(57)【要約】  リチウムイオン電池を提供することができる。リチウムイオン電池は、開放端部を画定する筺体４と、開放端部を封止する蓋アセンブリ（４２ａ、４２ｂ）と、正の端子（１１）および負の端子（２１）と、筺体（４）内に配置された電池コア（３）と、筺体（４）と蓋アセンブリ（４２ａ、４２ｂ）によって形成された空間内に充填された電解質と、負の端子（２１）と蓋アセンブリ（４２ａ、４２ｂ）および筺体（４）のうちの１つの間で電気的に接続された電気的保護要素（９）と、を含む。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放端部を画定する金属または金属合金製の筐体と、
該開放端部を封止する蓋アセンブリと、
該蓋アセンブリを貫通しそれぞれ蓋アセンブリから絶縁される正および負の端子と、
前記筺体内に配置され、該正と負の端子それぞれと電気的に接続された電池コアと、
前記筺体と蓋アセンブリとによって形成された空間内に充填された電解質と、
前記負の端子と蓋アセンブリおよび筺体のうちの１つとの間で電気的に接続された電気的保護要素と、
を含む、リチウムイオン電池。
【請求項２】
前記開放端部が、第１開放端部および第２開放端部を含み、
前記蓋アセンブリが、前記筺体の第１開放端部および第２開放端部をそれぞれ封止する第１蓋アセンブリおよび第２蓋アセンブリと、前記第１蓋アセンブリを貫通し第１蓋アセンブリから絶縁される前記正の端子および前記第２蓋アセンブリを貫通し第２蓋アセンブリから絶縁される前記負の端子を含む、請求項１のリチウムイオン電池。
【請求項３】
前記電池コアが、互いに巻回または重ね合わされている正の極板、セパレータおよび負の極板を含み、前記筺体内部の正の端子の端部が前記正の極板に電気的に接続され、前記筺体内部の負の端子の端部が前記負の極板に電気的に接続される、請求項１のリチウムイオン電池。
【請求項４】
前記第１蓋アセンブリは、前記正の端子が貫通される第１ビアホールが形成され、該第１ビアホールと第１蓋アセンブリとの間に第１絶縁封止要素が配置される、請求項１のリチウムイオン電池。
【請求項５】
前記第２蓋アセンブリは、前記負の端子が貫通される第２ビアホールが形成され、該第２ビアホールと第２蓋アセンブリとの間に第２絶縁封止要素が配置される、請求項４のリチウムイオン電池。
【請求項６】
前記電気的保護要素が、その表面に絶縁層を含む、請求項１のリチウムイオン電池。
【請求項７】
前記電気的保護要素が、抵抗素子、電流ヒューズ素子、およびＰＴＣ抵抗体から選択される１つ以上の素子を含む、請求項１〜６のいずれかのリチウムイオン電池。
【請求項８】
前記抵抗素子が、約１ＫΩ〜約１０００ＫΩの抵抗を有する、請求項７のリチウムイオン電池。
【請求項９】
前記電流ヒューズ素子が、約１００Ａ以上の溶断電流を有する、請求項７のリチウムイオン電池。
【請求項１０】
前記ＰＴＣ抵抗体が、約１ｍΩ〜約１００ｍΩのゼロ負荷抵抗値を有し、前記ＰＴＣ抵抗体の最大導電電流が、約１０Ａ〜１００Ａである、請求項７のリチウムイオン電池。
【請求項１１】
前記正および負の端子が、それぞれ正および負の可撓性接続片によって正および負の極板のタブと接続される、請求項７のリチウムイオン電池。
【請求項１２】
前記正の端子を正の極板のタブに接続する前記正の可撓性接続片が、複数のアルミニウム箔層から作られ、前記負の端子を負の極板のタブに接続する前記負の可撓性接続片が、複数の銅箔層から作られる、請求項１１のリチウムイオン電池。
【請求項１３】
前記第１蓋アセンブリに第１保護部材が設けられ、かつ一体的に形成されるように構成され、該第１保護部材は、前記正の端子が貫通されるビアホールが形成される、請求項１２のリチウムイオン電池。
【請求項１４】
前記第２蓋アセンブリに第２保護部材が設けられ、かつ一体的に形成されるように構成され、該第２保護部材は、前記負の端子が貫通されるビアホールが形成される、請求項１３のリチウムイオン電池。
