(57)【要約】  外装材（２００）は、積層体（１００）を包んでいる。積層体（１００）は、第１面（１０２ａ）、第２面（１０２ｂ）及び第１側面（１０４ａ）を有している。第２面（１０２ｂ）は、第１面（１０２ａ）の反対側にある。第１側面（１０４ａ）は、第１面（１０２ａ）と第２面（１０２ｂ）の間にあって、第１面（１０２ａ）側又は第２面（１０２ｂ）側から見て、第１方向（図内のＸ方向）に延伸している。外装材（２００）は、第１部分（２００ａ）及び第２部分（２００ｂ）を含んでいる。外装材（２００）の第１部分（２００ａ）は、積層体（１００）の第１側面（１０４ａ）に沿っている。外装材（２００）の第２部分（２００ｂ）は、第１方向（図内のＸ方向）において第１部分（２００ａ）の両外側のうちの一方にある。外装材（２００）の第２部分（２００ｂ）は、第１方向（Ｘ方向）に交わる方向に沿って折り曲げられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極、第２電極及びセパレータを含む積層体と、
前記積層体を包む外装材と、
を備え、
前記積層体は、第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面と前記第２面の間にあって、前記第１面側又は前記第２面側から見て第１方向に延伸している第１側面と、を有し、
前記外装材は、前記第１側面に沿った第１部分と、前記第１方向において前記第１部分の両外側のうちの一方にある第２部分と、を含み、
前記外装材の前記第２部分は、前記第１方向に交わる方向に沿って折り曲げられている電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池において、
前記外装材は、前記第１方向において前記第１部分の両外側のうちのもう一方にある第３部分を含み、
前記外装材の前記第３部分は、前記第１方向に交わる方向に沿って折り曲げられている電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電池において、
前記積層体は、前記第１側面の反対側の第２側面を有し、
前記外装材は、互いに貼り合わされた部分を前記第２側面の外側に有する電池。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電池において、
前記積層体は、前記第１側面の反対側の第２側面を有し、
前記外装材は、前記第２側面に沿った第４部分と、前記第１方向において前記第４部分の両外側のうちの一方にある第５部分と、を含み、
前記外装材の前記第５部分は、前記第１方向に交わる方向に沿って折り曲げられている電池。
【請求項５】
請求項４に記載の電池において、
前記外装材は、前記第１方向において前記第４部分の両外側のうちのもう一方にある第６部分を含み、
前記外装材の前記第６部分は、前記第１方向に交わる方向に沿って折り曲げられている電池。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電池において、
前記外装材は、互いに貼り合わされた部分を前記第１面の外側に有する電池。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載の電池において、
前記積層体は、前記第１面と前記第２面の間に５．０ｍｍ以上の厚さを有する電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非水電解液二次電池、特に、リチウムイオン二次電池が開発されている。リチウムイオン二次電池は、正極、負極及びセパレータを含む積層体を有している。正極、負極及びセパレータは、正極と負極がセパレータによって隔てられるように積層されている。積層体は、外装材によって封止される。【０００３】
特許文献１には、積層体及び外装材を有する電池の一例について記載されている。この例では、シート状の外装材の一部分同士を互いに貼り合わせて外装材を筒状に形成する。次いで、積層体を外装材に挿入する。次いで、積層体の表面に沿って外装材が積層体に接するように筒状の外装材の両端の開口を溶着させて積層体を封止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１４６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の上述した例のように積層体の表面に沿って外装材が積層体に接するように積層体を封止すると、外装材の一部分がその他の領域よりも外側に向けて突出することを本発明者は新規に見出した。【０００６】
本発明の目的は、外装材の一部分の外側への突出を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
第１電極、第２電極及びセパレータを含む積層体と、
前記積層体を包む外装材と、
を備え、
前記積層体は、第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面と前記第２面の間にあって、前記第１面側又は前記第２面側から見て第１方向に延伸している第１側面と、を有し、
