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CN102576910B - 锂离子二次电池、车辆以及电池搭载设备 - Google Patents

锂离子二次电池、车辆以及电池搭载设备 Download PDF

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CN102576910B CN201080047011.5A CN201080047011A CN102576910B CN 102576910 B CN102576910 B CN 102576910B CN 201080047011 A CN201080047011 A CN 201080047011A CN 102576910 B CN102576910 B CN 102576910B
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battery
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Abstract

本发明提供即使变为异常过热状态也防止短路的产生的锂离子二次电池、具备该锂离子二次电池的车辆以及电池包搭载设备。锂离子二次电池具备扁平卷绕型电极体以及电池外壳，所述扁平卷绕型电极体是使带状的隔片介于带状的正电极板与带状的负电极板之间并将它们以卷绕轴为中心进行卷绕而成，该锂离子二次电池的特征在于：扁平卷绕型电极体，其位于所述横截面的长度方向中央的中央部在宽度方向上被向卷绕轴侧按压，形成为比端部细的形状；端部包含：端部正电极板、端部负电极板以及端部隔片，和配置于这些构件的内侧的芯材；通过由中央部的按压而在中央部正电极板、中央部负电极板以及中央部隔片上产生的张力，使端部正电极板、端部负电极板以及端部隔片一边互相压接一边按压芯材的外侧面。

Description

锂离子二次电池、车辆以及电池搭载设备
技术领域
本发明涉及具备扁平卷绕型电极体的锂离子二次电池、使用这样的锂离子二次电池的车辆以及电池搭载设备，所述扁平卷绕型电极体具有以下构成：将带状的隔片夹在带状的正电极板与带状的负电极板之间、以卷绕轴为中心而将这些构件卷绕而成的、卷绕成横截面扁平的形状。
背景技术
近年来，作为混合动力汽车和/或笔记本型个人计算机、录像机等便携电子设备的驱动用电源，利用能够充放电的锂离子二次电池(下面，也简称为电池)。
作为这样的电池的电极体的一个形态，可以例举以卷绕轴为中心而卷绕成横截面扁平的形状的扁平卷绕型电极体。该扁平卷绕型电极体具有位于横截面的长度方向中央的中央部和分别位于长度方向的两端的端部。
但是，在锂离子二次电池中，伴随着充放电，作为电极体的正电极板以及负电极板膨胀、收缩，所以收纳电极体的电池壳体的尺寸变化。为了抑制与这样的尺寸变化相伴的电池性能的变化，多从电池外壳的外侧压缩扁平卷绕型电极体的中央部而使用。
例如，在专利文献1中，公开了在由平面部以及侧面部构成的电池容器(电池壳体)中收纳有电极群(扁平卷绕型电极体)的锂二次电池(锂离子二次电池)。在该锂二次电池中，为了电池容器(电池壳体)的平面部能够按压电极群(扁平卷绕型电极体)的中央部的平坦部分(中央部)，而使平面部的厚度比侧面部的厚度大。
但是，在具备在专利文献1中作为以往技术而记载的电极群(扁平卷绕型电极体)的电池(参照专利文献1的图8)中，该电极群的中央部的平坦部分(中央部)的变形程度(degreeofstrain)比位于电极群的横截面的长度方向的曲面部分(端部)的变形程度低。因此，如专利文献1的图8(b)所示，电极群有时向内侧鼓。这因为，电极群的卷绕芯为空芯，该电极群在横截面的宽度方向上不能被完全压扁，所以压力不会附加于该电极群的平坦部分。因此，在变形程度相对较低的平坦部分，容易产生伴随着比曲面部分向内侧鼓而产生的间隙。
