DE112021006482T5 - Energiespeichervorrichtung - Google Patents

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Yoshikatsu Kawabata
Masaki Inoue
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Toyota Industries Corp
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Abstract

Diese Energiespeichervorrichtung (10) umfasst eine positive Elektrode (21), eine negative Elektrode (22), einen Separator und einen Abstandshalter (24). Eine Negativelektroden-Aktivmaterialschicht (22b) der negativen Elektrode (22) hat aus einer Stapelrichtung gesehen in einer Draufsicht eine rechteckige Form. In einem Bereich, in dem der Abstandshalter (24) nicht mit einer ersten Oberfläche (22a) eines Negativelektroden-Stromkollektors (22a) der negativen Elektrode (22) verbunden ist, sind ein Bereich, in dem die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht (22b) ausgebildet ist, und ein unverbundener Negativelektrodenteil (22c1) vorgesehen, in dem die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht (22b) nicht ausgebildet ist. In einer Draufsicht beträgt ein Verhältnis einer Breite L2 des unverbundenen Negativelektrodenteils (22c1) zu einer Länge L1 einer langen Seite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht (22b) 0,02 oder weniger. Ein Eckenteil C der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht (22b) hat eine angefaste Form in einer Bogenform, und ein Krümmungsradius eines Abschnitts mit einer maximalen Krümmung am Eckenteil C beträgt 5 mm oder mehr.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Energiespeichervorrichtung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Patentdokument 1 offenbart eine flache Energiespeichervorrichtung, die ausgebildet ist, indem eine Vielzahl von einzeln angefertigten Energiespeicherzellen in Reihe gestapelt ist. Die oben beschriebenen Energiespeicherzellen weisen jeweils eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen Separator auf. Die positive Elektrode ist aus einem Harzstromkollektor und einer Positivelektroden-Aktivmaterialschicht ausgebildet, die in einem mittleren Abschnitt von einer Oberfläche des Harzstromkollektors ausgebildet ist. Die negative Elektrode ist aus einem Harzstromkollektor und einer Negativelektroden-Aktivmaterialschicht ausgebildet, die in einem mittleren Abschnitt von einer Oberfläche des Harzstromkollektors ausgebildet ist. Die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht ist so angeordnet, dass sie der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht der positiven Elektrode zugewandt ist. Der Separator ist zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet.
  • Außerdem weisen die oben beschriebenen Energiespeicherzellen jeweils einen Dichtungsabschnitt auf, der auf Außenumfangsabschnitten der Harzstromkollektoren angeordnet ist und zwischen den in einer Stapelrichtung der Energiespeicherzellen Seite an Seite angeordneten Harzstromkollektoren einen flüssigkeitsdicht abgeschlossenen Raum ausbildet. Der Dichtungsabschnitt hält einen Abstand zwischen den Seite an Seite angeordneten Harzstromkollektoren aufrecht, um einen Kurzschluss zwischen den Harzstromkollektoren zu verhindern, und er bildet den abgeschlossenen Raum zwischen den Harzstromkollektoren aus, wobei der abgeschlossene Raum mit einem Elektrolyten gefüllt ist.
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentdokument
  • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2019-175778
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Ein Verfahren zur Erhöhung einer Kapazität von Stromerzeugungszellen in Stapelform, bei denen abwechselnd eine Vielzahl von positiven Elektroden und eine Vielzahl von negativen Elektroden mit einem dazwischen angeordneten Separator gestapelt sind, ist, die Fläche jeder Aktivmaterialschicht zu erhöhen. In diesem Fall wird die Kapazität der Stromerzeugungszellen erhöht, während die Form jeder Stromerzeugungszelle flach gehalten wird.
  • Wenn die Konfiguration, bei der die Aktivmaterialschicht eine große Fläche hat, bei jeder Energiespeicherzelle angewandt wird, die den Dichtungsabschnitt hat, der den abgeschlossenen Raum zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode ausbildet, bilden sich jedoch in Stromkollektoren der Energiespeicherzelle leicht Falten und Risse. Im Einzelnen ist in jedem der Stromkollektoren der Energiespeicherzelle, die den Dichtungsabschnitt hat, der den abgeschlossenen Raum bildet, an dem Dichtungsabschnitt ein Umfang eines an der Aktivmaterialschicht haftenden Abschnitts des Stromkollektors fixiert. In dem Stromkollektor kann sich dabei nur ein Antihaftabschnitt des Stromkollektors verformen, der sich zwischen einem Abschnitt, an dem die Aktivmaterialschicht haftet, und einem Abschnitt befindet, an dem der Dichtungsabschnitt haftet. Wenn sich der Abschnitt des Stromkollektors, an dem die Aktivmaterialschicht haftet, mit Ausdehnung und Zusammenziehen der Aktivmaterialschicht während des Ladens und Entladens der Energiespeicherzelle ausdehnt und zusammenzieht, wird aus diesem Grund der Antihaftabschnitt teilweise und wiederholt verformt. Konkret wiederholen sich abwechselnd eine Verformung, bei der der Antihaftabschnitt durch die Ausdehnung der Aktivmaterialschicht gebogen oder gefaltet wird, und eine Verformung, bei der der gebogene oder gefaltete Abschnitt des Antihaftabschnitts durch das Zusammenziehen der Aktivmaterialschicht gestreckt wird.
  • Wenn die Fläche jeder Aktivmaterialschicht erhöht wird, um die Kapazität der Energiespeicherzellen zu erhöhen, nimmt ein Ausdehnungsbetrag der Aktivmaterialschicht während des Ladens und Entladens der Energiespeicherzelle zu. Mit der Ausdehnung und dem Zusammenziehen der Aktivmaterialschicht nimmt auch ein Verformungsbetrag des Antihaftabschnitts zu. Dadurch nimmt eine Last zu, die durch die Ausdehnung und das Zusammenziehen der Aktivmaterialschicht auf den Antihaftabschnitt aufgebracht wird, und in dem Antihaftabschnitt werden leicht Falten und Risse gebildet.
  • Lösung des Problems
  • Die Energiespeichervorrichtung, die das oben beschriebene Problem löst, weist eine erste Elektrode mit einer ersten Aktivmaterialschicht, die auf einer ersten Oberfläche eines ersten Stromkollektors ausgebildet ist, eine zweite Elektrode mit einer zweiten Aktivmaterialschicht, die auf einer ersten Oberfläche eines zweiten Stromkollektors ausgebildet ist, wobei die zweite Aktivmaterialschicht so angeordnet ist, dass sie der ersten Aktivmaterialschicht der ersten Elektrode zugewandt ist, einen Separator, der zwischen der ersten Aktivmaterialschicht und der zweiten Aktivmaterialschicht angeordnet ist, und einen Abstandshalter auf, der zwischen der ersten Oberfläche des ersten Stromkollektors und der ersten Oberfläche des zweiten Stromkollektors angeordnet ist. Der Abstandshalter ist so angeordnet, dass er die erste Aktivmaterialschicht und die zweite Aktivmaterialschicht umschließt. Der Abstandshalter haftet an der ersten Oberfläche des ersten Stromkollektors und der ersten Oberfläche des zweiten Stromkollektors, um zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode einen abgeschlossenen Raum auszubilden. Die erste Aktivmaterialschicht hat in einer Stapelrichtung gesehen in einer Draufsicht eine rechteckige Form. Die erste Oberfläche des ersten Stromkollektors hat eine Fläche, an der der Abstandshalter nicht haftet. Die Fläche umfasst eine Fläche, in der die erste Aktivmaterialschicht ausgebildet ist, und eine Fläche, in der die erste Aktivmaterialschicht nicht ausgebildet ist. Ein Verhältnis von (L2/L1) beträgt 0,02 oder weniger, wobei L1 eine Länge der ersten Aktivmaterialschicht in einer Längsseite in der Draufsicht darstellt und L2 eine Länge zwischen dem Abstandshalter und der ersten Aktivmaterialschicht in einer Richtung parallel zur Längsseite der ersten Aktivmaterialschicht darstellt. Mindestens eine von Ecken der ersten Aktivmaterialschicht hat eine bogenförmig angefaste Form, und ein Krümmungsradius an einem Abschnitt der Ecke mit einer maximalen Krümmung beträgt 5 mm oder mehr.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass sich bei der Erhöhung der Fläche der Aktivmaterialschicht mit der rechteckigen Form in der Draufsicht die Falten und Risse in einem Antihaftabschnitt nahe an einer Spitze jeder Ecke der Aktivmaterialschicht konzentrieren, wobei der Antihaftabschnitt eine Fläche, an der der Abstandshalter in dem Stromkollektor nicht haftet, und eine Fläche ist, in der die Aktivmaterialschicht nicht ausgebildet ist. Mit der oben beschriebenen Konfiguration haben die Ecken der ersten Aktivmaterialschicht der ersten Elektrode, die in der Draufsicht die rechteckige Form hat, jeweils die bogenförmig angefaste Form. In diesem Fall wird während der Ausdehnung der ersten Aktivmaterialschicht die Konzentration einer Spannung reduziert, die auf die Spitze jeder Ecke der ersten Aktivmaterialschicht aufgebracht wird, und die Spannung, die von der Ecke zum Antihaftabschnitt des ersten Stromkollektors übertragen wird, wird über einen breiten Bereich verteilt. Dadurch nimmt die maximale Dehnung ab, die während der Ausdehnung der ersten Aktivmaterialschicht in dem Antihaftabschnitt des ersten Stromkollektors erzeugt wird, sodass Falten und Risse verhindert werden, die in dem Antihaftabschnitt gebildet werden.
