JP2021144800A - Electrode for power storage device and power storage device - Google Patents

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匠昭 奥田
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Abstract

To implement a slow discharge mechanism under an internal short circuit in a sheet-shaped electrode.SOLUTION: An electrode for a power storage device includes an electrode active material, and a current collector having an inter-digital structure including a plurality of current collecting wires which are adjacent to the electrode active material and are not electrically connected to one another at portions thereof which are in contact with the electrode active material, and a current collecting body which is a continuum for connecting a plurality of current collectors in parallel at an outside portion where the current collecting wires and the electrode active material are not in contact with each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書では、蓄電デバイス用電極及び蓄電デバイスを開示する。 This specification discloses electrodes for power storage devices and power storage devices.

従来、蓄電デバイスとしては、正極板および負極板のそれぞれ複数箇所に接続されたリード線から集電を行い、電池内部の電流路には、電池温度が所定温度以上に上昇したときに、溶融して電流路を遮断する電流遮断機構としての低融点合金部材を嵌挿したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電デバイスでは、電池の内部抵抗を低減し、短絡電流等の発生により電池温度が上昇した場合の電流遮断機構を備えた充放電特性と安全性に優れたリチウム二次電池を提供することができるとしている。 Conventionally, as a power storage device, current is collected from lead wires connected to a plurality of positions of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and the current path inside the battery melts when the battery temperature rises above a predetermined temperature. A low melting point alloy member is inserted as a current blocking mechanism that cuts off the current path (see, for example, Patent Document 1). In this power storage device, it is possible to provide a lithium secondary battery having excellent charge / discharge characteristics and safety, which is provided with a current cutoff mechanism when the battery temperature rises due to the generation of a short-circuit current or the like by reducing the internal resistance of the battery. It is said that it can be done.

特開平１０−２３３２３３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-233233

しかしながら、特許文献１では、帯状の集電箔上に電極材料を形成した一対の正／負シート電極の所々から熱ヒューズ機能を有する集電体で集電するものであるが、この熱ヒューズの作動により停止可能なのは外部回路を介した充放電に限られ、電極内で内部短絡が発生した場合の放電反応を抑制することはできなかった。その理由は、電極全体が低抵抗な集電箔でつながっているため、内部短絡が発生した場合には、対向する全ての正/負電極からの放電電流が低抵抗な集電箔を通じて、短絡箇所に集中することになった。このように、電極の内部短絡に対処することができる集電構造が求められていた。 However, in Patent Document 1, a current collector having a thermal fuse function collects electricity from a pair of positive / negative sheet electrodes in which an electrode material is formed on a strip-shaped current collector foil. Only charging and discharging via an external circuit can be stopped by operation, and it was not possible to suppress the discharging reaction when an internal short circuit occurs in the electrode. The reason is that the entire electrodes are connected by a low resistance current collector foil, so if an internal short circuit occurs, the discharge current from all the opposing positive / negative electrodes will be short-circuited through the low resistance current collector foil. I decided to concentrate on the part. As described above, a current collecting structure capable of coping with the internal short circuit of the electrode has been required.

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、シート状の電極において内部短絡時の徐放電機構を発現することができる蓄電デバイス用電極及び蓄電デバイスを提供することを主目的とする。 The present disclosure has been made in view of such a problem, and an object of the present disclosure is to provide an electrode for a power storage device and a power storage device capable of exhibiting a slow discharge mechanism at the time of an internal short circuit in a sheet-shaped electrode. ..

上述した目的を達成するために鋭意研究したところ、本発明者らは、隣りあうもの同士が先端側で電気的に接続していない櫛歯状の集電線を活物質内部に埋設し、この集電線を体積抵抗率の高い集電体に並列接続させ、更にその集電体に体積抵抗率の低い集電体を設けるよう集電構造を工夫するものとすれば、シート状の電極構造において、効率的に集電可能であり、且つ内部短絡時の徐放電機構を発現することができることを見いだし、本明細書で開示する発明を完成するに至った。 As a result of diligent research to achieve the above-mentioned object, the present inventors have embedded a comb-shaped current collector in which adjacent objects are not electrically connected to each other on the tip side inside the active material, and this collection is performed. If the electric wire is connected in parallel to a current collector having a high volume resistivity and the current collector structure is devised so as to provide a current collector having a low volume resistivity in the current collector, the sheet-shaped electrode structure may have a structure. It has been found that it is possible to efficiently collect current and to develop a slow discharge mechanism at the time of an internal short circuit, and the invention disclosed in the present specification has been completed.

即ち、本明細書で開示する蓄電デバイス用電極は、
蓄電デバイスに用いられるシート状の電極であって、
電極活物質と、
前記電極活物質に隣接し該電極活物質と接触している部分では互いに電気的に接続していない複数の集電線と、前記集電線と前記電極活物質とが接触していない外部で前記複数の集電線を並列接続する連続体である集電体とを有する櫛歯構造の集電部と、
を備えたものである。 That is, the electrodes for the power storage device disclosed in the present specification are
A sheet-shaped electrode used in a power storage device.
Electrode active material and
A plurality of collecting wires that are adjacent to the electrode active material and are not electrically connected to each other at a portion that is in contact with the electrode active material, and a plurality of collecting wires that are not in contact with the electrode active material outside. A current collector with a comb-tooth structure having a current collector that is a continuum that connects the current collectors in parallel.
It is equipped with.

本明細書で開示する蓄電デバイスは、
正極活物質を有する正極と、
負極活物質を有する負極と、
前記正極と前記負極との間に介在しイオンを伝導するイオン伝導媒体と、
前記正極と前記負極との間に介在するセパレータと、を備え、
前記正極及び前記負極のうち少なくとも一方が上述した蓄電デバイス用電極であるものである。 The power storage device disclosed in this specification is
Positive electrode with positive electrode active material and positive electrode
Negative electrode with a negative electrode active material and
An ion conduction medium that is interposed between the positive electrode and the negative electrode and conducts ions,
A separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is provided.
At least one of the positive electrode and the negative electrode is the electrode for the power storage device described above.

本開示は、シート状の電極において内部短絡時の徐放電機構を発現することができる。このような効果が得られる理由は、以下のように推察される。例えば、集電線をストライプ状に配置しているので通常の充放電は問題なく行われる。一方、電極内で内部短絡が発生し、全ての電流が短絡箇所に集中する状況では、短絡箇所近傍の集電線に電流が集中しようとする。しかし、１本の集電線は、連続した集電箔よりも体積が極めて小さいため、同じ体積抵抗率の部材を用いても抵抗が大きくなる。このため、短絡箇所に集中して流れる電流値は小さくなり、長い時間をかけてゆっくり放電する、いわゆる徐放電となり、短絡箇所のジュール発熱が大幅に抑制されるので安全である。なお、１本の集電線の抵抗は大きくなるが、通常使用時に１本の集電線に流れる電流は集電体近傍の電極分のみの小電流であるので、問題なく流れることになる。言い換えれば、セル全体での電極内の集電抵抗は、１本の集電抵抗を多数の集電体の本数で除した値まで小さくなることになる。すなわち、比較的高抵抗の集電線を多数並列接続することで、セル全体の集電抵抗は低く設計し、円滑な充放電を可能とし、どこかで内部短絡が発生した場合は高抵抗の一本の集電線を通るため徐放電になり、高安全を担保することができる。 According to the present disclosure, a slow discharge mechanism at the time of an internal short circuit can be realized in a sheet-shaped electrode. The reason why such an effect can be obtained is presumed as follows. For example, since the collecting wires are arranged in a stripe shape, normal charging / discharging can be performed without any problem. On the other hand, in a situation where an internal short circuit occurs in the electrode and all the current is concentrated at the short-circuited portion, the current tends to concentrate on the collecting wire near the short-circuited portion. However, since the volume of one current collector is much smaller than that of a continuous current collector foil, the resistance increases even if members having the same volume resistivity are used. For this reason, the value of the current concentrated in the short-circuited portion becomes small, and the discharge is slow over a long period of time, that is, so-called slow discharge, and Joule heat generation in the short-circuited portion is significantly suppressed, which is safe. Although the resistance of one collector wire increases, the current flowing through one collector wire during normal use is a small current only for the electrodes in the vicinity of the current collector, so that the current flows without any problem. In other words, the current collecting resistance in the electrodes of the entire cell becomes as small as the value obtained by dividing one current collecting resistance by the number of many current collectors. In other words, by connecting a large number of relatively high resistance collector wires in parallel, the current collection resistance of the entire cell is designed to be low, enabling smooth charging and discharging, and if an internal short circuit occurs somewhere, it is one of the high resistance. Since it passes through the collecting wire of the book, it becomes a slow discharge, and high safety can be guaranteed.

蓄電デバイス１０の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the power storage device 10. 別の蓄電デバイス１０Ｂの一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of another power storage device 10B. 別の蓄電デバイス１０Ｃの一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of another power storage device 10C. 集電線の間隔ｓと放電容量比との関係図。The relationship diagram between the interval s of the collecting electric wire and the discharge capacity ratio.

（蓄電デバイス用電極）
実施形態で説明する本開示の蓄電デバイス用電極は、蓄電デバイスに用いられるシート状の電極である。この電極は、正極としてもよいし、負極としてもよいが、正極であることが好ましい。正極は、負極に比して導電性が低いため、本開示の集電構造を採用する意義が高い。この電極は、電極活物質と、電極活物質が隣接する集電部とを備える。集電部は、電極活物質に隣接しこの電極活物質と接触している部分では互いに電気的に接続していない複数の集電線と、集電線と電極活物質とが接触していない外部で複数の集電線を並列接続する連続体である集電体と、を有する。この集電部は、櫛歯構造を有している。 (Electrodes for power storage devices)
The electrode for a power storage device of the present disclosure described in the embodiment is a sheet-shaped electrode used for the power storage device. This electrode may be a positive electrode or a negative electrode, but is preferably a positive electrode. Since the positive electrode has lower conductivity than the negative electrode, it is highly significant to adopt the current collecting structure of the present disclosure. This electrode includes an electrode active material and a current collector to which the electrode active material is adjacent. The current collector is located adjacent to the electrode active material and is not electrically connected to each other at the portion in contact with the electrode active material. It has a current collector, which is a continuous body for connecting a plurality of collector wires in parallel. This current collector has a comb tooth structure.