对此，在专利文献1的实施例所记载的电池(参照专利文献1的图1～5)中，使用筒状的卷绕芯6，设为扁平的电极群的中央部的平坦部分由电池容器(电池壳体)的平面部按压，所以电极群中中央部的平坦部分的变形程度升高。由此，将电极群的中央部的平坦部分与曲面部分的变形程度均匀化。结果，能够防止电极群中的间隙的产生。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：特开2000-182573号公报
发明要解决的问题
然而，在该专利文献1的实施例所记载的电池中，暂时将正电极板等卷绕成圆筒状的卷绕芯，然后使其变形为非正圆筒形(扁平形状)而成为电极群。此时，卷绕芯的周长在变形的前后不会变化，所以卷绕于卷绕芯的正电极板等的周长也不会有变化，在正电极板等上不会产生自身的长度方向的张力。因此，在曲面部分，正电极板、负电极板以及隔片不会互相充分压接。
然而，在电极群变为异常过热状态(例如，电池内的温度为150℃以上的状态)、曲面部分(端部)处的隔片要在卷绕轴方向(自身的宽度方向)上热收缩的情况下，在该曲面部分(端部)，隔片没有与正电极板和/或负电极板充分压接，所以能够容易地热收缩。因此，在曲面部分(端部)，变为一部分隔片不存在于正电极板与负电极板之间，正电极板与负电极板接触，具有短路的危险。
本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供即使变为异常过热状态也防止短路的产生的锂离子二次电池。另外，其目的在于提供具备多个这样的锂离子二次电池的电池包、具备该电池包的车辆以及电池包搭载设备。
发明内容
本发明的一个技术方案是一种锂离子二次电池，该锂离子二次电池具备横截面扁平的扁平卷绕型电极体以及在内部收纳有所述扁平卷绕型电极体的电池外壳，所述扁平卷绕型电极体是使带状的隔片介于带状的正电极板与带状的负电极板之间并将它们以卷绕轴为中心进行卷绕而成，其中：所述扁平卷绕型电极体，其位于所述横截面的长度方向中央的中央部在宽度方向上被向卷绕轴侧按压，形成为所述中央部比分别位于所述长度方向两端的所述长度方向的端部细的形状；所述端部分别包含：所述正电极板、所述负电极板以及所述隔片中分别弯曲而形成所述端部的端部正电极板、端部负电极板以及端部隔片，和配置于所述端部正电极板、所述端部负电极板以及所述端部隔片的内侧的芯材，该芯材的至少位于所述长度方向外侧的外侧面形成为向所述长度方向外侧凸出且与所述卷绕轴平行的圆筒面；通过由所述中央部的按压而在所述正电极板、所述负电极板以及所述隔片中的形成所述中央部的中央部正电极板、中央部负电极板以及中央部隔片上产生的张力，使所述端部正电极板、所述端部负电极板以及所述端部隔片一边互相压接一边按压所述芯材的所述外侧面。
在所述的电池中，扁平卷绕型电极体(下面，也简称为电极体)，通过由中央部的按压而在中央部正电极板、中央部负电极板以及中央部隔片上产生的张力，来使端部正电极板、端部负电极板以及端部隔片在互相压接的同时按压芯材的外侧面。因此，在端部，端部隔片被端部正电极板与端部负电极板夹持并约束。因此，即使因为电极体变为异常过热状态从而端部隔片要在卷绕轴方向上热收缩，也能够妨碍该热收缩，能够一直将端部隔片夹在端部正电极板与端部负电极板之间。这样一来，能够防止由端部隔片在卷绕轴方向上热收缩而引起的短路的产生，能够设为可靠性较高的电池。
芯材的位于电极体的横截面上的长度方向外侧的外侧面形成为向长度方向外侧凸出且与卷绕轴平行的圆筒面。作为这样的芯材，可以例举例如在中央部不设置芯材、分别包含于两个端部的互相分开的两个芯材。另外，也可以是芯材不但位于端部的内部还位于中央部的内部的形态的(例如一体的)芯材。另外，在该情况下，设为端部的芯材的宽度方向的尺寸比中央部的芯材的宽度方向的尺寸大的形状。另外，芯材可以设为筒状(空心)也可以设为实心。
进而，在所述的锂离子二次电池中，优选：所述中央部不包含所述芯材，在所述宽度方向上互相接触层叠的所述中央部正电极板、所述中央部负电极板以及所述中央部隔片在所述宽度方向上互相压接。
在所述的电池中，中央部不包含芯材，中央部正电极板、中央部负电极板以及中央部隔片互相压接。因此，在中央部，也能够防止由中央部隔片的热收缩引起的中央部正电极板与中央部负电极板之间的短路，并且能够在电极体的中央部减小宽度方向的尺寸，能够设为紧凑的电池。