  • Die mindestens eine der Ecken der ersten Aktivmaterialschicht hat die Form eines nach außen ragenden Bogens.
  • Mit der oben beschriebenen Konfiguration hat die mindestens eine der Ecken keinen Abschnitt, der scharf nach außen ragt, sodass die Konzentration der Spannung durch die Ausdehnung der ersten Aktivmaterialschicht auf dem Abschnitt der Ecke unterdrückt wird. Aus diesem Grund ist die Wirkung, die Bildung von Falten und Rissen in dem Antihaftabschnitt des ersten Stromkollektors zu verhindern, deutlicher zu erkennen. Verglichen mit einer Ecke, die C-angefast ist, kann das Ausmaß der Verringerung der Fläche der ersten Aktivmaterialschicht, die durch das Anfasen der Ecke hervorgerufen wird, klein gehalten werden, wodurch eine Reduzierung einer Kapazität der ersten Elektrode unterdrückt wird.
  • Der Krümmungsradius beträgt vorzugsweise 10 mm oder mehr. Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann die maximale Dehnung, die in dem Antihaftabschnitt des ersten Stromkollektors erzeugt wird, weiter reduziert werden.
  • Der Krümmungsradius beträgt vorzugsweise 30 mm oder weniger.
  • Die Wirkung, die maximale Dehnung zu verringern, die in dem oben beschriebenen Bereich des ersten Stromkollektors erzeugt wird, wenn der Krümmungsradius der Ecke mit der bogenförmig angefasten Form erhöht wird, konvergiert, wenn der Krümmungsradius der Ecke mehr als 30 mm beträgt. Somit unterdrückt die oben beschriebene Konfiguration die Reduzierung der Kapazität der ersten Elektrode, die verursacht wird, wenn die Fläche der ersten Aktivmaterialschicht wegen der Ausbildung der Ecke mit der bogenförmig angefasten Form mehr als nötig verringert wird.
  • Der erste Stromkollektor besteht vorzugsweise aus einer Kupferfolie, und die erste Aktivmaterialschicht enthält ein Aktivmaterial vom Kohlenstofftyp.
  • Bei der Konfiguration, bei der die erste Aktivmaterialschicht, die das Aktivmaterial auf Kohlenstoffbasis enthält, das während des Ladens und Entladens ein großes Ausdehnungsverhältnis hat, und die Kupferfolie miteinander kombiniert werden, werden in dem ersten Stromkollektor durch die Ausdehnung und das Zusammenziehen der ersten Aktivmaterialschicht während des Ladens und Entladens besonders leicht Falten und Risse gebildet. Aus diesem Grund ist die oben beschriebene Wirkung, die erzielt wird, wenn die Ecke der ersten Aktivmaterialschicht in einer besonderen Form ausgebildet wird, deutlicher zu erkennen.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß kann in der Energiespeichervorrichtung, in der ein Element den abgeschlossenen Raum zwischen den Seite an Seite angeordneten Stromkollektoren ausbildet, verhindert werden, dass in den Stromkollektoren Falten und Risse gebildet werden, wenn die Fläche jeder Aktivmaterialschicht erhöht wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Schnittansicht einer Energiespeichervorrichtung.
    • 2 ist eine Draufsicht auf eine negative Elektrode.
    • 3 ist ein Kurvenbild, das ein Ergebnis eines Simulationsversuchs zeigt.
    • 4(a) stellt eine Ecke mit einer elliptischen Bogenform dar.
    • 4(b) stellt eine Ecke mit einer Form dar, bei der eine Vielzahl von gekrümmten Abschnitten direkt verbunden sind.
    • 4(c) stellt eine Ecke mit einer Form dar, bei der eine Vielzahl von gekrümmten Abschnitten über einen geraden Abschnitt verbunden sind.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Eine Energiespeichervorrichtung 10, wie sie in 1 dargestellt ist, ist zum Beispiel ein Energiespeichermodul, das für eine Batterie verschiedener Fahrzeuge wie Gabelstapler, Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge verwendet wird. Beispiele für die Energiespeichervorrichtung 10 sind eine wiederaufladbare Batterie wie eine Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatterie oder eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie. Die Energiespeichervorrichtung 10 kann ein elektrischer Doppelschichtkondensator sein. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Energiespeichervorrichtung 10 eine Lithium-Ionen-Batterie ist.
  • Wie aus 1 hervorgeht, weist die Energiespeichervorrichtung 10 einen Zellenstapel 30 (Stapelkörper) auf, der durch Stapeln einer Vielzahl von Energiespeicherzellen 20 in einer Stapelrichtung von ihnen ausgebildet ist. Die Stapelrichtung der Vielzahl von Energiespeicherzellen 20 wird im Folgenden einfach die Stapelrichtung genannt. Jede der Energiespeicherzellen 20 weist eine positive Elektrode 21, eine negative Elektrode 22, einen Separator 23 und einen Abstandshalter 24 auf.
  • Die positive Elektrode 21 weist einen positiven Stromkollektor 21a und eine Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b auf, die auf einer ersten Oberfläche 21a1 des positiven Stromkollektors 21a ausgebildet ist. In einer Draufsicht in der Stapelrichtung gesehen (nachstehend einfach Draufsicht genannt) ist die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b in einem mittleren Abschnitt der ersten Oberfläche 21a1 des positiven Stromkollektors 21a ausgebildet. Ein Umfangskantenabschnitt der ersten Oberfläche 21a1 des positiven Stromkollektors 21a in der Draufsicht entspricht einem unbeschichteten Positivelektrodenabschnitt 21c, auf dem die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b nicht ausgebildet ist. Der unbeschichtete Positivelektrodenabschnitt 21c ist so angeordnet, dass er die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b in der Draufsicht umschließt.
  • Eine negative Elektrode 22 weist einen negativen Stromkollektor 22a und eine Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b auf, die auf einer ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a ausgebildet ist. In der Draufsicht ist die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in einem mittleren Abschnitt der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a ausgebildet. Ein Umfangskantenabschnitt der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a in der Draufsicht entspricht einem unbeschichteten Negativelektrodenabschnitt 22c, auf dem die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b nicht ausgebildet ist. Der unbeschichtete Negativelektrodenabschnitt 22c ist so angeordnet, dass er die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der Draufsicht umschließt. Die positive Elektrode 21 und die negative Elektrode 22 sind auf eine solche Weise angeordnet, dass die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b einander in der Stapelrichtung zugewandt sind. Das heißt, dass eine Richtung, in der die positive Elektrode 21 und die negative Elektrode 22 einander zugewandt sind, mit der Stapelrichtung zusammenfällt. Die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b hat die gleiche Größe wie die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b oder ist etwas größer als die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b ausgebildet. Wenn die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b etwas größer als die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b ausgebildet ist, befindet sich die gesamte Ausbildungsfläche der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b in der Draufsicht innerhalb der Ausbildungsfläche der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b.
  • Der positive Stromkollektor 21a hat eine zweite Oberfläche 21a2, die der ersten Oberfläche 21a1 gegenüberliegt. Die positive Elektrode 21 ist eine Elektrode mit einem monopolaren Aufbau, bei dem weder die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b noch die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b auf der zweiten Oberfläche 21a2 des positiven Stromkollektors 21a ausgebildet ist. Der negative Stromkollektor 22a hat eine zweite Oberfläche 22a2, die der ersten Oberfläche 22a1 gegenüberliegt. Die negative Elektrode 22 ist eine Elektrode mit einem monopolaren Aufbau, bei dem weder die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b noch die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b auf der zweiten Oberfläche 22a2 des negativen Stromkollektors 22a ausgebildet ist.
  • Zwischen der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 22 ist der Separator 23 angeordnet, um dazwischen einen Abstand aufrechtzuerhalten, wodurch ein Kurzschluss zwischen der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 22 verhindert wird, während der Separator 23 Ladungsträgern wie Lithium-Ionen ermöglicht, durch ihn hindurchzugehen.
  • Der Separator 23 ist zum Beispiel ein poröses Blatt oder ein Vlies, das ein Polymer enthält, das innen den Elektrolyten absorbiert und hält. Beispiele für Materialien für den Separator 23 sind Polyolefine wie Polypropylen und Polyethylen sowie Polyester. Der Separator 23 kann einen einschichtigen Aufbau oder einen mehrschichtigen Aufbau haben. Der mehrschichtige Aufbau kann zum Beispiel eine Klebeschicht und eine Keramikschicht als eine wärmebeständige Schicht aufweisen.
