JP2020144997A - 蓄電素子および蓄電素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】積層方向に隣り合う正極および負極が短絡してしまうことを抑制することが可能な、蓄電素子および蓄電素子の製造方法を提供する。【解決手段】蓄電素子1は、第1電極10と、第2電極20と、第1方向d1に隣り合う第1電極10および第2電極20の間に配置された絶縁シート30と、第1電極10、第2電極20および絶縁シート30を束ねる結束部材35と、を備えている。第2電極20の第2電極活物質層22は、第1方向d1に非平行な第2方向d2において、第1電極活物質層12の端部12aよりも外側に延在する延在領域25を有し、絶縁シート30は、第2電極活物質層22の延在領域25を覆っている。結束部材35の少なくとも一部は、第2方向d2において第2電極活物質層22の延在領域25に重なる位置に設けられている。【選択図】図3
Description
本発明は、蓄電素子および蓄電素子の製造方法に関する。
蓄電素子として、例えば特許文献1で提案されているように、正極と負極とを交互に積層してなる積層型電池や巻回型電池が広く普及している。このような積層型電池の一例として、リチウムイオン二次電池が挙げられる。リチウムイオン二次電池は、他の形式の積層型電池と比較して大容量であることを特徴の一つとしている。このような特徴を有するリチウムイオン二次電池は、今般、車載用途や定置住宅用途等の種々の用途での更なる普及を期待されている。
ところで、リチウムイオン二次電池に代表される積層型電池では、負極の負極活物質層の長手方向に沿った長さが、正極の正極活物質層の長手方向に沿った長さよりも長くなる場合がある。この場合、負極の負極活物質層は、長手方向において、正極の正極活物質層の端部よりも外側に延在する領域を有する。
一方、負極の負極活物質層が正極の正極活物質層の端部よりも外側に延在する領域を有する場合、当該領域において、負極が、積層方向に隣り合う正極に接触し、正極と負極とが短絡してしまう可能性がある。
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、積層方向に隣り合う正極および負極が短絡してしまうことを抑制することが可能な、蓄電素子および蓄電素子の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の蓄電素子は、
第1電極と、
前記第1電極と第1方向に交互に積層された第2電極と、
前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間に配置された絶縁シートと、
前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを束ねる結束部材と、を備え、
前記第1電極は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第1電極集電体と、前記第1電極集電体の前記有効領域に積層された第1電極活物質層と、を有し、
前記第2電極は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第2電極集電体と、前記第2電極集電体の前記有効領域に積層された第2電極活物質層と、を有し、
前記第2電極活物質層は、前記第1方向に非平行な第2方向において、前記第1電極活物質層の端部よりも外側に延在する延在領域を有し、
前記絶縁シートは、前記第2電極活物質層の前記延在領域を覆い、
前記結束部材の少なくとも一部は、前記第2方向において前記第2電極活物質層の前記延在領域に重なる位置に設けられている、蓄電素子である。
第1電極と、
前記第1電極と第1方向に交互に積層された第2電極と、
前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間に配置された絶縁シートと、
前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを束ねる結束部材と、を備え、
前記第1電極は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第1電極集電体と、前記第1電極集電体の前記有効領域に積層された第1電極活物質層と、を有し、
前記第2電極は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第2電極集電体と、前記第2電極集電体の前記有効領域に積層された第2電極活物質層と、を有し、
前記第2電極活物質層は、前記第1方向に非平行な第2方向において、前記第1電極活物質層の端部よりも外側に延在する延在領域を有し、
前記絶縁シートは、前記第2電極活物質層の前記延在領域を覆い、
前記結束部材の少なくとも一部は、前記第2方向において前記第2電極活物質層の前記延在領域に重なる位置に設けられている、蓄電素子である。
本発明の蓄電素子において、
前記絶縁シートを複数備えていてもよい。
前記絶縁シートを複数備えていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記絶縁シートは、前記第1方向および前記第2方向の両方向に非平行な第3方向に交互に折り返されていてもよい。
前記絶縁シートは、前記第1方向および前記第2方向の両方向に非平行な第3方向に交互に折り返されていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記第1電極および前記第2電極を、それぞれ複数備えていてもよい。
前記第1電極および前記第2電極を、それぞれ複数備えていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記結束部材のうち、前記第2方向において前記延在領域に重なる部分の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。
前記結束部材のうち、前記第2方向において前記延在領域に重なる部分の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記結束部材の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。
前記結束部材の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記延在領域の長手方向および前記結束部材の長手方向は、互いに平行になっていてもよい。
前記延在領域の長手方向および前記結束部材の長手方向は、互いに平行になっていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記延在領域の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。
前記延在領域の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記結束部材の全体が、前記第2方向において前記延在領域に重なっていてもよい。
前記結束部材の全体が、前記第2方向において前記延在領域に重なっていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記第1電極集電体の前記接続領域のうち、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第1絶縁部材が設けられていてもよい。
前記第1電極集電体の前記接続領域のうち、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第1絶縁部材が設けられていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記第1絶縁部材は、金属酸化物を含む層、またはテープからなっていてもよい。
