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公開番号2025145592
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045862
出願日2024-03-22
発明の名称リチウム電池
出願人FDK株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H01M 6/16 20060101AFI20250926BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高性能のリチウム電池を実現する。
【解決手段】リチウム電池は、円筒状の外装缶に収容される電池要素20を含む。電池要素20は、正極22と、リチウムを含む負極21とが、セパレータ23を介して巻回される。電池要素20において、その中心部C1からの巻回方向D1における負極21の第1終端21aは、巻回方向D1における正極22の第2終端22aよりも、巻回方向D1とは反対方向D2側に位置する。負極21の第1終端21aと正極22の第2終端22aとの距離L1は、2×円周率×負極21の厚さ×正極22の巻き数×αで表され、0<α<0.5の範囲に設定される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
円筒状の外装缶と、
前記外装缶に収容され、正極とリチウムを含む負極とがセパレータを介して巻回された電池要素と、
を含み、
前記電池要素の中心部からの巻回方向における前記負極の第１終端は、前記巻回方向における前記正極の第２終端よりも、前記巻回方向とは反対方向側に位置し、
前記第１終端と前記第２終端との距離が、２×円周率×前記負極の厚さ×前記正極の巻き数×αで表され、０＜α＜０．５の範囲である、リチウム電池。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記正極の、前記第２終端を含む端部の内周面を覆う絶縁テープを含み、
前記内周面を覆う前記絶縁テープの、前記第２終端からの幅が、２×円周率×前記負極の厚さ×前記正極の巻き数×βで表され、０．５＜β≦１の範囲である、請求項１に記載のリチウム電池。
【請求項３】
前記中心部から巻回される前記負極の第１始端は、前記中心部から巻回される前記正極の第２始端よりも、前記巻回方向側に位置する、請求項１に記載のリチウム電池。
【請求項４】
前記中心部から巻回される前記正極の第２始端の位置を０度とした時、前記第２始端からの前記巻回方向の角度が９０度以下の範囲内に、前記第２終端が位置する、請求項１に記載のリチウム電池。
【請求項５】
前記負極に接続された第１タブと、
前記正極に接続された第２タブと、
を含み、
前記中心部から巻回される前記正極の第２始端の位置を０度とした時、前記第２始端からの前記巻回方向の角度が９０度超３６０度未満の範囲内に、前記第１タブと前記第２タブとが位置する、請求項１に記載のリチウム電池。
【請求項６】
前記正極の最外周よりも前記負極の最外周が外側に配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のリチウム電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム電池に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電池の１種として、リチウムを含む負極を用いたリチウム電池（「リチウム一次電池」等とも称される）が知られている。例えば、帯状の正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻状に巻回された電極巻取品を外装缶内に収納した、渦巻式リチウム電池が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平５－３２５９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
正極と負極とがセパレータを介して巻回された電池要素が円筒状の外装缶に収容されるリチウム電池では、その電池要素の負極と正極との巻回状態又は配置関係に起因して、負極の不均一な消耗、放電容量の劣化、正負極の短絡等が生じ、電池性能の低下が引き起こされる場合があった。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、高性能のリチウム電池を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、円筒状の外装缶と、前記外装缶に収容され、正極とリチウムを含む負極とがセパレータを介して巻回された電池要素と、を含み、前記電池要素の中心部からの巻回方向における前記負極の第１終端は、前記巻回方向における前記正極の第２終端よりも、前記巻回方向とは反対方向側に位置し、前記第１終端と前記第２終端との距離が、２×円周率×前記負極の厚さ×前記正極の巻き数×αで表され、０＜α＜０．５の範囲である、リチウム電池が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、高性能のリチウム電池を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
リチウム電池の構成例について説明する図（その１）である。
リチウム電池の構成例について説明する図（その２）である。
負極と正極の終端の距離について説明する図である。
放電容量と電圧との関係の例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１及び図２はリチウム電池の構成例について説明する図である。図１には、リチウム電池の一例の要部断面図を模式的に示している。図２には、リチウム電池が備える電池要素の一例の要部断面図を模式的に示している。図２は、図１に示すような構成を有するリチウム電池をそのＩ－Ｉ線の位置で切断した時の電池要素の要部断面模式図である。尚、図２では、図１に示すような外装缶の図示を省略している。
【００１０】
一例として、図１に示すリチウム電池１は、外装缶１０、電池要素２０、絶縁板３０、絶縁板４０、電解液５０、封口板６０及びガスケット７０を備える。
外装缶１０は、図１に示すように、一方の端部が開口された有底円筒状の導電性の容器である。外装缶１０には、ステンレス、鋼、ニッケルめっきが施された鋼等の材料が用いられる。例えば、外装缶１０の開口端側には、図１に示すように、絞り加工及びかしめ加工が施され、ガスケット７０を介して、正極端子６１が設けられた導電性の封口板６０が固定される。封口板６０には、ステンレス、鋼、ニッケルめっきが施された鋼等の材料が用いられる。外装缶１０は、ガスケット７０及び封口板６０によって密閉される。
（【００１１】以降は省略されています）

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