１活物質層２１０２の担体であり、電流伝導の担体である、第１活物質層２１０２は、リチウムイオンが埋め込まれたまたは放出された担体である。本実施例では、第１集電体２１０１は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる。第１活物質層２１０２は、酸鉄リチウム粒子と低キュリー点強磁性粒子、分散剤、結着剤、導電剤及び正極溶媒を含む。これらの各材料は混合後に均一に攪拌して第１集電体２１０１の表面に塗布され、第１活物質層２１０２を得る。第２電極シート２２０は、第２集電体２２０１と、この第２集電体２２０１上に被覆された第２活物質層２２０２とを含む。ここで、第２集電体２２０１は第２活物質層２２０２の担体であり、電流伝導の担体である、第２活物質層２２０２は、リチウムイオンが埋め込まれたまたは放出された担体である。本実施例では、第２集電体２２０１は銅又は銅合金からなる、第２活材料層２２０２は、黒鉛、導電剤、接着剤及び脱イオン水を含み、これらの各材料を混合して均一に攪拌し、第２集電体２２０１の表面に塗布することにより、第２活材料層２２０２を得る。もちろん、本願の他の実施形態では、第１電極シート２１０は負極シートであってもよく、それに応じて、第２電極シート２２０は正極シートであれば、対応する材料配置方式は正反対であってもよい。積層して設けられた第１電極シート２１０、第２電極シート２２０及びセパレータフィルム２３０は、共に巻回して設けられ、第２方向Ｘに垂直な断面に長円形の柱状構造を構成している。
【0032】
その中で特筆すべきことは、本願における分離膜２３０の作用は主に第１電極シート２１０と第２電極シート２２０を分離してイオンを導通することであり、その材料には制限がない。幾つかの実施例では、分離膜２３０は多孔質基材を含む。幾つかの実施例では、分離膜２３０は、多孔質基材上に配置された機能性コーティングをさらに含む。機能性コーティングは、接着剤または無機粒子のうちの少なくとも一種を含むことができる。幾つかの実施例において、多孔質基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニルフェニレンジアミン、ポリエステル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンエーテル、シクロオレフィンコポリマー、ポリフェニレンスルフィド及びポリエチレンナフタレンからなる群から選択されるいずれかのポリマー又は２種以上の混合物で形成されたポリマーフィルム、多層ポリマーフィルム、または不織布である。このようなポリマーは、高い熱安定性を有し、表面処理が容易であり、コーティングが容易である。また、このようなポリマーは靭性がよく、折り曲げやすい。幾つかの実施例では、接着剤は、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレンの共重合体、フッ化ビニリデン-トリクロロエチレンの共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸塩、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、エチレン-酢酸ビニルの共重合体、ポリイミド、ポリオキシエチレン、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、シアノエチル分岐デンプン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルセルロース、シアノエチルショ糖、アミロペクチン、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースリチウム、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエンの共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、スチレン-ブタジエンの共重合体及びポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも一種を含む。これらのポリマーは、強い接着作用を生じて、無機粒子を接着したり、分離膜２３０と第１電極シート２１０/第２電極シート２２０とを接着して一体化したりして、電極アセンブリ２００の硬度を高めることができる。他の実施例では、接着剤は他のポリマーを含むこともできる。幾つかの実施例では、無機粒子は、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、二酸化ハフニウム、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、炭化ケイ素、ベーマイト、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸チタンリチウム、チタン酸ランタンチタンリチウムのうちの少なくとも一種を含む。これらの無機粒子はいずれも高い熱安定性を有し、電池１の耐高温性能を向上させることができる。
【0033】
電極アセンブリ２００は、第１電極シート２１０と第２電極シート２２０とが複数回折り曲げられ、且つ上述した第１方向Ｚにおいて複数層に積層されるように巻回されて配置されている。第１電極シート２１０は、巻取方向に沿って対向して設けられた第１辺２１３と第２辺２１４とを有する。ここで、第１辺２１３は電極アセンブリ２００の巻取中心に位置し、第２辺２１４は第１電極シート２１０の第１辺２１３とは反対側の一端に位置し且つ電極アセンブリ２００の外面に位置する。図５に示す第２方向Ｘに沿って観察すると、電極アセンブリ２００の巻取方向に沿って、第１電極シート２１０において第１辺２１１から開始する第１コーナーでの第３方向Ｙに沿って最も外側に位置する点が第１点Mである。この第１点Mを基準として前記第１方向Ｚに平行な直線を作成し、この直線を第１基準線Ｚ１と定義する。第２方向Ｘに沿って観察し、且つ電極アセンブリ２００の巻取方向に沿って、第１電極シート２１０において第１辺２１１から開始する第２コーナーでの第３方向Ｙに沿って最も外側に位置する点が第２点Nである。この第２点Nを基準として、第１方向Ｚに平行な直線を作成し、この直線を第２基準線Ｚ２と定義する。すると、第１電極シート２１０は、巻取方向に沿って対向して配置された第１始端２１１及び第１終り端２１２を有する。ここで、第１始端２１１は、巻取方向に沿って、第１電極シート２１０において第１辺２１３から上述した第１基準線Ｚ１と始めて交わる部分まで延伸する部分である。第１終り端２１２は、第１電極シート２１０の収束部分である。第１終り端２１２は、具体的に、第１方向Ｚに沿って観察する時に、第１電極シート２１０において第１表面２０１にあり且つ第２辺２１４から巻取方向に沿ってプリセット距離を延伸して構成された部分である。本実施例において、第１終り端２１２は、第１電極シート２１０において巻取方向に沿って、第２辺２１４から第１基準線Ｚ１と第２基準線Ｚ２のうち第２辺２１４に近接する一方まで延伸して構成された部分である。本実施例において、第１終り端２１２は、第１電極シート２１０において巻取方向に沿って、第２辺２１４から第１基準線Ｚ１と第２基準線Ｚ２のうち第２辺２１４に近接する一方まで延伸して構成された部分である。具体的には、上記の巻取方向に沿って、第２辺２１４は第１基準線Ｚ１に近接している。プリセット距離とは、第２辺２１４から第１基準線Ｚ１まで延伸する距離である。第１終り端２１２は、第１電極シート２１０において第２辺２１２から第１基準線Ｚ１と始めて交わる位置まで延伸する部分である。勿論、他の実施例では、第１終り端２１２は、上述した上に、やや長いか短いかに適応的に調整される。
【0034】