集電部は、集電線を並列接続する第１集電体と、外部で第１集電体に電気的に接続する第２集電体とを有しており、第１集電体は、第２集電体よりも高い体積抵抗率を有するものとしてもよい。この第１集電体は、より高い体積抵抗率を有することによって、例えば、部分的な内部短絡が生じた際に大きな抵抗として働き、急激な放電をより抑える徐放電機能を発現する。この第１集電体は、多数の集電線が並列接続されるため、通常の充放電時には、集電に与える影響が少なくなっている。また、第２集電体はより低い体積抵抗率を有することによって、効率よい集電を実現する。 The current collector has a first current collector that connects current collectors in parallel and a second current collector that is externally electrically connected to the first current collector. It may have a higher volume resistance than the second current collector. By having a higher volume resistivity, this first current collector acts as a large resistance when, for example, a partial internal short circuit occurs, and exhibits a slow discharge function that further suppresses a sudden discharge. Since a large number of current collectors are connected in parallel to this first current collector, the influence on the current collector is small during normal charging and discharging. In addition, the second current collector has a lower volume resistivity to realize efficient current collection.

第１集電体は、第２集電体に比してより高い体積抵抗率を有することが好ましいが、第２集電体の１０倍以上、より好ましくは１００倍以上、あるいは２００倍以上や５００倍以上の体積抵抗率を有するものとしてもよい。第２集電体の体積抵抗率は、より低いほど好ましい。また、第１集電体は、本数Ｎが１００本以上である集電線が並列接続されているものとしてもよいし、２００本以上や、５００本以上の集電線が並列接続されているものとしてもよい。並列接続の本数Ｎに応じて、第１集電体を介して単セルにかかる抵抗が決定されるため、所望の充放電特性に応じて、集電線の並列接続の本数Ｎや第１集電体の体積抵抗率の高さなどを適宜設定すればよい。また、集電線の本数Ｎが多くなると単位体積あたりの活物質量が減少することから、エネルギー密度の観点もふまえて、この集電線の本数Ｎを適宜設定すればよい。この第１集電体は、例えば、体積抵抗率が１．０×１０-6Ωｍ以上であり、第２集電体は、体積抵抗率が１．０×１０-7Ωｍ以下であるものとしてもよい。第１集電体は、体積抵抗率が１．０×１０-5Ωｍ以上であるものとしてもよいし、１．０×１０-4Ωｍ以上であるものとしてもよい。また、第２集電体は、体積抵抗率が５．０×１０-8Ωｍ以下であるものとしてもよいし、体積抵抗率が２．０×１０-8Ωｍ以下であるものとしてもよい。集電線と第２集電体の体積抵抗率は、同じであってもよいし、異なってもよい。 The first current collector preferably has a higher volume resistivity than the second current collector, but is 10 times or more, more preferably 100 times or more, or 200 times or more that of the second current collector. It may have a volume resistivity of 500 times or more. The lower the volume resistivity of the second current collector, the more preferable. Further, the first current collector may be one in which 100 or more current collectors having N of 100 or more are connected in parallel, or 200 or more or 500 or more current collectors are connected in parallel. May be good. Since the resistance applied to the single cell via the first current collector is determined according to the number N of parallel connections, the number N of parallel connections of the current collectors and the first current collector are determined according to the desired charge / discharge characteristics. The height of the volume resistivity of the body may be appropriately set. Further, since the amount of active material per unit volume decreases as the number N of the collecting wires increases, the number N of the collecting wires may be appropriately set from the viewpoint of energy density. The first current collector has, for example, a volume resistivity of 1.0 × 10 -6 Ωm or more, and the second current collector has a volume resistivity of 1.0 × 10 -7 Ωm or less. May be good. The first current collector may have a volume resistivity of 1.0 × 10 -5 Ωm or more, or may have a volume resistivity of 1.0 × 10 -4 Ωm or more. Further, the second current collector may have a volume resistivity of 5.0 × 10 -8 Ωm or less, or may have a volume resistivity of 2.0 × 10 -8 Ωm or less. The volume resistivity of the current collector and the second current collector may be the same or different.

集電部は、集電線の幅ｔが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であり、集電線の間隔ｓが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であることが好ましい。幅ｔと間隔ｓとは、同じ値としてもよいし、異なる値としてもよいが、積層時の支持性を考慮すると、同じ値である方が望ましい。集電線の幅ｔは、２００μｍ以上がより好ましく、２５０μｍ以上としてもよい。また、集電線の幅ｔは、４００μｍ以下がより好ましく、３００μｍ以下としてもよい。集電線の間隔ｓは、２００μｍ以上がより好ましく、２５０μｍ以上としてもよい。また、集電線の間隔ｓは、４００μｍ以下がより好ましく、３００μｍ以下としてもよい。 In the current collector, the width t of the current collector is preferably in the range of 100 μm or more and 500 μm or less, and the interval s of the current collector is preferably in the range of 100 μm or more and 500 μm or less. The width t and the interval s may have the same value or different values, but it is preferable that the width t and the interval s have the same value in consideration of the supportability at the time of stacking. The width t of the collecting wire is more preferably 200 μm or more, and may be 250 μm or more. Further, the width t of the collecting wire is more preferably 400 μm or less, and may be 300 μm or less. The interval s of the collecting wires is more preferably 200 μm or more, and may be 250 μm or more. Further, the interval s of the collecting wires is more preferably 400 μm or less, and may be 300 μm or less.

（蓄電デバイス）
実施形態で説明する本開示の蓄電デバイスは、正極活物質を有する正極と、負極活物質を有する負極と、正極と負極との間に介在しイオンを伝導するイオン伝導媒体と、正極と負極との間に介在するセパレータと、を備え、正極及び負極のうち少なくとも一方が上述した蓄電デバイス用電極である。この蓄電デバイスは、例えば、電気二重層キャパシタやハイブリッドキャパシタ、疑似電気二重層キャパシタ、アルカリ金属二次電池、アルカリ金属イオン電池などとしてもよい。蓄電デバイスのキャリアイオンは、リチウムイオンやナトリウムイオン、カリウムイオンなどのアルカリ金属イオンやマグネシウムイオンやストロンチウムイオン、カルシウムイオンなどの第２族イオンなどが挙げられる。ここでは、説明の便宜のため、リチウムイオンをキャリアとするリチウムイオン二次電池をその主たる一例として以下説明する。 (Power storage device)
The power storage device of the present disclosure described in the embodiment includes a positive electrode having a positive electrode active material, a negative electrode having a negative electrode active material, an ion conduction medium that is interposed between the positive electrode and the negative electrode and conducts ions, and a positive electrode and a negative electrode. A separator interposed between the two is provided, and at least one of the positive electrode and the negative electrode is the above-mentioned electrode for a power storage device. This power storage device may be, for example, an electric double layer capacitor, a hybrid capacitor, a pseudo electric double layer capacitor, an alkali metal secondary battery, an alkali metal ion battery, or the like. Examples of carrier ions of the power storage device include alkali metal ions such as lithium ion, sodium ion and potassium ion, and group 2 ions such as magnesium ion, strontium ion and calcium ion. Here, for convenience of explanation, a lithium ion secondary battery having a lithium ion as a carrier will be described below as a main example thereof.

本実施形態で開示する蓄電デバイスについて図面を用いて説明する。図１は、蓄電デバイス１０の一例を示す模式図であり、図１Ａが図１ＢのＡ−Ａ断面図、図１Ｂが蓄電デバイス１０の側面図、図１Ｃが図１ＢのＢ−Ｂ断面図であり、図１Ｄが正極集電部３０の説明図である。蓄電デバイス１０は、負極１２と、セパレータ１５と、正極１６とを備えている。単セル１１は、負極１２と、セパレータ１５と、正極１６とにより構成されている。この蓄電デバイス１０は、シート状の負極１２と、シート状のセパレータ１５と、シート状の正極１６とが積層された構造を有する。また、この蓄電デバイス１０は、負極１２とセパレータ１５と正極１６とを有する単セル１１を更に積層した構造を有するものとしてもよい。 The power storage device disclosed in this embodiment will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are schematic views showing an example of a power storage device 10, FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1B, FIG. 1B is a side view of the power storage device 10, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. Yes, FIG. 1D is an explanatory view of the positive electrode current collector 30. The power storage device 10 includes a negative electrode 12, a separator 15, and a positive electrode 16. The single cell 11 is composed of a negative electrode 12, a separator 15, and a positive electrode 16. The power storage device 10 has a structure in which a sheet-shaped negative electrode 12, a sheet-shaped separator 15, and a sheet-shaped positive electrode 16 are laminated. Further, the power storage device 10 may have a structure in which a single cell 11 having a negative electrode 12, a separator 15 and a positive electrode 16 is further laminated.