前記外装材は、前記第１側面に沿った第１部分と、前記第１方向において前記第１部分の両外側のうちの一方にある第２部分と、を含み、
前記外装材の前記第２部分は、前記第１方向に交わる方向に沿って折り曲げられている電池が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外装材の一部分の外側への突出を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１０】
【図１】（ａ）は、実施形態１に係る電池の上面図であり、（ｂ）は、実施形態１に係る電池の右側面図であり、（ｃ）は、実施形態１に係る電池の左側面図であり、（ｄ）は、実施形態１に係る電池の正面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示した電池に用いられる積層体の上面図であり、（ｂ）は、図１に示した電池に用いられる積層体の右側面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示した電池を製造するために用いられる外装材の上面図であり、（ｂ）は、図１に示した電池を製造するために用いられる外装材の正面図であり、（ｂ）は、図１に示した電池を製造するために用いられる外装材の背面図である。
【図４】（ａ）は、図１に示した電池の製造プロセスの途中の上面図であり、（ｂ）は、図１に示した電池の製造プロセスの途中の右側面図であり、（ｃ）は、図１に示した電池の製造プロセスの途中の左側面図であり、（ｄ）は、図１に示した電池の製造プロセスの途中の正面図である。
【図５】外装材の第２部分を折り曲げる方法の変形例を説明するための図である。
【図６】（ａ）は、実施形態２に係る電池の上面図であり、（ｂ）は、実施形態２に係る電池の右側面図であり、（ｃ）は、実施形態２に係る電池の左側面図であり、（ｄ）は、実施形態２に係る電池の正面図である。
【図７】（ａ）は、図６に示した電池の製造プロセスの途中の上面図であり、（ｂ）は、図６に示した電池の製造プロセスの途中の右側面図であり、（ｃ）は、図６に示した電池の製造プロセスの途中の左側面図であり、（ｄ）は、図６に示した電池の製造プロセスの途中の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
（実施形態１）
図１（ａ）は、実施形態１に係る電池１０の上面図である。図１（ｂ）は、実施形態１に係る電池１０の右側面図である。図１（ｃ）は、実施形態１に係る電池１０の左側面図である。図１（ｄ）は、実施形態１に係る電池１０の正面図である。図２（ａ）は、図１に示した電池１０に用いられる積層体１００の上面図である。図２（ｂ）は、図１に示した電池１０に用いられる積層体１００の右側面図である。図３（ａ）は、図１に示した電池１０を製造するために用いられる外装材２００の上面図である。図３（ｂ）は、図１に示した電池１０を製造するために用いられる外装材２００の正面図である。図３（ｂ）は、図１に示した電池１０を製造するために用いられる外装材２００の背面図である。
【００１３】
図１を用いて、電池１０の概要を説明する。電池１０は、積層体１００及び外装材２００を備えている。積層体１００は、第１電極１１０、第２電極１２０及びセパレータ１３０を含んでいる。外装材２００は、積層体１００を包んでいる。積層体１００は、第１面１０２ａ、第２面１０２ｂ及び第１側面１０４ａを有している。第２面１０２ｂは、第１面１０２ａの反対側にある。第１側面１０４ａは、第１面１０２ａと第２面１０２ｂの間にあって、第１面１０２ａ側又は第２面１０２ｂ側（例えば、図１（ａ））から見て、第１方向（図内のＸ方向）に延伸している。外装材２００は、第１部分２００ａ及び第２部分２００ｂを含んでいる。外装材２００の第１部分２００ａは、積層体１００の第１側面１０４ａに沿っている。外装材２００の第２部分２００ｂは、第１方向（図内のＸ方向）において第１部分２００ａの両外側のうちの一方にある。外装材２００の第２部分２００ｂは、第１方向（図内のＸ方向）に交わる方向に沿って折り曲げられている。
【００１４】
上述した構成によれば、外装材２００の一部分、すなわち、第２部分２００ｂの外側への突出を抑えることができる。詳細を後述するように、積層体１００の表面に沿って外装材２００が積層体１００に接するように積層体１００を封止すると、外装材２００の第２部分２００ｂが外装材２００の第１部分２００ａよりも外側に突出することを本発明者は新規に見出した。外装材２００の第１部分２００ａの突出は、一定の条件において、特に、積層体１００の第１側面１０４ａが下方を向くように電池１０を載置する場合に望ましくない。上述した構成においては、外装材２００の第２部分２００ｂが、第１方向（図内のＸ方向）に交わる方向に沿って折り曲げられており、したがって、外装材２００の第２部分２００ｂの外側への突出を抑えることができる。
【００１５】