或者，本发明的其他的技术方案是一种车辆，其中：搭载所述任意一项所记载的锂离子二次电池，将储存于该锂离子二次电池的电能使用于动力源的全部或者一部分。
所述的车辆搭载有防止了短路的锂离子二次电池，所以能够设为能够稳定使用的车辆。
另外，作为车辆，只要是在其动力源的全部或者一部分使用锂离子二次电池产生的电能的车辆即可，可以例举例如电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、混合动力铁路机车、叉车、电动轮椅、电动助力自行车、电动摩托。
或者，本发明的其他的技术方案是一种电池搭载设备，其中：搭载所述任意一项所记载的锂离子二次电池，将储存于该锂离子二次电池的电能使用于驱动能源的全部或者一部分。
所述的电池搭载设备搭载有防止了短路的锂离子二次电池，所以能够设为能够稳定使用的电池搭载设备。
另外，作为电池搭载设备，只要是搭载锂离子二次电池、将锂离子二次电池作为能源的全部或者一部分而利用的设备即可，可以例举例如各人计算机、便携电话、电池驱动的电动工具、不停电电源装置等通过电池驱动的各种家电产品、办公设备、工业设备。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的电池的立体图。
图2是实施方式1所涉及的电池的端面图(图1的A-A部分)。
图3是实施方式1的正电极板的立体图。
图4是实施方式1的负电极板的立体图。
图5是实施方式1的垫片的立体图。
图6是实施方式1的电极体的说明图。
图7是试样电池T3的说明图。
图8是实施方式2所涉及的车辆的说明图。
图9是实施方式3所涉及的电池搭载设备的说明图。
图10是芯材的横截面图。
图11是芯材的横截面图。
图12是芯材的横截面图。
图13是垫片的横截面图。
图14是垫片的横截面图。
具体实施方式
(实施方式1)
接下来，对于本实施方式1所示的电池1，一边参照附图一边进行说明。在图1中表示电池1的立体图，在图2中表示电池1的剖视图(图1的A-A截面)。
该电池1是锂离子二次电池，其具备：扁平卷绕型电极体10，其具有都为带状的正电极板20、负电极板30与隔片40，该扁平卷绕型电极体10通过将卷绕轴AX设为中心而将这些构件卷绕而成的，且横截面CS扁平；以及电池外壳80，其在内部收纳该电极体10(参照图1、2)。另外，该电池1在电极体10(后述的中央部10P)与电池外壳80的第一外壳壁部83(后述)之间具备树脂制的两个垫片60、60(参照图2)。
另外，该电池1密封收纳有在碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯(EMC)的混合有机溶剂(体积比为EC∶DMC∶EMC＝3∶3∶4)中添加1mol/l的溶质(LiPF6)而成的电解液(未图示)。
该电池1的电池外壳80具有都是铝制的电池外壳本体81以及封口盖88。另外，在该电池外壳80与电极体10之间，夹有由树脂构成、弯折成箱状的绝缘膜(未图示)。
其中，封口盖88为矩形板状，将电池外壳本体81的开口封闭，并焊接于该电池外壳本体81。在该封口盖88上，贯通有与电极体10连接的正极集电构件91以及负极集电构件92中分别位于顶端的正极端子部91A以及负极端子部92A，图1中，从盖表面88a朝向上方突出。在这些正极端子部91A以及负极端子部92A与封口盖88之间，分别夹有由绝缘性的树脂构成的绝缘构件95，使这些构件互相绝缘。进而，在该封口盖88上还密封有矩形板状的安全阀97。
另外，电池外壳本体81为有底矩形箱形。即，包括与封口盖88相对的矩形平板状的外壳底部82以及从该外壳底部82的四方的边缘向该外壳底部82的垂直方向延伸的外壳壁部(后述的第一外壳壁部83以及第二外壳壁部84)(参照图1)。该外壳壁部包括位于与电极体10的卷绕轴AX平行的位置的平板状的两个第一外壳壁部83、83与位于与卷绕轴AX垂直的位置的平板状的两个第二外壳壁部84、84。
其中，两个第一外壳壁部83、83配置为互相平行，隔着垫片60夹持电极体10的中央部10P(后述)(参照图2)。