第１電極シート２１０は、巻回して、第１基準線Z１と第２基準線Z２との間に位置する複数の第１部２１５と、第１基準線Ｚ１と第２基準線Ｚ２との両者の外に位置する複数の第２部２１６とを形成する。第２方向Ｘに沿って見ると、第１部２１５は第３方向Ｙに沿って延び、各第１部２１５は第１方向Ｚに沿って順次に設けられている。複数の第１部２１５は、第１部２１５ａ及び第１部２１５ｂに分けられる。ここで、第１部２１５ａの第１基準線Ｚ１寄りの一端が第２基準線Ｚ２寄りの一端に指向することで定められた方向は、第１電極シート２１０の第１辺２１３から第２辺２１４まで延びる方向とは反対する。第１部２１５ｂの第１基準線Ｚ１寄りの一端が第２基準線Ｚ２寄りの一端に指向することで定められた方向は、第１電極シート２１０の第１辺２１３から第２辺２１４まで延びる方向と同じである。図５に示すように、各第１部２１５ａは、各第１部２１５ｂの下方に位置する。具体的には、第１方向Ｚに沿って、各第１部２１５ａは各第１部２１５ｂよりも第２面２０１４に近く、各第１部２１５ｂは各第１部２１５ａよりも第１面２０１３に近く、この第１面２０１３と第２面２０１４は後で説明する。第１電極シート２１０の巻取方向に沿って、第２部２１６は隣接する２つの第１部２１５の間に位置し、隣接する２つの第１部２１５を接続する。上記複数の第２部２１６は、第２部２１６ａと２１６ｂに分けられる。ここで、第２部２１６ａは、第１基準線Ｚ１の第１部２１５とは反対側に位置し、且つ第１部２１５ａと第１部２１５ｂとを接続する。各第２部２１６ａは、内側から外側へ順に設けられている。第２部２１６ｂは、第２基準線Ｚ２の第１部２１５とは反対側に位置し、且つ第１部２１５ｂと第１部２１５ａとを接続する。各第２部２１６ｂは、内側から外側へ順に設けられている。
【0035】
第２電極シート２２０は、巻取方向に沿って対向して配置された第３辺２２３と第４辺２２４とを有する。ここで、第２電極シート２２０は第３辺２２３の周りに巻回され、第４辺２２４は第２電極シート２２０の第３辺２２３から離反する一端に位置する。第２方向Ｘに沿って観察すると、電極アセンブリ２００の巻取方向に沿って、第２電極シート２２０の第３辺２２３から開始する第１コーナーにおいて、第３方向Ｙに沿って最も外側に位置する点が第３点Ｏである。この第３点Ｏを基準として第１方向Ｚに平行な直線を作成し、この直線を第３基準線Ｚ３と定義する。電極アセンブリ２００の巻取方向に沿って、第２電極シート２２０の第３辺２２３から開始する第２コーナーにおいて、第３方向Ｙに沿って最も外側に位置する点が第４点Ｐである。この第４点Ｐを基準として、第１方向Ｚに平行な直線を作成し、この直線を第４基準線Ｚ４と定義する。第２電極シート２２０は、巻取方向に沿って対向して配置された第２始端２２１及び第２終り端２２２を有する。ここで、第２始端２２１は、巻取方向に沿って、第２電極シート２２０において第３辺２２３から上記第３基準線Ｚ３と初めて交わる部位まで延びる部分である。第２終り端２２２は、第２電極シート２２０の収束部分である。第２終り端２２２は、具体的に、第２方向Ｘ（または第１方向Ｚ）に沿って観察する時に、第２電極シート２２０において第４辺２２４から巻取方向に沿ってプリセット距離を延伸して構成された部分である。本実施例において、第２電極シート２２０の巻取方向に沿って、第２終り端２２２は第２電極シート２２０において第４辺２２４から第３基準線Ｚ３と第４基準線Ｚ４のうち第４辺２２４に近接する一方まで延伸して構成された部分である。具体的には、上記の巻取方向に沿って、第４辺２２４は第４基準線Ｚ４に近接している。プリセット距離とは、第４辺２２４から第４基準線Ｚ４と始めて交わる部位まで延伸する距離である。第２終り端２２２は、第２電極シート２２０において第４辺２２４から第４基準線Ｚ４と始めて交わる位置まで延伸する部分である。勿論、他の実施例では、第２終り端２２２は、上述した上に、やや長いか短いかに適応的に調整される。
【0036】
第２電極シート２２０は、巻回して、第３基準線Ｚ３と第４基準線Ｚ４との間に位置する複数の第３部２２５と、第３基準線Ｚ３と第４基準線Ｚ４の外に位置する複数の第４部２２６とを形成する。第３部２２５は略平行に延びており、各第３部２２５は上記第１方向Ｚに沿って順次に設けられている。複数の第３部２２５は、第３部２２５ａ及び第３部２２５ｂに分けられる。ここで、第３部２２５ａの第３基準線Ｚ３寄りの一端が第４基準線Ｚ４寄りの一端に指向することで定められた方向は、第２電極シート２２０の第３辺２２３に沿って第４辺２２４まで延伸する方向と反対している。第３部２２５ｂの第３基準線Ｚ３寄りの一端が第４基準線Ｚ４寄りの一端に指向することで定められた方向は、第２電極シート２２０の第３辺２２３から第４辺２２４に指向する方向と同じである。第４部２２６は、第２電極シート２２０の巻取方向に沿って隣接する２つの第３部２２５の間に位置して、隣接する２つの第３部２２５を接続する。上記複数の第４部２２６は、第４部２２６ａと２１６ｂに分けられる。ここで、第４部２２６ａは第３基準線Ｚ３の第３部２２５とは反対側に位置し、第４部２２６ｂは第４基準線Ｚ４の第３部２２５とは反対側に位置する。説明すべきところは、本願明細書に記載の「平坦」とは、幾何学的な意味での絶対的なフラットではなく、適切な平坦度偏差ある部品が凡そある直線方向に沿って延びることを意味し、適切な平坦度偏差を許容する。例えば、幾つかの実施例では、上記第３部２２５の平坦度は１０μm以下であってもよい。
【0037】
本実施例では、前述の第２末端２２２は、隣接する２つの第１部２１５の間に設けられている。巻取方向に沿って、第１電極シート２１０は第２終り端２２２で分離膜２３０の両側に配置され、即ち、この電池１は、第１電極シート２１０により終了する。本実施例では、第２方向Ｘに沿って見ると、第１電極シート２１０において第２終り端２２２に隣接し且つ第２終り端２２２の第１辺２１３に近い側に位置する第１部２１５の第２末端を越える箇所から第２辺２１４までの部分は片面塗布領域である。第２方向Ｘに沿って観察すると、第１集電体は、この片面塗布領域において第１辺２１３とは反対側の面には第１活物質層が塗布されていない。即ち、第２方向Ｘに沿って観察すると、当該片面塗布領域の第１辺２１３とは反対側の面には活物質層が設けられていない。電極アセンブリ２００が片面塗布領域の巻取中心から離反する側に第２電極シート２２０がないので、第１集電体２１０１はこの部分で第１辺２１３とは反対側に活物質を塗布しても電気化学反応に関与しない。片面塗布領域の設置は、電極アセンブリ２００の材料を節約し、電池１のエネルギー密度を高めるのに有利である。第１電極シート２１０において、第２終り端２２２に隣接し且つ第２終り端２２２の第１辺２１３とは反対側に位置する第１部２１５の第２終り端２２２をちょうど越える箇所から第１終り端２１２までの部分の両側にも活物質層が塗布されていない。この設置は、電極アセンブリ２００の材料を節約し、電池１のエネルギー密度を高めるのにも有利である。他の実施例では、第２末端２２２は、隣接する２つの第２部分２１５の間に配置されてもよい。このとき、第１電極シート２１０において、第２終り端２２２に隣接し且つ第２終り端２２２の第１辺２１３に面する側に位置する第２部２１６の第２終り端２２２を越える箇所から第２辺２１４までの部分は片面塗布領域である。これ相応に、第１電極シート２１０において、第２終り端２２２に隣接し且つ第２終り端２２２の第１辺２１３とは反対側に位置する第２部２１６の第２終り端２２２をちょうど越える箇所から第２辺２１４までの部分には第１活物質層が塗布されていない。なお、本実施例に係る電極アセンブリ２００は正極シートによって収束され、第１層４００と第２層５００はいずれもアルミニウム箔の表面に設けられている。しかし、本願の他の実施例では、電極アセンブリ２００は負極シートによって収束されてもよい。この場合、第１層４００と第２層５００は、銅箔の表面に設けられている。
【0038】