【請求項１５】
前記電気的保護要素が、前記第２保護部材内に埋め込まれる、請求項１４のリチウムイオン電池。
【請求項１６】
前記第１および第２保護部材が、プラスチック、ゴム、および樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の材料から作られる、請求項１３または１４のリチウムイオン電池。
【請求項１７】
前記可撓性接続片の各々がＳ形状を有し、前記タブおよび端子がそれぞれＳ形状の凹部分に収容されて互いに向き合う凹部分の内壁に接続される、請求項１１のリチウムイオン電池。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、以下の出願の優先権を主張する。
（１）２０１０年１０月１６日に中国国家知識産権局（ＳＩＰＯ）に出願された中国特許出願第２０１０１０５１３２６４．９号。
（２）２０１０年１０月１６日に中国国家知識産権局（ＳＩＰＯ）に出願された中国特許出願第２０１０２０５６９２７３．５号。
上記列挙した特許出願は、その全体が参照により本明細書中に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、エネルギー貯蔵の分野に関し、より詳細には改良されたリチウムイオン電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在のところ、図１に示すように、リチウムイオン電池は、筺体４’と、電池コア３’と、筺体４’内の電解質と、を含むことができる。電池コア３’は、正端子１’と負端子２’とを有する。さらに、絶縁成分５’は、正端子１’と筺体４’との間、または負端子２’と筺体４’との間に配置される。筺体４’は単なる容器であり、リチウムイオン電池の電気化学反応に関与しない。
【０００４】
従来、筺体４’は、金属材料から作られており、これはリチウム塩、添加剤、有機溶剤等を含む電解液によって腐食する。金属筺体の腐食は、電池の寿命を縮め、電池漏液等を招く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記事情に鑑み、本開示は、従来技術に存在する上記問題のうち少なくとも１つを解決することを目的とする。したがって、安全性が改良されたリチウムイオン電池を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の態様によれば、開放端部を画定する金属または金属合金製の筐体と、開放端部を封止する蓋アセンブリと、蓋アセンブリを貫通しておりそれぞれ蓋アセンブリから絶縁されている正および負の端子と、筺体内に配置されており正と負の端子それぞれに電気的に接続された電池コアと、筺体と蓋アセンブリとによって形成された空間内に充填された電解質と、負の端子と蓋アセンブリおよび筺体のうちの１つとの間で電気的に接続された電気的保護要素と、を含むリチウムイオン電池を提供することができる。
【０００７】
本開示の実施形態によるリチウムイオン電池によれば、長期の使用および保管の間に、筺体が電解質によって腐食されず、よって、腐食に起因する電池の耐用寿命の短縮および安全性の不足を回避することができる。他方では、腐食に起因する電解質の汚染および喪失を回避することもできる。
【０００８】
本開示の実施形態の追加の態様および利点は、以下の説明において部分的に示され、以下の説明から部分的に明らかになり、または本開示の実施形態の実施から知り得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明のこれらの態様および他の態様と利点は、図面を伴う以下の説明から明らかになり、より容易に理解されるであろう。
【図１】従来技術のリチウムイオン電池の概略図である。
【図２】本開示の１の実施形態によるリチウムイオン電池の概略図である。