負極１２は、負極活物質層１３と、負極集電部２０とを含む。この負極１２は、負極活物質層１３と負極集電部２０とを密着させて形成したものとしてもよいし、例えば負極活物質と導電材と結着材とを混合し、適当な溶剤を加えてペースト状の負極合材としたものを、負極集電部２０が埋設されるように塗布乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成してもよい。負極活物質層１３には、負極活物質と、導電材と、結着材とを含むものとしてもよい。負極活物質としては、リチウム、リチウム合金、スズ化合物などの無機化合物、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素質材料、複数の元素を含む複合酸化物、導電性ポリマーなどが挙げられる。炭素質材料は、例えば、コークス類、ガラス状炭素類、グラファイト類、難黒鉛化性炭素類、熱分解炭素類、炭素繊維などが挙げられる。このうち、人造黒鉛、天然黒鉛などのグラファイト類が、金属リチウムに近い作動電位を有し、高い作動電圧での充放電が可能であり支持塩としてリチウム塩を使用した場合に自己放電を抑え、且つ充電時における不可逆容量を少なくできるため、好ましい。複合酸化物としては、例えば、リチウムチタン複合酸化物やリチウムバナジウム複合酸化物などが挙げられる。負極活物質としては、このうち、炭素質材料が安全性の面から見て好ましい。 The negative electrode 12 includes a negative electrode active material layer 13 and a negative electrode current collector 20. The negative electrode 12 may be formed by bringing the negative electrode active material layer 13 and the negative electrode current collecting portion 20 into close contact with each other. For example, the negative electrode active material, the conductive material, and the binder are mixed, and an appropriate solvent is added. The paste-like negative electrode mixture may be applied and dried so that the negative electrode current collecting portion 20 is embedded, and if necessary, compressed to increase the electrode density. The negative electrode active material layer 13 may include a negative electrode active material, a conductive material, and a binder. Examples of the negative electrode active material include inorganic compounds such as lithium, lithium alloys and tin compounds, carbonaceous materials capable of occluding and releasing lithium ions, composite oxides containing a plurality of elements, and conductive polymers. Examples of the carbonaceous material include cokes, glassy carbons, graphites, non-graphitizable carbons, pyrolytic carbons, carbon fibers and the like. Of these, graphites such as artificial graphite and natural graphite have an operating potential close to that of metallic lithium and can be charged and discharged at a high operating voltage. When a lithium salt is used as the supporting salt, self-discharge is suppressed. Moreover, it is preferable because the irreversible capacity at the time of charging can be reduced. Examples of the composite oxide include a lithium titanium composite oxide and a lithium vanadium composite oxide. Of these, the carbonaceous material is preferable as the negative electrode active material from the viewpoint of safety.

導電材は、正極の電池性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば特に限定されず、例えば、天然黒鉛（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛）や人造黒鉛などの黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンウィスカ、ニードルコークス、炭素繊維、金属（銅、ニッケル、アルミニウム、銀、金など）などの１種又は２種以上を混合したものを用いることができる。これらの中で、導電材としては、電子伝導性及び塗工性の観点より、カーボンブラック及びアセチレンブラックが好ましい。結着材は、活物質粒子及び導電材粒子を繋ぎ止める役割を果たすものであり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、或いはポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭゴム、天然ブチルゴム（ＮＢＲ）等を単独で、あるいは２種以上の混合物として用いることができる。また、水系バインダーであるセルロース系やスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）の水分散体等を用いることもできる。正極活物質、導電材、結着材を分散させる溶剤としては、例えばＮ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフランなどの有機溶剤を用いることができる。また、水に分散剤、増粘剤等を加え、ＳＢＲなどのラテックスで活物質をスラリー化してもよい。増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどの多糖類を単独で、あるいは２種以上の混合物として用いることができる。塗布方法としては、例えば、アプリケータロールなどのローラコーティング、スクリーンコーティング、ドクターブレイド方式、スピンコーティング、バーコータなどが挙げられ、これらのいずれかを用いて任意の厚さ・形状とすることができる。 The conductive material is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not adversely affect the battery performance of the positive electrode. For example, graphite such as natural graphite (scaly graphite, scaly graphite) or artificial graphite, acetylene black, carbon black, etc. One or a mixture of one or more of Ketjen black, carbon whisker, graphite coke, carbon fiber, metal (copper, nickel, aluminum, silver, gold, etc.) can be used. Among these, carbon black and acetylene black are preferable as the conductive material from the viewpoint of electron conductivity and coatability. The binder serves to hold the active material particles and the conductive material particles together. For example, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), fluororubber, or polypropylene, Thermoplastic resins such as polyethylene, ethylene propylene diene rubber (EPDM), sulfonated EPDM rubber, natural butyl rubber (NBR) and the like can be used alone or as a mixture of two or more. Further, an aqueous dispersion of cellulose-based binder or styrene-butadiene rubber (SBR), which is an aqueous binder, can also be used. Examples of the solvent for dispersing the positive electrode active material, the conductive material, and the binder include N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, methylethylketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethylenetriamine, N, N-dimethylaminopropylamine. , Ethylene oxide, tetrahydrofuran and other organic solvents can be used. Further, a dispersant, a thickener or the like may be added to water, and the active material may be slurried with a latex such as SBR. As the thickener, for example, polysaccharides such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose can be used alone or as a mixture of two or more kinds. Examples of the coating method include roller coating such as applicator roll, screen coating, doctor blade method, spin coating, bar coater and the like, and any of these can be used to obtain an arbitrary thickness and shape.

負極集電部２０は、負極集電線２３と、集電体２４とを有する櫛歯構造の部材である。負極集電線２３は、負極活物質に隣接し負極活物質と接触している部分では互いに電気的に接続していない複数の線状の部材である。負極集電線２３は、その断面形状が正方形や長方形の矩形としてもよいし、円柱や楕円柱、六角柱や八角形柱など多角形柱としてもよい。集電体２４は、負極集電線２３と負極活物質とが接触していない外部で複数の負極集電線２３を並列接続する連続体である部材である。集電体２４は、負極集電線２３の配列方向を長手方向とする箔状又は板状の部材である。この集電体２４は、負極集電線２３を並列接続する第１集電体２１と、外部で第１集電体２１に電気的に接続する第２集電体２２とを有するものとしてもよい。この第１集電体２１は、第２集電体２２よりも高い体積抵抗率を有することが好ましい。例えば、第１集電体２１は、第２集電体２２の１００倍以上の体積抵抗率を有することが好ましい。この第１集電体２１は、体積抵抗率が１．０×１０-6Ωｍ以上であり、第２集電体２２は、体積抵抗率が１．０×１０-7Ωｍ以下であるものとしてもよい。また、集電部２４は、負極集電線２３の幅ｔが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であり、負極集電線２３の間隔ｓが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であるものとしてもよい。また、集電体２４は、１００本以上の負極集電線２３が並列接続されているものとしてもよい。 The negative electrode current collector 20 is a member having a comb-tooth structure having a negative electrode current collector 23 and a current collector 24. The negative electrode collecting electric wire 23 is a plurality of linear members that are not electrically connected to each other at a portion adjacent to the negative electrode active material and in contact with the negative electrode active material. The negative electrode collecting electric wire 23 may have a square or rectangular cross-sectional shape, or may be a polygonal pillar such as a cylinder, an elliptical pillar, a hexagonal pillar, or an octagonal pillar. The current collector 24 is a member which is a continuum in which a plurality of negative electrode current collectors 23 are connected in parallel on the outside where the negative electrode current collector 23 and the negative electrode active material are not in contact with each other. The current collector 24 is a foil-shaped or plate-shaped member whose longitudinal direction is the arrangement direction of the negative electrode current collectors 23. The current collector 24 may have a first current collector 21 that connects the negative electrode current collector 23 in parallel, and a second current collector 22 that is externally electrically connected to the first current collector 21. .. The first current collector 21 preferably has a higher volume resistivity than the second current collector 22. For example, the first current collector 21 preferably has a volume resistivity of 100 times or more that of the second current collector 22. It is assumed that the first current collector 21 has a volume resistivity of 1.0 × 10 -6 Ωm or more, and the second current collector 22 has a volume resistivity of 1.0 × 10 -7 Ωm or less. May be good. Further, the current collector 24 may have a width t of the negative electrode current collector 23 in the range of 100 μm or more and 500 μm or less, and the interval s of the negative electrode current collector 23 in the range of 100 μm or more and 500 μm or less. Further, the current collector 24 may have 100 or more negative electrode current collectors 23 connected in parallel.

負極集電線２３には、銅、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、アルミニウム、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ−Ｃｄ合金などのほか、接着性、導電性及び耐還元性向上の目的で、例えば銅などの表面をカーボン、ニッケル、チタンや銀などで処理したものも用いることができる。これらについては、表面を酸化処理することも可能である。また、第１集電体２１は、例えば、導電材としての金属粒子や炭素粒子を分散したインクを固形化したものや、導電性を有する導電性ポリマーなどとしてもよい。導電材の金属は、例えば、銀などの貴金属などが挙げられる。導電性ポリマーとしては、ポリチオフェン系、ポリアセチレン系、ポリアニリン系、ポリピロール系などの高分子材料が挙げられる。第２集電体２２の材質及び形状は、例えば、上述した負極集電線２３で挙げたいずれかの材質を用いることができる。 The negative electrode collecting wire 23 includes copper, nickel, stainless steel, titanium, aluminum, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, Al-Cd alloy, etc., as well as the purpose of improving adhesiveness, conductivity, and reduction resistance. Therefore, for example, one in which the surface of copper or the like is treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like can also be used. For these, it is also possible to oxidize the surface. Further, the first current collector 21 may be, for example, a solidified ink in which metal particles or carbon particles as a conductive material are dispersed, a conductive polymer having conductivity, or the like. Examples of the metal of the conductive material include precious metals such as silver. Examples of the conductive polymer include polymer materials such as polythiophene-based, polyacetylene-based, polyaniline-based, and polypyrrole-based. As the material and shape of the second current collector 22, for example, any of the materials listed in the negative electrode current collector 23 described above can be used.