  • Der Abstandshalter 24 ist auf Außenumfängen der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b zwischen der ersten Oberfläche 21a1 des positiven Stromkollektors 21a der positiven Elektrode 21 und der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a der negativen Elektrode 22 angeordnet. Der Abstandshalter 24 haftet an sowohl dem positiven Stromkollektor 21a als auch dem negativen Stromkollektor 22a. Der Abstandshalter 24 hält einen Abstand zwischen dem positiven Stromkollektor 21a und dem negativen Stromkollektor 22a aufrecht, um einen Kurzschluss zwischen den Stromkollektoren zu verhindern, und er bildet zwischen den Stromkollektoren einen flüssigkeitsdicht abgeschlossenen Raum aus.
  • Der Abstandshalter 24 ist in der Draufsicht in einer Rahmenform ausgebildet, wobei sich die Rahmenform entlang der Umfangskantenabschnitte des positiven Stromkollektors 21a und des negativen Stromkollektors 22a erstreckt und den positiven Stromkollektor 21a und den negativen Stromkollektor 22a einschließt. Der Abstandshalter 24 ist zwischen dem unbeschichteten Positivelektrodenabschnitt 21c der ersten Oberfläche 21a1 des positiven Stromkollektors 21a und dem unbeschichteten Negativelektrodenabschnitt 22c der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a angeordnet.
  • Beispiele für ein Material zum Ausbilden des Abstandshalters 24 sind verschiedene Harzmaterialien wie Polyethylen (PE), modifiziertes Polyethylen (modifiziertes PE), Polystyrol (PS), Polypropylen (PP), modifiziertes Polypropylen (modifiziertes PP), ABS-Harz oder AS-Harz.
  • Jede der Energiespeicherzellen 20 hat in sich einen abgeschlossenen Raum S, der von dem Abstandshalter 24 mit der Rahmenform, der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 22 umgeben ist. In dem abgeschlossenen Raum S sind der Separator 23 und der Elektrolyt untergebracht. In dem Abstandshalter 24 ist ein Umfangskantenabschnitt des Separators 23 eingebettet.
  • Beispiele für den Elektrolyten sind ein flüssiger Elektrolyt und ein Polymergel-Elektrolyt, der einen Elektrolyten in einer Polymermatrix hält. Beispiele für den flüssigen Elektrolyten sind ein flüssiger Elektrolyt, der ein nichtwässriges Lösungsmittel und ein in dem nichtwässrigen Lösungsmittel gelöstes Elektrolytsalz enthält. Als das Elektrolytsalz kann ein bekanntes Lithiumsalz wie LiClO4, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, LiCF3SO3, LiN(FSO2)2 oder LiN(CF3SO2)2 verwendet werden. Als das nicht wässrige Lösungsmittel kann ein bekanntes Lösungsmittel wie zyklische Carbonate, zyklische Ester, Kettencarbonate, Kettenester oder Ether verwendet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass zwei oder mehr dieser bekannten Lösungsmittel in Kombination verwendet werden können.
  • Der Abstandshalter 24 bildet den abgeschlossenen Raum S zwischen der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 22 aus, wodurch er verhindert, dass der Elektrolyt, der in dem abgeschlossenen Raum S untergebracht ist, zur Außenseite der Energiespeichervorrichtung 10 fließt. Außerdem verhindert der Abstandshalter 24, dass von der Außenseite der Energiespeichervorrichtung 10 Feuchtigkeit in den abgeschlossenen Raum S eindringt. Darüber hinaus verhindert der Abstandshalter 24, dass zum Beispiel Gas, das wegen einer Lade- und Entladereaktion aus der positiven Elektrode 21 oder der negativen Elektrode 22 erzeugt wird, oder dergleichen zur Außenseite der Energiespeichervorrichtung 10 hinausleckt.
  • 2 stellt eine Anordnung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b und des Abstandshalters 24 auf der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22 und Formen der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b und des Abstandshalters 24 in der Draufsicht dar. Die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b hat in der Draufsicht eine rechteckige Form und ist in dem mittleren Abschnitt der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a ausgebildet. Ein Außenumfangsabschnitt der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a, auf dem die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b nicht ausgebildet ist, entspricht einem unbeschichteten Negativelektrodenabschnitt 22c.
  • Eine Innenumfangskante und eine Außenumfangskante des Abstandshalters 24 sind jeweils in einer rechteckigen Form ausgebildet, der Abstandshalter 24 ist also in der Draufsicht in einer rechteckigen Rahmenform ausgebildet. Der Abstandshalter 24 haftet an dem unbeschichteten Negativelektrodenabschnitt 22c der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a. Die rechteckige Innenumfangskante des Abstandshalters 24 ist etwas größer als die rechteckige Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ausgebildet. Der unbeschichtete Negativelektrodenabschnitt 22c des negativen Stromkollektors 22a hat einen Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1, an dem der Abstandshalter 24 nicht haftet. Mit anderen Worten umfasst eine Fläche der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a, an der der Abstandshalter 24 nicht haftet, eine Fläche, in der die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ausgebildet ist, und eine Fläche, in der die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b nicht ausgebildet ist, und die Fläche, in der die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b nicht ausgebildet ist, entspricht dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1.
  • Die Seiten, die die rechteckige Innenumfangskante des Abstandshalters 24 bilden, sind jeweils parallel zu einer entsprechenden Seite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, sodass sie einander zugewandt sind. Dementsprechend ist der Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 in der Draufsicht in einer rechteckigen Rahmenform ausgebildet, und eine Innenumfangskante und eine Außenumfangskante des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c sind jeweils in einer rechteckigen Form ausgebildet.
  • Dabei stellt L1 eine Länge der Längsseite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der Draufsicht dar, und L2 stellt eine Breite des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 dar, die einer Länge zwischen dem Abstandshalter 24 und der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in einer Richtung parallel zur Längsseite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b entspricht. In diesem Fall beträgt ein Verhältnis (L2/L1) der Breite L2 des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 zur Länge L1 der Längsseite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b 0,02 oder weniger, vorzugsweise 0,01 oder weniger. Das Verhältnis (L2/L1) beträgt zum Beispiel 0,002 oder mehr.
  • Der Wert des oben beschriebenen Verhältnisses (L2/L1) bedeutet, dass ein Anteil eines Ausbildungsbereichs der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der Gesamtfläche der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a groß ist und dass ein Ausbildungsbereich des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 bezogen auf den Ausbildungsbereich der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b klein ist. Im Einzelnen wird, nachdem die Fläche der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a auf Grundlage der Nutzung der Energiespeichervorrichtung 10, etwa eines Einbauraums, festgelegt wurde, zunächst die Fläche festgelegt, an der der Abstandshalter 24 mit der Rahmenform haftet, um die Dichtheit des abgeschlossenen Raums S zu gewährleisten. Als Nächstes werden der Ausbildungsbereich des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 und der Ausbildungsbereich der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b auf eine Fläche innerhalb der Fläche festgelegt, an der der Abstandshalter 24 auf der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a haftet. Der Ausbildungsbereich der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b wird derart festgelegt, dass die Batteriekapazität (Negativelektrodenkapazität) so groß wie möglich wird, während in der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a der Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 gewährleistet wird, um einen überschüssigen Raum zu bilden, um Gas aufzunehmen, das während des Ladens und Entladens erzeugt wird.
  • Die Länge L1 der Längsseite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b beträgt vorzugsweise 800 mm oder mehr, besser 1000 mm oder mehr. Die Länge L1 der Längsseite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b beträgt vorzugsweise 2500 mm oder weniger, besser 1600 mm oder weniger. Die Breite L2 des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 beträgt vorzugsweise 3 mm oder mehr, besser 5 mm oder mehr. Die Breite L2 des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 beträgt zum Beispiel 30 mm oder weniger. Wenn die Form der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der Draufsicht ein Quadrat ist, kann jede der zwei Gruppen von gegenüberliegenden Seiten des Quadrats als die Längsseite angesehen werden.
  • Auch wenn dies nicht dargestellt ist, haben auch die Anordnung der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und des Abstandshalters 24 auf der ersten Oberfläche 21a1 des positiven Stromkollektors 21a und die Formen der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und des Abstandshalters 24 in der Draufsicht die gleiche Konfiguration wie die der oben beschriebenen negativen Elektrode 22.
  • Im Einzelnen hat die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b in der Draufsicht eine rechteckige Form und ist im mittleren Abschnitt der ersten Oberfläche 21a1 des positiven Stromkollektors 21a ausgebildet. Ein Außenumfangsabschnitt der ersten Oberfläche 21a1 des positiven Stromkollektors 21a, auf dem die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b nicht ausgebildet ist, entspricht dem unbeschichteten Positivelektrodenabschnitt 21c. Der unbeschichtete Positivelektrodenabschnitt 21c hat einen (nicht dargestellten) Positivelektroden-Antihaftabschnitt 21c1, an dem der Abstandshalter 24 nicht haftet. Die Seiten, die die rechteckige Innenumfangsfläche des Abstandshalters 24 bilden, sind jeweils parallel zu einer entsprechenden Seite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b, sodass sie einander zugewandt sind. Dementsprechend ist der Positivelektroden-Antihaftabschnitt 21c1 in der Draufsicht in einer rechteckigen Rahmenform ausgebildet, und eine Innenumfangskante und eine Außenumfangskante des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 sind jeweils in einer rechteckigen Form ausgebildet.