【図３】本開示の他の実施形態によるリチウムイオン電池の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を詳細に説明する。図面を参照して本明細書に記載される実施形態は解説および実例のためであり、本発明を一般的に理解するために用いられる。実施形態が本発明を制限するものと理解してはならない。同じまたは類似の要素、および同じまたは類似の機能を有する要素は、説明を通して同じ参照番号で表示される。
【００１１】
長期にわたる充電と放電、および使用と保管の間に、電解質中の電解質塩、有機溶剤、添加剤等が、金属筺体の金属原子と反応し、そして、金属原子が金属イオンに変換されて電解質中に入る可能性があることが、本開示の発明者らによって見出された。このため、金属筺体は腐食され、それゆえ、金属筺体の性能が損なわれ、電池の安全性と耐用寿命に影響を及ぼし得る。他方では、電解質はその中に入る金属イオンによって汚染され、電池に対する他の損傷の可能性に加え、電解質の性能に悪影響を与え得る。
【００１２】
上記事情を鑑みて、本開示による改良されたリチウムイオン電池を、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
本開示の１の実施形態によれば、リチウムイオン電池は、開放端部を画定する金属または金属合金製の筐体と、開放端部を封止する蓋アセンブリと、蓋アセンブリを貫通しそれぞれ蓋アセンブリから絶縁される正および負の端子と、筺体内に配置され、該正と負の端子それぞれと電気的に接続された電池コアと、筺体と蓋アセンブリとによって形成された空間内に充填された電解質と、負の端子と蓋アセンブリおよび筺体のうちの１つとの間で電気的に接続された電気的保護要素と、を含む。
【００１４】
本開示の１の実施形態によれば、金属筺体または蓋アセンブリは、電気的保護要素を介して負電極に接続されるので、多数の電子が負電極に蓄積され、次いで電子が蓋アセンブリまたは金属筺体に移動される。蓋アセンブリと金属筺体は、封止構造を形成しており、すなわち、蓋アセンブリが金属筺体と電気的に接続されているので、蓋アセンブリに移動した電子が金属筺体に移動される。こうした電子の作用で、金属筺体の原子が金属イオンに容易に変換されることがなく、よって金属筺体の腐食を防ぐことができる。従って、金属筺体は、改良された性能を有する。
【００１５】
さらに、電解質中に入る金属イオンに起因する電解質の汚染が防止される。加えて、電池に大きな外力が加わった後で正の端子が金属筺体に接続された場合、負の端子と金属筺体または蓋アセンブリとの間に電気的保護要素が配置されているので、電池の短絡が防止され、よって電池の安全性が高まる。
【００１６】
以下において、本開示の発明概念を組み込んだ２つの開放端部を備えるリチウムイオン電池を詳細に説明する。しかし、その発明概念は、１つの開放端部を備えるリチウムイオン電池など、任意の種類のリチウムイオン電池に適用できることに留意されたい。
【００１７】
図２に示すように、本開示の一態様によれば、リチウムイオン電池は、第１開放端部４ａおよび第２開放端部４ｂを画定する金属または金属合金製の筺体４と、筺体４の第１開放端部４ａおよび第２開放端部４ｂをそれぞれ封止する第１蓋アセンブリ４２ａおよび第２蓋アセンブリ４２ｂと、第１蓋アセンブリ４２ａを貫通し第１蓋アセンブリ４２ａから絶縁される正の端子１１と、第２蓋アセンブリ４２ｂを貫通し第２蓋アセンブリ４２ｂから絶縁される負の端子２１と、筺体４内部の正の端子１１の端部が正の極板に電気的に接続され、かつ筺体４内部の負の端子２１の端部が負の極板に電気的に接続された状態で、互いに巻回または重ね合わされている正の極板、セパレータおよび負の極板を含む、筺体４の内部に配置された電池コア３と、筺体４と第１および第２蓋アセンブリ４２ａ，４２ｂによって形成された空間内に充填された電解質と、負の端子２１と第２蓋アセンブリ４２ｂおよび筺体４のうちの１つとの間で電気的に接続された電気的保護要素９とを含む。
【００１８】