具体的に図３～図５などの他の図面と合わせて図６を参照して分かるように、電極アセンブリ２００は環状の外側面を形成するように巻回されている。この外側面は、具体的には、第１面２０１３、第２面２０１４、第３面２０１５及び第４面２０１６を含む。ここで、第２方向Ｘに沿って見ると、第１面２０１３と第２面２０１４は第３方向Ｙに沿って延びており、且ついずれも第１基準線Ｚ１と第２基準線Ｚ２との間に位置しており、両者は図示の第１方向Ｚに沿って相対的に配置されている。第２方向Ｘに沿って見ると、第３面２０１５と第４面２０１６はいずれも屈曲して延び、且つ第１面２０１３の両側に巻取方向に沿って分設されている。ここで、第３面２０１５は第２基準線Ｚ２の第１基準線Ｚ１から遠い側に位置し、第４面２０１６は第１基準線Ｚ１の第２基準線Ｚ２から遠い側に位置する。第１面２０１３、第３面２０１５、第２面２０１４及び第４面２０１６は順次に接続することで、共同で電極アセンブリ２００の環状の外側面を構成している。
【0039】
他の図面と併せて図３を参照する。第１方向Ｚに沿って観察すると、電極アセンブリ２００は第１表面２０１を有し、第１表面２０１は第１面２０１３の少なくとも一部、第３面２０１５の一部、及び第４面２０１６の一部を含む。第１方向Ｚに沿って観察すると、第１表面２０１は、第３方向Ｙに沿って対向して配置された第１辺線２０１１１と第２辺線２０１２１と、及び第２方向Ｘに沿って対向して配置された第３辺線２０１１２と第４辺線２０１２２とを含む。第２辺２１４は、第１表面２０１に位置し、且つ第１表面２０１を第１領域２０１１と第２領域２０１２とに分ける。ここで、第１領域２０１１は、第１終り端２１２が位置する領域である。本実施例では、第２辺２１４は、具体的に第１面２０１３に位置している。第１領域２０１１は、略矩形であり、且つ第３方向Ｙに沿って、第２辺２１４に対向して配置された第１辺線２０１１１を有する。第１辺線２０１１１と第２辺２１４との間には、第３方向Ｙに沿って第１距離Ｌ１を有する。第２領域２０１２も、略矩形であり、且つ第３方向Ｙに沿って第２辺２１４に対向して配置された第２辺線２０１２１を有する。第２辺線２０１２１と第２辺２１４との間には、第３方向Ｙに沿って第２距離Ｌ２を有する。本実施例では、第１距離Ｌ１は第２距離Ｌ２よりも小さい。第３辺線２０１１２は、第１電極シート２１０の長辺が巻回されることで形成され、第４辺線２０１２２は第１電極シート２１０の他方の長辺が巻回されることで形成され、両者は第２方向Ｘに沿って対向して配置されている。前述の第１辺線２０１１１、第２辺線２０１２１、第３辺線２０１１２及び第４辺線２０１２２は、共同で取り囲んで第１表面２０１を形成する。図４及び図６に示すように、第１方向Ｚの反対方向から見ると、電極アセンブリ２００は、第２表面２０２を有する。第２表面２０２は、第２面２０１４の少なくとも一部、第３面２０１５の一部、及び第４面２０１６の一部を含む。
【0040】
導電板３００については、他の図面に併せて引き続き図３を参照する。導電板３００は、扁平構造を呈し、一端が電極アセンブリ２００に電気的に接続され、他端がハウジング１００の外に張り出して電池１の導電端子を形成する。本実施例では、電池１は、２つの導電板３００を含む。当該２つの導電板３００は、それぞれ図示されている第１導電板３００ａ及び第２導電板３００ｂである。第１導電板３００ａの一端は電極アセンブリ２００の内部に入り込み且つ第１電極シート２１０に接続され、第１導電板３００ａの他端は第２方向Ｘに沿ってハウジング１００の外に延びている。第１方向Ｚに沿って観察すると、当該第１導電板３００ａは、第１表面２０１の縁、即ち上記の第３辺線２０１１２と重なり合っている。第１導電板３００ａの材料は、アルミニウムを含む。例えば、第１導電板３００ａはアルミニウムからなり、または、第１導電板３００ａはアルミニウムからなる第１基体及びこの第１基体の表面にめっきされたニッケル層を含む。もちろん、他の実施例では、第１導電板３００ａは、ニッケルなどの他の任意の適切な材料によって作製されてもよい。第２導電板３００ｂは、一端が電極アセンブリ２００の内部に入り込み且つ第２電極シート２２０に接続され、他端が第２方向Ｘに沿ってハウジングの外に延びている。第１方向Ｚに沿って見ると、当該第２導電板３００ｂと第１表面２０１の第３辺線２０１１２とは互いに重なり合っている。第２導電板３００ｂの材料は銅を含む。例えば、第２導電板３００ｂは、銅からなり、または、銅からなる第２基体及びこの第２基体の表面にめっきされたニッケル層を含む。もちろん、他の実施例では、第２導電板３００ｂは、ニッケルなどの他の任意の適切な材料によって作製されてもよい。本願の他の実施例では、電池１は、例えば３つ以上のように、他の数の導電板３００を含んでもよいことを理解されたい。
【0041】
第１層４００については、他の図面に合せて図３を参照して分かるように、第１層４００は第１表面２０１に固定され、且つ第１領域２０１１と第２領域２０１２の境目である第２辺１４に設けられて、第１領域２０１１及び第２領域２０１２に部分的に固定され、さらに第１電極シート２１０の第１終り端２１２を固定する。本実施例では、第１層４００は、第１終り端２１４を接着によって固定する接着剤を含む。第１層４００は、図示の第２方向Ｘに沿って延びるストライプ状をなし、且つ図示の第３方向Ｙにおいて第２第２辺２１４をまたいで、第１終り端２１２を第１第１電極アセンブリ２００の第１終り端２１２よりも内輪に固定する。具体的には、第１層４００は、第１側辺４０１、第２側辺４０２、第３側辺４０３及び第４側辺４０４を含む。第１第１側辺４０１と第３側辺４０３はいずれも第２第２方向Ｘに沿って延びている。第２第２側辺４０２と第４側辺４０４は、第２第２方向Ｘに沿って対向して配置され、且つそれぞれ第１第１側辺４０１と第３側辺４０３に接続されている。この第１第１側辺４０１、第２第２側辺４０２、第３側辺４０３及び第４側辺４０４は、順次に接続して閉鎖状に囲まれており、例えば矩形であってもよい。幾つかの実施例では、第１第１側辺４０１、第２第２側辺４０２、第３側辺４０３、及び第４側辺４０４のうちの少なくとも１つには、対向する側辺に凹む凹部と、対向する側辺から離れるように突出する凸部とが設けられている。例えば、図３に示すように、第２第２側辺４０２には、第４側辺４０４に向かって凹む凹部４０２ａ、及び／または、第３側辺４０３から離れるように突出する凸部４０２ｂが設けられている。
【0042】
本実施例では、第１層４００は、一方が第１表面２０１に固定され、他方がハウジング１００の内壁に固定される。このように、第１層４００は、第１終り端２１２を固定するだけでなく、電極アセンブリ２００とハウジング１００とを固定する役割を果たすこともできる。具体的には、接着ゴムは両面テープを含む。当該両面テープは、基材層と、当該基材層の両側に塗布された接着剤層とを含む。この接着ゴムは、一方の接着剤層を介して第１表面２０１に固定されるとともに、他方の接着剤層を介してハウジング１００の内面に固定されている。両面テープの材料選択については、実に豊富で多様である。基材層は、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、またはポリフェニレンスルフィドのうちの少なくとも１種を含むことができる。接着剤層は、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、又はシリコーン系樹脂のうちの少なくとも１種を含むことができる。本願は、この両面テープが第１終り端を固定できるようにし、電極アセンブリ２００とハウジング１００とを固定することができれば、材料に基づいて適応的に調整することもできる。本願の他の実施例において、接着ゴムは、ホットメルト接着剤または他の両面に粘性を有する接着ゴムであってもよく、ここでは詳細に挙げない。一方、第１層４００が電極アセンブリ２００とハウジング１００を固定する機能を有する必要がない条件下では、接着ゴムは片面だけが粘着性を有する接着剤層、例えば片面ゴムであってもよい。さらに、本願の他の実施例では、第１層４００は、第１終り端２１４を固定することを可能にする他の任意の素子であってもよい。