セパレータ１５は、キャリアイオン（例えばリチウムイオン）のイオン伝導を阻害せず負極１２と正極１６とを絶縁するものである。セパレータ１５としては、蓄電デバイス１０の使用範囲に耐えうる組成であれば特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン製不織布やポリフェニレンスルフィド製不織布などの高分子不織布、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂の薄い微多孔膜が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。このセパレータ１５の厚さは、例えば、５μｍ以上であることが好ましく、８μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であるものとしてもよい。この厚さが５μｍ以上では、絶縁性を確保する上で好ましい。また、セパレータ１５の厚さは、１５μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。この厚さが１５μｍ以下では、イオン伝導性の低下を抑制できる点や、セルに占める体積をより低減する上で好ましい。 The separator 15 insulates the negative electrode 12 and the positive electrode 16 without inhibiting the ion conduction of carrier ions (for example, lithium ions). The separator 15 is not particularly limited as long as it has a composition that can withstand the range of use of the power storage device 10. For example, a polymer non-woven fabric such as a polypropylene non-woven fabric or a polyphenylene sulfide non-woven fabric, or a thin fine olefin resin such as polyethylene or polypropylene is used. A porous membrane can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. The thickness of the separator 15 is, for example, preferably 5 μm or more, more preferably 8 μm or more, and may be 10 μm or more. When this thickness is 5 μm or more, it is preferable in order to secure the insulating property. The thickness of the separator 15 is preferably 15 μm or less, and more preferably 10 μm or less. When this thickness is 15 μm or less, it is preferable in that the decrease in ionic conductivity can be suppressed and the volume occupied in the cell can be further reduced.

セパレータ１５は、キャリアであるイオンを伝導するイオン伝導媒体を含むものとしてもよい。イオン伝導媒体としては、支持塩を含む非水系電解液や非水系ゲル電解液などを用いることができる。非水系電解液の溶媒としては、例えば、カーボネート類、エステル類、エーテル類、ニトリル類、フラン類、スルホラン類及びジオキソラン類などが挙げられ、これらを単独又は混合して用いることができる。具体的には、カーボネート類としてエチレンカーボネート（ＥＣ）やプロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネートなどの環状カーボネート類や、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート、エチル−ｎ−ブチルカーボネート、メチル−ｔ−ブチルカーボネート、ジ−ｉ−プロピルカーボネート、ｔ−ブチル−ｉ−プロピルカーボネートなどの鎖状カーボネート類、γ−ブチルラクトン、γ−バレロラクトンなどの環状エステル類、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酪酸メチルなどの鎖状エステル類、ジメトキシエタン、エトキシメトキシエタン、ジエトキシエタンなどのエーテル類、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、などのフラン類、スルホラン、テトラメチルスルホランなどのスルホラン類、１，３−ジオキソラン、メチルジオキソランなどのジオキソラン類などが挙げられる。この電解液には、蓄電デバイス１０のキャリアであるイオンを含む支持塩を溶解したものとしてもよい。支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＳｉＦ6、ＬｉＡｌＦ4、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＡｌＣｌ4などが挙げられる。このうち、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4などの無機塩、及びＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3などの有機塩からなる群より選ばれる１種又は２種以上の塩を組み合わせて用いることが電気特性の点から見て好ましい。この支持塩は、電解液中の濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上５ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２ｍｏｌ／Ｌ以下であることがより好ましい。 The separator 15 may include an ion conduction medium that conducts ions as carriers. As the ion conducting medium, a non-aqueous electrolyte solution containing a supporting salt, a non-aqueous gel electrolyte solution, or the like can be used. Examples of the solvent for the non-aqueous electrolyte solution include carbonates, esters, ethers, nitriles, furans, sulfolanes and dioxolanes, which can be used alone or in combination. Specifically, as carbonates, cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate, vinylene carbonate, butylene carbonate, and chloroethylene carbonate, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate, and ethyl. Chain carbonates such as -n-butyl carbonate, methyl-t-butyl carbonate, di-i-propyl carbonate, t-butyl-i-propyl carbonate, cyclic esters such as γ-butyl lactone and γ-valerolactone, Chain esters such as methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl butyrate, ethers such as dimethoxyethane, ethoxymethoxyethane, diethoxyethane, nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, furan such as tetrahydrofuran and methyl tetrahydrofuran, etc. Classes, sulfolanes such as sulfolane and tetramethylsulfolane, and dioxolanes such as 1,3-dioxolane and methyldioxolane. In this electrolytic solution, a supporting salt containing ions, which is a carrier of the electricity storage device 10, may be dissolved. Examples of the supporting salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiSbF 6 , LiSiF 6 , LiAlF 4 , LiSCN, and the like. Examples thereof include LiClO 4 , LiCl, LiF, LiBr, LiI, and LiAlCl 4. Of these, 1 is selected from the group consisting of inorganic salts such as LiPF 6 , LiBF 4 , and LiClO 4 , and organic salts such as LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , and LiC (CF 3 SO 2 ) 3. It is preferable to use a seed or a combination of two or more kinds of salts from the viewpoint of electrical characteristics. The concentration of this supporting salt in the electrolytic solution is preferably 0.1 mol / L or more and 5 mol / L or less, and more preferably 0.5 mol / L or more and 2 mol / L or less.

正極１６は、正極活物質層１７と、正極集電部３０とを有するものとしてもよい。正極活物質層１７は、正極活物質と、必要に応じて導電材と、結着材とを含むものとしてもよい。正極１６は、例えば正極活物質と導電材と結着材とを混合し、適当な溶剤を加えてペースト状の正極合材としたものを、正極集電部３０が埋設されるように塗布乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成してもよい。正極活物質層１７には、正極活物質と、導電材と、結着材とを含むものとしてもよい。正極活物質は、例えば、キャリアであるリチウムを吸蔵放出可能な材料が挙げられる。正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属とを有する化合物、例えば、リチウムと遷移金属元素とを含む酸化物や、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物などが挙げられる。具体的には、基本組成式をＬｉ(1-x)ＭｎＯ2（０≦ｘ≦１など、以下同じ）やＬｉ(1-x)Ｍｎ2Ｏ4などとするリチウムマンガン複合酸化物、基本組成式をＬｉ(1-x)ＣｏＯ2などとするリチウムコバルト複合酸化物、基本組成式をＬｉ(1-x)ＮｉＯ2などとするリチウムニッケル複合酸化物、基本組成式をＬｉ(1-x)ＣｏaＮｉbＭｎcＯ2（ａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞０、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、Ｌｉ(1-x)ＣｏaＮｉbＭｎcＯ4（０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、１≦ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）などとするリチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物、基本組成式をＬｉＶ2Ｏ3などとするリチウムバナジウム複合酸化物、基本組成式をＶ2Ｏ5などとする遷移金属酸化物などを用いることができる。また、基本組成式をＬｉＦｅＰＯ4とするリン酸鉄リチウム化合物などを正極活物質として用いることができる。これらのうち、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物、例えば、ＬｉＣｏ1/3Ｎｉ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2やＬｉＮｉ0.4Ｃｏ0.3Ｍｎ0.3Ｏ2などが好ましい。なお、「基本組成式」とは、他の元素、例えば、ＡｌやＭｇなどの成分を含んでもよい趣旨である。また、正極に用いられる導電材、結着材、溶剤などは、それぞれ負極で例示したものを用いることができる。 The positive electrode 16 may have a positive electrode active material layer 17 and a positive electrode current collector 30. The positive electrode active material layer 17 may include a positive electrode active material, a conductive material, and a binder, if necessary. For the positive electrode 16, for example, a positive electrode active material, a conductive material, and a binder are mixed, and an appropriate solvent is added to form a paste-like positive electrode mixture, which is applied and dried so that the positive electrode current collecting portion 30 is embedded. Then, if necessary, it may be formed by compression in order to increase the electrode density. The positive electrode active material layer 17 may include a positive electrode active material, a conductive material, and a binder. Examples of the positive electrode active material include a material capable of occluding and releasing lithium as a carrier. Examples of the positive electrode active material include compounds having lithium and a transition metal, for example, an oxide containing lithium and a transition metal element, and a phosphoric acid compound containing lithium and a transition metal element. Specifically, a lithium manganese composite oxide having a basic composition formula of Li (1-x) MnO 2 (0 ≦ x ≦ 1, etc., the same applies hereinafter) or Li (1-x) Mn 2 O 4, etc., basic composition Lithium cobalt composite oxide whose formula is Li (1-x) CoO 2, etc., Lithium nickel composite oxide whose basic composition formula is Li (1-x) NiO 2, etc., basic composition formula is Li (1-x) Co a Ni b Mn c O 2 (a> 0, b> 0, c> 0, a + b + c = 1), Li (1-x) Co a Ni b Mn c O 4 (0 <a <1,0 <b <1, 1 ≦ c <2, a + b + c = 2), etc. Lithium cobalt nickel manganese composite oxide, basic composition formula is LiV 2 O 3, etc. Lithium vanadium composite oxide, basic composition formula is V 2 O 5, etc. A transition metal oxide or the like can be used. Further, a lithium iron phosphate compound having a basic composition formula of LiFePO 4 or the like can be used as the positive electrode active material. Of these, lithium cobalt nickel-manganese composite oxides such as LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 and LiNi 0.4 Co 0.3 Mn 0.3 O 2 are preferable. The "basic composition formula" is intended to include other elements such as components such as Al and Mg. Further, as the conductive material, the binder, the solvent and the like used for the positive electrode, those exemplified for the negative electrode can be used.