次に、図２を用いて、積層体１００の詳細を説明する。
【００１６】
積層体１００は、第１電極１１０、第２電極１２０及びセパレータ１３０を含んでいる。第１電極１１０及び第２電極１２０は、互いに異なる極性を有しており、それぞれ、正極及び負極であってもよいし、又は、それぞれ、負極及び正極であってもよい。第１電極１１０、第２電極１２０及びセパレータ１３０は、第１電極１１０と第２電極１２０がセパレータ１３０によって隔てられるように一方向（図内のＺ方向）に積層されている。積層体１００は、複数の第１電極１１０及び複数の第２電極１２０を含んでいてもよい。この場合、隣り合う第１電極１１０と第２電極１２０がセパレータ１３０によって隔てられる。
【００１７】
積層体１００は、実質的に直方体の形状を有している。積層体１００は、第１面１０２ａ、第２面１０２ｂ、第１側面１０４ａ、第２側面１０４ｂ、第３側面１０４ｃ及び第４側面１０４ｄを有している。第２面１０２ｂは、第１面１０２ａの反対側にある。第１側面１０４ａは、第１面１０２ａと第２面１０２ｂの間にある。第２側面１０４ｂは、第１側面１０４ａの反対側にある。第３側面１０４ｃは、第１側面１０４ａと第２側面１０４ｂの間にある。第４側面１０４ｄは、第３側面１０４ｃの反対側にある。積層体１００は、第１面１０２ａと第２面１０２ｂの間に厚さＴを有しており、第１側面１０４ａと第２側面１０４ｂの間に幅Ｗを有しており、第３側面１０４ｃと第４側面１０４ｄの間に長さＬを有している。
【００１８】
図２に示す例では、積層体１００の長さＬは、積層体１００の幅Ｗよりも大きくなっている。幅Ｗに対する長さＬの比Ｌ／Ｗが大きいと、積層体１００の第１側面１０４ａ又は第２側面１０４ｂが下方を向くように積層体１００を載置しやすくなる。積層体１００の第１側面１０４ａ又は第２側面１０４ｂが下方を向くように積層体１００を安定的に載置させるため、上述した比Ｌ／Ｗを例えば２．０超にすることができる。
【００１９】
積層体１００の第３側面１０４ｃからは、第１リード１１２が突出している。第１リード１１２は、積層体１００の第１電極１１０に電気的に接続している。図１に示すように、第１リード１１２のうちの積層体１００に近い部分は、外装材２００によって封止され、第１リード１１２のうちの積層体１００から離れた部分は、外装材２００から露出する。したがって、積層体１００の第１電極１１０は、第１リード１１２を介して、外装材２００の外部の部材と電気的に接続することができる。
【００２０】
積層体１００の第４側面１０４ｄからは、第２リード１２２が突出している。第２リード１２２は、積層体１００の第２電極１２０に電気的に接続している。図１に示すように、第２リード１２２のうちの積層体１００に近い部分は、外装材２００によって封止され、第２リード１２２のうちの積層体１００から離れた部分は、外装材２００から露出する。したがって、積層体１００の第２電極１２０は、第２リード１２２を介して、外装材２００の外部の部材と電気的に接続することができる。
【００２１】
次に、図３を用いて、外装材２００の詳細を説明する。
【００２２】
外装材２００は、筒状の形状を有している。外装材２００は、シール部２０２を有している。シール部２０２では、外装材２００の一部分同士が例えば溶着によって互いに貼り合わされている。シール部２０２によって外装材２００の側面が封止されている。
【００２３】
外装材２００は、ある程度の柔軟性を有している。したがって、図１に示すように外装材２００によって積層体１００を封止する場合に、積層体１００の表面に沿って外装材２００が接するように外装材２００は変形することができる。
【００２４】
図４（ａ）は、図１に示した電池１０の製造プロセスの途中の上面図である。図４（ｂ）は、図１に示した電池１０の製造プロセスの途中の右側面図である。図４（ｃ）は、図１に示した電池１０の製造プロセスの途中の左側面図である。図４（ｄ）は、図１に示した電池１０の製造プロセスの途中の正面図である。
【００２５】
図２、図３及び図４を用いて、図１に示した電池１０の製造方法を説明する。
【００２６】
まず、図２に示した積層体１００を図３に示した外装材２００に挿入する。
【００２７】
次いで、外装材２００の内側の領域の圧力を外装材２００の外側の領域の圧力よりも低くして（例えば、積層体１００及び外装材２００を大気圧下に置いて、外装材２００の内部の領域の圧力を負圧にする。）、積層体１００の表面に沿って外装材２００が積層体１００に接するようにする。
【００２８】
次いで、積層体１００の周囲において、外装材２００のうちの互いに重なる部分同士を互いに溶着させる。このようにして、図４に示すように、外装材２００によって積層体１００が封止される。溶着によって、外装材２００には、図１に示したように、シール部２０４が形成される。シール部２０４は、積層体１００の第３側面１０４ｃ、第２側面１０４ｂ及び第４側面１０４ｄに沿って連続的に広がっている。シール部２０４によって積層体１００を封止することができる。
【００２９】