筺体４は、任意の形状、例えば、角柱形または円筒形であってよい。筺体４は、アルミニウム、鋼、ニッケル、またはそれらの合金で作られる。
【００１９】
１の実施形態では、第１蓋アセンブリ４２ａおよび第２蓋アセンブリ４２ｂの各々は、筺体４と同じ材料から作られる。他の実施形態では、第１蓋アセンブリ４２ａおよび第２蓋アセンブリ４２ｂの各々は、筺体４と異なる材料から作られる。
【００２０】
第１蓋アセンブリ４２ａおよび第２蓋アセンブリ４２ｂの各々の形状は、封止構造を形成できるように筺体４の形状と嵌合するように構成される。
【００２１】
当技術分野で知られるように、正の極板は、正極集電体と正極集電体上に塗布された正極物質とを含み、正極物質およびその塗布方法は、当業者には周知である。負の極板は、負極集電体と、負極集電体上に塗布された負極物質とを含み、負極物質およびその塗布方法は、当業者には周知である。
【００２２】
図２に示すように、電池コア３は、筺体４と第１および第２蓋アセンブリ４２ａ，４２ｂによって形成された空洞中に、一対のスペーサ３２によって固定される。電池コア３は、正の極板、セパレータおよび負の極板を順に巻回または重ね合わせることによって作製され、巻回または重ね合わせるステップは、当業者には周知である。
【００２３】
１の実施形態では、正および負の端子１１，２１は、それぞれ正および負の可撓性接続片によって正および負の極板のタブと接続される。
【００２４】
正の極板は、導通させるための正極のタブを含み、負の極板は、導通させるための負極のタブを含む。１の実施形態では、正極および負極のタブは、それぞれ正および負の極板に溶接される。他の実施形態では、正極および負極のタブは、以下のステップで正および負の極板に一体的に形成される。活性物質は、集電体の幅に沿う２つの端部に未塗布の領域を形成した状態で集電体の幅に沿って塗布される。正極集電体の未塗布領域の１つが電池コアの一方の端部でセパレータから外へ延在される一方、負極集電体の未塗布領域の１つが電池コアの他方の端部でセパレータから外へ延在される。正極集電体の延在部分は、押圧されて電気的に接続され、正極のタブが形成される。負極集電体の延在部分は、押圧されて電気的に接続され、負極のタブが形成される。正極のタブは、導通させるための正の端子と電気的に接続され、負極のタブは、導通させるための負の端子と電気的に接続される。
【００２５】
１の実施形態では、正極および負極のタブは、それぞれ正および負の極板に溶接される。正極および負極のタブは、それぞれ電池コア３の２つの端部上に配置される。したがって、第１および第２蓋アセンブリ４２ａ，４２ｂは、それぞれ電池コア３の２つの端部上に配置される。正の端子１１および負の端子１２は、それぞれ第１および第２蓋アセンブリ４２ａ，４２ｂ上に配置される。
【００２６】
他の実施形態では、正極および負極のタブは、それぞれ正および負の極板と一体的に形成される。正極のタブおよび負極のタブは、それぞれ電池コア３の２つの端部上に配置される。したがって、第１および第２蓋アセンブリ４２ａ，４２ｂは、それぞれ電池コア３の２つの端部上に配置される。正の端子１１および負の端子２１は、それぞれ第１および第２蓋アセンブリ４２ａ，４２ｂ上に配置される。
【００２７】
いくつかの実施形態では、正極および負極のタブは、直接に正および負の端子１１，２１に電気的に接続される。他の実施形態では、正極および負極のタブは、図２に示すように、正および負の可撓性接続片１２ａ，１２ｂによって正および負の端子１１，２１に電気的に接続される。
【００２８】
いくつかの実施形態では、正および負の可撓性接続片１２ａ，１２ｂは、複数の金属箔層から作られる。１の実施形態では、正の端子１１を正の極板のタブに接続する正の可撓性接続片１２ａは、複数のアルミニウム箔層から作られ、負の端子２１を負の極板のタブに接続する負の可撓性接続片１２ｂは、複数の銅箔層から作られる。
１の実施形態では、正の端子１１および負の端子２１は、それぞれ第１蓋アセンブリ４２ａおよび第２蓋アセンブリ４２ｂから絶縁される。