  • Dabei entspricht L1 ähnlich wie bei der negativen Elektrode 22 einer Länge der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b in der Draufsicht, und L2 entspricht einer Breite des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1, die einer Länge zwischen dem Abstandshalter 24 und der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b in einer Richtung parallel zur Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b entspricht.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b die gleiche Größe wie die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b haben oder sie kann etwas kleiner als die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ausgebildet sein.
  • Es wird hier der Fall angenommen, dass die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b die gleiche Größe wie die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b hat. In diesem Fall beträgt ein Verhältnis (L2/L1) der Breite L2 des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 zur Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b 0,02 oder weniger, vorzugsweise 0,01 oder weniger. Das Verhältnis (L2/L1) beträgt zum Beispiel 0,002 oder mehr. Die Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b beträgt vorzugsweise 800 mm oder mehr, besser 1000 mm oder mehr. Die Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b beträgt vorzugsweise 2500 mm oder weniger, besser 1600 mm oder weniger. Die Breite L2 des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 beträgt vorzugsweise 3 mm oder mehr, besser 5 mm oder mehr. Die Breite L2 des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 beträgt zum Beispiel 30 mm oder weniger. Wenn die Form der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b in der Draufsicht ein Quadrat ist, kann jede der zwei Gruppen von gegenüberliegenden Seiten des Quadrats als die Längsseite angesehen werden.
  • Als Nächstes wird ein Fall angenommen, in dem die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b etwas kleiner als die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b kürzer als die Länge L1 der Längsseite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b. Die Länge L2 des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 ist entsprechend der gekürzten Länge der Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b länger als die Breite L2 des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1.
  • In diesem Fall ist jeder Bereich der Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b, der Breite L2 des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 und des Verhältnisses (L2/L1) verglichen mit dem Fall, dass die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b die gleiche Größe wie die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b hat, entsprechend der gekürzten Länge der Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b verschoben. Konkret ist der Bereich der Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b derart verschoben, dass die Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b kleiner ist, die Breite L2 des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 ist derart verschoben, dass die Breite L2 des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 größer ist, und der Bereich des Verhältnisses (L2/L1) ist derart verschoben, dass das Verhältnis (L2/L1) größer ist.
  • Die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, die in der Draufsicht jeweils in der rechteckigen Form ausgebildet sind, haben jeweils vier Ecken C. 2 stellt nur die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b dar. Jede der Ecken C hat eine bogenförmig angefaste Form. Die Form der bogenförmig angefasten Ecke C kann durch ein Anfasverfahren in einer Bogenform ausgebildet werden, nachdem die Aktivmaterialschicht auf dem Stromkollektor ausgebildet wurde, oder sie kann so ausgebildet werden, dass die Ecke C eine Bogenform hat, wenn die Aktivmaterialschicht auf dem Stromkollektor ausgebildet wird.
  • Beispiele für die bogenförmig angefaste Form sind eine Kreisbogenform mit einer konstanten Krümmung, eine elliptische Bogenform mit einer sich allmählich ändernden Krümmung und eine Form, bei der eine Vielzahl von gekrümmten Abschnitten, die Kreisbögen oder elliptische Bögen enthalten, direkt oder über gerade Abschnitte verbunden sind.
  • Beispiele für die Kreisbogenform sind eine nach außen ragende Kreisbogenform und eine nach innen ragende Kreisbogenform. In 2 ist als ein Beispiel der Kreisbogenform eine bogenförmige Ecke C dargestellt, die nach außen ragt.
  • Beispiele für die elliptische Bogenform sind eine elliptische Bogenform, die nach außen ragt, und eine elliptische Bogenform, die nach innen ragt. 4(a) stellt die elliptische bogenförmige Ecke C dar, die nach außen ragt.
  • 4(b) stellt als ein Beispiel für die Form, in der die Vielzahl von gekrümmten Abschnitten verbunden ist, eine Ecke C mit einer Form dar, bei der zwei nach außen ragende Kreisbögen X1, X2 direkt miteinander verbunden sind. Bei der Form, bei der die Vielzahl von gekrümmten Abschnitten verbunden ist, ist die Anzahl der miteinander verbundenen gekrümmten Abschnitte nicht besonders beschränkt. Bei Kreisbögen oder elliptischen Bögen, die die Vielzahl von gekrümmten Abschnitten bilden, können die Länge und die Krümmung jeweils die gleiche sein oder sich teilweise oder alle unterscheiden. Außerdem kann ein Teil der gekrümmten Abschnitte die nach innen ragende Bogenform haben.
  • 4(c) stellt als ein Beispiel der Form, bei der die Vielzahl von gekrümmten Abschnitten über die geraden Abschnitte verbunden ist, eine Ecke C mit einer Form dar, bei der zwei nach außen ragende Kreisbögen X1, X2 über eine Gerade Y1 miteinander verbunden sind. Die Gerade Y1 ist eine Tangentenlinie an einem Verbindungspunkt P1 auf dem Bogen X1 und an einem Verbindungspunkt P2 auf dem Bogen X2.
  • Bei der Form, bei der die Vielzahl von gekrümmten Abschnitten über die geraden Abschnitte verbunden ist, sind die Anzahl der verbundenen gekrümmten Abschnitte und die Anzahl der geraden Abschnitte nicht besonders beschränkt. Bei Kreisbögen oder elliptischen Bögen, die eine Form bilden, bei der die Vielzahl von Kreisbögen und die Vielzahl von elliptischen Bögen verbunden sind, können die Längen und die Krümmungen jeweils die gleichen sein oder sie können sich teilweise oder alle unterscheiden. Die Gerade, die die Kreisbögen, die elliptischen Bögen oder den Kreisbogen mit dem elliptischen Bogen verbindet, ist nicht auf eine Tangentenlinie am Verbindungspunkt von jedem Kreisbogen oder jedem elliptischen Bogen beschränkt.
  • Die Form, bei der die Vielzahl von gekrümmten Abschnitten direkt oder über die geraden Abschnitte verbunden ist, ist vorzugsweise eine Form, bei der ein gekrümmter Abschnitt, der die Längsseite der Aktivmaterialschicht mit der Ecke C verbindet, und ein gekrümmter Abschnitt, der die kurze Seite der Aktivmaterialschicht verbindet, direkt oder über den geraden Abschnitt verbunden sind. Die Form, bei der die Vielzahl von gekrümmten Abschnitten direkt oder über die geraden Abschnitte verbunden ist, hat vorzugsweise keine Ecke, die scharf auf einer Außenumfangsseite der Ecke vorsteht.
  • Ein Krümmungsradius eines Abschnitts auf der Ecke C mit der Bogenform, der die maximale Krümmung aufweist, beträgt 5 mm oder mehr, vorzugsweise 10 mm oder mehr. Der oben beschriebene Krümmungsradius beträgt vorzugsweise 30 mm oder weniger, besser 20 mm oder weniger.
  • Ein Ausbildungsbereich der Ecke C mit der bogenförmig angefasten Form umfasst einen Ausbildungsbereich A1, der sich in einer Richtung parallel zur Längsseite der Aktivmaterialschicht mit der Ecke C erstreckt. Der Ausbildungsbereich A1 beträgt vorzugsweise 5 mm oder mehr, besser 10 mm oder mehr. Der Ausbildungsbereich A1 beträgt zum Beispiel 30 mm oder weniger. Ein Ausbildungsbereich A2 parallel zur kurzen Seite der Aktivmaterialschicht mit der Ecke C beträgt vorzugsweise 5 mm oder mehr, besser 10 mm oder mehr. Der Ausbildungsbereich A2 beträgt zum Beispiel 30 mm oder weniger. In der Ecke C mit der nach außen ragenden Kreisbogenform oder elliptischen Bogenform ist der Ausbildungsbereich der Ecke C zum Beispiel ein Bereich, in dem ein zentraler Winkel θ des Kreisbogens 30 Grad oder mehr und 90 Grad oder weniger beträgt, vorzugsweise ein Bereich, in dem der zentrale Winkel θ 90 Grad beträgt.
  • Die Formen der Ecken C der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b können alle gleich sein oder sich in den Bereichen, in denen die oben beschriebenen numerischen Bedingungen erfüllt sind, unterscheiden. Ähnlich wie bei der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b können die Formen der Ecken C der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b alle gleich sein oder sich in den Bereichen, in denen die oben beschriebenen numerischen Bedingungen erfüllt sind, unterscheiden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die negative Elektrode 22, der negative Stromkollektor 22a und die negative Elektroden-Aktivmaterialschicht 22b jeweils der ersten Elektrode, dem ersten Stromkollektor und der ersten Aktivmaterialschicht. Der Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 entspricht einer Fläche, in der in der Fläche, in der der Abstandshalter nicht auf der ersten Oberfläche des ersten Stromkollektors haftet, die erste Aktivmaterialschicht nicht ausgebildet ist. Außerdem entsprechen die positive Elektrode 21, der positive Stromkollektor 21a und die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b jeweils der zweiten Elektrode, dem zweiten Stromkollektor und der zweiten Aktivmaterialschicht.