図４に示すように、外装材２００は、第１部分２００ａ、第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃを有している。第１部分２００ａは、積層体１００の第１側面１０４ａに沿っている。第２部分２００ｂは、積層体１００の長さ方向（図内のＸ方向）において第１部分２００ａの両外側のうちの一方（図４に示す例では第１リード１１２側）にある。第２部分２００ｂは、外装材２００のうちの積層体１００の幅方向（図内のＹ方向）に沿った折り返し部分を有している。第３部分２００ｃは、積層体１００の長さ方向（図内のＸ方向）において第１部分２００ａの両外側のうちのもう一方（図４に示す例では第２リード１２２側）にある。第３部分２００ｃは、外装材２００のうちの積層体１００の幅方向（図内のＹ方向）に沿った折り返し部分を有している。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、外装材２００の第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃは、外装材２００の第１部分２００ａよりも外側に向けて距離Δだけ突出している。第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃの突出は、第１部分２００ａが積層体１００の第１側面１０４ａに沿うことができるのに対して、第２部分２００ｂ及び第２部分２００ｂが第１部分２００ａよりも外側で折り返す必要があるために生じる。第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃの突出の距離Δは、おおよそ、積層体１００の厚さＴの半分とみなすことができる。つまり、距離Δは、積層体１００の厚さＴが大きくなるほど大きくなる。
【００３１】
積層体１００の厚さＴが大きくなるほど、第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃの突出の距離Δは無視できなくなるほど大きくなる。特に、積層体１００の厚さＴが５．０ｍｍ以上であるとき、距離Δはおおよそ２．５ｍｍとなり、第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃの突出が、一定の条件において、特に、積層体１００の第１側面１０４ａが下方を向くように電池１０を載置する場合において、妨げになる。
【００３２】
図１に示す例では、外装材２００の第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃは、積層体１００の厚さ方向（図内のＺ方向）に沿うように折り曲げられている。他の例において、外装材２００の第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃは、積層体１００の幅方向（図内のＹ方向）に沿って１８０度折り返すように折り曲げられていてもよい。したがって、外装材２００の第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃの外側への突出を抑えることができる。このような突出の抑制は、第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃの突出の距離Δが無視できなくなるほど大きい場合、例えば、積層体１００の厚さＴが５．０ｍｍ以上、７．５ｍｍ以上又は１０．０ｍｍ以上であるとき、特に有意義である。
【００３３】
さらに、図１に示す例では、外装材２００のうちのシール部２０２及びその周辺（図４）が除去されている。
【００３４】
図４に示す例では、外装材２００は、外装材２００のシール部２０２が積層体１００の第２側面１０４ｂの外側に位置するように積層体１００を包んでいる。したがって、図１において、外装材２００は、互いに貼り合わされた部分を積層体１００の第２側面１０４ｂの外側に有するようになる。さらに、外装材２００は、積層体１００の幅方向（図内のＹ方向）に沿った折り返し部分を、積層体１００の第１側面１０４ａ側及び第２側面１０４ｂ側のうち第１側面１０４ａ側にのみ有するようになる。
【００３５】
図５は、外装材２００の第２部分２００ｂを折り曲げる方法の変形例を説明するための図である。
【００３６】
本変形例において、外装材２００の第２部分２００ｂは、以下のようにして、折り曲げられる。図５では、第１部分２００ａ（図１及び図４）に沿った領域を破線で示している。
【００３７】
まず、図５（ａ）に示すように、第１リード１１２及び外装材２００の第２部分２００ｂを積層体１００の厚さ方向（図内のＺ方向）に沿って折り曲げる。
【００３８】
次いで、図５（ｂ）に示すように、外装材２００の第２部分２００ｂを積層体１００の幅方向（図内のＹ方向）に沿って折り返すように折り曲げる。
【００３９】
次いで、図５（ｃ）に示すように、第１リード１１２及び外装材２００の第２部分２００ｂを前方に向けて戻す。図５（ｃ）に示すように、外装材２００の第２部分２００ｂは、外装材２００の第１部分２００ａよりも内側に位置するようになる。