前記第1絶縁部材は、金属酸化物を含む層、またはテープからなっていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間であって、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第2絶縁部材が設けられていてもよい。
前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間であって、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第2絶縁部材が設けられていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記第2絶縁部材は、金属酸化物を含む層、またはテープからなっていてもよい。
前記第2絶縁部材は、金属酸化物を含む層、またはテープからなっていてもよい。
本発明の蓄電素子において、
前記第1電極および前記第2電極を、それぞれ、10以上含んでいてもよい。
前記第1電極および前記第2電極を、それぞれ、10以上含んでいてもよい。
本発明の蓄電素子の製造方法は、
有効領域および前記有効領域に隣接する接続領域を含む第1電極集電体と前記第1電極集電体の前記有効領域に積層された第1電極活物質層とを有する第1電極と、有効領域および前記有効領域に隣接する接続領域を含む第2電極集電体と前記第2電極集電体の前記有効領域に積層された第2電極活物質層とを有する第2電極と、絶縁シートとを、前記絶縁シートが、第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間に配置されるように積層する積層工程と、
結束部材により、前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを結束する結束工程と、を備え、
前記第2電極活物質層は、前記第1方向に非平行な第2方向において、前記第1電極活物質層の端部よりも外側に延在する延在領域を有し、
前記積層工程において、前記絶縁シートによって前記第2電極活物質層の前記延在領域を覆い、
前記結束工程において、前記結束部材の少なくとも一部を前記第2方向において前記第2電極活物質層の前記延在領域に重なる位置に設ける、蓄電素子の製造方法である。
有効領域および前記有効領域に隣接する接続領域を含む第1電極集電体と前記第1電極集電体の前記有効領域に積層された第1電極活物質層とを有する第1電極と、有効領域および前記有効領域に隣接する接続領域を含む第2電極集電体と前記第2電極集電体の前記有効領域に積層された第2電極活物質層とを有する第2電極と、絶縁シートとを、前記絶縁シートが、第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間に配置されるように積層する積層工程と、
結束部材により、前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを結束する結束工程と、を備え、
前記第2電極活物質層は、前記第1方向に非平行な第2方向において、前記第1電極活物質層の端部よりも外側に延在する延在領域を有し、
前記積層工程において、前記絶縁シートによって前記第2電極活物質層の前記延在領域を覆い、
前記結束工程において、前記結束部材の少なくとも一部を前記第2方向において前記第2電極活物質層の前記延在領域に重なる位置に設ける、蓄電素子の製造方法である。
本発明の蓄電素子の製造方法において、
前記積層工程において、複数の前記絶縁シートを積層してもよい。
前記積層工程において、複数の前記絶縁シートを積層してもよい。
本発明の蓄電素子の製造方法において、
前記積層工程において、前記絶縁シートを、前記第1方向および前記第2方向の両方向に非平行な第3方向に交互に折り返してもよい。
前記積層工程において、前記絶縁シートを、前記第1方向および前記第2方向の両方向に非平行な第3方向に交互に折り返してもよい。
本発明の蓄電素子の製造方法において、
前記結束工程において、前記延在領域の長手方向および前記結束部材の長手方向が、互いに平行になるように前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを結束してもよい。
前記結束工程において、前記延在領域の長手方向および前記結束部材の長手方向が、互いに平行になるように前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを結束してもよい。
本発明の蓄電素子の製造方法において、
前記積層工程において、前記第1電極集電体のうち、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第1絶縁部材を配置してもよい。
前記積層工程において、前記第1電極集電体のうち、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第1絶縁部材を配置してもよい。
本発明の蓄電素子の製造方法において、
前記積層工程において、前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間であって、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第2絶縁部材を配置してもよい。
前記積層工程において、前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間であって、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第2絶縁部材を配置してもよい。
本発明によれば、積層方向に隣り合う正極および負極が短絡してしまうことを抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
図1乃至図7は、本発明による蓄電素子およびその製造方法の一実施の形態を説明するための図である。
以下に説明する一実施の形態において、蓄電素子1は、外装体7と、外装体7によって形成された収容空間7a内に収容された電極体5と、電極体5に接続されて外装体7の内部から外部へと延び出したタブ6と、を備えている。このうち電極体5は、第1電極10と、第1電極10と第1方向d1に交互に積層された第2電極20とを備えている。電極体5は、第1電極10および第2電極20を、それぞれ複数備えている。図1に示された例において、蓄電素子1は、全体的に厚さ方向である第1方向d1が薄い偏平形状を有しており、長手方向となる第2方向d2と短手方向(幅方向)となる第3方向d3とに広がっている。第1方向d1、第2方向d2および第3方向d3は、互いに非平行であり、図示された例では、第1方向d1、第2方向d2および第3方向d3は、互いに直交している。
以下において、蓄電素子1が積層型電池、具体的にはリチウムイオン二次電池である例について説明する。この例において、第1電極10は正極10Xを構成し、第2電極20は負極20Yを構成するものとする。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、ここで説明する一実施の形態は、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、第1電極10および第2電極20を第1方向d1に交互に積層してなる蓄電素子1に広く適用され得る。また、蓄電素子1は積層型電池に限らず、例えば巻回型電池であってもよい。蓄電素子1が巻回型電池である場合でも、第1電極10および第2電極20が第1方向d1に積層される。
以下、蓄電素子1の各構成要素について説明する。