【0043】
第２層５００については、引き続き図３及び図４を参照すると、それが第１表面２０１に固定され且つ同時にハウジング１００の内壁に固定されて、電極アセンブリ２００とハウジング１００とを固定している。第２層５００は、図示の第２方向Ｘに沿って延びるストライプ状の構造をなし、且つ第２領域２０１２がハウジング１００と固定されるように、第２領域２０１２内に全体的に設けられている。第２層５００は、図示の第２方向Ｘに沿って延びるストライプ状をなし、第１側縁５０１、第２側縁５０２、第３側縁５０３及び第４側縁５０４を含む。第１側縁５０１と第３側縁５０３は、いずれも第２方向Ｘに沿って延びる。第２側縁５０２と第４側縁５０４は、第２方向Ｘに沿って対向するように配置され、且つそれぞれ第１側縁５０１と第３側縁５０３とに接続されている。この第１側縁５０１、第２側縁５０２、第３側縁５０３及び第４側縁５０４は、順次に接続し且つ閉鎖状に囲まれ、例えば略矩形状であってもよい。幾つかの実施例では、第１側縁５０１、第２側縁５０２、第３側縁５０３及び第４側縁５０４のうちの少なくとも１つには、対向する側辺に向かって凹む凹部と、対向する側辺から外側へ突出する凸部とが設けられている。例えば、図３に示すように、第２側縁５０２は、第４側縁５０４に向かって凹む凹部５０２a、及び／または、第３側縁５０３から外へ突出する凸部５０２bを有する。本実施例では、第２層５００は、電極アセンブリ２００とハウジング１００とを接着により固定する接着ゴムを含む。当該接着ゴムは、基材層と、当該基材層の両側に設けられた接着剤層とを含む両面テープであってもよい。基材層は、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、またはポリフェニレンサルファイドのうちの少なくとも１種を含むことが可能である。接着剤層は、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂又はシリコーン系樹脂のうちの少なくとも１種を含むことが可能である。もちろん、本願は、材料に基づいて適応的に調整してもよく、この両面テープで電極アセンブリとハウジングとを固定できればよい。もちろん、本願の他の実施例では、第２層５００は、第１表面２０１とハウジング１００の内壁とを固定できる他の任意の部材であってもよい。例えば、第２層５００は、ホットメルト接着剤などの両面に粘性を有する接着剤層であってもよい。第２方向Ｘに沿って、第２層５００の長さは第１層４００の長さと実質的に同じであってもよく、且つ両端がほぼ整列していてもよい。本実施例では、第２層５００と第１層４００との間には間隔があり、第２層５００は第１領域２０１１の外に位置し、即ち、両者は別々に設けられている。本願の他の幾つかの実施例では、第１層４００と第２層５００とは一体的に設けられてもよいが、同じ接着面積の条件下では、一体的に設けられた方式は、当該一体的な構造が第１表面２０１に固定される際に内部により多くの気泡が残りやすく、第１層４００と第２層５００の全体の固定効果を低下させる可能性がある。逆に、第１層４００と第２層５００とが別個に設けられていれば、不足を克服することができる。
【0044】
本願の他の実施例は、上記基礎の上に適応的に調整してもよい。例えば、第２層５００は、第１領域２０１１に設けられてもよいし、また、例えば、図８に示すように、第３方向Ｙに沿って、第１層４００の幅Ｗ１は第２層５００の幅Ｗ２よりも大きい。第１層４００が第１領域２０１１、第２領域２０１２及びハウジング１００の内壁に同時に接続する必要があり、第２層５００が第２領域２０１２とハウジング１００の内壁に同時に接続する必要があるため、同じ幅の場合、第１層４００と接続された領域とが分離する確率は第２層５００よりも高く、上記の設置は第１層４００の固定効果を強化することを目的とする。また、例えば、第１層４００の両端は第２層５００の両端に位置合わせされておらず、第２方向Ｘに沿って、第１層４００の少なくとも一端は第２層５００の両端の外に位置している。
【0045】
本願の実施例によって提供される電池１は、ハウジング１００、電極アセンブリ２００、第１層４００及び第２層５００を含む。ここで、電極アセンブリ２００は、第１電極シート２１０と、第２電極シート２２０と、分離膜２３０とを含む。電極アセンブリ２００は、第１電極シート２１０が巻取方向に沿って対向する第１辺２１３と第２辺２１４、及び電極アセンブリ２００の巻取中心から離れた第１終り端２１２を有するように巻回されている。図示の第１方向Ｚに沿って見ると、電極アセンブリ２００は第１表面２０１を有し、第２辺２１４は第１表面２０１に位置し、且つ第１表面２０１を第１領域２０１１と第２領域２０１２に分けている。第１領域２０１１は、第１終り端２１２が位置する領域である。第１層４００の一部は第１領域２０１１に固定され、第１層４００の他の一部は第２領域２０１２に固定される。第２層５００は、第１表面２０１に固定され、第１層４００との間に隙間を有し、且つ電極アセンブリ２００とハウジング１００とを固定するために用いられる。
【0046】
本願の実施例により提供される電池１は、現在市販されている電池と比較して、第２層５０をさらに備える。この第２層５０は、電極アセンブリ２００をハウジング１００に固定することにより、電池１またはこの電池１を備えた電子機器が落下した際に、電極アセンブリがハウジングに対して滑るリスクを低減することができる。
【0047】
また、第１層４００は、第１終り端２１２を固定する作用に加えて、電極アセンブリ２００とハウジング１００とを固定し、さらに電極アセンブリ２００全体の固定効果を強化することもできる。
【0048】
上述の実施例は本願の１つの実施形態にすぎず、本願は上述の実施例に限定されず、上記実施例に基づいて適応的に変形することができ、電池が第２層５００を含むことを保証すればよい。例えば、図９は本願の第２実施例により提供された電池１ｂがハウジング１００を隠蔽した後に第１方向に沿って見た模式図であり、図１０は電池１ｂがハウジングを隠蔽した後に第１方向の反対方向から見た模式図であり、図１１は電池１ｂの第３方向に沿って見た模式図である。同時に図１～図８と併せて参照すると、電池１ｂは、ハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００及び第２層５００を含み、第１実施形態で提供された電池１との主な違いは、電池１ｂが第３層６００をさらに含むことにある。具体的には、第３層６００は、ストライプ状に設けられ、その第１端が第１面２０１３に固定され、その第２端が電極アセンブリ２００の端部を迂回した後に第２面２０１４に固定される。第３層６００は、第１方向Ｚにおいて電極アセンブリ２００をしっかりとクランプできるように、張力状態にある。幾つかの実施例では、第３層６００は、基材層と接着剤層とを含む接着ゴムを含む。ここで、基材層は、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、またはポリフェニレンスルフィドのうちの少なくとも１種を含む。接着剤層は、基材層の表面に設けられて、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂及びシリコーン系樹脂のうちの少なくとも１種を含む。接着剤層は、粘性を有し、第３層６００はそれによって電極アセンブリ２００に固定される。もちろん、本願は、材料の上に適応な調整を行ってもよく、この第３層６００を電極アセンブリ２００の上記第１方向Ｚに対向する両面に固定すればよい。もちろん、本願の他の実施例では、第３層６００は、第１表面２０１とハウジング１００の内壁とを固定することができる他の任意の素子であってもよい。例えば、第３層６００は、ホットメルト接着剤などの両面に粘性を有する接着剤層であってもよい。本実施例では、電池１ｂは、それぞれ図示の第３層６００ａ、第３層６００ｂ及び第３層６００ｃである３つの第３層６００を含む。ここで、第３層６００ａは電極アセンブリ２００の導電板３００に近い一端に設けられ、第３層６００ｂと第３層６００ｃは電極アセンブリ２００の導電板３００とは反対側の一端に設けられる。本実施例では、少なくとも１つの第３層６００は、第１領域２０２１と第２領域２０１２の少なくとも一部を同時に覆い、第１終り端２１２への固定効果を強化する。オプションとして、第３層６００は片面ゴムである。もちろん、他の実施例では、第３層６００は両面テープであってもよい。この場合、第３層６００は、電極アセンブリ２００とハウジング１００とを固定する効果を別途に発揮することもできる。本願の他の実施例では、第３層６００は他の数であってもよい。