正極１６において、正極活物質の含有量は、より多いことが好ましく、正極１６の質量全体に対して７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましい。導電材の含有量は、正極１６の全体の質量に対して０質量％以上２０質量％以下の範囲であることが好ましく、０質量％以上１０質量％以下の範囲であることがより好ましい。このような範囲では、電池容量の低下を抑制し、導電性を十分に付与することができる。また、結着材の含有量は、正極１６の質量全体に対して０．１質量％以上５質量％以下の範囲であることが好ましく、０．２質量％以上３質量％以下の範囲であることがより好ましい。 In the positive electrode 16, the content of the positive electrode active material is preferably higher, preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more, based on the total mass of the positive electrode 16. The content of the conductive material is preferably in the range of 0% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably in the range of 0% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total mass of the positive electrode 16. In such a range, it is possible to suppress a decrease in battery capacity and sufficiently impart conductivity. The content of the binder is preferably in the range of 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and in the range of 0.2% by mass or more and 3% by mass or less with respect to the total mass of the positive electrode 16. Is more preferable.

正極集電部３０は、正極集電線３３と、集電体３４とを有する櫛歯構造の部材である。正極集電線３３は、正極活物質に隣接し正極活物質と接触している部分では互いに電気的に接続していない複数の線状の部材である。正極集電線３３は、その断面形状が正方形や長方形の矩形としてもよいし、円柱や楕円柱、六角柱や八角形柱など多角形柱としてもよい。集電体３４は、正極集電線３３と正極活物質とが接触していない外部で複数の正極集電線３３を並列接続する連続体である部材である。集電体３４は、正極集電線３３の配列方向を長手方向とする箔状又は板状の部材である。この集電体３４は、正極集電線３３を並列接続する第１集電体３１と、外部で第１集電体３１に電気的に接続する第２集電体３２とを有するものとしてもよい。この第１集電体３１は、第２集電体３２よりも高い体積抵抗率を有することが好ましい。例えば、第１集電体３１は、第２集電体３２の１００倍以上の体積抵抗率を有することが好ましい。この第１集電体３１は、体積抵抗率が１．０×１０-6Ωｍ以上であり、第２集電体３２は、体積抵抗率が１．０×１０-7Ωｍ以下であるものとしてもよい。また、集電部３４は、正極集電線３３の幅ｔが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であり、正極集電線３３の間隔ｓが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であるものとしてもよい。また、集電体３４は、１００本以上の正極集電線３３が並列接続されているものとしてもよい。 The positive electrode current collector 30 is a member having a comb tooth structure having a positive electrode current collector 33 and a current collector 34. The positive electrode collecting electric wire 33 is a plurality of linear members that are not electrically connected to each other at a portion adjacent to the positive electrode active material and in contact with the positive electrode active material. The positive electrode collecting electric wire 33 may have a square or rectangular cross-sectional shape, or may be a polygonal pillar such as a cylinder, an elliptical pillar, a hexagonal pillar, or an octagonal pillar. The current collector 34 is a member which is a continuum in which a plurality of positive electrode current collectors 33 are connected in parallel on the outside where the positive electrode current collector 33 and the positive electrode active material are not in contact with each other. The current collector 34 is a foil-shaped or plate-shaped member whose longitudinal direction is the arrangement direction of the positive electrode current collectors 33. The current collector 34 may have a first current collector 31 that connects the positive electrode current collector 33 in parallel, and a second current collector 32 that is externally electrically connected to the first current collector 31. .. The first current collector 31 preferably has a higher volume resistivity than the second current collector 32. For example, the first current collector 31 preferably has a volume resistivity of 100 times or more that of the second current collector 32. It is assumed that the first current collector 31 has a volume resistivity of 1.0 × 10 -6 Ωm or more, and the second current collector 32 has a volume resistivity of 1.0 × 10 -7 Ωm or less. May be good. Further, the current collector 34 may have a width t of the positive electrode current collector 33 in the range of 100 μm or more and 500 μm or less, and an interval s of the positive electrode current collector 33 in the range of 100 μm or more and 500 μm or less. Further, the current collector 34 may have 100 or more positive electrode current collectors 33 connected in parallel.

正極集電線３３には、銅、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、アルミニウム、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ−Ｃｄ合金などのほか、接着性、導電性及び耐還元性向上の目的で、例えば銅などの表面をカーボン、ニッケル、チタンや銀などで処理したものも用いることができる。これらについては、表面を酸化処理することも可能である。また、第１集電体３１は、例えば、導電材としての金属粒子や炭素粒子を分散したインクを固形化したものや、導電性を有する導電性ポリマーなどとしてもよい。導電材の金属は、例えば、銀などの貴金属などが挙げられる。導電性ポリマーとしては、ポリチオフェン系、ポリアセチレン系、ポリアニリン系、ポリピロール系などの高分子材料が挙げられる。第２集電体３２の材質及び形状は、例えば、上述した正極集電線３３で挙げたいずれかの材質を用いることができる。 The positive electrode collecting wire 33 includes copper, nickel, stainless steel, titanium, aluminum, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, Al-Cd alloy, etc., as well as the purpose of improving adhesiveness, conductivity, and reduction resistance. Therefore, for example, one in which the surface of copper or the like is treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like can also be used. For these, it is also possible to oxidize the surface. Further, the first current collector 31 may be, for example, a solidified ink in which metal particles or carbon particles as a conductive material are dispersed, a conductive polymer having conductivity, or the like. Examples of the metal of the conductive material include precious metals such as silver. Examples of the conductive polymer include polymer materials such as polythiophene-based, polyacetylene-based, polyaniline-based, and polypyrrole-based. As the material and shape of the second current collector 32, for example, any of the materials listed in the positive electrode current collector 33 described above can be used.

蓄電デバイス１０において、正極集電部３０の有する満充電状態からの内部短絡時における徐放電機能は、安全性の観点では、より長いことが好ましく、例えば、３０分以上であることが好ましく、１時間以上であることがより好ましく、２時間以上であることが更に好ましい。この徐放電機能がより長ければ、セル内部の部分短絡時において急激な放電をより抑制し、安全性をより確保することができる。この徐放電機能は、蓄電デバイス１０の抵抗の増加など、エネルギー密度の観点からは、５時間以下としてもよい。 In the power storage device 10, the slow discharge function of the positive electrode current collector 30 at the time of an internal short circuit from a fully charged state is preferably longer, for example, preferably 30 minutes or more from the viewpoint of safety. It is more preferably more than an hour, and even more preferably more than 2 hours. If this slow discharge function is longer, sudden discharge can be further suppressed at the time of partial short circuit inside the cell, and safety can be further ensured. This slow discharge function may be 5 hours or less from the viewpoint of energy density such as an increase in the resistance of the power storage device 10.

以上詳述した蓄電デバイス１０では、シート状の電極において内部短絡時の徐放電機構を発現することができる。このような効果が得られる理由は、以下のように推察される。例えば、集電線をストライプ状に配置しているので通常の充放電は問題なく行われる。一方、電極内で内部短絡が発生し、全ての電流が短絡箇所に集中する状況では、短絡箇所近傍の集電線に電流が集中しようとする。しかし、１本の集電線は、連続した集電箔よりも体積が極めて小さいため、同じ体積抵抗率の部材を用いても抵抗が大きくなる。このため、短絡箇所に集中して流れる電流値は小さくなり、長い時間をかけてゆっくり放電する、いわゆる徐放電となり、短絡箇所のジュール発熱が大幅に抑制されるので安全である。なお、１本の集電線の抵抗は大きくなるが、通常使用時に１本の集電線に流れる電流は集電体近傍の電極分のみの小電流であるので、問題なく流れることになる。言い換えれば、セル全体での電極内の集電抵抗は、一本の集電抵抗を多数の集電体の本数で除した値まで小さくなることになる。すなわち、比較的高抵抗の集電線を多数並列接続することで、セル全体の集電抵抗は低く設計し、円滑な充放電を可能とし、どこかで内部短絡が発生した場合は高抵抗の一本の集電線を通るため徐放電になり、高安全を担保することができる。 In the power storage device 10 described in detail above, a slow discharge mechanism at the time of an internal short circuit can be realized in the sheet-shaped electrode. The reason why such an effect can be obtained is presumed as follows. For example, since the collecting wires are arranged in a stripe shape, normal charging / discharging can be performed without any problem. On the other hand, in a situation where an internal short circuit occurs in the electrode and all the current is concentrated at the short-circuited portion, the current tends to concentrate on the collecting wire near the short-circuited portion. However, since the volume of one current collector is much smaller than that of a continuous current collector foil, the resistance increases even if members having the same volume resistivity are used. For this reason, the value of the current concentrated in the short-circuited portion becomes small, and the discharge is slow over a long period of time, that is, so-called slow discharge, and the Joule heat generation in the short-circuited portion is significantly suppressed, which is safe. Although the resistance of one collector wire increases, the current flowing through one collector wire during normal use is a small current only for the electrodes in the vicinity of the current collector, so that the current flows without any problem. In other words, the current collecting resistance in the electrodes of the entire cell becomes as small as the value obtained by dividing one current collecting resistance by the number of many current collectors. In other words, by connecting a large number of relatively high resistance collector wires in parallel, the current collection resistance of the entire cell is designed to be low, enabling smooth charging and discharging, and if an internal short circuit occurs somewhere, it is one of the high resistance. Since it passes through the collecting wire of the book, it becomes a slow discharge, and high safety can be guaranteed.