  • Wie in 1 dargestellt ist, hat der Zellenstapel 30 einen Aufbau, in dem die Vielzahl von Energiespeicherzellen 20 direkt oder indirekt auf eine solche Weise gestapelt ist, dass die zweite Oberfläche 21a2 von jedem der positiven Stromkollektoren 21a und die zweite Oberfläche 22a2 von jedem der negativen Stromkollektoren 22a elektrisch miteinander in Kontakt sind. Somit ist die Vielzahl der den Zellenstapel 30 bildenden Energiespeicherzellen 20 in Reihe verbunden.
  • In dem Zellenstapel 30 wird dabei von beliebigen zwei der Energiespeicherzellen 20, die in der Stapelrichtung Seite an Seite angeordnet sind, eine simulierte bipolare Elektrode 25 gebildet, bei der der positive Stromkollektor 21a und der negative Stromkollektor 22a, die miteinander in Kontakt sind, als ein Stromkollektor angesehen werden. Die simulierte bipolare Elektrode 25 weist einen Stromkollektor mit einem Aufbau auf, bei dem der positive Stromkollektor 21a auf dem negativen Stromkollektor 22a gestapelt ist, die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b auf einer Oberfläche des Stromkollektors ausgebildet ist und die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b auf der anderen Oberfläche des Stromkollektors ausgebildet ist.
  • Die Energiespeichervorrichtung 20 weist ein Paar Stromleiter auf, und zwar eine leitende Positivelektrodenplatte 40 und eine leitende Negativelektrodenplatte 50, die so angeordnet sind, dass sie in einer Stapelrichtung des Zellenstapels 30 zwischen sich den Zellenstapel 30 halten. Die leitende Positivelektrodenplatte 40 und die leitende Negativelektrodenplatte 50 bestehen jeweils aus einem Material mit hervorragender elektrischer Leitfähigkeit.
  • Die leitende Positivelektrodenplatte 40 ist elektrisch mit der zweiten Oberfläche 21a2 des positiven Stromkollektors 21a der positiven Elektrode 21 verbunden, die in der Stapelrichtung an einem Ende des Zellenstapels 30 angeordnet ist. Die leitende Negativelektrodenplatte 50 ist elektrisch mit der zweiten Oberfläche 22a2 des negativen Stromkollektors 22a der negativen Elektrode 22 verbunden, die in der Stapelrichtung am anderen Ende des Zellenstapels 30 angeordnet ist.
  • Die Energiespeichervorrichtung 10 wird über Anschlüsse geladen und entladen, die in der leitenden Positivelektrodenplatte 40 und der leitenden Negativelektrodenplatte 50 vorgesehen sind. Um die leitende Positivelektrodenplatte 40 zu bilden, kann das gleiche Material wie für den positiven Stromkollektor 21a verwendet werden. Die leitende Positivelektrodenplatte 40 kann aus einer Metallplatte bestehen, die dicker als der positive Stromkollektor 21a ist, der für den Zellenstapel 30 verwendet wird. Um die leitende Negativelektrodenplatte 50 zu bilden, kann das gleiche Material wie für den negativen Stromkollektor 22a verwendet werden. Die leitende Negativelektrodenplatte 50 kann aus einer Metallplatte bestehen, die dicker als der negative Stromkollektor 22a ist, der für den Zellenstapel 30 verwendet wird.
  • Im Folgenden werden Einzelheiten des positiven Stromkollektors 21a, des negativen Stromkollektors 22a, der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b beschrieben.
  • <Positiver Stromkollektor und negativer Stromkollektor>
  • Der positive Stromkollektor 21a und der negative Stromkollektor 22a entsprechen jeweils einem chemisch inaktiven elektrischen Leiter, durch den während des Ladens und Entladens der Lithium-Ionen-Batterie kontinuierlich ein Strom in die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b fließt. Der positive Stromkollektor 21a und der negative Stromkollektor 22a haben jeweils eine Folienform. Die Dicke des die Folienform aufweisenden positiven Stromkollektors 21a und negativen Stromkollektors 22a wird jeweils unabhängig auf zum Beispiel 1 µm oder mehr und 100 µm oder weniger, vorzugsweise 10 µm oder mehr und 60 µm oder weniger eingestellt. Der positive Stromkollektor 21a und der negative Stromkollektor 22a können zum Beispiel aus einem Metallmaterial, einem leitenden Harzmaterial und einem leitenden anorganischen Material bestehen.
  • Beispiele für das oben beschriebene Metallmaterial sind Kupfer, Aluminium, Nickel, Titan und rostfreier Stahl. Beispiele für das oben beschriebene leitende Harzmaterial sind ein leitendes Polymermaterial und ein Harz, das erhalten wird, indem zu einem nichtleitenden Polymermaterial nach Bedarf ein leitender Füllstoff zugegeben wird.
  • Einer von dem positiven Stromkollektor 21a und dem negativen Stromkollektor 22b oder beide von ihnen können eine oder mehr Schichten mit dem oben beschriebenen Metallmaterial oder leitenden Harzmaterial aufweisen. Eine Oberfläche von einem von dem positiven Stromkollektor 21a oder dem negativen Stromkollektor 22a oder die Oberflächen von beiden von ihnen können mit einer bekannten Schutzschicht bedeckt sein. Eine Oberfläche von einem von dem positiven Stromkollektoren 21a oder dem negativen Stromkollektoren 22a oder beide von ihnen können unter Verwendung eines bekannten Verfahrens wie Metallisieren behandelt sein. Beispiele für die oben beschriebene Oberflächenbehandlung sind eine Chromatierungsbeschichtung und eine Chromat-Phosphatierungsbeschichtung.
  • In einem bevorzugten Beispiel für den positiven Stromkollektor 21a und den negativen Stromkollektor 22a besteht der positive Stromkollektor 21a aus Aluminiumfolie und der negative Stromkollektor 22a aus Kupferfolie.
  • <Positivelektroden-Aktivmaterialschicht und Negativelektroden-Aktivmaterialschicht>
  • Die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b enthält ein Positivelektroden-Aktivmaterial, das Ladungsträger wie Lithium-Ionen absorbiert und desorbiert. In einem Beispiel sind als das Positivelektroden-Aktivmaterial der Lithium-Ionen-Sekundärbatterie ein Lithiummischmetalloxid mit einem geschichteten Steinsalzaufbau, ein Metalloxid mit einem Spinellaufbau und eine polyanionische Verbindung verwendbar. Es können zwei oder mehr Arten von Positivelektroden-Aktivmaterialien in Kombination verwendet werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b Lithium-Eisen-Phosphat vom Olivintyp (LiFePO4) als die polyanionische Verbindung.
  • Die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ist nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt, und es ist ein beliebiges Material für die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b verwendbar, solange das Material eine einzelne Substanz, eine Legierung oder eine Verbindung ist, die Ladungsträger wie Lithium-Ionen absorbiert und desorbiert. Beispiele für das Negativelektroden-Aktivmaterial sind Li, ein Aktivmaterial auf Kohlenstoffbasis, eine Metallverbindung und ein mit Lithium legiertes Element oder eine Verbindung davon. Beispiele für das Aktivmaterial auf Kohlenstoffbasis sind natürlicher Graphit, künstlicher Graphit, Hartkohlenstoff (nicht graphitierbarer Kohlenstoff) und Weichkohlenstoff (graphitierbarer Kohlenstoff). Beispiele für das künstliche Graphit sind hochorientierter Graphit und Mesokohlenstoff-Mikroperlen. Beispiele für das mit Lithium legierte Element sind Silizium und Zinn. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b das Aktivmaterial auf Kohlenstoffbasis.
  • Die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b (im Folgenden auch einfach Aktivmaterialschicht genannt) können außerdem ein leitendes Hilfsmittel, ein Bindemittel, einen Elektrolyten (Polymermatrix, Ionen leitendes Polymer, flüssiger Elektrolyt und dergleichen) und ein Elektrolytunterstützungssalz (Lithiumsalz), das die Ionenleitfähigkeit erhöht, und dergleichen enthalten. Die Komponenten, die in der Aktivmaterialschicht enthalten sind oder das Mischungsverhältnis der Komponenten und die Dicke der Aktivmaterialschicht sind nicht auf bestimmte Komponenten, ein bestimmtes Mischungsverhältnis und eine bestimmte Dicke beschränkt und sie können passend unter Bezugnahme auf das Allgemeinwissen zu Lithium-Ionen-Sekundärbatterien festgelegt werden.
  • Das leitende Hilfsmittel wird hinzugefügt, um die elektrische Leitfähigkeit der positiven Elektroden 21 oder der negativen Elektroden 22 zu erhöhen. Das leitende Hilfsmittel ist zum Beispiel Acetylenruß, Industrieruß oder Graphit.