【0049】
第１実施形態により提供された電池１と比較して、この電池１ｂは、電池１または電池１を備えた電子機器が落下した際に、電極アセンブリがハウジングに対して滑るリスクを低減するだけでなく、電極アセンブリ２００が巻回状態を維持する効果も強化され、電極アセンブリ２００が落下によってばらつきにくくすることができる。
【0050】
また、例えば、図１２及び図１３は、それぞれ本願の第３実施例によって提供された電池１ｃがハウジングを隠蔽した後の２方向の概略図を示しているが、図１～図１１を参照して分かるように、電池１ｃは、ハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００、第２層５００及び第３層６００を含み、第２実施例によって提供された電池１ｂとの主な違いは、電池１ｃにおいて、第１層４００と第２層５００のうちの少なくとも１つが少なくとも１つの第３層６００に固定されることにある。次に、電池１ｃが３つの第３層６００を含むことを例にして説明する。なお、本願の他の実施例では、電池１ｃは、他の数の第３層６００を含んでもよい。具体的には、上記３つの第３層６００は、それぞれ第３層６００ａ、第３層６００ｂ及び第３層６００ｃである。ここで、第３層６００ａは、電極アセンブリ２００の導電板３００に近い一端に設けられる。第３層６００ａの第１端は、第１面２０１３に接着固定されるとともに、少なくとも一部が第１層４００の一部及び第２層５００の一部に固定される。第３層６００ａの第２端は、第２面２０１４に固定されている。第３層６００ｂ及び第３層６００ｃは、いずれも電極アセンブリ２００の導電板３００から離反する一端に設けられている。ここで、第３層６００ｂの第１端は、第１面２０１３に接着固定されるとともに、少なくとも一部が第２層５００の一部に固定される。第３層６００ｂの第２端は、第２面２０１４に固定される。第３層６００ｃの第１端は、第１面２０１３に接着固定されるとともに、少なくとも一部が第１層４００の一部に固定される。第３層６００ｃの第２端は、第２面２０１４に固定されている。なお、本願の他の実施例では、少なくとも１つの第３層６００の第１端が第１層４００及び第２層５００の両者のうちの少なくとも一方に固定されることを保証すれば、その上に適応的に調整することもできる。
【0051】
第２実施例で提供される電池１ｂにおいて、第３層の第１端は、直接に第１面２０１３に固定されており、その接着効果は普通である。これに対して、電池１ｃは、接着ゴムとする第１層４００（及び／又は第２層５００）に第３層６００の第１端を接着して固定する。第３層６００と第１層４００（及び／または第２層５００）とが互いに接着する面はいずれも粘性を有するので、この配置は第３層６００自体が固定される効果を強化することができる。もちろん、第３層６００は第１層４００（及び／または第２層５００）の一部を覆っているので、第１層４００（及び／または第２層５００）とハウジング１００との間の固定面積はある程度減少する。この場合、第１層４００（及び／または第２層５００）の面積を適切に増加させることによって不足を克服するかまたは第３層６００として両面テープを選択することによって不足を克服することができる。
【0052】
また、例えば、図１４は、本願の第４実施形態によって提供された電池１ｄがハウジングを隠蔽した後の模式図を示している。図１乃至図１３と併せて参照すると、この電池１ｄは依然としてハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００、第２層５００及び第３層６００を含み、第３実施形態によって提供された電池１ｃとの主な違いは、第２方向Ｘに沿って、この電池１ｄにおける第１層４００の長さが第２層５００の長さより大きく、両者の第２方向Ｘに沿った長さの差は図示ΔＬの通りである。電極アセンブリ２００が巻回されているため、電極アセンブリ２００は第１終り端２１２に大きな内力が存在し、第２辺２１４における平坦度も電極アセンブリ２００の他の部位に比べて劣っている。一方、第１層４００が第２層５００よりも長く設置されることによって、より大きな被覆面積によってより強い固定効果を実現することができる一方で、第２辺２１４をより多く被覆して、そこの平坦度を高めることもできる。
【0053】
また、例えば、図１５は、本願の第５実施例によって提供された電池１ｅがハウジングを隠蔽した後の模式図を示している。図１乃至図１４と併せて参照すると、この電池１ｄは依然としてハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００、第２層５００及び第３層６００を含み、第３実施例によって提供された電池１ｃとの主な違いは、第１層４００の延在方向が第２方向Ｘに沿って延びるのではなく、第２方向Ｘとの間に角度θがあることにある。具体的には、第１層４００は、矩形状をなし、第１側辺４０１、第２側辺４０２、第３側辺４０３及び第４側辺４０４を含む。ここで、第１側辺４０１と第３側辺４０３は第１層４００の長辺であり、第１側辺４０１と第２辺２１４との間の角度をθとする。第１層４００は、第２辺２１４に対して傾斜するように配置され、第１層４００の第２方向Ｘに沿った寸法を第１側辺４０１の長さよりも大きくすることができる。即ち、第１層４００が第２辺２１４を覆う長さを増加させ、さらに第２辺２１４における電極アセンブリ２００の平坦度を向上させることができる。第１層４００の両端部が第２辺２１４を覆うことができないほど傾斜しないようにするために、角度θは０°＜θ＜１５°との条件を満たすことが好ましい。
【0054】
また、例えば、図１６は、本願の第６実施例により提供される電池１ｆがハウジングを隠蔽した後に第１方向に沿って見た模式図である。図１７は、図１６の底面図を示している。図１乃至図１５と併せて参照すると、当該電池１ｆは、ハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００、第２層５００及び第３層６００を含み、第３実施例で提供された電池１ｃとの主な違いは、第２層５００が第１表面２０１の第１領域２０１１内に固定され、即ち、第２領域２０１１の外に位置することである。本実施例では、第１距離Ｌ１は第２距離Ｌ２よりも大きく、即ち、第２辺２１４は図１３に示す第１表面２０１の左寄りの位置に位置する。第１層４００は、第１領域２０１１と第２領域２０１２との境界に設けられ、その一部が第１領域２０１１に固定され、その他の一部が第２領域２０１２に固定される。第２層５００は、第１領域２０１１に固定され、且つ第１層４００との間に隙間がある。
【0055】