まず、電極体5について説明する。図2乃至図4に示すように、電極体5は、正極10X(第1電極10)と、負極20Y(第2電極20)と、第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間に配置された絶縁シート30(図3および図4参照)と、を備えている。図2に示すように、正極10Xおよび負極20Yは、第1方向d1に沿って交互に積層されている。電極体5は、正極10Xおよび負極20Yを、それぞれ10以上含んでいる。電極体5の厚さ、すなわち第1方向d1に沿った長さは、例えば4mm以上20mm以下である。
図2および図3に示す非限定的な例において、正極10Xおよび負極20Yは、略長方形形状の外輪郭を有している板状の電極である。第1方向d1に非平行な第2方向d2が、正極10Xおよび負極20Yの長手方向であり、第1方向d1および第2方向d2の両方向に非平行な第3方向d3が、正極10Xおよび負極20Yの短手方向(幅方向)である。正極10Xおよび負極20Yは、第2方向d2にずらして配置されている。より具体的には、複数の正極10Xは、第2方向d2における一側に寄って配置され、複数の負極20Yは、第2方向d2における他側に寄って配置されている。正極10Xおよび負極20Yは、第2方向d2における中央において、第1方向d1に重なり合っている。
図2および図3に示すように、負極20Y(第2電極20)の第3方向d3に沿った長さは、正極10X(第1電極10)の第3方向d3に沿った長さよりも長くなっている。図示された例では、負極20Yは、正極10Xより、第3方向d3の一側および他側に延び出ている。正極10Xおよび負極20Yの厚さ、すなわち第1方向d1の長さは、例えば80μm以上200μm以下であり、長手方向、すなわち第2方向d2に沿った長さは、例えば200mm以上950mm以下であり、短手方向、すなわち第3方向d3に沿った長さ(幅)は、例えば70mm以上350mm以下である。
図4に示すように、正極10X(第1電極10)は、正極集電体11X(第1電極集電体11)と、正極集電体11X上に設けられた正極活物質層12X(第1電極活物質層12)と、を有している。リチウムイオン二次電池において、正極10Xは、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。
正極集電体11Xは、互いに対向する第1面11aおよび第2面11bを主面として有している。正極活物質層12Xは、正極集電体11Xの第1面11aおよび第2面11bの少なくとも一方の面に積層されている。具体的には、正極集電体11Xの第1面11aまたは第2面11bが、電極体5のうちの第1方向d1における最外面を形成する場合、正極集電体11Xの当該面には正極活物質層12Xが設けられない。この正極集電体11Xの配置に関連した構成を除き、電極体5の複数の正極10Xは、正極集電体11Xの両側に設けられた一対の正極活物質層12Xを有し、互いに同一に構成され得る。
正極集電体11Xおよび正極活物質層12Xは、蓄電素子1(リチウムイオン二次電池)に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、正極集電体11Xは、アルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層12Xは、例えば、正極活物質、導電助剤、バインダーとなる結着剤を含んでいる。正極活物質層12Xは、正極活物質、導電助剤および結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを、正極集電体11Xをなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。正極活物質として、例えば、一般式LiMxOy(ただし、Mは金属であり、xおよびyは金属Mと酸素Oの組成比である)で表される金属酸リチウム化合物が用いられる。金属酸リチウム化合物の具体例として、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等が例示され得る。導電助剤としては、アセチレンブラック等が用いられ得る。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等が用いられ得る。
図2乃至図4に示すように、正極集電体11X(第1電極集電体11)は、第1端部領域a1(接続領域)および第1電極領域b1(有効領域)を有している。図4に示すように、正極活物質層12X(第1電極活物質層12)は、正極集電体11Xの第1電極領域b1のみに積層されている。第1端部領域a1および第1電極領域b1は、第2方向d2に沿って互いに隣接するように配列されている。第1端部領域a1は、第1電極領域b1よりも第2方向d2における一側に位置している。複数の正極集電体11Xは、第1端部領域a1において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって一つのタブ6に接合されている。図示された例では、複数の正極10Xの第1端部領域a1が、タブ6上に重ねられて、互いに電気的に接続している。一方、第1電極領域b1は、負極20Yの後述する負極活物質層22Yに対面する領域内に広がっている。このような第1電極領域b1の配置により、正極活物質層12Xからのリチウムの析出を防止することができる。
次に、負極20Y(第2電極20)について説明する。負極20Y(第2電極20)は、負極集電体21Y(第2電極集電体21)と、負極集電体21Y上に設けられた負極活物質層22Y(第2電極活物質層22)と、を有している。リチウムイオン二次電池において、負極20Yは、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。
負極集電体21Yは、互いに対向する第1面21aおよび第2面21bを主面として有している。負極活物質層22Yは、負極集電体21Yの第1面21aおよび第2面21bの少なくとも一方の面に積層されている。電極体5の複数の負極20Yは、負極集電体21Yの両側に設けられた一対の負極活物質層22Yを有し、互いに同一に構成され得る。
負極集電体21Yおよび負極活物質層22Yは、蓄電素子1(リチウムイオン二次電池)に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、負極集電体21Yは、例えば銅箔によって形成される。負極活物質層22Yは、例えば、炭素材料からなる負極活物質、および、バインダーとして機能する結着剤を含んでいる。負極活物質層22Yは、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる負極活物質とポリフッ化ビニリデンのような結着剤とを溶媒に分散させてなる負極用スラリーを、負極集電体21Yをなす材料上に塗工して固化することで、作製され得る。
図2乃至図4に示すように、負極集電体21Y(第2電極集電体21)は、第2端部領域a2(接続領域)および第2電極領域b2(有効領域)を有している。図4に示すように、負極活物質層22Y(第2電極活物質層22)は、負極集電体21Yの第2電極領域b2のみに積層されている。第2端部領域a2および第2電極領域b2は、第2方向d2に沿って互いに隣接するように配列されている。第2端部領域a2は、第2電極領域b2よりも第2方向d2における他側に位置している。複数の負極集電体21Yは、第2端部領域a2において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって一つのタブ6に接合されている。図示された例では、複数の負極20Yの第2端部領域a2が、正極集電体11Xが接合されたタブ6とは別のタブ6上に重ねられて、互いに電気的に接続している。一方、第2電極領域b2は、正極10Xの正極活物質層12Xに対面する領域に広がっている。
上述したように、正極10Xの第1電極領域b1は、負極20Yの第2電極領域b2に対面する領域の内側に位置している(図4参照)。すなわち、第2電極領域b2は、正極10Xの正極活物質層12Xに対面する領域を内包する領域に広がっている。