【００２９】
いくつかの実施形態では、正および負の可撓性接続片１２ａ，１２ｂは、そのじん性を高めるためにアニール処理によって改善される。
【００３０】
１の実施形態では、正および負の可撓性接続片１２ａ，１２ｂの各々は、屈曲部分を有し、屈曲部分には屈曲案内片が配置される。正の可撓性接続片１２ａの１つの端部は、正の端子１１から離れて正の極板のタブの外側に接続でき、正の可撓性接続片１２ａの他の端部は、正の極板のタブから離れて正の端子１１の外側に接続される。負の可撓性接続片１２ｂの１つの端部は、負の端子２１から離れて正の極板のタブの外側に接続でき、負の可撓性接続片１２ｂの他の端部は、負の極板のタブから離れて負の端子２１の外側に接続される。例えば、可撓性接続片１２ａ，１２ｂの各々がＳ形状を有し、タブおよび端子がそれぞれＳ形状の凹部分１２ａ１、１２ａ２、１２ｂ１、１２ｂ２に収容されて互いに向き合う凹部分１２ａ１、１２ａ２、１２ｂ１、１２ｂ２の内壁に接続される。
このようにして、タブは、可撓性接続片によって屈曲部で窪みを作ることがされる。電池が振動下に置かれる場合、正／負の端子とのタブの接続は損傷を受けないので、振動、震動、揺動などの厳しい状況下でも確実な電気的接続が確保される。
【００３１】
屈曲した案内片は、孤部分および細片（strip，ストリップ）を含む。孤部分は、屈曲部を形成し、細片は、正および負の可撓性接続片１２ａ，１２ｂのそれぞれに接続される。１の実施形態では、孤部分および細片は、一体的に形成される。他の実施形態では、孤部分は、細片に溶接される。
【００３２】
正および負の端子１１，２１の他の端部は、それぞれ第１および第２蓋アセンブリ４２ａ，４２ｂの外へ延在される。
【００３３】
１の実施形態では、第１蓋アセンブリ４２ａが、正の端子１１が貫通される第１ビアホール（via-hole）とともに形成され、第１ビアホールと第１蓋アセンブリ４２ａとの間に第１絶縁封止要素４４ａが配置される。
このようにして、正の端子１１は、第１蓋アセンブリ４２ａから絶縁される。
【００３４】
同様に、１の実施形態では、第２蓋アセンブリ４２ｂが、負の端子２１が貫通される第２ビアホールとともに形成され、第２ビアホールと第２蓋アセンブリ４２ｂとの間に第２絶縁封止要素４４ｂが配置される。
このようにして、負の端子２１は、第２蓋アセンブリ４２ｂから絶縁される。
【００３５】
１の実施形態では、第１保護部材（不図示）を第１蓋アセンブリ４２ａに設け、かつ一体的に形成されるように構成され、第１保護部材は、正の端子１１が貫通されるビアホールが形成される。
【００３６】
１の実施形態では、第２保護部材４１を第２蓋アセンブリ４２ｂに設け、かつ一体的に形成されるように構成され、第２保護部材４１は、負の端子２１が貫通されるビアホールが形成される。
図３に示すように、第２保護部材４１は、第２蓋アセンブリ４２ｂの外面に形成され、電気的保護要素は、第２保護部材４１内に埋め込まれる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、第１および第２保護部材は、プラスチック、ゴム、および樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の材料から作られる。
少なくとも１種の材料は、絶縁特性、耐炎性、および電解質抵抗性を有する。プラスチックは、ＰＦＡ（ポリフルオロアルコキシ）、ＰＥＳ（ポリ（エーテルスルホン））、または改質ＰＰ（ポリプロピレン）を含むが、これらに限定されない。ゴムは、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）を含むが、これらに限定されない。樹脂は、エポキシ樹脂、または改質フェノールホルムアルデヒド樹脂を含むが、これらに限定されない。１の実施形態では、第１および第２保護部材は、ゴムから作られる。
【００３８】