  • Beispiele für das Bindemittel sind fluorhaltige Harze wie Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen und Fluorkautschuk; thermoplastische Harze wie Polypropylen und Polyethylen; Harze auf Imidbasis wie Polyimid und Polyamidimid; alcyloxysilylgruppenhaltige Harze; Acrylharze wie Polyacrylsäureharz und Polymethacrylsäureharz; Styrol-Butadien-Kautschuk; Carboxymethylcellulose; Alginate wie Natriumalginat und Ammoniumalginat; wasserlöslicher, vernetzter Celluloseester; und Stärke-Acrylsäure-Pfropfpolymere. Diese Bindemittel können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Als Lösungsmittel oder Dispersionsmedium wird Wasser, N-Methyl-2-pyrrolidon oder dergleichen verwendet.
  • Die Dicke und das Gewicht pro Flächeneinheit der Aktivmaterialschicht sind nicht besonders beschränkt und sie können passend unter Bezugnahme auf das Allgemeinwissen zu Lithium-Ionen-Sekundärbatterien festgelegt werden. Im Hinblick auf eine Erhöhung der Energiedichte der Energiespeicherzellen 20 ist es jedoch vorzuziehen, die Dicke und das Gewicht pro Flächeneinheit der Aktivmaterialschicht zu erhöhen. Konkret beträgt die Dicke der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b zum Beispiel 100 µm oder mehr und 400 µm oder weniger, vorzugsweise 200 µm oder mehr. Das Gewicht pro Flächeneinheit der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b beträgt zum Beispiel 40 mg/cm2 oder mehr und 80 mg/cm2 oder weniger, vorzugsweise 50 mg/cm2. Die Dicke der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b beträgt zum Beispiel 100 µm oder mehr und 400 µm oder weniger, vorzugsweise 200 µm oder mehr. Das Gewicht pro Flächeneinheit der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b beträgt zum Beispiel 20 mg/cm2 oder mehr und 40 mg/cm2 oder weniger, vorzugsweise 25 mg/cm2 oder mehr.
  • Als ein Verfahren zum Ausbilden der Aktivmaterialschicht auf jeder Oberfläche der positiven Stromkollektoren 21a und der negativen Stromkollektoren 22a kann ein bekanntes Verfahren wie ein Walzenbeschichtungsverfahren verwendet werden.
  • Um die thermische Stabilität der positiven Elektroden 21 oder der negativen Elektroden 22 zu steigern, kann auf der Oberfläche der Aktivmaterialschicht die oben beschriebene wärmebeständige Schicht ausgebildet werden.
  • Im Folgenden wird die Arbeitsweise gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Die Energiespeichervorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist den Abstandshalter 24 auf, der zwischen der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 22 den abgeschlossenen Raum S ausbildet. Der Außenumfangsabschnitt der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a wird durch den Abstandshalter 24 fixiert. In der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a ist der Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1, der sich zwischen dem Abschnitt, in dem die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ausgebildet ist, und dem Abschnitt befindet, an dem der Abstandshalter 24 haftet, deutlich kleiner als der Ausbildungsbereich der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, die an dem zentralen Abschnitt der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a haftet.
  • Während sich im Fall der Energiespeichervorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b während des Ladens und Entladens stark in einer Oberflächenrichtung von ihr ausdehnt, verformt sich der Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 stark mit der Ausdehnung und dem Zusammenziehen der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, da der Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1, der sich mit der Verformung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b verformt, klein ist. Dadurch nimmt eine Last zu, die durch die Ausdehnung und das Zusammenziehen der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b auf den Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 aufgebracht wird, sodass sich in dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c leicht Falten und Risse bilden.
  • Insbesondere in dem Fall, in dem die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der Draufsicht eine rechteckige Form hat, konzentriert sich bei Ausdehnung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b eine Spannung durch die Ausdehnung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b auf einem Punkt an einer Spitze jeder Ecke C. Aus diesem Grund wird teilweise eine große Last auf den Abschnitt des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 aufgebracht, der sich nahe an der Spitze der Ecke C befindet, und in diesem Abschnitt wird die maximale Dehnung erzeugt.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jede Ecke C der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der bogenförmig angefasten Form ausgebildet. Während der Ausdehnung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b wird mit dieser Konfiguration die Konzentration der Spannung reduziert, die auf die Spitze der Ecke C der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b aufgebracht wird, und die Spannung, die von der Ecke C zum Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 übertragen wird, wird über einen großen Bereich verteilt. Dadurch nimmt die maximale Dehnung ab, die während der Ausdehnung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 erzeugt wird, was verhindert, dass in dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 die Falten und Risse gebildet werden. Da die positive Elektrode 21 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die gleiche Konfiguration wie die negative Elektrode 22 hat, wird durch den gleichen Mechanismus wie den des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 auch verhindert, dass in dem Positivelektroden-Antihaftabschnitt 21c1 Falten und Risse gebildet werden.
  • Hier werden nun mit einem Computer ein Zusammenhang zwischen der Dicke des Stromkollektors und der maximalen Dehnung, die in dem Stromkollektor durch einen Lade- und Entladezyklus erzeugt wird, und ein Zusammenhang zwischen der Form jeder Ecke der Aktivmaterialschicht und der maximalen Dehnung simuliert. Die Elektroden in den Modellen 1 bis 4, die für diese Simulation verwendet werden, entsprechen jeweils einer negativen Elektrode, die einen Stromkollektor aus einer Kupferfolie und ein Aktivmaterial auf Kohlenstoffbasis aufweist. Die genaue Konfiguration der Elektroden ist in Tabelle 1 angegeben. In jedem Modell wird eine Ecke der Aktivmaterialschicht in einer Kreisbogenform eingestellt, und ein Elektrodenwinkel R (Krümmungsradius) der Ecke mit der Kreisbogenform wird auf 0, 5, 10, 15, 25 und 30 mm geändert. Die oben beschriebene Breite L2 des Antihaftabschnitts des Stromkollektors wird auf 8 mm eingestellt, und ein Ausbildungsbereich der Ecke mit der Kreisbogenform wird derart eingestellt, dass der zentrale Winkel θ der Ecke 90 Grad beträgt. Ein Ausdehnungsverhältnis der Aktivmaterialschicht in einer Dickenrichtung von ihr während eines Lade- und Entladezyklus wird mit 9% angenommen. Die maximale Foliendehnung während des einen Lade- und Entladezyklus wird durch die Simulation mit den oben beschriebenen Bedingungen ermittelt. Die Ergebnisse sind in dem Kurvenbild von 3 gezeigt. [Tabelle 1]
    Stromkollektorart Größe Aktivmaterialschicht (mm)
    Modell 1 Kupferfilm mit 6 µm Dicke 1300 breit mal 1000 tief
    Modell 2 Kupferfilm mit 10 µm Dicke 1300 breit mal 1000 tief
    Modell 3 Kupferfilm mit 15 µm Dicke 1300 breit mal 1000 tief
    Modell 4 Kupferfilm mit 6 µm Dicke 1000 breit mal 750 tief
  • Unter Bezugnahme auf 3 werden die Simulationsergebnisse diskutiert. Die Ergebnisse der Modelle 1, 2 und 3, die sich hinsichtlich der Dicke der Kupferfolie als dem Stromkollektor unterscheiden, zeigen, dass die maximale Dehnung, die in dem Stromkollektor erzeugt wird, mit abnehmender Dicke des Stromkollektors zunimmt. Die Ergebnisse der Modelle 1 und 4, die sich nur hinsichtlich der Größe der Aktivmaterialschicht unterscheiden, zeigen, dass die maximale Dehnung, die in dem Stromkollektor erzeugt wird, mit zunehmender Größe (Fläche) der Aktivmaterialschicht, das heißt mit abnehmender Breite des Antihaftabschnitts zur Länge der Längsseite des Stromkollektors, zunimmt. Die Tendenz, dass die maximale Dehnung, die im Stromkollektor erzeugt wird, zunimmt, wenn die Dicke eines solchen Stromkollektors abnimmt und wenn die Größe der Aktivmaterialschicht zunimmt, ist ungeachtet der Form der Ecke der Aktivmaterialschicht üblich.
  • Verglichen mit dem Fall, dass die Ecke der Aktivmaterialschicht rechtwinklig ist (der Krümmungsradius 0 mm beträgt), wird unter allen Modellen 1 bis 4 in einem Fall, dass die Ecke der Aktivmaterialschicht in einer Kreisbogenform eingestellt ist, die den Krümmungsradius von 5 mm hat, die maximale Dehnung, die in dem Stromkollektor erzeugt wird, kleiner. Die maximale Dehnung, die in dem Stromkollektor erzeugt wird, wenn die Ecke der Aktivmaterialschicht in der Kreisbogenform eingestellt wird, nimmt ab, wenn der Krümmungsradius von 5 mm auf 10 mm und auf 30 mm zunimmt. Die Wirkung, dass die maximale Dehnung abnimmt, ist deutlich zu erkennen, wenn der Krümmungsradius zwischen 0 mm und 5 mm und zwischen 5 mm und 10 mm liegt. Die Wirkung, dass die maximale Dehnung durch Erhöhung des Krümmungsradius abnimmt, ist jedoch kaum zu erkennen, wenn der Krümmungsradius zwischen 25 mm und 30 mm liegt.