另外，电极体10如图1、2所示，是将带状的正电极板20以及负电极板30夹着带状的隔片40来将卷绕轴AX设为中心而将这些构件卷绕成横截面CS为扁平的形状的卷绕型。
该电极体10中薄板带状的正电极板20具有：带状且由铝构成的正极集电箔28，和形成于该正极集电箔28的两主面上的正极活性物质层21、21(参照图3)。其中，正极集电箔28具有自身的铝露出的正极箔露出部25。
另一方面，薄板带状的负电极板30具有：带状且由铜构成的负极集电箔38，和形成于该负极集电箔38的两主面上的负极活性物质层31、31(参照图4)。其中，负极集电箔38具有自身的铜露出的负极箔露出部35。
另外，在电极体10中，在使用电池1时，从正极活性物质层21释放出的锂离子在负极活性物质层31的外周集中，为了防止金属锂析出，将负极活性物质层31的形成面的面积设置得比上述的正极活性物质层21大。因此，正电极板20的正极活性物质层21整体为与负极活性物质层31相对的正极相对部21F，另一方面，负电极板30的负极活性物质层31包括与正极活性物质层21(正极相对部21F)相对的负极相对部31F和不与正极活性物质层21(正极相对部21F)相对的负极非相对部31N(参照图4)。负极非相对部31N如图4所示，位于负极相对部31F的外周。
另外，带状的隔片40为将聚乙烯夹在两层聚丙烯之间而成的三层型结构。该隔片40在电极体10整体夹在正电极板20的正极相对部21F(正极活性物质层21)与负电极板30的负极相对部31F之间，防止正电极板20以及负电极板30之间的短路的产生。
另外，树脂制的矩形平板状的垫片60具有都平坦并且互相平行的第一垫片主面61以及第二垫片主面62(参照图5)。该垫片60如图2所示，第一垫片主面61与电池外壳80的第一外壳壁部83紧密接合，第二垫片主面62与电极体10的中央部10P(后述)紧密接合，并夹在电池外壳80与电极体10之间。另外，该垫片60的厚度(第一垫片主面61以及第二垫片主面62之间的厚度)TS为1.5mm。
上述的电极体10包括位于横截面CS的长度方向DA中央的中央部10P与分别位于电极体10的横截面CS上的长度方向DA的两端的两个端部10C、10C(参照图2)。该电极体10其中央部10P被向宽度方向DB上的卷绕轴AX侧按压，形成为中央部10P比端部10C细的形状。
其中，中央部10P由正电极板20、负电极板30以及隔片40中的形成该中央部10P的中央部正电极板20P、中央部负电极板30P以及中央部隔片40P构成。如图2所示，在宽度方向DB上互相抵接而层叠。另一方面，两个端部10C、10C具有：正电极板20、负电极板30以及隔片40中的分别弯曲而形成该端部10C的端部正电极板20C、端部负电极板30C以及端部隔片40C；和配置于这些端部正电极板20C、端部负电极板30C以及端部隔片40C的内侧的芯材50。其中，芯材50为由铝构成的实心的正圆柱状，所以如图2所示，该芯材50的位于长度方向DA的外侧的外侧面51形成为向长度方向DA外侧凸出且与卷绕轴AX平行的圆筒面。另外，该芯材50的直径TR为3.0mm，图2所示的两个芯材50、50的中心间距离TL设为39mm。
将中央部10P向宽度方向DB的卷绕轴AX侧按压，将芯材50设为上述那样的尺寸关系，从而在本实施方式1所涉及的电池1中，在中央部正电极板20P、中央部负电极板30P以及中央部隔片40P上产生张力。
具体地说，如图6所示，中央部10P由两个垫片60、60向宽度方向DB的卷绕轴AX侧按压。即使这样按压中央部10P，卷绕体10的周长也不变化，所以受到按压的中央部10P拉伸两个端部10C、10C。即，中央部正电极板20P拉伸端部正电极板20C，中央部负电极板30P拉伸端部负电极板30C，中央部隔片40P拉伸端部隔片40C。因此，两个端部10C、10C与芯材50一起分别向长度方向DA中互相接近的方向(卷绕体10的内侧)移动。