１の実施形態では、第１および第２保護部材は、例えば、ビアホールを通る線に沿って分割された２つの部品を含む複数の部品を有し、これはそれぞれ正および負の端子１１，２１との組み立てを容易にする。
【００３９】
１の実施形態では、複数の部品は、第１および第２保護部材を形成するよう固定構造に組み立てられ、固定構造の形状は、三角形、台形、四角形、矩形またはＵ形状など、実際の必要性の要求に応じて構成してよい。
【００４０】
１の実施形態では、第１および第２保護部材は、電池の安全弁が開いた時に圧力の放出を容易にするように、さらに通気穴を含む。１の実施形態では、通気穴は、十字格子構造を有し、安全弁が外力によって破壊されないよう保護される。
【００４１】
１の実施形態では、第１および第２保護部材の各々は、その縁部に沿って突起部を有する。絶縁テープがリチウムイオン電池を覆うためにさらに設けられるので、保護部材がない場合には、絶縁テープが突起部の側部および上面を覆うこととなり、突起部の４つの角により絶縁テープが破れ、したがって電池の安全上の事故が増加してしまう。本開示の１の実施形態では、第１および第２保護部材の各々は、その縁部に沿って階段状構造を有し、その結果、第１および第２保護部材は、完全に覆われる。したがって、絶縁テープは、突起部の側部だけを覆うこととなり、したがって突起部の４つの角により絶縁テープが破れることを防ぎ、その結果、電池の安全上の事故が解消される。
【００４２】
１の実施形態では、正および負の端子１１，２１の各々は、その外面に溝が形成され、外力が電池に加わると破壊され得る。
【００４３】
１の実施形態では、溝は、打ち抜きによって形成され、溝の深さは、正および負の端子１１，２１の各々の厚さの約１０％〜９５％であり、溝の幅は、正および負の端子１１，２１の各々の幅の約５０％〜５００％である。１の実施形態では、正および／または負の端子１１，２１上に形成された１つ以上の溝が存在する。
【００４４】
いくつかの実施形態では、正および負の端子１１，２１の各々の厚さは、約０．２ｍｍ〜約２０ｍｍである。１の実施形態では、正および負の端子１１，２１の各々の厚さは、約２．５ｍｍである。
【００４５】
いくつかの実施形態では、正および負の端子１１，２１は、純銅または純アルミニウムから作られる。１の実施形態では、正および負の端子１１，２１が純銅から作られる場合、溝の深さは、正および負の端子１１，２１の各々の厚さの約５０％〜９０％であり、溝の幅は、正および負の端子１１，２１の各々の幅の約１００％〜５００％である。他の実施形態では、正および負の端子１１，２１が純アルミニウムから作られる場合、溝の深さは、正および負の端子１１，２１の各々の厚さの約３０％〜８０％であり、溝の幅は、正および負の端子１１，２１の各々の幅の約１００％〜３００％である。
【００４６】
いくつかの実施形態では、溝は、弾性、導電性および所定の接着強度を有する充填材で充填される。充填材は、スズ、導電性プラスチック、または導電性ゴム等である。
【００４７】
１の実施形態では、図３に示すように、電気的保護要素９は、負の端子２１と第２蓋アセンブリ４２ｂとの間で電気的に接続される。他の実施形態では、図２に示すように、電気的保護要素９は、負の端子２１と筺体４の間で電気的に接続される。
【００４８】
１の実施形態では、電気的保護要素９は、その表面に絶縁層を含む。
絶縁層は、絶縁コーティング、絶縁インク、または電気的保護要素に塗布された他の絶縁材料から作られる。１の実施形態では、第１および第２保護部材が射出成型によって形成される場合、絶縁層は、第１および第２保護部材である。
【００４９】
１の実施形態では、電気的保護要素９は、抵抗素子、電流ヒューズ素子、およびＰＴＣ（正の温度係数）抵抗体から選択される１つ以上の素子を含む。
１の実施形態では、抵抗素子は、約１ＫΩ〜約１０００ＫΩ、特に約１ＫΩ〜約１０ＫΩの抵抗を有する。
１の実施形態では、電流ヒューズ素子は、約１００Ａ以上の溶断電流を有する。
