JP2021150228A - リチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
前記複数の集電体タブと電気的に接続されるリード端子と、を備え、
前記集電体タブの少なくとも一つと、前記リード端子とは、導電性タブ誘導部品を介して接続されており、
前記導電性タブ誘導部品は、前記集電体タブを覆う被覆部と、前記被覆部から延出されて前記リード端子の一端側に接続される延出部と、を備えるリチウムイオン二次電池。
まず、図1及び図2を用いて、本発明のリチウムイオン二次電池の全体構成を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池本体100とリード端子200との接合状態を示す概略側断面図であり、図2は、図1における、集電体タブ付近の拡大図である。図1に示すように、リチウムイオン二次電池は、リチウムイオン二次電池本体100と、リード端子200と、導電性タブ誘導部品300とで構成されており、リチウムイオン二次電池本体100とリード端子200とは、導電性タブ誘導部品300を介して接続されている。
負極活物質層11を構成する負極活物質としては、特に限定されるものではなく、固体電池の負極活物質として公知の物質を適用することができる。その組成についても特に制限はなく、固体電解質、導電助剤や結着剤等を含んでいてもよい。負極活物質としては、例えば、リチウム金属、Li−Al合金やLi−In合金等のリチウム合金、Li4Ti5O12等のチタン酸リチウム、炭素繊維や黒鉛等の炭素材料等が挙げられる。
負極集電体12は、特に限定されるものではなく、固体電池の負極に用いうる公知の集電体を適用することができる。例えば、ステンレス(SUS)箔、銅(Cu)箔等の金属箔が挙げられる。
正極活物質層21を構成する正極活物質としては、特に限定されるものではなく、固体電池の正極活物質として公知の物質を適用することができる。その組成についても特に制限はなく、固体電解質、導電助剤や結着剤等を含んでいてもよい。正極活物質としては、例えば、二硫化チタン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブ、等の遷移金属カルコゲナイド、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMnO2、LiMn2O4)、コバルト酸リチウム(LiCoO2)等の遷移金属酸化物等が挙げられる。
正極集電体22は、特に限定されるものではなく、固体電池の正極に用いうる公知の集電体を適用することができる。例えば、ステンレス(SUS)箔、アルミ(Al)箔等の金属箔が挙げられる。
複数の負極集電体タブ12a、12b、12c、12dは、積層体の一端面から同一方向に、略平行に面状に引き出されている。この実施形態では、それぞれの負極集電体12から延出されて負極集電体タブを構成している。
本発明においては、集電体として、導電性多孔質体を用いることができる。導電性多孔質体の一例は金属多孔質体であり、好ましくは金属の発泡多孔質体(発泡金属)である。金属としては、例えば、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、チタン、銅、銀等が挙げられる。正極を構成する集電体としては、発泡アルミニウムが好ましく、負極を構成する集電体としては、発泡銅や発泡ステンレスを好ましく用いることができる。
リード端子200は、その一端側がリチウムイオン二次電池本体100側の導電性タブ誘導部材300の延出部320と、溶接などによって電気的に接続されると共に、他端側は、図示しない、ラミネートフィルムなどの外装体から延出されて外装体の電極部を構成する。
図1に示すように、リチウムイオン二次電池は、リチウムイオン二次電池本体100と、リード端子200と、導電性タブ誘導部材300とで構成されており、リチウムイオン二次電池本体100とリード端子200とは、導電性タブ誘導部品300を介して接続されている。なお、図1では正極側の接続構造は省略しているが、正極側でも同様の接続構造が可能であり、本発明においては、正極側、負極側のいずれかまたは両方に下記の接続構造を適用できる。
(被覆部)
図1、図2に示すように、導電性タブ誘導部品300は、筒状の被覆部310と、被覆部310の縮径部から延出される延出部320を備えている。本発明においては、被覆部310と延出部320とは必ずしも一体でなくてもよく、別部材であってもよい。
胴部315の他端側は徐々に縮径して開口が閉じており、そこから延出される部分が延出部320を構成している。延出部320は集電体タブと同様のリボン状、板状、箔状をなしており、リード端子200の一端側に到達して、接合部200の一端側と溶接等にて接合される。
本実施形態では、4本の集電タブ12a、12b、12c、12dのいずれにも導電性タブ誘導部品300が使用されており、ぞれぞれの被覆部310同士が、リチウムイオン二次電池本体100の厚さ方向に渡って、連結部330により直線的に連結されている。これにより、4つの被覆部310が一体となり、それぞれの被覆部310が独立的に動くことを防止することができる。連結部330は、被覆部310や延出部320と同様の材料を用いることができる。
複数の延出部320は、その後、結束板や結束ロールなど、従来公知の結束手段(図示せず)によって結束される。なお、結束とは、図1の側面視における結束(又は収束)を意味し、この実施形態では、面状の延出部320が重なって積層されていることを意味する。
11 負極活物質層
12 負極集電体
12a、12b、12c、12d 負極集電体タブ
20 正極
21 正極活物質層
22 正極集電体
22a、22b、22c、22d 正極集電体タブ
30 固体電解質層
100 リチウムイオン二次電池本体
300 導電性タブ誘導部品
310 被覆部
311 リブ
315 胴部
320 延出部
330 連結部
400 接合部
Claims (6)
- 正極集電体を備える正極と、電解質層と、負極集電体を備える負極と、が繰り返し配置されている積層体において、両極の少なくとも一方の集電体が、前記積層体の端面からそれぞれ同一方向に引き出されて、複数の集電体タブを構成しているリチウムイオン二次電池本体と、
前記複数の集電体タブと電気的に接続されるリード端子と、を備え、
前記集電体タブの少なくも一つと、前記リード端子とは、導電性タブ誘導部品を介して接続されており、
前記導電性タブ誘導部品は、前記集電体タブを覆う被覆部と、前記被覆部から延出されて前記リード端子の一端側に接続される延出部と、を備えるリチウムイオン二次電池。 - 前記延出部が可撓性を有する、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。
- 複数の前記延出部が結束された状態で、前記リード端子の一端側と接続されている、請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池。
- 複数の前記被覆部同士が連結されている、請求項1から3のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記リチウムイオン二次電池本体が固体電池である、請求項1から4のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記集電体が導電性多孔質体であり、前記集電体タブは、前記導電性多孔質体をプレスしてなる導電性片である、請求項1から5のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池。
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