また、体積抵抗率の高い第１集電体２１，３１を有するため、部分的な内部短絡が起きた場合に、より大きく、周辺の電極からの電流の流れこみ、ひいては発熱を抑制することができる。また、体積抵抗率の低い第２集電体２２，３２を有するため、負極１２や正極１６での集電をより効率よく行うことができる。また、連続体である第１集電体２１，３１を設けることによって、多数の集電線を並列接続することが可能である。第１集電体２１，３１は部材の厚さの制御により抵抗を容易に制御可能である。更に、負極集電部２０において、負極集電線２３と第２集電体２２との間の抵抗を、第１集電体２１が第２集電体２２よりも高い体積抵抗率を有するものとすることによって、負極集電線２３の並列接続による低抵抗化を図ることができる。また、正極集電部３０でも同様である。したがって、この蓄電デバイス１０では、効率的な集電による高エネルギー密度化と内部短絡時の徐放電機構とを両立することができる。 In addition, since it has the first current collectors 21 and 31 having a high volume resistivity, it is possible to suppress the inflow of current from the surrounding electrodes and the heat generation when a partial internal short circuit occurs. can. Further, since the second current collectors 22 and 32 having a low volume resistivity are provided, current collection at the negative electrode 12 and the positive electrode 16 can be performed more efficiently. Further, by providing the first current collectors 21 and 31 which are continuous bodies, it is possible to connect a large number of current collectors in parallel. The resistance of the first current collectors 21 and 31 can be easily controlled by controlling the thickness of the members. Further, in the negative electrode current collector 20, the resistance between the negative electrode current collector 23 and the second current collector 22 is determined so that the first current collector 21 has a higher volume resistivity than the second current collector 22. By doing so, it is possible to reduce the resistance by connecting the negative electrode current collectors 23 in parallel. The same applies to the positive electrode current collector 30. Therefore, in this power storage device 10, it is possible to achieve both high energy density by efficient current collection and a slow discharge mechanism at the time of an internal short circuit.

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It goes without saying that the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various embodiments as long as it belongs to the technical scope of the present disclosure.

例えば、上述した実施形態では、蓄電デバイスのキャリアをリチウムイオンとしたが、特にこれに限定されず、ナトリウムイオンやカリウムイオンなどのアルカリ金属イオン、カルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの２族元素イオンとしてもよい。また、正極活物質は、キャリアのイオンを含むものとすればよい。また、電解液を非水系電解液としたが、水溶液系電解液としてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the carrier of the power storage device is lithium ion, but the carrier is not particularly limited to this, and alkali metal ions such as sodium ion and potassium ion, and group 2 element ions such as calcium ion and magnesium ion can also be used. good. Further, the positive electrode active material may contain carrier ions. Further, although the electrolytic solution is a non-aqueous electrolytic solution, it may be an aqueous electrolytic solution.

上述した実施形態では、正極活物質を遷移金属複合酸化物としたが、特に限定されず、例えば、キャパシタに用いられる炭素材料としてもよい。炭素材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、活性炭類、コークス類、ガラス状炭素類、黒鉛類、難黒鉛化性炭素類、熱分解炭素類、炭素繊維類、カーボンナノチューブ類、ポリアセン類などが挙げられる。このうち、高比表面積を示す活性炭類が好ましい。炭素材料としての活性炭は、比表面積が１０００ｍ2／ｇ以上であることが好ましく、１５００ｍ2／ｇ以上であることがより好ましい。比表面積が１０００ｍ2／ｇ以上では、放電容量をより高めることができる。この活性炭の比表面積は、作製の容易性から３０００ｍ2／ｇ以下であることが好ましく、２０００ｍ2／ｇ以下であることがより好ましい。なお、正極では、イオン伝導媒体に含まれるアニオン及びカチオンの少なくとも一方を吸着、脱離して蓄電するものと考えられるが、さらに、イオン伝導媒体に含まれるアニオン及びカチオンの少なくとも一方を挿入、脱離して蓄電するものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the positive electrode active material is a transition metal composite oxide, but the present invention is not particularly limited, and for example, it may be a carbon material used for a capacitor. The carbon material is not particularly limited, but for example, activated carbons, cokes, glassy carbons, graphites, non-graphitizable carbons, pyrolytic carbons, carbon fibers, carbon nanotubes, etc. Examples include polyacenes. Of these, activated carbons showing a high specific surface area are preferable. Activated carbon as a carbon material preferably has a specific surface area of 1000 m 2 / g or more, and more preferably 1500 m 2 / g or more. When the specific surface area is 1000 m 2 / g or more, the discharge capacity can be further increased. The specific surface area of this activated carbon is preferably 3000 m 2 / g or less, and more preferably 2000 m 2 / g or less, from the viewpoint of ease of production. It is considered that at the positive electrode, at least one of the anion and the cation contained in the ion conduction medium is adsorbed and desorbed to store electricity, but further, at least one of the anion and the cation contained in the ion conduction medium is inserted and desorbed. It may be used to store electricity.

上述した実施形態では、櫛歯状の集電体構造を負極１２及び正極１６に備えたものとしたが、特にこれに限定されず、負極１２及び正極１６のいずれか一方としてもよい。図２は、別の蓄電デバイス１０Ｂの一例を示す模式図であり、図２Ａが図２ＢのＡ−Ａ断面図、図２Ｂが蓄電デバイス１０Ｂの側面図、図２Ｃが図２ＢのＢ−Ｂ断面図である。蓄電デバイス１０Ｂは、正極１６は、櫛歯状の正極集電部３０を備えるが、シート状の負極集電部２０Ｂを備えた負極１２Ｂを有する単セル１１Ｂを備えている。このように、負極１２及び正極１６のいずれか一方に櫛歯状の集電体構造を有するものとしても、シート状の電極において内部短絡時の徐放電機構を発現することができる。なお、図２では、負極１２Ｂがシート状の負極集電部２０Ｂを備えるものとしたが、正極１６がシート状の正極集電部を備えるものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the negative electrode 12 and the positive electrode 16 are provided with a comb-shaped current collector structure, but the present invention is not particularly limited to this, and either the negative electrode 12 or the positive electrode 16 may be used. 2A and 2B are schematic views showing an example of another power storage device 10B, FIG. 2A is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2B, FIG. 2B is a side view of the power storage device 10B, and FIG. 2C is a cross section taken along the line BB of FIG. 2B. It is a figure. The power storage device 10B includes a single cell 11B having a negative electrode 12B with a sheet-shaped negative electrode current collector 20B, although the positive electrode 16 includes a comb-shaped positive electrode current collector 30. As described above, even if either the negative electrode 12 or the positive electrode 16 has a comb-shaped current collector structure, the slow discharge mechanism at the time of internal short circuit can be exhibited in the sheet-shaped electrode. In FIG. 2, the negative electrode 12B is provided with a sheet-shaped negative electrode current collector 20B, but the positive electrode 16 may be provided with a sheet-shaped positive electrode current collector.

上述した実施形態では、第１集電体２１，３１及び第２集電体２２，３２を有する集電体２４，３４を備えたものとしたが、特にこれに限定されず、体積抵抗率の高い第１集電体２１，３１のいずれか一方を備えないものとしてもよい。図３は、別の蓄電デバイス１０Ｃの一例を示す模式図であり、図３Ａが図３ＢのＡ−Ａ断面図、図３Ｂが蓄電デバイス１０Ｃの側面図、図３Ｃが図３ＢのＢ−Ｂ断面図であり、図３Ｄが集電体３０Ｃを備えた正極集電部３０Ｃの説明図である。蓄電デバイス１０Ｃは、一体の集電体２４Ｃを有する負極集電部２０Ｃを備えた負極１２Ｃと、一体の集電体３４Ｃを有する正極集電部３０Ｃを備えた正極１６Ｃとを備えている単セル１１Ｃにより構成されている。このように、負極１２及び正極１６のいずれか一方に体積抵抗率の高い第１集電体２１，３１がなくても、負極集電線２３や正極集電線３３は細く、抵抗が高いため、シート状の電極において内部短絡時の徐放電機構を発現することができる。なお、図３では、負極１２Ｃ及び正極１６Ｃの両方が一体の集電体２４Ｃ，３４Ｃを備えるものとしたが、負極１２及び正極１６のいずれか一方が一体の集電体を備えるものとしてもよい。 In the above-described embodiment, the current collectors 24 and 34 having the first current collectors 21 and 31 and the second current collectors 22 and 32 are provided, but the present invention is not particularly limited to this, and the volume resistivity is not particularly limited. It may not be provided with either one of the high first current collectors 21 and 31. 3A and 3B are schematic views showing an example of another power storage device 10C, FIG. 3A is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3B, FIG. 3B is a side view of the power storage device 10C, and FIG. 3C is a cross section taken along the line BB of FIG. 3B. 3D is an explanatory view of a positive electrode current collector 30C provided with a current collector 30C. The power storage device 10C is a single cell including a negative electrode 12C having a negative electrode current collector 20C having an integrated current collector 24C and a positive electrode 16C having a positive electrode current collector 30C having an integrated current collector 34C. It is composed of 11C. As described above, even if either the negative electrode 12 or the positive electrode 16 does not have the first current collectors 21 and 31 having a high volume resistivity, the negative electrode collector wire 23 and the positive electrode collector wire 33 are thin and have high resistance, so that the sheet is used. It is possible to develop a slow discharge mechanism at the time of internal short circuit in the shaped electrode. In FIG. 3, both the negative electrode 12C and the positive electrode 16C are provided with integrated current collectors 24C and 34C, but either one of the negative electrode 12 and the positive electrode 16 may be provided with an integrated current collector. ..

以下には、上述した蓄電デバイスを具体的に作製した例を実施例として説明する。 Hereinafter, an example in which the above-mentioned power storage device is specifically manufactured will be described as an example.