１の実施形態では、ＰＴＣ抵抗体は、約１ｍΩ〜約１００ｍΩのゼロ負荷抵抗値を有し、ＰＴＣ抵抗体の最大導電電流は、約１０Ａ〜１００Ａである。
【００５０】
〔実施例１〜３〕
図２に示すように、上記製造方法によれば、１ＫΩの抵抗を有する抵抗素子、電流ヒューズ素子、およびＰＴＣ抵抗体が、電気的保護要素９として用いられ、それぞれリチウムイオン電池Ａ１、Ａ２、Ａ３が形成される。
【００５１】
〔比較例１〕
この比較実施形態では、電池は、筺体と、上部蓋アセンブリおよび下部蓋アセンブリと、電池コアと、電解質とを含む。
【００５２】
筺体は、２つの開放端部が上部蓋アセンブリおよび下部蓋アセンブリそれぞれによって封止され、空洞が形成される。電池コアおよび電解質は、空洞中に収容され、電池コアは、電解質中に浸漬される。電池コアは、互いに巻回されている正の極板、セパレータ、および負の極板を含む。
【００５３】
正の極板は、正極集電体と、正極集電体上に塗布された正極物質とを含み、正極物質は、正極集電体の幅方向に沿う２つの端部に未塗布の領域を残して正極集電体の幅に沿って塗布される。正極集電体の一方の端部の１つの未塗布領域は、セパレータの外へ延在される。そして延在された正極集電体は、正極のタブを形成するように、押圧されて電気的に接続される。
【００５４】
同様に、負の極板は、負極集電体と、負極集電体上に塗布された負極物質とを含み、負極物質は、負極集電体の幅に沿う２つの端部に未塗布の領域を残して負極集電体の幅に沿って塗布される。負極集電体の一方の端部の１つの未塗布領域は、セパレータの外へ延在される。そして延在された負極集電体は、負極のタブを形成するように、押圧されて電気的に接続される。
【００５５】
正極および負極のタブは、それぞれ電池コアの２つの端部に形成される。上述と同様に、この比較例における電池コアは、一対のスペーサによって空洞中に固定される。
【００５６】
正極のタブは、正の可撓性接続片によって正の端子に接続される。上部蓋アセンブリは、正の端子が貫通する第１ビアホールを有する。絶縁リングなどの第１絶縁部材は、正の端子と第１ビアホールの間に配置される。
【００５７】
負極のタブは、負の可撓性接続片によって負の端子に接続される。下部蓋アセンブリは、負の端子が貫通する第２ビアホールを有する。第２絶縁リングなどの第２絶縁部材は、負の端子と第２ビアホールの間に配置される。
【００５８】
上述のリチウムイオン電池は、ＡＣ１と表示される。
【００５９】
〔試験〕
リチウムイオン電池Ａ１、Ａ２、Ａ３、およびＡＣ１は、１Ｃの割合で充電と放電をそれぞれ５００サイクル行われ、次いで筺体の腐食が確認される。
【００６０】
結果を、表１に示す。
【表１】
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【００６１】
表１に示すように、本開示の実施形態によるリチウム電池Ａ１、Ａ２、およびＡ３は、優れた腐食抵抗性を有し、結果、電池の耐用寿命および安全性が改善される。
【００６２】
解説のための実施形態を示し説明したが、当業者であれば、本発明の精神および原理から逸脱することなく、実施形態に変更、代替および修正を加えることができることを理解するであろう。それらの変更、代替、および修正は、全て特許請求の範囲およびその等価の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月15日(2013.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放端部を画定する金属または金属合金製の筐体と、
該開放端部を封止する蓋アセンブリと、
該蓋アセンブリを貫通しそれぞれ蓋アセンブリから絶縁される正および負の端子と、
前記筺体内に配置され、該正と負の端子それぞれと電気的に接続された電池コアと、
前記筺体と蓋アセンブリとによって形成された空間内に充填された電解質と、