而且，在中央部10P的外侧，从长度方向DA上观察，在两个端部10C、10C之间，分别配置有两个垫片60、60。因此，端部10C、10C向内侧的移动由垫片60限制。这样一来，通过调整垫片60的厚度以及宽度尺寸，能够分别配置两个端部10C、10C，使得在中央部10P与端部10C之间附加预定的张力P1。在这样的电极体10中，在中央部正电极板20P、中央部负电极板30P以及中央部隔片40P上分别产生张力P1。
另外，伴随于此，在端部正电极板20C、端部负电极板30C以及端部隔片40C自身上也分别产生张力P1。因此，在这些端部正电极板20C、端部负电极板30C以及端部隔片40C上，产生对配置于这些构件的内侧的芯材50的外周面51进行按压的按压力P2(参照图6)。由此，在端部10C、10C，端部正电极板20C、端部负电极板30C以及端部隔片40C互相压接。
但是，本发明的发明者们对于在本实施方式1所涉及的电池1变为异常过热状态时，在该电池1的电极体10中正电极板20与负电极板30是否短路进行了调查。
具体地说，对上述的电池1实施加热试验。在该加热试验中，首先，将使用金属制的两块端板在电池外壳80的第一外壳壁部83处进行夹持的电池1(已将充电状态调整为SOC80％)配置于恒温槽内，将恒温槽的槽内温度以5℃/分的速度升温到160℃。然后，在槽内温度到达160℃后，将槽内温度保持30分钟的时间。另外，分别测定试验中的电池1的电池温度以及端子间电压。
另外，在该加热试验中，将试样数设为5(n＝5)。
另外，作为比较例，准备将芯材50以及垫片60除去、将把横截面设为长圆形状的电极体收纳于宽度方向比电池1小的电池外壳、从外侧压缩中央部、除此以外与电池1同样的比较电池C1，与电池1同样实施加热试验。另外，对于比较电池C1，也与电池1同样，将加热试验中的试样数设为5(n＝5)。
上述的加热试验的结果，在比较电池C1中，在3个试样中，加热试验后的端子间电压显著下降(试验后的端子间电压大致为0V)。由此，通过加热试验，判断在比较电池C1产生短路。另外，在这3个试样中，在试验中电池温度上升到比恒温槽的槽内温度的最高值(160℃)高的大约230℃。这可考虑为是因为在试验中产生短路、通过伴随于此的发热而使电池温度变得比恒温槽的槽内温度高，证明产生短路。
另一方面，在电池1中，对于所有的试样，在加热试验中都不能确认端子间电压的显著的下降。另外，试验中的电池温度与恒温槽的温度同样变化，最高温度也是160℃。由此，判断在电池1，没有由于加热试验而产生短路。
进而，本发明的发明者们作为实施例准备试样电池T2、T3、T4，与电池1同样实施加热试验。另外，对这些试样电池T2～T4，也与电池1同样，将加热试验中的试样数设为5(n＝5)。
另外，试样电池T2将芯材的直径TR变更为5.0mm，将两个芯材的中心间距离TL变更为36mm，将垫片的厚度TS变更为2.5mm，除此以外与电池1同样。
另外，试样电池T3除了使用椭圆柱状的芯材(长边侧5mm，短边侧3mm)以外，与电池1同样(参照图7)。
另外，试样电池T4仅使芯材的材质与试样电池T2不同，即，分别地，将芯材的直径TR变更为5.0mm，将两个芯材的中心间距离TL变更为36mm，将垫片的厚度TS变更为2.5mm，将芯材的材质设为聚丙烯，除此以外与电池1同样。
上述的加热试验的结果，在试样电池T2～T4中，对于所有的试样，都与电池1同样，都不能确认加热试验中的端子间电压的显著的下降。另外，试验中的电池温度与恒温槽的温度同样变化，最高值也为160℃。由此，判断在试样电池T2～T4，与电池1同样，没有由于加热试验而产生短路。
如在上面进行说明那样，在本实施方式1所涉及的电池1，电极体10通过由中央部10P的按压而在中央部正电极板20P、中央部负电极板30P以及中央部隔片40P产生的张力(图6中的P1)，来在使端部正电极板20C、端部负电极板30C以及端部隔片40C互相压接的同时按压芯材50的外侧面51(图6中的按压力P2)。因此，在端部10C，端部隔片40C被端部正电极板20C与端部负电极板30C夹持并约束。因此，即使因为电极体10变为异常过热状态从而使端部隔片40C将要在卷绕轴AX方向上热收缩，也能够妨碍该热收缩，并能够一直将端部隔片40C夹在端部正电极板20C与端部负电极板30C之间。这样一来，能够防止由端部隔片40C在卷绕轴AX方向上热收缩而引起的短路的产生，能够成为可靠性较高的电池1。