このため、図3および図4に示すように、負極活物質層22Y(第2電極活物質層22)は、第2方向d2において、正極活物質層12X(第1電極活物質層12)の端部12aよりも外側(第2方向d2における一側または他側)に延在する延在領域25を有している。この場合、図3に示すように、延在領域25の第2方向d2に沿った長さL1は、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。延在領域25の第2方向d2に沿った長さL1が0.5mm以上であることにより、第2方向d2において延在領域25に重なる位置に、後述する結束部材35を設けるための領域を十分に確保することができる。また、延在領域25の第2方向d2に沿った長さL1が4.0mm以下であることにより、負極活物質層22Yが広がる領域に対する正極活物質層12Xが広がる領域の割合を大きくすることができ、蓄電素子1の体積エネルギー密度を高くすることができる。ここで、体積エネルギー密度とは、蓄電素子1が占める体積あたりの当該蓄電素子1が供給可能な電力量のことを意味する。また、図3に示すように、延在領域25の長手方向は、第3方向d3に平行になっている。
次に、絶縁シート30について説明する。図4および図5に示すように、絶縁シート30は、正極10X(第1電極10)および負極20Y(第2電極20)の間に位置し、正極10Xおよび負極20Yが接触しないように、正極10Xおよび負極20Yを互いに離間させている。本実施の形態では、蓄電素子1は、絶縁シート30を複数備えている。絶縁シート30は、絶縁性を有しており、正極10Xおよび負極20Yの接触による短絡を防止する。
また、絶縁シート30は、大きなイオン透過度(透気度)、所定の機械的強度、および、電解液、正極活物質、負極活物質等に対する耐久性を有していることが好ましい。このような絶縁シート30として、例えば、絶縁性の材料によって形成された多孔質体や不織布等を用いることができる。より具体的には、絶縁シート30として、融点が80〜140℃程度の熱可塑性樹脂からなる多孔フィルムを用いることができる。熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーを採用することができる。外装体7の収容空間7aには、電極体5とともに電解液が封入される。電解液が、多孔質体や不織布からなる絶縁シート30に含浸することで、電極10,20の電極活物質層12,22に電解液が接触した状態に維持される。
また、絶縁シート30は、活物質層22Y,12X上に塗工した電解液を活物質層22Y,12X上で固化又はゲル化させて形成されてもよい。電解液として、例えば、高分子マトリックス及び非水電解質液(すなわち、非水溶媒及び電解質塩)からなり、ゲル化されて表面に粘着性を生じるもの、或いは、高分子マトリックス及び非水溶媒からなり、固体電解質となるものを用いることができる。この場合、絶縁シート30を作製するための具体的な材料は、特に制限はなく、これらを構成するために用いられている種々の材料(例えば、特開2012−190567号公報に開示された材料)を用いることができる。
絶縁シート30は、例えば第1方向d1に隣り合う任意の二つの電極10,20の間に位置している。また、絶縁シート30は、平面視において、正極10Xの正極活物質層12Xの全領域を覆うように広がっている(図3参照)。同様に、絶縁シート30は、平面視において、負極20Yの負極活物質層22Yの全領域を覆うように広がっている。このため、絶縁シート30は、負極20Yの負極活物質層22Yの延在領域25を覆っている。さらに、図3および図5に示すように、絶縁シート30は、第3方向d3に沿った幅が、正極10Xおよび負極20Yの第3方向d3に沿った幅よりも広くなっている。なお、図面を明瞭にするために、図5において、正極集電体11X、正極活物質層12X、負極集電体21Yおよび負極活物質層22Yの記載を省略している。
また、図3乃至図5に示すように、本実施の形態による蓄電素子1は、正極10X(第1電極10)、負極20Y(第2電極20)および絶縁シート30を束ねる結束部材35を備えている。この結束部材35は、絶縁性を有するものが好ましく、例えばポリイミドからなるカプトンテープであってもよい。
また、図5に示すように、結束部材35は、第1方向d1および第3方向d3の両方向に沿った断面において、電極体5の全周を覆っている。この結束部材35は、第3方向d3において電極体5の外側に形成された接合部36を介して互いに接合されている。接合部36が、第3方向d3において電極体5の外側に形成されていることにより、厚さ方向(第1方向d1)において、蓄電素子1に凹凸が形成されることを抑制することができる。このため、蓄電素子1の意匠性が低下することを抑制することができる。また、この場合、結束部材35は、接合部36において、対向する端部同士を重ね合わせて互いに接合されている。結束部材35が絶縁性を有するテープの場合、結束部材35は貼着により互いに接合されていてもよい。なお、図示された例においては、接合部36が、第3方向d3において電極体5の外側に形成されているが、これに限られるものではない。例えば、図示はしないが、接合部36が、第1方向d1において電極体5と重なる位置に形成されていてもよい。
また、図3に示すように、結束部材35の少なくとも一部は、第2方向d2において負極活物質層22Y(第2電極活物質層22)の延在領域25に重なる位置に設けられている。これにより、結束部材35が、第2方向d2において負極活物質層22Yの延在領域25に重なる位置に設けられた絶縁シート30をしっかりと保持することができる。このため、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを抑制することができる。とりわけ、結束部材35の少なくとも一部が、第2方向d2において延在領域25に重なる位置に設けられていることにより、例えば蓄電素子1に振動等が加えられた場合においても、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを抑制することができる。このため、絶縁シート30に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において、絶縁シート30から露出してしまうことを抑制することができる。この結果、第1方向d1に沿って配置された負極20Yと正極10Xとが接触し、正極10Xと負極20Yとが短絡してしまう不具合を抑制することができる。
また、上述した延在領域25の長手方向および結束部材35の長手方向は、互いに平行になっている。本実施の形態では、図3に示すように、延在領域25の長手方向および結束部材35の長手方向は、第3方向d3に平行になっている。この場合、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を束ねる結束部材35は、延在領域25の長手方向(第3方向d3)において、延在領域25の全域に重なるように設けられる。このため、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことをより効果的に抑制することができる。
また、図3に示すように、結束部材35のうち、第2方向d2において延在領域25に重なる部分の第2方向d2に沿った長さL2は、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。長さL2が0.5mm以上であることにより、第2方向d2において延在領域25に重なる位置に、絶縁シート30同士をしっかりと保持することができる。このため、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを更に効果的に抑制することができる。また、長さL2が4.0mm以下であることにより、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を結束した際に、延在領域25において絶縁シート30に歪みが発生することを抑制することができる。このため、絶縁シート30に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において、絶縁シート30から露出してしまうことを抑制することができる。