第３実施例によって提供される電池１ｃは、強い衝撃を受けると、第２層５００は、その下方の第１集電体の一部を引き裂く可能性があり、その下方の第１集電体の第１辺２１３に向かう側が活物質で被覆されているため、電極アセンブリ２００の活物質の脱出を招く可能性がある。これに対して、本実施例で提供する電池１ｆは、強い衝撃を受けた時に、第２層５００がその下方の集流体を引き裂いても、第２層５００の下方の第１集流体の両面はいずれも活物質を被覆しないため、活物質の脱落を招くことはなく、さらにリスクを低減し、ひいてはリスクを解消することができる。本願の他の実施例は、その上に適応的に調整することができ、例えば、第２層５００は、相変わらず第１領域２０１１に設けられているが、第１距離Ｌ１は第２距離Ｌ２よりも小さい。
【0056】
さらに例えば、図１８は、本願の第７実施例により提供された電池１ｇがハウジング１００を隠蔽した後の模式図を示し、図１９は図１８の底面図を示している。図１乃至図１６と併せて参照すると、この電池１ｇはハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００及び第２層５００を含み、第１実施形態により提供された電池１との主な違いは、この電池１ｇにおける第１層４００と第２層５００はいずれも電極アセンブリ２００とハウジングとを接続する効果があり、且つ両者が一体的に設置されていることである。前文から分かるように、第１層４００と第２層５００との一体式設置は、第２層５００の固定過程を簡略化し、電池１ｇの製造周期を短縮することができるが、それはより多くの気泡を残しやすく、さらに第２層５００と電極アセンブリ２００との間の固定強度を低下させることがある。
【0057】
また、例えば、図２０は本願の第８実施例により提供された電池１ｈがハウジングを隠蔽した後に第１方向に沿って見た模式図を示し、図２１はこの電池１ｈが第１方向Ｚの反対方向に沿って見た模式図を示している。図１乃至図１５と併せて参照すると、この電池１ｈはハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００、第２層５００及び第３層６００を含み、第３実施例により提供された電池１ｃとの主な違いは、第３層６００の一端が第１層４００及び第２層５００の少なくとも一方に固定されていることである。本実施形態では、第３層６００は電極アセンブリ２００の表面に固定され、第１層４００と第２層５００の少なくとも一方の一部は第３層６００に固定されている。次に、この電池１ｈが３つの第３層６００を含む例について説明する。具体的には、上記３つの第３層６００は、それぞれ第３層６００ａ、第３層６００ｂ及び第３層６００ｃである。ここで、第３層６００ａは電極アセンブリ２００の導電板３００に近い一端に設けられ、第３層６００ａの第１端は第１面２０１３に接着固定され、第２端は第２面２０１４に固定される。第１層４００及び／又は第２層５００の導電板３００に近い一端は、第３層６００の第１端に固定されている。第３層６００ｂ及び第３層６００ｃは、いずれも電極アセンブリ２００の導電板３００とは反対側の一端に設けられている。このうち、第３層６００ｂの第１端は第１面２０１３に接着固定され、第３層６００ｂの第２端は第２面２０１４に固定される。第２層５００の導電板３００とは反対側の一端は、第３層６００ｂの第１端に固定されている。第３層６００ｃの第１端は第１面２０１３に接着固定され、第３層６００ｃの第２端は第２面２０１４に固定される。第１層４００の上記導電板３００とは反対側の一端は第３層６００ｃの第１端に固定されている。上記第３実施例と併せて、少なくとも１つの第３層６００の第１端が第１層４００及び第２層５００の両者のうちの少なくとも１つと固定的に接続されることを保証すれば、本願の他の実施例もその上で適応的に調整することができる。
【0058】
また、例えば、図２２は、本願の第９実施例によって提供された電池１ｊがハウジングを隠蔽した後に第１方向Ｚに沿って見た概略図を示している。この電池１ｊは、ハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００及び第２層５００を含む。この電池１ｊと電池１との主な違いは、上記第２方向Ｘに沿って、電池１ｊにおける第１層４００の長さが第２層５００の長さよりも大きく、両者の第２方向Ｘに沿った長さの差が図示のようにΔＬである。電極アセンブリ２００は巻回配置されているため、電極アセンブリ２００は第１終り端２１２に大きな内力が存在し、且つ第２辺２１４における平坦度も電極アセンブリ２００の他の部位に比べて劣っている。一方、第１層４００が第２層５００よりも長く設置されることによって、より大きな被覆面積によってより強い固定効果を実現することができる一方、第２辺２１４をより多く被覆して、そこの平坦度を向上させることもできる。また、この電池１ｊと上記電池１ｄとの主な違いは、電池１ｊが第３層６００を含まないことである。
【0059】
また、例えば、図２３は本願の第１０実施例によって提供された電池１ｋがハウジングを隠蔽した後に第１方向Ｚに沿って見た模式図である。この電池１ｋは、ハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００及び第２層５００を含む。電池１ｋと上記電池１との主な違いは、第１層４００の延在方向が上記第２方向Ｘと角度θをなして、上記第２方向Ｘに沿って延びるのではない。具体的には、第１層４００は、矩形状をなし、第１側辺４０１、第２側辺４０２、第３側辺４０３及び第４側辺４０４を含む。ここで、第１側辺４０１と第３側辺４０３は当該第１層４００の長辺であり、第１側辺４０１と上記第２辺２１４との間に前述の角度θを有する。第１層４００が第２辺２１４に対して傾斜して配置されることにより、第１層４００の第２方向Ｘに沿った寸法を上記第１辺４０１の長さよりも大きくすることができ、即ち、第１層４００が第２辺２１４を覆う長さを増加させ、さらに、電極アセンブリ２００の第２辺２１４における平坦度を向上させることができる。第１層４００の両端部が上記第２辺２１４を覆うことができないほど傾斜することを回避するために、上記角度θが０°＜θ＜１５°を満たすことが好ましい。また、この電池１ｋと上記電池１ｅとの主な違いは、電池１ｋが第３層６００を含まないことである。
【0060】
また、例えば、図２４は本願の第１１実施例により提供された電池１ｍがハウジングを隠蔽した後に第１方向Ｚに沿って見た概略図を示している。この電池１ｍは、ハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００及び第２層５００を含む。この電池１ｍと上記電池１との主な違いは、電池１ｍにおいて、第２層５００が第１表面２０１の第１領域２０１１内に固定され、即ち、第２領域２０１１の外に位置することである。本実施例では、第１距離Ｌ１は第２距離Ｌ２よりも大きく、即ち、第２辺２１４は図１３に示す第１表面２０１の左寄りの位置に位置する。第１層４００は、第１領域２０１１と第２領域２０１２との境界に設けられ、その一部が第１領域２０１１に固定され、他の一部が第２領域２０１２に固定される。第２層５００は、第１領域２０１１に固定され、且つ第１層４００との間に間隔がある。
【0061】
第１実施例で提供された電池１は、強い衝撃を受けると、第２層５００はその下方の第１集電体の局部を引き裂く可能性があり、その下方の第１集電体の第１辺２１３に向かう側が活物質で被覆されているため、電極アセンブリ２００の活物質が脱落する恐れはある。これに対して、本実施例で提供する電池１ｍは、強い衝撃を受けた時に、第２層５００がその下の集流体を引き裂いても、第２層５００の下方の第１集流体の両面には活物質が塗布されていないため、活物質の脱落を招くことはなく、さらにリスクを低減し、ひいてはリスクを解消することができる。また、本願の他の実施例は、その上で適応的に調整することができる。例えば、第２層５００は、相変わらず第１領域２０１１に設けられているが、第１距離Ｌ１は第２距離Ｌ２よりも小さい。
【0062】