另外，在该电池1，中央部10P不包含芯材50，中央部正电极板20P、中央部负电极板30P以及中央部隔片40P互相压接。因此，在中央部10P，也能够防止由中央部隔片40P的热收缩引起的中央部正电极板20P与中央部负电极板30P之间的短路，并且能够在电极体10的中央部10P减小宽度方向DB的尺寸，能够设为紧凑的电池1。
接下来，对本实施方式1所涉及的电池1的制造方法进行说明。
首先，制作正电极板20。具体地说，将在溶剂中对正极活性物质颗粒、粘结剂以及导电剂进行混炼而成的膏(未图示)涂布于带状的正极集电箔28的两主面，然后，使膏干燥。
进而，通过未图示的辊压，压缩正极集电箔28的两主面上的干燥的膏，制作具有正极活性物质层21、21的正电极板20(参照图3)。
另一方面，制作负电极板30。具体地说，将在溶剂中对负极活性物质颗粒以及粘结剂进行混炼而成的膏(未图示)涂布于带状的负极集电箔38的两主面，然后，使膏干燥。
进而，通过未图示的辊压，压缩负极集电箔38的两主面上的干燥的膏，制作具有负极活性物质层31、31的负电极板30(参照图4)。
将如上所述那样制作的正电极板20以及负电极板30与上述的两个隔片40、40一起卷绕，成为电极体10。具体地说，以卷绕轴AX为中心向径向的外侧而以隔片40、负电极板30、隔片40、正电极板20的顺序重叠的状态进行卷绕。
首先，围绕外径30mm的圆筒形状的卷绕芯材(未图示)，卷绕数圈隔片40，然后在该隔片40的径向外侧配置负电极板30。接下来，在负电极板30的径向外侧再配置一个隔片40，进而在该隔片40的径向外侧配置正电极板20，将这两个隔片40、40、正电极板20以及负电极板30围绕卷绕芯材进行卷绕。另外，在配置正电极板20与负电极板30时，配置成正极活性物质层21的正极相对部21F与负极活性物质层31的负极相对部31F隔着隔片40而相对。
这样，将正电极板20、负电极板30以及隔片40围绕卷绕芯材进行卷绕，然后将卷绕芯材从卷绕体的中心拔出。然后，代替于此，将两个芯材50、50插入卷绕体，并且将该卷绕体压扁，使两个芯材50、50位于横截面CS上的长度方向DA的两端，制造图2所示的卷绕成横截面CS扁平的形状的电极体10(参照图1、2)。
然后，在中央部10P，分别地，在正电极板20的正极箔露出部25上焊接正极集电构件91，在负电极板30的负极箔露出部35上焊接负极集电构件92。而且，将连接正极集电构件91、负极集电构件92的电极体10插入电池外壳本体81，注入上述的电解液，然后用封口盖88通过焊接将电池外壳本体81封口。这样，完成电池1(参照图1、2)。
(实施方式2)
本实施方式2所涉及的车辆100是搭载了包含多个上述的电池1的电池包110的车辆。具体地说，如图8所示，车辆100是同时使用发动机140、前电机120以及后电机130来驱动的混合动力汽车。该车辆100具有车体190、发动机140、安装于车辆的前电机120、后电机130、电缆150、逆变器160以及矩形箱形状的电池包110。另外，电池包110内的多个电池1、1，一边使具有与第一外壳壁部83平行的通风通路的板状的通风构件(未图示)分别存在于相邻的电池1、1彼此之间，一边进行层叠。另外，在将这些电池1、1层叠的方向的两端侧，配置有夹持这些电池1、1的两块端板(未图示)。因此，各电池1、1通过第一外壳壁部83以及垫片60来压缩中央部10P(参照图2、6)。
本实施方式2所涉及的车辆100搭载有防止短路的电池1，所以能够成为可稳定使用的车辆100。
(实施方式3)
另外，本实施方式3的手电钻200搭载有包含多个上述的电池1的电池包210，如图9所示，是具有电池包210、本体220的电池搭载设备。另外，电池包210能够取下地收纳于手电钻200的本体220中的底部221。另外，电池包210内的电池1、1一边使相邻的电池1、1彼此的第一外壳壁部83紧密接合一边层叠。另外，在将这些电池1、1层叠的方向的两端侧，配置有夹持这些电池1、1的两个端板(未图示)。因此，各电池1、1通过第一外壳壁部83以及垫片60来压缩中央部10P(参照图2、6)。