前記負の端子と蓋アセンブリおよび筺体のうちの１つとの間で電気的に接続された電気的保護要素と、
を含む、リチウムイオン電池。
【請求項２】
前記開放端部が、第１開放端部および第２開放端部を含み、
前記蓋アセンブリが、前記筺体の第１開放端部および第２開放端部をそれぞれ封止する第１蓋アセンブリおよび第２蓋アセンブリと、前記第１蓋アセンブリを貫通し第１蓋アセンブリから絶縁される前記正の端子および前記第２蓋アセンブリを貫通し第２蓋アセンブリから絶縁される前記負の端子を含む、請求項１のリチウムイオン電池。
【請求項３】
前記電池コアが、互いに巻回または重ね合わされている正の極板、セパレータおよび負の極板を含み、前記筺体内部の正の端子の端部が前記正の極板に電気的に接続され、前記筺体内部の負の端子の端部が前記負の極板に電気的に接続される、請求項１のリチウムイオン電池。
【請求項４】
前記第１蓋アセンブリは、前記正の端子が貫通される第１ビアホールが形成され、該第１ビアホールと第１蓋アセンブリとの間に第１絶縁封止要素が配置される、請求項１のリチウムイオン電池。
【請求項５】
前記第２蓋アセンブリは、前記負の端子が貫通される第２ビアホールが形成され、該第２ビアホールと第２蓋アセンブリとの間に第２絶縁封止要素が配置される、請求項４のリチウムイオン電池。
【請求項６】
前記電気的保護要素が、その表面に絶縁層を含む、請求項１のリチウムイオン電池。
【請求項７】
前記電気的保護要素が、抵抗素子、電流ヒューズ素子、およびＰＴＣ抵抗体から選択される１つ以上の素子を含む、請求項１〜６のいずれかのリチウムイオン電池。
【請求項８】
前記抵抗素子が、約１ＫΩ〜約１０００ＫΩの抵抗を有し、
前記電流ヒューズ素子が、約１００Ａ以上の溶断電流を有し、
前記ＰＴＣ抵抗体が、約１ｍΩ〜約１００ｍΩのゼロ負荷抵抗値を有し、前記ＰＴＣ抵抗体の最大導電電流が、約１０Ａ〜１００Ａである、請求項７のリチウムイオン電池。
【請求項９】
前記正および負の端子が、それぞれ正および負の可撓性接続片によって正および負の極板のタブと接続される、請求項７のリチウムイオン電池。
【請求項１０】
前記正の端子を正の極板のタブに接続する前記正の可撓性接続片が、複数のアルミニウム箔層から作られ、前記負の端子を負の極板のタブに接続する前記負の可撓性接続片が、複数の銅箔層から作られる、請求項１１のリチウムイオン電池。
【請求項１１】
前記第１蓋アセンブリに第１保護部材が設けられ、かつ一体的に形成されるように構成され、該第１保護部材は、前記正の端子が貫通されるビアホールが形成される、請求項１２のリチウムイオン電池。
【請求項１２】
前記第２蓋アセンブリに第２保護部材が設けられ、かつ一体的に形成されるように構成され、該第２保護部材は、前記負の端子が貫通されるビアホールが形成される、請求項１３のリチウムイオン電池。
【請求項１３】
前記電気的保護要素が、前記第２保護部材内に埋め込まれる、請求項１４のリチウムイオン電池。
【請求項１４】
前記第１および第２保護部材が、プラスチック、ゴム、および樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の材料から作られる、請求項１３または１４のリチウムイオン電池。
【請求項１５】
前記可撓性接続片の各々がＳ形状を有し、前記タブおよび端子がそれぞれＳ形状の凹部分に収容されて互いに向き合う凹部分の内壁に接続される、請求項１１のリチウムイオン電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
表１に示すように、本開示の実施形態によるリチウムイオン電池Ａ１、Ａ２、およびＡ３は、優れた腐食抵抗性を有し、結果、電池の耐用寿命および安全性が改善される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【国際調査報告】
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