結束部材35の第2方向d2に沿った長さL3は、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。結束部材35の第2方向d2に沿った長さL3が0.5mm以上であることにより、絶縁シート30同士をしっかりと保持することができ、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを更に効果的に抑制することができる。また、結束部材35の第2方向d2に沿った長さL3が4.0mm以下であることにより、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を結束した際に、絶縁シート30に歪みが発生することを抑制することができる。
次に、タブ6について説明する。タブ6は、蓄電素子1における端子として機能する。図2乃至図4に示すように、電極体5の正極10Xに一方のタブ6(第2方向d2の一側に位置するタブ6)が電気的に接続されている。同様に、電極体5の負極20Yに他方のタブ6(第2方向d2の他側に位置するタブ6)が電気的に接続されている。図4に示すように、一対のタブ6は、外装体7の内部である収容空間7aから、外装体7の外部へと延び出している。タブ6の外装体7の外部に延びている長さは、例えば10mm以上25mm以下である。なお、外装体7とタブ6との間は、タブ6が延び出す領域において、図示しないシール部材を介して封止されている。
タブ6は、アルミニウム、銅、ニッケル、ニッケルメッキ銅等を用いて形成され得る。タブ6の厚みは、例えば0.1mm以上1mm以下である。
次に、外装体7について説明する。外装体7は、電極体5および結束部材35を封止するための包装材である。図4および図5に示すように、外装体7は、第1外装材71と第2外装材72とを有している。各外装材71,72は、それぞれ金属層71a,72aと、金属層71a,72aに積層されたシーラント層71b,72bと、を有している。金属層71a,72aは、高いガスバリア性と成形加工性を有することが好ましい。
金属層71a,72aをなす材料としては、外部からの水分の侵入を防ぎつつ蓄電素子1の強度を向上させるものであれば特に限定されないが、水分遮断性と重量ならびにコストの面から公知の金属、金属酸化物、金属窒化物及びこれらの合金を用いることができ、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等が好ましく、アルミニウムを特に好ましく用いることができる。蓄電素子1全体の強度が確保できるのであれば、金属箔の代わりに蒸着やスパッタリングなどにより金属層を設けても良い。
シーラント層71b,72bは、絶縁性を有しており、外装体7内に収容する電極体5と金属層71a,72aとの短絡を防止する。また、シーラント層71b,72bは、絶縁性に加えて、熱可塑性(接着性)を有している。第1外装材71および第2外装材72は、シーラント層71b,72bが互いに対面するようにして積層され、その周縁を互いに溶着されている。さらに、第1外装材71および第2外装材72の間に、電極体5の収容空間7aが形成される。
外装体7は、電極体5および電解液をその内部に密閉する。シーラント層71b,72bは、電解液にも接触することから、耐薬品性を有していることが好ましい。このようなシーラント層71b,72bの材料として、ポリオレフィン系樹脂、具体的には、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニルを用いることができる。
図示された例において、第1外装材71は、板状の部材として形成されている。一方、第2外装材72は、カップ状に形成されている。第2外装材72は、カップ状の膨出部73と、膨出部73に接続した鍔部74と、を有している。鍔部74は、膨出部73を周状に取り囲み、膨出部73の周縁と接続している。鍔部74は、第1外装材71と第2外装材72との間の収容空間7aを密閉するように、第1外装材71と接着している。膨出部73は、例えば絞り加工によって製造される。
ただし、以上の例に限られず、外装体7は、一枚の外装材を折り返すことによって、形成されるようにしてもよい。この例において、外装体7は、折り返し部以外の縁部において、互いに対向する外装材を接着してなる接着領域を有することになる。
次に、本実施の形態の蓄電素子1の製造方法の一例について、説明する。
まず、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を作製する。正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30は、上述した材料および製造方法により作製することができる。次に、図6に示すように、作製された正極10Xと、負極20Yと、絶縁シート30とを、絶縁シート30が、第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間に配置されるように積層する。この場合、複数の絶縁シート30の各々が第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間に配置されるように積層される。そして、絶縁シート30によって負極活物質層22Yの延在領域25が覆われる。このようにして、電極体5が得られる。
また、結束部材35を準備する。結束部材35は、例えば絶縁性を有するテープであってもよい。次に、図7に示すように、結束部材35により、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を結束する。この場合、結束部材35は、対向する端部同士を重ね合わせて、例えば貼着により互いに接合される。この際、延在領域25の長手方向および結束部材35の長手方向が、互いに平行になるように正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を結束する(図3参照)。また、この際、結束部材35の少なくとも一部は、第2方向d2において延在領域25に重なる位置に設けられる。この場合、結束部材35のうち、第2方向d2において延在領域25に重なる部分の第2方向d2に沿った長さL2(図3参照)は、0.5mm以上4.0mm以下であってもよい。
次いで、複数の正極10Xの正極集電体11Xを互いに電気的に接続するとともに、さらにタブ6とも電気的に接続する。同様に、複数の負極20Yの負極集電体21Yを互いに電気的に接続するとともに、さらにタブ6とも電気的に接続する。
また、外装体7を構成する第1外装材71および第2外装材72を準備する。第2外装材72には、例えば絞り加工によって、膨出部73を形成する。次に、第2外装材72の膨出部73内に電極体5および結束部材35を収容し、さらに第2外装材72上に第1外装材71を積層する。このとき、第2外装材72のシーラント層72bと第1外装材71のシーラント層71bとを対面させる。また、各タブ6が第1外装材71と第2外装材72との間から延び出すようにする。
その後、第1外装材71と第2外装材72の鍔部74とを接合する。第1外装材71と第2外装材72との接合は、例えば第1外装材71および第2外装材72を加熱・加圧することで溶着により接合する。この加熱・加圧は、例えば第1外装材71および第2外装材72を120℃以上200℃以下に加熱しながら、0.2MPa以上0.8MPa以下に加圧した状態を、1秒以上8秒以下維持することで行われる。