また、例えば、図２５は本願の第１２実施例によって提供された電池１ｎがハウジングを隠蔽した後に第１方向Ｚに沿って見た概略図を示している。この電池１ｎは、ハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００及び第２層５００を含む。この電池１ｎと上記電池１との主な違いは、電池nにおいて、第２層５００の一部が第１領域２０１１に固定され、第２層５００の他の一部が第２領域２０１２に固定されていることである。
【0063】
第１実施例に比べて、第２実施例が提供した電池１ｎにおいて、第２層５００は幅がほぼ一致する場合にも、第２層５００の固定過程に存在する気泡を比較的簡単に排出することができる。即ち、第２層５００は、気泡が残りにくいことに加えて、より大きな接着面積を提供することができ、それによって電極アセンブリ２００とハウジングとの間の固定強度を強化するのに有利である。
【0064】
さらに例えば、図２６は本願の比較例１で提供された電池１ｕがハウジング１００を隠蔽した後の第１方向Ｚに沿った概略図を示し、図２７は図２６の底面図を示している。図１乃至図２１と併せて参照すると、この電池１ｕはハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００’及び第２層５００を含み、第１実施例で提供された電池１との主な違いは、この電池１ｕにおける第２層５００が第２表面２０２に設けられていることである。具体的には、第１層４００’は、電極アセンブリ２００及びハウジングを固定するのではなく、第１終り端２１２のみを固定するために用いられて、第１領域２０１１と第２領域２０１２との境界に設けられる。例えば、幾つかの実施形態では、第１層４００’は片面ゴムであってもよい。第２層５００は、電極アセンブリ２００とハウジングとを固定するために、第２面２０１４に具体的に設けられる。第２層５００の選択態様も各実施形態では一致しており、第２層５００は両面テープ、ホットメルト接着剤などの電極アセンブリ２００とハウジングとを接続するために使用できる任意の素子であってもよい。オプションとして、電池１ｕは２つの第２層５００を含んでもよい。この２つの第２層５００は、いずれも第２面２０１４に設けられ、且つ第３方向Ｙに沿って間隔を置いて配置される。
【0065】
本実施例で提供される電池１ｕは、第１端部２１２を第１層４００’で固定するとともに、２つの第２層５００によって電極アセンブリ２００とハウジングとを固定する。電池１に比べて、電池１ｕは、電池１と一致する固定面積を実現するために３つのゴム層を設置する必要がある。そのため、その製造コストが高くなり、製造サイクルも長くなる。また、化成プロセスはハウジングと電極アセンブリに押圧をもたらし、ゴム層が１本増えるごとにハウジングに微小な波形突起が１つ増える。即ち、電池１ｕは、電池１よりもハウジングの表面に顕著な波形変形を形成し、電池の一致性と落下防止効果に影響を与える。
【0066】
さらに例えば、図２８は本願の比較例２によって提供された電池１ｖがハウジング１００を隠蔽した後の模式図を示し、図２９は図２８の底面図を示している。図１乃至図２５と併せて参照すると、この電池１ｖは、ハウジング、電極アセンブリ２００、導電板３００、第１層４００’’及び第２層５００を含み、第１比較例によって提供された電池１ｕとの主な違いは、電池１ｖにおける各第２層５００が一体的に配置されていることである。前述から分かるように、各第２層５００の一体式設置は第２層５００の固定過程を簡略化することができ、電池１ｖの製造サイクルを短縮することができるが、それはより多くの気泡を残しやすく、さらに第２層５００と電極アセンブリ２００との間の固定強度を低下させる。
【0067】
次に、各実施例で提供された電池の落下防止性能及び変形防止性能の差異について、試験データと合わせて説明する。
【0068】
具体的には、表１を参照して、各実施形態が提供する電池の落下防止性能の試験比較表を表１に示す。なお、ここでは説明の便宜上、上述した第１実施例乃至第１２実施例を順に実施例１~実施例１２と呼び、上述した第１比較例と第２比較例を順に比較例１と比較例２と呼ぶ。この試験は、日常使用中に電池の落下による故障をシミュレートすることによって、電池の落下防止性能を確定することを目的としている。試験方法は、具体的に以下の通りである。
【0069】
Ｓ１０１では、常温で０.２Ｃの電流で電池を制限電圧まで充電する。ここで、「制限電圧」は電池メーカーが設定したもので、電池が定電流充電から定電圧充電に移行する際の最大電圧値であり、電池の仕様やメーカーの変化によって異なる可能性がある。
【0070】
Ｓ１０２では、電池専用の落下試験装置を用いて電池に対して落下試験を行う。具体的には、まず、落下試験装置のロボットアームが電池サンプルを把持して、大理スレートから１.８メートル（ｍ）まで持ち上げ、且つ電池における電極アセンブリ２００の第１面２０１３が下に向いて電池をリリースするように制御する。次に、ロボットアームが電池サンプルを把持して、大理石プレートから１.８ｍまで持ち上げ、且つ電極アセンブリ２００の第２面２０１４が下に向いて電池をリリースするように制御する。その後、ロボットアームが電池サンプルを把持して、大理石板から１.８ｍまで持ち上げ、電池の頭部が下に向いて電池をリリースするように制御する。その後、ロボットアームが電池サンプルを把持して、大理石プレートから１.８ｍまで持ち上げ、電池の底部が下に向いて電池をリリースするように制御する。次に、ロボットアームが電池サンプルを把持し、大理スレートから１.８ｍまで持ち上げ、電極アセンブリ２００の第３面２０１５が下に向いて電池をリリースするように制御する。最後に、ロボットアームが電池サンプルを把持し、大理石プレートから１.８ｍまで持ち上げ、且つ電極アセンブリ２００の第４面２０１６が下に向いて電池をリリースするように制御する。
【0071】
Ｓ１０３では、電池が故障しているかどうかを判断する。具体的には、電池の表面が破損しているかどうかを観察し、且つ電池の開回路電圧を測定する。電池の表面に破損が発生し、及び/又は、電池の開回路電圧が３.０ボルト（Ｖ）未満であると、電池が故障したと判断する。そうでなければ、電池は故障していない。
【0072】
Ｓ１０４では、電池が故障していなければ、ステップＳ１０２～Ｓ１０３を繰り返す。
【0073】
Ｓ１０５では、電池が故障すれば、試験を停止する。サンプル電池がステップＳ２を実行する回数を集計し、且つサンプル電池を分解して電極アセンブリ２００が第１層４００及び／又は第２層５００で故障が発生するかどうかを観察する。
【0074】
ここで、各実施例は、単一電池の試験結果の偶然性を回避するために、いずれも５つの電池を用いて試験を行った。
【0075】
表１に示すように、比較例１と比較例２が提供する電池内の第２層５００は、電極アセンブリ２００とハウジングとを固定する役割を果たすことができるが、第１電極シート５００は、第２層５００が設けられた領域において、電極アセンブリ２００が巻回された中心に向かう側に活物質がまだ設けられている。電極シートの集流体は電池が落下する過程で引き裂かれ、さらに活物質が脱落し、電池性能の低下を引き起こす。
【0076】
実施例１において提供した電池１は、第１層４００と第２層５００を第１表面２０１に配置し、且つ両者を独立して配置することにより、第１層４００と第２層５００が電極アセンブリ２００に固定する過程では気泡を排出しやすく、即ち、その被覆領域内に残留した気泡がより少なくなり、第１層４００と第２層５００はいずれも電極アセンブリ２００と密接に接触しており、電極アセンブリ２００とハウジングとの間の良好な固定効果を保証することができる。したがって、実施例１が提供する電池１の落下防止効果は、比較例１と比較例２よりも優れている。
【0077】
実施例２において提供した電池１bは、電池１に比べて、さらに第３層６００を含む。第３層６００の配置は、電極アセンブリ２００の平坦度をある程度改善することができ、且つ電極アセンブリ２００が緩みにくいように拘束することができ、さらに電極アセンブリ２００の微量緩みによるハウジングの穿孔の危険性を低減することができる。