（実施例１）
（蓄電デバイスの作製）
正極活物質（ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.2Ｍｎ0.3Ｏ2）と、導電材としてのアセチレンブラック（デンカ社製ＨＳ−１００）と、導電材としての気相成長炭素繊維（昭和電工製ＶＧＣＦ）と、結着材としてのポリフッ化ビニリデン（クレハ製ＰＶｄＦ７３０５）とを質量比で９０：４：２：４となるよう配合したものにＮ−メチルピロリドンを加えて正極合材ペーストとした。この正極合材ペーストをＡｌ箔（厚さ１０μｍ）上に塗布し、正極合材の厚さが１５０μｍ、ＶＤＡサイズの縦８０ｍｍ×横１４０ｍｍのサイズとなるように正極合材層を形成した。この上に、Ａｌ箔製の集電線（幅２００μｍ、厚さ２μｍ、間隔２００μｍ）を３５０本をＡｌ箔製の集電体に接続した正極集電部を、集電線の先端から７０ｍｍの部分に正極活物質層とし、集電体が外部に１０ｍｍ露出した状態で配置した。この集電部上に正極合材ペーストを１５０μｍ塗布して加熱乾燥させて塗布シートを作製した。その後塗布シートをロールプレスに通して高密度化させ、Ａｌ箔を剥離することにより、３００μｍの正極合材層に櫛歯状の正極集電部の集電線が埋設された正極シートを得た。負極活物質として黒鉛を９５質量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを５質量％混合し、正極と同様にスラリー状合材とした。このスラリー状合材を１０μｍ厚のシート状の銅箔集電体の両面に均一に塗布し、加熱乾燥させて塗布シートを作製した。その後塗布シートをロールプレスに通して高密度化させ、ＶＤＡサイズの縦８２ｍｍ×横１４２ｍｍの負極シートとした。上記の正極シートと負極シートをポリエチレン製セパレータを挟み、この電極体を２０組積層してＡｌ製のケースに収容し、非水電解液を含侵させた後に密閉してリチウムイオン二次電池を作製した（実施例１）。非水電解液には、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートを体積％で３０／４０／３０の割合で混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ6を１Ｍの濃度で溶解させたものを用いた。 (Example 1)
(Manufacturing of power storage device)
Bonding of positive electrode active material (LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 ), acetylene black as a conductive material (HS-100 manufactured by Denka Corporation), and vapor-grown carbon fiber (VGCF manufactured by Showa Denko Corporation) as a conductive material. N-Methylpyrrolidone was added to a mixture of polyvinylidene fluoride (PVdF7305 manufactured by Kureha) as a material so as to have a mass ratio of 90: 4: 2: 4 to prepare a positive electrode mixture paste. This positive electrode mixture paste was applied onto an Al foil (thickness 10 μm) to form a positive electrode mixture layer so that the thickness of the positive electrode mixture was 150 μm and the VDA size was 80 mm in length × 140 mm in width. On top of this, a positive electrode current collector in which 350 Al foil collectors (width 200 μm, thickness 2 μm, spacing 200 μm) are connected to an Al foil collector is placed 70 mm from the tip of the collector. It was arranged as a positive electrode active material layer with the current collector exposed to the outside by 10 mm. A positive electrode mixture paste of 150 μm was applied onto the current collector and dried by heating to prepare a coating sheet. After that, the coating sheet was passed through a roll press to increase the density, and the Al foil was peeled off to obtain a positive electrode sheet in which a comb-shaped positive electrode current collector's electric wire was embedded in a 300 μm positive electrode mixture layer. 95% by mass of graphite was mixed as the negative electrode active material, and 5% by mass of polyvinylidene fluoride was mixed as the binder to prepare a slurry-like mixture in the same manner as the positive electrode. This slurry-like mixture was uniformly applied to both sides of a sheet-shaped copper foil current collector having a thickness of 10 μm and dried by heating to prepare a coated sheet. After that, the coated sheet was passed through a roll press to increase the density to obtain a VDA size negative electrode sheet having a length of 82 mm and a width of 142 mm. The above positive electrode sheet and negative electrode sheet are sandwiched between polyethylene separators, 20 sets of these electrode bodies are laminated and housed in an Al case, impregnated with a non-aqueous electrolytic solution, and then sealed to form a lithium ion secondary battery. It was prepared (Example 1). As the non-aqueous electrolytic solution, one in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 M in a mixed solvent in which ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate were mixed at a ratio of 30/40/30 by volume was used.

（実施例１の抵抗及び徐放電機構の検討）
短絡箇所に流れる電流について検討した。上記作製したリチウムイオン二次電池を例とする。一枚の電極形状はＶＤＡサイズの横１４０ｍｍ×縦８０ｍｍであり、縦の７０ｍｍが正極活物質塗布部、１０ｍｍが外部に露出した集電体であり、この集電体の２０枚を溶接して並列に接続した。正極集電線は、Ａｌであり、幅２００μｍ、厚さ２μｍ、間隔２０μｍであり、電極１枚辺り３５０本、電極２０枚で７０００本である。電極の１箇所で正極と負極が短絡した時にその他１９枚の正極集電体を通って電流が流れる時の抵抗値は、（Ａｌの体積抵抗率（２．８２×１０-8Ωｍ）×電流経路長／電流経路断面積）で表される。その他１９枚の正極Ａｌ集電線の抵抗は、電流経路長：平均経路長：３５ｍｍ＋５ｍｍ＝４０ｍｍ、電流経路断面積：２００μｍ×２μｍ×６６５０本、とすると、抵抗値は０．０４ｍΩである。短絡部位のある電極での正極アルミ集電線の抵抗は、電流経路長：平均経路長：３５ｍｍ＋５ｍｍ＝４０ｍｍ、電流経路断面積：２００μｍ×２μｍ×１本、とすると、抵抗値は２８２ｍΩで、上記の和は、２８２．０４ｍΩである。正極集電箔のみが抵抗であると仮定すると、Ｌｉイオン二次電池の平均電圧を３．６Ｖとしたときに抵抗０で短絡した場合の短絡電流は、３．６／０．２８２＝１２．７Ａとなり、この電流が流れることになる。これは後述する従来のシート対向型電池の短絡電流と比較すると極めて少ない電流で、電池容量が１０Ａｈと仮定すると放電時間が約４７分もの徐放電となり、極めて安全性が高いことがわかった。 (Examination of resistance and slow discharge mechanism of Example 1)
The current flowing through the short circuit was examined. The lithium ion secondary battery produced above is taken as an example. The shape of one electrode is VDA size 140 mm wide x 80 mm long, 70 mm long is the positive electrode active material coating part, 10 mm is the current collector exposed to the outside, and 20 of these current collectors are welded together. Connected in parallel. The positive electrode collecting wire is Al, has a width of 200 μm, a thickness of 2 μm, and an interval of 20 μm, and has 350 wires per electrode and 7,000 wires with 20 electrodes. When the positive electrode and the negative electrode are short-circuited at one of the electrodes, the resistance value when the current flows through the other 19 positive electrode current collectors is (Al volume resistivity (2.82 × 10 -8 Ωm) × current. Path length / current path cross-sectional area). The resistance of the other 19 positive electrode Al collecting wires is 0.04 mΩ, assuming that the current path length: average path length: 35 mm + 5 mm = 40 mm and the current path cross-sectional area: 200 μm × 2 μm × 6650 lines. The resistance of the positive electrode aluminum collector wire at the electrode with the short-circuited part is 282 mΩ, assuming that the current path length: average path length: 35 mm + 5 mm = 40 mm and the current path cross-sectional area: 200 μm × 2 μm × 1. The sum is 282.04 mΩ. Assuming that only the positive electrode current collector foil is a resistor, the short-circuit current when a short circuit is made with a resistor of 0 when the average voltage of the Li-ion secondary battery is 3.6 V is 3.6 / 0.282 = 12. It becomes 7A, and this current flows. This is an extremely small current as compared with the short-circuit current of the conventional seat-opposed battery described later, and assuming that the battery capacity is 10 Ah, the discharge time is about 47 minutes, which is a slow discharge, and it has been found that the safety is extremely high.

次に、シート状の集電部について検討した。電極を２０組積層させたＬｉイオン電池を例とする。１枚の電極形状はＶＤＡサイズの横１４０ｍｍ×縦８０ｍｍであり、縦の７０ｍｍが正極活物質塗布部、１０ｍｍが外部に露出した集電体であり、この集電体の２０枚を溶接して並列に接続した。正極集電部は、シート状のＡｌ集電箔であり、厚さ１５μｍである。１枚の電極の１箇所で正極と負極が短絡した時にその他１９枚の正極集電箔を通って電流が流れる時の抵抗値は（Ａｌの体積抵抗率×電流経路長／電流経路断面積）で表される。その他１９枚の正極集電アルミ集電箔の抵抗は、電流経路長：平均経路長：３５ｍｍ＋５ｍｍ＝４０ｍｍ、電流経路断面積：１４０ｍｍ×１５μｍ×１９枚、とすると、抵抗値は０．０２８ｍΩである。短絡部位のある電極での正極Ａｌ集電箔の抵抗は、電流経路長：平均経路長：３５ｍｍ＋５ｍｍ＝４０ｍｍ、電流経路断面積：１４０ｍｍ×１５μｍ×１枚、とすると、抵抗値は０．５４ｍΩで、上記抵抗との和は、０．５４３ｍΩである。正極集電箔のみが抵抗であると仮定すると、Ｌｉイオン二次電池の平均電圧を３．６Ｖとしたときに抵抗０で短絡した場合の短絡電流は、３．６／０．０００５４３＝６６３０Ａの電流が流れることになる。これは上記実施例の短絡電流と比較すると極めて大きい。この短絡電流で、電池容量が１０Ａｈと仮定すると放電時間が約５秒であり、極めて短時間で放電する事がわかった。 Next, a sheet-shaped current collector was examined. An example is a Li-ion battery in which 20 sets of electrodes are laminated. The shape of one electrode is VDA size 140 mm wide x 80 mm long, 70 mm long is the positive electrode active material coating part, 10 mm is the current collector exposed to the outside, and 20 of these current collectors are welded together. Connected in parallel. The positive electrode current collector is a sheet-shaped Al current collector foil having a thickness of 15 μm. When the positive electrode and the negative electrode are short-circuited at one location of one electrode, the resistance value when current flows through the other 19 positive electrode current collector foils is (volume resistivity of Al x current path length / current path cross-sectional area). It is represented by. The resistance of the other 19 positive electrode current collector aluminum collector foils is 0.028 mΩ, assuming that the current path length: average path length: 35 mm + 5 mm = 40 mm and the current path cross-sectional area: 140 mm × 15 μm × 19 sheets. .. The resistance of the positive electrode Al current collector foil at the electrode with the short-circuited portion is current path length: average path length: 35 mm + 5 mm = 40 mm, current path cross-sectional area: 140 mm × 15 μm × 1, and the resistance value is 0.54 mΩ. The sum with the above resistance is 0.543 mΩ. Assuming that only the positive electrode current collector foil is the resistance, the short-circuit current when short-circuited with resistance 0 when the average voltage of the Li-ion secondary battery is 3.6V is 3.6 / 0.000543 = 6630A. An electric current will flow. This is extremely large as compared with the short-circuit current of the above embodiment. With this short-circuit current, assuming that the battery capacity is 10 Ah, the discharge time is about 5 seconds, and it was found that the battery discharges in an extremely short time.