以上の工程により、図1に示すような蓄電素子1が製造される。
以上のように、本実施の形態の蓄電素子1は、正極10Xと、正極10Xと第1方向d1に交互に積層された負極20Yと、第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間に配置された複数の絶縁シート30と、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を束ねる結束部材35と、を備え、負極20Yの負極活物質層22Yは、第2方向d2において、正極活物質層12Xの端部12aよりも外側に延在する延在領域25を有し、絶縁シート30は、負極活物質層22Yの延在領域25を覆い、結束部材35の少なくとも一部は、第2方向d2において負極活物質層22Yの延在領域25に重なる位置に設けられている。これにより、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを抑制することができる。とりわけ、結束部材35の少なくとも一部が、第2方向d2において延在領域25に重なる位置に形成されていることにより、例えば蓄電素子1に振動等が加えられた場合においても、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを抑制することができる。このため、絶縁シート30に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において、絶縁シート30から露出してしまうことを抑制することができる。この結果、第1方向d1に沿って配置された負極20Yと正極10Xとが接触し、正極10Xと負極20Yとが短絡してしまう不具合を抑制することができる。さらに、本実施の形態の蓄電素子1は、結束部材35の少なくとも一部が第2方向d2において負極活物質層22Yの延在領域25に重なる位置に形成されていることにより、例えばJIS C 8714:2007に準拠する圧壊試験において、優れた性能を示すことができる。
また、本実施の形態によれば、延在領域25の長手方向および結束部材35の長手方向が、互いに平行になっている。これにより、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を束ねる結束部材35は、延在領域25の長手方向(第3方向d3)において、延在領域25の全域に重なるように設けられる。このため、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことをより効果的に抑制することができる。このため、絶縁シート30に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において、絶縁シート30から露出してしまうことを抑制することができ、正極10Xと負極20Yとが短絡してしまう不具合をより効果的に抑制することができる。
以上において、具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述した具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
(第1の変形例)
上記において、結束部材35の一部が、第2方向d2において負極活物質層22Yの延在領域25に重なる位置に形成されている場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、図8に示すように、結束部材35の全体が、第2方向d2において延在領域25に重なっていてもよい。本変形例においても、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを抑制することができる。このため、絶縁シート30に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において、絶縁シート30から露出してしまうことを抑制することができ、正極10Xと負極20Yとが短絡してしまう不具合を抑制することができる。
上記において、結束部材35の一部が、第2方向d2において負極活物質層22Yの延在領域25に重なる位置に形成されている場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、図8に示すように、結束部材35の全体が、第2方向d2において延在領域25に重なっていてもよい。本変形例においても、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを抑制することができる。このため、絶縁シート30に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において、絶縁シート30から露出してしまうことを抑制することができ、正極10Xと負極20Yとが短絡してしまう不具合を抑制することができる。
(第2の変形例)
また、上記において、蓄電素子1の一具体例について説明したが、蓄電素子1は、図1乃至図7に示された具体例に限られるものではない。例えば、図9および図10に示すように、蓄電素子1において、正極集電体11Xの第1端部領域a1のうち、第2方向d2において延在領域25と重なる位置に、第1絶縁部材13が設けられていてもよい。また、蓄電素子1において、第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間であって、第2方向d2において延在領域25と重なる位置に、第2絶縁部材23が設けられていてもよい。この場合、第2絶縁部材23は、絶縁シート30上に設けられていてもよい。第1絶縁部材13および第2絶縁部材23は、それぞれ金属酸化物を含む層、または金属酸化物を含むテープからなっていてもよい。この場合、金属酸化物としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア等であってもよい。また、第1絶縁部材13および第2絶縁部材23が、それぞれ金属酸化物を含む層からなる場合、第1絶縁部材13および第2絶縁部材23は、それぞれバインダーとなる結着剤を含んでいてもよい。この場合、バインダーとなる結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリル等を用いてもよい。第1絶縁部材13および第2絶縁部材23は、金属酸化物および結着剤を溶媒に分散させてなるスラリーを、それぞれ正極集電体11Xおよび絶縁シート30をなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。
また、上記において、蓄電素子1の一具体例について説明したが、蓄電素子1は、図1乃至図7に示された具体例に限られるものではない。例えば、図9および図10に示すように、蓄電素子1において、正極集電体11Xの第1端部領域a1のうち、第2方向d2において延在領域25と重なる位置に、第1絶縁部材13が設けられていてもよい。また、蓄電素子1において、第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間であって、第2方向d2において延在領域25と重なる位置に、第2絶縁部材23が設けられていてもよい。この場合、第2絶縁部材23は、絶縁シート30上に設けられていてもよい。第1絶縁部材13および第2絶縁部材23は、それぞれ金属酸化物を含む層、または金属酸化物を含むテープからなっていてもよい。この場合、金属酸化物としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア等であってもよい。また、第1絶縁部材13および第2絶縁部材23が、それぞれ金属酸化物を含む層からなる場合、第1絶縁部材13および第2絶縁部材23は、それぞれバインダーとなる結着剤を含んでいてもよい。この場合、バインダーとなる結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリル等を用いてもよい。第1絶縁部材13および第2絶縁部材23は、金属酸化物および結着剤を溶媒に分散させてなるスラリーを、それぞれ正極集電体11Xおよび絶縁シート30をなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。