【００４０】
（実施形態２）
図６（ａ）は、実施形態２に係る電池１０の上面図である。図６（ｂ）は、実施形態２に係る電池１０の右側面図である。図６（ｃ）は、実施形態２に係る電池１０の左側面図である。図６（ｄ）は、実施形態２に係る電池１０の正面図である。図７（ａ）は、図６に示した電池１０の製造プロセスの途中の上面図である。図７（ｂ）は、図６に示した電池１０の製造プロセスの途中の右側面図である。図７（ｃ）は、図６に示した電池１０の製造プロセスの途中の左側面図である。図７（ｄ）は、図６に示した電池１０の製造プロセスの途中の正面図である。本実施形態に係る電池１０は、以下の点を除いて、実施形態１に係る電池１０と同様である。
【００４１】
本実施形態に係る電池１０の製造プロセスにおいても、図２に示した積層体１００を図３に示した外装材２００に挿入する。次いで、積層体１００を外装材２００によって封止する。
【００４２】
図７に示す例では、外装材２００は、外装材２００のシール部２０２が積層体１００の第１面１０２ａの外側に位置するように積層体１００を包んでいる。したがって、図６において、外装材２００は、互いに貼り合わされた部分を積層体１００の第１面１０２ａの外側に有するようになる。さらに、外装材２００は、積層体１００の幅方向（図内のＹ方向）に沿った折り返し部分を、積層体１００の第１側面１０４ａ側及び第２側面１０４ｂ側の双方に有するようになる。
【００４３】
図７に示す例において、外装材２００は、第４部分２００ｄ、第５部分２００ｅ及び第６部分２００ｆを含んでいる。第４部分２００ｄは、積層体１００の第２側面１０４ｂに沿っている。第５部分２００ｅは、積層体１００の長さ方向（図内のＸ方向）において第４部分２００ｄの両外側のうちの一方（図７に示す例では第１リード１１２側）にある。第４部分２００ｄは、外装材２００のうちの積層体１００の幅方向（図内のＹ方向）に沿った折り返し部分を有している。第６部分２００ｆは、積層体１００の長さ方向（図内のＸ方向）において第４部分２００ｄの両外側のうちのもう一方（図４に示す例では第２リード１２２側）にある。第６部分２００ｆは、外装材２００のうちの積層体１００の幅方向（図内のＹ方向）に沿った折り返し部分を有している。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、外装材２００の第５部分２００ｅ及び第６部分２００ｆは、外装材２００の第４部分２００ｄよりも外側に向けて距離Δだけ突出している。第５部分２００ｅ及び第６部分２００ｆの突出は、第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃの突出について上述した理由と同様にして、第４部分２００ｄが積層体１００の第２側面１０４ｂに沿うことができるのに対して、第５部分２００ｅ及び第６部分２００ｆが第４部分２００ｄよりも外側で折り返す必要があるために生じる。
【００４５】
図６に示す例では、外装材２００の第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃだけでなく、第５部分２００ｅ及び第６部分２００ｆも、第１方向（図内のＸ方向）に交わる方向に沿って折り曲げられている。したがって、外装材２００の第２部分２００ｂ及び第３部分２００ｃの外側への突出及び外装材２００の第５部分２００ｅ及び第６部分２００ｆの外側への突出を抑えることができる。
【００４６】
さらに、図６に示す例では、外装材２００のうちのシール部２０２及びその周辺（図７）が除去されている。
【００４７】
さらに、図６に示す例では、外装材２００は、積層体１００の第１面１０２ａ、第３側面１０４ｃ及び第４側面１０４ｄに沿ってシール部２０４を有している。シール部２０４は、例えば外装材２００の溶着によって形成される。シール部２０４によって積層体１００を封止することができる。特に第１面１０２ａに沿ったシール部２０４は、積層体１００の表面（第１面１０２ａ）に沿って折り曲げられている。
【００４８】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００４９】
この出願は、２０１７年１２月２０日に出願された日本出願特願２０１７−２４３５５１号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2019123910.tif 000003
【図２】
2019123910.tif 000004
【図３】
2019123910.tif 000005
【図４】
2019123910.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019123910.tif 000008
【図７】
2019123910.tif 000009
【国際調査報告】
2019123910.tif 000010
2019123910.tif 000011
2019123910.tif 000012
2019123910.tif 000013