（適切な集電線の間隔ｓの検討）
１枚の電極形状はＶＤＡサイズの横１４０ｍｍ×縦８０ｍｍであり、縦の７０ｍｍが正極活物質塗布部、１０ｍｍが外部に露出した集電体であり、この集電体の２０枚を溶接して並列に接続した。正極合材層の厚さＬは１００μｍとした。正極集電線は、Ａｌであり、幅ｔが２００μｍ、厚さが２μｍ、間隔ｓが２００μｍを基準とし、集電体の断面積を変化させずに、間隔ｓ＝０（連続一枚の箔：比較例１）、間隔ｓ＝４００μｍ、間隔ｓ＝６００μｍと変化させた場合について、シミュレーションによる放電容量を求め、間隔ｓ＝０の放電容量を１００としたときの放電容量比で各放電容量を規格化した。図４は、集電線の間隔ｓと相対的な放電容量比との関係図である。図４の縦軸は、集電部がシート状である比較例１を１００に規格化したときの櫛歯状の集電部を有するセルの放電容量比である。Ｃレートが０．０５の低電流である場合、集電線の間隔ｓが正極合材層の厚さＬの６倍の６００μｍでも放電容量比は９０％以上であるが、Ｃレートが０．３に高くなると６００μｍでの放電容量比は大きく低下した。Ｃレートが０．３の放電容量比は集電線の間隔が正極合材の厚さの２倍である２００μｍではほとんど低下せず、４００μｍの間隔では若干低下し、９３％であった。集電線の幅ｔは実用的には２００μｍ程度が下限と考えられるが、集電線の間隔ｓは電極の正極活物質層の厚さＬの２倍程度が好適で、４倍以下の範囲が好適であると推察された。 (Examination of appropriate collection wire spacing s)
The shape of one electrode is VDA size 140 mm wide x 80 mm long, 70 mm long is the positive electrode active material coating part, 10 mm is the current collector exposed to the outside, and 20 of these current collectors are welded together. Connected in parallel. The thickness L of the positive electrode mixture layer was 100 μm. The positive electrode collector wire is Al, and the width t is 200 μm, the thickness is 2 μm, and the interval s is 200 μm. The interval s = 0 (continuous single foil: In Comparative Example 1), when the interval s = 400 μm and the interval s = 600 μm are changed, the discharge capacity is obtained by simulation, and each discharge capacity is specified by the discharge capacity ratio when the discharge capacity at the interval s = 0 is 100. It became. FIG. 4 is a relationship diagram between the interval s of the collecting wires and the relative discharge capacity ratio. The vertical axis of FIG. 4 is the discharge capacity ratio of the cell having the comb-shaped current collector when Comparative Example 1 in which the current collector is sheet-shaped is standardized to 100. When the C rate is a low current of 0.05, the discharge capacity ratio is 90% or more even if the interval s of the collecting wires is 600 μm, which is 6 times the thickness L of the positive electrode mixture layer, but the C rate is 0.3. The higher the value, the greater the discharge capacity ratio at 600 μm. The discharge capacity ratio with a C rate of 0.3 hardly decreased at 200 μm where the distance between the collecting wires was twice the thickness of the positive electrode mixture, and slightly decreased at an interval of 400 μm, which was 93%. Practically, the lower limit of the width t of the collector wire is considered to be about 200 μm, but the interval s of the collector wires is preferably about twice the thickness L of the positive electrode active material layer of the electrode, and is preferably in the range of 4 times or less. It was inferred that.

なお、本開示は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present disclosure is not limited to the above-described examples, and it goes without saying that the present disclosure can be carried out in various aspects as long as it belongs to the technical scope of the present disclosure.

１０，１０Ｂ、１０Ｃ 蓄電デバイス、１１，１１Ｂ，１１Ｃ 単セル、１２，１２Ｂ，１２Ｃ 負極、１３ 負極活物質層、１５ セパレータ、１６ 正極、１７ 正極活物質層、２０，２０Ｂ，２０Ｃ 負極集電部、２１ 第１集電体、２２ 第２集電体、２３ 負極集電線、２４，２４Ｃ 集電体、３０，３０Ｃ 正極集電部、３１ 第１集電体、３２ 第２集電体、３３ 正極集電線、３４，３４Ｃ 集電体、Ｎ 本数、Ｌ 厚さ、ｔ 幅、ｓ 間隔。 10,10B, 10C power storage device, 11,11B, 11C single cell, 12,12B, 12C negative electrode, 13 negative electrode active material layer, 15 separator, 16 positive electrode, 17 positive electrode active material layer, 20, 20B, 20C negative electrode current collector , 21 1st current collector, 22 2nd current collector, 23 negative electrode collector wire, 24, 24C current collector, 30, 30C positive electrode current collector, 31 1st current collector, 32 2nd current collector, 33 Positive electrode collector, 34, 34C current collector, N number, L thickness, t width, s interval.

Claims (8)

蓄電デバイスに用いられるシート状の電極であって、
電極活物質と、
前記電極活物質に隣接し該電極活物質と接触している部分では互いに電気的に接続していない複数の集電線と、前記集電線と前記電極活物質とが接触していない外部で前記複数の集電線を並列接続する連続体である集電体とを有する櫛歯構造の集電部と、
を備えた蓄電デバイス用電極。 A sheet-shaped electrode used in a power storage device.
Electrode active material and
A plurality of collecting wires that are adjacent to the electrode active material and are not electrically connected to each other at a portion that is in contact with the electrode active material, and a plurality of collecting wires that are not in contact with the electrode active material outside. A current collector with a comb-tooth structure having a current collector that is a continuum that connects the current collectors in parallel.
Electrode for power storage device. 前記集電部は、前記集電線を並列接続する第１集電体と、前記外部で前記第１集電体に電気的に接続する第２集電体と、を有し、
前記第１集電体は、前記第２集電体よりも高い体積抵抗率を有する、請求項１に記載の蓄電デバイス用電極。 The current collector has a first current collector for connecting the current collectors in parallel and a second current collector for electrically connecting the first current collector to the outside.
The electrode for a power storage device according to claim 1, wherein the first current collector has a higher volume resistivity than the second current collector. 前記第１集電体は、前記第２集電体の１００倍以上の体積抵抗率を有する、請求項２に記載の蓄電デバイス用電極。 The electrode for a power storage device according to claim 2, wherein the first current collector has a volume resistivity of 100 times or more that of the second current collector. 前記第１集電体は、体積抵抗率が１．０×１０-6Ωｍ以上であり、
前記第２集電体は、体積抵抗率が１．０×１０-7Ωｍ以下である、請求項２又は３に記載の蓄電デバイス用電極。 The first current collector has a volume resistivity of 1.0 × 10 -6 Ωm or more, and has a volume resistivity of 1.0 × 10 -6 Ωm or more.
The electrode for a power storage device according to claim 2 or 3, wherein the second current collector has a volume resistivity of 1.0 × 10 -7 Ωm or less. 前記集電部は、前記集電線の幅ｔが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲であり、前記集電線の間隔ｓが１００μｍ以上５００μｍ以下の範囲である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用電極。 The one according to any one of claims 1 to 4, wherein the current collector has a width t of 100 μm or more and 500 μm or less, and an interval s of the current collectors of 100 μm or more and 500 μm or less. Electrodes for power storage devices. 前記集電体は、１００本以上の前記集電線が並列接続されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用電極。 The electrode for a power storage device according to any one of claims 1 to 5, wherein the current collector is connected in parallel with 100 or more of the current collector wires. 正極活物質を有する正極と、
負極活物質を有する負極と、
前記正極と前記負極との間に介在しイオンを伝導するイオン伝導媒体と、
前記正極と前記負極との間に介在するセパレータと、を備え、
前記正極及び前記負極のうち少なくとも一方が請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用電極である、蓄電デバイス。 Positive electrode with positive electrode active material and positive electrode
Negative electrode with a negative electrode active material and
An ion conduction medium that is interposed between the positive electrode and the negative electrode and conducts ions,
A separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is provided.
A power storage device in which at least one of the positive electrode and the negative electrode is an electrode for a power storage device according to any one of claims 1 to 6. 前記正極は、前記蓄電デバイス用電極である、請求項７に記載の蓄電デバイス。 The power storage device according to claim 7, wherein the positive electrode is an electrode for the power storage device.
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