第1絶縁部材13は、正極集電体11Xのうち、第2方向d2において延在領域25と重なる領域の全領域を覆うように広がっていることが好ましい。これにより、第1絶縁部材13に覆われた正極集電体11Xが、延在領域25において、第1絶縁部材13から露出してしまうことを更に効果的に抑制することができる。また、第2絶縁部材23は、平面視において、負極20Yの負極活物質層22Yの全領域を覆うように広がっていることが好ましい。これにより、第2絶縁部材23に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において、第2絶縁部材23から露出してしまうことを更に効果的に抑制することができる。
図9および図10に示す蓄電素子1を製造する際には、まず、正極10Xを作製する際に、正極10Xの正極集電体11Xのうち、第1端部領域a1に位置する部分に第1絶縁部材13を設ける。また、絶縁シート30を作製する際に、絶縁シート30に第2絶縁部材23を設ける。この場合、第1絶縁部材13および第2絶縁部材23が、それぞれ金属酸化物とバインダーとを含む層からなる場合、例えば、金属酸化物としてアルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア等を含み、バインダーとしてPVDF、SBR、アクリル等を含む層によって、正極集電体11Xおよび絶縁シート30に第1絶縁部材13および第2絶縁部材23をそれぞれ形成してもよい。一方、第1絶縁部材13および第2絶縁部材23が、それぞれ金属酸化物を含むテープからなる場合、正極集電体11Xおよび絶縁シート30に第1絶縁部材13および第2絶縁部材23をそれぞれ貼着してもよい。
次に、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を積層する。この場合、正極集電体11Xのうち、第2方向d2において延在領域25と重なる位置に、第1絶縁部材13を配置する。また、第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間であって、第2方向d2において延在領域25と重なる位置に、第2絶縁部材23を配置する。このようにして、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30が積層される。
次いで、図7を用いて説明したように、結束部材35により、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を結束する。
次に、複数の正極10Xの正極集電体11Xを互いに電気的に接続するとともに、さらにタブ6とも電気的に接続する。同様に、複数の負極20Yの負極集電体21Yを互いに電気的に接続するとともに、さらにタブ6とも電気的に接続する。
その後、第1外装材71と第2外装材72の鍔部74とを接合する。
以上の工程により、図9および図10に示すような蓄電素子1が製造される。
本変形例によれば、正極集電体11Xの第1端部領域a1のうち、第2方向d2において延在領域25と重なる位置に、第1絶縁部材13が設けられている。これにより、例えば蓄電素子1に振動等が加えられた場合であっても、第1絶縁部材13に覆われた正極10Xが、延在領域25において露出してしまうことを抑制することができる。このため、第1方向d1に沿って配置された負極20Yと正極10Xとが接触し、短絡してしまう不具合を更に効果的に抑制することができる。また、第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間であって、第2方向d2において延在領域25と重なる位置に、第2絶縁部材23が設けられている。これにより、例えば蓄電素子1に振動等が加えられた場合であっても、第2絶縁部材23に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において露出してしまうことを抑制することができる。このため、第1方向d1に沿って配置された負極20Yと正極10Xとが接触し、短絡してしまう不具合を更に効果的に抑制することができる。
また、本変形例によれば、第1絶縁部材13および第2絶縁部材23は、それぞれ金属酸化物を含む層、またはテープからなっている。これにより、蓄電素子1が例えば80℃程度の高温の状態にある場合に、蓄電素子1に振動等が加えられた場合であっても、第1絶縁部材13に覆われた正極10Xおよび第2絶縁部材23に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において露出してしまうことを抑制することができる。このため、第1方向d1に沿って配置された負極20Yと正極10Xとが接触し、短絡してしまう不具合を更に効果的に抑制することができる。
(第3の変形例)
また、例えば、図11および図12に示すように、蓄電素子1において、絶縁シート30は、第3方向d3に交互に折り返されていてもよい。図11に示されているように、絶縁シート30は、第3方向d3(幅方向)に交互に逆向きに折り返されている。すなわち、絶縁シート30は、つづら折り形状となっている。この場合、絶縁シート30の互いに対向する一対の主面のうちの一方の面が、正極10Xに対面するようになり、一対の主面のうちの他方の面が、負極20Yに対面するようになる。
また、例えば、図11および図12に示すように、蓄電素子1において、絶縁シート30は、第3方向d3に交互に折り返されていてもよい。図11に示されているように、絶縁シート30は、第3方向d3(幅方向)に交互に逆向きに折り返されている。すなわち、絶縁シート30は、つづら折り形状となっている。この場合、絶縁シート30の互いに対向する一対の主面のうちの一方の面が、正極10Xに対面するようになり、一対の主面のうちの他方の面が、負極20Yに対面するようになる。
図示された例では、1枚の絶縁シート30がつづら折り形状となって正極10Xと負極20Yとの間に配置されている。ただし、この例に限らず、蓄電素子1は、つづら折り形状となっている複数枚の絶縁シート30を有していてもよい。
図11および図12に示す蓄電素子1を製造する際には、まず、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を積層する際に、絶縁シート30を、第3方向d3に交互に折り返す。このようにして、絶縁シート30が、第1方向d1に隣り合う正極10Xおよび負極20Yの間に配置されるように積層され、絶縁シート30によって負極活物質層22Yの延在領域25が覆われる。
次に、図7を用いて説明したように、結束部材35により、正極10X、負極20Yおよび絶縁シート30を結束する。
次に、複数の正極10Xの正極集電体11Xを互いに電気的に接続するとともに、さらにタブ6とも電気的に接続する。同様に、複数の負極20Yの負極集電体21Yを互いに電気的に接続するとともに、さらにタブ6とも電気的に接続する。
その後、第1外装材71と第2外装材72の鍔部74とを接合する。
以上の工程により、図12に示すような蓄電素子1が製造される。
本変形例においても、延在領域25において、絶縁シート30が負極活物質層22Yに対して移動してしまうことを抑制することができる。このため、絶縁シート30に覆われた負極活物質層22Yが、延在領域25において、絶縁シート30から露出してしまうことを抑制することができる。この結果、第1方向d1に沿って配置された負極20Yと正極10Xとが接触し、正極10Xと負極20Yとが短絡してしまう不具合を抑制することができる。
