[发明专利]电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池，更具体地，涉及具有卷绕成扁平状的扁平卷绕电极体的电池结构。

背景技术

近年来，锂离子电池、镍氢电池以及其他二次电池在用于车辆的电源或用于个人计算机和便携终端的电源的应用中的重要性已提高。特别地，期望使可以获得高能量密度的轻重量的锂离子电池有利地用作车辆的高容量电源。

被设置有具有卷绕结构的电极体(卷绕电极体)的电池为这样的高容量锂离子电池的典型实例。在该类型的电池中，正电极片和负电极片被设置为经由分隔体片(separator sheet)而彼此相对，并卷绕所产生的叠层，由此增加正电极和负电极的反应表面积。结果，可以增加能量密度并可以提高容量。

当配置电池时，上述卷绕电极体有时被容纳在角形(angular)电池壳(典型地，扁平箱形壳)中。通过该配置，卷绕电极体被从两侧压制以模制为扁平形状，然后被插入在角形壳中。例如，日本专利申请公开2007-242519(JP-A-2007-242519)公开了这样的电池，其中在卷绕电极体的最外周边上附接防止展开的带，以便在将卷绕电极体按压模制为扁平形状时防止卷绕电极体展开。涉及与扁平卷绕电极体相关的技术的其他专利文件的实例包括日本专利申请公开2005-222887(JP-A-2005-222887)、日本专利申请公开2004-47332(JP-A-2004-47332)以及日本专利申请公开2007-26939(JP-A-2007-26939)。

然而，上述防止展开的带被设计为禁止扁平卷绕电极体的最外周边的展开，并且难以通过附接该防止展开的带来保持对卷绕电极体施加的适宜表面压力。由此，在扁平卷绕电极体在充电期间膨胀的情况下，由电极体膨胀而产生的压力在正电极片和负电极片的卷绕端部(沿片的纵向方向的外周侧的端位置；下同)处尤其高，但防止展开的该附接的带不能施加作用于卷绕电极体的膨胀方向的压力，因此正电极片和负电极片的卷绕端部变得松弛(loose)。

图10示出了常规扁平卷绕电极体1的主截面的实例。在该配置中，负电极片2被设置为卷绕在相对于正电极片3的外周侧上。负电极片2的卷绕端部4和正电极片3的卷绕端部5被设置在扁平卷绕电极体1的相同弯曲部(回转部(rounded portion))6中。在扁平卷绕电极1在充电期间膨胀的情况下，负电极片2的卷绕端部4和正电极片3的卷绕端部5会变得松弛，并且如果位于内周侧的正电极片3的卷绕端部5是松弛的，则由于在负电极片2与正电极片3的相对的部分中的表面压力是不均匀的，所以正电极与负电极之间的电极反应会不均匀地进行。因为会缩短电池循环耐久寿命，因此在正电极与负电极之间的这样的不均匀的电极反应是不希望的。

发明内容

本发明提供了包括扁平卷绕电极体的电池，其可以保持对扁平卷绕电极体施加的稳定的表面压力。

本发明的第一方面涉及一种电池，包括：扁平卷绕电极体，其是通过经由分隔体片将第一电极片和第二电极片卷绕成扁平状而获得的，并且由两个直部和两个回转部构成；以及电池壳，其容纳所述扁平卷绕电极体。所述第一电极片在所述扁平卷绕电极体中被设置为卷绕在相对于所述第二电极片的外周侧上。所述第一电极片被卷绕为包裹所述第二电极片的卷绕端部。所述第一电极片的卷绕端部被设置为越过其中设置有所述第二电极片的所述卷绕端部的所述直部或所述回转部中的任一个，并到达下一直部(即，在卷绕方向上位于前方的初始直部)或经过(在卷绕方向上进一步向前)所述下一直部。

通过这样的配置，由于第一电极片被卷绕为包裹第二电极片的卷绕端部，并且第一电极片的卷绕端部被卷绕和设置为越过其中设置有第二电极片的卷绕端部的直部或回转部中的任一个并到达下一直部或经过下一直部，第一电极片可通过适宜的紧固力(tightening force)紧固地卷绕第二电极片的卷绕端部，可以维持对第二电极片的卷绕端部施加的稳定的表面压力。此外，由于第一电极片的卷绕端部被卷绕和设置为越过其中设置有第二电极片的卷绕端部的直部或回转部中的任一个并到达下一直部或经过下一直部，因此可以通过电池壳的内壁的侧表面挤压包裹着第二电极片的卷绕端部的第一电极片。结果，即使在充电期间力作用于扁平卷绕电极体的膨胀方向时，也可以可靠地保持第一电极片。换言之，根据上述配置，即使当扁平卷绕电极体反复膨胀和收缩时，也可以通过第一电极片的稳定的紧固力而以良好的稳定性(均匀地)保持对第二电极片的卷绕端部施加的表面压力，并且可以使得在正电极与负电极之间进行均匀的电极反应。结果，可以提供具有良好电池性能(例如，循环特性)的电池。