  • Unter dem Gesichtspunkt, die maximale Dehnung zu verringern, ist es dementsprechend effektiv, dass der Krümmungsradius der Ecke mit der Kreisbogenform auf 5 mm oder mehr oder 10 mm oder mehr eingestellt wird. Unter dem Gesichtspunkt, die Größe der Aktivmaterialschicht zu erhöhen, um die Batteriekapazität zu gewährleisten, ist es effektiv, dass der Krümmungsradius der Ecke mit der Kreisbogenform auf 30 mm oder weniger eingestellt wird.
  • Beruhend auf den oben beschriebenen Ergebnissen wird durch den Computer eine Simulation zur Wirkung der maximalen Dehnung während eines Lade- und Entladezyklus auf die Anzahl der Zyklen der Energiespeichervorrichtung und die Folienrisse durchgeführt. Das Simulationsergebnis zeigt, dass die Folienrisse verhindert werden können, bis die Zyklusanzahl 3000 Zyklen erreicht, die dem Lebenszyklus einer allgemeinen Energiespeichervorrichtung wie einer Energiespeichervorrichtung für Fahrzeuge entsprechen, wenn die maximale Dehnung während des einen Lade- und Entladezyklus auf 2,8% oder weniger reduziert werden kann.
  • Wie sich unter Bezugnahme auf die in 3 dargestellten Simulationsergebnisse ergibt, wird die maximale Dehnung, die während eines Lade- und Entladezyklus erzeugt wird, auch in den Modellen 1 und 4, in denen die dünne Kupferfolie mit einer Dicke von 6 µm verwendet wird, auf 2,8% oder weniger reduziert, wenn der Krümmungsradius der Ecke mit der Kreisbogenform 5 mm oder mehr beträgt. Wenn der Krümmungsradius der Ecke mit der Kreisbogenform auf 5 mm oder mehr eingestellt wird, wird dementsprechend verhindert, dass die Folienrisse gebildet werden, bis die Zyklusanzahl 3000 Zyklen erreicht, die dem Lebenszyklus der allgemeinen Energiespeichervorrichtung entsprechen.
  • Verglichen mit der anderen Metallfolie, die für den Stromkollektor verwendet wird, wird die Kupferfolie häufig in einer geringen Dicke verwendet. Kupferfolie wird häufig unter dem Gesichtspunkt, Stiftlöcher oder dergleichen zu verhindern, in einer Dicke von 10 µm oder mehr verwendet. Aus diesem Grund legt das Ergebnis, wonach die Wirkung, die maximale Dehnung ausreichend zu unterdrücken, bei den Modellen 1 und 4 zu erkennen ist, bei denen die dünne Kupferfolie mit der Dicke von 6 µm verwendet wird, nahe, dass die gleiche Wirkung bei einem Stromkollektor erzielt werden wird, der aus dem anderen Material besteht.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel sorgt, wie später beschrieben wird, für die folgenden vorteilhaften Wirkungen.
    • Die Energiespeichervorrichtung 10 wiest die positiven Elektroden 21 mit jeweils dem positiven Stromkollektor 21a und der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b, die negativen Elektroden 22 mit jeweils dem negativen Stromkollektor 22a und der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, den zwischen der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b angeordneten Separator 23 und den zwischen der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 22 angeordneten Abstandshalter 24 auf. Der Abstandshalter 24 ist so angeordnet, dass er die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b umschließt und an den ersten Oberflächen des positiven Stromkollektors 21a und des negativen Stromkollektors 22a haftet, um zwischen der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 22 den abgeschlossenen Raum auszubilden. Die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b hat in der Stapelrichtung gesehen in der Draufsicht eine rechteckige Form. Die Fläche der ersten Oberfläche 22a1 des negativen Stromkollektors 22a, an der der Abstandshalter 24 nicht haftet, umfasst die Fläche, in der die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ausgebildet ist, und den Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1, in dem die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b nicht ausgebildet ist. Das Verhältnis (L2/L1) der Breite L2 des Negativelektroden-Antihaftabschnitts 22c1 zur Länge L1 der Längsseite der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der Draufsicht beträgt 0,02 oder weniger. Die Ecken C der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b haben jeweils die bogenförmig angefaste Form, und der Krümmungsradius an einem Abschnitt der Ecke C mit der maximalen Krümmung beträgt 5 mm oder mehr.
  • Die oben beschriebene Konfiguration verringert die maximale Dehnung, die in dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 während der Ausdehnung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b erzeugt wird, sodass verhindert wird, dass in dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 Falten und Risse gebildet werden. Das gleiche gilt für die positive Elektrode 21.
  • Jede Ecke C der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b hat die Form des nach außen ragenden Bogens.
  • Bei der oben beschriebenen Konfiguration hat die Ecke keinen Abschnitt, der scharf nach außen ragt, sodass die Konzentration der Spannung durch die Ausdehnung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b auf dem Abschnitt der Ecke unterdrückt wird. Aus diesem Grund ist die oben beschriebene Wirkung (1) deutlicher zu erkennen. Verglichen mit der Ecke C, die C-gefast ist, kann das Ausmaß der Verringerung der Fläche der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, das durch das Anfasen der Ecke C verursacht wird, klein gehalten werden, wodurch die Reduzierung der Kapazität der negativen Elektrode 22 unterdrückt wird.
  • Wenn jede Ecke C die Kreisbogenform hat, nimmt die Wirkung, die Konzentration der Spannung durch die Ausdehnung der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b zu unterdrücken, verglichen mit der Ecke C, die die elliptische Bogenform hat, zu. Wenn jede Ecke C die elliptische Bogenform hat, kann das Ausmaß der Verringerung der Fläche der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, das durch das Anfasen der Ecke C verursacht wird, verglichen mit der Ecke C, die die Kreisbogenform hat, klein gehalten werden. Wenn die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der Draufsicht eine rechteckige Form mit der Längsseite und der kurzen Seite hat, wird der Ausbildungsbereich der Ecke C mit der Kreisbogenform zum Beispiel entsprechend der Länge der Ecke C parallel zur Längsseite eingestellt, die sich in der Richtung erstreckt, in der der Ausdehnungsbetrag groß ist. Wenn in diesem Fall die kreisbogenförmige Ecke C mit der konstanten Krümmung eingesetzt wird, ist der Ausbildungsbereich A2 der Ecke C parallel zur kurzen Seite größer als notwendig, da der Ausbildungsbereich A1 der Ecke C parallel zur Längsseite gleich dem Ausbildungsbereich A2 parallel zur kurzen Seite ist. Wenn die Ecke C andererseits in der elliptischen Bogenform mit der Krümmung ausgebildet wird, die, wie in 4(a) dargestellt ist, allmählich von der Längsseite zur kurzen Seite zunimmt, ist der Ausbildungsbereich A2 der Ecke C parallel zur kurzen Seite kleiner als der Ausbildungsbereich A1 der Ecke C parallel zur Längsseite. Somit kann das Ausmaß der Verringerung der Fläche der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, die durch das Anfasen der Ecke C verursacht wird, klein gehalten werden. Die Wirkung (2) ist die gleiche für die positive Elektrode 21.
  • Der Krümmungsradius der Ecke C beträgt 10 mm oder mehr.
  • Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann die maximale Dehnung, die in dem Positivelektroden-Antihaftabschnitt 21c1 und dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 erzeugt wird, weiter reduziert werden.
  • Der Krümmungsradius der Ecke C beträgt 30 mm oder weniger.
  • Die Wirkung, durch die Erhöhung des Krümmungsradius der Ecke C die maximale Dehnung zu verringern, die in dem Positivelektroden-Antihaftabschnitt 21c1 und dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 erzeugt wird, konvergiert, wenn der Krümmungsradius der Ecke C mehr als 30 mm beträgt. Somit unterdrückt die oben beschriebene Konfiguration die Reduzierung der Kapazitäten der positiven Elektrode 21 und der negativen Elektrode 22, die aufgrund dessen, dass die Ecke C mit der Bogenform größer als notwendig ausgebildet wird, durch die Verringerung der Flächen der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b verursacht wird.
  • (5) Der negative Stromkollektor 22a besteht aus einer Kupferfolie, und die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b enthält ein Aktivmaterial auf Kohlenstoffbasis.
  • Bei der Konfiguration, bei der die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b, die das Aktivmaterial auf Kohlenstoffbasis aufweist, das während des Ladens und Entladens das große Ausdehnungsverhältnis hat, und die Kupferfolie miteinander kombiniert werden, werden in dem negativen Stromkollektor 22a durch die Ausdehnung und das Zusammenziehen der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b während des Ladens und Entladens besonders leicht Falten und Risse gebildet. Aus diesem Grund ist die oben beschriebene Wirkung (1) deutlicher zu erkennen.
  • (6) Die Energiespeichervorrichtung 10 hat einen Aufbau, bei dem die positive Elektrode 21, die negative Elektrode 22 und der Separator 23 wiederholt gestapelt sind und die der ersten Oberfläche 21a1 gegenüberliegende zweite Oberfläche 21a2 im positiven Stromkollektor 21a und die der ersten Oberfläche 22a1 gegenüberliegende zweite Oberfläche 22a2 im negativen Stromkollektor 22a miteinander in Kontakt sind.