本発明の態様は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
1 蓄電素子
10 第1電極
10X 正極
11 第1電極集電体
11X 正極集電体
12 第1電極活物質層
12a 端部
12X 正極活物質層
13 第1絶縁部材
20 第2電極
20Y 負極
21 第2電極集電体
21Y 負極集電体
22 第2電極活物質層
22Y 負極活物質層
23 第2絶縁部材
25 延在領域
30 絶縁シート
35 結束部材
a1 第1端部領域
a2 第2端部領域
b1 第1電極領域
b2 第2電極領域
10 第1電極
10X 正極
11 第1電極集電体
11X 正極集電体
12 第1電極活物質層
12a 端部
12X 正極活物質層
13 第1絶縁部材
20 第2電極
20Y 負極
21 第2電極集電体
21Y 負極集電体
22 第2電極活物質層
22Y 負極活物質層
23 第2絶縁部材
25 延在領域
30 絶縁シート
35 結束部材
a1 第1端部領域
a2 第2端部領域
b1 第1電極領域
b2 第2電極領域
Claims (20)
- 第1電極と、
前記第1電極と第1方向に交互に積層された第2電極と、
前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間に配置された絶縁シートと、
前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを束ねる結束部材と、を備え、
前記第1電極は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第1電極集電体と、前記第1電極集電体の前記有効領域に積層された第1電極活物質層と、を有し、
前記第2電極は、有効領域と前記有効領域に隣接する接続領域とを含む第2電極集電体と、前記第2電極集電体の前記有効領域に積層された第2電極活物質層と、を有し、
前記第2電極活物質層は、前記第1方向に非平行な第2方向において、前記第1電極活物質層の端部よりも外側に延在する延在領域を有し、
前記絶縁シートは、前記第2電極活物質層の前記延在領域を覆い、
前記結束部材の少なくとも一部は、前記第2方向において前記第2電極活物質層の前記延在領域に重なる位置に設けられている、蓄電素子。 - 前記絶縁シートを複数備える、請求項1に記載の蓄電素子。
- 前記絶縁シートは、前記第1方向および前記第2方向の両方向に非平行な第3方向に交互に折り返されている、請求項1または2に記載の蓄電素子。
- 前記第1電極および前記第2電極を、それぞれ複数備える、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 前記結束部材のうち、前記第2方向において前記延在領域に重なる部分の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 前記結束部材の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 前記延在領域の長手方向および前記結束部材の長手方向は、互いに平行になっている、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 前記延在領域の前記第2方向に沿った長さは、0.5mm以上4.0mm以下である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 前記結束部材の全体が、前記第2方向において前記延在領域に重なっている、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 前記第1電極集電体の前記接続領域のうち、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第1絶縁部材が設けられている、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 前記第1絶縁部材は、金属酸化物を含む層、またはテープからなる、請求項10に記載の蓄電素子。
- 前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間であって、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第2絶縁部材が設けられている、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 前記第2絶縁部材は、金属酸化物を含む層、またはテープからなる、請求項12に記載の蓄電素子。
- 前記第1電極および前記第2電極を、それぞれ、10以上含む、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の蓄電素子。
- 有効領域および前記有効領域に隣接する接続領域を含む第1電極集電体と前記第1電極集電体の前記有効領域に積層された第1電極活物質層とを有する第1電極と、有効領域および前記有効領域に隣接する接続領域を含む第2電極集電体と前記第2電極集電体の前記有効領域に積層された第2電極活物質層とを有する第2電極と、絶縁シートとを、前記絶縁シートが、第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間に配置されるように積層する積層工程と、
結束部材により、前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを結束する結束工程と、を備え、
前記第2電極活物質層は、前記第1方向に非平行な第2方向において、前記第1電極活物質層の端部よりも外側に延在する延在領域を有し、
前記積層工程において、前記絶縁シートによって前記第2電極活物質層の前記延在領域を覆い、
前記結束工程において、前記結束部材の少なくとも一部を前記第2方向において前記第2電極活物質層の前記延在領域に重なる位置に設ける、蓄電素子の製造方法。 - 前記積層工程において、複数の前記絶縁シートを積層する、請求項15に記載の蓄電素子の製造方法。
- 前記積層工程において、前記絶縁シートを、前記第1方向および前記第2方向の両方向に非平行な第3方向に交互に折り返す、請求項15または16に記載の蓄電素子の製造方法。
- 前記結束工程において、前記延在領域の長手方向および前記結束部材の長手方向が、互いに平行になるように前記第1電極、前記第2電極および前記絶縁シートを結束する、請求項15乃至17のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
- 前記積層工程において、前記第1電極集電体のうち、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第1絶縁部材を配置する、請求項15乃至18のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
- 前記積層工程において、前記第1方向に隣り合う前記第1電極および前記第2電極の間であって、前記第2方向において前記延在領域と重なる位置に、第2絶縁部材を配置する、請求項15乃至19のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
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JP2019038746A JP2020144997A (ja) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | 蓄電素子および蓄電素子の製造方法 |
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