【0078】
実施例３において提供した電池１cは、電池１bに比べて、当該電池１c内の第１層４００または第２層５００の少なくとも１つは第３層６００と接着固定されており、第３層６００が固定される効果を強化することができる。
【0079】
実施例４において提供した電池１dは、電池１bに比べて、第１層４００または第２層５００のうちの少なくとも１つが第３層６００と接着固定されているので、第３層６００が固定される効果を強化することができる。これと同時に、第１層４００の長さは第２層５００よりも大きく、電極アセンブリ２００自体の安定性をさらに向上させ、電池の落下防止効果を向上させるのに有利である。
【0080】
実施例５において提供した電池１eは、電池１に比べて、当該電池１ｅが第３層６００をさらに含み、且つ第１層４００または第２層５００のうちの少なくとも１つが第３層６００と接着固定され、これにより、電極アセンブリ２００が固定される効果を強化することができる。
【0081】
実施例６において提供した電池１ｆは、電池１に比べて、一方では、第２層５００を上記第１領域２０１１に設置しやすくするために、第１末端２１２を長く設定して、活物質脱落のリスクを低減し、他方では、第３層６００をさらに含み、且つ第１層４００または第２層５００のうちの少なくとも１つが第３層６００と接着固定され、よって、電極アセンブリ２００が固定される効果を強化することができる。したがって、当該電池１ｆはより優れた落下防止性能を有する。
【0082】
実施例７において提供した電池１gは、第１層４００と第２層５００を第１表面２０１に配置し、且つ両者を一体的に配置する。即ち、より大きな面積の第１層４００が設けられているのに対し、第２表面２０２には第２層５００が設けられていない。これにより、電極アセンブリ２００とハウジングとの接触がより緊密になっている。したがって、実施例７が提供する電池１gの落下防止効果は、比較例１と比較例２よりも優れている。
【0083】
以上のように、第１層４００と第２層５００を第１面２０１３に併設することで、電池の落下防止性能が良好に保たれ、しかも、第３層６００の設置は電池の落下防止性能をさらに向上させることができる。
【0084】
【表1】
【0085】
再び表２を参照する。図２は、各実施例が提供する電池の変形度の試験比較表である。この試験は、電池が日常使用過程において複数回循環充電されて使用後の変形程度をシミュレートすることで、電池の変形防止性能を決定することを目的とする。ここで、変形程度試験の具体的なステップは以下の通りである。Ｓ２０１では、常温で０.２Ｃの電流で電池を満充電状態まで充電する。
【0086】
Ｓ２０２では、電池をオフ電圧まで放電し、その後、０.８Ｃの電流で電池を定電流定電圧で制限電圧まで充電する。
【0087】
Ｓ２０３では、導電板位置における電池の第１厚さｔ１を測定して記録し、ＰＰＧソフトパック電池厚さ測定器を通じて電池に予め設定された圧力を加え、その予め設定された圧力における電池の第２厚さｔ２を測定して記録し、第１厚さ差Δｔを計算し、当該Δｔは電池の変形程度の量子化指標である。ここで、Δｔ=ｔ２-ｔ１。
【0088】
Ｓ２０４では、ステップＳ２０２を７００回繰り返す。
【0089】
Ｓ２０５では、導電板位置における電池の第３厚さＴ１を測定して記録し、ＰＰＧソフトパック電池厚さ測定器を通じて電池に予め設定された圧力を加え、その予め設定された圧力における電池の第４厚さＴ２を測定して記録する。第２厚さ差ΔＴを計算する。当該ΔＴは電池の変形程度の量子化指標である。ここで、ΔＴ=Ｔ２-Ｔ１。
【0090】
表２に示すように、比較例１と比較例２が提供する電池内の第２層５００は、電極アセンブリ２００とハウジングとを固定する役割を果たすことができるが、第１層４００と第２層５００は電池の第１方向に沿って電極アセンブリのΔｔの両側にあるため、電池が第１方向に沿って対向配置された両表面にはいずれも波形バンプが存在し、これにより、充放電前後における電池の第１厚さ差Δｔと第２厚さ差ΔＴが大きい。即ち、比較例１と比較例２が提供した電池の変形程度は明らかである。
【0091】
実施例１に提供された電池１は、第１層４００と第２層５００とを電極アセンブリ２００の同一表面に配置し、且つ両者が独立して配置されている。このようにすれば、第１層４００の一面から第１方向Ｚに沿って電池が離反する波形バンプを低減または削除することができる一方、第１層４００及び第２層５００のそれぞれと電極アセンブリ２００との間の気泡が少ないため、電極アセンブリ２００とハウジングとの接続強度が実施例７よりも高くなり、電池１の変形程度を低減することができる。また、表２のデータから、電池１は電池１ｕ及び電池１ｖの耐変形性能に対して極めて顕著に向上していることが分かる。
【0092】
実施例２～実施例６が提供する電池は、いずれも電池１に第３層６００を追加したものであり、前述の実施例１が提供する電池１よりも耐変形性が優れている。具体的には、第３層６００の設置は、電極アセンブリ２００がばらつきにくいように制約して、電極アセンブリ２００の各部位の平坦度を保証する。これにより、充電中に電極アセンブリ２００が局所的に変形することによる電池の変形程度は低減される。実施例７により提供された電池１ｇは、第２面２０１４に第２層５００が設置されていないため、電池は主に第１面２０１３に近い領域に波形突起が存在し、第２面２０１４に近い領域における波形突起が相応的に減少し、ひいては存在しなくなる。そこで、実施例７が提供する電池１ｇの充放電前後における第１厚さ差Δｔと第２厚さ差ΔＴは、いずれも前述の比較例１と比較例２により提供された電池より小さい。即ち、実施例７で提供された電池１ｇは、比較例１と比較例２に比べて良好な耐変形性能を有している。
【0093】
以上のように、第１層４００と第２層５００を電極アセンブリ２００の第１方向の同じ側、即ち第１面２０１３に設けることにより、電池が良好な耐変形性能を有することを保証することができる。これと同時に、エネルギー密度の低下を引き起こすことはない。一方、第３層６００の設置により、電池の耐変形性をさらに向上させることができる。
【0094】
【表2】
【0095】
本願はまた、同一の発明の構想に基づいて電子機器を提供する。具体的には、図３０は本願の一実施例によって提供される電子機器２の概略図を示す。これと同時に、図１～図２５から分かるように、電子機器２は、いずれかの実施例に記載の電池を備える。本実施例では、この電子機器２は、携帯電話である。なお、本願の他の実施例では、電子機器２は、タブレット、コンピューター、ドローンなどの他の電気駆動を必要とする電子機器であってもよい。
【0096】
上述した電池が含まれているため、当該電子機器２は、落下時にハウジングに対して電極アセンブリが滑るリスクを低減することができる。
【0097】
なお、本願の明細書及び図面には本願の好適な実施形態が示されているが、本願は本明細書に記載された実施形態に限定されるものではなく、多くの異なる形態で実現することができ、これらの実施形態は本願の内容に対する追加の制限ではなく、本願の開示内容の理解をより完全で徹底的にすることを目的として提供される。また、上記各技術的特徴を互いに組み合わせることで形成された上記に挙げられていない各種の実施例は、いずれも本願明細書に開示されている範囲とみなされる。さらに、当業者にとっては、上述の説明に従って改良または変換を加えることができる。これらの改良及び変換は、いずれも本願に添付された請求項の保護範囲に属すべきである。
【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】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【国際調査報告】