  • Wenn in diesem Fall in dem Positivelektroden-Antihaftabschnitt 21c1 und dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 Falten gebildet werden, nimmt die Kontaktfläche zwischen der zweiten Oberfläche 21a2 des positiven Stromkollektors 21a und der zweiten Oberfläche 22a2 des negativen Stromkollektors 22a ab, wodurch sich der Widerstand erhöht. Wenn die oben beschriebene Technik (1) bei einer solchen Konfiguration angewandt wird, wird zusätzlich zu der Wirkung, die Bildung von Falten in dem Positivelektroden-Antihaftabschnitt 21c1 und dem Negativelektroden-Antihaftabschnitt 22c1 zu verhindern, die Wirkung erzielt, die Reduzierung der Batteriekapazität zu unterdrücken.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann wie unten beschrieben abgewandelt werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen unten können entsprechend miteinander kombiniert werden, solange es keinen technischen Widerspruch gibt.
  • In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind alle vier Ecken C der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der bogenförmig angefasten Form ausgebildet. Allerdings muss nur eine der Ecken C der Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b in der bogenförmig angefasten Form ausgebildet sein. Wenn die Ecken C jeweils in der bogenförmig angefasten Form ausgebildet sind, können die Formen die gleichen sein oder sie können sich teilweise oder alle unterscheiden.
  • Wenn die negative Elektrode 22 die Konfiguration des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels hat, ist die Konfiguration der positiven Elektrode 21 nicht auf die Konfiguration des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt. Die Form der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b, das Verhältnis der Breite L2 des Positivelektroden-Antihaftabschnitts 21c1 zur Länge L1 der Längsseite der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b und die Form jeder Ecke C der Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b sind nicht auf die Konfiguration des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt und bei ihnen kann eine bekannte Konfiguration angewandt werden. In diesem Fall dient die negative Elektrode 22 als die erste Elektrode.
  • Die Größe der Positivelektroden-Aktivmaterialschichten 21b und die Größe der Negativelektroden-Aktivmaterialschichten 22b können in der Draufsicht gleich sein.
  • Zwischen der leitenden Positivelektrodenplatte 40 und dem positiven Stromkollektor 21a kann eine leitende Schicht ausgebildet werden, die an dem positiven Stromkollektor 21a haftet, um zwischen ihnen eine größere elektrische Kontaktleistung zu erzielen. Beispiele für die leitende Schicht sind eine Schicht mit einer geringeren Härte als der positive Stromkollektor 21a, etwa eine Metallisierungsschicht, die Au enthält, und eine Schicht, die Kohlenstoff wie Acetylenruß oder Graphit enthält. Die gleiche leitende Schicht wie die, die oben beschrieben wurde, kann zwischen der leitenden Negativelektrodenplatte 50 und dem negativen Stromkollektor 22a ausgebildet werden.
  • Die Anzahl der Energiespeicherzellen 20, die die Energiespeichervorrichtung 10 bilden, ist nicht besonders beschränkt. Die Anzahl der Energiespeicherzellen 20, die die Energiespeichervorrichtung 10 bilden, kann eins betragen.
  • Auf der zweiten Oberfläche 21a2 jedes positiven Stromkollektors 21a kann die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b oder die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ausgebildet werden. Außerdem kann auf der zweiten Oberfläche 22a2 jedes negativen Stromkollektors 22a die Positivelektroden-Aktivmaterialschicht 21b oder die Negativelektroden-Aktivmaterialschicht 22b ausgebildet werden.
  • Als die bipolare Elektrode kann eine bipolare Elektrode verwendet werden, bei der der positive Stromkollektor 21a und der negative Stromkollektor 22a unter Verwendung eines Bimetalls oder dergleichen als ein Stromkollektor ausgebildet sind.
  • Der Zellenstapel 30 kann eine Konfiguration haben, bei der die zweite Oberfläche 21a2 des positiven Stromkollektors 21a auf der zweiten Oberfläche 22a2 des negativen Stromkollektors 22a haftet, wobei die zweite Oberfläche 21a2 und die zweite Oberfläche 22a2 einem Kontaktabschnitt zwischen den in der Stapelrichtung Seite an Seite angeordneten Energiespeicherzellen 20 entsprechen. Als Verfahren, um die zweite Oberfläche 21a2 des positiven Stromkollektors 21a dazu zu bringen, an der zweiten Oberfläche 22a2 des negativen Stromkollektors 22a zu haften, kann ein Klebstoff mit elektrischer Leitfähigkeit verwendet werden.
  • Im Folgenden wird eine technische Idee beschrieben, die anhand der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen erkennbar ist.
    • (I) Energiespeichervorrichtung mit einem Aufbau, bei dem die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Separator wiederholt gestapelt sind, wobei eine der ersten Oberfläche gegenüberliegende zweite Oberfläche im positiven Stromkollektor und eine der ersten Oberfläche gegenüberliegende zweite Oberfläche im negativen Stromkollektor miteinander in Kontakt sind.
  • Bezugszeichenliste
    • C
    Ecke
    S
    abgeschlossener Raum
    10
    Energiespeichervorrichtung
    20
    Energiespeicherzelle
    21
    positive Elektrode
    21a
    positiver Stromkollektor
    21b
    Positivelektroden-Aktivmaterialschicht
    21c1
    Positivelektroden-Antihaftabschnitt
    22
    negative Elektrode
    22a
    negativer Stromkollektor
    22b
    Negativelektroden-Aktivmaterialschicht
    22c1
    Negativelektroden-Antihaftabschnitt
    23
    Separator
    24
    Abstandshalter
    30
    Zellenstapel
    40
    leitende Positivelektrodenplatte
    50
    leitende Negativelektrodenplatte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019175778 [0004]

Claims (5)

  1. Energiespeichervorrichtung mit: einer ersten Elektrode, die eine erste Aktivmaterialschicht aufweist, die auf einer ersten Oberfläche eines ersten Stromkollektors ausgebildet ist; eine zweite Elektrode, die eine zweite Aktivmaterialschicht aufweist, die auf einer ersten Oberfläche eines zweiten Stromkollektors ausgebildet ist, wobei die zweite Aktivmaterialschicht so angeordnet ist, dass sie der ersten Aktivmaterialschicht der ersten Elektrode zugewandt ist; einem Separator, der zwischen der ersten Aktivmaterialschicht und der zweiten Aktivmaterialschicht angeordnet ist; und einem Abstandshalter, der zwischen der ersten Oberfläche des ersten Stromkollektors und der ersten Oberfläche des zweiten Stromkollektors angeordnet ist, wobei der Abstandshalter so angeordnet ist, dass er die erste Aktivmaterialschicht und die zweite Aktivmaterialschicht umschließt, wobei der Abstandshalter an der ersten Oberfläche des ersten Stromkollektors und der ersten Oberfläche des zweiten Stromkollektors haftet, um zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode einen abgeschlossenen Raum auszubilden, und wobei die erste Aktivmaterialschicht in einer Stapelrichtung gesehen in einer Draufsicht eine rechteckige Form hat, wobei die erste Oberfläche des ersten Stromkollektors eine Fläche hat, an der der Abstandshalter nicht haftet, wobei die Fläche eine Fläche, in der die erste Aktivmaterialschicht ausgebildet ist, und eine Fläche, in der die erste Aktivmaterialschicht nicht ausgebildet ist, umfasst, ein Verhältnis von (L2/L1) 0,02 oder weniger beträgt, wobei L1 eine Länge der ersten Aktivmaterialschicht in einer Längsseite in der Draufsicht darstellt und L2 eine Länge zwischen dem Abstandshalter und der ersten Aktivmaterialschicht in einer Richtung parallel zur Längsseite der ersten Aktivmaterialschicht darstellt, mindestens eine von Ecken der ersten Aktivmaterialschicht eine bogenförmig angefaste Form hat und ein Krümmungsradius an einem Abschnitt der Ecke mit einer maximalen Krümmung 5 mm oder mehr beträgt.
  2. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine der Ecken der ersten Aktivmaterialschicht die Form eines nach außen ragenden Bogens hat.
  3. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Krümmungsradius 10 mm oder mehr beträgt.
  4. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Krümmungsradius 30 mm oder weniger beträgt.
  5. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Stromkollektor aus einer Kupferfolie besteht und die erste Aktivmaterialschicht ein Aktivmaterial auf Kohlenstoffbasis enthält.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019175778A (ja) 2018-03-29 2019-10-10 凸版印刷株式会社 バイポーラ電池ユニット及びバイポーラ電池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012221608A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Toyota Motor Corp 電池
JP5785843B2 (ja) * 2011-10-07 2015-09-30 オートモーティブエナジーサプライ株式会社 電池とその製造方法
JP6100035B2 (ja) * 2013-03-12 2017-03-22 三洋電機株式会社 電池
JP7102912B2 (ja) * 2018-04-27 2022-07-20 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019175778A (ja) 2018-03-29 2019-10-10 凸版印刷株式会社 バイポーラ電池ユニット及びバイポーラ電池

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