本实施方式3所涉及的手电钻200搭载有已防止短路的电池1，所以能够成为可稳定使用的手电钻200。
在上面，就实施方式1～3对本发明进行了说明，但是，理所当然的是，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，能够适当变更而应用。
例如，在实施方式1中，将芯材50的横截面设为了正圆，但也可以如试样电池T3所示那样设为椭圆(参照图7)。另外，也可以设为自身的横截面的一方侧为半圆另一方侧为等腰三角形的形状(参照图10)，或者自身的横截面为将半圆与两个曲线组合的形状(参照图11)。另外，在这些情况下，将芯材50配置于端部的内部以使电极体的横截面上的位于长度方向DA外侧的外侧面形成为向长度方向DA外侧凸出而与卷绕轴平行的圆筒面。
另外，例如，也能够使用芯材不但位于端部的内部还位于中央部的内部的形态(例如一体的)芯材(参照图12)。该芯材如图12所示，设为位于端部的内侧的部位的宽度方向DB的尺寸TC比位于中央部的内侧的部位的宽度方向DB的尺寸TP大(TC＞TP)的形状。
另外，在实施方式1中，将垫片60的横截面设为了矩形形状，但也可以设为例如横截面梯形形状(参照图13)、或者横截面为短边凹陷成弧状的形状(参照图14)。
附图标记说明
1：电池(锂离子二次电池)
10：电极体(扁平卷绕型电极体)
10C：(电极体的)端部
10P：(电极体的)中央部
20：正电极板
20C：端部正电极板
20P：中央部正电极板
30：负电极板
30C：端部负电极板
30P：中央部负电极板
40：隔片
40C：端部隔片
40P：中央部隔片
50：芯材
51：外侧面
80：电池壳体
100：车辆
200：手电钻(电池搭载设备)
AX：卷绕轴
CS：横截面
DA：长度方向
DB：宽度方向

Claims (4)

1.一种锂离子二次电池，具备：横截面扁平的扁平卷绕型电极体以及在内部收纳有所述扁平卷绕型电极体的电池外壳，所述扁平卷绕型电极体是使带状的隔片介于带状的正电极板与带状的负电极板之间并将它们以卷绕轴为中心进行卷绕而成，该锂离子二次电池的特征在于：
所述扁平卷绕型电极体，其位于所述横截面的长度方向中央的中央部在宽度方向上被向卷绕轴侧按压，形成为所述中央部比分别位于所述长度方向两端的所述长度方向的端部细的形状；
所述端部分别包含：
所述正电极板、所述负电极板以及所述隔片中分别弯曲而形成所述端部的端部正电极板、端部负电极板以及端部隔片，和
芯材，该芯材配置于所述端部正电极板、所述端部负电极板以及所述端部隔片的内侧，该芯材的至少位于所述长度方向外侧的外侧面形成为向所述长度方向外侧凸出且与所述卷绕轴平行的圆筒面；
构成为，在将所述正电极板、所述负电极板以及所述隔片以卷绕轴为中心绕卷绕芯材进行卷绕后，将所述卷绕芯材从卷绕体的中心拔出，取代所述卷绕芯材，将所述芯材插入于卷绕体，并且将该卷绕体压扁，
通过由所述中央部的按压而在所述正电极板、所述负电极板以及所述隔片中的形成所述中央部的中央部正电极板、中央部负电极板以及中央部隔片上产生的张力，使所述端部正电极板、所述端部负电极板以及所述端部隔片一边互相压接一边按压所述芯材的所述外侧面。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于：
所述中央部不包含所述芯材，在所述宽度方向上互相接触层叠的所述中央部正电极板、所述中央部负电极板以及所述中央部隔片在所述宽度方向上互相压接。
3.一种车辆，其特征在于：搭载权利要求1或者权利要求2所述的锂离子二次电池，将储存于该锂离子二次电池的电能用作动力源的全部或者一部分。
4.一种电池搭载设备，其特征在于：搭载权利要求1或者权利要求2所述的锂离子二次电池，将储存于该锂离子二次电池的电能用作驱动能源的全部或者一部分。
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